JP5411822B2 - 点火システム及び点火プラグ - Google Patents
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Description
前記点火プラグに火花放電を発生させるための電圧の印加を行う放電用電源と、
前記火花放電により生じた火花に、交流電力を供給する交流電源と、を具備する点火システムであって、
前記点火プラグは、
軸線方向に延びる軸孔を有する絶縁体と、
前記軸孔内に配設され、前記放電用電源からの電圧が印加される高電圧電極と、
前記高電圧電極の外周側に配設され、前記交流電源からの交流電力が供給される交流電極と、
前記絶縁体の外周に配置される主体金具と、
前記主体金具の先端部に固定され、前記高電圧電極の先端部との間で間隙を形成する接地電極とを備え、
前記交流電極は、前記絶縁体の内部に少なくとも一部が埋設され、前記絶縁体を挟んで前記高電圧電極の外周と対向して円筒状に形成され、
前記高電圧電極、前記交流電極、及び、前記両電極に挟まれた前記絶縁体により形成されるコンデンサを介して、前記間隙において生じた火花に、前記交流電源からの交流電力が投入され、
前記交流電極は、自身の少なくとも一部が前記絶縁体の外表面に露出しており、
前記絶縁体の外表面に沿った、前記高電圧電極と前記交流電極との間の最短距離を5mm以上としたことを特徴とする。
前記点火プラグに火花放電を発生させるための電圧の印加を行う放電用電源と、
前記火花放電により生じた火花に、交流電力を供給する交流電源と、を具備する点火システムであって、
前記点火プラグは、
軸線方向に延びる軸孔を有する絶縁体と、
前記軸孔内に配設され、前記放電用電源からの電圧が印加される高電圧電極と、
前記高電圧電極の外周側に配設され、前記交流電源からの交流電力が供給される交流電極と、
前記絶縁体の外周に配置される主体金具と、
前記主体金具の先端部に固定され、前記高電圧電極の先端部との間で間隙を形成する接地電極とを備え、
前記交流電極は、前記絶縁体の内部に少なくとも一部が埋設され、前記絶縁体を挟んで前記高電圧電極の外周と対向して円筒状に形成され、
前記高電圧電極、前記交流電極、及び、前記両電極に挟まれた前記絶縁体により形成されるコンデンサを介して、前記間隙において生じた火花に、前記交流電源からの交流電力が投入され、
前記交流電極は、自身の少なくとも一部が前記絶縁体の外表面に露出しており、
前記絶縁体の外表面に沿った、前記交流電極と前記主体金具との間の最短距離を5mm以上としたことを特徴とする。
構成3.本構成の点火システムは、上記構成1において、前記交流電極は、自身の少なくとも一部が前記絶縁体の外表面に露出しており、
前記絶縁体の外表面に沿った、前記交流電極と前記主体金具との間の最短距離を5mm以上としたことを特徴とする。
前記抵抗体よりも先端側に、前記コンデンサが形成されることを特徴とする。
前記軸線に沿った前記後端側胴部の中間よりも後端側に、前記抵抗体が設けられることを特徴とする。
前記コンデンサの静電容量をC(F)とし、
前記交流電力の発振周波数をf(Hz)としたとき、
C≧0.0005(F・Hz)/f
を満たすことを特徴とする。
前記点火プラグに火花放電を発生させるための電圧の印加を行う放電用電源と、
前記火花放電により生じた火花に、交流電力を供給する交流電源と、を具備する点火システムであって、
前記点火プラグは、
軸線方向に延びる軸孔を有する絶縁体と、
前記軸孔内に配設され、前記放電用電源からの電圧が印加される高電圧電極と、
前記高電圧電極の外周側に配設され、前記交流電源からの交流電力が供給される交流電極と、
前記絶縁体の外周に配置される主体金具と、
前記軸孔内の先端側に配設され、前記高電圧電極に対して電気的に接続される中心電極と、
前記主体金具の先端部に固定され、前記中心電極の先端部との間で間隙を形成する接地電極とを備え、
前記交流電極は、前記高電圧電極と絶縁された状態で前記軸孔内に配設され、
前記交流電極の先端部と前記中心電極の後端部との間には、絶縁性の誘電体が配設されており、
前記高電圧電極と前記中心電極とは、導電性の抵抗体を介して電気的に接続されており、
前記交流電極、前記中心電極、及び、前記誘電体により形成されるコンデンサを介して、前記間隙において生じた火花に、前記交流電源からの交流電力が投入されることを特徴とする。
〔第1実施形態〕
図1は、点火システム101の概略構成を示すブロック図である。尚、図1では、点火プラグ1を1つのみ示しているが、実際の燃焼装置としてのエンジンENには複数の気筒が設けられており、各気筒に対応して点火プラグ1が設けられている。そして、次述する放電用電源111や交流電源121からの電力が、図示しないディストリビュータを介して各点火プラグ1に供給されるようになっている。
〔第2実施形態〕
次に、第2実施形態について、上記第1実施形態との相違点を中心に説明する。本第2実施形態においては、図7に示すように、高電圧電極51が、後端側から先端側に向かって、端子電極52、第1ガラスシール部53、抵抗体54、第2ガラスシール部55、中心電極56の順に直列的に接続されて形成されている。すなわち、高電圧電極51には、軸線CL1方向に沿って抵抗体54が介在されている。当該抵抗体54は、導電性材料(例えば、カーボンブラック)やガラス粉末、セラミック粉末等が焼結されてなる導電体であり、抵抗体54を設けることで、エンジンENの動作に伴い発生する電波雑音の抑制が図られている。尚、本実施形態において、抵抗体54は軸孔4のほぼ中間に配置されている。
〔第3実施形態〕
次いで、第3実施形態について、上記第1、第2実施形態との相違点を中心に説明する。上記第1、第2実施形態においては、軸孔4に高電圧電極5(51)が挿設され、絶縁碍子2(42)に対して交流電極35(57)が埋設されているが、本第3実施形態の点火プラグ61においては、図8に示すように、絶縁碍子62の軸孔63内に高電圧電極71及び交流電極72の双方が挿設されている。
2,42,62…絶縁碍子(絶縁体)
3…主体金具
4,63…軸孔
5,51,71…高電圧電極
10,43…後端側胴部
27…接地電極
33…火花放電間隙(間隙)
35,57,72,87…交流電極
36,58,76,88…コンデンサ
54,74,84…抵抗体
73…中心電極
75…誘電体
101…点火システム
111…放電用電源
121…交流電源
CL1…軸線
Claims (14)
- 点火プラグと、
前記点火プラグに火花放電を発生させるための電圧の印加を行う放電用電源と、
前記火花放電により生じた火花に、交流電力を供給する交流電源と、を具備する点火システムであって、
前記点火プラグは、
軸線方向に延びる軸孔を有する絶縁体と、
前記軸孔内に配設され、前記放電用電源からの電圧が印加される高電圧電極と、
前記高電圧電極の外周側に配設され、前記交流電源からの交流電力が供給される交流電極と、
前記絶縁体の外周に配置される主体金具と、
前記主体金具の先端部に固定され、前記高電圧電極の先端部との間で間隙を形成する接地電極とを備え、
前記交流電極は、前記絶縁体の内部に少なくとも一部が埋設され、前記絶縁体を挟んで前記高電圧電極の外周と対向して円筒状に形成され、
前記高電圧電極、前記交流電極、及び、前記両電極に挟まれた前記絶縁体により形成されるコンデンサを介して、前記間隙において生じた火花に、前記交流電源からの交流電力が投入され、
前記交流電極は、自身の少なくとも一部が前記絶縁体の外表面に露出しており、
前記絶縁体の外表面に沿った、前記高電圧電極と前記交流電極との間の最短距離を5mm以上としたことを特徴とする点火システム。 - 点火プラグと、
前記点火プラグに火花放電を発生させるための電圧の印加を行う放電用電源と、
前記火花放電により生じた火花に、交流電力を供給する交流電源と、を具備する点火システムであって、
前記点火プラグは、
軸線方向に延びる軸孔を有する絶縁体と、
前記軸孔内に配設され、前記放電用電源からの電圧が印加される高電圧電極と、
前記高電圧電極の外周側に配設され、前記交流電源からの交流電力が供給される交流電極と、
前記絶縁体の外周に配置される主体金具と、
前記主体金具の先端部に固定され、前記高電圧電極の先端部との間で間隙を形成する接地電極とを備え、
前記交流電極は、前記絶縁体の内部に少なくとも一部が埋設され、前記絶縁体を挟んで前記高電圧電極の外周と対向して円筒状に形成され、
前記高電圧電極、前記交流電極、及び、前記両電極に挟まれた前記絶縁体により形成されるコンデンサを介して、前記間隙において生じた火花に、前記交流電源からの交流電力が投入され、
前記交流電極は、自身の少なくとも一部が前記絶縁体の外表面に露出しており、
前記絶縁体の外表面に沿った、前記交流電極と前記主体金具との間の最短距離を5mm以上としたことを特徴とする点火システム。 - 前記交流電極は、自身の少なくとも一部が前記絶縁体の外表面に露出しており、
前記絶縁体の外表面に沿った、前記交流電極と前記主体金具との間の最短距離を5mm以上としたことを特徴とする請求項1に記載の点火システム。 - 前記高電圧電極には、前記軸線方向に沿って導電性の抵抗体が介在されており、
前記抵抗体よりも先端側に、前記コンデンサが形成されることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の点火システム。 - 前記絶縁体は、前記主体金具の後端から露出する筒状の後端側胴部を備え、
前記軸線に沿った前記後端側胴部の中間よりも後端側に、前記抵抗体が設けられることを特徴とする請求項4に記載の点火システム。 - 前記交流電力の発振周波数は50kHz以上100MHz以下であり、
前記コンデンサの静電容量をC(F)とし、
前記交流電力の発振周波数をf(Hz)としたとき、
C≧0.0005(F・Hz)/f
を満たすことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の点火システム。 - 前記高電圧電極、及び、前記交流電極のうち少なくとも前記絶縁体を挟んで対向する部位は、体積抵抗率が0.1μΩ・m以下で、かつ、磁性を持たない金属材料により形成されることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の点火システム。
- 前記絶縁体は、セラミックにより形成されることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の点火システム。
- 点火プラグと、
前記点火プラグに火花放電を発生させるための電圧の印加を行う放電用電源と、
前記火花放電により生じた火花に、交流電力を供給する交流電源と、を具備する点火システムであって、
前記点火プラグは、
軸線方向に延びる軸孔を有する絶縁体と、
前記軸孔内に配設され、前記放電用電源からの電圧が印加される高電圧電極と、
前記高電圧電極の外周側に配設され、前記交流電源からの交流電力が供給される交流電極と、
前記絶縁体の外周に配置される主体金具と、
前記軸孔内の先端側に配設され、前記高電圧電極に対して電気的に接続される中心電極と、
前記主体金具の先端部に固定され、前記中心電極の先端部との間で間隙を形成する接地電極とを備え、
前記交流電極は、前記高電圧電極と絶縁された状態で前記軸孔内に配設され、
前記交流電極の先端部と前記中心電極の後端部との間には、絶縁性の誘電体が配設されており、
前記高電圧電極と前記中心電極とは、導電性の抵抗体を介して電気的に接続されており、
前記交流電極、前記中心電極、及び、前記誘電体により形成されるコンデンサを介して、前記間隙において生じた火花に、前記交流電源からの交流電力が投入されることを特徴とする点火システム。 - 前記中心電極、及び、前記交流電極のうち少なくとも前記誘電体を挟んで対向する部位は、体積抵抗率が0.10μΩ・m以下で、かつ、磁性を持たない金属材料により形成されることを特徴とする請求項9に記載の点火システム。
- 前記誘電体は、セラミックにより形成されることを特徴とする請求項9又は10に記載の点火システム。
- 前記金属材料は、銅、銀、金、アルミニウム、亜鉛、又は、これらのうちいずれかを主成分とする合金であることを特徴とする請求項7又は10に記載の点火システム。
- 前記セラミックは、チタン酸バリウムを主成分とすることを特徴とする請求項8又は11に記載の点火システム。
- 請求項1乃至13のいずれか1項に記載の点火システムに用いられる点火プラグ。
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