(57)【要約】【課題】成層燃焼と均質燃焼とにそれぞれ適した噴霧角の異なる噴霧を形成できるようにする。【解決手段】噴射弁本体１の先端中心に円形断面の噴孔４が開口形成されており、この噴孔４の入口開口部を針弁２が開閉する。針弁２を囲むように、スワールチップ６が固定され、その先端面６ａに、接線方向に沿った燃料案内溝１１が凹設される。先端面６ａと噴射弁本体１の底面１ａとの間には、先端面６ａを覆うシールプレート１３が配設され、針弁２の取付溝に固定されている。針弁２のリフト量が小さいときには、シールプレート１３がスワールチップ６から離れ、燃料案内溝１１が間隙１４に開放されているので、旋回成分は弱い。針弁２のリフト量が大となると、シールプレート１３がスワールチップ６の先端面６ａに密接し、燃料案内溝１１が通路状となるので、旋回成分が強く与えられる。【選択図】　図１
2004019607.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端に噴孔が形成された弁本体と、
この弁本体内に軸方向に移動可能に配設され、上記噴孔の入口開口部を開閉する針弁と、
上記針弁の先端部を囲むように上記弁本体内部に取り付けられ、かつ先端面に、針弁を中心として旋回成分を生じるように燃料案内溝が凹設されたスワールチップと、
このスワールチップの上記先端面と上記弁本体の底面との間に、上記先端面に対し接離可能に配設され、該先端面に接することで上記燃料案内溝を通路状に構成するとともに、該先端面から離れることで上記燃料案内溝を開放するシールプレートと、
を備え、上記シールプレートを上記先端面に対し当接もしくは離間させることで旋回成分の強度を変更するように構成したことを特徴とする直接噴射式内燃機関の燃料噴射弁。
【請求項２】
上記シールプレートは、上記針弁に取り付けられ、該針弁と一体に移動することを特徴とする請求項１に記載の直接噴射式内燃機関の燃料噴射弁。
【請求項３】
上記シールプレートは、上記噴孔へ向かう燃料の通流が可能なように開口部を有することを特徴とする請求項１または２に記載の直接噴射式内燃機関の燃料噴射弁。
【請求項４】
上記針弁のリフトが小さいときには上記シールプレートと上記先端面との間に間隙が存在し、上記針弁のリフトが大きいときには上記シールプレートが上記先端面に密接することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の直接噴射式内燃機関の燃料噴射弁。
【請求項５】
上記シールプレートは、内周側に係止片を有する円環状をなし、上記針弁の外周に周方向に沿って形成された取付溝に上記係止片が係合して取り付けられることを特徴とする請求項２に記載の直接噴射式内燃機関の燃料噴射弁。
【請求項６】
上記噴孔の出口開口部を覆うように噴霧プレートが設けられており、この噴霧プレートに、上記噴孔よりも断面積の小さな複数の２次噴孔が開口形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の直接噴射式内燃機関の燃料噴射弁。
【請求項７】
上記針弁の先端に、上記噴孔から突出するピントル部を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の直接噴射式内燃機関の燃料噴射弁。
【請求項８】
上記シールプレートと上記弁本体の上記底面との間に、シールプレートをスワールチップへ向けて付勢するばね部材が配設されており、上流側から噴孔へ向かう燃料の圧力に応じて上記シールプレートがスワールチップに接離することを特徴とする請求項１に記載の直接噴射式内燃機関の燃料噴射弁。
【請求項９】
上記弁体を駆動するアクチュエータに微小周期のオンーオフパルス信号を与えることで上記弁体のリフト量を可変制御するようにしたことを特徴とする請求項２に記載の直接噴射式内燃機関の燃料噴射弁。
【請求項１０】
成層燃焼運転と均質燃焼運転とが選択的に行われる直接噴射式ガソリン機関に適用され、成層燃焼運転時には低リフトの状態で、均質燃焼運転時には高リフトの状態で、それぞれ用いられることを特徴とする請求項２または９に記載の直接噴射式内燃機関の燃料噴射弁。
【請求項１１】
燃料噴射弁と点火プラグとが燃焼室上部に配置されるとともに、燃料噴射弁からの噴霧を点火プラグへ導くためのキャビティをピストン頂面に有し、かつ成層燃焼運転と均質燃焼運転とが選択的に行われる直接噴射式ガソリン機関に適用され、成層燃焼運転時には、キャビティへ向かって噴霧角度が小さくなるように旋回成分の強度が弱められ、均質燃焼運転時には噴霧が拡がるように旋回成分の強度が強められることを特徴とする請求項１または２に記載の直接噴射式内燃機関の燃料噴射弁。
【請求項１２】
点火プラグが燃焼室上部に、燃料噴射弁が燃焼室の側方にそれぞれ配置されるとともに、燃料噴射弁からの噴霧を点火プラグへ導くためのキャビティをピストン頂面に有し、かつ成層燃焼運転と均質燃焼運転とが選択的に行われる直接噴射式ガソリン機関に適用され、成層燃焼運転時には、キャビティへ向かって噴霧角度が小さくなるように旋回成分の強度が弱められ、均質燃焼運転時には噴霧が拡がるように旋回成分の強度が強められることを特徴とする請求項１または２に記載の直接噴射式内燃機関の燃料噴射弁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、直接噴射式内燃機関、特に成層燃焼運転と均質燃焼運転とに切換可能な直接噴射式ガソリン機関に好適な燃料噴射弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関の燃料噴射弁として、スワールチップを噴孔上流側に配置して、燃料を噴孔軸回りに旋回させつつ噴射するようにしたスワール燃料噴射弁が従来から知られている。
【０００３】
また、この種のスワール燃料噴射弁において旋回成分の強度を可変にする技術は多数提案されており、特開２０００−１７０６２９号公報には、スワール生成用の燃料案内溝を、燃料噴射弁の軸方向に上下２段に構成し、針弁のリフト量によって旋回成分の強度ひいては噴霧角を変化させるようにした構成が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記の構成では、針弁のリフト量が大きいときに旋回成分の強度が弱まる構成であり、これとは逆に、リフト量が大きいときに旋回成分の強度を強めて噴霧角を大きくする、といった場合には適用できない。
【０００５】
この発明は、上記従来のような２段の燃料案内溝によらずに、旋回成分の強度を可変化することができる新規な燃料噴射弁を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る直接噴射式内燃機関の燃料噴射弁は、請求項１に記載のように、先端に噴孔が形成された弁本体と、この弁本体内に軸方向に移動可能に配設され、上記噴孔の入口開口部を開閉する針弁と、を備えており、針弁のリフトに伴って高圧の燃料が上記噴孔を通して噴射されるようになっている。そして、上記針弁の先端部を囲むように上記弁本体内部にスワールチップが取り付けられており、このスワールチップは、その先端面に、針弁を中心として旋回成分を生じるように燃料案内溝が凹設されている。燃料案内溝は、例えば針弁の接線方向に沿って外周側から内周側へ燃料を案内するように設けられ、これを通して噴孔の入口開口部に燃料が流入することで、旋回成分が発生する。このスワールチップの上記先端面と上記弁本体の底面との間には適宜な間隔が設けられており、ここに、シールプレートが配設されている。すなわち、このシールプレートは、スワールチップの先端面に対し接離可能に配設される。シールプレートがスワールチップの先端面に接した状態では、上記燃料案内溝が通路状に構成され、この通路状の燃料案内溝を通して噴孔の入口開口部に旋回しつつ燃料が流入する。シールプレートが先端面から離れた状態では、上記燃料案内溝が開放され、シールプレートとスワールチップとの間のより大きな間隙を通して噴孔の入口開口部へ半径方向に燃料が流入する。従って、上記シールプレートを上記先端面に対し当接もしくは離間させることで旋回成分の強度を変更することができる。
【０００７】
上記シールプレートは、針弁に取り付けて該針弁のリフトに伴って移動するようにしてもよく、あるいは、針弁とは別に動作させるようにすることもできる。
【０００８】
【発明の効果】
この発明によれば、簡単な構成でもって噴霧の旋回成分の強度ひいては噴霧角を可変制御することができ、例えば、均質燃焼と成層燃焼とにそれぞれ最適な噴霧を形成することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の好ましい実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１０】
図１は、本発明に係る燃料噴射弁の一実施例を示した断面図である。図示するように、噴射弁本体１の先端中心に円形断面の噴孔４が開口形成されており、この噴孔４の入口開口部の周囲に、すり鉢状のテーパ面からなるシート部４ａが形成されている。噴射弁本体１内部の中心には、円柱状の針弁２が軸方向に移動可能に配設され、その先端の円錐形のテーパ部２ａが上記シート部４ａに着座することで、上記噴孔４を閉塞している。この針弁２は、圧電素子からなるアクチュエータ３により作動するものであり、噴射弁本体１に対し移動可能な円板状の隔壁部８を介して針弁２基端とアクチュエータ３先端とが連結されている。隔壁部８と噴射弁本体１内周面との間はシールリング９によってシールされている。上記針弁２の周囲には、燃料入口７を通して、図外の燃料ポンプにより加圧された高圧の燃料が導入されている。圧電素子を利用した上記のアクチュエータ３は、リード線１０を介して所定の電圧が印加されると、その全長が僅かに収縮するので、これに伴って針弁２がリフトし、噴孔４が開かれて燃料噴射が行われる。
【００１１】
ここで、上記アクチュエータ３へ印加される電圧信号を、微小周期でオン−オフするパルス信号とすることで、針弁２のリフト量を可変制御することが可能である。つまり、オンとなってから針弁２がフルリフト（最大リフト）に達する前にオフとなり、かつ着座する前に再びオンとなるような適宜な周期のパルス信号を与えれば、針弁２が実質的に中間リフト位置に保持されるようになり、さらに、そのオンデューティ比もしくは周期を変えることで、針弁２が保持される中間リフト位置を上下に変化させることができる。
【００１２】
上記噴射弁本体１内部の先端側には、針弁２の先端部を囲むように略円筒状をなすスワールチップ６が取り付けられている。特に、その先端面６ａと噴射弁本体１の底面１ａとの間に適宜な間隔を保った状態で、噴射弁本体１に固定されている。上記スワールチップ６の先端面６ａには、図３に示すように、スワールチップ６の外周部から上記針弁２が貫通する内周面に達する４本の燃料案内溝１１が凹設されている。特に、噴孔４へ向かう燃料流に旋回成分を与えるように、各燃料案内溝１１が針弁２の接線方向に沿って形成されている。また、スワールチップ６の外周面の４箇所に軸方向に沿った燃料通路溝１２が形成されており、該燃料通路溝１２の下流端に上記燃料案内溝１１がそれぞれ接続されている。
【００１３】
上記先端面６ａと噴射弁本体１の底面１ａとの間には、薄い金属板からなるシールプレート１３が配設されている。このシールプレート１３は、上記スワールチップ６の先端面６ａの形状に対応した円環状をなし、かつ上記先端面６ａと上記底面１ａとの間で、針弁２の軸方向に沿って移動可能となっている。つまり、このシールプレート１３は、軸方向に移動することで、上記先端面６ａに接離可能となっており、上記先端面６ａに接した状態では、上記燃料案内溝１１がそれぞれ通路状に構成され、また上記先端面６ａから離れて底面１ａ側に位置する状態では、上記先端面６ａと上記シールプレート１３との間に間隙１４が生じ、上記燃料案内溝１１がこの間隙１４に開放された状態となる。
【００１４】
ここで、本実施例では、上記シールプレート１３が針弁２のリフトに伴って移動するように、針弁２に取り付けられている。具体的には、図５に示すように、シールプレート１３の内周側の４箇所に矩形の係止片１３ａが形成されており、この係止片１３ａが、針弁２外周に周方向に沿って形成された取付溝１５（図６参照）に係合している。針弁２に取り付けた状態において、各係止片１３ａの間は、それぞれ円弧形の開口部１６として開口しており、この開口部１６によって、シールプレート１３の上下の間での燃料の通流が可能となっている。なお、燃料案内溝１１と重ならない適宜位置に独立した開口部を設けることもできる。
【００１５】
図６は、両者の取付手順を説明するもので、図（ａ）に示すように、まず噴射弁本体１の底面１ａの上にシールプレート１３を配置した上でスワールチップ６を噴射弁本体１の所定位置に固定する。次に、予め取付溝１５を形成した針弁２を、スワールチップ６内周に沿って挿入し、かつシールプレート１３の中心の孔に圧入する。すると、係止片１３ａは針弁２先端のテーパ部２ａに沿って撓むので、図（ｂ）に示すように、取付溝１５に自然に係合する。これにより、容易に組み付けることができる。
【００１６】
さて、上記のように構成された実施例においては、針弁２のリフト量に応じてシールプレート１３がスワールチップ６の先端面６ａに接離する。すなわち、図２に示すように、針弁２のリフト量が小さいときには、シールプレート１３が先端面６ａから離れ、両者間に間隙１４が生じる。この間隙１４における通路抵抗は、燃料案内溝１１に比べて遙かに小さいので、燃料は、図３に矢印Ｆとして示すように、燃料通路溝１２から間隙１４を通して噴孔４へ半径方向に沿って流入する。そのため、旋回成分の強度は非常に弱くなる。一方、針弁のリフト量が所定量に達すると、図４に示すようにシールプレート１３がスワールチップ６の先端面６ａに密接し、燃料案内溝１１を覆うため、該燃料案内溝１１が燃料通路溝１２下端に連続した通路状に構成される。従って、燃料は、図５に矢印Ｆとして示すように、各燃料案内溝１１を通して噴孔４に接線方向から流入する。そのため、旋回成分の強度は非常に強くなる。このように針弁のリフト量を制御することで、同時に、旋回成分の強度を可変制御することができる。
【００１７】
なお、針弁２の着座時にシールプレート１３とスワールチップ６の先端面６ａとの間に生じる初期の間隙１４の大きさは、針弁２の最大リフト量よりも僅かに小さく設定されている。
【００１８】
上記のように旋回成分の強度を可変制御可能な本発明の燃料噴射弁はそのまま利用することもできるが、他の噴霧拡散手段と組み合わせて利用することもできる。
【００１９】
図７〜図１０は、その一例として、噴孔４の前面に噴霧プレート２０を設けた実施例を示す。上記噴霧プレート２０は、薄い円板状をなし、図７に示すように、上記噴孔４の出口開口部を閉塞する位置に取り付けられている。
【００２０】
図８は、上記噴霧プレート２０の詳細を示したものであり、この噴霧プレート２０には、図示するように、複数個の２次噴孔が開口形成されている。具体的には、噴孔４の周辺部分に位置する４個の第１群の２次噴孔２１と、噴孔４の中央部に位置する４個の第２群の２次噴孔２２と、を有している。
【００２１】
上記第１群２次噴孔２１は、噴孔４の外周に沿った円弧状のスリットからなり、４個の２次噴孔２１が、僅かな間隙を残してほぼ全周に亘って連続するように配置されている。このスリット状の２次噴孔２１の半径方向の幅は、噴孔４内の燃料流れが定常の旋回状態に達したときに噴孔４の内周壁面上に形成される燃料液膜部分の厚さに等しく設定されている。また、このスリット状の２次噴孔２１の周方向両端２１ａ，２１ｂは、図８（Ｃ）に示すように、周方向に沿った断面（（Ａ）のＹ−Ｙ断面）において、スワールチップ６による旋回方向に対し順方向となるように傾斜している。さらに、図８（Ｂ）に示すように、半径方向に沿った断面（（Ａ）のＸ−Ｘ断面）においては、各２次噴孔２１の両側縁２１ｃ，２１ｄが、噴孔４の中心から半径方向外側へ拡がるように傾斜している。なお、スリット状をなす各２次噴孔２１の半径方向の幅は、各部で一定である。
【００２２】
また、噴霧プレート２０の中心付近に位置する第２群の２次噴孔２２は、それぞれ円形をなし、４個の２次噴孔２２が、噴孔４の中心から等距離に９０°毎に配置されている。そして、各２次噴孔２２は、噴孔４の中心から半径方向外側へ拡がるように、噴霧プレート２０に対し傾斜して貫通形成されている。
【００２３】
上記第１群の２次噴孔２１の総断面積は、第２群の２次噴孔２２の総断面積よりも大きい。
【００２４】
前述したように、針弁２のリフト量が小さく、シールプレート１３がスワールチップ６の先端面６ａから離れている状態では、旋回成分を殆ど持たずに噴孔４内に燃料が流入する。そして、この燃料は、噴霧プレート２０の２次噴孔２１，２２を通して噴射される。図９は、このように噴孔４内で旋回成分を持たない流れによる噴霧の形成を説明した図であり、前述したように、半径方向に沿った断面Ｘ−Ｘにおいては、各２次噴孔２１，２２が外側へ拡がるように傾斜していることから、この２次噴孔２１，２２の傾斜に沿って燃料が噴射される（図９（Ａ）参照）。これに対し、周方向に沿った断面Ｙ−Ｙを示す図９（Ｂ）のように、スリット状をなす２次噴孔２１はその周方向の長さが大きいことから、スリット状の２次噴孔２１の周方向両端２１ａ，２１ｂの傾斜は、噴霧の方向に殆ど影響しない。なお、これについては、さらに後述する。従って、全体としては、いわゆるスリットノズルとして、比較的噴霧角の小さな噴霧が形成されることになる。このタイプのノズルの噴霧は、雰囲気圧力に対して噴霧角が影響を受けにくいことがわかっており、成層運転時に、ピストンのキャビティに向けて精度良く噴射することが可能である。
【００２５】
一方、針弁２のリフト量が大となってシールプレート１３がスワールチップ６の先端面６ａに接すると、前述したように、燃料がスワールチップ６の燃料案内溝１１を通って噴孔４に流入するようになり、噴孔４内の旋回成分が強くなる。このように噴孔４内に十分な旋回成分が形成されると、図１０（Ａ）に示すように、遠心力によって噴孔４の内周壁面上に燃料液膜３１が形成され、同時に、噴孔４の中心部では、第２群の２次噴孔２２を通して外部から空気が侵入し、空洞状となる。従って、燃料は、基本的に周辺部分にある第１群の２次噴孔２１を通して噴射される。ここで、噴孔４から２次噴孔２１へ向かう燃料の流れは、スワールチップ６による旋回成分を備えているが、この第１群の２次噴孔２１は周方向に沿って長いスリット状をなし、しかもその周方向両端２１ａ，２１ｂが旋回流と順方向に傾斜しているので、図１０（Ｂ）のように、旋回成分を保持したまま外部へ噴射される。この旋回成分によって、図１０（Ａ）に示すように、噴霧は半径方向へさらに拡がり、噴霧角が大きくかつ良好に微粒化した噴霧が得られる。
【００２６】
なお、上述したように、噴孔４の中心部は、外部から空気が侵入して空洞状となるが、この空気の導入に際しては、中心付近の第２群の２次噴孔２２が重要な役割を果たしており、ここから空気が導入されることで、燃料液膜３１の形成が円滑に行われるのである。また、スリット状をなす２次噴孔２１は、構造上、完全な円形に連続させることはできず、隣接する２次噴孔２１同士の間に生じる接続部によって、円錐形に拡がる噴霧が周方向の数カ所（図示例では４カ所）に切れ目をもつものとなるが、この噴霧の切れ目は、逆に外部からの空気の導入を促進し、雰囲気圧力による噴霧の縮まりを防止して、効率のよい微粒化に寄与する。
【００２７】
また図８（Ｃ）に示した第１群の２次噴孔２１の断面Ｙ−Ｙの形状は、スワール噴霧つまり旋回成分を有する円錐形噴霧を形成する上で重要である。このスリット状の２次噴孔２１の円周方向の長さをＢ、噴霧プレート２０の厚さをｔとしたときに、両者の比Ｂ／ｔの大小によって、上流の流れが下流に与える影響の大きさが変化する。比Ｂ／ｔが大きければ、下流側の流れの方向は、上流側の流れ角度に大きく影響を受けるのに対し、比Ｂ／ｔが小さい場合には、上流の流れ角度の影響をほとんど受けない。
【００２８】
上記の第１群の２次噴孔２１は、前述したように、周方向両端２１ａ，２１ｂがスワールチップ６による旋回方向に対し順方向となるように傾斜しているとともに、その両側縁２１ｃ，２１ｄが、噴孔４の中心から半径方向外側へ拡がるように傾斜しているのであるが、周方向つまり断面Ｙ−Ｙについて見ると、その比Ｂ／ｔは大きく、また半径方向つまり断面Ｘ−Ｘについて見ると、その比Ｂ／ｔは小さい。従って、円周方向の旋回成分に対しては、この上流側の流れに沿って出口側の流れが得られる。従って、均質燃焼に適した、より微粒化した噴霧となるように噴霧角が大きく得られる。これに対し、旋回成分を具備しない流れに対しては、半径方向に、両側縁２１ｃ，２１ｄの傾斜に沿って噴射されることになり、成層燃焼に一層適した噴霧が得られる。
【００２９】
つまり、第１群の２次噴孔２１としては、スリット状の細く長い形状が最適であると言える。なお、この２次噴孔２１の半径方向の幅が、上流で旋回流が起きている場合の燃料液膜３１の厚さよりも小さいと、旋回流の噴霧プレート２０からの自然な流出を妨げるので好ましくない。同様に、スリット状の２次噴孔２１の外周が噴孔４の外周におおよそ一致していないと燃料の自然な流出を妨げることになり、好ましくない。従って、外周を噴孔４の外周に一致させるとともに内周側は旋回流によって形成される燃料液膜厚さに一致させ、かつ円周方向に長い形状とすることにより、最も良好な効果が得られる。
【００３０】
次に、図１１は、噴霧拡散手段として、針弁２の先端にピントル部４１を備えた実施例を示している。このピントル部４１は、細い軸部４１ａを介して針弁２のテーパ部２ａ先端に連続しており、噴孔４から突出して位置しているとともに、噴孔４に対向するように円錐形のテーパ面４１ｂを備えている。
【００３１】
図１１の（ａ）は、針弁２のリフト量が小さく、旋回成分を殆ど具備しないときの状態を示しているが、この場合に、噴孔４から吐出した燃料は、噴孔４に沿って直線的に進もうとするので、噴霧ｆとして示すように、ピントル部４１のテーパ面４１ｂに衝突して、適宜に拡散する。一方、針弁２のリフト量が大となり、旋回成分の強度が強くなると、図１１（ｂ）のように、噴霧ｆは、旋回成分によって拡散しようとし、ピントル部４１には衝突しないようになる。つまり、前者の場合には、噴霧角が比較的小さくなり、かつ後者の場合には、噴霧角が十分に大きく得られる。
【００３２】
図１２は、上記構成の燃料噴射弁１０１を燃焼室１０２の頂部に配置した直接噴射式ガソリン機関の一例を示している。なお、１０３は燃焼室１０２の上部に上記燃料噴射弁１０１に並んで配置された点火プラグ、１０４はピストン、１０５はこのピストン１０４に形成されたキャビティを示す。この内燃機関は、均質燃焼と成層燃焼とが選択的に切換可能なものであり、成層燃焼運転時には、（ａ）図に示すように、圧縮行程後半において、キャビティ１０５へ向けて燃料が噴射される。従って、このときには、比較的小さな噴霧角θ１’が要求される。均質燃焼運転時には、（ｂ）図に示すように、吸気行程において筒内に燃料が噴射される。従って、このときには、比較的大きな噴霧角θ２’が要求される。つまり、成層燃焼運転時には、シールプレート１３をスワールチップ６の先端面６ａから離した状態として、旋回成分が弱められ、また均質燃焼運転時には、シールプレート１３をスワールチップ６の先端面６ａに密接させた状態として、旋回成分が強められることになる。
【００３３】
本発明の燃料噴射弁は、燃料噴射弁と点火プラグとが離れて配置されたいわゆるワイド・スペーシング型の直接噴射式ガソリン機関にも用いることができる。図１３は、その具体的な一例を示しており、点火プラグ１０３が燃焼室１０２上部に配置されるとともに燃料噴射弁１０１が燃焼室１０２の側方に配置されている。成層燃焼運転では、（ａ）のように、旋回成分が弱く噴霧角の小さな噴霧が形成され、均質燃焼運転では、（ｂ）のように、旋回成分が強く噴霧角の大きな噴霧が形成される。
【００３４】
次に、図１４は、シールプレート１３を針弁２から独立させた第２の実施例を示している。この実施例では、シールプレート１３は、前述した係止片１３ａを具備しない単純な円環状をなしている。但し、前述したように、燃料の通流を可能とする開口部を設ける必要がある。そして、このシールプレート１３と噴射弁本体１の底面１ａとの間に、例えば皿ばね状のばね部材５１が配設されており、シールプレート１３をスワールチップ６の先端面６ａへ向けて常時付勢している。
【００３５】
この実施例では、上記シールプレート１３の位置が、上流側から供給される燃料の圧力によって切り換えられる。燃料圧力が低い場合には、燃料が燃料通路溝１２から流れてシールプレート１３に衝突する際の動圧が低くなり、シールプレート１３は、（ｂ）のように、ばね力によってスワールチップ６の先端面６ａに密接した状態を保つ。そのため、前述した実施例と同様に、旋回成分の強度が強く得られる。これに対し、燃料圧力が高い場合には、燃料が燃料通路溝１２から流れてシールプレート１３に衝突する際の動圧が高くなり、シールプレート１３は、（ａ）のように、ばね力に抗してスワールチップ６の先端面６ａから離れる。そのため、前述した実施例と同様に、旋回成分の強度が弱くなる。
【００３６】
さらに、図１５は、シールプレート１３を形状記憶合金にて形成した実施例を示している。この実施例では、シールプレート１３の内周の径が針弁２の外周面の径にほぼ一致しており、所定温度以上の高温状態では、内周側に締まるように変形する。これにより、シールプレート１３は針弁２と一体に移動するようになり、（ａ）のように、所定のリフト時にスワールチップ６の先端面６ａに密接する。そのため、旋回成分の強度が強く得られる。これに対し、低温状態では、シールプレート１３の内径が拡大して針弁２から離れる。そのため、（ｂ）のように、常にスワールチップ６の先端面６ａから離れた状態となり、旋回成分の強度は弱くなる。ここで、燃料噴射弁の温度は、均質燃焼時には高くなり、成層燃焼時には低くなるので、形状記憶合金の変態温度を適切に設定することにより、自動的に、その切換を行うことが可能となる。なお、例えば形状記憶合金に電極を持たせ、外部から温度制御することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の燃料噴射弁の一実施例を示す断面図。
【図２】低リフト時における燃料噴射弁の要部を示す断面図。
【図３】図２のＡ−Ａ線に沿った断面図。
【図４】高リフト時における燃料噴射弁の要部を示す断面図。
【図５】図４のＢ−Ｂ線に沿った断面図。
【図６】針弁とシールプレートとの取付手順の説明図。
【図７】噴霧プレートを備えた実施例を示す断面図。
【図８】噴霧プレートの詳細を示す平面図（Ａ）、Ｘ−Ｘ線断面図（Ｂ）およびＹ−Ｙ線断面図（Ｃ）。
【図９】旋回成分を持たない流れにおける噴射方向を示したもので、図８のＸ−Ｘ線に沿った断面の説明図（Ａ）およびＹ−Ｙ線に沿った断面の説明図（Ｂ）。
【図１０】旋回成分を有する流れにおける噴射方向を示したもので、図８のＸ−Ｘ線に沿った断面の説明図（Ａ）およびＹ−Ｙ線に沿った断面の説明図（Ｂ）。
【図１１】ピントル部を備えた実施例を示し、低リフト時（ａ）および高リフト時（ｂ）の説明図。
【図１２】燃料噴射弁を燃焼室頂部に備えた直接噴射式ガソリン機関への適用例を示し、成層燃焼運転時（ａ）と均質燃焼運転時（ｂ）とにおける噴霧の状態を示す説明図。
【図１３】ワイド・スペーシング型の直接噴射式ガソリン機関への適用例を示し、成層運転時（ａ）と均質運転時（ｂ）とにおける噴霧の説明図。
【図１４】ばね部材を用いた実施例を示す燃料噴射弁要部の断面図。
【図１５】形状記憶合金を利用した実施例を示す燃料噴射弁要部の断面図。
【符号の説明】
１…燃料噴射弁本体
２…針弁
４…噴孔
６…スワールチップ
１１…燃料案内溝
１３…シールプレート
２０…噴霧プレート
４１…ピントル部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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