JP2015197066A - 内燃機関、および、スパークプラグ - Google Patents

Abstract

【課題】着火性とスパークプラグの耐久性とを向上する。【解決手段】中心電極の軸線に垂直な投影面上において、Ｍ個の排気バルブのＭ個のそれぞれの中心位置の重心位置からＮ個の吸気バルブのＮ個のそれぞれの中心位置の重心位置へ向かう方向をバルブ配置方向とする。軸線からバルブ配置方向に向かう方向を第１方向とする。軸線から主体金具と接地電極の接合領域の重心へ向かう方向を第２方向とする。軸線から突出部の突出方向に向かう方向を第３方向とする。軸線と接合領域の重心位置との間の距離ＬＡと、軸部の第２方向の厚さＬＢと、軸部の第２方向と垂直な方向の幅ＬＣと、第１方向と第２方向との間の小さい方の角度αと、第１方向と第３方向との間の第１方向から第２方向に第１角度αで向かう周方向の角度βとを、特定の関係を満たすように設定する。【選択図】 図９

Description

本発明は、内燃機関、および、スパークプラグに関するものである。

従来から、内燃機関の燃焼室内の混合気等の点火のために、スパークプラグが用いられている。スパークプラグとしては、例えば、軸線方向に延びる中心電極と、中心電極の外周に設けられる絶縁体と、絶縁体の外周に設けられる筒状の主体金具と、主体金具の先端部に接合された接地電極と、を備えるものが、用いられている。接地電極の先端部と中心電極の先端部との間には、間隙が形成されている。この間隙で生じる火花放電によって、混合気が点火される。

特開２００８−３０３８４０号公報

ところで近年では、燃費向上の観点から、種々の内燃機関（例えば、リーンバーン内燃機関や直噴内燃機関等）の開発が進められている。内燃機関の開発が進むに従って、着火性とスパークプラグの耐久性との更なる向上が、望まれている。しかし、着火性とスパークプラグの耐久性との向上は、容易ではなかった。

本発明の主な利点は、着火性とスパークプラグの耐久性とを向上することである。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の適用例として実現することが可能である。

［適用例１］
軸孔を有する筒状の絶縁体と、前記軸孔の先端側に配置される中心電極と、前記絶縁体の径方向の周囲に配置される主体金具と、前記主体金具に接合され前記中心電極の先端面との間で間隙を形成する棒状の接地電極と、を有するスパークプラグと、
前記スパークプラグの前記中心電極と前記接地電極とのうちの前記間隙を形成する部分が露出する燃焼室の一部を形成し、Ｎ個（Ｎは１以上の整数）の吸気バルブとＭ個（Ｍは１以上の整数）の排気バルブとを有するエンジンヘッドと、
を有する内燃機関であって、
前記接地電極は、前記主体金具に接合されて前記主体金具から前記中心電極の先端側まで延びる軸部と、前記軸部から突出して前記間隙を形成する突出部と、を含み、
閉じた状態の前記Ｎ個の吸気バルブと、閉じた状態の前記Ｍ個の排気バルブと、前記スパークプラグとを、前記中心電極の軸線に垂直である投影面上に投影した場合において、
前記Ｍ個の排気バルブのＭ個のそれぞれの中心位置の重心位置から、前記Ｎ個の吸気バルブのＮ個のそれぞれの中心位置の重心位置へ向かう方向をバルブ配置方向としたとき、前記軸線から前記バルブ配置方向に向かう方向を、第１方向とし、
前記軸線から、前記主体金具と前記接地電極との接合領域の重心である重心位置へ向かう方向を、第２方向とし、
前記突出部が前記軸部から最大に突出する方向を突出方向としたとき、前記軸線から前記突出部の突出方向に向かう方向を、第３方向とし、
前記軸線と前記接合領域の前記重心位置との間の距離を距離ＬＡとし、
前記軸部の前記第２方向の厚さを厚さＬＢとし、
前記軸部の前記第２方向と垂直な方向の幅を幅ＬＣとし、
前記第１方向と前記第２方向との間の小さい方の角度を第１角度αとし、
前記第１方向と前記第３方向との間の、前記第１方向から前記第２方向に前記第１角度αで向かう周方向の角度を第２角度βとしたときに、
α＜βが満たされ、
以下の式（１）、（２）が満たされる、内燃機関。

この構成によれば、燃焼室内のガス流がスパークプラグの間隙に到達することが接地電極によって抑制される可能性を低減できる。この結果、着火性を向上できる。また、火花放電がガス流に流される場合に、火花放電が接地電極の突出部上を移動可能であるので、火花放電が消失することを抑制でき、この結果、着火性を向上できる。また、火花放電が接地電極の軸部に移動する可能性を低減できるので、軸部の意図しない消耗を抑制できる。この結果、スパークプラグの耐久性を向上できる。

［適用例２］
適用例１に記載の内燃機関であって、
以下の式（３）が満たされる、内燃機関。

この構成によれば、燃焼室内のガス流がスパークプラグの間隙に到達することが接地電極によって抑制される可能性を更に低減できる。この結果、着火性を更に向上できる。また、火花放電が接地電極の軸部に移動する可能性を更に低減できるので、軸部の意図しない消耗を抑制できる。この結果、スパークプラグの耐久性を向上できる。

［適用例３］
適用例１または２に記載の内燃機関であって、
前記投影面上において、
前記突出部の幅は、前記軸部の前記幅ＬＣよりも小さく、
前記第２方向と前記第３方向とがなす角度は、０度より大きく１８０度よりも小さい、
内燃機関。

この構成によれば、軸部の縁のうち突出部に隠されずに中心電極から見える部分を小さくできるので、火花放電が接地電極の軸部に移動することを抑制できる。この結果、スパークプラグの耐久性を向上できる。

［適用例４］
適用例１から３のいずれか１項に記載の内燃機関であって、
前記投影面上において、前記軸部からの前記突出部の前記突出方向の突出長さである第１突出長は、０．５ｍｍ以上である、
内燃機関。

この構成によれば、火花放電が接地電極の突出部から軸部に移動することを抑制できるので、スパークプラグの耐久性を向上できる。

［適用例５］
適用例１から４のいずれか１項に記載の内燃機関であって、
前記突出部は、さらに、前記軸部の前記中心電極側の表面である内表面から前記中心電極側に突出しており、
前記軸部の前記内表面からの前記軸線と平行な方向の前記突出部の突出長さである第２突出長は、０．５ｍｍ以上である、
内燃機関。

この構成によれば、接地電極の軸部による火炎からの熱の吸収が抑制されるので、着火性を向上できる。

［適用例６］
適用例１から５のいずれか１項に記載の内燃機関であって、
前記突出部の体積は、５ｍｍ^３以下であり、
前記投影面上において、前記軸部からの前記突出部の前記突出方向の突出長さである第１突出長は、３．５ｍｍ以下である、
内燃機関。

この構成によれば、振動に対する突出部の耐久性を向上できる。

［適用例７］
適用例１から６のいずれか１項に記載の内燃機関であって、
前記突出部は、前記軸部の先端部に接合されており、
前記投影面上において、前記突出部の少なくとも一部は、前記軸部の先端面の少なくとも一部と、重なっている、
内燃機関。

この構成によれば、火花放電が接地電極の突出部から軸部に移動することを抑制できるので、スパークプラグの耐久性を向上できる。

［適用例８］
適用例１から７のいずれか１項に記載の内燃機関に用いられるスパークプラグであって、
軸孔を有する筒状の絶縁体と、前記軸孔の先端側に配置される中心電極と、前記絶縁体の径方向の周囲に配置される主体金具と、前記主体金具に接合され前記中心電極の先端面との間で間隙を形成する棒状の接地電極と、を有し、
前記内燃機関は、前記スパークプラグの前記中心電極と前記接地電極とのうちの前記間隙を形成する部分が露出する燃焼室の一部を形成し、Ｎ個（Ｎは１以上の整数）の吸気バルブとＭ個（Ｍは１以上の整数）の排気バルブとを有するエンジンヘッドを有し、
前記接地電極は、前記主体金具に接合されて前記主体金具から前記中心電極の先端側まで延びる軸部と、前記軸部から突出して前記間隙を形成する突出部と、を含み、
閉じた状態の前記Ｎ個の吸気バルブと、閉じた状態の前記Ｍ個の排気バルブと、前記スパークプラグとを、前記中心電極の軸線に垂直である投影面上に投影した場合において、
前記Ｍ個の排気バルブのＭ個のそれぞれの中心位置の重心位置から、前記Ｎ個の吸気バルブのＮ個のそれぞれの中心位置の重心位置へ向かう方向をバルブ配置方向としたとき、前記軸線から前記バルブ配置方向に向かう方向を、第１方向とし、
前記軸線から、前記主体金具と前記接地電極との接合領域の重心である重心位置へ向かう方向を、第２方向とし、
前記突出部が前記軸部から最大に突出する方向を突出方向としたとき、前記軸線から前記突出部の突出方向に向かう方向を、第３方向とし、
前記軸線と前記接合領域の前記重心位置との間の距離を距離ＬＡとし、
前記軸部の前記第２方向の厚さを厚さＬＢとし、
前記軸部の前記第２方向と垂直な方向の幅を幅ＬＣとし、
前記第１方向と前記第２方向との間の小さい方の角度を第１角度αとし、
前記第１方向と前記第３方向との間の、前記第１方向から前記第２方向に前記第１角度αで向かう周方向の角度を第２角度βとしたときに、
α＜βが満たされ、
以下の式（４）、（５）が満たされる、スパークプラグ。

なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能であり、例えば、内燃機関用のスパークプラグ、そのスパークプラグを備える内燃機関等の態様で実現することができる。

内燃機関の一例の説明図である。 スパークプラグ１００と吸気バルブ７３０と排気バルブ７４０との配置例を示す投影図である。 スパークプラグの一例の断面図である。 中心電極２０と接地電極３０との概略図である。 絶縁体１０と中心電極２０と接地電極３０とのそれぞれの間隙ｇの近傍の部分の側面図である。 好ましい第２方向Ｄ２を説明するための説明図である。 好ましい第２方向Ｄ２を説明するための説明図である。 好ましい第２方向Ｄ２と第３方向Ｄ３とを説明するための説明図である。 好ましい第２方向Ｄ２と第３方向Ｄ３とを説明するための説明図である。 第２実施形態のスパークプラグ１００ｂの概略図である。 角度δの好ましい範囲の説明図である。 接地電極の別の実施形態を示す概略図である。 接地電極の別の実施形態を示す概略図である。

Ａ．第１実施形態：
図１は、内燃機関の一例の説明図である。図中には、内燃機関７００の複数（例えば、４個）の燃焼室（シリンダとも呼ばれる）のうちの１個の燃焼室７９０の概略断面図が示されている。内燃機関７００は、エンジンヘッド７１０と、シリンダブロック７２０と、ピストン７５０と、スパークプラグ１００と、を含んでいる。ピストン７５０は、図示しないコネクティングロッドに連結され、コネクティングロッドは、図示しないクランクシャフトに連結されている。

シリンダブロック７２０は、燃焼室７９０のうちの一部（略円筒状の空間）を形成するシリンダ壁７２９を有している。シリンダブロック７２０の一方向側（図１の上側）には、エンジンヘッド７１０が固定されている。エンジンヘッド７１０は、燃焼室７９０の端部を形成する内壁７１９と、燃焼室７９０に連通する吸気ポート７１２を形成する第１壁７１１と、吸気ポート７１２を開閉可能な吸気バルブ７３０と、燃焼室７９０に連通する排気ポート７１４を形成する第２壁７１３と、排気ポート７１４を開閉可能な排気バルブ７４０と、スパークプラグ１００を取り付けるための取付孔７１８と、を有している。ピストン７５０は、シリンダ壁７２９によって形成される空間内を、往復動する。ピストン７５０のエンジンヘッド７１０側の面７５９と、シリンダブロック７２０のシリンダ壁７２９と、エンジンヘッド７１０の内壁７１９と、に囲まれる空間が、燃焼室７９０に相当する。スパークプラグ１００の中心電極２０と接地電極３０とは、燃焼室７９０に露出している。図中の中心軸ＣＬは、中心電極２０の中心軸ＣＬである（軸線ＣＬとも呼ぶ）。

図２は、スパークプラグ１００と吸気バルブ７３０と排気バルブ７４０との配置例を示す投影図である。この投影図は、スパークプラグ１００の中心電極２０の軸線ＣＬに垂直な投影面上に要素１００、７３０、７４０を投影することによって得られる投影図である。図示された要素１００、７３０、７４０は、１個の燃焼室７９０（図１）の要素である。図中では、バルブ７３０、７４０を表す領域のそれぞれに、ハッチングが付されている。

図２に示すように、本実施形態の内燃機関７００の１個の燃焼室７９０には、１個のスパークプラグ１００と、２個の吸気バルブ７３０と、２個の排気バルブ７４０と、が設けられている。投影図中のバルブ７３０、７４０は、いずれも、閉じた状態のバルブ７３０、７４０を示している。また、投影図中のバルブ７３０、７４０は、いずれも、燃焼室７９０内から見える部分を示している。以下、２個の吸気バルブ７３０を区別する場合には、符号「７３０」の末尾に識別子（ここでは、「ａ」または「ｂ」）を付加する。２個の排気バルブ７４０についても、同様である。

図中には、バルブ７３０ａ、７３０ｂ、７４０ａ、７４０ｂのそれぞれの中心位置Ｃ３ａ、Ｃ３ｂ、Ｃ４ａ、Ｃ４ｂが、示されている。これらの中心位置Ｃ３ａ、Ｃ３ｂ、Ｃ４ａ、Ｃ４ｂは、それぞれ、図２に示す投影面上におけるバルブ７３０ａ、７３０ｂ、７４０ａ、７４０ｂを表す領域の重心位置を示している。例えば、第１中心位置Ｃ３ａは、第１吸気バルブ７３０ａを表す領域の重心位置である。なお、領域の重心は、領域内に質量が均等に分布していると仮定した場合の重心の位置である。

図中には、２個の重心位置Ｃ３、Ｃ４が示されている。吸気重心位置Ｃ３は、２個の吸気バルブ７３０ａ、７３０ｂのそれぞれの中心位置Ｃ３ａ、Ｃ３ｂの重心位置である。排気重心位置Ｃ４は、２個の排気バルブ７４０ａ、７４０ｂのそれぞれの中心位置Ｃ４ａ、Ｃ４ｂの重心位置である。なお、複数の中心位置の重心位置は、各中心位置に同じ質量が配置されていると仮定した場合の重心の位置である。

図中には、第１方向Ｄ１が示されている。第１方向Ｄ１は、排気重心位置Ｃ４から吸気重心位置Ｃ３に向かう方向を「バルブ配置方向」としたときに、中心軸ＣＬからバルブ配置方向に向かう方向である（第１方向Ｄ１は、バルブ配置方向と平行である）。スパークプラグ１００の点火時には、吸気バルブ７３０から排気バルブ７４０に向かう方向、すなわち、第１方向Ｄ１とは反対の方向のガス流が、スパークプラグ１００の電極２０、３０の近傍を流れ得る。

次に、スパークプラグ１００の構成について、説明する。図３は、スパークプラグの一例の断面図である。図中には、中心電極２０の中心軸ＣＬが示されている。本実施形態では、中心電極２０の中心軸ＣＬは、スパークプラグ１００の中心軸と同じである。図示された断面は、中心軸ＣＬを含む断面である。以下、中心軸ＣＬと平行な方向を「軸線方向」とも呼ぶ。中心軸ＣＬを中心とする円の径方向を、単に「径方向」とも呼び、中心軸ＣＬを中心とする円の円周方向を「周方向」とも呼ぶ。中心軸ＣＬと平行な方向のうち、図３における上方向を先端方向Ｄｆと呼び、下方向を後端方向Ｄｆｒとも呼ぶ。先端方向Ｄｆは、後述する端子金具４０から電極２０、３０に向かう方向である。また、図３における先端方向Ｄｆ側をスパークプラグ１００の先端側と呼び、図３における後端方向Ｄｆｒ側をスパークプラグ１００の後端側と呼ぶ。

スパークプラグ１００は、絶縁体１０（以下「絶縁碍子１０」とも呼ぶ）と、中心電極２０と、接地電極３０と、端子金具４０と、主体金具５０と、導電性の第１シール部６０と、抵抗体７０と、導電性の第２シール部８０と、先端側パッキン８と、タルク９と、第１後端側パッキン６と、第２後端側パッキン７と、を備えている。

絶縁体１０は、中心軸ＣＬに沿って延びて絶縁体１０を貫通する貫通孔１２（以下「軸孔１２」とも呼ぶ）を有する略円筒状の部材である。絶縁体１０は、アルミナを焼成して形成されている（他の絶縁材料も採用可能である）。絶縁体１０は、先端側から後端方向Ｄｆｒに向かって順番に並ぶ、脚部１３と、第１縮外径部１５と、先端側胴部１７と、鍔部１９と、第２縮外径部１１と、後端側胴部１８と、を有している。第１縮外径部１５の外径は、後端側から先端側に向かって、徐々に小さくなる。絶縁体１０の第１縮外径部１５の近傍（図３の例では、先端側胴部１７）には、後端側から先端側に向かって内径が徐々に小さくなる縮内径部１６が形成されている。第２縮外径部１１の外径は、先端側から後端側に向かって、徐々に小さくなる。

絶縁体１０の軸孔１２の先端側には、中心軸ＣＬに沿って延びる棒状の中心電極２０が挿入されている。中心電極２０は、軸部２７と、中心軸ＣＬを中心として中心軸ＣＬに沿って延びる略円柱状のチップ部２８と、を備えている。軸部２７は、先端側から後端方向Ｄｆｒに向かって順番に並ぶ、脚部２５と、鍔部２４と、頭部２３と、を有している。脚部２５の先端（すなわち、軸部２７の先端）には、チップ部２８が接合されている（例えば、レーザ溶接）。チップ部２８の全体は、絶縁体１０の先端側で、軸孔１２の外に露出している。鍔部２４の先端方向Ｄｆ側の面は、絶縁体１０の縮内径部１６によって、支持されている。また、軸部２７は、外層２１と芯部２２とを有している。外層２１は、芯部２２よりも耐酸化性に優れる材料、すなわち、内燃機関の燃焼室内で燃焼ガスに曝された場合の消耗が少ない材料（例えば、純ニッケル、ニッケルとクロムとを含む合金、等）で形成されている。芯部２２は、芯部２２は、外層２１よりも熱伝導率が高い材料（例えば、純銅、銅合金、等）で形成されている。芯部２２の後端部は、外層２１から露出し、中心電極２０の後端部を形成する。芯部２２の他の部分は、外層２１によって被覆されている。ただし、芯部２２の全体が、外層２１によって覆われていても良い。また、チップ部２８は、軸部２７よりも放電に対する耐久性に優れる材料（例えば、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）等の貴金属、タングステン（Ｗ）、それらの金属から選択された少なくとも１種を含む合金）を用いて形成されている。

絶縁体１０の軸孔１２の後端側には、端子金具４０の一部が挿入されている。端子金具４０は、導電性材料（例えば、低炭素鋼等の金属）を用いて形成されている。

絶縁体１０の軸孔１２内において、端子金具４０と中心電極２０との間には、電気的なノイズを抑制するための、略円柱形状の抵抗体７０が配置されている。抵抗体７０は、例えば、導電性材料（例えば、炭素粒子）と、セラミック粒子（例えば、ＺｒＯ_２）と、ガラス粒子（例えば、ＳｉＯ₂−Ｂ₂Ｏ₃−Ｌｉ_２Ｏ−ＢａＯ系のガラス粒子）と、を含む材料を用いて形成されている。抵抗体７０と中心電極２０との間には、導電性の第１シール部６０が配置され、抵抗体７０と端子金具４０との間には、導電性の第２シール部８０が配置されている。シール部６０、８０は、例えば、抵抗体７０の材料に含まれるものと同じガラス粒子と、金属粒子（例えば、Ｃｕ）と、を含む材料を用いて、形成されている。中心電極２０と端子金具４０とは、抵抗体７０とシール部６０、８０とを介して、電気的に接続される。

主体金具５０は、中心軸ＣＬに沿って延びて主体金具５０を貫通する貫通孔５９を有する略円筒状の部材である。主体金具５０は、低炭素鋼材を用いて形成されている（他の導電性材料（例えば、金属材料）も採用可能である）。主体金具５０の貫通孔５９には、絶縁体１０が挿入されている。主体金具５０は、絶縁体１０の外周に固定されている。主体金具５０の先端側では、絶縁体１０の先端（本実施形態では、脚部１３の先端側の部分）が、貫通孔５９の外に露出している。主体金具５０の後端側では、絶縁体１０の後端（本実施形態では、後端側胴部１８の後端側の部分）が、貫通孔５９の外に露出している。

主体金具５０は、先端側から後端側に向かって順番に並ぶ、胴部５５と、座部５４と、変形部５８と、工具係合部５１と、加締部５３と、を有している。座部５４は、鍔状の部分である。胴部５５の外周面には、内燃機関（例えば、ガソリンエンジン）の取付孔に螺合するためのネジ部５２が形成されている。座部５４とネジ部５２との間には、金属板を折り曲げて形成された環状のガスケット５が嵌め込まれている。

主体金具５０は、変形部５８よりも先端方向Ｄｆ側に配置された縮内径部５６を有している。縮内径部５６の内径は、後端側から先端側に向かって、徐々に小さくなる。主体金具５０の縮内径部５６と、絶縁体１０の第１縮外径部１５と、の間には、先端側パッキン８が挟まれている。先端側パッキン８は、鉄製でＯ字形状のリングである（他の材料（例えば、銅等の金属材料）も採用可能である）。

工具係合部５１の形状は、スパークプラグレンチが係合する形状（例えば、六角柱）である。また、加締部５３は、絶縁体１０の第２縮外径部１１よりも後端側に配置され、主体金具５０の後端（すなわち、後端方向Ｄｆｒ側の端）を形成する。加締部５３は、径方向の内側に向かって屈曲されている。加締部５３の先端方向Ｄｆ側では、主体金具５０の内周面と、絶縁体１０の外周面と、の間に、第１後端側パッキン６と、タルク９と、第２後端側パッキン７とが、先端方向Ｄｆに向かってこの順番に、配置されている。本実施形態では、これらの後端側パッキン６、７は、鉄製でＣ字形状のリングである（他の材料も採用可能である）。

スパークプラグ１００の製造時には、加締部５３が内側に折り曲がるように加締められる。そして、加締部５３が先端方向Ｄｆ側に押圧される。これにより、変形部５８が変形し、パッキン６、７とタルク９とを介して、絶縁体１０が、主体金具５０内で、先端側に向けて押圧される。先端側パッキン８は、第１縮外径部１５と縮内径部５６との間で押圧され、そして、主体金具５０と絶縁体１０との間をシールする。以上により、主体金具５０が、絶縁体１０に、固定される。

接地電極３０は、棒状の軸部３７と、軸部３７から突出する突出部３８と、を有している。軸部３７の一端は、主体金具５０の先端面５７（すなわち、先端方向Ｄｆ側の面５７）に接合されている（例えば、抵抗溶接）。軸部３７は、主体金具５０の先端面５７から先端方向Ｄｆに向かって延び、中心軸ＣＬに向かって曲がって、先端部３１に至る。先端部３１は、中心電極２０の先端方向Ｄｆ側に配置されている。突出部３８は、軸部３７の先端部３１に接合されている（例えば、レーザ溶接）。突出部３８の後端方向Ｄｆｒ側の面３９は、チップ部２８の先端面２９（すなわち、先端方向Ｄｆ側の面２９）との間で間隙ｇを形成する。以下、突出部３８の後端方向Ｄｆｒ側の面３９を、「間隙面３９」と呼ぶ。

軸部３７は、軸部３７の表面を形成する母材３５と、母材３５内に埋設された芯部３６と、を有している。母材３５は、耐酸化性に優れる材料（例えば、ニッケルとクロムとを含む合金）を用いて形成されている。芯部３６は、母材３５よりも熱伝導率が高い材料（例えば、純銅）を用いて形成されている。突出部３８は、軸部３７よりも放電に対する耐久性に優れる材料（例えば、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）等の貴金属、タングステン（Ｗ）、それらの金属から選択された少なくとも１種を含む合金）を用いて形成されている。

図４は、中心電極２０と接地電極３０との概略図である。図４（Ａ）は、絶縁体１０と中心電極２０と接地電極３０とのそれぞれの間隙ｇの近傍の部分の斜視図である。図４（Ｂ）は、中心軸ＣＬと垂直な後述する第２方向Ｄ２に平行な方向を向いて見た概略図である。図４（Ｃ）は、中心軸ＣＬと垂直な後述する第３方向Ｄ３に平行な方向を向いて見た概略図である。図４（Ｄ）は、中心電極２０と接地電極３０と主体金具５０との配置例を示す投影図である。この投影図は、中心電極２０の軸線ＣＬに垂直な投影面上に要素２０、３０、５０を投影することによって得られる投影図である。

図４（Ｄ）に示すように、接地電極３０の軸部３７は、主体金具５０の先端面５７に接合されている。本実施形態では、先端面５７は、中心軸ＣＬとおおよそ垂直である。図中のハッチングが付された領域３５０は、軸部３７と主体金具５０との接合領域３５０を示している。本実施形態では、軸部３７の断面の形状は、矩形である。接合領域３５０の形状は、軸部３７の断面の形状と、おおよそ同じである。図中の重心３５０ｃは、接合領域３５０の重心である。以下、中心軸ＣＬから重心３５０ｃへ向かう方向を、第２方向Ｄ２と呼ぶ。

図４（Ｄ）中には、距離ＬＡと厚さＬＢと幅ＬＣとが示されている。距離ＬＡは、中心軸ＣＬと重心３５０ｃとの間の距離である。厚さＬＢは、軸部３７のうちの接合領域３５０の近傍における第２方向Ｄ２の厚さである。幅ＬＣは、軸部３７のうちの接合領域３５０の近傍における、第２方向Ｄ２と垂直な方向の幅である。本実施形態では、厚さＬＢと幅ＬＣとは、軸部３７のうちの中心軸ＣＬとおおよそ平行に延びる部分の厚さと幅とを示している。

接地電極３０の軸部３７は、主体金具５０の先端面５７から、径方向の内側に向かって、中心軸ＣＬの手前まで、延びている。図４（Ｃ）に示すように、軸部３７の先端面３７ｈは、中心軸ＣＬとおおよそ平行な平面であり、中心軸ＣＬから離れた位置に配置されている。

図４（Ａ）に示すように、軸部３７の先端面３７ｈには、突出部３８が接合されている。突出部３８は、棒状の部材である。突出部３８の断面形状は、矩形状である。図４（Ａ）、図４（Ｄ）に示すように、突出部３８は、中心軸ＣＬから径方向の外側に向かって延びている。そして、突出部３８は、軸部３７の先端面３７ｈから、第２方向Ｄ２と交差する方向に、突出している。突出部３８が軸部３７から最大に突出する方向を突出方向と呼ぶ。この突出方向は、棒状の突出部３８の延びる方向（すなわち、棒状の突出部３８の軸線方向）と平行である。図中の第３方向Ｄ３は、中心軸ＣＬから突出方向に向かう方向である（第３方向Ｄ３は、突出方向と平行である）。本実施形態では、突出部３８は、中心軸ＣＬから第３方向Ｄ３に向かって延びている。また、本実施形態では、第３方向Ｄ３は、第２方向Ｄ２と垂直である。図中の第１突出長Ｔは、図４（Ｄ）に示す投影面上における、軸部３７からの突出部３８の第３方向Ｄ３の突出長さである。すなわち、第１突出長Ｔは、図４（Ｄ）の投影面上において、第３方向Ｄ３に延びる棒状の突出部３８のうち、突出部３８と軸部３７との接触面Ｃｓの第３方向Ｄ３側の端Ｃｓｅよりも第３方向Ｄ３側の部分の長さである。図中の幅Ｗは、図４（Ｄ）の投影面上における、第３方向Ｄ３と垂直な方向の突出部３８の幅である。突出部３８の幅Ｗは、軸部３７の幅ＬＣよりも小さい。

図４（Ｂ）、図４（Ｃ）に示すように、突出部３８の表面のうち後端方向Ｄｆｒ側の間隙面３９は、中心軸ＣＬとおおよそ垂直な平面である。この間隙面３９のうち中心軸ＣＬの近傍の部分は、中心電極２０の先端面２９（本実施形態では、チップ部２８の先端面２９）と対向して、間隙ｇを形成する。また、間隙面３９は、中心軸ＣＬから第３方向Ｄ３に向かって延びている。なお、図４（Ｄ）の例では、第３方向Ｄ３は、第１方向Ｄ１の反対方向を向いている。ただし、第３方向Ｄ３が第１方向Ｄ１の反対方向とは異なるように、内燃機関７００に対してスパークプラグ１００が取り付けられてもよい。

図５は、絶縁体１０と中心電極２０と接地電極３０とのそれぞれの間隙ｇの近傍の部分の側面図である。この側面図は、中心軸ＣＬと垂直な方向に平行な方向を向いて見た概略構成を示している。図中では、左方向が第１方向Ｄ１であり、右方向が第３方向Ｄ３であり、上方向が先端方向Ｄｆであり、下方向が後端方向Ｄｆｒである。図中では、軸部３７を透過して見た突出部３８が示されている。

図中の矢印Ｇ１は、間隙ｇの近傍での混合気の流れ（すなわち、内燃機関の燃焼室内の混合気の流れ）を示している（以下、「ガス流Ｇ１」と呼ぶ）。このガス流Ｇ１は、第１方向Ｄ１の反対方向Ｄ１ｒ（以下「風下方向Ｄ１ｒ」と呼ぶ）に沿って、間隙ｇを通り抜ける流れである。このようなガス流Ｇ１は、種々の種類の内燃機関の気筒内で、生じ得る。間隙ｇで生じる火花放電は、このガス流Ｇ１によって風下へ吹き流され得る。

図中の放電経路Ｐ１〜Ｐ５は、火花放電の経路の例を示している。第１経路Ｐ１は、火花放電がガス流Ｇ１に流されない場合の経路の例であり、突出部３８の間隙面３９からチップ部２８の先端面２９に至る中心軸ＣＬと略平行な経路である。第２経路Ｐ２〜第５経路Ｐ５は、火花放電がガス流Ｇ１に流される場合の経路の例である。図中の端Ｅ１〜Ｅ５は、接地電極３０の表面上の放電経路の端である。５個の端Ｅ１〜Ｅ５は、それぞれ、５個の放電経路Ｐ１〜Ｐ５の端を示している。経路の番号（すなわち、経路に付された符号の数字）が大きいほど、その経路の端は中心軸ＣＬから遠い位置まで流されている。

図５の例では、突出部３８が風下方向Ｄ１ｒに向かって延びている。従って、放電経路Ｐ１〜Ｐ５のそれぞれの端Ｅ１〜Ｅ５は、突出部３８の間隙面３９上に位置している。図４（Ｄ）に示す端Ｅ１〜Ｅ５は、図５の端Ｅ１〜Ｅ５を、それぞれ示している。このように、火花放電がガス流Ｇ１に流される場合に、火花放電が突出部３８上を移動可能であるので、火花放電の消失を抑制できる。この結果、着火性を向上できる。また、火花放電が突出部３８上を移動する場合には、火花放電が軸部３７上を移動する場合と比べて、軸部３７の意図しない消耗を抑制できる。なお、図５では、全ての放電経路Ｐ１〜Ｐ５の中心電極２０上の端Ｅｘが、チップ部２８の先端面２９の縁２９ｅに位置している。ただし、中心電極２０上の端Ｅｘは、他の位置に配置され得る。

図６、図７は、好ましい第２方向Ｄ２を説明するための説明図である。図中には、図４（Ｄ）と同様の投影図が示されている。図６の右上部には、中心軸ＣＬを中心とする電極角度γの説明図が示されている。電極角度γは、中心軸ＣＬを中心とする軸部３７を見込む角γｗの半分である。図中の２個の端３０１、３０２は、軸部３７の周方向の両端である。軸部３７を見込む角γｗは、中心軸ＣＬから見た２個の端３０１、３０２の間の角度である。これらの端３０１、３０２は、軸部３７のうちの接合領域３５０の近傍（本実施形態では、中心軸ＣＬとおおよそ平行に延びる部分）における端である。中心軸ＣＬから軸部３７側を見る場合、軸部３７は、一端３０１から他端３０２までの範囲を、カバーしている。

図中の中点３０３は、２個の端３０１、３０２の中点である。中心軸ＣＬから見る場合、中点３０３は、重心３５０ｃと同じ方向（すなわち、第２方向Ｄ２）に位置している。電極角度γは、中点３０３と一端３０１と中心軸ＣＬとがなす直角三角形を用いて、算出可能である。中点３０３と一端３０１との間の距離は、ＬＣ／２である。中点３０３と中心軸ＣＬとの間の距離は、ＬＡ−ＬＢ／２である。中点３０３を頂点とする内角は、９０度（°）である。以上により、γ＝ｔａｎ^−１（（ＬＣ／２）／（ＬＡ−ＬＢ／２））＝ｔａｎ^−１（（ＬＣ）／（２＊ＬＡ−ＬＢ））である。ここで、演算記号「＊」は乗算記号であり、関数「ｔａｎ^−１」は、ｔａｎの逆関数である（以下、同様）。

図６、図７には、第１角度αが示されている。この第１角度αは、第１方向Ｄ１と第２方向Ｄ２との間の小さい方の角度である。図６は、第１角度αが電極角度γよりも小さい場合を示している。図７は、第１角度αが電極角度γよりも大きい場合を示している。

図６に示すように、α＜γである場合、軸部３７（特に、主体金具５０との接合領域３５０）は、中心軸ＣＬから第１方向Ｄ１に延びる直線と重なる位置に配置される。すなわち、軸部３７は、中心軸ＣＬ（すなわち、間隙ｇ）に流入するガス流Ｇ１（すなわち、混合気）の進路上に配置される。この結果、混合気が間隙ｇに到達しにくくなるので、着火性が低下し得る。

図７に示すようにα＞γである場合、軸部３７（特に、接合領域３５０）は、中心軸ＣＬから第１方向Ｄ１に延びる直線から離れた位置に配置される。すなわち、軸部３７は、ガス流Ｇ１の進路から離れた位置に配置される。従って、ガス流Ｇ１は、容易に、間隙ｇに到達することができる。この結果、図６の場合（α＜γ）と比べて、着火性の低下を抑制できる。図７中の第１差分ε１は、第１角度αから電極角度γを引いた差分である。図７に示すように０°≦α≦９０°である場合、ガス流Ｇ１が容易に間隙ｇに到達するためには、第１差分ε１が大きいことが好ましい。

図８、図９は、好ましい第２方向Ｄ２と第３方向Ｄ３とを説明するための説明図である。図中には、図４（Ｄ）と同様の投影図が示されている。図中の対象周方向Ｄｔは、双方向の周方向（すなわち、時計回り方向と反時計回り方向）のうち、第１方向Ｄ１から第２方向Ｄ２に第１角度αで向かう周方向である。図８の例では、対象周方向Ｄｔは、反時計回り方向である。第１角度αは、第１方向Ｄ１から第２方向Ｄ２までの対象周方向Ｄｔの角度である。第２角度βは、第１方向Ｄ１から第３方向Ｄ３までの対象周方向Ｄｔの角度である。

図中の二分方向Ｄ２３は、第２方向Ｄ２と第３方向Ｄ３との間を二分する方向である。この二分方向Ｄ２３は、対象周方向Ｄｔに沿って第２方向Ｄ２から第３方向Ｄ３へ至る角度範囲を二分する方向である。

図８は、第１方向Ｄ１から二分方向Ｄ２３までの対象周方向Ｄｔの角度Ａ２３が１８０度よりも大きい場合を示している。この場合、第３方向Ｄ３よりも第２方向Ｄ２の方が、風下方向Ｄ１ｒに近い。ここで、上述したように、火花放電は、風下方向Ｄ１ｒ側に向かって流れ得る。図８の場合、中心軸ＣＬ（すなわち、間隙ｇ）から見ると、軸部３７の延びる方向Ｄ２は、突出部３８の延びる方向Ｄ３よりも、風下方向Ｄ１ｒに近い。従って、火花放電は、突出部３８よりも軸部３７に沿って、移動し易い。この結果、軸部３７が意図せず消耗する場合がある。

図９は、二分方向Ｄ２３の角度Ａ２３が、１８０度よりも小さい場合を示している。中心軸ＣＬ（間隙ｇ）から見ると、突出部３８の延びる方向Ｄ３は、軸部３７の延びる方向Ｄ２よりも、風下方向Ｄ１ｒに近い。従って、火花放電は、軸部３７よりも突出部３８に沿って、移動し易い。この結果、軸部３７の意図しない消耗を抑制できる。図９中の第２差分ε２は、１８０度から二分方向Ｄ２３の角度Ａ２３を引いた差分である。図９に示すようにα＜βである場合、火花放電が軸部３７に沿って流れることを抑制するためには、第２差分ε２が大きいことが好ましい。

なお、火花放電が突出部３８上を移動するためには、中心軸ＣＬから見て突出部３８が風下方向Ｄ１ｒ側に向かって延びていることが好ましい。具体的には、第２角度βが、９０度以上、かつ、２７０度以下であることが好ましい。また、火花放電が軸部３７上ではなく突出部３８上を移動するためには、第１角度αが第２角度βよりも小さいことが好ましい。

Ｂ．第１評価試験：
スパークプラグ１００のサンプルを用いて、第１角度αの好ましい下限を評価する試験を行った。スパークプラグ１００のサンプルは、ガス流Ｇ１（ここでは、空気の流れ）が間隙ｇを通り抜け得る環境下に、配置された。そして、スパークプラグ１００のサンプルに電源が接続された。電源は、スパークプラグ１００のサンプルに電気エネルギーを供給することによって、間隙ｇにて火花放電を生成した。スパークプラグのサンプルとしては、構成が互いに異なる２種類のサンプルが、評価された。各サンプルの構成は、以下の通りであった。
パラメータ ：第１サンプル ：第２サンプル
距離ＬＡ ：５ｍｍ ：５ｍｍ
厚さＬＢ ：１．５ｍｍ ：２ｍｍ
幅ＬＣ ：３ｍｍ ：３．５ｍｍ
電極角度γ ：１９．４度 ：２３．６度
なお、サンプルの他の構成は、共通であった。例えば、突出部３８の材料は、イリジウム（Ｉｒ）合金であった。突出部３８の幅Ｗ（図４（Ｄ））は、０．５ｍｍであった。突出部３８の第１突出長Ｔ（図４（Ｄ））は、０．５ｍｍであった。突出部３８の体積は、０．８７５ｍｍ^３であった。チップ部２８の外径Ｄｄ（図４（Ｃ））は、０．５ｍｍであった。ガス流Ｇ１の流速は、５ｍ／ｓｅｃであった。以下の表１は、第１サンプルの試験結果を示している。表２は、第２サンプルの試験結果を示している。

表１と表２とは、試験条件の番号と、第１角度α（単位は度）と、吹き流れの可能性の評価結果と、の対応関係を示している。第１角度αは、図７で説明した第１差分ε１と電極角度γとの和で表されている。γは、表１（第１サンプル）では、１９．４度であり、表２（第２サンプル）では、２３．６度であった。第１角度α（すなわち、第１差分ε１）は、ガス流Ｇ１の向きに対するスパークプラグ１００のサンプルの向きを調整することによって、調整された。第１差分ε１としては、０度と５度と１０度と１５度との４個の値が評価された。

吹き流れは、接地電極３０上の放電位置が、中心電極２０の先端面２９と対向する対向領域の外に移動することである。対向領域は、中心軸ＣＬに垂直な投影面上で先端面２９と重なる部分である。例えば、図７では、突出部３８の間隙面３９のうち、ハッチングが付された領域３９ｘが、先端面２９と対向する領域を示している（以下「対向領域３９ｘ」と呼ぶ）。本評価試験では、高速度カメラを用いて所定の試験回数（ここでは、１００回）の放電の経路を撮影した。そして、撮影された画像から接地電極３０上の放電位置を特定した。Ａ評価は、全ての放電で放電位置が対向領域３９ｘの外に移動したことを示している。Ｂ評価は、少なくとも１回の放電で放電位置が対向領域３９ｘの外に移動しなかったことを示している。

表１、表２に示すように、第１差分ε１が「０度」または「５度」である場合には、各サンプルにおいて、吹き流れの可能性がＢ評価であった。この理由は、ガス流Ｇ１が間隙ｇに到達することが、軸部３７によって抑制されたからだと推定される。第１差分ε１が「１０度」または「１５度」である場合には、各サンプルにおいて、吹き流れの可能性がＡ評価であった。この理由は、ガス流Ｇ１が、軸部３７に制限されずに、間隙ｇに到達できたからだと推定される。このように、ガス流Ｇ１（すなわち、混合気）が容易に間隙ｇに到達するためには、第１差分ε１が１０度以上であることが好ましい。すなわち、第１角度αが、１０度＋ｔａｎ^−１（（ＬＣ）／（２＊ＬＡ−ＬＢ））以上であることが好ましい。

なお、評価された第１差分ε１に限らず、第１差分ε１が大きいほど、ガス流Ｇ１に対する軸部３７の影響が小さくなると推定される。従って、第１差分ε１としては、１５度よりも大きい値を採用可能である。例えば、第１差分ε１が２０度以上であることが、さらに好ましい。すなわち、第１角度αが、２０度＋ｔａｎ^−１（（ＬＣ）／（２＊ＬＡ−ＬＢ））以上であることが、さらに好ましい。このように、第１差分ε１を大きくすることによって、内燃機関７００に対するスパークプラグ１００の取付誤差（すなわち、第１方向Ｄ１に対する第２方向Ｄ２の取付誤差）が大きい場合であっても、ガス流Ｇ１が間隙ｇに到達することが軸部３７によって抑制される可能性を低減できる。

また、第１角度αの上記の好ましい下限は、評価された２種類のサンプルとは異なる構成を有するスパークプラグにも適用可能と推定される。例えば、軸部３７の幅ＬＣが小さいほど、軸部３７がガス流Ｇ１を抑制する可能性を低減できる。従って、幅ＬＣとしては、評価された最小の幅ＬＣである３ｍｍよりも小さい値を採用可能である。なお、接地電極３０の折損を抑制するためには、幅ＬＣが大きいことが好ましい。例えば、幅ＬＣが２ｍｍ以上であることが好ましい。

また、第１角度αの上記の好ましい下限を採用することによって、軸部３７（特に接合領域３５０）を、中心軸ＣＬから第１方向Ｄ１に延びる直線から離れた位置に配置可能である。従って、第１角度αの上記の好ましい下限を採用する場合には、評価された最大の幅ＬＣである３．５ｍｍよりも大きい幅ＬＣを採用可能と推定される。なお、スパークプラグの小型化のためには、幅ＬＣが小さいことが好ましい。例えば、幅ＬＣが４ｍｍ以下であることが好ましい。

距離ＬＡと厚さＬＢとは、幅ＬＣと比べて、ガス流Ｇ１に与える影響が小さいと推定される。従って、距離ＬＡと厚さＬＢとしては、評価された値に限らず、他の種々の値を採用可能と推定される。

Ｃ．第２評価試験：
スパークプラグ１００の上記の第１と第２のサンプルを用いて、第１角度αの好ましい上限を評価する試験を行った。第２評価試験は、第１評価試験と同様に、ガス流Ｇ１が間隙ｇを通り抜け得る環境下で、行われた。ガス流Ｇ１の流速は、５ｍ／ｓｅｃであった。以下の表３は、第１サンプルの試験結果を示している。表４は、第２サンプルの試験結果を示している。

表３と表４とは、試験条件の番号と、第１角度α（単位は、度）と、軸部３７への飛火の可能性の評価結果と、の対応関係を示している。第１角度αは、「１３５度−第２差分ε２」で表されている。第２差分ε２は、図９で説明した角度ε２である。１３５度は、第２差分ε２がゼロである場合の第１角度αである。各サンプルでは、第２方向Ｄ２と第３方向Ｄ３との間の角度、すなわち、「β−α」が９０度である。従って、第２差分ε２＝ゼロの場合、第１角度αは、１８０−（β−α）／２＝１８０−４５＝１３５である。第１角度α（すなわち、第２差分ε２）は、ガス流Ｇ１の向きに対するスパークプラグ１００のサンプルの向きを調整することによって、調整された。第２差分ε２としては、０度と５度と１０度と１５度との４個の値が評価された。

軸部３７への飛火は、接地電極３０上の放電位置が、軸部３７に移動することである。本評価試験では、高速度カメラを用いて上記の試験回数の放電の経路を撮影した。そして、撮影された画像から接地電極３０上の放電位置を特定した。Ａ評価は、全ての放電で放電位置が軸部３７に移動しなかったことを示している。Ｂ評価は、少なくとも１回の放電で放電位置が軸部３７に移動したことを示している。

表３、表４に示すように、第２差分ε２が「０度」または「５度」である場合には、各サンプルにおいて、軸部３７への飛火の可能性がＢ評価であった。一方、第２差分ε２が「１０度」または「１５度」である場合には、各サンプルにおいて、軸部３７への飛火の可能性がＡ評価であった。このように、軸部３７への飛火を抑制するためには、第２差分ε２が１０度以上であることが好ましい。すなわち、第１角度αが、「１８０度−（β−α）／２−１０度」以下であることが好ましい。

なお、評価された第２差分ε２に限らず、第２差分ε２が大きいほど、軸部３７への飛火を抑制できると推定される。従って、第２差分ε２としては、１５度よりも大きい値を採用可能である。例えば、第２差分ε２が２０度以上であることが、さらに好ましい。すなわち、第１角度αが、「１８０度−（β−α）／２−２０度」以下であることが、さらに好ましい。このように、第２差分ε２を大きくすることによって、内燃機関７００に対するスパークプラグ１００の取付誤差（すなわち、第１方向Ｄ１に対する第２方向Ｄ２の取付誤差）が大きい場合であっても、軸部３７への飛火を抑制できる。

なお、軸部３７への飛火の可能性は、第１方向Ｄ１に対する第２方向Ｄ２と第３方向Ｄ３とのそれぞれの相対的な角度から、大きな影響を受けると推定される。具体的には、軸部３７の延びる方向（第２方向Ｄ２）よりも突出部３８の延びる方向（第３方向Ｄ３）が風下方向Ｄ１ｒに近い場合には、突出部３８への飛火が生じ易い。逆に、突出部３８の延びる方向（第３方向Ｄ３）よりも軸部３７の延びる方向（第２方向Ｄ２）が風下方向Ｄ１ｒに近い場合には、軸部３７への飛火が生じ易い。このような傾向は、スパークプラグ１００の方向Ｄ２、Ｄ３以外の他の構成に拘わらず、同様であると推定される。

以上により、第１角度αの上記の好ましい上限は、評価された２種類のサンプルとは異なる構成を有するスパークプラグにも適用可能と推定される。例えば、第２方向Ｄ２と第３方向Ｄ３との間の角度、すなわち、「β−α」としては、９０度以外の種々の値を採用可能である。例えば、９０度未満の値（例えば、６０度）を採用してもよい。また、９０度を超える値（例えば、１２０度）を採用してもよい。また、距離ＬＡと厚さＬＢと幅ＬＣとのそれぞれとしては、評価された値とは異なる値を採用してもよい。

Ｄ．第３評価試験：
スパークプラグ１００のサンプルを用いて、第１突出長Ｔ（図４（Ｄ）の好ましい下限を評価する試験を行った。本評価試験では、第１突出長Ｔが互いに異なる複数のサンプルを用いて、軸部３７への飛火の可能性を評価した。複数のサンプルの間では、第１突出長Ｔ以外の構成（距離ＬＡと厚さＬＢと幅ＬＣとを含む）は、上記の第１サンプルと同じであった。また、本評価試験では、第１評価試験と同様に、ガス流Ｇ１が間隙ｇを通り抜け得る環境下で、行われた。ガス流Ｇ１の流速は、上記の評価試験よりも速い１０ｍ／ｓｅｃであった。このように、第４評価試験は、上記の評価試験よりも厳しい条件下で、行われた。また、第１角度αは、１５０度であった（第２角度βは、１９０度）。以下の表５は、第４評価試験の結果を示している。

表５は、試験条件の番号と、第１突出長Ｔ（単位はｍｍ）と、軸部３７への飛火の可能性の評価結果と、の対応関係を示している。軸部３７への飛火の可能性は、以下のように評価された。高速度カメラを用いて上記の試験回数の放電の経路を撮影した。そして、撮影された画像から接地電極３０上の放電位置を特定した。Ａ評価は、全ての放電で放電位置が軸部３７に移動しなかったことを示している。Ｂ評価は、少なくとも１回の放電で放電位置が軸部３７に移動したことを示している。

表５に示すように、第１突出長Ｔが「０．３ｍｍ」または「０．４ｍｍ」である場合には、軸部３７への飛火の可能性がＢ評価であった。第１突出長Ｔが「０．５ｍｍ」または「０．６ｍｍ」である場合には、軸部３７への飛火の可能性がＡ評価であった。第１突出長Ｔが短い場合に軸部３７への飛火の可能性が高くなる理由は、火花放電が、突出部３８に移動した後に軸部３７に移動し易いからである。突出部３８に移動した火花放電が更に軸部３７に移動することを抑制するためには、第１突出長Ｔが長いことが好ましい。例えば、第１突出長Ｔが０．５ｍｍ以上であることが好ましく、第１突出長Ｔが０．６ｍｍ以上であることがさらに好ましい。

なお、第１突出長Ｔの好ましい下限は、評価されたサンプルとは異なる構成を有するスパークプラグにも適用可能と推定される。また、第１突出長Ｔの好ましい下限は、評価された角度α、βとは異なる角度α、βにも、適用可能と推定される。なお、第１突出長Ｔが０．５ｍｍ以下であってもよい。この場合も、角度α、βを調整することによって、軸部３７への飛火を抑制できると推定される。

Ｅ．第４評価試験：
スパークプラグ１００のサンプルを用いて、第１突出長Ｔ（図４（Ｄ）の好ましい上限を評価する試験を行った。本評価試験では、第１突出長Ｔが互いに異なる複数のサンプルを用いて、振動試験を行った。複数のサンプルの間では、第１突出長Ｔ以外の構成（距離ＬＡと厚さＬＢと幅ＬＣとを含む）は、上記の第１サンプルと同じであった。例えば、突出部３８の体積は、第１突出長Ｔが最も長いサンプルにおいて、５ｍｍ^３であった。そして、第１突出長Ｔが小さいほど、突出部３８の体積も小さかった。以下の表６は、評価試験の結果を示している。

表６は、試験条件の番号と、第１突出長Ｔ（単位はｍｍ）と、突出部３８の振動耐久性の評価結果と、の対応関係を示している。突出部３８の振動耐久性は、以下の振動試験に従って、評価された。すなわち、振動試験器にスパークプラグ１００のサンプルを取り付け、バーナーによって接地電極３０を摂氏９００度に加熱しつつ、サンプルに対して、６０Ｇの加速度の振動を、２００Ｈｚで（すなわち、毎分１２０００回の割合で）、１０^５（＝１０００００）回与える試験を行った。Ａ評価は、１０^５回の振動を与えた後に、突出部３８と、突出部３８と軸部３７との溶接部分と、のいずれにも折損が生じなかったことを示している。Ｂ評価は、１０^５回の振動を与えた後に、突出部３８と、突出部３８と軸部３７との溶接部分と、の少なくとも一方に折損が生じたことを示している。

表６に示すように、第１突出長Ｔが、２．５、３、３．５（ｍｍ）のいずれかである場合、突出部３８の振動耐久性はＡ評価であった。第１突出長Ｔが４ｍｍである場合、突出部３８の振動耐久性はＢ評価であった。第１突出長Ｔが長い場合に振動耐久性が低下する理由は、第１突出長Ｔが長い場合には、突出部３８のうちの接合領域３５０の近傍の部分に振動によって大きな力が働くからである。振動耐久性を向上するためには、第１突出長Ｔが短いことが好ましい。例えば、第１突出長Ｔが３．５ｍｍ以下であることが好ましく、第１突出長Ｔが３ｍｍ以下であることが特に好ましく、第１突出長Ｔが２．５ｍｍ以下であることが最も好ましい。

なお、第１突出長Ｔの好ましい上限は、評価されたサンプルとは異なる構成を有するスパークプラグにも適用可能と推定される。例えば、突出部３８の体積が小さいほど、振動耐久性は向上する。従って、突出部３８の体積が５ｍｍ^３以下である種々の構成に、第１突出長Ｔの上記の好ましい上限を適用可能である。ただし、第１突出長Ｔが、３．５ｍｍを超えていてもよい。

Ｆ．第２実施形態：
図１０は、第２実施形態のスパークプラグ１００ｂの概略図である。図１０（Ａ）は、図４（Ａ）と同じ斜視図を示し、図１０（Ｂ）、図１０（Ｃ）は、図４（Ｂ）、図４（Ｃ）とそれぞれ同じ側面図を示している。図４の第１実施形態のスパークプラグ１００との差異は、２点ある。第１の差異は、接地電極３０ｂの軸部３７ｂが、中心軸ＣＬと重なる位置まで延びている点である。第２の差異は、突出部３８が、軸部３７ｂの中心電極２０側の表面である内表面３７ｓに接合されている点である。スパークプラグ１００ｂの他の構成は、第１実施形態のスパークプラグ１００の構成と、同じである。以下、スパークプラグ１００ｂの要素のうちスパークプラグ１００の要素と同じ要素には、同じ符号を付して、説明を省略する。

図１０（Ｃ）には、間隙距離Ｄｇと第２突出長Ｈとが示されている。間隙距離Ｄｇは、間隙ｇの距離である。本実施形態では、間隙距離Ｄｇは、チップ部２８の先端面２９と突出部３８の間隙面３９との間の距離（中心軸ＣＬと平行な距離）である。

第２突出長Ｈは、軸部３７ｂの内表面３７ｓからの中心軸ＣＬと平行な方向の突出部３８の突出長さである。図１０（Ｃ）の例では、軸部３７ｂの内表面３７ｓと、突出部３８の中心電極２０側の面３９と、の間の中心軸ＣＬと平行な距離である。突出部３８は、軸部３７ｂの内表面３７ｓから、第２突出長Ｈだけ、中心電極２０側に突出している。逆に、軸部３７ｂは、図４の第１実施形態と比べて、第２突出長Ｈだけ、間隙ｇから離れている、ということもできる。間隙距離Ｄｇが同じ場合、第２突出長Ｈが大きいほど、軸部３７ｂが間隙ｇから遠くなるので、軸部３７ｂによる消炎作用を抑制できると推定される。ここで、消炎作用は、軸部３７ｂが熱を吸収することによる火炎を消火する作用である。すなわち、間隙距離Ｄｇが同じ場合、第２突出長Ｈが大きいほど、着火性を向上できると推定される。

Ｇ．第２方向Ｄ２と第３方向Ｄ３との間の角度δ
図１１は、第２方向Ｄ２と第３方向Ｄ３との間の角度δの好ましい範囲の説明図である。図１０（Ａ）〜図１０（Ｃ）に示す実施形態では、第２方向Ｄ２と第３方向Ｄ３との間の角度が９０度である。ここで、突出部３８の延びる方向（第３方向Ｄ３）は、中心軸ＣＬを中心として、任意の方向に設定可能である。すなわち、第２方向Ｄ２と第３方向Ｄ３との間の角度を、種々の角度に調整可能である。図１１（Ａ）、図１１（Ｂ）には、中心軸ＣＬに垂直な投影面上に投影された軸部３７ｂと突出部３８とが示されている。角度δは、第２方向Ｄ２と第３方向Ｄ３との間の小さい方の角度である。図１１（Ａ）は、角度δが１８０度である場合を示している。図１１（Ｂ）は、角度δが１８０度未満である場合を示している（角度δは、おおよそ１５０度）。また、突出部３８の幅Ｗは、軸部３７ｂの幅ＬＣよりも、小さい。

図中では、突出部３８の輪郭と軸部３７ｂの輪郭とが実線で示されている。本実施形態では、このような輪郭は、尖った隅を表している。火花放電は、電極上の尖った隅で生じ易く、また、電極上の尖った隅に沿って移動し易い。

図中には、軸部３７ｂの先端面３７ｂｈが示されている。第２実施形態では、先端面３７ｂｈは、中心軸ＣＬと平行であり、また、第２方向Ｄ２と垂直である。図示された軸部３７ｂの輪郭は、先端面３７ｂｈの縁を含んでいる。また、図中には、軸部３７ｂの輪郭（ここでは、先端面３７ｂｈの縁）のうちの一部分Ｐｃ１、Ｐｃ２が、二重線で示されている。これらの部分Ｐｃ１、Ｐｃ２は、軸部３７ｂの輪郭のうち、突出部３８に隠されて中心電極２０から見えない部分を示している（以下、「遮蔽部分Ｐｃ１、Ｐｃ２」と呼ぶ）。

遮蔽部分Ｐｃ１、Ｐｃ２は、突出部３８に隠れて中心電極２０から見えないので、軸部３７ｂの遮蔽部分Ｐｃ１、Ｐｃ２では、火花放電は生じない。従って、遮蔽部分の長さが長いほど、軸部３７ｂの縁のうちの中心電極２０から見える部分を小さくできるので、軸部３７ｂへの飛火を抑制できると推定される。図中の長さＬｗ１、Ｌｗ２は、それぞれ、遮蔽部分Ｐｃ１、Ｐｃ２の長さを示している。図１１（Ａ）の長さＬｗ１は、幅Ｗと同じである。図１１（Ｂ）の長さＬｗ２は、幅Ｗよりも大きい。従って、図１１（Ｂ）の構成では、図１１（Ａ）の構成よりも、軸部３７ｂへの飛火が生じ難いと推定される。

一般的に、遮蔽部分の長さＬｗは、以下の式で表される。Ｌｗ＝Ｗ／ｃｏｓ（１８０−δ）。ただし、長さＬｗの最大値は、幅ＬＣである。遮蔽部分の長さＬｗを、突出部３８の幅Ｗよりも大きくするためには、角度δが、０度よりも大きく１８０度よりも小さいことが好ましい。ここで、角度δが小さい場合には、突出部３８の第３方向Ｄ３側の端３８ｈが軸部３７ｂに近くなるので、突出部３８の端３８ｈから軸部３７ｂへ火花放電が移動し易くなる。軸部３７ｂへの飛火を抑制するためには、例えば、角度δが４５度以上であることが好ましい。また、遮蔽部分の長さＬｗをより大きくするためには、例えば、角度δが１７０度以下であることが好ましい。ただし、角度δが１７０度を超えていても良い（例えば、１８０度）。

Ｈ．第５評価試験：
第２実施形態のスパークプラグ１００ｂのサンプルを用いて、第２角度βの好ましい範囲を評価する試験を行った。第５評価試験は、第１評価試験と同様に、ガス流Ｇ１が間隙ｇを通り抜け得る環境下で、行われた。ガス流Ｇ１の流速は、５ｍ／ｓｅｃであった。スパークプラグ１００ｂのサンプルとしては、軸部３７ｂの構成が互いに異なる２種類のサンプルが、評価された。第１種サンプルでは、距離ＬＡと厚さＬＢと幅ＬＣとが、第１実施形態の第１サンプルと同じであった。そして、第２角度βが互いに異なる複数の第１種サンプルが評価された。第２種サンプルでは、距離ＬＡと厚さＬＢと幅ＬＣとが、第１実施形態の第２サンプルと同じであった。そして、第２角度βが互いに異なる複数の第２種サンプルが評価された。以下の表７は、第１種サンプルの試験結果を示している。表８は、第２種サンプルの試験結果を示している。なお、各サンプルにおいて、第１角度αは、４５度に固定された。

表７と表８とは、試験条件の番号と、第２角度β（単位は、度）と、飛火位置の評価結果と、の対応関係を示している。飛火位置の評価結果は、接地電極３０ｂ上の放電位置が軸部３７ｂと突出部３８とのいずれに移動し易いかを表している。本評価試験では、高速度カメラを用いて上記の試験回数の放電の経路を撮影した。そして、撮影された画像から接地電極３０ｂ上の放電位置を特定した。Ａ評価は、全ての放電で放電位置が突出部３８上で移動したことを示している。Ｂ評価は、少なくとも１回の放電で放電位置が軸部３７ｂに移動したことを示している 。

表７、表８に示すように、第２角度βが９０度以上２７０度以下である場合には、各サンプルにおいて、飛火位置の評価結果がＡ評価であった。一方、第２角度βが「８５度」または「２７５度」である場合には、各サンプルにおいて、飛火位置の評価結果がＢ評価であった。このように、軸部３７への飛火を抑制するためには、第２角度βが９０度以上２７０度以下であることが好ましい。すなわち、突出部３８が、風下方向Ｄ１ｒと垂直な方向、あるいは、風下方向側に向かって延びる構成を採用することが好ましい。

Ａ評価を実現した第２角度βは、９０、９５、１５０、１８０、２６５、２７０（度）であった。これらの値から任意に選択された値を、第２角度βの好ましい範囲（下限以上、上限以下）の下限として採用可能である。例えば、第２角度βとしては、９５度以上の値を採用してもよい。また、これらの値のうち、下限以上の任意の値を上限として採用可能である。例えば、第２角度βとしては、２６５度以下の値を採用してもよい。

なお、突出部３８が風下方向側に向かって延びる場合には、接地電極の構成に拘わらずに、風下方向側に移動する火花放電を突出部３８上に導くことができると推定される。従って、第２角度βの上記の好ましい範囲は、評価されたサンプルとは異なる構成を有するスパークプラグにも適用可能と推定される。例えば、第１角度αが４５度と異なっていても良い。

Ｉ．第６評価試験：
第２実施形態のスパークプラグ１００ｂのサンプルを用いて、第２突出長Ｈの好ましい下限を評価する試験を行った。以下の表９は、試験結果を示している。

表９は、試験条件の番号と、第２突出長Ｈ（単位はｍｍ）と、空燃比（Ａ／Ｆ）と、の対応関係を示している。空燃比は、燃焼変動率が５％となる空燃比を示している。燃焼変動率は、燃焼圧力から図示平均有効圧力（ＩＭＥＰ、Indicated Mean Effective Pressure）を求め、５００サンプルの平均値と標準偏差に基づいて、「（燃焼変動率）＝（標準偏差／平均値）×１００（％）」として求められた値である。本評価試験では、スパークプラグ１００ｂのサンプルを、排気量が１５００ｃｃのガソリンエンジンに装着し、７５０ｒｐｍの回転速度でアイドリング運転を行い、空燃比を薄くすることによって、燃焼変動率の悪化を調べた。

また、本評価試験では、第２突出長Ｈが互いに異なる６種類のスパークプラグ１００ｂのサンプルが評価された。第２突出長Ｈの調整は、軸部３７ｂに凹部を形成し、突出部３８の一部を軸部３７ｂの凹部内に配置することによって、行われた。図１０（Ｄ）は、突出部３８の一部が軸部３７ｂの凹部３７ｂｒ内に配置されたスパークプラグ１００ｂの概略図である。図中には、図１０（Ｃ）と同じ側面図が示されている。図示するように、軸部３７ｂの第２方向Ｄ２とは反対方向Ｄ２ｒ側の端部の中心電極２０側の隅に凹部３７ｂｒが形成されている。この凹部３７ｂｒは、中心軸ＣＬと平行な壁３７ｂ１と中心軸ＣＬと垂直な壁３７ｂ２とによって形成されており、突出部３８の延びる方向と同じ方向に向かって延びている。突出部３８の一部は、この凹部３７ｂｒに、嵌め込まれている。この結果、図１０（Ｃ）の例と比べて、第２突出長Ｈが小さい。なお、６種類のサンプルの間では、以下のパラメータは共通であった。例えば、距離ＬＡと厚さＬＢと幅ＬＣとは、第１実施形態の第１サンプルと同じであった。また、第１角度αは、おおよそ１５０度であった（第２角度βは、１９０度）。間隙距離Ｄｇは、１ｍｍであった。

表９に示すように、第２突出長Ｈが大きいほど、空燃比を薄くすることができた。すなわち、第２突出長Ｈが大きいほど、着火性が良好であった。特に、第２突出長Ｈが０．５ｍｍ以上である場合には、空燃比を２０以上に薄くすることができた。

なお、２０以上の空燃比を実現した第２突出長Ｈは、０．５、０．６、０．７（ｍｍ）であった。従って、これらの値から任意に選択された値を、第２突出長Ｈの好ましい範囲（下限以上、上限以下）の下限として採用してもよい。例えば、第２突出長Ｈとしては、０．５ｍｍ以上の値を採用してもよい。そして、これらの値のうち、下限以上の任意の値を上限として採用してもよい。例えば、第２突出長Ｈとしては、０．７ｍｍ以下の値を採用してもよい。なお、評価された第２突出長Ｈに限らず、第２突出長Ｈが大きいほど、着火性を向上できる推定される。従って、第２突出長Ｈとしては、０．７ｍｍよりも大きい値を採用可能であると推定される。なお、スパークプラグの小型化のためには、第２突出長Ｈが小さいことが好ましい。例えば、第２突出長Ｈが１．５ｍｍ以下であることが好ましい。

なお、第２突出長Ｈの上記の好ましい範囲は、評価されたサンプルとは異なる構成を有するスパークプラグにも適用可能と推定される。例えば、接地電極の軸部３７ｂの厚さＬＢと幅ＬＣとが、評価されたサンプルの値と異なっていてもよい。また、第２突出長Ｈが、０．５ｍｍ未満であってもよい。例えば、図４（Ａ）に示す実施形態のように、第２突出長Ｈがゼロｍｍであってもよい。

Ｊ．接地電極の別の実施形態
接地電極の構成としては、図４、図１０に示す構成に限らず、他の種々の構成を採用可能である。図１２、図１３は、接地電極の別の実施形態を示す概略図である。以下、図４のスパークプラグ１００、または、図１０のスパークプラグ１００ｂの要素と同じ要素には、同じ符号を付して、説明を省略する。また、各図中には、第１突出長Ｔが示されている。

図１２（Ａ）のスパークプラグ１００ｃでは、接地電極３０ｃの突出部３８ｃの中心軸ＣＬと平行な方向の厚さが、軸部３７の厚さと同じである。スパークプラグ１００ｃの他の構成は、図４（Ａ）のスパークプラグ１００の構成と同じである。

図１２（Ｂ）のスパークプラグ１００ｄでは、接地電極３０ｄの突出部３８ｄの第３方向Ｄ３とは反対方向Ｄ３ｒ側の端３８ｄｅが、軸部３７の先端面３７ｈの反対方向Ｄ３ｒ側の端３７ｈｅよりも、第３方向Ｄ３側に配置されている。これにより、突出部３８ｄが火炎の伝播を抑制する可能性を低減できる。スパークプラグ１００ｄの他の構成は、図１２（Ａ）のスパークプラグ１００ｃの構成と同じである。

図１２（Ｃ）のスパークプラグ１００ｅでは、接地電極３０ｅの突出部３８ｄの一部が、軸部３７ｅに形成された凹部３７ｅｒに、嵌め込まれている。凹部３７ｅｒは、軸部３７ｅの第２方向Ｄ２とは反対方向Ｄ２ｒ側の端部の中心電極２０側の隅に、形成されている。この凹部３７ｅｒは、軸部３７ｅの第３方向Ｄ３側の一部分に形成されている。この軸部３７ｅに、図１２（Ｂ）と同じ突出部３８ｄの一部が、嵌め込まれている。突出部３８ｄは、軸部３７ｅの内表面３７ｅｓから中心軸ＣＬと平行な方向に沿って中心電極２０に向かって突出している。これにより、軸部３７ｅを間隙ｇから遠ざけることができるので、着火性を向上できる。スパークプラグ１００ｅの他の構成は、図１２（Ｂ）のスパークプラグ１００ｄの構成と同じである。

図１３（Ａ）のスパークプラグ１００ｆでは、接地電極３０ｆの突出部３８ｆの第３方向Ｄ３と垂直な断面の形状が三角形である。突出部３８ｆは、軸部３７の先端面３７ｈに接合される第１面３８ｆ１と、中心電極２０と対向する第２面３８ｆ２と、先端方向Ｄｆ側の面である第３面３８ｆ３と、を有している。第２面３８ｆ２と第３面３８ｆ３とは、中心軸ＣＬに対して斜めに傾斜している。これにより、突出部３８ｆが火炎の伝播を抑制する可能性を低減できる。スパークプラグ１００ｆの他の構成は、図１２（Ａ）のスパークプラグ１００ｃの構成と同じである。

図１３（Ｂ）のスパークプラグ１００ｇでは、接地電極３０ｇの突出部３８ｇの第３方向Ｄ３と垂直な断面の形状が三角形である。突出部３８ｇは、軸部３７の先端面３７ｈに接合される第１面３８ｇ１と、中心電極２０と対向する第２面３８ｇ２と、先端方向Ｄｆ側の面である第３面３８ｇ３と、を有している。第３面３８ｇ３は、中心軸ＣＬと垂直である。第２面３８ｇ２は、中心軸ＣＬに対して斜めに傾斜している。これにより、突出部３８ｇが火炎の伝播を抑制する可能性を低減できる。スパークプラグ１００ｇの他の構成は、図１２（Ａ）のスパークプラグ１００ｃの構成と同じである。

Ｋ．変形例：
（１）接地電極の構成としては、上述の構成に限らず、他の構成を採用してもよい。例えば、図１３（Ａ）の第２面３８ｆ２が、中心軸ＣＬと垂直であってもよい。また、図１０の実施形態において、突出部３８の代わりに、図１２（Ｂ）の突出部３８ｄと、図１３（Ｂ）の突出部３８ｇとのいずれかを採用してもよい。また、図６から図９の説明図において、第２方向Ｄ２が、第１方向Ｄ１を、時計回り方向に第１角度α（すなわち、第１方向Ｄ１と第２方向Ｄ２との間の小さい方の角度）回転させた方向となるように、接地電極が構成されていてもよい。

一般的には、突出部が軸部の先端部に接合されており、そして、中心電極の軸線に垂直である投影面上において、突出部の少なくとも一部が軸部の先端面の少なくとも一部と重なっていることが好ましい。例えば、図４（Ｄ）の実施形態では、突出部３８の第２方向Ｄ２側の面が、軸部３７の先端面３７ｈと重なっている。図１０（Ａ）の例では、投影面の図示を省略するが、突出部３８の第２方向Ｄ２の反対方向Ｄ２ｒ側の面３８ｒが、軸部３７ｂの先端面３７ｂｈと重なっている。図１１（Ａ）、図１１（Ｂ）の例では、先端面３７ｂｈのうちの遮蔽部分Ｐｃ１、Ｐｃ２が、突出部３８と重なっている。図１２（Ａ）、図１２（Ｂ）、図１３（Ａ）、図１３（Ｂ）の実施形態では、投影面の図示を省略するが、突出部３８ｃ、３８ｄ、３８ｆ、３８ｇのうちの軸部３７の先端面３７ｈに接合された面が、先端面３７ｈと重なる。図１２（Ｃ）の実施形態では、突出部３８ｄのうちの凹部３７ｅｒから第２方向Ｄ２の反対方向Ｄ２ｒ側に突出する部分が、軸部３７ｅの先端面３７ｅｈと重なる。

このように、中心電極の軸線に垂直である投影面上において、突出部の少なくとも一部が軸部の先端面の少なくとも一部と重なっていれば、火花放電が軸部の先端面に移動することを抑制できる。この結果、スパークプラグの耐久性を向上できる。なお、図１１（Ａ）、図１１（Ｂ）の実施形態のように、投影面上において突出部３８が軸部３７ｂの先端面３７ｂｈを横切るように配置されている場合に限らず、図４（Ｄ）の実施形態のように突出部３８が軸部３７の先端面３７ｈに接合されている場合と、図１０（Ａ）の実施形態のように軸部３７ｂの先端面３７ｂｈと突出部３８の１つの面３８ｒとが同一平面上にある場合とにも、投影面上において突出部の少なくとも一部が軸部の先端面の少なくとも一部と重なっている、ということができる。

（２）スパークプラグ１００の構成としては、上記の構成に限らず、他の種々の構成を採用可能である。例えば、中心電極２０のチップ部２８の外径Ｄｄ（図４（Ｃ））としては、０．５ｍｍに限らず、他の種々の値を採用可能である。一般には、外径Ｄｄが大きいほど、チップ部２８の消耗に起因して間隙距離Ｄｇが広くなることを抑制できる。例えば、外径Ｄｄが０．３ｍｍ以上であることが好ましい。また、スパークプラグが大きくなることを抑制するためには、外径Ｄｄが小さいことが好ましい。例えば、外径Ｄｄが１．６ｍｍ以下であることが好ましい。また、中心電極２０のチップ部２８が省略されてもよい。

（３）内燃機関７００の構成としては、上記の構成に限らず、他の種々の構成を採用可能である。例えば、１個の燃焼室７９０の吸気バルブ７３０の総数は、１個、または、３個以上であってもよい。また、１個の燃焼室７９０の排気バルブ７４０の総数は、１個、または、３個以上であってもよい。

以上、実施形態、変形例に基づき本発明について説明してきたが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれる。

５...ガスケット、６...第１後端側パッキン、７...第２後端側パッキン、８...先端側パッキン、９...タルク、１０...絶縁体（絶縁碍子）、１１...第２縮外径部、１２...貫通孔（軸孔）、１３...脚部、１５...第１縮外径部、１６...縮内径部、１７...先端側胴部、１８...後端側胴部、１９...鍔部、２０...中心電極、２１...外層、２２...芯部、２３...頭部、２４...鍔部、２５...脚部、２７...軸部、２８...チップ部、２９...先端面、２９ｅ...縁、３０、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ、３０ｅ、３０ｆ、３０ｇ...接地電極、３１...先端部、３５...母材、３６...芯部、３７、３７ｂ、３７ｅ...軸部、３７ｈ...先端面、３７ｓ...内表面、３７ｂ１...壁、３７ｂ２...壁、３７ｂｈ、３７ｅｈ...先端面、３７ｈｅ...端、３７ｂｒ、３７ｅｒ...凹部、３７ｅｓ...内表面、３８、３８ｃ、３８ｄ、３８ｆ、３８ｇ...突出部、３８ｈ...端、３８ｒ...面、３８ｆ１...第１面、３８ｇ１...第１面、３８ｆ２...第２面、３８ｇ２...第２面、３８ｆ３...第３面、３８ｇ３...第３面、３８ｄｅ...端、３９...間隙面、３９ｘ...対向領域、４０...端子金具、５０...主体金具、５１...工具係合部、５２...ネジ部、５３...加締部、５４...座部、５５...胴部、５６...縮内径部、５７...先端面、５８...変形部、５９...貫通孔、６０...第１シール部、７０...抵抗体、８０...第２シール部、１００、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄ、１００ｅ、１００ｆ、１００ｇ...スパークプラグ、３０１...一端、３０２...他端、３０３...中点、３５０...接合領域、３５０ｃ...重心、７００...内燃機関、７１０...エンジンヘッド、７１１...第１壁、７１２...吸気ポート、７１３...第２壁、７１４...排気ポート、７１８...取付孔、７１９...内壁、７２０...シリンダブロック、７２９...シリンダ壁、７３０、７３０ａ、７３０ｂ...吸気バルブ、７４０、７４０ａ、７４０ｂ...排気バルブ、７５０...ピストン、７５９...面、７９０...燃焼室、ｇ...間隙、ＣＬ...中心軸（軸線）、Ｄ１...第１方向、Ｄ２...第２方向、Ｄ３...第３方向、Ｇ１...ガス流、Ｄｆ...先端方向、Ｄｆｒ...後端方向、Ｄｔ...対象周方向、Ｄ２３...二分方向

Claims (8)

1. 軸孔を有する筒状の絶縁体と、前記軸孔の先端側に配置される中心電極と、前記絶縁体の径方向の周囲に配置される主体金具と、前記主体金具に接合され前記中心電極の先端面との間で間隙を形成する棒状の接地電極と、を有するスパークプラグと、
   前記スパークプラグの前記中心電極と前記接地電極とのうちの前記間隙を形成する部分が露出する燃焼室の一部を形成し、Ｎ個（Ｎは１以上の整数）の吸気バルブとＭ個（Ｍは１以上の整数）の排気バルブとを有するエンジンヘッドと、
   を有する内燃機関であって、
   前記接地電極は、前記主体金具に接合されて前記主体金具から前記中心電極の先端側まで延びる軸部と、前記軸部から突出して前記間隙を形成する突出部と、を含み、
   閉じた状態の前記Ｎ個の吸気バルブと、閉じた状態の前記Ｍ個の排気バルブと、前記スパークプラグとを、前記中心電極の軸線に垂直である投影面上に投影した場合において、
   前記Ｍ個の排気バルブのＭ個のそれぞれの中心位置の重心位置から、前記Ｎ個の吸気バルブのＮ個のそれぞれの中心位置の重心位置へ向かう方向をバルブ配置方向としたとき、前記軸線から前記バルブ配置方向に向かう方向を、第１方向とし、
   前記軸線から、前記主体金具と前記接地電極との接合領域の重心である重心位置へ向かう方向を、第２方向とし、
   前記突出部が前記軸部から最大に突出する方向を突出方向としたとき、前記軸線から前記突出部の突出方向に向かう方向を、第３方向とし、
   前記軸線と前記接合領域の前記重心位置との間の距離を距離ＬＡとし、
   前記軸部の前記第２方向の厚さを厚さＬＢとし、
   前記軸部の前記第２方向と垂直な方向の幅を幅ＬＣとし、
   前記第１方向と前記第２方向との間の小さい方の角度を第１角度αとし、
   前記第１方向と前記第３方向との間の、前記第１方向から前記第２方向に前記第１角度αで向かう周方向の角度を第２角度βとしたときに、
   α＜βが満たされ、
   以下の式（１）、（２）が満たされる、内燃機関。
   

   

   
2. 請求項１に記載の内燃機関であって、
   以下の式（３）が満たされる、内燃機関。
   

   
3. 請求項１または２に記載の内燃機関であって、
   前記投影面上において、
   前記突出部の幅は、前記軸部の前記幅ＬＣよりも小さく、
   前記第２方向と前記第３方向とがなす角度は、０度より大きく１８０度よりも小さい、
   内燃機関。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の内燃機関であって、
   前記投影面上において、前記軸部からの前記突出部の前記突出方向の突出長さである第１突出長は、０．５ｍｍ以上である、
   内燃機関。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載の内燃機関であって、
   前記突出部は、さらに、前記軸部の前記中心電極側の表面である内表面から前記中心電極側に突出しており、
   前記軸部の前記内表面からの前記軸線と平行な方向の前記突出部の突出長さである第２突出長は、０．５ｍｍ以上である、
   内燃機関。
6. 請求項１から５のいずれか１項に記載の内燃機関であって、
   前記突出部の体積は、５ｍｍ^３以下であり、
   前記投影面上において、前記軸部からの前記突出部の前記突出方向の突出長さである第１突出長は、３．５ｍｍ以下である、
   内燃機関。
7. 請求項１から６のいずれか１項に記載の内燃機関であって、
   前記突出部は、前記軸部の先端部に接合されており、
   前記投影面上において、前記突出部の少なくとも一部は、前記軸部の先端面の少なくとも一部と、重なっている、
   内燃機関。
8. 請求項１から７のいずれか１項に記載の内燃機関に用いられるスパークプラグであって、
   軸孔を有する筒状の絶縁体と、前記軸孔の先端側に配置される中心電極と、前記絶縁体の径方向の周囲に配置される主体金具と、前記主体金具に接合され前記中心電極の先端面との間で間隙を形成する棒状の接地電極と、を有し、
   前記内燃機関は、前記スパークプラグの前記中心電極と前記接地電極とのうちの前記間隙を形成する部分が露出する燃焼室の一部を形成し、Ｎ個（Ｎは１以上の整数）の吸気バルブとＭ個（Ｍは１以上の整数）の排気バルブとを有するエンジンヘッドを有し、
   前記接地電極は、前記主体金具に接合されて前記主体金具から前記中心電極の先端側まで延びる軸部と、前記軸部から突出して前記間隙を形成する突出部と、を含み、
   閉じた状態の前記Ｎ個の吸気バルブと、閉じた状態の前記Ｍ個の排気バルブと、前記スパークプラグとを、前記中心電極の軸線に垂直である投影面上に投影した場合において、
   前記Ｍ個の排気バルブのＭ個のそれぞれの中心位置の重心位置から、前記Ｎ個の吸気バルブのＮ個のそれぞれの中心位置の重心位置へ向かう方向をバルブ配置方向としたとき、前記軸線から前記バルブ配置方向に向かう方向を、第１方向とし、
   前記軸線から、前記主体金具と前記接地電極との接合領域の重心である重心位置へ向かう方向を、第２方向とし、
   前記突出部が前記軸部から最大に突出する方向を突出方向としたとき、前記軸線から前記突出部の突出方向に向かう方向を、第３方向とし、
   前記軸線と前記接合領域の前記重心位置との間の距離を距離ＬＡとし、
   前記軸部の前記第２方向の厚さを厚さＬＢとし、
   前記軸部の前記第２方向と垂直な方向の幅を幅ＬＣとし、
   前記第１方向と前記第２方向との間の小さい方の角度を第１角度αとし、
   前記第１方向と前記第３方向との間の、前記第１方向から前記第２方向に前記第１角度αで向かう周方向の角度を第２角度βとしたときに、
   α＜βが満たされ、
   以下の式（４）、（５）が満たされる、スパークプラグ。
   

   

   

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