JPH08232824A - Discharging gap means for ignition, ignition distributing means, sheathed glow plug, coil type glow plug, discharging gap means for ignition, and ignition distributing means - Google Patents

Abstract

PURPOSE: To increase encounter probability of discharge plasma beam and fuel particulates in order to enhance ignitability without increasing discharge current by dropping breakdown voltage and discharge maintaining voltage of self-maintaining discharge after electric breakdown in the ratio fo gap length and making them lower than in the past. CONSTITUTION: For example, the protecting metal pipe 8 of a glow plug 4 is arranged as a first discharge electrode (an earth) in an engine combustion chamber, the center electrode 9 of an ignition plug 6 not having an outer side electrode is arranged as a second discharge electrode insulating-opposing to the electrode, and a battery 1 and the like are connected to a heat coil which is housed in the glow plug 4. When the protecting metal pipe 8 is heated, thermion is discharged from the metal surface thereof, or be discharged easily, or a metal material is evaporated, or be evaporated easily. Since they are discharged or evaporated from the whole surface of a heat electrode, a generating position is dispersed on the electrode surface of discharge plasma beam, or the beam thereof becomes thick.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【技 術 分 野】第１〜第３発明はギャップ長の割に
絶縁破壊電圧（要求電圧）が従来より小さくて済む点火
用放電ギャップ手段に関する。このため、着火性能向上
のためにその放電ギャップ長を長くしても従来ほど絶縁
破壊電圧は大きくならない。また、第１、第３発明の場
合、放電維持電圧もギャップ長の割に従来より小さくて
済み、気流あるいは燃料混合気流などによって吹き消し
難くなり、しかも、放電電流を増加させなくても放電プ
ラズマ・ビームを従来より太くできたり、あるいは、放
電プラズマ・ビームの放電電極表面での発生場所を分散
できたり、するので、放電プラズマ・ビームが燃料粒子
と遭遇する確率が増加し、従来と同じギャップ長であっ
ても着火性能が向上する。その利用分野としては、例え
ば、各種燃料の点火はもちろん、特にオットー・サイク
ル型エンジン、スパーク・アシスト型ディーゼル・エン
ジン、希薄燃焼型エンジン、ジェット・エンジン、ロケ
ット・エンジンの点火装置など、強力な火種が必要な分
野などがある。以下第１発明について一通り説明してか
ら第２、第３発明を順々に説明する。TECHNICAL FIELD The first to third inventions relate to an ignition discharge gap means that requires a smaller dielectric breakdown voltage (required voltage) than the conventional one for the gap length. Therefore, even if the discharge gap length is increased to improve the ignition performance, the dielectric breakdown voltage does not increase as much as in the conventional case. Further, in the case of the first and third inventions, the discharge sustaining voltage can be made smaller than the conventional one in comparison with the gap length, and it is difficult to be blown out by the air flow or the fuel mixed air flow. Moreover, the discharge plasma can be obtained without increasing the discharge current.・ Because the beam can be made thicker than before, or the locations where the discharge plasma beam is generated on the surface of the discharge electrode can be dispersed, the probability of the discharge plasma beam encountering fuel particles increases, and the same gap as before. Ignition performance is improved even if it is long. Its fields of application include, for example, ignition of various fuels, and particularly strong ignition sources such as Otto cycle engine, spark assist diesel engine, lean burn engine, jet engine, rocket engine ignition device, etc. There are areas that require The first invention will be described below, and then the second and third inventions will be sequentially described.

【０００２】[0002]

【第１発明の背景技術】点火プラグの最も基本的な機能
である飛火現象は、火花放電特性とか、絶縁破壊電圧な
どで表現され、できるだけ低い電圧で放電することが望
まれる。あるいは、同じ絶縁破壊電圧であってもできる
だけギャップ長を長くすることが着火性能向上の面から
望まれる。要するにギャップ長の割に絶縁破壊電圧が低
いことが望まれるのである。この事は絶縁破壊後の放電
維持電圧についても同じである。例えば、スパーク・ア
シスト型アルコール・ディーゼル・エンジン等の場合、
低負荷領域ではアルコールが空気と薄く混ざり、平均的
な空燃比が極めて薄くなるため、放電ギャップ間で放電
プラズマ・ビームがそのアルコール燃料粒子と遭遇する
確率が極めて小さくなるので、従来の点火プラグではそ
の混合気に着火することが困難になる。その遭遇する確
率を増加させる１改善方法として、その放電ギャップ長
を長くしてその放電プラズマ・ビーム部分を長くする方
法が有る。BACKGROUND ART The sparking phenomenon, which is the most basic function of a spark plug, is expressed by a spark discharge characteristic, a dielectric breakdown voltage, etc., and it is desired to discharge at a voltage as low as possible. Alternatively, it is desired to increase the gap length as much as possible from the viewpoint of improving the ignition performance even with the same dielectric breakdown voltage. In short, it is desired that the breakdown voltage is low for the gap length. The same applies to the discharge sustaining voltage after dielectric breakdown. For example, in the case of spark-assist type alcohol diesel engine etc.,
In the low load region, alcohol is thinly mixed with air, and the average air-fuel ratio becomes extremely thin, so that the probability that the discharge plasma beam encounters the alcohol fuel particles in the discharge gap becomes extremely small. It becomes difficult to ignite the mixture. One way to improve the probability of encounter is to lengthen the discharge gap length to lengthen the discharge plasma beam portion.

【０００３】しかしながら、その放電ギャップの拡大に
伴ってその絶縁破壊電圧も大きくなるので、より高い高
電圧を供給したり、高電圧に対して各部の絶縁性能、耐
久性、信頼性を上げたりする必要がある。そして、その
放電ギャップの拡大に伴って火花が両放電電極間以外
で、高電圧を印加する方の放電電極（例：中心電極）と
エンジン等の導電性の燃焼室壁などとの間で発生し易く
なって所定の着火作用が得られなかったり、その燃焼室
壁などが気体放電によって損傷してしまったりする。特
に燃焼室が小さい場合その放電電極と導電性の燃焼室壁
の間に充分な間隔を開けること自体がそもそも始めから
空間的にできない。さらに、エンジン等の場合その放電
電極と開いたバルブとの間隔が狭まってこの間でミス・
スパークする可能性も出て来る。従って、『その放電ギ
ャップ長の割にその絶縁破壊電圧が従来より小さくて済
むことが望まれる』という第１の問題点が有る。（ 第
１ の 問 題 点）However, as the discharge gap increases, the dielectric breakdown voltage also increases, so that a higher high voltage can be supplied, and the insulation performance, durability, and reliability of each part against the high voltage can be improved. There is a need. With the expansion of the discharge gap, sparks are generated between the discharge electrode (eg, center electrode) that applies high voltage and the conductive combustion chamber wall of the engine, etc., other than between the discharge electrodes. As a result, the prescribed ignition effect cannot be obtained, or the wall of the combustion chamber or the like is damaged by gas discharge. Especially when the combustion chamber is small, it is impossible from the beginning to spatially establish a sufficient space between the discharge electrode and the conductive combustion chamber wall. Furthermore, in the case of an engine, etc., the gap between the discharge electrode and the open valve is narrowed, and mistakes may occur during this period.
There is also the possibility of sparking. Therefore, there is a first problem that "it is desired that the dielectric breakdown voltage be smaller than the conventional one for the discharge gap length". (Problem No. 1)

【０００４】また、その放電ギャップの拡大に伴ってそ
の放電維持電圧も大きくなるので、より高い高電圧を供
給したり、高電圧に対して各部の絶縁性能、耐久性、信
頼性を上げたりする必要がある。その他に電流遮断式点
火装置の様に点火コイルが（一定電流ではないけれど
も）電流源の様に働く場合、点火コイルの蓄積エネルギ
ーが同じなら、その電圧降下（放電維持電圧）の大きさ
に反比例して放電期間が短くなってしまう。この事はお
おざっぱに言って（エネルギー）＝（電力）×（時間）
＝（電圧）×（電流）×（時間）から説明さる。（平均
電流はおおざっぱに一定と見なせる。）せっかく着火性
能向上のために放電ギャップを拡大したのに放電期間の
短縮が着火性能を低下させる方向に働き、同じ点火エネ
ルギーの点火装置では充分な着火性能の向上を引き出せ
ない。従って、『その放電ギャップ長の割にその放電維
持電圧が従来より小さくて済むことが望まれる』という
第２の問題点が有る。（ 第 ２ の 問 題 点）Since the discharge sustaining voltage also increases as the discharge gap expands, a higher high voltage is supplied and the insulation performance, durability and reliability of each part against the high voltage are increased. There is a need. In addition, when the ignition coil acts like a current source (although it is not a constant current) like a current interruption type ignition device, if the stored energy of the ignition coil is the same, it is inversely proportional to the magnitude of the voltage drop (discharge sustaining voltage). Then, the discharge period becomes short. Roughly speaking about this (energy) = (power) x (time)
It will be explained from = (voltage) x (current) x (time). (The average current can be roughly considered to be constant.) Although the discharge gap was expanded to improve the ignition performance, the shortening of the discharge period tends to reduce the ignition performance, and sufficient ignition performance is achieved with the same ignition energy. Can not bring out the improvement. Therefore, there is a second problem that "the discharge sustaining voltage is required to be smaller than the conventional one for the discharge gap length". (The second problem)

【０００５】この様な放電維持電圧の増加による放電期
間の短縮は、後述する図１５中に示すＣＤＩ式点火装置
の様にダイオード３９がコンデンサ２１０の放電完了直
後（このとき電圧ゼロ。）から１次コイル２１４ａに対
してフライホイール・ダイオードとして作用する場合に
も起こるし、後述する図１３中に示す直列インバータ式
点火装置の様にダイオード３８とスイッチ３０がコンデ
ンサ２１０の充電完了直後（このとき充電電圧は電源電
圧と同じ。）から１次コイル２１４ａに対してフライホ
イール・ダイオードの様な役割を果たし、スイッチ３１
とダイオード３９がコンデンサ２１０の放電完了直後
（このとき電圧ゼロ。）から１次コイル２１４ａに対し
てフライホイール・ダイオードの様な役割を果たす場合
にも起こる。どちらの場合もコンデンサ２１０の充電あ
るいは放電に伴って点火コイル２１４にエネルギーが蓄
積され、これが電流源の様に働き、電流遮断式点火装置
の様に点火コイル２１４の蓄積エネルギーだけで自続放
電が維持される時に起こる。The reduction of the discharge period due to the increase of the discharge sustaining voltage is 1 from immediately after the completion of the discharge of the capacitor 210 (at this time, the voltage is zero) by the diode 39 like the CDI type ignition device shown in FIG. 15 described later. This also occurs when acting as a flywheel diode for the next coil 214a, and the diode 38 and the switch 30 immediately after the completion of charging the capacitor 210 (at this time, as in the case of a serial inverter ignition device shown in FIG. 13 described later). (The voltage is the same as the power supply voltage.) And plays a role like a flywheel diode for the primary coil 214a.
Also, when the diode 39 plays a role like a flywheel diode for the primary coil 214a immediately after the discharge of the capacitor 210 is completed (at this time, the voltage is zero). In either case, energy is accumulated in the ignition coil 214 as the capacitor 210 is charged or discharged, and this acts like a current source, so that a self-sustaining discharge can be performed only by the accumulated energy in the ignition coil 214 as in a current interruption type ignition device. It happens when maintained.

【０００６】それから、点火プラグの放電プラズマ・ビ
ームと燃料粒子が遭遇する確率を増加させて着火性能を
向上させる方法として、その放電ギャップ長を長くする
こと以外にも、その放電電流を多くしてその放電プラズ
マ・ビームを太くすることが考えられる。しかし、その
ためには点火プラグに高電圧を供給する点火装置の性能
を強化して、その出力電流を増大させる必要が有る。従
って、『放電電流を増やさずに放電プラズマ・ビームと
燃料粒子の遭遇確率を増加させることが望まれる』とい
う第３の問題点が有る。（ 第 ３ の 問 題 点）Then, as a method of increasing the probability of encountering the discharge plasma beam of the spark plug with the fuel particles to improve the ignition performance, in addition to increasing the discharge gap length, the discharge current is increased. It is possible to make the discharge plasma beam thick. However, for that purpose, it is necessary to enhance the performance of the ignition device that supplies a high voltage to the spark plug and increase the output current thereof. Therefore, there is a third problem that "it is desired to increase the probability of encounter between the discharge plasma beam and the fuel particles without increasing the discharge current". (Problem No. 3)

【０００７】[0007]

【第１発明の目的】そこで、第１発明はその放電ギャッ
プ長の割にその絶縁破壊電圧や放電維持電圧が従来より
小さくて済み、しかも、放電電流を増やさずにその放電
プラズマ・ビームと燃料粒子の遭遇確率を増加させるこ
とができる点火用放電ギャップ手段を提供することを目
的としている。SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, in the first invention, the breakdown voltage and the discharge sustaining voltage are smaller than those of the conventional ones in spite of the discharge gap length, and the discharge plasma beam and fuel are increased without increasing the discharge current. It is an object of the present invention to provide a discharge gap means for ignition which can increase the probability of encounter of particles.

【０００８】[0008]

【第１発明の開示】即ち、第１発明は、燃料に点火する
ところに第１の放電電極手段を設け、この電極手段と絶
縁させて、そして、対向させて第２の放電電極手段を設
け、前記第１の放電電極手段を電気的に加熱する第１の
加熱手段を設けた点火用放電ギャップ手段である。DISCLOSURE OF THE INVENTION In the first aspect of the invention, first discharge electrode means is provided at a place where fuel is ignited, and second discharge electrode means is provided so as to be insulated from the electrode means and face each other. The discharge gap means for ignition is provided with a first heating means for electrically heating the first discharge electrode means.

【０００９】このことによって、前記第１の加熱手段が
前記第１の放電電極手段を加熱し、その電極手段の表面
から熱電子が放出されたり又は電極材料が蒸発したり等
するので、あるいは、電子が放出され易くなったり又は
電極材料が蒸発し易くなったり等するので、その放電ギ
ャップ長の割に両放電電極手段間の絶縁破壊電圧と放電
維持電圧が従来より小さくなる、という効果が生じる。
（ 第 １ 、 第 ２ の 効 果 ） 電子が放出されたり放出され易くなったりするのは、加
熱によって前記第１の放電電極手段中の電子にエネルギ
ーが与えられ、電子がその放電電極表面から飛び出した
り、あるいは、飛び出し易くなったりする、からであ
る。As a result, the first heating means heats the first discharge electrode means, and thermoelectrons are emitted from the surface of the electrode means or the electrode material evaporates. Electrons are easily emitted or the electrode material is easily vaporized, so that there is an effect that the breakdown voltage between both discharge electrode means and the discharge sustaining voltage are smaller than those of the conventional ones for the discharge gap length. .
(First and Second Effects) Electrons are emitted or easily released because energy is given to the electrons in the first discharge electrode means by heating and the electrons are ejected from the surface of the discharge electrode. Or, it is easy to pop out.

【００１０】また、前記第１の放電電極手段の表面から
熱電子が一様に放出されたり又は電極材料が一様に蒸発
したり等するため、あるいは、電子が一様に放出され易
くなったり又は電極材料が一様に蒸発し易くなったり等
するため、従来と違って電子放出あるいは放電電極材料
の蒸発が局部的に集中せず、熱面全体に分布するので、
放電電流を増やさなくても放電プラズマ・ビームが太く
なったり、あるいは、放電プラズマ・ビームの電極表面
での発生場所が分散したりして、燃料粒子との遭遇確立
が増加する、という効果が生じる。 （ 第 ３
の 効 果 ） 従来の点火プラグでは絶縁破壊時の火花放電からグロー
放電やアーク放電の自続放電に移行する。正規グロー放
電の場合その陰極点面積は放電電流に比例して増加する
し、アーク放電の場合そのアーク柱の太さも放電電流に
比例して増加するので、放電プラズマ・ビームを太くす
るには放電電流を増やす必要が有る。Further, thermionic electrons are uniformly emitted from the surface of the first discharge electrode means or the electrode material is uniformly evaporated, or the electrons are easily emitted uniformly. Alternatively, since the electrode material is likely to uniformly evaporate, electron emission or the evaporation of the discharge electrode material is not locally concentrated and is distributed over the entire heat surface unlike the conventional case.
Even if the discharge current is not increased, the discharge plasma beam becomes thicker, or the places where the discharge plasma beam is generated on the electrode surface are dispersed, which increases the probability of encountering fuel particles. . (Third
Effect) With conventional spark plugs, spark discharge at the time of dielectric breakdown shifts to self-sustaining discharge of glow discharge or arc discharge. In the case of normal glow discharge, the cathode spot area increases in proportion to the discharge current, and in the case of arc discharge, the thickness of the arc column also increases in proportion to the discharge current. It is necessary to increase the current.

【００１１】尚、その放電ギャップ長の割に絶縁破壊電
圧や放電維持電圧の低下に伴って高電圧を供給する点火
装置の出力電圧を減らして節約できる分をその出力電流
の増加に回すことができるから、その点火装置の出力電
力を増やさず一定のままその出力電流を増加させること
ができる。例えば、同じ１次側電流（、同じ１次側励磁
インダクタンス）のまま点火コイルの巻数比を下げて２
次側電流を増加させることができる。その結果、その点
火装置の出力電力を増やさずにその放電電流値を大きく
することによってその放電プラズマ・ビームをさらに太
くすることができる、という効果も有る。
（ 追 加 効 果 ）It is possible to reduce the output voltage of the ignition device that supplies a high voltage with the decrease of the dielectric breakdown voltage or the discharge sustaining voltage for the discharge gap length, and to use the saved amount for increasing the output current. Therefore, it is possible to increase the output current of the ignition device without increasing the output power of the ignition device. For example, the winding ratio of the ignition coil is reduced to 2 with the same primary side current (and the same primary side exciting inductance).
The secondary current can be increased. As a result, the discharge plasma beam can be made thicker by increasing the discharge current value without increasing the output power of the ignition device.
(Additional effect)

【００１２】また、同一の点火出力電力なら、点火装置
の２次側最大出力電圧を低く、あるいは、２次側出力電
流を大きく設定できる点火用放電ギャップ手段で有れば
有る程、両放電電極手段間の静電容量、高圧コードの浮
遊容量もしくは点火コイルの巻線間静電容量あるいはこ
れらの絶縁抵抗、漏洩電流などの影響を受け難くなるの
で、２次側出力電圧の立上り（マイナス電圧の場合なら
立下り）が鋭くなり、点火タイミングのずれが小さくな
り、しかも、かぶりに強くなる、という効果が有る。
（ 追
加 効 果 ） 前記第１の放電電極手段を加熱すること自体もこの放電
電極手段に関してはかぶりに強くなる、という効果が有
る。Further, if the ignition output power is the same, the more discharge discharge gap means for ignition that can set the secondary maximum output voltage of the ignition device to be low or the secondary output current to be large, the more the discharge electrodes will be. It becomes difficult to be affected by the capacitance between the means, the stray capacitance of the high voltage cord, the capacitance between the windings of the ignition coil, the insulation resistance of these, the leakage current, etc. Therefore, the rise of the secondary side output voltage (minus voltage In this case, there is an effect that the fall) becomes sharp, the deviation of the ignition timing becomes small, and moreover, it becomes stronger against fogging.
(Addition
Effect) The heating itself of the first discharge electrode means also has an effect that the discharge electrode means is resistant to fogging.

【００１３】さらに、加熱した前記第１の放電電極手段
も着火そのものに寄与するし、従来の放電電極が火花か
ら火種を経て成長過程にある火炎核を冷却してその成長
を妨げる消炎作用を前記第１の放電電極手段はしないの
で、着火性能がさらに向上する。
（ 追 加 効 果 ） それから、強力な火種が必要な時だけスパークを発生さ
せ、そうでない時は前記第１の加熱手段だけによる加熱
も可能である。Further, the heated first discharge electrode means also contributes to ignition itself, and the conventional discharge electrode cools the flame nucleus in the growing process from sparks through the sparks to prevent the growth thereof. Since the first discharge electrode means is not provided, the ignition performance is further improved.
(Additional effect) Then, a spark is generated only when a strong fire is required, and when it is not, heating by only the first heating means is possible.

【００１４】[0014]

【第１発明を実施するための最良の形態】第１発明をよ
り詳細に説明するために以下添付図面に従ってこれを説
明する。図１の実施例は軽油、アルコール、水素あるい
はガス等を使ったスパーク・アシスト型ディーゼル・エ
ンジン等に利用できる実施例で、請求項１、２又は３記
載の点火用放電ギャップ手段などに対応する。この実施
例ではシーズド型のグロー・プラグ４の保護金属管８が
前述の第１の放電電極手段に、グロー・プラグ４内蔵の
ヒート・コイルとバッテリー１等が前述の第１の加熱手
段に、外側電極を持たない点火プラグ６の中心電極９が
前述の第２の放電電極手段に、それぞれ相当する。その
他、図中、２はプラスの高電圧を出力する点火装置、５
は噴射ノズル、７はシリンダー・ヘッド、１０はピスト
ン・ヘッド、である。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In order to describe the first invention in more detail, it will be described below with reference to the accompanying drawings. The embodiment of FIG. 1 can be applied to a spark assist type diesel engine or the like using light oil, alcohol, hydrogen or gas, and corresponds to the discharge gap means for ignition according to claim 1, 2 or 3. . In this embodiment, the protective metal tube 8 of the sheathed type glow plug 4 serves as the above-mentioned first discharge electrode means, the heating coil having the glow plug 4 built therein and the battery 1 serve as the above-mentioned first heating means, The center electrode 9 of the spark plug 6 having no outer electrode corresponds to the above-mentioned second discharge electrode means. In addition, in the figure, 2 is an ignition device that outputs a positive high voltage, 5
Is an injection nozzle, 7 is a cylinder head, and 10 is a piston head.

【００１５】その作用は次の通りである。スイッチ３を
オンにすると、保護金属管８が赤熱もしくは白熱し、そ
の金属管表面から熱電子が放出されたり又は電極材料が
蒸発したり、あるいは、電子が一様に放出され易くなっ
たり又は電極材料が一様に蒸発し易くなったり等する。
その結果、その放電ギャップ長の割に保護金属管８と中
心電極９の間に形成される放電ギャップの絶縁破壊電圧
と放電維持電圧は従来より小さくなる、という効果が生
じる。また、保護金属管８の表面からの熱電子放出もし
くは電極材料の蒸発などが一様であるため、あるいは、
電子放出もしくは電極材料の蒸発などがその表面で一様
にし易くなるため、従来と違って電子放出が局部的に集
中せず、熱面全体に分布するので、放電電流を増やさな
くても放電プラズマ・ビームが太くなったり、あるい
は、放電プラズマ・ビームの電極表面での発生場所が分
散したりして放電プラズマ・ビームと燃料粒子の遭遇確
立が増加する、という効果が生じる。The operation is as follows. When the switch 3 is turned on, the protective metal tube 8 becomes red or incandescent, and thermions are emitted from the surface of the metal tube, the electrode material is evaporated, or the electrons are easily emitted uniformly or the electrodes are The material tends to evaporate uniformly.
As a result, there is an effect that the dielectric breakdown voltage and the discharge sustaining voltage of the discharge gap formed between the protective metal tube 8 and the center electrode 9 are smaller than the conventional ones, in comparison with the discharge gap length. In addition, thermionic emission from the surface of the protective metal tube 8 or the evaporation of the electrode material is uniform, or
Since it is easy to make electron emission or evaporation of electrode material uniform on the surface, unlike the past, electron emission is not concentrated locally and is distributed over the entire hot surface, so discharge plasma does not have to be increased. -The beam becomes thicker, or the generation sites of the discharge plasma beam on the electrode surface are dispersed, so that the probability of encounter between the discharge plasma beam and the fuel particles is increased.

【００１６】尚、図中のアースはエンジン・アース又は
自動車ボディ・アース又はエンジンを固定する構造物も
しくは構築物に対するアース等である。また、電子がそ
の表面から飛び出し易い様に真空管のカソードの様に特
に熱電子を放出し易い材料を保護金属管８に使うか、そ
の表面にコーティングしたり、すると、より絶縁破壊し
易くなり有利である。さらに、バッテリー１の代わりに
交流電源手段（図示せず。例えば交流発電機。）を使っ
ても構わない。それから、強力な火種が必要な時だけス
パークを発生させ、そうでない時はグロー・プラグだけ
による加熱も可能である。そして、中心電極９の先端を
半球状にしたり、後述する図２６の中心電極１３９の様
に球状にしたりすると消耗の点で有利となる。そして、
中心電極９、保護金属管８及び燃料噴射ノズル５を副燃
焼室内で対向させても構わない。The earth in the figure is an engine earth or an automobile body earth or an earth for a structure or a structure for fixing the engine. In addition, if a material that easily emits thermoelectrons, such as a cathode of a vacuum tube, is used for the protective metal tube 8 or the surface of the protective metal tube 8 is coated or coated so that electrons are easily ejected from the surface, dielectric breakdown is more likely to occur, which is advantageous. Is. Further, instead of the battery 1, AC power supply means (not shown; for example, AC generator) may be used. Then, sparks are generated only when a powerful spark is needed, otherwise heating by glow plugs alone is possible. Then, it is advantageous in terms of consumption if the tip of the center electrode 9 is made hemispherical or is made spherical like a center electrode 139 of FIG. 26 described later. And
The center electrode 9, the protective metal tube 8 and the fuel injection nozzle 5 may face each other in the auxiliary combustion chamber.

【００１７】図２の実施例では、グロー・プラグ４と点
火プラグ６の両軸方向がほぼ一致しており、燃焼室の形
状が図１の実施例の場合と異なっている。図中、５は噴
射ノズル、１０７はシリンダー・ヘッド、１１０はピス
トン・ヘッドである。電源手段、電気配線などは省略さ
れているが、図１の実施例の場合と同様である。In the embodiment of FIG. 2, the glow plug 4 and the spark plug 6 are substantially in the same axial direction, and the shape of the combustion chamber is different from that of the embodiment of FIG. In the figure, 5 is an injection nozzle, 107 is a cylinder head, and 110 is a piston head. Although power supply means, electric wiring, etc. are omitted, it is the same as in the embodiment of FIG.

【００１８】図３の実施例ではグロー・プラグ４と点火
プラグ６の両軸がおおまかに平行に並んでおり、中心電
極９の先端部が保護金属管８に一番接近している。この
ため、スパーク等によって中心電極９の先端部が消耗し
て、中心電極９の長さが短くなっても、ギャップ長があ
まり変化せずに済むから、点火プラグ６の交換時期を延
ばすことができる、という効果がこの実施例にある。グ
ロー・プラグ４についても、中心電極９の長さが短くな
ってスパーク位置が移動するのに伴い、保護金属管８側
の電極消耗位置が移動し、電極の消耗が分散するので、
グロー・プラグの交換時期も延ばすことができる、とい
う効果がこの実施例にある。尚、電源手段、電気配線な
どは省略されているが、図１の実施例の場合と同様であ
る。In the embodiment shown in FIG. 3, both axes of the glow plug 4 and the spark plug 6 are arranged substantially parallel to each other, and the tip of the center electrode 9 is closest to the protective metal tube 8. Therefore, even if the tip portion of the center electrode 9 is consumed by sparks or the like and the length of the center electrode 9 becomes short, the gap length does not change so much, so that the replacement period of the spark plug 6 can be extended. The effect of being able to do is in this embodiment. Also in the glow plug 4, as the length of the center electrode 9 becomes shorter and the spark position moves, the electrode wear position on the protective metal tube 8 side moves and the electrode wear disperses.
This embodiment has the effect that the glow plug replacement period can be extended. Although the power supply means, the electric wiring, etc. are omitted, it is the same as the case of the embodiment of FIG.

【００１９】図４の実施例では、グロー・プラグ４と点
火プラグ６の両軸がほぼ垂直に並んでおり、図では分か
り難いが、中心電極９と保護金属管８の間には放電ギャ
ップが図面垂直方向に形成されている。尚、電源手段、
電気配線などは省略されているが、図１の実施例の場合
と同様である。In the embodiment shown in FIG. 4, both axes of the glow plug 4 and the spark plug 6 are arranged substantially vertically. It is formed in the vertical direction in the drawing. In addition, power supply means,
Although electrical wiring and the like are omitted, it is similar to the case of the embodiment of FIG.

【００２０】図５、図６の各実施例は請求項１８記載の
点火用放電ギャップ手段などに対応し、これらでは各中
心電極９と保護金属管８の間に点火用放電ギャップ手段
が１つずつ構成されている。さらに同様に３つ、４つな
いし５つ以上の中心電極９で１つの保護金属管８を囲む
構成も考えられる。尚、電源手段、電気配線などは省略
されており、図１の実施例の場合と同様であるが、両中
心電極９間に点火コイルの２次コイルを接続しても良い
し、２つの点火コイルの各２次コイルの一端をアース
し、各中心電極９にその他端を１つずつ接続してももち
ろん良い。Each of the embodiments shown in FIGS. 5 and 6 corresponds to the ignition discharge gap means according to the eighteenth aspect of the present invention, in which one ignition discharge gap means is provided between each center electrode 9 and the protective metal tube 8. Each is composed. Further, similarly, a configuration in which one protective metal tube 8 is surrounded by three, four or five or more center electrodes 9 is also conceivable. It should be noted that the power supply means, electric wiring, etc. are omitted and the same as in the case of the embodiment of FIG. Of course, one end of each secondary coil of the coil may be grounded and the other end may be connected to each center electrode 9 one by one.

【００２１】図７の実施例は請求項１、２又は４記載の
点火用放電ギャップ手段などに対応し、この実施例では
コイル型のグロー・プラグ１２が使われており、ヒート
・コイル１３が放電電極を兼ねる。図中１はバッテリ
ー、２は点火装置、１１はグロー・プラグ・レジスタで
ある。尚、中心電極９とヒート・コイル１３はもちろん
燃料に着火する所（例：燃焼室内、副燃焼室内、副室
内。）に固着される。グロー・プラグ１２の代わりにシ
ーズド型グロー・プラグを使っても構わないし、後述す
る図２７、図２８に示す各グロー・プラグを使っても構
わない。The embodiment of FIG. 7 corresponds to the ignition discharge gap means or the like according to claim 1, 2 or 4, and in this embodiment, a coil type glow plug 12 is used, and a heat coil 13 is used. Also serves as a discharge electrode. In the figure, 1 is a battery, 2 is an igniter, and 11 is a glow plug resistor. The center electrode 9 and the heat coil 13 are, of course, fixed to the places where fuel is ignited (eg, combustion chamber, sub-combustion chamber, sub-chamber). Instead of the glow plug 12, a seed type glow plug may be used, or each glow plug shown in FIGS. 27 and 28 described later may be used.

【００２２】図８の実施例では６個のコイル型のグロー
・プラグ１２とグロー・プラグ・レジスタ１１が直列接
続されている。６個のグロー・プラグ１２のうち、１つ
でも切れると、トランジスタ１４等がその異常を検出
し、６個の点火装置１５全部の電源を切る様になってい
る。あるいは、その制御回路の電源を切るだけにしても
良いし、点火信号が各点火装置に入力されない様にして
も良い。尚、図中１番上のグロー・プラグ１２だけに２
つのダイオードが接続され、そのヒート・コイルの上側
電位がアース電位とプラス電源電位の間にクランプされ
ているけれども、他の各グロー・プラグ１２にも同様に
ダイオードを２つずつ接続してクランプすることも可能
である。In the embodiment shown in FIG. 8, six coil type glow plugs 12 and glow plug resistors 11 are connected in series. When even one of the six glow plugs 12 is cut off, the transistor 14 or the like detects the abnormality and the power of all six ignition devices 15 is cut off. Alternatively, the control circuit may be simply turned off, or the ignition signal may not be input to each ignition device. It should be noted that only the glow plug 12 on the top of the drawing has 2
Although two diodes are connected and the upper potential of the heating coil is clamped between the ground potential and the positive power supply potential, two diodes are similarly connected and clamped to each of the other glow plugs 12 as well. It is also possible.

【００２３】図９の実施例はシリンダー・ヘッドの頂点
付近に固着した点火プラグ６とグロー・プラグ１２で形
成した点火用放電ギャップ手段である。図中８１は燃焼
室、８２はピストン・ヘッドである。コイル型のグロー
・プラグ１２の代わりにシーズド型グロー・プラグを使
っても構わないし、点火プラグ６の代わりに後述する図
２６の実施例で使用している点火プラグ１３６でも構わ
ない。図示してしないがヒート・コイル１３は単独でも
しくは他のシリンダーのヒート・コイル１３と共に図８
の実施例の様に直列にグロー・プラグ・レジスタや電源
スイッチ等を介して直流電源もしくは交流電源（例：交
流発電機。）に接続される。点火プラグ６とグロー・プ
ラグ１２を副燃焼室内や副室内で対向させることも可能
である。The embodiment shown in FIG. 9 is an ignition discharge gap means formed by an ignition plug 6 and a glow plug 12 fixed near the apex of a cylinder head. In the figure, 81 is a combustion chamber, and 82 is a piston head. Instead of the coil type glow plug 12, a seeded type glow plug may be used, and instead of the ignition plug 6, an ignition plug 136 used in the embodiment of FIG. 26 described later may be used. Although not shown, the heating coil 13 is used alone or together with the heating coil 13 of another cylinder.
In the same manner as in the above embodiment, it is connected in series to a DC power source or an AC power source (eg, AC generator) via a glow plug resistor, a power switch, or the like. It is also possible to make the spark plug 6 and the glow plug 12 face each other in the auxiliary combustion chamber or the auxiliary chamber.

【００２４】図１０の実施例は１つのシリンダー・ヘッ
ドの各ほぼ側面に点火プラグ６とグロー・プラグ１２を
１つずつ対向して固着した実施例である。図中１８１は
燃焼室、８２はピストン・ヘッドである。両ヒート・コ
イル１３は図示してしないが単独でもしくは別々に他の
シリンダーのヒート・コイル１３と共に図８の実施例の
様に直列にグロー・プラグ・レジスタや電源スイッチ等
を介して直流電源もしくは交流電源に接続される。コイ
ル型のグロー・プラグ１２の代わりにシーズド型グロー
・プラグを使っても構わないし、点火プラグ６の代わり
に後述する図２６の実施例で用いている点火プラグ１３
６を使っても構わない。また、シリンダー軸方向から見
ると両点火用放電ギャップ手段はシリンダー円周を２等
分する位置に形成されているが、等分する位置でなくて
も構わないし、形成する点火用放電ギャップ手段の数を
３つ、４つあるいはそれ以上の数にしてシリンダー円周
を３等分、４等分あるいはそれ以上に等分する位置ある
いは不等分する位置にそれら点火用放電ギャップ手段を
形成しても構わない。The embodiment shown in FIG. 10 is an embodiment in which one spark plug 6 and one glow plug 12 are fixed to each side of one cylinder head so as to face each other. In the figure, 181 is a combustion chamber, and 82 is a piston head. Although not shown, both heating coils 13 are used alone or separately together with the heating coils 13 of other cylinders in series as in the embodiment of FIG. 8 via a glow plug resistor, a power switch or the like, or Connected to AC power supply. A seeded glow plug may be used instead of the coil glow plug 12, and the spark plug 13 used in the embodiment of FIG.
You can use 6. Also, when viewed from the cylinder axial direction, both ignition discharge gap means are formed at positions that divide the cylinder circumference into two equal parts, but it is not necessary that the positions are equally divided, and the ignition discharge gap means to be formed does not have to be formed. By setting the number to three, four or more, and forming the discharge gap means for ignition at positions where the cylinder circumference is divided into three equal parts, four equal parts or more or equal parts. I don't mind.

【００２５】図１１の実施例は１つのシリンダー・ヘッ
ドの各ほぼ側面に点火プラグ４４６とグロー・プラグ８
を１つずつ対向して２つの点火用放電ギャップ手段を形
成した実施例である。各グロー・プラグ８のヒート・コ
イルは図示してしないが電源スイッチ等を介して直流電
源もしくは交流電源に接続される。シーズド型のグロー
・プラグ８の代わりに図１０の実施例の様にコイル型グ
ロー・プラグを使っても構わないし、点火プラグ４４６
の代わりに図１０の実施例で使用している点火プラグ６
を使っても構わない。両点火用放電ギャップ手段を形成
する位置やその数については図１０の実施例の説明で述
べた事と同様の事が言える。The embodiment of FIG. 11 has a spark plug 446 and a glow plug 8 on each side of one cylinder head.
In this embodiment, two discharge gap means for ignition are formed facing each other. Although not shown, the heat coil of each glow plug 8 is connected to a DC power supply or an AC power supply via a power switch or the like. Instead of the seeded glow plug 8, a coiled glow plug may be used as in the embodiment of FIG.
Instead of the spark plug 6 used in the embodiment of FIG.
You can use. Regarding the positions and the number of the discharge gap means for both ignitions, the same thing as described in the description of the embodiment of FIG. 10 can be said.

【００２６】図１２の実施例ではシリンダー・ヘッドに
固着した点火プラグ６とグロー・プラグ１２が燃料の噴
射ノズル５と燃焼室８４の間に点火用放電ギャップ手段
を形成する。このため、着火だけでなく噴出される燃料
分子の微細化も促進される。In the embodiment shown in FIG. 12, the spark plug 6 and the glow plug 12 fixed to the cylinder head form an ignition discharge gap means between the fuel injection nozzle 5 and the combustion chamber 84. Therefore, not only ignition but also miniaturization of ejected fuel molecules is promoted.

【００２７】図１３の実施例は請求項１９又は２０記載
の点火用放電ギャップ手段などに対応し、逆並列接続し
た２つの点火用放電ギャップ手段で構成されており、両
方とも同一又は別々の燃焼室内や副燃焼室内や副室内な
どに配置される。図中８８はヒート・コイル８３が加熱
する放電電極、８９は点火プラグの中心電極などの放電
電極、２１４は１次コイル２１４ａと２次コイル２１４
ｂを持つ点火コイル、２１０は点火コイル２１４と共に
直列共振回路を構成するコンデンサ、３８と３９はコン
デンサ２１０の電圧を電源電圧と電圧ゼロの間にクラン
プするダイオードである。そして、各ヒート・コイル８
３と各放電電極８８は高耐電圧で絶縁されているか、あ
るいは、各ヒート・コイル８３、各放電電極８８及び各
ヒーター用直流電源はアースと高耐電圧で絶縁されてい
る。あるいは、各ヒート・コイル８３と各放電電極８８
をアースと高耐電圧で絶縁し、交流発電機またはインバ
ータ装置の交流出力電力を絶縁手段（例：絶縁変圧器、
超音波素子と圧電素子の組合せ等。）を介して各ヒート
・コイル８３に供給しても構わない。それから、点火コ
イル２１４等の回路部分は直列インバータ回路を利用し
た点火装置である。The embodiment of FIG. 13 corresponds to the ignition discharge gap means of claim 19 or 20, and is composed of two ignition discharge gap means connected in anti-parallel, both of which are the same or different combustion. It is arranged in a room, a secondary combustion chamber, a secondary chamber, or the like. In the figure, 88 is a discharge electrode heated by the heating coil 83, 89 is a discharge electrode such as a center electrode of an ignition plug, 214 is a primary coil 214a and a secondary coil 214.
An ignition coil having b, 210 is a capacitor that forms a series resonance circuit together with the ignition coil 214, and 38 and 39 are diodes that clamp the voltage of the capacitor 210 between the power supply voltage and zero voltage. And each heating coil 8
3 and each discharge electrode 88 are insulated with a high withstand voltage, or each heating coil 83, each discharge electrode 88 and each DC power source for each heater are insulated with a high withstand voltage from the ground. Alternatively, each heating coil 83 and each discharge electrode 88
Is isolated from the earth by a high withstand voltage, and the AC output power of the AC generator or inverter device is isolated by means of insulation (eg, isolation transformer,
Combination of ultrasonic element and piezoelectric element. ) To each heat coil 83. Then, the circuit part such as the ignition coil 214 is an ignition device using a serial inverter circuit.

【００２８】 参考：ａ）実公昭４５−４０８７号 ｂ）実公昭４５−６００５号 ｃ）特開昭５２−１０４６３４号 ｄ）特開昭５４−３６２７号 ｅ）特開昭５７−１６８０６４ ｆ）特開昭５７−１６８０６６号 ｇ）特開昭５９−５４７７２号 ｈ）特開昭６２−５０１９号 ｉ）特開昭６３−３０２２１７号 ｊ）特開平２−１６０９号 ｋ）特開平２−１４６２６５号 ｌ）特開平２−１５３６１８号 ｍ）特開平３−５６０７３号 ｎ）特願平６−２９４０６３号 その印加電圧極性によってそれぞれの点火用放電ギャッ
プ手段の絶縁破壊電圧が違うため、その印加電圧極性に
よって一方か他方でスパークが発生する。尚、両ダイオ
ード１６が接続される場合２次コイル２１４ｂのどちら
か一方が必ずアースされるので、点火ノイズによる電磁
波障害を抑制する面などで有利となる。Reference: a) Jitsuko Sho 45-4087, b) Jitsuko Sho 45-6005, c) JP-A No. 52-104634, d) JP-A No. 54-3627, e) JP-A No. 57-168064, f) Special feature. JP-A-57-168066 g) JP-A-59-54772 h) JP-A-62-5019 i) JP-A-63-302217 j) JP-A-2-1609 k) JP-A-2-146265 l ) JP-A-2-153618 m) JP-A-3-56073 n) Japanese Patent Application No. 6-294063 Since the dielectric breakdown voltage of each ignition discharge gap means differs depending on the applied voltage polarity, one of them depends on the applied voltage polarity. On the other hand, sparks occur. When both diodes 16 are connected, one of the secondary coils 214b is always grounded, which is advantageous in terms of suppressing electromagnetic interference due to ignition noise.

【００２９】図１４の実施例は請求項２１、２３又は２
４記載の点火用放電ギャップ手段などに対応し、逆並列
接続した２つの点火用放電ギャップ手段で構成されてい
るが、４つのダイオード１７の作用により各放電電極８
８（例：保護金属管、保護導電管。）と各ヒート・コイ
ル１１３の一端をアースできるので、各放電電極８８と
各ヒート・コイル１１３を図１３の実施例の様にアース
等に対して高耐電圧で絶縁する必要は無い。そして、従
来のシーズド型グロー・プラグ２つを使うこともできる
し、点火ノイズに対する電磁波障害対策にも有利であ
る。同様にコイル型グロー・プラグにもダイオード４つ
を使うこの方法を応用できる。尚、両ダイオード１６が
接続される場合一方の放電電極対で火花を発生させると
き誤って他方の放電電極対で火花が発生してしまう誤動
作をより強く抑えることができる。The embodiment shown in FIG. 14 is defined by claim 21, 23 or 2.
In correspondence with the ignition discharge gap means described in No. 4, it is composed of two ignition discharge gap means connected in anti-parallel, but each discharge electrode 8 is formed by the action of the four diodes 17.
8 (eg, protective metal tube, protective conductive tube) and one end of each heating coil 113 can be grounded, so that each discharge electrode 88 and each heating coil 113 can be grounded as in the embodiment of FIG. High withstand voltage does not require insulation. Further, it is possible to use two conventional sheathed type glow plugs, and it is also advantageous as a countermeasure against electromagnetic interference against ignition noise. Similarly, this method using four diodes can be applied to a coil type glow plug. In addition, when both diodes 16 are connected, it is possible to more strongly suppress an erroneous operation in which a spark is erroneously generated in the other discharge electrode pair when a spark is generated in the one discharge electrode pair.

【００３０】図１５の実施例は請求項８記載の点火用放
電ギャップ手段などに対応し、ＣＤＩ式点火装置の回路
を利用してヒート・コイル７３の加熱を高電圧印加に同
期してパルス的に、しかも、その高電圧印加より早く行
う点火用放電ギャップ手段である。図中７０、７１はＤ
Ｃ−ＤＣコンバータ回路（図示していないが入力直流電
源と接続される。）、７２は遅延回路、７６は点火信号
の入力端子である。その点火信号によって点火時期から
その遅延期間前にサイリスタ５０と遅延回路７２がトリ
ガーされる。その遅延期間は例えばほぼヒート・コイル
７３の加熱開始から加熱によってそのギャップ間の絶縁
破壊電圧が低下するまでの時間か、あるいは、ほぼヒー
ト・コイル７３の加熱開始からその温度が燃料の着火温
度に達するまでの時間（ヒート・コイル７３単独で着火
する場合）である。従って、ヒート・コイル７３の通電
期間は各放電自続期間より長く設定される。遅延回路７
２としては例えば「トリガー回路付き単安定マルチバイ
ブレータ」、「その出力が準安定状態から安定状態に戻
る時の電圧変化を促らえる微分回路」及び「その微分出
力を電力増幅する電力増幅回路」などから構成される。
（参照：実公昭４３−２０９７８号、実開昭４７−２９
４０６号、特公平５−７４７１５号）The embodiment of FIG. 15 corresponds to the ignition discharge gap means of claim 8 and the like, and the heating of the heating coil 73 is pulsed in synchronization with the high voltage application by utilizing the circuit of the CDI ignition device. Moreover, it is the discharge gap means for ignition which is performed earlier than the high voltage application. 70 and 71 in the figure are D
A C-DC converter circuit (not shown, but connected to an input DC power supply), 72 is a delay circuit, and 76 is an input terminal for an ignition signal. The ignition signal triggers the thyristor 50 and the delay circuit 72 from the ignition timing before the delay period. The delay period is, for example, the time from when the heating of the heating coil 73 is started to when the dielectric breakdown voltage between the gaps is lowered due to heating, or when the temperature is almost the same as when the heating temperature of the heating coil 73 is increased to the ignition temperature of the fuel. It is the time until reaching (when the heat coil 73 is ignited by itself). Therefore, the energization period of the heat coil 73 is set longer than each discharge self-sustaining period. Delay circuit 7
Examples of 2 are "a monostable multivibrator with a trigger circuit", "a differential circuit that promotes a voltage change when its output returns from a metastable state to a stable state", and "a power amplifier circuit that amplifies the differential output by power". Etc.
(Reference: Jitsuko Sho 43-20978, Jitsukai Sho 47-29
No. 406, Japanese Patent Publication No. 5-74715)

【００３１】尚、電流遮断式点火装置では信号交流発電
機を使って点火時期前に１次コイルの電流通電開始時間
を制御しているが、これと同様に信号交流発電機を使っ
て点火時期前にヒート・コイル７３の電流通電開始時間
を制御し、点火時期にＣＤＩ式点火装置の点火を制御す
ることも可能である。あるいは、その遅延時間をコンピ
ュータで制御して各トリガー時期を算出し、サイリスタ
２４、２５それぞれをそのコンピュータで直接トリガー
制御することも可能である。また、常時ヒート・コイル
７３に（直流もしくは交流の）小電流を流して予熱して
おくことも可能である。これらの事は後述する図１６、
図１７、図２１の各実施例や図１８、１９両図の実施例
などについても言える。In the current interrupting type ignition device, the signal AC generator is used to control the current energization start time of the primary coil before the ignition timing. Similarly, the signal AC generator is used to control the ignition timing. It is also possible to control the current energization start time of the heat coil 73 before and to control the ignition of the CDI ignition device at the ignition timing. Alternatively, the delay time can be controlled by a computer to calculate each trigger time, and each thyristor 24, 25 can be directly trigger-controlled by the computer. It is also possible to constantly apply a small current (DC or AC) to the heating coil 73 to preheat it. These matters will be described later with reference to FIG.
The same applies to the embodiments shown in FIGS. 17 and 21 and the embodiments shown in FIGS.

【００３２】図１６の実施例は、２つのＣＤＩ式点火装
置の回路を利用して各ヒート・コイル７３の加熱をそれ
ぞれの高電圧印加に同期してパルス的に、しかも、その
高電圧印加開始より早く行う点火用放電ギャップ手段２
つを逆並列接続した実施例である。図中７１、７４はＤ
Ｃ−ＤＣコンバータ回路、７２は遅延回路、７５は絶縁
トランス、７７、７８は点火信号の入力端子である。In the embodiment shown in FIG. 16, the heating of each heating coil 73 is pulsed in synchronization with the application of each high voltage by using the circuits of two CDI type ignition devices, and the application of the high voltage is started. Discharging gap means 2 for ignition performed earlier
It is an example in which two are connected in anti-parallel. 71 and 74 in the figure are D
A C-DC converter circuit, 72 is a delay circuit, 75 is an insulating transformer, and 77 and 78 are ignition signal input terminals.

【００３３】図１７の実施例は、直列インバータ装置を
利用して各ヒーター１８３の加熱をそれぞれの高電圧印
加に同期してパルス的に、しかも、その高電圧印加より
早く行う点火用放電ギャップ手段２つを逆並列接続し、
さらに図１４の実施例の様に４つのダイオードを使って
各放電電極１８８をアースした実施例である。尚、共振
コイル１８２の代わりに抵抗を用いても構わないし、又
は、共振コイル１８２の両端を短絡して共振コイル１８
２を取り外しても構わない。どちらの場合も電流の立上
り（ｄｉ／ｄｔ）に弱いサイリスタ５０、２５０よりも
過電流に強いパワーＭＯＳ・ＦＥＴを１つずつ使った方
が良い。The embodiment shown in FIG. 17 uses an in-series inverter device to pulsately heat each heater 183 in synchronism with each high voltage application, and more quickly than the high voltage application. Connect the two in anti-parallel,
Further, as in the embodiment of FIG. 14, each discharge electrode 188 is grounded by using four diodes. A resistor may be used instead of the resonance coil 182, or both ends of the resonance coil 182 may be short-circuited to create the resonance coil 18.
You can remove 2. In either case, it is better to use power MOS FETs that are stronger against overcurrent than the thyristors 50 and 250, which are weak against current rise (di / dt).

【００３４】図１８、１９両図に示す実施例も直列イン
バータ装置を利用して各ヒーター１８３の加熱をそれぞ
れの高電圧印加に同期してパルス的に、しかも、その高
電圧印加より早く行う点火用放電ギャップ手段２つを逆
並列接続し、さらに図１４の実施例の様に４つのダイオ
ードを使って各放電電極１８８をアースした実施例であ
る。加えて各ヒーター１８３の一端をアースできる様に
２つの直列インバータ装置を用いている。図中ｔ１〜ｔ
６は同じ符号同士の導線が接続状態にある。そのパルス
的な加熱動作は次の通りである。一方の入力端子に入力
された点火信号によってサイリスタ５０ａ、２５０ｂが
ターン・オンすると、コンデンサ２１０ａが共振コイル
１８２を介して充電され、コンデンサ２１０ｂが共振コ
イル１８２とヒーター１８３を介して放電する。そし
て、他方の入力端子に入力された点火信号によってサイ
リスタ５０ｂ、２５０ａがターン・オンすると、コンデ
ンサ２１０ｂが共振コイル１８２を介して充電され、コ
ンデンサ２１０ａが共振コイル１８２とヒーター１８３
を介して放電する。各ヒーター１８３が各放電電極１８
８を充分に加熱した後一方の両放電電極１８８、１８９
間に高電圧が直列インバータ式点火装置から印加され
る。尚、サイリスタ２５０ａのアノードをコンデンサ２
１０と共振コイル１８２の接続点に接続し直しても構わ
ないが、この場合も電流の立上りに弱いサイリスタ２５
０ａよりも過電流に強いパワーＭＯＳ・ＦＥＴを代わり
に使った方が良い。サイリスタ２５０ｂ側にも同じ事が
言える。The embodiment shown in both FIGS. 18 and 19 also uses a series inverter device to ignite the heaters 183 in a pulsed manner in synchronization with each high voltage application and faster than the high voltage application. In this embodiment, two discharge gap means are connected in anti-parallel, and each discharge electrode 188 is grounded by using four diodes as in the embodiment of FIG. In addition, two series inverter devices are used so that one end of each heater 183 can be grounded. T1 to t in the figure
In the reference numeral 6, conductors having the same sign are in a connected state. The pulsed heating operation is as follows. When the ignition signal input to one of the input terminals turns on the thyristors 50a and 250b, the capacitor 210a is charged through the resonance coil 182, and the capacitor 210b is discharged through the resonance coil 182 and the heater 183. When the thyristors 50b and 250a are turned on by the ignition signal input to the other input terminal, the capacitor 210b is charged via the resonance coil 182, and the capacitor 210a is charged to the resonance coil 182 and the heater 183.
To discharge through. Each heater 183 has each discharge electrode 18
8 is sufficiently heated, and then one of the discharge electrodes 188, 189
In the meantime, a high voltage is applied from the series inverter ignition device. The anode of the thyristor 250a is connected to the capacitor 2
10 may be reconnected to the connection point between the resonance coil 182, but in this case as well, the thyristor 25, which is weak against the rise of the current, is used.
It is better to use a power MOS FET that is more resistant to overcurrent than 0a instead. The same can be said for the thyristor 250b side.

【００３５】図２０の実施例は第１発明を利用した点火
配電手段で、請求項２５記載の点火配電手段などに対応
する。図中７９はロータリー式の切換えスイッチである
が、この点火配電手段を内燃機関用点火装置に使う場合
エンジンのカム軸もしくはクランク軸に同期してその接
触ローターを回転させたり、あるいは、切換えスイッチ
７９を６つのリード・スイッチで置き換え、エンジンの
カム軸もしくはクランク軸に同期して回転する磁石でそ
れらリード・スイッチのオン、オフを制御したり、ある
いは、切換えスイッチ７９を複数の半導体スイッチで形
成してエンジンのカム軸もしくはクランク軸に同期して
それら半導体スイッチをコンピュータ制御したり、する
ことが考えられる。また、放電電極８９を３つずつ接続
した点火用放電ギャップ手段が２組有り、同じ組のヒー
ト・コイル７３は切換えスイッチ７９の隣り同士のスイ
ッチ端子に接続されているけれども、隣りのスイッチ端
子には必ず異なる組のヒート・コイル７３を接続するよ
うにすれば、時間効率が改善される。さらに、全ての放
電電極８９を同じ点火コイル２１４に接続して図１５の
実施例で使用しているＣＤＩ式点火装置を使うこともで
きる。もちろん各放電電極８９に外側電極の無い点火プ
ラグの中心電極を使っても構わない。（参考：特開昭４
７−１００５８号、実開昭６０−１２６７６〜７号、実
開昭６０−１５９８７号）The embodiment of FIG. 20 is an ignition power distribution means utilizing the first invention, and corresponds to the ignition power distribution means of claim 25. Reference numeral 79 in the drawing denotes a rotary type changeover switch. When this ignition power distribution means is used in an ignition device for an internal combustion engine, its contact rotor is rotated in synchronization with the camshaft or crankshaft of the engine, or the changeover switch 79 is used. Are replaced by six reed switches, and the magnets that rotate in synchronization with the engine camshaft or crankshaft are used to control the on / off of those reed switches, or the changeover switch 79 is formed by a plurality of semiconductor switches. It is conceivable to computer-control these semiconductor switches in synchronization with the camshaft or crankshaft of the engine. In addition, there are two sets of discharge gap means for ignition in which three discharge electrodes 89 are connected, and the heating coils 73 of the same set are connected to the switch terminals adjacent to the changeover switch 79, but to the adjacent switch terminals. Is always connected to a different set of heating coils 73, the time efficiency is improved. Furthermore, it is also possible to connect all the discharge electrodes 89 to the same ignition coil 214 and use the CDI type ignition device used in the embodiment of FIG. Of course, the center electrode of the spark plug having no outer electrode may be used for each discharge electrode 89. (Reference: JP-A-4
7-10058, No. 60-12676-7, No. 60-15987)

【００３６】図２１の実施例はヒート・コイル７３の加
熱と高電圧印加を同時に、しかも、パルス的に行う点火
用放電ギャップ手段である。第１発明の場合、ヒート・
コイル７３の放電電極の面積は１〜数平方ミリ・メート
ル〜数十平方ミリ・メートルも有れば充分であり、グロ
ー・プラグみたいに大きくする必要が無いから、むしろ
その電極面積を小さくして加熱時の温度上昇を速やかに
行った方が省エネルギー、省スペース、点火時期の高精
度制御、耐久性、絶縁化、製造、そして、コスト等の面
で得策である。この事はシーズド型グロー・プラグの様
に放電電極を加熱する場合も同様である。また、代わり
に後述する図２７，図２８の各グロー・プラグを使うの
も良いし、ＩＧＢＴの代わりにパワーＭＯＳ・ＦＥＴで
も良い。The embodiment shown in FIG. 21 is an ignition discharge gap means for heating the heating coil 73 and applying a high voltage simultaneously and in a pulsed manner. In the case of the first invention, heat
It suffices if the area of the discharge electrode of the coil 73 is 1 to several square millimeters to several tens of square millimeters, and it is not necessary to make it large like a glow plug. Rapidly raising the temperature during heating is advantageous in terms of energy saving, space saving, highly accurate control of ignition timing, durability, insulation, manufacturing, and cost. This also applies to the case where the discharge electrode is heated as in a sheathed type glow plug. Alternatively, each glow plug shown in FIGS. 27 and 28 described later may be used, or a power MOS FET may be used instead of the IGBT.

【００３７】図２２の実施例はプラズマ・ジェット点火
を行うためにシリンダー・ヘッド部に形成した副室の中
に点火用放電ギャップ手段を構成したものである。図中
８４は燃焼室、１２１は噴射口、１２２は冷却材（例：
水）である。ガソリン・エンジン等に図２２の実施例を
利用する場合、吸気・圧縮行程中に点火時期前に混合気
が噴射口１２１から副室内へ逆流してヒート・コイル１
３によって着火されないならば、ヒート・コイル１３を
加熱しっ放しでも構わない。 参考資料： 電気学会出版の『電離気体論』中の「ＭＨ
Ｄ（プラズマ）加速」、「高温工業への応用（プラズマ
・ジェット装置）」In the embodiment shown in FIG. 22, the ignition discharge gap means is constructed in the sub chamber formed in the cylinder head portion for performing the plasma jet ignition. In the figure, 84 is a combustion chamber, 121 is an injection port, 122 is a coolant (example:
Water). When the embodiment of FIG. 22 is used for a gasoline engine or the like, the air-fuel mixture flows backward from the injection port 121 into the sub chamber before the ignition timing during the intake / compression stroke and the heat coil 1 is used.
If it is not ignited by 3, the heating coil 13 may be left alone. Reference: "MH" in "Ionized Gas Theory" published by The Institute of Electrical Engineers of Japan
D (plasma) acceleration "," High temperature industrial application (plasma jet device) "

【００３８】図２３の実施例もプラズマ・ジェット点火
を行うためにシリンダー・ヘッド部に形成した副室の中
に点火用放電ギャップ手段を構成したものである。図２
３の実施例では、図２２の実施例で問題となる不確実な
早期着火防止を完壁なものとするために、副室、点火プ
ラグ６及びグロー・プラグ１２等の冷却と掃気を兼ねな
がら、吸気・圧縮行程中に点火時期直前まで空気や排気
ガス等の不燃ガスを噴射ノズル１２３から副室内へ噴射
して副室内の圧力を高めて混合気が噴射口１２１から副
室内へ逆流するのを完全に防止する。このため、ヒート
・コイル１３を加熱しっ放しでも図２３の実施例をガソ
リン・エンジン等のオットー・サイクル・エンジンに安
心して利用できる。ヒート・コイル１３を加熱しっ放し
にできるという事は、図２２の実施例の様に点火時期直
前にヒート・コイル１３をパルス的に加熱する場合と違
ってヒート・コイル１３の加熱遅れが無いから点火時期
を精密制御できるという事であり、図１５〜図１７、図
２１の各実施例の様に点火時期直前にヒート・コイル１
３をパルス的に加熱する場合と違い急激な温度上昇によ
る熱応力の問題や周期的な通電加熱によるサーマル・シ
ョックの問題などが無いという事である。さらに、プラ
ズマ・ジェット点火のジェット作用をバック・アップす
るために、あるいは、プラズマの原料となる気体分子を
供給してプラズマ状ガスを成長させるために、点火時期
以降も不燃ガスを噴射ノズル１２３から副室内へ噴射す
ることが考えられる。これらの事は後述する図２４〜図
２６の各実施例についても言える。（参考：電気学会出
版の『電離気体論』の「高温工業への応用、プラズマ・
ジェット装置」、実開昭５６−７１９２５号の第３図）In the embodiment shown in FIG. 23, the discharge gap means for ignition is formed in the sub chamber formed in the cylinder head portion for performing the plasma jet ignition. Figure 2
In the third embodiment, in order to complete the prevention of uncertain early ignition which is a problem in the embodiment of FIG. 22, while simultaneously cooling and scavenging the sub chamber, the spark plug 6 and the glow plug 12, etc. During the intake / compression stroke, an incombustible gas such as air or exhaust gas is injected from the injection nozzle 123 into the sub chamber to increase the pressure in the sub chamber, and the air-fuel mixture flows back from the injection port 121 into the sub chamber. To prevent completely. For this reason, the embodiment of FIG. 23 can be safely used for an Otto cycle engine such as a gasoline engine even if the heating coil 13 is heated. The fact that the heating coil 13 can be left unheated means that there is no heating delay of the heating coil 13 unlike the case where the heating coil 13 is heated in pulses just before the ignition timing as in the embodiment of FIG. That is, the ignition timing can be precisely controlled from the heat coil 1 just before the ignition timing as in the embodiments of FIGS.
Unlike the case of heating No. 3 in a pulsed manner, there is no problem of thermal stress due to a rapid temperature rise or the problem of thermal shock due to periodic energization heating. Further, in order to back up the jet action of plasma jet ignition, or in order to supply gas molecules as a raw material of plasma to grow plasma-like gas, incombustible gas is injected from the injection nozzle 123 even after ignition timing. It is possible to inject it into the sub chamber. These things can be said also about each Example of FIGS. 24-26 mentioned later. (Reference: "Application to high temperature industry, plasma
Jet device ", Fig. 3 of Japanese Utility Model Laid-Open No. 56-71925)

【００３９】図２４の実施例もプラズマ・ジェット点火
を行うためにシリンダー・ヘッド部に形成した副室の中
に点火用放電ギャップ手段を構成する。図中４５０は耐
熱性、耐圧力性、耐衝撃性の球、４５１は噴射口、１２
３は（空気や排気ガス等の不燃ガスの）噴射ノズル、１
２は（コイル型）グロー・プラグ、４５６は外側電極が
無く、中心電極４５９の先が丸く偏平した点火プラグ、
２８４は燃焼室である。球４５０は噴射口４５１手前で
１方向の圧力に対してのみ開く弁を形成するので、図２
３の実施例の様に圧縮行程中ずーっと混合気が副室内へ
逆流するのを防止するために噴射ノズル１２３から不燃
ガスを噴射し続ける必要が無い。In the embodiment shown in FIG. 24, the ignition discharge gap means is formed in the sub-chamber formed in the cylinder head for performing the plasma jet ignition. In the figure, 450 is a heat-resistant, pressure-resistant, and impact-resistant ball, 451 is an injection port, 12
3 is an injection nozzle (for incombustible gas such as air or exhaust gas), 1
2 is a (coil type) glow plug, 456 is a spark plug having no outer electrode and a flat center electrode 459 with a rounded tip,
284 is a combustion chamber. Since the ball 450 forms a valve that opens only to the pressure in one direction before the injection port 451, the ball 450 shown in FIG.
Unlike the third embodiment, it is not necessary to continuously inject the incombustible gas from the injection nozzle 123 in order to prevent the air-fuel mixture from flowing back into the sub chamber for a long time during the compression stroke.

【００４０】図２５の実施例はシリンダー・ヘッド部に
形成したプラズマ・ジェットを行う副燃焼室の中に点火
用放電ギャップ手段を構成する。図中１６３は（空気
の）噴射ノズル、１６８は（燃料の）噴射ノズル、１６
１は噴射口、１２は（コイル型の）グロー・プラグ、１
６６は外側電極が無く、中心電極１６９の先が丸く偏平
した点火プラグ、３８４は主燃焼室である。その動作は
次の通りである。噴射ノズル１６３から空気で副燃焼室
内を掃気し、圧縮行程中に副燃焼室内で空気などの不燃
ガスだけを気体放電によって先ず高温プラズマ状態にし
てから噴射ノズル１６８から燃料を副燃焼室内に噴射し
て一気に気化、部分燃焼させる。高温、高圧で部分燃焼
した混合気が噴射口１６１から主燃焼室内に噴き出し、
多量の空気と混ざり、完全燃焼する。尚、図２２〜図２
５の各実施例ではコイル型のグロー・プラグ１２を使っ
ているが、耐久性を考えれば当然シーズド型グロー・プ
ラグや図２７，図２８の各グロー・プラグを使った方が
良い。In the embodiment of FIG. 25, the discharge gap means for ignition is constructed in the auxiliary combustion chamber for plasma jet formed in the cylinder head portion. In the figure, 163 is an (air) injection nozzle, 168 is a (fuel) injection nozzle, 16
1 is an injection port, 12 is a (coil type) glow plug, 1
Reference numeral 66 is a spark plug having no outer electrode and a center electrode 169 having a rounded and flat tip, and 384 is a main combustion chamber. The operation is as follows. The sub-combustion chamber is scavenged with air from the injection nozzle 163, and only the incombustible gas such as air is first made into a high-temperature plasma state by gas discharge in the sub-combustion chamber during the compression stroke, and then the fuel is injected from the injection nozzle 168 into the sub-combustion chamber. It vaporizes at once and partially burns. The air-fuel mixture partially burned at high temperature and high pressure spouts from the injection port 161 into the main combustion chamber,
It mixes with a large amount of air and completely burns. 22 to 2
Although the coil type glow plug 12 is used in each of the fifth embodiment, naturally, it is better to use the seed type glow plug or the glow plugs of FIGS. 27 and 28 in consideration of durability.

【００４１】図２６の実施例もプラズマ・ジェット点火
を行うためにシリンダー・ヘッド部に形成した副室の中
に点火用放電ギャップ手段を構成する。図中１３１は噴
射口、１３３は（不燃ガスの）噴射ノズル、１３４は
（シーズド型の）グロー・プラグ、１３６は外側電極が
無く、中心電極１３９の先が丸い点火プラグ、１３７は
燃焼室である。図２６の実施例も混合気が副室へ逆流す
るのを完全に防止したので、グロー・プラグ１３４を加
熱しっ放しでもガソリン・エンジン等のオットー・サイ
クル・エンジンに図２６の実施例を安心して利用でき
る。In the embodiment shown in FIG. 26, the ignition discharge gap means is formed in the sub chamber formed in the cylinder head for performing the plasma jet ignition. In the figure, 131 is an injection port, 133 is an (incombustible gas) injection nozzle, 134 is a (seed type) glow plug, 136 is a spark plug with no outer electrode, and a center electrode 139 is a rounded spark plug, and 137 is a combustion chamber. is there. The embodiment of FIG. 26 also completely prevents the air-fuel mixture from flowing back to the sub-chamber, so that the embodiment of FIG. 26 is safe for an Otto cycle engine such as a gasoline engine even if the glow plug 134 is heated. You can use it in mind.

【００４２】図２７に第１発明に利用するのに都合の良
いシーズド型グロー・プラグの実施例を示す。これは請
求項２７記載のシーズド型グロー・プラグに対応する。
図２７はそのシーズド型グロー・プラグの先端部の断面
図で、図中１２４は保護パイプ、１２５は導電性セラミ
ック管、１２６は非導電性セラミック製の絶縁体、１２
７はセラミック・ヒーターである。横に並んで図示され
ている複数の丸は、セラミック・ヒーター１２７が平面
的に渦状に巻かれているのを示している。この様に先端
面だけが加熱されるシーズド型グロー・プラグは、図１
〜図２のシーズド型のグロー・プラグ８、４それぞれの
代わりに使ったり、あるいは、図７〜図１０、図１２、
図２２〜図２５のコイル型の各グロー・プラグ１２の代
わりに使ったり、あるいは、図１３〜図１４のヒート・
コイル８３と放電電極８８又は１１３の各組合せの代わ
りに使ったり、あるいは、図１５〜図１６、図２０の各
ヒート・コイル７３の代わりに使ったり、あるいは、図
１７、図１９のヒーター１８３と放電電極１８８の各組
合せの代わりに使ったりするのに都合が良い。尚、導電
性セラミック管１２５の代わりに導電性保護カバーとし
て金属管もしくは導電管もしくは導電体でセラミック・
ヒーター１２７と絶縁してセラミック・ヒーター１２７
をカバーしても構わない。FIG. 27 shows an embodiment of a seeded glow plug which is convenient for use in the first invention. This corresponds to the seeded glow plug according to claim 27.
FIG. 27 is a sectional view of the tip of the sheathed glow plug, in which 124 is a protective pipe, 125 is a conductive ceramic tube, 126 is a non-conductive ceramic insulator, 12
7 is a ceramic heater. The circles illustrated side by side indicate that the ceramic heater 127 is spirally wound in a plane. As shown in Fig. 1, the seeded glow plug is heated only on the tip surface.
~ Used instead of the seeded glow plugs 8 and 4 of Fig. 2, or Figs. 7 to 10 and 12,
It may be used in place of the coil type glow plugs 12 shown in FIGS. 22 to 25, or the heating plugs shown in FIGS.
It is used in place of each combination of the coil 83 and the discharge electrode 88 or 113, or in place of each heating coil 73 in FIGS. It is convenient to use instead of each combination of the discharge electrodes 188. It should be noted that instead of the conductive ceramic tube 125, a metal tube, a conductive tube, or a conductive material is used as a conductive protective cover.
Insulate the heater 127 and ceramic heater 127
May be covered.

【００４３】図２８に第１発明に用いるのに都合の良い
コイル型グロー・プラグの実施例を示す。これは請求項
２８記載のコイル型グロー・プラグに対応する。図２８
はコイル型のグロー・プラグ３１２の先端部の断面図で
ある。これはヒート・コイル３１３を高温度においても
非導電性であり、熱衝撃機械的強度が大きい耐熱性断熱
材３００ですっぽり囲み、放電電極となるヒート・コイ
ル３１３の先端部だけを露出したものである。このた
め、熱電極の熱が無駄に他に逃げずに済んだり、ヒート
・コイル３１３の爆発、燃焼に対する耐衝撃性、耐熱
性、熱強度、耐汚損性を高めることができたりする。ま
た、耐熱性断熱材３００がヒート・コイル３１３を支え
るためヒーター線の太さを細くしたり、ヒーター線の巻
数を増やしたりしてヒート・コイル３１３の抵抗値を大
きくできるので、図８に示す様に直列接続するグロー・
プラグ３１２の数を減らしたり、電源に直に接続できた
りしてヒート・コイル３１３の断線による故障を減らす
ことができる。FIG. 28 shows an embodiment of a coil type glow plug which is convenient for use in the first invention. This corresponds to the coil type glow plug according to claim 28. FIG.
FIG. 4 is a cross-sectional view of the tip of a coil type glow plug 312. This is because the heat coil 313 is completely non-conductive even at a high temperature and is surrounded by a heat-resistant heat insulating material 300 having a high thermal shock mechanical strength, and only the tip of the heat coil 313 serving as a discharge electrode is exposed. is there. Therefore, the heat of the hot electrode does not need to be wastefully escaped, and the shock resistance, heat resistance, heat strength, and stain resistance of the heat coil 313 against explosion and combustion can be improved. Further, since the heat resistant heat insulating material 300 supports the heating coil 313, the resistance value of the heating coil 313 can be increased by reducing the thickness of the heating wire or increasing the number of windings of the heating wire. Connect in series like
It is possible to reduce the number of plugs 312 and connect them directly to a power source to reduce the failures due to the disconnection of the heating coil 313.

【００４４】この断線故障低減の利点は以下の通りであ
る。図８の実施例の様に６つのグロー・プラグ１２が直
列接続されている場合１つでもそのヒート・コイルが断
線すると、他の５つのグロー・プラグ１２は使えなくな
る。そこで、もし各ヒート・コイルの抵抗値が２倍にな
れば、グロー・プラグ１２を３つずつ２組に分けて直流
電源１に直列接続できるので、一方組の１つのヒート・
コイルが断線しても他方組の３つのグロー・プラグ１２
を活用できる。同様に各ヒート・コイルの抵抗値が３倍
になれば、グロー・プラグ１２を２つずつ３組に分けて
直流電源１に直列接続できるので、ひと組の１つのヒー
ト・コイルが断線しても２組の４つのグロー・プラグ１
２を活用できる。同様に各ヒート・コイルの抵抗値が６
倍になれば、６つのグロー・プラグ１２それぞれを直流
電源１に別々に接続できるので、１つのヒート・コイル
が断線しても５つのグロー・プラグ１２を活用できる。The advantages of reducing the disconnection failure are as follows. If six glow plugs 12 are connected in series as in the embodiment of FIG. 8 and even one of the heat coils is broken, the other five glow plugs 12 cannot be used. Therefore, if the resistance value of each heating coil is doubled, the glow plugs 12 can be divided into two groups of three and can be connected in series to the DC power source 1, so that one heating group of one group can be connected.
Even if the coil is broken, the other pair of three glow plugs 12
Can be utilized. Similarly, if the resistance value of each heating coil is tripled, the glow plugs 12 can be divided into two groups of two and can be connected in series to the DC power supply 1. Therefore, one heating coil of one group is disconnected. 2 sets of 4 glow plugs 1
2 can be utilized. Similarly, the resistance value of each heat coil is 6
If doubled, each of the six glow plugs 12 can be separately connected to the DC power supply 1, so that five glow plugs 12 can be utilized even if one heating coil is disconnected.

【００４５】尚、ヒート・コイル３１３の放電電極面と
なる先端部分のヒーター線を特に太くすれば、気体放電
による電極消耗に対して耐久性が上がる。これが請求項
２９記載のコイル型グロー・プラグに対応する。また、
図２８のグロー・プラグ３１２ではヒート・コイル３１
３はヒーター線を円形に巻いたものであるが、ヒーター
線を丸く偏平に又は放電電極面を半径にして半円状に又
は三角に又は四角く巻いてヒーター線の放電電極の面積
を広くすると、気体放電による電極消耗に対して耐久性
が上がるし、放電プラズマ・ビームの発生場所が広くな
り、放電プラズマ・ビームと燃料粒子の遭遇確率が上が
り、着火性が向上する。If the heater wire at the tip of the heating coil 313, which is the discharge electrode surface, is made particularly thick, the durability against electrode consumption due to gas discharge is improved. This corresponds to the coil type glow plug according to claim 29. Also,
In the glow plug 312 of FIG. 28, the heating coil 31
3 is a heater wire wound in a circular shape, but if the heater wire is rounded and flat, or the discharge electrode surface is a radius, it is wound in a semicircular shape, or in a triangular shape or in a square shape to increase the area of the discharge electrode of the heater wire, The durability against electrode consumption due to gas discharge is increased, the place where the discharge plasma beam is generated is increased, the probability of encounter between the discharge plasma beam and the fuel particles is increased, and the ignitability is improved.

【００４６】図２９に放電電極とこれを加熱する加熱手
段の一例を示す。図中３０１はレーザー出力装置、３０
２は光ファイバー、３０３は中空状の放電電極である。
レーザー出力装置３０１から出力されたレーザー光は光
ファイバー３０２を通って放電電極３０３の先端部内側
に照射され、放電電極３０３は内側から加熱される。そ
の先端部内側にレーザー光の吸収率が高いものを設けて
おくと都合が良い。FIG. 29 shows an example of the discharge electrode and heating means for heating the discharge electrode. In the figure, 301 is a laser output device, 30
2 is an optical fiber, and 303 is a hollow discharge electrode.
The laser light output from the laser output device 301 passes through the optical fiber 302 and is applied to the inside of the tip of the discharge electrode 303, and the discharge electrode 303 is heated from the inside. It is convenient to provide a laser beam having a high absorptance inside the tip portion.

【００４７】尚、放電電極３０３の例として外側電極の
無い点火プラグの頭頂部もしくは途中から中心電極の先
端部内側まで穴を開けて放電電極３０３の様に中空にし
てその穴の中に光ファイバーを通してその中心電極先端
部を内側からレーザー光で加熱するものが有る。当然そ
の中心電極の絶縁性は維持したままである。この様にレ
ーザー出力装置３０１と光ファイバー３０２と組み合わ
せた点火プラグを図１〜図１２、図２２〜図２６の各実
施例の点火プラグ６、１６６、１３６又は４５６として
あるいは図１３〜図２１の各実施例の放電電極８９又は
１８９として使うことができる。また、別の放電電極３
０３の例として後述する図３０の実施例の様にシーズド
型グロー・プラグの頭頂部から保護金属管もしくは保護
導電性セラミック管もしくは保護導電管もしくは保護導
電カバーの先端部内側まで穴を開けて図２９の放電電極
３０３の様に中空にしてその穴の中に光ファイバーを通
してその保護導電管の先端部などを内側からレーザー光
で加熱するものが有る。この様にレーザー出力装置３０
１と光ファイバー３０２と組み合わせたグロー・プラグ
を図１〜図７、図９〜図１２、図２２〜図２６の各実施
例のグロー・プラグ４、１２又は１３４等としてあるい
は図１３〜図１４の各実施例の放電電極８８とヒート・
コイル８３又は１１３等としてあるいは図１５〜図１
６、図２１の各実施例のヒート・コイル７３等としてあ
るいは図１７〜図１９の各実施例の放電電極１８８とヒ
ーター１８３等として使うことができる。さらに、光フ
ァイバーを通した上記点火プラグの中心電極と上記シー
ズド型グロー・プラグの保護金属管もしくは保護導電性
セラミック管もしくは保護導電管もしくは保護導電カバ
ーを絶縁し、そして、対向させた点火用放電ギャップ手
段が可能である。これが請求項２、５、１０又は１４記
載の点火用放電ギャップ手段などに対応する。As an example of the discharge electrode 303, a hole is bored from the top or the middle of the spark plug having no outer electrode to the inside of the tip of the center electrode to make it hollow like the discharge electrode 303 and pass an optical fiber through the hole. There is one in which the tip of the center electrode is heated from inside by laser light. Naturally, the insulating property of the center electrode is maintained. Thus, the spark plug in which the laser output device 301 and the optical fiber 302 are combined is used as the spark plug 6, 166, 136 or 456 of each embodiment of FIGS. 1 to 12 and 22 to 26, or each of FIGS. 13 to 21. It can be used as the discharge electrode 89 or 189 of the embodiment. In addition, another discharge electrode 3
As an example of 03, a hole is made from the top of the seeded glow plug to the inside of the tip of the protective metal tube, the protective conductive ceramic tube, the protective conductive tube, or the protective conductive cover, as in the embodiment of FIG. There is a discharge electrode 303 such as 29, which is made hollow and an optical fiber is passed through the hole to heat the tip of the protective conductive tube from the inside with laser light. In this way, the laser output device 30
1 and the optical fiber 302 are combined as a glow plug as the glow plug 4, 12 or 134 of each embodiment of FIGS. 1 to 7, 9 to 12, and 22 to 26, or the glow plug of FIGS. 13 to 14. Discharge electrode 88 and heat of each embodiment
As the coil 83 or 113, etc., or in FIGS.
6, it can be used as the heating coil 73 or the like of each embodiment of FIG. 21, or as the discharge electrode 188 and the heater 183 of each embodiment of FIGS. Further, the center electrode of the ignition plug through the optical fiber is insulated from the protective metal tube, the protective conductive ceramic tube, the protective conductive tube, or the protective conductive cover of the seeded glow plug, and the discharge gap for ignition is opposed. Means are possible. This corresponds to the ignition discharge gap means described in claim 2, 5, 10 or 14.

【００４８】図３０の実施例は上述したレーザー出力装
置３０１、光ファイバー３０２及びシーズド型グロー・
プラグ本体を使った放電電極３０８を図１の実施例に応
用したものである。ナット３０５内側の雄ネジ部分は軸
方向に数箇所に切込みが入っており、ナット３０５を締
めると、その雄ネジ部分が内側に押されて光ファイバー
３０２を圧着する。尚、同様にレーザー出力装置３０
１、光ファイバー３０２及び放電電極３０８を図２〜図
７、図９〜図１４、図２０、図２２〜図２６の各実施例
において各グロー・プラグ又は各熱電極などの代わりに
使用しても構わない。また、点火プラグ６を前述した様
に中空にし、その内側に光ファイバーを通し、中心電極
９の先端部を内側からレーザー光で加熱することも可能
である。In the embodiment of FIG. 30, the laser output device 301, the optical fiber 302 and the seeded glow
The discharge electrode 308 using the plug body is applied to the embodiment of FIG. The male screw portion inside the nut 305 has notches at several positions in the axial direction, and when the nut 305 is tightened, the male screw portion is pushed inward to crimp the optical fiber 302. In addition, similarly, the laser output device 30
1. The optical fiber 302 and the discharge electrode 308 may be used instead of the glow plugs or the heat electrodes in the embodiments of FIGS. 2 to 7, 9 to 14, 20 and 22 to 26. I do not care. It is also possible to make the ignition plug 6 hollow as described above, pass an optical fiber through it, and heat the tip of the center electrode 9 with laser light from the inside.

【００４９】第１発明について最後に以下の事を補足す
る。 １）図３〜図１７、図１８、１９両図、図２１〜図２６
の各実施例において、点火プラグ６又は中心電極９又は
放電電極１８９等の代わりにこちら側にもコイル型また
はシーズド型グロー・プラグを使い、その放電電極を加
熱することもまた可能である。ただし、コイル型グロー
・プラグを使う場合そのヒート・コイルとプラグ本体を
高耐電圧で絶縁する必要が有るし、そのヒート・コイル
に電気エネルギーを供給する絶縁手段（例：絶縁変圧
器、超音波素子と圧電素子の組合せ等。）と交流電源手
段｛例：ＡＣＧ（交流発電機）、インバータ装置な
ど。｝の組合せ、もしくは、絶縁電源手段（例：スイッ
チング電源、インバータ装置。）などが必要になる。あ
るいは、シーズド型グロー・プラグを使う場合、そのヒ
ート・コイルとその導電性の保護カバー（例：保護金属
管、保護セラミック管。）の間を高耐圧で絶縁する必要
がある。Regarding the first invention, the following will be supplemented at the end. 1) FIGS. 3 to 17, FIGS. 18 and 19 and FIGS. 21 to 26
In each of the embodiments, it is also possible to use a coil type or a sheathed type glow plug on this side instead of the spark plug 6, the center electrode 9 or the discharge electrode 189, and heat the discharge electrode. However, when using a coil type glow plug, it is necessary to insulate the heat coil from the plug body with a high withstand voltage, and an insulating means for supplying electric energy to the heat coil (eg, insulation transformer, ultrasonic wave, etc.). A combination of elements and piezoelectric elements, etc.) and AC power supply means (eg: ACG (alternator), inverter device, etc. }, Or an insulated power supply means (eg, switching power supply, inverter device) or the like is required. Alternatively, when using a sheathed glow plug, it is necessary to insulate between the heat coil and the conductive protective cover (eg, protective metal tube, protective ceramic tube) with high withstand voltage.

【００５０】２）前述の第１の放電電極手段と第１の加
熱手段としてグロー・プラグ等を使う実施例を示した
が、その代わりに電熱ヒーターで半導体または導体を加
熱するものなら、セラミック・ヒーターで加熱する導電
性セラミックでも金属でも何でも構わない。ただし、タ
ングステン等の様に高沸騰点の材料を前述の第１の放電
電極手段に使うと電子放射を主に熱電子放射で行え、放
電電極の蒸発が少なくなり、放電電極の寿命の点で有利
となる。前述の第２の放電電極手段として主に外側電極
を持たない点火プラグを使う実施例を示したが、その代
わりに放電電極として使えるものなら導電性セラミック
でも半導体でも金属でも導体でも何でも構わない。2) Although the above-mentioned embodiment in which a glow plug or the like is used as the first discharge electrode means and the first heating means has been shown, the semiconductor or conductor may be heated by an electric heater instead of the ceramic. It does not matter whether it is a conductive ceramic heated by a heater or a metal. However, if a material having a high boiling point such as tungsten is used for the above-mentioned first discharge electrode means, the electron emission can be performed mainly by thermionic emission, the evaporation of the discharge electrode is reduced, and the life of the discharge electrode is reduced. Be advantageous. Although the embodiment using the spark plug having no outer electrode as the second discharge electrode means has been shown, any conductive ceramic, semiconductor, metal or conductor may be used as the discharge electrode means instead.

【００５１】３）「第１発明の放電電極の加熱による熱
電子放出」は「アーク放電による熱電子放射」と加熱の
仕組みは違うけれども、どちらも加熱による熱電子放出
の点で実質的には同じである。普通の蛍光灯は点灯開始
時その事を利用している。点灯前フィラメントを赤熱さ
せて熱電子を放出させ、点灯以降アーク放電みずから熱
電子放射などを行ったり、水銀蒸気の存在によってアー
ク放電を維持している。アーク放電による冷陰極放射の
場合も同様と考えられる。従って、第１発明の場合その
放電電流が小さくてもその自続放電はアーク放電と同様
の特性を持つと考えられるので、その放電維持電圧はか
なり小さく、吹き消し難くなる。このため、エンジンの
点火に第１発明を利用すると、混合気のスワールやタン
ブル等の高速気流によってその自続放電はかなり吹き消
され難くなる、という効果が有る。尚、通常のアーク放
電の場合熱電子放射あるいは冷陰極放射を維持するため
にその放電電流は大きい。3) The "thermoelectron emission by heating the discharge electrode of the first invention" has a different heating mechanism from the "thermoelectron emission by arc discharge", but both are substantially the same in terms of thermionic emission by heating. Is the same. Ordinary fluorescent lamps take advantage of that at the start of lighting. Before lighting, the filament is red-heated to emit thermoelectrons, and after lighting, thermoelectrons are emitted from the arc discharge itself, and arc discharge is maintained by the presence of mercury vapor. The same applies to the case of cold cathode radiation due to arc discharge. Therefore, in the case of the first aspect of the invention, even if the discharge current is small, the self-sustaining discharge is considered to have the same characteristics as the arc discharge, so that the discharge sustaining voltage is considerably small and it is difficult to blow it out. Therefore, when the first invention is used for ignition of the engine, there is an effect that the self-sustaining discharge is hardly blown out by the high-speed air current such as swirl and tumble of the air-fuel mixture. In the case of normal arc discharge, the discharge current is large in order to maintain thermionic emission or cold cathode emission.

【００５２】４）図２２〜図２６に示すプラズマ・ジェ
ット点火を行う各実施例において、シリンダー・ヘッド
が鉄、アルミニウム等の導電体である場合、その導電体
がそのプラズマ・ジェット点火に与える悪影響が大きい
場合、その副室あるいは副燃焼室の内壁と噴射ノズル等
だけ又はそのシリンダー・ヘッド全体を非導電性セラミ
ック等の絶縁体で構成すれば良い。その非導電性セラミ
ックに点火プラグやグロー・プラグを固着した場合に熱
膨脹や熱応力などの問題が大きい場合、さらに点火プラ
グやグロー・プラグを導電性セラミックと非導電性セラ
ミックで構成すれば良い。尚、上記の様なプラズマ・ジ
ェット点火室装置は何もシリンダー・ヘッド部だけに構
成する必要は無いし、プラズマ・ジェット点火室装置単
品にしても構わない。4) In each of the embodiments for plasma jet ignition shown in FIGS. 22 to 26, when the cylinder head is a conductor such as iron or aluminum, the conductor has an adverse effect on the plasma jet ignition. In the case of a large value, only the inner wall of the sub-chamber or the sub-combustion chamber and the injection nozzle or the like or the entire cylinder head may be made of an insulator such as non-conductive ceramic. If problems such as thermal expansion and thermal stress occur when the spark plug or glow plug is fixed to the non-conductive ceramic, the spark plug or glow plug may be made of conductive ceramic and non-conductive ceramic. It should be noted that the plasma jet ignition chamber device as described above does not need to be configured only in the cylinder head portion, and the plasma jet ignition chamber device may be a single unit.

【００５３】５）各実施例において点火時期以外に常時
弱く予備加熱し、点火時期直前頃から通常の加熱やパル
ス的な加熱に移行することも可能である。例えば図１５
の実施例において直流電源（図示せず。）のプラス電源
端子をダイオードを介してヒート・コイル７３の図下側
端子に接続し、ヒート・コイル７３の図上側端子をその
マイナス電源端子に接続するのである。また、図１６の
実施例においてヒート・コイル７３と絶縁トランスを一
旦切り離した後コンデンサを介して接続し直し、ヒート
・コイル７３の両端に前述と同様に直流電源とダイオー
ドの直列回路を接続するのである。 ６）グロー・プラグを使う場合、気体放電による保護金
属管などの消耗は有るが、燃料を主に放電プラズマ・ビ
ームに吹き付けるためグロー・プラグに直接吹き付ける
燃料の量を減らせるので、燃料による急冷サーマル・シ
ョックも衝突ダメージも摩耗も従来に比べて減らせる。
また、グロー・プラグ単独で燃料に着火する場合に比べ
て高温に加熱する必要が無い場合も有るので、この面で
は有利である。5) In each of the embodiments, it is also possible to always perform weak preheating other than the ignition timing, and shift to normal heating or pulse heating immediately before the ignition timing. For example, in FIG.
In this embodiment, the positive power supply terminal of the DC power supply (not shown) is connected to the lower terminal of the heating coil 73 via the diode, and the upper terminal of the heating coil 73 is connected to its negative power terminal. Of. Further, in the embodiment of FIG. 16, the heat coil 73 and the insulating transformer are once disconnected and then reconnected via a capacitor, and a series circuit of a DC power source and a diode is connected to both ends of the heat coil 73 as described above. is there. 6) When a glow plug is used, the protective metal tube is consumed due to gas discharge, but since the fuel is mainly sprayed to the discharge plasma beam, the amount of fuel sprayed directly on the glow plug can be reduced, so quenching by the fuel Thermal shock, collision damage, and wear can be reduced compared to conventional models.
In some cases, it is not necessary to heat the fuel to a high temperature as compared with the case of igniting the fuel with the glow plug alone, which is advantageous in this respect.

【００５４】７）熱電極が燃料もしくは混合気のスワー
ルやタンブル等の（高速）気流などによって冷却されな
い様にその電極表面を網目状あるいはスリット状に非導
電性の断熱材で覆うことも可能である。あるいは一旦非
導電性の断熱材で電極表面をコーティングしてから無数
の小さい穴を分散して開けることも可能である。例え
ば、シーズド型グロー・プラグの導電性保護カバーを上
述の様に非導電性の断熱材で部分的に覆ったり、コイル
型グロー・プラグのヒート・コイルを上述の様に非導電
性の断熱材で部分的に覆ったり、するのである。特に、
コイル型グロー・プラグの場合ヒート・コイルの根元の
方は図２８に示す様に完全にその非導電性の断熱材で埋
設しても構わないから、ヒート・コイルは強度、耐久性
が向上し、爆発ショックに強くなるため都合が良い。 ８）当然の事ながら図５〜図６、図１０〜図１１の各実
施例に図１３〜図２１の各回路を利用できる。7) It is also possible to cover the surface of the hot electrode with a non-conductive heat insulating material in a mesh shape or a slit shape so that the hot electrode is not cooled by a (high-speed) air flow such as swirl or tumble of fuel or air-fuel mixture. is there. Alternatively, it is also possible to coat the surface of the electrode with a non-conductive heat insulating material and then disperse and form numerous small holes. For example, the conductive protective cover of the sheathed glow plug may be partially covered with the non-conductive heat insulating material as described above, or the heat coil of the coil glow plug may be covered with the non-conductive heat insulating material as described above. It is partially covered with. In particular,
In the case of the coil type glow plug, the root of the heat coil may be completely buried in the non-conductive heat insulating material as shown in FIG. 28, so that the heat coil has improved strength and durability. , It is convenient because it is resistant to explosion shock. 8) As a matter of course, the circuits of FIGS. 13 to 21 can be used in the embodiments of FIGS. 5 to 6 and 10 to 11.

【００５５】[0055]

【第１発明の先行技術】 ａ）３０年以上前の家庭用ガス・レンジのヒート・コイ
ルを使った点火装置。（このヒート・プラグは懐中電灯
用豆電球のガラスの代わりに噴射ガスがヒート・コイル
に触れる様に穴の開いた金属で囲まれている様な物だっ
た。） ｂ）３０年以上前から有る焼玉式内燃機関を利用した模
型用２サイクル・エンジンのグロー・プラグ。 ｃ）特開昭６３−２７２９７０号 ｄ）特公平５−５７４０７号 ｅ）特公平５−７４７１５号 ｆ）特公平６−１３８６３号 ｇ）特開平２−７５７６５号 ｈ）実願平５−４１７５１号[Prior Art of the First Invention] a) An ignition device using a heating coil of a household gas range of 30 years or more ago. (This heat plug was like the metal of a flashlight instead of the glass of a miniature light bulb, surrounded by metal with holes so that the spray gas could touch the heat coil.) B) For more than 30 years A two-cycle engine glow plug for a model that uses an existing internal combustion engine. c) JP-A-63-272970 d) JP-B 5-57407 e) JP-B 5-74715 f) JP-B 6-13863 g) JP-A 2-75765 h) Japanese Patent Application No. 5-41751

【００５６】[0056]

【第２発明の背景技術】点火プラグの最も基本的な機能
である飛火現象は、火花放電特性とか、絶縁破壊電圧な
どで表現され、できるだけ低い電圧で放電することが望
まれる。あるいは、同じ絶縁破壊電圧でもできるだけギ
ャップ長を長くすることが着火性能向上の面から望まれ
る。要するにギャップ長の割に絶縁破壊電圧が低いこと
が望まれるのである。一方、絶縁破壊電圧を安定化させ
るために補助電極を近くに設けた電極とそうでない電極
を対向させた３針電極が古くから知られている。これは
第３電極と高電圧電極間の火花放電の照射効果ならびに
イオン供給作用を利用している。これを利用して点火ノ
イズ（電磁波障害）低減のためディストリビュータのロ
ーター電極か固定電極の一方の近くに補助電極を設けて
絶縁破壊電圧を小さくすることも知られている。この場
合、接着剤を用いた方法などでローター電極か固定電極
の一方の電極表面に絶縁体が固着され、さらにその絶縁
体表面に補助電極が固着される。この補助電極の構成方
法を点火プラグに応用すれば、その中心電極か外側電極
の一方の電極表面に絶縁体が固着され、さらにその絶縁
体表面に補助電極が固着されることになる。2. Description of the Related Art The sparking phenomenon, which is the most basic function of a spark plug, is expressed by a spark discharge characteristic, a dielectric breakdown voltage, etc., and it is desired to discharge at a voltage as low as possible. Alternatively, it is desirable from the standpoint of improving ignition performance to make the gap length as long as possible even with the same dielectric breakdown voltage. In short, it is desired that the breakdown voltage is low for the gap length. On the other hand, in order to stabilize the dielectric breakdown voltage, a three-needle electrode in which an electrode provided with an auxiliary electrode in the vicinity and an electrode not provided with the auxiliary electrode are opposed to each other has long been known. This utilizes the irradiation effect of the spark discharge between the third electrode and the high voltage electrode and the ion supply function. It is also known to utilize this to provide an auxiliary electrode near one of the rotor electrode or the fixed electrode of the distributor to reduce the ignition noise (electromagnetic interference) to reduce the dielectric breakdown voltage. In this case, an insulator is fixed to the electrode surface of one of the rotor electrode or the fixed electrode by a method using an adhesive, and the auxiliary electrode is fixed to the surface of the insulator. When this method of constructing the auxiliary electrode is applied to the spark plug, the insulator is fixed to the electrode surface of one of the center electrode and the outer electrode, and the auxiliary electrode is fixed to the surface of the insulator.

【００５７】しかしながら、この絶縁破壊電圧を低減す
る方法を点火プラグに利用しようとすると、『その苛酷
な使用条件下に耐える、信頼性、耐久性および実績の有
る、補助電極を持った点火用放電ギャップ手段を構成す
ることができない』という問題点がある。
（ 問 題 点 ） これは、その苛酷な使用条件下に耐える、信頼性、耐久
性および実績の有る、補助電極の絶縁固着方法がまだ確
立されていない、からである。However, when an attempt is made to apply this method of reducing the dielectric breakdown voltage to the spark plug, "Ignition discharge with an auxiliary electrode, which has a proven record of reliability, durability and performance under severe operating conditions, is used. The gap means cannot be configured ”.
(Problem) This is because the method of insulating and fixing the auxiliary electrode, which can withstand the harsh conditions of use, has reliability, durability and a proven track record, has not yet been established.

【００５８】例えば、点火プラグに使う絶縁体は、常温
時および高温時で高電圧に耐える電気絶縁性、爆発・吸
気行程時の急熱急冷の熱サイクルに耐える耐熱衝撃性、
爆発に対する機械的強度、ガソリン、アルコール等の燃
料、オイルに添加される化合物に対する耐腐食性などの
耐久性（寿命）、電気的、熟的、機械的及び化学的に優
れた特性が求められる。また、電極の方も、絶縁破壊電
圧が低く、かつ長時間使用しても絶縁破壊電圧の上昇が
少ない耐久性、オットー・サイクル型エンジンの場合に
は爆発時の高温度を速やかに逃がす熱伝導性、鉛化合物
に耐える耐食性などが求められる。さらに、電極を絶縁
体で絶縁固着した場合、その固着手段には機械的衝撃に
対する堅牢性、高温高圧下での機密性、耐汚損性、耐プ
レイグニション性などが求められる。従って、補助電
極、これを絶縁する絶縁体、及び、これらの固着手段に
もその様な事が求められる。For example, the insulator used for the spark plug has an electrical insulation property that can withstand a high voltage at room temperature and a high temperature, a thermal shock resistance that can withstand a thermal cycle of rapid heating and quenching during an explosion / intake stroke,
It is required to have excellent mechanical strength against explosion, durability (lifetime) such as corrosion resistance to fuels such as gasoline and alcohol, compounds added to oil, and electrical, maturity, mechanical and chemical properties. The electrodes also have low breakdown voltage, and the durability does not increase even after long-term use. In the case of an Otto cycle engine, heat conduction that quickly escapes the high temperature at the time of explosion , Corrosion resistance to withstand lead compounds, etc. are required. Further, when the electrodes are insulated and fixed with an insulator, the fixing means is required to have robustness against mechanical impact, airtightness at high temperature and high pressure, stain resistance, pre-ignition resistance and the like. Therefore, the auxiliary electrode, the insulator that insulates the auxiliary electrode, and the fixing means for these are also required to have such a thing.

【００５９】[0059]

【第２発明の目的】そこで、第２発明は、その苛酷な使
用条件下に耐える、信頼性、耐久性および実績の有る、
補助電極を持った点火用放電ギャップ手段を提供するこ
とを目的としている。The object of the second invention is, therefore, that it can withstand the harsh conditions of use, has reliability, durability and a proven track record.
It is an object to provide an ignition discharge gap means having an auxiliary electrode.

【００６０】[0060]

【第２発明の開示】即ち、第２発明は、第１の点火プラ
グの中心電極と外側電極を持たない第２の点火プラグの
中心電極を燃焼室内で対向させて１対の放電電極を形成
し、前記第１の点火プラグの外側電極を補助電極とした
点火用放電ギャップ手段である。又は、第２発明は、第
１、第２の点火プラグ両方の中心電極を燃焼室内で対向
させて１対の放電電極を形成し、前記各点火プラグの外
側電極を補助電極とした点火用放電ギャップ手段であ
る。又は、第２発明は、外側電極を持たない第１、第２
の点火プラグ両方の中心電極を燃焼室内で対向させて１
対の放電電極を形成し、前記燃焼室の内壁から一方の前
記中心電極の近辺に導電性の突起物を設けて補助電極と
した点火用放電ギャップ手段である。DISCLOSURE OF THE INVENTION In the second invention, the center electrode of the first spark plug and the center electrode of the second spark plug having no outer electrode are opposed to each other in the combustion chamber to form a pair of discharge electrodes. The discharge electrode means for ignition uses the outer electrode of the first spark plug as an auxiliary electrode. Alternatively, in the second invention, the center electrodes of both the first and second spark plugs are opposed to each other in the combustion chamber to form a pair of discharge electrodes, and the outer electrodes of each of the spark plugs are used as auxiliary electrodes for ignition discharge. Gap means. Alternatively, the second invention is the first and second inventions having no outer electrode.
Set the center electrodes of both spark plugs facing each other in the combustion chamber 1
It is a discharge gap means for ignition which forms a pair of discharge electrodes and has a conductive protrusion provided from the inner wall of the combustion chamber near one of the center electrodes to serve as an auxiliary electrode.

【００６１】このことによって、前記両点火プラグの中
心電極が１対の放電電極を形成し、一方または両方の前
記外側電極がその補助電極となり、前記各点火プラグ中
に有る碍子などの絶縁体がこれら３つの電極それぞれを
絶縁する。あるいは、その補助電極に関して、燃焼壁に
ボルトをネジ止めする等してその内壁に突起物を簡単に
構成することができるので、この導電性の突起物がその
補助電極となる。その結果、外側電極または接地電極を
補助電極とし、両点火プラグの中心電極を１対の主電極
としたので、従来の点火プラグが持つ、苛酷な使用条件
下に耐える、信頼性、耐久性および実績の有る中心電
極、外側電極（又は接地電極）、内蔵の絶縁体、及び、
その絶縁固着手段、方法をそのまま利用できるので、第
２発明の点火用放電ギャップ手段はその苛酷な使用条件
下に耐える、信頼性、耐久性および実績の有るものとな
る、という効果が第２発明に有る。（ 第 ２ 発 明
の効 果 ） 尚、３針電極と同様な作用により第２発明の点火用放電
ギャップ手段は、そのギャップ長の割に両放電電極間の
絶縁破壊電圧が従来より小さくなる。As a result, the center electrodes of both the spark plugs form a pair of discharge electrodes, one or both of the outer electrodes serve as auxiliary electrodes thereof, and insulators such as insulators in each of the spark plugs. Insulate each of these three electrodes. Alternatively, with respect to the auxiliary electrode, it is possible to easily form a projection on the inner wall of the auxiliary wall by screwing a bolt to the combustion wall, so that the conductive projection serves as the auxiliary electrode. As a result, the outer electrode or the ground electrode is used as an auxiliary electrode, and the center electrodes of both spark plugs are used as a pair of main electrodes, so that the conventional spark plugs have durability, durability, and durability under severe use conditions. Proven center electrode, outer electrode (or ground electrode), built-in insulator, and
Since the insulation fixing means and method can be used as they are, the second aspect of the present invention is that the ignition discharge gap means of the second invention can withstand the harsh conditions of use, have reliability, durability and a proven track record. There is. (Effect of the second emission) The discharge gap means for ignition according to the second aspect of the invention has a smaller dielectric breakdown voltage between the discharge electrodes than the conventional one because of the same action as that of the three-needle electrode.

【００６２】尚、その放電ギャップ長の割に絶縁破壊電
圧の低下に伴って高電圧を供給する点火装置の出力電圧
を減らして節約できる分をその出力電流の増加に回すこ
とができるから、その点火装置の出力電力を増やさず一
定のままその出力電流を増加させることができる。例え
ば、同じ１次側電流（、同じ１次側励磁インダクタン
ス）のまま点火コイルの巻数比を下げて２次側電流を増
加させることができる。その結果、その点火装置の出力
電力を増やさずにその放電電流値を大きくして自続放電
のプラズマ・ビームを太くすることによって放電プラズ
マ・ビームが燃料粒子と遭遇する確立をさらに増大さ
せ、着火性能をさらに向上させることができる、という
効果も有る。 （ 追 加 効
果 ）Since the output voltage of the ignition device that supplies a high voltage in accordance with the decrease in the dielectric breakdown voltage for the discharge gap length can be reduced and saved, the output current can be increased. It is possible to increase the output current of the ignition device without increasing the output power of the ignition device. For example, it is possible to increase the secondary side current by reducing the turn ratio of the ignition coil while keeping the same primary side current (and the same primary side exciting inductance). As a result, by increasing the discharge current value and increasing the plasma beam of the self-sustained discharge without increasing the output power of the ignition device, the probability that the discharge plasma beam encounters the fuel particles is further increased, and the ignition is performed. There is also an effect that the performance can be further improved. (Additional effect)

【００６３】また、同一の点火出力電力なら、点火装置
の２次側最大出力電圧を低く、あるいは、２次側出力電
流を大きく設定できる点火用放電ギャップ手段で有れば
有る程、両放電電極手段間の静電容量、高圧コードの浮
遊容量もしくは点火コイルの巻線間静電容量あるいはこ
れらの絶縁抵抗、漏洩電流などの影響を受け難くなるの
で、２次側出力電圧の立上り（マイナス電圧の場合なら
立下り）が鋭くなり、点火タイミングのずれが小さくな
り、しかも、かぶりに強くなる、という効果が有る。
（ 追
加 効 果 ） オットー・サイクル型エンジンの場合、点火タイミング
のずれが小さくなれば点火時期が正確になり、上死点直
後に最大爆発圧力に正確に設定できるためエンジン性能
が向上する。Further, as long as the ignition output power is the same, as long as the discharge gap means for ignition is capable of setting the secondary maximum output voltage of the ignition device to be low or the secondary output current to be large, both discharge electrodes are provided. It becomes difficult to be affected by the capacitance between the means, the stray capacitance of the high voltage cord, the capacitance between the windings of the ignition coil, the insulation resistance of these, the leakage current, etc. In this case, there is an effect that the fall) becomes sharp, the deviation of the ignition timing becomes small, and moreover, it becomes stronger against fogging.
(Addition
Effect: In the case of Otto cycle type engine, the ignition timing becomes accurate if the deviation of the ignition timing becomes small, and the engine performance is improved because the maximum explosion pressure can be accurately set immediately after the top dead center.

【００６４】それから、強力なスパークが必要無いと
き、点火装置の点火エネルギーを小さくすると、一方の
中心電極と補助電極の間だけでスパークを発生させるこ
とができるため、エネルギーを節約したり、電極消耗を
防止したりすることができる。（ 追 加 効 果 ）Then, when a strong spark is not required, if the ignition energy of the ignition device is made small, the spark can be generated only between the one center electrode and the auxiliary electrode, so that the energy is saved and the electrode is consumed. Can be prevented. (Additional effect)

【００６５】[0065]

【第２発明を実施するための最良の形態】第２発明をよ
り詳細に説明するために以下添付図面に従ってこれを説
明する。図３１の実施例は、請求項３０記載の点火用放
電ギャップ手段に対応し、半球形の燃焼室２２４と第２
発明を組み合わせたものである。図中２０９はＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータ回路（図示していないが入力直流電源と接
続される。）、１６０は点火制御手段、２１４は点火コ
イル、２２５はシリンダー・ヘッド、２２６はピストン
・ヘッドである。点火プラグ８５、２１９が前述第１、
第２の点火プラグに相当し、中心電極８６、２２１が１
対の放電電極を形成し、２つの外側電極８７がその補助
電極となる。アースはエンジン・アース又は自動車ボデ
ィ・アース又はエンジンを固定する構造物もしくは構築
物へのアースである。その結果、従来の点火プラグが持
つ、苛酷な使用条件下に耐える、信頼性、耐久性および
実績のある中心電極、外側電極、絶縁碍子および絶縁固
着手段、方法をほとんどそのまま利用しているので、こ
の実施例を含め、第２発明の点火用放電ギャップ手段は
苛酷な使用条件下に耐える、信頼性、耐久性および実績
の有るものとなる。そして、３針電極と同様な作用によ
りこの点火用放電ギャップ手段はそのギャップ長の割に
両放電電極（中心電極８６、２２１）間の絶縁破壊電圧
が従来より小さくなる。尚、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路
２０９、点火制御手段１６０及び点火コイル２１４等が
構成するＣＤＩ式点火装置は電流遮断式点火装置でも圧
電式点火装置でももちろん構わない。また、１次、２次
コイルの電圧極性は図３１に示すのと逆でも構わない。
さらに、図３１で中心電極２２１をプレ・イグニッショ
ン防止のために点線で示す様に短くしても構わない。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In order to describe the second invention in more detail, it will be described below with reference to the accompanying drawings. The embodiment of FIG. 31 corresponds to the discharge gap means for ignition according to claim 30, and has a hemispherical combustion chamber 224 and a second combustion chamber 224.
It is a combination of inventions. 209 in the figure is DC-D
A C converter circuit (not shown, but connected to an input DC power source), 160 is ignition control means, 214 is an ignition coil, 225 is a cylinder head, and 226 is a piston head. The spark plugs 85 and 219 are the first,
Corresponding to the second spark plug, the center electrodes 86, 221 are 1
A pair of discharge electrodes are formed, and the two outer electrodes 87 serve as auxiliary electrodes. The earth is an engine earth or an automobile body earth or an earth to a structure or a structure for fixing the engine. As a result, since the center electrode, the outer electrode, the insulator and the insulation fixing means and method, which the conventional spark plug withstands the harsh conditions of use, have reliability, durability and a proven track record, are used almost as they are, Including this embodiment, the ignition discharge gap means of the second invention is reliable, durable and has a proven record of withstanding severe operating conditions. Due to the same action as that of the three-needle electrode, the discharge gap means for ignition has a dielectric breakdown voltage between both discharge electrodes (center electrodes 86, 221) which is smaller than that of the conventional one, despite the gap length. Incidentally, the CDI type ignition device formed by the DC-DC converter circuit 209, the ignition control means 160, the ignition coil 214 and the like may be a current interruption type ignition device or a piezoelectric type ignition device. The voltage polarities of the primary and secondary coils may be opposite to those shown in FIG.
Further, in FIG. 31, the center electrode 221 may be shortened as shown by the dotted line to prevent pre-ignition.

【００６６】図３２の実施例は、請求項３０記載の点火
用放電ギャップ手段に対応し、クサビ形を変形した燃焼
室９７と第２発明を組み合わせたものである。図中９１
は点火装置、８０はバルブ、９９はシリンダー・ヘッ
ド、１００はピストン・ヘッドである。点火プラグ９
２、９３が前述第１、第２の点火プラグに相当し、中心
電極９４、９６が１対の放電電極を形成し、２つの外側
電極９５がその補助電極となる。尚、後述する図６５の
様にクサビ形燃焼室２３１等と点火プラグ２２７、２２
８を組み合わせた点火用放電ギャップ手段もまた可能で
ある。The embodiment of FIG. 32 corresponds to the discharge gap means for ignition according to claim 30, and is a combination of the combustion chamber 97 having a modified wedge shape and the second invention. 91 in the figure
Is an igniter, 80 is a valve, 99 is a cylinder head, and 100 is a piston head. Spark plug 9
Reference numerals 2 and 93 correspond to the first and second spark plugs, the center electrodes 94 and 96 form a pair of discharge electrodes, and the two outer electrodes 95 serve as auxiliary electrodes thereof. As will be described later with reference to FIG. 65, the wedge-shaped combustion chamber 231 and the like and the spark plugs 227, 22.
A discharge gap means for ignition in combination with 8 is also possible.

【００６７】図３３は簡略化した平面図で、１１７は燃
焼室、１０８、１１８はバルブである。図３３の実施例
はバスタブ形を変形した燃焼室１１７と第２発明を組み
合わせたもので、請求項３０記載の点火用放電ギャップ
手段に対応する。点火プラグ１２０、１３０が前述第
１、第２の点火プラグに相当し、両軸がほぼ同一方向に
並んでいる。点火装置、電気配線などは省略されている
が、図３１の実施例の場合と同様である。尚、点火プラ
グ１２０の代わりに後述する図３５の点火プラグ３２、
図４０の沿面放電型の点火プラグ５２、図４１の点火プ
ラグ６２又は図４２〜図５３の各図に示す点火プラグを
使うこともできる。FIG. 33 is a simplified plan view, in which 117 is a combustion chamber and 108 and 118 are valves. The embodiment of FIG. 33 is a combination of the combustion chamber 117 having a modified bathtub shape and the second invention, and corresponds to the discharge gap means for ignition according to claim 30. The spark plugs 120 and 130 correspond to the above-mentioned first and second spark plugs, and both shafts are arranged in substantially the same direction. Although the ignition device, electric wiring, etc. are omitted, it is the same as in the case of the embodiment of FIG. Incidentally, instead of the spark plug 120, a spark plug 32 of FIG.
It is also possible to use the creeping discharge type spark plug 52 of FIG. 40, the spark plug 62 of FIG. 41, or the spark plug shown in each of FIGS. 42 to 53.

【００６８】図３４の実施例は半球形の燃焼室２７と第
２発明を組み合わせたもので、請求項３０記載の点火用
放電ギャップ手段に対応する。点火プラグ２２、２３が
前述第１、第２の点火プラグに相当する。ただし、外側
電極２５が各中心電極２４、２６に対して最適な位置に
来る様に点火プラグ２２のネジ切り位置、締付けトル
ク、ガスケットの厚さ、外側電極２５の固着位置などを
管理する必要がある。The embodiment of FIG. 34 is a combination of the hemispherical combustion chamber 27 and the second invention, and corresponds to the ignition discharge gap means of claim 30. The spark plugs 22 and 23 correspond to the above-mentioned first and second spark plugs. However, it is necessary to control the threading position of the ignition plug 22, the tightening torque, the thickness of the gasket, the fixing position of the outer electrode 25, etc. so that the outer electrode 25 is located at the optimum position with respect to each center electrode 24, 26. is there.

【００６９】図３５は簡略化した平面図である。図３５
の実施例はバスタブ形を変形した燃焼室３７と第２発明
を組み合わせたもので、請求項３１記載の点火用放電ギ
ャップ手段に対応する。沿面放電型の点火プラグ３２、
３３が前述第１、第２の点火プラグに相当し、両軸がほ
ぼ同一方向に並んでいる。点火装置、電気配線などは省
略されているが、図３１の実施例の場合と同様である。
点火プラグ３２又は３３の代わりに後述する図４０の実
施例で使われるタイプの沿面放電型の点火プラグ５２又
は図４１の点火プラグ６２又は図４２〜図５３の各図に
示す点火プラグを用いても構わない。FIG. 35 is a simplified plan view. FIG.
This embodiment is a combination of the combustion chamber 37 having a modified bathtub shape and the second invention, and corresponds to the ignition discharge gap means according to claim 31. Creeping discharge type spark plug 32,
Reference numeral 33 corresponds to the above-mentioned first and second spark plugs, and both shafts are arranged in substantially the same direction. Although the ignition device, electric wiring, etc. are omitted, it is the same as in the case of the embodiment of FIG.
Instead of the spark plug 32 or 33, a creeping discharge type spark plug 52 of the type used in the embodiment of FIG. 40 described later, a spark plug 62 of FIG. 41, or a spark plug shown in each of FIGS. 42 to 53 is used. I don't mind.

【００７０】図３６の実施例は、半球形の燃焼室４７と
第２発明を組み合わせたもので、請求項３２記載の点火
用放電ギャップ手段に対応する。点火プラグ４２、４３
が前述の第１、第２の点火プラグに、途中からネジが切
ってあるボルト４５が前述の導電性の突起物つまり補助
電極に、それぞれ相当する。この場合、図３４の実施例
の様に外側電極２５の中心電極２４、２６に対する位置
に注意する必要は無い。尚、各中心電極４４、４６の先
端部を図２６の中心電極１３９の様に少し大きい球状に
すれば、点火プラグ４２、４３をもっと離して固着でき
るので、各中心軸を円周方向と垂直にできるなど、空間
的な配置に自由度が増す。The embodiment of FIG. 36 is a combination of the hemispherical combustion chamber 47 and the second invention, and corresponds to the ignition discharge gap means according to claim 32. Spark plugs 42, 43
Corresponds to the above-mentioned first and second spark plugs, and the bolt 45 having a screw cut from the middle corresponds to the above-mentioned conductive protrusion, that is, the auxiliary electrode. In this case, it is not necessary to pay attention to the position of the outer electrode 25 with respect to the center electrodes 24 and 26 as in the embodiment of FIG. If the tip ends of the center electrodes 44 and 46 are made into a slightly larger spherical shape like the center electrode 139 of FIG. 26, the spark plugs 42 and 43 can be fixed further apart, so that the center axes are perpendicular to the circumferential direction. You can increase the degree of freedom in spatial arrangement.

【００７１】図３７の実施例は図３１の実施例を改良し
たものである。各電極の出っ張りを引っ込めてプレ・イ
グニッション防止を強化している。The embodiment shown in FIG. 37 is a modification of the embodiment shown in FIG. The protrusion of each electrode is retracted to strengthen pre-ignition prevention.

【００７２】図３８の実施例は半球型燃焼室のほぼ側面
で２点点火を行うことができる様に各ほぼ側面に点火用
放電ギャップ手段を１つずつ形成したものである。同様
に３点点火、４点点火、５点点火以上を行なえる様に各
ほぼ側面に点火用放電ギャップ手段を１つずつ形成して
も良い。この事は半球型燃焼室に限らない。In the embodiment shown in FIG. 38, one ignition discharge gap means is formed on each substantially side surface of the hemispherical combustion chamber so that two-point ignition can be performed on each side surface. Similarly, one ignition discharge gap means may be formed on substantially each side surface so that three-point ignition, four-point ignition, five-point ignition or more can be performed. This is not limited to hemispherical combustion chambers.

【００７３】図３９の平面図に示す実施例も半球型燃焼
室のほぼ側面で２点点火を行うことができる様に各ほぼ
側面に点火用放電ギャップ手段を１つずつ形成したもの
であるが、全ての点火プラグが図面に平行に固定されて
いる。スペースが許すなら同様に３点点火、４点点火、
５点点火以上を行なえる様に各ほぼ側面に点火用放電ギ
ャップ手段を１つずつ形成しても良い。この事は半球型
燃焼室に限らない。In the embodiment shown in the plan view of FIG. 39, one ignition discharge gap means is formed on each side surface of the hemispherical combustion chamber so that two-point ignition can be performed on the side surfaces. , All spark plugs are fixed parallel to the drawing. Similarly, if space allows, 3-point ignition, 4-point ignition,
One ignition discharge gap means may be formed on each substantially side surface so that five-point ignition or more can be performed. This is not limited to hemispherical combustion chambers.

【００７４】図４０の実施例では、沿面放電型の点火プ
ラグ５２と外側電極の無い点火プラグ５３の位置関係だ
けが示されている。図３１の実施例の様に半球形燃焼室
のエンジンに点火プラグ５２、５３を固着しても良い
し、図３２の実施例の様に変形クサビ形燃焼室のエンジ
ンに点火プラグ５２、５３を固着しても良いし、後述す
る図６５の実施例の様にクサビ形燃焼室のエンジンに点
火プラグ５２、５３を固着しても良い。あるいは、これ
らの例において、図３５の実施例で用いたタイプの沿面
放電型の点火プラグ３２を点火プラグ５２の代わりに使
うこともできる。In the embodiment shown in FIG. 40, only the positional relationship between the creeping discharge type ignition plug 52 and the ignition plug 53 having no outer electrode is shown. The spark plugs 52 and 53 may be fixed to the engine of the hemispherical combustion chamber as in the embodiment of FIG. 31, or the spark plugs 52 and 53 may be attached to the engine of the modified wedge-shaped combustion chamber as in the embodiment of FIG. The spark plugs 52 and 53 may be fixed to the engine of the wedge type combustion chamber as in the embodiment of FIG. 65 described later. Alternatively, in these examples, the creeping discharge type ignition plug 32 of the type used in the embodiment of FIG. 35 can be used instead of the ignition plug 52.

【００７５】図４１は点火プラグ６２の中心電極６４、
外側電極６５部分の平面図、正面図で、点火プラグ６２
は図３１の点火プラグ８５、図３２の点火プラグ９２、
図３３の点火プラグ１２０等を改良したものである。外
側電極６５の形に特徴があり、外側電極６５の耐熱衝撃
性や熱強度が向上する。図３１の点火プラグ８５、図３
２の点火プラグ９２、図３３の点火プラグ１２０又は図
４０の点火プラグ５２等の代わりに点火プラグ６２を用
いることができる。外側電極６５を４方向から支えてい
るが、同様に２方向からでも３方向からでもあるいは５
方向以上から支えても構わない。この事は後述する図４
２〜図４５の各点火プラグでも言える。FIG. 41 shows the center electrode 64 of the spark plug 62,
The spark plug 62 is a plan view and a front view of the outer electrode 65.
Is a spark plug 85 of FIG. 31, a spark plug 92 of FIG.
This is a modification of the spark plug 120 and the like shown in FIG. The shape of the outer electrode 65 is characteristic, and the thermal shock resistance and heat strength of the outer electrode 65 are improved. Spark plug 85 of FIG. 31, FIG.
The spark plug 62 can be used instead of the spark plug 92 of FIG. 2, the spark plug 120 of FIG. 33, the spark plug 52 of FIG. The outer electrode 65 is supported from four directions, but similarly from two directions, three directions, or five directions.
You may support from more than one direction. This is shown in Figure 4 below.
The same applies to each spark plug in FIGS.

【００７６】図４２〜図４５の各図は図４１の点火プラ
グ６２の中心電極６４の長さと外側電極６５の形状を変
えた点火プラグ先端部の正面図である。これらの点火プ
ラグを図３１の点火プラグ８５、図３２の点火プラグ９
２、図３３の点火プラグ１２０又は図４０の点火プラグ
５２等の代わりに用いることができる。Each of FIGS. 42 to 45 is a front view of a spark plug tip portion in which the length of the center electrode 64 and the shape of the outer electrode 65 of the spark plug 62 of FIG. 41 are changed. These spark plugs are the spark plug 85 of FIG. 31 and the spark plug 9 of FIG.
2, the spark plug 120 of FIG. 33 or the spark plug 52 of FIG. 40 can be used instead.

【００７７】図４６〜図４９の各図は図４２〜図４５の
各図に示す点火プラグを２極型に変えた点火プラグの先
端部の正面図である。同様に外側電極の数を増やして３
極型、４極型、５極型以上にしても構わない。これらの
点火プラグを図３１の点火プラグ８５、図３２の点火プ
ラグ９２、図３３の点火プラグ１２０又は図４０の点火
プラグ５２等の代わりに用いることができる。Each of FIGS. 46 to 49 is a front view of the tip portion of the spark plug in which the spark plug shown in each of FIGS. 42 to 45 is changed to a two-pole type. Similarly, increase the number of outer electrodes to 3
It may be a pole type, a 4-pole type, a 5-pole type or more. These spark plugs can be used instead of the spark plug 85 of FIG. 31, the spark plug 92 of FIG. 32, the spark plug 120 of FIG. 33, the spark plug 52 of FIG. 40, or the like.

【００７８】図５０〜図５３の各図は点火プラグの先端
部の正面図である。これらの点火プラグの中心電極の先
を外側に張り出したので、図３７〜図３９の各実施例の
様に外側電極の無い点火プラグとほぼ直角に固定する場
合、その外側電極が無い点火プラグの中心電極の張り出
し長さを短くすることもできるため、プレ・イグニッシ
ョン防止と電極消耗防止のために都合が良い。50 to 53 are front views of the tip of the spark plug. Since the tips of the center electrodes of these spark plugs are projected outward, when fixing the spark plugs without outer electrodes substantially at right angles as in the embodiments of FIGS. Since the overhanging length of the center electrode can be shortened, it is convenient for preventing pre-ignition and electrode wear.

【００７９】第２発明について最後に以下の事を補足す
る。 １）図３１〜図３３、図３５の各実施例では２極型の点
火プラグ８５、９２、１２０、３２又は３３が使われて
いるが、これらは３極型または４極型点火プラグでも良
いし、図３５又は図４０の沿面放電型点火プラグでも良
い。 ２）先行技術の特開昭６０−２３７１６４号にプラズマ
・ジェット点火プラグと外側電極の無い通常の点火プラ
グに似た様な点火プラグを対向させた実施例が開示さ
れ、第２発明と似ているけれども、以下の３点で両者は
異なる。 ａ）プラズマ・ジェット点火プラグだと極めて大きなエ
ネルギーを使うし、そのためプラズマ・ジェット点火プ
ラグに耐久性が無く、その専用点火装置に電気エネルギ
ーを供給する発電機やエンジンの負担（出力の数＋パー
セント）が重くなるので、プラズマ・ジェット点火プラ
グを使用したエンジンも自動車なども未だ実用化されて
いないし、市販もされていないし、実績も無い。その
点、第２発明だと実績の有る通常の点火プラグ２つを使
用するし、プラズマ・ジェット点火プラグほど極めて大
きなエネルギーを消費しないから、それと比べて省エネ
ルギーで、信頼性、耐久性および実績が有り、実用的で
ある。 ｂ）第２発明の場合２つの点火プラグの中心電極間での
放電が主で点火装置は１つで良い。これに対して先願発
明の場合。主点火用放電ギャップ間にプラズマ・ジェッ
ト点火プラグのプラズマ・ジェットを噴き付けて主放電
を行う。つまり、プラズマ・ジェット点火プラグがトリ
ガー装置として使用されている。このため、主点火用放
電ギャップ用とプラズマ・ジェット点火プラグ用２つの
点火装置（又は高電圧電源）が必要である。開示例では
２つを１つにまとめている。 ｃ）第２発明の場合両点火プラグの位置関係、方向関係
に自由度が有るのに対して先願発明の場合プラズマ・ジ
ェット点火プラグのジェット噴き出し方向に主点火用放
電ギャップが無ければならないので、燃焼室での固定位
置関係が限定されてしまう。Regarding the second invention, the following will be supplemented at the end. 1) Although the two-pole type ignition plugs 85, 92, 120, 32 or 33 are used in each of the embodiments shown in FIGS. 31 to 33 and 35, these may be three-pole type or four-pole type ignition plugs. However, the creeping discharge type spark plug of FIG. 35 or 40 may be used. 2) A prior art Japanese Patent Laid-Open No. 60-237164 discloses an embodiment in which a plasma jet spark plug and a spark plug similar to a normal spark plug without an outer electrode are opposed to each other, and similar to the second invention. However, they differ in the following three points. a) Plasma jet spark plugs use extremely large amounts of energy, so the plasma jet spark plug is not durable, and the burden on the generator and engine that supplies electrical energy to its dedicated ignition device (number of outputs + percent) ) Becomes heavy, neither an engine using a plasma jet ignition plug nor an automobile has been put into practical use yet, and it has not been put on the market, nor has a track record. In that respect, the second invention uses two ordinary spark plugs that have a proven track record, and does not consume much larger energy than the plasma jet spark plug, so it is energy-saving compared to that, and has reliability, durability, and a track record. Yes, it is practical. b) In the case of the second invention, the main discharge is between the center electrodes of the two spark plugs, and only one ignition device is required. On the other hand, in the case of the prior invention. A plasma jet from a plasma jet ignition plug is injected between the main ignition discharge gaps to perform main discharge. That is, the plasma jet ignition plug is used as a trigger device. Therefore, two igniters (or high voltage power supplies) for the main ignition discharge gap and the plasma jet ignition plug are required. In the disclosed example, the two are combined into one. c) In the case of the second invention, there is a degree of freedom in the positional relationship and the directional relationship of both spark plugs, whereas in the case of the invention of the prior application, there must be a main ignition discharge gap in the jet ejection direction of the plasma jet spark plug. However, the fixed positional relationship in the combustion chamber is limited.

【００８０】３）先行技術の実開昭５６−７１９２５号
にはプラズマ・ジェット点火プラグとシリンダー・ヘッ
ドに埋め込んだ絶縁電極を対向させた実施例が開示さ
れ、第２発明と似ているけれども、以下の４点で両者は
異なる。 ａ）上記２）のａ）項と同じ。 ｂ）第２発明の場合２つの点火プラグの中心電極間での
放電が主であるのに対して先願考案の場合プラズマ・ジ
ェット点火プラグでの放電が主で、絶縁電極はそのプラ
ズマ火炎ガスを吸引する点に特徴が有る。 ｃ）このため２つの点火装置（又は高電圧電源）が必要
である。 ｄ）第２発明の場合両点火プラグの位置関係、方向関係
に自由度が有るのに対して先願考案の場合プラズマ・ジ
ェット点火プラグの噴出口が絶縁電極に面している必要
が有るので、燃焼室での両固定位置関係が限定される。 ｅ）絶縁電極が電極をシリンダー・ヘッドと絶縁して燃
焼室壁面に埋め込んだ構造に成っているので、通常の点
火プラグほど製造、市販化に実績が無く、実現も部品交
換も困難で、実用的でない。3) The prior art Japanese Utility Model Laid-Open No. 56-71925 discloses an embodiment in which a plasma jet ignition plug and an insulating electrode embedded in a cylinder head are opposed to each other, and although it is similar to the second invention, Both are different in the following four points. a) Same as item a) in 2) above. b) In the case of the second invention, the discharge between the center electrodes of the two spark plugs is mainly, whereas in the case of the prior invention, the discharge is mainly in the plasma jet spark plug, and the insulating electrode is the plasma flame gas. The feature is that it sucks in. c) This requires two igniters (or high voltage power supplies). d) In the case of the second invention, there is a degree of freedom in the positional relationship and the directional relationship between the two spark plugs, whereas in the case of the prior application, it is necessary that the jet outlet of the plasma jet spark plug faces the insulated electrode. The fixed positional relationship between the two is limited in the combustion chamber. e) Since the insulated electrode has a structure in which the electrode is insulated from the cylinder head and embedded in the wall surface of the combustion chamber, it has not been manufactured and commercialized as a normal spark plug, and it is difficult to realize and replace parts. Not relevant.

【００８１】４）先行技術の特開平２−１２３２８２号
には通常の点火プラグに似た点火プラグの中心電極と接
地電極がワイド・ギャップ（沿面放電型ギャップ）を形
成し、外側電極を持たない別の点火プラグの中心電極と
前述の中心電極がネロー・ギャップを形成し、エンジン
の負荷状態に応じて前記ワイド・ギャップか前記ネロー
・ギャップに接続を切換えてどちらか一方でスパークを
発生させる実施例が開示されている。第２発明と似てい
るけれど以下の４点で両者は異なる。 ａ）先願考案の場合、負荷状態に応じて３電極のうち２
電極が活用され、３電極は同時に活用されないが、第２
発明では３電極が同時に活用される。 ｂ）先願考案だと外側電極も主電極であるが、第２発明
では外側電極は補助電極である。 ｃ）外側電極を補助電極にしたことに第２発明の特徴が
有り、その結果、主ギャップ（両中心電極間ギャップ）
のギャップ長を自由に設定でき、先願考案ほど両点火プ
ラグをかなり接近させたり、中心電極を長く突き出す必
要が無いから、先願考案に比べて両点火プラグの固着位
置関係に自由度が有ったり、プレイグニションし難く、
両中心電極の消耗が少なくて済む。 ｄ）先願考案の場合１つの点火プラグの中心電極と外側
電極がワイド・ギャップを形成するためそのギャップは
沿面放電型に近くなるので、その放電プラズマ・ビーム
はその絶縁碍子などの絶縁体壁面に沿って発生し、せっ
かくワイド・ギャップを形成しても着火の面で不利にな
るし、その絶縁体壁面が放電プラズマ・ビームに接触す
るので耐久性に問題が有る。これに対し、第２発明だと
２つの点火プラグの中心電極がワイド・ギャップを形成
するので、放電プラズマ・ビームを混合気中に突き出す
形になり、放電プラズマ・ビームは混合気中を通り、着
火し易くなる。4) In Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-123282 of the prior art, the center electrode and ground electrode of an ignition plug similar to an ordinary ignition plug form a wide gap (creeping discharge type gap) and have no outer electrode. A center electrode of another spark plug and the center electrode described above form a narrow gap, and a spark is generated by switching the connection to either the wide gap or the narrow gap depending on the load condition of the engine. Examples are disclosed. Although similar to the second invention, they differ in the following four points. a) In the case of the prior invention, 2 out of 3 electrodes are used depending on the load condition.
The electrodes are used, the three electrodes are not used at the same time, but the second
In the invention, three electrodes are utilized simultaneously. b) In the invention of the prior application, the outer electrode is also the main electrode, but in the second invention, the outer electrode is the auxiliary electrode. c) The feature of the second invention is that the outer electrode is used as an auxiliary electrode, and as a result, the main gap (gap between both center electrodes) is obtained.
The gap length can be set freely, and it is not necessary to bring both spark plugs considerably closer to each other or to project the center electrode longer than in the previous invention, so there is more freedom in the fixed positional relationship of both spark plugs compared to the previous invention. It ’s difficult to playignition,
The consumption of both center electrodes is small. d) In the case of the prior invention, since the center electrode and the outer electrode of one spark plug form a wide gap, the gap is close to a creeping discharge type, so that the discharge plasma beam has its insulator wall surface such as an insulator. However, even if a wide gap is formed, it is disadvantageous in terms of ignition, and its insulator wall surface is in contact with the discharge plasma beam, so there is a problem in durability. On the other hand, in the second invention, since the center electrodes of the two spark plugs form a wide gap, the discharge plasma beam is projected into the air-fuel mixture, and the discharge plasma beam passes through the air-fuel mixture. It becomes easier to ignite.

【００８２】５）外側電極の有る点火プラグと外側電極
の無い点火プラグを使って３電極の点火用放電ギャップ
手段を第２発明と違う構成で形成することも可能であ
る。例えば、図５４又は図５５の様に外側電極を接地し
た主電極２０６にし、どちらか一方の中心電極を補助電
極２０７（フローティング状態。アースと絶縁孤立状
態。）にし、他方の中心電極を主電極２０８にする構成
が以下ａ）〜ｄ）の４通り考えられるが、次の様な問題
点がａ）〜ｄ）それぞれに有る。尚、２０５は点火装
置、Ｃ１〜Ｃ６は電極間静電容量である。いずれの場合
も外側電極は接地した主電極２０６である。 ａ）図５４の様に外側電極を持たない点火プラグの中心
電極を補助電極２０７にして主電極２０６（外側電極）
側近くに設けた場合、前述と同様１つの点火プラグの中
心電極と外側電極がワイド・ギャップを形成するので、
そのギャップは沿面放電型になり、着火の面で不利であ
り、前述した様に絶縁碍子などの絶縁体に耐久性の問題
を引き起こす。また、点火プラグの絶縁碍子などが高誘
電体として作用するため、各中心電極と外側電極（アー
ス）間の電極間静電容量（Ｃ３等）は大きくなる。そし
て、点火プラグ本体の金属部分やエンジン本体が接地さ
れてシールド作用するため、両中心電極間の電極間静電
容量（Ｃ４）は小さくなる。つまり、各ギャップ長の割
に電極間静電容量Ｃ３が電極間静電容量Ｃ４に比べて極
端に大きくなってしまう。その結果、印加高電圧は電極
間静電容量Ｃ３、Ｃ４の静電容量の大きさに反比例して
分圧されるため、印加高電圧のほとんどがギャップ長の
長い主電極２０８・補助電極２０７間ギャップに印加さ
れるので、高い印加高電圧が必要である。これでは、こ
れら３電極は３針ギャップの様な本来の機能を果たすこ
とはできない。5) It is also possible to form a three-electrode ignition discharge gap means with a structure different from that of the second invention by using an ignition plug having an outer electrode and an ignition plug having no outer electrode. For example, as shown in FIG. 54 or FIG. 55, the outer electrode is the grounded main electrode 206, one of the center electrodes is the auxiliary electrode 207 (floating state. Insulation isolation from ground), and the other center electrode is the main electrode. Although there are four possible configurations for setting 208 as a) to d) below, the following problems exist in each of a) to d). In addition, 205 is an ignition device, and C1 to C6 are electrostatic capacitances between electrodes. In each case, the outer electrode is the grounded main electrode 206. a) The main electrode 206 (outer electrode) is used as the auxiliary electrode 207 for the center electrode of the spark plug having no outer electrode as shown in FIG.
When provided near the side, the center electrode and the outer electrode of one spark plug form a wide gap as described above,
The gap becomes a creeping discharge type, which is disadvantageous in terms of ignition, and causes a durability problem with an insulator such as an insulator as described above. Further, since the insulator of the spark plug acts as a high dielectric, the inter-electrode capacitance (C3 etc.) between each center electrode and the outer electrode (ground) becomes large. Then, the metal portion of the spark plug body and the engine body are grounded to act as a shield, so that the inter-electrode capacitance (C4) between the center electrodes is reduced. That is, the inter-electrode electrostatic capacitance C3 becomes extremely larger than the inter-electrode electrostatic capacitance C4 for each gap length. As a result, since the applied high voltage is divided in inverse proportion to the magnitude of the electrostatic capacitance between the electrodes C3 and C4, most of the applied high voltage is between the main electrode 208 and the auxiliary electrode 207 having a long gap length. A high applied high voltage is required as it is applied to the gap. In this case, these three electrodes cannot perform the original function like the three-needle gap.

【００８３】ｂ）図５４の様に外側電極を持つ点火プラ
グの中心電極を補助電極２０７として主電極２０６（外
側電極）側近くに設けた場合、前項ａ）と同様に各ギャ
ップ長の割に電極間静電容量Ｃ３が電極間静電容量Ｃ４
に比べて極端に大きくなるので、これら３電極は本来の
機能を果たせない。たとえ図５６の様に中心電極１４６
を首無しの点火プラグ１４５の先端部のみに取り付けて
も、絶縁碍子の誘電率と両ギャップ長の関係で電極間静
電容量Ｃ３を電極間静電容量Ｃ４に比べてギャップ長の
割に小さくできない。但し、図５６の例に限らず両中心
電極間にコンデンサを接続し図５４の電極間静電容量Ｃ
４を大きくすることは可能であるが、点火装置２０５の
出力電圧の立上りが鈍ってしまうし、高耐電圧、耐熱
性、耐振性などが有大きなコンデンサが必要で、コスト
・アップになるし、実用的でない。B) When the center electrode of the ignition plug having the outer electrode is provided as the auxiliary electrode 207 near the main electrode 206 (outer electrode) side as shown in FIG. The inter-electrode capacitance C3 is the inter-electrode capacitance C4
These three electrodes cannot perform their original functions because they are extremely larger than the above. As shown in FIG. 56, the center electrode 146
Even if is attached only to the tip of the spark plug 145 without a neck, the interelectrode capacitance C3 is smaller than the interelectrode capacitance C4 due to the relationship between the dielectric constant of the insulator and both gap lengths. Can not. However, not limited to the example of FIG. 56, a capacitor is connected between both center electrodes and the inter-electrode capacitance C of FIG.
4 can be increased, but the rise of the output voltage of the ignition device 205 is slowed down, and a large capacitor having high withstand voltage, heat resistance, vibration resistance, etc. is required, which increases cost. Not practical.

【００８４】ｃ）図５５の様に外側電極を持たない点火
プラグの中心電極を補助電極２０７として主電極２０８
（もう１つの中心電極）側近くに設けた場合、前述と同
様１つの点火プラグの中心電極と外側電極がワイド・ギ
ャップを形成するので、そのギャップは沿面放電型にな
り、着火の面で不利となる。しかも、そのワイド・ギャ
ップ長を長く設定すれば、外側電極を持つ点火プラグの
中心電極を外側電極から離し、そして、放電プラズマ・
ビームとなる部分を着火向上のため燃焼室壁面から離す
ためにその中心電極を燃焼室に長く突き出す必要が有
り、これに伴ってその中心電極に近い補助電極２０７と
なる他方の点火プラグの中心電極も燃焼室に長く突き出
す必要が有るので、両プラグ先端温度が上がり易く、プ
レイグニション防止の面と両点火プラグの寿命の面で不
利となる。C) As shown in FIG. 55, the center electrode of the spark plug having no outer electrode is used as the auxiliary electrode 207 and the main electrode 208.
When it is provided near the (other center electrode) side, the center electrode and the outer electrode of one spark plug form a wide gap as described above, so that the gap becomes a creeping discharge type, which is disadvantageous in terms of ignition. Becomes Moreover, if the wide gap length is set long, the center electrode of the spark plug having the outer electrode is separated from the outer electrode, and the discharge plasma
It is necessary to project the center electrode into the combustion chamber for a long time in order to separate the portion to be the beam from the wall surface of the combustion chamber for improving ignition, and accordingly, the center electrode of the other ignition plug, which becomes the auxiliary electrode 207 close to the center electrode. Since it is necessary to project into the combustion chamber for a long time, the temperature at the tip of both plugs easily rises, which is disadvantageous in terms of preventing preignition and the life of both spark plugs.

【００８５】ｄ）図５５の様に外側電極を持つ点火プラ
グの中心電極を補助電極２０７として主電極２０８（も
う１つの中心電極）側近くに設けた場合、その点火プラ
グの外側電極と他方の点火プラグの中心電極がワイド・
ギャップを形成するが、両中心電極が接近するので、そ
の主ワイド・ギャップは沿面放電型に成り易く、前述と
同様に着火の面でまだ不利となる。例：図５７。しか
も、その主ワイド・ギャップ長を長く設定すれば、両中
心電極を外側電極から離す必要があり、このため、外側
電極を持つ点火プラグの中心電極を燃焼室に長く突き出
す必要が有り、これに伴って主電極２０８となる他方の
点火プラグの中心電極も燃焼室に長く突き出す必要が有
るので、両プラグ先端温度が上り易く、プレイグニショ
ン防止の面と両点火プラグの寿命の面で不利となる。
例：図５７。ただし、電極間静電容量Ｃ６が電極間静電
容量Ｃ５に比べて極端に小さくなり、印加高電圧のほと
んどが両中心電極間に印加されるので、第２発明より絶
縁破壊し易くなるという利点は有る。この事は前項ｃ）
の場合についても言える。D) When the center electrode of the spark plug having the outer electrode is provided as the auxiliary electrode 207 near the main electrode 208 (the other center electrode) side as shown in FIG. 55, the outer electrode of the spark plug and the other electrode Wide center electrode of spark plug
A gap is formed, but since both center electrodes are close to each other, the main wide gap is likely to be of the creeping discharge type, which is still disadvantageous in terms of ignition as described above. Example: FIG. 57. Moreover, if the main wide gap length is set to be long, it is necessary to separate both center electrodes from the outer electrode, and therefore it is necessary to project the center electrode of the spark plug having the outer electrode into the combustion chamber for a long time. Along with this, the center electrode of the other spark plug, which will be the main electrode 208, also needs to protrude into the combustion chamber for a long time, so the temperature at the tip of both plugs tends to rise, which is disadvantageous in terms of preventing preignition and the life of both spark plugs. .
Example: FIG. 57. However, the inter-electrode electrostatic capacitance C6 is extremely smaller than the inter-electrode electrostatic capacitance C5, and most of the applied high voltage is applied between both center electrodes, so that the dielectric breakdown is easier than the second invention. There is. This is in the previous item c)
The same can be said of the case.

【００８６】６）第２発明の場合、例えば図３１の様に
点火コイル２１４の２次巻線のアース等に対する静電容
量を含めて中心電極８６、２２１のアース等に対する両
静電容量はほとんど同じになるから、第２発明の概略図
を示す図６０の電極間静電容量Ｃ１、Ｃ２もほとんど同
じになる。このため、印加高電圧の半分が主電極２０６
・補助電極２０７間に印加され、一番最初の火花放電が
ギャップ長の短い主電極２０６・補助電極２０７間で発
生するので、３針ギャップの様な本来の機能を果たすこ
とができる。6) In the case of the second invention, for example, as shown in FIG. 31, the electrostatic capacitances of the secondary windings of the ignition coil 214, including the electrostatic capacitances to the ground, are almost equal to the electrostatic capacitances of the center electrodes 86 and 221 to the ground. Since they are the same, the inter-electrode capacitances C1 and C2 of FIG. 60, which shows the schematic view of the second invention, are also almost the same. Therefore, half of the applied high voltage is the main electrode 206.
Since the first spark discharge is applied between the auxiliary electrodes 207 and occurs between the main electrode 206 and the auxiliary electrode 207 having a short gap length, the original function like a three-needle gap can be fulfilled.

【００８７】７）第２発明の場合たとえば図６０の点火
装置２０５の出力点火エネルギー等を小さくすると、主
電極２０６・補助電極２０７間ギャップだけで火花放電
などを発生させることができるので、着火が容易な場合
そうすることによって点火エネルギー等を節約すること
ができるし、電磁波障害対策にもなる。点火エネルギー
等を制御できる点火装置２例を図５８、図５９に示す。
５０９はマイナス電圧を出力するＤＣ−ＤＣコンバータ
回路である。各入力端子５００、５０１にゲート順バイ
アス電圧（プラスのゲート電圧）を入力して各トランジ
スタ５０２をオンにすると、放電するコンデンサの数を
２つにできる。各ゲート電圧をゼロにして各トランジス
タ５０２をオフにすると、放電するコンデンサの数を１
つにできる。7) In the case of the second invention For example, if the output ignition energy or the like of the ignition device 205 in FIG. 60 is reduced, spark discharge or the like can be generated only in the gap between the main electrode 206 and the auxiliary electrode 207, so that ignition is ignited. If it is easy, by doing so, ignition energy and the like can be saved, and it also serves as a countermeasure against electromagnetic interference. 58 and 59 show examples of an ignition device 2 capable of controlling ignition energy and the like.
A DC-DC converter circuit 509 outputs a negative voltage. When a gate forward bias voltage (plus gate voltage) is input to each of the input terminals 500 and 501 to turn on each transistor 502, the number of capacitors to be discharged can be reduced to two. When each gate voltage is set to zero and each transistor 502 is turned off, the number of capacitors to be discharged is set to 1
You can do it.

【００８８】８）図３１〜図４０の各実施例またはその
一部を変更した各実施例おいて対向させた２つの点火プ
ラグを使って、第１発明の図２２〜図２６の各実施例の
様にプラズマ・ジェット点火装置を構成することもでき
るし、あるいは、第１発明の図１２の実施例の様に燃料
の噴射ノズルの前に点火用放電ギャップを構成すること
もできる。前者の場合省エネルギーにはならない。8) Each of the embodiments of FIGS. 22 to 26 of the first invention using two spark plugs opposed to each other in each of the embodiments of FIGS. The plasma jet ignition device can be configured as described above, or the ignition discharge gap can be configured in front of the fuel injection nozzle as in the embodiment of FIG. 12 of the first invention. In the former case, it does not save energy.

【００８９】[0089]

【第２発明の先行技術】 ａ）実開昭５６−６６０７２号 ｂ）実開昭５６−７１９２５号 ｃ）特開昭５９−１７３５６６号 ｄ）特開昭６０−２３７１６４号 ｅ）特開平２−１２３２８１〜２号 ｆ）特開平２−１４９７７０号 ｇ）特開平２−２８６８８０号 ｈ）特開平５−５９９５３号 ｉ）特開平５−６００４７号 ｊ）実願平５−４５５５９号[Prior Art of the Second Invention] a) Japanese Utility Model Laid-Open No. 56-66072 b) Japanese Utility Model Laid-Open No. 56-71925 c) Japanese Patent Laid-Open No. 59-173566 d) Japanese Patent Laid-Open No. 60-237164 e) Japanese Patent Laid-Open No. 2- 123281-2 f) JP-A-2-149770 g) JP-A-2-286880 h) JP-A-5-59953 i) JP-A-5-60047 j) Japanese Patent Application No. 5-45559

【００９０】[0090]

【第３発明の背景技術】点火プラグの最も基本的な機能
である飛火現象は、火花放電特性とか、絶縁破壊電圧な
どで表現され、できるだけ低い電圧で放電することが望
まれる。あるいは、同じ絶縁破壊電圧でもできるだけギ
ャップ長を長くすることが着火性能向上の面から望まれ
る。要するにギャップ長の割に絶縁破壊電圧が低いこと
が望まれるのである。この事は絶縁破壊後の放電維持電
圧についても同じである。ところで、絶縁破壊電圧を安
定化させるために補助電極を近くに設けた主電極とそう
でない主電極を対向させた３針電極が古くから知られて
おり、これは第３電極と高電圧電極間の火花放電の照射
効果ならびにイオン供給作用を利用しているが、この絶
縁破壊電圧を安定化させる方法を点火プラグに応用する
ことができる。BACKGROUND ART The sparking phenomenon, which is the most basic function of a spark plug, is expressed by spark discharge characteristics, dielectric breakdown voltage, etc., and it is desired to discharge at a voltage as low as possible. Alternatively, it is desirable from the standpoint of improving ignition performance to make the gap length as long as possible even with the same dielectric breakdown voltage. In short, it is desired that the breakdown voltage is low for the gap length. The same applies to the discharge sustaining voltage after dielectric breakdown. By the way, a three-needle electrode in which a main electrode provided with an auxiliary electrode in the vicinity for stabilizing the dielectric breakdown voltage and a main electrode not provided with the auxiliary electrode opposed to each other has been known for a long time. The effect of irradiating the spark discharge and the effect of supplying ions are utilized, and the method of stabilizing the dielectric breakdown voltage can be applied to the spark plug.

【００９１】その作用を図６０の点火用放電ギャップ手
段の概略図を用いて説明する。図中Ｃ１は主電極２０６
と補助電極２０７の間の電極間静電容量、Ｃ２は主電極
２０８と補助電極２０７の間の電極間静電容量、２０５
は点火装置である。点火装置２０５が両主電極２０６、
２０８間に高電圧を出力すると、先ず、補助電極２０７
に近い主電極２０６と補助電極２０７の間で絶縁破壊が
起こり、火花放電が発生し、グロー放電などの自続放電
に移行する。その放電電流が電極間静電容量Ｃ２を充電
し、同時に主電極２０６から補助電極２０７に向かう電
子またはイオンの一部が補助電極２０７ではなく主電極
２０８へ向かうので、又は、同時に補助電極２０７から
主電極２０６に向かう電子またはイオンの一部が主電極
２０６ではなく主電極２０８へ向かうので、補助電極２
０７・主電極２０８間の絶縁破壊電圧が通常より低下す
る。その結果、電極間静電容量Ｃ２の充電電圧がその低
下した絶縁破壊電圧に達すると、補助電極２０７・主電
極２０８間で火花放電が発生し、続いて両主電極２０６
・２０８間でグロー放電等の自続放電に移行する。The operation will be described with reference to the schematic view of the ignition discharge gap means shown in FIG. In the figure, C1 is the main electrode 206
Between the main electrode 208 and the auxiliary electrode 207, C2 is the interelectrode capacitance between the auxiliary electrode 207 and 205
Is an igniter. The ignition device 205 has both main electrodes 206,
When a high voltage is output between 208, first, the auxiliary electrode 207
Dielectric breakdown occurs between the main electrode 206 and the auxiliary electrode 207, which are close to each other, spark discharge occurs, and transitions to self-sustaining discharge such as glow discharge. The discharge current charges the inter-electrode capacitance C2, and at the same time, some of the electrons or ions traveling from the main electrode 206 to the auxiliary electrode 207 are transmitted to the main electrode 208 instead of the auxiliary electrode 207, or at the same time from the auxiliary electrode 207. Since some of the electrons or ions that go to the main electrode 206 go to the main electrode 208 instead of the main electrode 206, the auxiliary electrode 2
The breakdown voltage between 07 and the main electrode 208 becomes lower than usual. As a result, when the charging voltage of the inter-electrode capacitance C2 reaches the lowered dielectric breakdown voltage, spark discharge occurs between the auxiliary electrode 207 and the main electrode 208, and subsequently both main electrodes 206.
-Transition to self-sustaining discharge such as glow discharge between 208.

【００９２】しかしながら、主電極２０６・補助電極２
０７間の放電電流は電極間静電容量Ｃ２によって制限さ
れるから、主電極２０８へ向かう電子またはイオンの量
も制限され、『主電極２０６又は補助電極２０７と主電
極２０８間の絶縁破壊電圧の低下は不充分となってしま
う』という第１の問題点が有る。（ 第 １ の 問
題 点 ）However, the main electrode 206 and the auxiliary electrode 2
Since the discharge current between 07 is limited by the inter-electrode capacitance C2, the amount of electrons or ions toward the main electrode 208 is also limited. The first problem is that the decrease will be insufficient. ” (Question 1
Subject)

【００９３】一方、電極間静電容量Ｃ２の充電電流はそ
の自続放電の放電抵抗によって制限されるから、『補助
電極２０７・主電極２０８間電圧の立上りが遅れてしま
う』という第２の問題点が有る。 （
第 ２ の 問 題 点 ） この事は補助電極２０７・主電極２０８間での火花放電
の発生遅れに繋がる。On the other hand, since the charging current of the interelectrode capacitance C2 is limited by the discharge resistance of the self-sustained discharge, the second problem that "the rising of the voltage between the auxiliary electrode 207 and the main electrode 208 is delayed" is caused. There is a point. (
The second problem) This leads to a delay in the generation of spark discharge between the auxiliary electrode 207 and the main electrode 208.

【００９４】さらに、その様な３電極型の点火用放電ギ
ャップ手段は第３電極と高電圧電極間の火花放電の照射
効果ならびにイオン供給作用を利用しているため、火花
放電後のグロー放電などの自続放電には前記効果や作用
は働かないので、『その放電維持電圧は低くならない』
という第３の問題点が有る。（ 第 ３ の 問 題
点 ）Further, such a three-electrode type ignition discharge gap means uses the irradiation effect of the spark discharge between the third electrode and the high-voltage electrode and the ion supply function, so that the glow discharge after the spark discharge, etc. Since the above-mentioned effects and actions do not work for the self-sustaining discharge of, "the discharge sustaining voltage does not become low."
There is a third problem. (Third problem
Point)

【００９５】[0095]

【第３発明の目的】そこで、第３発明は、絶縁破壊電圧
を充分に低下させ、両電極間電圧の立上りを速やかにな
り、放電維持電圧は低くできる点火用放電ギャップ手段
を提供することを目的としている。An object of the third invention is to provide an ignition discharge gap means capable of sufficiently lowering the dielectric breakdown voltage, prompting the rise of the voltage between both electrodes, and lowering the discharge sustaining voltage. It has a purpose.

【００９６】[0096]

【第３発明の開示】即ち、第３発明は、第１、第２の電
極を対向させて１対の放電電極を形成し、各前記電極か
ら両者のギャップ長より広い間隔を開けて第３の電極を
設けて前記第１又は第２の電極と前記第３の電極で別の
１対の放電電極を形成し、前記第１、第２の電極間に電
圧を出力して放電を発生させる放電発生手段を設けた点
火用放電ギャップ手段である。DISCLOSURE OF THE INVENTION In the third invention, a pair of discharge electrodes are formed by facing first and second electrodes, and a third electrode is formed with a gap wider than the gap length between the electrodes. Electrode is provided to form another pair of discharge electrodes by the first or second electrode and the third electrode, and a voltage is output between the first and second electrodes to generate discharge. It is a discharge gap means for ignition provided with a discharge generating means.

【００９７】このことによって、前記放電発生手段が
「常時」もしくは「前記第１又は第２の電極と前記第３
の電極の間に印加される電圧に同期して」前記第１、第
２の電極間に放電を発生させ、直接その放電電流を供給
するので、その放電電流は前記第１又は第２の電極と前
記第３の電極の間の電極間静電容量によって制限される
ことはない。その結果、前記第３の電極へ向かうイオン
又は電子の量もその電極間静電容量によって制限されな
いから、前記第１又は第２の電極と前記第３の電極の間
の絶縁破壊電圧は充分に低下する、という効果が生じ
る。（ 第 １ の 効 果 ） この事は第１、第２発明と同様点火ノイズによる電磁波
障害の対策にもなる。As a result, the discharge generating means is "always" or "the first or second electrode and the third electrode".
In synchronism with the voltage applied between the electrodes, the discharge is generated between the first and second electrodes and the discharge current is directly supplied, so that the discharge current is the first or second electrode. And is not limited by the inter-electrode capacitance between the third electrode and the third electrode. As a result, the amount of ions or electrons toward the third electrode is not limited by the inter-electrode capacitance, so that the dielectric breakdown voltage between the first or second electrode and the third electrode is sufficient. The effect of lowering occurs. (Effect of the first aspect) This is also a countermeasure against electromagnetic interference due to ignition noise as in the first and second aspects.

【００９８】一方、外部の点火装置などが前記第１又は
第２の電極と前記第３の電極の間に直接高電圧を供給す
ることになるので、その電極間静電容量の充電電流は前
記第１、第２の電極間に発生する自続放電の放電抵抗に
よって制限されることはない。その結果、前記第１又は
第２の電極と前記第３の電極の間の電圧は速やかに立ち
上がる、という効果が生じる。 （ 第
２ の 効 果 ） この事は前記第１又は第２の電極と前記第３の電極の間
で放電が速やかに発生することに繋がる。On the other hand, since an external ignition device or the like directly supplies a high voltage between the first or second electrode and the third electrode, the charging current of the inter-electrode capacitance is It is not limited by the discharge resistance of the self-sustained discharge generated between the first and second electrodes. As a result, the voltage between the first or second electrode and the third electrode rises quickly. (Second Effect) This leads to rapid discharge between the first or second electrode and the third electrode.

【００９９】自続放電中も前記放電発生手段が前記第１
又は第２の電極から電子又はイオン等を供給するので、
前記第１又は第２の電極と前記第３の電極の間の放電維
持電圧は低くなる、という効果が生じる。
（ 第 ３ の 効 果 ）Even during self-sustaining discharge, the discharge generating means keeps the first
Or, since electrons or ions are supplied from the second electrode,
There is an effect that the discharge sustaining voltage between the first or second electrode and the third electrode becomes low.
(Third effect)

【０１００】尚、その放電ギャップ長の割に絶縁破壊電
圧や放電維持電圧の低下に伴って高電圧を供給する点火
装置の出力電圧を減らして節約できる分をその出力電流
の増加に回すことができるから、その点火装置の出力電
力を増やさず一定のままその出力電流を増加させること
ができる。例えば、同じ１次側電流（、同じ１次側励磁
インダクタンス）のまま点火コイルの巻数比を下げて２
次側電流を増加させることができる。その結果、その点
火装置の出力電力を増やさずにその放電電流値を大きく
することによってその放電プラズマ・ビームをさらに太
くすることができる、という効果も有る。
（ 追 加 効 果 ）It should be noted that the output voltage of the ignition device that supplies a high voltage as the dielectric breakdown voltage and the discharge sustaining voltage decrease for the discharge gap length can be reduced and the saved amount can be used for the increase of the output current. Therefore, it is possible to increase the output current of the ignition device without increasing the output power of the ignition device. For example, the winding ratio of the ignition coil is reduced to 2 with the same primary side current (and the same primary side exciting inductance).
The secondary current can be increased. As a result, the discharge plasma beam can be made thicker by increasing the discharge current value without increasing the output power of the ignition device.
(Additional effect)

【０１０１】また、同一の点火出力電力なら、点火装置
の２次側最大出力電圧を低く、あるいは、２次側出力電
流を大きく設定できる点火用放電ギャップ手段で有れば
有る程、両放電電極手段間の静電容量、高圧コードの浮
遊容量もしくは点火コイルの巻線間静電容量あるいはこ
れらの絶縁抵抗、漏洩電流などの影響を受け難くなるの
で、２次側出力電圧の立上り（マイナス電圧の場合なら
立下り）が鋭くなり、点火タイミングのずれが小さくな
り、しかも、かぶりに強くなる、という効果が有る。
（ 追
加 効 果 ） 前記第１、第２の電極間を放電で加熱すること自体もこ
れら電極に関してはかぶりに強くなる、という効果が有
る。特に前記第１、第２の電極間にアーク放電を発生さ
れる場合はそうである。Further, as long as the ignition output power is the same, as long as the discharge gap means for ignition can set the secondary maximum output voltage of the ignition device to be low or the secondary output current to be large, both discharge electrodes It becomes difficult to be affected by the capacitance between the means, the stray capacitance of the high voltage cord, the capacitance between the windings of the ignition coil, the insulation resistance of these, and the leakage current, so that the rise of the secondary side output voltage (minus voltage In this case, there is an effect that the fall) becomes sharp, the deviation of the ignition timing becomes small, and moreover, it becomes stronger against fogging.
(Addition
Effect) The heating between the first and second electrodes by electric discharge also has an effect that the electrodes themselves become stronger against fogging. This is especially the case when arc discharge is generated between the first and second electrodes.

【０１０２】さらに、加熱した前記第１、第２の電極間
の放電も着火そのものに寄与するし、従来の放電電極が
火花から火種を経て成長過程にある火炎核を冷却してそ
の成長を妨げる消炎作用を前記第１、第２の電極は前記
第３の電極３間との放電に対してしないので、着火性能
がさらに向上する。 （ 追 加 効 果 ） それから、強力な火種が必要な時だけ前記第１又は第２
の電極と前記第３の電極３間でスパークを発生させ、そ
うでない時は前記第１、第２の電極間でスパークを発生
させることも可能である。Further, the discharge between the heated first and second electrodes also contributes to the ignition itself, and the conventional discharge electrode cools the flame nucleus in the growth process from sparks to sparks and hinders its growth. Since the flame-extinguishing action is not applied to the discharge between the first and second electrodes and between the third electrodes 3, the ignition performance is further improved. (Additional effect) Then, only when a strong spark is required, the first or second
It is also possible to generate a spark between the first electrode and the third electrode 3, and otherwise to generate a spark between the first and second electrodes.

【０１０３】[0103]

【第３発明を実施するための最良の形態】第３発明をよ
り詳細に説明するために以下添付図面に従ってこれを説
明する。図６１の実施例では、電極２０１、２０２、２
０３が前述の第１、第２、第３の電極に、放電発生手段
２０４が前述の放電発生手段に、それぞれ相当する。２
０５は外部から接続される点火装置である。放電発生手
段２０４は高電圧を出力しっ放しする高電圧出力手段ま
たは点火装置などか、点火装置２０５の高電圧出力に同
期して高電圧を出力する高電圧出力手段または点火装置
などとなる。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In order to describe the third invention in more detail, it will be described below with reference to the accompanying drawings. In the example of FIG. 61, the electrodes 201, 202, 2
03 corresponds to the above-mentioned first, second and third electrodes, and the discharge generating means 204 corresponds to the above-mentioned discharge generating means. Two
Reference numeral 05 is an ignition device connected from the outside. The discharge generation means 204 is a high voltage output means or an ignition device that outputs a high voltage, or a high voltage output means or an ignition device that outputs a high voltage in synchronization with the high voltage output of the ignition device 205.

【０１０４】その作用は次の通りである。放電発生手段
２０４が前もって、もしくは、電極２０１又は２０２と
電極２０３に印加される高電圧に同期して電極２０１・
２０２間に自続放電を発生させ、維持し、直接放電電流
を供給するので、電極２０１又は２０２から電極２０３
へ向かうイオン又は電子は充分に供給され、電極２０１
又は２０２・電極２０３間の絶縁破壊電圧は充分に低下
する。（第１の効果） 一方、外部の点火装置２０５が電極２０１又は２０２・
電極２０３間に直接高電圧を供給することになるので、
その電極間電圧の立上りは電極２０１・２０２間の自続
放電の放電抵抗に邪魔されず、速くなる。
（第２の効果） このため、電極２０１又は２０２・電極２０３間で放電
が速やかに発生する。The operation is as follows. The discharge generating means 204 is provided in advance, or in synchronization with the high voltage applied to the electrode 201 or 202 and the electrode 203.
Since the self-sustaining discharge is generated and maintained between the electrodes 202 and the discharge current is directly supplied, the electrode 201 or 202 is connected to the electrode 203.
The ions or electrons going to the electrode 201 are sufficiently supplied to the electrode 201.
Alternatively, the dielectric breakdown voltage between 202 and the electrode 203 is sufficiently lowered. (First Effect) On the other hand, the external ignition device 205 is connected to the electrode 201 or 202.
Since a high voltage is directly supplied between the electrodes 203,
The rise of the inter-electrode voltage becomes faster without being disturbed by the discharge resistance of the self-sustained discharge between the electrodes 201 and 202.
(Second effect) For this reason, discharge is rapidly generated between the electrode 201 or 202 and the electrode 203.

【０１０５】図６２の実施例は半球形の燃焼室２２４と
第３発明を組み合わせたもので、図中２０９はＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータ、１６０は点火制御手段、２２５はシリン
ダー・ヘッド、２２６はピストン・ヘッドである。点火
プラグ２２０の中心電極２２３と外側電極２２２が前述
の第１、第２の電極に、外側電極を持たない点火プラグ
２１９の中心電極２２１が前述の第３の電極に、それぞ
れ相当する。この実施例では前述の放電発生手段と外部
の点火装置は１つにまとめられており、両者は点火制御
手段１６０に従って同時に高電圧を出力するが、両電圧
極性は互いに逆の方が良く、特に中心電極２２３がマイ
ナス電圧になるのが良い。また、図６２には中心電極２
２１は長めに画いてあるが、早期着火防止と電極消耗防
止のために点線で示す様にそれを短くしても構わない。The embodiment of FIG. 62 is a combination of the hemispherical combustion chamber 224 and the third invention, and 209 in the drawing is DC-D.
C converter, 160 is ignition control means, 225 is a cylinder head, and 226 is a piston head. The center electrode 223 and the outer electrode 222 of the spark plug 220 correspond to the above-mentioned first and second electrodes, and the center electrode 221 of the spark plug 219 having no outer electrode corresponds to the above-mentioned third electrode. In this embodiment, the above-mentioned discharge generating means and the external ignition device are integrated into one, and both of them output a high voltage at the same time according to the ignition control means 160, but it is better that the polarities of both voltages are opposite to each other. It is preferable that the center electrode 223 has a negative voltage. Further, in FIG. 62, the center electrode 2
Reference numeral 21 is drawn to be long, but it may be shortened as shown by a dotted line to prevent early ignition and electrode consumption.

【０１０６】尚、中心電極２２１・「外側電極２２２又
は中心電極２２３」間の絶縁破壊電圧だけを低下させる
ならば、外側電極２２２・中心電極２２３間の放電期間
は中心電極２２１・「外側電極２２２又は中心電極２２
３」間の放電期間より短くても良い。しかし、自続放電
が混合気のスワールやタンブル等の高速気流によって吹
き消され難くする等のために中心電極２２１・「外側電
極２２２又は中心電極２２３」間の放電維持電圧も低下
させたいのであれば、少なくとも放電維持期間中、外側
電極２２２・中心電極２２３間で放電を発生し続けなけ
ればならない。特に、外側電極２２２・中心電極２２３
間の放電をアーク放電にして、極めて高い密度で熱電子
放射を行えば、第１発明と同様に中心電極２２１・「外
側電極２２２又は中心電極２２３」間の放電維持電圧は
さらに低下し、混合気のスワールやタンブル等の高速気
流に対してその自続放電はさらに吹き消され難くなる。If only the dielectric breakdown voltage between the center electrode 221 and the "outer electrode 222 or the center electrode 223" is lowered, the discharge period between the center electrode 221 and the "outer electrode 222" is set between the outer electrode 222 and the center electrode 223. Or center electrode 22
It may be shorter than the discharge period of 3 ". However, since it is difficult for the self-sustaining discharge to be blown out by the high-speed air current such as swirl or tumble of the air-fuel mixture, it is desired to lower the discharge sustaining voltage between the center electrode 221 and the “outer electrode 222 or the center electrode 223”. For example, at least during the discharge sustaining period, the discharge must be continuously generated between the outer electrode 222 and the center electrode 223. In particular, the outer electrode 222 and the center electrode 223
If the electric discharge between the central electrode 221 and the "outer electrode 222 or the central electrode 223" is made to be an arc discharge and thermionic emission is performed at an extremely high density, the discharge sustaining voltage between the central electrode 221 and the "outer electrode 222 or the central electrode 223" is further lowered, and the mixing The self-sustaining discharge becomes more difficult to be blown out against high-speed air currents such as air swirl and tumble.

【０１０７】図６３の実施例はクサビ形の燃焼室２３１
と第３発明を組み合わせたものである。図中２３０はシ
リンダー・ヘッド、２３２はピストン・ヘッドである。
図では点火プラグ２２８とバルブ２２９が接触している
様に見えるが、クランク軸とカム軸は図面と垂直方向に
あり、図では重なって見える２つのバルブ２２９の間の
ほぼ中央線上に点火プラグ２２８が固着される。多気筒
の場合、点火プラグ２２７、２２８が他のエンジン構成
要素にぶつからない様にできるので、この様な両点火プ
ラグの固着位置が有利である。尚、放電発生手段、点火
装置、電気配線などは省略されているが、図６２の実施
例で使っているそれらや後述する図６４〜図６６の実施
例などを使うことができる。The embodiment shown in FIG. 63 is a wedge-shaped combustion chamber 231.
And the third invention. In the figure, 230 is a cylinder head and 232 is a piston head.
Although the spark plug 228 and the valve 229 appear to be in contact with each other in the drawing, the crankshaft and the cam shaft are in the direction perpendicular to the drawing, and the spark plug 228 is located approximately on the center line between the two valves 229 which are seen to overlap in the drawing. Is fixed. In the case of a multi-cylinder engine, the ignition plugs 227 and 228 can be prevented from colliding with other engine components, and thus such a fixed position of both ignition plugs is advantageous. Although the discharge generating means, the ignition device, the electric wiring and the like are omitted, those used in the embodiment of FIG. 62 and the embodiments of FIGS. 64 to 66 which will be described later can be used.

【０１０８】図６４、図６５の各回路は外部の点火装置
と１つにまとめた前述の放電発生手段（構成要素）の実
施例である。図中２０９、２３９、２４０はＤＣ−ＤＣ
コンバータ、２６０は点火制御手段である。図６４の回
酪ではＤＣ−ＤＣコンバータ２０９、２３９が各コンデ
ンサを別々の最適な電圧に充電する。図６５の回路では
点火コイル２１５を省略してＤＣ−ＤＣコンバータ２４
０の電圧で直接出力する。どちらも図６２の実施例中に
有る「放電発生手段と点火装置の組合せ」の代わりに使
うことができる。尚、図６４〜図６５の各回路では前述
の放電発生手段も外部の点火装置もＣＤＩ式点火装置で
あるが、どちらか一方が、又は、両方とも電流遮断式点
火装置、圧電式点火装置など他方式の点火装置であって
も良い。Each of the circuits shown in FIGS. 64 and 65 is an embodiment of the above-mentioned discharge generating means (components) combined with an external ignition device. In the figure, 209, 239 and 240 are DC-DC.
The converter 260 is an ignition control means. In the circuit of FIG. 64, the DC-DC converters 209 and 239 charge the capacitors to different optimum voltages. In the circuit of FIG. 65, the ignition coil 215 is omitted and the DC-DC converter 24
Output directly at 0 voltage. Both of them can be used in place of the "combination of discharge generating means and ignition device" in the embodiment of FIG. In each of the circuits shown in FIGS. 64 to 65, both the discharge generating means and the external ignition device are CDI type ignition devices, but either one or both of them are a current interruption type ignition device, a piezoelectric type ignition device, etc. Other types of ignition devices may be used.

【０１０９】図６６の実施例は直列インバータ式点火装
置を用いたもので、点火が容易な時はトランジスタ５０
２をオフ制御してコンデンサ２１０の充放電を停止し
て、主電極２０３に高電圧を印加せず、この電極で火花
放電などを発生させないで、点火エネルギーを節約した
り、電極消耗を防止する。The embodiment of FIG. 66 uses a serial inverter type ignition device. When ignition is easy, the transistor 50 is used.
2 is turned off to stop the charging / discharging of the capacitor 210, a high voltage is not applied to the main electrode 203, and a spark discharge or the like is not generated at this electrode to save ignition energy or prevent electrode consumption. .

【０１１０】図６７の実施例は請求項４４記載の点火配
電手段に対応し、直列インバータ式点火装置を用いたも
のである。スイッチ３０、３１に対して点火コイル２１
５、コンデンサ２１０、ダイオード３８、３９、トラン
ジスタ５０２、主電極２０１、２０３及び補助電極２０
２が２組対等に接続されているが、点火用放電ギャップ
手段が３つ以上必要な場合、同様に必要な組数だけスイ
ッチ３０、３１に対して対等に接続すれば良い。The embodiment shown in FIG. 67 corresponds to the ignition power distribution means described in claim 44, and uses a serial inverter type ignition device. Ignition coil 21 for switches 30 and 31
5, capacitor 210, diodes 38, 39, transistor 502, main electrodes 201, 203 and auxiliary electrode 20
Two sets are connected in equal pairs, but when three or more ignition discharge gap means are required, similarly, the required number of sets may be connected in equal relation to the switches 30 and 31.

【０１１１】図６８の実施例は請求項４５記載の点火配
電手段に対応し、サイリスタ式のフォト・カプラー４つ
を用いてネロー・ギャップ側の高電圧配電を行ってい
る。The embodiment shown in FIG. 68 corresponds to the ignition power distribution means described in claim 45, and four thyristor type photo couplers are used for high voltage power distribution on the narrow gap side.

【０１１２】図６９の実施例は、２つ設けた補助電極２
０２、２１２の使用を２つの高耐電圧ダイオードで切り
換える点火用放電ギャップ手段で、第４発明の実施例で
もある。図７０の実施例は、図６９の実施例において２
つの点火回路部を１つにまとめた点火用放電ギャップ手
段で、第４発明の実施例である。放電ギャップに極性効
果が有る場合に便利である。どちらも両高耐電圧ダイオ
ードの向きを逆にすることもできる。 （参考：電気
学会出版の『電離気体論』の「極性効果」。）In the embodiment shown in FIG. 69, two auxiliary electrodes 2 are provided.
A discharge gap means for ignition in which use of 02 and 212 is switched by two high withstand voltage diodes, which is also an embodiment of the fourth invention. The embodiment shown in FIG. 70 is the same as the embodiment shown in FIG.
It is an embodiment of the fourth aspect of the invention, which is a discharge gap means for ignition in which two ignition circuit parts are combined. This is convenient when the discharge gap has a polar effect. In both cases, the directions of both high withstand voltage diodes can be reversed. (Reference: "Polarity effect" in "Ionized gas theory" published by The Institute of Electrical Engineers of Japan.)

【０１１３】図３２の様なクサビ形を変形した燃焼室９
７等と第３発明を組み合わた実施例も可能であるし、図
３３の様なバスタブ形を変形した燃焼室１１７と第３発
明を組み合わせた実施例も可能であるし、図３４又は図
３６の様な半球形をした燃焼室２７又は４７等と第３発
明を組み合わた実施例も可能であるし、さらに、図４０
の様な点火プラグ５２、５３の組合せ等と第３発明を組
み合わた実施例も可能である。尚、放電発生手段、点火
装置などに図６４〜図６６の各実施例、あるいは、「Ｃ
ＤＩ式点火装置、電流遮断式点火装置、圧電式点火装置
などのいずれか２つを組み合わせたもの（違う方式同士
でも良い。）」を使うことができる。Combustion chamber 9 with a wedge-shaped modification as shown in FIG.
Embodiments in which 7 and the like and the third invention are combined are also possible, and embodiments in which the combustion chamber 117 having a modified bathtub shape as shown in FIG. 33 and the third invention are combined are also possible. An embodiment in which the third invention is combined with a hemispherical combustion chamber 27 or 47 or the like as shown in FIG.
An embodiment in which the third invention is combined with the combination of the ignition plugs 52 and 53 as described above is also possible. It should be noted that the discharge generating means, the ignition device, etc. may be provided with the respective embodiments of FIGS.
A combination of any two of a DI type ignition device, a current interruption type ignition device, a piezoelectric type ignition device and the like (different types may be used) "can be used.

【０１１４】第３発明について最後に以下の事を補足す
る。 １） 図６２、図４６、図３２〜図３３などの各実施例
では２極型の点火プラグ２２０、２２８、９２又は１２
０が使われているが、これらは「１極型、３極型、４極
型あるいは５極型以上の点火プラグ」又は円周型点火プ
ラグでも構わないし、沿面放電型の点火プラグでも構わ
ない。 ２） 第２発明の説明で述べた図４１〜図５３の各点火
プラグを前述した各実施例で用いた外側電極付きの各点
火プラグの代わりに用いることもできる。 ３） 図４３、図４６、図３２〜図３４、図３６〜図４
０などの各実施例では苛酷な使用条件下に耐える、信頼
性、耐久性および実績のある従来の点火プラグをほとん
どそのまま使うので、これらの実施例にもその様な耐久
性、信頼性および実績が備わっている。Regarding the third invention, the following will be supplemented at the end. 1) In each embodiment shown in FIG. 62, FIG. 46, FIG. 32 to FIG.
Although 0 is used, these may be "one pole type, three pole type, four pole type, five pole type or more spark plugs", circumferential spark plugs, or creeping discharge spark plugs. . 2) The spark plugs of FIGS. 41 to 53 described in the description of the second invention can be used instead of the spark plugs with the outer electrodes used in the above-described embodiments. 3) FIGS. 43, 46, 32 to 34, and 36 to 4
In each of the examples such as 0, since the conventional spark plug that withstands the severe use condition and has the reliability, the durability and the proven performance is used almost as it is, the durability, the reliability and the proven performance of such a embodiment are also used. Is equipped with.

【０１１５】４） ギャップ長が短い方の放電をアーク
放電にして、極めて高い密度で熱電子放射を行えば、第
１発明と同様にギャップ長が長い方の放電維持電圧はさ
らに低下し、混合気のスワールやタンブル等の高速気流
はその自続放電をさらに吹き消し難くなる、という追加
効果が第３発明に有る。 ５） 図６２、図６３、図３２〜図３４、図３６〜図４
０などの各実施例またはその一部を変更した各実施例お
いて、対向させた点火プラグ２つを使って、第１発明の
図３２〜図３６の各実施例の様にプラズマ・ジェット点
火装置を構成することもできるし、あるいは、第１発明
の図１２の実施例の様に燃料の噴射ノズルの前に点火用
放電ギャップを構成することもできる。4) If the discharge having the shorter gap length is turned into an arc discharge and thermionic emission is performed at an extremely high density, the discharge sustaining voltage of the longer gap length is further lowered, as in the first aspect of the invention, and the mixing occurs. The third invention has an additional effect that high-speed air currents such as air swirls and tumbles make it more difficult to blow out the self-sustained discharge. 5) FIGS. 62, 63, 32 to 34, 36 to 4
In each of the embodiments such as 0 or each of the embodiments in which a part thereof is modified, two spark plugs opposed to each other are used to perform plasma jet ignition as in the embodiments of FIGS. 32 to 36 of the first invention. The device can be configured, or the ignition discharge gap can be configured in front of the fuel injection nozzle as in the embodiment of FIG. 12 of the first invention.

【０１１６】[0116]

【参 考 資 料】[Reference materials]

＊電気学会出版の『電離気体論』、１３６ページ、「始
動用球ギャップ」 ＊コロナ社出版の『高電圧工学』、２０６ページ、「３
点ギャップ」* Ionized gas theory published by The Institute of Electrical Engineers of Japan, page 136, "Sphere gap for starting" * "High-voltage engineering", page 206, published by Corona Publishing, page 3, "3.
Point gap "

【０１１７】[0117]

【先 行 技 術】実開昭５６−６６０７２号、
実開昭５６−７１９２５号、特開昭６０−２３７１６
４号、 特開平２−１２３２８２号、実願平５−４
７０６７号。[Prior art] Jitsukai Sho 56-66072,
Japanese Utility Model Laid-Open No. 56-71925, Japanese Patent Laid-Open No. 60-23716.
No. 4, JP-A-2-123282, and Japanese Patent Application No. 5-4
7067.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成７年１２月１１日[Submission date] December 11, 1995

【手続補正１】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】図面の簡単な説明[Name of item to be corrected] Brief description of the drawing

【補正方法】追加[Correction method] Added

【補正内容】[Correction content]

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１〜図１７】 各図は、第１発明の点火用放電ギャ
ップ手段の実施例を１つずつ示す回路図あるいは構成図
である。1 to 17 are circuit diagrams or configuration diagrams each showing one embodiment of an ignition discharge gap means of the first invention.

【図１８〜図１９】 両図は、上下に組み合わせて第１
発明の点火用放電ギャップ手段の１実施例を示す回路図
である。18 to 19 are both first and bottom views combined together
It is a circuit diagram which shows one Example of the discharge gap means for ignition of invention.

【図２０】 第１発明の点火配電手段の１実施例を示す
回路図である。FIG. 20 is a circuit diagram showing one embodiment of the ignition power distribution means of the first invention.

【図２１〜図２６】 各図は、第１発明の点火用放電ギ
ャップ手段の実施例を１つずつ示す回路図あるいは構成
図である。21 to 26 are each a circuit diagram or a configuration diagram showing one embodiment of the discharge gap means for ignition of the first invention.

【図２７】 第１発明のシーズド型グロー・プラグの１
実施例の先端部を示す断面図である。FIG. 27 is a seeded glow plug 1 of the first invention.
It is sectional drawing which shows the front-end | tip part of an Example.

【図２８】 第１発明のコイル型グロー・プラグの１実
施例の先端部を示す断面図である。FIG. 28 is a cross-sectional view showing the distal end portion of one embodiment of the coil type glow plug of the first invention.

【図２９〜図３０】 各図は、第１発明の点火用放電ギ
ャップ手段の実施例を１つずつ示す構成図である。29 to 30 are configuration diagrams showing one embodiment of the ignition discharge gap means of the first invention.

【図３１〜図４０】 各図は、第２発明の点火用放電ギ
ャップ手段の実施例を１つずつ示す回路図あるいは構成
図である。31 to 40 are circuit diagrams or configuration diagrams each showing one embodiment of the ignition discharge gap means of the second invention.

【図４１〜図５３】 各図は、第２又は第３発明の構成
要素である点火プラグの実施例の先端部を１つずつ示す
正面図あるいは平面図である。41 to 53 are each a front view or a plan view showing one tip end portion of an embodiment of an ignition plug which is a constituent element of the second or third invention.

【図５４〜図５５】 各図は、発明ではない３針型点火
用放電ギャップ手段を１つずつ示す回路図である。54 to 55 are circuit diagrams showing one non-invention three-needle ignition discharge gap means.

【図５６】 図５４の３針型点火用放電ギャップ手段の
１例を示す回路図と構成図である。56 is a circuit diagram and a configuration diagram showing an example of the discharge gap means for three-needle ignition of FIG. 54. FIG.

【図５７】 図５５の３針型点火用放電ギャップ手段の
１例を示す回路図、構成図である。57 is a circuit diagram and a configuration diagram showing an example of the discharge gap means for three-needle ignition of FIG. 55. FIG.

【図５８〜図５９】 各図は、第２発明の点火用放電ギ
ャップ手段で使える点火エネルギー可変型点火装置の回
路を１つずつ示す回路図である。58 to 59 are each a circuit diagram showing one circuit of an ignition energy variable ignition device which can be used in the ignition discharge gap means of the second invention.

【図６０】 第２発明の点火用放電ギャップ手段の回路
例を示す回路図であり、また、第３発明の先行技術の点
火用放電ギャップ手段などの１例を示す回路図でもあ
る。FIG. 60 is a circuit diagram showing an example of a circuit of the ignition discharge gap means of the second invention, and is also a circuit diagram showing an example of the ignition discharge gap means of the prior art of the third invention.

【図６１〜図６２】 各図は、第３発明の点火用放電ギ
ャップ手段の実施例を１つずつ示す回路図あるいは構成
図である。61 to 62 are circuit diagrams or configuration diagrams each showing one embodiment of the ignition discharge gap means of the third invention.

【図６３】 第２又は第３発明の点火用放電ギャップ手
段の１実施例を示す構成図である。[Fig. 63] Fig. 63 is a configuration diagram showing one embodiment of a discharge gap means for ignition of the second or third invention.

【図６４〜図６５】 各図は、点火装置と組み合わせた
第３発明の構成要素である放電発生手段の実施例を１つ
ずつ示す回路図である。64 to 65 are each a circuit diagram showing one embodiment of the discharge generating means which is a component of the third invention in combination with the ignition device.

【図６６】 第３発明の点火用放電ギャップ手段の１実
施例などを示す回路図である。FIG. 66 is a circuit diagram showing an embodiment of the ignition discharge gap means of the third invention and the like.

【図６７〜図６８】 各図は、第３発明の点火配電手段
の実施例などを１つずつ示す回路図である。67 to 68 are circuit diagrams each showing one embodiment of the ignition power distribution means of the third invention.

【図６９】 第３又は第４発明の点火用放電ギャップ手
段の１実施例を示す回路図である。FIG. 69 is a circuit diagram showing one embodiment of a discharge gap means for ignition according to the third or fourth invention.

【図７０】 第４発明の点火用放電ギャップ手段の１実
施例を示す回路図である。FIG. 70 is a circuit diagram showing one embodiment of an ignition discharge gap means of the fourth invention.

【符号の説明】 ２、１５ 点火装置 ４、１３４ （シーズド型）グロー・プラグ ５ （燃料の）噴射ノズル ６、２３、９３ （外側電極を持たない）点火プラグ ７、２９、４９、９９ シリンダー・ヘッド １０、４０、８２ ピストン・ヘッド １２ （コイル型）グロー・プラグ １３、７３、８３ ヒート・コイル ２７、８１、８４ 燃焼室 ７０、７１、７４ ＤＣ−ＤＣコンバータ ７２ 遅延回路 ７６〜７８ （点火信号の）入力端子 ９１ 点火装置 １００、１１０ ピストン・ヘッド １８、１０８、１１８ バルブ １２１、４５１ 噴射口 １２２ 冷却材 １２３、１３３ （不燃ガスの）噴射ノズル １２５ 導電性セラミック管 １２６ 非導電性セラミック製の絶縁体 １２７ セラミック・ヒーター １４５ （首無しの）点火プラグ １６０、２６０ 点火制御手段 １６３ （空気の）噴射ノズル １６８ （燃料の）噴射ノズル １８３ ヒーター １７７〜１７８ （点火信号の）入力端子 ２０４ 放電発生手段 ２０６、２０８ 主電極 ２０７ 補助電極 ２０９、２３９、２４０ ＤＣ−ＤＣコンバータ ２１４、２１５ 点火コイル ２１９、４４６ （外側電極を持たない）点火プラグ ２２６、２３２ ピストン・ヘッド ３００ 耐熱性断熱材 ３０１ レーザー出力装置 ３０２ 光ファイバー ３１２ グロー・プラグ ３１３ ヒート・コイル ３０３ （中空状の）放電電極 ３０４ （シーズド型グロー・プラグを流用、中空に
した）放電電極手段 ４０９ ＤＣ−ＤＣコンバータ ５０９ （マイナス電圧を出力する）ＤＣ−ＤＣコン
バータ[Explanation of reference numerals] 2,15 Ignition device 4,134 (seeded type) glow plug 5 (fuel) injection nozzle 6,23,93 (without outer electrode) spark plug 7,29,49,99 cylinder Head 10, 40, 82 Piston head 12 (coil type) glow plug 13, 73, 83 Heat coil 27, 81, 84 Combustion chamber 70, 71, 74 DC-DC converter 72 Delay circuit 76-78 (Ignition signal Input terminal 91 Ignition device 100, 110 Piston head 18, 108, 118 Valve 121, 451 Injection port 122 Coolant 123, 133 (Incombustible gas) injection nozzle 125 Conductive ceramic tube 126 Insulation made of non-conductive ceramic Body 127 Ceramic heater 145 Spark plug (without neck) 160, 260 Ignition Control means 163 (Air) injection nozzle 168 (Fuel) injection nozzle 183 Heater 177 to 178 (Ignition signal) input terminal 204 Discharge generating means 206, 208 Main electrode 207 Auxiliary electrode 209, 239, 240 DC-DC converter 214 215 Ignition coil 219, 446 Ignition plug 226 (without outer electrode) 226, 232 Piston head 300 Heat resistant heat insulating material 301 Laser output device 302 Optical fiber 312 Glow plug 313 Heat coil 303 (hollow) discharge electrode 304 Discharge electrode means 409 (diverted from the seeded glow plug and made hollow) 409 DC-DC converter 509 (outputting a negative voltage) DC-DC converter

【手続補正３】[Procedure 3]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】００３１[Correction target item name] 0031

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【００３１】 尚、電流遮断式点火装置では信号交流発
電機を使って点火時期前に１次コイルの電流通電開始時
間を制御しているが、これと同様に信号交流発電機を使
って点火時期前にヒート・コイル７３の電流通電開始時
間を制御し、点火時期にＣＤＩ式点火装置の点火を制御
することも可能である。あるいは、その遅延時間をコン
ピュータで制御して各トリガー時期を算出し、サイリス
タ５０、５１それぞれをそのコンピュータで直接トリガ
ー制御することも可能である。また、常時ヒート・コイ
ル７３に（直流もしくは交流の）小電流を流して予熱し
ておくことも可能である。これらの事は後述する図１
６、図１７、図２１の各実施例や図１８、１９両図の実
施例などについても言える。In the current interrupting type ignition device, the signal AC generator is used to control the current energization start time of the primary coil before the ignition timing. Similarly, the signal AC generator is used to control the ignition timing. It is also possible to control the current energization start time of the heat coil 73 before and to control the ignition of the CDI ignition device at the ignition timing. Alternatively, the delay time can be controlled by a computer to calculate each trigger time, and each of the thyristors 50 and 51 can be directly trigger-controlled by the computer. It is also possible to constantly apply a small current (DC or AC) to the heating coil 73 to preheat it. These things are shown in Figure 1 below.
The same applies to the embodiments shown in FIGS. 6, 17, 21 and the embodiments shown in FIGS.

【手続補正４】[Procedure amendment 4]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】０１１０[Correction target item name] 0110

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【０１１０】 図６７の実施例は請求項３４記載の点火
配電手段に対応し、直列インバータ式放電発生手段を２
つ用いたものである。両放電発生手段は直列インバータ
式点火装置と一体化しており、スイッチ３０、３１に対
して点火コイル２１５、コンデンサ２１０、ダイオード
３８、３９、トランジスタ５０２、主電極２０１、２０
３及び補助電極２０２が２組対等に接続されている。さ
らに点火用放電ギャップ手段が３つ以上必要な場合、同
様に必要な組数だけ点火コイル２１５等をスイッチ３
０、３１に対して対等に接続すれば良い。The embodiment shown in FIG. 67 corresponds to the ignition power distribution means described in claim 34, and the series inverter type discharge generating means is provided in two.
Used one. Both discharge generating means are integrated with the serial inverter type ignition device, and for the switches 30 and 31, the ignition coil 215, the capacitor 210, the diodes 38 and 39, the transistor 502, the main electrodes 201 and 20.
3 and the auxiliary electrode 202 are connected in two pairs. Further, when three or more ignition discharge gap means are required, similarly the required number of sets of the ignition coils 215 and the like are switched to the switch 3.
It is sufficient to connect 0 and 31 on an equal basis.

【手続補正５】[Procedure Amendment 5]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】０１１１[Correction target item name] 0111

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【０１１１】[0111]

【０１１１】 図６８の実施例は請求項３５記載の点火
配電手段に対応し、サイリスタ式のフォト・カプラー４
つを用いてネロー・ギャップ側の高電圧配電を行ってお
り、ＣＤＩ式放電発生手段とＣＤＩ式点火装置を一体化
している。The embodiment of FIG. 68 corresponds to the ignition power distribution means according to claim 35, and is a thyristor type photo coupler 4.
High voltage distribution on the side of the narrow gap is performed by using one of them, and the CDI type discharge generating means and the CDI type ignition device are integrated.

【手続補正６】[Procedure correction 6]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】０１１４[Correction target item name] 0114

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【０１１４】 第３発明について最後に以下の事を補足
する。 １） 図６２、図６３、図３２〜図３３などの各実施例
では２極型の点火プラグ２２０、２２８、９２又は１２
０が使われているが、これらは「１極型、３極型、４極
型あるいは５極型以上の点火プラグ」又は円周型点火プ
ラグでも構わないし、沿面放電型の点火プラグでも構わ
ない。 ２） 第２発明の説明で述べた図４１〜図５３の各点火
プラグを前述した各実施例で用いた外側電極付きの各点
火プラグの代わりに用いることもできる。 ３） 図６２、図６３、図３２〜図３４、図３６〜図４
０などの各実施例では苛酷な使用条件下に耐える、信頼
性、耐久性および実績のある従来の点火プラグをほとん
どそのまま使うので、これらの実施例にもその様な耐久
性、信頼性および実績が備わっている。Regarding the third invention, the following will be supplemented at the end. 1) In each of the embodiments shown in FIGS. 62, 63, 32 to 33, etc., a bipolar electrode spark plug 220, 228, 92 or 12
Although 0 is used, these may be "one pole type, three pole type, four pole type, five pole type or more spark plugs", circumferential spark plugs, or creeping discharge spark plugs. . 2) The spark plugs of FIGS. 41 to 53 described in the description of the second invention can be used instead of the spark plugs with the outer electrodes used in the above-described embodiments. 3) FIGS. 62, 63, 32 to 34, 36 to 4
In each of the examples such as 0, since the conventional spark plug that withstands the severe use condition and has the reliability, the durability and the proven performance is used almost as it is, the durability, the reliability and the proven performance of such a embodiment are also used. Is equipped with.

【手続補正７】[Procedure Amendment 7]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】０１１５[Correction target item name] 0115

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【０１１５】４） ギャップ長が短い方の放電をアーク
放電にして、極めて高い密度で熱電子放射などを行え
ば、第１発明と同様にギャップ長が長い方の放電維持電
圧はさらに低下し、混合気のスワールやタンブル等の高
速気流はその自続放電をさらに吹き消し難くなる、とい
う追加効果が第３発明に有る。 ５） 図６２、図６３、図３２〜図３４、図３６〜図４
０などの各実施例またはその一部を変更した各実施例お
いて、対向させた点火プラグ２つを使って、第１発明の
図２２〜図２６の各実施例の様にプラズマ・ジェット点
火装置を構成することもできるし、あるいは、第１発明
の図１２の実施例の様に燃料の噴射ノズルの前に点火用
放電ギャップを構成することもできる。4) If the discharge having the shorter gap length is turned into an arc discharge and thermionic emission is performed at an extremely high density, the discharge sustaining voltage of the longer gap length is further reduced, as in the first aspect of the invention. The third invention has an additional effect that a high-speed air flow such as swirl or tumble of the air-fuel mixture is more difficult to blow out the self-sustained discharge. 5) FIGS. 62, 63, 32 to 34, 36 to 4
No. 0 or the like or a part thereof in which a part thereof is modified, two jet plugs facing each other are used to perform plasma jet ignition as in the embodiments of FIGS. 22 to 26 of the first invention. The device can be configured, or the ignition discharge gap can be configured in front of the fuel injection nozzle as in the embodiment of FIG. 12 of the first invention.

【手続補正８】[Procedure Amendment 8]

【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing

【補正対象項目名】図３２[Name of item to be corrected] Fig. 32

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図３２】 FIG. 32

【手続補正９】[Procedure Amendment 9]

【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing

【補正対象項目名】図３３[Correction target item name] Fig. 33

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図３３】 FIG. 33

【手続補正１０】[Procedure Amendment 10]

【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing

【補正対象項目名】図３４[Name of item to be corrected] Fig. 34

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図３４】 FIG. 34

【手続補正１１】[Procedure Amendment 11]

【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing

【補正対象項目名】図３５[Name of item to be corrected] Fig. 35

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図３５】 FIG. 35

【手続補正１２】[Procedure Amendment 12]

【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing

【補正対象項目名】図３６[Correction target item name] Fig. 36

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図３６】 FIG. 36

【手続補正１３】[Procedure Amendment 13]

【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing

【補正対象項目名】図６２[Correction target item name] Fig. 62

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図６２】 FIG. 62

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｔ 13/18 Ｈ０１Ｔ 13/18 15/00 15/00 Ｃ Continuation of front page (51) Int.Cl. ⁶ Identification number Office reference number FI Technical display location H01T 13/18 H01T 13/18 15/00 15/00 C

Claims (35)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 燃料に点火するところに第１の放電電極
手段を設け、この電極手段と絶縁させて、そして、対向
させて第２の放電電極手段を設け、前記第１の放電電極
手段を電気的に加熱する第１の加熱手段を設けたことを
特徴とする点火用放電ギャップ手段。1. A first discharge electrode means is provided at a place where fuel is ignited, and is insulated from the electrode means, and a second discharge electrode means is provided so as to face the first discharge electrode means, and the first discharge electrode means is provided. Discharge gap means for ignition characterized in that a first heating means for electrically heating is provided. 【請求項２】 前記第１の加熱手段として、電流によっ
て発熱する第１のヒーターとこのヒーターに電流を供給
する第１の電源手段の組合せを用いたことを特徴とする
請求項１記載の点火用放電ギャップ手段。2. The ignition according to claim 1, wherein a combination of a first heater that generates heat with an electric current and a first power supply unit that supplies an electric current to the heater is used as the first heating means. Discharge gap means for. 【請求項３】 前記第１の放電電極手段としてシーズド
型グロー・プラグの保護金属管又は保護導電性セラミッ
ク管又は保護導電管又は保護導電カバーを用い、前記第
１のヒーターとして、前記シーズド型グロー・プラグの
ヒート・コイルを用いたことを特徴とする請求項２記載
の点火用放電ギャップ手段。3. A sheathed glow plug of a protective metal tube, a protective conductive ceramic tube, a protective conductive tube or a protective conductive cover is used as the first discharge electrode means, and the sheathed glow is used as the first heater. A discharge gap means for ignition according to claim 2, wherein a heat coil of a plug is used. 【請求項４】 前記第１の放電電極手段と前記第１のヒ
ーターとして、コイル型グロー・プラグのヒート・コイ
ルを用いたことを特徴とする請求項２記載の点火用放電
ギャップ手段。4. The ignition discharge gap means according to claim 2, wherein a heat coil of a coil type glow plug is used as the first discharge electrode means and the first heater. 【請求項５】 前記第１の加熱手段として、レーザー光
を出力する第１のレーザー光出力装置とそのレーザー光
を前記第１の放電電極手段に導き、照射する第１の光フ
ァイバー又は光ガイド照射手段の組合せを用いたことを
特徴とする請求項１記載の点火用放電ギャップ手段。5. A first laser light output device for outputting laser light as the first heating means, and a first optical fiber or light guide irradiation for guiding and irradiating the first laser light output device to the first discharge electrode means. A discharge gap means for ignition according to claim 1, characterized in that a combination of means is used. 【請求項６】 前記第１の放電電極手段として、シーズ
ド型グロー・プラグを流用し、それを中空にし、その保
護金属管又は保護導電性セラミック管又は保護導電管又
は保護導電カバーの内側まで前記第１の光ファイバー又
は光ガイド照射手段を挿入し、その内側からレーザー光
で加熱できる様にした前記保護金属管又は保護導電性セ
ラミック管又は保護導電管又は保護導電カバーを用いた
ことを特徴とする請求項５記載の点火用放電ギャップ手
段。6. A sheathed glow plug is diverted as the first discharge electrode means to make it hollow, and the protective metal tube, the protective conductive ceramic tube, the protective conductive tube, or the inside of the protective conductive cover is used as the first discharge electrode means. The first optical fiber or the light guide irradiating means is inserted, and the protective metal tube, the protective conductive ceramic tube, the protective conductive tube, or the protective conductive cover, which can be heated from the inside by the laser light, is used. The discharge gap means for ignition according to claim 5. 【請求項７】 前記第１の放電電極手段として、外側電
極の無い点火プラグを流用し、それを中空にし、その中
心電極の内側まで前記第１の光ファイバー又は光ガイド
照射手段を挿入し、その内側からレーザー光で加熱でき
る様にした前記中心電極を用いたことを特徴とする請求
項５記載の点火用放電ギャップ手段。7. A spark plug having no outer electrode is diverted as the first discharge electrode means, the hollow plug is made hollow, and the first optical fiber or light guide irradiating means is inserted to the inside of the center electrode thereof. 6. The ignition discharge gap means according to claim 5, wherein the center electrode is provided so that it can be heated from inside by laser light. 【請求項８】 前記第１、第２の放電電極手段の間に印
加される電圧に同期して前記第１の放電電極手段をパル
ス的に加熱する機能を前記第１の加熱手段に持たせたこ
とを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の点
火用放電ギャップ手段。8. The first heating means has a function of heating the first discharge electrode means in a pulsed manner in synchronization with a voltage applied between the first and second discharge electrode means. The discharge gap means for ignition according to any one of claims 1 to 7, characterized in that. 【請求項９】 前記第２の放電電極手段として、外側電
極の無い点火プラグの中心電極を用いたことを特徴とす
る請求項１〜８のいずれか１項に記載の点火用放電ギャ
ップ手段。9. The ignition discharge gap means according to claim 1, wherein a center electrode of an ignition plug having no outer electrode is used as the second discharge electrode means. 【請求項１０】 前記第２の放電電極手段を電気的に加
熱する第２の加熱手段を設けたことを特徴とする請求項
１〜８のいずれか１項に記載の点火用放電ギャップ手
段。10. A discharge gap means for ignition according to claim 1, further comprising a second heating means for electrically heating the second discharge electrode means. 【請求項１１】 前記第２の加熱手段として、電流によ
って発熱する第２のヒーターとこのヒーターに電流を供
給する第２の電源手段の組合せを用いたことを特徴とす
る請求項１０記載の点火用放電ギャップ手段。11. The ignition device according to claim 10, wherein a combination of a second heater that generates heat with an electric current and a second power supply unit that supplies an electric current to the heater is used as the second heating unit. Discharge gap means for. 【請求項１２】 前記第２の放電電極手段としてシーズ
ド型グロー・プラグの保護金属管又は保護導電性セラミ
ック管又は保護導電管又は保護導電カバーを用い、前記
第２のヒーターとして前記シーズド型グロー・プラグの
ヒート・コイルを用いたことを特徴とする請求項１１記
載の点火用放電ギャップ手段。12. A sheathed glow plug, a protective metal tube, a protective conductive ceramic tube, a protective conductive tube, or a protective conductive cover is used as the second discharge electrode means, and the sheathed glow plug is used as the second heater. 12. The ignition discharge gap means according to claim 11, wherein a heat coil of a plug is used. 【請求項１３】 前記第２の放電電極手段と前記第２の
ヒーターとして、コイル型グロー・プラグのヒート・コ
イルを用いたことを特徴とする請求項１１記載の点火用
放電ギャップ手段。13. The ignition discharge gap means according to claim 11, wherein a heating coil of a coil type glow plug is used as the second discharge electrode means and the second heater. 【請求項１４】 前記第２の加熱手段として、レーザー
光を出力する第２のレーザー光出力装置とそのレーザー
光を前記第２の放電電極手段に導き、照射する第２の光
ファイバー又は光ガイド照射手段の組合せを用いたこと
を特徴とする請求項１０記載の点火用放電ギャップ手
段。14. A second laser light output device for outputting laser light as the second heating means, and a second optical fiber or light guide irradiation for guiding and irradiating the laser light to the second discharge electrode means. The discharge gap means for ignition according to claim 10, characterized in that a combination of means is used. 【請求項１５】 前記第２の放電電極手段として、シー
ズド型グロー・プラグを流用し、それを中空にし、その
保護金属管又は保護導電性セラミック管又は保護導電管
又は保護導電カバーの内側まで前記第２の光ファイバー
又は光ガイド照射手段を挿入し、その内側からレーザー
光で加熱できる様にした前記保護金属管又は保護導電性
セラミック管又は保護導電管又は保護導電カバーを用い
たことを特徴とする請求項１４記載の点火用放電ギャッ
プ手段。15. A sheathed glow plug is diverted as the second discharge electrode means to make it hollow, and the inside of the protective metal tube, the protective conductive ceramic tube, the protective conductive tube, or the protective conductive cover is used. The protective metal tube, the protective conductive ceramic tube, the protective conductive tube, or the protective conductive cover, into which the second optical fiber or the light guide irradiation means is inserted and which can be heated by laser light from the inside, is used. 15. A discharge gap means for ignition according to claim 14. 【請求項１６】 前記第１の放電電極手段として、外側
電極の無い点火プラグを流用し、それを中空にし、その
中心電極の内側まで前記第２の光ファイバー又は光ガイ
ド照射手段を挿入し、その内側からレーザー光で加熱で
きる様にした前記中心電極を用いたことを特徴とする請
求項１４記載の点火用放電ギャップ手段。16. A spark plug having no outer electrode is diverted as the first discharge electrode means, the hollow plug is made hollow, and the second optical fiber or light guide irradiation means is inserted to the inside of the center electrode thereof. The discharge gap means for ignition according to claim 14, wherein the center electrode is provided so that it can be heated from inside by laser light. 【請求項１７】 前記第１、第２の放電電極手段の間に
印加される電圧に同期して前記第２の放電電極手段をパ
ルス的に加熱する機能を前記第２の加熱手段に持たせた
ことを特徴とする請求項１〜１６のいずれか１項に記載
の点火用放電ギャップ手段。17. The second heating means is provided with a function of heating the second discharge electrode means in a pulsed manner in synchronization with a voltage applied between the first and second discharge electrode means. The discharge gap means for ignition according to any one of claims 1 to 16, characterized in that. 【請求項１８】 前記第１、第２の放電電極手段と絶縁
させて、そして、前記第１の放電電極手段と対向させて
第３の放電電極手段を設けたことを特徴とする請求項１
〜１７のいずれか１項に記載の点火用放電ギャップ手
段。18. A third discharge electrode means is provided so as to be insulated from the first and second discharge electrode means and to be opposed to the first discharge electrode means.
18. A discharge gap means for ignition according to claim 1. 【請求項１９】 前記第２の放電電極手段に加熱手段を
設けない請求項１〜８のいずれか１項に記載の点火用放
電ギャップ手段と前記第２の放電電極手段に加熱手段を
設けない請求項１〜８のいずれか１項に記載の点火用放
電ギャップ手段を一方の第１の放電電極手段と他方の第
２の放電電極手段が接続される様に並列接続したことを
特徴とする点火用放電ギャップ手段。19. The ignition discharge gap means according to any one of claims 1 to 8 and the second discharge electrode means are not provided with a heating means. An ignition discharge gap means according to any one of claims 1 to 8 is connected in parallel so that one first discharge electrode means and the other second discharge electrode means are connected. Discharge gap means for ignition. 【請求項２０】 各前記第２の放電電極手段として、外
側電極の無い点火プラグの中心電極を１つずつ用いたこ
とを特徴とする請求項１９記載の点火用放電ギャップ手
段。20. The discharge gap means for ignition according to claim 19, wherein one center electrode of an ignition plug having no outer electrode is used as each of the second discharge electrode means. 【請求項２１】 前記第２の放電電極手段に加熱手段を
設けない請求項１〜８のいずれか１項に記載の点火用放
電ギャップ手段と前記第２の放電電極手段に加熱手段を
設けない請求項１〜８のいずれか１項に記載の点火用放
電ギャップ手段が有って、前者の第１の放電電極手段か
ら後者の第２の放電電極手段に向かって第１、第２の非
可制御スイッチング手段を直列接続し、後者の第１の放
電電極手段から前者の第２の放電電極手段に向かって第
３、第４の非可制御スイッチング手段を直列接続し、前
記第１、第２の非可制御スイッチング手段の接続点と前
記第３、第４の非可制御スイッチング手段の接続点を両
入力端子としたことを特徴とする点火用放電ギャップ手
段。21. No heating means is provided in the ignition discharge gap means and the second discharge electrode means according to claim 1, wherein no heating means is provided in the second discharge electrode means. The ignition discharge gap means according to any one of claims 1 to 8 is provided, and first and second non-discharge electrodes are provided from the former first discharge electrode means toward the latter second discharge electrode means. Controllable switching means are connected in series, and third and fourth non-controllable switching means are connected in series from the first discharge electrode means of the latter toward the second discharge electrode means of the former, and the first and the first 2. A discharge gap means for ignition characterized in that a connection point of the second non-controllable switching means and a connection point of the third and fourth non-controllable switching means are both input terminals. 【請求項２２】 各前記第２の放電電極手段として、外
側電極の無い点火プラグの中心電極を１つずつ用いたこ
とを特徴とする請求項２１記載の点火用放電ギャップ手
段。22. The discharge gap means for ignition according to claim 21, wherein one center electrode of an ignition plug having no outer electrode is used as each of the second discharge electrode means. 【請求項２３】 前者の第１の放電電極手段から前者の
第２の放電電極手段に向かって第５の非可制御スイッチ
ング手段を接続し、後者の第１の放電電極手段から後者
の第２の放電電極手段に向かって第６の非可制御スイッ
チング手段を接続したことを特徴とする請求項２１又は
２２記載の点火用放電ギャップ手段。23. A fifth uncontrollable switching means is connected from the former first discharge electrode means to the former second discharge electrode means, and the latter first discharge electrode means is connected to the latter second discharge electrode means. 23. A discharge gap means for ignition according to claim 21 or 22, wherein a sixth uncontrollable switching means is connected toward the discharge electrode means of. 【請求項２４】 各前記第１の放電電極手段をアースし
たことを特徴とする請求項２１、２２又は２３記載の点
火用放電ギャップ手段。24. The discharge gap means for ignition according to claim 21, 22 or 23, wherein each of the first discharge electrode means is grounded. 【請求項２５】 前記第２の放電電極手段に加熱手段を
設けない請求項１〜８のいずれか１項に記載の点火用放
電ギャップ手段が所定の数だけ有って、これら点火用放
電ギャップ手段を少なくとも２つ以上ずつ又は全部前記
第２の放電電極手段同士が接続される様に並列接続し、
各前記第１の加熱手段の加熱のタイミングを切り換える
加熱タイミング切換え手段を設けたことを特徴とする点
火配電手段。25. A predetermined number of the ignition discharge gap means according to any one of claims 1 to 8, wherein the second discharge electrode means is not provided with a heating means, and these ignition discharge gaps are provided. At least two or more means are connected in parallel so that the second discharge electrode means are connected to each other,
Ignition power distribution means comprising heating timing switching means for switching the heating timing of each of the first heating means. 【請求項２６】 各前記第２の放電電極手段として、外
側電極の無い点火プラグの中心電極を１つずつ用いたこ
とを特徴とする請求項２５記載の点火配電手段。26. The ignition power distribution means according to claim 25, wherein each of the second discharge electrode means is provided with one center electrode of an ignition plug having no outer electrode. 【請求項２７】 その加熱先端部内にヒーター線を平面
的に渦巻き状に巻き、その加熱先端部を金属管又は導電
性セラミック管又は導電管又は導電体でカバーしたこと
を特徴とするシーズド型グロー・プラグ。27. A seeded glow in which a heater wire is spirally wound in a plane in the heating tip portion and the heating tip portion is covered with a metal tube, a conductive ceramic tube, a conductive tube or a conductor. ·plug. 【請求項２８】 そのヒート・コイルを高温度において
も非導電性であり、熱衝撃機械的強度が大きい耐熱性断
熱材で取り囲み、そのヒート・コイルの先端部を露出し
たことを特徴とするコイル型グロー・プラグ。28. A coil characterized in that the heat coil is surrounded by a heat resistant heat insulating material which is non-conductive even at a high temperature and has a high thermal shock mechanical strength, and the tip of the heat coil is exposed. Type glow plug. 【請求項２９】 そのヒート・コイルの先端露出部分の
ヒーター線だけを部分的に太くしたことを特徴とする請
求項２８記載のコイル型グロー・プラグ。29. The coil-type glow plug according to claim 28, wherein only the heater wire at the exposed end of the heating coil is partially thickened. 【請求項３０】 第１の点火プラグの中心電極と外側電
極を持たない第２の点火プラグの中心電極を燃焼室内で
対向させて１対の放電電極を形成し、前記第１の点火プ
ラグの外側電極を補助電極としたことを特徴とする点火
用放電ギャップ手段。30. A center electrode of a first spark plug and a center electrode of a second spark plug having no outer electrode are opposed in a combustion chamber to form a pair of discharge electrodes. Discharge means for ignition characterized in that the outer electrode is an auxiliary electrode. 【請求項３１】 第１、第２の点火プラグ両方の中心電
極を燃焼室内で対向させて１対の放電電極を形成し、前
記各点火プラグの外側電極を補助電極としたことを特徴
とする点火用放電ギャップ手段。31. The center electrodes of both the first and second spark plugs are opposed to each other in the combustion chamber to form a pair of discharge electrodes, and the outer electrodes of each of the spark plugs are auxiliary electrodes. Discharge gap means for ignition. 【請求項３２】 外側電極を持たない第１、第２の点火
プラグ両方の中心電極を燃焼室内で対向させて１対の放
電電極を形成し、前記燃焼室の内壁から一方の前記中心
電極の近辺に導電性の突起物を設けて補助電極としたこ
とを特徴とする点火用放電ギャップ手段。32. A pair of discharge electrodes are formed by facing the center electrodes of both the first and second spark plugs having no outer electrode in the combustion chamber, and a pair of discharge electrodes are formed from the inner wall of the combustion chamber. A discharge gap means for ignition characterized in that a conductive protrusion is provided in the vicinity thereof to form an auxiliary electrode. 【請求項３３】 第１、第２の電極手段を対向させて第
１の１対の放電電極手段を形成し、前記各電極手段から
両者のギャップ長より広い間隔を開けて第３の電極手段
を設けて前記第１又は第２の電極手段と前記第３の電極
手段で第２の１対の放電電極手段を形成し、前記第１、
第２の電極手段間に電圧を出力して放電を発生させる放
電発生手段を設けたことを特徴とする点火用放電ギャッ
プ手段。33. A first pair of discharge electrode means is formed by facing the first and second electrode means, and a third electrode means is formed with a distance wider than the gap length between the first and second electrode means. To form a second pair of discharge electrode means by the first or second electrode means and the third electrode means,
A discharge gap means for ignition characterized in that a discharge generating means for outputting a voltage to generate a discharge is provided between the second electrode means. 【請求項３４】 請求項３３記載の点火用放電ギャップ
手段が所定の数だけ有って、少なくとも２つ以上ずつ又
は全ての前記第２の１対の放電電極手段を前記第３の放
電電極手段同士が接続される様に並列接続し、 どの前記放電発生手段に電圧を出力させるかを選択する
電圧出力選択手段を設けたことを特徴とする点火配電手
段。34. A predetermined number of ignition discharge gap means according to claim 33, wherein at least two or more or all of the second pair of discharge electrode means are provided in the third discharge electrode means. Ignition power distribution means, which are connected in parallel so that they are connected to each other, and provided with voltage output selection means for selecting which of the discharge generation means outputs a voltage. 【請求項３５】 請求項３３記載の点火用放電ギャップ
手段が所定の数だけ有って、少なくとも２つ以上ずつ又
は全ての前記第２の１対の放電電極手段を前記第３の放
電電極手段同士が接続される様に並列接続し、全ての前
記放電発生手段を１つにまとめ、その出力電圧をどの前
記第１の１対の放電電極手段に印加するか選択する電圧
印加選択手段を設けたことを特徴とする点火配電手段。35. A predetermined number of ignition discharge gap means according to claim 33 are provided, and at least two or more or all of the second pair of discharge electrode means are provided in the third discharge electrode means. A voltage application selecting means is provided which is connected in parallel so that the two are connected to each other, all the discharge generating means are combined into one, and which of the first pair of discharge electrode means the output voltage is applied to is selected. Ignition power distribution means characterized in that