JP6677867B2 - ソケット及び点火プラグ - Google Patents
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Description
点火プラグの端子部と電気的に接続される給電部と、
電磁波発振器から供給される電磁波を、点火プラグの絶縁碍子を介し、点火プラグの内部導体と容量結合することで点火プラグの内部導体に供給する環状のアンテナとを備えた点火プラグ用のソケットである。
外部からの給電を受ける端子部と電気的に接続される中心電極を内部に備える絶縁碍子の表面に、前記環状のアンテナとインピーダンス整合させる結合用のコイルパターンを形成した点火プラグである。
接地電極との間で外部からの給電によって火花放電を生じさせる中心電極と、
該中心電極が嵌め込まれる軸孔が形成された絶縁碍子と、
前記絶縁碍子には、中心電極と同軸に形成された導体筒とを備え、
該導体筒は、前記ソケットが装着されたとき前記環状のアンテナと対応する位置に螺旋状の切り込みが形成されている点火プラグである。
−点火プラグ用のソケット−
本実施形態における点火プラグ用のソケット100は、内燃機関のシリンダヘッドに取り付けられる点火プラグに、着脱自在に取り付けられる点火プラグ用のソケット装置又はイグニッションコイル(点火コイル)一体型のソケット装置の点火プラグとの接合部分であって、点火コイルからディストリビュータを介して点火プラグに接続するもの、点火コイルと一体型であって、点火プラグと接続するものを含む。
当該ソケット100が装着される点火プラグ1は、周知の点火プラグであっても構わないが、電磁波を効率よく燃焼室に照射することができるように、図1に示すように、中心電極2と略同軸に中心電極2(端子部20を除く)より大径の導体筒22(筒状の導電部材)を配設する。これにより、アンテナ121を介して供給される電磁波の伝送路は、中心電極2の表面でなく、この導体筒22の表面が利用され、電磁波は燃焼室に円環状に供給することができる。
火花放電のための放電電流及び電磁波を、別途ミキサーを配設することなく簡単な構成で点火プラグに供給することができる。
実施形態1の変形例では、給電部110と環状のアンテナ121とを内部に備えたソケット本体101を、点火プラグ1の内部導体に供給された電磁波のうち、高電圧発生装置103側に流れる電磁波を共振させる共振空洞を備えた外装シールドに、可撓性材料からなる絶縁ブッシングを介して接続するようにしている。なお、本実施例においては、図1における接続部130と当該ソケット100が一体型(ソケット本体101と接続部130の本体部101aが一体)が想定されている。
−点火プラグ−
本実施形態2は、本発明に係る点火プラグである。この点火プラグは、実施形態1のソケットに装着する点火プラグである。
N=(Z1/Z0)1/2・・・式(1)
ここで、Z1はアンテナ側のインピーダンス、Z0は絶縁碍子側のインピーダンスであって、自由空間インピーダンスであり377(Ω)である。
アンテナ121として、特性インピーダンスが50Ωの同軸ケーブルを採用した場合、式(1)で求められるNは、N≒3となり、アンテナ121の巻き数を1とした場合、コイルパターン31側の巻き数は3となる。
実施形態2の変形例では、実施形態1で使用した点火プラグと同様、中心電極2と略同軸に中心電極2より大径の導体筒22(筒状の導電部材)を配設する。この導体筒22は、供給される電磁波の伝送路となり、電磁波を効率よく燃焼室に照射され、中心電極2と接地電極5との間に形成される放電ギャップで生じる放電プラズマにエネルギとして供給され、プラズマが維持拡大される。また、照射される電磁波の電界強度のピーク部分は、中心電極2の軸芯からずれ、放電電流による電界強度のピーク部分から外れることとなる。この結果、中心電極2の軸芯部分での高温化を防止し、中心電極2の先端部分である電極チップ部の溶損を有効に防止することができる。
本実施形態の点火プラグは、碍子表面に結合用の二次コイルを、スクリーン印刷を用いて形成するようにしたから、供給される電磁波と点火プラグ側の電磁的結合が最適化される。
−点火プラグ−
本実施形態3は、本発明に係る点火プラグである。この点火プラグは、実施形態1のソケットに装着する点火プラグである。
本実施形態の点火プラグは、点火プラグの導体筒(内部導体)に螺旋状の切り込みを形成してコイルを形成するようにしたことで、供給される電磁波は、アンテナと導体筒との間で誘導結合と容量結合との合成となり、電磁波の結合度を高めることができる。
−点火プラグ用のソケット−
本実施形態における点火プラグ用のソケット100は、実施形態1と同様、内燃機関のシリンダヘッドに取り付けられる点火プラグに、着脱自在に取り付けられる点火プラグ用のソケット装置又はイグニッションコイル(点火コイル)一体型のソケット装置の点火プラグとの接合部分であって、点火コイルからディストリビュータを介して点火プラグに接続するもの、点火コイルと一体型であって、点火プラグと接続するものを含む。
2 中心電極
20 端子部
21 導体筒
23 螺旋状の切り込み
3 絶縁碍子
30 軸孔
31 コイルパターン
4 主体金具
5 接地電極
100 ソケット
101 ソケット本体
110 給電部(給電スプリング)
120 ケーブル
121 アンテナ
Claims (6)
- 中心電極と、前記中心電極よりも大径で絶縁筒により前記中心電極から絶縁された導体筒と、前記中心電極及び前記導体筒を収容する絶縁碍子と、高電圧発生装置からの給電を受ける端子部を備えた点火プラグに装着するソケットであ って、
前記点火プラグの端子部と電気的に接続される給電部と、
前記点火プラグの前記絶縁碍子を囲い、前記絶縁碍子を介して前記導体筒と容量結合され、電磁波発振器から供給される電磁波を前記導体筒に供給する環状のアンテナとを備えたソケット。 - 前記環状のアンテナは、同軸ケーブルの先端を巻回して構成した請求項1に記載のソケット。
- 高電圧発生装置からの給電を受ける端子部を備えた点火プラグに装着するソケットであ って、
前記点火プラグの端子部と電気的に接続される給電部と、
電磁波発振器から供給される電磁波を、前記点火プラグの絶縁碍子を介し、前記点火プラグの内部導体と容量結合することで前記点火プラグの内部導体に供給する環状のアンテナとを備え、
前記給電部と前記環状のアンテナとを内部に備えたソケット本体を、
前記点火プラグの内部導体に供給された電磁波のうち、高電圧発生装置側に流れる電磁波を共振させる共振空洞を備えた外装シールドに、可撓性材料からなる絶縁ブッシングを介して接続したソケット。 - 前記環状のアンテナより高電圧発生装置側のソケット本体内にチョークを構成する同軸共振器を配設した請求項3に記載のソケット。
- 請求項1から請求項4に記載のソケットが装着される点火プラグであって、
外部からの給電を受ける端子部と電気的に接続される中心電極を内部に備える絶縁碍子の表面に、前記環状のアンテナとインピーダンス整合させる結合用のコイルパターンを形成した点火プラグ。 - 請求項1から請求項4に記載のソケットが装着される点火プラグであって、
接地電極との間で外部からの給電によって火花放電を生じさせる中心電極と、
該中心電極が嵌め込まれる軸孔が形成された絶縁碍子と、
前記絶縁碍子には、中心電極と同軸に形成された導体筒とを備え、
該導体筒は、前記ソケットが装着されたとき前記環状のアンテナと対応する位置に螺旋状の切り込みが形成されている点火プラグ。
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