(57)【要約】【課題】点火プラグの着火性能を向上する。【解決手段】点火プラグは、貫通孔を有する絶縁体と、第１放電面を有する中心電極と、絶縁体を保持する主体金具と、主体金具に接合される第２端部と第２端部より中心電極に近い第１端部とを有する棒状の接地電極本体と、第１放電面と対向する接地電極本体の特定側面に接合され、第２放電面を有する接地電極チップと、を備える。第２放電面の重心を通り、かつ、第２放電面と垂直で、かつ、接地電極本体の軸線と平行な断面を特定断面とするとき、特定断面との間の鋭角が４５度以内である任意の断面において、接地電極チップの２つの側面のうち、第２放電面の重心より第１端部側の側面を第１側面とし、第２端部側の側面を第２側面とする。第１側面の傾斜角Ａと第２側面の傾斜角Ｂとは、（Ａ／２）＞Ｂを満たす。【選択図】  図２
2018006108.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
貫通孔を有する絶縁体と、
第１放電面を有し、前記貫通孔の先端側に保持される中心電極と、
前記絶縁体の径方向の周囲に配置され、前記絶縁体を保持する主体金具と、
前記主体金具の先端部に接合される第２端部と、前記第２端部よりも前記中心電極に近い第１端部と、を有する棒状の接地電極本体と、
前記接地電極本体の前記第１端部における前記第１放電面と対向する前記接地電極本体の特定側面に接合され、前記第１放電面と対向する第２放電面を有する接地電極チップと、
を備える点火プラグであって、
前記第２放電面の重心を通り、かつ、前記第２放電面と垂直で、かつ、前記接地電極本体の軸線と平行な断面を特定断面とするとき、前記第２放電面の重心を通り、かつ、前記第２放電面と垂直で、かつ、前記特定断面との間の鋭角が４５度以内である任意の断面において、
前記接地電極チップの２つの側面のうち、前記第２放電面の重心より前記第１端部側の側面を第１側面とし、前記第２端部側の側面を第２側面とし、
前記第１側面の前記第２放電面側の端と前記特定側面側の端とを結ぶ直線と、前記第２放電面と垂直な直線Ｌと、の間の鋭角を、前記第１側面の傾斜角Ａとし、
前記第２側面の前記第２放電面側の端と前記特定側面側の端とを結ぶ直線と、前記直線Ｌと、の間の鋭角を、前記第２側面の傾斜角Ｂとするとき、
前記第１側面の前記特定側面側の端は、前記第１側面の前記第２放電面側の端より前記第１端部側に位置し、
（Ａ／２）＞Ｂを満たす、点火プラグ。
【請求項２】
請求項１に記載の点火プラグであって、
前記特定断面において、
前記第２側面の傾斜角Ｂは、０度である、点火プラグ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書は、内燃機関等において燃料ガスに点火するための点火プラグに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、内燃機関に用いられる点火プラグとして、中心電極と接地電極との間の間隙（火花放電ギャップ）において火花放電を行う点火プラグが用いられている。このような点火プラグにおいて、接地電極チップの形状は、様々なものが知られている。例えば、特許文献１には、接地電極チップの放電面が、中心電極チップの放電面に対して傾斜している構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１７２１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、内燃機関の燃費向上や排気ガスの浄化のために、混合気の希薄化や再循環されるガス（ＥＧＲガス）の増加が図られており、これに伴う火炎伝播速度の低下を補うために、内燃機関の燃焼室内のガス流の流速が速くなる傾向にある。この結果、例えば、点火プラグの間隙に発生した火花が、ガス流に吹き流される現象（以下、吹き流れとも呼ぶ）を考慮する必要性が増している。上記技術の接地電極チップは、火花の吹き流れが十分考慮されていないので、火花の吹き流れが発生した場合に、例えば、火花が安定せずに、点火プラグの着火性能が低下する可能性があった。
【０００５】
本明細書は、点火プラグにおいて、火花の吹き流れが発生した場合に、点火プラグの着火性能を向上する技術を開示する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本明細書に開示される技術は、例えば、以下の適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］貫通孔を有する絶縁体と、
第１放電面を有し、前記貫通孔の先端側に保持される中心電極と、
前記絶縁体の径方向の周囲に配置され、前記絶縁体を保持する主体金具と、
前記主体金具の先端部に接合される第２端部と、前記第２端部よりも前記中心電極に近い第１端部と、を有する棒状の接地電極本体と、
前記接地電極本体の前記第１端部における前記第１放電面と対向する前記接地電極本体の特定側面に接合され、前記第１放電面と対向する第２放電面を有する接地電極チップと、
を備える点火プラグであって、
前記第２放電面の重心を通り、かつ、前記第２放電面と垂直で、かつ、前記接地電極本体の軸線と平行な断面を特定断面とするとき、前記第２放電面の重心を通り、かつ、前記第２放電面と垂直で、かつ、前記特定断面との間の鋭角が４５度以内である任意の断面において、
前記接地電極チップの２つの側面のうち、前記第２放電面の重心より前記第１端部側の側面を第１側面とし、前記第２端部側の側面を第２側面とし、
前記第１側面の前記第２放電面側の端と前記特定側面側の端とを結ぶ直線と、前記第２放電面と垂直な直線Ｌと、の間の鋭角を、前記第１側面の傾斜角Ａとし、
前記第２側面の前記第２放電面側の端と前記特定側面側の端とを結ぶ直線と、前記直線Ｌと、の間の鋭角を、前記第２側面の傾斜角Ｂとするとき、
前記第１側面の前記特定側面側の端は、前記第１側面の前記第２放電面側の端より前記第１端部側に位置し、
（Ａ／２）＞Ｂを満たす、点火プラグ。
【０００８】
上記構成によれば、第２放電面の重心を通り、かつ、第２放電面と垂直で、かつ、特定断面との間の鋭角が４５度以内である任意の断面において、第１側面の特定側面側の端は、第１側面の第２放電面側の端より第１端部側に位置しているので、火花の吹き流れが発生した場合に、第１端部側に吹き流れた火花放電が第１側面に沿って移動しやすくなり、火花放電が接地電極本体に不連続的に移動することを抑制できる。この結果、火花放電の安定性が向上する。さらに、第１側面の傾斜角Ａと、第２側面の傾斜角Ｂとは、（Ａ／２）＞Ｂを満たすので、火花の吹き流れが発生した場合に、吹き流れた火花が、接地電極本体の第２端部側に広がることを抑制できる。この結果、接地電極本体による消炎作用を抑制できる。したがって、火花の吹き流れが発生した場合に、点火プラグの着火性能を向上できる。
【０００９】
［適用例２］適用例１に記載の点火プラグであって、
前記特定断面において、
前記第２側面の傾斜角Ｂは、０度である、点火プラグ。
【００１０】
上記構成によれば、火花放電の吹き流れが発生した場合に、吹き流れた火花放電が、接地電極本体の第２端部側に広がることをより効果的に抑制できる。
【００１１】
なお、本明細書に開示される技術は、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。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】点火プラグ１００の断面図。
【図２】点火プラグ１００の先端近傍の特定断面ＣＦＡを示す図。
【図３】第２放電面３９５の近傍を後端方向ＢＤから先端方向ＦＤに向かって見た図。
【図４】断面ＣＦＢ、ＣＦＣを示す図である。
【図５】実施形態の火花放電の吹き流れについて説明する図。
【図６】比較形態の火花放電の吹き流れについて説明する図。
【図７】変形例の接地電極３０ｂの断面図。
【図８】変形例の接地電極３０ｃ〜３０ｅの断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
Ａ．実施形態：
Ａ−１．点火プラグの構成：
図１は本実施形態の点火プラグ１００の断面図である。図１の一点破線は、点火プラグ１００の軸線ＣＯを示している。軸線ＣＯと平行な方向（図１の上下方向）を軸線方向とも呼ぶ。軸線ＣＯを中心とし、軸線と垂直な面上の円の径方向を、単に「径方向」とも呼び、当該円の周方向を、単に「周方向」とも呼ぶ。図１における下方向を先端方向ＦＤと呼び、上方向を後端方向ＢＤとも呼ぶ。図１における下側を、点火プラグ１００の先端側と呼び、図１における上側を点火プラグ１００の後端側と呼ぶ。
【００１４】
点火プラグ１００は、内燃機関に取り付けられ、内燃機関の燃焼室内の燃焼ガスに着火するために用いられる。絶縁体１０と、中心電極２０と、接地電極３０と、端子金具４０と、主体金具５０と、を備える。
【００１５】
絶縁体１０はアルミナ等を焼成して形成されている。絶縁体１０は、軸線方向に沿って延び、絶縁体１０を貫通する貫通孔である軸孔１２を有する略円筒形状の部材である。絶縁体１０は、鍔部１９と、後端側胴部１８と、先端側胴部１７と、段部１５と、脚長部１３と、を備えている。後端側胴部１８は、鍔部１９より後端側に位置し、鍔部１９の外径より小さな外径を有している。先端側胴部１７は、鍔部１９より先端側に位置し、鍔部１９の外径より小さな外径を有している。脚長部１３は、先端側胴部１７より先端側に位置し、先端側胴部１７の外径よりも小さな外径を有している。脚長部１３は、点火プラグ１００が内燃機関（図示せず）に取り付けられた際には、その燃焼室に曝される。段部１５は、脚長部１３と先端側胴部１７との間に形成されている。
【００１６】
主体金具５０は、導電性の金属材料（例えば、低炭素鋼材）で形成され、内燃機関のエンジンヘッド（図示省略）に点火プラグ１００を固定するための円筒状の金具である。主体金具５０は、軸線ＣＯに沿って貫通する挿入孔５９が形成されている。主体金具５０は、絶縁体１０の径方向の周囲（すなわち、外周）に配置される。すなわち、主体金具５０の挿入孔５９内に、絶縁体１０が挿入・保持されている。絶縁体１０の先端は、主体金具５０の先端より先端側に突出している。絶縁体１０の後端は、主体金具５０の後端より後端側に突出している。
【００１７】
主体金具５０は、点火プラグレンチが係合する六角柱形状の工具係合部５１と、内燃機関に取り付けるための取付ネジ部５２と、工具係合部５１と取付ネジ部５２との間に形成された鍔状の座部５４と、を備えている。取付ネジ部５２の呼び径は、例えば、Ｍ８（８ｍｍ（ミリメートル））、Ｍ１０、Ｍ１２、Ｍ１４、Ｍ１８のいずれかとされている。
【００１８】
主体金具５０の取付ネジ部５２と座部５４との間には、金属板を折り曲げて形成された環状のガスケット５が嵌挿されている。ガスケット５は、点火プラグ１００が内燃機関に取り付けられた際に、点火プラグ１００と内燃機関（エンジンヘッド）との隙間を封止する。
【００１９】
主体金具５０は、さらに、工具係合部５１の後端側に設けられた薄肉の加締部５３と、座部５４と工具係合部５１との間に設けられた薄肉の圧縮変形部５８と、を備えている。主体金具５０における工具係合部５１から加締部５３に至る部位の内周面と、絶縁体１０の後端側胴部１８の外周面との間に形成される環状の領域には、環状のリング部材６、７が配置されている。当該領域における２つのリング部材６、７の間には、タルク（滑石）９の粉末が充填されている。加締部５３の後端は、径方向内側に折り曲げられて、絶縁体１０の外周面に固定されている。主体金具５０の圧縮変形部５８は、製造時において、絶縁体１０の外周面に固定された加締部５３が先端側に押圧されることにより、圧縮変形する。圧縮変形部５８の圧縮変形によって、リング部材６、７およびタルク９を介し、絶縁体１０が主体金具５０内で先端側に向け押圧される。金属製の環状の板パッキン８を介して、主体金具５０の取付ネジ部５２の内周に形成された段部５６（金具側段部）によって、絶縁体１０の段部１５（絶縁体側段部）が押圧される。この結果、内燃機関の燃焼室内のガスが、主体金具５０と絶縁体１０との隙間から外部に漏れることが、板パッキン８によって防止される。
【００２０】
中心電極２０は、軸線方向に延びる棒状の中心電極本体２１と、中心電極チップ２９と、を備えている。中心電極本体２１は、絶縁体１０の軸孔１２の内部の先端側の部分に保持されている。中心電極本体２１は、電極母材２１Ａと、電極母材２１Ａの内部に埋設された芯部２１Ｂと、を含む構造を有する。電極母材２１Ａは、例えば、ニッケル（Ｎｉ）またはＮｉを主成分とする合金（例えば、ＮＣＦ６００、ＮＣＦ６０１）を用いて形成されている。芯部２１Ｂは、電極母材２１Ａを形成する合金よりも熱伝導性に優れる銅または銅を主成分とする合金、本実施形態では、銅で形成されている。
【００２１】
また、中心電極本体２１は、軸線方向の所定の位置に設けられた鍔部２４（フランジ部とも呼ぶ。）、鍔部２４よりも後端側の部分である頭部２３（電極頭部）と、鍔部２４よりも先端側の部分である脚部２５（電極脚部）と、を備えている。鍔部２４は、絶縁体１０の軸孔１２内に形成された段部１６に支持されている。脚部２５の先端部分、すなわち、中心電極本体２１の先端は、絶縁体１０の先端より先端側に突出している。
【００２２】
中心電極チップ２９は、略円柱形状を有する部材であり、中心電極本体２１の先端（脚部２５の先端）に、例えば、レーザ溶接を用いて、接合されている。中心電極チップ２９の先端面は、後述する接地電極チップ３９との間で火花ギャップを形成する第１放電面２９５である。中心電極チップ２９は、高融点の貴金属を主成分とする材料で形成されている。中心電極チップ２９は、例えば、イリジウム（Ｉｒ）や白金などの貴金属や、当該貴金属を主成分とする合金が用いて、形成されている。
【００２３】
接地電極３０は、主体金具５０の先端に接合された接地電極本体３１と、詳細は後述する接地電極チップ３９と、を備えている。接地電極本体３１は、断面が四角形の棒状体である。接地電極本体３１は、両端面として、接合端面３１２と、接合端面３１２の反対側に位置する自由端面３１１と、を有している。接合端面３１２は、主体金具５０の先端面５０Ａに、例えば、抵抗溶接によって、接合されている。これによって、主体金具５０と接地電極本体３１とは、電気的に接続される。接地電極本体３１の接合端面３１２の近傍は、軸線ＣＯの方向に延びており、自由端面３１１の近傍は、軸線ＣＯと垂直な方向に延びている。棒状の接地電極本体３１は、中央部分において、約９０度だけ湾曲している。自由端面３１１は、接合端面３１２より中心電極２０（中心電極チップ２９）に近い位置にある。すなわち、接地電極本体３１の第２端部３１Ｂ（接合端面３１２側の端部）は、主体金具５０の先端部（先端面５０Ａ）に接合されている。そして、接地電極本体３１の第１端部３１Ａ（自由端面３１１側の端部）は、第２端部３１Ｂよりも中心電極２０（中心電極チップ２９）に近い。
【００２４】
接地電極本体３１は、例えば、ＮｉまたはＮｉを主成分とする合金（例えば、ＮＣＦ６００、ＮＣＦ６０１）を用いて形成されている。接地電極本体３１は、耐腐食性の高い金属（例えば、ＮｉまたはＮｉ合金）で形成された母材と、熱伝導性が高い金属（例えば、銅）を用いて形成され、母材に埋設された芯部と、を含む２層構造を有しても良い。
【００２５】
端子金具４０は、軸線方向に延びる棒状の部材である。端子金具４０は、導電性の金属材料（例えば、低炭素鋼）で形成され、端子金具４０の表面には、防食のための金属層（例えば、Ｎｉ層）がめっきなどによって形成されている。端子金具４０は、軸線方向の所定位置に形成された鍔部４２（端子顎部）と、鍔部４２より後端側に位置するキャップ装着部４１と、鍔部４２より先端側の脚部４３（端子脚部）と、を備えている。端子金具４０のキャップ装着部４１は、絶縁体１０より後端側に露出している。端子金具４０の脚部４３は、絶縁体１０の軸孔１２に挿入されている。キャップ装着部４１には、高圧ケーブル（図示外）が接続されたプラグキャップが装着され、火花放電を発生するための高電圧が印加される。
【００２６】
絶縁体１０の軸孔１２内において、端子金具４０の先端（脚部４３の先端）と中心電極２０の後端（頭部２３の後端）との間には、火花発生時の電波ノイズを低減するための抵抗体７０が配置されている。抵抗体７０は、例えば、主成分であるガラス粒子と、ガラス以外のセラミック粒子と、導電性材料と、を含む組成物で形成されている。軸孔１２内において、抵抗体７０と中心電極２０との隙間は、導電性シール６０によって埋められている。抵抗体７０と端子金具４０との隙間は、導電性シール８０によって埋められている。導電性シール６０、８０は、例えば、Ｂ2Ｏ3−ＳｉＯ2系等のガラス粒子と金属粒子（Ｃｕ、Ｆｅなど）とを含む組成物で形成されている。
【００２７】
Ａ−２．  接地電極３０の接地電極チップ３９近傍の構成：
接地電極３０の接地電極チップ３９近傍の構成について、さらに、説明する。図２は、点火プラグ１００の先端近傍を特定の平面で切断した特定断面ＣＦＡを示す図である。接地電極チップ３９の後端面は、中心電極チップ２９の第１放電面２９５（図１）と対向する第２放電面３９５である。本実施形態では、第１放電面２９５と第２放電面３９５とは互いに平行であり、点火プラグ１００の軸線ＣＯと垂直な面である。第１放電面２９５と第２放電面３９５との間の間隙（火花ギャップとも呼ぶ）は、燃焼ガスに着火するための火花放電が発生する部位である。
【００２８】
図２の特定断面ＣＦＡは、第２放電面３９５の重心ＧＣ１を通り、かつ、第２放電面３９５と垂直で、かつ、棒状の接地電極本体３１の軸線と平行な断面である。本実施形態では、第２放電面３９５の重心ＧＣ１を通り、かつ、第２放電面３９５と垂直な線は、点火プラグ１００の軸線ＣＯと一致するので、図２の断面ＣＦＡは、点火プラグ１００の軸線ＣＯを含み、かつ、棒状の接地電極本体３１の軸線と平行な断面である、とも言うことができる。
【００２９】
図３は、接地電極チップ３９の第２放電面３９５の近傍を、後端方向ＢＤから先端方向ＦＤに向かって見た図である。図３の一点破線は、図２の特定断面ＣＦＡを示している。第２放電面３９５の重心ＧＣ１から、第２放電面３９５に沿って自由端面３１１に向かう方向、すなわち、図２、図３の右方向を、第１方向Ｄ１とする。第２放電面３９５の重心ＧＣ１から、第２放電面３９５に沿って自由端面３１１から離れる方向、すなわち、第１方向Ｄ１の反対方向を、第２方向Ｄ２とする。
【００３０】
接地電極本体３１の自由端面３１１と交差する４つの側面のうち、第１放電面２９５と対向する側面を、特定側面３１５とする。自由端面３１１と交差する４つの側面のうち、特定側面３１５と交差する２つの側面、すなわち、図３の上下方向に位置する側面を、側面３１３、３１４とする。そして、第２放電面３９５の重心ＧＣ１から、側面３１３に向かう方向、すなわち、図３の下方向を、第３方向Ｄ３とし、第３方向Ｄ３の反対方向を、第４方向Ｄ４とする。
【００３１】
接地電極チップ３９は、接地電極本体３１の自由端面３１１の近傍において、すなわち、第１端部３１Ａにおいて、特定側面３１５に接合されている。具体的には、接地電極チップ３９の第２放電面３９５とは反対側の底面３９３は、接地電極本体３１の特定側面３１５に抵抗溶接されている。
【００３２】
接地電極チップ３９は、第２放電面３９５と、底面３９３と、第２放電面３９５および底面３９３と交差する側面３９２と、を有する円錐台形状を有している（図２、図３）。第２放電面３９５と底面３９３とは、円形であり、第２放電面３９５の外径は、底面３９３の外径より小さい（図３）。このために、接地電極チップ３９は、円錐台形状を有している。
【００３３】
底面３９３の外径は、接地電極本体３１の第４方向Ｄ４の幅Ｈ１と同一である。底面３９３の第４方向Ｄ４の端は、接地電極本体３１の側面３１４に達し、底面３９３の第３方向Ｄ３の端は、接地電極本体３１の側面３１３に達している。底面３９３の第１方向Ｄ１の端は、接地電極本体３１の自由端面３１１に達している。
【００３４】
重心ＧＣ１を通り、かつ、第２放電面３９５と垂直な断面には、２つの側面３９２が現れる。例えば、図２の特定断面ＣＦＡには、重心ＧＣ１より第１端部３１Ａ側（第１方向Ｄ１側）の第１側面３９２１ａと、重心ＧＣ１より第２端部３１Ｂ側（第２方向Ｄ２側）の第２側面３９２２ａと、が現れる。このような断面に現れる２つの側面の傾斜角は、当該側面の第２放電面３９５側の端と当該側面の特定側面３１５側の端とを結ぶ直線と、第２放電面３９５と垂直な直線Ｌと、の間の鋭角である、と定義できる。
【００３５】
例えば、図２の特定断面ＣＦＡにおいて、第１側面３９２１ａの傾斜角Ａａは、第１側面３９２１ａの第２放電面３９５側の端Ｐａｕと特定側面３１５側の端Ｐａｂと結ぶ直線と、第２放電面３９５と垂直な直線Ｌと、の間の鋭角である。そして、第２側面３９２２ａの傾斜角Ｂａは、第２側面３９２２ａの第２放電面３９５側の端Ｐｂｕと特定側面３１５側の端Ｐｂｂと結ぶ直線と、第２放電面３９５と垂直な直線Ｌと、の間の鋭角である。図２の例では、第１側面３９２１ａの傾斜角Ａａは、約４０度であり、第２側面３９２２ａの傾斜角Ｂａは、０度である。
【００３６】
ここで、第２放電面３９５と垂直な方向（すなわち、軸線ＣＯの方向）に沿って見た場合に、第２放電面３９５の重心ＧＣ１は、底面３９３の重心ＧＣ２に対して、第２方向Ｄ２にずれている（図３）。このために、側面３９２の傾斜角は、周方向の位置によって異なる。図３において、第２放電面３９５の重心ＧＣ１（軸線ＣＯ）から見て第２方向Ｄ２にある点Ｐ０の周方向の位置を０度の位置とし、第２放電面３９５の重心ＧＣ１から見て第１方向Ｄ１にある点Ｐ１の周方向の位置を１８０度の位置とする。側面３９２の傾斜角は、０度の位置で最小値となり、１８０度の位置で最大値となる。側面３９２の傾斜角は、周方向の位置が、０度の位置から１８０度の位置に向かうに従って、順次に大きくなる。
【００３７】
例えば、上述した図２の特定断面ＣＦＡの第１側面３９２１ａの傾斜角Ａａは、１８０度の位置における側面３９２の傾斜角であるから、側面３９２の最大の傾斜角である。また、第２側面３９２２ａの傾斜角Ｂａは、０度の位置における側面３９２の傾斜角であるから、側面３９２の最小の傾斜角である。
【００３８】
図３には、重心ＧＣ１を通り、かつ、第２放電面３９５と垂直な断面のうち、特定断面ＣＦＡとの間の鋭角が４５度である２つの断面ＣＦＢ、ＣＦＣが、１点破線で示されている。
【００３９】
図４は、断面ＣＦＢ、ＣＦＣを示す図である。図４（Ａ）の断面ＣＦＢにおいても、図２の特定断面ＣＦＡと同様に、重心ＧＣ１より第１端部３１Ａ側（第１方向Ｄ１側）の第１側面３９２１ｂと、重心ＧＣ１より第２端部３１Ｂ側（第２方向Ｄ２側）の第２側面３９２２ｂと、が現れる。図４（Ａ）の断面ＣＦＢにおいて、第１側面３９２１ｂの傾斜角Ａｂは、第１側面３９２１ｂの第２放電面３９５側の端Ｐｃｕと特定側面３１５側の端Ｐｃｂと結ぶ直線と、第２放電面３９５と垂直な直線Ｌと、の間の鋭角である。そして、第２側面３９２２ｂの傾斜角Ｂｂは、第２側面３９２２ｂの第２放電面３９５側の端Ｐｄｕと特定側面３１５側の端Ｐｄｂと結ぶ直線と、第２放電面３９５と垂直な直線Ｌと、の間の鋭角である。
【００４０】
同様に、図４（Ｂ）の断面ＣＦＣにおいても、重心ＧＣ１より第１端部３１Ａ側（第１方向Ｄ１側）の第１側面３９２１ｃと、重心ＧＣ１より第２端部３１Ｂ側（第２方向Ｄ２側）の第２側面３９２２ｃと、が現れる。図４（Ｂ）の断面ＣＦＢにおいて、第１側面３９２１ｃの傾斜角Ａｃは、第１側面３９２１ｃの第２放電面３９５側の端Ｐｅｕと特定側面３１５側の端Ｐｅｂと結ぶ直線と、第２放電面３９５と垂直な直線Ｌと、の間の鋭角である。そして、第２側面３９２２ｃの傾斜角Ｂｃは、第２側面３９２２ｃの第２放電面３９５側の端Ｐｆｕと特定側面３１５側の端Ｐｆｂと結ぶ直線と、第２放電面３９５と垂直な直線Ｌと、の間の鋭角である。
【００４１】
図４の例では、第１側面３９２１ｂ、３９２１ｃの傾斜角Ａｂ、Ａｃは、約３０度であり、第２側面３９２２ｂ、３９２１ｃの傾斜角Ｂｃは、約５度である。
【００４２】
本実施形態では、第２放電面３９５の重心ＧＣ１を通り、かつ、第２放電面３９５と垂直で、かつ、特定断面ＣＦＡとの間の鋭角が４５度以内である任意の断面、すなわち、図３においてハッチングされた領域を通る任意の断面において、第１側面の傾斜角Ａと、第２側面の傾斜角Ｂと、は、（Ａ／２）＞Ｂを満たす。すなわち、第１側面の傾斜角Ａは、第２側面の傾斜角Ｂの２倍より大きい。
【００４３】
例えば、図２の特定断面ＣＦＡでは、第１側面３９２１ａの傾斜角Ａａと、第２側面３９２２ａの傾斜角Ｂａと、は、（Ａａ／２）＞Ｂａを満たす。図４（Ａ）の断面ＣＦＢでは、第１側面３９２１ｂの傾斜角Ａｂと、第２側面３９２２ｂの傾斜角Ｂｂと、は、（Ａｂ／２）＞Ｂｂを満たす。図４（Ｂ）の断面ＣＦＣでは、第１側面３９２１ｃの傾斜角Ａｃと、第２側面３９２２ｃの傾斜角Ｂｃと、は、（Ａｃ／２）＞Ｂｃを満たす。
【００４４】
また、本実施形態では、第２放電面３９５の重心ＧＣ１を通り、かつ、第２放電面３９５と垂直で、かつ、特定断面ＣＦＡとの間の鋭角が４５度以内である任意の断面において、第１側面の特定側面３１５側の端は、第１側面の第２放電面３９５側の端よりも、第１端部３１Ａ側（第１方向Ｄ１側）、すなわち、重心ＧＣ１から見て径方向の外側に位置している。
【００４５】
例えば、図２の特定断面ＣＦＡにおいて、第１側面３９２１ａの特定側面３１５側の端Ｐａｂは、第１側面３９２１ａの第２放電面３９５側の端Ｐａｕよりも、第１端部３１Ａ側（第１方向Ｄ１側）に位置している。
【００４６】
例えば、図４の断面ＣＦＢ、ＣＦＣにおいて、第１側面３９２１ｂ、３９２１ｃの特定側面３１５側の端Ｐｃｂ、Ｐｅｂは、第１側面３９２１ｂ、３９２１ｃの第２放電面３９５側の端Ｐｃｕ、Ｐｅｕよりも、第１端部３１Ａ側（第１方向Ｄ１側）に位置している。
【００４７】
なお、図２の特定断面ＣＦＡでは、第２側面３９２２ａの傾斜角Ｂａは０である。したがって、第２側面３９２２ａの特定側面３１５側の端Ｐｂｂと、第２側面３９２２ａの第２放電面３９５側の端Ｐｂｕと、は、径方向の位置が同じである。一方、図４の断面ＣＦＢ、ＣＦＣにおいて、第２側面３９２２ｂ、３９２２ｃの特定側面３１５側の端Ｐｄｂ、Ｐｆｂは、第２側面３９２２ｂ、３９２２ｃの第２放電面３９５側の端Ｐｄｕ、Ｐｆｕよりも、第２端部３１Ｂ側（第２方向Ｄ２側）、すなわち、径方向の外側に位置している。
【００４８】
以上説明した本実施形態によれば、第２放電面３９５の重心ＧＣ１を通り、かつ、第２放電面３９５と垂直で、かつ、特定断面ＣＦＡとの間の鋭角が４５度以内である任意の断面において、第１側面（例えば、３９２１ａ、３９２１ｂ、３９２１ｃ）の特定側面３１５側の端（例えば、Ｐａｂ、Ｐｃｂ、Ｐｅｂ）は、第１側面（例えば、３９２１ａ、３９２１ｂ、３９２１ｃ）の第２放電面３９５側の端（例えば、Ｐａｕ、Ｐｃｕ、Ｐｅｕ）より第１端部３１Ａ側（すなわち、径方向の外側）に位置している。このために、火花の吹き流れが発生した場合に、第１端部３１Ａ側に吹き流れた火花放電が第１側面に沿って移動しやすくなり、火花放電が接地電極本体３１に不連続的に移動することを抑制できる。
【００４９】
図５は、実施形態の火花放電の吹き流れについて説明する図である。図５には、図２と同様に、特定断面ＣＦＡの断面図が示されている。内燃機関の燃費向上や排気ガスの浄化のために、混合気の希薄化やＥＧＲガスの増加が図られており、これに伴う火炎伝播速度の低下を補うために、内燃機関の燃焼室内のガス流の流速が速くなる傾向にある。点火プラグ１００の火花放電ギャップ近傍にも、タンブル流やスワール流などの様々な方向のガス流が生じ得る。
【００５０】
図５には、このようなガス流によって、火花放電が吹き流される様子が図示されている。経路Ｅ１は、火花放電が発生した直後の火花放電の経路を示している。発生した火花放電は、ガス流によって流される（火花放電の吹き流れ）ので、火花放電の経路は、例えば、時間の経過とともに経路Ｅ２〜Ｅ４へと変化していく。図５に示すように、火花放電は、接地電極チップ３９の第２放電面３９５の端において、第２放電面３９５と側面３９２とがなす角度θが９０度を超えて大きいほど、当該第２放電面３９５の端から側面３９２へと、連続的にスムーズに火花放電の経路が移動しやすい。連続的に火花放電が移動するとは、一旦、火花放電の消滅（火花放電の吹き消えとも呼ぶ）が発生した後に、火花放電が再発生する現象（多重放電とも呼ぶ）が発生することなく、火花放電が移動すること、を意味する。本実施形態では、第１側面（例えば、３９２１ａ、３９２１ｂ、３９２１ｃ）の特定側面３１５側の端（例えば、Ｐａｂ、Ｐｃｂ、Ｐｅｂ）は、第１側面（例えば、３９２１ａ、３９２１ｂ、３９２１ｃ）の第２放電面３９５側の端（例えば、Ｐａｕ、Ｐｃｕ、Ｐｅｕ）より第１端部３１Ａ側（すなわち、径方向の外側）に位置している。このために、第２放電面３９５と第１側面との間の角度が、９０度を超えて大きくなるので、第１端部３１Ａ側に吹き流れた火花放電が第１側面（例えば、図５の３９２１ａ）に沿って移動しやすくなる。この結果、吹き流れた火花放電が安定し、第１側面（例えば、図５の３９２１ａ）の方向（すなわち、第１端部３１Ａ側）に広がりやすくなる。
【００５１】
図６は、比較形態の火花放電の吹き流れについて説明する図である。図６の例では、比較例について、図５の特定断面ＣＦＡに相当する断面図が示されている。比較形態では、第１側面３９２１ｘの傾斜角は、０度である。すなわち、第１側面３９２１ｘの特定側面３１５側の端Ｐｘｂは、第１側面３９２１ｘの第２放電面３９５側の端Ｐｘｕと、径方向の位置が同じである。比較形態のその他の構成は、実施形態と同一である。比較形態では、実施形態と比較して、第１端部３１Ａ側に吹き流れた火花放電が第１側面３９２１ｘにスムーズに移動できず、例えば、上述した多重放電が発生して、火花放電が不連続となってしまう。具体的には、図６の例で示すように、吹き流れた火花放電の経路は、第１放電面２９５と第２放電面３９５とを結ぶ経路Ｅｘ１、Ｅｘ２から、第１放電面２９５と接地電極本体３１の特定側面３１５と結ぶ経路Ｅｘ５へと、移動する。火花放電が不連続となると、火花放電が安定せず、吹き流れた火花放電の伸長が十分に発生せずに、着火性能が低下し得る。また、火花放電の発生時には、電極の消耗量が大きいので、多重放電が発生すると、電極の耐消耗性が低下し得る。本実施形態によれば、このような不都合を抑制できる。
【００５２】
さらに、本実施形態によれば、第２放電面３９５の重心ＧＣ１を通り、かつ、第２放電面３９５と垂直で、かつ、特定断面ＣＦＡとの間の鋭角が４５度以内である任意の断面において、第１側面（例えば、３９２１ａ、３９２１ｂ、３９２１ｃ）の傾斜角Ａ（例えば、Ａａ、Ａｂ、Ａｃ）と、第２側面（例えば、３９２２ａ、３９２２ｂ、３９２２ｃ）の傾斜角Ｂ（例えば、Ｂａ、Ｂｂ、Ｂｃ）とは、（Ａ／２）＞Ｂを満たす。このために、火花の吹き流れが発生した場合に、吹き流れた火花が、接地電極本体３１の第２端部３１Ｂ側に広がることを抑制できる。この結果、接地電極本体３１による消炎作用、すなわち、火花放電の熱エネルギーが接地電極本体３１に吸収されることを抑制できる。
【００５３】
この理由を説明する。火花放電は、傾斜角が小さな側面と比較して、傾斜角が大きな側面へ移動しやすい。上述したように、傾斜角が大きいほど、火花放電がスムーズに移動できるからである。本実施形態によれば、（Ａ／２）＞Ｂを満たすことで、吹き流れによって火花放電が、第２端部３１Ｂ側、すなわち、重心ＧＣ１から見て、０度の周方向の位置を中心とした±４５度の範囲に、移動することが抑制される。そして、（Ａ／２）＞Ｂを満たすことで、吹き流れによって火花放電が、第１端部３１Ａ側、すなわち、重心ＧＣ１から見て、１８０度の周方向の位置を中心とした±４５度の範囲に、移動することを促進できる。この結果、火花放電が、接地電極本体３１に衝突することを抑制できるので、接地電極本体３１による消炎作用を抑制できる。
【００５４】
なお、接地電極本体３１の第２端部３１Ｂは、重心ＧＣ１から見て、０度の周方向の位置を中心とした±３０度の範囲に、おおよそ位置している。このために、接地電極本体３１の第２端部３１Ｂが位置する±３０度の範囲より若干広い±４５度の範囲で、上述した（Ａ／２）＞Ｂを満たすこととされている。これによって、火花放電が、接地電極本体３１に衝突することを、適切に抑制できる。
【００５５】
以上の説明から解るように、本実施形態によれば、火花放電の安定性を向上できるとともに、接地電極本体３１による消炎作用を抑制できるので、点火プラグ１００の着火性能を向上できる。
【００５６】
さらに、本実施形態によれば、図２の特定断面ＣＦＡにおいて、第２側面３９２２ａの傾斜角Ｂａは、０度である。このために、火花放電の吹き流れが発生した場合に、吹き流れた火花放電が、接地電極本体３１の第２端部３１Ｂ側（第２方向Ｄ２側）に広がることをより効果的に抑制できる。この結果、点火プラグ１００の着火性能をより向上できる。
【００５７】
さらに、本実施形態によれば、図２の特定断面ＣＦＡにおける第１側面３９２１ａの傾斜角Ａａは、側面３９２の最大の傾斜角である。このために、火花放電の吹き流れが発生した場合に、吹き流れた火花放電が、接地電極本体３１の第１端部３１Ａ側に広がることを効果的に促進できる。この結果、点火プラグ１００の着火性能をより向上できる。
【００５８】
Ｂ．変形例：
（１）図７は、変形例の接地電極３０ｂの断面図である。図７には、図４（Ａ）の断面ＣＦＢに相当する断面が示されている。上記実施形態では、接地電極チップ３９は、抵抗溶接によって、接地電極本体３１に接合されているが、変形例では、接地電極チップ３９は、例えば、レーザ溶接によって、接地電極本体３１に接合されている。このために、図７の接地電極３０ｂでは、接地電極本体３１の特定側面３１５と、接地電極３０の底面３９３と、の境界部分に溶接部３５が形成されている。溶接部３５は、溶接前の接地電極チップ３９の一部分と、接地電極本体３１の一部分と、が溶融・凝固した部分である。このために、溶接部３５は、接地電極チップ３９の成分と、接地電極本体３１の成分と、を含んでいる。溶接部３５は、接地電極チップ３９と接地電極本体３１とを接合する接合部、とも言うことができ、接地電極チップ３９と接地電極本体３１とを接合するビード、とも言うことができる。
【００５９】
変形例の接地電極３０ｂにおいても、断面ＣＦＢのような重心ＧＣ１を通り、かつ、第２放電面３９５と垂直な断面には、２つの側面が現れる。２つの側面の傾斜角は、実施形態と同様に、当該側面の第２放電面３９５側の端と当該側面の特定側面３１５側の端とを結ぶ直線と、第２放電面３９５と垂直な直線Ｌと、の間の鋭角である、と定義できる。例えば、図７の断面ＣＦＢにおいて、第１側面３９２１ｂの傾斜角Ａｂは、実施形態と同様に、第１側面３９２１ｂの第２放電面３９５側の端Ｐｃｕと特定側面３１５側の端Ｐｃｂと結ぶ直線と、第２放電面３９５と垂直な直線Ｌと、の間の鋭角である。そして、第２側面３９２２ｂの傾斜角Ｂｂは、第２側面３９２２ｂの第２放電面３９５側の端Ｐｄｕと特定側面３１５側の端Ｐｄｂと結ぶ直線と、第２放電面３９５と垂直な直線Ｌと、の間の鋭角である。
【００６０】
変形例においても実施形態と同様に、本実施形態では、第２放電面３９５の重心ＧＣ１を通り、かつ、第２放電面３９５と垂直で、かつ、特定断面ＣＦＡとの間の鋭角が４５度以内である任意の断面（例えば、図７の断面ＣＦＢ）において、第１側面の傾斜角Ａと、第２側面の傾斜角Ｂと、は、（Ａ／２）＞Ｂを満たすことが好ましい。こうすれば、点火プラグの着火性能を向上できる。
【００６１】
（２）上記実施形態では、断面ＣＦＢのような重心ＧＣ１を通り、かつ、第２放電面３９５と垂直な断面に現れる２つの側面（例えば、図２の第１側面３９２１ａおよび第２側面３９２２ａ）は、直線状である。これに限らず、断面に現れる２つの側面は、一部または全部が曲線であっても良い。例えば、２つの側面は、径方向の外側に凸の曲線であっても良いし、径方向の内側に凸の曲線であっても良い。この場合であっても、側面の傾斜角は、実施形態と同様に、当該側面の第２放電面側の端と当該側面の特定側面側の端とを結ぶ直線と、第２放電面と垂直な直線Ｌと、の間の鋭角である。
【００６２】
（３）接地電極チップ３９の形状は、様々な形状が採用され得る。図８は、変形例の接地電極３０ｃ〜３０ｅの断面図である。図８（Ａ）には、変形例の接地電極３０ｃについて、図２の特定断面ＣＦＡに相当する断面が示されている。図８（Ａ）の接地電極３０ｃでは、第２側面３９２２ａの特定側面３１５側の端は、第２側面３９２２ａの第２放電面３９５側の端よりも第２端部３１Ｂ側（第２方向Ｄ２側）に位置している。このために、第２側面３９２２ａの傾斜角Ｂａは、０度ではない。
【００６３】
図８（Ｂ）には、変形例の接地電極３０ｄについて、図２の特定断面ＣＦＡに相当する断面が示されている。図８（Ｂ）の接地電極３０ｄでは、第２側面３９２２ａの特定側面３１５側の端は、第２側面３９２２ａの第２放電面３９５側の端よりも第１端部３１Ａ側（第１方向Ｄ１側）に位置している。このために、第２側面３９２２ａの傾斜角Ｂａは、０度ではない。
【００６４】
図８（Ｃ）には、変形例の接地電極３０ｅについて、後端方向ＢＤから先端方向ＦＤに向かって見た図が示されている。図８（Ｃ）の接地電極３０ｅでは、第２放電面３９５の形状および底面３９３の形状は、第４方向Ｄ４の長さが第１方向Ｄ１の長さより短い楕円形である。
【００６５】
（４）点火プラグ１００において、接地電極３０、主体金具５０、中心電極２０、絶縁体１０等の材質、寸法は、様々に変更可能である。例えば、主体金具５０の材質は、亜鉛めっきまたはニッケルめっきされた低炭素鋼でも良いし、めっきがなされていない低炭素鋼でも良い。また、絶縁体１０の材質は、アルミナ以外の様々な絶縁性セラミックスでもよい。
【００６６】
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。
【符号の説明】
【００６７】
５...ガスケット、６...リング部材、８...板パッキン、９...タルク、１０...絶縁体、１２...軸孔、１３...脚長部、１５...段部、１６...段部、１７...先端側胴部、１８...後端側胴部、１９...鍔部、２０...中心電極、２１...中心電極本体、２１Ａ...電極母材、２１Ｂ...芯部、２３...頭部、２４...鍔部、２５...脚部、２９...中心電極チップ、３０、３０ｂ〜３０ｅ...接地電極、３１...接地電極本体、３５...溶接部、３９...接地電極チップ、４０...端子金具、４１...キャップ装着部、４２...鍔部、４３...脚部、５０...主体金具、５０Ａ...先端面、５１...工具係合部、５２...取付ネジ部、５３...加締部、５４...座部、５６...段部、５８...圧縮変形部、５９...挿入孔、６０...導電性シール、７０...抵抗体、８０...導電性シール、１００...点火プラグ、２９５...第１放電面、３１１...自由端面、３１Ａ...第１端部、３１２...接合端面、３１Ｂ...第２端部、３１５...特定側面、３９２...側面、３９３...底面、３９５...第２放電面、３９２１ａ〜３９２１ｃ...第１側面、３９２２ａ〜３９２２ｃ...第２側面
【図１】
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【図２】
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【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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