点火装置
【課題】本発明は、小型で高効率の点火装置を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明による点火装置は、内燃機関の燃焼室９内に直流放電および電磁波放射を行う点火プラグ８と、点火プラグ８を一端に配置し、かつ、点火プラグ８を含む一部が内燃機関のプラグホール１７内に収容可能な絶縁性筐体１６と、絶縁性筐体１６内に配置されるトランス１１とを備え、トランス１１は、点火プラグ８の中心電極８ａの軸方向と一致する鉄心２０と、鉄心２０の外周部に巻きつけられた一次側巻き線２１と、一次側巻き線２１の外周部に配置され、円筒形に形成された絶縁性ケース２２と、絶縁性ケース２２の外周部に巻きつけられた二次側巻き線２３とを有し、鉄心２０の中心を、点火プラグ８に電磁波を供給する電磁波伝送路７が貫通し、電磁波伝送路７と鉄心２０との間隙は絶縁性固定部材１９が充填されていることを特徴とする。
【解決手段】本発明による点火装置は、内燃機関の燃焼室９内に直流放電および電磁波放射を行う点火プラグ８と、点火プラグ８を一端に配置し、かつ、点火プラグ８を含む一部が内燃機関のプラグホール１７内に収容可能な絶縁性筐体１６と、絶縁性筐体１６内に配置されるトランス１１とを備え、トランス１１は、点火プラグ８の中心電極８ａの軸方向と一致する鉄心２０と、鉄心２０の外周部に巻きつけられた一次側巻き線２１と、一次側巻き線２１の外周部に配置され、円筒形に形成された絶縁性ケース２２と、絶縁性ケース２２の外周部に巻きつけられた二次側巻き線２３とを有し、鉄心２０の中心を、点火プラグ８に電磁波を供給する電磁波伝送路７が貫通し、電磁波伝送路７と鉄心２０との間隙は絶縁性固定部材１９が充填されていることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、点火装置に関し、特に、可燃性混合物を点火する段階において点火パルスによる直流放電と電磁波照射とを燃焼室にて一緒に行うことができる点火装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の可燃性混合物を点火する手段では、内燃機関の燃焼室における空気と燃料混合物の燃焼効率を改善するために、燃焼室内のスパークプラグチップ（点火プラグの中心電極および接地電極）に対して、直流放電を発生させるＤＣ電圧（点火パルス）と電磁エネルギーを放射するｒｆエネルギー（電磁波）とを、可燃性混合物の点火段階において一緒に供給している。このように、同一のスパークプラグチップにＤＣ電圧とｒｆエネルギーとを一緒に供給する場合において、ＤＣ電圧を発生する電圧源とｒｆエネルギーを発生するｒｆ発生源とが、スパークプラグチップを介して電気的につながることに起因して誤作動や故障が発生することがあり得る。
【０００３】
上記の問題の対策として、従来の可燃性混合物を点火する手段では、ＤＣ電圧およびｒｆエネルギーを燃焼室に導く同軸導体（中心電極）とｒｆ発生源との間にＤＣ阻止手段（ハイパスフィルタ）を設けることによって、ｒｆエネルギーを通過させると同時にＤＣ電圧を遮蔽してｒｆ発生源を保護するとともに、同軸導体とＤＣ電源との間にｒｆフィルタ（ローパスフィルタ）を設けることによって、ＤＣ電圧を通過させると同時にｒｆエネルギーを遮蔽してＤＣ電源を保護するようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、電磁波を電磁波発生源から点火栓（点火プラグ）に伝達する手段としては、例えば、同軸ケーブルや導波管が用いられる（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭５１−７７７１９号公報
【特許文献２】特開２００８−８２２８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
内燃機関では、スパークプラグ（点火プラグ）の周辺に内燃機関の他の装置が密集するため、点火プラグ装置（点火プラグとそのキャップ等の実質的に一体化した装置）を配置できる空間が制限されてしまう。
【０００７】
従来の可燃性混合物を点火する手段では、上記のＤＣ阻止手段およびｒｆフィルタを点火プラグ装置に組み込んで制限された空間内に配置することが困難であり、制限された空間の外に配置して点火プラグ装置から引き出した配線に接続する必要があった。従って、点火装置が大型化するという問題があった。また、点火装置の大型化に伴う配線数の増加によって、燃焼室に向けて射出されるべきｒｆエネルギーの伝達損失が大きくなるという問題もあった。
【０００８】
本発明は、これらの問題を解決するためになされたものであり、小型で高効率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】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本発明による点火装置は、内燃機関の燃焼室内に直流放電および電磁波放射を行う点火プラグと、点火プラグを一端に配置し、かつ、点火プラグを含む一部が内燃機関のプラグホール内に収容可能な絶縁性筐体と、絶縁性筐体内に配置されるトランスとを備え、トランスは、点火プラグの中心電極の軸方向と一致する鉄心と、鉄心の外周部に巻きつけられた一次側巻き線と、一次側巻き線の外周部に配置され、円筒形に形成された絶縁性ケースと、絶縁性ケースの外周部に巻きつけられた二次側巻き線とを有し、鉄心の中心を、点火プラグに電磁波を供給する電磁波伝送路が貫通し、電磁波伝送路と鉄心との間隙は絶縁性固定部材が充填されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によると、鉄心の中心を、点火プラグに電磁波を供給する電磁波伝送路が貫通し、電磁波伝送路と鉄心との間隙は絶縁性固定部材が充填されているため、小型で高効率の点火装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態１による点火装置および内燃機関の一部の断面図である。
【図２】本発明の実施形態１による図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】本発明の実施形態１による図１のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】本発明の実施形態１による点火パルスを発生する構成の各部品の接続状態を示す図である。
【図５】本発明の実施形態１によるブロッキングコンデンサの接続状態を示す図である。
【図６】本発明の実施形態１によるインダクタのコアの材質を決定するためのインピーダンスの周波数依存性を示す図である。
【図７】本発明の実施形態２による点火装置および内燃機関の一部の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の実施形態について、図面を用いて以下に説明する。
【００１３】
〈実施形態１〉
図１は、本発明の実施形態１による点火装置および内燃機関の一部の断面図であり、点火装置、プラグホール１７、および燃焼室９の一部の断面図を示している。図１に示すように、本実施形態１による点火装置は、信号発生装置１、電磁波発生装置２、直流電源３、電磁波遮蔽ケース１８（金属製ケース）内に設けられた点火プラグ装置４、およびこれらを電気的に接続する配線などを備えている。
【００１４】
点火プラグ装置４は、内燃機関の燃焼室９内に直流放電および電磁波放射を行い、図１中の破線で囲まれた構成要素、すなわち、電磁波増幅装置５、ブロッキングコンデンサ６、点火プラグ８、電磁波発生装置２から電磁波増幅装置５およびブロッキングコンデンサ６を介して点火プラグ８までを電気的に接続する電磁波伝送路７、コイルドライバ１０、トランス１１、インダクタ１２、コイルドライバ１０とトランス１１とを電気的に接続する配線１３、トランス１１とインダクタ１２とを電気的に接続する配線１４、インダクタ１２と点火プラグ８とを電気的に接続する配線１５とを備えている。また、点火プラグ装置４および点火プラグ８の一部は、周辺機器に対して絶縁するために絶縁性筐体１６内に備えられている。なお、絶縁性筐体１６は、例えばエポキシ樹脂製などであってもよく、熱伝導性の良い材料を使用することが望ましい。
【００１５】
絶縁性筐体１６内の上部（絶縁性筐体１６内であってプラグホール１７の外に対応する位置）に備えられた電磁波増幅装置５およびコイルドライバ１０以外は、内燃機関の燃焼室９上部に設けられたプラグホール１７内に配置されている。すなわち、点火プラグ８を一端に配置し、かつ、点火プラグ８を含む一部が内燃機関のプラグホール１７内に収容可能となっている。内燃機関の燃焼室９は、燃焼室壁９ａとピストン（図示せず）とに囲まれた空間を示している。絶縁性筐体１６内のうちの電磁波増幅装置５およびコイルドライバ１０を含む上部（電磁波増幅装置５およびコイルドライバ１０の収容位置）は電磁波遮蔽ケース１８によって覆われており、当該電磁波遮蔽ケース１８はプラグホール１７を構成する金属壁とは間隙なく電気的に接続されている。また、電磁波遮蔽ケース１８の側面には、電磁波発生装置２の出力部と接続している電磁波伝送路７を通せる程度の空間が形成されている。なお、電磁波遮蔽ケース１８を構成する材料としては、例えば、板金、金属メッシュ、発泡金属などを使用することができる。
【００１６】
電磁波を燃焼室９に供給する構成について説明する。図１に示すように、電磁波発生装置２の出力部と電磁波増幅装置５とは電磁波伝送路７を介して接続されている。また、電磁波増幅装置５の出力部は、ハイパスフィルタとして機能するブロッキングコンデンサ６の一端に電磁波伝送路７を介して接続されており、ブロッキングコンデンサ６の他端はトランス１１の円筒形の鉄心２０の空洞部を貫通した電磁波伝送路７を介して点火プラグ８の中心電極８ａに接続されている。なお、ブロッキングコンデンサ６は、トランス１１の上部であって電磁波増幅装置５の近傍に配置されている。
【００１７】
点火パルスを燃焼室５に供給する構成について説明する。図１に示すように、直流電源３の出力部とコイルドライバ１０とは電気的配線によって接続されており、コイルドライバ１０の出力部とトランス１１の一次側巻き線２１（図２参照）とが電気的配線によって接続されている。トランス１１の二次側巻き線２３（図２参照）は、ローパスフィルタとして機能するインダクタ１２を介して点火プラグ８の中心電極８ａに電気的配線によって接続されている。点火プラグ８は、中心電極８ａ、誘電体８ｂ、ネジ部８ｃ、および接地電極８ｄを備えており、ネジ部８ｃによって燃焼室壁９ａに固定されている。また、中心電極８ａは、誘電体８ｂによって接地電極８ｄと電気的に絶縁されている。直流放電を発生させる点火プラグ８のスパークギャップは、燃焼室９内側に露出した中心電極８ａの端部と接地電極８ｄとで構成される。
【００１８】
図２は、本発明の実施形態１による図１のＡ−Ａ断面図であり、トランス１１を含んだ断面図を示している。図２に示すように、トランス１１の鉄心２０は、その中心を電磁波伝送路７が貫通するように中心軸が空洞である円筒形となっており、点火プラグ８の中心電極８ａの軸方向と一致している。電磁波伝送路７は、円筒形の鉄心２０の中心を貫通して点火プラグ８の中心電極８ａに接続されている。電磁波伝送路７と鉄心２０との間隙は、互いに電気的に接触しないように絶縁性固定部材１９（例えば、エポキシ樹脂など）で充填されている。なお、絶縁性固定部材１９の材料特性としては、熱伝導性の良い材料を使用することが望ましい。鉄心２０の外周部には一次側巻き線２１が巻きつけられている。また、一次側巻き線２１の外周部には、当該一次側巻き線２１が内側となるような円筒形に形成された樹脂製の絶縁性ケース２２が配置されている。さらに、絶縁性ケース２２の外周部には、二次側巻き線２３が巻きつけられている。上記の図２に示す構成部は絶縁性筐体１６内に備えられており、プラグホール１７内に配置されている。なお、走行中の路面形状や内燃機関の燃焼に起因する振動などにより、絶縁性筐体１６内の構成部が振動すると、電気配線が断線してしまうなどの故障に至る恐れがある。よって、二次側巻き線２３と絶縁性筐体１６との間隙は可能な限り小さくすることが望ましく、絶縁性筐体１６を構成する材料で間隙を充填し、一体化してもよい。
【００１９】
図３は、本発明の実施形態１による図１のＢ−Ｂ断面図であり、インダクタ１２を含んだ断面図を示している。図３に示すように、インダクタ１２は、トロイダル形状のフェライトコア２６に巻き線２５が同軸状かつ放射状に巻きつけられている。インダクタ１２は絶縁性筐体１６内に備えられており、プラグホール１７内に配置されている。また、電磁波伝送路７は、フェライトコア２６の中心を貫通して点火プラグ８の中心電極８ａに接続されている。電磁波伝送路７と巻き線２５との間隙は、互いに電気的に接触しないように絶縁性固定部材２４（例えば、エポキシ樹脂など）で充填されている。
【００２０】
上記のような構成にすることによって、従来では個別に設置する必要があった電磁波伝送路と点火パルスを発生させる装置とを、一体構造としてプラグホール１７内に備えることができる。従って、従来の点火装置よりも小型化が可能となる。また、小型化により電気配線を短くすることができるため伝送損失が低減できて、従来の点火装置よりも高効率化が可能となる。
【００２１】
図４は、本発明の実施形態１による点火パルスを発生する構成の各部品の接続状態を示す図である。直流電源３は、例えばバッテリであり、他の電装品に使用されるバッテリと併用されていてもよい。直流電源３の出力部は、トランス１１の一次側巻き線２１および二次側巻き線２３の両方に電気的に接続されている。また、信号発生装置１にて形成されたパルス信号は、コイルドライバ１０を介してトランス１１の一次側巻き線２１に入力される。そして、入力されたパルス信号に基づいて、点火パルスがトランス１１からインダクタ１２を介して点火プラグ８の中心電極８ａに供給される。
【００２２】
上記のように構成された点火装置を用いて、可燃性混合物を点火する段階において、燃焼室９内に点火パルスおよび電磁波を一緒に供給する場合について説明する。
【００２３】
まず、電磁波の発生、伝送、および点火プラグ８からの電磁波の放射について説明する。電磁波発生装置２は、例えば半導体素子を用いた電圧制御発信器などで構成することができ、ＩＳＭ（Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｍｅｄｉｃａｌ）バンド（５．７２５ＧＨｚ〜５．８７５ＧＨｚ）と呼ばれる周波数帯域に含まれる電磁波を発生させて点火プラグ８に供給する。ＩＳＭバンドは他の周波数に比べて空間に放出される電磁波規制の上限値が高く制定されている。また、ＩＳＭバンドの５．８０ＧＨｚはＥＴＣ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｔｏｌｌ Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ）で使用されているため、このような周波数との干渉を避けるために５．８０ＧＨｚを避けた周波数、例えば５．７３ＧＨｚを使用することが好ましい。また、電磁波発生装置２の出力は、例えば出力電圧１Ｗ以下の低出力電力のものを使用することが好ましく、燃焼室９内に放射する電磁波の出力は、電磁波増幅装置５のゲインを調整することによって制御する。従って、万が一、電磁波発生装置２と電磁波増幅装置５との接続が外れた場合であっても、外部への不要な電磁波の放射を低減することができる。また、電磁波増幅装置５から放射される不要な電磁波の放射は、電磁波遮蔽ケース１８によって遮蔽することができる。
【００２４】
電磁波発生装置２から出力された電磁波は、電磁波伝送路７を介して電磁波増幅装置５に入力される。なお、電磁波伝送路７は、例えばセミリジットケーブルのようなシールド付きの同軸ケーブルを用いることができ、電磁波増幅装置５は、例えばＧａＡｓ ＦＥＴなどを用いた高周波半導体増幅器を用いることができる。電磁波増幅装置５では、電磁波発生装置２から入力された電磁波に対して、所定のゲインによって所定の出力の電磁波となるように増幅して出力される。電磁波増幅装置５にて増幅された電磁波は、ハイパスフィルタの機能を有するブロッキングコンデンサ６および電磁波伝送路７を介して点火プラグ８の中心電極８ａに伝送される。ブロッキングコンデンサ６は、電磁波増幅装置５から出力された電磁波を減衰させることなく点火プラグ８に伝送するとともに、トランス１１から出力された高電圧の点火パルスのみを遮蔽することによって高電圧の点火パルスによる電磁波増幅装置５よりも前段の装置の破壊を防いでいる。これは、トランス１１にて発生する高電圧の点火パルスの立ち上がり時間は１μｓ程度であって、単純に周波数変換すると１ＭＨｚ程度となり、一方で電磁波の周波数はＧＨｚ帯であるため、ブロッキングコンデンサ６によって直流成分（低周波数成分）とマイクロ波などの高周波成分とを分離しているためである。ブロッキングコンデンサ６は、例えば直流成分とマイクロ波などの高周波成分とを分離する高周波機器であるＤＳブロックなどを用いることができる。
【００２５】
図５は、本発明の実施形態１によるブロッキングコンデンサ６の接続状態を示す図である。図５に示すように、電磁波伝送路７は、中心導体７ａ、誘電体７ｂ、および外部導体７ｃを備えている。ブロッキングコンデンサ６は電磁波伝送路７の途中に設けられており、中心電極７ａを絶縁体６ａによって絶縁し、外部導体７ｃを絶縁体６ｂによって絶縁し、それぞれ容量結合している。なお、絶縁体６ａ，６ｂの材料としては、絶縁耐力が大きくて誘電損失が小さい、例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ：Ｐｏｌｙｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ）や窒化ホウ素などを使用することができる。
【００２６】
次に、点火パルスの発生、伝送、および点火プラグ８での直流放電の発生について説明する。直流電源３の出力端子は、トランス１１の一次側巻き線２１および二次側巻き線２３の一端に接続されている。信号発生装置１は、ＥＣＵ（Ｅｎｇｉｎｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）からの制御信号に基づいて、点火パルスを発生させるためのパルス信号をコイルドライバ１０に出力する。コイルドライバ１０は、信号発生装置１から出力されたパルス信号に基づいて、コイルドライバ１０内の半導体スイッチをオン・オフさせることにより、トランス１１の二次側巻き線２３に高電圧の点火パルスを発生させる。この点火パルスの立ち上がりは１μｓ程度であり、インダクタ１２に入力される。インダクタ１２は、ローパスフィルタとしての機能を有する。インダクタ１２に用いられるフェライトコア２６の材質としては、立ち上がりが１μｓである点火パルスを減衰させることなく、ＩＳＭバンドの電磁波を遮蔽できる磁気特性を有することが望ましい。具体的には、周波数が１ＭＨｚでインピーダンスが１Ω以下と低く、周波数が高くなるほどインピーダンスが高くなる材料、例えば、図６（出展、ＴＤＫ社カタログ２００７年版「ＥＭＣ対策用フェライトコア コモンモードフィルタ用」から抜粋）に示すＧＴ７などが望ましい。
【００２７】
フェライトコア２６を上記のような材質にすることによって、所定の周波数領域よりも低い周波数成分である点火パルスがインダクタ１２で減衰することなく通過するとともに、所定の周波数よりも圧倒的に周波数が高いＧＨｚ帯の電磁波のみを効率的に遮蔽することができる。
【００２８】
インダクタ１２から出力された点火パルスは、配線１５を介して中心電極８ａに伝送される。そして、伝送された点火パルスによって、燃焼室９内に露出した中心電極８ａの端部と接地電極８ｄとの間のスパークギャップにて直流放電を発生させる。
【００２９】
なお、図６では５００ＭＨｚ以上のインピーダンス特性が示されておらず、５００ＭＨｚ以上でインダクタンス成分が低下する可能性がある。しかし、抵抗成分が増加するため、５００ＭＨｚ以上でもインピーダンスは極端に低下しない。
【００３０】
また、インダクタ１２は、絶縁性筐体１６内に収納可能な大きさとし、トロイダル状のフェライトコア２６の中央部を電磁波伝送路７が貫通して中心電極８ａに接続されている。このこうな構成とすることによって、点火装置を大型化することなく、インダクタ１２と電磁波伝送路７をプラグホール１７内の絶縁性筐体１６内に備えることができる。
【００３１】
また、インダクタ１２と中心電極８ａとの配線１５の長さを短くすることができるため、中心電極８ａからインダクタ１２までの配線１５に電磁波が流入することなく、電磁波を高効率で中心電極８ａに伝送することができる。
【００３２】
また、電磁波増幅装置５にて増幅された電磁波が通る電磁波伝送路７は、金属壁に囲まれたプラグホール１７内に設置されているため、外部への不要な電磁波の放射を低減することができる。
【００３３】
上記の伝送経路によって、電磁波増幅装置５にて発生した電磁波と、直流電源３をエネルギー源とする点火パルスとが点火プラグ８に伝送されるため、可燃性混合物を点火する段階において、電磁波と点火パルスとを一緒に発生させると、点火プラグ８の中心電極８ａにて高周波の電磁波と点火パルスとが重畳される。重畳された電磁波および点火パルスは、燃焼室５内に露出した中心電極８ａから燃焼室９内に照射される。
【００３４】
信号発生装置１の機能について説明する。信号発生装置１はＥＣＵ（Ｅｎｇｉｎｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）によって把握される様々なエンジン内の燃焼状況、例えばエンジン回転数、可燃性混合物の空燃比、エンジンの吸排気のタイミングなどの情報に基づいて、最適なタイミングで直流放電もしくは電磁波照射を開始・終了するように電磁波発生装置２およびコイルドライバ１０の各々に対して送信する信号を制御している。このように制御することによって、直流放電のみでは点火が困難であった希薄燃焼領域であっても最適な点火が可能となり、低ＮＯｘの燃焼を高効率で実現できる。
【００３５】
以上のことから、本発明による点火装置では、電磁波伝送路７をトランス１１およびインダクタ１２の中心を貫通して配置し、点火プラグ８の中心電極８ａにて電磁波と直流放射とを一緒に燃焼室９内に照射する構造としたため、点火装置が小型化するとともに高効率に電磁波および直流放電の照射を行うことができる。
【００３６】
〈実施形態２〉
図７は、本発明の実施形態２による点火装置および内燃機関の一部の断面図である。本実施形態２による点火装置は、図７に示すように、実施形態１（図１参照）において絶縁性筐体１６内に備えていた電磁波増幅装置５を取り除いた構成となっている。その他の構成および動作は、実施形態１と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００３７】
自動車のエンジンルーム内では、特にエンジン本体とエンジンルームの蓋との空間が狭く、設置できる点火装置の高さ方向の寸法が制限される場合がある。また、点火装置が設置されるエンジン本体の周辺には、吸気用バルブ、排気用バルブ、およびその駆動機構（例えば、カム機構など）が設置されているため、設置できる点火装置の前後左右方向の寸法も制限される場合がある。本実施形態２はこのような場合を想定しており、実施形態１と同様の効果を省空間にて達成することを意図している。
【００３８】
図７に示す点火装置では、絶縁性筐体１６内から電磁波増幅装置５を取り除いており、エンジンルーム内の空スペースに設置された電磁波発生装置２において、実施形態１による電磁波増幅装置５（図１参照）の出力に相当する電磁波を発生させている。なお、電磁波発生装置２としては、例えば、固体素子、マグネトロン、または進行波増幅管などによって構成することができる。
【００３９】
以上のことから、本実施形態２による点火装置は、実施形態１の点火装置よりも小型化することができ、制限された空間においても配置することができる。
【符号の説明】
【００４０】
１ 信号発生装置、２ 電磁波発生装置、３ 直流電源、４ 点火プラグ装置、５ 電磁波増幅装置、６ ブロッキングコンデンサ、６ａ，６ｂ 絶縁体、７ 電磁波伝送路、７ａ 中心導体、７ｂ 誘電体、７ｃ 外部導体、８ 点火プラグ、８ａ 中心電極、８ｂ 誘電体、８ｃ ネジ部、８ｄ 接地電極、９ 燃焼室、９ａ 燃焼室壁、１０ コイルドライバ、１１ トランス、１２ インダクタ、１３，１４，１５ 配線、１６ 絶縁性筐体、１７ プラグホール、１８ 電磁波遮蔽ケース、１９ 絶縁性固定部材、２０ 鉄心、２１ 一次側巻き線、２２ 絶縁性ケース、２３ 二次側巻き線、２４ 絶縁性固定部材、２５ 巻き線、２６ フェライトコア。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、点火装置に関し、特に、可燃性混合物を点火する段階において点火パルスによる直流放電と電磁波照射とを燃焼室にて一緒に行うことができる点火装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の可燃性混合物を点火する手段では、内燃機関の燃焼室における空気と燃料混合物の燃焼効率を改善するために、燃焼室内のスパークプラグチップ（点火プラグの中心電極および接地電極）に対して、直流放電を発生させるＤＣ電圧（点火パルス）と電磁エネルギーを放射するｒｆエネルギー（電磁波）とを、可燃性混合物の点火段階において一緒に供給している。このように、同一のスパークプラグチップにＤＣ電圧とｒｆエネルギーとを一緒に供給する場合において、ＤＣ電圧を発生する電圧源とｒｆエネルギーを発生するｒｆ発生源とが、スパークプラグチップを介して電気的につながることに起因して誤作動や故障が発生することがあり得る。
【０００３】
上記の問題の対策として、従来の可燃性混合物を点火する手段では、ＤＣ電圧およびｒｆエネルギーを燃焼室に導く同軸導体（中心電極）とｒｆ発生源との間にＤＣ阻止手段（ハイパスフィルタ）を設けることによって、ｒｆエネルギーを通過させると同時にＤＣ電圧を遮蔽してｒｆ発生源を保護するとともに、同軸導体とＤＣ電源との間にｒｆフィルタ（ローパスフィルタ）を設けることによって、ＤＣ電圧を通過させると同時にｒｆエネルギーを遮蔽してＤＣ電源を保護するようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、電磁波を電磁波発生源から点火栓（点火プラグ）に伝達する手段としては、例えば、同軸ケーブルや導波管が用いられる（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭５１−７７７１９号公報
【特許文献２】特開２００８−８２２８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
内燃機関では、スパークプラグ（点火プラグ）の周辺に内燃機関の他の装置が密集するため、点火プラグ装置（点火プラグとそのキャップ等の実質的に一体化した装置）を配置できる空間が制限されてしまう。
【０００７】
従来の可燃性混合物を点火する手段では、上記のＤＣ阻止手段およびｒｆフィルタを点火プラグ装置に組み込んで制限された空間内に配置することが困難であり、制限された空間の外に配置して点火プラグ装置から引き出した配線に接続する必要があった。従って、点火装置が大型化するという問題があった。また、点火装置の大型化に伴う配線数の増加によって、燃焼室に向けて射出されるべきｒｆエネルギーの伝達損失が大きくなるという問題もあった。
【０００８】
本発明は、これらの問題を解決するためになされたものであり、小型で高効率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】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本発明による点火装置は、内燃機関の燃焼室内に直流放電および電磁波放射を行う点火プラグと、点火プラグを一端に配置し、かつ、点火プラグを含む一部が内燃機関のプラグホール内に収容可能な絶縁性筐体と、絶縁性筐体内に配置されるトランスとを備え、トランスは、点火プラグの中心電極の軸方向と一致する鉄心と、鉄心の外周部に巻きつけられた一次側巻き線と、一次側巻き線の外周部に配置され、円筒形に形成された絶縁性ケースと、絶縁性ケースの外周部に巻きつけられた二次側巻き線とを有し、鉄心の中心を、点火プラグに電磁波を供給する電磁波伝送路が貫通し、電磁波伝送路と鉄心との間隙は絶縁性固定部材が充填されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によると、鉄心の中心を、点火プラグに電磁波を供給する電磁波伝送路が貫通し、電磁波伝送路と鉄心との間隙は絶縁性固定部材が充填されているため、小型で高効率の点火装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態１による点火装置および内燃機関の一部の断面図である。
【図２】本発明の実施形態１による図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】本発明の実施形態１による図１のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】本発明の実施形態１による点火パルスを発生する構成の各部品の接続状態を示す図である。
【図５】本発明の実施形態１によるブロッキングコンデンサの接続状態を示す図である。
【図６】本発明の実施形態１によるインダクタのコアの材質を決定するためのインピーダンスの周波数依存性を示す図である。
【図７】本発明の実施形態２による点火装置および内燃機関の一部の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の実施形態について、図面を用いて以下に説明する。
【００１３】
〈実施形態１〉
図１は、本発明の実施形態１による点火装置および内燃機関の一部の断面図であり、点火装置、プラグホール１７、および燃焼室９の一部の断面図を示している。図１に示すように、本実施形態１による点火装置は、信号発生装置１、電磁波発生装置２、直流電源３、電磁波遮蔽ケース１８（金属製ケース）内に設けられた点火プラグ装置４、およびこれらを電気的に接続する配線などを備えている。
【００１４】
点火プラグ装置４は、内燃機関の燃焼室９内に直流放電および電磁波放射を行い、図１中の破線で囲まれた構成要素、すなわち、電磁波増幅装置５、ブロッキングコンデンサ６、点火プラグ８、電磁波発生装置２から電磁波増幅装置５およびブロッキングコンデンサ６を介して点火プラグ８までを電気的に接続する電磁波伝送路７、コイルドライバ１０、トランス１１、インダクタ１２、コイルドライバ１０とトランス１１とを電気的に接続する配線１３、トランス１１とインダクタ１２とを電気的に接続する配線１４、インダクタ１２と点火プラグ８とを電気的に接続する配線１５とを備えている。また、点火プラグ装置４および点火プラグ８の一部は、周辺機器に対して絶縁するために絶縁性筐体１６内に備えられている。なお、絶縁性筐体１６は、例えばエポキシ樹脂製などであってもよく、熱伝導性の良い材料を使用することが望ましい。
【００１５】
絶縁性筐体１６内の上部（絶縁性筐体１６内であってプラグホール１７の外に対応する位置）に備えられた電磁波増幅装置５およびコイルドライバ１０以外は、内燃機関の燃焼室９上部に設けられたプラグホール１７内に配置されている。すなわち、点火プラグ８を一端に配置し、かつ、点火プラグ８を含む一部が内燃機関のプラグホール１７内に収容可能となっている。内燃機関の燃焼室９は、燃焼室壁９ａとピストン（図示せず）とに囲まれた空間を示している。絶縁性筐体１６内のうちの電磁波増幅装置５およびコイルドライバ１０を含む上部（電磁波増幅装置５およびコイルドライバ１０の収容位置）は電磁波遮蔽ケース１８によって覆われており、当該電磁波遮蔽ケース１８はプラグホール１７を構成する金属壁とは間隙なく電気的に接続されている。また、電磁波遮蔽ケース１８の側面には、電磁波発生装置２の出力部と接続している電磁波伝送路７を通せる程度の空間が形成されている。なお、電磁波遮蔽ケース１８を構成する材料としては、例えば、板金、金属メッシュ、発泡金属などを使用することができる。
【００１６】
電磁波を燃焼室９に供給する構成について説明する。図１に示すように、電磁波発生装置２の出力部と電磁波増幅装置５とは電磁波伝送路７を介して接続されている。また、電磁波増幅装置５の出力部は、ハイパスフィルタとして機能するブロッキングコンデンサ６の一端に電磁波伝送路７を介して接続されており、ブロッキングコンデンサ６の他端はトランス１１の円筒形の鉄心２０の空洞部を貫通した電磁波伝送路７を介して点火プラグ８の中心電極８ａに接続されている。なお、ブロッキングコンデンサ６は、トランス１１の上部であって電磁波増幅装置５の近傍に配置されている。
【００１７】
点火パルスを燃焼室５に供給する構成について説明する。図１に示すように、直流電源３の出力部とコイルドライバ１０とは電気的配線によって接続されており、コイルドライバ１０の出力部とトランス１１の一次側巻き線２１（図２参照）とが電気的配線によって接続されている。トランス１１の二次側巻き線２３（図２参照）は、ローパスフィルタとして機能するインダクタ１２を介して点火プラグ８の中心電極８ａに電気的配線によって接続されている。点火プラグ８は、中心電極８ａ、誘電体８ｂ、ネジ部８ｃ、および接地電極８ｄを備えており、ネジ部８ｃによって燃焼室壁９ａに固定されている。また、中心電極８ａは、誘電体８ｂによって接地電極８ｄと電気的に絶縁されている。直流放電を発生させる点火プラグ８のスパークギャップは、燃焼室９内側に露出した中心電極８ａの端部と接地電極８ｄとで構成される。
【００１８】
図２は、本発明の実施形態１による図１のＡ−Ａ断面図であり、トランス１１を含んだ断面図を示している。図２に示すように、トランス１１の鉄心２０は、その中心を電磁波伝送路７が貫通するように中心軸が空洞である円筒形となっており、点火プラグ８の中心電極８ａの軸方向と一致している。電磁波伝送路７は、円筒形の鉄心２０の中心を貫通して点火プラグ８の中心電極８ａに接続されている。電磁波伝送路７と鉄心２０との間隙は、互いに電気的に接触しないように絶縁性固定部材１９（例えば、エポキシ樹脂など）で充填されている。なお、絶縁性固定部材１９の材料特性としては、熱伝導性の良い材料を使用することが望ましい。鉄心２０の外周部には一次側巻き線２１が巻きつけられている。また、一次側巻き線２１の外周部には、当該一次側巻き線２１が内側となるような円筒形に形成された樹脂製の絶縁性ケース２２が配置されている。さらに、絶縁性ケース２２の外周部には、二次側巻き線２３が巻きつけられている。上記の図２に示す構成部は絶縁性筐体１６内に備えられており、プラグホール１７内に配置されている。なお、走行中の路面形状や内燃機関の燃焼に起因する振動などにより、絶縁性筐体１６内の構成部が振動すると、電気配線が断線してしまうなどの故障に至る恐れがある。よって、二次側巻き線２３と絶縁性筐体１６との間隙は可能な限り小さくすることが望ましく、絶縁性筐体１６を構成する材料で間隙を充填し、一体化してもよい。
【００１９】
図３は、本発明の実施形態１による図１のＢ−Ｂ断面図であり、インダクタ１２を含んだ断面図を示している。図３に示すように、インダクタ１２は、トロイダル形状のフェライトコア２６に巻き線２５が同軸状かつ放射状に巻きつけられている。インダクタ１２は絶縁性筐体１６内に備えられており、プラグホール１７内に配置されている。また、電磁波伝送路７は、フェライトコア２６の中心を貫通して点火プラグ８の中心電極８ａに接続されている。電磁波伝送路７と巻き線２５との間隙は、互いに電気的に接触しないように絶縁性固定部材２４（例えば、エポキシ樹脂など）で充填されている。
【００２０】
上記のような構成にすることによって、従来では個別に設置する必要があった電磁波伝送路と点火パルスを発生させる装置とを、一体構造としてプラグホール１７内に備えることができる。従って、従来の点火装置よりも小型化が可能となる。また、小型化により電気配線を短くすることができるため伝送損失が低減できて、従来の点火装置よりも高効率化が可能となる。
【００２１】
図４は、本発明の実施形態１による点火パルスを発生する構成の各部品の接続状態を示す図である。直流電源３は、例えばバッテリであり、他の電装品に使用されるバッテリと併用されていてもよい。直流電源３の出力部は、トランス１１の一次側巻き線２１および二次側巻き線２３の両方に電気的に接続されている。また、信号発生装置１にて形成されたパルス信号は、コイルドライバ１０を介してトランス１１の一次側巻き線２１に入力される。そして、入力されたパルス信号に基づいて、点火パルスがトランス１１からインダクタ１２を介して点火プラグ８の中心電極８ａに供給される。
【００２２】
上記のように構成された点火装置を用いて、可燃性混合物を点火する段階において、燃焼室９内に点火パルスおよび電磁波を一緒に供給する場合について説明する。
【００２３】
まず、電磁波の発生、伝送、および点火プラグ８からの電磁波の放射について説明する。電磁波発生装置２は、例えば半導体素子を用いた電圧制御発信器などで構成することができ、ＩＳＭ（Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｍｅｄｉｃａｌ）バンド（５．７２５ＧＨｚ〜５．８７５ＧＨｚ）と呼ばれる周波数帯域に含まれる電磁波を発生させて点火プラグ８に供給する。ＩＳＭバンドは他の周波数に比べて空間に放出される電磁波規制の上限値が高く制定されている。また、ＩＳＭバンドの５．８０ＧＨｚはＥＴＣ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｔｏｌｌ Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ）で使用されているため、このような周波数との干渉を避けるために５．８０ＧＨｚを避けた周波数、例えば５．７３ＧＨｚを使用することが好ましい。また、電磁波発生装置２の出力は、例えば出力電圧１Ｗ以下の低出力電力のものを使用することが好ましく、燃焼室９内に放射する電磁波の出力は、電磁波増幅装置５のゲインを調整することによって制御する。従って、万が一、電磁波発生装置２と電磁波増幅装置５との接続が外れた場合であっても、外部への不要な電磁波の放射を低減することができる。また、電磁波増幅装置５から放射される不要な電磁波の放射は、電磁波遮蔽ケース１８によって遮蔽することができる。
【００２４】
電磁波発生装置２から出力された電磁波は、電磁波伝送路７を介して電磁波増幅装置５に入力される。なお、電磁波伝送路７は、例えばセミリジットケーブルのようなシールド付きの同軸ケーブルを用いることができ、電磁波増幅装置５は、例えばＧａＡｓ ＦＥＴなどを用いた高周波半導体増幅器を用いることができる。電磁波増幅装置５では、電磁波発生装置２から入力された電磁波に対して、所定のゲインによって所定の出力の電磁波となるように増幅して出力される。電磁波増幅装置５にて増幅された電磁波は、ハイパスフィルタの機能を有するブロッキングコンデンサ６および電磁波伝送路７を介して点火プラグ８の中心電極８ａに伝送される。ブロッキングコンデンサ６は、電磁波増幅装置５から出力された電磁波を減衰させることなく点火プラグ８に伝送するとともに、トランス１１から出力された高電圧の点火パルスのみを遮蔽することによって高電圧の点火パルスによる電磁波増幅装置５よりも前段の装置の破壊を防いでいる。これは、トランス１１にて発生する高電圧の点火パルスの立ち上がり時間は１μｓ程度であって、単純に周波数変換すると１ＭＨｚ程度となり、一方で電磁波の周波数はＧＨｚ帯であるため、ブロッキングコンデンサ６によって直流成分（低周波数成分）とマイクロ波などの高周波成分とを分離しているためである。ブロッキングコンデンサ６は、例えば直流成分とマイクロ波などの高周波成分とを分離する高周波機器であるＤＳブロックなどを用いることができる。
【００２５】
図５は、本発明の実施形態１によるブロッキングコンデンサ６の接続状態を示す図である。図５に示すように、電磁波伝送路７は、中心導体７ａ、誘電体７ｂ、および外部導体７ｃを備えている。ブロッキングコンデンサ６は電磁波伝送路７の途中に設けられており、中心電極７ａを絶縁体６ａによって絶縁し、外部導体７ｃを絶縁体６ｂによって絶縁し、それぞれ容量結合している。なお、絶縁体６ａ，６ｂの材料としては、絶縁耐力が大きくて誘電損失が小さい、例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ：Ｐｏｌｙｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ）や窒化ホウ素などを使用することができる。
【００２６】
次に、点火パルスの発生、伝送、および点火プラグ８での直流放電の発生について説明する。直流電源３の出力端子は、トランス１１の一次側巻き線２１および二次側巻き線２３の一端に接続されている。信号発生装置１は、ＥＣＵ（Ｅｎｇｉｎｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）からの制御信号に基づいて、点火パルスを発生させるためのパルス信号をコイルドライバ１０に出力する。コイルドライバ１０は、信号発生装置１から出力されたパルス信号に基づいて、コイルドライバ１０内の半導体スイッチをオン・オフさせることにより、トランス１１の二次側巻き線２３に高電圧の点火パルスを発生させる。この点火パルスの立ち上がりは１μｓ程度であり、インダクタ１２に入力される。インダクタ１２は、ローパスフィルタとしての機能を有する。インダクタ１２に用いられるフェライトコア２６の材質としては、立ち上がりが１μｓである点火パルスを減衰させることなく、ＩＳＭバンドの電磁波を遮蔽できる磁気特性を有することが望ましい。具体的には、周波数が１ＭＨｚでインピーダンスが１Ω以下と低く、周波数が高くなるほどインピーダンスが高くなる材料、例えば、図６（出展、ＴＤＫ社カタログ２００７年版「ＥＭＣ対策用フェライトコア コモンモードフィルタ用」から抜粋）に示すＧＴ７などが望ましい。
【００２７】
フェライトコア２６を上記のような材質にすることによって、所定の周波数領域よりも低い周波数成分である点火パルスがインダクタ１２で減衰することなく通過するとともに、所定の周波数よりも圧倒的に周波数が高いＧＨｚ帯の電磁波のみを効率的に遮蔽することができる。
【００２８】
インダクタ１２から出力された点火パルスは、配線１５を介して中心電極８ａに伝送される。そして、伝送された点火パルスによって、燃焼室９内に露出した中心電極８ａの端部と接地電極８ｄとの間のスパークギャップにて直流放電を発生させる。
【００２９】
なお、図６では５００ＭＨｚ以上のインピーダンス特性が示されておらず、５００ＭＨｚ以上でインダクタンス成分が低下する可能性がある。しかし、抵抗成分が増加するため、５００ＭＨｚ以上でもインピーダンスは極端に低下しない。
【００３０】
また、インダクタ１２は、絶縁性筐体１６内に収納可能な大きさとし、トロイダル状のフェライトコア２６の中央部を電磁波伝送路７が貫通して中心電極８ａに接続されている。このこうな構成とすることによって、点火装置を大型化することなく、インダクタ１２と電磁波伝送路７をプラグホール１７内の絶縁性筐体１６内に備えることができる。
【００３１】
また、インダクタ１２と中心電極８ａとの配線１５の長さを短くすることができるため、中心電極８ａからインダクタ１２までの配線１５に電磁波が流入することなく、電磁波を高効率で中心電極８ａに伝送することができる。
【００３２】
また、電磁波増幅装置５にて増幅された電磁波が通る電磁波伝送路７は、金属壁に囲まれたプラグホール１７内に設置されているため、外部への不要な電磁波の放射を低減することができる。
【００３３】
上記の伝送経路によって、電磁波増幅装置５にて発生した電磁波と、直流電源３をエネルギー源とする点火パルスとが点火プラグ８に伝送されるため、可燃性混合物を点火する段階において、電磁波と点火パルスとを一緒に発生させると、点火プラグ８の中心電極８ａにて高周波の電磁波と点火パルスとが重畳される。重畳された電磁波および点火パルスは、燃焼室５内に露出した中心電極８ａから燃焼室９内に照射される。
【００３４】
信号発生装置１の機能について説明する。信号発生装置１はＥＣＵ（Ｅｎｇｉｎｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）によって把握される様々なエンジン内の燃焼状況、例えばエンジン回転数、可燃性混合物の空燃比、エンジンの吸排気のタイミングなどの情報に基づいて、最適なタイミングで直流放電もしくは電磁波照射を開始・終了するように電磁波発生装置２およびコイルドライバ１０の各々に対して送信する信号を制御している。このように制御することによって、直流放電のみでは点火が困難であった希薄燃焼領域であっても最適な点火が可能となり、低ＮＯｘの燃焼を高効率で実現できる。
【００３５】
以上のことから、本発明による点火装置では、電磁波伝送路７をトランス１１およびインダクタ１２の中心を貫通して配置し、点火プラグ８の中心電極８ａにて電磁波と直流放射とを一緒に燃焼室９内に照射する構造としたため、点火装置が小型化するとともに高効率に電磁波および直流放電の照射を行うことができる。
【００３６】
〈実施形態２〉
図７は、本発明の実施形態２による点火装置および内燃機関の一部の断面図である。本実施形態２による点火装置は、図７に示すように、実施形態１（図１参照）において絶縁性筐体１６内に備えていた電磁波増幅装置５を取り除いた構成となっている。その他の構成および動作は、実施形態１と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００３７】
自動車のエンジンルーム内では、特にエンジン本体とエンジンルームの蓋との空間が狭く、設置できる点火装置の高さ方向の寸法が制限される場合がある。また、点火装置が設置されるエンジン本体の周辺には、吸気用バルブ、排気用バルブ、およびその駆動機構（例えば、カム機構など）が設置されているため、設置できる点火装置の前後左右方向の寸法も制限される場合がある。本実施形態２はこのような場合を想定しており、実施形態１と同様の効果を省空間にて達成することを意図している。
【００３８】
図７に示す点火装置では、絶縁性筐体１６内から電磁波増幅装置５を取り除いており、エンジンルーム内の空スペースに設置された電磁波発生装置２において、実施形態１による電磁波増幅装置５（図１参照）の出力に相当する電磁波を発生させている。なお、電磁波発生装置２としては、例えば、固体素子、マグネトロン、または進行波増幅管などによって構成することができる。
【００３９】
以上のことから、本実施形態２による点火装置は、実施形態１の点火装置よりも小型化することができ、制限された空間においても配置することができる。
【符号の説明】
【００４０】
１ 信号発生装置、２ 電磁波発生装置、３ 直流電源、４ 点火プラグ装置、５ 電磁波増幅装置、６ ブロッキングコンデンサ、６ａ，６ｂ 絶縁体、７ 電磁波伝送路、７ａ 中心導体、７ｂ 誘電体、７ｃ 外部導体、８ 点火プラグ、８ａ 中心電極、８ｂ 誘電体、８ｃ ネジ部、８ｄ 接地電極、９ 燃焼室、９ａ 燃焼室壁、１０ コイルドライバ、１１ トランス、１２ インダクタ、１３，１４，１５ 配線、１６ 絶縁性筐体、１７ プラグホール、１８ 電磁波遮蔽ケース、１９ 絶縁性固定部材、２０ 鉄心、２１ 一次側巻き線、２２ 絶縁性ケース、２３ 二次側巻き線、２４ 絶縁性固定部材、２５ 巻き線、２６ フェライトコア。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の燃焼室内に直流放電および電磁波放射を行う点火プラグと、
前記点火プラグを一端に配置し、かつ、前記点火プラグを含む一部が前記内燃機関のプラグホール内に収容可能な絶縁性筐体と、
前記絶縁性筐体内に配置されるトランスと、
を備え、
前記トランスは、
前記点火プラグの中心電極の軸方向と一致する円筒形の鉄心と、
前記鉄心の外周部に巻きつけられた一次側巻き線と、
前記一次側巻き線の外周部に配置され、円筒形に形成された絶縁性ケースと、
前記絶縁性ケースの外周部に巻きつけられた二次側巻き線と、
を有し、
前記鉄心の空洞を、前記点火プラグに前記電磁波を供給する電磁波伝送路が貫通し、
前記電磁波伝送路と前記鉄心との間隙は絶縁性固定部材が充填されていることを特徴とする、点火装置。
【請求項２】
前記点火プラグに供給する前記電磁波を発生させる電磁波発生装置と、
前記絶縁性筐体内であって前記プラグホールの外に対応する位置に収容され、前記電磁波発生装置の出力を増幅する電磁波増幅装置と、
前記絶縁性筐体の前記電磁波増幅装置を覆うように配置された金属製ケースと、
をさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載の点火装置。
【請求項３】
前記点火プラグに接続され、トロイダル形状のフェライトコアに巻き線を巻いて形成されたインダクタをさらに備え、
前記電磁波伝送路は、前記フェライトコアの中心を貫通し、
前記電磁波伝送路と前記フェライトコアとの間隙は、絶縁性固定部材が充填され、前記インダクタが、前記絶縁性筐体内に配置されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の点火装置。
【請求項４】
前記インダクタは、前記トランスと前記点火プラグとの間に配置されていることを特徴とする、請求項３に記載の点火装置。
【請求項５】
前記電磁波伝送路の途中にブロッキングコンデンサをさらに備えることを特徴とする、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の点火装置。
【請求項６】
前記電磁波伝送路は、シールド付き同軸ケーブルであることを特徴とする、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の点火装置。
【請求項１】
内燃機関の燃焼室内に直流放電および電磁波放射を行う点火プラグと、
前記点火プラグを一端に配置し、かつ、前記点火プラグを含む一部が前記内燃機関のプラグホール内に収容可能な絶縁性筐体と、
前記絶縁性筐体内に配置されるトランスと、
を備え、
前記トランスは、
前記点火プラグの中心電極の軸方向と一致する円筒形の鉄心と、
前記鉄心の外周部に巻きつけられた一次側巻き線と、
前記一次側巻き線の外周部に配置され、円筒形に形成された絶縁性ケースと、
前記絶縁性ケースの外周部に巻きつけられた二次側巻き線と、
を有し、
前記鉄心の空洞を、前記点火プラグに前記電磁波を供給する電磁波伝送路が貫通し、
前記電磁波伝送路と前記鉄心との間隙は絶縁性固定部材が充填されていることを特徴とする、点火装置。
【請求項２】
前記点火プラグに供給する前記電磁波を発生させる電磁波発生装置と、
前記絶縁性筐体内であって前記プラグホールの外に対応する位置に収容され、前記電磁波発生装置の出力を増幅する電磁波増幅装置と、
前記絶縁性筐体の前記電磁波増幅装置を覆うように配置された金属製ケースと、
をさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載の点火装置。
【請求項３】
前記点火プラグに接続され、トロイダル形状のフェライトコアに巻き線を巻いて形成されたインダクタをさらに備え、
前記電磁波伝送路は、前記フェライトコアの中心を貫通し、
前記電磁波伝送路と前記フェライトコアとの間隙は、絶縁性固定部材が充填され、前記インダクタが、前記絶縁性筐体内に配置されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の点火装置。
【請求項４】
前記インダクタは、前記トランスと前記点火プラグとの間に配置されていることを特徴とする、請求項３に記載の点火装置。
【請求項５】
前記電磁波伝送路の途中にブロッキングコンデンサをさらに備えることを特徴とする、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の点火装置。
【請求項６】
前記電磁波伝送路は、シールド付き同軸ケーブルであることを特徴とする、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の点火装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−１３２８９７（Ｐ２０１１−１３２８９７Ａ）
【公開日】平成２３年７月７日（２０１１．７．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２９３６８２（Ｐ２００９−２９３６８２）
【出願日】平成２１年１２月２５日（２００９．１２．２５）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年７月７日（２０１１．７．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月２５日（２００９．１２．２５）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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