(57)【要約】【課題】点火プラグの電源側におい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、優れた耐久性と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。【解決手段】点火プラグ１００が、少なくとも軸状の中心電極１０と、誘電体２０と、ハウジング３と、接地電極３０とを含み、燃焼室８１の内側において中心電極１０と接地電極３０との間に区画した放電空間４０と、誘電体頭部２３と、中心電極端子部１２と、を具備し、誘電体頭部２３がキャップ部６２から露出する部分と、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、誘電体頭部２３のキャップ部６２が装着された部分よりも径大となる絶縁層５０を設ける。【選択図】図１
2015069924.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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）
【請求項２】
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
【請求項３】
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
【請求項４】
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）
【請求項５】
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）
【請求項６】
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）
【請求項７】
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）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
近年、燃費向上、ＣＯ２低減を目的として、小型、高出力及び低ＮＯＸ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。
【０００３】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−３７９４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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。  
【０００６】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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。
【発明の効果】
【０００８】
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。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】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
【図２】本発明の点火装置１００の効果を示す要部断面図
【図３】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
【図４】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
【図５Ａ】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
【図５Ｂ】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
【図６Ａ】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
【図６Ｂ】同じく他の変形例１００ｂを示す要部断面図
【図６Ｃ】同じく他の変形例１００ｃを示す要部断面図
【図６Ｄ】同じく他の変形例１００ｄを示す要部断面図
【図７Ａ】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
【図７Ｂ】第２の実施形態の変形例１００ｆの要部断面図
【図８】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
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【符号の説明】
【００３１】
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
【図１】
2015069924.tif 000003
【図２】
2015069924.tif 000004
【図３】
2015069924.tif 000005
【図４】
2015069924.tif 000006
【図５Ａ】
2015069924.tif 000007
【図５Ｂ】
2015069924.tif 000008
【図６Ａ】
2015069924.tif 000009
【図６Ｂ】
2015069924.tif 000010
【図６Ｃ】
2015069924.tif 000011
【図６Ｄ】
2015069924.tif 000012
【図７Ａ】
2015069924.tif 000013
【図７Ｂ】
2015069924.tif 000014
【図８】
2015069924.tif 000015