JP2016062795A

JP2016062795A - Ignition plug

Info

Publication number: JP2016062795A
Application number: JP2014190922A
Authority: JP
Inventors: 山田　裕一; Yuichi Yamada; 裕一山田; 直志向山; Naoshi Mukoyama
Original assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: Niterra Co Ltd
Priority date: 2014-09-19
Filing date: 2014-09-19
Publication date: 2016-04-25
Anticipated expiration: 2034-09-19
Also published as: JP6261481B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ignition plug capable of suppressing a decrease in plasma generation efficiency and a deterioration in an insulator.SOLUTION: An ignition plug includes a cylindrical main body fitting, and a cylindrical insulator which has a shaft hole and which is held in the main body fitting. A lens, into which laser beams input from the outside are gathered, is arranged in the shaft hole to gather the laser beams into a space formed of an inner peripheral surface of the insulator and an apical surface of the lens.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、点火プラグに関する。 The present invention relates to a spark plug.

内燃機関の点火プラグとして、混合気をプラズマによって着火するプラズマジェット点火プラグが知られている（例えば、特許文献１参照）。 As an ignition plug for an internal combustion engine, a plasma jet ignition plug that ignites an air-fuel mixture with plasma is known (for example, see Patent Document 1).

特開２００７−２８７６６６号公報JP 2007-287666 A

一般的なプラズマジェット点火プラグでは、中心電極と接地電極間で放電させた後に、直流電流もしくは交流電流を重畳させて電極間に印加することにより、中心電極と絶縁体の内周面とで囲まれたキャビティと呼ばれる円筒状の空間内にプラズマを発生させる。しかし、プラズマが発生するキャビティは微小な空間であるため、絶縁体の内周面上で放電が生じることにより、プラズマの発生効率が低下したり絶縁体が損耗したりする場合がある。そのため、プラズマの発生効率が低下することや絶縁体が損耗することを抑制可能な点火プラグが求められている。 In a general plasma jet spark plug, after discharging between a center electrode and a ground electrode, a DC current or an AC current is superimposed and applied between the electrodes, thereby being surrounded by the center electrode and the inner peripheral surface of the insulator. Plasma is generated in a cylindrical space called a cavity. However, since the cavity in which plasma is generated is a minute space, discharge may occur on the inner peripheral surface of the insulator, which may reduce the plasma generation efficiency or cause the insulator to wear out. Therefore, there is a demand for a spark plug that can suppress a decrease in plasma generation efficiency and wear of an insulator.

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and can be realized as the following forms.

（１）本発明の一形態によれば、点火プラグが提供される。この点火プラグは、筒状の主体金具と；軸孔を有し、前記主体金具内に保持される筒状の絶縁体と；を備え、外部から入力されたレーザビームを集光するレンズが前記軸孔内に配置され、前記絶縁体の内周面及び前記レンズの先端面とで形成される空間内に前記レーザビームを集光させることを特徴とする。このような形態の点火プラグによれば、レーザビームによって、絶縁体の内周面とレンズの先端面とで形成される空間、すなわち、キャビティ内にプラズマを発生させることができるので、絶縁体の内周面上で放電が生じることがない。そのため、プラズマの発生効率が低下することや絶縁体が損耗することを抑制することができる。また、上記形態の点火プラグでは、プラズマが生成されるキャビティの周囲に絶縁体を配置しているため、キャビティの周囲を金属で構成するよりも、プラズマ生成時の熱損失を抑制することができる。そのため、プラズマの発生効率を高めることができる。 (1) According to one aspect of the present invention, a spark plug is provided. The spark plug includes: a cylindrical metal shell; and a cylindrical insulator having a shaft hole and held in the metal shell, and a lens for condensing a laser beam input from the outside The laser beam is arranged in a shaft hole, and the laser beam is condensed in a space formed by an inner peripheral surface of the insulator and a tip surface of the lens. According to the spark plug having such a configuration, the laser beam can generate plasma in the space formed by the inner peripheral surface of the insulator and the tip surface of the lens, that is, in the cavity. There is no discharge on the inner peripheral surface. Therefore, it can suppress that the generation efficiency of plasma falls and that an insulator is worn out. Moreover, in the spark plug of the said form, since the insulator is arrange | positioned around the cavity where a plasma is produced | generated, the heat loss at the time of plasma production can be suppressed rather than comprising the circumference | surroundings of a cavity with a metal. . Therefore, plasma generation efficiency can be increased.

（２）上記形態の点火プラグにおいて、前記絶縁体の２５℃における体積抵抗率が、１０^１２Ω・ｍ以上であってもよい。このような形態の点火プラグによれば、プラズマがキャビティの側壁によって消炎してしまうことを抑制することができるので、プラズマの発生効率を高めることができる。 (2) In the spark plug of the above aspect, the insulator may have a volume resistivity at 25 ° C. of 10 ¹² Ω · m or more. According to the ignition plug having such a configuration, it is possible to suppress the extinction of the plasma by the side wall of the cavity, and thus it is possible to increase the generation efficiency of the plasma.

（３）上記形態の点火プラグにおいて、前記空間の開口端から前記レンズの先端面までの長さをＬ１、前記レンズの先端面から前記空間内における前記レーザビームの集光位置までの距離をＬ２としたときに、
０．３＜Ｌ２／Ｌ１＜０．８
の関係を満たしてもよい。このような形態の点火プラグによれば、キャビティの中央部にレーザビームを集光することができるので、プラズマを効率的に生成することができる。 (3) In the spark plug of the above aspect, the length from the opening end of the space to the front end surface of the lens is L1, and the distance from the front end surface of the lens to the condensing position of the laser beam in the space is L2. And when
0.3 <L2 / L1 <0.8
May be satisfied. According to the spark plug having such a configuration, the laser beam can be focused on the central portion of the cavity, so that plasma can be efficiently generated.

（４）上記形態の点火プラグにおいて、前記空間の開口端側に、前記空間に連通する貫通孔を有する蓋部を備えてもよい。このような形態の点火プラグによれば、蓋部の貫通孔によって、プラズマの噴出を整流することができる。 (4) In the spark plug of the above aspect, a lid having a through hole communicating with the space may be provided on the opening end side of the space. According to the spark plug having such a configuration, the plasma ejection can be rectified by the through hole of the lid.

（５）上記形態の点火プラグにおいて、前記空間の直径をＤ１、前記貫通孔の直径をＤ２としたときに、
０．２＜Ｄ２／Ｄ１＜０．５
の関係を満たしてもよい。このような形態の点火プラグによれば、プラズマが噴出する貫通孔が適度に絞られるため、プラズマを良好に噴出させることができる。 (5) In the spark plug of the above aspect, when the diameter of the space is D1 and the diameter of the through hole is D2,
0.2 <D2 / D1 <0.5
May be satisfied. According to the ignition plug having such a configuration, the through-hole from which the plasma is ejected is appropriately throttled, so that the plasma can be ejected satisfactorily.

（６）上記形態の点火プラグにおいて、前記貫通孔の周囲における、前記蓋部の軸線方向における厚みが０．２ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であってもよい。このような形態の点火プラグによれば、貫通孔によって、プラズマが整流される効果が薄れることや、プラズマの噴出が阻害されてしまうことを抑制することができる。 (6) In the spark plug of the above aspect, the thickness in the axial direction of the lid portion around the through hole may be not less than 0.2 mm and not more than 1.0 mm. According to such a form of the spark plug, it is possible to suppress the effect of plasma rectification from being weakened by the through-holes and to prevent the plasma ejection from being hindered.

（７）上記形態の点火プラグにおいて、前記蓋部は、前記絶縁体と一体に構成されてもよい。このような形態の点火プラグによれば、オリフィスの先端部と蓋部との間に隙間が生じることを抑制することができる。 (7) In the spark plug of the above aspect, the lid may be configured integrally with the insulator. According to the spark plug of such a form, it is possible to suppress the generation of a gap between the tip portion of the orifice and the lid portion.

（８）上記形態の点火プラグにおいて、前記軸孔内において前記レンズの先端面よりも先端側に、前記レーザビームを透過する隔壁を有し、前記空間は、前記絶縁体の内周面と前記隔壁の先端面とで形成されてもよい。このような形態の点火プラグによれば、レーザが照射されるレンズが汚れることを抑制することができるので、プラズマの発生効率が低下することを抑制することができる。 (8) In the spark plug according to the above aspect, a partition that transmits the laser beam is provided in the shaft hole at a front end side of the front end surface of the lens, and the space includes an inner peripheral surface of the insulator, You may form with the front end surface of a partition. According to the ignition plug having such a configuration, it is possible to prevent the lens irradiated with the laser from being contaminated, and thus it is possible to suppress a decrease in plasma generation efficiency.

（９）上記形態の点火プラグにおいて、前記空間の直径が、０．５ｍｍ以上３．０ｍｍ以下でもよい。このような形態の点火プラグであれば、キャビティの直径が適度な大きさになるので、キャビティの直径が大きすぎることにより、プラズマがキャビティの径方向に広がってその発生効率が低下してしまうことや、キャビティの直径が小さすぎることにより、キャビティの側壁においてプラズマが消炎してしまうことを抑制することができる。 (9) In the spark plug of the above aspect, the diameter of the space may be not less than 0.5 mm and not more than 3.0 mm. With such a form of spark plug, the cavity diameter is moderately large, so if the cavity diameter is too large, the plasma will spread in the radial direction of the cavity and the generation efficiency will be reduced. In addition, since the diameter of the cavity is too small, it can be suppressed that the plasma is extinguished on the side wall of the cavity.

本発明は、上述した点火プラグとしての形態に限らず、種々の形態で実現することが可能である。例えば、点火プラグを備えた点火装置や、点火プラグの製造方法等の形態で実現することができる。 The present invention is not limited to the form of the spark plug described above, and can be implemented in various forms. For example, it is realizable with forms, such as an ignition device provided with an ignition plug, and a manufacturing method of an ignition plug.

本発明の一実施形態としての点火プラグの部分断面図である。It is a fragmentary sectional view of a spark plug as one embodiment of the present invention. 点火プラグの先端部分の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the tip part of a spark plug. キャビティの周囲の側壁の材料に関する実験結果を示す図である。It is a figure which shows the experimental result regarding the material of the side wall around a cavity. キャビティの周囲の側壁の材料に関する実験結果を示す図である。It is a figure which shows the experimental result regarding the material of the side wall around a cavity. オリフィスの長さとレーザの集光位置との比に関する実験結果を示す図である。It is a figure which shows the experimental result regarding the ratio of the length of an orifice, and the condensing position of a laser. オリフィスの長さとレーザの集光位置との比に関する実験結果を示す図である。It is a figure which shows the experimental result regarding the ratio of the length of an orifice, and the condensing position of a laser. オリフィスの直径とキャビティの直径との比に関する実験結果を示す図である。It is a figure which shows the experimental result regarding the ratio of the diameter of an orifice, and the diameter of a cavity. オリフィスの直径とキャビティの直径との比に関する実験結果を示す図である。It is a figure which shows the experimental result regarding the ratio of the diameter of an orifice, and the diameter of a cavity. 蓋部の厚みに関する実験結果を示す図である。It is a figure which shows the experimental result regarding the thickness of a cover part. 蓋部の厚みに関する実験結果を示す図である。It is a figure which shows the experimental result regarding the thickness of a cover part. キャビティの直径Ｄ１に関する実験結果を示す図である。It is a figure which shows the experimental result regarding the diameter D1 of a cavity. キャビティの直径Ｄ１に関する実験結果を示す図である。It is a figure which shows the experimental result regarding the diameter D1 of a cavity. 点火プラグの第１変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 1st modification of a spark plug. 点火プラグの第２変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 2nd modification of a spark plug.

Ａ．点火プラグの実施形態：
図１は、本発明の一実施形態としての点火プラグの部分断面図である。図２は、点火プラグの先端部分の拡大断面図である。以下では、点火プラグ１００の軸線Ｏ方向を各図面における上下方向とし、下側を点火プラグ１００の先端側、上側を後端側として説明する。また、図２以降では、各部の断面に対するハッチングを適宜省略している。 A. Spark plug embodiments:
FIG. 1 is a partial cross-sectional view of a spark plug as one embodiment of the present invention. FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the tip portion of the spark plug. In the following description, the direction of the axis O of the spark plug 100 is the vertical direction in each drawing, the lower side is the front end side of the spark plug 100, and the upper side is the rear end side. In FIG. 2 and subsequent figures, the hatching of the cross section of each part is omitted as appropriate.

図１に示すように、点火プラグ１００は、筒状の主体金具１０と、主体金具１０内に保持される筒状の絶縁体２０と、を備えている。 As shown in FIG. 1, the spark plug 100 includes a cylindrical metal shell 10 and a cylindrical insulator 20 held in the metal shell 10.

絶縁体２０は、アルミナ等を焼成して形成され、軸線Ｏ方向に沿った軸孔３０を有する筒状の絶縁部材である。絶縁体２０には、軸線Ｏ方向の略中央に、外径の最も大きな鍔部２１が形成されている。鍔部２１より後端側には後端側胴部２２が形成されている。鍔部２１より先端側には後端側胴部２２より外径の小さな先端側胴部２３が形成されている。先端側胴部２３よりも先端側には先端側胴部２３よりも更に外径の小さな先端部２４が形成されている。先端側胴部２３と先端部２４との間には段部２５が形成されている。 The insulator 20 is a cylindrical insulating member that is formed by firing alumina or the like and has an axial hole 30 along the axis O direction. In the insulator 20, a flange portion 21 having the largest outer diameter is formed substantially at the center in the direction of the axis O. A rear end side body portion 22 is formed on the rear end side from the flange portion 21. A front end side body portion 23 having an outer diameter smaller than that of the rear end side body portion 22 is formed on the front end side from the flange portion 21. A distal end portion 24 having an outer diameter smaller than that of the distal end side body portion 23 is formed on the distal end side of the distal end side body portion 23. A step portion 25 is formed between the distal end side body portion 23 and the distal end portion 24.

絶縁体２０に形成された軸孔３０のうち、先端部２４の内周にあたる部分は、先端側胴部２３、鍔部２１および後端側胴部２２の内周にあたる部分よりも縮径された小径部３１として形成されている。小径部３１よりも後端側は、小径部３１よりも拡径された大径部３２として形成されている。絶縁体２０の小径部３１の内周面と、後述するレンズ５０の先端面５１とで形成される空間のことを、以下、キャビティ９０という。 Of the shaft hole 30 formed in the insulator 20, the portion corresponding to the inner periphery of the front end portion 24 is reduced in diameter than the portions corresponding to the inner periphery of the front end side body portion 23, the flange portion 21 and the rear end side body portion 22. The small-diameter portion 31 is formed. The rear end side of the small diameter portion 31 is formed as a large diameter portion 32 that is larger in diameter than the small diameter portion 31. A space formed by the inner peripheral surface of the small-diameter portion 31 of the insulator 20 and the tip surface 51 of the lens 50 described later is hereinafter referred to as a cavity 90.

主体金具１０は、内燃機関のエンジンヘッドに点火プラグ１００を固定するための円筒状の金具である。主体金具１０は、絶縁体２０を取り囲むようにして保持している。主体金具１０は鉄系の材料より形成され、プラグレンチが嵌合する工具係合部１１と、エンジンヘッドに設けられたプラグホールに螺合するねじ山（図示省略）が形成されたねじ部１２とを備えている。 The metal shell 10 is a cylindrical metal fitting for fixing the spark plug 100 to the engine head of the internal combustion engine. The metal shell 10 is held so as to surround the insulator 20. The metal shell 10 is made of an iron-based material, and includes a tool engaging portion 11 into which a plug wrench is fitted, and a screw portion 12 in which a screw thread (not shown) that is screwed into a plug hole provided in the engine head is formed. And.

主体金具１０の工具係合部１１より後端側には加締部１３が設けられている。工具係合部１１から加締部１３にかけての主体金具１０と、絶縁体２０の後端側胴部２２との間には円環状のリング部材１４，１５が介在されており、更に両リング部材１４，１５の間にタルク（滑石）１６の粉末が充填されている。加締部１３が加締められることにより、リング部材１４，１５およびタルク１６を介して絶縁体２０が主体金具１０内で先端側に向け押圧される。すると、先端部２４と先端側胴部２３との間の段部２５が、主体金具１０の内周面に段状に形成された係止部１７に環状のパッキン２６を介して支持されて、主体金具１０と絶縁体２０とが一体にされる。このパッキン２６によって、主体金具１０と絶縁体２０との間の気密は保持され、燃焼ガスの流出が防止される。工具係合部１１とねじ部１２との間には鍔部１８が形成されており、鍔部１８の座面１９にはガスケット４０が嵌挿されている。 A caulking portion 13 is provided on the rear end side of the metal fitting 10 with respect to the tool engaging portion 11. Annular ring members 14 and 15 are interposed between the metal shell 10 from the tool engaging portion 11 to the caulking portion 13 and the rear end body portion 22 of the insulator 20, and both ring members 14 and 15 are filled with talc (talc) 16 powder. By crimping the crimping portion 13, the insulator 20 is pressed toward the distal end side in the metal shell 10 via the ring members 14, 15 and the talc 16. Then, the step part 25 between the front end part 24 and the front end side body part 23 is supported by the locking part 17 formed in a step shape on the inner peripheral surface of the metal shell 10 via the annular packing 26, The metal shell 10 and the insulator 20 are integrated. By this packing 26, airtightness between the metal shell 10 and the insulator 20 is maintained, and the outflow of combustion gas is prevented. A flange portion 18 is formed between the tool engaging portion 11 and the screw portion 12, and a gasket 40 is fitted into the seating surface 19 of the flange portion 18.

主体金具１０は、先端に蓋部８０を備えている。蓋部８０は、キャビティ９０の開口端９１側に位置している。蓋部８０は、キャビティ９０に連通する貫通孔を有する。貫通孔のことを、以下では、オリフィス８１という。このオリフィス８１を通じてキャビティ９０が燃焼室内に連通する。 The metal shell 10 includes a lid 80 at the tip. The lid 80 is located on the opening end 91 side of the cavity 90. The lid 80 has a through hole that communicates with the cavity 90. Hereinafter, the through hole is referred to as an orifice 81. The cavity 90 communicates with the combustion chamber through the orifice 81.

軸孔３０の大径部３２の最も先端側には、小径部３１の後端面に接するように、レンズ５０が配置されている。レンズ５０の後端側には、レーザダイオード５５が配置されている。レーザダイオード５５には、軸孔３０の後端から挿入された光ファイバケーブル５６が接続されている。光ファイバケーブル５６を通じて外部のレーザ光源から入力されたレーザビームは、レーザダイオード５５によってエネルギ密度が高められ、レンズ５０により、キャビティ９０内に集光される。キャビティ９０内にレーザビームが集光されると、キャビティ９０内の気体がプラズマ化して膨張し、オリフィス８１から噴出する。なお、本実施形態では、レーザダイオード５５が点火プラグ１００内に設けられているが、レーザダイオード５５は、点火プラグ１００の外部に設けられていてもよい。 A lens 50 is disposed on the most distal end side of the large diameter portion 32 of the shaft hole 30 so as to contact the rear end surface of the small diameter portion 31. A laser diode 55 is disposed on the rear end side of the lens 50. An optical fiber cable 56 inserted from the rear end of the shaft hole 30 is connected to the laser diode 55. The laser beam input from the external laser light source through the optical fiber cable 56 is increased in energy density by the laser diode 55 and is condensed in the cavity 90 by the lens 50. When the laser beam is condensed in the cavity 90, the gas in the cavity 90 is turned into plasma and expands, and is ejected from the orifice 81. In this embodiment, the laser diode 55 is provided in the spark plug 100, but the laser diode 55 may be provided outside the spark plug 100.

本実施形態の点火プラグ１００によれば、電極間の放電ではなくレーザビームによってキャビティ９０内にプラズマが発生するため、キャビティ９０の内周面上で放電が発生することがない。そのため、プラズマの発生効率が低下することやキャビティ９０の周囲の絶縁体２０が損耗することを抑制することができる。また、本実施形態によれば、絶縁体２０が損耗することを抑制することができるので、キャビティ９０の大きさを小さくすることができる。そのため、プラズマの発生効率を高めることが可能になり、更に、点火プラグ１００を小型化することも可能になる。また、上記形態の点火プラグ１００では、プラズマが生成されるキャビティ９０の周囲に絶縁体２０を配置しているため、キャビティ９０の周囲を金属で構成するよりも、プラズマ生成時の熱損失を抑制することができる。そのため、プラズマの発生効率を高めることができる。 According to the spark plug 100 of the present embodiment, plasma is generated in the cavity 90 by the laser beam rather than the discharge between the electrodes, so that no discharge is generated on the inner peripheral surface of the cavity 90. Therefore, it can suppress that the generation efficiency of plasma falls and the insulator 20 around the cavity 90 is worn out. Moreover, according to this embodiment, since the insulator 20 can be prevented from being worn, the size of the cavity 90 can be reduced. Therefore, it is possible to increase the plasma generation efficiency, and it is also possible to reduce the size of the spark plug 100. Moreover, in the spark plug 100 of the said form, since the insulator 20 is arrange | positioned around the cavity 90 where a plasma is produced | generated, the heat loss at the time of plasma production is suppressed rather than comprising the periphery of the cavity 90 with a metal. can do. Therefore, plasma generation efficiency can be increased.

以上で説明した本実施形態の点火プラグ１００は、以下の仕様１〜５のうち１以上の仕様を満たしていることが好ましい。 The spark plug 100 of the present embodiment described above preferably satisfies one or more of the following specifications 1 to 5.

（仕様１）点火プラグ１００が備える絶縁体２０の２５℃における体積抵抗率が、１０^１２Ω・ｍ以上である。 (Specification 1) The volume resistivity at 25 ° C. of the insulator 20 included in the spark plug 100 is 10 ¹² Ω · m or more.

（仕様２）キャビティ９０の開口端９１からレンズ５０の先端面５１までの長さをＬ１、レンズ５０の先端面５１からキャビティ９０内におけるレーザビームの集光位置Ｐ１までの距離をＬ２としたときに、
０．３≦Ｌ２／Ｌ１≦０．８
の関係を満たす。なお、キャビティ９０の開口端９１からレンズ５０の先端面５１までの長さＬ１のことを、以下では、キャビティ９０の長さＬ１ともいう。 (Specification 2) When the length from the open end 91 of the cavity 90 to the front end surface 51 of the lens 50 is L1, and the distance from the front end surface 51 of the lens 50 to the condensing position P1 of the laser beam in the cavity 90 is L2. In addition,
0.3 ≦ L2 / L1 ≦ 0.8
Satisfy the relationship. In addition, the length L1 from the opening end 91 of the cavity 90 to the front end surface 51 of the lens 50 is hereinafter also referred to as the length L1 of the cavity 90.

（仕様３）キャビティ９０の直径をＤ１、オリフィス８１の直径をＤ２としたときに、
０．２≦Ｄ２／Ｄ１≦０．５
の関係を満たす。 (Specification 3) When the diameter of the cavity 90 is D1 and the diameter of the orifice 81 is D2,
0.2 ≦ D2 / D1 ≦ 0.5
Satisfy the relationship.

（仕様４）オリフィス８１の周囲における、蓋部８０の軸線Ｏ方向の厚みｔが０．２ｍｍ以上１．０ｍｍ以下である。 (Specification 4) The thickness t of the lid 80 in the direction of the axis O around the orifice 81 is not less than 0.2 mm and not more than 1.0 mm.

（仕様５）キャビティ９０の直径Ｄ１が、０．５ｍｍ以上３．０ｍｍ以下である。 (Specification 5) The diameter D1 of the cavity 90 is not less than 0.5 mm and not more than 3.0 mm.

以下、点火プラグ１００がこれらの仕様を満たしていることが好ましい理由を、実験結果に基づき説明する。なお、以下で説明する図３，５，７，９，１１には、各実験の判定結果として、「△」、「○」、「◎」、「☆」、「☆☆」の各記号を示しているが、これらの記号は、それぞれの実験内における相対的な優劣を示しており、実験間における絶対的な優劣を示すものではない。 Hereinafter, the reason why the spark plug 100 preferably satisfies these specifications will be described based on experimental results. In FIGS. 3, 5, 7, 9, and 11 described below, the symbols “Δ”, “○”, “◎”, “☆”, and “☆☆” are shown as the determination results of each experiment. Although shown, these symbols indicate relative superiority or inferiority within each experiment and not absolute superiority between experiments.

Ｂ．実験結果：
＜仕様１について＞
図３および図４は、キャビティ９０の周囲の側壁の材料を変化させてプラズマの噴出距離を測定した実験結果を示す図である。側壁の材料としては、体積抵抗率がそれぞれ異なる、鉄、ＳＩＣ（炭化ケイ素）、ジルコニア、アルミナ、を用いた。ジルコニア、アルミナについては、体積抵抗率が異なる複数の種類について実験を行った。実験を行った雰囲気は、温度が２５℃で、大気圧（０．１ＭＰａ）の空気雰囲気である。また、点火プラグ１００に入力したレーザビームは、パルス幅が１０μ秒で、エネルギが１００ｍＪのパルスレーザである。キャビティ９０の直径Ｄ１およびオリフィス８１の直径Ｄ２は、ともに、３．０ｍｍである。また、キャビティ９０の長さＬ１は、４．０ｍｍであり、オリフィス８１の周囲の蓋部８０の厚みｔは１．０ｍｍである。各材料の体積抵抗率は、ＪＩＳＣ２１３９に基づいて測定した。また、プラズマの噴出距離は、噴出したプラズマの画像を撮影し、その画像を解析することで測定した。 B. Experimental result:
<Specification 1>
FIG. 3 and FIG. 4 are diagrams showing experimental results of measuring the plasma ejection distance by changing the material of the side wall around the cavity 90. As the material of the side wall, iron, SIC (silicon carbide), zirconia, and alumina having different volume resistivity were used. For zirconia and alumina, experiments were conducted on a plurality of types having different volume resistivity. The atmosphere in which the experiment was performed is an air atmosphere having a temperature of 25 ° C. and an atmospheric pressure (0.1 MPa). The laser beam input to the spark plug 100 is a pulse laser having a pulse width of 10 μs and energy of 100 mJ. Both the diameter D1 of the cavity 90 and the diameter D2 of the orifice 81 are 3.0 mm. The length L1 of the cavity 90 is 4.0 mm, and the thickness t of the lid portion 80 around the orifice 81 is 1.0 mm. The volume resistivity of each material was measured based on JIS C 2139. The plasma ejection distance was measured by taking an image of the ejected plasma and analyzing the image.

図３および図４に示した実験結果によれば、金属である鉄、および、半導体であるＳＩＣ、ジルコニアによってキャビティの側壁を形成した場合には、噴出距離が４．０ｍｍ以下であり、一般的なプラズマジェット点火プラグよりも劣る性能であった。これに対して、複数種類のアルミナのうち、体積抵抗率が１０^１２Ω・ｍを超え、絶縁体として機能するアルミナを用いてキャビティの側壁を形成した場合には、プラズマの噴出距離が６ｍｍ以上であった。そのため、キャビティ９０の周囲の側壁を構成する材料は、上述した仕様１のとおり、２５℃における体積抵抗率が、１０^１２Ω・ｍ以上の絶縁体であることが好ましい。キャビティ９０の周囲の側壁の体積抵抗率が高ければ、それだけ、プラズマが消炎することが抑制され、噴出効率が高まるためだと推測される。 According to the experimental results shown in FIG. 3 and FIG. 4, when the side wall of the cavity is formed of iron, which is metal, and SIC, which is a semiconductor, and zirconia, the ejection distance is 4.0 mm or less. The performance was inferior to that of a new plasma jet spark plug. On the other hand, when the side wall of the cavity is formed using alumina that functions as an insulator among the plural types of alumina, the volume resistivity exceeds 10 ¹² Ω · m, the plasma ejection distance is 6 mm or more. Met. Therefore, the material constituting the sidewall around the cavity 90 is preferably an insulator having a volume resistivity of 10 ¹² Ω · m or more at 25 ° C. as described in the specification 1 above. It is presumed that the higher the volume resistivity of the side wall around the cavity 90, the more the plasma is suppressed from extinguishing and the ejection efficiency is increased.

＜仕様２について＞
図５および図６は、キャビティ９０の長さＬ１に対する、レンズ５０の先端面５１からキャビティ９０内におけるレーザビームの集光位置Ｐ１までの距離Ｌ２の比Ｌ２／Ｌ１を変化させてプラズマの噴出距離を測定した実験結果を示す図である。実験を行った雰囲気は、温度が２５℃で、０．４ＭＰａの圧縮空気雰囲気である。また、点火プラグ１００に入力したレーザビームは、パルス幅が１０μ秒で、エネルギが１００ｍＪのパルスレーザである。キャビティ９０の直径Ｄ１およびオリフィス８１の直径Ｄ２は、ともに、３．０ｍｍであり、オリフィス８１の周囲の蓋部８０の厚みｔは１．０ｍｍである。キャビティ９０の側壁の材質は、２５℃における体積抵抗率が１０^１４Ω・ｍのアルミナである。本実験では、キャビティ９０の長さＬ１は４．０ｍｍに固定し、距離Ｌ２を調整することで、比Ｌ２／Ｌ１の値を変化させた。 <Specification 2>
5 and 6 show the plasma ejection distance by changing the ratio L2 / L1 of the distance L2 from the front end surface 51 of the lens 50 to the condensing position P1 of the laser beam in the cavity 90 with respect to the length L1 of the cavity 90. It is a figure which shows the experimental result which measured this. The atmosphere in which the experiment was performed is a compressed air atmosphere at a temperature of 25 ° C. and 0.4 MPa. The laser beam input to the spark plug 100 is a pulse laser having a pulse width of 10 μs and energy of 100 mJ. The diameter D1 of the cavity 90 and the diameter D2 of the orifice 81 are both 3.0 mm, and the thickness t of the lid portion 80 around the orifice 81 is 1.0 mm. The material of the sidewall of the cavity 90 is alumina having a volume resistivity of 10 ¹⁴ Ω · m at 25 ° C. In this experiment, the length L1 of the cavity 90 was fixed to 4.0 mm, and the value of the ratio L2 / L1 was changed by adjusting the distance L2.

図５および図６に示した実験結果によれば、比Ｌ２／Ｌ１の値が、０．３以上０．８以下の場合には、比Ｌ２／Ｌ１の値が０．３未満および０．８を超える場合に比べて、プラズマの噴出距離が顕著に長くなった。そのため、比Ｌ２／Ｌ１の値は、上述した仕様２のとおり、０．３以上０．８以下であることが好ましい。比Ｌ２／Ｌ１の値がこの範囲内であれば、キャビティ９０の軸線Ｏ方向における中央部にレーザを集光することができるので、レンズ５０や蓋部８０によって吸熱されることが抑制され、効率的にプラズマを生成することができるためであると推測される。なお、図５，６に示した実験結果において、図３，４に示した実験結果よりも噴出距離が短いのは、大気圧よりも圧力の高い雰囲気下において実験を行ったためである。 According to the experimental results shown in FIGS. 5 and 6, when the value of the ratio L2 / L1 is 0.3 or more and 0.8 or less, the value of the ratio L2 / L1 is less than 0.3 and 0.8. Compared with the case of exceeding, the ejection distance of plasma became remarkably long. Therefore, the value of the ratio L2 / L1 is preferably 0.3 or more and 0.8 or less as described in the specification 2. If the value of the ratio L2 / L1 is within this range, the laser can be focused on the central portion in the direction of the axis O of the cavity 90, so that heat absorption by the lens 50 and the lid 80 is suppressed, and efficiency is improved. This is presumably because plasma can be generated. In the experimental results shown in FIGS. 5 and 6, the reason why the ejection distance is shorter than the experimental results shown in FIGS. 3 and 4 is that the experiment was performed in an atmosphere having a pressure higher than the atmospheric pressure.

＜仕様３について＞
図７および図８は、キャビティ９０の直径Ｄ１に対するオリフィス８１の直径Ｄ２の比Ｄ２／Ｄ１を変化させてプラズマの噴出距離を測定した実験結果を示す図である。実験を行った雰囲気は、温度が２５℃で、０．４ＭＰａの圧縮空気雰囲気である。また、点火プラグ１００に入力したレーザビームは、パルス幅が１０μ秒で、エネルギが１００ｍＪのパルスレーザである。キャビティ９０の側壁の材質は、２５℃における体積抵抗率が１０^１４Ω・ｍのアルミナである。キャビティ９０の長さＬ１は、４．０ｍｍであり、オリフィス８１の周囲の蓋部８０の厚みｔは１．０ｍｍである。本実験では、キャビティ９０の直径Ｄ１は３．０ｍｍに固定し、オリフィス８１の直径Ｄ２を調整することで、比Ｄ２／Ｄ１の値を変化させた。 <Specification 3>
FIG. 7 and FIG. 8 are diagrams showing the experimental results of measuring the plasma ejection distance by changing the ratio D2 / D1 of the diameter D2 of the orifice 81 to the diameter D1 of the cavity 90. FIG. The atmosphere in which the experiment was performed is a compressed air atmosphere at a temperature of 25 ° C. and 0.4 MPa. The laser beam input to the spark plug 100 is a pulse laser having a pulse width of 10 μs and energy of 100 mJ. The material of the sidewall of the cavity 90 is alumina having a volume resistivity of 10 ¹⁴ Ω · m at 25 ° C. The length L1 of the cavity 90 is 4.0 mm, and the thickness t of the lid 80 around the orifice 81 is 1.0 mm. In this experiment, the diameter D1 of the cavity 90 was fixed to 3.0 mm, and the value of the ratio D2 / D1 was changed by adjusting the diameter D2 of the orifice 81.

図７および図８に示した実験結果によれば、比Ｄ２／Ｄ１の値が、０．２以上０．５以下である場合には、比Ｄ２／Ｄ１の値が０．２未満および０．５を超える場合に比べて、プラズマの噴出距離が顕著に長くなった。また、比Ｄ２／Ｄ１が１の場合、つまり、オリフィス８１の直径Ｄ２がキャビティ９０の直径Ｄ１に対して絞られていない場合には、プラズマの噴出距離は最も短くなった。そのため、比Ｄ２／Ｄ１の値は、上述した仕様３のとおり、０．２以上０．５以下であることが好ましい。比Ｄ２／Ｄ１の値がこのような範囲内であれば、オリフィス８１が適度に絞られることによって、プラズマが良好にキャビティ９０から噴出されるからであると推測される。 According to the experimental results shown in FIGS. 7 and 8, when the value of the ratio D2 / D1 is 0.2 or more and 0.5 or less, the value of the ratio D2 / D1 is less than 0.2 and 0. Compared with the case of exceeding 5, the ejection distance of plasma became remarkably long. When the ratio D2 / D1 is 1, that is, when the diameter D2 of the orifice 81 is not restricted with respect to the diameter D1 of the cavity 90, the plasma ejection distance is the shortest. Therefore, the value of the ratio D2 / D1 is preferably 0.2 or more and 0.5 or less as described in the specification 3. If the value of the ratio D2 / D1 is within such a range, it is presumed that the plasma is favorably ejected from the cavity 90 by appropriately restricting the orifice 81.

＜仕様４について＞
図９および図１０は、オリフィス８１の周囲の蓋部８０の厚みｔを変化させてプラズマの噴出距離を測定した実験結果を示す図である。実験を行った雰囲気は、温度が２５℃で、０．４ＭＰａの圧縮空気雰囲気である。また、点火プラグ１００に入力したレーザビームは、パルス幅が１０μ秒で、エネルギが１００ｍＪのパルスレーザである。キャビティ９０の側壁の材質は、２５℃における体積抵抗率が１０^１４Ω・ｍのアルミナである。キャビティ９０の長さＬ１は、４．０ｍｍである。本実験では、キャビティ９０の直径Ｄ１を３．０ｍｍに、オリフィス８１の直径Ｄ２を１．０ｍｍにそれぞれ固定し、厚みｔを変化させた。 <Specification 4>
FIG. 9 and FIG. 10 are diagrams showing experimental results in which the plasma ejection distance is measured by changing the thickness t of the lid 80 around the orifice 81. The atmosphere in which the experiment was performed is a compressed air atmosphere at a temperature of 25 ° C. and 0.4 MPa. The laser beam input to the spark plug 100 is a pulse laser having a pulse width of 10 μs and energy of 100 mJ. The material of the sidewall of the cavity 90 is alumina having a volume resistivity of 10 ¹⁴ Ω · m at 25 ° C. The length L1 of the cavity 90 is 4.0 mm. In this experiment, the diameter D1 of the cavity 90 was fixed to 3.0 mm, the diameter D2 of the orifice 81 was fixed to 1.0 mm, and the thickness t was changed.

図９および図１０に示した実験結果によれば、厚みｔが、０．２ｍｍ以上１．０ｍｍ以下の場合には、厚みｔが０．２ｍｍ未満および１．０ｍｍを超える場合に比べて、プラズマの噴出距離が顕著に長くなった。そのため、厚みｔは、上述した仕様４のとおり、０．２ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であることが好ましい。厚みｔが０．２ｍｍ未満であると、プラズマを整流する効果が薄れ、厚みｔを１．０ｍｍ超とすると、プラズマの噴出を阻害してしまうからであると推測される。 According to the experimental results shown in FIGS. 9 and 10, when the thickness t is 0.2 mm or more and 1.0 mm or less, the plasma is smaller than when the thickness t is less than 0.2 mm or more than 1.0 mm. The eruption distance of was significantly increased. Therefore, the thickness t is preferably 0.2 mm or more and 1.0 mm or less as described in the specification 4 described above. If the thickness t is less than 0.2 mm, the effect of rectifying the plasma is reduced, and if the thickness t is more than 1.0 mm, it is presumed that the ejection of plasma is hindered.

＜仕様５について＞
図１１および図１２は、キャビティ９０の直径Ｄ１を変化させてプラズマの噴出距離を測定した実験結果を示す図である。実験を行った雰囲気は、温度が２５℃で、１．２ＭＰａの圧縮空気雰囲気である。キャビティ９０の側壁の材質は、２５℃における体積抵抗率が１０^１４Ω・ｍのアルミナである。キャビティ９０の長さＬ１は、４．０ｍｍであり、オリフィス８１の周囲の蓋部８０の厚みｔは１．０ｍｍである。本実験では、オリフィス８１の直径Ｄ２は、キャビティ９０の直径Ｄ１の０．５倍とした。また、キャビティ９０の各直径Ｄ１に対して、それぞれ、以下の３種類のレーザを用いて測定を行った。
（１）パルス幅が５μ秒で、エネルギが４０ｍＪのパルスレーザ。
（２）パルス幅が１０μ秒で、エネルギが１００ｍＪのパルスレーザ。
（３）パルス幅が２０μ秒で、エネルギが２００ｍＪのパルスレーザ。 <Specification 5>
FIG. 11 and FIG. 12 are diagrams showing experimental results of measuring the plasma ejection distance by changing the diameter D1 of the cavity 90. FIG. The atmosphere in which the experiment was performed is a compressed air atmosphere having a temperature of 25 ° C. and 1.2 MPa. The material of the sidewall of the cavity 90 is alumina having a volume resistivity of 10 ¹⁴ Ω · m at 25 ° C. The length L1 of the cavity 90 is 4.0 mm, and the thickness t of the lid 80 around the orifice 81 is 1.0 mm. In this experiment, the diameter D2 of the orifice 81 was set to 0.5 times the diameter D1 of the cavity 90. In addition, each of the diameters D1 of the cavity 90 was measured using the following three types of lasers.
(1) A pulse laser having a pulse width of 5 μsec and an energy of 40 mJ.
(2) A pulse laser having a pulse width of 10 μsec and an energy of 100 mJ.
(3) A pulse laser having a pulse width of 20 μs and an energy of 200 mJ.

図１１および図１２に示した実験結果によれば、どのレーザを用いた場合でも、キャビティ９０の直径Ｄ１が、０．５ｍｍ以上３．０ｍｍ以下の場合には、キャビティ９０の直径Ｄ１が０．５ｍｍ未満および３．０ｍｍを超える場合に比べて、プラズマの噴出距離が顕著に長くなった。そのため、キャビティ９０の直径Ｄ１は、上述した仕様５のとおり、０．５ｍｍ以上３．０ｍｍ以下であることが好ましい。キャビティ９０の直径Ｄ１が大きすぎれば、プラズマがキャビティ９０の径方向に広がって噴出効率が低下し、逆に、キャビティ９０の直径Ｄ１が小さすぎれば、キャビティ９０の側壁においてプラズマが消炎してしまうためであると推測される。 According to the experimental results shown in FIGS. 11 and 12, in any laser, when the diameter D1 of the cavity 90 is not less than 0.5 mm and not more than 3.0 mm, the diameter D1 of the cavity 90 is 0. Compared with the case of less than 5 mm and exceeding 3.0 mm, the plasma ejection distance was remarkably increased. Therefore, the diameter D1 of the cavity 90 is preferably not less than 0.5 mm and not more than 3.0 mm as in the specification 5 described above. If the diameter D1 of the cavity 90 is too large, the plasma spreads in the radial direction of the cavity 90 and the ejection efficiency is lowered. Conversely, if the diameter D1 of the cavity 90 is too small, the plasma is extinguished on the side wall of the cavity 90. This is presumed.

また、本実験において、図１１に示すように、キャビティ９０の直径Ｄ１が４．０ｍｍの場合の噴出距離に対して、その他の直径における噴出距離の比を改善率として求めると、エネルギの小さいレーザほど、直径Ｄ１が０．５ｍｍ以上３．０ｍｍ以下の場合における改善率が高くなっている。つまり、キャビティ９０の直径Ｄ１が０．５ｍｍ以上３．０ｍｍ以下であれば、レーザのエネルギが低い場合であっても、効率的にプラズマを噴出させることができるので、混合気を点火させるために要する電力量を低減することができる。 Further, in this experiment, as shown in FIG. 11, when the ratio of the ejection distance at other diameters to the ejection distance when the diameter D1 of the cavity 90 is 4.0 mm is obtained as the improvement rate, a laser with low energy is obtained. The improvement rate is higher when the diameter D1 is not less than 0.5 mm and not more than 3.0 mm. In other words, if the diameter D1 of the cavity 90 is not less than 0.5 mm and not more than 3.0 mm, plasma can be efficiently ejected even when the laser energy is low. The amount of power required can be reduced.

以上で説明したとおり、上述した実施形態における点火プラグ１００が、上記仕様１〜５のうち少なくともいずれか一つを満たすことが好ましいことが、各実験の結果から明らかとなった。 As described above, it has become clear from the results of each experiment that the spark plug 100 in the above-described embodiment preferably satisfies at least one of the above specifications 1 to 5.

Ｃ．変形例：
図１３は、点火プラグの第１変形例を示す断面図である。上述した実施形態では、オリフィス８１の形成された蓋部８０は、主体金具１０と一体に構成されている。つまり、上記実施形態では、蓋部８０は金属によって構成されている。これに対して、図１３に示した第１変形例では、蓋部８０ａが、絶縁体２０と一体に構成されている。つまり、第１変形例では、蓋部８０ａが絶縁体によって構成されている。このような構成であれば、キャビティ９０の先端部と蓋部８０ａとの間に隙間が生じることを抑制することができる。 C. Variation:
FIG. 13 is a cross-sectional view showing a first modification of the spark plug. In the embodiment described above, the lid portion 80 in which the orifice 81 is formed is configured integrally with the metal shell 10. That is, in the said embodiment, the cover part 80 is comprised with the metal. On the other hand, in the first modification shown in FIG. 13, the lid 80 a is configured integrally with the insulator 20. That is, in the first modified example, the lid 80a is made of an insulator. With such a configuration, it is possible to suppress the occurrence of a gap between the tip of the cavity 90 and the lid 80a.

上記実施形態および第１変形例で示したように、オリフィス８１が形成される蓋部８０，８０ａは、金属であってもよく、絶縁体であってもよい。放電によってプラズマを生成する点火プラグでは、蓋部８０は電極として機能するが、上記実施形態および本変形例では、蓋部８０は、電極として機能しないからである。そのため、レーザによってプラズマを生成する点火プラグでは、設計の自由度が向上することになる。 As shown in the embodiment and the first modification, the lid portions 80 and 80a in which the orifice 81 is formed may be a metal or an insulator. This is because the lid 80 functions as an electrode in the spark plug that generates plasma by electric discharge, but the lid 80 does not function as an electrode in the above-described embodiment and this modification. For this reason, a spark plug that generates plasma with a laser improves the degree of freedom in design.

図１４は、点火プラグの第２変形例を示す断面図である。上述した実施形態では、絶縁体２０の内周面とレンズ５０の先端面５１とによって、キャビティ９０が形成されている。これに対して、図１４に示した第２変形例では、軸孔３０内においてレンズ５０の先端面５１よりも先端側に、レーザビームを透過する隔壁５２が備えられ、絶縁体２０の内周面と隔壁５２の先端面５３とによって、キャビティ９０が形成されている。隔壁５２は、先端面５３と側壁５４とを有する円筒状のガラス製部材である。隔壁５２の内部には空間が形成されている。隔壁５２の後端は開口しており、後端の外周部はレンズ５０の外周部と接触している。このように、レンズ５０がキャビティ９０から離れて配置されていれば、燃焼室内の燃焼ガスによってレンズ５０が汚れてしまうことを抑制することができ、この結果、プラズマの発生効率を高めることができる。なお、この場合、上記仕様２における長さＬ１は、キャビティ９０の開口端９１から隔壁５２の先端面５３までの長さとなり、距離Ｌ２は、隔壁５２の先端面５３からキャビティ９０内におけるレーザビームの集光位置Ｐ１までの距離となる。 FIG. 14 is a cross-sectional view showing a second modification of the spark plug. In the embodiment described above, the cavity 90 is formed by the inner peripheral surface of the insulator 20 and the tip surface 51 of the lens 50. On the other hand, in the second modified example shown in FIG. 14, a partition wall 52 that transmits a laser beam is provided in the shaft hole 30 on the distal end side of the distal end surface 51 of the lens 50, and the inner periphery of the insulator 20. A cavity 90 is formed by the surface and the front end surface 53 of the partition wall 52. The partition wall 52 is a cylindrical glass member having a front end surface 53 and a side wall 54. A space is formed inside the partition wall 52. The rear end of the partition wall 52 is open, and the outer peripheral portion of the rear end is in contact with the outer peripheral portion of the lens 50. As described above, if the lens 50 is arranged away from the cavity 90, the lens 50 can be prevented from being contaminated by the combustion gas in the combustion chamber, and as a result, the plasma generation efficiency can be increased. . In this case, the length L1 in the above specification 2 is the length from the open end 91 of the cavity 90 to the tip surface 53 of the partition wall 52, and the distance L2 is the laser beam in the cavity 90 from the tip surface 53 of the partition wall 52. It is the distance to the condensing position P1.

図１４に示した第２変形例では、キャビティ９０の内周面がテーパ状に形成されている。このように、キャビティ９０の内周面は、第２変形例に限らず、上記実施形態および上記第１変形例においても、テーパ状に形成されていてもよい。テーパの角度は、先端側および後端側のどちらに傾いていてもよい。キャビティ９０の内周面がテーパ状に形成されている場合であっても、上述した仕様５のように、キャビティ９０の直径は、テーパ状の内周面のどの位置においても、０．５ｍｍ以上３．０ｍｍ以下であることが好ましい。 In the second modification shown in FIG. 14, the inner peripheral surface of the cavity 90 is formed in a tapered shape. Thus, the inner peripheral surface of the cavity 90 is not limited to the second modified example, and may be formed in a tapered shape in the embodiment and the first modified example. The taper angle may be inclined to either the front end side or the rear end side. Even when the inner peripheral surface of the cavity 90 is formed in a tapered shape, the diameter of the cavity 90 is 0.5 mm or more at any position on the tapered inner peripheral surface as in the specification 5 described above. It is preferable that it is 3.0 mm or less.

なお、図１３および図１４では、軸線Ｏ方向における絶縁体２０の先端の位置と、主体金具１０の先端の位置とが同一であるが、これらの位置は同一でなくてもよい。例えば、主体金具１０の先端は、絶縁体２０の先端よりも後端側であってもよい。 In FIG. 13 and FIG. 14, the position of the tip of the insulator 20 in the axis O direction is the same as the position of the tip of the metal shell 10, but these positions may not be the same. For example, the front end of the metal shell 10 may be closer to the rear end side than the front end of the insulator 20.

本発明は、上述の実施形態や実施例、変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態や実施例、変形例の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, examples, and modifications, and can be realized with various configurations without departing from the spirit thereof. For example, the technical features of the embodiments, examples, and modifications corresponding to the technical features in each form described in the summary section of the invention are to solve part or all of the above-described problems, or In order to achieve part or all of the above-described effects, replacement or combination can be appropriately performed. Further, if the technical feature is not described as essential in the present specification, it can be deleted as appropriate.

１０…主体金具
１１…工具係合部
１２…ねじ部
１３…加締部
１４，１５…リング部材
１６…タルク
１７…係止部
１８…鍔部
１９…座面
２０…絶縁体
２１…鍔部
２２…後端側胴部
２３…先端側胴部
２４…先端部
２５…段部
２６…パッキン
３０…軸孔
３１…小径部
３２…大径部
４０…ガスケット
５０…レンズ
５１…先端面
５２…隔壁
５３…先端面
５４…側壁
５５…レーザダイオード
５６…光ファイバケーブル
８０，８０ａ…蓋部
８１…オリフィス
９０…キャビティ
９１…開口端
１００…点火プラグ
Ｐ１…集光位置
Ｏ…軸線 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Metal fitting 11 ... Tool engaging part 12 ... Screw part 13 ... Clamping part 14, 15 ... Ring member 16 ... Talc 17 ... Locking part 18 ... Gutter part 19 ... Seat surface 20 ... Insulator 21 ... Gutter part 22 ... rear end side body part 23 ... front end side body part 24 ... front end part 25 ... step part 26 ... packing 30 ... shaft hole 31 ... small diameter part 32 ... large diameter part 40 ... gasket 50 ... lens 51 ... front end surface 52 ... partition wall 53 ... distal end face 54 ... side wall 55 ... laser diode 56 ... optical fiber cable 80, 80a ... lid part 81 ... orifice 90 ... cavity 91 ... open end 100 ... spark plug P1 ... condensing position O ... axis

Claims

A cylindrical metal shell,
A cylindrical insulator having a shaft hole and held in the metal shell,
A lens for condensing a laser beam input from the outside is disposed in the shaft hole,
An ignition plug for condensing the laser beam in a space formed by an inner peripheral surface of the insulator and a tip surface of the lens.

The spark plug according to claim 1,
A spark plug, wherein the insulator has a volume resistivity at 25 ° C. of 10 ¹² Ω · m or more.

The spark plug according to claim 1 or 2, wherein
When the length from the opening end of the space to the front end surface of the lens is L1, and the distance from the front end surface of the lens to the condensing position of the laser beam in the space is L2,
0.3 ≦ L2 / L1 ≦ 0.8
A spark plug characterized by satisfying the above relationship.

A spark plug according to any one of claims 1 to 3, wherein
An ignition plug comprising a lid portion having a through hole communicating with the space on an opening end side of the space.

The spark plug according to claim 4, wherein
When the diameter of the space is D1 and the diameter of the through hole is D2,
0.2 ≦ D2 / D1 ≦ 0.5
A spark plug characterized by satisfying the above relationship.

The spark plug according to claim 4 or 5, wherein
An ignition plug characterized in that the thickness of the lid portion in the axial direction around the through hole is 0.2 mm or more and 1.0 mm or less.

A spark plug according to any one of claims 4 to 6,
The spark plug according to claim 1, wherein the lid is formed integrally with the insulator.

A spark plug according to any one of claims 1 to 7,
In the shaft hole, on the front end side of the front end surface of the lens, a partition that transmits the laser beam,
The spark plug is characterized in that the space is formed by an inner peripheral surface of the insulator and a front end surface of the partition wall.

A spark plug according to any one of claims 1 to 8,
A spark plug, wherein the space has a diameter of 0.5 mm or more and 3.0 mm or less.