(57)【要約】【課題】プラグポケットに滞留する混合気の高温化によるプレイグニッションの発生を効果的に抑制可能な点火プラグを提供する。【解決手段】点火プラグ１はハウジング部２と碍子３と中心電極４と接地電極５とを備えるとともに、プラグポケットＰを有している。点火プラグ１では、長さの単位を同一にした上でプラグポケットＰの体積Ｐｖを碍子３のうちプラグポケットＰに隣接する部分の表面積である面積Ｓ４で割ることで得られる指標値Ｐｖ／Ｓ４が、１．１以上になるようにプラグポケットＰが形成されている。発生温度Ｔは、指標値Ｐｖ／Ｓ４が１．１よりも小さい場合のほうが指標値Ｐｖ／Ｓ４が１．１よりも大きい場合よりも、指標値Ｐｖ／Ｓ４の増加に応じた増加度合いが大きくなる傾向を有している。【選択図】図６
2014175094.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング部と、前記ハウジング部に保持される碍子と、前記碍子から露出した中心電極と、前記中心電極との間で放電が行われる接地電極とを備えるとともに、前記ハウジング部と前記碍子との間にプラグポケットを有し、
長さの単位を同一にした上で前記プラグポケットの体積を前記碍子のうち前記プラグポケットに隣接する部分の表面積で割ることで得られる値が１．１以上になるように前記プラグポケットが形成されている点火プラグ。
【請求項２】
請求項１記載の点火プラグであって、
前記碍子が所定の形状を有するとともに、前記値が１．１以上になるように、前記碍子のうち前記ハウジング部の先端面を含む平面に含まれる部分の外径と、前記ハウジング部のうち前記碍子と係合する係合部に先端側から隣接する部分の内径とが設定されている点火プラグ。
【請求項３】
請求項２記載の点火プラグであって、
前記外径が４．２ｍｍ以下で、且つ前記内径が８．２ｍｍ以上である点火プラグ。
【請求項４】
請求項１から３いずれか１項記載の点火プラグであって、
前記プラグポケットが円柱のうち円錐台と重なる部分を取り除くことで得られる形状を有し、
前記円柱が高さとして高さＬを、直径として直径Ｄ２をそれぞれ有し、
前記円錐台が一方の端面が前記円柱の一方の端面に、他方の端面が前記円柱の他方の端面にそれぞれ含まれる円錐台であるとともに、小径側の直径として直径Ｄ４を有し、且つ前記円柱と中心軸線を共有するとともに、当該中心軸線を含む断面において、外周部が当該中心軸線或いは当該中心軸線に沿って延伸する直線となす鋭角として角度θを有し、
Ｄ２−Ｄ４≧２Ｌｔａｎθを満たす範囲内で、前記値が１．１以上になるように前記プラグポケットが形成されている点火プラグ。
【請求項５】
請求項１から４いずれか１項記載の点火プラグであって、
前記ハウジング部の外周部に内燃機関との締結に用いられるねじ部が設けられており、
前記ねじ部のねじ山の呼び径が、１２ｍｍよりも大きい点火プラグ。
【請求項６】
請求項１から５いずれか１項記載の点火プラグであって、
圧縮比が１２以上の内燃機関または過給機付きの内燃機関に用いられる点火プラグ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は点火プラグに関する。
【背景技術】
【０００２】
ハウジング部と碍子との間にプラグポケットを有する点火プラグが知られている。特許文献１では、隔絶部位における絶縁碍子の体積に対する、隔絶部位における絶縁碍子の外表面の表面積の割合が、所定の条件を満たすスパークプラグが開示されている。特許文献１が開示するスパークプラグは、隔絶部位における絶縁碍子の沿面放電の発生を抑制する技術となっている。特許文献２では、ガスボリューム幅の値を適切に設定することで、中心電極と主体金具との間の火花の横飛び発生を防止するスパークプラグが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２００９／１１６５４１号パンフレット
【特許文献２】特開２０００−２４３５３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
プレイグニッションにはハウジング部と碍子との間に形成されるプラグポケットに滞留する混合気が受熱し、高温になることで発生する態様があることがわかってきた。そして、かかる発生態様を有するプレイグニッションの発生には、プラグポケットの体積が影響することがわかってきた。このため、プラグポケットの体積を考慮しない場合には、かかる発生態様を有するプレイグニッションの発生を効果的に抑制できない虞がある。
【０００５】
なお、かかる発生態様を有するプレイグニッションの発生を効果的に抑制しようとする背景には、高圧縮比（例えば１２以上の圧縮比）の内燃機関や過給機付きの内燃機関においては、例えば機関運転状態が低回転高負荷の場合であっても、かかる発生態様によってプレイグニッションが発生するという現象が新たに顕在化してきているという事情も存在する。
【０００６】
本発明は上記課題に鑑み、プラグポケットに滞留する混合気の高温化によるプレイグニッションの発生を効果的に抑制可能な点火プラグを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明はハウジング部と、前記ハウジング部に保持される碍子と、前記碍子から露出した中心電極と、前記中心電極との間で放電が行われる接地電極とを備えるとともに、前記ハウジング部と前記碍子との間にプラグポケットを有し、長さの単位を同一にした上で前記プラグポケットの体積を前記碍子のうち前記プラグポケットに隣接する部分の表面積で割ることで得られる値が１．１以上になるように前記プラグポケットが形成されている点火プラグである。
【０００８】
本発明は前記碍子が所定の形状を有するとともに、前記値が１．１以上になるように、前記碍子のうち前記ハウジング部の先端面を含む平面に含まれる部分の外径と、前記ハウジング部のうち前記碍子と係合する係合部に先端側から隣接する部分の内径とが設定されている構成とすることができる。
【０００９】
本発明は前記外径が４．２ｍｍ以下で、且つ前記内径が８．２ｍｍ以上である構成とすることができる。
【００１０】
本発明は前記プラグポケットが円柱のうち円錐台と重なる部分を取り除くことで得られる形状を有し、前記円柱が高さとして高さＬを、直径として直径Ｄ２をそれぞれ有し、前記円錐台が一方の端面が前記円柱の一方の端面に、他方の端面が前記円柱の他方の端面にそれぞれ含まれる円錐台であるとともに、小径側の直径として直径Ｄ４を有し、且つ前記円柱と中心軸線を共有するとともに、当該中心軸線を含む断面において、外周部が当該中心軸線或いは当該中心軸線に沿って延伸する直線となす鋭角として角度θを有し、Ｄ２−Ｄ４≧２Ｌｔａｎθを満たす範囲内で、前記値が１．１以上になるように前記プラグポケットが形成されている構成とすることができる。
【００１１】
本発明は前記ハウジング部の外周部に内燃機関との締結に用いられるねじ部が設けられており、前記ねじ部のねじ山の呼び径が、１２ｍｍよりも大きい構成とすることができる。
【００１２】
本発明は圧縮比が１２以上の内燃機関または過給機付きの内燃機関に用いられる構成とすることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、プラグポケットに滞留する混合気の高温化によるプレイグニッションの発生を効果的に抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】点火プラグの全体図である。
【図２】点火プラグの要部を示す図である。
【図３】所定の体積および面積の説明図である。
【図４】評価システムの概略構成図である。
【図５】評価システムを用いた評価の結果を示す図である。
【図６】プレイグニッション発生温度に関する相関図である。
【図７】所定の指標値と所定の直径それぞれの相関図である。
【図８】所定の高さおよび所定の角度の説明図である。
【図９】式（３）を満たす所定の角度上限値の説明図である。
【図１０】式（３）の規定範囲を説明する図の第１の図である。
【図１１】式（３）の規定範囲を説明する図の第２の図である。
【図１２】式（３）の規定範囲を説明する図の第３の図である。
【図１３】式（３）の規定範囲を説明する図の第４の図である。
【図１４】点火プラグの変形例の要部を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図面を用いて本発明の実施例について説明する。
【００１６】
図１は点火プラグ１の全体図である。図２は点火プラグ１の要部を示す図である。図３は体積Ｐｖおよび面積Ｓ４の模式図である。点火プラグ１はハウジング部２と碍子３と中心電極４と接地電極５と内部パッキン６と外部パッキン７とを備えている。また、ハウジング部２と碍子３との間にプラグポケットＰを有している。点火プラグ１において、先端側は点火プラグ１をその中心軸線に直交する方向に沿って見た場合に、軸線方向において接地電極５が設けられている側であることを示す。
【００１７】
ハウジング部２は筒状の形状を有している。ハウジング部２の外周部には内燃機関との締結に用いられるねじ部２ａが設けられている。ハウジング部２はかしめにより碍子３に固定されており、このように固定された状態で碍子３を保持している。ハウジング部２の内周部には係合部２ｂが設けられている。係合部２ｂは碍子３と係合する部分であり、具体的にはハウジング２の内面よりも突出した突出部となっている。ハウジング部２の先端には先端面２ｃが設けられている。先端面２ｃは径方向に沿って設けられている。ハウジング部２にはこのほか例えばナット部２ｄが設けられている。ナット部２ｄは点火プラグ１を内燃機関に組み付ける際に工具がセットされる部分である。
【００１８】
碍子３は中心電極４の周囲に設けられている。碍子３の外周部には係合部３ａが設けられている。係合部３ａはハウジング２と係合する部分であり、具体的には後端側の部分よりも先端側の部分を縮径する段部となっている。このため、碍子３のうち係合部３ａよりも先端側の部分（以下、縮径部と称す）のほうが後端側の部分よりも外径は縮径されている。当該縮径部は自身も先端側に向かって次第に縮径している。当該縮径部のうちプラグポケットＰに隣接する部分は円錐台状の部分となっている。
【００１９】
中心電極４は軸線方向に沿って延伸しており、先端側で碍子３から露出している。中心電極４の先端部には中心電極チップ４ａが設けられている。接地電極５はハウジング部２に設けられている。接地電極５のうち中心電極チップ４ａに対向する部分には接地電極チップ５ａが設けられている。中心電極４と接地電極５とは中心電極チップ４ａおよび接地電極チップ５ａ間に放電ギャップを形成している。
【００２０】
内部パッキン６と外部パッキン７とはともにリング状の形状を有している。内部パッキン６は係合部２ｂおよび係合部３ａ間に設けられており、ハウジング部２および碍子３間をシールする。外部パッキン７はねじ部２ａの後端部に設けられており、点火プラグ１が内燃機関に設けられた状態でハウジング部２および内燃機関間をシールする。
【００２１】
プラグポケットＰは具体的には先端面２ｃを含む平面で後端側に区分される空間となっている。体積ＰｖはプラグポケットＰの体積を示す。面積Ｓ４は碍子３のうちプラグポケットＰに隣接する部分（したがって、縮径部のうちプラグポケットＰに隣接する部分）の表面積を示す。高さＬはハウジング部２の先端面２ｃおよび係合部２ｂ間の軸線方向に沿った長さを示す。体積Ｐｖは先端面２ｃから後端側に軸線方向に沿って高さＬを有する体積とすることができる。面積Ｓ４についても同様である。
【００２２】
直径Ｄ２はハウジング部２のうち係合部２ｂに先端側から隣接する部分Ａの内径を示す。直径Ｄ２は具体的にはハウジング部２のうち先端面２ｃから軸線方向に沿って高さＬだけ離れた位置までの部分の内径となっている。直径Ｄ４は碍子３のうち先端面２ｃを含む平面に含まれる部分の外径を示す。角度θは点火プラグ１の中心軸線を含む断面において、縮径部のうちプラグポケットＰに隣接する円錐台状の部分の外周面が当該中心軸線或いは当該中心軸線に沿って延伸する直線となす鋭角を示す。直径Ｍはねじ部２ａのねじ山の呼び径を示す。
【００２３】
図４は評価システム１０の概略構成図である。評価システム１０はプレイグニッションの発生し易さを評価するためのシステムであり、点火制御装置１１と点火コイル１２と測温プラグ１３と温度表示装置１４とトランスミッタ１５と燃焼解析装置１６とを備えている。
【００２４】
点火制御装置１１は点火コイル１２を介して測温プラグ１３の点火時期を制御する。測温プラグ１３は中心電極４の温度を測温可能に構成した点火プラグ１であり、内燃機関２０に組み付けられている。測温プラグ１３は形状的には点火プラグ１と同一である。温度表示装置１４はトランスミッタ１５を介して中心電極４の温度を表示する。温度表示装置１４およびトランスミッタ１５間は光ファイバで接続されている。燃焼解析装置１６は内燃機関２０の燃焼室うち測温プラグ１３に対応する燃焼室の燃焼圧を計測する。内燃機関２０は２Ｌの排気量を有する過給機付きの内燃機関となっている。
【００２５】
評価システム１０ではポストイグニッション法を用いてプレイグニッションの発生し易さを評価する。評価システム１０では具体的には、プラグポケットＰに滞留する混合気が高温化することで発生するプレイグニッションの発生し易さを評価する。ポストイグニッション法による評価方法は概略次の通りである。
【００２６】
すなわち、まず温度表示装置１４で中心電極４の温度を確認しつつ、点火制御装置１１で点火時期の調整を行うことで、中心電極４の温度が管理された内燃機関２０の運転状態を形成する。そして、当該運転状態で複数回（ここでは５０回）の燃焼サイクル毎に１回の割合で点火をカットする。そして、点火をカットした燃焼サイクルで自着火が発生したときの中心電極４の温度をプレイグニッションの発生温度Ｔとし、発生温度Ｔでプレイグニッションの発生し易さを評価する。
【００２７】
かかる評価を行うにあたり、燃焼解析装置１６は具体的には点火をカットした燃焼サイクルの燃焼圧を計測するとともに、計測した燃焼圧等に基づき燃焼解析を行う。そして、燃焼解析の結果、熱の発生があると判断される場合には自着火が発生したと判断し、熱の発生がないと判断される場合には自着火が発生していないと判断する。
【００２８】
図５は評価システム１０を用いた評価の結果を示す図である。図５では、内燃機関２０を２０００ｒｐｍ、全負荷で運転した場合の評価結果を発生温度Ｔで示す。図５では、直径Ｄ４、直径Ｄ２および高さＬを変更した９つの測温プラグ１３についての評価結果を示す。図５では、直径Ｍを１４ｍｍ、角度θを６°とし、且つ中心電極４の材質等を変更することで、熱価が等熱価になるようにした各測温プラグ１３の評価結果を示す。
【００２９】
図５に示すように、発生温度Ｔは直径Ｄ４、直径Ｄ２および高さＬに応じて変化することがわかる。高さＬが同じ場合（例えば条件１から条件５）、体積Ｐｖが大きい場合ほど発生温度Ｔが高くなることがわかる。すなわち、高さＬが同じ場合、体積Ｐｖが大きい場合ほどプレイグニッションが発生し難くなることがわかる。したがって、プレイグニッションの発生し易さには体積Ｐｖが影響していることがわかる。
【００３０】
一方、高さＬが異なる場合、例えば条件１と条件８では条件８のほうが条件１よりも体積Ｐｖが小さいにも関わらず、発生温度Ｔが高いことがわかる。これは、縮径部のうちプラグポケットＰに隣接する部分が高温になる関係上、プレイグニッションの発生し易さに面積Ｓ４も影響するためである。このため、発生温度Ｔとの相関関係を調べるにあたっては、体積Ｐｖだけでなく面積Ｓ４も考慮する必要がある。
【００３１】
図６は指標値Ｐｖ／Ｓ４と発生温度Ｔとの関係を示す図である。点Ｃ１から点Ｃ９は図５に示す条件１から条件９を示す。指標値Ｐｖ／Ｓ４は体積Ｐｖと面積Ｓ４とを考慮した指標値であり、長さの単位を同一にした上で体積Ｐｖを面積Ｓ４で割ることで得られる値である。したがって、例えばＰｖの単位がｍｍ３、面積Ｓ４の単位がｍｍ２である場合、指標値Ｐｖ／Ｓ４は単位としてｍｍを有する値となる。
【００３２】
図６に示すように、発生温度Ｔは指標値Ｐｖ／Ｓ４の増加に応じて増加する傾向を有することがわかる。また、指標値Ｐｖ／Ｓ４が１．１よりも小さい場合のほうが指標値Ｐｖ／Ｓ４が１．１よりも大きい場合よりも、指標値Ｐｖ／Ｓ４の増加に応じた増加度合い（傾き）が大きくなる傾向を有することがわかる。このため、プレイグニッションの発生を抑制するには、指標値Ｐｖ／Ｓ４が１．１以上になるようにプラグポケットＰを形成することが効果的であることがわかる。
【００３３】
図７は指標値Ｐｖ／Ｓ４と直径Ｄ４および直径Ｄ２の関係を示す図である。図７では高さＬが１４ｍｍで、角度θが６°の場合の関係を示す。図７では点Ｃ１から点Ｃ５を併せて示す。さらに図７では一般的な点火プラグが有する直径Ｄ４および直径Ｄ２の範囲の例である範囲Ｒ１および範囲Ｒ２を併せて示す。
【００３４】
直線Ｋは指標値Ｐｖ／Ｓ４が１．１となる直径Ｄ４および直径Ｄ２を示す。図７に示す領域のうち直線Ｋよりも上方の領域は指標値Ｐｖ／Ｓ４が１．１よりも大きくなる直径Ｄ４および直径Ｄ２の領域を示す。また、直線Ｋよりも下方の領域は指標値Ｐｖ／Ｓ４が１．１よりも小さくなる直径Ｄ４および直径Ｄ２の領域を示す。
【００３５】
図７において、白丸印で示す点Ｃ３および点Ｃ４は指標値Ｐｖ／Ｓ４が１．１以上であることを示す。バツ印で示す点Ｃ１および点Ｃ２は指標値Ｐｖ／Ｓ４が１．１よりも小さいことを示す。三角印で示す点Ｃ５は条件１から条件５のうち指標値Ｐｖ／Ｓ４が１．１以上ではないものの、１．１に近いことを示す。範囲Ｒ１は直径Ｍが１４ｍｍの一般的な点火プラグが有する直径Ｄ４および直径Ｄ２の範囲の例を示す。範囲Ｒ２は直径Ｍが１２ｍｍの一般的な点火プラグが有する直径Ｄ４および直径Ｄ２の範囲の例を示す。
【００３６】
前述の通り、プラグポケットＰに滞留する混合気の高温化によるプレイグニッションの発生を抑制するには、指標値Ｐｖ／Ｓ４が１．１以上であることが有効である。これに対し、点火プラグ１は具体的には碍子３が所定の形状を有する場合に、指標値Ｐｖ／Ｓ４が１．１以上になるように直径Ｄ４と直径Ｄ２とが設定されている構成とすることができる。直径Ｄ４と直径Ｄ２とで指標値Ｐｖ／Ｓ４を規定する理由は次の通りである。
【００３７】
すなわち、まず直径Ｄ２で指標値Ｐｖ／Ｓ４を規定する理由は、直径Ｄ２がハウジング部２の形状に応じた体積Ｐｖの最小値を決定する要素となるためである。ここで、ハウジング部２のうち部分Ａよりも先端側の部分の内径は、プラグポケットＰの加工上、通常は直径Ｄ４以上になる。したがって、仮にハウジング部２のうち部分Ａよりも先端側の部分の内径が直径Ｄ２に設定されていない場合であっても、指標値Ｐｖ／Ｓ４が１．１以上になるように直径Ｄ２が設定されている場合には、指標値Ｐｖ／Ｓ４は必ず１．１以上になる。
【００３８】
直径Ｄ４で指標値Ｐｖ／Ｓ４を規定する理由は、碍子３が所定の形状を有する場合に、直径Ｄ４が定まれば碍子３との関係において体積Ｐｖや面積Ｓ４が定まるためである。所定の形状は任意の形状であってよい。所定の形状は次のような形状とすることもできる。
【００３９】
すなわち、ここで碍子３（具体的には縮径部のうちプラグポケットＰに隣接する部分）は円錐台状の形状を有している。そして、直径Ｄ４を一定に維持しつつ角度θを減少させた場合には面積Ｓ４が減少する結果、指標値Ｐｖ／Ｓ４が必ず１．１以上になる。したがって、所定の形状は例えば縮径部のうちプラグポケットＰに隣接する部分が、円錐台状の部分、或いは当該円錐台状の部分よりも面積Ｓ４が小さくなる形状を有する部分となっている形状とすることもできる。
【００４０】
一方、一般的な点火プラグにおいても、指標値Ｐｖ／Ｓ４が１．１近傍であることが有効であるという知見に基づくわけではないと考えられるものの、指標値Ｐｖ／Ｓ４が１．１近傍となる点火プラグは、範囲Ｒ２によって示されるように例えば直径Ｍが１２ｍｍである場合に存在する。
【００４１】
これに対し、点火プラグ１は例えば図５に示す評価結果に基づき、直径Ｄ４が４．２ｍｍ以下、且つ直径Ｄ２が８．２ｍｍ以上である構成とすることができる。かかる条件はプレイグニッションの発生を抑制するための十分条件であり、図７でハッチングした領域に対応する。なお、直径Ｄ４を４．２ｍｍ以下とした場合、直径Ｄ４の下限値は中心電極４の外径でおのずと決まってくる。また、直径Ｄ２を８．２ｍｍ以上とした場合、直径Ｄ２の上限値はねじ部２ａの谷径でおのずと決まってくる。
【００４２】
点火プラグ１は例えば直径Ｍが１２ｍｍよりも大きい構成とすることもできる。これは次の理由による。すなわち、ここで例えば直径Ｍが１２ｍｍの場合には、点火プラグ１は一般的な点火プラグと比較して必ずしも大きなプレイグニッション発生の抑制効果を有するとは限らないことになる。一方、一般的な点火プラグでは直径Ｍが１２ｍｍの場合よりも直径Ｍが１４ｍｍの場合のほうが、指標値Ｐｖ／Ｓ４が全体的に小さくなっている。すなわち、一般的な点火プラグでは直径Ｍが大きくなると、指標値Ｐｖ／Ｓ４が低下する傾向が認められる。
【００４３】
このため、点火プラグ１は直径Ｍが１２ｍｍよりも大きい場合に、一般的な点火プラグと比較してより効果的なプレイグニッション発生の抑制効果を有することができる。また、一般的な点火プラグでは直径Ｍが１４ｍｍ以上である場合に指標値Ｐｖ／Ｓ４が１．１よりも小さくなる。このため、点火プラグ１はさらに具体的には直径Ｍが１４ｍｍ以上である場合に、一般的な点火プラグと比較して格別な効果を得ることができる。
【００４４】
図８は高さＬおよび角度θの説明図である。ここで、プラグポケットＰは具体的には円柱Ｐ１のうち円錐台Ｐ２と重なる部分を取り除くことで得られる形状を有している。円柱Ｐ１は高さとして高さＬを、直径として直径Ｄ２をそれぞれ有する円柱である。円錐台Ｐ２は一方の端面が円柱Ｐ１の一方の端面に、他方の端面が円柱Ｐ１の他方の端面にそれぞれ含まれるとともに、小径側の直径として直径Ｄ４を有し、且つ円柱Ｐ１と中心軸線を共有する円錐台である。円錐台Ｐ２はさらに当該中心軸線を含む断面において、外周部が当該中心軸線或いは当該中心軸線に沿って延伸する直線となす鋭角として角度θを有している。
【００４５】
プラグポケットＰが上述した形状を有することに対し、高さＬおよび角度θは次に説明する関係を満たす必要がある。すなわち、ここで円錐台Ｐ２の大径側の直径Ｄ４´は次の式（１）で求められる。
Ｄ４´＝Ｄ４＋２Ｌｔａｎθ・・・（１）
一方、プラグポケットＰでは次の式（２）が成立する必要がある。
Ｄ４´≦Ｄ２              ・・・（２）
このため、式（１）を式（２）に代入した上で、式（２）を整理すると次の式（３）が得られる。
Ｄ２−Ｄ４≧２Ｌｔａｎθ  ・・・（３）
【００４６】
したがって、点火プラグ１は具体的には式（３）を満たす範囲内で、指標値Ｐｖ／Ｓ４が１．１以上になるようにプラグポケットＰが形成されている構成とすることができる。式（３）を満たす範囲内で設定される角度θの上限値は次に示す傾向を有している。
【００４７】
図９は式（３）を満たす角度θの上限値の説明図である。図９において、縦軸は角度θの上限値、横軸は式（３）の左辺を示す。図９では高さＬを５ｍｍ、１０ｍｍ、１５ｍｍおよび２０ｍｍに設定した場合の角度θの上限値をそれぞれ示す。角度θは、式（３）においてＤ２−Ｄ４＝２Ｌｔａｎθが成立する場合に上限値となる。図９に示すように、角度θの上限値は高さＬが大きくなると小さくなる傾向を有することがわかる。
【００４８】
図１０から図１３は式（３）の規定範囲を説明する図である。図１０から図１３は各種パラメータとして直径Ｄ４、直径Ｄ２、高さＬおよび角度θを示す。図１０から図１３では、指標値Ｐｖ／Ｓ４が１．１となる条件のうち式（３）を満たす条件を丸印で示し、式（３）を満たさない条件をバツ印で示す。図１０は高さＬが５ｍｍの場合を示す第１の図である。図１１は高さＬが１０ｍｍの場合を示す第２の図であり、図１２は高さＬが１５ｍｍの場合を示す第３の図である。図１３は高さＬが２０ｍｍの場合を示す第４の図である。
【００４９】
図１０から図１３に示すように、直線Ｋは角度θおよび高さＬに応じて移動する。そして、高さＬが大きくなるほど角度θの上限値が小さくなる結果、式（３）を満たす角度θも小さくなることがわかる。
【００５０】
次に点火プラグ１の主な作用効果について説明する。点火プラグ１では、指標値Ｐｖ／Ｓ４が１．１以上になるようにプラグポケットＰが形成されている。このため、点火プラグ１は図６を用いて前述したように、プラグポケットＰに滞留する混合気の高温化によるプレイグニッションの発生を効果的に抑制できる。
【００５１】
点火プラグ１は具体的には碍子３が所定の形状を有するとともに、指標値Ｐｖ／Ｓ４が１．１以上になるように直径Ｄ４と直径Ｄ２とが設定されている構成とすることができる。また、この場合において例えば直径Ｄ４が４．２ｍｍ以下、且つ直径Ｄ２が８．２ｍｍ以上である構成とすることができる。点火プラグ１は式（３）を満たす範囲内で、指標値Ｐｖ／Ｓ４が１．１以上になるようにプラグポケットＰが形成されている構成とすることもできる。
【００５２】
点火プラグ１は例えば直径Ｍが１２ｍｍよりも大きい構成とすることもできる。これにより、一般的な点火プラグと比較してより効果的なプレイグニッション発生の抑制効果を有することができる。点火プラグ１はさらに具体的には直径Ｍが１４ｍｍ以上である場合に、一般的な点火プラグと比較して格別な効果を得ることができる。
【００５３】
高圧縮比（例えば１２以上の圧縮比）の内燃機関や過給機付きの内燃機関では、機関運転状態が低回転高負荷の場合であっても、プラグポケットＰに滞留する混合気が高温化することで、プレイグニッションが発生するという現象が新たに顕在化してきている。このため、点火プラグ１は圧縮比１２以上の内燃機関または過給機付きの内燃機関に適している。
【００５４】
点火プラグ１は例えば次に示す点火プラグ１´のように変形されてもよい。図１４は点火プラグ１の変形例である点火プラグ１´の要部を示す図である。点火プラグ１´は碍子３の代わりに碍子３´を備える点以外、点火プラグ１と実質的に同一である。碍子３´は縮径部のうちプラグポケットＰに隣接する部分が円柱状の部分をさらに備える点以外、碍子３と実質的に同一である。当該部分は円錐台状の部分から軸線方向に沿って先端側に延伸するように設けられている。当該部分は直径として碍子３の場合と同じ大きさの直径Ｄ４を有している。
【００５５】
この場合でも、指標値Ｐｖ／Ｓ４が１．１以上になるようにプラグポケットＰを形成することで、点火プラグ１と同様にプレイグニッションの発生を効果的に抑制できる。この点、縮径部のうちプラグポケットＰに隣接する部分は必ずしも円錐台状の部分であることに限られず、例えば円柱状の部分や、円柱状の部分と円錐台状の部分とが上述のように組み合わされた部分であってもよい。なお、これらは碍子３が前述したような所定の形状を有する場合の具体例である。
【００５６】
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【００５７】
点火プラグ                      １、１´
ハウジング部                    ２
碍子                            ３、３´
中心電極                        ４
接地電極                        ５
【図１】
2014175094.tif 000003
【図２】
2014175094.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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