(57)【要約】【課題】低負荷域にてタイマ遅角を抑え、中負荷域ではタイマ遅角の向上が図りつつ、簡素な構造の燃料噴射ポンプを提供する。【解決手段】エンジン負荷に応じて噴射タイミングの補正をするロードタイマ機構ＬＳＴを備えた燃料噴射ポンプにおいて、ガバナシャフト３９の外周面に燃料逃がし通路部５７の開口５７ｃとは異なる軸方向位置にある第１の環状溝５５と、ガバナスリーブ３３の内周面にポート部５１の開口５１ａとは異なる軸方向位置にある第２の環状溝５３を備え、中負荷状態では、両環状溝５５、５３が重なり合って、かつこの重なり合う両環状溝５５、５３で少なくとも区画される燃料溜り部５６がポート部５１と連通することで、ポート部５１と燃料逃がし通路部５７が連通され、低負荷状態では、第１、第２の環状溝５５、５３が僅かに重なり合うあるいは重なり合わない位置となることでポート部５１と燃料逃がし通路部５７が遮断される。【選択図】　　　図１
2004116475.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部にポンプ室を有するポンプハウジング、前記ポンプ室内に位置するように前記ポンプハウジングに固定されたガバナシャフト、前記ガバナシャフトに摺動可能に案内され、エンジンの負荷の増減に従って前記ガバナシャフトの軸方向へ進退移動可能なガバナスリーブ、前記ガバナシャフトに形成され、一端が燃料の低圧側に通じているとともに、他端が前記ガバナスリーブに対向する外周面に開口する燃料逃がし通路部、前記ガバナスリーブに形成され、一端が前記ポンプ室に貯留される高圧の燃料に臨む外周面に開口するとともに、他端が前記ガバナシャフトに対向する内周面に開口するポート部、および前記ハウジングに内蔵され、前記ポンプ室内の該高圧燃料の燃料圧力に基いて燃料噴射タイミングの調整をする油圧タイマ機構を有し、前記ガバナスリーブの進退移動により前記燃料逃がし通路部と前記ポート部が連通、遮断されることによって、前記ポンプ室の前記高圧燃料を低圧側に逃がし、前記ポンプ室の前記高圧燃料を低圧側に逃がすことを止めることに基いて、燃料噴射タイミングをエンジンの負荷状態に応じて補正を行なうロードタイマ機構を備えた燃料噴射ポンプにおいて、
前記ガバナシャフトの前記外周面に、前記燃料逃がし通路部の開口とは異なる軸方向位置に形成される第１の環状溝と、前記ガバナスリーブの前記内周面に、前記ポート部の開口とは異なる軸方向位置に形成される第２の環状溝を備え、
前記ガバナスリーブが進退移動によって所定の位置範囲にあるとき、前記第１の環状溝と前記第２の環状溝が連通するように、少なくとも重なり合う構成にあるとともに、
エンジンの負荷状態が全負荷状態または高負荷状態にあるときには、前記第１、第２の環状溝が、重なり合って、かつこの重なり合う前記第１、第２の環状溝で少なくとも区画される燃料溜り部が前記ポート部とは連通しない位置となることで、前記ポート部と前記燃料逃がし通路部が遮断され、
部分負荷状態または中負荷状態にあるときには、前記第１、第２の環状溝が、重なり合って、かつ前記燃料溜り部が前記ポート部と連通することで、前記ポート部と前記燃料逃がし通路部が連通され、
無負荷状態または低負荷状態にあるときには、前記第１、第２の環状溝が僅かに重なり合う、あるいは重なり合わない位置となることで前記ポート部と前記燃料逃がし通路部が遮断されるように、構成されていることを特徴とする燃料噴射ポンプ。
【請求項２】
前記ポート部の前記開口および前記燃料逃がし通路部の前記開口のうち少なくともいずれか一方は、環状溝によって形成されていることを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射ポンプ。
【請求項３】
前記第１の環状溝の幅は、前記ポート部の前記開口と前記第２の環状溝に挟まれて形成される前記内周面の凸部の幅より小さいことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の燃料噴射ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料噴射ポンプに関し、特に分配型燃料噴射ポンプのロードタイマ機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
社会的要請によりディーゼルエンジンの排気ガス規制が年々厳しくなっている。一般にディーゼルエンジンの場合、燃料噴射タイミングを遅らせると、ＮＯＸの排出量を減少させることができる。一方、ＮＯＸを減らすために燃料噴射タイミングを遅らせると、出力が低下するという関係にあり、従来技術では、出力性能が要求される高負荷時の出力は低下させずに、ＮＯＸの排出量を低減させるべく、低騒音を狙って負荷の減少に伴いタイマ進角量を遅角させるロードタイマ（
【０００３】
特許文献１等）が知られている。
【０００４】
従来技術のロードタイマは、エンジンの回転に応動する遠心力ガバナを構成するガバナスリーブにオリフィスを形成している。さらに、このガナバスリーブを案内するガバナシャフトに低圧部へ通じる燃料逃がし通路を設けている。これら構成によるガバナスリーブの作動により、そのオリフィスがガバナシャフトの燃料逃がし通路と連通した場合には、ハウジング内の燃料を、オリフィスおよび燃料逃がし通路を通じて、低圧部に逃がすようになっている。これにより、ハウジング内の燃料圧力が低下すると、ポンプハウジングに内蔵の油圧タイマを構成するタイマピストンを遅角側に作動させ、その結果、フェイスカムに転接しているカムローラを移動させて燃料噴射タイミングを遅角させる。
【０００５】
【特許文献１】特開昭５７−１１９１３２号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術のロードタイマでは、低負荷域にてタイマ進角量が遅角しているため、失火による白煙が発生するという問題がある。
【０００７】
これに対して、特許文献１の開示によると、白煙発生が生じ易い運転条件、例えば高地走行、あるいはエンジン始動初期等のエンジン冷却水温が比較的低い場合において、そのロードタイマの作動によるタイマ遅角を規制するように、燃料逃がし通路を開閉する電磁弁を設けている。この開示技術では、近年一層厳しくなる傾向にある排気ガス規制に対して、ＮＯＸの排出量のさらなる低減にため、タイマ遅角量の向上を図ることが難しい。すなわち、さらなるタイマ遅角をさせるためのロードタイマの特性を得ようとしても、タイマ遅角を規制する電磁弁が作動してしまって、結果として、規制された少ないタイマ遅角、あるいはロードタイマの作動が無効となる恐れがある。
【０００８】
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、低負荷および高負荷域にてタイマ遅角を抑え、中負荷域ではタイマ遅角の向上が図れるとともに、簡素な構造を備えた燃料噴射ポンプを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１によると、内部にポンプ室を有するポンプハウジング、ポンプ室内に位置するようにポンプハウジングに固定されたガバナシャフト、ガバナシャフトに摺動可能に案内され、エンジンの負荷の増減に従ってガバナシャフトの軸方向へ進退移動可能なガバナスリーブ、ガバナシャフトに形成され、一端が燃料の低圧側に通じているとともに、他端がガバナスリーブに対向する外周面に開口する燃料逃がし通路部、ガバナスリーブに形成され、一端がポンプ室に貯留される高圧の燃料に臨む外周面に開口するとともに、他端がガバナシャフトに対向する内周面に開口するポート部、およびハウジングに内蔵され、ポンプ室内の高圧燃料の燃料圧力に基いて燃料噴射タイミングの調整をする油圧タイマ機構を有し、ガバナスリーブの進退移動により燃料逃がし通路部とポート部が連通、遮断されることによって、ポンプ室の高圧燃料を低圧側に逃がし、ポンプ室の高圧燃料を低圧側に逃がすことを止めることに基いて、燃料噴射タイミングをエンジンの負荷状態に応じて補正を行なうロードタイマ機構を備えた燃料噴射ポンプにおいて、ガバナシャフトの外周面に、燃料逃がし通路部の開口とは異なる軸方向位置に形成される第１の環状溝と、ガバナスリーブの内周面に、ポート部の開口とは異なる軸方向位置に形成される第２の環状溝を備え、ガバナスリーブが進退移動によって所定の位置範囲にあるとき、第１の環状溝と第２の環状溝が連通するように、少なくとも重なり合う構成にあるとともに、エンジンの負荷状態が全負荷状態または高負荷状態にあるときには、第１、第２の環状溝が、重なり合って、かつこの重なり合う第１、第２の環状溝で少なくとも区画される燃料溜り部がポート部とは連通しない位置となることで、ポート部と燃料逃がし通路部が遮断され、部分負荷状態または中負荷状態にあるときには、第１、第２の環状溝が、重なり合って、かつ燃料溜り部がポート部と連通することで、ポート部と燃料逃がし通路部が連通され、無負荷状態または低負荷状態にあるときには、第１、第２の環状溝が僅かに重なり合う、あるいは重なり合わない位置となることでポート部と燃料逃がし通路部が遮断されるように、構成されている。
【００１０】
これにより、エンジン負荷の増減に応じてガバナシャフトの軸方向に進退移動するガバナスリーブの移動により噴射タイミングの補正をするロードタイマ機構を備えた燃料噴射ポンプにおいて、ガバナシャフトとガバナスリーブには、それぞれ、従来構成の燃料逃がし通路部、ポート部に加えて、燃料逃がし通路部の開口と異なる軸方向位置に配置した第１の環状溝、ポート部の開口と異なる軸方向位置に配置した第２の環状溝を設けるだけで、部分負荷または中負荷域のみにて、ポート部と燃料逃がし通路部を連通させて、噴射タイミングを遅角させるように補正することが可能である。
【００１１】
したがって、従来構造から僅かな構成変更による簡素な構造で、低負荷域のタイマ遅角を抑え、中負荷域のタイマ遅角の向上が図れる。
【００１２】
本発明の請求項２によると、ポート部の開口および燃料逃がし通路部の開口のうち少なくともいずれか一方は、環状溝によって形成されている。
【００１３】
これにより、開口形状として、環状溝を採用することで、スリーブの進退移動に伴う開口面積の変化率の増大が図れるので、所望の中負荷域の範囲に対応するガバナスリーブ位置の移動範囲に占める、ポート部と燃料逃がし通路部の連通状態にある移動範囲の割合向上が図れる。したがって、中負荷域におけるタイマ遅角の向上がさらに図れる。
【００１４】
本発明の請求項３によると、第１の環状溝の幅は、ポート部の開口と第２の環状溝に挟まれて形成される内周面の凸部の幅より小さくすることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の燃料噴射ポンプを、具体化した実施形態を図面に従って説明する。図１は、本実施形態に係わるロードタイマ機構の要部を示す部分断面図である。図２は、本実施形態に係わるロードタイマ機構の概略構成を示す部分断面図である。図３は、本実施形態の燃料噴射ポンプの全体構成を示す断面図である。図４は、図１のガバナシャフトに案内され、エンジンの負荷に応じて進退移動するガバナスリーブの状態を示す断面図であって、図４（ａ）、図４（ｃ）、および図４（ｅ）はそれぞれ高負荷状態、中負荷状態、低負荷状態におけるガバナスリーブの状態を示す断面図、図４（ｂ）、図４（ｄ）は、それぞれ高負荷状態と中負荷状態の遷移域、中負荷状態と低負荷状態の遷移域でのガバナスリーブの状態を示す断面図である。図５は、本実施形態におけるロードタイマ機構の特性を示すグラフである。
【００１６】
本発明の実施形態を適用する燃料噴射ポンプとしては、図３に示すように、ポンプハウジング２と、駆動軸１と、フィードポンプ３と、圧力調整弁５と、ポンプハウジング２内に形成されたポンプ室６と、ロードタイマ機構ＬＳＴと、油圧タイマ機構ＨＴを含んで構成されている。駆動軸１は、エンジンのクランク軸に連結され、ディーゼルエンジンの回転に同期して回転力が伝達される。この駆動軸１は、ポンプハウジング２内に装備されたロータリ式フィードポンプ３を回し、このフィードポンプ３によって燃料タンク４から燃料を吸い上げている。なお、このフィードポンプ３によって吸い上げられた燃料は、圧力調整弁５によって調圧された後に、ポンプハウジング２内に形成されているポンプ室６に供給されている。詳しくは、この圧力調整弁５は、フィードポンプ３のポンプ室側つまり吐出側と、燃料タンク側つまり低圧側との間に配置され、ポンプ室２内の燃料圧力をフィードポンプ３の回転数に略比例した圧力に調整する。
【００１７】
なお、ここで、燃料タンク４に通じる側の燃料を低圧燃料、フィードポンプ３により吸い上げられポンプ室６に供給される燃料を、高圧燃料と呼ぶ。なお、この高圧燃料は、燃料噴射弁２０を介してエンジンに噴射供給するためにプランジャ８によって加圧される高圧燃料（加圧燃料）とは区別する。
【００１８】
また、図３に示すように、駆動軸３には、カップリング７を介してフェイスカム９が同期して回転可能、かつ軸方向に往復移動可能に連結されている。また、フェイスカム９の基部の一端には、プランジャ８が一体回転可能に連結されている。なお、カップリング７は、駆動軸１の回転をプランジャ８に伝達するとともに、プランジャ８が軸方向に自在に移動することを許容する。
【００１９】
フェイスカム９には、図３に示すように、プランジャ８が連結された面と反対の面に、周方向にエンジンの気筒数に応じた複数の山部を備えるカムプロフィル９ａが形成されている。このカムプロフィル９ａにはカムローラ１０が転接している。このカムローラ１０がカムプロフィル９ａに転接することにより、フェイスカム９およびプランジャ８は、駆動軸１による１回転中に複数回、すなわちエンジンの気筒数に応じて複数回往復移動する。なお、カムプロフィル９ａは、所望のエンジン性能に適合させるために、最適な燃料噴射圧および噴射時期が得られるような形状に設定されている。
【００２０】
プランジャ８の吸入行程中には、プランジャ８が図３の軸方向左側へ移動する。このとき、このプランジャ８の先端部周面に形成した吸入溝１１の１つが吸入ポート１２に連通すると、ポンプ室６の燃料が導入路１３を通じてプランジャ８の先端に形成された圧送室１４に吸入される。
【００２１】
プランジャ８の圧縮行程中には、プランジャ８が図３の軸方向右側へ移動する。圧送室１４内の燃料が加圧されると、この加圧燃料はプランジャ８の内部に形成された縦孔１５へ導かれる。このときプランジャ８は回転しており、ハウジング２に形成されたシリンダ２ａと摺接している。プランジャ８の回転により、プランジャ８の外周面に開口する供給ポート１６が、シリンダ２ａの内周面に開口する複数個の内の１個の吐出ポート１７と連通することで、加圧燃料が噴射通路１８からデリバリバルブ１９を経て、燃料噴射弁２０に供給される。
【００２２】
プランジャ８にはスピルリング２１が摺動自在に嵌合されている。このスピルリング２１は、プランジャ８に形成されたスピルポート２２を開閉する。スピルポート２２は縦孔１５に通じている。圧送工程途中、すなわち縦孔１５から供給ポート１６および吐出ポート１７を介して噴射通路１８を経て燃料噴射弁２０へ加圧燃料を圧送している最中に、スピルポート２２がスピルリング２１によって開放されると、縦孔１５内の燃料、つまり圧送室１４の加圧燃料がスピルポート２２からポンプ室６へ逃がされ、加圧燃料の燃料圧力が低下する。この低下した加圧燃料の燃料圧力が燃料噴射弁２０の閉弁圧以下に達すると、燃料噴射弁２０への燃料供給を停止する。
【００２３】
スピルリング２１は、図２および図３に示すように、ジョイント４６を介してコントロールレバー２３およびテンションレバー２４に連結されている。これらコントロールレバー２３およびテンションレバー２４はピン２５を介してガイドレバー２６に回動自在に取付けられている。
【００２４】
ガイドレバー２６は、図３に示すように、他のピン２７によりポンプハウジング２に対して回動自在に取付けられており、このガイドレバー２６は押圧スプリング２８により一方向へ回動付勢され、このガイドレバー２６の上端部が最大噴射量を調節するためのフルロードストッパ２９に当接するようになっている。
【００２５】
なお、コントロールレバー２３とテンションレバー２４は、図２および図３に示すように、これらの間に設けたスタートスプリング３０およびアイドルスプリング３１により互いに離間する方向に付勢されている。また、テンションレバー２４には突起３２が形成されており、この突起３２がコントロールレバー２３に当たると、これらコントロールレバー２３とテンションレバー２４はピン２５を支点として一体的に回動するように構成されている。
【００２６】
コントロールレバー２３は、図２および図３に示すように、遠心力ガバナ５０のガバナスリーブ３３に押されるようになっている。ガバナスリーブ３３はガバナシャフト３９に摺動可能に案内されている。このガバナスリーブ３３は、図２および図３に示すフライウエイト３４の作動により推力を発生させられる。このフライウエイト３４はガバナギア３５と一体的に取付けられている。このガバナギヤ３５は、駆動軸１に一体的に取付けられているギヤ３６と噛合している。駆動軸１の回転によりギヤ３６を介してガバナギヤ３５が回転され、フライウエイト３４に遠心力が発生する。この遠心力によりガバナスリーブ３３に推力を与える。これにより、エンジンの回転数に応じてコントロールレバー２３がガバナスリーブ３３によって押されることになり、コントロールレバー２３は、ピン２５を中心として回動し、スピルリング２１を軸方向へ移動させる。このスピルリング２１の軸方向移動によって燃料噴射量を調整する。なお、ガバナスリーブ、ガバナシャフト３９、およびフライウエイト３４を含んで、遠心ガバナを構成する。また、コントロールレバー２３、テンションレバー２４、ガイドレバー２６、および後述のコントロールスプリング３７を含んで、エンジンの回転もしくはアクセル操作量によって燃料噴射量を調整するガバナ制御手段を構成する。
【００２７】
なお、この遠心力ガバナ５０のガバナスリーブ３３とガバナシャフト３９の間に、後述するロードタイマ機構（ロードセンシングタイマ）ＬＳＴが構成されている。なお、ガバナスリーブ３３、ガバナシャフト３９を含んでロードセンシングタイマＬＳＴが構成されている。このロードセンシングタイマＬＳＴの詳細については後述する。
【００２８】
一方、テンションレバー２４の上端部には、コントロールスプリング３７の一端が連結されており、このコントロールスプリング３７の他端は操作レバー３８に連結されている。操作レバー３８は図示しないアクセルペダル（図示しない）により作動される。このアクセルペダルによって操作レバー３８が回動操作されると、コントロールスプリング３７を介してテンションレバー２４がピン２５を中心として回動される。その結果、スピルリング２１が軸方向へ移動する。これにより、アクセル操作量によっても燃料噴射量を制御することができる。
【００２９】
次に、油圧タイマ機構ＨＴについて、以下図３に従って説明する。フェイスカム９が転接しているカムローラ１０は、ローラリング４０に支持されている。このローラリング４０はロッド４１を介してタイマーピストン４２に連結している。タイマーピストン４２はポンプハフジング２に形成されたタイマ圧力室４３に収容されており、タイマ圧力室４３にはポンプ室６の燃料圧力が導入されるようになっている。
【００３０】
ポンプ室６の燃料圧力に応じてタイマ圧力室４３の燃料圧力が変化すると、タイマーピストン４２が軸方向に変位し、この変位はロッド４１を介してローラリング４０を周方向に回動させる。これにより、カムローラ１０がフェイスカム９に対して相対的に周方向に変位するので、フェイスカム９の山部がカムローラ１０に乗上げるタイミングが変わり、よって噴射タイミングが変えられる。
【００３１】
なお、タイマーピストン４２およびタイマ圧力室４３は、実際には紙面と直行する方向に設けられるが、作図の都合上、図の通り示す。
【００３２】
なお、ここで、タイマーピストン４２およびタイマ圧力室４３を含んで、油圧タイマ機構ＨＴを構成している。
【００３３】
次に、本発明のロードセンシングタイマＬＳＴの構成について、以下図１から図５に従って説明する。図３に示すように、ガバナシャフト３９は、ガバナギヤ３５とギヤ３６が噛合するように、駆動軸１と略平行にポンプ室に延出するように、ポンプハウジング２に固定されている。このガバナシャフト３９には、図１および図２に示すように、燃料逃がし通路部５７が設けられている。この燃料逃がし通路部５７は、ガバナシャフト３９内部を軸方向に延在する縦孔５７ａと、この縦孔５７ａの一端すなわち先端から外周面にまで延びて開口する横孔５７ｂとを備えている。なお、この縦孔５７ａの他端すなわち図３に示す基部は、ポンプハウジング２に形成された逃がし通路（図示せず）を介してフィードポンプ３の低圧側つまり燃料タンク４側の燃料と通じている。なお、横孔５７ｂは、ガバナシャフト３９の軸方向の同じ位置上であれば、図１に示すような貫通孔に限らず、周方向に複数の開口を有する複数の横孔であってよい。
【００３４】
なお、本実施形態では、図１に示すように、横孔５７ｂが開口するガバナシャフト３９の外周面には、外周面に凹部を形成する開口用環状溝５７ｃが形成されている。この場合には、上述のように複数の横孔５７ｂの開口が必ずしもガバナシャフト３９の軸方向の同じ位置上にある必要はなく、開口用環状溝５７ｃによって形成された外周面の凹部の幅内にあれば、開口する複数の横孔の開口位置が軸方向にずれを生じていてもよい。
【００３５】
ガバナスリーブ３３は、この遠心ガバナを構成するフライウエイト３４のエンジン回転数もしくは負荷の状態に応じた遠心力によって、ガバナシャフト３９の軸方向に進退可能である。上述のガバナシャフト３９の外周面に形成される燃料逃がし通路部５７の横孔５７ｂの開口に対して、ガバナスリーブ３３には、ガバナスリーブ３３の軸方向の所定の位置に対応して、ガバナスリーブ３３の内周面と外周面を貫通するポート部５１が設けられている。なお、ポート部５１は、ガバナスリーブ３３の軸方向の同じ位置上であれば、図１に示すようなポート部５１に限らず、周方向に複数の開口を有する複数のポート部であってよい。
【００３６】
なお、本実施形態では、図１に示すように、ポート部５１が開口するガバナスリーブ３３の内周面には、内周面に凹部を形成する開口用環状溝５１ａが形成されている。この場合には、上述のように複数のポート部５１の開口が必ずしもガバナスリーブ３３の軸方向の同じ位置上にある必要はなく、開口用環状溝５１ｃによって形成された内周面の凹部の幅内にあれば、開口する複数のポート部の開口位置が軸方向にずれを生じていてもよい。
【００３７】
燃料逃がし通路部５７の横孔５７ｂとポート部５１は、図１に示すように、ガバナシャフト３９に摺動可能に案内されるガバナスリーブ３３が、エンジンの負荷状態に応じて発生するフライウェイト３４による遠心力によって進退移動することで、連通、遮断されることが可能である。この結果、エンジン状態に応じて、ポンプ室６の高圧燃料を、連通した横孔５７ｂとポート部５１を介して低圧側へ逃がし、遮断された横孔５７ｂとポート部５１のため低圧側に逃がすことを止めることができる。このとき、エンジン状態に応じて横孔５７ｂとポート部５１が連通、遮断されることで、タイマ機構ＨＴが燃料噴射タイミングを調整する作動源となるポンプ室６の燃料圧力が低下、維持される。結果として、横孔５７ｂとポート部５１の連通、遮断、つまりロードセンシングタイマＬＳＴの作動によって、同一回転数における燃料噴射タイミング（詳しくは、圧力調整弁５作動のみにより回転数に比例した圧力に調圧された高圧燃料に基いた燃料噴射タイミング）を、負荷状態に応じて、補正する。
【００３８】
さらに、本実施形態では、ガバナスリーブ３３が案内されるガバナシャフト３９の外周面に、図１に示すように、横孔５７ｂの開口とは異なる軸方向位置に第１の環状溝５５が形成されている。ガバナスリーブ３３の内周面に、図１に示すように、ポート部５１の開口とは異なる軸方向位置に第２の環状溝５３が形成されている。この第１の環状溝５５と第２の環状溝５３は、ガバナスリーブ３３が進退移動によって所定の位置範囲にあるとき、ポート部５１と横孔５７ｂが連通するように、少なくとも重なり合う構成となっている（図１、図５（ｃ）参照）。なお、横孔５７ｂとポート部５１の連通、遮断、つまりロードセンシングタイマＬＳＴの作動の詳細については後述する。
【００３９】
次に、上述した構成を有する燃料噴射ポンプ、特にロードセンシングタイマの作動について、以下図３、図４、および図５に従って説明する。なお、図５において、横軸は燃料噴射量、縦軸は燃料噴射タイミングに対応するタイマ進角を示す。
【００４０】
エンジンの負荷が、高負荷または全負荷状態の場合において、アクセルペダルにより操作レバー３８（図３参照）が回動操作されることで、コントロールスプリング３７を介してテンションレバー２４を反時計回りに回動させている。この結果、スピルリング２１が図３の右側へ軸方向移動するので、燃料噴射量を多くすることができる。この場合、ガバナスリーブ３３の軸方向位置が、コントロールレバー２３に規制されており、図４（ａ）に示すように、図３の軸方向左側に位置する。このとき、第１の環状溝５５と第２の環状溝５３は重なり合っている。さらに、この重なり合う第１、第２の環状溝５５、５３により少なくとも区画される燃料溜り部５６はポート部５１と連通しないように、ガバスリーブ３３がガバナシャフト３９の軸方向位置に配置されている。これにより、ポート部５１と横孔５７ｂが連通しないので、ポンプ室６の燃料圧力は低下しない。このため、ポンプ室６の燃料圧力が比較的高い圧力に維持されているため、この維持された燃料によるタイマ圧力室４３の圧力によって、タイマ機構ＨＴのタイマーピストン４２がタイマ進角側に押圧され、タイマーピストン４３の位置によるタイマ進角量、つまり噴射タイミングが進角側に設定されている（図５（ａ）参照）。
【００４１】
エンジンの負荷を軽減するためアクセルペダルによる操作レバー３８の回動を僅かに戻すと、コントロールスプリング３７の作用でテンションレバー２４が時計回りに回動される。この結果、スピルリング２１が図３の左側へ移動し、その移動量分だけ燃料噴射量が減じられる。この場合、ガバナスリーブ３３は、コントロールレバー２３の規制から解放される。ガバナ５０のフライウェイト３４の遠心力によって、ガバナスリーブ３３は、図４（ｂ）に示すように、図４（ａ）の状態から右側へ移動する。このとき、第１の環状溝５５と第２の環状溝５３は、図４（ａ）の状態と同様に、少なくとも重なり合っている。しかしながら、ほとんど連通しない程度、すなわちポート部５１の開口（詳しくは、開口用環状溝５１ａ）と第１の環状溝５５が僅かに重なり合う状態であってもよい。この状態においても、重なり合う部分に生じる開口面積が十分小さければ、粘度等の燃料の性状の影響から、略連通していないからである。この図４（ｂ）でのガバナスリーブ３３の軸方向位置が高負荷状態における燃料噴射タイミングが比較的高い状態から、中負荷状態における燃料噴射タイミングが高負荷状態の燃料噴射タイミングに比べて遅角した状態となる遷移点である（図５（ｂ）参照）。
【００４２】
エンジンの負荷を中負荷状態とするため、さらに負荷を軽減すると、ガバナ５０のフライウェイト３４の遠心力によって、ガバナスリーブ３３は、図４（ｃ）に示すように、図４（ｂ）の状態から右側へ移動する。このとき、第１の環状溝５５と第２の環状溝５３は、図４（ａ）、図４（ｂ）の状態と同様に、少なくとも重なり合っている。さらに、燃料溜り部５６とポート部５１（詳しくは、第１の環状溝５５と開口用環状溝５１ａ）が重なり合うように配置されている。これにより、ポート部５１の開口断面積に応じた燃料圧力の低下をポンプ室６の圧力に生じさせることができる。したがって、中負荷状態における燃料噴射タイミングを、高負荷状態の燃料噴射タイミングに比べて遅角した状態とすることができる。
【００４３】
さらに、エンジンの負荷を低負荷状態とするため、さらに負荷を軽減すると、ガバナ５０のフライウェイト３４の遠心力によって、ガバナスリーブ３３は、図４（ｅ）に示すように、図４（ｃ）の状態から右側へ移動する。このとき、第１の環状溝５５と第２の環状溝５３は、僅かに重なり合う、あるいは重なり合わない状態となる。これにより、ポート部５１と横孔５７ｂが連通しなくなり、中負荷状態における高負荷状態の燃料噴射タイミングに比べて遅角した状態から、高負荷状態における燃料噴射タイミングの状態に、ほぼ戻すことが可能である。
【００４４】
これにより、中負荷域のみにて、ポート部５１と横孔５７ｂが連通させて、燃料噴射タイミングを高負荷状態に比べて遅角させることが可能である。しかも、その機能を達成する構成として、従来の燃料逃がし通路部５７、ポート部５１を有する構成に加えて、燃料逃がし通路部５７の横孔５７ｂの開口（詳しくは、開口用環状溝５７ｃ）とは異なる軸方向位置に配置した第１の環状溝５５、およびポート部５１の開口（詳しくは、開口用環状溝５１ａ）とは異なる軸方向位置に配置した第２の環状溝５３を設けるだけで、達成することが可能である。したがって、従来構成から僅かな構成変更による簡素な構造で、低負荷域の燃料噴射タイミングを抑えて、中負荷タイマ域のタイマ進角の向上が図れる。
【００４５】
さらに、本実施形態では、ポート部５１の開口、横孔５７ｂの開口を、開口用環状溝５１ａ、開口用環状溝５７ｃによる環状溝で形成するので、単に丸孔、あるいは矩形等の開口形状に比べて、スリーブ３０の進退移動に伴う重なり部における開口面積の変化率の増大化が図れる（図５（ｂ）の高負荷状態から中負荷状態の遷移域、図５（ｄ）の中負荷状態から低負荷状態の遷移域を参照）。したがって、所望の中負荷域の範囲に対応するガバナスリーブ位置の移動範囲に占める、ポート部５１と横孔５７ｂの連通状態にある移動範囲の割合向上が図れる。したがって、所望の中負荷域におけるタイマ遅角つまり燃料噴射タイミングの遅角の向上が、さらに図れる。
【００４６】
さらに、本実施形態では、第１の環状溝５５の幅は、図１、図５（ｃ）に示すように、ポート部５１の開口（詳しくは、開口用環状溝５１ａ）と第の環状溝５３に挟まれて形成される内周面の凸部５８の幅より小さい。これにより、図４（ａ）の高負荷状態から図４（ｂ）の遷移点まで、第１の環状溝５５の左側段差部と凸部５８の左側段差部との重なりによって、ポート部５１と燃料溜り部５６の連通を遮断することが可能である。一方、図４（ｄ）の遷移点から図４（ｅ）の低負荷状態まで、第１の環状溝５５の右側段差部と凸部５８の右側段差部との重なりによって第１の環状溝５５と第２の環状溝３３の連通を遮断することが可能である。したがって、ガバナシャフト３９に形成される第１の環状溝５５の幅を、ガバスリーブ３３の内周面の凸部５８の幅より小さくする設定することで、低負荷域でタイマ遅角を抑え、中負荷域でのタイマ遅角するロードセンシングタイマＬＳＴを安価に提供することが容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係わるロードタイマ機構の要部を示す部分断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係わるロードタイマ機構の概略構成を示す部分断面図である。
【図３】本発明の実施形態の燃料噴射ポンプの全体構成を示す断面図である。
【図４】図１のガバナシャフトに案内され、エンジンの負荷に応じて進退移動するガバナスリーブの状態を示す断面図であって、図４（ａ）、図４（ｃ）、および図４（ｅ）はそれぞれ高負荷状態、中負荷状態、低負荷状態におけるガバナスリーブの状態を示す断面図、図４（ｂ）、図４（ｄ）は、それぞれ高負荷状態と中負荷状態の遷移域、中負荷状態と低負荷状態の遷移域でのガバナスリーブの状態を示す断面図である。
【図５】本発明の実施形態におけるロードタイマ機構の特性を示すグラフである。
【符号の説明】
２　ポンプハウジング
５　圧力調整弁
６　ポンプ室
５０　遠心力ガナバ
３３　ガバナスリーブ
３４　フライウェイト
３９　ガバナシャフト
４２　タイマーピストン
４３　タイマ圧力室
５１　ポート部
５１ａ　開口（開口用環状溝）
５３　（ガバナスリーブ３３の内周面の）第２の環状溝
５５　（ガバナシャフト３９の外周面の）第１の環状溝
５６　燃料溜り部
５７　燃料逃がし通路部
５７ａ　縦孔
５７ｂ　横孔
５７ｃ　開口（開口用環状溝）
５８　凸部
ＨＴ　タイマ機構
ＬＳＴ　ロードセンシングタイマ（ロードタイマ機構）
【図１】
2004116475.tif 000003
【図２】
2004116475.tif 000004
【図３】
2004116475.tif 000005
【図４】
2004116475.tif 000006
【図５】
2004116475.tif 000007