特許 7487595 内燃機関用のスパークプラグ及び内燃機関

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-05-13

(45)【発行日】2024-05-21

(54)【発明の名称】内燃機関用のスパークプラグ及び内燃機関

(51)【国際特許分類】

   H01T 13/54 20060101AFI20240514BHJP

   H01T 13/20 20060101ALI20240514BHJP

   H01T 13/32 20060101ALI20240514BHJP

   F02P 13/00 20060101ALI20240514BHJP

【ＦＩ】

H01T13/54

H01T13/20 B

H01T13/32

F02P13/00 301J

F02P13/00 302A

F02P13/00 303A

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020125084

(22)【出願日】2020-07-22

(65)【公開番号】P2022021494

(43)【公開日】2022-02-03

【審査請求日】2023-05-16

(73)【特許権者】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(74)【代理人】

【識別番号】110000648

【氏名又は名称】弁理士法人あいち国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】杉浦 明光

【審査官】内田 勝久

(56)【参考文献】

【文献】特開昭５７－１７３５２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１０１６４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００６－５０３２１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０２１６００（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２１－１７０４７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１４－５０２６９２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｔ ７／００ － ２３／００

Ｆ０２Ｐ １３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項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、を有し、
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、
プラグ軸方向から見て、上記噴孔の中心軸は、プラグ径方向に対して傾斜しており、
少なくとも一つの上記噴孔は、当該噴孔の中心軸の延長線（５１Ｌ）が上記放電ギャップを通過するギャップ対向噴孔（５１０）であり、
上記ギャップ対向噴孔の中心軸の延長線が、上記ギャップ対向噴孔とは異なる位置において上記副燃焼室の内面と交差する点を、点Ａ１とし、上記ギャップ対向噴孔から上記点Ａ１までの距離をＬ１としたとき、上記ギャップ対向噴孔から上記放電ギャップまでの距離（Ｌ２）は、距離Ｌ１の半分未満である、内燃機関用のスパークプラグ（１）。

【請求項2】

上記接地電極は、上記ハウジング又は上記プラグカバーに設けられており、上記中心電極は、プラグ径方向の外側へ突出した側方突出部（４２）を有し、該側方突出部の突出端は、上記接地電極に、上記放電ギャップを介してプラグ径方向に対向している、請求項１に記載の内燃機関用のスパークプラグ。

【請求項3】

上記放電ギャップは、上記ハウジングの先端よりも先端側に形成されている、請求項１又は２に記載の内燃機関用のスパークプラグ。

【請求項4】

請求項１～３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備えた内燃機関（１０）であって、
主燃焼室（１１）と、
上記プラグカバーの外表面（５２）が上記主燃焼室に面するように配置された上記スパークプラグと、
上記主燃焼室に直接燃料を噴射するインジェクタ（７１）と、を有し、
上記スパークプラグは、上記内燃機関の圧縮行程において該インジェクタから噴射された上記燃料を含む噴射流（Ｆ）が、上記ギャップ対向噴孔の外側開口部（５１１）に向かうように、配置されている、内燃機関。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

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。

【背景技術】

【0002】

副燃焼室を備えたスパークプラグにおいて、副燃焼室にスワール流が形成されるよう構成されたものが、例えば、特許文献１に開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】独国特許出願公開第１０２０１８２１１００９号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、副燃焼室を形成するプラグカバーに設けられた噴孔の位置及び向きと、放電ギャップの位置との関係によっては、着火性において不利となる場合がある。すなわち、主燃焼室から噴孔を介して副燃焼室へ、燃料を含む混合気が流入する際、噴孔の向き等によっては、放電ギャップを通過する気流の強さが不充分となること、或いは、放電ギャップに供給される混合気の燃料密度が不充分となることが懸念される。また、放電ギャップにおいて形成された放電又は初期火炎が、噴孔から主燃焼室へ噴出されにくくなることも懸念される。特許文献１に記載のスパークプラグは、かかる観点につき、考慮されておらず、着火性向上の余地があるといえる。

【0005】

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、着火性に優れた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。

【課題を解決するための手段】

【0006】

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、を有し、
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、
プラグ軸方向から見て、上記噴孔の中心軸は、プラグ径方向に対して傾斜しており、
少なくとも一つの上記噴孔は、当該噴孔の中心軸の延長線（５１Ｌ）が上記放電ギャップを通過するギャップ対向噴孔（５１０）であり、
上記ギャップ対向噴孔の中心軸の延長線が、上記ギャップ対向噴孔とは異なる位置において上記副燃焼室の内面と交差する点を、点Ａ１とし、上記ギャップ対向噴孔から上記点Ａ１までの距離をＬ１としたとき、上記ギャップ対向噴孔から上記放電ギャップまでの距離（Ｌ２）は、距離Ｌ１の半分未満である、内燃機関用のスパークプラグ（１）にある。

【0007】

本発明の他の態様は、上記内燃機関用のスパークプラグを備えた内燃機関（１０）であって、
主燃焼室（１１）と、
上記プラグカバーの外表面（５２）が上記主燃焼室に面するように配置された上記スパークプラグと、
上記主燃焼室に直接燃料を噴射するインジェクタ（７１）と、を有し、
上記スパークプラグは、上記内燃機関の圧縮行程において該インジェクタから噴射された上記燃料を含む噴射流（Ｆ）が、上記ギャップ対向噴孔の外側開口部（５１１）に向かうように、配置されている、内燃機関にある。

【発明の効果】

【0008】

上記内燃機関用のスパークプラグにおいて、プラグ軸方向から見て、上記噴孔の中心軸は、プラグ径方向に対して傾斜している。これにより、噴孔を介して副燃焼室に導入される気流、或いは、噴孔を介して副燃焼室から流出する気流によって、副燃焼室内にスワール流を形成することができる。

【0009】

そして、少なくとも一つの噴孔は、上述のギャップ対向噴孔である。ギャップ対向噴孔から、燃料を含んだ混合気が副燃焼室に導入される際、該混合気流が放電ギャップに向かうことによって放電が伸長しやすい。また、燃料密度の高い混合気が、放電ギャップに到達しやすい。それゆえ、副燃焼室内における着火性を向上させ、ひいては、主燃焼室の着火性を向上させることができる。

【0010】

また、膨張行程においては放電を生じさせる場合、副燃焼室から主燃焼室に向かう気流によって放電ギャップにて生じた放電がギャップ対向噴孔に向かって伸長し易く、副燃焼室内での着火性を向上できる。また、着火位置をギャップ対向噴孔に近付けやすいため、冷損も抑制され、主燃焼室への火炎ジェットを強化することができる。さらに、放電ギャップにて生じた放電、又は初期火炎が、ギャップ対向噴孔から噴出しやすいため、主燃焼室での着火性向上を図ることができる。

【0011】

上記内燃機関において、上記スパークプラグは、圧縮行程においてインジェクタから噴射された燃料を含む噴射流が、ギャップ対向噴孔の外側開口部に向かうように、配置されている。これにより、ギャップ対向噴孔から燃料密度の高い混合気が、ギャップ対向噴孔から副燃焼室内へ導入されやすくなる。その結果、燃料密度の高い混合気が、放電ギャップに到達しやすくなり、着火性を向上させることができる。

【0012】

以上のごとく、上記態様によれば、着火性に優れた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。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】実施形態１における、スパークプラグの先端部付近の、軸方向に沿った断面図であって、図２のＩ－Ｉ線矢視断面相当図。

【図2】図１のII矢視図。

【図3】図２のIII－III線矢視断面相当図。

【図4】実施形態１における、内燃機関の断面説明図。

【図5】実施形態１における、スパークプラグに対する噴射流の向きを説明する、プラグ軸方向から見た説明図。

【図6】実施形態２における、スパークプラグの先端部付近の、軸方向に沿った断面図。

【図7】実施形態３における、スパークプラグの先端部付近の、軸方向に沿った断面図。

【図8】実施形態４における、スパークプラグの先端部付近の、軸方向に沿った断面図。

【図9】実施形態５における、スパークプラグの先端部付近の、軸方向に沿った断面図。

【発明を実施するための形態】

【0014】

（実施形態１）
内燃機関用のスパークプラグ及び内燃機関に係る実施形態について、図１～図５を参照して説明する。
本形態のスパークプラグは、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。

【0015】

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を内周側に保持している。接地電極６は、中心電極４との間に放電ギャップＧを形成している。プラグカバー５は、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。副燃焼室５０内に放電ギャップＧが配されている。

【0016】

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、プラグ軸方向Ｚから見て、噴孔５１の中心軸は、プラグ径方向に対して傾斜している。少なくとも一つの噴孔５１は、下記のギャップ対向噴孔５１０である。ギャップ対向噴孔５１０は、図１、図２に示すごとく、当該噴孔の中心軸の延長線５１Ｌが放電ギャップＧを通過するような、噴孔５１である。

【0017】

つまり、図１のようにプラグ径方向から見ても、図２のようにプラグ軸方向Ｚから見ても、ギャップ対向噴孔５１０の中心軸の延長線５１Ｌ（以下において、適宜「噴孔軸５１Ｌ」ともいう。）は、放電ギャップＧを通過する。

【0018】

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。図４に示すごとく、ハウジング２の外周面に形成した取付ネジ部２４を、プラグホール７１１の雌ネジ部に螺合して、スパークプラグ１が内燃機関１０に取り付けられる。そして、スパークプラグ１の軸方向Ｚの一端を、内燃機関１０の主燃焼室１１に配置する。スパークプラグ１の軸方向Ｚにおいて、主燃焼室１１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の軸方向Ｚを、適宜、プラグ軸方向Ｚ、或いは単に、軸方向Ｚともいう。

【0019】

図１に示すごとく、プラグカバー５は、ハウジング２の先端部に溶接等によって接合されている。スパークプラグ１が内燃機関に取り付けられた状態において、プラグカバー５は、副燃焼室５０を主燃焼室１１と区画している。本形態において、プラグカバー５には、複数の噴孔５１が形成されている。各噴孔５１は、先端側へ向かうほど外周側へ向かうように傾斜している。

【0020】

内燃機関の圧縮行程等においては、噴孔５１を通じて主燃焼室１１から副燃焼室５０へ、気流が導入される。ここで、噴孔５１を通じて副燃焼室５０に導入される気流によって、副燃焼室５０にスワール流（図５の破線矢印Ａ参照）が生じるように、噴孔５１が形成されている。具体的には、図２に示すごとく、スパークプラグ１を軸方向Ｚから見たとき、噴孔軸５１Ｌが、プラグ中心軸ＰＣを通らない状態にて、噴孔５１が形成されている。本形態において、噴孔軸５１Ｌは、中心電極４を通らない。プラグ中心軸ＰＣは、スパークプラグ１の中心軸であり、本形態において、中心電極４の中心軸でもある。

【0021】

軸方向Ｚから見たとき、噴孔５１とプラグ中心軸ＰＣとを通過するプラグ径方向に延びる仮想直線ＶＬに対して、噴孔軸５１Ｌは鋭角の角度αをもって傾斜している。複数の噴孔５１は、各噴孔５１における仮想直線ＶＬに対する噴孔軸５１Ｌの傾斜方向が、プラグ周方向における同じ側となっている。本形態において、複数の噴孔５１は、上記角度αが互いに同等である。なお、プラグ周方向は、プラグ中心軸ＰＣを中心とする円周に沿った方向である。プラグ径方向は、プラグ中心軸ＰＣに直交する方向である。

【0022】

このような噴孔５１の形成態様により、噴孔５１から副燃焼室５０に導入された気流によって、副燃焼室５０にスワール流が形成される。本形態の場合、スワール流は、プラグ中心軸ＰＣの周りに、図５における反時計回りの螺旋状に生じる。

【0023】

図１～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に設けられている。中心電極４は、プラグ径方向の外側へ突出した側方突出部４２を有する。側方突出部４２の突出端は、接地電極６に、放電ギャップＧを介してプラグ径方向に対向している。

【0024】

本形態において、中心電極４に、直方体形状の電極部材４２０を接合してある。この電極部材４２０の一端が、中心電極４の外周端よりも、接地電極６側に突出している。この突出部分が、側方突出部４２となっている。
接地電極６と側方突出部４２とは、互いの対向面がいずれも平面状に形成されている。そして、接地電極６と側方突出部４２との対向面、すなわち放電面は、互いに略平行に配置されている。

【0025】

本形態において、接地電極６は、ハウジング２の先端とプラグカバー５の基端との間の部位に接合されている。接地電極６は、ハウジング２の先端面に接合された構成とすることもできるし、プラグカバー５に接合された構成とすることもできる。そして、ハウジング２の先端とプラグカバー５の基端との間から、接地電極６はプラグ径方向に、プラグ中心軸ＰＣ側へ突出している。そして、放電ギャップＧは、ハウジング２の先端よりも先端側に配置されている。

【0026】

また、図１、図２に示すように、ギャップ対向噴孔５１０の噴孔軸５１Ｌが、ギャップ対向噴孔５１０とは異なる位置において副燃焼室５０の内面と交差する点を、点Ａ１とし、ギャップ対向噴孔５１０から点Ａ１までの距離をＬ１とする。このとき、ギャップ対向噴孔５１０から放電ギャップＧまでの距離Ｌ２は、距離Ｌ１の半分未満である。すなわち、図１、図２に示す、点Ａ３と点Ａ２との間の直線距離Ｌ２が、点Ａ３と点Ａ１との間の直線距離Ｌ１の半分未満である。また、距離Ｌ２は、例えば、ハウジング２の内径よりも短くすることができる。また、距離Ｌ２は、例えば、ハウジング２の内径の１／２以下とすることができる。

【0027】

上記スパークプラグ１を備えた内燃機関１０を、図４に示す。
内燃機関１０は、主燃焼室１１と、スパークプラグ１と、インジェクタ７１と、を有する。スパークプラグ１は、プラグカバー５の外表面５２が主燃焼室１１に面するように配置されている。インジェクタ７１は、主燃焼室１１に直接燃料を噴射する。

【0028】

スパークプラグ１は、図４、図５に示すごとく、内燃機関１０の圧縮行程においてインジェクタ７１から噴射された燃料を含む噴射流Ｆが、ギャップ対向噴孔５１０の外側開口部５１１に向かうように、配置されている。なお、図４、図５に示す矢印Ｆは、燃料噴射直後の噴射流の向きを示すものであり、これは、必ずしも、圧縮行程又は膨張行程における主燃焼室１１内の気流と一致するものではない。また、噴射流Ｆがギャップ対向噴孔５１０の外側開口部５１１に向かうような状態は、図５に示すプラグカバー５近傍の噴射流Ｆの方向からギャップ対向噴孔５１０の外側開口部５１１が見えるような状態である。

【0029】

図４に示すごとく、内燃機関１０は、吸気ポート７２１を開閉する吸気弁７２と、排気ポート７３１を開閉する排気弁７３とを備えている。スパークプラグ１は、エンジンヘッドにおける、吸気ポート７２１と排気ポート７３１とに囲まれた位置に配設されている。

【0030】

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１１の中心軸側に向かうように、ピストン１４の進退方向に対して傾斜している。また、主燃焼室１１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。

【0031】

そして、吸気ポート７２１に隣接する位置に、インジェクタ７１が設けてある。インジェクタ７１は、主燃焼室１１の中心軸側に向かって燃料を噴射するような姿勢にて、取り付けられている。また、主燃焼室１１を構成するシリンダ７０内に、ピストン７４が摺動可能に配置されている。

【0032】

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１１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１１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１１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。

【0033】

圧縮行程においては、主燃焼室１１内の雰囲気が圧縮され、噴孔５１を介して、副燃焼室５０へ気流が流入する。これにより、副燃焼室５０内にスワール流が形成されると共に、副燃焼室５０内の圧力も上昇する。そして、例えば、圧縮行程において、インジェクタ７１が燃料を直接、主燃焼室１１へ噴射する。

【0034】

そして、主燃焼室１１へ噴射された燃料は、図４に示すごとく、主燃焼室１１内の空気と共に噴射流Ｆを形成して、ピストン７４の基端面に当たる。本形態において、ピストン７４の基端面は、凹状面を有する。ピストン７４の基端面に当たった噴射流Ｆは、軌道を変えて、基端側、すなわちスパークプラグ１側へ向かう。このとき、噴射流Ｆは、スパークプラグ１におけるギャップ対向噴孔５１０の外側開口部５１１付近に到達する。

【0035】

噴射流Ｆは、燃料割合の比較的大きい混合気となっている。それゆえ、噴射流Ｆが到達したギャップ対向噴孔５１０の外側開口部５１１付近は、燃料を多く含む混合気となる。そして、この混合気は、図５に示すようなスワール流Ａが形成されている副燃焼室５０に、ギャップ対向噴孔５１０を介して引き込まれることとなる。ギャップ対向噴孔５１０から引き込まれた、燃料密度の高い混合気が、放電ギャップＧに向かうこととなる。

【0036】

そして、圧縮上死点付近において、スパークプラグ１の放電ギャップＧに放電を生じさせる。これにより、混合気への着火が効率的に行われる。なお、上述の燃料噴射タイミング、スパークプラグ１の放電点火タイミングは、後述するように、状況や目的等によって、種々変更しうる。

【0037】

次に、本形態の作用効果を説明する。
上記内燃機関用のスパークプラグ１において、プラグ軸方向Ｚら見て、噴孔５１の中心軸は、プラグ径方向に対して傾斜している。これにより、噴孔５１を介して副燃焼室５０に導入される気流、或いは、噴孔５１を介して副燃焼室５０から流出する気流によって、副燃焼室５０内にスワール流を形成することができる。

【0038】

そして、少なくとも一つの噴孔５１は、上述のギャップ対向噴孔５１０である。ギャップ対向噴孔５１０から、燃料を含んだ混合気が副燃焼室５０に導入される際、該混合気流が放電ギャップＧに向かうことによって放電が伸長しやすい。また、燃料密度の高い混合気が、放電ギャップＧに到達しやすい。それゆえ、副燃焼室５０内における着火性を向上させ、ひいては、主燃焼室１１の着火性を向上させることができる。
放電ギャップＧにて形成された初期火炎は、スワール流によって副燃焼室５０の基端側に運ばれるため、燃焼が副燃焼室５０の基端側或いは中央から成長することで、火炎が噴孔５１に到達する時点での副燃焼室５０内の圧力が高くなり、主燃焼室１１への火炎ジェットを強化することができる。

【0039】

例えば、内燃機関の高負荷運転において、プレイグイッションの抑制を目的として、リタード噴射、リタード点火を行う場合がある。リタード噴射、リタード点火は、一般的な燃料噴射及び点火のタイミングよりも遅いタイミングで、燃料噴射及び点火を行う。つまり、インジェクタ７１からの燃料噴射タイミングを、例えば、圧縮行程における、ピストン７４が上死点に達する直前のタイミングとする。具体的には、例えば、ＢＴＤＣ３０°のタイミングにて、燃料を噴射する。ＢＴＤＣは、Before Top Dead Center の略であり、圧縮上死点に対してどの程度前のクランク角のタイミングかを示す。そして、スパークプラグ１の点火を、実質的に圧縮上死点のタイミングとする。

【0040】

このようなタイミングにて、燃料噴射及び点火を行うことで、所望のタイミングよりも早いタイミングでの着火、すなわち早期着火を抑制し、プレイグイッションを抑制することができる。その一方で、リタード噴射を行う場合、燃料が主燃焼室１１に供給される際には、すでに副燃焼室５０内にある程度空気が充填されていると共に、主燃焼室１１内の気流も弱まった状態となる。そうすると、噴孔５１から副燃焼室５０に導入される燃料が、比較的少なくなりやすい状況となる。

【0041】

しかし、本形態のスパークプラグ１は、上述のギャップ対向噴孔５１０を有する。それゆえ、ギャップ対向噴孔５１０から、燃料を含んだ混合気が副燃焼室５０に導入される際、燃料密度の高い混合気が、放電ギャップＧに到達しやすい。それゆえ、仮に副燃焼室５０に導入される燃料が全体として少なくなったとしても、放電ギャップＧに供給される燃料の割合を多くすることができる。その結果、上述のように、副燃焼室５０内における着火性を向上させ、ひいては、主燃焼室１１の着火性を向上させることができる。

【0042】

また、内燃機関１０において、スパークプラグ１は、噴射流Ｆがギャップ対向噴孔５１０の外側開口部５１１に向かうように、配置されている。これにより、燃料密度の高い混合気が、ギャップ対向噴孔５１０から副燃焼室５０内へ導入されやすくなる。その結果、燃料密度の高い混合気が、放電ギャップＧに到達しやすくなり、着火性を向上させることができる。

【0043】

また、例えば、内燃機関が触媒暖機運転等を行う場合等、膨張行程にスパークプラグ１を点火する場合もある。膨張行程においては、噴孔５１を介して、副燃焼室５０から主燃焼室１１へ向かう気流が生じる。そうすると、本形態のスパークプラグ１においては、放電ギャップＧにて生じた放電、又は初期火炎が、この気流に乗って、ギャップ対向噴孔５１０へ向かいやすくなる。それゆえ、ギャップ対向噴孔５１０付近において着火しやすくなり、また、冷損も抑制することができる。その結果、主燃焼室１１への火炎ジェットを強化することができる。さらに、放電ギャップＧにて生じた放電或いは放電プラズマ、又は初期火炎が、近接しているギャップ対向噴孔５１０から主燃焼室１１に噴出しやすい。かかる観点においても、着火性の向上を図ることができる。

【0044】

また、中心電極４は側方突出部４２を有する。そして、側方突出部４２の突出端は、接地電極６に、放電ギャップＧを介してプラグ径方向に対向している。それゆえ、放電ギャップＧは、プラグ中心軸ＰＣから充分にオフセットした位置に存在することとなる。そのため、強いスワール流が放電ギャップＧを通過しやすい。これにより、放電が引き伸ばされやすくなり、着火性がより向上する。

【0045】

また、図１、図２に示すように、ギャップ対向噴孔５１０から放電ギャップＧまでの距離Ｌ２は、ギャップ対向噴孔５１０から点Ａ１までの距離Ｌ１の半分未満である。これにより、ギャップ対向噴孔５１０と放電ギャップＧとを近づけることができる。その結果、圧縮行程においても膨張行程においても、着火性をより向上させることができる。

【0046】

また、放電ギャップＧは、ハウジング２の先端よりも先端側に配置されている。これによっても、ギャップ対向噴孔５１０と放電ギャップＧとを近づけることができる。その結果、圧縮行程においても膨張行程においても、着火性をより向上させることができる。

【0047】

なお、燃料噴射タイミングが吸気行程である場合にも、少なくとも、放電ギャップＧにおける放電を伸ばしやすくなるという点では、上記と同様に本形態の作用効果を発揮しうる。すなわち、例えば、ＥＧＲ燃焼（すなわち排気再循環燃焼）を利用する場合には、吸気行程において燃料を噴射し、圧縮行程において点火する。この場合にも、本形態のスパークプラグ１においては、放電が引き伸ばされやすく、着火性を向上させることができる。

【0048】

以上のごとく、本形態によれば、着火性に優れた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。

【0049】

（実施形態２）
本形態は、図６に示すごとく、接地電極６を、プラグカバー５から基端側に立設させた形態である。
すなわち、接地電極６の一端を、副燃焼室５０の先端側におけるプラグカバー５の一部に接合している。そして、接地電極６の他端の側面を、中心電極４の先端突出部４１に、プラグ径方向から対向させている。これにより、接地電極６の側面と先端突出部４１の側面との間に、放電ギャップＧを形成している。この放電ギャップＧを、ギャップ対向噴孔５１０の噴孔軸５１Ｌが通過する。

【0050】

その他は、実施形態１と同様である。
本形態の場合にも、実施形態１と同様の作用効果を有する。
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。

【0051】

（実施形態３）
本形態は、図７に示すごとく、ハウジング２の一部を接地電極６とした形態である。
すなわち、ハウジング２にもプラグカバー５にも、接地電極６を構成するための電極部材を特に接合していない。そして、ハウジングの２の一部に中心電極４の側方突出部４２を対向させている。この側方突出部４２とハウジング２の一部との間に、放電ギャップＧが形成されている。これにより、放電ギャップＧを挟んで側方突出部４２と対向するハウジング２の一部が、接地電極６となる。

【0052】

そして、ギャップ対向噴孔５１０は、その噴孔軸５１Ｌが、側方突出部４２とハウジング２の一部との間の放電ギャップＧを通過するように、形成されている。
その他は、実施形態１と同様である。本形態の場合にも、実施形態１と同様の作用効果を有する。
なお、上記と略同様の構成によって、プラグカバー５の一部を、接地電極６とすることもできる。

【0053】

（実施形態４）
本形態は、図８に示すごとく、中心電極４が側方突出部４２を有していない形態である。
本形態においては、ハウジング２又はプラグカバー５に接合した接地電極６の一端を、中心電極４の側面に対向させている。中心電極４の側面と接地電極６の一端との間に、放電ギャップＧが形成されている。この放電ギャップＧを、ギャップ対向噴孔５１０の噴孔軸５１Ｌが通過する。
その他は、実施形態１と同様である。本形態の場合にも、実施形態１と同様の作用効果を有する。

【0054】

（実施形態５）
本形態は、図９に示すごとく、中心電極４と接地電極６とを軸方向Ｚに対向させて、放電ギャップＧを形成した形態である。
本形態においては、側方突出部４２を設けた中心電極４の先端側に、接地電極６を対向配置させている。これにより、中心電極４の先端側に、放電ギャップＧを設けている。そして、放電ギャップＧは、プラグ中心軸ＰＣからずれた位置に形成されている。この放電ギャップＧを、ギャップ対向噴孔５１０の噴孔軸５１Ｌが通過する。
その他は、実施形態１と同様である。本形態の場合にも、実施形態１と同様の作用効果を有する。

【0055】

上述した各実施形態において、例えば、中心電極４と接地電極６との少なくとも一方に、貴金属チップを接合した形態とすることもできる。また、プラグカバー５とハウジング２とは一体部品にて構成することもできる。また、上述した複数の実施形態を、適宜組み合わせた形態とすることもできる。

【0056】

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。

【符号の説明】

【0057】

１…スパークプラグ、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、５１Ｌ…ギャップ対向噴孔の中心軸の延長線、５１０…ギャップ対向噴孔、６…接地電極、Ｇ…放電ギャップ、Ｚ…プラグ軸方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】