JP6632577B2 - 点火プラグ - Google Patents

Description

本明細書は、内燃機関用の点火プラグに関する。

内燃機関用の点火プラグとして、筒状の主体金具と、主体金具の内周側に固定された絶縁体と、絶縁体に保持された中心電極と、主体金具に接合された接地電極と、を備える点火プラグが、利用されている。中心電極と接地電極とに電圧が印加されることによって、中心電極と接地電極との間に形成されたギャップで、火花が生じる。また、着火性を向上するために、接地電極の正面に対して左右方向にガスが流れるように、エンジンヘッドに対する点火プラグの位置合わせを行う技術が提案されている。

特開２０１６−１８４５５８号公報

ところが、ガスの流れる方向に対する接地電極の配置の個体差を抑制することは容易ではなく、ひいては、着火性を向上することは容易ではなかった。

本明細書は、点火プラグの着火性を向上できる技術を開示する。

本明細書は、例えば、以下の態様または適用例を開示する。
［態様］
軸線の方向に延びる貫通孔を有する主体金具と、
前記主体金具の内周側に固定された絶縁体と、
前記絶縁体の先端部に配置される部分を含むとともに、先端側を向く第１放電面を形成する中心電極と、
棒状の接地電極であって、第１端が前記主体金具の先端面に接合されるとともに、第２端を含む第２端部に前記中心電極の前記第１放電面との間で放電ギャップを形成する第２放電面を形成する接地電極と、
を備える点火プラグであって、
前記軸線に垂直な第１投影面に、前記接地電極の前記第２放電面と、前記中心電極の前記第１放電面と、を投影する場合に、前記接地電極の前記第２放電面の少なくとも一部は、前記中心電極の前記第１放電面に重なる位置に配置され、
前記軸線に平行な第２投影面に、前記第１端の中心の位置と前記軸線とが重なるように、前記接地電極を投影する場合に、
前記第２投影面上において、前記第２端部は、前記第１端の前記軸線に垂直な第１方向側の端を通り前記軸線に平行な直線よりも、前記第１方向の反対の第２方向側に位置し、且つ前記第２端部のうち少なくとも一部が、前記第１端の前記第２方向側の端を通り前記軸線に平行な直線よりも、前記第２方向側に位置しており、
前記接地電極のうちの前記絶縁体の先端よりも先端側の部分は、前記軸線に垂直な方向に捻れた部分を含む、
点火プラグ。

［適用例１］
軸線の方向に延びる貫通孔を有する主体金具と、
前記主体金具の内周側に固定された絶縁体と、
前記絶縁体の先端部に配置される部分を含むとともに、先端側を向く第１放電面を形成する中心電極と、
棒状の接地電極であって、第１端が前記主体金具の先端面に接合されるとともに、第２端を含む第２端部に前記中心電極の前記第１放電面との間で放電ギャップを形成する第２放電面を形成する接地電極と、
を備える点火プラグであって、
前記軸線に垂直な第１投影面に、前記接地電極の前記第２放電面と、前記中心電極の前記第１放電面と、を投影する場合に、前記接地電極の前記第２放電面の少なくとも一部は、前記中心電極の前記第１放電面に重なる位置に配置され、
前記軸線に平行な第２投影面に、前記第１端の中心の位置と前記軸線とが重なるように、前記接地電極を投影する場合に、
前記第２投影面上において、前記第２端部は、前記第１端の前記軸線に垂直な第１方向側の端を通り前記軸線に平行な直線よりも、前記第１方向の反対の第２方向側に位置し、且つ前記第２端部のうち少なくとも一部が、前記第１端の前記第２方向側の端を通り前記軸線に平行な直線よりも、前記第２方向側に位置している、
点火プラグ。

この構成によれば、第２投影面上において、接地電極の第２放電面が形成される第２端部は、軸線に対して第２方向側にずれた位置に配置されるので、放電ギャップの近傍で生じた火炎は、容易に、点火プラグの先端側に向かって拡がることができる。この結果、点火プラグの着火性を向上できる。

［適用例２］
適用例１に記載の点火プラグであって、
前記接地電極は、前記第２放電面を形成するチップと、棒状の電極母材とを含み、
前記軸線に垂直な前記第１投影面に、前記接地電極と、前記中心電極の前記第１放電面と、を投影する場合に、
前記チップは、前記電極母材の短手方向側の端から突出した部分を有し、
前記接地電極の前記電極母材は、前記中心電極の前記第１放電面に重ならない位置に配置され、
前記チップの前記突出した部分は、前記中心電極の前記第１放電面に重なる部分を含む、
点火プラグ。

この構成によれば、第１投影面上において、電極母材が中心電極の第１放電面に重ならない位置に配置されているので、点火プラグの先端側に向かって拡がる火炎が電極母材に接触することが抑制され、そして、点火プラグの着火性を向上できる。また、チップのうちの電極母材の短手方向側の端から突出した部分が、中心電極の第１放電面に重なる部分を含むので、チップの消耗を抑制できる。

［適用例３］
適用例１または２に記載の点火プラグであって、
前記絶縁体は、前記主体金具の前記先端面よりも先端側に位置する部分を含み、
前記接地電極は、前記主体金具の前記先端面に接合されるとともに、前記主体金具の前記先端面から前記絶縁体の先端よりも先端側まで延びる、四角棒状の部分である四角棒部分を含み、
前記四角棒部分のうちの前記絶縁体の前記先端よりも先端側の部分は、前記軸線に垂直な方向に捻れた部分を含み、
前記絶縁体の前記先端よりも後端側では、前記四角棒部分の前記軸線に垂直な方向の捻れは、前記捻れた部分の捻れよりも小さい、
点火プラグ。

この構成によれば、絶縁体の先端よりも後端側では、四角棒部分は、捻れた部分よりも軸線に垂直な方向の捻れが小さいので、絶縁体の先端よりも後端側において、接地電極の四角棒部分と中心電極との間の距離が短くなることが抑制される。この結果、絶縁体の先端よりも後端側において、接地電極の四角棒部分と中心電極との間で放電が生じることを抑制できる。

なお、本明細書に開示の技術は、種々の態様で実現することが可能であり、例えば、点火プラグや点火プラグを用いた点火装置、その点火プラグを搭載する内燃機関や、その点火プラグを用いた点火装置を搭載する内燃機関等の態様で実現することができる。

内燃機関の一例と、点火プラグ１００と吸気バルブ７３０と排気バルブ７４０との配置例と、の説明図である。 一実施形態としての点火プラグ１００の断面図である。 点火プラグ１００の概略図である。 点火プラグの別の実施形態の概略図である。 点火プラグの別の実施形態の概略図である。 点火プラグの別の実施形態の概略図である。

Ａ．第１実施形態：
図１（Ａ）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、点火プラグ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（Ａ）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、点火プラグ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。点火プラグ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、点火プラグ１００の中心軸ＣＬである（軸線ＣＬとも呼ぶ）。

図１（Ｂ）は、点火プラグ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、点火プラグ１００の軸線ＣＬに垂直な投影面上に要素１００、７３０、７４０を軸線ＣＬに平行に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１（Ｂ）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個の点火プラグ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内に露出す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１（Ｂ）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、バルブ配置方向Ｄｖと、方向Ｄｐと、が示されている。バルブ配置方向Ｄｖは、吸気重心位置Ｃ３から排気重心位置Ｃ４へ向かう方向である。方向Ｄｐは、軸線ＣＬからバルブ配置方向Ｄｖに向かう方向である。図１（Ｂ）の実施形態では、点火プラグ１００は、２個の吸気バルブ７３０ａ、７３０ｂと、２個の排気バルブ７４０ａ、７４０ｂと、の間に取り付けられる。この場合、図１（Ｂ）の投影図上において、点火プラグ１００の点火時に電極２０、３０の近傍を流れるガスの移動方向は、方向Ｄｐとおおよそ同じであり得る（以下、方向Ｄｐを、ガス方向Ｄｐとも呼ぶ）。なお、実際のガスの流れる方向は、軸線ＣＬに対して斜めの方向であり得る。

次に、点火プラグ１００の構成について、説明する。図２は、一実施形態としての点火プラグ１００の断面図である。図中には、点火プラグ１００の中心軸ＣＬ（「軸線ＣＬ」とも呼ぶ）と、点火プラグ１００の中心軸ＣＬを含む平らな断面と、が示されている。以下、中心軸ＣＬに平行な方向を「軸線ＣＬの方向」、または、単に「軸線方向」または「前後方向」とも呼ぶ。軸線ＣＬを中心とする円の径方向を「径方向」とも呼ぶ。径方向は、軸線ＣＬに垂直な方向である。軸線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に平行な方向のうち、図２における下方向を先端方向Ｄｆ、または、前方向Ｄｆと呼び、上方向を後端方向Ｄｆｒ、または、後方向Ｄｆｒとも呼ぶ。先端方向Ｄｆは、後述する端子金具４０から中心電極２０に向かう方向である。また、図２における先端方向Ｄｆ側を点火プラグ１００の先端側と呼び、図２における後端方向Ｄｆｒ側を点火プラグ１００の後端側と呼ぶ。

点火プラグ１００は、軸線ＣＬに沿って延びる貫通孔１２（軸孔１２とも呼ぶ）を有する筒状の絶縁体１０と、貫通孔１２の先端側で保持される中心電極２０と、貫通孔１２の後端側で保持される端子金具４０と、貫通孔１２内で中心電極２０と端子金具４０との間に配置された抵抗体７３と、中心電極２０と抵抗体７３とに接触してこれらの部材２０、７３を電気的に接続する導電性の第１シール部７２と、抵抗体７３と端子金具４０とに接触してこれらの部材７３、４０を電気的に接続する導電性の第２シール部７４と、絶縁体１０の外周側に固定された筒状の主体金具５０と、一端が主体金具５０の先端面５５に接合されるとともに他端が中心電極２０とギャップｇを介して対向するように配置された接地電極３０と、を有している。なお、本実施形態では、先端面５５は、軸線ＣＬに垂直な平らな面である。

絶縁体１０の軸線方向の略中央には、外径が最も大きな大径部１４が形成されている。大径部１４より後端側には、後端側胴部１３が形成されている。大径部１４よりも先端側には、後端側胴部１３よりも外径の小さな先端側胴部１５が形成されている。先端側胴部１５よりもさらに先端側には、縮外径部１６と、脚部１９とが、先端側に向かってこの順に形成されている。縮外径部１６の外径は、前方向Ｄｆに向かって、徐々に小さくなっている。縮外径部１６の近傍（図２の例では、先端側胴部１５）には、前方向Ｄｆに向かって内径が徐々に小さくなる縮内径部１１が形成されている。絶縁体１０は、機械的強度と、熱的強度と、電気的強度とを考慮して形成されることが好ましく、例えば、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）。

中心電極２０は、金属製の部材であり、絶縁体１０の貫通孔１２内の前方向Ｄｆ側の端部に配置されている。中心電極２０は、略円柱状の棒部２８と、棒部２８の先端に接合（例えば、レーザ溶接）された第１チップ２９と、を有している。棒部２８は、後方向Ｄｆｒ側の部分である頭部２４と、頭部２４の前方向Ｄｆ側に接続された軸部２７と、を有している。軸部２７は、軸線ＣＬに平行に前方向Ｄｆに向かって延びている。頭部２４のうちの前方向Ｄｆ側の部分は、軸部２７の外径よりも大きな外径を有する鍔部２３を形成している。鍔部２３の前方向Ｄｆ側の面は、絶縁体１０の縮内径部１１によって、支持されている。軸部２７は、鍔部２３の前方向Ｄｆ側に接続されている。第１チップ２９は、軸部２７の先端に接合されている。棒部２８は、第１チップ２９が接合される基部の例である。

棒部２８は、外層２１と、外層２１の内周側に配置された芯部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（例えば、ニッケルを主成分として含む合金）で形成されている。ここで、主成分は、含有率（重量パーセント（ｗｔ％））が最も高い成分を意味している。芯部２２は、外層２１よりも熱伝導率が高い材料（例えば、純銅、銅を主成分として含む合金、等）で形成されている。第１チップ２９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）を用いて形成されている。中心電極２０のうち第１チップ２９を含む前方向Ｄｆ側の一部分は、絶縁体１０の軸孔１２から前方向Ｄｆ側に露出している。中心電極２０のうち後方向Ｄｆｒ側の部分２０ｔは、軸孔１２内に配置されている。このように、中心電極２０は、絶縁体１０の先端部１０ｔに配置される部分（部分２０ｔのうちの少なくとも一部）を含むように、絶縁体１０の軸孔１２内に配置されている。絶縁体１０の先端部１０ｔは、絶縁体１０のうちの先端を含む部分であり、主体金具５０の先端面５５よりも前方向Ｄｆ側に位置する部分である。なお、第１チップ２９は、省略されてよい。また、芯部２２は、省略されてもよい。いずれの場合も、中心電極のうちの前方向Ｄｆ側の少なくとも一部が、絶縁体１０の先端よりも前方向Ｄｆ側に位置していることが好ましい。

端子金具４０は、軸線ＣＬに平行に延びる棒状の部材である。端子金具４０は、導電性材料を用いて形成されている（例えば、鉄を主成分として含む金属）。端子金具４０は、前方向Ｄｆに向かって順番で並ぶ、キャップ装着部４９と、鍔部４８と、軸部４１と、を有している。軸部４１は、絶縁体１０の軸孔１２の後方向Ｄｆｒ側の部分に挿入されている。キャップ装着部４９は、絶縁体１０の後端側で、軸孔１２の外に露出している。

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抵抗体７３が配置されている。抵抗体７３は、導電性材料（例えば、ガラスと炭素粒子とセラミック粒子との混合物）を用いて形成されている。抵抗体７３と中心電極２０との間には、第１シール部７２が配置され、抵抗体７３と端子金具４０との間には、第２シール部７４が配置されている。これらのシール部７２、７４は、導電性材料（例えば、金属粒子と抵抗体７３の材料に含まれるものと同じガラスとの混合物）を用いて形成されている。中心電極２０は、第１シール部７２、抵抗体７３、第２シール部７４によって、端子金具４０に電気的に接続されている。

主体金具５０は、軸線ＣＬに沿って延びる貫通孔５９を有する筒状の部材である。本実施形態では、主体金具５０の中心軸は、軸線ＣＬと同じである。主体金具５０の貫通孔５９には、絶縁体１０が挿入され、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は、導電材料（例えば、主成分である鉄を含む炭素鋼等の金属）を用いて形成されている。絶縁体１０の前方向Ｄｆ側の一部は、貫通孔５９の外に露出している。また、絶縁体１０の後方向Ｄｆｒ側の一部は、貫通孔５９の外に露出している。

主体金具５０は、工具係合部５１と、先端側胴部５２と、を有している。工具係合部５１は、点火プラグ用のレンチ（図示せず）が嵌合する部分である。先端側胴部５２は、主体金具５０の先端面５５を含む部分である。先端側胴部５２の外周面には、内燃機関の取付孔（例えば、図１の内燃機関７００の取付孔７１８）に螺合するためのネジ部５７が形成されている。ネジ部５７は、軸線ＣＬの方向に延びる雄ねじが形成された部分である。

主体金具５０の工具係合部５１と先端側胴部５２との間の外周面には、径方向外側に張り出したフランジ状の中胴部５４が形成されている。中胴部５４の外径は、ネジ部５７の最大外径（すなわち、ネジ山の頂の外径）よりも、大きい。中胴部５４の前方向Ｄｆ側の面５４ｆは、座面であり、内燃機関のうちの取付孔を形成する部分である取り付け部（例えば、エンジンヘッド）とのシールを形成する（座面５４ｆと呼ぶ）。

先端側胴部５２のネジ部５７と中胴部５４の座面５４ｆとの間には、環状のガスケット９０が配置されている。ガスケット９０は、点火プラグ１００が内燃機関に取り付けられた際に押し潰されて変形し、主体金具５０の座面５４ｆと、図示しない内燃機関の取り付け部（例えば、エンジンヘッド）と、の隙間を封止する。なお、ガスケット９０が省略されてもよい。この場合、主体金具５０の座面５４ｆは、直接に内燃機関の取り付け部に接触することによって、座面５４ｆと、内燃機関の取り付け部と、の隙間を封止する。

主体金具５０の先端側胴部５２には、径方向の内側に向かって張り出した張り出し部５６が形成されている。張り出し部５６は、少なくとも張り出し部５６の後方向Ｄｆｒ側の部分の内径と比べて内径が小さい部分である。本実施形態では、張り出し部５６の後方向Ｄｆｒ側の面５６ｒ（後面５６ｒとも呼ぶ）では、内径が、前方向Ｄｆに向かって、徐々に小さくなる。張り出し部５６の後面５６ｒと、絶縁体１０の縮外径部１６と、の間には、先端側パッキン８が挟まれている。本実施形態では、先端側パッキン８は、例えば、鉄製の板状リングである（他の材料（例えば、銅等の金属材料）も採用可能である）。張り出し部５６は、パッキン８を介して間接的に、絶縁体１０の縮外径部１６を前方向Ｄｆ側から支持している。なお、パッキン８は、省略されてもよい。この場合、張り出し部５６（具体的には、張り出し部５６の後面５６ｒ）は、絶縁体１０の縮外径部１６に接触してよい。すなわち、張り出し部５６は、直接的に、絶縁体１０を支持してよい。

主体金具５０の工具係合部５１より後端側には、主体金具５０の後端を形成するとともに工具係合部５１と比べて薄肉の部分である後端部５３が形成されている。また、中胴部５４と工具係合部５１との間には、中胴部５４と工具係合部５１とを接続する接続部５８が形成されている。接続部５８は、中胴部５４と工具係合部５１と比べて薄肉の部分である。主体金具５０の工具係合部５１から後端部５３にかけての内周面と、絶縁体１０の後端側胴部１３の外周面との間には、円環状のリング部材６１、６２が挿入されている。さらに、これらのリング部材６１、６２の間には、タルク７０の粉末が充填されている。点火プラグ１００の製造工程において、後端部５３が内側に折り曲げられて加締められると、接続部５８が圧縮力の付加に伴って外向きに変形し、この結果、主体金具５０と絶縁体１０とが固定される。タルク７０は、この加締め工程の際に圧縮され、主体金具５０と絶縁体１０との間の気密性が高められる。また、パッキン８は、絶縁体１０の縮外径部１６と主体金具５０の張り出し部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。

接地電極３０は、金属製の部材であり、棒状の母材３７と、母材３７の先端部３４に接合された第２チップ３９と、を有している。母材３７の他方の端部３３（基端部３３とも呼ぶ）は、主体金具５０の先端面５５に接合されている（例えば、抵抗溶接）。母材３７は、主体金具５０に接合された基端部３３から先端方向Ｄｆに向かって延び、中心軸ＣＬに向かって曲がり、軸線ＣＬに交差する方向に延びて、先端部３４に至る。第２チップ３９は、先端部３４の後方向Ｄｆｒ側の部分に固定されている（例えば、抵抗溶接やレーザ溶接）。接地電極３０の第２チップ３９と、中心電極２０の第１チップ２９とは、ギャップｇを形成している。すなわち、接地電極３０の第２チップ３９は、中心電極２０の第１チップ２９の前方向Ｄｆ側に配置されており、第１チップ２９とギャップｇを介して対向している。第２チップ３９は、母材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）を用いて形成されている。なお、第２チップ３９は、省略されてもよい。

なお、第２チップ３９は、母材３７と比べて、小さい。従って、母材３７と第２チップ３９とを含む接地電極３０は、全体として、棒状の部材である。以下、棒状の接地電極３０の両端部のうち、第２チップ３９を含む端部を、先端部３４ｘとも呼ぶ。先端部３４ｘは、母材３７の先端部３４と、第２チップ３９と、を含む端部である。

母材３７は、外層３１と、外層３１の内周側に配置された内層３２と、を有している。外層３１は、内層３２よりも耐酸化性に優れる材料（例えば、ニッケルを主成分として含む合金）で形成されている。内層３２は、外層３１よりも熱伝導率が高い材料（例えば、純銅、銅を主成分として含む合金、等）で形成されている。なお、内層３２は、省略されてもよい。

図３（Ａ）〜図３（Ｃ）は、点火プラグ１００の電極２０、３０を含む一部分の概略図である。図３（Ａ）は、後述する第１方向Ｄ１に垂直な投影面上に点火プラグ１００を投影して得られる投影図であり、図３（Ｂ）は、後述する第３方向Ｄ３に垂直な投影面上に点火プラグ１００を投影して得られる投影図であり、図３（Ｃ）は、軸線ＣＬに垂直な投影面上に点火プラグ１００を軸線ＣＬに平行に投影して得られる投影図である。図中の方向Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４は、それぞれ、軸線ＣＬに垂直な方向である。これらの方向Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４の詳細については、後述する。

図３（Ｃ）の投影図では、接地電極３０の母材３７の基端部３３のうちの主体金具５０の先端面５５に接合された端３３ｓが、ハッチングで示されている。図示された端３３ｓは、接地電極３０のうち、主体金具５０の先端面５５に接合された端面を示している。図中の中心位置３３ｃは、端３３ｓの中心の位置である。端３３ｓの中心位置３３ｃは、図３（Ｃ）に示すような軸線ＣＬに垂直な投影面上における端３３ｓ（ここでは、端面）を表す領域に質量が均等に分布していると仮定した場合の重心である。

本実施形態では、接地電極３０は、主体金具５０の先端面５５に、溶接（例えば、抵抗溶接）によって、接合されている。接地電極３０と主体金具５０との間には、接地電極３０と主体金具５０とを接合する接合部が形成され得る（図示省略）。接合部は、溶接時に接地電極３０と主体金具５０との溶融した部分が冷えて固まった部分である（溶融部とも呼ぶ）。このような接合部は、接地電極３０と主体金具５０とが一体化した部分である。また、接合部は、接地電極３０と主体金具５０とのそれぞれの成分を含んでいる。接合部の形状は、複数の点火プラグ１００の間で、個々に異なり得る。接地電極３０の端３３ｓは、接地電極３０から接合部を除いた残りの部分のうち、主体金具５０に直接的または接合部を介して間接的に接合された面を示している。

第３方向Ｄ３は、軸線ＣＬに垂直な方向であって、軸線ＣＬから端３３ｓの中心位置３３ｃへ向かう方向である。第１方向Ｄ１は、軸線ＣＬに垂直、かつ、第３方向Ｄ３に垂直な方向である。第２方向Ｄ２は、第１方向Ｄ１の反対の方向である。第４方向Ｄ４は、第３方向Ｄ３の反対の方向である。

本実施形態では、接地電極３０の母材３７は、四角棒状の部材である。図３（Ｃ）の投影図において、接地電極３０の端３３ｓの形状は、略矩形状である。この端３３ｓの輪郭の形状は、軸線ＣＬから中心位置３３ｃへ向かう第３方向Ｄ３に平行な２辺と、第３方向Ｄ３に垂直な２辺と、を含む略矩形状である。このように、接地電極３０の端３３ｓは、軸線ＣＬから端３３ｓの中心位置３３ｃに向かう方向Ｄ３に対して傾斜しないように、主体金具５０の先端面５５に接合される。仮に、端３３ｓが第３方向Ｄ３に対して斜めに傾斜している場合には、端３３ｓの角が先端面５５の外にはみ出得る。端３３ｓが先端面５５からはみ出ないようにするために、端３３ｓのサイズが、小さいサイズに制限され得る。この場合、接地電極３０から主体金具５０への熱引きが抑制されるので、接地電極３０が消耗し易くなり得る。また、接地電極３０と主体金具５０との接合の強度が、低下し得る。本実施形態では、端３３ｓは第３方向Ｄ３に対して傾斜していないので、大きい端３３ｓを利用できる。従って、接地電極３０の消耗が抑制され、そして、接地電極３０と主体金具５０との接合の強度を向上できる。ただし、端３３ｓは、第３方向Ｄ３に対して斜めに傾斜してもよい。

図３（Ａ）の投影図は、第１方向Ｄ１に垂直な投影面上に点火プラグ１００を第１方向Ｄ１に向かって投影して得られる投影図である。図示するように、接地電極３０の母材３７は、主体金具５０に接合された端３３ｓから、前方向Ｄｆに向かって延び、そして、軸線ＣＬに向かって曲がり、軸線ＣＬに交差する方向に延びて、端３４ｓへ至る。基端部３３は、端３３ｓを含む端部であり、先端部３４は、端３４ｓを含む端部である。第２チップ３９は、母材３７の先端部３４の後方向Ｄｆｒ側の面に、接合されている。また、絶縁体１０の先端１０ｓは、主体金具５０の先端面５５よりも前方向Ｄｆ側に位置している。そして、接地電極３０の母材３７は、主体金具５０の先端面５５から絶縁体１０の先端１０ｓよりも前方向Ｄｆ側まで延びている。

図３（Ａ）には、中心電極２０の放電面２０ｓと、接地電極３０の放電面３０ｓとが、示されている。本実施形態では、中心電極２０の放電面２０ｓは、第１チップ２９の前方向Ｄｆ側の面であり、前方向Ｄｆ側を向いている。本実施形態では、放電面２０ｓは、軸線ＣＬにおおよそ垂直な平面である。また、接地電極３０の放電面３０ｓは、第２チップ３９の後方向Ｄｆｒ側の面であり、後方向Ｄｆｒ側を向いている。本実施形態では、放電面３０ｓは、軸線ＣＬにおおよそ垂直な平面である。これらの放電面２０ｓ、３０ｓが、放電ギャップｇを形成している。接地電極３０の放電面３０ｓは、中心電極２０の放電面２０ｓよりも、前方向Ｄｆ側に配置されている。

図３（Ｃ）の投影図に示すように、接地電極３０は、主体金具５０に接合された端３３ｓの位置から、第３方向Ｄ３に反対の第４方向Ｄ４側に向かって延びて、先端部３４ｘへ至る。図中の方向Ｄｘは、接地電極３０の延びる方向を示している。接地電極３０の延びる方向Ｄｘは、第４方向Ｄ４に対して、斜めに傾斜している（この理由については、後述する）。図３（Ｃ）の実施形態では、方向Ｄｘは、第４方向Ｄ４に対して、第２方向Ｄ２側に傾斜している。このような方向Ｄｘに延びる接地電極３０を実現するために、本実施形態では、四角棒状の部材である母材３７（図３（Ａ））のうちの、絶縁体１０の先端１０ｓよりも前方向Ｄｆ側の部分３６のうちの一部３５が、軸線ＣＬに垂直な方向Ｄ３５に捻られている。これにより、母材３７のうちの捻れた部分３５よりも端３４ｓ側の部分（先端部３４ｘを含む）は、第４方向Ｄ４（図３（Ｃ））に対して斜めの方向Ｄｘに向かって、延びる。

なお、図３（Ａ）に示すように、母材３７の部分３５が軸線ＣＬに垂直な方向Ｄ３５に捻られると、部分３５の外面のうちの一部３５ｘは、捻られない場合と比べて、内周側（すなわち、軸線ＣＬ側）に移動し得る。仮に、絶縁体１０の先端１０ｓよりも後方向Ｄｆｒ側において、接地電極３０（ここでは、母材３７）が軸線ＣＬに垂直な方向に捻られると仮定する。この場合、絶縁体１０の先端１０ｓよりも後方向Ｄｆｒ側において、接地電極３０の外面と絶縁体１０の外周面との間の最短距離が短くなる。この結果、絶縁体１０の先端１０ｓよりも後方向Ｄｆｒ側において、絶縁体１０の外周面と接地電極３０との間で、意図しない放電が生じ得る。本実施形態では、母材３７のうちの絶縁体１０の先端１０ｓよりも後方向Ｄｆｒ側の部分は、捻られておらず、捻られた部分３５は、絶縁体１０の先端１０ｓよりも前方向Ｄｆ側に設けられている。従って、絶縁体１０の先端１０ｓよりも後方向Ｄｆｒ側において、意図しない放電が生じることを、抑制できる。

図３（Ｃ）の投影図では、接地電極３０の放電面３０ｓと中心電極２０の放電面２０ｓとに、ハッチングが付されている。接地電極３０の第２チップ３９は、母材３７の先端３４ｓに第２チップ３９の端が重なり、かつ、母材３７の短手方向（すなわち、幅方向）の両端から離れた中央の位置に、配置されている。また、図示するように、接地電極３０の放電面３０ｓは、軸線ＣＬから離れた位置に、配置されている。そして、放電面３０ｓの一部は、中心電極２０の放電面２０ｓに重なる位置に配置されている。仮に、接地電極３０の放電面３０ｓの全体が、中心電極２０の放電面２０ｓに重ならない位置に配置されていると仮定する。この場合、放電面２０ｓ、３０ｓの間の最短距離を実現する放電経路は、接地電極３０の放電面３０ｓの縁と、中心電極２０の放電面２０ｓの縁と、を結ぶ経路であり得る。放電は、放電面３０ｓの縁と放電面２０ｓの縁との間で、繰り返し、生じ得る。放電面の縁は、電極の角などの凸状の部分によって形成される場合が多い。凸状の部分は、平らな部分と比べて、消耗し易い。従って、放電面３０ｓの縁と放電面２０ｓの縁との間で放電が繰り返し生じる場合、電極の消耗に起因して、ギャップｇの距離が大きくなり易い。本実施形態では、接地電極３０の放電面３０ｓのうちの縁よりも内側の部分と、中心電極２０の放電面２０ｓのうちの縁よりも内側の部分と、の間で、放電は、容易に、生じる。従って、電極２０、３０（ここでは、チップ２９、３９）の消耗が抑制され、そして、ギャップｇの距離の増大が抑制される。

図３（Ａ）〜図３（Ｃ）には、方向Ｄｐが示されている。図１（Ｂ）で説明したように、電極２０、３０の近傍において、ガスは、方向Ｄｐに流れ得る。接地電極３０は、放電ギャップｇの近傍におけるガスの流れに影響を与え得る。従って、燃焼室７９０に対する接地電極３０の周方向の位置（すなわち、軸線ＣＬを中心とする点火プラグ１００の周方向の向き）に応じて、内燃機関の性能が変化し得る。内燃機関７００によっては、点火プラグ１００の好ましい周方向の向きが予め決められている場合がある。図３（Ａ）〜図３（Ｃ）の方向Ｄｐは、点火プラグ１００の周方向の向きが好ましい向きに調整された場合の、点火プラグ１００に対する方向Ｄｐの例を示している。本実施形態では、図３（Ｃ）に示すように、方向Ｄｐは、第１方向Ｄ１と、おおよそ同じである。点火プラグ１００の周方向の向きは、接地電極３０の基端部３３が、軸線ＣＬを基準として、方向Ｄｐに垂直な方向側に位置するように、調整される。これにより、接地電極３０が、ガスの流れを妨げることが、抑制される。

なお、燃焼室７９０（すなわち、内燃機関７００）に対する点火プラグ１００の周方向の適切な向きを特定する方法は、任意の方法であってよい。例えば、内燃機関７００のエンジンヘッド７１０にマークが設けられてよい。そして、点火プラグ１００に設けられたマークがエンジンヘッド７１０のマークの方向を向く場合に、点火プラグ１００の周方向の向きが適切であることとしてよい。点火プラグ１００のマークは、例えば、絶縁体１０の後端側胴部１３に印刷されたマークであってよく、また、主体金具５０に設けられた刻印であってもよい。

図３（Ｂ）の投影図は、第３方向Ｄ３に垂直な投影面上に点火プラグ１００を第３方向Ｄ３に向かって投影して得られる投影図である。この投影面は、軸線ＣＬに平行な投影面であり、この投影面上では、端３３ｓの中心位置３３ｃと軸線ＣＬとは重なっている。図中には、端３３ｓ（ここでは、端面）の端３３ｓ１、３３ｓ２が示されている。第１端３３ｓ１は、母材３７の端３３ｓのうちの第１方向Ｄ１側の端である。第２端３３ｓ２は、母材３７の端３３ｓのうちの第２方向Ｄ２側の端である。図中の第１直線Ｌ１は、第１端３３ｓ１を通り、軸線ＣＬに平行な直線である。第２直線Ｌ２は、第２端３３ｓ２を通り、軸線ＣＬに平行な直線である。

図３（Ｃ）で説明したように、接地電極３０のうちの捻れた部分３５よりも端３４ｓ側の部分は、第４方向Ｄ４に対して第２方向Ｄ２側に向かって斜めに傾斜する方向Ｄｘに向かって、延びている。これにより、図３（Ｂ）の投影図において、接地電極３０の先端部３４ｘは、第１直線Ｌ１よりも第２方向Ｄ２側に位置している。また、先端部３４ｘの一部は、第２直線Ｌ２よりも第２方向Ｄ２側に位置している。このように、図３（Ｂ）の投影図において、接地電極３０の先端部３４ｘは、接地電極３０の端３３ｓに対して、第２方向Ｄ２側にずれた位置に配置されている。本実施形態では、このような配置の先端部３４ｘは、中心電極２０の放電面２０ｓに対して、第２方向Ｄ２側にずれた位置に配置されている。

図３（Ｂ）には、さらに、放電ギャップｇでの放電によって生じた火炎が拡がる方向Ｄ９の例が示されている。接地電極３０の先端部３４ｘは、火炎に接触することによって、火炎の拡がりを抑制し得る。上述したように、本実施形態では、接地電極３０の先端部３４ｘは、中心電極２０の放電面２０ｓに対して、第２方向Ｄ２側にずれた位置に配置されている。従って、接地電極３０の先端部３４ｘの反対側（ここでは、第１方向Ｄ１側）では、放電ギャップｇで生じた火炎は、前方向Ｄｆ側に向かって（すなわち、燃焼室７９０（図１（Ｂ））の中央部分に向かって）、容易に拡がることができる。このように接地電極３０による消炎作用が抑制される。この結果、着火性が向上する。

特に、本実施形態では、第１方向Ｄ１は、ガス方向Ｄｐと、おおよそ同じである。そして、図３（Ｂ）、図３（Ｃ）に示すように、接地電極３０の先端部３４ｘは、軸線ＣＬ（ひいては、中心電極２０の放電面２０ｓ）に対して、このガス方向Ｄｐとは反対の方向側にずれた位置に配置されている。燃焼室内でガスがガス方向Ｄｐに流れる場合には、火花放電、ひいては、火炎は、放電ギャップｇからガス方向Ｄｐ側に向かって流される。ここで、接地電極３０の先端部３４ｘは、中心電極２０の放電面２０ｓに対して、ガス方向Ｄｐとは反対の方向側（ここでは、第２方向Ｄ２側）にずれた位置に配置されている。従って、火炎は、接地電極３０の先端部３４ｘのガス方向Ｄｐ側（ここでは、第１方向Ｄ１側）において、前方向Ｄｆに向かって（すなわち、燃焼室７９０（図１（Ｂ））の中央部分に向かって）、容易に拡がることができる。このように接地電極３０による消炎作用が抑制される。この結果、着火性が向上する。

以上のような接地電極３０は、例えば、以下に説明するように製造される。母材３７に相当する棒状の部材を製造する。そして、棒状の部材のうちの先端部３４に対応する端部に、第２チップ３９を接合する（例えば、抵抗溶接、または、レーザ溶接）。棒状の部材のうちの端３３ｓに対応する端を、主体金具５０の先端面５５に接合する（例えば、抵抗溶接）。そして、棒状の部材の途中の部分を、図３（Ａ）に示す母材３７のように、軸線ＣＬに向けて曲げ、そして、図３（Ａ）、図３（Ｃ）に示す母材３７のように、母材３７のうちの絶縁体１０の先端１０ｓよりも前方向Ｄｆ側の特定の部分３５を、軸線ＣＬに垂直な方向Ｄ３５に捻る。そして、母材３７の曲がりと捻れとを調整することによって、放電ギャップｇの距離を調整する。点火プラグ１００の他の部分の製造方法は、公知の任意の方法であってよい。

なお、主体金具５０の先端面５５上の接地電極３０の端３３ｓの位置を、第２方向Ｄ２側に移動させれば、母材３７を捻らずに、先端部３４ｘを、中心電極２０の放電面２０ｓに対して、第２方向Ｄ２側にずれた位置に配置できる。しかし、この場合、母材３７の端３３ｓの一部が、先端面５５の外にはみ出得る。はみ出た部分が他の部材（例えば、内燃機関７００のエンジンヘッド７１０など）に接触すると、接地電極３０が破損し得る。端３３ｓを小さくすれば、端３３ｓのはみ出しを抑制できる。ただし、端３３ｓが小さい場合には、接地電極３０から主体金具５０への熱引きが抑制されるので、接地電極３０が消耗し易くなり得る。また、接地電極３０と主体金具５０との接合の強度が、低下し得る。本実施形態では、略矩形状の端３３ｓは、軸線ＣＬから端３３ｓの中心位置３３ｃに向かう方向Ｄ３に対して傾斜しないように、主体金具５０の先端面５５に接合される。従って、そのような不具合が抑制される。

Ｂ．第２実施形態：
図４（Ａ）〜図４（Ｃ）は、点火プラグの別の実施形態の概略図である。図４（Ａ）〜図４（Ｃ）は、図３（Ａ）〜図３（Ｃ）と同じ投影面上の投影図を、それぞれ示している。第１実施形態との差異は、本実施形態では、図４（Ｃ）の投影図に示すように、第２チップ３９の配置が異なっている点だけである。本実施形態の点火プラグ１００ａのうちの第２チップ３９の位置以外の部分の構成は、第１実施形態の点火プラグ１００の対応する部分の構成と、同じである。（対応する部分と同じ部分には、同じ符号を付して、説明を省略する）。

図４（Ｃ）の投影図において、本実施形態では、第２チップ３９は、図３（Ａ）の第２チップ３９と比べて、第１方向Ｄ１側に位置している。具体的には、第２チップ３９は、母材３７の先端３４ｓに第２チップ３９の端が重なり、かつ、母材３７の短手方向Ｄｙ側の端３８に第２チップ３９の端が重なるように、配置されている。ここで、短手方向Ｄｙは、接地電極３０ａの長手方向に垂直な方向である。図４（Ｃ）の投影図では、接地電極３０ａの長手方向は、接地電極３０ａの先端部３４ａｘの延びる方向、すなわち、母材３７の先端部３４の延びる方向Ｄｘと同じである。短手方向Ｄｙは、長手方向Ｄｘに垂直な方向である。短手方向Ｄｙは、接地電極３０ａから第１方向Ｄ１側へ向かう方向である。母材３７の短手方向Ｄｙ側の端３８は、母材３７の第１方向Ｄ１側の端である。なお、接地電極３０ａの先端部３４ａｘは、母材３７の先端部３４と、第２チップ３９と、を含む端部である。

このように、本実施形態では、第２チップ３９は、第１実施形態の第２チップ３９と比べて、第１方向Ｄ１側に位置している。これにより、第２チップ３９の放電面３０ｓは、軸線ＣＬに重なる位置に、配置されている。また、本実施形態では、図３（Ｃ）の実施形態と比べて、放電面３０ｓのうちの中心電極２０の放電面２０ｓに重なる部分の面積が、増大している。これにより、本実施形態では、放電が、接地電極３０ａの放電面３０ｓのうちの縁よりも内側の部分と、中心電極２０の放電面２０ｓのうちの縁よりも内側の部分と、の間で生じる可能性が、さらに高くなる。この結果、電極２０、３０ａ（ここでは、チップ２９、３９）の消耗が抑制され、そして、ギャップｇの距離の増大が抑制される。

また、本実施形態の点火プラグ１００ａの構成は、第２チップ３９の配置を除いて、第１実施形態の点火プラグ１００の構成と同じである。従って、本実施形態の点火プラグ１００ａは、第１実施形態の点火プラグ１００と同様の種々の利点を実現できる。

Ｃ．第３実施形態：
図５（Ａ）〜図５（Ｃ）は、点火プラグの別の実施形態の概略図である。図５（Ａ）〜図５（Ｃ）は、図３（Ａ）〜図３（Ｃ）と同じ投影面上の投影図を、それぞれ示している。第１実施形態との差異は、２点ある。第１の差異は、本実施形態では、図５（Ｃ）の投影図に示すように、接地電極３０ｂの第２チップ３９ｂは、母材３７ｂの短手方向Ｄｂｙ側の端３８ｂから突出した部分３９ｂ１を含む点である。第２の差異は、図５（Ｃ）の投影図に示すように、母材３７ｂは、中心電極２０の放電面２０ｓに重ならない位置に配置されている点である。本実施形態の点火プラグ１００ｂのうちの他の部分の構成は、第１実施形態の点火プラグ１００の対応する部分の構成と、同じである。（対応する部分と同じ部分には、同じ符号を付して、説明を省略する）。

図５（Ａ）の投影図に示すように、接地電極３０ｂの母材３７ｂは、主体金具５０の先端面５５に接合された端３３ｓから、前方向Ｄｆに向かって延び、軸線ＣＬに向かって曲がり、軸線ＣＬに交差する方向に延びて、端３４ｂｓへ至る。基端部３３ｂは、端３３ｓを含む端部であり、先端部３４ｂは、端３４ｂｓを含む端部である。第２チップ３９ｂは、母材３７ｂの先端部３４ｂの後方向Ｄｆｒ側の面に、接合されている（例えば、レーザ溶接）。第２チップ３９ｂは、母材３７ｂと比べて、小さい。従って、母材３７ｂと第２チップ３９ｂとを含む接地電極３０ｂは、全体として、棒状の部材である。以下、棒状の接地電極３０ｂの両端部のうち、第２チップ３９ｂを含む端部を、先端部３４ｂｘとも呼ぶ。先端部３４ｂｘは、母材３７ｂの先端部３４ｂと、第２チップ３９ｂと、を含む端部である。

図５（Ｃ）の投影図上では、接地電極３０ｂは、主体金具５０に接合された端３３ｓの位置から、第４方向Ｄ４側に向かって延びて、先端部３４ｂｘへ至る。ここで、接地電極３０ｂの延びる方向Ｄｂｘは、第４方向Ｄ４に対して、第２方向Ｄ２側に傾斜している。また、四角棒状の部材である母材３７ｂ（図３（Ａ））のうちの、絶縁体１０の先端１０ｓよりも前方向Ｄｆ側の部分３６ｂのうちの一部３５ｂが、軸線ＣＬに垂直な方向Ｄ３５ｂに捻られている。これにより、母材３７ｂのうちの捻れた部分３５ｂよりも端３４ｂｓ側の部分（先端部３４ｂｘを含む）は、第４方向Ｄ４（図５（Ｃ））に対して斜めの方向Ｄｂｘに向かって、延びる。

なお、本実施形態では、母材３７ｂのうちの絶縁体１０の先端１０ｓよりも後方向Ｄｆｒ側の部分は、捻られておらず、捻られた部分３５ｂは、絶縁体１０の先端１０ｓよりも前方向Ｄｆ側に設けられている。従って、絶縁体１０の先端１０ｓよりも後方向Ｄｆｒ側において、接地電極３０ｂと絶縁体１０の外周面との間の最短距離が小さくなることが抑制され、意図しない放電が生じることが抑制される。

また、図５（Ｂ）、図５（Ｃ）に示すように、第２チップ３９ｂは、第１方向Ｄ１に向かって延びる棒状の部材である。第２チップ３９ｂのうちの第２方向Ｄ２側の第２部分３９ｂ２は、母材３７ｂの先端部３４ｂの後方向Ｄｆｒ側の面に、接合されている（例えば、レーザ溶接）。図５（Ｃ）の投影図上において、第２チップ３９ｂのうちの第１方向Ｄ１側の第１部分３９ｂ１は、母材３７ｂの短手方向Ｄｂｙ側の端３８ｂから、第１方向Ｄ１側に突出している。この短手方向Ｄｂｙは、母材３７ｂから第１方向Ｄ１側に向かう方向である。このような第２チップ３９ｂの後方向Ｄｆｒ側の面が、放電面３０ｂｓを形成している。放電面３０ｂｓは、軸線ＣＬにおおよそ垂直な平面である。

図５（Ｃ）に示す投影図上において、第２チップ３９ｂの第１部分３９ｂ１は、中心電極２０の放電面２０ｓに重なる部分３９ｂ１ｏを含んでいる。従って、接地電極３０ｂの放電面３０ｂｓのうちの縁よりも内側の部分と、中心電極２０の放電面２０ｓのうちの縁よりも内側の部分と、の間で、放電は、容易に、生じる。従って、電極２０、３０ｂ（ここでは、チップ２９、３９ｂ）の消耗が抑制され、そして、ギャップｇの距離の増大が抑制される。特に、本実施形態では、中心電極２０の放電面２０ｓの全体が、接地電極３０ｂの放電面３０ｂｓに重なっている。従って、電極２０、３０ｂ（ここでは、チップ２９、３９ｂ）の消耗が、適切に、抑制される。

図５（Ｂ）に示す投影図上において、接地電極３０ｂの先端部３４ｂｘは、第１直線Ｌ１よりも第２方向Ｄ２側に位置している。また、先端部３４ｂｘの一部は、第２直線Ｌ２よりも第２方向Ｄ２側に位置している。このように、図５（Ｂ）の投影図において、接地電極３０ｂの先端部３４ｂｘは、接地電極３０ｂの端３３ｓに対して、第２方向Ｄ２側にずれた位置に配置されている。本実施形態では、このような配置の先端部３４ｂｘは、中心電極２０の放電面２０ｓに対して、第２方向Ｄ２側にずれた位置に配置されている。従って、図３（Ｂ）の実施形態と同様に、接地電極３０ｂの先端部３４ｂｘの反対側（ここでは、第１方向Ｄ１側）では、放電ギャップｇで生じた火炎は、前方向Ｄｆ側に向かって（すなわち、燃焼室７９０（図１（Ｂ））の中央部分に向かって）、容易に拡がることができる。このように接地電極３０による消炎作用が抑制される。この結果、着火性が向上する。特に、第１方向Ｄ１は、ガス方向Ｄｐとおおよそ同じである。従って、火炎が、ガスによってガス方向Ｄｐ側に流れる場合に、火炎は、先端部３４ｂｘのガス方向Ｄｐ側（ここでは、第１方向Ｄ１側）において、前方向Ｄｆに向かって、容易に拡がることができる。このように接地電極３０による消炎作用が抑制される。この結果、着火性が向上する。

また、図５（Ｃ）の投影図上において、母材３７ｂは、中心電極２０の放電面２０ｓに重ならない位置に配置されている。従って、中心電極２０の放電面２０ｓの近傍で生じた火炎は、母材３７ｂに接触せずに、前方向Ｄｆに向かって容易に拡がることができる。この結果、着火性が向上する。

Ｄ．第４実施形態：
図６（Ａ）〜図６（Ｃ）は、点火プラグの別の実施形態の概略図である。図６（Ａ）〜図６（Ｃ）は、図３（Ａ）〜図３（Ｃ）と同じ投影面上の投影図を、それぞれ示している。図５（Ａ）〜図５（Ｃ）の第３実施形態との差異は、本実施形態では、図６（Ｃ）の投影図において、第２チップ３９ｃが、第１方向Ｄ１に対して斜めの方向Ｄｃに向かって延びている点だけである。本実施形態の点火プラグ１００ｃのうちの第２チップ３９ｃの延びる方向Ｄｃ以外の部分の構成は、第１実施形態の点火プラグ１００の対応する部分の構成と、同じである。（対応する部分と同じ部分には、同じ符号を付して、説明を省略する）。

図６（Ｃ）の投影図上において、第２チップ３９ｃは、方向Ｄｃに向かって延びる棒状の部材である。図６（Ｂ）、図６（Ｃ）に示すように、第２チップ３９ｃのうちの第２方向Ｄ２側の第２部分３９ｃ２は、母材３７ｂの先端部３４ｂの後方向Ｄｆｒ側の面に、接合されている（例えば、レーザ溶接）。図６（Ｃ）の投影図上において、第２チップ３９ｃのうちの第１方向Ｄ１側の第１部分３９ｃ１は、母材３７ｂの短手方向Ｄｂｙ側の端３８ｂから、第１方向Ｄ１側に突出している。このような第２チップ３９ｃの後方向Ｄｆｒ側の面が、放電面３０ｃｓを形成している。放電面３０ｃｓは、軸線ＣＬにおおよそ垂直な平面である。また、接地電極３０ｃの先端部３４ｃｘは、母材３７ｂの先端部３４ｂと、第２チップ３９ｃと、を含む端部である。

図６（Ｃ）に示す投影図上において、第２チップ３９ｃの第１部分３９ｃ１は、中心電極２０の放電面２０ｓに重なる部分３９ｃ１ｏを含んでいる。従って、図５（Ｃ）の実施形態と同様に、電極２０、３０ｃ（ここでは、チップ２９、３９ｃ）の消耗が抑制され、そして、ギャップｇの距離の増大が抑制される。特に、本実施形態では、中心電極２０の放電面２０ｓの全体が、接地電極３０ｃの放電面３０ｃｓに重なっている。従って、電極２０、３０ｃ（ここでは、チップ２９、３９ｃ）の消耗が、適切に、抑制される。

また、接地電極３０ｃの母材３７ｂの構成は、図５（Ａ）〜図５（Ｃ）の実施形態の母材３７ｂの構成と、同じである。従って、本実施形態の点火プラグ１００ｃは、第３実施形態の点火プラグ１００ｂと同様の種々の利点を実現できる。例えば、図６（Ｂ）の投影図上において、接地電極３０ｃの先端部３４ｃｘは、第１直線Ｌ１よりも第２方向Ｄ２側に位置し、また、先端部３４ｃｘの一部は、第２直線Ｌ２よりも第２方向Ｄ２側に位置している。従って、接地電極３０ｃの先端部３４ｃｘの反対側（ここでは、第１方向Ｄ１側）では、放電ギャップｇで生じた火炎は、前方向Ｄｆ側に向かって（すなわち、燃焼室７９０（図１（Ｂ））の中央部分に向かって）、容易に拡がることができる。この結果、着火性が向上する。特に、第１方向Ｄ１は、ガス方向Ｄｐとおおよそ同じである。従って、火炎が、ガスによってガス方向Ｄｐ側に流れる場合に、着火性が、適切に、向上する。

Ｅ．変形例：
（１）中心電極と接地電極とのそれぞれの構成は、上記の構成に代えて、他の種々の構成であってよい。例えば、上記各実施形態において、中心電極２０の放電面２０ｓのうちの少なくとも一部が、軸線ＣＬに対して斜めに傾斜してもよい。また、接地電極３０、３０ａ、３０ｂ、３０ｃの放電面３０ｓ、３０ｂｓ、３０ｃｓの少なくとも一部が、軸線ＣＬに対して斜めに傾斜してもよい。また、図５（Ｃ）、図６（Ｃ）の投影図上において、中心電極２０の放電面２０ｓの一部が、接地電極３０ｂ、３０ｃの第２チップ３９ｂ、３９ｃ（より具体的には、放電面３０ｂｓ、３０ｃｓ）に重ならないように、第２チップ３９ｂ、３９ｃが配置されてもよい。

また、接地電極の第２チップが省略されてもよい。この場合、母材３７、３７ｂの先端部３４、３４ｂの後方向Ｄｆｒ側の面が、放電面を形成する。また、中心電極の第１チップが省略されてもよい。いずれの場合も、電極の放電面は、例えば、以下のように特定されてよい。空気が充填されたチャンバー内に点火プラグを配置し、高電圧の印加によって接地電極と中心電極との間で火花放電を発生させる。ここで、接地電極の外面のうち火花放電が生じ得る部分が、接地電極の放電面に対応し、中心電極の外面のうち火花放電が生じ得る部分が、中心電極の放電面に対応する。このように、ガス流の無い環境下において、放電面が特定されてよい。

（２）棒状の接地電極のうち、軸線ＣＬに垂直な方向に捻れる部分は、任意の部分であってよい。例えば、図３（Ａ）、図４（Ａ）、図５（Ａ）、図６（Ａ）の実施形態において、絶縁体１０の先端１０ｓよりも後方向Ｄｆｒ側で、母材３７、３７ｂが捻れていてもよい。いずれの場合も、絶縁体１０の先端１０ｓよりも後方向Ｄｆｒ側では、母材の軸線ＣＬに垂直な方向の捻れは、母材のうちの絶縁体１０の先端１０ｓよりも前方向Ｄｆ側の部分における捻れた部分の捻れよりも、小さいことが好ましい。この構成によれば、絶縁体１０の先端１０ｓよりも後方向Ｄｆｒ側で、接地電極と絶縁体との間の最短距離が短くなることが抑制される。この結果、絶縁体１０の先端１０ｓよりも後方向Ｄｆｒ側において、意図しない放電が生じることを、抑制できる。

なお、母材の軸線ＣＬに垂直な方向の捻れの大きさは、例えば、以下のように特定されてよい。母材が軸線ＣＬに垂直な方向に捻れている場合には、母材の外面は、軸線ＣＬに平行な方向に向かって、螺旋状に、変形している。すなわち、母材の断面であって軸線ＣＬに垂直な断面は、軸線ＣＬに平行な方向の位置の変化に応じて、回転する。ここで、軸線ＣＬに平行な方向の単位長さ当りの、母材の断面の回転角度を、捻れの大きさとして採用してよい。この回転角度が大きいほど、捻れが大きい。

なお、母材から、軸線ＣＬに垂直な方向に捻れる部分が、省略されてもよい。すなわち、母材の全体が、捻れずに延びるように、構成されてよい。この場合、母材は、主体金具５０の先端面５５に接合された端（例えば、端３３ｓ（図３（Ａ）））から前方向Ｄｆ側に向かって延び、そして、軸線ＣＬに向かって曲がるのではなく、軸線ＣＬよりも第２方向Ｄ２側にずれた位置に向かって曲がってよい。この構成によれば、図３（Ｂ）等に示す投影面上において、接地電極のうち放電面を形成する第２端部（例えば、先端部３４ｘ）は、第１直線Ｌ１よりも第２方向Ｄ２側に容易に配置され、そして、第２端部の少なくとも一部は、第２直線Ｌ２よりも第２方向Ｄ２側に容易に配置される。第２端部がこのように配置される場合、第２端部の消炎作用が抑制されるので、火炎が前方向Ｄｆ側へ容易に拡がることができる。

（３）棒状の接地電極の断面形状は、矩形に限らず、他の任意の形状であってよい。例えば、円柱状の棒部材を用いて、接地電極の母材が形成されてもよい。

（４）接地電極の構成は、上記の構成に代えて、他の種々の構成であってよい。いずれの場合も、接地電極は、以下のように構成されていることが好ましい。主体金具５０の軸線ＣＬに垂直な投影面を、第１投影面と呼ぶ。例えば、図３（Ｃ）、図４（Ｃ）、図５（Ｃ）、図６（Ｃ）の投影図は、第１投影面上の投影図の例である。この第１投影面上に中心電極の第１放電面と接地電極の第２放電面とを軸線ＣＬに平行に投影する場合に、第２放電面の少なくとも一部は、第１放電面に重なる位置に配置されていることが好ましい。これにより、電極の消耗を抑制できる。

また、軸線ＣＬに平行な投影面であって、軸線ＣＬから、軸線ＣＬに垂直に、棒状の接地電極の両端のうち主体金具５０の先端面５５に接合された第１端の中心の位置に向かう方向に垂直な投影面を、第２投影面と呼ぶ。例えば、図３（Ｂ）、図４（Ｂ）、図５（Ｂ）、図６（Ｂ）の投影図は、第２投影面上の投影図の例である。この第２投影面上に接地電極を投影する場合に、接地電極の放電面を形成する第２端部（例えば、先端部３４ｘ）は、第１直線Ｌ１よりも第２方向Ｄ２側に位置することが好ましく、さらに、第２端部の少なくとも一部は、第２直線Ｌ２よりも第２方向Ｄ２側に位置することが好ましい。このように、第２端部が、主体金具５０に接合された端３３ｓに対して、軸線ＣＬに垂直な方向（例えば、第２方向Ｄ２）にずれた位置に配置されている場合、接地電極の消炎作用を抑制できる。

（５）内燃機関の燃焼室における点火プラグの周方向の向きは、種々の方向であってよい。例えば、上記各実施形態において、ガスの流れる方向は、第１方向Ｄ１とは異なる方向であってよい。いずれの場合も、図３（Ｂ）、図４（Ｂ）、図５（Ｂ）、図６（Ｂ）に示す投影図において、接地電極のうちの放電面を形成する第２端部（例えば、先端部３４ｘ）が、主体金具５０に接合された端３３ｓに対して、軸線ＣＬに垂直な方向（例えば、第２方向Ｄ２）にずれた位置に配置されている場合、火炎は、第２端部の反対側で、前方向Ｄｆに向かって容易に拡がることができる。従って、ガスの流れる向きに拘わらずに、着火性を向上できる。

なお、さらに着火性を向上するためには、中心電極と接地電極との配置が、ガスの流れる方向に適した配置であることが、好ましい。例えば、点火プラグの取付構造は、以下のような構造であってよい。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）の排気バルブとが設けられた燃焼室において、点火プラグは、Ｎ個の吸気バルブとＭ個の排気バルブとの間に取り付けられる。例えば、図１（Ｂ）の実施形態では、点火プラグ１００は、２個の吸気バルブ７３０ａ、７３０ｂと、２個の排気バルブ７４０ａ、７４０ｂと、の間に取り付けられる。

そして、燃焼室に取り付けられた点火プラグと、Ｎ個の吸気バルブと、Ｍ個の排気バルブとを、点火プラグの主体金具の軸線に垂直な第１投影面上に、軸線に平行に投影する（例えば、図１（Ｂ）の投影図参照）。この第１投影面上において、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から、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へ向かう方向を、バルブ配置方向とし、軸線からバルブ配置方向に向かう方向を、プラグバルブ方向とする（図１（Ｂ）の方向Ｄｐは、プラグバルブ方向の例である）。１個のバルブの中心位置は、この第１投影面上において、閉じた状態のバルブのうちの燃焼室内に露出する部分を示す領域の重心位置である。図１（Ｂ）の実施形態では、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Ｃ３から、２個の排気バルブ７４０ａ、７４０ｂのそれぞれの中心位置Ｃ４ａ、Ｃ４ｂの排気重心位置Ｃ４へ向かう方向Ｄｖが、バルブ配置方向Ｄｖである。そして、軸線ＣＬからバルブ配置方向Ｄｖに向かう方向が、プラグバルブ方向Ｄｐである。

点火プラグが燃焼室に取り付けられたときに、中心電極と接地電極とは、燃焼室内の所定の位置に配置される。この所定位置は、以下のような位置である。すなわち、軸線から、軸線に垂直に、棒状の接地電極の主体金具の先端面に接合された第１端の中心の位置に向かう方向である第２投影方向に垂直な第２投影面上に、主体金具と接地電極とを第２投影方向に沿って投影する（例えば、図３（Ｂ）、図４（Ｂ）、図５（Ｂ）、図６（Ｂ））。この第２投影面上において、投影された接地電極のうちの放電面を形成する第２端部は、主体金具に接合された第１端に対して、軸線ＣＬに垂直な特定方向にずれた位置に配置されている。この特定方向は、第２投影面上において、軸線を挟む両側のうち、軸線からバルブ配置方向に向かう第１方向側とは反対側に向かう方向である。例えば、図３（Ｂ）、図４（Ｂ）、図５（Ｂ）、図６（Ｂ）の実施形態では、先端部３４ｘ、３４ａｘ、３４ｂｘ、３４ｃｘは、軸線ＣＬを挟む両側のうち、プラグバルブ方向Ｄｐとは反対の方向側（ここでは、第２方向Ｄ２側）にずれた位置に、配置されている。

点火プラグの上記の取付構造が採用される場合には、点火プラグの電極の近傍においては、ガスは、第１方向に向かって流れ得る。従って、第２投影面上において、接地電極のうちの放電面を形成する第２端部は、軸線を挟む両側のうちのガスの流れる方向とは反対側に、ずれた位置に配置される。この結果、火花放電、ひいては、火炎が、ガスによって流れる場合に、火炎は、前方向Ｄｆ側、すなわち、燃焼室の中央部分に向かって、容易に拡がることができる。この結果、着火性が、更に、向上する。また、図３（Ａ）、図４（Ａ）、図５（Ａ）、図６（Ａ）の実施形態のように、プラグバルブ方向Ｄｐを向いて点火プラグを見る場合に、接地電極の基端部（ひいては、接地電極の全体）は、中心電極２０に重ならない位置に配置されていることが好ましい。これにより、ガスの流れが接地電極によって遮られることが抑制されるので、着火性を向上できる。

なお、１個の燃焼室において、吸気バルブの総数Ｎは、１以上の任意の数であってよく、Ｎ個の吸気バルブの配置は、種々の配置であってよい。また、１個の燃焼室において、排気バルブの総数Ｍは、１以上の任意の数であってよく、Ｍ個の排気バルブの配置は、種々の配置であってよい。また、内燃機関の構成は、図１（Ａ）、図１（Ｂ）に示す構成に代えて、他の種々の構成であってよい。

（６）点火プラグの構成としては、図２に示す構成に代えて、他の構成を採用してもよい。例えば、先端側パッキン８が省略されてもよい。この場合、主体金具の張り出し部５６は、直接的に、絶縁体の縮外径部１６を、支持する。また、抵抗体７３が省略されてもよい。絶縁体の貫通孔内の中心電極と端子金具との間に、磁性体が配置されてもよい。また、中心電極の放電面は、軸線ＣＬに重なる位置に配置されてよい（例えば、図３（Ｃ）、図４（Ｃ）、図５（Ｃ）、図６（Ｃ））。また、中心電極の放電面は、軸線ＣＬから離れた位置に配置されてもよい。

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。

８…先端側パッキン、１０…絶縁体、１０ｓ…先端、１０ｔ…先端部、１１…縮内径部、１２…貫通孔（軸孔）、１３…後端側胴部、１４…大径部、１５…先端側胴部、１６…縮外径部、１９…脚部、２０…中心電極、２０ｓ…放電面、２０ｔ…部分、２１…外層、２２…芯部、２３…鍔部、２４…頭部、２７…軸部、２８…棒部、２９…第１チップ、３０、３０ａ、３０ｂ、３０ｃ…接地電極、３０ｓ、３０ｂｓ、３０ｃｓ…放電面、３１…外層、３２…内層、３３、３３ｂ…基端部、３３ｃ…中心位置、３３ｓ…端、３３ｓ１…第１端、３３ｓ２…第２端、３４、３４ｂ…先端部、３４ｓ、３４ｂｓ…端（先端）、３４ｘ、３４ａｘ、３４ｂｘ、３４ｃｘ…先端部、３５、３５ｂ…捻れた部分、３６、３６ｂ…部分、３７、３７ｂ…母材、３８、３８ｂ…端、３９、３９ｂ、３９ｃ…第２チップ、３９ｂ１ｏ、３９ｃ１ｏ…部分、３９ｂ１、３９ｃ１…第１部分、３９ｂ２、３９ｃ２…第２部分、４０…端子金具、４１…軸部、４８…鍔部、４９…キャップ装着部、５０…主体金具、５１…工具係合部、５２…先端側胴部、５３…後端部、５４…中胴部、５４ｆ…座面、５５…先端面、５６…張り出し部、５６ｒ…後面、５７…ネジ部、５８…接続部、５９…貫通孔、６１…リング部材、７０…タルク、７２…第１シール部、７３…抵抗体、７４…第２シール部、９０…ガスケット、１００、１００ａ、１００ｂ、１００ｃ…点火プラグ、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…放電ギャップ、Ｄ１…第１方向、Ｌ１…第１直線、Ｄ２…第２方向、Ｌ２…第２直線、Ｃ３…吸気重心位置、Ｄ３…第３方向、Ｃ４…排気重心位置、Ｄ４…第４方向、Ｄ９…方向、ＣＬ…中心軸（軸線）、Ｄｃ…方向、Ｄｐ…プラグバルブ方向（ガス方向）、Ｄｖ…バルブ配置方向、Ｄｘ、Ｄｂｘ…長手方向、Ｄｙ、Ｄｂｙ…短手方向、Ｄ３５…方向、Ｃ３ａ…第１中心位置、Ｃ４ａ…中心位置、Ｄｆ…先端方向（前方向）、Ｄｆｒ…後端方向（後方向）

Claims (3)

1. 軸線の方向に延びる貫通孔を有する主体金具と、
   前記主体金具の内周側に固定された絶縁体と、
   前記絶縁体の先端部に配置される部分を含むとともに、先端側を向く第１放電面を形成する中心電極と、
   棒状の接地電極であって、第１端が前記主体金具の先端面に接合されるとともに、第２端を含む第２端部に前記中心電極の前記第１放電面との間で放電ギャップを形成する第２放電面を形成する接地電極と、
   を備える点火プラグであって、
   前記軸線に垂直な第１投影面に、前記接地電極の前記第２放電面と、前記中心電極の前記第１放電面と、を投影する場合に、前記接地電極の前記第２放電面の少なくとも一部は、前記中心電極の前記第１放電面に重なる位置に配置され、
   前記軸線に平行な第２投影面に、前記第１端の中心の位置と前記軸線とが重なるように、前記接地電極を投影する場合に、
   前記第２投影面上において、前記第２端部は、前記第１端の前記軸線に垂直な第１方向側の端を通り前記軸線に平行な直線よりも、前記第１方向の反対の第２方向側に位置し、且つ前記第２端部のうち少なくとも一部が、前記第１端の前記第２方向側の端を通り前記軸線に平行な直線よりも、前記第２方向側に位置しており、
   前記接地電極のうちの前記絶縁体の先端よりも先端側の部分は、前記軸線に垂直な方向に捻れた部分を含む、
   点火プラグ。
2. 請求項１に記載の点火プラグであって、
   前記接地電極は、前記第２放電面を形成するチップと、棒状の電極母材とを含み、
   前記軸線に垂直な前記第１投影面に、前記接地電極と、前記中心電極の前記第１放電面と、を投影する場合に、
   前記チップは、前記電極母材の短手方向側の端から突出した部分を有し、
   前記接地電極の前記電極母材は、前記中心電極の前記第１放電面に重ならない位置に配置され、
   前記チップの前記突出した部分は、前記中心電極の前記第１放電面に重なる部分を含む、
   点火プラグ。
3. 請求項１または２に記載の点火プラグであって、
   前記絶縁体は、前記主体金具の前記先端面よりも先端側に位置する部分を含み、
   前記接地電極は、前記主体金具の前記先端面に接合されるとともに、前記主体金具の前記先端面から前記絶縁体の前記先端よりも先端側まで延びる、四角棒状の部分である四角棒部分を含み、
   前記四角棒部分のうちの前記絶縁体の前記先端よりも先端側の部分は、前記軸線に垂直な方向に捻れた前記部分を含み、
   前記絶縁体の前記先端よりも後端側では、前記四角棒部分の前記軸線に垂直な方向の捻れは、前記捻れた部分の捻れよりも小さい、
   点火プラグ。

Images