JP2023016621A - 内燃機関用のスパークプラグ及び内燃機関 - Google Patents

Abstract

【課題】プレイグニッションを抑制することができる内燃機関用のスパークプラグ及び内燃機関を提供すること。【解決手段】絶縁碍子３と中心電極４とハウジング２と接地電極６とプラグカバー５とを有する内燃機関用のスパークプラグ１。接地電極６は固定端部６１から副燃焼室５０内に突出している。プラグカバー５には噴孔（５１）が形成されている。下記の仮想平面Ｐによってスパークプラグ１を第一プラグ部１１と第二プラグ部１２とに２分割したとき、噴孔５１の少なくとも一つは、第一プラグ部１１に形成されていると共に、噴孔軸５１１Ｌが接地電極６を通過するように形成された第一噴孔５１１である。仮想平面Ｐは、プラグ軸方向Ｚから見て、固定端部６１の中心とプラグ中心軸Ｃとを結ぶ仮想直線Ｑに直交すると共にプラグ中心軸Ｃを含む平面である。第一プラグ部１１に接地電極６の固定端部６１が配されている。【選択図】図１

Description

本発明は、内燃機関用のスパークプラグ及び内燃機関に関する。

副燃焼室を備えたスパークプラグが、例えば特許文献１に開示されている。特許文献１に開示されたスパークプラグにおいては、火炎ジェットの向きを考慮して、プラグカバーに形成した噴孔の向きを規定している。

特開２０２０－９７４７号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示のスパークプラグにおいては、副燃焼室内に流入する気流については特に考慮されていない。一方、副燃焼室内に配された接地電極が過熱されると、プレイグニッションを招きやすくなるおそれが懸念される。

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、プレイグニッションを抑制することができる内燃機関用のスパークプラグ及び内燃機関を提供しようとするものである。

本発明の一態様は、筒状の絶縁碍子（３）と、
該絶縁碍子の内周側に保持されると共に該絶縁碍子から先端側に突出した中心電極（４）と、
上記絶縁碍子を内周側に保持する筒状のハウジング（２）と、
上記中心電極との間に放電ギャップ（Ｇ）を形成する接地電極（６）と、
上記放電ギャップが配される副燃焼室（５０）を覆うよう上記ハウジングの先端部に設けられたプラグカバー（５）と、を有する内燃機関用のスパークプラグ（１）であって、
上記接地電極は、上記副燃焼室の外周側において上記ハウジング又は上記プラグカバーに固定された固定端部（６１）から上記副燃焼室内に突出しており、
上記プラグカバーには、上記副燃焼室と外部とを連通させる噴孔（５１）が形成されており、
下記の仮想平面（Ｐ）によって上記スパークプラグを第一プラグ部（１１）と第二プラグ部（１２）とに２分割したとき、
上記噴孔の少なくとも一つは、上記第一プラグ部に形成されていると共に、噴孔軸（５１１Ｌ）が上記接地電極を通過するように形成された第一噴孔（５１１）であり、
上記仮想平面は、プラグ軸方向（Ｚ）から見て、上記固定端部の中心とプラグ中心軸（Ｃ）とを結ぶ仮想直線（Ｑ）に直交すると共にプラグ中心軸を含む平面であり、上記第一プラグ部に上記接地電極の上記固定端部が配されている、内燃機関用のスパークプラグにある。

上記内燃機関用のスパークプラグは、上記噴孔の少なくとも一つとして、上記第一プラグ部に形成されていると共に、噴孔軸が上記接地電極を通過するように形成された第一噴孔を有する。それゆえ、第一噴孔から副燃焼室に流入した気流が、接地電極に衝突しやすい。これにより、接地電極の過熱を抑制し、プレイグニッションを抑制することができる。

以上のごとく、上記態様によれば、プレイグニッションを抑制することができる内燃機関用のスパークプラグ及び内燃機関を提供することができる。
なお、特許請求の範囲及び課題を解決する手段に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

実施形態１における、スパークプラグの先端部付近のプラグ中心軸に沿った断面図であって、図２のＩ－Ｉ線矢視断面図。 図１のII－II線矢視断面図。 図２のIII－III線矢視断面図。 実施形態１における、延長領域を示したスパークプラグの先端部付近の断面図。 実施形態１における、流入気流を示したスパークプラグの先端部付近の断面図。 図５のVI－VI線矢視断面相当の説明図。 実施形態２における、スパークプラグの先端部付近のプラグ中心軸に沿った断面図。 実施形態３における、スパークプラグの先端部付近のプラグ中心軸に沿った断面図であって、図９のVIII－VIII線矢視断面図。 図８のIX－IX線矢視断面図。 図９のＸ矢視正面相当図であって、副燃焼室内の気流を示す説明図。 実施形態４における、プラグ軸方向に直交する平面による、スパークプラグの先端部付近の断面図。 実施形態５における、プラグ軸方向に直交する平面による、スパークプラグの先端部付近の断面図。 実施形態６における、プラグ軸方向に直交する平面による、スパークプラグの先端部付近の断面図。 実施形態７における、プラグ軸方向に直交する平面による、スパークプラグの先端部付近の断面図。 実施形態８における、プラグ軸方向に直交する平面による、スパークプラグの先端部付近の断面図。 実施形態９における、内燃機関の断面説明図。 実施形態９における、主燃焼室に形成された気流の向きを説明する、内燃機関を先端側から見た説明図。

（実施形態１）
内燃機関用のスパークプラグに係る実施形態について、図１～図６を参照して説明する。
本形態のスパークプラグ１は、図１～図３に示すごとく、筒状の絶縁碍子３と、中心電極４と、筒状のハウジング２と、接地電極６と、プラグカバー５と、を有する。

中心電極４は、絶縁碍子３の内周側に保持されると共に絶縁碍子３から先端側に突出している。ハウジング２は、絶縁碍子３を内周側に保持する。接地電極６は、中心電極４との間に放電ギャップＧを形成する。プラグカバー５は、放電ギャップＧが配される副燃焼室５０を覆うようハウジング２の先端部に設けられている。

接地電極６は、副燃焼室５０の外周側においてハウジング２又はプラグカバー５に固定されている。接地電極６は、その固定端部６１から副燃焼室５０内に突出している。プラグカバー５には、副燃焼室５０と外部とを連通させる噴孔５１が形成されている。

図２に示すごとく、下記の仮想平面Ｐによって上記スパークプラグを第一プラグ部１１と第二プラグ部１２とに２分割する。このとき、噴孔５１の少なくとも一つは、第一プラグ部１１に形成されていると共に、噴孔軸５１１Ｌが接地電極６を通過するように形成された第一噴孔５１１である。

仮想平面Ｐは、プラグ軸方向Ｚから見て、固定端部６１の中心とプラグ中心軸Ｃとを結ぶ仮想直線Ｑに直交すると共にプラグ中心軸Ｃを含む平面である。また、第一プラグ部１１に接地電極６の固定端部６１が配されている。すなわち、第一プラグ部１１と第二プラグ部１２とのうち、固定端部６１が配された側が第一プラグ部１１である。

本形態のスパークプラグ１は、例えば、自動車、コージェネレーション等の内燃機関における着火手段として用いることができる。スパークプラグ１のプラグ軸方向Ｚの一端が、内燃機関の主燃焼室に配置される。プラグ軸方向Ｚにおいて、主燃焼室に露出する側を先端側、その反対側を基端側というものとする。また、スパークプラグ１の中心軸（すなわちプラグ中心軸Ｃ）に直交する方向を、プラグ径方向というものとする。また、プラグ中心軸Ｃを中心とした円周に沿った方向をプラグ周方向というものとする。

本形態において、噴孔５１は４個形成されている。図２に示すごとく、４個の噴孔５１は、プラグ周方向において等間隔に配設されている。なお、複数の噴孔５１を等間隔ではない配置とすることも可能である。４個の噴孔５１のうちの２個が、第一プラグ部１１に形成されている。そして、本形態において、第一プラグ部１１に形成された２つの噴孔５１のいずれもが、第一噴孔５１１である。つまり、この２つの第一噴孔５１１の噴孔軸５１１Ｌのいずれもが、接地電極６を通過する。本形態において、２個の第一噴孔５１１の噴孔軸５１１Ｌは、プラグ軸方向Ｚから見て、プラグ径方向に沿っている。つまり、第一噴孔５１１の噴孔軸５１１Ｌは、実質的に、プラグ中心軸Ｃと交わる。

上述のように、スパークプラグ１は、複数の第一噴孔５１１を有する。そして、プラグ軸方向Ｚから見て、接地電極６の固定端部６１を挟んだ両側にそれぞれ第一噴孔５１１が配されている。本形態において、２つの第一噴孔５１１は、プラグ軸方向Ｚから見て、仮想直線Ｑを基準に線対称の位置及び向きに設けてある。

４個の噴孔５１のうちの他の２個が、第二プラグ部１２に形成された第二噴孔５１２である。スパークプラグ１は、噴孔５１として、第二プラグ部１２に形成された第二噴孔５１２を有する。図４に示すごとく、第二噴孔５１２を噴孔軸５１２Ｌに沿って延長した第二延長領域５１２Ｅは、第一噴孔５１１を噴孔軸５１１Ｌに沿って延長した第一延長領域５１１Ｅと交わらないように、第二噴孔５１２が形成されている。換言すると、第一噴孔５１１の噴孔軸５１１Ｌと第二噴孔５１２の噴孔軸５１２Ｌとが、互いの近傍を通過しないように構成されている。

図２に示すごとく、プラグ軸方向Ｚから見て、第一噴孔５１１の噴孔軸５１１Ｌと仮想直線Ｑとの交点Ｑ１は、第二噴孔５１２の噴孔軸５１２Ｌと仮想直線Ｑとの交点Ｑ２よりも、接地電極６の固定端部６１側に配されている。本形態において、交点Ｑ１は、プラグ中心軸Ｃ上となる。交点Ｑ２は、第二プラグ部１２に配されている。また、本形態においては、２つの第一噴孔５１１の噴孔軸５１１Ｌは、互いに同じ位置において、仮想直線Ｑと交わる。また、２つの第二噴孔５１２の噴孔軸５１２Ｌは、互いに同じ位置において、仮想直線Ｑと交わる。

図１に示すごとく、第一噴孔５１１の噴孔軸５１１Ｌ及び第二噴孔５１２の噴孔軸５１２Ｌは、副燃焼室５０に向かうほど、基端側へ向かうように傾斜している。また、本形態においては、プラグ軸方向Ｚに対する第一噴孔５１１の噴孔軸５１１Ｌの傾斜角度θ１と、プラグ軸方向Ｚに対する第二噴孔５１２の噴孔軸５１２Ｌの傾斜角度θ２とは、略同等である。

図３に示すごとく、接地電極６は、ハウジング２又はプラグカバー５に固定された固定端部６１から副燃焼室５０内に突出している。放電ギャップＧは、中心電極４の先端部と接地電極６とが、互いにプラグ軸方向Ｚに対向することにより形成されている。固定端部６１は、第一プラグ部１１に配されている。

本形態においては、固定端部６１は、ハウジング２の先端部に溶接等にて接合されている。接地電極６は、固定端部６１において、屈曲部６１１を有する。この屈曲部６１１からプラグ中心軸Ｃに向かって、接地電極６は、プラグ径方向に延びている。接地電極６の突出端部付近の部位が、中心電極４の先端に対して、放電ギャップＧを介して、プラグ軸方向Ｚに対向している。

次に、本形態の作用効果につき説明する。
上記内燃機関用のスパークプラグ１は、噴孔５１の少なくとも一つとして、第一プラグ部１１に形成されていると共に、噴孔軸５１１Ｌが接地電極６を通過するように形成された第一噴孔５１１を有する。それゆえ、図５、図６に示すごとく、第一噴孔５１１から副燃焼室５０に流入した気流Ａ１が、接地電極６に衝突しやすい。これにより、接地電極６の過熱を抑制し、プレイグニッションを抑制することができる。

すなわち、接地電極６は、放電ギャップＧに生じる放電や、着火した火炎によって、温度上昇しやすい。しかも、接地電極６は、副燃焼室５０の内側に配されているため、比較的放熱しにくい。そこで、本形態のように、第一噴孔５１１から流入する気流Ａ１が、接地電極６に衝突することで、この気流Ａ１によって接地電極６を放熱することができる。また、接地電極６に衝突した気流Ａ１は、接地電極６の周囲に沿うように流れる。それゆえ、初期火炎が接地電極６の近傍に滞留することも防ぎやすくなる。さらには、接地電極６の近傍を通過した気流Ａｔは、副燃焼室５０の基端側へ向かって接地電極６の熱を移動させることができる。それゆえ、この熱をハウジング２から放熱することができる。

さらには、基端側へ向かった気流は、タンブル流Ａｔを形成して、再び接地電極６付近に戻る。副燃焼室５０の基端部付近から接地電極６付近に戻る気流Ａｔは、ハウジング２によって冷却されているため、比較的低温となっている。それゆえ、この気流Ａｔが接地電極６付近に戻ると、接地電極６の冷却に寄与し得る。このようにして、接地電極６を効果的に放熱することができる。その結果、接地電極６の過熱を抑制して、プレイグニッションを抑制することができる。

また、プラグ軸方向Ｚから見て、接地電極６の固定端部６１を挟んだ両側にそれぞれ第一噴孔５０１が配されている。それゆえ、図６に示すごとく、接地電極６に対して、プラグ周方向の両側から、気流Ａ１を衝突させることができる。これにより、一層効果的に、接地電極６の過熱を抑制することができる。

第二延長領域５１２Ｅが第一延長領域５１１Ｅと交わらないように、第二噴孔５１２が形成されている。これにより、第一噴孔５１１から流入した気流Ａ１を、第二噴孔５１２から流入した気流Ａ２が邪魔することを防ぐことができる。それゆえ、気流Ａ１を効果的に接地電極６に当てることができ、接地電極６の過熱を効果的に抑制することができる。

プラグ軸方向Ｚから見て、第一噴孔５１１の噴孔軸５１１Ｌと仮想直線Ｑとの交点Ｑ１は、第二噴孔５１２の噴孔軸５１２Ｌと仮想直線Ｑとの交点Ｑ２よりも、接地電極６の固定端部６１側に配されている。これにより、第一噴孔５１１から流入した気流Ａ１が、第二噴孔５１２から流入した気流Ａ２によって阻害されることなく、接地電極６に衝突することができる。

以上のごとく、本形態によれば、プレイグニッションを抑制することができる内燃機関用のスパークプラグを提供することができる。

（実施形態２）
本形態は、図７に示すごとく、プラグ軸方向Ｚに対する第一噴孔５１１の噴孔軸５１１Ｌの傾斜角度θ１と、プラグ軸方向Ｚに対する第二噴孔５１２の噴孔軸５１２Ｌの傾斜角度θ２とが、互いに異なる形態である。

本形態においては、第一噴孔５１１の噴孔軸５１１Ｌの傾斜角度θ１が、第二噴孔５１２の噴孔軸５１２Ｌの傾斜角度θ２よりも、大きい。なお、図７は、第一噴孔５１１の噴孔軸５１１Ｌとプラグ中心軸Ｃとの双方に平行な断面である。それゆえ、同図に示すθ１は傾斜角度θ１そのものを実質的に表すものとなる。ところが、図７は、第二噴孔５１２の噴孔軸５１２Ｌとは非平行な断面である。同図に示すθ２は傾斜角度θ２よりも小さい角度として表れる。同図に示すθ２は、便宜的なものである。

第二噴孔５１２の噴孔軸５１２Ｌは、接地電極６を通過しない。プラグ軸方向Ｚ及び噴孔軸５１２Ｌの双方に直交する方向から見て、第二噴孔５１２の噴孔軸５１２Ｌは、放電ギャップＧよりも基端側を通過する。

その他は、実施形態１と同様である。なお、実施形態２以降において用いた符号のうち、既出の実施形態において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、既出の実施形態におけるものと同様の構成要素等を表す。

本形態においては、第一噴孔５１１の噴孔軸５１１Ｌと第二噴孔５１２の噴孔軸５１２Ｌとが、互いの近傍を通過しないように構成しやすい。そのため、第一噴孔５１１から流入した気流と第二噴孔５１２から流入した気流との互いの衝突を、より抑制しやすい。それゆえ、第一噴孔５１１から流入した気流を接地電極６に効果的に衝突させて、接地電極６の過熱を抑制することができる。
その他、実施形態１と同様の作用効果を有する。

（実施形態３）
本形態は、図８～図１０に示すごとく、噴孔５１として、他の噴孔５１よりも開口面積が大きい大噴孔５２を有する形態である。
大噴孔５２は、第一噴孔５１１である。

本形態においては、２個の第一噴孔５１１のうちの双方が、大噴孔５２である。つまり、２個の第一噴孔５１１は、互いに開口面積が同じであるとともに、第二噴孔５１２よりも開口面積が大きい。なお、複数の第一噴孔５１１のうちの一部のみを大噴孔５２とすることもできる。

また、大噴孔５２の開口面積は、他の２つの噴孔５１すなわち２つの第二噴孔５１２のそれぞれの開口面積の約１．４～２倍程度である。大噴孔５２の開口径は、第二噴孔５１２のそれぞれの開口径の約１．２～１．４倍程度である。なお、開口面積は、各噴孔５１の噴孔軸に直交する断面の面積である。
その他は、実施形態１と同様である。

本形態においては、図１０に示すごとく、大噴孔５２である第一噴孔５１１から流入する気流Ａ１が強化されやすい。それゆえ、接地電極６の放熱をより効果的に行うことができる。

また、大噴孔５２から流入した気流Ａ１が第二プラグ部１２の副燃焼室５０において、基端側へ向かう。そして、これに伴い、タンブル流Ａｔが形成され、その一部が、再び接地電極６に導かれやすくなる。それゆえ、一層、接地電極６の放熱性を向上させることができる。
その他、実施形態１と同様の作用効果を有する。

（実施形態４）
本形態は、図１１に示すごとく、プラグ軸方向Ｚから見たときの第一噴孔５１１の向きを変更した形態である。
すなわち、プラグ軸方向Ｚから見たときの仮想直線Ｑに対する第一噴孔５１１の噴孔軸５１１Ｌの角度α１，α２を、４５°よりも大きくした。なお、実施形態１においては、角度α１、α２に相当する角度は、４５°である。

これに伴い、、第一噴孔５１１の噴孔軸５１１Ｌと仮想直線Ｑとの交点Ｑ１は、第一プラグ部１１に配されている。
また、本形態において、角度α１，α２は、９０°よりも小さい。また、角度α１と角度α２とは、互いに同等である。つまり、２つの第一噴孔５１１の噴孔軸５１１Ｌは、仮想直線Ｑを基準に線対称の位置及び向きに設けてある。

また、プラグ軸方向Ｚから見たときの仮想直線Ｑに対する第二噴孔５１２の噴孔軸５１２Ｌの角度β１，β２も、４５°よりも大きい。これは、実施形態１と同様である。
その他は、実施形態１と同様である。

本形態において、第一噴孔５１１の噴孔軸５１１Ｌと仮想直線Ｑとの交点Ｑ１は、第一プラグ部１１に配され、第二噴孔５１２の噴孔軸５１２Ｌと仮想直線Ｑとの交点Ｑ２は、第二プラグ部１２に配される。そのため、第一噴孔５１１の噴孔軸５１１Ｌと第二噴孔５１２の噴孔軸５１２Ｌとが、互いの近傍を通過しないように構成しやすい。それゆえ、第一噴孔５１１から流入した気流Ａ１が、接地電極６に衝突するまで、第二噴孔５１２から流入した気流Ａ２によって阻害されることを、より容易に防ぐことができる。
その他、実施形態１と同様の作用効果を有する。

（実施形態５）
本形態は、図１２に示すごとく、プラグ軸方向Ｚから見たときの仮想直線Ｑに対する第二噴孔５１２の噴孔軸５１２Ｌの角度β１，β２を、４５°よりも小さくした形態である。
この場合、第二噴孔５１２の噴孔軸５１２Ｌと仮想直線Ｑとの交点Ｑ２は、第二プラグ部１２に配される。そして、本形態においては、交点Ｑ２は、第一噴孔５１１の噴孔軸５１１Ｌと仮想直線Ｑとの交点Ｑ１よりも、接地電極６の固定端部６１側に配される。
その他は、実施形態１と同様である。

本形態においても、第一噴孔５１１の噴孔軸５１１Ｌと第二噴孔５１２の噴孔軸５１２Ｌとが、互いの近傍を通過しないように構成することは可能である。そのように第一噴孔５１１と第二噴孔５１２とを形成することで、第一噴孔５１１から流入した気流Ａ１を、接地電極６に効果的に衝突させることができる。
その他、実施形態１と同様の作用効果を有する。

（実施形態６）
本形態は、図１３に示すごとく、プラグ軸方向Ｚから見たときの仮想直線Ｑに対する、２つの第一噴孔５１１の噴孔軸５１１Ｌの角度α１，α２を、互いに異ならせた形態である。
例えば、図１３に示すように、角度α１を４５°よりも大きくし、角度α２を４５°未満とすることができる。
その他は、実施形態１と同様である。

本形態においても、第一噴孔５１１の噴孔軸５１１Ｌと第二噴孔５１２の噴孔軸５１２Ｌとが、互いの近傍を通過しないように構成することは可能である。そのように第一噴孔５１１と第二噴孔５１２とを形成することで、第一噴孔５１１から流入した気流Ａ１を、接地電極６に効果的に衝突させることができる。
その他、実施形態１と同様の作用効果を有する。

（実施形態７）
本形態は、図１４に示すごとく、プラグ軸方向Ｚから見たときの仮想直線Ｑに対する、２つの第二噴孔５１２の噴孔軸５１２Ｌの角度β１，β２を、互いに異ならせた形態である。
例えば、図１４に示すように、角度β１を４５°よりも大きくし、角度β２を４５°未満とすることができる。
その他は、実施形態１と同様である。

本形態においても、第一噴孔５１１の噴孔軸５１１Ｌと第二噴孔５１２の噴孔軸５１２Ｌとが、互いの近傍を通過しないように構成することは可能である。そのように第一噴孔５１１と第二噴孔５１２とを形成することで、第一噴孔５１１から流入した気流Ａ１を、接地電極６に効果的に衝突させることができる。
その他、実施形態１と同様の作用効果を有する。

（実施形態８）
本形態は、図１５に示すごとく、第一噴孔５１１の個数と、第二噴孔５１２の個数とを、互いに異ならせた形態である。
本形態においては、第一噴孔５１１を２個、第二噴孔５１２を１個とした。第二噴孔５１２は、プラグ軸方向Ｚから見て、接地電極６を突出方向に延長した延長線上に、配置されている。
その他は、実施形態１と同様である。本形態においても、実施形態１と同様の作用効果を奏することができる。

なお、第一噴孔５１１及び第二噴孔５１２の個数は、特に限定されるものではない。また、第一噴孔５１１の個数と第二噴孔５１２の個数とは、実施形態１等のように互いに同数とすることもできるし、実施形態８のように互いに異ならせることもできる。また、第一噴孔５１１の個数よりも、第二噴孔５１２の個数を多くすることもできる。

（実施形態９）
本形態においては、図１６、図１７を参照して、スパークプラグ１を搭載した内燃機関１０につき説明する。
内燃機関１０は、主燃焼室１０１と、主燃焼室１０１に設けられた吸気弁７２及び排気弁７３と、を有する。スパークプラグ１は、第一プラグ部１１が吸気弁７２側を向いている。つまり、第一噴孔５１１が形成されている第一プラグ部１１が、吸気弁７２側を向いている。

図１７に示すごとく、プラグ軸方向Ｚから見たとき、第一噴孔５１１は、吸気弁７２側を向くように形成されている。より具体的には、第一噴孔５１１の外側開口部が、吸気弁７２側を向いている。本形態においては、２つの第一噴孔５１１が、吸気弁７２側を向いている。

本形態の内燃機関１０は、図１６に示すごとく、シリンダヘッド７６と、シリンダブロック７５と、シリンダ７０内を往復運動するピストン７４とを備える。そして、シリンダヘッド７６、シリンダブロック７５、及びピストン７４に囲まれて、主燃焼室１０１が形成される。シリンダヘッド７６には、吸気ポート７２１及び排気ポート７３１が形成されており、それぞれ吸気弁７２又は排気弁７３が備えられている。そして、シリンダヘッド７６における吸気ポート７２１と排気ポート７３１との間には、スパークプラグ１が取り付けられる。すなわち、図１６、図１７に示すごとく、スパークプラグ１は、シリンダヘッド７６における、２つの吸気ポート７２１と２つの排気ポート７３１とに囲まれた位置に配設されている。

吸気ポート７２１及び排気ポート７３１は、その開口方向が主燃焼室１０１の中心軸側に向かうように、ピストン７４の進退方向に対して傾斜している。また、主燃焼室１０１の基端面は、スパークプラグ１から遠ざかるにつれて先端側へ向かうように傾斜している。

内燃機関１０においては、ピストン７４の往復運動に伴って、吸気行程、圧縮行程、膨張行程、排気行程が順次繰り返される。吸気行程において、吸気ポート７２１からガス（主として空気）が主燃焼室１０１内に導入され、排気行程において、排気ポート７３１から主燃焼室１０１内のガスが排出される。吸気行程における気流の導入のされ方等に起因して、主燃焼室１０１に所定の気流が形成され、圧縮行程においても、その気流は残る。

そして、主燃焼室１０１内においては、主として、図１６の矢印ＡＦ２に示すごとく、ピストン７４の摺動方向に直交する方向の軸周りの気流である、タンブル流が形成される。そして、この気流ＡＦ２は、図１６、図１７に示すごとく、主燃焼室１０１内のスパークプラグ１の先端部付近においては、吸気弁７２側から排気弁７３側へ向かう向きとなる。より具体的には、図１７に示すごとく、プラグ軸方向Ｚから見たとき、２つの吸気ポート７２１の中間位置から、２つの排気ポート７３１の中間位置へ向かう方向に沿った気流ＡＦ２が、スパークプラグ１の先端部付近の主な気流となる。

なお、主燃焼室１０１内の気流は、常に一定となっているわけではなく、サイクル間、或いは１サイクル中の異なるタイミングの間において、変動し得る。ただし、主な気流の向き、特に、点火タイミングにおける気流の向きは、概略定まっており、上述した気流ＡＦ２は、点火タイミングにおける主な気流を意味する。そして、「主燃焼室１０１の気流」というときは、特に断らない限り、上述の、点火タイミングにおける、スパークプラグ１の先端部付近の気流ＡＦ２を意味する。
その他は、実施形態１と同様である。

本形態の内燃機関において、プラグ軸方向Ｚから見たとき、第一噴孔５１１は、外側開口部が吸気弁７２側を向くように形成されている。これにより、第一噴孔５１１は、その外側開口部が主燃焼室１０１の気流ＡＦ２の上流側を向くこととなる。そうすると、特に圧縮行程において、第一噴孔５１１からの流入気流（図５、図６における矢印Ａ１参照）を、より強化することができる。その結果、上述の実施形態１において説明した接地電極６の過熱抑制効果を、より効果的に得ることができる。

また、上述の実施形態９は、実施形態１のスパークプラグ１を内燃機関に取り付けた構成につき説明したが、実施形態３のスパークプラグ１を内燃機関に取り付けた構成も考えられる。この場合は、第一噴孔５１１である大噴孔５２が、プラグ軸方向Ｚから見て、吸気弁７２側を向くこととなる。これにより、大噴孔５２からの流入気流Ａ１を、さらに強化することができる。それゆえ、接地電極６に衝突する気流を、より強化することができる。その結果、接地電極６の過熱を、より一層抑制することができる。

上述した実施形態１の他にも、種々の形態が考えられる。また、上記各実施形態を適宜互いに組み合わせた実施形態とすることもできる。

本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の実施形態に適用することが可能である。

１…スパークプラグ、１０…内燃機関、１１…第一プラグ部、１２…第二プラグ部、２…ハウジング、３…絶縁碍子、４…中心電極、５…プラグカバー、５０…副燃焼室、５１…噴孔、５１１…第一噴孔、５１１Ｌ…（第一噴孔の）噴孔軸、６…接地電極、Ｃ…プラグ中心軸、Ｇ…放電ギャップ、Ｐ…仮想平面、Ｑ…仮想直線、Ｚ…プラグ軸方向

Claims (7)

1. 筒状の絶縁碍子（３）と、
   該絶縁碍子の内周側に保持されると共に該絶縁碍子から先端側に突出した中心電極（４）と、
   上記絶縁碍子を内周側に保持する筒状のハウジング（２）と、
   上記中心電極との間に放電ギャップ（Ｇ）を形成する接地電極（６）と、
   上記放電ギャップが配される副燃焼室（５０）を覆うよう上記ハウジングの先端部に設けられたプラグカバー（５）と、を有する内燃機関用のスパークプラグ（１）であって、
   上記接地電極は、上記副燃焼室の外周側において上記ハウジング又は上記プラグカバーに固定された固定端部（６１）から上記副燃焼室内に突出しており、
   上記プラグカバーには、上記副燃焼室と外部とを連通させる噴孔（５１）が形成されており、
   下記の仮想平面（Ｐ）によって上記スパークプラグを第一プラグ部（１１）と第二プラグ部（１２）とに２分割したとき、
   上記噴孔の少なくとも一つは、上記第一プラグ部に形成されていると共に、噴孔軸（５１１Ｌ）が上記接地電極を通過するように形成された第一噴孔（５１１）であり、
   上記仮想平面は、プラグ軸方向（Ｚ）から見て、上記固定端部の中心とプラグ中心軸（Ｃ）とを結ぶ仮想直線（Ｑ）に直交すると共にプラグ中心軸を含む平面であり、上記第一プラグ部に上記接地電極の上記固定端部が配されている、内燃機関用のスパークプラグ。
2. 複数の上記第一噴孔を有し、プラグ軸方向から見て、上記接地電極の上記固定端部を挟んだ両側にそれぞれ上記第一噴孔が配されている、請求項１に記載の内燃機関用のスパークプラグ。
3. 上記噴孔として、上記第二プラグ部に形成された第二噴孔（５１２）を有し、該第二噴孔を噴孔軸（５１２Ｌ）に沿って延長した第二延長領域（５１２Ｅ）は、上記第一噴孔を噴孔軸に沿って延長した第一延長領域（５１１Ｅ）と交わらないように、上記第二噴孔が形成されている、請求項１又は２のいずれか一項に記載の内燃機関用のスパークプラグ。
4. プラグ軸方向から見て、上記第一噴孔の噴孔軸と上記仮想直線との交点（Ｑ１）は、上記第二噴孔の噴孔軸と上記仮想直線との交点（Ｑ２）よりも、上記接地電極の上記固定端部側に配されている、請求項３に記載の内燃機関用のスパークプラグ。
5. プラグ軸方向に対する上記第一噴孔の噴孔軸の傾斜角度（θ１）と、プラグ軸方向に対する上記第二噴孔の噴孔軸の傾斜角度（θ２）とは、互いに異なる、請求項３又は４に記載の内燃機関用のスパークプラグ。
6. 上記噴孔として、他の噴孔よりも開口面積が大きい大噴孔（５２）を有し、該大噴孔は、上記第一噴孔である、請求項１～５のいずれか一項に記載の内燃機関用のスパークプラグ。
7. 請求項１～６のいずれか一項に記載の内燃機関用のスパークプラグを搭載した内燃機関（１０）であって、
   主燃焼室（１０１）と、該主燃焼室に設けられた吸気弁（７２）及び排気弁（７３）と、を有し、
   プラグ軸方向から見たとき、上記第一プラグ部が上記吸気弁側を向いている、内燃機関。
   

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