(57)【要約】【課題】不要な箇所でのコロナ放電の発生を防止し、装置の信頼性、品質を向上させる高周波点火装置を得る。【解決手段】高周波電源101と、インダクタンスを有する第１のデバイス102と、キャパシタンスを有する第２のデバイス103と、放電ＧＡＰ106と、第１のデバイスと第２のデバイスとの接続部104を覆い、アースへ接続されるシールド装置105とを備え、高周波電源が、第１のデバイス102と第２のデバイス103により構成される共振回路を利用して、放電ＧＡＰ(106)へ交流電力を供給し、放電ＧＡＰ106に発生する放電プラズマで燃料へ着火する点火装置であって、第１のデバイス102と、第２のデバイス103と、接続部104と、シールド装置105を同一のパッケージ内に配置し、絶縁性の物質で密封したもの。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波電源と、インダクタンスを有する第１のデバイスと、この第１のデバイスと接続されキャパシタンスを有する第２のデバイスと、高圧電極と接地電極で構成される放電ＧＡＰと、前記第１のデバイスと前記第２のデバイスとの接続部を覆い、アースへ接続されるシールド装置とを備え、
前記高周波電源が、前記第１のデバイスと、前記第２のデバイスにより構成される共振回路を利用して、前記放電ＧＡＰへ交流電力を供給することによって、前記放電ＧＡＰに発生する放電プラズマにより燃料へ着火する点火装置であって、少なくとも、前記第１のデバイスと、前記第２のデバイスと、前記接続部と、前記シールド装置は、同一のパッケージ内に配置され、絶縁性の物質で密封されていることを特徴とする高周波点火装置。
【請求項２】
前記第１のデバイスと、前記第２のデバイスと、前記接続部と、前記シールド装置と、前記高圧電極は、同一のパッケージ内に配置され、絶縁性の物質で密封されていることを特徴とする請求項１に記載の高周波点火装置。
【請求項３】
前記接続部と、前記シールド装置との電気的結合によるキャパシタンス値が、前記第２のデバイスが有するキャパシタンス値よりも小さくなるようにすることを特徴とする請求項１に記載の高周波点火装置。
【請求項４】
前記シールド装置は、アースに接続され、電界をシールドする金属板を有し、前記金属板は、複数の穴を有するパンチングメタル構造であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の高周波点火装置。
【請求項５】
前記シールド装置は、アースに接続され、電界をシールドする金属板を有し、前記金属板は、網状の構造であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の高周波点火装置。
【請求項６】
前記シールド装置の金属板に設けられる穴の大きさは、前記絶縁性の物質の外側に漏れ出る電界強度が、４メガボルト／メートル以下の大きさになるようにしたことを特徴とする請求項４または請求項５に記載の高周波点火装置。
【請求項７】
前記シールド装置は、前記第２のデバイスとしても使用されることを特徴とする請求項１に記載の高周波点火装置。
【請求項８】
間隙を介して対向する第１の電極と第２の電極とを備え、前記間隙に火花放電を発生させて内燃機関の燃焼室内の可燃混合気を着火させる点火プラグと、高電圧を発生し、前記発生した高電圧を、高圧ターミナルを介して前記第１の電極に供給して前記間隙に前記火花放電を発生させ、前記間隙に導電経路を形成させる点火コイルと、前記点火コイルの前記高圧ターミナルに接続され、前記高電圧の通過を防ぐコンデンサと、前記コンデンサに接続され、前記コンデンサとともに所定の周波数成分のみを通過させるためのバンドパスフィルタを構成するインダクタと、前記間隙に形成された火花放電による導電経路に前記バンドパスフィルタを介して交流エネルギーを追加供給するエネルギー供給装置と、前記インダクタと前記コンデンサとの接続部周辺を覆い、アースに接続される導電性のシールド装置を備え、前記インダクタと、前記コンデンサと、前記シールド装置は同一のパッケージ内に配置され、絶縁性の物質で密封されていることを特徴とする高周波点火装置。
【請求項９】
前記エネルギー供給装置は、高周波電源であることを特徴とする請求項８に記載の高周波点火装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、主に交流電力によるプラズマ放電を利用する高周波点火装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境保全、燃料枯渇の問題が提起されており、自動車業界に於いてもこれらへの対応が急務となっている。この対応の一例として、ＥＧＲ（Ｅｘｈａｕｓｔ  Ｇａｓ  Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ：排気再循環）を利用しポンピング損失を低減することにより燃料消費量を飛躍的に改善する方法がある。
【０００３】
ところが、排気である既燃ガスは不燃性かつ空気に対し熱容量が大きいため、ＥＧＲにより既燃ガスを大量に再吸入すると、着火性、燃焼性が低下する問題がある。
【０００４】
この問題の解決策の一つとして、高周波放電を利用し、広範囲で着火することで、より安定した火炎核を形成できるようになり、燃焼性をより安定させることができる、例えば特許文献１に示すような点火装置が提案されている。
【０００５】
特許文献１に開示された点火装置を用いることで、従来の点火コイルに比べ、より安定した火炎核を形成できるようになり、例えば前述したＥＧＲ量を多く投入しても安定燃焼を得られるようになる。従って、例えば、特許文献１に記載の点火装置を用いることで、従来の点火装置に比べ、より多くのＥＧＲを投入できるようになり、ポンピング損失を低減できるようになるので、燃料消費量を飛躍的に改善できる内燃機関を得ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第５４６９２２９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に示された点火装置は、高周波電源から供給される高周波電流を通し、２次コイルで発生する高電圧をブロックするためのバンドパスフィルタを構成する、互いに直列接続されたコンデンサとインダクタを、一次コイル、２次コイルと同一のパッケージ内に配置するものである。
【０００８】
特許文献１に示された点火装置において、点火プラグの主プラグギャップ間に絶縁破壊を引き起こす際、もしくは、高周波電源が、点火プラグの主プラグギャップ間に発生している火花放電経路へ、高周波電流を流し込んでいる際、コンデンサとインダクタを接続する経路には交流の非常に高い電圧が発生する。
【０００９】
特許文献１に示された点火装置では、前記高電圧によるスパークの発生を防止するため、コンデンサとインダクタを、１次コイル、２次コイルと一緒に、エポキシ材の充填等による絶縁処理を施すこととしている。
【００１０】
エポキシ材の充填等により、コンデンサの電極間、インダクタの電極間、もしくは近接する低電位部位へのスパークの発生等は防止できるが、交流の高電圧は、エポキシ材が充填等されたケースの外側、空気などの気体に触れるところで、コロナ放電を発生させる。
【００１１】
コロナ放電の発生により、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）製のケースなどは腐蝕、耐久性の低下などの問題を引き起こす。
【００１２】
この発明は、前述のような課題を解決するためになされたものであって、前記のような交流の高電圧を発生する装置において、不要な箇所でのコロナ放電の発生を防止し、装置の信頼性、品質を向上させることのできる高周波点火装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この発明における高周波点火装置は、高周波電源と、インダクタンスを有する第１のデバイスと、キャパシタンスを有する第２のデバイスと、高圧電極と接地電極で構成される放電ＧＡＰと、前記第１のデバイスと前記第２のデバイスとの接続部を覆い、アースへ接続されるシールド装置とを備え、前記高周波電源が、前記第１のデバイスと、前記第２のデバイスにより構成される共振回路を利用して、前記放電ＧＡＰへ交流電力を供給することで、前記放電ＧＡＰに発生する放電プラズマにより燃料へ着火する点火装置であって、少なくとも、前記第１のデバイスと、前記第２のデバイスと、前記接続部と、前記シールド装置は、同一のパッケージ内に配置され、絶縁性の物質で密封されているよう構成したものである。
【発明の効果】
【００１４】
この発明の高周波点火装置によれば、簡素な構成で効率良く高エネルギー放電を実現すると共に、大きな放電プラズマを形成し、狭小ＧＡＰの点火プラグを用いても始動性や燃焼性を損なうことがなく、高過給ダウンサイジングによる軽量化や高圧縮比化による熱効率の向上等を行うことができる。
また、不要な箇所でのコロナ放電の発生を防止し、装置の信頼性、品質の向上を図ることができる効果がある。
【００１５】
上述した、またその他の、この発明の目的、特徴、効果は、以下の実施の形態における詳細な説明および図面の記載からより明らかとなるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】この発明の実施の形態１による高周波点火装置の概略構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１による高周波点火装置の具体的な回路構成図である。
【図３】この発明の実施の形態２による高周波点火装置の概略構成図である。
【図４】この発明の実施の形態２による高周波点火装置の具体的な回路構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による高周波点火装置の概略構成図である。
図１に於いて、この発明の実施の形態１による高周波点火装置は、エネルギー供給装置である高周波電源（１０１）と、インダクタンスを有する第１のデバイス（１０２）と、キャパシタンスを有する第２のデバイス（１０３）と、第１のデバイス（１０２）と第２のデバイス（１０３）との接続部（１０４）を覆い、アースに接続されるシールド装置（１０５）と、第２のデバイス（１０３）に接続される高圧電極（１０６ａ）と、アースに接続される接地電極（１０６ｂ）とで構成される放電ＧＡＰ（１０６）とにより構成されている。また、第１のデバイス（１０２）、第２のデバイス（１０３）、接続経路（１０４）、シールド装置（１０５）は、ケース（１０７）内に一緒に配置され、絶縁性の物質（１０８）で密封されている。
【００１８】
第１のデバイス（１０２）と第２のデバイス（１０３）は共振回路を構成しており、高周波電源（１０１）は、前記共振回路の共振周波数付近の交流電力を出力し、共振回路を介して、放電ＧＡＰ（１０６）へ交流電力を供給する。本実施の形態１による高周波点火装置は、前記交流電力により放電ＧＡＰ（１０６）に放電プラズマを形成し、この放電プラズマにより燃料を着火するものである。
【００１９】
高周波電源（１０１）が、共振回路へ共振周波数付近の交流電力を供給すると、第１のデバイス（１０２）と第２のデバイス（１０３）との接続経路（１０４）には交流の高電圧が発生する。この高電圧は、アース電位との間に高電界を形成する。
高電界が空気中に形成されると、空気中のイオン、もしくは電子が加速され、コロナ放電を発生させることが知られている。
【００２０】
コロナ放電は、オゾンの形成もしくは分子間の結合に作用するため、ＰＢＴ製のケースなどの表面で発生すると、ケースの腐食、耐久性低下などの弊害を引き起こす。従って、ＰＢＴ製のケースなどを利用する場合には、表面などでのコロナ放電の発生を防ぐことが必要である。
【００２１】
この発明の実施の形態１による高周波点火装置は、このようなコロナ放電の発生を防ぐため、高電圧の発生する第１のデバイス（１０２）と第２のデバイス（１０３）との接続経路（１０４）をアース電位となるシールド装置（１０５）で覆い、接続経路（１０４）とシールド装置（１０５）を、絶縁物質（１０８）で密封することで、高電界が空気層に形成されない構成としたものである。
【００２２】
次に、この発明の実施の形態１による高周波点火装置の具体的な回路構成について、図２の構成図を用いて詳細に説明する。図２に示す高周波点火装置は、普通自動車の内燃機関であるエンジンに取り付けられるものである。
【００２３】
図２において、この発明の実施の形態１による高周波点火装置は、制御装置（２０１）、バッテリ（２０２）、ＤＣ／ＤＣコンバータ（２０３）、インバータ（２０４）、共振装置（２０５）、点火コイル（２０６）、点火プラグ（２０７）により構成されている。
【００２４】
共振装置（２０５）は、インダクタ（２０８）とコンデンサ（２０９）とシールド装置（１０５）により構成されている。
バッテリ（２０２）、ＤＣ／ＤＣコンバータ（２０３）、インバータ（２０４）は併せて図１の高周波電源（１０１）に相当し、インダクタ（２０８）は同じく第１のデバイス（１０２）に相当し、コンデンサ（２０９）は第２のデバイス（１０３）に相当し、点火プラグ（２０７）は放電ＧＡＰ（１０６）に相当している。
【００２５】
バッテリ（２０２）は自動車用のもので、直流の１２ボルト程度に充電されている。インダクタ（２０８）は約１００マイクロヘンリー、コンデンサ（２０９）は約５０ピコファラドで、インダクタ（２０８）とコンデンサ（２０９）で直列共振回路を形成しており、この共振周波数はおよそ２メガヘルツである。
ＤＣ／ＤＣコンバータ（２０３）は、バッテリ（２０２）のＤＣ１２ボルトをＤＣ２００ボルト程度の電圧に昇圧する。
【００２６】
エンジンを動かすため燃焼室へ燃料が供給され、ピストンが上死点付近となる適当なタイミング、例えば上死点前２０度で、制御装置（２０１）は点火コイル（２０６）へ高電圧を出力するように経路Ｄを介して指示を出し、点火プラグ（２０７）の高圧電極（２０７ａ）に高電圧を印加し、この高電圧が絶縁破壊電圧を超えると、点火プラグ（２０７）の電極間（２０７ｃ）で絶縁破壊が起こり、火花放電経路が形成される。
【００２７】
火花放電が点火プラグ（２０７）の電極間（２０７ｃ）に形成されているときに、インバータ（２０４）は、ＤＣ／ＤＣコンバータ（２０３）で昇圧されたＤＣ２００ボルトを、共振周波数である２メガヘルツ付近のＡＣ２００ボルト（ピーク値）に変換する。
さらにＡＣ２００ボルトは、巻き数比が５倍程度であるトランス（２１０）により昇圧され、ＡＣ１キロボルト程度となって、点火プラグ（２０７）の電極間（２０７ｃ）の火花放電経路へ供給される。
【００２８】
交流電力が前記火花放電経路へ供給されると、火花放電は強化され、非常に強く、広範囲の熱プラズマが形成される。このプラズマにより、点火コイル（２０６）による火花放電だけでは着火できない空燃比の大きい燃料状態、もしくは、ＥＧＲを多く含む燃料状態においても燃料を着火させることができるようになる。
【００２９】
インバータ（２０４）から、前記直列共振回路へ交流の電力が供給される際、インダクタ（２０８）とコンデンサ（２０９）との接続経路（２１１）には数キロボルト以上のＡＣ高電圧が発生する。
【００３０】
インダクタ（２０８）もしくはコンデンサ（２０９）には、前述のように非常に高い電圧が印加されるので、従来装置では、スパークによるリークの発生を防止するため、ＰＢＴなどのケース内に配置し、エポキシ材の充填等による絶縁処理を施していた。
【００３１】
しかし、前記ＡＣ高電圧によりＰＢＴケース表面で起こるコロナ放電を防止することはできない。
【００３２】
この発明の実施の形態１による高周波点火装置は、アース電位に接続され、インダクタ（２０８）とコンデンサ（２０９）の接続経路（２１１）を覆うシールド装置（１０５）を、インダクタ（２０８）、コンデンサ（２０９）と一緒に、ＰＢＴケース（２１２）内に配置し、エポキシ樹脂（２１３）で密封することで、高電界が空気層に形成されないようにしたものである。
【００３３】
インダクタ（２０８）とコンデンサ（２０９）との接続経路（２１１）と、アースに接続されるシールド装置（１０５）との間には高電界が形成されるが、エポキシ樹脂（２１３）で密封されているので、イオン、電子などが十分に加速されることはなく、ケース（２１２）内でのコロナ放電の発生を防止することができる。また、シールド装置（１０５）の電位がアース電位まで下がっているので、ＰＢＴケース（２１２）表面には高電圧が発生せず、従って、ケース（２１２）外側に高電界が形成されることはなく、コロナ放電の発生を防止することができる。
【００３４】
インダクタ（２０８）とコンデンサ（２０９）との接続経路（２１１）と、シールド装置（１０５）とは電気的に結合し、キャパシタンス成分を持つ。このキャパシタンス値が大きくなると、特に本実施の形態１では、コンデンサ（２０９）のキャパシタンス値が、５０ピコファラドよりも大きくなると、前記交流電力が、放電経路へ供給される割合が減少し、このシールド装置（１０５）によるキャパシタンスを介して直接アースへ流れ出てしまい、非常に損失が大きくなってしまう。従ってこのキャパシタンス値は、なるべく小さくなるように、少なくとも、第２のデバイス（１０３）に相当する装置のキャパシタンス値よりも小さくする必要がある。
【００３５】
この接続経路（２１１）とシールド装置（１０５）からなるキャパシタンス値を小さくするためには、例えば、接続経路（２１１）とシールド装置（１０５）との距離をなるべく広くする、充填するエポキシ樹脂（２１３）を誘電率の小さいものにする、シールド装
置（１０５）の金属部分の表面積をなるべく小さくするために、網状の構造、もしくは複数の穴を有するパンチングメタル構造とするなどが考えられる。
【００３６】
シールド装置（１０５）の網の目の大きさ、パンチングメタルの穴の大きさについては、大きすぎると電界が外に漏れ出してしまい、コロナ放電を発生させてしまう恐れがある。コロナ放電開始の電界強度は、大気圧の空気環境下で概ね５メガボルト／メートル程度である。これに気圧変動などを考慮、余裕度を見て、ケース外に漏れ出る電界強度が４メガボルト／メートル以下となるように金属に開ける穴の大きさや網の構造を調整する。
【００３７】
以上のように、この発明の実施の形態１によれば、交流の高電圧を発生する部位と、前記交流の高電圧を発生する部位を覆い、アースに接続されるシールド装置を一緒にケース内に配置し、絶縁物質で密封し、高電界が空気層に形成されないようにし、また、ケース外側に高電界が形成されないようにしたので、ケース内外でのコロナ放電の発生を防止することができ、装置の耐久、信頼性を向上させることができる。
【００３８】
また、シールド装置を網状の構造としたので、高周波点火装置の消費電力を低減することができる。
【００３９】
実施の形態２．
図３は、この発明の実施の形態２による高周波点火装置の概略構成図である。
図３に於いて、この発明の実施の形態２による高周波点火装置は、エネルギー供給装置である高周波電源（１０１）と、インダクタンスを有する第１のデバイス（１０２）と、第１のデバイス（１０２）に接続される高圧電極（３０１ａ）と、アースに接続される接地電極（３０１ｂ）と、高圧電極（３０１ａ）と接地電極（３０１ｂ）との間に位置する放電ＧＡＰ（３０１ｃ）と、第１のデバイス（１０２）と高圧電極（３０１ａ）との接続経路（３０２）を覆い、アースに接続されるシールド装置（３０３）とにより構成されている。
【００４０】
接続経路（３０２）とシールド装置（３０３）とは電気的に結合しており、キャパシタンス成分を有している。
【００４１】
また、第１のデバイス（１０２）、接続経路（３０２）、シールド装置（３０３）、高圧電極（３０１ａ）は、一緒に絶縁性の物質（３０４）で密封されている。
【００４２】
第１のデバイス（１０２）のインダクタンス成分と、接続経路（３０２）とシールド装置（３０３）とによるキャパシタンス成分は共振回路を構成しており、高周波電源（１０１）は、前記共振回路の共振周波数付近の交流電力を出力し、高圧電極（３０１ａ）へ交流電力を供給する。この発明の実施の形態２による高周波点火装置は、前記交流電力により放電ＧＡＰ（３０１ｃ）に放電プラズマを形成し、この放電プラズマにより燃料を着火するものである。
【００４３】
次に、この発明の実施の形態２による高周波点火装置の具体的な回路構成について、図４の構成図を用いて詳細に説明する。図４による高周波点火装置は、普通自動車の内燃機関であるエンジンに取り付けられるものである。
【００４４】
図４において、この発明の実施の形態２による高周波点火装置は、制御装置（４０１）、バッテリ（２０２）、ＤＣ／ＤＣコンバータ（２０３）、インバータ（２０４）、共振装置（４０２）、接地電極（３０１ｂ）により構成されている。
【００４５】
共振装置（４０２）は、インダクタ（４０３）と、接続経路（３０２）と、シールド装
置（３０３）と、高圧電極（３０１ａ）とにより構成され、これらは一緒に、絶縁性のアルミナセラミックス（４０４）により密封固められている。
【００４６】
バッテリ（２０２）、ＤＣ／ＤＣコンバータ（２０３）、インバータ（２０４）は併せて図３の高周波電源（１０１）に相当し、同じくインダクタ（４０３）は第１のデバイス（１０２）に相当している。
【００４７】
バッテリ（２０２）は自動車用のもので、ＤＣ１２ボルト程度に充電されている。インダクタ（４０３）は約１ヘンリー、接続経路（３０２）とシールド装置（３０３）からなるキャパシタンス値は約１０ピコファラドで直列共振回路を形成しており、この共振周波数はおよそ５０キロヘルツである。ＤＣ／ＤＣコンバータ（２０３）は、バッテリ（２０２）のＤＣ１２ボルトをＤＣ２００ボルト程度の電圧に昇圧する。
【００４８】
エンジンを動かすため燃焼室へ燃料が供給され、ピストンが上死点付近となる適当なタイミング、例えば上死点前２０度で、インバータ（２０４）は、ＤＣ／ＤＣコンバータ（２０３）で昇圧されたＤＣ２００ボルトを５０キロヘルツ付近のＡＣ２００ボルト（ピーク値）に変換する。さらにこのＡＣ２００ボルトは、巻き数比が５倍程度であるトランス（２１０）により昇圧され、ＡＣ１キロボルト程度となって、インダクタ（４０３）へ供給される。
【００４９】
前記共振周波数付近の交流電力が前記共振装置（４０２）へ供給されると、共振現象によりさらに昇圧されて、接続経路（３０２）と高圧電極（３０１ａ）には、数十キロボルト以上となるＡＣ高電圧が発生する。
【００５０】
ＡＣ高電圧が高圧電極（３０１ａ）に供給されると、放電ＧＡＰ（３０１ｃ）付近に、コロナ放電の一種であって、誘電体バリア放電と呼ばれる広範囲の放電プラズマが主に接地電極（３０１ｂ）に向かう方向に形成される。この広範囲の放電プラズマにより、点火コイル（図示せず）による火花放電だけでは着火できない空燃比の大きい燃料状態、もしくは、ＥＧＲを多く含む燃料状態においても燃料を着火させることができるようになる。
【００５１】
不要な箇所でコロナ放電が発生してしまうと、放電ＧＡＰ（３０１ｃ）でバリア放電を発生させることができなくなる、もしくはバリア放電が非常に弱くなってしまい、燃料を安定着火できなくなる、もしくは損失が多くなり、高周波点火装置の消費電力が大きくなってしまう。
【００５２】
この発明の実施の形態２による高周波点火装置によれば、共振装置（４０２）内の、共振現象によるＡＣ高電圧の発生する部位は、高圧電極（３０１ａ）を除きシールド装置（３０３）により覆われているので、不要な箇所、放電ＧＡＰ（３０１ｃ）付近以外でのコロナ放電の発生を防止することができる。
【００５３】
また、高周波点火装置の消費電力を下げ、高圧電極（３０１ａ）に印加される共振電圧を効率良く上げるために、接続経路（３０２）とシールド装置（３０３）との電気結合容量であるキャパシタンス値はなるべく小さくしている。
【００５４】
即ち、直列共振回路において、共振回路の実抵抗値を小さくする、もしくは共振回路のキャパシタンス値を小さくすると、効率良く共振電圧が上がることが知られている。
従って、接続経路（３０２）とシールド装置（３０３）との電気結合容量であるキャパシタンス値を下げるために、接続経路（３０２）とシールド装置（３０３）との距離を大きくする、充填する絶縁材料の誘電率を上げる、シールド装置（３０３）の金属部分の大きさを小さくするために、網状の構造、もしくは複数の穴を有するパンチングメタル構造と
し、金属の表面積を小さくするようにする。
【００５５】
シールド装置（３０３）の網の目の大きさ、パンチングメタルの穴の大きさについては、大きすぎると電界が外に漏れ出してしまい、コロナ放電を発生させてしまう恐れがある。コロナ放電開始の電界強度は、大気圧の空気環境下で概ね５メガボルト／メートル程度である。これに気圧変動などを考慮、余裕度を見て、ケース外に漏れ出る電界強度が４メガボルト／メートル以下となるように金属に開ける穴の大きさや網の構造を調整する。
【００５６】
以上のように、この発明の実施の形態２による高周波点火装置によれば、高圧電極を除きＡＣ高電圧の発生する部位は、アースに接続されるシールド装置により覆われているので、不要な箇所でのコロナ放電の発生を防止することができ、放電ＧＡＰ（３０１ｃ）で効率よく、安定してバリア放電を発生させることができるので、空燃比の大きい燃料状態、もしくは、ＥＧＲを多く含む燃料状態においても燃料を安定して着火させることができるようになる。
【００５７】
また、不要なコロナ放電の発生を防止することができるので、高周波点火装置の消費電力を低減することができる。
【００５８】
なお、この発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
この発明による高周波点火装置は、内燃機関を利用する自動車、二輪車、船外機、等に用いて有益なものであり、燃料への着火を確実に行うことができ、内燃機関を効率良く運転することができる。
【符号の説明】
【００６０】
１０１  高周波電源、１０２  第１のデバイス、１０３  第２のデバイス、
１０４  接続部、１０５、３０３  シールド装置、１０６、３０１ｃ  放電ＧＡＰ、
１０６ａ、３０１ａ  高圧電極、  １０６ｂ、３０１ｂ  接地電極、１０７  ケース、
２０１，４０１  制御装置、２０２  バッテリ、
２０３  ＤＣ／ＤＣコンバータ、２０４  インバータ、２０５，４０２  共振装置、
２０６  点火コイル、２０７  点火プラグ、２０８，４０３  インダクタ、
２０９  コンデンサ、２１０  トランス、２１１，３０２  接続経路、
２１２  ケース、２１３  エポキシ樹脂、４０４  アルミナセラミックス
【図１】
2018178951.tif 000003
【図２】
2018178951.tif 000004
【図３】
2018178951.tif 000005
【図４】
2018178951.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成30年5月11日(2018.5.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波電源と、インダクタンスを有する第１のデバイスと、この第１のデバイスと接続されキャパシタンスを有する第２のデバイスと、高圧電極と接地電極で構成される放電ＧＡＰと、前記第１のデバイスと前記第２のデバイスとの接続部を覆い、アースへ接続されるシールド装置とを備え、
前記高周波電源が、前記第１のデバイスと、前記第２のデバイスにより構成される共振回路を利用して、前記放電ＧＡＰへ交流電力を供給することによって、前記放電ＧＡＰに発生する放電プラズマにより燃料へ着火する点火装置であって、少なくとも、前記第１のデバイスと、前記第２のデバイスと、前記接続部と、前記シールド装置は、同一のパッケージ内に配置され、前記接続部と前記シールド装置を絶縁性の物質で密封することによって、パッケージ内でのコロナ放電の発生を防止し、高電界が空気層に形成されないようにしたことを特徴とする高周波点火装置。
【請求項２】
前記第１のデバイスと、前記第２のデバイスと、前記接続部と、前記シールド装置と、前記高圧電極は、同一のパッケージ内に配置され、絶縁性の物質で密封されていることを特徴とする請求項１に記載の高周波点火装置。
【請求項３】
前記接続部と、前記シールド装置との電気的結合によるキャパシタンス値が、前記第２のデバイスが有するキャパシタンス値よりも小さくなるようにすることを特徴とする請求項１に記載の高周波点火装置。
【請求項４】
前記シールド装置は、アースに接続され、電界をシールドする金属板を有し、前記金属板は、複数の穴を有するパンチングメタル構造であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の高周波点火装置。
【請求項５】
前記シールド装置は、アースに接続され、電界をシールドする金属板を有し、前記金属板は、網状の構造であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の高周波点火装置。
【請求項６】
前記シールド装置の金属板に設けられる穴の大きさは、前記絶縁性の物質の外側に漏れ出る電界強度が、４メガボルト／メートル以下の大きさになるようにしたことを特徴とする請求項４または請求項５に記載の高周波点火装置。
【請求項７】
前記シールド装置は、前記第２のデバイスとしても使用されることを特徴とする請求項１に記載の高周波点火装置。
【請求項８】
間隙を介して対向する第１の電極と第２の電極とを備え、前記間隙に火花放電を発生させて内燃機関の燃焼室内の可燃混合気を着火させる点火プラグと、高電圧を発生し、前記発生した高電圧を、高圧ターミナルを介して前記第１の電極に供給して前記間隙に前記火花放電を発生させ、前記間隙に導電経路を形成させる点火コイルと、前記点火コイルの前記高圧ターミナルに接続され、前記高電圧の通過を防ぐコンデンサと、前記コンデンサに接続され、前記コンデンサとともに所定の周波数成分のみを通過させるためのバンドパスフィルタを構成するインダクタと、前記間隙に形成された火花放電による導電経路に前記バンドパスフィルタを介して交流エネルギーを追加供給するエネルギー供給装置と、前記インダクタと前記コンデンサとの接続部周辺を覆い、アースに接続される導電性のシールド装置を備え、前記インダクタと、前記コンデンサと、前記シールド装置は同一のパッケージ内に配置され、前記接続部周辺と前記シールド装置を絶縁性の物質で密封することによって、パッケージ内でのコロナ放電の発生を防止し、高電界が空気層に形成されないようにしたことを特徴とする高周波点火装置。
【請求項９】
前記エネルギー供給装置は、高周波電源であることを特徴とする請求項８に記載の高周波点火装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
この発明における高周波点火装置は、高周波電源と、インダクタンスを有する第１のデバイスと、キャパシタンスを有する第２のデバイスと、高圧電極と接地電極で構成される放電ＧＡＰと、前記第１のデバイスと前記第２のデバイスとの接続部を覆い、アースへ接続されるシールド装置とを備え、前記高周波電源が、前記第１のデバイスと、前記第２のデバイスにより構成される共振回路を利用して、前記放電ＧＡＰへ交流電力を供給することで、前記放電ＧＡＰに発生する放電プラズマにより燃料へ着火する点火装置であって、少なくとも、前記第１のデバイスと、前記第２のデバイスと、前記接続部と、前記シールド装置は、同一のパッケージ内に配置され、前記接続部と前記シールド装置を絶縁性の物質で密封することによって、パッケージ内でのコロナ放電の発生を防止し、高電界が空気層に形成されないよう構成したものである。