JP2016146274A - 内燃機関用の点火プラグ - Google Patents

Abstract

【課題】着火性の向上を図ることができる内燃機関用の点火プラグを提供すること。【解決手段】内燃機関用の点火プラグ１は、中心電極２、第１接地電極３、第２接地電極４を備える。中心電極２は、棒状の本体部２１と、本体部２１の先端２１ｂからプラグ軸方向Ｙに直交する方向に延出する先端延出部２２とを備えるとともに、筒状のハウジング１０に保持されている。本体部２１の先端２１ｂ及び先端延出部２２は、ハウジング１０の先端１０ａから露出している。第１接地電極３は、ハウジング１０の先端１０ａからプラグ軸方向Ｙに突出するとともに、本体部２１の先端２１ｂに対向して第１放電ギャップＧ１を形成するように本体部２１側に屈曲している。第２接地電極４は、ハウジング１０の先端１０ａからプラグ軸方向Ｙに突出するとともに、先端延出部２２と対向して第２放電ギャップＧ２を形成するように先端延出部２２側に屈曲している。【選択図】図３

Description

本発明は、内燃機関用の点火プラグに関する。

自動車等に備えられる内燃機関として、希薄燃焼により燃費向上を図るものが種々開発されている。希薄燃焼では、内燃機関の燃焼室に供給される混合気への着火性を維持するため、燃焼室内における混合気の流速を大きくする必要がある。そして、特許文献１には、かかる内燃機関用の点火プラグとして、中心電極と接地電極との間に生じた火花放電により発生した火炎核が成長することによって混合気に点火するものであって、中心電極及び接地電極の先端にプラグ径方向に延設された延設部がそれぞれ形成されたものが開示されている。この点火プラグは、当該延設部の延設方向が燃焼室内における混合気の流れ方向と一致するように設置することにより、両電極間に生じた放電を混合気の流れによって延設部の延設方向に移動させる。これにより、内燃機関における混合気の流速を大きくした場合であっても、当該放電が混合気の流れによって吹き消えることを防止している。

特開２０１１−２３３３８８号公報

しかしながら、特許文献１に開示の構成では、中心電極及び接地電極の両方に延設部が設けられているため、両電極間に生じた放電により発生した火炎核が両方の延設部に接触しやすくなっている。そのため、火炎核の熱が両方の延設部に伝播して火炎核から熱が奪われることによって冷却損失が増大することにより、火炎核の成長が妨げられて、着火性が低下するおそれがある。そのため、着火性の向上には改善の余地がある。

本発明は、かかる背景に鑑みてなされたもので、着火性の向上が図られる内燃機関用の点火プラグを提供しようとするものである。

本発明の一態様は、棒状の本体部と、該本体部の先端からプラグ軸方向に直交する方向に延出する先端延出部とを備える中心電極と、
該中心電極を保持するとともに、プラグ軸方向の先端から上記本体部の先端及び上記先端延出部を露出させる筒状のハウジングと、
該ハウジングの先端からプラグ軸方向に突出するとともに、上記本体部の先端に対向して第１放電ギャップを形成するように上記本体部側に屈曲した第１接地電極と、
上記ハウジングの先端からプラグ軸方向に突出するとともに、上記先端延出部と対向して第２放電ギャップを形成するように上記先端延出部側に屈曲した第２接地電極と、
を備えることを特徴とする内燃機関用の点火プラグにある。

上記内燃機関用の点火プラグにおいては、中心電極の本体部の先端と第１接地電極との間に形成された第１放電ギャップに火花放電が発生する。そして、当該点火プラグを中心電極の先端延出部の延出方向と燃焼室内における混合気の流れ方向とが一致するように内燃機関に設置することにより、当該放電は混合気の流れによって第１接地電極と先端延出部との間から先端延出部の延出方向に引き伸ばされる。そして、第２接地電極と先端延出部との間に形成された第２放電ギャップ近傍まで引き伸ばされると、当該放電は吹き消えする前に第１接地電極から第２接地電極に乗り移り、先端延出部と第２接地電極との間、すなわち第２放電ギャップに放電が維持されることとなる。これにより、混合気の流れによる放電の吹き消えが防止される。そして、中心電極には混合気の流れ方向に延びる先端延出部が設けられているものの、第１接地電極と第２接地電極とが別体で設けられており、第１接地電極と第２接地電極との間には流れ方向に延びる延出部は設けられていない。そのため、従来のように延設部が中心電極及び接地電極の両方に設けられている場合に比べて、放電により生じる火炎核から熱が奪われにくくなる。その結果、火炎核の成長が促されて、着火性の向上を図ることができる。

以上のごとく、本発明によれば、着火性の向上を図ることができる内燃機関用の点火プラグを提供することができる。

実施例１における、内燃機関用の点火プラグの正面図。 実施例１における、内燃機関用の点火プラグの底面図。 図２における、III-III線位置断面一部拡大図。 実施例１の変形例における、内燃機関用の点火プラグの底面図。 試験例における、内燃機関用の点火プラグの底面図。 試験例における、Ａ／Ｆ限界と第２接地電極の接続部位置との関係を示す図。 比較例における、内燃機関用の点火プラグの底面図。 試験例及び比較例における、Ａ／Ｆ限界を表す図。 実施例２における、図２のIII-III線位置相当の断面一部拡大図。 実施例２の変形例における、図２のIII-III線位置相当の断面一部拡大図。 実施例３における、内燃機関用の点火プラグの底面図。 図１１における、XII-XII線位置断面一部拡大図。

本発明の内燃機関用の点火プラグは、自動車等に備えられる内燃機関に使用することができる。
尚、本明細書においては、自動車の内燃機関の燃焼室に挿入される側を先端側といい、その反対側を基端側というものとする。また、点火プラグの軸方向をプラグ軸方向というものとする。

（実施例１）
本発明の実施例に係る内燃機関用の点火プラグにつき、図１〜図３を用いて説明する。
本例の内燃機関用の点火プラグ１（以下、「点火プラグ１」ともいう。）は、中心電極２と、ハウジング１０と、第１接地電極３と、第２接地電極４とを備える。
中心電極２は、棒状の本体部２１と、本体部２１の先端２１ｂからプラグ軸方向Ｙに直交する方向Ｘ１に延出される先端延出部２２とを備える。
ハウジング１０は、筒状をなしており、中心電極２を保持するとともに、プラグ軸方向Ｙの先端１０ａから本体部２１の先端２１ｂ及び先端延出部２２を露出させる。
第１接地電極３は、ハウジング１０の先端１０ａからプラグ軸方向Ｙに突出するとともに、本体部２１の先端２１ｂに対向して第１放電ギャップＧ１を形成するように本体部２１側に屈曲している。
第２接地電極４は、ハウジング１０の先端１０ａからプラグ軸方向Ｙに突出するとともに、先端延出部２２と対向して第２放電ギャップＧ２を形成するように先端延出部２２側に屈曲している。

以下、本例の点火プラグ１について、詳述する。
図１に示すように、本例では、ハウジング１０は、プラグ軸方向Ｙに延びる筒状を成しており、ハウジング１０の外周面には内燃機関（図示せず）に螺合するための取付ネジ部１１が形成されている。そして、点火プラグ１は、ねじ切りされた取付ネジ部１１を介して内燃機関に取り付けられる。ハウジング１０のプラグ軸方向Ｙの先端側Ｙ１の先端１０ａはハウジング１０におけるプラグ軸方向Ｙの先端１０ａは、図２に示すように環状を成しており、ハウジング１０のプラグ軸方向Ｙの先端側Ｙ１は開口している。

図１に示すように、中心電極２の本体部２１は、筒状の絶縁碍子５の内側に挿通されている。本体部２１におけるプラグ軸方向Ｙの先端側Ｙ１の先端２１ｂは、絶縁碍子５から先端側Ｙ１に突出している。本体部２１の先端２１ｂには中心電極側金属チップ２３が取り付けられている。

また、図２に示すように、中心電極２の先端延出部２２は、先端２１ｂからプラグ軸方向Ｙに直交する延出方向Ｘ１に延出した棒状又は長板状に形成されている。先端延出部２２を先端２１ｂに接合する方法として、レーザや抵抗溶接などを採用することができる。先端延出部２２の一部又は全部の形成材料として、ニッケル基合金、イリジウム、白金などの貴金属を採用することができる。そして、先端延出部２２における延出方向Ｘ１の端部である延出端部２２１はプラグ軸方向Ｙから見てハウジング１０の先端１０ａと重なっている。先端延出部２２の中心を通って延出方向Ｘ１に延びる仮想直線を先端延出部２２の中心線２２ａというものとする。

図２、図３に示すように、第１接地電極３は、第１接地電極支柱部３１と第１接地電極対向部３２とを備える。第１接地電極支柱部３１は、ハウジング１０の先端１０ａからプラグ軸方向Ｙに延設されている。第１接地電極対向部３２は、第１接地電極支柱部３１の先端３１ａから中心電極２の軸心２１ａと交差するように屈曲されている。本例では、図２に示すように、プラグ軸方向Ｙから見て、第１接地電極対向部３２は、先端延出部２２の中心線２２ａと直交している。第１接地電極対向部３２には、中心電極側金属チップ２３と対向する位置に接地電極側金属チップ３３が設けられている。そして、図３に示すように、中心電極側金属チップ２３と接地電極側金属チップ３３とは所定距離Ｄ１だけ離隔して、第１放電ギャップＧ１が形成されている。すなわち、プラグ軸方向Ｙにおける第１放電ギャップＧ１の長さがＤ１となっている。

図２、図３に示すように、第２接地電極４はプラグ軸方向Ｙから見て第１接地電極３よりも先端延出部２２の延出方向Ｘ１側に位置している。第２接地電極４は、第２接地電極支柱部４１と第２接地電極対向部４２とを備える。第２接地電極支柱部４１は、ハウジング１０の先端１０ａからプラグ軸方向Ｙに延設されている。第２接地電極対向部４２は、図２に示すように、プラグ軸方向Ｙから見て、先端延出部２２の中心線２２ａと交差するように、第２接地電極支柱部４１のプラグ軸方向Ｙの先端から先端延出部２２側に屈曲されている。

図２に示すように、先端延出部２２における延出方向Ｘ１の先端である延出端部２２１は、プラグ軸方向Ｙから見て、ハウジング１０の先端１０ａと重なっているとともに、図３に示すように、第２接地電極４の第２接地電極対向部４２と所定距離Ｄ２だけ離隔して対向して、第２放電ギャップＧ２を形成している。すなわち、プラグ軸方向Ｙにおける第２放電ギャップＧ２の長さがＤ２となっている。本例では、プラグ軸方向Ｙにおける第２放電ギャップＧ２の長さＤ２は、プラグ軸方向Ｙにおける第１放電ギャップＧ１の長さＤ１よりも大きくなっている。延出方向Ｘ１における接地電極側金属チップ３３と第２接地電極対向部４２との距離Ｌは、点火プラグ１のプラグ径の大きさなどを考慮して適宜決定できるが、本例では４．０ｍｍとなっている。

図３に示すように、本体部２１の軸心２１ａと先端延出部２２の中心線２２ａとを含む断面において、第２接地電極４における第２接地電極対向部４２の断面積Ｓ２は、第１接地電極３における第１接地電極対向部３２の断面積Ｓ１よりも小さくなっている。

図２に示すように、第２接地電極４は、プラグ軸方向Ｙから見て第１接地電極３よりも先端延出部２２の延出方向Ｘ１に位置しているとともに、第２接地電極４とハウジング１０の先端１０ａとの接続部４３は、プラグ軸方向Ｙから見て、本体部２１の軸心２１ａを中心とする中心角θが先端延出部２２の中心線２２ａを中央として２０°以上となる範囲Ｐ内に収まっている。範囲Ｐについて詳細に説明すると、まず、図２に示すように、中心線２２ａを基準（θ＝０°）として軸心２１ａを中心とする中心角θが２０°となる位置が仮想直線Ｐａ、Ｐｃで示され、中心角θが１８０°となる位置が仮想直線Ｐｂ、Ｐｄで示される。そして、上記範囲Ｐは、中心線２２ａよりも第１接地電極支柱部３１が設けられる側であって仮想直線Ｐａから仮想直線Ｐｂまでの範囲Ｐ１と、中心線２２ａよりも第１接地電極支柱部３１と反対側であって仮想直線Ｐｃから仮想直線Ｐｄまでの範囲Ｐ２とからなる。接続部４３は当該範囲Ｐ１又はＰ２内に収まっており、本例では、接続部４３は範囲Ｐ１内に収まっている。すなわち、中心角θが２０°未満の範囲（仮想直線Ｐａと仮想直線Ｐｃとで囲まれた範囲内）には、接続部４３は位置していない。

図３に示すように、第２接地電極４における先端延出部２２との対向部である第２接地電極対向部４２のプラグ径方向の長さＷ２は、第２接地電極４とハウジング１０の先端１０ａとの接続部４３のプラグ径方向の長さＷ１よりも小さい。本例では、第２接地電極４における第２接地電極支柱部４１は、プラグ軸方Ｙの先端側Ｙ１に向かうにつれて細くなっている。

次に、本例の点火プラグ１における作用効果について、詳述する。
本例の内燃機関用の点火プラグ１によれば、中心電極２の本体部２１の先端２１ｂと第１接地電極３との間に形成された第１放電ギャップＧ１において火花放電が発生する。そして、点火プラグ１を中心電極２の先端延出部２２の延出方向Ｘ１が燃焼室内の混合気の流れの方向と一致するように内燃機関に設けることにより、混合気の流れによって、当該放電は先端延出部２２の延出方向Ｘ１に引き伸ばされる。そして、第２接地電極４と先端延出部２２との間に形成された第２放電ギャップＧ２近傍まで引き伸ばされると、当該放電は第１接地電極３から第２接地電極４に乗り移り、先端延出部２２と第２接地電極４との間、すなわち第２放電ギャップＧ２に放電が維持されることとなる。これにより、混合気の流れによる放電の吹き消えが防止される。そして、中心電極２には混合気の流れ方向に延びる先端延出部２２が設けられているものの、第１接地電極３と第２接地電極４とが別体で設けられており、第１接地電極３と第２接地電極４との間には流れ方向に延びる延出部は設けられていないため、従来のように延設部が中心電極及び接地電極の両方に設けられている場合に比べて、放電により生じる火炎核から熱が奪われにくくなる。その結果、火炎核の成長が促されて、着火性の向上を図ることができる。

本例では、第１接地電極３はプラグ軸方向Ｙから見て先端延出部２２と直交している。これにより、先端延出部２２の延出方向Ｘ１と燃焼室内の混合気の流れの方向とが一致するように本例の内燃機関用の点火プラグ１を内燃機関に設けることにより、第１接地電極３が混合気の流れを阻害することを抑制できる。その結果、放電は混合気の流れによって先端延出部２２に沿って第１ギャップＧ１から第２ギャップＧ２の方向へ移動しやすくなるため、吹き消えが一層防止されて、着火性の向上に寄与する。なお、設計上の公差や、成形時のバラつきなどによって、プラグ軸方向Ｙから見て第１接地電極３と先端延出部２２とが厳密には直交していない場合であっても、上記作用効果を奏する範囲であれば、両者が実質的に直交しているものとみなすものとする。

本例では、第２接地電極４は、プラグ軸方向Ｙから見て第１接地電極３よりも先端延出部２２の延出方向Ｘ１に位置している。これにより、プラグ軸方向Ｙから見て第１接地電極３よりも先端延出部２２の延出方向Ｘ１と反対側に位置している場合に比べて、先端延出部２２と対向するように屈曲された第２接地電極対向部４２の長さを短くすることができる。その結果、第２接地電極対向部４２の熱容量を抑制することができ、着火性の向上が図られる。

さらに、本例では、第２接地電極４は、プラグ軸方向Ｙから見て第１接地電極３よりも先端延出部２２の延出方向Ｘ１に位置しているとともに、第２接地電極４とハウジング１０の先端１０ａとの接続部４３は、プラグ軸方向Ｙから見て、本体部２１の軸心２１ａを中心とする中心角θが先端延出部２２の中心線２２ａを中央として２０°以上となる範囲Ｐに収まっている。これにより、第２接地電極４が先端延出部２２から離隔することとなるため、混合気の流れを阻害することを抑制することができる。その結果、放電は混合気の流れによって先端延出部２２に沿って第１ギャップＧ１から第２ギャップＧ２の方向へ移動しやすくなるため、吹き消えが一層防止されて、着火性が向上する。

なお、本例では、上記範囲Ｐにおいて、接続部４３は先端延出部２２の中心線２２ａよりも、第１接地電極支柱部３１が位置する側の範囲Ｐ１に収まっていることとしたが、図４に示すように、接続部４３が、プラグ軸方向Ｙから見て、中心線２２ａよりも第１接地電極支柱部３１が位置する側と反対側の範囲Ｐ２に収まっていることとしてもよい。この場合にも、本例の場合と同様に、放電は混合気の流れによって先端延出部２２に沿って第１ギャップＧ１から第２ギャップＧ２の方向へ移動しやすくなるため、吹き消えが一層防止されて、着火性が向上する。

本例では、第１接地電極３における第１接地電極対向部３２の屈曲方向と、第２接地電極４における第２接地電極対向部４２の屈曲方向とが平行となっている。これにより、両者を屈曲させる工程を一括して行うことができる。また、それぞれを別に屈曲させる場合には両者の干渉が低減される。これらにより、第１接地電極３及び第２接地電極４を形成する際の作業性が向上する。

本例では、先端延出部２２における延出方向Ｘ１の先端（延出端部２２１）は、プラグ軸方向Ｙから見て、ハウジング１０の先端１０ａと重なっているとともに、第２接地電極４と対向して第２放電ギャップＧ２を形成している。これにより、第１放電ギャップＧ１と第２放電ギャップＧ２とが互いに離隔することとなるため、先端延出部２２に沿って移動する放電の移動距離を長くすることができる。その結果、放電により生じる火炎が燃焼室内に伸長しやすくなり、着火性を一層向上することができる。

本例では、本体部２１の軸心２１ａと先端延出部２２の中心線２２ａとを含む断面における第２接地電極４の断面積Ｓ２が、当該断面における第１接地電極３の断面積Ｓ１よりも小さい。これにより、第２接地電極４は比較的細くなるため、第２接地電極４の熱容量が小さくなる。その結果、第２接地電極４は昇温されやすくなり、放電により生じる火炎核における冷却損失が低減され、着火性が向上する。

本例では、第２接地電極４における先端延出部２２との対向部である第２接地電極対向部４２のプラグ径方向の長さ（幅）Ｗ２は、第２接地電極４とハウジング１０の先端１０ａとの接続部４３のプラグ径方向の長さ（幅）Ｗ１よりも小さい。これにより、第２接地電極対向部４２の幅Ｗ２を、接続部４３の幅Ｗ１と同じにした場合に比べて、第２接地電極対向部４２が小さくなるため、第２接地電極４の熱容量が小さくなる。そして、接続部４３の幅Ｗ１は第２接地電極対向部４２の幅Ｗ２よりも大きくなるため、第２接地電極４の剛性を確保することができる。したがって、第２接地電極４の熱容量を小さくしたことによる冷却損失の低減と、第２接地電極４の剛性確保による破損防止とを両立することができる。

本例では、プラグ軸方向Ｙにおける第２放電ギャップＧ２の長さＤ２は、プラグ軸方向Ｙにおける第１放電ギャップＧ１の長さＤ１よりも大きい。これにより、第１放電ギャップＧ１に積極的に放電を開始させつつ、先端延出部２２によって当該放電を混合気の流れに沿って伸展させることが容易となる。その結果、混合気の着火性を向上させることができる。

以上のごとく、本例によれば、着火性の向上を図ることができる内燃機関用の点火プラグ１を提供することができる。

（Ａ／Ｆ限界の確認試験）
図５（ａ）に示すように、試験例の内燃機関用の点火プラグ１００において、プラグ軸方向Ｙから見て第１接地電極３よりも先端延出部２２の延出方向Ｘ１に位置した第２接地電極４の接続部４３の位置を変化させた場合の着火性の変化について、Ａ／Ｆ（空燃比）限界の比較試験を行った。なお、Ａ／Ｆ限界は、正常な燃焼が行われるための空燃比（Air Fuel ratio）を指す。Ａ／Ｆ限界が大きいほど、燃焼性能に優れている。本評価においては、燃焼変動率（図示平均有効圧力の標準偏差を平均値で除した値）が５％以下となるときを正常な燃焼とし、このときのＡ／ＦをＡ／Ｆ限界とする。

試験は以下の通り行った。まず、内燃機関用の点火プラグ１００を、内燃機関の燃焼室内における混合気の流れが先端延出部２２の延出方向Ｘ１と一致するように燃焼室に設置した。そして、延出方向Ｘ１における接地電極側金属チップ３３と第２接地電極対向部４２との距離Ｌ＝４ｍｍ、エンジン排気量２０００ｃｃ、エンジン回転数３０００ｒｐｍ、ＩＭＥＰ（図示平均有効圧力）＝５００ｋＰａの条件下において、接続部４３の形成位置を規定する中心角αが０°、１０°、１５°、２０°、２５°、３０°、４０°、５０°のそれぞれの場合についてＡ／Ｆの限界値を算出し、図６にグラフ化した。

図５（ａ）に示すように、本試験において、試験例の内燃機関用の点火プラグ１００における接続部４３の位置を規定する中心角αは、プラグ軸方向Ｙから見て、軸心２１ａを通って接続部４３に接する仮想直線のうち、中心線２２ａに近い側の仮想直線α１と、当該仮想直線α１と中心線２２ａに対称な仮想直線α２とがなす角である。したがって、中心角αは、プラグ軸方向Ｙから見て、本体部２１の軸心２１ａを中心とし、先端延出部２２の中心線２２ａを中央として周方向に対称に広がる範囲を規定している。なお、中心角αが０°である場合とは、図５（ｂ）に示すように、プラグ軸方向Ｙから見て、先端延出部２２の延出方向Ｘ１への延長線上に接続部４３が形成されている場合をいう。

図６に示すように、中心角αが０°〜１５°におけるＡ／Ｆの限界値は２０．０〜２１．５であり、中心角αが２０°〜５０°におけるＡ／Ｆの限界値は２３．８〜２４．１であった。このように、第２接地電極４の接続部４３の形成位置を中心角αが２０°〜５０°である範囲内とした場合におけるＡ／Ｆの限界値は、中心角αが０°〜１５°である範囲内とした場合におけるＡ／Ｆの限界値に比べて、有意に高いことが確認された。

そして、かかる有意な差が得られた要因として、中心角αが０°〜１５°の範囲では、先端延出部２２の延出方向Ｘ１に向かう混合気の流れが、第２接地電極４の第２電極支柱部４１によって阻害されやすいことにより、放電によって生じた火炎が十分に伸長できず、十分な着火性が得られなかったと考えられる。

一方、中心角αが２０°〜５０°の範囲では、先端延出部２２の延出方向Ｘ１である混合気の流れが、第２接地電極４の第２電極支柱部４１によって阻害されにくいことから、放電により生じた火炎が混合気の流れに乗って十分に伸長して、高い着火性が得られたと考えられる。

そして、プラグ軸方向Ｙから見て第２接地電極４が第１接地電極３よりも先端延出部２２の延出方向Ｘ１に位置した点火プラグ１００において、中心角αが５０°より大きい範囲では、中心角αが２０°〜５０°の場合よりも第２接地電極４の第２電極支柱部４１によって混合気の流れが阻害されにくい。そのため、中心角αが５０°より大きい範囲におけるＡ／Ｆの限界値も、中心角αが２０°〜５０°の場合と同様の傾向を示すことが推測できる。

次に、接続部４３が、プラグ軸方向Ｙから見て、先端延出部２２の中心線２２ａよりも、第１接地電極支柱部３１が位置する側に位置する場合（図５（ａ）参照）と、中心線２２ａよりも第１接地電極支柱部３１が位置する側と反対側に位置する場合（図５（ｃ）参照）とによって、Ａ／Ｆの限界値に差異が生じるか検証した。

図６において、接続部４３が、プラグ軸方向Ｙから見て、先端延出部２２の中心線２２ａよりも、第１接地電極支柱部３１が位置する側に位置する場合（図５（ａ）参照）を試験例Ａとし、中心線２２ａよりも第１接地電極支柱部３１が位置する側と反対側に位置する場合（図５（ｃ）参照）を試験例Ｂとした。試験例Ａ及び試験例Ｂのいずれの場合も、中心角αは２０°としてＡ／Ｆの限界値を検出し、図７に示す従来の点火プラグ９００におけるＡ／Ｆの限界値と比較した。なお、中心角α以外の試験条件は上述の場合と同様とした。

図７に示すように、比較例としての従来の点火プラグ９００は、第２接地電極４を備えておらず、中心電極９２に先端延出部２２も備えていない。そして、接地電極９３は、接地電極支柱部９３１と、接地電極支柱部９３１の先端において中心電極９２の軸心９ａと交差するように屈曲された接地電極対向部９３２とを備える。接地電極対向部９３２には軸心９ａに平行な方向から見て、軸心９ａ上に接地電極側金属チップ９３ａが設けられている。そして、軸心９ａに平行な方向から見て、接地電極側金属チップ９３ａと中心電極９２の先端に設けられた中心電極側金属チップ９２ａとが重なるように対向しており、両者の間に両者間に放電が生じるように構成されている。

図８に示すように、試験例ＡのＡ／Ｆの限界値は２３．８であり、試験例ＢのＡ／Ｆの限界値は２４．０であった。一方、比較例のＡ／Ｆの限界値は１９．５であった。すなわち、試験例Ａと試験例ＢのＡ／Ｆの限界値に有意な差はなく、いずれも比較例よりも高い値であった。したがって、接続部４３が、プラグ軸方向Ｙから見て、先端延出部２２の中心線２２ａよりも、第１接地電極支柱部３１が位置する側に位置する場合（図５（ａ）参照）と、中心線２２ａよりも第１接地電極支柱部３１が位置する側と反対側に位置する場合（図５（ｃ）参照）とによって、Ａ／Ｆの限界値に有意な差異はなく、いずれの場合でも、同等の作用効果をすることが検証された。

以上の両試験結果から、プラグ軸方向Ｙから見て第２接地電極４が第１接地電極３よりも先端延出部２２の延出方向Ｘ１に位置した点火プラグ１００において、第２接地電極４の接続部４３は中心角αが２０°以上である範囲内に収まっていることにより、着火性が向上されることを確認した。

（実施例２）
本例の内燃機関用の点火プラグ１は、図９に示すように、先端延出部２２は延出方向Ｘ１における中間部に段差部２２２を備え、実施例１における先端延出部２２（図３参照）と比べて先端部２２１がプラグ軸方向Ｙの先端側Ｙ１に位置している。また、本例では、第２接地電極対向部４２の先端延出部２２に対向する対向部４２ａには、接地電極側金属チップ４４が設けられている。その他の構成要素は実施例１の場合と同様であり、本例においても実施例１の場合と同一の符号を用いてその説明を省略する。

本例によれば、燃焼室内を対流する混合気は、先端延出部２２の延出方向Ｘ１に沿って流れる際に、図９において矢印Ｒで示すように、段差部２２２によって燃焼室の中央側に向かうこととなる。そして、放電により生じた火炎も矢印Ｒで示す混合気の流れに乗って燃焼室の中央側に向かうこととなる。その結果、当該火炎が燃焼室内に伸長されやすくなり、着火性が一層向上する。なお、本例においても、実施例１の場合と同等の作用効果を奏する。

本例では、先端延出部２２は段差部２２２を備えることとしたが、これに替えて、図１０に示すように、先端延出部２２のプラグ先端側Ｙ１の面２２ｂが、延出方向Ｘ１に向かって第２接地電極４に近づくにつれてプラグ先端側Ｙ１に向かうように傾斜していてもよい。そして、当該変形例では、先端延出部２２は延出方向Ｘ１に向かって第２接地電極４に近づくにつれてプラグ軸方向Ｙにおける厚さが大きくなっているとともに、先端延出部２２の延出端部２２１におけるプラグ軸方向Ｙの先端側Ｙ１の対向面２２１ａは、第２接地電極対向部４２と平行な面となっている。当該変形例においても、実施例２の場合と同等の作用効果を奏する。また、対向面２２１ａが第２接地電極対向部４２と平行な面となっているため、両者間に生じる放電による対向面２２１ａの消耗が局所的に生じることが防止される。

（実施例３）
本例の内燃機関用の点火プラグ１では第２接地電極４が、実施例１の場合（図３参照）に比べて、図１１、図１２に示すように、プラグ軸方向Ｙから見て、ハウジング１０の先端１０ａにおいて第１接地電極３に近い位置に形成されている。そして、本例では、図１１に示すように、第１接地電極３における第１接地電極対向部３２の屈曲方向Ｚ１と、第２接地電極４における第２接地電極対向部４２の屈曲方向Ｚ２とが平行となっておらず、両者の屈曲方向が交差することとなっている。その他の構成要素は実施例１の場合と同様であり、本例においても実施例１の場合と同一の符号を用いてその説明を省略する。

本例によれば、第２接地電極４が実施例１の場合に比べて、第１接地電極３に近い位置に形成されているため、第２接地電極４による混合気の流れの阻害が一層低減される。これにより、放電により生じた火炎が混合気の流れによって伸長されやすくなり、着火性が一層向上する。なお、本例においても、実施例１における第１接地電極対向部３２の屈曲方向Ｚ１と、第２接地電極対向部４２の屈曲方向Ｚ２とが平行であることによる作用効果を除いて、実施例１の場合と同等の作用効果を奏する。

１ 内燃機関用の点火プラグ
１０ ハウジング
１０ａ 先端
２ 中心電極
２１ 本体部
２２ 先端延出部
２２１ 延出端部
３ 第１接地電極
３１ 第１接地電極支柱部
３２ 第１接地電極対向部
４ 第２接地電極
４１ 第２接地電極支柱部
４２ 第２接地電極対向部
４３ 接続部

Claims (8)

1. 棒状の本体部（２１）と、該本体部（２１）の先端（２１ｂ）からプラグ軸方向（Ｙ）に直交する方向に延出する先端延出部（２２）とを備える中心電極（２）と、
   該中心電極（２）を保持するとともに、プラグ軸方向（Ｙ）の先端（１０ａ）から上記本体部（２１）の先端（２１ｂ）及び上記先端延出部（２２）を露出させる筒状のハウジング（１０）と、
   該ハウジング（１０）の先端（１０ａ）からプラグ軸方向（Ｙ）に突出するとともに、上記本体部（２１）の先端（２１ｂ）に対向して第１放電ギャップ（Ｇ１）を形成するように上記本体部（２１）側に屈曲した第１接地電極（３）と、
   上記ハウジング（１０）の先端（１０ａ）からプラグ軸方向（Ｙ）に突出するとともに、上記先端延出部（２２）と対向して第２放電ギャップ（Ｇ２）を形成するように上記先端延出部（２２）側に屈曲した第２接地電極（４）と、
   を備えることを特徴とする内燃機関用の点火プラグ（１）。
2. 上記第１接地電極（３）は、プラグ軸方向（Ｙ）から見て上記先端延出部（２２）と直交していることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関用の点火プラグ（１）。
3. 上記第２接地電極（４）は、プラグ軸方向（Ｙ）から見て上記第１接地電極（３）よりも上記先端延出部（２２）の延出方向（Ｘ１）に位置していることを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関用の点火プラグ（１）。
4. 上記第２接地電極（４）と上記ハウジング（１０）の先端（１０ａ）との接続部（４３）は、プラグ軸方向（Ｙ）から見て、上記本体部（２１）の軸心（２１ａ）を中心とする中心角（θ）が上記先端延出部（２２）の中心線（２２ａ）を中央として２０°以上となる範囲に収まっていることを特徴とする請求項３に記載の内燃機関用の点火プラグ（１）。
5. 上記先端延出部（２２）における延出方向（Ｘ１）の先端（２２１）は、プラグ軸方向（Ｙ）から見て、上記ハウジング（１０）の先端（１０ａ）と重なっているとともに、上記第２接地電極（４）と対向して上記第２放電ギャップ（Ｇ２）を形成していることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の内燃機関用の点火プラグ（１）。
6. 上記本体部（２１）の軸心（２１ａ）と上記先端延出部（２２）の中心線（２２ａ）とを含む断面における上記第２接地電極（４）の断面積（Ｓ２）が、上記断面における上記第１接地電極（３）の断面積（Ｓ１）よりも小さいことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の内燃機関用の点火プラグ（１）。
7. 上記第２接地電極（４）における上記先端延出部（２２）との対向部（４２）のプラグ径方向の長さ（Ｗ２）は、上記第２接地電極（４）と上記ハウジング（１０）の先端（１０ａ）との接続部（４３）のプラグ径方向の長さ（Ｗ１）よりも小さいことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の内燃機関用の点火プラグ（１）。
8. プラグ軸方向（Ｙ）における上記第２放電ギャップ（Ｇ２）の長さ（Ｄ２）は、プラグ軸方向（Ｙ）における上記第１放電ギャップ（Ｇ１）の長さ（Ｄ１）よりも大きいことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の内燃機関用の点火プラグ（１）。

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