JP7300911B2 - 内燃機関用のスパークプラグを備えた内燃機関 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関用のスパークプラグを備えた内燃機関に関する。

スパークプラグは、車両用エンジン等の内燃機関における着火手段として用いられる。特許文献１に記載されたスパークプラグは、その先端部において副室を有すると共に、副室の先端側において、副室と主燃焼室とを連通する開口部を備える。そして、開口部の内周側の端部と、中心電極との間に放電ギャップを形成する。

特開２０１６－９５９８６号公報

しかしながら、放電ギャップに発生した火花放電によって副室内の混合気が着火した際、開口部を通って副室から主燃焼室へと噴出する火炎は、プラグ軸方向に、主燃焼室を形成するピストンに向かって噴出しやすい。それゆえ、噴出した火炎がピストンと衝突することで、火炎が冷却されやすい。それゆえ、着火性を向上させる観点から改善の余地がある。

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、着火性を向上させることができる内燃機関用のスパークプラグを備えた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、該絶縁碍子の内側に保持されると共に該絶縁碍子の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、上記中心電極の少なくとも一部を覆うように上記ハウジングの先端部に設けられたカバー部（５）と、を有し、上記カバー部には、先端側に貫通した先端貫通孔（５１）が形成されており、上記先端貫通孔は、先端へ向かうほど縮径し、上記中心電極の先端部である電極先端部（４１）は、先端へ向かうほど縮径する形状を有し、該電極先端部の少なくとも一部は上記先端貫通孔の内側に配されており、上記電極先端部の外周斜面（４１１）と、上記先端貫通孔の内周斜面（５１２）との間には、環状噴出路（５２）が先端側へ向かうほどプラグ中心軸（Ｃ）へ向かうように形成され、上記先端貫通孔の内周端部（５１１）は、上記中心電極の上記電極先端部との間に放電ギャップ（Ｇ）を形成する接地電極を構成している、内燃機関用のスパークプラグ（１）、を備えた内燃機関（１０）であって、
主燃焼室（６）と、
上記先端貫通孔が上記主燃焼室に面するように配された上記スパークプラグと、
上記主燃焼室を形成するピストン（６４）と、を有し、
上記プラグ中心軸を含む平面による断面において、２ヶ所に表れる上記環状噴出路の断面の延長線（Ｌ１、Ｌ２）同士が交わる交点（Ｐ）は、上死点にある上記ピストンよりも上記主燃焼室側にある、内燃機関にある。

上記内燃機関は、上記スパークプラグを有する。そして、プラグ中心軸を含む平面による断面において、２ヶ所に表れる環状噴出路の断面の延長線同士が交わる交点は、上死点にあるピストンよりも主燃焼室側にある。それゆえ、環状噴出路から噴出する火炎は、火炎同士が主燃焼室にて衝突しやすい。その結果、ピストンへと向かう火炎の勢いが抑制されるため、火炎が冷却されにくい。

以上のごとく、上記態様によれば、着火性を向上させることができる内燃機関用のスパークプラグを備えた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、スパークプラグの断面図。 実施形態１における、スパークプラグを先端側（Ｚ方向）から見た平面図。 図２におけるIII－III線矢視断面相当のスパークプラグの先端部の断面図。 実施形態１における、スパークプラグを用いた内燃機関の断面図。 実施形態１における、上死点にあるピストンとスパークプラグの先端部との位置関係を示す断面図。 実施形態１における、膨張行程時の、火花放電が伸長したときのスパークプラグの先端部の断面図。 実施形態１における、スパークプラグから火炎が噴出している状態の内燃機関の断面図。 比較形態における、スパークプラグの先端部の断面図。 比較形態における、スパークプラグから火炎が噴出している状態の内燃機関の断面図。 実施形態１における、ＣＦＤ解析による、スパークプラグから火炎が噴出している状態の内燃機関の断面図。 比較形態における、ＣＦＤ解析による、スパークプラグから火炎が噴出している状態の内燃機関の断面図。 実施形態２における、スパークプラグの先端部の断面図。 実施形態２における、放電ギャップに火花放電が発生したときのスパークプラグの先端部の拡大断面図。 実施形態３における、スパークプラグの先端部の断面図。 実施形態４における、スパークプラグの先端部の断面図。 実施形態５における、スパークプラグの先端部の断面図。 電極先端部が拡径されていない、スパークプラグの先端部の断面図。

（実施形態１）
内燃機関用のスパークプラグ１及びこれを備えた内燃機関１０に係る実施形態について、図１～図７を参照して説明する。
本実施形態における内燃機関用のスパークプラグ１は、図１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、カバー部５とを有する。絶縁碍子３は、中心電極４を内側に保持する。中心電極４は、絶縁碍子３の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。カバー部５は、中心電極４の少なくとも一部を覆うようにハウジング２の先端部に設けられている。カバー部５には、先端側に貫通した先端貫通孔５１が形成されている。先端貫通孔５１は、先端側へ向かうほど縮径する。中心電極４の先端部である電極先端部４１は、先端へ向かうほど縮径する形状を有する。電極先端部４１の少なくとも一部は先端貫通孔５１の内側に配されている。電極先端部４１の外周斜面４１１と、先端貫通孔５１の内周斜面５１２との間には、環状噴出路５２が形成されている。環状噴出路５２は、先端側へ向かうほどプラグ中心軸Ｃへ向かうように形成されている。先端貫通孔５１の内周端部５１１は、中心電極４の電極先端部４１との間に放電ギャップＧを形成する接地電極を構成している。

本明細書において、スパークプラグ１の中心軸Ｃに平行な方向を、適宜、Ｚ方向という。また、Ｚ方向の一方であり、スパークプラグ１における点火コイルと接続される側を基端側という。また、その反対側であって、スパークプラグ１における主燃焼室６内に配される側を先端側という。また、スパークプラグ１の中心軸Ｃを、単にプラグ中心軸Ｃという。

中心電極４は、全体として略円柱形状を呈している。また、中心電極４は、図１に示すごとく、その中心軸をプラグ中心軸Ｃと一致するよう配されている。

中心電極４の電極先端部４１は、図１、図３に示すごとく、中心電極４の一部を拡径してなる。電極先端部４１は、先端に向かって縮径した略円錐台形状を呈する。電極先端部４１は、図２、図３に示すごとく、その先端側に先端面４１２を有する。先端面４１２は、プラグ中心軸Ｃと直交するように形成されている。

また、電極先端部４１は、図３に示すごとく、先端貫通孔５１の外側開口端５１４よりも主燃焼室６側に突出していない。また、先端面４１２は、Ｚ方向における先端貫通孔５１の中心よりも先端側に位置する。本形態において、先端面４１２は、外側開口端５１４と、Ｚ方向において略同じ位置に配されている。つまり、先端面４１２は、カバー部５の先端側の面と面一になっている。

また、電極先端部４１の外周斜面４１１の少なくとも一部は、図３に示すごとく、先端貫通孔５１の内側に配されている。本形態においては、外周斜面４１１は、Ｚ方向における、先端貫通孔５１の内側開口端５１３のある位置から、外側開口端５１４のある位置にわたって形成されている。

また、外周斜面４１１は、図３に示すごとく、プラグ中心軸Ｃを含む平面による断面に表れる輪郭が、先端側へ向かうほどプラグ中心軸Ｃに近付くように、Ｚ方向に対して傾斜している。また、先端貫通孔５１の内周斜面５１２も、当該断面に表れる輪郭が、先端側へ向かうほどプラグ中心軸Ｃに近付くように、Ｚ方向に対して傾斜している。そして、当該断面に表れる２ヶ所の環状噴出路５２の断面それぞれにおいて、外周斜面４１１及び内周斜面５１２の輪郭同士は、互いに略平行となっている。

また、電極先端部４１は、図３に示すごとく、外周斜面４１１の基端側に大径部４１３を有する。大径部４１３は、絶縁碍子３の先端側に突出した中心電極４の他の部分よりも、プラグ径方向における直径が大きい。大径部４１３は、略円柱形状を呈する。なお、プラグ径方向とは、プラグ中心軸Ｃと直交する直線に沿った方向であって、スパークプラグ１の径方向を意味する。

また、大径部４１３の直径は、先端貫通孔５１の先端側における直径よりも大きい。また、大径部４１３の直径は、先端貫通孔５１の基端側における直径よりも小さい。また、大径部４１３は、Ｚ方向における幅よりも、プラグ径方向における幅の方が大きい。

電極先端部４１における大径部４１３の基端側の部分は、図３に示すごとく、基端側へ向かうほど縮径する。当該部分は、プラグ中心軸Ｃを含む平面による断面に表れる輪郭が、先端貫通孔５１の中心側に凸となる曲線となっている。

絶縁碍子３は、略円筒形状を呈する。絶縁碍子３は、例えばアルミナ等のセラミックからなる。

また、絶縁碍子３の先端部における内周の直径は、図１に示すごとく、電極先端部４１における大径部４１３の直径よりも小さい。したがって、組み付けの際、まず、電極先端部４１を有さない中心電極４を絶縁碍子３の内側へ挿入する。挿入後、電極先端部４１を有さない中心電極４は、絶縁碍子３の内側に保持されると共に、絶縁碍子３の先端側にその一部を突出させる。そして、絶縁碍子３の先端側に突出している中心電極４の先端側に対し、電極先端部４１を含む中心電極４の基端側の一部を挿入し、溶接にて接合する。

また、ハウジング２は、図１に示すごとく、スパークプラグ１を内燃機関１０のシリンダヘッド６１（図４参照）に取り付けるための取付ネジ部２１を有する。そして、スパークプラグ１は、図４に示すごとく、ハウジング２の取付ネジ部２１を、シリンダヘッド６１に設けられたプラグホール６１１の雌ネジに螺合することで、内燃機関１０に取り付けられる。また、図１に示すごとく、取付ネジ部２１の基端側の外周には、シリンダヘッド６１とスパークプラグ１との間をシールするガスケット２２が配されている。そして、ハウジング２におけるガスケット２２の基端側には、シリンダヘッド６１に対してガスケット２２を介して圧接する座部２３が形成されている。座部２３は、取付ネジ部２１よりも外周側に突出するよう形成されている。

カバー部５は、図１に示すごとく、取付ネジ部２１の先端側に設けてある。カバー部５の内側には、内側空間５０が形成される。カバー部５には、先端貫通孔５１とは別に、複数の連通孔５３が形成されている。連通孔５３は、内側空間５０と主燃焼室６（図４参照）とを連通させる。

また、カバー部５は、ハウジング２と一体に形成されているものとすることができる。また、カバー部５は、ハウジング２とは別部材として形成されたものとすることもできる。カバー部５がハウジング２とは別部材であるときは、先端貫通孔５１及び連通孔５３が形成されたキャップ状のカバー部５を、ハウジング２の先端部に溶接等することで固定される。

連通孔５３は、図２に示すごとく、スパークプラグ１をＺ方向の先端側から見ると、周方向に等間隔で複数設けられている。複数の連通孔５３は、図３に示すごとく、開口方向が放射状となっている。そして、連通孔５３は、先端側へ向かうほど外側へ向かうように、Ｚ方向に対して傾斜して開口している。また、連通孔５３の直径は、先端貫通孔５１の直径よりも小さい。より具体的には、連通孔５３の直径は、先端貫通孔５１の外側開口端５１４の直径よりも小さい。

本形態では、図２に示すごとく、４個の連通孔５３が設けられている。そして、Ｚ方向から見て、プラグ中心軸Ｃと、連通孔５３の中心とを通る直線において、隣り合う２つの連通孔５３を通る直線同士がなす角度が９０°となるように、各連通孔５３は等間隔に配されている。

先端貫通孔５１は、図３に示すごとく、先端に向かって縮径した略円錐台形状を呈する。先端貫通孔５１の内周斜面５１２は、電極先端部４１の外周斜面４１１に沿うように形成されている。また、先端貫通孔５１は、Ｚ方向における先端側へ向かって開口している。先端貫通孔５１の中心軸は、プラグ中心軸Ｃと略同軸上にある。

内周斜面５１２と外周斜面４１１との間に形成される環状噴出路５２は、図３に示すごとく、中空の略円錐台形状を呈している。環状噴出路５２は、図２に示すごとく、Ｚ方向から見ると、略円環状を呈している。環状噴出路５２は、図３に示すごとく、先端に向かって縮径している。また、環状噴出路５２は、内側空間５０と、カバー部５の外部である主燃焼室６（図４参照）とを連通させている。そして、電極先端部４１と内周端部５１１との間の放電ギャップＧに形成された火花放電Ｓによって、内側空間５０内の混合気が燃焼することで、図７に示すごとく、内側空間５０から環状噴出路５２を通って主燃焼室６へと火炎Ｆが噴出される。また、内側空間５０内の混合気が燃焼することで、連通孔５３からも、主燃焼室６に向かって火炎Ｆが噴出される。

次に、本形態における内燃機関１０について説明する。
本形態における内燃機関用のスパークプラグ１を備えた内燃機関１０は、図４に示すごとく、主燃焼室６と、スパークプラグ１と、ピストン６４とを有する。スパークプラグ１は、先端貫通孔５１が主燃焼室６に面するように配されている。ピストン６４は、主燃焼室６を形成する。図５に示すごとく、本形態における内燃機関１０のプラグ中心軸Ｃを含む平面による断面において、２ヶ所に表れる環状噴出路５２の断面の延長線Ｌ１、Ｌ２同士が交わる交点Ｐは、上死点にあるピストン６４よりも主燃焼室６側にある。

本形態における内燃機関１０において、交点Ｐは、図５に示すごとく、プラグ中心軸Ｃ上にある。交点Ｐは、Ｚ方向において、電極先端部４１の先端面４１２とピストン６４の基端側の面との間に位置する。

また、内燃機関１０は、図４に示すごとく、シリンダヘッド６１と、シリンダブロック６５と、シリンダ６０と、吸気バルブ６２と、排気バルブ６３とを備える。ピストン６４は、シリンダ６０内に、摺動可能に配置されている。そして、シリンダヘッド６１、シリンダブロック６５、及びピストン６４に囲まれて、主燃焼室６が形成される。シリンダヘッド６１には、吸気ポート６２１及び排気ポート６３１が形成されており、それぞれ吸気バルブ６２及び排気バルブ６３が備えられている。そして、シリンダヘッド６１における吸気ポート６２１と排気ポート６３１との間には、スパークプラグ１が配されている。

内燃機関１０は、ピストン６４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。また、内燃機関１０において、ピストン６４の往復運動により、主燃焼室６の容積は随時変動する。そして、ピストン６４が上死点にあるときに、主燃焼室６の容積は最小となる。

また、本形態のスパークプラグ１を取り付けた内燃機関１０において、スパークプラグ１の先端部は、主燃焼室６へ突出している。すなわち、カバー部５を主燃焼室６に露出させており、先端貫通孔５１及び連通孔５３を、主燃焼室６に露出させている。

次に、本実施形態の作用効果につき説明する。
本実施形態のスパークプラグ１は、電極先端部４１の外周斜面４１１と、先端貫通孔５１の内周斜面５１２との間に、環状噴出路５２が形成されている。そして、環状噴出路５２は、先端側へ向かうほどプラグ中心軸Ｃへ向かうように形成されている。それゆえ、スパークプラグ１を内燃機関１０に取り付けた際、図７に示すごとく、カバー部５の内側空間５０から環状噴出路５２を通って主燃焼室６へと噴出する火炎Ｆは、火炎Ｆ同士が主燃焼室６内にて衝突しやすい。それゆえ、ピストン６４へと向かう火炎Ｆの勢いが抑制されるため、火炎Ｆが冷却されにくい。その結果、火炎Ｆの熱を効率的に混合気に伝えることができ、着火性を向上させることができる。

また、電極先端部４１は、中心電極４の一部を拡径してなる。それゆえ、電極先端部４１と先端貫通孔５１との間に形成される環状噴出路５２は、プラグ径方向における直径を大きくすることができる。それゆえ、環状噴出路５２から噴出する火炎Ｆの範囲を広くすることができる。その結果、着火性を向上させることができる。

また、本形態の内燃機関１０においては、図５に示すごとく、上述の交点Ｐが、上死点にあるピストン６４よりも主燃焼室６側にある。それゆえ、環状噴出路５２から噴出する火炎Ｆ同士を、より確実に主燃焼室６にて衝突させることができる。その結果、より確実に着火性を向上させることができる。

また、特に内燃機関１０の運転が高負荷域にあるときにおいては、一般的に、火花放電Ｓによる点火時期を圧縮行程における上死点直前とすることがある。この場合、スパークプラグ１から火炎Ｆが噴出するタイミングは、ピストン６４が上死点付近に位置するときとなりやすい。つまり、スパークプラグ１から噴出する火炎Ｆと、ピストン６４とが最も近くなるタイミングとなりやすい。本形態のスパークプラグ１は、上記のごとく、図５に示す延長線Ｌ１、Ｌ２同士が交わる交点Ｐは、上死点にあるピストン６４よりも主燃焼室６側にある。それゆえ、内燃機関１０が高負荷域にあるときにおいても、環状噴出路５２から主燃焼室６へ噴出された火炎Ｆがピストン６４と衝突することを抑制することができる。それゆえ、ピストン６４によって火炎Ｆが冷却されることを抑制することができる。その結果、着火性を向上させることができる。

また、電極先端部４１は、先端貫通孔５１の外側開口端５１４よりも主燃焼室６側に突出していない。それゆえ、環状噴出路５２から噴出する火炎Ｆが、電極先端部４１と接触しにくい。その結果、冷損を抑制して、着火性を向上させやすい。

なお、上述の作用効果は、主として内側空間５０にて初期火炎が形成されるような点火タイミングにてスパークプラグ１を制御する場合について得られるものである。ただし、本形態のスパークプラグ１は、主燃焼室６にて初期火炎を形成させることもできる。つまり、例えば、膨張行程においては、内側空間５０から主燃焼室６へと向かう気流が発生しやすい。それゆえ、膨張行程のタイミングで火花放電Ｓを発生させることで、火花放電Ｓは、図６に示すごとく、主燃焼室６に向かって伸長しやすい。また、膨張行程のタイミングで火花放電Ｓを発生させることで、火花放電Ｓの電極先端部４１側及び内周端部５１１側の起点は、主燃焼室６側へと移動しやすい。その結果、主燃焼室６における着火性を向上させることができる。

また、内側空間５０から主燃焼室６へと火炎Ｆが噴出するタイミングにおいて火花放電Ｓを発生させることもできる。この場合も、火花放電Ｓは、主燃焼室６に向かって伸長しやすい。それゆえ、主燃焼室６において、火花放電Ｓと混合気との接触面積を稼ぎやすい。その結果、主燃焼室６における着火性を向上させることができる。

また、主燃焼室６内に発生した気流によって、主燃焼室６における先端貫通孔５１の近傍が内側空間５０よりも負圧となるタイミングにて火花放電Ｓを発生させることもできる。この場合も、火花放電Ｓは、主燃焼室６に向かって伸長しやすい。それゆえ、主燃焼室６において、火花放電Ｓと混合気との接触面積を稼ぎやすい。その結果、主燃焼室６における着火性を向上させることができる。

また、自動車エンジン等の内燃機関が冷えている状態で稼働させる冷間始動時などにおいては、上記膨張行程等にて火花放電Ｓを発生させることで、以下のメリットがある。冷間始動時などは、カバー部５やハウジング２、絶縁碍子３等が低温となっていることがある。また、内燃機関１０の運転が軽負荷域にあり、燃料密度が低くなっていることがある。そのため、火花放電Ｓによって内側空間５０内の混合気を着火させたとしても、発生した初期火炎が低温のカバー部５等に触れて冷やされることで、火炎Ｆが主燃焼室６へ充分に噴出されないこともある。

したがって、特に冷間始動時等においては、主燃焼室６に向かって火花放電Ｓを伸長させることで、初期火炎とカバー部５等との接触を抑制することができる。これにより、初期火炎のエネルギ損失を抑えやすい。その結果、冷間始動時等における着火性を向上させることができる。

つまり、本形態のスパークプラグ１は、内燃機関１０の運転が軽負荷域及び高負荷域のどちらの場合であっても、着火性を向上させることができる。

以上のごとく、本形態によれば、着火性を向上させることができる内燃機関用のスパークプラグ及びこれを備えた内燃機関を提供することができる。

（評価試験１）
また、内燃機関に設置された実施形態１のスパークプラグ１及び比較形態のスパークプラグ９から噴出する火炎Ｆについて、ＣＦＤ解析（「Ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌ Ｆｌｕｉｄ Ｄｙｎａｍｉｃｓ解析」の略）を行った。

比較形態のスパークプラグ９は、図８に示すごとく、電極先端部４１が拡径されていない。また、電極先端部４１は、先端側に向かって縮径していない。電極先端部４１は、略円柱形状を呈する。また、比較形態のスパークプラグ９の先端貫通孔５１は、先端側に向かって縮径せず、その基端側と先端側とで直径が略同一である。そして、電極先端部４１の外周面４１０と、先端貫通孔５１の内周面５１０との間には、円筒状噴出路５２０が形成されている。

また、図８に示すごとく、比較形態のスパークプラグ９のプラグ中心軸Ｃを含む平面による断面において、２ヶ所に表れる円筒状噴出路５２０の断面の延長線Ｌ３、Ｌ４は、Ｚ方向と平行である。つまり、当該延長線Ｌ３、Ｌ４同士は交わらない。そして、円筒状噴出路５２０から噴出した火炎Ｆは、図９に示すごとく、火炎Ｆ同士が衝突しにくい。それゆえ、円筒状噴出路５２０から噴出した火炎Ｆは、先端側へ向かって伸長しやすい。
その他は、実施形態１のスパークプラグ１と同様である。

実施形態１のスパークプラグ１と比較形態のスパークプラグ９とについて、上述のＣＦＤ解析を行った。解析条件は、燃料をプロパン（Ｃ_３Ｈ_８）、圧力を０．６ＭＰａとした。当該解析結果における最大噴出状態の火炎Ｆを、図１０、図１１のコンター図にて表した。図１０、図１１には、上死点にあるピストン６４を追記した。図１０が実施形態１のスパークプラグ１についての解析結果を表し、図１１が比較形態のスパークプラグ９の解析結果を表す。

図１１に示すごとく、比較形態のスパークプラグ９から噴出された火炎Ｆは、図１０に示す実施形態１のスパークプラグ１から噴出された火炎Ｆよりも、Ｚ方向において、より先端側まで噴出したことを確認した。なお、ここでは、温度が５００Ｋ以上の部分を「火炎Ｆ」とする。

そして、図１１に示すごとく、比較形態のスパークプラグ９において、円筒状噴出路５２０から主燃焼室６へ噴出した、温度が５００Ｋ以上の火炎Ｆの先端は、上死点におけるピストン６４と衝突したことを確認した。一方、図１０に示すごとく、実施形態１のスパークプラグ１において、環状噴出路５２から主燃焼室６へ噴出した、温度が５００Ｋ以上の火炎Ｆの先端は、上死点におけるピストン６４と衝突しなかったことを確認した。つまり、実施形態１のスパークプラグ１から噴出した火炎Ｆの先端は、ピストン６４の基端側の面よりも、基端側に位置していたことを確認した。

（実施形態２）
本形態のスパークプラグ１は、実施形態１のスパークプラグ１に対して、先端貫通孔５１の内周斜面５１２及び電極先端部４１の外周斜面４１１の形状を変更した形態である。

本形態のスパークプラグ１は、図１２に示すごとく、環状噴出路５２のＺ方向における略中央において、内周斜面５１２及び外周斜面４１１は、互いに近付くように突出している。つまり、内周斜面５１２が突出した内周突出部５１５と、外周斜面４１１が突出した外周突出部４１４とによって、環状噴出路５２の一部は、環状噴出路５２の他の部分と比較して狭くなっている。また、内周突出部５１５は、内周斜面５１２において、周方向に環状に形成されている。外周突出部４１４は、外周斜面４１１において、周方向に環状に形成されている。つまり、内周突出部５１５及び外周突出部４１４は、それぞれプラグ中心軸Ｃを中心点とした円環状に形成されている。
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。

本形態におけるスパークプラグ１は、環状噴出路５２のＺ方向における略中央において、内周突出部５１５と外周突出部４１４とが、互いに近付く方向に、対向して突出している。それゆえ、図１３に示すごとく、環状噴出路５２のＺ方向における略中央付近において、火花放電Ｓが形成されやすい。その結果、火花放電Ｓによって、内側空間５０及び主燃焼室６のいずれの混合気に対する着火性をも向上させやすい。

また、環状噴出路５２は、環状噴出路５２のＺ方向における略中央から先端側の開口端に向かうに従って広がっている。それゆえ、内側空間５０から環状噴出路５２を通って主燃焼室６へと噴出する火炎Ｆは、広がって噴出しやすく、かつ先端側へ向かう勢いが抑制されやすい。その結果、火炎Ｆのピストン６４への衝突は抑制されやすい。
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）
本形態のスパークプラグ１は、図１４に示すごとく、電極先端部４１の先端面４１２が、先端貫通孔５１内に配置された形態である。

本形態における電極先端部４１の先端面４１２は、先端貫通孔５１の外側開口端５１４よりも基端側に配置される。また、先端面４１２は、Ｚ方向における先端貫通孔５１の中心よりも先端側に位置する。例えば、図１４に示すごとく、Ｚ方向におけるカバー部５の厚みをｔとしたとき、Ｚ方向における先端面４１２と外側開口端５１４との間の距離ｄは、ｔ／２以下とすることができる。
その他の構成及び作用効果は、実施形態１と同様である。

（実施形態４）
本形態のスパークプラグ１は、実施形態１のスパークプラグ１に対して、電極先端部４１の形状を変更した形態である。

本形態の電極先端部４１は、図１５に示すごとく、Ｚ方向における先端側へ向かって突出した凸曲面状を呈する。また、外周斜面４１１の基端側は、先端貫通孔５１の内側開口端５１３よりも基端側に位置する。また、外周斜面４１１と内周端部５１１との間の距離は、環状噴出路５２のＺ方向における略中央において最短となっている。

また、環状噴出路５２のＺ方向における略中央から基端側へ向かうに従って、環状噴出路５２は、プラグ径方向における幅が大きくなる。言い換えると、環状噴出路５２は、環状噴出路５２のＺ方向における略中央から先端側の開口端に向かうに従って広がっている。
その他は、実施形態１と同様である。

本形態のスパークプラグ１において、環状噴出路５２は、環状噴出路５２のＺ方向における略中央から先端側の開口端に向かうに従って広がっている。それゆえ、内側空間５０から環状噴出路５２を通って主燃焼室６へと噴出する火炎Ｆは、広がって噴出しやすく、かつ先端側へ向かう勢いが抑制されやすい。その結果、火炎Ｆのピストン６４への衝突は抑制されやすい。

また、外周斜面４１１と内周斜面５１２との間の距離は、環状噴出路５２のＺ方向における略中央において最短となっている。それゆえ、環状噴出路５２のＺ方向における略中央付近において、火花放電Ｓが形成されやすい。その結果、火花放電Ｓによって、内側空間５０及び主燃焼室６の双方の混合気が着火されやすい。
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）
本形態のスパークプラグ１は、図１６に示すごとく、実施形態１のスパークプラグ１に対して、環状噴出路５２の形状を変更した形態である。

本形態においては、プラグ中心軸Ｃに対する先端貫通孔５１における内周斜面５１２の傾斜角度が、プラグ中心軸Ｃに対する電極先端部４１における外周斜面４１１の傾斜角度よりも小さい。これに伴い、図１６に示すごとく、先端貫通孔５１の内周斜面５１２と電極先端部４１の外周斜面４１１との間に形成される環状噴出路５２は、Ｚ方向における先端側へ向かうほど、プラグ径方向における幅が大きくなっている。
その他は、実施形態１と同様である。

本形態のスパークプラグ１において、環状噴出路５２は、先端側の開口端に向かうに従って幅が広がっている。それゆえ、内側空間５０から環状噴出路５２を通って主燃焼室６へと噴出する火炎Ｆは、広がって噴出しやすく、かつ先端側へ向かう勢いが抑制されやすい。その結果、火炎Ｆのピストン６４への衝突は抑制されやすい。

また、外周斜面４１１と内周端部５１１との間の距離は、環状噴出路５２のＺ方向における基端側において最短となる。それゆえ、環状噴出路５２のＺ方向における基端側において、火花放電Ｓが形成されやすい。その結果、火花放電Ｓによる内側空間５０の混合気の着火性を向上しやすい。
その他、実施形態１と同様の作用効果を有する。

上記実施形態１～５においては、電極先端部４１は、中心電極４の一部を拡径してなる。ただし、電極先端部４１は、図１７に示すごとく、中心電極４の一部を拡径しない構成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
２ ハウジング
３ 絶縁碍子
４ 中心電極
４１ 電極先端部
４１１ 外周斜面
５ カバー部
５１ 先端貫通孔
５１１ 内周端部
５１２ 内周斜面
５２ 環状噴出路
Ｃ プラグ中心軸
Ｇ 放電ギャップ

Claims (2)

1. 筒状の絶縁碍子（３）と、該絶縁碍子の内側に保持されると共に該絶縁碍子の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、上記中心電極の少なくとも一部を覆うように上記ハウジングの先端部に設けられたカバー部（５）と、を有し、上記カバー部には、先端側に貫通した先端貫通孔（５１）が形成されており、上記先端貫通孔は、先端へ向かうほど縮径し、上記中心電極の先端部である電極先端部（４１）は、先端へ向かうほど縮径する形状を有し、該電極先端部の少なくとも一部は上記先端貫通孔の内側に配されており、上記電極先端部の外周斜面（４１１）と、上記先端貫通孔の内周斜面（５１２）との間には、環状噴出路（５２）が先端側へ向かうほどプラグ中心軸（Ｃ）へ向かうように形成され、上記先端貫通孔の内周端部（５１１）は、上記中心電極の上記電極先端部との間に放電ギャップ（Ｇ）を形成する接地電極を構成している、内燃機関用のスパークプラグ（１）、を備えた内燃機関（１０）であって、
   主燃焼室（６）と、
   上記先端貫通孔が上記主燃焼室に面するように配された上記スパークプラグと、
   上記主燃焼室を形成するピストン（６４）と、を有し、
   上記プラグ中心軸を含む平面による断面において、２ヶ所に表れる上記環状噴出路の断面の延長線（Ｌ１、Ｌ２）同士が交わる交点（Ｐ）は、上死点にある上記ピストンよりも上記主燃焼室側にある、内燃機関。
2. 上記電極先端部は、上記中心電極の一部を拡径してなる、請求項１に記載の内燃機関。

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