特許 7582115 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

(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】2024-11-05

(45)【発行日】2024-11-13

(54)【発明の名称】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

(51)【国際特許分類】

   H01T 13/54 20060101AFI20241106BHJP

   H01T 13/20 20060101ALI20241106BHJP

   F02P 13/00 20060101ALI20241106BHJP

   F02B 23/08 20060101ALI20241106BHJP

【ＦＩ】

H01T13/54

H01T13/20 B

F02P13/00 301J

F02B23/08 L

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2021129567

(22)【出願日】2021-08-06

(65)【公開番号】P2023023760

(43)【公開日】2023-02-16

【審査請求日】2024-02-08

(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

(72)【発明者】

【氏名】木下 翔太

【審査官】関 信之

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２０－００９７４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－２７０５３９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｔ １３／５４

Ｈ０１Ｔ １３／２０

Ｆ０２Ｐ １３／００

Ｆ０２Ｂ ２３／０８

(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、
上記放電ギャップは、上記中心電極の先端部と上記接地電極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おり、
プラグ軸方向及び上記接地電極の長手方向の双方と直交する方向において、上記接地電極の幅（Ｄ１）は、上記中心電極の先端部の幅（Ｄ２）よりも大きく、
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複数の噴孔（５１）が形成されており、
上記噴孔の噴孔軸（５１１Ｌ、５１２Ｌ、５１３Ｌ、５１４Ｌ）は、基端側へ向かうほどプラグ径方向の内側へ向かうように、プラグ軸方向に対して傾斜しており、
上記スパークプラグを、プラグ中心軸（Ｃ）を含む仮想平面（Ｐ）によって、上記固定端部を含む第一プラグ部（１１）と、第二プラグ部（１２）とに２分割したとき、上記複数の噴孔のうちの少なくとも一つは上記第一プラグ部に形成されており、
上記第一プラグ部に形成された上記噴孔である第一噴孔（５１１）のうちの少なくとも一つは、当該第一噴孔を噴孔軸（５１１Ｌ）に沿って延長した第一延長領域（５１１Ｅ）が、当該噴孔軸を含むと共にプラグ軸方向に沿った断面視において、上記放電ギャップと重なる、ギャップ側噴孔（５１２）であり、
プラグ軸方向から見て、上記放電ギャップを上記接地電極の幅方向に延長した延長領域（ＧＥ１）と、上記接地電極とが互いに重なる領域を、ギャップ延長領域（ＧＥ２）としたとき、
プラグ軸方向から見て、上記ギャップ側噴孔の上記第一延長領域は、上記放電ギャップを通過することなく、上記ギャップ延長領域を通過する、内燃機関用のスパークプラグ。

【請求項2】

上記第二プラグ部に形成された上記噴孔である第二噴孔（５１４）は、噴孔軸（５１４Ｌ）に沿って延長した第二延長領域（５１４Ｅ）が上記放電ギャップに交わらないように形成されている、請求項１に記載の内燃機関用のスパークプラグ。

【請求項3】

上記第二プラグ部に形成された上記噴孔である第二噴孔（５１４）は、噴孔軸（５１４Ｌ）に沿って延長した第二延長領域（５１４Ｅ）が上記ギャップ側噴孔の上記第一延長領域に交わらないように形成されている、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】

上記第二プラグ部に形成された上記噴孔を第二噴孔（５１４）とし、
プラグ軸方向に対する上記ギャップ側噴孔の噴孔軸（５１２Ｌ）の傾斜角度を角度θ１とし、
プラグ軸方向に対する上記第二噴孔（５１４）の噴孔軸（５１４Ｌ）の傾斜角度を角度θ２としたとき、上記角度θ１と上記角度θ２とは互いに異なる、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。

【請求項5】

上記第一プラグ部には複数の上記第一噴孔が形成されており、該複数の第一噴孔のうちの一部の上記第一噴孔は、上記固定端部の先端側に形成された先端側噴孔（５１３）であり、プラグ軸方向から見て、該先端側噴孔の噴孔軸（５１３Ｌ）はプラグ径方向に沿っており、
上記先端側噴孔を噴孔軸に沿って延長した延長領域（５１３Ｅ）は上記放電ギャップを通過せず、
上記第一プラグ部には複数の上記ギャップ側噴孔が形成されており、プラグ軸方向から見たとき、該複数のギャップ側噴孔は、上記プラグ中心軸を通過すると共に上記接地電極の長手方向に延びる直線（６Ｅ）に対して、線対称となるように配置されている、請求項１～４のいずれか一項に記載の内燃機関用のスパークプラグ。

【請求項6】

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１～５のいずれか一項に記載の内燃機関用のスパークプラグ。

【請求項7】

上記ギャップ側噴孔は、他の上記噴孔よりも開口面積が大きい、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。

【請求項8】

請求項１～７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（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、
上記スパークプラグは、プラグ軸方向から見たとき、少なくとも一つの上記ギャップ側噴孔が上記吸気弁側を向くように、配置されている、内燃機関。

【請求項9】

請求項７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（１０１）と、
上記主燃焼室に直接燃料を噴射するインジェクタ（１３）と、を有し、
上記スパークプラグは、上記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、上記ギャップ側噴孔に向かうように、配置されている、内燃機関。

【請求項10】

上記主燃焼室に設けられた吸気弁（７２）及び排気弁（７３）を有し、
上記スパークプラグは、プラグ軸方向から見たとき、少なくとも一つの上記ギャップ側噴孔が上記吸気弁側を向くように、配置されている、請求項９に記載の内燃機関。

【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これを備えた内燃機関に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、特許文献１に開示されているように、先端に副燃焼室を備えたスパークプラグが知られている。当該スパークプラグにおいて、副燃焼室を覆うプラグカバーには、複数の噴孔が形成されている。これにより、噴孔を介して副燃焼室から主燃焼室に火炎を噴出させ、主燃焼室の混合気を燃焼させようとしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０２０－００９７４７号公報

【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、特許文献１に記載のスパークプラグは、副燃焼室内における混合気への着火、すなわち、初期火炎の形成自体については、考慮されていない。つまり、副燃焼室内の放電を引き伸ばして着火性を向上させることについては、何ら考慮されていない。

【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】

本発明の第１の態様は、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、
上記放電ギャップは、上記中心電極の先端部と上記接地電極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おり、
プラグ軸方向及び上記接地電極の長手方向の双方と直交する方向において、上記接地電極の幅（Ｄ１）は、上記中心電極の先端部の幅（Ｄ２）よりも大きく、
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複数の噴孔（５１）が形成されており、
上記噴孔の噴孔軸（５１１Ｌ、５１２Ｌ、５１３Ｌ、５１４Ｌ）は、基端側へ向かうほどプラグ径方向の内側へ向かうように、プラグ軸方向に対して傾斜しており、
上記スパークプラグを、プラグ中心軸（Ｃ）を含む仮想平面（Ｐ）によって、上記固定端部を含む第一プラグ部（１１）と、第二プラグ部（１２）とに２分割したとき、上記複数の噴孔のうちの少なくとも一つは上記第一プラグ部に形成されており、
上記第一プラグ部に形成された上記噴孔である第一噴孔（５１１）のうちの少なくとも一つは、当該第一噴孔を噴孔軸（５１１Ｌ）に沿って延長した第一延長領域（５１１Ｅ）が、当該噴孔軸を含むと共にプラグ軸方向に沿った断面視において、上記放電ギャップと重なる、ギャップ側噴孔（５１２）であり、
プラグ軸方向から見て、上記放電ギャップを上記接地電極の幅方向に延長した延長領域（ＧＥ１）と、上記接地電極とが互いに重なる領域を、ギャップ延長領域（ＧＥ２）としたとき、
プラグ軸方向から見て、上記ギャップ側噴孔の上記第一延長領域は、上記放電ギャップを通過することなく、上記ギャップ延長領域を通過する、内燃機関用のスパークプラグにある。

【0007】

本発明の第２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（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、
上記スパークプラグは、プラグ軸方向から見たとき、少なくとも一つの上記ギャップ側噴孔が上記吸気弁側を向くように、配置されている、内燃機関にある。

【0008】

本発明の第３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（１０１）と、
上記主燃焼室に直接燃料を噴射するインジェクタ（１３）と、を有し、
上記ギャップ側噴孔は、他の上記噴孔よりも開口面積が大きく、
上記スパークプラグは、上記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、上記ギャップ側噴孔に向かうように、配置されている、内燃機関にある。

【発明の効果】

【0009】

上記第１の態様にかかる内燃機関用のスパークプラグは、ギャップ側噴孔を有する。それゆえ、ギャップ側噴孔を介して副燃焼室に導入された気流は、放電ギャップの近傍を通過しやすいと共に、接地電極に案内されることにより放電ギャップに向かいやすい。それゆえ、放電ギャップに形成された放電が伸長しやすい。その結果、着火性を向上させることができる。

【0010】

上記第２の態様にかかる内燃機関において、上記スパークプラグは、プラグ軸方向から見たとき、少なくとも一つのギャップ側噴孔が吸気弁側を向くように、配置されている。それゆえ、ギャップ側噴孔は、主燃焼室に形成される気流の上流側を向きやすい。これにより、ギャップ側噴孔を介して、主燃焼室から副燃焼室へと気流が導入されやすくなる。それゆえ、ギャップ側噴孔を介して副燃焼室に導入された気流によって、放電ギャップに生じた放電が確実に伸長しやすい。その結果、着火性を確実に向上させることができる。

【0011】

上記第３の態様にかかる内燃機関において、上記スパークプラグは、インジェクタから噴射された噴射流が、他の噴孔よりも開口面積が大きいギャップ側噴孔に向かうように、配置されている。これにより、燃料密度の高い混合気が、ギャップ側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。
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、プラグ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-II線矢視断面相当の図。

【図3】実施形態１における、幅Ｄ１と幅Ｄ２とを示す説明図。

【図4】図５のIV-IV線矢視断面相当の図。

【図5】実施形態１における、ギャップ側噴孔の第一延長領域とギャップ延長領域との位置関係を示す、プラグ軸方向から見た図。

【図6】実施形態１における、内燃機関の断面図。

【図7】実施形態１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図。

【図8】実施形態１における、低負荷運転時の、放電が伸長する前のスパークプラグの先端部付近の断面図。

【図9】実施形態１における、低負荷運転時の、放電が伸長したときのスパークプラグの先端部付近の断面図。

【図10】実施形態１における、高負荷運転時の、放電が伸長する前のスパークプラグの先端部付近の断面図。

【図11】実施形態１における、高負荷運転時の、放電が伸長したときのスパークプラグの先端部付近の断面図。

【図12】実施形態２における、スパークプラグの先端部付近の断面図であって、図１４のXII-XII線矢視断面相当図。

【図13】図１４のXIII-XIII線矢視断面相当図。

【図14】図１２のXIV-XIV線矢視断面相当図。

【図15】実施形態２における、角度θ１を示す断面図。

【図16】実施形態２における、角度θ２を示す断面図。

【図17】実施形態３における、スパークプラグの先端部付近の、プラグ軸方向に沿った断面図であって、図１８のXVII-XVII線矢視断面相当図。

【図18】図１７のXVIII-XVIII線矢視断面相当の図。

【図19】実施形態４における、スパークプラグの先端部付近の、プラグ軸方向に沿った断面図。

【図20】実施形態５における、スパークプラグの先端部の、プラグ軸方向に直交する断面図。

【図21】実施形態５における、内燃機関の断面図。

【図22】実施形態６における、内燃機関の断面図。

【図23】実施形態７における、スパークプラグの先端部の、プラグ軸方向に直交する断面図。

【図24】実施形態８における、接地電極を、接地電極の突出側から見た図。

【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これを備えた内燃機関に係る実施形態について、図１～図１１を参照して説明する。
本形態の内燃機関用のスパークプラグ１は、図１、図２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。

【0015】

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。図３に示すごとく、プラグ軸方向Ｚ及び接地電極６の長手方向の双方と直交する方向において、接地電極６の幅Ｄ１は、中心電極４の先端部の幅Ｄ２よりも大きい。

【0016】

また、プラグカバー５には、副燃焼室５０と外部とを連通させる複数の噴孔５１が形成されている。図４に示すごとく、噴孔５１の噴孔軸５１１Ｌ、５１２Ｌは、基端側へ向かうほどプラグ径方向の内側へ向かうように、プラグ軸方向Ｚに対して傾斜している。

【0017】

図１、図２に示すごとく、スパークプラグ１を、プラグ中心軸Ｃを含む仮想平面Ｐによって、固定端部６１を含む第一プラグ部１１と、第二プラグ部１２とに２分割したとき、複数の噴孔５１のうちの少なくとも一つは第一プラグ部１１に形成されている。

【0018】

第一噴孔５１１は、第一プラグ部１１に形成された噴孔５１である。図４、図５に示すごとく、第一延長領域５１１Ｅは、第一噴孔５１１を噴孔軸５１１Ｌに沿って延長した領域である。第一噴孔５１１のうちの少なくとも一つは、図４に示すごとく、第一延長領域５１１Ｅが、噴孔軸５１１Ｌを含むと共にプラグ軸方向Ｚに沿った断面視において、放電ギャップＧと重なる、ギャップ側噴孔５１２である。

【0019】

図３に示すごとく、プラグ軸方向Ｚから見て、放電ギャップＧを接地電極６の幅方向に延長した延長領域ＧＥ１と、接地電極６とが互いに重なる領域を、ギャップ延長領域ＧＥ２とする。このとき、図５に示すごとく、プラグ軸方向Ｚから見て、ギャップ側噴孔５１２の第一延長領域５１１Ｅは、放電ギャップＧを通過することなく、ギャップ延長領域ＧＥ２を通過する。

【0020】

本形態のスパークプラグ１は、例えば、自動車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６に示すごとく、ハウジング２のネジ部２１を、シリンダヘッド７１のプラグホール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。

【0021】

内燃機関１０は、シリンダ７０内を往復運動するピストン７４を備える。主燃焼室１０１は、ピストン７４の往復運動によって、容積変化する。内燃機関１０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。

【0022】

そして、スパークプラグ１の軸方向Ｚの一端が、内燃機関１０の主燃焼室１０１に配置される。スパークプラグ１の軸方向Ｚにおいて、主燃焼室１０１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、Ｚ方向ともいう。なお、プラグ中心軸Ｃは、スパークプラグ１の中心軸Ｃを意味するものとする。また、プラグ径方向とは、プラグ中心軸Ｃに直交する平面上において、プラグ中心軸Ｃを中心とする円の半径方向を意味する。また、プラグ周方向は、プラグ中心軸Ｃを中心とする円周に沿った方向である。また、プラグ中心軸Ｃは、本形態において、中心電極４の中心軸でもある。

【0023】

本形態において、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１０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１０１と区画している。

【0024】

副燃焼室５０は、図１に示すごとく、絶縁碍子３から先端側に突出した中心電極４の周辺における、ハウジング２の先端部の内周側の空間を含む。また、副燃焼室５０は、絶縁碍子３の外周面とハウジング２の内周面との間に形成された環状の空間であるポケット部５０１をも含む。

【0025】

本形態において、副燃焼室５０を覆うプラグカバー５には、図２に示すごとく、４つの噴孔５１が形成されており、そのうちの２個がギャップ側噴孔５１２となっている。

【0026】

また、本形態において、仮想平面Ｐは、プラグカバー５を、ギャップ側噴孔５１２の形成領域と、ギャップ側噴孔５１２以外の噴孔５１の形成領域とに、分けている。そして、プラグカバー５におけるギャップ側噴孔５１２が形成された領域が、第一プラグ部１１に含まれる。つまり、ギャップ側噴孔５１２が形成されていると共に、接地電極６の固定端部６１がある側が、第一プラグ部１１となっている。また、仮想平面Ｐは、図２に示すごとく、Ｚ方向から見たとき、接地電極６の突出方向と直交している。

【0027】

本形態において、ギャップ側噴孔５１２は、図５に示すごとく、第一延長領域５１１Ｅが、放電ギャップＧに接するように形成されている。また、ギャップ側噴孔５１２の第一延長領域５１１Ｅは、中心電極４と交わらない。

【0028】

図２に示すごとく、Ｚ方向から見て、２個のギャップ側噴孔５１２のそれぞれの噴孔軸５１２Ｌ同士の交点を交点ＩＰとする。Ｚ方向から見たとき、交点ＩＰとギャップ側噴孔５１２とは、接地電極６の長手方向において、中心電極４の先端部を挟んで互いに反対側に位置している。また、交点ＩＰは、第二プラグ部１２に位置している。また、Ｚ方向から見たとき、交点ＩＰが、接地電極６を突出方向に延長した延長線上に位置するように、２個のギャップ側噴孔５１２が形成されている。

【0029】

また、第一プラグ部１１において、接地電極６の固定端部６１は、プラグ周方向における、２個のギャップ側噴孔５１２の間に配されている。Ｚ方向から見たとき、２個のギャップ側噴孔５１２は、接地電極６を挟んで互いに対称となる位置及び向きに形成されている。

【0030】

また、第二プラグ部１２に形成された噴孔５１である第二噴孔５１４は、噴孔軸５１４Ｌに沿って延長した第二延長領域５１４Ｅが放電ギャップＧに交わらないように形成されている。したがって、噴孔軸５１４Ｌは放電ギャップＧを通過しない。つまり、第二噴孔５１４は、放電ギャップＧを向いていない。Ｚ方向から見て、２個の第二噴孔５１４は接地電極６を突出方向に延長した延長線を挟んで互いに対称となる位置及び向きに形成されている。

【0031】

また、接地電極６は、Ｚ方向から見たとき、プラグ径方向に沿うように、第一プラグ部１１に固定されている。本形態において、接地電極６の固定端部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。

【0032】

接地電極６は、図１に示すごとく、固定端部６１において、屈曲部６１１を有する。また、接地電極６は、屈曲部６１１からプラグ中心軸Ｃに向かって延設されたギャップ形成部６２を有する。ギャップ形成部６２は、ギャップ形成部６２の突出端部６３に近づくほど先端側に向かうように傾斜している。また、ギャップ形成部６２の突出端部６３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、Ｚ方向に対向している。

【0033】

ギャップ形成部６２は、中心電極４の先端部との間に放電ギャップＧを形成するギャップ形成面６２１を有する。ギャップ形成面６２１は、突出端部６３に近づくほど先端側に向かうように傾斜している。

【0034】

ギャップ形成部６２は、略四角柱形状をなしている。ギャップ形成部６２は、４つの平坦な側面を備えており、そのうちの一つがギャップ形成面６２１となっている。つまり、ギャップ形成面６２１は、その全体が平坦な面となっている。

【0035】

また、中心電極４の先端部には、他の部分よりも外径が小さい小径部４１が形成されている。中心電極４の先端面４２は、小径部４１に形成されている。

【0036】

放電ギャップＧは、例えば、中心電極４の先端面４２をＺ方向に投影した領域と、先端面４２をギャップ形成面６２１に直交する方向に投影した領域とを合わせた領域であって、先端面４２とギャップ形成面６２１との間の領域である。

【0037】

次に、上記スパークプラグ１を備えた内燃機関１０について説明する。
内燃機関１０は、図６、図７に示すごとく、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、図７に示すごとく、プラグ軸方向Ｚから見たとき、少なくとも一つのギャップ側噴孔５１２が吸気弁７２側を向くように、配置されている。本形態においては、２つのギャップ側噴孔５１２のうちのいずれもが、Ｚ方向から見たとき、吸気弁７２側を向いている。

【0038】

スパークプラグ１は、図６、図７に示すごとく、プラグカバー５の外表面５２が主燃焼室１０１に面するように配置されている。スパークプラグ１は、シリンダヘッド７１における吸気ポート７２１と排気ポート７３１との間に取り付けられる。詳細には、スパークプラグ１は、図７に示すごとく、シリンダヘッド７１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。

【0039】

吸気ポート７２１及び排気ポート７３１は、図６に示すごとく、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。

【0040】

また、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。内燃機関１０の吸気行程において、２つの吸気ポート７２１からガスが主燃焼室１０１内に導入され、排気行程において、２つの排気ポート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。

【0041】

そして、主燃焼室１０１内においては、主として、図６の矢印Ａ１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Ａ１は、図６、図７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、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７に示すごとく、Ｚ方向から見たとき、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Ａ１が、スパークプラグ１の先端部付近の主な気流となる。

【0042】

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Ａ１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Ａ１を意味する。また、単に「上流側」、「下流側」というときは、特に断らない限り、上記「主燃焼室１０１の気流」における、上流側、下流側を意味する。

【0043】

上記のように構成された内燃機関１０においては、圧縮行程において、主燃焼室１０１のガスが、噴孔５１を介して、副燃焼室５０に導入される。ここで、ギャップ側噴孔５１２の外側開口部５１５は主燃焼室１０１の気流Ａ１の上流側を向いている。そのため、他の噴孔５１に対し、ギャップ側噴孔５１２を介して、より多くのガスが副燃焼室５０に導入される。

【0044】

圧縮行程において、ギャップ側噴孔５１２を介して副燃焼室５０に導入されたガスの主流は、図８、図９の矢印Ａ２に示すごとく、副燃焼室５０の下流側の内壁面５０２に向かうと共に、当該内壁面５０２に沿うように基端側へ向かい、下流側のポケット部５０１に導入される。下流側のポケット部５０１に入ったガスの主流は、ポケット部５０１内において上流側に向きを変えると共に、上流側のポケット部５０１に沿って、先端側へ向かう。つまり、Ｚ方向に直交する方向の軸周りの気流（すなわち、タンブル流）が形成される。そして、先端側へ向かう気流Ａ２は、接地電極６のギャップ形成面６２１に案内されることにより、放電ギャップＧへと向かう。そのため、図８に示すごとく、圧縮行程において、放電ギャップＧに形成された放電Ｓは、図９に示すごとく、気流Ａ２によって引き延ばされることとなる。以上の気流Ａ２は、あくまでも主流であり、必ずしもすべてのガスがそのような流れとなるとは限らない。

【0045】

言い換えると、ギャップ側噴孔５１２を介して副燃焼室５０に導入された気流Ａ２は、第二プラグ部１２の内壁面５０２に向かうと共に、第二プラグ部１２のポケット部５０１に導入される。ポケット部５０１に導入された気流Ａ２は、第一プラグ部１１側に向きを変えると共に、接地電極６のギャップ形成面６２１がある方向、すなわち先端側へ向かう。そして、気流Ａ２は、ギャップ形成面６２１に案内されることにより、放電ギャップＧへと向かうこととなる。

【0046】

次に、本形態の作用効果を説明する。
上記スパークプラグ１は、ギャップ側噴孔５１２を有する。それゆえ、ギャップ側噴孔５１２を介して副燃焼室５０に導入された気流は、放電ギャップＧの近傍を通過しやすいと共に、接地電極６に案内されることにより放電ギャップＧに向かいやすい。それゆえ、放電ギャップＧに形成された放電が伸長しやすい。その結果、着火性を向上させることができる。

【0047】

内燃機関の中負荷運転時又は高負荷運転時においては、低負荷運転時と比較し、ギャップ側噴孔５１２を介して副燃焼室５０に導入された気流は強くなりやすい。それゆえ、図１０に示すごとく、強い気流Ａ２が放電ギャップの近傍を通過することにより、放電ギャップＧに生じた放電Ｓは、当該気流Ａ２の引き込み効果によって、図１１に示すごとく、基端側に向かって伸長しやすい。また、気流Ａ２は、副燃焼室５０にタンブル流を形成する。そのため、タンブル流が接地電極６のギャップ形成面６２１に案内され、放電ギャップＧを通過することによっても、放電Ｓは伸長しやすい。その結果、着火性を向上させることができる。

【0048】

さらに、放電によって着火した初期火炎は、気流Ａ２によって副燃焼室５０の、より基端側へ運ばれやすい。これによって、噴孔５１から充分離れた位置から火炎が広がり、充分に内圧が高い状態で、火炎ジェットが噴孔５１から主燃焼室に噴出することが期待できる。その結果、内燃機関の高負荷運転時のノック抑制、及び中負荷運転時におけるＥＧＲ率（すなわち、排気再循環率）の向上が期待でき、出力及び燃費の向上、エミッション低減が期待できる。

【0049】

また、内燃機関の低負荷運転時においては、中負荷運転時又は高負荷運転時と比較し、ギャップ側噴孔５１２を介して副燃焼室５０に導入された気流は弱くなりやすい。そのため、気流が放電ギャップＧの近傍を通過しても放電は充分に引き出されにくい。一方で、図８、図９に示すごとく、気流Ａ２によって形成されたタンブル流は、接地電極６のギャップ形成面６２１に案内されることにより、放電ギャップＧを通過しやすい。それゆえ、気流Ａ２が比較的弱い場合であっても、図８に示すごとく、放電ギャップＧに生じた放電Ｓは、図９に示すように、気流Ａ２によって伸長しやすい。その結果、低負荷運転時においても、着火性を向上させることができる。

【0050】

また、低負荷運転時において、放電Ｓは、図９に示すごとく、気流Ａ２によって先端側に向かって引き伸ばされやすい。つまり、放電Ｓは、プラグカバー５の先端部に向かって伸長しやすい。ここで、スパークプラグ１において、プラグカバー５の先端部は、主燃焼室１０１に最も突き出た部分であると共に火炎ジェットを噴出する噴孔が形成された部分であるため、副燃焼室５０に面する部位の中でも、比較的温度が高い部位である。それゆえ、放電Ｓによって着火した初期火炎は、冷却損失による収縮、消失が抑制されやすい。それゆえ、噴孔５１を介して、主燃焼室１０１に火炎ジェットを確実に噴出させやすく、主燃焼室１０１での着火性を確実に向上させることができる。その結果、低負荷運転時におけるＥＧＲ率の向上が期待できる。

【0051】

プラグ軸方向Ｚから見て、２個のギャップ側噴孔５１２は接地電極６を挟んで互いに対称となる位置及び向きに形成されている。それゆえ、２個のギャップ側噴孔５１２からそれぞれ流入する気流同士は、合流して、第二プラグ部１２から第一プラグ部１１へと向かいやすい。それゆえ、副燃焼室５０に形成されるタンブル流を強化することができる。それゆえ、放電ギャップＧに生じた放電が一層伸長しやすい。また、中負荷運転時又は高負荷運転時において、初期火炎が、気流によって副燃焼室５０の、より基端側へ一層運ばれやすい。その結果、着火性を一層向上させることができる。

【0052】

また、ギャップ形成面６２１は、平坦な面となっている。それゆえ、接地電極６は、タンブル流を放電ギャップＧへと効率的に案内しやすい。その結果、放電ギャップに生じた放電を一層伸長させることができる。

【0053】

ギャップ形成面６２１は、突出端部６３に近づくほど先端側に向かうように傾斜している。それゆえ、接地電極６は、タンブル流を放電ギャップＧへと、一層効率的に案内しやすい。その結果、放電を、より一層伸長させることができる。さらに、放電ギャップＧを通過する気流は先端側に向かいやすい。それゆえ、放電は先端側に向かって伸長しやすい。そのため、低負荷運転時において、初期火炎は、副燃焼室５０の、より先端側に形成されやすく、冷却損失による収縮、消失が抑制されやすい。

【0054】

第二噴孔５１４は、第二延長領域５１４Ｅが放電ギャップＧに交わらないように形成されている。それゆえ、放電ギャップＧにおける気流が、第二噴孔５１４から流入した気流によって乱されることを防ぎやすい。それゆえ、放電ギャップＧを通過する気流を確保しやすい。その結果、放電を確実に伸長させることができる。

【0055】

上記内燃機関１０において、上記スパークプラグ１は、プラグ軸方向Ｚから見たとき、少なくとも一つのギャップ側噴孔５１２が吸気弁７２側を向くように、配置されている。それゆえ、ギャップ側噴孔５１２は、主燃焼室１０１に形成される気流の上流側を向きやすい。これにより、ギャップ側噴孔５１２を介して、主燃焼室１０１から副燃焼室５０へと気流が導入されやすくなる。それゆえ、ギャップ側噴孔５１２を介して副燃焼室５０に導入された気流によって、放電ギャップＧに生じた放電が確実に伸長しやすい。その結果、着火性を確実に向上させることができる。

【0056】

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１及びこれを備えた内燃機関１０を提供することができる。

【0057】

（実施形態２）
本形態は、図１２～図１６に示すごとく、実施形態１に対し、噴孔５１の開口方向を変更した形態である。

【0058】

図１５に示すごとく、プラグ軸方向Ｚに対するギャップ側噴孔５１２の噴孔軸５１２Ｌの傾斜角度を角度θ１とする。また、図１６に示すごとく、プラグ軸方向Ｚに対する第二噴孔５１４の噴孔軸５１４Ｌの傾斜角度を角度θ２とする。このとき、角度θ１と角度θ２とは互いに異なる。

【0059】

本形態において、角度θ１は、角度θ２よりも大きい。また、２個のギャップ側噴孔５１２の噴孔軸５１２Ｌの角度θ１は、互いに同じである。また、本形態において、２個の第二噴孔５１４の噴孔軸５１４Ｌの角度θ２は、互いに同じである。角度θ１と角度θ２との差は、例えば、１５°以上である。

【0060】

ただし、複数のギャップ側噴孔５１２がある場合、それぞれの噴孔軸５１２Ｌの角度θ１が互いに異なるものとすることができる。同様に、複数の第二噴孔５１４がある場合、それぞれの噴孔軸５１４Ｌの角度θ２が互いに異なるものとすることができる。

【0061】

また、本形態において、第二噴孔５１４は、図１２～図１６に示すごとく、噴孔軸５１４Ｌに沿って延長した第二延長領域５１４Ｅがギャップ側噴孔５１２の第一延長領域５１１Ｅに交わらないように形成されている。

【0062】

また、図１４に示すごとく、２個の第二噴孔５１４のそれぞれの第二延長領域５１４Ｅは、Ｚ方向から見たとき、第二プラグ部１２において、互いに重なっている。
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。

【0063】

本形態において、角度θ１と角度θ２とは互いに異なる。これにより、ギャップ側噴孔５１２の第一延長領域５１１Ｅと第二噴孔５１４の第二延長領域５１４Ｅとが、互いに交わりにくい。それゆえ、ギャップ側噴孔５１２から流入した気流は、第二噴孔５１４から流入した気流によって邪魔されることなく、放電ギャップＧの近傍を通過しやすいと共に、接地電極６に案内されることにより放電ギャップＧに向かいやすい。それゆえ、放電が安定的に伸長しやすい。その結果、着火性を確実に向上させることができる。

【0064】

第二噴孔５１４は、第二延長領域５１４Ｅがギャップ側噴孔５１２の第一延長領域５１１Ｅに交わらないように形成されている。これにより、ギャップ側噴孔５１２から流入した気流が、第二噴孔５１４から流入した気流によって邪魔されることなく、放電ギャップＧの近傍を通過しやすいと共に、放電ギャップＧまで到達しやすくなる。その結果、着火性を一層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。

【0065】

（実施形態３）
本形態は、図１７、図１８に示すごとく、第一プラグ部１１において、先端側噴孔５１３が形成された形態である。
すなわち、第一プラグ部１１には複数の第一噴孔５１１が形成されている。複数の第一噴孔５１１のうちの一部の第一噴孔５１１は、固定端部６１の先端側に形成された先端側噴孔５１３である。図１８に示すごとく、プラグ軸方向Ｚから見て、先端側噴孔５１３の噴孔軸５１３Ｌはプラグ径方向に沿っている。図１７に示すごとく、先端側噴孔５１３を噴孔軸５１３Ｌに沿って延長した延長領域５１３Ｅは放電ギャップＧを通過しない。

【0066】

また、第一プラグ部１１には複数のギャップ側噴孔５１２が形成されている。図１８に示すごとく、プラグ中心軸Ｃを通過すると共に接地電極６の長手方向に延びる直線を直線６Ｅとする。プラグ軸方向Ｚから見たとき、複数のギャップ側噴孔５１２は、直線６Ｅに対して、線対称となるように配置されている。

【0067】

図１７に示すごとく、Ｚ方向に対する先端側噴孔５１３の噴孔軸５１３Ｌの傾斜角度を角度θ３とする。本形態において、角度θ３は、角度θ１（図１５参照）及び角度θ２（図１６参照）よりも大きい。

【0068】

図１８に示すごとく、Ｚ方向から見たとき、先端側噴孔５１３と接地電極６の固定端部６１とは、互いに重なっている。また、Ｚ方向から見たとき、先端側噴孔５１３の噴孔軸５１３Ｌは、接地電極６の突出方向に沿っている。また、先端側噴孔５１３は、プラグ中心軸Ｃを向いている。
その他は、実施形態２と同様である。

【0069】

プラグ軸方向Ｚから見て、先端側噴孔５１３の噴孔軸５１３Ｌはプラグ径方向に沿っている。また、延長領域５１３Ｅは放電ギャップＧを通過しない。また、プラグ軸方向Ｚから見たとき、複数のギャップ側噴孔５１２は、直線６Ｅに対して、線対称となるように配置されている。それゆえ、先端側噴孔５１３及びギャップ側噴孔５１２からそれぞれ流入した気流同士は、合流して、第二プラグ部１２から第一プラグ部１１へと向かいやすい。それゆえ、副燃焼室５０に形成されるタンブル流を、より一層強化することができる。また、放電ギャップＧにおける気流が、先端側噴孔５１３から流入した気流によって乱されることを防ぎやすい。それゆえ、放電ギャップＧに生じた放電が、より一層伸長しやすい。その結果、着火性を、より一層向上させることができる。

【0070】

また、中負荷運転時又は高負荷運転時において、初期火炎が、基端側に向かう強い気流によって副燃焼室５０の基端側へ、より一層運ばれやすい。それゆえ、主燃焼室に噴出させる火炎ジェットを、より一層強化することができる。
その他、実施形態２と同様の作用効果を有する。

【0071】

（実施形態４）
本形態は、図１９に示すごとく、実施形態１に対し、放電ギャップＧの形成位置を変更した形態である。
すなわち、放電ギャップＧは、ハウジング２の先端よりも先端側に形成されている。つまり、中心電極４の先端面４２は、ハウジング２の先端よりも先端側に配置されている。
その他は、実施形態１と同様である。

【0072】

放電ギャップＧは、ハウジング２の先端よりも先端側に形成されている。つまり、放電ギャップＧは、副燃焼室５０に面する部位の中でも比較的温度が高い部位であるプラグカバー５に囲われた領域に形成されている。それゆえ、低負荷運転時において、放電によって着火した初期火炎は冷却されにくい。それゆえ、低負荷運転時において、初期火炎の収縮、消失を抑制しやすい。その結果、低負荷運転時における着火性を確実に向上させることができる。

【0073】

また、ハウジング２にプラグカバー５を固定する前において、ハウジング２に固定された接地電極６と中心電極４との間に形成された放電ギャップＧを確認しやすい。それゆえ、放電ギャップＧの調整を容易に行うことができる。その結果、スパークプラグ１を容易に製造することができる。
その他、実施形態１と同様の作用効果を有する。

【0074】

（実施形態５）
本形態は、図２０、図２１に示すごとく、実施形態１に対し、ギャップ側噴孔５１２の開口面積を変更した形態である。
すなわち、ギャップ側噴孔５１２は、他の噴孔５１よりも開口面積が大きい。

【0075】

図２０に示すごとく、スパークプラグ１において、ギャップ側噴孔５１２の内径Ｄ３は、他の噴孔５１の内径Ｄ４よりも大きい。すなわち、ギャップ側噴孔５１２の内径Ｄ３は、第二噴孔５１４の内径よりも大きい。ギャップ側噴孔５１２の内径は、例えば、第二噴孔５１４の内径の１．２倍～１．４倍とすることができる。また、ギャップ側噴孔５１２の開口面積は、例えば、第二噴孔５１４の開口面積の１．４倍～２．０倍とすることができる。

【0076】

次に、上記スパークプラグ１を備えた内燃機関１０について説明する。
内燃機関１０は、図２１に示すごとく、主燃焼室１０１に直接燃料を噴射するインジェクタ１３を有する。スパークプラグ１は、インジェクタ１３から噴射された燃料を含む噴射流Ｆが、ギャップ側噴孔５１２に向かうように、配置されている。なお、図２１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１０１内の気流と一致するものではない。また、噴射流Ｆがギャップ側噴孔５１２に向かうような状態は、図２１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側噴孔５１２が見えるような状態である。

【0077】

内燃機関１０において、スパークプラグ１は、Ｚ方向から見たとき、ギャップ側噴孔５１２が、排気弁７３側を向くように、配置されている（図示略）。

【0078】

また、吸気ポート７２１に隣接する位置に、インジェクタ１３が設けてある。インジェクタ１３は、主燃焼室１０１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。

【0079】

圧縮行程においては、主燃焼室１０１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１３が燃料を直接、主燃焼室１０１へ噴射する。

【0080】

そして、主燃焼室１０１へ噴射された燃料は、主燃焼室１０１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、図２１に示すごとく、スパークプラグ１におけるギャップ側噴孔５１２の外側開口部５１５付近に到達する。

【0081】

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側噴孔５１２の外側開口部５１５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、副燃焼室５０に、ギャップ側噴孔５１２を介して引き込まれることとなる。そして、ギャップ側噴孔５１２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。

【0082】

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。
その他は、実施形態１と同様である。

【0083】

ギャップ側噴孔５１２は、他の噴孔５１よりも開口面積が大きい。それゆえ、ギャップ側噴孔５１２を介して副燃焼室５０に導入された気流を強化することができる。それゆえ、放電ギャップＧに形成された放電が一層伸長しやすい。その結果、着火性を一層向上させることができる。

【0084】

また、膨張行程においては、ピストン７４が先端側に移動することにより、主燃焼室１０１が副燃焼室５０に対して陰圧となる。これにより、噴孔５１を介して、副燃焼室５０から主燃焼室１０１へとガスが導出される。これにより、副燃焼室５０において、噴孔５１へと向かう気流（図示略）が形成される。ここで、本形態において、ギャップ側噴孔５１２は、他の噴孔５１よりも開口面積が大きい。それゆえ、膨張行程において、ギャップ側噴孔５１２を介して副燃焼室５０から流出する気流は強くなりやすい。それゆえ、膨張行程において、放電ギャップＧに生じた放電が、気流によってギャップ側噴孔５１２に向かって伸長しやすい。また、場合によっては、放電の一部がギャップ側噴孔５１２から主燃焼室側へ飛び出すことも期待できる。その結果、膨張行程における着火性を向上させることができる。

【0085】

エンジン始動時等には、排気系に設けられた排ガス浄化フィルタにおける触媒温度を高くすることを目的として、ピストンが上死点を通過した直後の膨張行程の初期に点火を行う場合がある。そのため、上述のごとく、膨張行程における着火性が向上することにより、エンジン始動時等において、排ガス浄化フィルタの触媒温度を、短期間に上昇させることができる。そのため、燃費向上、エミッション低減が期待できる。

【0086】

また、上記内燃機関１０において、スパークプラグ１は、インジェクタ１３から噴射された噴射流Ｆが、他の噴孔５１よりも開口面積が大きいギャップ側噴孔５１２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、ギャップ側噴孔５１２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。

【0087】

例えば、内燃機関の高負荷運転時のリタード噴射、リタード点火を行う際の着火性の向上効果を、特に期待することができる。リタード噴射が行われる圧縮行程においては、副燃焼室５０内の圧力も上昇する。したがって、リタード点火のタイミングにおいては、比較的、副燃焼室５０内へ混合気が流入しにくいところ、本形態によれば、燃料密度の高い混合気をギャップ側噴孔５１２経由にて副燃焼室５０へ導入しやすくなる。あるいは、比較的気流が弱く、燃料濃度にムラが生じやすい、内燃機関の始動時における着火性の向上にも、特に有効といえる。
その他、実施形態１と同様の作用効果を有する。

【0088】

（実施形態６）
本形態は、図２２に示すごとく、実施形態５に対し、内燃機関１０に設置されたスパークプラグ１の配置を変更した形態である。

【0089】

本形態の内燃機関１０は、図２２に示すごとく、インジェクタ１３から噴射された噴射流Ｆの一部が、直接、スパークプラグ１に向かうよう構成されている。そこで、本形態においては、ギャップ側噴孔５１２に、噴射流Ｆの一部が直接向かうように、スパークプラグ１を配置している。つまり、インジェクタ１３は、燃料を含む噴射流Ｆの一部が、直接、ギャップ側噴孔５１２に向かうように、主燃焼室１０１に燃料を噴射することとなる。

【0090】

本形態において、スパークプラグ１は、Ｚ方向から見たとき、ギャップ側噴孔５１２が、吸気弁７２側を向くように、配置されている（図示略）。
その他は、実施形態５と同様である。

【0091】

スパークプラグ１は、インジェクタ１３から噴射された噴射流Ｆの一部が、直接、ギャップ側噴孔５１２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、ギャップ側噴孔５１２から副燃焼室５０内へ確実に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に確実に到達しやすくなり、着火性を確実に向上させることができる。

【0092】

また、副燃焼室５０から主燃焼室１０１へ噴出する火炎としては、他の噴孔５１よりも開口面積が大きいギャップ側噴孔５１２を介して噴出する火炎が特に大きくなる。それゆえ、Ｚ方向から見たとき、ギャップ側噴孔５１２が主燃焼室１０１の吸気弁７２側を向いていることにより、吸気弁７２側へ大きい火炎を噴出させることができることとなる。そのため、Ｚ方向から見て主燃焼室１０１における吸気弁７２側の混合気の着火性を向上させることができる。それゆえ、主燃焼室１０１全体の混合気をバランスよく燃焼させることができる。その結果、ノッキング等の原因となる燃焼異常の抑制を図ることができる。

【0093】

つまり、主燃焼室１０１は、排気弁７３側と比較して、吸気弁７２側が低温となりやすい。吸気ポート７２１から、比較的低温のガスが主燃焼室１０１へ導入されるからである。それゆえ、一般に、主燃焼室１０１における、排気弁７３側の混合気に対し、吸気弁７２側の混合気の燃焼が遅れやすく、主燃焼室１０１における混合気の燃焼のバランスが悪くなる傾向がある。しかし、本形態においては、上記のごとく、副燃焼室５０から主燃焼室１０１の吸気弁７２側へ大きい火炎を噴出させることができる。そのため、主燃焼室１０１全体の混合気をバランスよく燃焼させることができる。その結果、ノッキング等の原因となる燃焼異常の抑制を図ることができる。
その他、実施形態５と同様の作用効果を有する。

【0094】

（実施形態７）
本形態は、図２３に示すごとく、第一噴孔５１１の個数と、第二噴孔５１４の個数とを、互いに異ならせた形態である。

【0095】

本形態においては、第一噴孔５１１を２個、第二噴孔５１４を１個とした。第二噴孔５１４は、Ｚ方向から見て、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。

【0096】

（実施形態８）
本形態は、図２４に示すごとく、接地電極６のギャップ形成面６２１が、先端側に向かって凹んだ凹面を有する形態である。

【0097】

接地電極６のギャップ形成面６２１は、図２４に示すごとく、接地電極６の突出側から見たとき、先端側に向かって凹んだ凹面を有する。本形態においては、ギャップ形成面６２１の全体が凹面となっている。
その他は、実施形態１と同様である。

【0098】

本形態においては、凹面状のギャップ形成面６２１が、気流を接地電極６の長手方向に沿ってガイドしやすくなる。それゆえ、一層、気流を放電ギャップＧへ導きやすくすることができる。
その他、実施形態１と同様の作用効果を有する。

【0099】

上記実施形態１～８において、ギャップ形成部６２は、突出端部６３に近づくほど先端側に向かうように傾斜している。ただし、ギャップ形成部は、例えば、プラグ径方向に沿うように形成することもできる。

【0100】

また、第一噴孔５１１の個数と第二噴孔５１４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３、実施形態７のように互いに異ならせることもできる。また、第一噴孔の個数よりも、第二噴孔の個数を多くすることもできる。

【0101】

また、放電ギャップを形成する中心電極の先端部と接地電極とのそれぞれに、チップを接合することもできる。つまり、中心電極の先端部に接合されたチップと接地電極に接合されたチップとの間に、放電ギャップを形成することもできる。チップは、例えば、イリジウムや白金等の貴金属、又はこれらを主成分とする合金とすることができる。

【0102】

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】

【0103】

１…スパークプラグ、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、５１１Ｅ…第一延長領域、５１２…ギャップ側噴孔、５１１Ｌ，５１２Ｌ，５１３Ｌ，５１４Ｌ…噴孔軸、６…接地電極、６１…固定端部、Ｃ…プラグ中心軸、Ｇ…放電ギャップ、ＧＥ１…延長領域、ＧＥ２…ギャップ延長領域、Ｐ…仮想平面、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】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】