JP2014232724A - 点火プラグおよび点火システム - Google Patents

Abstract

【課題】点火プラグにおける火炎の拡大促進および耐火花消耗性の向上。
【解決手段】点火プラグは、中心電極と、中心電極の先端部を露呈させつつ中心電極を保持する筒状の絶縁体と、絶縁体を保持する筒状の主体金具と、一端が主体金具に接合され、他端が開放されている接地電極であって、一端と他端との間に形成された屈曲部と、先端部の先端面に対向する対向端面と、を有する接地電極と、を備える。中心電極には、トリガ放電用の電圧が印加された後に、複数のピーク電圧が印加され得、先端面と対向端面とを中心電極の軸線方向と垂直な面に射影したときに、先端面の中心の射影と対向端面の射影とが重なり、かつ、対向端面の縁部のうち、屈曲部から遠い側の遠隔側縁部の射影が、先端面の射影内に位置する。
【選択図】図１

Description

本発明は、点火プラグに関する。

車両等の内燃機関に用いられる点火プラグとして、中心電極と、屈曲部を有して中心電極と対向するように配置されている接地電極とを備える点火プラグが用いられている。このような点火プラグにおいて着火性を向上させるために、火花放電（トリガ放電）を基にプラズマを発生させ、火炎を拡大させる方法が提案されている（特許文献１ないし３）。

（国際公開）ＷＯ２０１２／１１１７００Ａ２号 （国際公開）ＷＯ２０１２／１１１７０１Ａ２号 特開２０１０−１０２８６４号公報

しかしながら、引用文献１および２に記載の点火プラグでは、接地電極の先端側だけではなく、接地電極の屈曲部に近い位置でも高い比率でトリガ放電が起こり得るため、接地電極の屈曲部に近い位置でトリガ放電が起った場合、接地電極によってプラズマの成長が妨げられ、火炎の拡大が抑制されるという問題があった。また、引用文献３に記載の点火プラグでは、接地電極においてトリガ放電が生じる箇所が中心電極と対向する面に集中するために、接地電極が局所的に消耗し、接地電極全体としての耐火花消耗性が低下するという問題があった。

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、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。

（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、中心電極と、前記中心電極の先端部を露呈させつつ前記中心電極を保持する筒状の絶縁体と、前記絶縁体を保持する筒状の主体金具と、一端が前記主体金具に接合され、他端が開放されている接地電極であって、前記一端と前記他端との間に形成された屈曲部と、前記先端部の先端面に対向する対向端面と、を有する接地電極と、を備え、前記中心電極には、トリガ放電用の電圧が印加された後に、複数のピーク電圧が印加され得、前記先端面と前記対向端面とを前記中心電極の軸線方向と垂直な面に射影したときに、前記先端面の中心の射影と前記対向端面の射影とが重なり、かつ、前記対向端面の縁部のうち、前記屈曲部から遠い側の遠隔側縁部の射影が、前記先端面の射影内に位置する、ことを特徴とする。この形態の点火プラグによれば、トリガ放電用の電圧が印加された後に複数のピーク電圧が中心電極に印加されるので、トリガ放電によって中心電極と接地電極との間（先端面と対向面との間）に生じたイオンやラジカルを振動させ、プラズマの成長を促すことができる。加えて、遠隔側縁部の射影が先端面の射影内に位置するように、中心電極と接地電極とが配置されているので、遠隔側縁部をトリガ放電に利用することができる。このため、屈曲部から遠い側であって開放されている他端寄りの位置でプラズマを発生させることができるので、中心電極に複数のピーク電圧を印加することによってプラズマを成長させる過程において、接地電極等によってプラズマの成長が妨げられることを抑制できる。したがって、この形態の点火プラグによれば、火炎の拡大を促進できる。また、先端面の中心の射影と対向端面の射影とが重なるように、中心電極と接地電極とが配置されているので、接地電極において火花放電に利用する部位として、対向端面のみにならず、他端や対向端面に接する面（側面）を用いることができる。このため、対向端面のみを火花放電に利用する構成に比べて、対向端面の局所的な消耗を抑制でき、点火プラグ全体としての耐火花消耗性を向上できる。

（２）上記形態の点火プラグにおいて、前記遠隔側縁部は、前記対向端面の縁部のうち、前記屈曲部から前記他端に向かう方向における前記他端側の端に位置してもよい。この形態の点火プラグによれば、遠隔側縁部が他端側の端に位置するので、開放された空間、換言すると、接地電極等が存在しない空間において、プラズマを発生させ、また、成長させることができる。

（３）上記形態の点火プラグにおいて、前記遠隔側縁部と前記先端面の外周との距離は、前記対向端面の前記縁部のうち、前記屈曲部から近い側の近接側縁部と、前記先端面の外周との距離よりも短くてもよい。この形態の点火プラグによれば、遠隔側縁部での火花放電の発生率を、近接側縁部での火花放電の発生率に比べて高めることができる。このため、プラズマの成長をより促すことができる。

（４）上記形態の点火プラグにおいて、前記近接側縁部は、前記対向端面の縁部のうち、前記他端から前記屈曲部に向かう方向における前記屈曲部側の端に位置してもよい。この形態の点火プラグによれば、近接側縁部での火花放電の発生率を、より低く抑えることができる。このため、接地電極（屈曲部等）によりプラズマの成長が妨げられることを抑制できる。

（５）上記形態の点火プラグにおいて、前記先端面は、１．１ミリメートル以上の直径の円形形状を有してもよい。この形態の点火プラグによれば、先端面は比較的大きいので、対向端面のうち、遠隔側縁部を除く他の部分と先端面との間の距離を比較的大きくできる。このため、対向端面のうち、遠隔側縁部を除く他の部分での火花放電の発生率を、より低く抑えることができると共に、遠隔側縁部での火花放電の発生率を高めることができる。

（６）上記形態の点火プラグにおいて、前記接地電極は、母材と、前記一端と前記他端とのうち、前記他端側において前記母材と接合され、前記対向端面を有する電極チップと、を有してもよい。この形態の点火プラグによれば、接地電極の耐火花消耗性を向上できる。

（７）上記形態の点火プラグにおいて、前記電極チップは、さらに、前記対向端面に接する側面を有し、前記先端面の面積をＡとし、前記対向端面のうち、前記先端面の射影内に位置する領域の面積をＢとし、前記側面のうち、前記先端面の射影内に位置する領域の面積をＣとしたとき、Ａ＞Ｂ、かつ、Ａ≦（Ｂ＋Ｃ）を満たしてもよい。この形態の点火プラグによれば、ＢはＡよりも小さいため、対向端面に加えて、対向端面に接する側面が火花放電に利用され得る。ここで、Ｃが大きいほど側面が、火花放電に用いられる比率を高めることができる。このため、対向端面の局所的な消耗を抑制できるので、点火プラグ全体としての耐火花消耗性を向上できる。

（８）上記形態の点火プラグにおいて、前記電極チップの幅は、前記母材の幅よりも小さく、前記電極チップの少なくとも一部は、前記屈曲部から前記他端に向かう方向に、前記母材から突出して配置されていてもよい。この形態の点火プラグによれば、遠隔側縁部で火花放電の発生率を高めることができる。

（９）上記形態の点火プラグにおいて、前記複数のピーク電圧は、振幅が一定であり周期的に変化する電圧のピーク電圧であってもよい。この形態の点火プラグによれば、中心電極に印加する電圧は、振幅が一定であり周期的に変化するので、トリガ放電によって中心電極と接地電極との間（先端面と対向端面との間）において生じたイオンやラジカルを、安定して振動させることができる。

（１０）本発明の他の形態によれば、上記形態の点火プラグと、前記トリガ放電用の電圧および前記複数のピーク電圧を、前記中心電極に供給する電圧供給部と、を備える点火システムが提供される。この点火システムによれば、点火プラグにおける火炎の拡大を促進できると共に、点火プラグの耐火花消耗性を向上させることができる。

本発明は、点火プラグ以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、点火プラグの製造方法や、点火システムの製造方法等の形態で実現することができる。

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。 第１実施形態の点火プラグ１００が用いられる点火システムの概略構成を示す説明図である。 第１実施形態における点火プラグ１００への印加電圧の一例を示すタイミングチャートである。 点火プラグ１００の先端部分を拡大して示す説明図である。 図４に示す先端面Ｓ１および対向端面Ｓ２の軸線方向と垂直な面への射影を示す説明図である。 第２実施形態における先端面および対向端面の軸線方向と垂直な面への射影を示す説明図である。 第３実施形態における先端面および対向端面の軸線方向と垂直な面への射影を示す説明図である。 第４実施形態における先端面および対向端面の軸線方向と垂直な面への射影を示す説明図である。 第４実施形態の点火プラグの先端部分を拡大して示す説明図である。 比較例１（試料ｓ２）における先端面および対向端面の軸線方向と垂直な面への射影を示す説明図である。 比較例２（試料ｓ３）における先端面および対向端面の軸線方向と垂直な面への射影を示す説明図である。 第１実施例におけるプラズマ広がり評価試験の試験結果を示す説明図である。 比較例４（試料ｓ１３）における先端面および対向端面の軸線方向と垂直な面への射影を示す説明図である。 比較例５（試料ｓ１４）における先端面および対向端面の軸線方向と垂直な面への射影を示す説明図である。 比較例６（試料ｓ１５）における先端面および対向端面の軸線方向と垂直な面への射影を示す説明図である。 比較例７（試料ｓ１６）における先端面および対向端面の軸線方向と垂直な面への射影を示す説明図である。 第２実施例の放電比率評価試験の評価結果と各試料の先端面の直径および対向端面の大きさを示す説明図である。 第３実施例の耐久性評価試験の評価結果を示す説明図である。 第１実施形態の接地電極１０の他端１２近傍の拡大図である。 変形例１における先端面および対向面の軸線方向と垂直な面への射影を示す説明図である。 変形例２における接地電極１０の他端１２近傍の第１の拡大図である。 変形例２における接地電極１０の他端１２近傍の第２の拡大図である。 変形例３における点火プラグへの印加電圧の一例を示す第１のタイミングチャートである。 変形例３における点火プラグへの印加電圧の一例を示す第２のタイミングチャートである。 第４実施例の３つの試料ｓ２３〜ｓ２５における先端面および対向端面の、軸線方向と垂直な面への射影を示す説明図である。 第４実施例における放電比率評価試験および耐久性評価試験の結果を示す説明図である。

Ａ．第１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。第１実施形態において、点火プラグ１００は、スパークプラグとも呼ばれ、例えば、車両のエンジンに用いられる。図１では、点火プラグ１００の軸心である軸線ＡＬを境界として、右側に点火プラグ１００の外観形状を図示し、左側に点火プラグ１００の断面形状を示している。以下の説明では、図１の下方側（点火プラグ１００において後述の接地電極１０が配置されている側）を先端側と呼び、図１の上方側（点火プラグ１００において後述の端子金具４０が配置されている側）を後端側と呼ぶ。

点火プラグ１００は、中心電極２０と、絶縁碍子３０と、端子金具４０と、主体金具５０と、接地電極１０とを備える。なお、点火プラグ１００の軸線ＡＬは、中心電極２０、絶縁碍子３０、端子金具４０および主体金具５０の各部材の軸心でもある。

中心電極２０は、軸線ＡＬに沿った方向（軸線方向）に延びる棒状の電極である。本実施形態において、「軸線方向」とは、＋Ｚ方向および−Ｚ方向（以下、「Ｚ軸方向」とも呼ぶ）の両方向を含む意味を有する。中心電極２０のうち、先端部は絶縁碍子３０から露呈しており、先端部を除く他の部分は絶縁碍子３０によって保持されている。中心電極２０は、例えば、インコネル（登録商標）などのニッケルを主成分とするニッケル合金により形成してもよい。また、例えば、ニッケル合金からなる部材に、銅または銅を主成分とする合金からなる芯材が埋設された構造の合金部材により形成してもよい。中心電極２０の後端部は、抵抗体２２およびシール体２３を介して端子金具４０に電気的に接続されている。なお、抵抗体２２を省略してもよい。

中心電極２０は、先端に電極チップ７０を備えている。電極チップ７０は、耐火花消耗性や耐酸化消耗性に優れる金属により形成されている。このような金属として、例えば、白金、イリジウム、ルテニウム、ロジウム等の貴金属や、貴金属を含む合金を採用してもよい。電極チップ７０は、軸線ＡＬと一致する軸線を有する円柱形の外観形状を有する。本実施形態では、電極チップ７０は中心電極２０の一部を構成し、中心電極２０の先端とは、電極チップ７０の先端を意味する。

絶縁碍子３０は、軸心に沿って形成されている貫通孔３１を有する筒状の絶縁体である。貫通孔３１には、中心電極２０における先端部を除く他の部分が挿入されている。絶縁碍子３０は、例えば、アルミナなどの絶縁性セラミックス材料を焼成して形成してもよい。絶縁碍子３０は、先端側から後端側に向かって順番に、脚長部３２と、先端側胴部３３と、中央胴部３４と、後端側胴部３５とを備えている。脚長部３２は、後端側から先端側に向かって外径が次第に減少する筒状の部位である。先端側胴部３３は、脚長部３２および中央胴部３４に接続され、脚長部３２よりも大きな外径を有する筒状の部位である。中央胴部３４は、先端側胴部３３と後端側胴部３５との間に配置され、先端側胴部３３および後端側胴部３５に比べて大きな外形を有する部位である。後端側胴部３５の先端側は、中央胴部３４の後端側に接続され、また、主体金具５０により保持されている。後端側胴部３５の後端側は、露呈されている。後端側胴部３５は、主体金具５０と端子金具４０との間に十分な絶縁距離を確保するために用いられる。

端子金具４０は、先端側が絶縁碍子３０の貫通孔３１に収容され、後端側が貫通孔３１から露呈している。端子金具４０には、図示しないケーブルが接続され、後述するように、高電圧が印加される。

主体金具５０は、絶縁碍子３０が挿入された筒状の金具であり、例えば、低炭素鋼などの金属により形成されている。主体金具５０は、雄ねじ部５２と、座部５３と、座屈部５４と、工具係合部５５と、加締め部５６とを備えている。主体金具５０は、加締め部５６において加締められることにより、絶縁碍子３０に組み付けられる。

雄ねじ部５２は、外周表面に形成されている雄ねじを有し、主体金具５０の先端部に配置されている。雄ねじは、点火プラグ１００をエンジンヘッド２００に取り付ける際に、エンジンヘッド２００の雌ねじ２０１と螺合する。

座部５３は、径方向に膨出した部位であり、雄ねじ部５２に対して後端側に接して配置されている。座部５３とエンジンヘッド２００との間には、板体を折り曲げて形成した環状のガスケット５９が配置されている。

座屈部５４は、主体金具５０における他の部位に比べて薄肉に形成された部位であり、座部５３の後端に接して配置されている。座屈部５４は、加締め部５６における加締め処理によって圧縮変形される。

工具係合部５５は、座屈部５４の後端に接して配置されている。工具係合部５１は、例えば、六角形の断面形状を有し、点火プラグ１００をエンジンヘッド２００に取り付ける際に工具と係合する。

加締め部５６は、座屈部５４と同様に、主体金具５０における他の部位に比べて薄肉に形成され、自身の後端部が内側（主体金具５０の軸心に向かう方向）に向かって折り曲げられた構造を有する。加締め部５６は、工具係合部５５の後端に接して配置されている。点火プラグ１００の製造時には、加締め部５６を内側に折り曲げるようにして先端側に向けて加圧することにより、座屈部５４が圧縮変形する。

接地電極１０は、屈曲した棒状の金属製部材である。接地電極１０の構造は、中心電極２０と同様な構造としてもよい。すなわち、例えば、ニッケル合金からなる母材に、銅または銅を主成分とする合金からなる芯材が埋設された構造を採用してもよい。接地電極１０は、一方の端部が主体金具５０の端面５７に溶接されており、他方の端部が中心電極２０の先端部と対向するように屈曲されている。

接地電極１０は、中心電極２０の先端（電極チップ７０の先端）と対向する位置に、電極チップ６０を備えている。電極チップ６０は、前述の電極チップ７０と同様に、耐火花消耗性や耐酸化消耗性に優れる金属により形成されている。本実施形態では、接地電極１０の電極チップ６０と、中心電極２０の電極チップ７０との間には、火花放電のための間隙Ｇが形成されている。

上記構成を有する点火プラグ１００は、エンジンヘッド２００に取り付けられて、点火システムの一部を構成する。

図２は、第１実施形態の点火プラグ１００が用いられる点火システムの概略構成を示す説明図である。点火システム５００は、点火プラグ１００に電圧を印加することにより、プラズマを発生させ、燃焼室内の混合気に点火する。図２に示すように、点火システム５００は、点火プラグ１００に加えて、放電用電源５１０と、バッテリ５２０と、高周波電源５３０と、インピーダンスマッチング回路５４０と、混合回路５５０と、制御部５６０とを備えている。

放電用電源５１０は、一次コイル５１１と、二次コイル５１２と、コア５１３と、イグナイタ５１４とを備えている。一次コイル５１１は、コア５１３を中心とする巻線からなり、一端がバッテリ５２０に接続され、他端がイグナイタ５１４に接続されている。二次コイル５１２は、コア５１３を中心とする巻線からなり、一端が一次コイル５１１およびバッテリ５２０に接続されると共に、他端が混合回路５５０を介して点火プラグ１００に接続されている。イグナイタ５１４は、第１実施形態では、トランジスタにより構成されている。イグナイタ５１４は、制御部５６０から入力される信号に応じて、バッテリ５２０から一次コイル５１１に対する電力の供給状態と、かかる電力の供給停止状態とを切り替える。点火プラグ１００に高電圧を印加する場合には、バッテリ５２０から一次コイル５１１に電流を流し、コア５１３の周囲に磁界を形成すると共に、制御部５６０から出力される信号をオンからオフに切り替えることにより、コア５１３の磁界を変化させて二次コイル５１２に高電圧を発生させる。そして、二次コイル５１２に生じた高電圧が点火プラグ１００（中心電極２０）に印加されることにより、間隙Ｇにおいて火花放電（後述するトリガ放電）が発生する。

高周波電源５３０は、点火プラグ１００に対して比較的高い周波数（例えば、１ＭＨｚ以上２０ＭＨｚ以下）の電圧を供給する。第１実施形態では、高周波電源５３０により点火プラグ１００に供給される電圧は、交流電圧である。なお、「交流電圧」とは、時間の経過と共に周期的に大きさと極性（正負）が変化する電圧を意味する。

インピーダンスマッチング回路５４０は、高周波電源５３０と混合回路５５０とに接続されている。インピーダンスマッチング回路５４０は、高周波電源５３０側の出力インピーダンスと、間隙Ｇにおいて火花放電が生じている際の混合回路５５０および点火プラグ１００側（すなわち、負荷側）の入力インピーダンスとを一致させる。これにより、点火プラグ１００に供給される高周波数の電力の減衰防止が図られている。なお、高周波電源５３０から点火プラグ１００までの電力の伝送路を、同軸ケーブルにより構成して、電力の反射を防止してもよい。

混合回路５５０は、放電用電源５１０から出力される電力の伝送路５１７と、高周波電源５３０から出力される電力の伝送路５１８とを、点火プラグ１００に接続される１つの伝送路５１９にまとめる。混合回路５５０は、コイル５５１と、コンデンサ５５２とを備えている。コイル５５１は、放電用電源５１０から出力される比較的低い周波数の電流を通過させる一方で、高周波電源５３０から出力される比較的高い周波数の電流を通過不能として、高周波電源５３０から出力される電流の放電用電源５１０側への流入を抑制する。コンデンサ５５２は、高周波電源５３０から出力される比較的高い周波数の電流を通過させる一方で、放電用電源５１０から出力される比較的低い周波数の電流の通過を抑制する。このため、放電用電源５１０から出力される電流の高周波電源５３０側への流入が抑制される。なお、二次コイル５１２をコイル５５１の代わりに用いることにより、コイル５５１を省略することもできる。

制御部５６０は、放電用電源５１０および高周波電源５３０から点火プラグ１００に電圧を印加するタイミングを制御する。制御部５６０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やメモリを備えたＥＣＵ（Electronic Control Unit）により構成してもよい。

図３は、第１実施形態における点火プラグ１００への印加電圧の一例を示すタイミングチャートである。図３において、横軸は時刻Ｔを、縦軸は中心電極２０に印加する電圧を、それぞれ示す。図３に示すように、時刻ｔ１からｔ２までの比較的短い期間に、放電用電源５１０から点火プラグ１００に負極性の高電圧（例えば、５ｋＶ〜３０ｋＶ）が供給され、間隙Ｇに火花放電が生じる。かかる火花放電は、後述するようにプラズマの基となる放電（以下、「トリガ放電」と呼ぶ）である。なお、以降の説明では、トリガ放電を生じさせる印加電圧を、「トリガ電圧」と呼ぶ。トリガ電圧が印加された後、時刻ｔ２からｔ３までの比較的短い期間に、二次コイル５１２およびコイル５５１に生じた誘導電圧Ｖｉｄ（例えば、０．５ｋＶ）が点火プラグ１００に供給される。次いで、時刻ｔ３から時刻ｔ４まで、高周波電源５３０から点火プラグ１００に電圧が印加される。

上述したように、高周波電源５３０は、交流電圧を点火プラグ１００に供給するため、図３に示すように、印加電圧は複数のピーク電圧を含む。具体的には、電圧変化が減少傾向から増加傾向に切り替わる極小点に相当する負極性の電圧と、電圧変化が増加傾向から減少傾向に切り替わる極大点に相当する正極性の電圧とが、交互に繰り返し印加される。このように、複数のピーク電圧を含むように電圧を印加することにより、換言すると、電圧変化の傾向を定期的に変化させることにより、トリガ電圧の印加により生じた放電を基にプラズマを発生させると共に、かかるプラズマを成長させることができる。これは、以下のメカニズムによる。トリガ電圧の印加により生じた火花放電によって、間隙Ｇ近傍においてイオンやラジカルが生じる。かかるイオンやラジカルは、複数のピーク電圧を含む印加電圧により生じた電界の影響を受けて振動するため、周囲の水分子や窒素分子と衝突する頻度が大きく増加する。このため、間隙Ｇの周囲において電離した状態の気体、すなわちプラズマが発生すると共に、プラズマが次第に成長する。このようにして成長したプラズマにより、トリガ電圧の印加によって生じた火花放電を基とする火炎は、次第に大きくなり、燃焼室内において混合気への着火性が向上する。なお、図３に示すように、時刻ｔ３からｔ４までに印加される交流電圧は、電圧の中央値が誘導電圧Ｖｉｄに一致し、振幅がほぼ一定の電圧である。前述の「振幅がほぼ一定」とは、各周期において、最大電圧と最小電圧とが互いに一致している構成に限らず、各周期における最大電圧と最小電圧との電圧差（絶対値）が、全周期を通じての電圧差の最大値から−３０％以内であり、かつ、全周期を通じての電圧差の最小値から＋３０％以内である構成も含む広い意味を有する。

図４は、点火プラグ１００の先端部分を拡大して示す説明図である。図４に示すように、接地電極１０の一端１１は端面５７に接合され、他端１２は開放されている。接地電極１０は、一端１１と他端１２との間に形成された屈曲部１３を備えている。

電極チップ７０は軸線ＡＬと一致する軸線を有する円柱形の外観形状を有する。第１実施形態において、電極チップ７０の先端側の端面（以下、「先端面Ｓ１」と呼ぶ）は、円形の平面視形状を有する平滑な平面である。

電極チップ６０は、接地電極１０の一部を構成している。換言すると、接地電極１０は、母材と、母材に接合された電極チップ６０とにより構成されている。電極チップ６０の＋Ｘ側の縁部は、接地電極１０の他端１２よりも＋Ｘ方向側に突出している。

電極チップ６０は、接地電極１０において、屈曲部１３から他端１２に向かう方向における他端１２側において、母材と接合されている。なお、電極チップ６０は、直方体の外観形状を有している。電極チップ６０のＹ軸方向の長さは、母材のＹ軸方向の長さよりも短い。電極チップ６０は、電極チップ７０の先端面Ｓ１と対向する対向端面Ｓ２を備えている。ここで、第１実施形態では、先端面Ｓ１と対向端面Ｓ２とはいずれもＸＹ平面と平行な面であり、間隙Ｇは、Ｘ軸方向またはＹ軸方向に沿った任意の位置において、Ｚ軸方向の長さが互いに等しい。換言すると、先端面Ｓ１と対向端面Ｓ２との間のＺ軸方向に沿った長さは、任意の位置において互いに等しい。

図４に示すように、間隙Ｇに対して−Ｘ方向側（他端１２から屈曲部１３に向かう方向側）の空間Ａｒ２は、接地電極１０の屈曲部１３が存在するために小さい。したがって、空間Ａｒ２においてプラズマを成長させる場合、接地電極１０の存在により、成長可能な空間が狭められることに加えて接地電極１０により熱が奪われるため、プラズマを大きく成長させることができない。これに対して、間隙Ｇに対して＋Ｘ方向側（屈曲部１３から他端１２に向かう方向側）かつ下方（先端面Ｓ１から対向端面Ｓ２に向かう方向）に位置する空間Ａｒ１は、接地電極１０が存在しないために大きい。したがって、空間Ａｒ１においてプラズマを成長させる場合、プラズマを大きく成長させることができる。そこで、第１実施形態の点火プラグ１００では、空間Ａｒ２に比べて空間Ａｒ１に近い位置において火花放電（トリガ放電）の発生率を高め、空間Ａｒ１においてプラズマを成長させるようにしている。

図５は、図４に示す先端面Ｓ１および対向端面Ｓ２の、軸線方向と垂直な面への射影を示す説明図である。図５に示すように、先端面Ｓ１の射影Ｐ１の形状は円形である。また、対向端面Ｓ２の形状は、Ｘ軸方向を長手方向とし、Ｙ軸方向を短手方向とする長方形である。図４に示す点火プラグ１００の先端部分を−Ｚ方向に見た場合に、先端面Ｓ１と対向端面Ｓ２とは互いに重なるため、図５に示すように、先端面Ｓ１の射影Ｐ１と、対向端面Ｓ２の射影Ｐ２とは、互いに重なっている。

図５に示すように、先端面Ｓ１の中心の射影Ｐ０と、対向端面Ｓ２の射影Ｐ２とは重なっている。また、対向端面Ｓ２の縁部のうち、屈曲部１３から遠い側の縁部（以下、「遠隔側縁部」と呼ぶ）の射影Ｌ１０は、先端面Ｓ１の射影Ｐ１内に位置している。なお、第１実施形態では、遠隔側縁部の射影Ｌ１０とは、対向端面Ｓ２において、屈曲部１３から他端１２に向かう方向における他端１２側の短辺の射影を示す。

また、図５に示すように、遠隔側縁部の射影Ｌ１０と先端面Ｓ１の射影Ｐ１の外周との間の距離ｄｆは、近接側縁部の射影Ｌ１１と先端面Ｓ１の射影Ｐ１の外周との間の距離ｄｒに比べて短い。「近接側縁部」とは、対向端面Ｓ２の縁部のうち、屈曲部１３から近い側の縁部を意味する。具体的には、対向端面Ｓ２において、他端１２から屈曲部１３に向かう方向における屈曲部１３側の短辺の射影を示す。距離ｄｆは、図５に示すように、射影Ｌ１０のうちの遠隔側縁部の端点Ｅ１０の射影と、先端面Ｓ１の射影Ｐ１の外周との間の距離を示す。また、距離ｄｒは、射影Ｌ１０のうちの近接側縁部の端点Ｅ１１の射影と、先端面Ｓ１の射影Ｐ１の外周との距離を示す。なお、第１実施形態では、上述したように、先端面Ｓ１と対向端面Ｓ２との間のＺ軸に沿った長さは、任意の位置において互いに等しいので、遠隔側縁部と先端面Ｓ１の外周との間の距離（三次元空間の距離）は、近接側縁部と先端面Ｓ１の外周との間の距離（三次元空間の距離）に比べて短い。

第１実施形態では、先端面Ｓ１の射影Ｐ１と、対向端面Ｓ２の射影Ｐ２との位置関係が上述した位置関係を満たすように、先端面Ｓ１（電極チップ７０）と、対向端面Ｓ２（電極チップ６０）とを配置することにより、空間Ａｒ２に比べて空間Ａｒ１に近い位置においてプラズマを発生させ易くすると共に、耐火花消耗性を向上させている。

具体的には、遠隔側縁部の射影Ｌ１０が先端面Ｓ１の射影Ｐ１内に位置するように、先端面Ｓ１と対向端面Ｓ２とが配置されているので、射影Ｌ１０に相当する部分（対向端面Ｓ２における＋Ｘ側の端部）を、トリガ電圧の印加によって生じる火花放電に利用できる。加えて、遠隔側縁部の射影Ｌ１０と先端面Ｓ１の射影Ｐ１の外周との間の距離ｄｆが、近接側縁部の射影Ｌ１１と先端面Ｓ１の射影Ｐ１の外周との間の距離ｄｒに比べて短くなるように、先端面Ｓ１と対向端面Ｓ２とが配置されているので、射影Ｌ１０に相当する部分を、射影Ｌ１１に相当する部分に比べてより高い比率で、火花放電に利用させることができる。このため、空間Ａｒ１により近い位置で火花放電を生じさせることができるので、空間Ａｒ１においてプラズマをより発生させ易くできる。

また、先端面Ｓ１の中心の射影Ｐ０と、対向端面Ｓ２の射影Ｐ２とが重なるように、先端面Ｓ１とＳ対向端面Ｓ２とが配置されているので、電極チップ６０において、火花放電に利用する部位として、対向端面Ｓ２のみならず、他端１２や、対向端面Ｓ２および他端１２と接する側面を用いることができる。このため、例えば、対向端面Ｓ２のみを火花放電に利用する構成に比べて、対向端面Ｓ２の局所的な消耗を抑制できるので、中心電極２０と接地電極１０との間の間隙Ｇの拡大を遅らせることができる。したがって、点火プラグ１００全体としての耐火花消耗性を向上できる。

Ｂ．第２実施形態：
図６は、第２実施形態における先端面および対向端面の、軸線方向と垂直な面への射影を示す説明図である。第２実施形態の点火プラグは、対向端面（電極チップ）の射影の形状が、六角形である点において、第１実施形態の点火プラグ１００と異なり、他の構成は、第１実施形態の点火プラグ１００と同じである。

図６に示すように、第２実施形態における対向端面の射影Ｐ２ａは、六角形の外観形状（輪郭）を有する。具体的には、射影Ｐ２ａは、射影Ｐ２ａの−Ｘ方向側の端に位置し、Ｙ軸方向に沿って延びる短辺Ｌ２４と、射影Ｐ２ａの＋Ｘ方向側の端に位置し、Ｙ軸方向に沿って延びる短辺Ｌ２１と、射影Ｐ２ａの−Ｙ方向の端に位置し、Ｘ軸方向に沿って伸びる長辺Ｌ２５と、射影Ｐ２ａの＋Ｙ方向の端に位置し、Ｘ軸方向に沿って伸びる長辺Ｌ２６と、短辺Ｌ２１と長辺Ｌ２５とを接続する斜辺Ｌ２２と、短辺Ｌ２１と長辺Ｌ２６とを接続する斜辺Ｌ２３とを備えている。

第２実施形態において、短辺Ｌ２１は、射影Ｐ２ａのうち、屈曲部１３から他端１２に向かう方向における他端１２側の端に位置する。第２実施形態においては、短辺Ｌ２１は、請求項における遠隔側縁部に相当する。また、短辺Ｌ２４は、射影Ｐ２ａのうち、他端１２から屈曲部１３に向かう方向における屈曲部１３側の端に位置する。第２実施形態においては、短辺Ｌ２４は、請求項における近接側縁部に相当する。

第２実施形態において、遠隔側縁部（短辺Ｌ２１）と先端面Ｓ１の外周との間の距離ｄｆ２は、近接側縁部（短辺Ｌ２４）と先端面Ｓ１の外周との間の距離ｄｒ２よりも短い。なお、図６に示すように、距離ｄｆ２は、短辺Ｌ２１と斜辺Ｌ２２との交点（エッジ）Ｅ２０と、射影Ｐ１の外周との間の距離を意味する。また、距離ｄｒ２は、短辺Ｌ２４と長辺Ｌ２５との交点（エッジ）Ｅ２１と、射影Ｐ１の外周との間の距離を意味する。

以上の構成を有する第２実施形態の点火プラグは、第１実施形態の点火プラグ１００と同様な効果を有する。

Ｃ．第３実施形態：
図７は、第３実施形態における先端面および対向端面の、軸線方向と垂直な面への射影を示す説明図である。第３実施形態の点火プラグは、対向端面（電極チップ）の射影のすべてが、先端面Ｓ１の射影内に位置している点において、第１実施形態の点火プラグ１００と異なり、他の構成は、第１実施形態の点火プラグ１００と同じである。

図７に示すように、第３実施形態における対向端面の射影Ｐ２ｂは、第１実施形態における射影Ｐ２と同様に、長方形の外観形状（輪郭）を有する。具体的には、対向端面の射影Ｐ２ｂは、射影Ｐ２ｂの＋Ｘ方向の端に位置し、Ｙ軸方向に沿って伸びる短辺Ｌ３１と、射影Ｐ２ｂの−Ｘ方向の端に位置し、Ｙ軸方向に沿って延びる短辺Ｌ３２と、射影Ｐ２ｂの−Ｙ方向の端に位置し、Ｘ軸方向に延びる長辺Ｌ３３と、射影Ｐ２ｂの＋Ｙ方向の端に位置し、Ｘ軸方向に延びる長辺Ｌ３４とを備えている。

第３実施形態において、短辺Ｌ３１は、射影Ｐ２ｂのうち、屈曲部１３から他端１２に向かう方向における他端１２側の端に位置する。第３実施形態においては、短辺Ｌ３１は、請求項における遠隔側縁部に相当する。また、短辺Ｌ３２は、射影Ｐ２ｂのうち、他端１２から屈曲部１３に向かう方向における屈曲部１３側の端に位置する。第３実施形態においては、短辺Ｌ３２は、請求項における近接側縁部に相当する。

第３実施形態において、遠隔側縁部（短辺Ｌ３１）と先端面Ｓ１の外周との間の距離ｄｆ３は、近接側縁部（短辺Ｌ３２）と先端面Ｓ１の外周との間の距離ｄｒ３よりも短い。なお、図７に示すように、距離ｄｆ３は、短辺Ｌ３１と長辺Ｌ３３との交点（エッジ）Ｅ３０と、射影Ｐ１の外周との間の距離を意味する。また、距離ｄｒ３は、短辺Ｌ３２と長辺Ｌ３３との交点（エッジ）Ｅ３１と、射影Ｐ１の外周との間の距離を意味する。

ここで、第３実施形態では、第１実施形態とは異なり、短辺Ｌ３２は、射影Ｐ１内に位置している。しかしながら、遠隔側縁部（短辺Ｌ３１）と先端面Ｓ１の外周との間の距離ｄｆ３は、近接側縁部（短辺Ｌ３２）と先端面Ｓ１の外周との間の距離ｄｒ３よりも短いので、火花放電は、短辺Ｌ３２に比べて、短辺Ｌ３１を利用して発生し易い。したがって、第１実施形態の点火プラグ１００と同様に、空間Ａｒ２に比べて空間Ａｒ１により近い位置において火花放電を生じさせ得るため、空間Ａｒ１においてプラズマの発生および成長を促進し易い。

以上の構成を有する第３実施形態の点火プラグは、第１実施形態の点火プラグ１００と同様な効果を有する。

Ｄ．第４実施形態：
図８は、第４実施形態における先端面および対向端面の、軸線方向と垂直な面への射影を示す説明図である。第４実施形態の点火プラグは、対向端面Ｓ２の形状が円形である点と、対向端面（電極チップ）の射影のすべてが、先端面Ｓ１の射影内に位置している点と、電極チップの＋Ｘ方向の端が接地電極１０の他端１２よりも−Ｘ方向側に配置されている点と、において、第１実施形態における点火プラグ１００と異なり、他の構成は、第１実施形態の点火プラグ１００と同じである。

図８に示すように、第４実施形態における対向端面の射影Ｐ２ｃは、円形の外観形状（輪郭）を有する。第４実施形態においても、第１実施形態と同様に、先端面Ｓ１の中心の射影Ｐ０と、対向端面の射影Ｐ２ｃとは重なっている。また、射影Ｐ２ｃにおいて、＋Ｘ方向側の端部（端点）Ｅ４０は、先端面Ｓ１の射影Ｐ１内に位置している。また、射影Ｐ２ｃにおいて、−Ｘ方向の端部（端点）Ｅ４１も、先端面Ｓ１の射影Ｐ１内に位置している。なお、第４実施形態では、端点Ｅ４０と、射影Ｐ０と、端点Ｅ４１とは、同一直線上に配置されている。第４実施形態において、端点Ｅ４０は、請求項における遠隔側縁部に相当する。また、端点Ｅ４１は、請求項における近接側縁部に相当する。第４実施形態において、遠隔側縁部（端点Ｅ４０）と先端面Ｓ１の外周との間の距離ｄｆ４は、近接側縁部（端点Ｅ４１）と先端面Ｓ１の外周との間の距離ｄｒ４よりも短い。

図９は、第４実施形態の点火プラグの先端部分を拡大して示す説明図である。図９に示すように、第４実施形態の点火プラグは、電極チップ６０ａを備えている。電極チップ６０ａは、接地電極１０に対する相対的な配置位置が、図４に示す第１実施形態における電極チップ６０と異なる。具体的には、第４実施形態の電極チップ６０ａは、＋Ｘ方向の端が、接地電極１０の他端１２よりも−Ｘ方向に位置するように、配置されている。

図８に示すように、第４実施形態では、第１実施形態とは異なり、対向端面の射影Ｐ２ｃはすべて先端面Ｓ１の射影Ｐ１内に位置している。しかしながら、遠隔側縁部（端点Ｅ４０）と先端面Ｓ１の外周との間の距離ｄｆ４は、近接側縁部（端点Ｅ４１）と先端面Ｓ１の外周との間の距離ｄｒ４よりも短いので、火花放電は、端点Ｅ４１に比べて、端点Ｅ４０を利用して発生し易い。したがって、第１実施形態の点火プラグ１００と同様に、空間Ａｒ２に比べて空間Ａｒ１により近い位置において火花放電を生じさせることができるため、空間Ａｒ１においてプラズマの発生および成長を促進し易い。

以上の構成を有する第４実施形態の点火プラグは、第１実施形態の点火プラグ１００と同様な効果を有する。

Ｅ．実施例：
Ｅ１．第１実施例：
上記第１実施形態の試料（試料ｓ１）を作成すると共に、３つの比較例の試料（比較例１の試料ｓ２と、比較例２の試料ｓ３と、比較例３の試料ｓ４）を作成した。

試料ｓ１では、先端面Ｓ１（電極チップ７０）の直径は、１．２ｍｍであった。また、対向端面Ｓ２の短手方向（Ｙ軸方向）の長さは０．７ｍｍであり、長手方向（Ｘ軸方向）の長さは１．７ｍｍであった。

図１０は、比較例１（試料ｓ２）における先端面および対向端面の、軸線方向と垂直な面への射影を示す説明図である。比較例１の試料ｓ２は、先端面（中心電極が有する電極チップ）の大きさにおいて、第１実施形態の点火プラグ１００（試料ｓ１）と異なり、他の構成は、第１実施形態の点火プラグ１００（試料ｓ１）と同じである。

比較例１の試料ｓ２の先端面の直径は、第１実施形態の点火プラグ１００における先端面Ｓ１の直径に比べて小さい。これに対して、試料ｓ２の対向端面の形状および大きさは、第１実施形態の点火プラグ１００における対向端面Ｓ２の形状および大きさと同じである。このため、図１０に示すように、比較例１の対向端面の射影Ｐ２ｄは、先端面の射影Ｐ１ａに比べて相対的に大きい。このため、比較例１の対向端面の縁部のうち、遠隔側縁部の射影Ｌ４１は、先端面の射影の外に位置している。

試料ｓ２では、先端面（中心電極が有する電極チップ）の直径は、０．５ｍｍであった。また、対向端面の短手方向（Ｙ軸方向）の長さは０．７ｍｍであり、長手方向（Ｘ軸方向）の長さは１．７ｍｍであった。

図１１は、比較例２（試料ｓ３）における先端面および対向端面の、軸線方向と垂直な面への射影を示す説明図である。比較例２の試料ｓ３は、先端面（中心電極が有する電極チップ）の大きさと、比較例２の試料ｓ３は対向端面の形状および大きさとにおいて、第１実施形態の点火プラグ１００（試料ｓ１）と異なり、他の構成は、第１実施形態の点火プラグ１００（試料ｓ１）と同じである。

比較例２の試料ｓ３の先端面の直径は、第１実施形態の点火プラグ１００における先端面Ｓ１の直径に比べて小さい。試料ｓ３の対向端面の形状は、第１実施形態における対向端面Ｓ２と異なり、Ｙ軸方向が長手方向であり、Ｘ軸方向が短手方向である。また、対向端面のＹ軸方向の長さおよびＸ軸方向の長さは、先端面の直径よりも大きい。このため、比較例２の対向端面の縁部のうち、屈曲部から遠い側の部分（遠隔側縁部）の射影Ｌ５１が、先端面の射影の外に位置している。

試料ｓ３では、先端面（電極チップ）の直径は、０．５ｍｍであった。また、対向端面の長手方向（Ｙ軸方向）の長さは２．５ｍｍであり、短手方向（Ｘ軸方向）の長さは１．０ｍｍであった。

試料ｓ４の構成（形状）は、試料ｓ１の構成と同じである。但し、後述するように、試料ｓ４への電圧の印加形態は、試料ｓ１への電圧の印加形態と異なる。

上述のように作成した４つの試料ｓ１〜ｓ４を用いて、プラズマ広がり評価試験を行った。具体的には、まず、試験用の燃焼室（燃焼室に見立てたチャンバー）に各試料ｓ１〜ｓ４を装着し、各試料ｓ１〜ｓ４を点火させて、１ｍｓ（ミリ秒）後の間隙Ｇ近傍の撮像画像をシュリーレン撮影により得た。次に、得られた撮像画像内におけるプラズマが撮像された画素（ピクセル）数をカウントすることにより、空間Ａｒ１に相当する領域におけるプラズマの広がり（大きさ）を評価した。すなわち、プラズマが撮像された画素数が多いほど、プラズマは大きく成長したと評価した。なお、試験の際の燃焼室内は、プロパンと空気の雰囲気下において、０．０５ＭＰａの圧力に設定した。

なお、試料ｓ１，ｓ３の試験では、各試料ｓ１，ｓ３を点火システム５００に組み込み、トリガ放電後の印加電圧として１３ＭＨｚの交流電圧を印加し、最大５Ａの電流を１ｍｓ供給した。試料ｓ２，ｓ４の試験では、各試料ｓ２，ｓ４を点火システム５００に組み込み、トリガ電圧のみを印加し、複数のピーク電圧を含む交流電圧は印加しなかった。

図１２は、第１実施例におけるプラズマ広がり評価試験の試験結果を示す説明図である。図１２に示すように、プラズマが撮像された画素数は、試料ｓ４が最も少なく（およそ６０００）、次に試料ｓ２が少なく（およそ６５００）、次に試料ｓ３が少なく（およそ１４０００）、試料ｓ１が最も多かった（およそ２８５００）。この結果から、第１実施形態の試料ｓ１を用いた場合、比較例１の試料ｓ２および比較例２の試料ｓ３を用いた場合に比べて、空間Ａｒ１においてプラズマが大きく成長していることが分かる。加えて、試料ｓ１の試験結果と試料ｓ４の試験結果との比較により、トリガ電圧を印加した後に複数のピーク電圧を含む交流電圧を印加することにより、プラズマをより大きく成長させることができたことが分かる。

図１１に示すように、比較例２の試料ｓ３では、遠隔側縁部の射影Ｌ５１が、先端面の射影Ｐ１の外側に位置しているため、遠隔縁部でのトリガ放電の発生率が低下し、空間Ａｒ１におけるプラズマの成長が抑制されたものと推測される。同様の理由により、比較例１の試料ｓ２においても、空間Ａｒ１におけるプラズマの成長が抑制されたものと推測される。加えて、比較例２の試料ｓ３の実験では、トリガ電圧の印加後に、複数のピーク電圧を含む交流電圧が中心電極に印加されなかったため、試料ｓ１に比べてプラズマの成長が抑制されたものと推測される。また、比較例３の試料ｓ４の実験においても、トリガ電圧の印加後に、複数のピーク電圧を含む交流電圧が中心電極に印加されなかったため、試料ｓ１に比べてプラズマの成長が抑制されたものと推測される。他方、第１実施形態の試料ｓ１では、トリガ電圧の印加後に、複数のピーク電圧を含む交流電圧が中心電極２０に印加されたため、プラズマの成長が促されると共に、遠隔側縁部の射影Ｌ１０が先端面Ｓ１の射影Ｐ１内に位置しているため、遠隔側縁部におけるトリガ放電の発生率が高くなり、比較的大きな空間Ａｒ１においてプラズマが大きく成長したものと推測される。

Ｅ２．第２実施例：
前述の第１実施形態の試料を４つ（試料ｓ５〜ｓ８）を作成すると共に、第２実施形態の試料を１つ（試料ｓ９）、第３実施形態の試料を２つ（試料ｓ１０，ｓ１１）、第４実施形態の試料を１つ（試料ｓ１２）作成した。また、４つの比較例の試料（比較例４の試料ｓ１３、比較例５の試料ｓ１４、比較例６の試料ｓ１５、比較例７の試料ｓ１６）を作成した。

第１実施形態の４つの試料ｓ５〜ｓ８は、互いに、先端面Ｓ１の大きさおよび対向端面Ｓ２の大きさが異なる。なお、具体的な、試料ｓ５〜ｓ８の先端面Ｓ１の大きさおよび対向端面Ｓ２の大きさについては、後述する。

図１３は、比較例４（試料ｓ１３）における先端面および対向端面の、軸線方向と垂直な面への射影を示す説明図である。比較例４の試料ｓ１３は、対向端面の大きさと、先端面と対向端面との相対的な位置関係とにおいて、第１実施形態の点火プラグ１００（試料ｓ５〜ｓ８）と異なり、他の構成は、第１実施形態の点火プラグ１００（試料ｓ５〜ｓ８）と同じである。

比較例４の試料ｓ１３は、対向端面の射影Ｐ２ｆのＸ軸方向の長さがＹ軸方向の長さに比べて短い。比較例４では、第１実施形態と同様に、対向端面の射影Ｐ２ｆのうち、遠隔側縁部の射影Ｌ６１は、先端面の射影Ｐ１内に位置している。しかしながら、比較例４では、第１実施形態とは異なり、対向端面の射影Ｐ２ｆと、先端面Ｓ１の中心の射影Ｐ０とは重なっていない。加えて、比較例４では、第１実施形態とは異なり、遠隔側縁部の射影Ｌ６１と先端面の射影Ｐ１の外周との間の距離ｄｆ５は、近接側縁部の射影Ｌ６２と先端面の射影Ｐ１の外周との間の距離ｄｒ５よりも長い。

図１４は、比較例５（試料ｓ１４）における先端面および対向端面の、軸線方向と垂直な面への射影を示す説明図である。比較例５の試料ｓ１４は、先端面と対向端面との相対的な位置関係において、第１実施形態の点火プラグ１００（試料ｓ５〜ｓ８）と異なり、他の構成は、第１実施形態の点火プラグ１００（試料ｓ５〜ｓ８）と同じである。

比較例５では、第１実施形態とは異なり、対向端面の射影Ｐ２ｇのうち、遠隔側縁部の射影Ｌ７１は、先端面の射影Ｐ１の外に位置している。また、射影Ｐ２ｇのうち、近接側縁部の射影Ｌ７２は、先端面の射影Ｐ１内に位置している。加えて、比較例５では、第１実施形態とは異なり、遠隔側縁部の射影Ｌ７１と先端面の射影Ｐ１の外周との間の距離ｄｆ６は、近接側縁部の射影Ｌ７２と先端面の射影Ｐ１の外周との間の距離ｄｒ６よりも長い。なお、比較例５では、第１実施形態と同様に、対向端面の射影Ｐ２ｇと、先端面Ｓ１の中心の射影Ｐ０とは重なっている。

図１５は、比較例６（試料ｓ１５）における先端面および対向端面の、軸線方向と垂直な面への射影を示す説明図である。比較例６の試料ｓ１５は、先端面と対向端面との相対的な位置関係において、第１実施形態の点火プラグ１００（試料ｓ５〜ｓ８）と異なり、他の構成は、第１実施形態の点火プラグ１００（試料ｓ５〜ｓ８）と同じである。

比較例６では、第１実施形態とは異なり、対向端面の射影Ｐ２ｈのうち、遠隔側縁部の射影Ｌ８１は、先端面の射影Ｐ１の外に位置している。また、射影Ｐ２ｈのうち、近接側縁部の射影Ｌ８２も、先端面の射影Ｐ１の外に位置している。なお、比較例６では、第１実施形態と同様に、対向端面の射影Ｐ２ｈと、先端面Ｓ１の中心の射影Ｐ０とは重なっている。

図１６は、比較例７（試料ｓ１６）における先端面および対向端面の、軸線方向と垂直な面への射影を示す説明図である。比較例７の試料ｓ１６は、対向端面（電極チップ）の形状と、先端面と対向端面との相対的な位置関係とにおいて、第１実施形態の点火プラグ１００（試料ｓ５〜ｓ８）と異なり、他の構成は、第１実施形態の点火プラグ１００（試料ｓ５〜ｓ８）と同じである。

比較例７の試料ｓ１６において、対向端面の形状は、第４実施形態と同様に円形である。比較例７の試料ｓ１６において、対向端面の直径は、先端面の直径よりも大きい。また、対向端面の中心と、先端面の中心とは、Ｚ軸方向から見て同じ位置に配置されている。このため、図１６に示すように、先端面の射影Ｐ１全体は、対向端面の射影Ｐ２ｉの内側に位置している。また、対向端面の射影Ｐ２ｉの外周は、先端面の射影Ｐ１の外に位置している。したがって、対向端面における遠隔側縁部の射影Ｌ９１および近接側縁部の射影Ｌ９２は、いずれも、先端面の射影Ｐ１の外に位置している。

上述のように作成した試料ｓ５〜ｓ１６を用いて、トリガ放電の放電経路が、空間Ａｒ１に近い領域である割合の評価試験（以下、「放電比率評価試験」と呼ぶ）を行った。この放電比率評価試験では、まず、試験用の燃焼室に各試料ｓ５〜ｓ１６を装着し、各試料ｓ５〜ｓ１６にそれぞれ１００回だけトリガ放電を生じさせた。そして、１００回のトリガ放電のうち、空間Ａｒ１に近い領域が放電経路となった回数の比率を算出して、かかる比率が高いほど、高い評価とした。これは、トリガ放電の放電経路が空間Ａｒ１に近い領域となる比率が高いほど、空間Ａｒ１にプラズマを発生させ、プラズマを成長させる可能性を高められるからである。なお、「空間Ａｒ１に近い領域」とは、各試料ｓ５〜ｓ１６を＋Ｙ方向に見た場合に、間隙Ｇと平行な領域であって、対向端面の遠隔側縁部よりも＋Ｘ方向に位置する領域を意味する。放電比率評価試験では、燃焼室（燃焼室に見立てたチャンバー）をエア雰囲気下において、０．４ＭＰａに設定した。

図１７は、第２実施例の放電比率評価試験の評価結果と各試料の先端面の直径および対向端面の大きさを示す説明図である。図１７では、対向端面の大きさを、（Ｙ軸方向の長さ）＊（Ｘ軸方向の長さ）で表している。図１７では、試験の評価結果を、記号「×」と、「△」と、「○」と、「◎」とで表している。記号「×」は、トリガ放電の放電経路が空間Ａｒ１に近い領域である割合が５０％以下であり、最も低い評価を表す。記号「△」は、トリガ放電の放電経路が空間Ａｒ１に近い領域である割合が５０％よりも高く、かつ７０％以下であり、２番目に低い評価を示す。記号「○」は、トリガ放電の放電経路が空間Ａｒ１に近い領域である割合が７０％よりも高く、かつ、９０％以下であり、２番目に高い評価を示す。記号「◎」は、トリガ放電の放電経路が空間Ａｒ１に近い領域である割合が９０％よりも高く、かつ、１００％以下であり、最も高い評価を示す。

図１７に示すように、第１実施形態の点火プラグ１００に相当する試料ｓ５〜ｓ８では、先端面Ｓ１の直径は互いに異なっている。また、対向端面Ｓ２のＸ軸方向の長さも互いに異なっている。これらの試料ｓ５〜ｓ８のうち、試料ｓ５，ｓ６は評価「◎」であり、試料ｓ７，ｓ８は評価「○」であり、いずれの評価も比較的高かった。試料ｓ５，ｓ６の評価と、試料ｓ７，ｓ８の評価との差は、以下の理由により発生したものと推測される。試料ｓ５，ｓ６では、先端面Ｓ１の直径が１．１ｍｍ以上であり比較的大きいため、対向端面Ｓ２のうち、遠隔側縁部を除く他の部分と先端面Ｓ１との間の距離が比較的大きくなる。このため、トリガ放電の際に、対向端面Ｓ２における遠隔側縁部を除く部分が利用される比率が相対的に低くなり、遠隔側縁部が利用される比率が相対的に高くなる。したがって、空間Ａｒ１においてプラズマの発生および成長が行われる可能性が高くなる。これに対して、試料ｓ７，ｓ８では、先端面Ｓ１の直径が０．９ｍｍ以下であり比較的小さいため、対向端面Ｓ２のうち、遠隔側縁部を除く他の部分と先端面Ｓ１との間の距離が比較的に小さくなる。このため、トリガ放電の際に、対向端面Ｓ２における遠隔側縁部が利用される可能性が相対的に高くなり、近接側縁部が利用される可能性が相対的に低くなる。したがって、空間Ａｒ１においてプラズマの発生および成長が行われる可能性が低くなる。

図１７に示すように、第２実施形態の点火プラグに相当する試料ｓ９の評価は、対向端面の大きさが等しい第１実施形態の点火プラグ１００に相当する試料ｓ５と同様に、最も高い評価「◎」であった。第３実施形態の点火プラグに相当する２つの試料ｓ１０，ｓ１１は、いずれも２番目に高い評価「○」であった。また、第４実施形態の点火プラグに相当する試料ｓ１２も、２番目に高い評価であった。なお、試料ｓ１２の対向端面の形状は円形であるため、図１７では、試料ｓ１２の対向端面のサイズとは、対向端面の直径（０．７ｍｍ）を表す。

以上の第１〜第４実施形態の点火プラグに相当する試料ｓ５〜ｓ１２に比べて、比較例４〜７の点火プラグに相当する試料ｓ１３〜ｓ１６の評価は、最も低い「×」または２番目に低い「△」であった。具体的には、比較例４の試料ｓ１３および比較例７の試料ｓ１６において、最も低い評価「×」であり、比較例５の試料ｓ１４および比較例６の試料ｓ１５において、２番目に低い評価「△」であった。

比較例４の試料ｓ１３は、図１３に示すように、遠隔側縁部の射影Ｌ６１が先端面の中心の射影Ｐ０と重なっていない。このため、対向端面の遠隔側縁部と先端面の外周との距離ｄｆ５が、第１実施形態に比べて遠い。これに加えて、対向端面のＸ軸方向の長さが、第１実施形態の対向端面Ｓ２のＸ軸方向の長さ（例えば、試料ｓ５における対向端面Ｓ２のＸ軸方向の長さである１．７ｍｍ）よりも短いため、対向端面の近接側縁部と先端面の外周との距離ｄｒ５が、第１実施形態に比べて近い。したがって、遠隔側縁部がトリガ放電の際に用いられる可能性が相対的に低下すると共に、近接側縁部がトリガ放電の際に用いられる可能性が相対的に増加する。以上より、比較例４の試料ｓ１３の評価は、最も低い評価「×」になったと推定される。

比較例５の試料ｓ１４では、図１４に示すように、遠隔側縁部の射影Ｌ７１は、先端面の射影Ｐ１の外に位置している。したがって、対向端面において、遠隔側縁部よりも先端面の射影Ｐ１に近い部分が存在することとなり、遠隔側縁部でのトリガ放電の発生率が相対的に低下する。加えて、対向端面の遠隔側縁部と先端面の外周との間の距離ｄｆ６は、対向端面の近接側縁部と先端面の外周との間の距離ｄｒ６よりも長い。このため、遠隔側縁部でのトリガ放電の発生率が相対的に低下すると共に、近接側縁部でのトリガ放電の発生率が相対的に増加する。以上より、比較例５の試料ｓ１４の評価は、２番目に低い「△」になったと推定される。

比較例６の試料ｓ１５では、図１５に示すように、遠隔側縁部の射影Ｌ８１は、先端面の射影Ｐ１の外に位置している。したがって、上述した試料ｓ１４と同様に、対向端面において、遠隔側縁部よりも先端面の射影Ｐ１に近い部分が存在することとなり、遠隔側縁部でのトリガ放電の発生率が相対的に低下する。加えて、対向端面の遠隔側縁部と先端面の外周との間の距離と、対向端面の近接側縁部と先端面の外周との間の距離とは、ほぼ等しい。このため、遠隔側縁部でのトリガ放電の発生率が相対的に低下すると共に、近接側縁部でのトリガ放電の発生率が相対的に増加する。以上より、比較例６の試料ｓ１５の評価は、２番目に低い「△」になったと推定される。

比較例７の試料ｓ１６では、図１６に示すように、遠隔側縁部の射影Ｌ９１は、先端面の射影Ｐ１の外に位置している。したがって、上述した試料ｓ１４，ｓ１５と同様に、対向端面において、遠隔側縁部よりも、先端面の射影Ｐ１に近い部分が存在することとなり、遠隔側縁部でのトリガ放電の発生率が相対的に低下する。加えて、対向端面の遠隔側縁部と先端面の外周との間の距離と、対向端面の近接側縁部と先端面の外周との間の距離とは、ほぼ等しい。このため、遠隔側縁部でのトリガ放電の発生率が相対的に低下すると共に、近接側縁部でのトリガ放電の発生率が相対的に増加する。以上より、比較例７の試料ｓ１６の評価は、最も低い「×」になったと推定される。

Ｅ３．第３実施例：
前述の第１実施形態の試料を３つ（試料ｓ１７〜ｓ１９）を作成すると共に、第４実施形態の試料を３つ（試料ｓ２０〜ｓ２２）を作成し、これら６つの試料ｓ１７〜ｓ２２を用いて、耐久性評価試験を行った。

耐久性評価試験では、まず、試験用の燃焼室に各試料ｓ１７〜ｓ２２を装着して点火システム５００に組み込み、耐久時間として２０時間だけ印加して火花放電を連続して発生させた。そして、２０時間経過後において、試験前に比べての間隙Ｇの増加量（Ｚ軸方向の長さの増加量）を測定し、増加量が少ないほど、高い評価とした。これは、火花放電により電極が消耗するほど間隙Ｇの増加量が大きくなるため、増加量が多いほど耐久性が低いと評価できるからである。なお、本試験における点火周期は、３０Ｈｚ（１秒間に３０回点火）であり、１回のトリガ電圧につき最大５Ａの電流を０．８ｍｓだけ供給した。

図１８は、第３実施例の耐久性評価試験の評価結果を示す説明図である。図１８では、各試料の評価結果に加えて、各試料の先端面の直径と、各試料の対向端面の大きさおよび電極チップ６０の厚さと、各試料の面積Ａ，Ｂ，Ｃおよび面積Ｂと面積Ｃとの合計（以下、「面積Ｂ＋Ｃ」と呼ぶ）を示している。図１８では、試験の評価結果を、記号「○」と、「◎」と、「☆」とで表している。記号「○」は、間隙Ｇの増加量が０．２ｍｍ以上であったことを意味する。記号「◎」は、間隙Ｇの増加量が０．１ｍｍ以上であり、かつ０．２ｍｍよりも小さかったことを意味する。記号「☆」は、間隙Ｇの増加量が０．１ｍｍよりも小さかったことを意味する。図１８において、面積Ａは、先端面の面積を意味する。面積Ｂ，ＣおよびＢ＋Ｃについては、図１９を用いて説明する。

図１９は、第１実施形態の接地電極１０の他端１２近傍の拡大図である。図１９では、電極チップ６０の対向端面Ｓ２において、先端面Ｓ１の射影内に位置する領域（軸線方向に見て重なっている領域）Ｓ２１と、電極チップ６０における第１の側面のうち、先端面Ｓ１の射影内に位置する領域Ｓ２２と、電極チップ６０における第２の側面のうち、先端面Ｓ１の射影内に位置する領域Ｓ２３とに、ハッチングを施している。前述の第１の側面とは、対向端面Ｓ２と接し、対向端面Ｓ２に対して−Ｙ方向に位置するＸＺ平面と平行な面を意味する。前述の第２の側面とは、対向端面Ｓ２と接し、対向端面Ｓ２に対して＋Ｘ方向に位置するＹＺ平面と平行な面を意味する。

試料ｓ１７〜ｓ１９について、前述の面積Ｂとは、前述の領域Ｓ２１の面積を意味する。また、試料ｓ１７〜ｓ１９について、前述の面積Ｃとは、対向端面Ｓ２に接する側面のうち、先端面Ｓ１の射影内に位置する領域の面積の合計を意味する。具体的には、前述の領域Ｓ２２の面積と、領域Ｓ２３の面積と、図示しない第３の側面において、先端面Ｓ１の射影内に位置する領域との面積の合計を意味する。前述の第３の側面とは、対向端面Ｓ２と接し、対向端面Ｓ２に対して＋Ｙ方向に位置するＸＺ平面と平行な面を意味する。

なお、試料ｓ２０〜ｓ２２についての面積Ｂとは、試料ｓ１７〜ｓ１９についての面積Ｂと同じであるので、説明を省略する。試料ｓ２０〜ｓ２２についての面積Ｃとは、上述した試料ｓ１７〜ｓ１９についての面積Ｃと同様に、対向端面Ｓ２に接する側面のうち、先端面Ｓ１の射影内に位置する領域の面積の合計を意味する。但し、試料ｓ２０〜ｓ２２は、第４実施形態の点火プラグに相当するため、対向端面Ｓ２に接する側面は、円柱の側面である。

図１８に示すように、すべての試料ｓ１７〜ｓ２２において、面積Ｂは、面積Ａよりも小さい。このように、面積Ｂが面積Ａよりも小さいため、先端面と対向端面との間で生じた火花放電が、電極チップによって成長が妨げられることを抑制され得る。

図１８に示すように、試料ｓ１７では、面積Ａ（先端面Ｓ１の面積）は、面積Ｂ＋Ｃよりも大きい。試料ｓ１８では、面積Ａと、面積Ｂ＋Ｃとは等しい。試料ｓ１９では、面積Ａは、面積Ｂ＋Ｃよりも小さい。試料ｓ２０では、面積Ａは、面積Ｂ＋Ｃよりも大きい。試料ｓ２１では、面積Ａは、面積Ｂ＋Ｃと等しい。試料ｓ２２は、面積Ａは、面積Ｂ＋Ｃよりも小さい。

図１８に示すように、面積Ａが面積Ｂ＋Ｃよりも小さい２つの試料ｓ１７およびｓ２０の評価結果は、最も高かった。面積Ａが面積Ｂ＋Ｃと等しい２つの試料ｓ１８およびｓ２１の評価結果は、２番目に高かった。面積Ａが面積Ｂ＋Ｃよりも大きい２つの試料ｓ１９およびｓ２２の評価結果は、３番目に高かった。このように、面積Ａに比べて、面積Ｂ＋Ｃがより大きいほど、耐久性が高いのは、以下の理由によるものと推測される。すべての試料ｓ１７〜ｓ２２において、面積Ａは、面積Ｂよりも大きい。したがって、対向端面に加えて対向端面と接する側面が火花放電に利用され得る。ここで、面積Ｃが大きいほど、すなわち、先端面Ｓ１の射影内に位置する側面の領域が大きいほど、かかる領域が火花放電に用いられる比率が高くなる。このため、対向端面Ｓ２の消耗を抑制できるので、間隙Ｇの拡大を遅らせることができ、耐久性が高いと評価されたものと推測される。

Ｆ．第４実施例：
上記第１実施形態の試料（試料ｓ２４）を作成すると共に、２つの比較例の試料（比較例８の試料ｓ２３と、比較例９の試料ｓ２５）を作成した。

図２５は、第４実施例の３つの試料ｓ２３〜ｓ２５における先端面および対向端面の、軸線方向と垂直な面への射影を示す説明図である。図２５において、最上段は、試料ｓ２３についての射影を示す。また、図２５において、中段は試料ｓ２４についての射影を、最下段は試料ｓ２５についての射影を、それぞれ示す。

図２５に示す３つの試料ｓ２３〜ｓ２５は、中心電極に対する対向端面のＸ軸方向の相対的な位置が互いに異なり、他の構成は互いに同じである。したがって、３つの試料ｓ２３〜ｓ２５において、対向端面の形状および大きさは互いに等しく、かつ、中心電極の直径は互いに等しい。具体的には、３つの試料ｓ２３〜ｓ２５における先端面（電極チップ）の直径は、１．２ｍｍであった。また、対向端面の短手方向（Ｙ軸方向）の長さは０．７ｍｍであり、長手方向（Ｘ軸方向）の長さは１．７ｍｍであった。

図２５の最上段に示すように、試料ｓ２３において、遠隔側縁部の射影Ｌ９６は、先端面の射影Ｐ１内に位置している。また、試料ｓ２３において、対向端面の射影Ｐ２ｋは、先端面の中心の射影Ｐ０と重なっていない。試料ｓ２３において、遠隔側縁部の射影Ｌ９６と先端面の射影Ｐ１の外周との間の距離ｄｆ７は、近接側縁部の射影Ｌ９７と先端面の射影Ｐ１の外周との間の距離ｄｒ７よりも短い。

図２５の中段に示すように、試料ｓ２４において、遠隔側縁部の射影Ｌ１０は、先端面の射影Ｐ１内に位置している。また、試料ｓ２４において、対向端面の射影Ｐ２は、先端面の中心の射影Ｐ０と重なっている。試料ｓ２４において、遠隔側縁部の射影Ｌ１０と先端面の射影Ｐ１の外周との間の距離ｄｆは、近接側縁部の射影Ｌ１１と先端面の射影Ｐ１の外周との間の距離ｄｒよりも短い。

図２５の最下段に示すように、試料ｓ２５において、遠隔側縁部の射影Ｌ９８は、先端面の射影Ｐ１の外側に位置している。また、試料ｓ２５において、対向端面の射影Ｐ２ｍは、先端面の中心の射影Ｐ０と重なっている。試料ｓ２５において、遠隔側縁部の射影Ｌ９８と先端面の射影Ｐ１の外周との間の距離ｄｆ８は、近接側縁部の射影Ｌ９９と先端面の射影Ｐ１の外周との間の距離ｄｒ８よりも長い。

以上の構成を有する３つの試料ｓ２３〜ｓ２５について、放電比率評価試験および耐久性評価試験を行った。第４実施例における放電比率評価試験の実施方法および評価方法は、第２実施例における放電比率評価試験の実施方法および評価方法と同じであるので、説明を省略する。また、第４実施例における耐久性評価試験の実施方法および評価方法は、第３実施例における耐久性評価試験の実施方法および評価方法と同じであるので、説明を省略する。

図２６は、第４実施例における放電比率評価試験および耐久性評価試験の結果を示す説明図である。図２６では、図１７と同様に、評価試験結果に加えて、各試料ｓ２３〜ｓ２５の先端面の直径および対向端面の大きさを示している。なお、図２６に示す放電比率評価試験結果を表す記号（◎および△）は、図１７に示す放電比率評価試験結果を表す記号と同じ意味を有するので、説明を省略する。同様に、図２６に示す耐久性評価試験結果を表す記号（☆および○）は、図１８に示す耐久性評価試験結果を表す記号と同じ意味を有するので、説明を省略する。

図２６に示すように、放電比率評価試験では、試料ｓ２５の評価が「△」であるのに対し、他の２つの試料ｓ２３，ｓ２４の評価は「◎」であった。これは、遠隔側縁部の射影Ｌ９６，Ｌ１０が、先端面の射影Ｐ１内に位置しているため、遠隔側縁部でのトリガ放電の発生率が高くなったためであると推測される。

図２６に示すように、耐久性評価試験では、試料ｓ２３の評価が「○」であるのに対し、他の２つの試料ｓ２４，ｓ２５の評価は「☆」であった。これは、以下の理由によるものと推測される。試料ｓ２４，ｓ２５では、対向端面の射影Ｐ２，Ｐ２ｍと先端面の中心の射影Ｐ０とが重なるように対向端面と先端面とが配置されているので、接地電極において対向端面に加えて電極チップの側面もトリガ放電に利用され得る。このため、接地電極において局所的な消耗が抑制され、間隙Ｇの拡大を遅らせることができたものと推測される。

以上の第４実施例からも理解できるように、先端面と対向端面とを中心電極の軸線方向と垂直な面に射影したときに、先端面の中心の射影と対向端面の射影とが重なり、かつ、遠隔側縁部の射影が、先端面の射影内に位置することで、空間Ａｒ１におけるプラズマの成長を促進できると共に、接地電極の耐火花消耗性を向上できる。

Ｇ．変形例：
Ｇ１．変形例１：
各実施形態および実施例では、対向端面の射影の形状は、矩形、六角形および円形であったが、これらの形状に限定されるものではなく、任意の形状を採用してもよい。図２０は、変形例１における先端面および対向面の、軸線方向と垂直な面への射影を示す説明図である。図２０では、対向端面の射影Ｐ２ｊは、三角形の外見形状（輪郭）を有する。射影Ｐ２ｊと、先端面Ｓ１の中心の射影Ｐ０とは重なっている。対向端面の遠隔側縁部の射影Ｌ９５は、射影Ｐ２ｊの１つの頂点Ｅ７０に相当する。この射影Ｌ９５は、先端面Ｓ１の射影Ｐ１内に位置している。このような構成を有する変形例１の点火プラグも、第１実施形態の点火プラグ１００と同様の効果を有する。

Ｇ２．変形例２：
各実施形態および実施例では、電極チップ６０，６０ａは、接地電極１０の各面のうち、中心電極２０の先端（電極チップ７０の先端）と対向する面において母材と接合されていたが、本発明は、これに限定されるものではない。図２１は、変形例２における接地電極１０の他端１２近傍の第１の拡大図である。図２２は、変形例２における接地電極１０の他端１２近傍の第２の拡大図である。

図２１および図２２に示すように、接地電極１０の他端１２に電極チップ６０ｂ、６０ｃが接合された構成を採用してもよい。図２１に示すように、電極チップ６０ｂは、円柱の外観形状を有し、軸線ＡＬ１は、軸線ＡＬと平行である。図２２に示すように、電極チップ６０ｃは、楕円柱の外観形状を有し、軸線ＡＬ２は、Ｘ軸と平行である。電極チップ６０ｃにおいて、先端面Ｓ１と対向する面（側面）の、軸線方向と垂直な面への射影の形状は、Ｘ軸方向を長手方向とする長方形である。

Ｇ３．変形例３：
各実施形態および実施例では、点火プラグへの印加電圧のうち、トリガ電圧の後に供給される電圧は、負極性の電圧と、正極性の電圧とが交互に繰り返されるいわゆる交流であったが、本発明はこれに限定されるものではない。

図２３は、変形例３における点火プラグへの印加電圧の一例を示す第１のタイミングチャートである。図２３における横軸および縦軸は、図３における横軸および縦軸と同じであるので、説明を省略する。図２３に示す例では、トリガ電圧が印加された後に、各実施形態および実施例と同様に、複数のピークを含む電圧が印加される。複数のピーク電圧は、誘導電圧Ｖｉｄを中央値とする所定の振幅の周期電圧のピーク電圧に相当する。図２３に示す例では、複数のピークの電圧は、いずれも負極性の電圧ある。このような印加電圧を用いる構成においても、電圧変化が減少傾向から増加傾向に、また、増加傾向から減少傾向に周期的に変化するので、プラズマの成長を促すことができる。なお、図２３に示す構成における誘導電圧Ｖｉｄの値（絶対値）は、例えば、図３に示す第１実施形態における誘導電圧Ｖｉｄの値（絶対値）の２倍以上の任意の値に設定してもよい。

図２４は、変形例３における点火プラグへの印加電圧の一例を示す第２のタイミングチャートである。図２４における横軸および縦軸は、図３における横軸および縦軸と同じであるので、説明を省略する。図２４に示す例では、図２３の例と同様に、トリガ電圧の後に、負極性のピーク電圧の周期電圧が印加される。但し、かかる周期電圧の中央値Ｖｃｔが、誘導電圧Ｖｉｄよりも低い値である（絶対値は大きい）点において、図２３に示す印加電圧と異なる。このような図２４に示す印加電圧を用いる構成においても、電圧変化が減少傾向から増加傾向に、また、増加傾向から減少傾向に周期的に変化するので、プラズマの成長を促すことができる。

Ｇ４．変形例４：
各実施形態および実施例において、中心電極２０の端部（電極チップ７０の先端側の端部）は、平滑な平面（先端面）であったが、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、平滑な平面に代えて、円滑な半球面であってもよい。この構成においては、かかる半球面が、火花が飛ぶ範囲となり、請求項における先端面に相当する。また、平滑な平面に代えて、Ｚ軸方向に凹凸を有する形状であってもよい。この構成においても、Ｚ軸方向に凹凸を有する領域全体が、火花が飛ぶ範囲となり、請求項における先端面に相当する。すなわち、一般には、中心電極２０の先端側の端部であって、火花が飛ぶ範囲の外周表面を、本発明の点火プラグにおける先端面として採用してもよい。

Ｇ５．変形例５：
各実施形態および実施例において、先端面と対向端面との間のＺ軸方向に沿った長さは、任意の位置において互いに等しかったが、これに代えて、先端面と対向端面との間のＺ軸方向に沿った長さは、任意の位置において互いに異なる構成としてもよい。この構成においても、遠隔側縁部と先端面の外周との間の距離（三次元空間の距離）が、近接側縁部と先端面の外周との間の距離（三次元空間の距離）に比べて短い構成が好ましい。但し、各実施形態および実施例において、遠隔側縁部と先端面の外周との間の距離（三次元空間の距離）が、近接側縁部と先端面の外周との間の距離（三次元空間の距離）と比べて、等しいまたは長い構成を採用してもよい。かかる構成においても、先端面の中心の射影と対向端面の射影とが重なり、かつ、遠隔側縁部の射影が先端面の射影内に位置することにより、プラズマの発生および成長を促進できると共に、耐火花消耗性を向上できる。

Ｇ６．変形例６：
各実施形態及び実施例では、中心電極２０は、先端部に電極チップ７０を備えていたが、電極チップ７０を省略してもよい。この構成においても、中心電極２０の先端面（先端側の端面）と、接地電極の対向端面との位置関係が、各実施形態および実施例における位置関係を満たすことにより、各実施形態の効果を奏することができる。同様に、各実施形態および実施例では、接地電極１０は、他端１２側に電極チップ６０，６０ａ〜６０ｃを備えていたが、電極チップ６０，６０ａ〜６０ｃを省略してもよい。この構成においても、接地電極において、中心電極２０の先端面と対向する面（例えば、接地電極１０において、電極チップ６０と同様に−Ｚ軸方向に突出した面があればかかる面）と、中心電極２０の先端面との位置関係が、各実施形態および実施例における位置関係を満たすことにより、各実施形態の効果を奏することができる。

Ｇ７．変形例７：
各実施形態及び実施例では、複数のピーク電圧を印加する方法として、図２に示すような高周波電源５３０を用いる方法を採用していたが、これに限らず、１つの点火プラグに対して複数の点火コイルを並列に重ね合わせて用いる方法を採用してもよい。

本発明は、上述の実施形態、実施例、および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本実施形態、変形例中の技術的特徴は、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。

１０…接地電極
１１…一端
１２…他端
１３…屈曲部
２０…中心電極
２２…抵抗体
２３…シール体
３０…絶縁碍子
３１…貫通孔
３２…脚長部
３３…先端側胴部
３４…中央胴部
３５…後端側胴部
４０…端子金具
５０…主体金具
５１…工具係合部
５２…雄ねじ部
５３…座部
５４…座屈部
５５…工具係合部
５６…加締め部
５７…端面
５９…ガスケット
６０，６０ａ〜６０ｃ…電極チップ
７０…電極チップ
１００…点火プラグ
２００…エンジンヘッド
５００…点火システム
５１０…放電用電源
５１１…一次コイル
５１２…二次コイル
５１３…コア
５１４…イグナイタ
５１７，５１８，５１９…伝送路
５２０…バッテリ
５３０…高周波電源
５４０…インピーダンスマッチング回路
５５０…混合回路
５５１…コイル
５５２…コンデンサ
５６０…制御部
Ｇ…間隙
Ｐ０…射影
Ｓ１…先端面
Ｐ１，Ｐ１ａ…射影
Ｓ２…対向端面
Ｐ２，Ｐ２ａ〜Ｐ２ｋ，Ｐｍ…射影
Ｌ１０…射影
Ｅ１０…端点
Ｅ１１…端点
Ｓ２１…領域
Ｌ２１…短辺
Ｅ４０…端点
Ｓ２２…領域
Ｌ３１…短辺
Ｌ２２…斜辺
Ｅ４１…端点
Ｌ４１…射影
Ｓ２３…領域
Ｌ２３…斜辺
Ｌ３２…短辺
Ｌ３３…長辺
Ｌ２４…短辺
Ｌ６１…射影
Ｌ６２…射影
Ｅ７０…頂点
Ｌ３４…長辺
Ｌ２５…長辺
Ｌ７１…射影
Ｌ２６…長辺
Ｌ８１…射影
Ｌ７２…射影
Ｌ９１…射影
Ｌ９２…射影
Ｌ８２…射影
Ｌ９５…射影
Ｌ９６…射影
Ｌ９７…射影
Ｌ９８…射影
Ｌ９９…射影
ＡＬ１…軸線
ＡＬ２…軸線
Ａｒ１…空間
Ａｒ２…空間
Ｖｉｄ…誘導電圧
Ｖｃｔ…中央値

Claims (10)

1. 中心電極と、
   前記中心電極の先端部を露呈させつつ前記中心電極を保持する筒状の絶縁体と、
   前記絶縁体を保持する筒状の主体金具と、
   一端が前記主体金具に接合され、他端が開放されている接地電極であって、
   前記一端と前記他端との間に形成された屈曲部と、
   前記先端部の先端面に対向する対向端面と、を有する接地電極と、
   を備える点火プラグであって、
   前記中心電極には、トリガ放電用の電圧が印加された後に、複数のピーク電圧が印加され得、
   前記先端面と前記対向端面とを前記中心電極の軸線方向と垂直な面に射影したときに、前記先端面の中心の射影と前記対向端面の射影とが重なり、かつ、前記対向端面の縁部のうち、前記屈曲部から遠い側の遠隔側縁部の射影が、前記先端面の射影内に位置する、
   ことを特徴とする点火プラグ。
2. 請求項１に記載の点火プラグにおいて、
   前記遠隔側縁部は、前記対向端面の縁部のうち、前記屈曲部から前記他端に向かう方向における前記他端側の端に位置する、
   ことを特徴とする点火プラグ。
3. 請求項１または請求項２に記載の点火プラグにおいて、
   前記遠隔側縁部と前記先端面の外周との距離は、前記対向端面の前記縁部のうち、前記屈曲部から近い側の近接側縁部と、前記先端面の外周との距離よりも短い、
   ことを特徴とする点火プラグ。
4. 請求項３に記載の点火プラグにおいて、
   前記近接側縁部は、前記対向端面の縁部のうち、前記他端から前記屈曲部に向かう方向における前記屈曲部側の端に位置する、
   ことを特徴とする点火プラグ。
5. 請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の点火プラグにおいて、
   前記先端面は、１．１ミリメートル以上の直径の円形形状を有する、
   ことを特徴とする点火プラグ。
6. 請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の点火プラグにおいて、
   前記接地電極は、
   母材と、
   前記一端と前記他端とのうち、前記他端側において前記母材と接合され、前記対向端面を有する電極チップと、
   を有する、
   ことを特徴とする点火プラグ。
7. 請求項６に記載の点火プラグにおいて、
   前記電極チップは、さらに、前記対向端面に接する側面を有し、
   前記先端面の面積をＡとし、前記対向端面のうち、前記先端面の射影内に位置する領域の面積をＢとし、前記側面のうち、前記先端面の射影内に位置する領域の面積をＣとしたとき、Ａ＞Ｂ、かつ、Ａ≦（Ｂ＋Ｃ）を満たすこと、
   を特徴とする点火プラグ。
8. 請求項６または請求項７に記載の点火プラグにおいて、
   前記電極チップの幅は、前記母材の幅よりも小さく、
   前記電極チップの少なくとも一部は、前記屈曲部から前記他端に向かう方向に、前記母材から突出して配置されている、
   ことを特徴とする点火プラグ。
9. 請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載の点火プラグにおいて、
   前記複数のピーク電圧は、振幅が一定であり周期的に変化する電圧のピーク電圧である、
   ことを特徴とする点火プラグ。
10. 請求項１から請求項９までのいずれか一項に記載の点火プラグと、
    前記トリガ放電用の電圧および前記複数のピーク電圧を、前記中心電極に供給する電圧供給部と、
    を備えることを特徴とする、点火システム。

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