JP5421952B2

JP5421952B2 - 点火システム

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Publication number: JP5421952B2
Application number: JP2011087911A
Authority: JP
Inventors: 達範山田; 浩平鬘谷; 勝稔中山
Original assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Priority date: 2011-04-12
Filing date: 2011-04-12
Publication date: 2014-02-19
Anticipated expiration: 2031-04-12
Also published as: JP2012219748A; US9169820B2; EP2511518A2; US20120260899A1; EP2511518A3; KR20120116365A

Description

本発明は、内燃機関等に使用される点火システムに関する。

内燃機関等の燃焼装置に使用される点火システムとしては、中心電極及び接地電極を有し、両電極間に間隙が形成されてなる点火プラグと、点火プラグに電圧を供給する点火コイル等の放電用電源と、点火プラグ及び放電用電源を電気的に接続する点火ケーブルとを備えたものが知られている。このような点火装置においては、点火ケーブルを介して放電用電源からの高電圧を点火プラグに印加することで点火プラグの前記間隙に火花放電を生じさせ、その結果、燃料ガスに対する着火がなされるようになっている。

また近年では、着火性の更なる向上を図るべく、高電圧に代えて、交流電源からの交流電力（高周波電力）を前記間隙に投入することで、火花放電を生じさせる技術が提案されている（例えば、特許文献１等参照）。

特開２００９−８１００号公報

しかしながら、上記技術においては、交流電力のみにより火花を生じさせるため、燃焼室内の状態によっては要求電圧を出力できないことがある。従って、電力を投入しているにも関わらず、火花放電が生じないという事態（いわゆる失火）が発生してしまいやすい。

これに対して、失火の発生を防止すべく、交流電力を増大させ、要求電圧をより確実に出力することが考えられるが、例えば、出力を増大させるためには、交流電力を２乗倍増大させる必要があり、非効率的にしか状態を改善することができない。それどころか、電力の増大により、中心電極や接地電極がより損耗しやすくなってしまうおそれがある。

本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、その目的は、失火の発生を抑制しつつ、優れた着火性を実現することができる点火システムを提供することにある。

以下、上記目的を解決するのに適した各構成につき、項分けして説明する。なお、必要に応じて対応する構成に特有の作用効果を付記する。

構成１．本構成の点火システムは、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を印加する放電用電源と、
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、
前記点火プラグと前記放電用電源及び前記交流電源とを電気的に接続する点火ケーブルと、を具備する点火システムであって、
前記点火ケーブルは、
前記放電用電源からの電圧を前記点火プラグに印加するために前記放電用電源と前記点火プラグとを接続する放電用電極と、
前記交流電源からの交流電力を前記点火プラグ側に伝送する交流電極と、
前記両電極の間に挟み込まれる絶縁体と、
筒状の第２絶縁体とを備え、
前記第２絶縁体は、少なくともその一部が、前記放電用電極、前記交流電極、及び、前記絶縁体よりも外周側に配置され、
前記絶縁体の誘電率が、前記第２絶縁体の誘電率よりも大きく、
前記第２絶縁体の内周に、筒状の前記交流電極が配置され、
前記交流電極の内周に、筒状の前記絶縁体が配置され、
前記絶縁体の内周に、前記放電用電極が配置されており、
前記放電用電極の前記点火プラグ側端部が前記点火プラグに接続されるように構成されていることを特徴とする点火システム。

上記構成１によれば、放電用電源から供給された電圧により点火プラグにて火花を生じさせた上で、当該火花に対して交流電源からの交流電力が投入されるように構成されている。従って、交流電力により火花が強化されて、火花をより大きく成長させることができ、その結果、着火性を飛躍的に向上させることができる。

また、電圧の印加により火花を生じさせるため、交流電力のみを投入して火花を生じさせる場合のように、要求電圧を出力できないといった事態が生じにくく、失火の発生をより確実に防止することができる。

ところで、点火プラグに対して火花放電のための電圧と交流電力との双方を投入するにあたっては、放電用電源から交流電源側へと電流が流れてしまい、点火プラグに対して十分な電圧が印加されないことが懸念される。この点、上記構成１によれば、点火プラグと放電用電源及び交流電源とを電気的に接続する点火ケーブルが、放電用電極、交流電極、及び、両電極に挟まれた絶縁体を備えており、点火プラグと交流電源との間に、前記両電極及び絶縁体により形成されたコンデンサが介在されている。従って、発振周波数が比較的高周波数の交流電力については、前記コンデンサを透過して点火プラグに投入される一方で、放電用電源から出力される比較的低周波数の電流については、前記コンデンサの存在により交流電源側への流入が抑制されることとなる。そのため、点火プラグに対して十分な電圧を投入することができ、火花をより確実に発生させることができる。その結果、上述した着火性の向上効果をより確実に発揮させることができる。
加えて、上記構成１によれば、コンデンサの一部を構成する絶縁体の誘電率が、コンデンサの外周に配置された第２絶縁体の誘電率よりも大きなものとされている。従って、コンデンサ（交流電極）に投入された交流電力が、第２絶縁体を介して、例えば、点火プラグの取付けられたエンジンなどの低電位側へと伝送されてしまうといった事態をより確実に防止することができる。その結果、伝送時における交流電力の損失をより一層確実に低減させることができ、火花を一層効果的に成長させることができる。

尚、交流電源側から放電用電源側への電流の流入も考えられるが、一般に火花を生じさせるための放電用電源は、例えば、点火コイルなどのコイルを備えている。従って、高周波を遮断し、低周波を透過する性質を有するコイルの存在により、交流電源側から放電用電源側への電流の流入は防止されることとなる。

構成２．本構成の点火システムは、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を印加する放電用電源と、
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、
前記点火プラグと前記放電用電源及び前記交流電源とを電気的に接続する点火ケーブルと、を具備する点火システムであって、
前記点火ケーブルは、
前記放電用電源からの電圧を前記点火プラグに印加するために前記放電用電源と前記点火プラグとを接続する放電用電極と、
前記交流電源からの交流電力を前記点火プラグ側に伝送する交流電極と、
前記両電極の間に挟み込まれる絶縁体と、
筒状の第２絶縁体とを備え、
前記第２絶縁体は、少なくともその一部が、前記放電用電極、前記交流電極、及び、前記絶縁体よりも外周側に配置され、
前記絶縁体の誘電率が、前記第２絶縁体の誘電率よりも大きく、
前記第２絶縁体の内周に、少なくとも一部が筒状の前記放電用電極が配置され、
前記放電用電極の筒状部分の内周に、筒状の前記絶縁体が配置され、
前記絶縁体の内周に、前記交流電極が配置されており、
前記放電用電極の前記点火プラグ側端部が前記点火プラグに接続されるように構成されていることを特徴とする。

上記構成２によれば、基本的には上記構成１と同様の作用効果が奏される。

構成３．本構成の点火システムは、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を印加する放電用電源と、
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、
前記点火プラグと前記放電用電源及び前記交流電源とを電気的に接続する点火ケーブルと、を具備する点火システムであって、
前記点火ケーブルは、
前記放電用電源からの電圧を前記点火プラグに印加するために前記放電用電源と前記点火プラグとを接続する放電用電極と、
前記交流電源からの交流電力を前記点火プラグ側に伝送する交流電極と、
前記両電極の間に挟み込まれる絶縁体と、
筒状の第２絶縁体とを備え、
前記第２絶縁体は、少なくともその一部が、前記放電用電極、前記交流電極、及び、前記絶縁体よりも外周側に配置され、
前記絶縁体の誘電率が、前記第２絶縁体の誘電率よりも大きく、
前記放電用電極の少なくとも一部は板状をなすとともに、
前記交流電極のうち、少なくとも前記放電用電極の板状部分と対向する部位は板状をなし、
前記放電用電極の板状部分と前記交流電極の板状部分との間に前記絶縁体が配置され、
前記両電極、及び、前記絶縁体は、前記第２絶縁体の内周に配置されており、
前記放電用電極の前記点火プラグ側端部が前記点火プラグに接続されるように構成されていることを特徴とする。

上記構成３によれば、基本的には上記構成１等と同様の作用効果が奏される。

構成４．本構成の点火システムは、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を印加する放電用電源と、
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、
前記点火プラグと前記放電用電源及び前記交流電源とを電気的に接続する点火ケーブルと、を具備する点火システムであって、
前記点火ケーブルは、
前記放電用電源からの電圧を前記点火プラグに印加するために前記放電用電源と前記点火プラグとを接続する放電用電極と、
前記交流電源からの交流電力を前記点火プラグ側に伝送する交流電極と、
前記両電極の間に挟み込まれる絶縁体と、
筒状の第２絶縁体とを備え、
前記第２絶縁体は、少なくともその一部が、前記放電用電極、前記交流電極、及び、前記絶縁体よりも外周側に配置され、
前記絶縁体の誘電率が、前記第２絶縁体の誘電率よりも大きく、
長手方向と直交する断面において、前記放電用電極の少なくとも一部は渦巻き状をなすとともに、
前記交流電極のうち、少なくとも前記放電用電極の渦巻き状部分と対向する部位は渦巻き状をなし、
前記放電用電極の渦巻き状部分と前記交流電極の渦巻き状部分との間に前記絶縁体が配置され、
前記放電用電極、前記交流電極、及び、前記絶縁体は、前記第２絶縁体の内周に配置されており、
前記放電用電極の前記点火プラグ側端部が前記点火プラグに接続されるように構成されていることを特徴とする。

上記構成４によれば、基本的には上記構成１等と同様の作用効果が奏される。

構成５．本構成の点火システムは、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を印加する放電用電源と、
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、
前記点火プラグと前記放電用電源及び前記交流電源とを電気的に接続する点火ケーブルと、を具備する点火システムであって、
前記点火ケーブルは、
前記放電用電源からの電圧を前記点火プラグに印加するために前記放電用電源と前記点火プラグとを接続する放電用電極と、
前記交流電源からの交流電力を前記点火プラグ側に伝送する交流電極と、
前記両電極の間に挟み込まれる絶縁体と、
筒状の第２絶縁体とを備え、
前記第２絶縁体は、少なくともその一部が、前記放電用電極、前記交流電極、及び、前記絶縁体よりも外周側に配置され、
前記絶縁体の誘電率が、前記第２絶縁体の誘電率よりも大きく、
前記点火ケーブルは、
前記放電用電極は、長手方向に沿って延びる第１主電極板と、前記第１主電極板から延び、長手方向と直交する方向に沿って並ぶ複数の第１補助電極板とを備え、
前記交流電極は、長手方向に沿って延びる第２主電極板と、前記第２主電極板から延び、長手方向と直交する方向に沿って並ぶ複数の第２補助電極板とを備え、
前記第１主電極板と前記第２主電極板とが対向するとともに、前記第１補助電極板と前記第２補助電極板とが交互に並ぶように、前記放電用電極及び前記交流電極が配置され、
前記絶縁体は、前記両補助電極板の間に配置され、
前記放電用電極、前記交流電極、及び、前記絶縁体は、前記第２絶縁体の内周に配置されており、
前記放電用電極の前記点火プラグ側端部が前記点火プラグに接続されるように構成されていることを特徴とする。

上記構成５によれば、基本的には上記構成１等と同様の作用効果が奏される。

構成６．本構成の点火システムは、上記構成１乃至５のいずれかにおいて、前記交流電力の発振周波数は５０ｋＨｚ以上１００ＭＨｚ以下であり、
前記放電用電極、前記交流電極、及び、前記絶縁体により形成される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。

上記構成６によれば、交流電力の発振周波数が１００ＭＨｚ以下と十分に小さなものとされている。従って、例えば、交流電力の発振周波数を極めて大きくした場合には、交流電力の波長が極めて短くなり、その結果、点火プラグや点火ケーブルの内部にて共振が生じ、交流電力の投入等に支障が生じてしまうことが懸念されるが、上記構成２によれば、交流電力の波長を十分に大きくすることができ、前述の懸念を払拭することができる。すなわち、上記構成２によれば、点火プラグや点火ケーブルの内部における共振の発生をより確実に防止することができ、上述した着火性の向上効果をより一層確実に発揮させることができる。また、点火プラグ等の設計を細かく調節することなく共振の発生を防止できるため、点火プラグ等における設計の自由度を十分に確保でき、さらに、従前から一般に利用されてきた点火プラグを特別な調節を施すことなくそのまま用いることができる。

併せて、上記構成６によれば、コンデンサの静電容量Ｃ（Ｆ）が、交流電力の発振周波数ｆ（Ｈｚ）に対して、Ｃ≧０．０００５（Ｆ・Ｈｚ）／ｆを満たすように設定されている。従って、交流電力がコンデンサを透過するにあたって、交流電力の損失がより一層低減することとなり、ひいては着火性の更なる向上を図ることができる。

構成７．本構成の点火システムは、上記構成１乃至６のいずれかにおいて、前記絶縁体は、セラミックと、樹脂又はゴムとの複合材料により形成されることを特徴とする。

上記構成７によれば、セラミックと樹脂又はゴムとからなる複合材料により絶縁体が形成されている。従って、機械的な衝撃や熱衝撃に対して樹脂やゴムが緩衝材として機能することとなり、衝撃に伴う放電用電極や交流電極からのセラミックの剥離をより確実に防止することができる。その結果、コンデンサの耐久性をより一層高めることができ、優れた着火性を一層長期間に亘って維持することができる。

さらに、樹脂やゴムを設けることによって、点火ケーブルの柔軟性を高めることができ、点火ケーブルの取り回しをより容易なものとすることができる。

構成８．本構成の点火システムは、上記構成１乃至６のいずれかにおいて、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。

上記構成８によれば、絶縁体が耐熱性及び耐電圧性に優れるセラミックにより形成されているため、コンデンサの耐久性を高めることができる。その結果、優れた着火性をより長期間に亘って維持することができる。

構成９．本構成の点火システムは、上記構成７又は８において、前記セラミックは、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ₃）を主成分とすることを特徴とする。

上記構成９によれば、絶縁体を構成するセラミックに、セラミックの中でも耐熱性等の面で特に優れるＢａＴｉＯ₃が用いられている。従って、コンデンサの耐久性をより向上させることができ、優れた着火性をより一層長期間に亘って維持できる。

また、ＢａＴｉＯ₃は極めて高い誘電率を有するため、コンデンサの静電容量をより一層増大させることができる。そのため、交流電力がコンデンサを透過する際の交流電力の透過率をより一層向上させることができ、着火性を一層向上させることができる。

構成１０．本構成の点火システムは、上記構成１乃至９のいずれかにおいて、前記放電用電極、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。

上記構成１０によれば、伝送時における交流電力の損失を一層低減させることができ、火花に投入される交流電力をより増大させることができる。その結果、着火性をより一層向上させることができる。

構成１１．本構成の点火システムは、上記構成１０において、前記金属材料は、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、亜鉛（Ｚｎ）、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。

上記構成１１によれば、コンデンサを形成する電極のうち、絶縁体を挟んで対向する部位が、ＣｕやＡｇ等の体積抵抗率が極めて小さい金属材料により形成されている。そのため、交流電力の損失をより効果的に防止することができ、着火性の更なる向上を図ることができる。

点火システムの概略構成を示すブロック図である。点火プラグ等の構成を示す一部破断正面図である。点火ケーブル等の構成を示す概略構成図である。絶縁体の別例を示す部分拡大断面図である。（ａ），（ｂ）は、絶縁体の別例を示す部分拡大断面図である。第２実施形態における点火ケーブル等の構成を示す一部破断拡大正面図である。コンデンサの静電容量を変更したサンプルにおける着火性評価試験の結果を示すグラフである。絶縁体の構成材料を変更したサンプルにおける耐久性評価試験の結果を示すグラフである。放電用電極、及び、交流電極のうち絶縁体を挟んで対向する部位の構成材料を変更したサンプルにおける着火性評価試験の結果を示すグラフである。交流電極及び端子金具間の最短距離と、交流電極及び端子金具間で電流のリークが生じた際の放電電圧との関係を示すグラフである。別の実施形態における点火プラグ等の構成を示す一部破断正面図である。別の実施形態におけるコンデンサの構成を示す部分拡大断面図である。別の実施形態におけるコンデンサの構成を示す部分拡大断面図である。別の実施形態におけるコンデンサの構成を示す部分拡大断面図である。別の実施形態におけるコンデンサの構成を示す部分拡大断面図である。

以下に、実施形態について図面を参照しつつ説明する。
〔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２や交流電源３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。

点火システム１０１は、点火プラグ１と、放電用電源２と、交流電源３と、点火ケーブル４とを備えている。

点火プラグ１は、図２に示すように、軸線ＣＬ１方向に延びる軸孔１４を有する筒状の絶縁碍子１２と、軸孔１４に挿通された中心電極１５及び端子金具１６と、絶縁碍子１２の外周に配置された筒状の主体金具１３と、主体金具１３の先端部に固定された接地電極１７とを備えている。そして、中心電極１５と端子金具１６とは、導電性のガラスシール層１８により絶縁碍子１２に固定されるとともに、電気的に接続されており、中心電極１５、端子金具１６、及び、ガラスシール層１８により、放電用電源２や交流電源３からの電流が流れるプラグ電極１１が形成されている。また、中心電極１５の先端部と接地電極１７の先端部との間には間隙１９が形成されている。尚、点火プラグ１は、エンジンＥＮに形成されたプラグホールＨＯ（取付孔）に取付けられており、その結果、主体金具１３はエンジンＥＮと接触し、接地された状態となっている。

図１に戻り、放電用電源２は、点火プラグ１に対して高電圧を供給し、前記間隙１９にて火花放電を生じさせるものであって、点火コイル２１と、電力供給用のバッテリ２２とを備えている。また、点火コイル２１は、一次コイル２３、二次コイル２４、コア２５、及び、イグナイタ２６を備えている。

一次コイル２３は、前記コア２５を中心に巻回されており、その一端がバッテリ２２に接続されるとともに、その他端がイグナイタ２６に接続されている。また、二次コイル２４は、前記コア２５を中心に巻回されており、その一端が一次コイル２３及びバッテリ２２間に接続されるとともに、その他端が点火ケーブル４を介して前記点火プラグ１に電気的に接続されている。

加えて、イグナイタ２６は、所定のトランジスタにより形成されており、自動車の電子制御装置（ＥＣＵ）６から入力される通電信号に応じて、バッテリ２２から一次コイル２３に対する電力の供給及び供給停止を切り替えるものである。点火プラグ１に高電圧を印加する場合には、バッテリ２２から一次コイル２３に電流を流し、前記コア２５の内部に磁界を形成した上で、ＥＣＵ６からの通電信号をオンからオフに切り替えることで、バッテリ２２から一次コイル２３に対する電流を停止する。電流の停止により、前記コア２５の磁界が変化し、自己誘電作用によって一次コイル２３に一次電圧が生じるとともに、二次コイル２４に負極性で、かつ、比較的低周波数の高電圧（数〜数十ｋＶ）が発生する。この負極性の高電圧が点火プラグ１に印加されることで、点火プラグ１の間隙１９において火花放電が発生する。

前記交流電源３は、交流電力を点火ケーブル４の後述する交流電極４２を介して点火プラグ１に供給するものである。本実施形態では、交流電源３から供給される交流電力の発振周波数が５０ｋＨｚ以上１００ＭＨｚ以下（例えば、１３ＭＨｚ以上４２ＭＨｚ以下）に設定されている。

加えて、点火ケーブル４は、点火プラグ１と放電用電源２及び交流電源３とを電気的に接続するものであって、図３に示すように、放電用電極４１と、交流電極４２と、絶縁体４３と、第２絶縁体４４と、シールド部材４５とを備えている。

放電用電極４１は、放電用電源２の二次コイル２４と点火プラグ１の端子金具１６とを電気的に接続し、放電用電源２（二次コイル２４）で生じた高電圧を点火プラグ１に伝送するものである。本実施形態において、放電用電極４１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ている。尚、前記金属材料として、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、亜鉛（Ｚｎ）、又は、これらのうちいずれかを主成分とする合金が用いられている。

また、放電用電極４１の点火プラグ側端部４１Ａは、交流電極４２の点火プラグ側端部４２Ａよりも点火プラグ１側に位置しており、点火ケーブル４を点火プラグ１に接続した場合において、前記点火プラグ側端部４１Ａが端子金具１６に接触するように構成されている。尚、点火プラグ側端部４１Ａはバネ状をなしており、放電用電極４１と端子金具１６とのより安定的な接触が図られている。

交流電極４２は、交流電源３と電気的に接続されており、交流電源３からの交流電力を点火プラグ１側に伝送する際に、交流電力の伝送経路となるものである。本実施形態において、交流電極４２は、曲げやねじれに対する耐久性に優れた平編導線（平板状に編まれた導線）を筒状に形成してなるものであり、自身の内周面が放電用電極４１の外周面と対向するように放電用電極４１の外周に配置されている。また、交流電極４２は、放電用電極４１と同様に、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ている。

絶縁体４３は、筒状をなすとともに、放電用電極４１と交流電極４２との間に配置されている。また、絶縁体４３は、絶縁性のセラミックにより形成されており、本実施形態では、絶縁性のセラミックとしてチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ3）が用いられている。尚、他のセラミック（例えば、ＰｂＴｉＯ3やＡｌ2Ｏ3等）や耐熱性樹脂等を用いて絶縁体４３を形成することとしてもよい。また、図４に示すように、絶縁体をセラミック単体により構成することなく、セラミック５１と、当該セラミック５１の内部に設けられ、セラミック５１を介して間欠的に配置された複数のリング状の樹脂（例えば、エポキシ樹脂等）又はゴム（例えば、シリコーンゴムやフッ素ゴム等）５２とにより絶縁体５３を構成することとしてもよい。尚、このような絶縁体５３は、円環状をなすセラミック製のリング部材と、同じく円環状をなす樹脂又はゴム製のリング部材とを交互に積層してなるパイプ部材を形成した上で、当該パイプ部材の内周及び外周にセラミックからなる筒状部材を設けることで得ることができる。また、セラミックと、樹脂又はゴムとにより絶縁体を形成する場合において、絶縁体の形状は特に限定されるものではない。従って、例えば、図５（ａ）に示すように、それぞれリング状をなすセラミック５４と樹脂又はゴム５５とが交互に積層されてなる絶縁体５６を用いることとしてもよいし、図５（ｂ）に示すように、筒状をなすセラミック５７と放電用電極４１及び交流電極４２との間に、筒状をなす樹脂又はゴム５８がそれぞれ配置されてなる絶縁体５９を用いることとしてもよい。

図３に戻り、上述した放電用電極４１と、交流電極４２と、両電極４１，４２に挟まれた絶縁体４３とによって円柱状のコンデンサ４６が形成されている。本実施形態では、上述の通り、交流電源３から供給される交流電力の発振周波数が５０ｋＨｚ以上１００ＭＨｚ以下に設定されているが、この発振周波数に対応してコンデンサ４６の静電容量が設定されている。すなわち、コンデンサ４６の静電容量をＣ（Ｆ）とし、交流電力の発振周波数をｆ（Ｈｚ）としたとき、Ｃ≧０．０００５（Ｆ・Ｈｚ）／ｆを満たすように、コンデンサ４６の静電容量が設定されている。

前記第２絶縁体４４は、シールド部材４５の内部に設けられるとともに、少なくともその一部が交流電極４２の外周側に位置している。また、第２絶縁体４４は、点火ケーブル４を点火プラグ１に接続する際に、点火プラグ１の絶縁碍子１２及び端子金具１６が挿通される取付穴４４Ｈを備えている。さらに、第２絶縁体４４は、誘電率の比較的小さく、可塑性を有する所定の絶縁材料（例えば、樹脂やゴム等）により構成されている。そのため、絶縁体４３の誘電率は、第２絶縁体４４の誘電率よりも大きなものとなっている。

シールド部材４５は、筒状の平編導線からなり、第２絶縁体４４の外周に配置されている。また、シールド部材４５の点火プラグ１側端部は、エンジンＥＮに接触し接地された状態にある主体金具１３の後端部に接触しており、ひいてはシールド部材４５が接地された状態となっている（図２参照）。加えて、本実施形態では、点火プラグ１に対する交流電力の導電経路の外周に、前記シールド部材４５や、当該シールド部材４５と電気的に接続され接地された状態にある筒状の外部導体４７が設けられている。このため、交流電力の導電経路において、電力の反射や外部への電磁波ノイズの放射が防止され、点火プラグ１に対して交流電力がより確実に供給されるようになっている。

以上詳述したように、本実施形態によれば、放電用電源２から供給された電圧により点火プラグ１にて火花を生じさせた上で、当該火花に対して交流電源３からの交流電力が投入されるように構成されている。従って、交流電力により火花が強化されて、火花をより大きく成長させることができ、その結果、着火性を飛躍的に向上させることができる。

さらに、点火ケーブル４は、放電用電極４１、交流電極４２、及び、両電極４１，４２に挟まれた絶縁体４３を備えており、点火プラグ１と交流電源３との間に、両電極４１，４２及び絶縁体４３により形成されたコンデンサ４６が介在されている。従って、発振周波数が５０ｋＨｚ以上と比較的高周波数の交流電力については、コンデンサ４６を透過して点火プラグ１に投入される一方で、放電用電源２から出力される比較的低周波数の電流については、コンデンサ４６の存在により交流電源３側への流入が抑制されることとなる。そのため、点火プラグ１に対して十分な電圧を投入することができ、火花をより確実に発生させることができる。また、点火コイル２１の存在により、放電用電源２側への交流電力の流入を防止することができる。その結果、上述した着火性の向上効果をより確実に発揮させることができる。

加えて、本実施形態によれば、交流電力の発振周波数が１００ＭＨｚ以下と十分に小さなものとされている。従って、交流電力の波長を十分に大きくすることができ、点火プラグ１や点火ケーブル４の内部における共振の発生をより確実に防止することができ、上述した着火性の向上効果をより一層確実に発揮させることができる。また、点火プラグ等の設計を細かく調節することなく共振の発生を防止できるため、点火プラグ等における設計の自由度を十分に確保でき、さらに、従前から一般に利用されてきた点火プラグを特別な調節を施すことなくそのまま用いることができる。

併せて、コンデンサ４６の静電容量Ｃ（Ｆ）が、交流電力の発振周波数ｆ（Ｈｚ）に対して、Ｃ≧０．０００５（Ｆ・Ｈｚ）／ｆを満たすように設定されている。従って、交流電力がコンデンサ４６を透過するにあたって、交流電力の損失がより一層低減することとなり、ひいては着火性の更なる向上を図ることができる。

また、本実施形態においては、絶縁体４３の誘電率が、第２絶縁体４４の誘電率よりも大きなものとされている。従って、コンデンサ４６（交流電極４２）に投入された交流電力が、第２絶縁体４４を介して、低電位側のエンジンＥＮへと伝送されてしまうといった事態をより確実に防止することができる。その結果、伝送時における交流電力の損失をより一層確実に低減させることができ、火花を一層効果的に成長させることができる。

加えて、絶縁体４３が耐熱性及び耐電圧性の面で非常に優れるＢａＴｉＯ3により形成されているため、コンデンサ４６の耐久性を飛躍的に高めることができる。その結果、優れた着火性をより長期間に亘って維持することができる。また、ＢａＴｉＯ3は極めて高い誘電率を有するため、コンデンサ４６の静電容量をより一層増大させることができる。従って、交流電力がコンデンサ４６を透過する際の交流電力の透過率をより一層向上させることができ、着火性を一層向上させることができる。さらに、絶縁体をセラミックと樹脂又はゴムとの複合材料により形成した場合には、機械的な衝撃や熱衝撃に対して樹脂やゴムが緩衝材として機能することとなり、コンデンサの耐久性をより一層高めることが可能となる。また、点火ケーブル４の柔軟性が向上し、点火ケーブル４の取り回しが容易となる。

さらに、放電用電極４１、及び、交流電極４２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ている。このため、伝送時における交流電力の損失を一層低減させることができ、火花に投入される交流電力をより増大させることができる。その結果、着火性をより一層向上させることができる。
〔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。上記第１実施形態においては、点火ケーブル４が絶縁体４３を有しているが、本第２実施形態においては、図６に示すように、点火プラグ１の有する絶縁碍子１２が、上記第１実施形態における絶縁体４３と同等の機能を発揮するように構成されている。

すなわち、本第２実施形態における点火ケーブル７は、点火プラグ１に接続された状態において、点火プラグ側端部が端子金具１６（プラグ電極１１）に接続される放電用電極７１と、点火プラグ側端部が端子金具１６（プラグ電極１１）との間で絶縁碍子１２を挟みこむようにして絶縁碍子１２の外周に配置される交流電極７２とを備えている。そして、点火ケーブル７を点火プラグ１に接続した状態において、プラグ電極１１（端子金具１６）と、交流電極７２と、絶縁碍子１２のうちプラグ電極１１（端子金具１６）及び交流電極７２に挟まれた部位とによりコンデンサ７３が形成されるように構成されている。尚、コンデンサ７３の静電容量をＣ（Ｆ）とし、交流電力の発振周波数をｆ（Ｈｚ）としたとき、Ｃ≧０．０００５（Ｆ・Ｈｚ）／ｆを満たすようにプラグ電極１１に対する交流電極７２の対向面積や絶縁碍子１２の厚さ等が設定されている。

また、本第２実施形態においては、交流電極７２と主体金具１３との間の絶縁碍子１２の表面に沿った最短距離ＳＬ１、及び、交流電極７２とプラグ電極１１（端子金具１６）との間の絶縁碍子１２の表面に沿った最短距離ＳＬ２がそれぞれ５ｍｍ以上となるように、点火ケーブル７を点火プラグ１に取付けた際の点火プラグ１に対する交流電極７２の相対位置が設定されている。

さらに、交流電極７２の点火プラグ側端部には、締付部としての環状のコネクタスプリング７２Ｃが設けられている。これにより、点火ケーブル７を点火プラグ１に接続した状態において、交流電極７２が絶縁碍子１２を径方向に締付け可能とされている。また、点火ケーブル７のシールド部材７４の点火プラグ側端部にも、環状のコネクタスプリング７４Ｃが設けられており、点火ケーブル７を点火プラグ１に接続した状態において、シールド部材７４が主体金具１３を径方向に締付け可能とされている。

尚、絶縁碍子１２は、絶縁性セラミック（例えば、ＢａＴｉＯ3やＰｂＴｉＯ3、Ａｌ2Ｏ3等）により形成されている。また、放電用電極７１及び交流電極７２のうち絶縁碍子１２を挟んで対向する部位は、上記第１実施形態と同様に、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（例えば、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ａｌ、Ｚｎ、又は、これらのうちいずれかを主成分とする合金）により構成されている。

以上、本第２実施形態によれば、基本的には上記第１実施形態と同様の作用効果が奏されることとなる。

加えて、点火プラグ１が一般的に有する絶縁碍子１２を利用してコンデンサ７３を形成するため、点火ケーブルにコンデンサを設ける場合と比較して、製造コストを効果的に低減させることができる。

さらに、交流電極７２の点火プラグ１側端部にコネクタスプリング７２Ａが設けられているため、絶縁碍子１２と交流電極７２とをより安定的に接続することができる。その結果、プラグ電極１１、絶縁碍子１２、及び、交流電極７２によりコンデンサ７３をより確実に形成することができる。

また、交流電極７２と主体金具１３との間の絶縁碍子１２の表面に沿った最短距離ＳＬ１、及び、交流電極７２とプラグ電極１１（端子金具１６）との間の絶縁碍子１２の表面に沿った最短距離ＳＬ２がそれぞれ５ｍｍ以上と十分に大きく確保されている。従って、交流電極７２と主体金具１３又は端子金具１６との間における電流のリークをより確実に防止することができ、ひいては失火の発生を一層効果的に抑制することができる。

次に、上記実施形態によって奏される作用効果を確認すべく、コンデンサの静電容量を種々変更した点火システムのサンプルを作製し、各サンプルについて着火性評価試験を行った。着火性評価試験の概要は次の通りである。すなわち、各サンプルの点火プラグを排気量２０００ｃｃ、４気筒ＤＯＨＣエンジンに取付けた上で、空燃比（Ａ／Ｆ）を１７に設定した。そして、交流電源の電力を３００Ｗとした上で、交流電力の発信周波数を１００ＭＨｚ、１０ＭＨｚ、１ＭＨｚ、又は、５０ｋＨｚと変化させて各サンプルに対して１０００回電力を投入し、１０００回中に発生した失火（異常放電）の回数を測定するとともに、失火の発生割合（失火率）を算出した。図７に、当該試験の試験結果を示す。尚、図７においては、発信周波数を１００ＭＨｚとした際の試験結果を丸印で示し、発信周波数を１０ＭＨｚとした際の試験結果を三角で示す。また、発信周波数を１ＭＨｚとした際の試験結果を四角で示し、発信周波数を５０ｋＨｚとした際の試験結果をバツ印で示す。

図７に示すように、発信周波数を１００ＭＨｚとした場合には、コンデンサの静電容量を５ｐＦ以上とすることで、発信周波数を１０ＭＨｚとした場合には、コンデンサの静電容量を５０ｐＦ以上とすることで、発信周波数を１ＭＨｚとした場合には、コンデンサの静電容量を５００ｐＦ以上とすることで、発信周波数を５０ｋＨｚとした場合には、コンデンサの１００００ｐＦ以上とすることで、すなわち、発信周波数をｆ（Ｈｚ）とし、コンデンサの静電容量をＣ（Ｆ）としたとき、Ｃ≧０．０００５（Ｆ・Ｈｚ）／ｆを満たすようにコンデンサの静電容量等を設定することで、失火率が３％未満となり、優れた着火性を実現できることが明らかとなった。これは、コンデンサの静電容量を大きくしたことで、交流電力がコンデンサをより確実に透過することとなり、ひいては火花に対して交流電力がより確実に投入されたためであると考えられる。

以上の試験結果より、着火性の向上を図るべく、Ｃ≧０．０００５（Ｆ・Ｈｚ）／ｆを満たすようにコンデンサの静電容量等を設定することが好ましいといえる。

次いで、絶縁体をポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）、チタン酸鉛（ＰｂＴｉＯ₃）、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ₃）、又は、ＢａＴｉＯ₃とシリコーンゴム（Ｓｉゴム）との複合材料により形成した点火システムのサンプルを作製し、各サンプルについて耐久性評価試験を行った。耐久性評価試験の概要は次の通りである。すなわち、サンプルの点火プラグを排気量２０００ｃｃの４気筒ＤＯＨＣエンジンに取付けた上で、全開状態（＝４０００ｒｐｍ）で３０分間エンジンを動作させた後、３０分間アイドリング状態とすることを繰り返し行い、絶縁体のうち放電用電極及び交流電極に挟まれた部位（つまり、コンデンサを形成する部位）に貫通が生じるまでの時間（耐久時間）を測定した。図８に、当該試験の試験結果を示す。尚、各サンプルともに、コンデンサの静電容量を２００ｐＦとした。また、交流電源の出力電力を３００Ｗとし、交流電力の発振周波数を５０ＭＨｚとした。

図８に示すように、絶縁体を耐熱性に優れるセラミック（ＰｂＴｉＯ₃、又は、ＢａＴｉＯ₃）や複合材料により形成したサンプルは、優れた耐久性を有し、特に絶縁体をＢａＴｉＯ₃により形成したサンプルは、耐久時間が約４００時間となり、非常に優れた耐久性を有することが確認された。

また、絶縁体をセラミックとゴムとの複合材料により形成したサンプルは、耐久時間が１０００時間を超え、極めて優れた耐久性を有することが確認された。これは、ゴムが振動や電極等の熱膨張に対する緩衝材として機能し、コンデンサの機械的な衝撃や熱衝撃に対する強度が向上したことによると考えられる。尚、上記試験では、セラミック及びゴムからなる複合材料を用いて試験を行ったが、ゴムに代えて樹脂を用いた場合であっても、同様の結果が得られると考えられる。

以上の試験結果より、耐久性の向上を図るべく、絶縁体をセラミックにより形成することが好ましく、特にＢａＴｉＯ₃やセラミック及びゴム等の複合材料により絶縁体を形成することがより好ましいといえる。

次に、放電用電極、及び、交流電極のうち絶縁体を挟んで対向する部位の構成金属を種々変更した点火システムのサンプルを作製し、各サンプルについて上述の着火性評価試験を行った。図９に、当該試験の試験結果を示す。また、表１に、各金属における体積抵抗率及び磁性の有無を示す。尚、コンデンサの静電容量、及び、交流電力の発信周波数は、Ｃ≧０．０００５（Ｆ・Ｈｚ）／ｆを満たすように設定した。

図９及び表１に示すように、各サンプルともに失火率が３．０％未満となり、優れた着火性を有していたが、特に体積抵抗率が０．１０μΩ・ｍ以下であり、かつ、磁性を持たない金属を用いたサンプルは、失火率が１．０％未満となり、着火性に極めて優れることが明らかとなった。これは、伝送時における交流電力の損失が抑制され、火花に投入される交流電力がより増大したためであると考えられる。

また特に、金属材料として、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ａｌ、又は、Ｚｎを用いたサンプルは、一層優れた着火性を実現できることが確認された。

以上の試験結果より、着火性の更なる向上を図るべく、放電用電極、及び、交流電極のうち少なくとも絶縁体を挟んで対向する部位を体積抵抗率が０．１μΩ・ｍ以下で、かつ、磁性を持たない金属材料により形成することが好ましいといえる。また、このような金属材料の中でも、より一層優れた着火性を実現するという点において、体積抵抗率が比較的低いＣｕやＡｇ等、又は、これらのうちいずれかを主成分とする金属を用いることが一層好ましいといえる。

次いで、上記第２実施形態に相当する点火システムにおいて、交流電極と端子金具との間の絶縁碍子の外表面に沿った最短距離を種々変更した点火システムのサンプルを作製するとともに、各サンプルにおいて放電用電極に印加する電圧（放電用電源の電圧）を徐々に増大させ、交流電極と端子金具との間で電流のリークが生じた際の放電電圧を測定した。図１０に、当該試験の試験結果を示す。

図１０に示すように、前記最短距離を５ｍｍ以上としたサンプルは、放電電圧が３０ｋＶ以上となり、電流のリークが極めて生じにくいことが明らかとなった。

以上の試験結果より、電流のリークを防止すべく、前記最短距離を５ｍｍ以上とすることが好ましいといえる。尚、交流電極と主体金具との間の絶縁碍子の外表面に沿った最短距離についても、両者の間における電流のリークを防止すべく、５ｍｍ以上とすることが好ましいといえる。

尚、上記実施形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施してもよい。勿論、以下において例示しない他の応用例、変更例も当然可能である。

（ａ）上記第２実施形態において、プラグ電極１１は、中心電極１５、端子金具１６、及び、ガラスシール層１８から構成されているが、電波雑音の抑制を図るべく、図１１に示すように、プラグ電極８１に抵抗体８２（例えば、導電性材料及びガラス粉末を含んでなる抵抗体組成物を焼成させたもの）を介在させることとしてもよい。尚、抵抗体８２を設けるにあたっては、点火ケーブル７を点火プラグ８に接続した状態において、交流電極７２と、プラグ電極８１と、絶縁碍子８３のうち両者の間に挟み込まれた部位とにより形成されるコンデンサ８４を、抵抗体８２よりも点火プラグ１の先端側（すなわち、中心電極８５と接地電極８６との間に形成される間隙８７側）に設けることが好ましい。この場合には、放電用電源２からの電圧の導電経路上にのみ抵抗体８２が存在し、交流電力の導電経路上に抵抗体８２が存在しないため、抵抗体８２による交流電力の損失を防止することができ、着火性の向上効果をより確実に発揮させることができる。

（ｂ）上記第１実施形態において、コンデンサ４６は、放電用電極４１の外周に筒状の交流電極４２が設けられた構成となっているが、コンデンサの構成は特に限定されるものではない。従って、例えば、図１２に示すように、放電用電極９１が外周側に配置され、交流電極９２が内周側に配置されてなる（すなわち、両電極の位置が入れ替えて構成されてなる）コンデンサ９３を用いることとしてもよい。尚、この場合には、交流電極９２の点火プラグ側端部９２Ａよりも点火プラグ１側に放電用電極９１の点火プラグ側端部９１Ａが位置するとともに、放電用電極９１の点火プラグ側端部９１Ａが点火プラグ１に接続される。

また、図１３に示すように、板状の放電用電極９４が絶縁体９５を挟んで板状の交流電極９６と対向してなるコンデンサ９７を用いることとしてもよい。さらに、図１４に示すように、点火ケーブルの長手方向と直交する断面において、少なくとも一部が渦巻き状をなす放電用電極１１１と、少なくとも放電用電極１１１の渦巻き状部分と対向する部位が渦巻き状をなす交流電極１１２と、放電用電極１１１の渦巻き状部分及び交流電極１１２の渦巻き状部分の間に配置される絶縁体１１３とを備えるコンデンサ１１４を用いてもよい。尚、放電用電極１１１や交流電極１１２のうち渦巻き状部分を点火ケーブルの長手方向に沿って延びるように構成することで、両電極１１１，１１２の対向面積を大きく確保することができ、コンデンサ１１４の静電容量を容易に増大させることができる。

併せて、図１５に示すように、第１主電極板１１５Ａ、及び、第１主電極板１１５Ａから延び、第１主電極板１１５Ａの長手方向と直交する方向に沿って並ぶ複数の第１補助電極板１１５Ｂを備える放電用電極１１５と、放電用電極１１５の長手方向に沿って延びるとともに第１主電極板１１５Ａと対向する第２主電極板１１６Ａ、及び、第２主電極板１１６Ａから延び、第２主電極板１１６Ａの長手方向と直交する方向に沿って第１補助電極板１１５Ｂと交互に並ぶ複数の第２補助電極板１１６Ｂを備える交流電極１１６（すなわち、それぞれが断面くし歯状をなす電極１１５，１１６）と、両補助電極板１１５Ｂ，１１６Ｂの間に配置される絶縁体１１７とを有するコンデンサ１１８を用いてもよい。

尚、コンデンサ９７，１１４，１１８が筒状の第２絶縁体の内周に配置されるように構成してもよい。この場合には、絶縁体の誘電率を第２絶縁体の誘電率よりも大きくすることが好ましい。

（ｃ）上記実施形態では、放電用電源２や交流電源３からの電力がディストリビュータを介して各点火プラグ１に供給されているが、各点火プラグ１ごとに放電用電源２や交流電源３を設けることとしてもよい。

１…点火プラグ
２…放電用電源
３…交流電源
４…点火ケーブル
１１，８１…プラグ電極
４１…放電用電極
４２…交流電極
４３…絶縁体
４４…第２絶縁体
７２Ｃ…コネクタスプリング（締付部）
８２…抵抗体
１１５Ａ…第１主電極板
１１５Ｂ…第１補助電極板
１１６Ａ…第２主電極板
１１６Ｂ…第２補助電極板
ＣＬ１…軸線

Claims

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を印加する放電用電源と、
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、
前記点火プラグと前記放電用電源及び前記交流電源とを電気的に接続する点火ケーブルと、を具備する点火システムであって、
前記点火ケーブルは、
前記放電用電源からの電圧を前記点火プラグに印加するために前記放電用電源と前記点火プラグとを接続する放電用電極と、
前記交流電源からの交流電力を前記点火プラグ側に伝送する交流電極と、
前記両電極の間に挟み込まれる絶縁体と、
筒状の第２絶縁体とを備え、
前記第２絶縁体は、少なくともその一部が、前記放電用電極、前記交流電極、及び、前記絶縁体よりも外周側に配置され、
前記絶縁体の誘電率が、前記第２絶縁体の誘電率よりも大きく、
前記第２絶縁体の内周に、筒状の前記交流電極が配置され、
前記交流電極の内周に、筒状の前記絶縁体が配置され、
前記絶縁体の内周に、前記放電用電極が配置されており、
前記放電用電極の前記点火プラグ側端部が前記点火プラグに接続されるように構成されている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を印加する放電用電源と、
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、
前記点火プラグと前記放電用電源及び前記交流電源とを電気的に接続する点火ケーブルと、を具備する点火システムであって、
前記点火ケーブルは、
前記放電用電源からの電圧を前記点火プラグに印加するために前記放電用電源と前記点火プラグとを接続する放電用電極と、
前記交流電源からの交流電力を前記点火プラグ側に伝送する交流電極と、
前記両電極の間に挟み込まれる絶縁体と、
筒状の第２絶縁体とを備え、
前記第２絶縁体は、少なくともその一部が、前記放電用電極、前記交流電極、及び、前記絶縁体よりも外周側に配置され、
前記絶縁体の誘電率が、前記第２絶縁体の誘電率よりも大きく、
前記第２絶縁体の内周に、少なくとも一部が筒状の前記放電用電極が配置され、
前記放電用電極の筒状部分の内周に、筒状の前記絶縁体が配置され、
前記絶縁体の内周に、前記交流電極が配置されており、
前記放電用電極の前記点火プラグ側端部が前記点火プラグに接続されるように構成されている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を印加する放電用電源と、
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、
前記点火プラグと前記放電用電源及び前記交流電源とを電気的に接続する点火ケーブルと、を具備する点火システムであって、
前記点火ケーブルは、
前記放電用電源からの電圧を前記点火プラグに印加するために前記放電用電源と前記点火プラグとを接続する放電用電極と、
前記交流電源からの交流電力を前記点火プラグ側に伝送する交流電極と、
前記両電極の間に挟み込まれる絶縁体と、
筒状の第２絶縁体とを備え、
前記第２絶縁体は、少なくともその一部が、前記放電用電極、前記交流電極、及び、前記絶縁体よりも外周側に配置され、
前記絶縁体の誘電率が、前記第２絶縁体の誘電率よりも大きく、
前記放電用電極の少なくとも一部は板状をなすとともに、
前記交流電極のうち、少なくとも前記放電用電極の板状部分と対向する部位は板状をなし、
前記放電用電極の板状部分と前記交流電極の板状部分との間に前記絶縁体が配置され、
前記両電極、及び、前記絶縁体は、前記第２絶縁体の内周に配置されており、
前記放電用電極の前記点火プラグ側端部が前記点火プラグに接続されるように構成されている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を印加する放電用電源と、
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、
前記点火プラグと前記放電用電源及び前記交流電源とを電気的に接続する点火ケーブルと、を具備する点火システムであって、
前記点火ケーブルは、
前記放電用電源からの電圧を前記点火プラグに印加するために前記放電用電源と前記点火プラグとを接続する放電用電極と、
前記交流電源からの交流電力を前記点火プラグ側に伝送する交流電極と、
前記両電極の間に挟み込まれる絶縁体と、
筒状の第２絶縁体とを備え、
前記第２絶縁体は、少なくともその一部が、前記放電用電極、前記交流電極、及び、前記絶縁体よりも外周側に配置され、
前記絶縁体の誘電率が、前記第２絶縁体の誘電率よりも大きく、
長手方向と直交する断面において、前記放電用電極の少なくとも一部は渦巻き状をなすとともに、
前記交流電極のうち、少なくとも前記放電用電極の渦巻き状部分と対向する部位は渦巻き状をなし、
前記放電用電極の渦巻き状部分と前記交流電極の渦巻き状部分との間に前記絶縁体が配置され、
前記放電用電極、前記交流電極、及び、前記絶縁体は、前記第２絶縁体の内周に配置されており、
前記放電用電極の前記点火プラグ側端部が前記点火プラグに接続されるように構成されている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を印加する放電用電源と、
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、
前記点火プラグと前記放電用電源及び前記交流電源とを電気的に接続する点火ケーブルと、を具備する点火システムであって、
前記点火ケーブルは、
前記放電用電源からの電圧を前記点火プラグに印加するために前記放電用電源と前記点火プラグとを接続する放電用電極と、
前記交流電源からの交流電力を前記点火プラグ側に伝送する交流電極と、
前記両電極の間に挟み込まれる絶縁体と、
筒状の第２絶縁体とを備え、
前記第２絶縁体は、少なくともその一部が、前記放電用電極、前記交流電極、及び、前記絶縁体よりも外周側に配置され、
前記絶縁体の誘電率が、前記第２絶縁体の誘電率よりも大きく、
前記点火ケーブルは、
前記放電用電極は、長手方向に沿って延びる第１主電極板と、前記第１主電極板から延び、長手方向と直交する方向に沿って並ぶ複数の第１補助電極板とを備え、
前記交流電極は、長手方向に沿って延びる第２主電極板と、前記第２主電極板から延び、長手方向と直交する方向に沿って並ぶ複数の第２補助電極板とを備え、
前記第１主電極板と前記第２主電極板とが対向するとともに、前記第１補助電極板と前記第２補助電極板とが交互に並ぶように、前記放電用電極及び前記交流電極が配置され、
前記絶縁体は、前記両補助電極板の間に配置され、
前記放電用電極、前記交流電極、及び、前記絶縁体は、前記第２絶縁体の内周に配置されており、
前記放電用電極の前記点火プラグ側端部が前記点火プラグに接続されるように構成されていることを特徴とする点火システム。
前記交流電力の発振周波数は５０ｋＨｚ以上１００ＭＨｚ以下であり、
前記放電用電極、前記交流電極、及び、前記絶縁体により形成される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。
前記絶縁体は、セラミックと、樹脂又はゴムとの複合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６のいずれか１項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７又は８に記載の点火システム。
前記放電用電極、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９のいずれか１項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１０に記載の点火システム。