JP2015069924A - Ignition device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ignition device for an internal combustion engine capable of lowering a charge potential of a dielectric body surface at a power supply side of an ignition plug, of suppressing generation of streamer discharge at the outside of a combustion chamber, and of achieving excellent durability and stable ignition.SOLUTION: An ignition plug 100 includes at least a shaft-like center electrode 10, a dielectric body 20, a housing 3, and a ground electrode 30, and comprises a discharge space 40 sectionalized between the center electrode 10 and the ground electrode 30 at the inside of a combustion chamber 81, a dielectric body head part 23, and a center electrode terminal part 12. Between a part where the dielectric body head part 23 is exposed from a cap part 62, and the housing 3, an insulating layer 50 is provided so as to be tightly bonded to a part or all of these surfaces over the whole periphery. The insulating layer 50 has a diameter larger than that at a part where the cap part 62 of the dielectric body head part 23 is attached.

Description

本発明は、内燃機関の点火装置に関し、特にバリア放電を利用した点火装置において有効なものである。   The present invention relates to an ignition device for an internal combustion engine, and is particularly effective in an ignition device using barrier discharge.

近年、燃費向上、CO2低減を目的として、小型、高出力及び低NOを達成する高効率エンジンの開発が進められている。高効率エンジンは高過給、高圧縮に加え混合気の燃料濃度が希薄な場合もあり、火花点火では着火しにくい環境である。
このような難着火性の内燃機関を高効率で燃焼させるには、燃焼速度が早く着火性に優れた点火装置が望まれている。
Recently, fuel efficiency, for the purpose of CO2 reduction, small, development of high efficiency engines to achieve high output and low NO X is promoted. A high-efficiency engine has a high supercharging and high compression, and the fuel concentration of the air-fuel mixture may be lean, so it is difficult to ignite with spark ignition.
In order to burn such a difficult-ignition internal combustion engine with high efficiency, an ignition device having a high combustion speed and excellent ignitability is desired.

特許文献1には、第1電極と前記第1電極を囲む第2電極と、前記第1電極又は前記第2電極のいずれか一方を覆う誘電体と、を有し、前記誘電体といずれか他方の電極との間の放電ギャップを、前記電極の長手方向位置によって異なるようにすることで、筒内ガス密度によらずいずれかの放電ギャップにおいてバリア放電に発生を可能とする内燃機関用バリア放電装置が開示されている。   Patent Document 1 includes a first electrode, a second electrode surrounding the first electrode, and a dielectric covering either the first electrode or the second electrode, and the dielectric is either A barrier for an internal combustion engine that can generate a barrier discharge at any discharge gap regardless of the in-cylinder gas density by making the discharge gap between the other electrode different depending on the position in the longitudinal direction of the electrode. A discharge device is disclosed.

特開2010−37949号公報JP 2010-37949 A

ところが、特許文献1にあるようなバリア放電装置において、高出力を得ようと高周波の高電圧をバリア放電プラグに印加した場合に、内燃機関の運転条件によっては、誘電体によって絶縁された中心電極とハウジングとの間において、燃焼室外に形成されるインピーダンスよりも、燃焼室内の放電空間に形成されるインピーダンスが大きくなり、燃焼室側の放電ギャップではなく、燃焼室の外側においてバリア放電が発生するおそれがあることが判明した。
燃焼室の外側でバリア放電が発生すると、著しいエネルギ損失となり、失火に至るおそれがあるばかりでなく、配線の焼損を招くおそれもある。
However, in the barrier discharge device as disclosed in Patent Document 1, when a high-frequency high voltage is applied to the barrier discharge plug in order to obtain a high output, depending on the operating conditions of the internal combustion engine, the center electrode insulated by a dielectric is used. Impedance formed in the discharge space in the combustion chamber is larger than the impedance formed outside the combustion chamber between the housing and the housing, and a barrier discharge is generated outside the combustion chamber, not in the discharge gap on the combustion chamber side. It turns out that there is a fear.
If a barrier discharge occurs outside the combustion chamber, it results in significant energy loss, which may lead to misfires, and may also cause wiring burnout.

そこで、本発明は、かかる実情に鑑み、点火プラグの電源側に絶縁層を設けて誘電体表面の帯電電位を低くし、燃焼室の外側におけるストリーマ放電の発生を抑制して、安定した着火を実現する内燃機関用の点火装置を提供することを目的とする。   Therefore, in view of such circumstances, the present invention provides an insulating layer on the power source side of the spark plug to lower the charging potential on the surface of the dielectric, suppresses the occurrence of streamer discharge outside the combustion chamber, and achieves stable ignition. An object is to provide an ignition device for an internal combustion engine that is realized.

本発明の点火装置(1、1a、1b、1c、1d、1e、1f、1g)では、内燃機関(8、8e、8f)に設けられた点火プラグ(100、100a、100b、100c、100d、100e、100f、100g)と、該点火プラグ(100、100a、100b、100c、100d、100e、100f、100g)に電気エネルギを投入する高エネルギ電源(70、70g)と、該電源(70、70g)と前記点火プラグ(100、100a、100b、100c、100d、100e、100f、100g))とを繋ぐキャップ付きコード(60)とからなる点火装置であって、前記点火プラグ(100、100a、100b、100c、100d、100e、100f、100g)が、
少なくとも軸状の中心電極(10)と、該中心電極(10)を保持する筒状の誘電体(20)と、該誘電体(20)を保持すると共に、前記内燃機関(8)への固定を図る筒状のハウジング(3、3g)と、該ハウジング(3、3g)に延設した接地電極(30、30g)とを含み、前記内燃機関(8)の燃焼室(81)の内側において前記中心電極(10)と前記接地電極(30)との間に区画した放電空間(40、40g)と、前記誘電体(20)が前記ハウジング(3)から電源側に露出し、前記キャップ付きコード(60)のキャップ部(62)が装着される誘電体頭部(23)と、前記中心電極(10)が前記誘電体頭部(23)から電源側に露出し、前記キャップ付きコード(60)を介して前記高エネルギ電源(70、70g)に接続される中心電極端子部(12)と、を具備し、前記誘電体頭部(23)が前記キャップ部(62)から露出する部分と、前記ハウジング(3)との間で、これらの表面の一部又は全部とに対して全周に亘って密着し、前記誘電体頭部(23)の前記キャップ部(62)が装着された部分よりも径大となる絶縁層(50、50a、50b、50c、50d、50e、50f)を設けたことを特徴とする。
In the ignition device (1, 1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f, 1g) of the present invention, spark plugs (100, 100a, 100b, 100c, 100d, 100e, 100f, 100g), a high energy power source (70, 70g) for supplying electric energy to the spark plug (100, 100a, 100b, 100c, 100d, 100e, 100f, 100g), and the power source (70, 70g) ) And the spark plug (100, 100a, 100b, 100c, 100d, 100e, 100f, 100g)), and the spark plug (100, 100a, 100b). , 100c, 100d, 100e, 100f, 100g)
At least an axial center electrode (10), a cylindrical dielectric (20) holding the center electrode (10), and holding the dielectric (20) and fixing to the internal combustion engine (8) A cylindrical housing (3, 3g) and a ground electrode (30, 30g) extending to the housing (3, 3g), inside the combustion chamber (81) of the internal combustion engine (8) The discharge space (40, 40g) partitioned between the center electrode (10) and the ground electrode (30) and the dielectric (20) are exposed from the housing (3) to the power supply side, and have the cap. The dielectric head (23) to which the cap part (62) of the cord (60) is attached, and the center electrode (10) are exposed from the dielectric head (23) to the power source side, and the cord with cap ( 60) through the high energy power supply (70, 70g) A center electrode terminal portion (12) connected to the dielectric head portion (23) between the portion of the dielectric head portion (23) exposed from the cap portion (62) and the housing (3). Insulating layers (50, 50a) that are in close contact with part or all of the surface over the entire circumference and have a diameter larger than that of the portion of the dielectric head (23) to which the cap portion (62) is attached. , 50b, 50c, 50d, 50e, 50f).

本発明によれば、前記絶縁層(50、50a、50b、50c、50d、50e、50f)によって、前記点火プラグ(100、100a、100b、100c、100d、100e、100f、100g)の前記誘電体頭部(23)とハウジング(3)との間に放電空間が形成されないようにすると共に、表面の帯電電位を低下させ、電源側でのバリア放電を抑制することで、燃焼室(81)の内側での放電を確実に行わせ、エネルギ損失の低減と配線の焼損防止とを実現できることが判明した。   According to the present invention, the dielectric of the spark plug (100, 100a, 100b, 100c, 100d, 100e, 100f, 100g) is formed by the insulating layer (50, 50a, 50b, 50c, 50d, 50e, 50f). The discharge space is not formed between the head (23) and the housing (3), the charged potential of the surface is lowered, and the barrier discharge on the power source side is suppressed, thereby preventing the combustion chamber (81). It has been found that internal discharge can be reliably performed, and energy loss can be reduced and wiring burnout can be prevented.

本発明の第1の実施形態における点火装置100の全体概要を示す半断面図The half sectional view showing the whole outline of ignition device 100 in a 1st embodiment of the present invention. 本発明の点火装置100の効果を示す要部断面図Sectional drawing of the principal part showing the effect of the ignition device 100 of the present invention 比較例として示す従来の点火装置100zの全体概要と問題点を示す半断面図Half sectional view showing the general outline and problems of a conventional ignition device 100z shown as a comparative example 比較例として示す従来の点火装置100zの問題点を説明するための要部断面図Sectional drawing of the principal part for demonstrating the problem of the conventional ignition device 100z shown as a comparative example 図1の点火装置の製造方法に係り、図の左側に成形段階を示し、左側に成形後の状態を示す断面図FIG. 1 is a cross-sectional view showing a molding stage on the left side of the drawing and a state after molding on the left side in the manufacturing method of the ignition device of FIG. 図1の点火装置の他の製造方法に係り、図の左側に成形段階を示し、左側に成形後の状態を示す断面図1 is a sectional view showing a molding stage on the left side of the drawing and a state after molding on the left side in another manufacturing method of the ignition device of FIG. 第1の実施形態における点火装置の変形例100aを示す要部断面図Sectional drawing which shows the principal part which shows the modification 100a of the ignition device in 1st Embodiment 同じく他の変形例100bを示す要部断面図Sectional drawing which shows the principal part which shows the other modification 100b similarly 同じく他の変形例100cを示す要部断面図Sectional drawing which shows the principal part which shows the other modification 100c similarly 同じく他の変形例100dを示す要部断面図Sectional drawing which shows the principal part which similarly shows other modification 100d 本発明の第2の実施形態として示す点火装置100eの要部断面図Sectional drawing of the principal part of the ignition device 100e shown as the 2nd Embodiment of this invention 第2の実施形態の変形例100fの要部断面図Sectional drawing of the principal part of the modification 100f of 2nd Embodiment 本発明の第3の実施形態における点火装置100gの要部断面図Sectional drawing of the principal part of the ignition device 100g in the 3rd Embodiment of this invention.

図1、図2を参照して、本発明の第1の実施形態における点火装置1の概要と本発明の効果について説明する。
本実施形態における点火装置1は、内燃機関8にエンジンブロック80設けられた点火プラグ100と、点火プラグ100に電気エネルギを投入する高エネルギ電源として設けた高周波交流電源70から所定の高周波電圧を印加することにより、点火プラグ100に区画した放電空間40において、バリア放電をおこなって、内燃機関8の燃焼室81内に導入された混合気の着火を行うものである。
With reference to FIG. 1, FIG. 2, the outline | summary of the ignition device 1 in the 1st Embodiment of this invention and the effect of this invention are demonstrated.
The ignition device 1 in the present embodiment applies a predetermined high-frequency voltage from a spark plug 100 provided in the engine block 80 in the internal combustion engine 8 and a high-frequency AC power supply 70 provided as a high-energy power source for supplying electric energy to the spark plug 100. By doing so, barrier discharge is performed in the discharge space 40 partitioned into the spark plug 100, and the air-fuel mixture introduced into the combustion chamber 81 of the internal combustion engine 8 is ignited.

本実施形態における点火プラグ100は、少なくとも、柱状の中心電極10と、中心電極10の先端を覆いつつ、中心電極10を内側に保持する有底筒状の誘電体20と、誘電体20を覆う筒状のハウジング3の先端に設けられ、誘電体20と所定の放電空間40を隔てて同軸状に配設した環状の接地電極30とを含み、ハウジング3の基端側で誘電体20を固定する加締め部33を覆いつつ、ハウジング3の表面と、誘電体20がハウジング3から電源側に露出した誘電体頭部23の表面の一部とに全周に亘って密着する絶縁層50を設けたことを特徴とする。
本実施形態における絶縁層50は、エポキシ樹脂等の絶縁性樹脂を用い、後述する方法によって型成形した絶縁樹脂成形体からなり、筒状に形成されている。
また、絶縁層50の厚さT50は、誘電体頭部23の外径φD23の15%以上に設定されている。
さらに、本実施形態においては、絶縁層50の厚さT50は、六角部32によってネジ締めが可能なように、誘電体頭部23の外径φD23の25%以下に設定されている。
例えば、点火プラグ100のネジ径がM12である場合、誘電体頭部23の太さは、φ12mmで、絶縁層50の厚さT50を、2mm以上、3mm以下とするのが望ましい。
The spark plug 100 according to the present embodiment covers at least the columnar center electrode 10, the bottomed cylindrical dielectric 20 that holds the center electrode 10 inside while covering the tip of the center electrode 10, and the dielectric 20. A dielectric housing 20 is provided at the distal end of the housing 3 and includes a dielectric 20 and an annular ground electrode 30 disposed coaxially with a predetermined discharge space 40 therebetween. An insulating layer 50 that covers the entire surface of the housing 3 and a part of the surface of the dielectric head 23 where the dielectric 20 is exposed from the housing 3 to the power supply side while covering the caulking portion 33 to be formed. It is provided.
The insulating layer 50 in the present embodiment is made of an insulating resin molded body that is molded by an after-mentioned method using an insulating resin such as an epoxy resin, and is formed in a cylindrical shape.
The thickness T 50 of the insulating layer 50 is set to be more than 15% of the outer diameter [phi] D 23 of the dielectric head 23.
Furthermore, in this embodiment, the thickness T 50 of the insulating layer 50 is set to 25% or less of the outer diameter φD 23 of the dielectric head 23 so that the hexagonal portion 32 can be screwed.
For example, if the thread diameter of the spark plug 100 is M12, the thickness of the dielectric head 23 is a 12mm, the thickness T 50 of the insulating layer 50, 2 mm or more, it is desirable to 3mm or less.

中心電極10は、柱状に形成された良導電性材料からなり、基端側(電源側)に中心電極中軸部11、中心電極端子部12が接続されている。
中心電極端子部12は、キャップ付きコード60を介して高エネルギ電源70に接続されている。
キャップ付きコード60は、高エネルギ電源70に接続された電送線の先端に中心電極端子部12と勘合するターミナル部61と、その周囲を覆うように誘電体頭部23を弾性的に把持する有底筒状のキャップ部62とによって構成されている。
中心電極10には、導電性が高く、耐熱性に優れたニッケル合金や、これに銅等の高電導性材料を合わせたもの等を用いることができる。
The center electrode 10 is made of a highly conductive material formed in a columnar shape, and the center electrode central shaft portion 11 and the center electrode terminal portion 12 are connected to the base end side (power supply side).
The center electrode terminal portion 12 is connected to a high energy power source 70 through a cord 60 with a cap.
The cap-attached cord 60 has a terminal portion 61 that engages with the center electrode terminal portion 12 at the front end of a transmission line connected to the high energy power source 70, and a dielectric head 23 that elastically holds the dielectric head portion 23 so as to cover the periphery thereof. It is comprised by the bottom cylindrical cap part 62. FIG.
The center electrode 10 may be made of a nickel alloy having high conductivity and excellent heat resistance, or a combination of a highly conductive material such as copper.

誘電体20の外周表面の一部と、誘電体20の基端側を拡径して設けた基端側基底21と、燃焼室81内に臨むように開口する環状の接地電極30の内周面とによって略筒状の放電空間40が区画されている。
誘電体20によって覆われた中心電極10の一部は、接地電極部30の先端から露出し、燃焼室81内に突出している。
A part of the outer peripheral surface of the dielectric 20, a base end side base 21 provided by expanding the base end side of the dielectric 20, and an inner periphery of an annular ground electrode 30 opened so as to face the combustion chamber 81 A substantially cylindrical discharge space 40 is defined by the surface.
A part of the center electrode 10 covered with the dielectric 20 is exposed from the tip of the ground electrode portion 30 and protrudes into the combustion chamber 81.

誘電体20は、アルミナ、ジルコニア等の高耐熱性の誘電材料を用いて略有底筒状に形成され、中心電極10の先端を覆っている。
誘電体20の基端側には、誘電体基底部21が形成され、接地電極30と共に放電空間40を区画している。
なお、本実施形態においては、中心電極10の先端が誘電体20で覆われた状態で接地電極30と対向させて誘電体バリア放電プラグを構成する例を示したが、中心電極10と接地電極30とからなる一対の電極対の内、いずれの側を誘電体で覆っても良く、また、一方の電極のみならず、両方の電極を誘電体で覆うようにしたものでも良い。
The dielectric 20 is formed in a substantially bottomed cylindrical shape using a highly heat-resistant dielectric material such as alumina or zirconia, and covers the tip of the center electrode 10.
A dielectric base 21 is formed on the base end side of the dielectric 20 and partitions the discharge space 40 together with the ground electrode 30.
In the present embodiment, an example is shown in which the dielectric barrier discharge plug is configured to face the ground electrode 30 with the tip of the center electrode 10 covered with the dielectric 20, but the center electrode 10 and the ground electrode are shown. Any one of the pair of electrodes 30 may be covered with a dielectric, and not only one electrode but also both electrodes may be covered with a dielectric.

誘電体基底部21の基端側には、外周の一部が径大となるように形成され、ハウジング3によって、かしめ固定される誘電体拡径部22が形成されている。
誘電体拡径部22と加締め部32との間には、環状に形成した金属シール、タルク等を略筒状に形成した粉末成形体等の公知の封止部材が介装されており、気密性を確保している。
On the base end side of the dielectric base portion 21, a part of the outer periphery is formed so as to have a large diameter, and a dielectric expanded diameter portion 22 that is caulked and fixed is formed by the housing 3.
Between the dielectric expanded-diameter portion 22 and the caulking portion 32, a known sealing member such as a powder molded body in which an annular metal seal, talc, etc. are formed in a substantially cylindrical shape is interposed, Airtightness is secured.

誘電体拡径部22の基端側には誘電体頭部23が形成され、ハウジング3から露出している。
誘電体頭部23の一部を、凹凸面が交互に並んだコルゲート状に形成して、電極端子部12とハウジング3との間の沿面距離を長くしてある。
A dielectric head portion 23 is formed on the proximal end side of the dielectric expanded diameter portion 22 and is exposed from the housing 3.
A part of the dielectric head 23 is formed in a corrugated shape in which concave and convex surfaces are alternately arranged, and the creeping distance between the electrode terminal portion 12 and the housing 3 is increased.

ハウジング3は、鉄、ニッケル、ステンレス等の公知の金属材料を用いて、略筒状に形成されている。
ハウジング3の先端側に延設して、燃焼室81内に露出する略環状の接地電極30が形成されている。
誘電体20との間に放電空間40を区画すると共に、外周面には、エンジンブロック80に固定するためのネジ部31が形成されている。
ネジ部31の基端側に外周には、ネジ部31を螺締めするための六角部32が形成されている。
さらにその基端側には、誘電体20の拡径部22を保持する加締め部33が形成されている。
ハウジング3は、点火プラグ100をエンジンブロック80に固定する筐体としての機能と、電気的にハウジング3の先端に延設された接地電極30をエンジンブロック80に接地状態とする機能とを兼用している。
The housing 3 is formed in a substantially cylindrical shape using a known metal material such as iron, nickel, and stainless steel.
A substantially annular ground electrode 30 is formed extending to the front end side of the housing 3 and exposed in the combustion chamber 81.
The discharge space 40 is partitioned between the dielectric 20 and a screw portion 31 for fixing to the engine block 80 is formed on the outer peripheral surface.
A hexagonal portion 32 for screwing the screw portion 31 is formed on the outer periphery on the proximal end side of the screw portion 31.
Further, a caulking portion 33 that holds the enlarged diameter portion 22 of the dielectric 20 is formed on the base end side.
The housing 3 has both a function as a housing for fixing the spark plug 100 to the engine block 80 and a function for electrically grounding the ground electrode 30 extending at the tip of the housing 3 to the engine block 80. ing.

本発明においては、中心電極中軸部21との対向距離が最も近くなる加締め部33を覆うように絶縁層50が形成されている。
燃焼室外における電気抵抗(インピーダンスZAR+Z23+Z13(=RAR//CAR+R23//C23+R13//C13))に加え、絶縁層50が存在することによって、その分の電気抵抗(インピーダンスZ50(=R50//C50))が高くなり、それだけ電圧降下が大きくなり、絶縁層50の表面とハウジング3の表面との電位差が小さくなる。
さらに、絶縁層50が、ハウジング3の表面と誘電体20がハウジング3から露出する誘電体頭部23の一部の表面とに密着しているので、ハウジング3の表面と誘電体頭部23の表面との間に放電空間が形成されることがない。
しかも、中心電極端子部12とハウジング3との間に絶縁層50が介在することで、この間の延面距離も長くなる。
このため、内燃機関8の運転条件(例えば、高負荷、希薄燃焼等)によって誘電体20によって絶縁された中心電極10とハウジング30との間の燃焼室81内における放電空間40の電気抵抗(合成インピーダンスZ40+Z20)が大きくなっても、燃焼室外部に形成される電気抵抗(合成インピーダンスZAR+Z50+Z23+Z13))を超えることがないので、燃焼室外でバリア放電が起こり難くなり、安定した着火を実現できる。
In the present invention, the insulating layer 50 is formed so as to cover the caulking portion 33 that is closest to the central electrode central shaft portion 21.
In addition to the electrical resistance outside the combustion chamber (impedance Z AR + Z 23 + Z 13 (= R AR // C AR + R 23 // C 23 + R 13 // C 13 )), the presence of the insulating layer 50 makes it possible The electrical resistance (impedance Z 50 (= R 50 // C 50 )) increases, the voltage drop increases accordingly, and the potential difference between the surface of the insulating layer 50 and the surface of the housing 3 decreases.
Further, since the insulating layer 50 is in close contact with the surface of the housing 3 and a part of the surface of the dielectric head 23 where the dielectric 20 is exposed from the housing 3, the surface of the housing 3 and the dielectric head 23 are No discharge space is formed between the surface.
In addition, since the insulating layer 50 is interposed between the center electrode terminal portion 12 and the housing 3, the distance between the extended surfaces is also increased.
For this reason, the electrical resistance (synthesis) of the discharge space 40 in the combustion chamber 81 between the center electrode 10 and the housing 30 insulated by the dielectric 20 due to the operating conditions (for example, high load, lean combustion, etc.) of the internal combustion engine 8. Even if the impedance Z 40 + Z 20 ) increases, the electric resistance (synthetic impedance Z AR + Z 50 + Z 23 + Z 13 ) formed outside the combustion chamber does not exceed, so that barrier discharge hardly occurs outside the combustion chamber. Stable ignition can be realized.

高エネルギ電源70は、中心電極10と接地電極30との間に、所定の周波数(例えば、1kHz〜1MHz)の交流高電圧(例えば、VP−P:5kV〜50kV)を印加する。 The high energy power supply 70 applies an alternating high voltage (for example, VP -P : 5 kV to 50 kV) having a predetermined frequency (for example, 1 kHz to 1 MHz) between the center electrode 10 and the ground electrode 30.

図3、図4を参照して、比較例1として示す従来の点火装置1zの構造とその問題点について説明する。
なお、本発明との違いを分かり易くするため、上記実施形態と同じ構成については同一の符号を付し、相違する部分に枝番としてzの符号を付した。
比較例1として示す点火装置1zでは、点火プラグ100zに、本発明の要部である絶縁層50が形成されておらず、加締め部33zと誘電体頭部23zとが大気に露出した状態となっている。
内燃機関8の運転条件(例えば、高負荷、希薄燃焼等)によっては、誘電体20によって絶縁された中心電極10とハウジング30との間の燃焼室外における電気抵抗(インピーダンスZAR+Z23+Z13)よりも、燃焼室81内における放電空間40の電気抵抗(合成インピーダンスZ40+Z20)が大きくなり、燃焼室側の放電ギャップではなく、燃焼室の外側においてバリア放電が発生することがある。
特に、ハウジング3zの最も基端側となる加締め部33zと誘電体頭部23zの直線部分とコルゲート部分とが切り替わる肩部231zとに電界集中が起こり、この間にバリア放電が発生する。
燃焼室の外側でバリア放電が発生した場合には、著しいエネルギ損失となり、失火に至るおそれがあるばかりでなく、配線の焼損を招くおそれもある。
なお、誘電体頭部23zを覆うキャップ部62も電気的には絶縁体であるが、弾性的に誘電体頭部23zを覆っているに過ぎず、完全密着しているわけではない。
このため、キャップ部62が誘電体頭部23zの全体を覆っていたとしても、キャップ部62の内周面と誘電体頭部23zの表面との間にギャップが形成されるのを避けられず、ここが放電空間となり、バリア放電を発生してしまうことになる。
With reference to FIG. 3 and FIG. 4, the structure of a conventional ignition device 1z shown as Comparative Example 1 and its problems will be described.
In addition, in order to make the difference from the present invention easy to understand, the same components as those in the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and different portions are denoted by z as a branch number.
In the ignition device 1z shown as the comparative example 1, the ignition plug 100z is not formed with the insulating layer 50 which is the main part of the present invention, and the caulking portion 33z and the dielectric head portion 23z are exposed to the atmosphere. It has become.
Depending on the operating conditions of the internal combustion engine 8 (for example, high load, lean combustion, etc.), the electric resistance (impedance Z AR + Z 23 + Z 13 ) outside the combustion chamber between the center electrode 10 insulated by the dielectric 20 and the housing 30 In other words, the electrical resistance (synthetic impedance Z 40 + Z 20 ) of the discharge space 40 in the combustion chamber 81 is increased, and a barrier discharge may be generated outside the combustion chamber instead of the discharge gap on the combustion chamber side.
In particular, electric field concentration occurs in the caulking portion 33z, which is the most proximal side of the housing 3z, and the shoulder portion 231z where the linear portion of the dielectric head portion 23z and the corrugated portion are switched, and barrier discharge occurs during this time.
When a barrier discharge occurs outside the combustion chamber, there is a significant energy loss, which may lead to misfires, and may also cause wiring burnout.
The cap portion 62 covering the dielectric head portion 23z is also an electrical insulator, but only elastically covers the dielectric head portion 23z and is not completely adhered.
For this reason, even if the cap part 62 covers the entire dielectric head 23z, it is inevitable that a gap is formed between the inner peripheral surface of the cap part 62 and the surface of the dielectric head 23z. This becomes a discharge space and a barrier discharge is generated.

ここで、本発明の要部である絶縁層50の形成方法について説明する。
本発明における絶縁層50は、公知の樹脂成形方法が利用可能で、ポッティング成形、射出成形、トランスファー成形等の公知の樹脂成形方法のいずれを用いて形成しても良い。
絶縁性樹脂を用いて型成形することで、ハウジング3の表面及び誘電体頭部23の表面が絶縁層50と完全に密着した状態とすることができる。
図5Aを参照して、図1に示した点火装置1の要部である点火プラグ100の具体的な製造方法の一例について説明する。
樹脂製の絶縁層50を形成する前の、樹脂成形前点火プラグ100PREは、一般的な火花放電用の点火プラグや従来のバリア放電用の点火プラグと同様の公知の工程を経て形成される。
これにポッティング用金型Mpを用いて絶縁層50を形成することで本発明の要部である点火プラグ100を形成することができる。
ポッティング用金型Mpは、内側に、絶縁層50を形成するためのキャビティCV(50)を区画した筒状で、ハウジング3に当接して、成型時の樹脂漏れを防ぐシール面が形成されている。
本図左側に示すように、樹脂成形前点火プラグ100PREの軸心とポッティング用金型Mpの軸心とを一致させた状態で、軸方向にポッティング金型Mpを移動させ、シール面をハウジング3に当接させ、キャビティCV(50)内に、エポキシ等の公知のポッティング用樹脂RSNpを流し込む。
キャビティCV(50)内の樹脂RSNが固化したら、ポッティング金型Mpを軸方向に移動させ、絶縁層50の形成された点火プラグ100を取り出す。
Here, a method of forming the insulating layer 50, which is a main part of the present invention, will be described.
The insulating layer 50 in the present invention can use a known resin molding method, and may be formed using any known resin molding method such as potting molding, injection molding, or transfer molding.
By molding using an insulating resin, the surface of the housing 3 and the surface of the dielectric head 23 can be brought into a completely intimate contact with the insulating layer 50.
With reference to FIG. 5A, an example of a specific method for manufacturing the spark plug 100 which is a main part of the ignition device 1 shown in FIG. 1 will be described.
The pre-molding spark plug 100PRE before forming the resin insulating layer 50 is formed through a known process similar to a general spark discharge spark plug or a conventional barrier discharge spark plug.
By forming the insulating layer 50 using the potting mold Mp on this, the spark plug 100 which is the main part of the present invention can be formed.
The potting mold Mp is formed in a cylindrical shape with a cavity CV (50) for forming the insulating layer 50 inside, and a sealing surface is formed in contact with the housing 3 to prevent resin leakage during molding. Yes.
As shown on the left side of the figure, the potting die Mp is moved in the axial direction in a state where the axis of the pre-molding ignition plug 100PRE and the axis of the potting die Mp are aligned, and the sealing surface is moved to the housing 3 The well-known potting resin RSNp such as epoxy is poured into the cavity CV (50).
When the resin RSN in the cavity CV (50) is solidified, the potting mold Mp is moved in the axial direction, and the spark plug 100 on which the insulating layer 50 is formed is taken out.

図5Bを参照して、点火装置1の他の製造方法について説明する。
本実施形態においては、2分割若しくは3分割した分割金型Msを用いることで、点火プラグ100の軸方向に対して直交方向に移動可能としてある。
分割型Msには、絶縁層50を形成するためのキャビティCV(50)とハウジング3の表面及び誘電体頭部23の表面に密接してキャビティCV(50)内に樹脂RSNを充填する際の漏れを防止するシール面が形成されている。
本図の左側に示すように、分割金型Msを樹脂成形前点火プラグ100PREに側面方向から密着させ、分割金型Msを型締めした状態で分割金型Msに設けた所定のゲートGからキャビティCV(50)内にモールド樹脂RSNmを充填し、固化させる。
本図右側に示すように、分割金型Msを側面方向に退避させることにより、絶縁層50が形成された点火プラグ100を取り出すことができる。
本実施形態においては、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂等の公知のモールド樹脂RSNmを用いることができる。
With reference to FIG. 5B, the other manufacturing method of the ignition device 1 is demonstrated.
In the present embodiment, it is possible to move in the direction orthogonal to the axial direction of the spark plug 100 by using the split mold Ms divided into two or three.
In the split type Ms, the cavity CV (50) for forming the insulating layer 50 and the surface of the housing 3 and the surface of the dielectric head 23 are in close contact with the resin RSN in the cavity CV (50). A sealing surface is formed to prevent leakage.
As shown on the left side of the figure, the split mold Ms is brought into close contact with the pre-molding ignition plug 100PRE from the side surface, and the cavity from a predetermined gate G provided in the split mold Ms in a state where the split mold Ms is clamped. CV (50) is filled with mold resin RSNm and solidified.
As shown on the right side of the figure, the spark plug 100 on which the insulating layer 50 is formed can be taken out by retracting the split mold Ms in the side surface direction.
In the present embodiment, a known mold resin RSNm such as a thermoplastic resin or a thermosetting resin can be used.

図6Aを参照して、本発明の第1の実施形態における点火装置の変形例100aについて説明する。
なお、以下の実施形態において、前記実施形態と同じ構成については、同じ符号を付し、各実施形態の特徴的な部分にアルファベットの枝番を付したので、共通する部分についての説明を省略し、特徴的な部分を中心に説明する。
本実施形態においては、誘電体頭部23aの一部を外径方向に拡大した径大部24を形成し、絶縁層50aを径大部24とハウジング3の六角部32との間を埋めるように形成してある。
径大部24を誘電体頭部23に一体的に設けることで、中心電極中軸11から径大部24の表面までの電圧降下幅を大きくし、燃焼室外におけるバリア放電の発生を防止することが可能となる。
また、径大部24とハウジング3の表面までの間には樹脂製の絶縁層50aが形成されているので、この間の電圧降下を図り、バリア放電の発生を防止することができる。
さらに、ハウジング3から露出する誘電体頭部23の全部を厚肉にしたのでは、ハウジング3のかしめ加工ができなくなってしまう。
しかし、本実施例のように、誘電体頭部23aの一部を厚肉にし、ハウジング3のかしめを行った後に、樹脂を用いて絶縁層50aを形成することにより、実質的にハウジング3から露出する誘電体頭部23aの全部を厚肉としたものと同一の効果を発揮することができる。
また、誘電体頭部23aから露出する中心電極端子部12とハウジング3との塩面距離が長くなり、絶縁抵抗が大きくなるため、この間での放電も防止できる。
With reference to FIG. 6A, a modified example 100a of the ignition device in the first embodiment of the present invention will be described.
In the following embodiments, the same components as those in the above embodiments are denoted by the same reference numerals, and alphabetic branch numbers are added to the characteristic portions of the respective embodiments. Therefore, description of common portions is omitted. The explanation will focus on the characteristic part.
In the present embodiment, a large-diameter portion 24 is formed by enlarging a part of the dielectric head portion 23 a in the outer diameter direction, and the insulating layer 50 a is filled between the large-diameter portion 24 and the hexagonal portion 32 of the housing 3. Is formed.
By providing the large diameter portion 24 integrally with the dielectric head portion 23, it is possible to increase the voltage drop width from the center electrode middle shaft 11 to the surface of the large diameter portion 24 and to prevent the occurrence of barrier discharge outside the combustion chamber. It becomes possible.
Moreover, since the resin-made insulating layer 50a is formed between the large diameter portion 24 and the surface of the housing 3, a voltage drop can be achieved between them and the occurrence of barrier discharge can be prevented.
Further, if the entire dielectric head 23 exposed from the housing 3 is made thick, the housing 3 cannot be caulked.
However, as in the present embodiment, a part of the dielectric head 23a is thickened, and after the housing 3 is caulked, the insulating layer 50a is formed by using a resin, so that the housing 3 is substantially separated from the housing 3. The same effect as that obtained by thickening the entire exposed dielectric head portion 23a can be exhibited.
In addition, since the salt surface distance between the center electrode terminal portion 12 exposed from the dielectric head portion 23a and the housing 3 is increased and the insulation resistance is increased, it is possible to prevent electric discharge between them.

図6Bを参照して、他の変形例100bについて説明する。本実施形態においては、絶縁層50bを内側に空洞部51を設けた折り返し形状とすることで、点火装置1と同様の効果に加え、ハウジング3から露出する誘電体頭部23の表面までの沿面距離を長くし、より一相、燃焼室外でのバリア放電の発生を起こり難くすることができる。
また、空洞部51を設けることにより、絶縁層50bの材料コストの削減も期待できる。
With reference to FIG. 6B, another modification 100b will be described. In the present embodiment, the insulating layer 50b is formed in a folded shape having a hollow portion 51 on the inner side, so that in addition to the same effect as that of the ignition device 1, creeping up to the surface of the dielectric head 23 exposed from the housing 3 is achieved. By increasing the distance, it is possible to prevent the occurrence of barrier discharge outside the combustion chamber more one-phase.
Further, the provision of the cavity 51 can be expected to reduce the material cost of the insulating layer 50b.

図6Cを参照して、他の変形例100cについて説明する。
前記実施形態においては、ハウジング3の六角部32によるネジ締めが可能なように、絶縁層50を形成した例を示したが、本図に示すように、ハウジング3の外周を全面的に覆うようにしても良い。
但し、本実施形態における絶縁層50cには、点火プラグ100cをエンジンブロック80にネジ締め固定するための六角部52が設けてある。
また、本実施形態においては、六角部52が締め付けトルクに対して十分な強度を持たせるために、ガラス繊維等を添加した繊維強化樹脂を用いるのが望ましい。
本実施形態では、絶縁層50cがハウジング3を全面的に覆っているため、絶縁層50cの表面と誘電体頭部23の表面との電位差に縮小を図ることで、ハウジング3と誘電体23の表面との間でバリア放電を生じ難くなっている。
With reference to FIG. 6C, another modification 100c will be described.
In the embodiment, the example in which the insulating layer 50 is formed so as to be able to be screwed by the hexagonal portion 32 of the housing 3 has been shown. However, as shown in this figure, the outer periphery of the housing 3 is entirely covered. Anyway.
However, the insulating layer 50c in the present embodiment is provided with a hexagonal portion 52 for screwing and fixing the spark plug 100c to the engine block 80.
In the present embodiment, it is desirable to use a fiber reinforced resin to which glass fiber or the like is added so that the hexagonal portion 52 has sufficient strength against the tightening torque.
In the present embodiment, since the insulating layer 50c covers the entire housing 3, the potential difference between the surface of the insulating layer 50c and the surface of the dielectric head 23 is reduced, so that the housing 3 and the dielectric 23 can be reduced. Barrier discharge is less likely to occur with the surface.

図6Dを参照して、本実施形態における他の変形例100dについて説明する。本変形例においては、加締め部33に対向する位置において内径が内側に向かって縮径することで厚肉に形成した誘電体径大部24dを設け、中心電極中軸部11dとの絶縁距離を長くし、誘電体肉厚部24dの表面における帯電電圧を低下させ、燃焼室外でのバリア放電を起こり難くしている。
また、本実施形態においても、樹脂製の絶縁層50dを形成することで、より一相、燃焼室外でのバリア放電が起こり難くなっている。
但し、本実施形態においては、誘電体径大部24dを形成しているので、絶縁層50dは、第1の実施形態よりも小さくすることが可能である。
With reference to FIG. 6D, another modified example 100d in the present embodiment will be described. In this modification, a large dielectric diameter portion 24d is formed by reducing the inner diameter toward the inside at a position facing the caulking portion 33, and the insulation distance from the central electrode central shaft portion 11d is increased. The charging voltage on the surface of the thick dielectric portion 24d is lowered to make it difficult for barrier discharge outside the combustion chamber to occur.
Also in the present embodiment, by forming the resin insulating layer 50d, one-phase barrier discharge outside the combustion chamber is less likely to occur.
However, in this embodiment, since the large dielectric diameter portion 24d is formed, the insulating layer 50d can be made smaller than that in the first embodiment.

図7Aを参照して、本発明の第2の実施形態として示す点火装置100eについて説明する。
前記実施形態においては、少なくとも、ハウジング3の基端側末端となる加締め部33を覆うように樹脂製の絶縁層50を設けて、燃焼室外でのバリア放電発生を防止する構成を示したが、本実施形態では、点火プラグ100eの外周に密閉空間801eを配設し、その空間内に絶縁層として、鉱油、アルキルベンゼン、ポリブテン、アルキルナフタレン、メチルポリアリルメタン、アルキルジフェニルエタン、シリコーンオイル等の絶縁油50eを満たすことで、放電空間となる空気層を排除し、ハウジング3の表面と誘電体頭部23の表面との間にバリア放電が発生しないようにしてある。
本実施形態においては、エンジンブロック80eのプラグホール801eを密閉空間として利用している。
本実施形態においては、点火プラグ100eをプラグホール801e内に固定した後、少なくとも、ハウジング3の加締め部33を覆うように絶縁油50eを注入し、プラグキャップ部62を装着し、プラグホール801eの基端側を、ホールキャップ802及びシール部材803によって封止する。
本実施形態においても、第1の実施形態と同様に、燃焼室外でバリア放電が発生するのを防止できる。
With reference to FIG. 7A, the ignition device 100e shown as the 2nd Embodiment of this invention is demonstrated.
In the above-described embodiment, the configuration in which the resin insulating layer 50 is provided so as to cover at least the crimped portion 33 that is the base end side end of the housing 3 to prevent the occurrence of barrier discharge outside the combustion chamber has been described. In this embodiment, a sealed space 801e is provided on the outer periphery of the spark plug 100e, and an insulating layer is formed in the space, such as mineral oil, alkylbenzene, polybutene, alkylnaphthalene, methylpolyallylmethane, alkyldiphenylethane, and silicone oil. By filling the insulating oil 50e, an air layer serving as a discharge space is eliminated, and a barrier discharge is not generated between the surface of the housing 3 and the surface of the dielectric head 23.
In the present embodiment, the plug hole 801e of the engine block 80e is used as a sealed space.
In the present embodiment, after the spark plug 100e is fixed in the plug hole 801e, the insulating oil 50e is injected so as to cover at least the crimp part 33 of the housing 3, the plug cap part 62 is attached, and the plug hole 801e is attached. Is sealed with a hole cap 802 and a seal member 803.
Also in the present embodiment, it is possible to prevent the occurrence of barrier discharge outside the combustion chamber, as in the first embodiment.

図7Bを参照して、第2の実施形態の変形例100fについて説明する。
本変形例においては、点火装置1eのようにプラグホール801e内に直接、絶縁油50eを投入するのではなく、プラグホール801f内に配設したゴム製の絶縁油カップ90を用いることで、プラグホール801f内が絶縁油50fによって汚染されないようにした点が相違する。
絶縁油カップ90は、耐油性ゴム等の弾性部材からなる筒状に形成されており、先端に設けた折り返し部91がハウジング3の六角部32を弾性的に押圧して絶縁油を注入したときに、プラグホール801f内に漏れない構造となっている。
本変形例においては、点火プラグ100fをプラグホール801f内に装着固定した後、絶縁油カップ90を装着し、絶縁油カップ90内に絶縁油50fを注入することで、ハウジング3の加締め部33と誘電体頭部23の表面との間の空気層が排除され、燃焼室外でのバリア放電の発生を防ぐことが可能となる。
A modification 100f of the second embodiment will be described with reference to FIG. 7B.
In this modified example, the insulating oil 50e is not directly poured into the plug hole 801e as in the ignition device 1e, but a rubber insulating oil cup 90 disposed in the plug hole 801f is used. The difference is that the inside of the hole 801f is not contaminated by the insulating oil 50f.
The insulating oil cup 90 is formed in a cylindrical shape made of an elastic member such as oil-resistant rubber, and when the folded portion 91 provided at the tip elastically presses the hexagonal portion 32 of the housing 3 to inject the insulating oil. In addition, the structure does not leak into the plug hole 801f.
In this modification, after the ignition plug 100f is mounted and fixed in the plug hole 801f, the insulating oil cup 90 is mounted, and the insulating oil 50f is injected into the insulating oil cup 90, whereby the caulking portion 33 of the housing 3 is inserted. And an air layer between the surface of the dielectric head 23 and the barrier discharge outside the combustion chamber can be prevented.

図8を参照して、本発明の第3の実施形態における点火装置1gについて説明する。
前記実施形態においては、点火プラグ100として、中心電極10の先端を誘電体20で覆った絶縁状態の中心電極10と接地電極30との間に高周波電圧を印加することにより、放電空間40にアーク放電を伴うことなく、ストリーマ放電を発生させるいわゆるバリア放電を行うことにより、燃焼室内に導入された混合気の点火を行う場合に本発明を適用した例を示したが、本実施形態においては、筒状の誘電体30gに保持された長軸状の中心電極10gの先端と、誘電体30を保持する筒状のハウジング3の先端側に延設されL字型に屈曲して中心電極10gの先端に対向する接地電極30gとを具備し、一般的に火花放電型の点火プラグとして用いられるような、電極対が直接対向する電極対直接対向型プラグ100gを用いながら、印加する高電圧の周波数を高くして(例えば、1kHz以上)、アーク放電に遷移する前に印加電圧の極性を切り換えることにより、放電空間40gにストリーマ放電を発生させるようにした点が相違する。
本実施形態においても、ハウジング3の加締め部33を覆うように、絶縁層50gを設けることにより、前記実施形態における点火装置1と同様に、燃焼室外におけるバリア放電の発生を抑制して、エネルギを効率的に利用し、安定した着火を実現できる。
With reference to FIG. 8, the ignition device 1g in the 3rd Embodiment of this invention is demonstrated.
In the embodiment, as the spark plug 100, an arc is generated in the discharge space 40 by applying a high-frequency voltage between the ground electrode 30 and the insulated center electrode 10 in which the tip of the center electrode 10 is covered with the dielectric 20. Although an example in which the present invention is applied to ignite an air-fuel mixture introduced into a combustion chamber by performing a so-called barrier discharge that generates a streamer discharge without discharge is shown, in the present embodiment, A long-axis-shaped center electrode 10g held by a cylindrical dielectric 30g and a distal end side of a cylindrical housing 3 holding the dielectric 30 are bent into an L shape and bent into an L-shape. While using the electrode pair directly opposed type plug 100g which has a ground electrode 30g opposed to the tip and is directly opposed to the electrode pair, which is generally used as a spark discharge type spark plug. By increasing the frequency of the applied high voltage (e.g., above 1 kHz), by switching the polarity of the applied voltage before the transition to the arc discharge, a point which is adapted to generate a streamer discharge is different to the discharge space 40 g.
Also in the present embodiment, by providing the insulating layer 50g so as to cover the caulking portion 33 of the housing 3, the occurrence of barrier discharge outside the combustion chamber can be suppressed and the energy can be reduced as in the ignition device 1 in the above embodiment. Can be used efficiently to achieve stable ignition.

本発明は前記実施形態に限定するものではなく、これらの実施形態を重畳的に組み合わせて用いることも可能である。
また、本発明は、特に、高エネルギ電源として高周波交流電源を用いて、先端を誘電体で覆った中心電極と、所定の放電空間を隔てて対向する接地電極との間に、高電圧を印加してバリア放電を発生させて、内燃機関の燃焼室内に導入した混合気の点火を行う点火装置に好適なものであるが、必ずしも、バリア放電に限定するものではなく、高エネルギ電源として、直流電源を用い、通常の火花放電プラグのハウジングとハウジングから露出する絶縁碍子頭部との間に、前記実施形態に示したような絶縁層を形成しても良い。
本発明の絶縁層を火花放電プラグに設けることで絶縁碍子頭部におけるコロナ放電を抑制し、耐久性の向上を図ることも可能となる。
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and these embodiments can be combined and used in a superimposed manner.
In addition, the present invention applies a high voltage between a center electrode whose tip is covered with a dielectric and a grounding electrode facing each other with a predetermined discharge space, in particular, using a high frequency AC power source as a high energy power source. However, it is suitable for an ignition device that generates a barrier discharge and ignites an air-fuel mixture introduced into a combustion chamber of an internal combustion engine, but is not necessarily limited to a barrier discharge. You may form an insulating layer as shown in the said embodiment between the housing of a normal spark discharge plug, and the insulator head part exposed from a housing using a power supply.
By providing the spark discharge plug with the insulating layer of the present invention, corona discharge at the insulator head can be suppressed and durability can be improved.

1 点火装置
100 点火プラグ
10 中心電極
11 中心電極中軸部
12 中心電極端子部
20 誘電体
201 導体膜(電位調整手段)
21 誘電体底部
22 誘電体拡径部
23 誘電体頭部
3 ハウジング
30 接地電極
31 ネジ部
32 六角部
33 加締め部
40 放電空間
50 樹脂成形部(絶縁手段)
60 キャップ付きコード
61 入力端子
62 プラグキャップ
70 高エネルギ電源
8 内燃機関
80 エンジンブロック
801 プラグホール
81 燃焼室
82 ピストン
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ignition apparatus 100 Spark plug 10 Center electrode 11 Center electrode center shaft part 12 Center electrode terminal part 20 Dielectric 201 Conductive film (potential adjusting means)
21 Dielectric Bottom 22 Dielectric Expanding Portion 23 Dielectric Head 3 Housing 30 Ground Electrode 31 Screw Portion 32 Hexagonal Portion 33 Caulking Portion 40 Discharge Space 50 Resin Molding Portion (Insulating Means)
60 Cord 61 with Cap 61 Input Terminal 62 Plug Cap 70 High Energy Power Supply 8 Internal Combustion Engine 80 Engine Block 801 Plug Hole 81 Combustion Chamber 82 Piston

Claims (7)

内燃機関(8)に設けられた点火プラグ(100、100a、100b、100c、100d、100e、100f、100g)と、該点火プラグ(100、100a、100b、100c、100d、100e、100f、100g)に電気エネルギを投入する高エネルギ電源(70、70g)と、該電源(70、70g)と前記点火プラグ(100、100a、100b、100c、100d、100e、100f、100g))とを繋ぐキャップ付きコード(60)とからなる点火装置であって、
前記点火プラグ(100、100a、100b、100c、100d、100e、100f、100g)が、
少なくとも軸状の中心電極(10)と、該中心電極(10)を保持する筒状の誘電体(20)と、該誘電体(20)を保持すると共に、前記内燃機関(8)への固定を図る筒状のハウジング(3、3g)と、該ハウジング(3、3g)に延設した接地電極(30、30g)とを含み、
前記内燃機関(8)の燃焼室(81)の内側において前記中心電極(10)と前記接地電極(30)との間に区画した放電空間(40、40g)と、
前記誘電体(20)が前記ハウジング(3)から電源側に露出し、前記キャップ付きコード(60)のキャップ部(62)が装着される誘電体頭部(23)と、
前記中心電極(10)が前記誘電体頭部(23)から電源側に露出し、前記キャップ付きコード(60)を介して前記高エネルギ電源(70、70g)に接続される中心電極端子部(12)と、を具備し、
前記誘電体頭部(23)が前記キャップ部(62)から露出する部分と、前記ハウジング(3)との間で、これらの表面の一部又は全部とに対して全周に亘って密着し、前記誘電体頭部(23)の前記キャップ部(62)が装着された部分よりも径大となる絶縁層(50、50a、50b、50c、50d、50e、50f)を設けたことを特徴とする点火装置(1、1a、1b、1c、1d、1e、1f、1g)
Spark plugs (100, 100a, 100b, 100c, 100d, 100e, 100f, 100g) provided in the internal combustion engine (8) and the spark plugs (100, 100a, 100b, 100c, 100d, 100e, 100f, 100g) With a high energy power source (70, 70g) for supplying electric energy to the power source, and a cap for connecting the power source (70, 70g) and the spark plug (100, 100a, 100b, 100c, 100d, 100e, 100f, 100g)) An ignition device comprising a cord (60),
The spark plug (100, 100a, 100b, 100c, 100d, 100e, 100f, 100g)
At least an axial center electrode (10), a cylindrical dielectric (20) holding the center electrode (10), and holding the dielectric (20) and fixing to the internal combustion engine (8) Including a cylindrical housing (3, 3g) and a ground electrode (30, 30g) extending to the housing (3, 3g),
A discharge space (40, 40g) partitioned between the center electrode (10) and the ground electrode (30) inside the combustion chamber (81) of the internal combustion engine (8);
A dielectric head (23) on which the dielectric (20) is exposed from the housing (3) to the power supply side and a cap portion (62) of the cord (60) with the cap is mounted;
The center electrode terminal portion (10) is exposed to the power source side from the dielectric head (23) and connected to the high energy power source (70, 70g) via the cap-attached cord (60). 12), and
The dielectric head (23) is in close contact with a part or all of these surfaces between the part exposed from the cap part (62) and the housing (3). An insulating layer (50, 50a, 50b, 50c, 50d, 50e, 50f) having a diameter larger than that of the portion where the cap portion (62) of the dielectric head (23) is mounted is provided. Ignition device (1, 1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f, 1g)
前記高エネルギ電源(70、70g)が、高周波交流電源である請求項1に記載の点火装置   The ignition device according to claim 1, wherein the high energy power source (70, 70g) is a high-frequency AC power source. 前記絶縁層(50、50a、50b、50c、50d、50e)が、前記誘電体頭部(23)の周囲を覆うように型成形した絶縁樹脂成形体(50、50a、50b、50c、50d)、前記誘電体頭部(23a)の一部を拡径して一体に設けた径大部(24)、前記誘電体頭部(23)の周囲を覆うように注入した絶縁油(50e、50f)のいずれか、又は、これらの組み合わせである請求項1又は2に記載の点火装置   Insulating resin molded body (50, 50a, 50b, 50c, 50d) molded so that the insulating layer (50, 50a, 50b, 50c, 50d, 50e) covers the periphery of the dielectric head (23) , A large diameter part (24) integrally provided by expanding a part of the dielectric head (23a), and insulating oil (50e, 50f) injected so as to cover the periphery of the dielectric head (23) The ignition device according to claim 1 or 2, wherein the ignition device is a combination thereof. 前記点火プラグが、
前記中心電極(10)と、前記接地電極(30)のいずれか一方、又は両方を前記誘電体(20)によって覆った誘電体バリア放電プラグ(100、100a、100b、100c、100d、100e、100f)である請求項1ないし3のいずれかに記載の点火装置(1、1a、1b、1c、1d、1e、1f)
The spark plug is
Dielectric barrier discharge plugs (100, 100a, 100b, 100c, 100d, 100e, 100f) in which one or both of the center electrode (10) and the ground electrode (30) are covered with the dielectric (20). The ignition device (1, 1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f) according to any one of claims 1 to 3
前記点火プラグが、前記中心電極(10g)の先端を前記誘電体(20g)から前記燃焼室(81)の内側に露出せしめると共に、前記接地電極(30g)を前記中心電極(10g)の先端に対向せしめた、電極対直接対向型の点火プラグ(100g)であり、前記高エネルギ電源が1kHz以上の周波数を有する高周波交流電源(70g)である請求項1ないし3のいずれかに記載の点火装置(1g)   The spark plug exposes the tip of the center electrode (10g) from the dielectric (20g) to the inside of the combustion chamber (81) and the ground electrode (30g) to the tip of the center electrode (10g). The ignition device according to any one of claims 1 to 3, wherein the ignition device is a direct-to-electrode spark plug (100g) opposed to each other, and the high-energy power source is a high-frequency AC power source (70g) having a frequency of 1 kHz or more. (1g) 前記絶縁層(50、50a、50b、50c、50d、50e、50f)の厚さ(T50)が、前記誘電体頭部(23)の外径(φD23)の15%以上である請求項1ないし5のいずれかに記載の点火装置(1、1a、1b、1c、1d、1e、1f、1g) The thickness (T 50 ) of the insulating layer (50, 50a, 50b, 50c, 50d, 50e, 50f) is 15% or more of the outer diameter (φD 23 ) of the dielectric head (23). The ignition device according to any one of 1 to 5 (1, 1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f, 1g) 前記絶縁層(50、50a、50b、50d)の厚さ(T50)が、前記誘電体頭部(23)の外径(φD23)の25%以下である請求項1ないし6のいずれかに記載の点火装置(1、1a、1b、1d、1g) The thickness (T 50 ) of the insulating layer (50, 50a, 50b, 50d) is 25% or less of the outer diameter (φD 23 ) of the dielectric head (23). Ignition device described in (1, 1a, 1b, 1d, 1g)
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