(57)【要約】【課題】汎用品である点火プラグを用いながら、接地電極の配設方向を所望の方向に調整して固定した内燃機関を提供する。【解決手段】プラグホール８４の内側において、点火プラグ３の中心軸を回転軸として周方向に回転可能に保持する筒状の固定治具１と、プラグホール雌ネジ部８５に螺結する押圧治具雄ネジ部２３と固定治具１を押圧する押圧治具筒部２０とを有する押圧治具２とを設けて、押圧治具２によって固定治具１を押圧することで、点火プラグ３の接地電極３３１の突出方向が燃焼室８０の内側に流れる筒内気流ＴＭＢに対して所定の角度θＰとなる位置に点火プラグ３を回転させた状態に保持する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼室（８０）を区画するエンジンヘッド（８１）にプラグホール（８４）を設けて、前記燃焼室の内側に導入した混合気の点火を行う点火プラグ（３）を前記プラグホールの内側に配設した内燃機関であって、
前記点火プラグが、軸状の中心電極（３１）と、該中心電極の外周を覆う筒状の絶縁碍子（３２）と、該絶縁碍子を内側に収容保持する筒状のハウジング（３３）と、前記絶縁碍子の先端から露出し前記燃焼室に突き出した前記中心電極の先端に設けた中心電極放電部（３１０）と、前記ハウジングの先端から前記中心電極放電部に向かって延設した接地電極（３３１）と、該接地電極の先端において前記中心電極放電部と所定の放電空間（３４０）を隔てて対向する接地電極放電部（３３０）と、前記ハウジングの先端側外周に設けたプラグ雄ネジ部（３３２）と、前記ハウジングの基端側に設けたプラグ六角部（３３３）と、弾性部材からなるシール部材（３４）を介して相手側の固定面に着座するプラグ側着座部（３３４）とを具備し、
前記プラグホールの内側において、前記点火プラグの中心軸を回転軸として周方向に回転可能に保持する筒状の固定治具（１）と、
前記プラグホールに螺結すると共に前記固定治具を押圧する筒状の押圧治具（２）とを設けて、前記接地電極の突出方向が前記燃焼室の内側に流れる筒内気流（ＴＭＢ）に対して所定の角度（θｐ）となる位置に前記点火プラグを周方向に回転させた状態で、前記押圧治具によって前記固定治具を押圧して固定したことを特徴とする内燃機関（８、８ａ、８ｂ）
【請求項２】
前記固定治具が、少なくとも、筒状の固定治具筒部（１０、１０ａ、１０ｂ）と、該固定治具筒部の内側で前記プラグ雄ネジ部に螺合する固定治具雌ネジ部（１１）と、前記固定治具筒部の基端側で前記プラグ六角部の外側に鍔状に張り出すように拡径した鍔部（１２）と、を具備し、
前記押圧治具が、少なくとも、前記鍔部の基端側から当接する押圧治具筒部（２１）と、前記プラグホールに設けたプラグホール雌ネジ部（８５）に螺合する押圧治具雄ネジ部（２３）とを具備し、
前記エンジンヘッドが、前記プラグホールと前記燃焼室とを連通すると共に、前記押圧治具筒部を挿通可能とする固定治具挿通孔（８２）と、前記プラグホールと前記固定治具挿通孔との間に設けたヘッド側受座面（８３）と、を具備し、
前記固定治具筒部を前記固定治具挿通孔に挿通して前記固定治具筒部の先端から前記中心電極放電部と前記接地電極とを前記燃焼室の内側に露出せしめると共に、前記押圧治具を前記プラグホールに螺結したときの軸力によって、前記押圧治具筒部の先端に設けた筒部押圧面（２１）が前記鍔部の基端側に設けた鍔部受圧面（１４）を押圧して、前記鍔部の先端側に設けた鍔部先端側着座面（１３）と前記ヘッド側受座面とを直接的に又は間接的に当接せしめた請求項１に記載の内燃機関
【請求項３】
前記鍔部受圧面を基端側に向かって先細りとなるよるように縮径する円錐状傾斜面とすると共に、前記筒部押圧面を先端側に向かって末広がりとなるように拡径し、前記鍔部受圧面と同じ角度で傾斜する鉢状傾斜面とした請求項２に記載の内燃機関
【請求項４】
前記鍔部先端側着座面（１３ｂ）を先端側に向かって先細りとなるように縮径する円錐状傾斜面とすると共に、前記ヘッド側受座面に基端側に向かって末広がりとなるように拡径し、前記鍔部先端側着座面の傾斜角度（θ１３）よりも小さい角度（θ８３０）で傾斜するすり鉢状の傾斜面（８３０）を設けた請求項２又は３に記載の内燃機関
【請求項５】
前記シール部材を介して前記プラグ側着座面３３４が当接する前記固定面として、前記固定治具に鍔部基端側受座面（１５）を設けた請求項２ないし４のいずれか記載の内燃機関
【請求項６】
前記鍔部基端側受座面（１５ａ）の位置と前記ヘッド側受座面（８３ａ）の位置とを水平方向に一致させた請求項５に記載の内燃機関
【請求項７】
前記固定治具の全部又は一部が銅、アルミニウム、マグネシウムから選択した良熱伝導性金属材料からなる請求項１ないし６のいずれか記載の内燃機関
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃焼室を区画するエンジンヘッドに燃焼室内に導入した混合気の点火を行う点火プラグを固定した内燃機関に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、内燃機関では、エンジン側に設けた雌ネジ部と点火プラグ側に設けた雄ネジ部との螺合により、点火プラグが固定されている。
ところが、エンジン側の雌ネジ部と点火プラグ側の雄ネジ部との位相を一致させることは極めて困難で特に規定されていない。
【０００３】
このため、点火プラグを固定した際に、内燃機関の燃焼室に露出してＬ字型に延びる接地電極の突出方向が定まらず、燃焼室の内側を流れる、タンブル流やスワール等の筒内気流に対して、接地電極の突出方向は無作為に配設されることになる。
その結果、筒内気流の流れ方向に対して上流側に接地電極が配設された場合には、筒内気流が接地電極に衝突して点火プラグの放電空間への混合気の導入が阻害され、着火安定性が低下する虞がある。
また、筒内気流の流れ方向に対して下流側に接地電極が配設された場合には、火炎核の成長方向に接地電極が存在して消炎効果が大きくなるため、火炎成長が阻害され、着火安定性が低下する虞がある。
【０００４】
一方、燃焼室の内側を流れる筒内気流に対して、接地電極が直交する方向に配設された場合には、接地電極の存在によって、放電空間への混合気の導入が阻害されることがなく、筒内気流の下流側に向かって成長する火炎の広がりが阻害されることもないので、安定した着火が実現できる。
したがって、偶然に左右され、無作為に設定される内燃機関を点火プラグに装着したときの接地電極の突出方向によって、燃焼の安定性が変化し、内燃機関毎の燃焼バラツキの要因となっている。
【０００５】
このような問題に対して、特許文献１には、点火プラグの先端側本体部とプラグ取付孔の先端側本体対応部、および、点火プラグの先端部とプラグ取付孔の先端対応部、の少なくともいずれかが、点火プラグをプラグ取付孔に挿入しつつ上記軸を中心として回転させたときに、１箇所または複数箇所でのみ互いに嵌合する嵌合位置制限形状とすることで、点火プラグの軸方向先端側から見たときに、主体金具の先端部のリング状先端面の中心を通るスワールの流線と先端面との交点のうち、上流側の交点を基準として、先端面のうち、−３０〜３０度の角度範囲を除く、周方向角度範囲内の先端面に、一又は複数の外側電極のいずれもが固着されているようにすることを可能とした内燃機関が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−１１４７６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、特許文献１にあるような嵌合制限形状を有する点火プラグを用いたのでは、消耗品である点火プラグの交換が必要となった場合に、汎用品が使用できず、緊急時の対応が困難となる虞がある。
さらに、長年の使用実績のある汎用の点火プラグを使用できないため、信頼性の低下や、製造コストの増加等の問題も懸念される。
【０００８】
一方、燃焼室の内側を流れる筒内気流を強くして混合気の攪拌を促進することで、極希薄燃焼を実現しょうとした場合、極めて強い筒内気流によって火花放電が吹き消され、失火に至る虞がある。
このような場合に、接地電極を筒内気流に対して特定の角度を設けて配設することで、放電空間における流速を調整して、筒内気流によって火花放電を引き延ばしつつ、吹き消えの防止を図ることも考えられる。
【０００９】
しかし、従来のような嵌合制限形状によって、点火プラグの取付方向に制限を加えた場合、予め設定した嵌合制限形状の位置によって、点火プラグの取付方向が決定されてしまう。
このため、内燃機関の個体差によって変化する実際の筒内気流の方向に対して調整の余地がなく、個体差への対応や、筒内気流を放電引き延ばしに利用することへの対応の自由度も低くなる。
【００１０】
本発明は、かかる実情に鑑みなされたもので、消耗品である点火プラグに特殊な形状を必要とすることなく、接地電極の配設方向を所望の方向に調整して筒内気流に対して任意の角度（θｐ）で固定した内燃機関を提供とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の内燃機関（８、８ａ、８ｂ）は、燃焼室（８０）を区画するエンジンヘッド（８１）にプラグホール（８４）を設けて、前記燃焼室の内側に導入した混合気の点火を行う点火プラグ（３）を前記プラグホールの内側に配設した内燃機関であって、前記点火プラグが、軸状の中心電極（３１）と、該中心電極の外周を覆う筒状の絶縁碍子（３２）と、該絶縁碍子を内側に収容保持する筒状のハウジング（３３）と、前記絶縁碍子の先端から露出し前記燃焼室に突き出した前記中心電極の先端に設けた中心電極放電部（３１０）と、前記ハウジングの先端から前記中心電極放電部に向かって延設した接地電極（３３１）と、該接地電極の先端において前記中心電極放電部と所定の放電空間（３４０）を隔てて対向する接地電極放電部（３３０）と、前記ハウジングの先端側外周に設けたプラグ雄ネジ部（３３２）と、前記ハウジングの基端側に設けたプラグ六角部（３３３）とを具備し、前記プラグホールの内側において、前記点火プラグの中心軸を回転軸として周方向に回転可能に保持する筒状の固定治具（１）と、前記プラグホールに螺結すると共に前記固定治具を押圧する筒状の押圧治具（２）とを設けて、前記接地電極の突出方向が前記燃焼室の内側に流れる筒内気流（ＴＭＢ）に対して所定の角度（θｐ）となる位置に前記点火プラグを周方向に回転させた状態で、前記押圧治具によって前記固定治具を押圧して固定したことを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、消耗品である点火プラグを特殊な形状とする必要がなく、個体差のある点火プラグに対して、接地電極の配設方向を所望の方向に調整して、燃焼室内を流れる筒内気流に対して、任意の角度（θｐ）で固定することが可能となり、内燃機関の安定した着火を実現できる。
本発明によれば、筒内気流を利用して、前記中心電極放電部と前記接地電極放電部との間に設けた前記放電空間への混合気の導入を良好にして着火性の向上を図ったり、筒内気流が強い内燃機関の場合には、燃焼室内に突き出した前記接地電極を筒内気流の抑制に利用して吹き消えの防止して、着火安定性の向上を図ったりすることも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施形態における点火固定治具を用いた内燃機関の概要を示す一部断面図
【図２Ａ】図１の内燃機関に用いられる固定治具の上面図
【図２Ｂ】図１の内燃機関に用いられる固定治具の半断面図
【図２Ｃ】図１の内燃機関に用いられる固定治具の下面図
【図３】図１の内燃機関に用いられる押圧治具の半断面図
【図４Ａ】点火プラグの方向調整に用いるプラグレンチの上面図
【図４Ｂ】点火プラグの方向調整に用いるプラグレンチの一部切り欠き側面図
【図４Ｃ】点火プラグの方向調整に用いるプラグレンチの下面図
【図４Ｄ】点火プラグの方向調整に用いるユニバーサルジョイントの上面図
【図４Ｅ】点火プラグの方向調整に用いるユニバーサルジョイントの側面図
【図４Ｆ】点火プラグの方向調整に用いるユニバーサルジョイントの下面図
【図５Ａ】押圧治具を締め付けるためのソケットレンチの上面図
【図５Ｂ】押圧治具を締め付けるためのソケットレンチの半断面図
【図５Ｃ】押圧治具を締め付けるためのソケットレンチの下面図
【図６Ａ】本発明の固定治具と点火プラグとの組付け方法を示す側面図
【図６Ｂ】本発明の固定治具に点火プラグを組付けたプラグ組立体の側面図
【図６Ｃ】図６Ｂに直交する方向から見たプラグ組立体の側面図
【図６Ｄ】燃焼室側から見た筒内気流とプラグ組立体の方向を示す下面図
【図７】本発明に係る内燃機関へのプラグ固定方法を示す一部断面図
【図８Ａ】本発明の効果を説明するための断面図
【図８Ｂ】図８Ａに続く断面図
【図９Ａ】本発明の第２の実施形態における固定治具の上面図
【図９Ｂ】本発明の第２の実施形態における固定治具の半断面図
【図９Ｃ】図９Ｂに直交する方向から見た半断面図
【図９Ｄ】本発明の第２の実施形態における固定治具の下面図
【図１０】本発明の第２の実施形態における固定治具を用いた内燃機関の一部断面図
【図１１Ａ】本発明の第３の実施形態における固定治具の上面図
【図１１Ｂ】本発明の第３の実施形態における固定治具の半断面図
【図１１Ｃ】図１１Ｂに直交する方向から見た半断面図
【図１１Ｄ】本発明の第３の実施形態における固定治具の下面図
【図１２】本発明の第３の実施形態における固定治具を用いた内燃機関の一部
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明は、燃焼室８０を区画するエンジンヘッド８１にプラグホール８４を設けて、燃焼室８０の内側に導入した混合気の点火を行う点火プラグ３をプラグホール８４の内側に配設しての内燃機関に関するものである。
本発明では、プラグホール８４の内側において、点火プラグ３の中心軸を回転軸として周方向に回転可能に保持する筒状の固定治具１と、プラグホール８３に螺結すると共に固定治具１を押圧する筒状の押圧治具２とを設けたことを特徴とする。
点火プラグ３の接地電極３３１の突出方向が燃焼室８０の内側に流れる筒内気流ＴＭＢに対して所定の角度θＰとなる位置に点火プラグを回転させた状態で、押圧治具２によって固定治具１を押圧して固定することで、点火プラグ３の方向を精度良く調整して、安定した着火を実現しようとするものである。
【００１５】
図１、図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃ、図３を参照して、本発明の第１の実施形態における固定治具１、押圧治具２並びに、これらを用いて点火プラグ３を配設した内燃機関８について説明する。
なお、以下の説明において、点火プラグ３の中心電極放電部３１０及び接地電極放電部３３０が内燃機関８の燃焼室８０内に露出する側を先端側と称し、点火プラグ３の中心電極端子部３１図略の点火コイルに接続される側を基端側と称する。
【００１６】
内燃機関８は、少なくとも、図略の筒状のシリンダとシリンダ内に昇降可能に収容されたピストンと、シリンダの上面を覆うエンジンヘッド８１とによって区画した燃焼室８０を具備し、エンジンヘッド８１に固定した点火プラグ３からの火花点火によって燃焼室８０内に導入した混合気を燃焼させたときに生じる燃焼圧力によって動力を発生するいわゆるレシプロエンジンである。
本発明は、内燃機関８に点火プラグ３を固定するに当たり、本発明の要部である固定治具１と、押圧治具２とを用いることで、内燃機関８の燃焼室８０内を吸気側(ＩＮ側)から排気側（ＥＸ側）に向かって流れる筒内気流ＴＭＢに対して点火プラグ３の方向を精度良く調整して固定することを可能とし、着火安定性の向上を図ったものである。
【００１７】
エンジンヘッド８１には、固定治具挿通孔８２が穿設されており、プラグホール８４と燃焼室８０とを連通している。
固定治具挿通孔８２は、後述する固定治具１の固定治具筒部１０が回転自在に挿入可能な内径に設定されている。
プラグホール８４は、後述する押圧治具２の押圧治具筒部２０が挿入可能な内径に設定され、さらに、基端側には後述する押圧治具雄ネジ部２３に螺合するプラグホール雌ネジ部８５が設けられている。
【００１８】
プラグホール８４と固定治具挿通孔８２との間には、段状に径変し、プラグホール８４の中心軸に直交する水平面を有するヘッド側受座面８３が設けられている。
ヘッド側受座面８３には、シール部材１７を介して固定治具１の鍔部先端側着座面が間接的に当接し、押圧治具２をプラグホール８４に螺旋締め固定したときの軸力によって押圧され、燃焼室８０とプラホール８４との気密性が維持されている。
【００１９】
固定治具１は、鉄、ニッケル、これらの合金、ステンレス等の耐熱性金属の内部に銅、アルミニウム、マグネシウム等の良熱伝導率材料を埋設したもの、又は、銅、アルミニウム、マグネシウム等の良熱伝導率材料を用いて筒状に形成されている。
本実施形態における固定治具１は、図１、図２Ａ、２Ｂ、２Ｃに示すように、固定治具筒部１０と、固定治具雌ネジ部１１と、固定治具鍔部１２と、鍔部先端側着座面１３と、鍔部受圧面１４と、鍔部基端側受座面１５と、固定治具締付用切欠面１６と、によって構成されている。
【００２０】
固定治具筒部１０の内側には、後述する点火プラグ３のプラグ雄ネジ部３３２に螺合する固定治具雌ネジ部１１が形成されている。
固定治具筒部１０の基端側には、固定治具筒部１０よりも径大となり、プラグ六角部３３３よりも外側で鍔状に張り出す固定治具鍔部１２が設けられている。
【００２１】
固定治具鍔部１２の先端側底面は、鍔部先端側着座面１３となっている。
本実施形態における鍔部先端側着座面１３は、ガスケット１７を介してエンジンヘッド８１に設けたヘッド側固定治具受圧面８３に密接するよう、点火プラグ３の中心軸Ｃ／Ｌに直交する平面によって形成されている。
【００２２】
固定治具鍔部１２の基端側上面は、鍔部受圧面１４となっている。
本実施形態における鍔部受圧面１４は、基端側に向かって径小となるように縮径する円錐状傾斜面となっている。
本実施形態における鍔部受圧面１４の基端側頂面には、中心軸Ｃ／Ｌに直交する水平面状の鍔部基端側受座面１５が形成されている。
鍔部基端側受座面１５には、ガスケット３４を介して点火プラグ３が着座している。
【００２３】
固定治具筒部１０の先端側外周には、固定治具１と点火プラグ２とを組み付ける際に、固定治具１をスパナ等で保持するための切欠部１６が形成されている。
なお、本実施形態においては、切欠部１６は、平行な二平面で構成されているが、これに限るものでなく、固定治具１と点火プラグ３とを締め付けることができれば、六角ボルト状でも、多角形状でも良い。
固定治具鍔部１２とヘッド側受座面８３との間には、シール部材（ガスケット）１７が設けられている。
【００２４】
押圧治具２は、鉄、ニッケル、これらの合金、ステンレス等の比較的剛性の高い金属材料からなり筒状に形成されている。
図１、図３に示すように、押圧治具２は、押圧治具筒部２０と、押圧治具筒部押圧面２１と、押圧治具側内周面２２と、押圧治具雄ネジ部２３と押圧治具六角部２４とによって構成されている。
【００２５】
押圧治具筒部２０の内側には、押圧治具内周面２２によって貫通孔が形成されている。
押圧治具内周面２２は、点火プラグ２の基端側が挿通可能となっている。
さらに、押圧治具筒部２０は、点火プラグ３をエンジンヘッド８１へ組み付ける際には、後述する方向調整器具５を摺動可能に保持する。
また、押圧治具内周面２２は、組み付け後には、点火プラグ３と外部に設けた図略の点火コイルとの導通を図る点火コイル端子ジョイント７を収容可能となっている。
【００２６】
押圧治具筒部２０の先端側には筒部押圧面２１が形成され、さらに、本実施形態においては、先端側に向かって末広がりとなるように拡径する円錐状傾斜面で構成されている。
鍔部受圧面１４と筒部押圧面２１とは、摺動可能に当接するように同じ傾斜角度に形成されている。
【００２７】
押圧治具筒部２０の基端側外周には、押圧治具雄ネジ部２３が設けられている。
押圧治具雄ネジ部２３は、エンジンヘッド８１のプラグホール８３に設けたプラグホール雌ネジ部８５と螺合する。
押圧治具２をエンジンヘッド８１に螺旋締め固定するときに、押圧治具２が回転しながら、筒部押圧面２１と鍔部受圧面１４とが摺り合わされて、固定治具１の中心軸と押圧治具２の中心軸とが一致するようになっている。
【００２８】
押圧治具雄ネジ部２３の基端側には押圧治具六角部２４が形成されている。
押圧治具六角部２４の締め付けにより、押圧治具雄ネジ部２３とプラグホール雌ネジ部８５とが強固に螺結される。
【００２９】
図１、図６Ａを参照して点火プラグ３について説明する。
点火プラグ３は、軸状の中心電極３１と、中心電極３１の外周を覆う筒状の絶縁碍子３２と、絶縁碍子３２を内側に収容保持する筒状のハウジング３３とによって構成されている。
中心電極３１には、鉄、ニッケル、これらの合金、ステンレス、銅等公知の導電性金属材料が用いられており、必要に応じて、Ｐｔやイリジウム等の耐熱性の貴金属材料が用いられている。
中心電極３１の先端側には、絶縁碍子３２の先端から露出し燃焼室８０に突き出す中心電極放電部３１０が設けられている。
中心電極３１の基端側には、絶縁碍子３２から露出し、図略の点火コイルに接続される中心電極端子部３１１が形成されている。
【００３０】
絶縁碍子３２は、高純度アルミナ等の公知の絶縁性セラミックが用いられている。
絶縁碍子３２の先端側はハウジング３から露出して燃焼室８０に望む碍子先端部３２０を構成している。
碍子先端部３２０の突き出し長さは、内燃機関８の特性に応じて適宜変更し得るものである。
絶縁碍子３２の基端側は、ハウジング３から露出して、碍子頭部３２１を構成している。
碍子頭部３２１は、中心電極端子部３１１とハウジング３３との沿面距離を長くすべく、一部がコルゲート状に形成されている。
絶縁碍子３２がハウジング３に覆われた部分は、タルク等公知の粉末封止部材等を介してハウジング３に気密に固定されている。
【００３１】
ハウジング３３は、鉄、ニッケル、これらの合金、ステンレス、炭素鋼等が用いられ筒状に形成されている。
ハウジング３３の先端側には、中心電極放電部３１０に向かって延設して、Ｌ字型に延びる接地電極３３１が形成されている。
さらに、その先端には、所定の放電空間３４０を介して中心電極放電部３１０に対向する接地電極放電部３３０が設けられている。
【００３２】
ハウジング３３の外周には、固定のためのプラグ雄ネジ部３３２が形成されている。
ハウジング３３の基端側には、プラグ六角部３３３が形成されている。
プラグ六角部３３３の基端側には、弾性部材からなるシール部材３４を介して相手側の固定面に着座するプラグ側着座部３３４が設けられている。
プラグ六角部３３３は、点火プラ３と固定治具１との締め付けに利用される他、後述するプラグ方向調整機器具５によって、点火プラグ３の方向を調整する際にも利用される。点火プラグ３は、周知の内燃機関用の点火プラグであり、用途や、内燃機関８の燃焼特性に応じて、絶縁碍子３２の突き出し長さや、ハウジング３３と絶縁碍子３２との間に設けたガスポケットの容積を調整して熱価が設定されている。
【００３３】
図１、図６Ａ、図６Ｂ、図６Ｃ、図６Ｄを参照して、点火プラグ３を固定治具１に組み付けた点火プラグ組立体４について説明する。
点火プラグ３のプラグ雄ネジ部３３２と固定治具１に設けた固定治具雌ネジ部１１とを螺結することで点火プラグ組立体４が得られる。
点火プラグ３のプラグ六角部３３３と固定治具１の切欠部１６とを利用することで両者の締め付け固定が簡単にできる。
点火プラグ３のプラグ側着座面３３４と固定治具１の鍔部基端側銃座面１５との間にはシール部材（ガスケット）３５が配設されており、気密性の確保と緩み止めとを図ることができる。
一般的に、ガスケット３５は、点火プラグ３に嵌着されており、それをそのまま利用できる。
【００３４】
図６Ｃには、Ｌ字形に接地電極３３１の方向を示す接地電極突出方向目印３６を点火プラグ３の碍子頭部３２１の側面に表示した例を示しているが、便宜的なものに過ぎない。
接地電極突出方向目印３６は、実際に内燃機関８へ組付けする際に視認できる位置であれば、点火プラグ組立体４のどこに設けても良いし、点火プラグ組立体４に設けなくても、接地電極３３１の方向が認識できれば、後述する方向調整器具５に設けても良い。
【００３５】
図６Ｄには、接地電極３３１の突き出し方向を筒内気流に対して固定角度θｐを９０°に設定した例を示す。
点火プラグ３をこのように配置することで、放電空間３４０に筒内気流ＴＭＢによって混合気が導入され易くなる。また、中心電極放電部３１０と接地電極３４０との間に高電圧を印加したときに発生した放電アークを筒内気流ＴＭＢによって引き伸ばし、混合気との反応性を高めることもできる。
固定角度θｐは、内燃機関８の燃焼特性に応じて任意に設定可能である。
【００３６】
図４Ａ、図４Ｂ、図４Ｃ、図４Ｄ、図４Ｅを参照して方向調整器具５の一例について説明する。
点火プラグ方向調整器５は、プラグレンチ５０とハンドル部５１とによって構成されている。
【００３７】
プラグレンチ５０は、ソケット部５００と六角レンチ５０１とプラグ頭部挿入孔５０２とによって構成されている。
ソケット部５００の先端にはプラグ六角部３３３に嵌合する六角レンチ５０１が設けられている。
【００３８】
ソケット部５００の内側には、点火プラグ３の碍子頭部３２１及び中心電極端子部３１１を収容可能なプラグ頭部挿入孔５０２が設けられている。
ソケット部５００の基端側には、連結部(オス)５０４が設けられており、ハンドル部５１の着脱が可能となっている。
【００３９】
ソケット部５００の表面には、プラグ組立体４を装着したときの接地電極３３１の突出方向を示す接地電極方向目印５０６を施してある。
ソケット部５００の基端側外周には、摺動部５０５が設けられている。
【００４０】
なお、ソケット部５００には、磁石が内蔵されており、プラグ組立体４を磁力によって保持し、プラグ組立体４を内燃機関８に装着した後は、容易に取り外すことができる。
摺動部５０５は、押圧治具内周面２２に摺動可能に当接して、プラグレンチ５０を押圧治具２内で回転させたときに軸心を安定させることができる。
【００４１】
ハンドル部５１は、ユニバーサルジョイント５１０と、連結部５１１（メス）と、シャフト５１２と、ヒンジ部５１３と、ハンドル部５１４とによって構成されている。
連結部５１１はプラグレンチ５０の連結部５０４と勘合し、着脱可能となっている。
ユニバーサルジョイント５１０は、プラグホール８４が斜めに設けられているような場合に作業性を容易としている。
【００４２】
シャフト５１２は、プラグホール８４の長さに応じて設定され、エンジンヘッド８１から露出する位置でハンドル部５１４の操作が可能となっている。
ヒンジ部５１３は、ハンドル部５１４を折りたたみ可能とし、組み付け時の操作性を向上させている。
【００４３】
ハンドル部５１の基端には、接地電極３３１の方向を示す接地電極方向目印５１５が施されている。
なお、点火プラグ方向調整器５は、本実施例に限るものではなく、点火プラグ３のプラグ六角部３３３を利用してプラグ組立体４を回転させることができれば、如何様なものでも良く、市販のプラグレンチを用いても良い。
【００４４】
図５Ａ、図５Ｂ、図５Ｃを参照して、押圧治具２を締め付けるための押圧治具締め付け器具（ソケットレンチ）６について説明する。
ソケットレンチ６は、締め付け器具筒部６０と、六角レンチ６１と、貫通孔６２と、六角部６３とによって構成されている。
【００４５】
締め付け器具筒部６０の内側には、方向調整器具５の抜き差しが可能な貫通孔が設けられている。
締め付け器具筒部６０の先端には、押圧治具六角部２４に嵌合する六角レンチ６１が設けられている。
締め付け器具筒部６０の基端には、六角部６３が設けられており、プラグホール８４の外側で六角レンチによって押圧治具六角部２４の締め付けが可能となっている。
【００４６】
図７、図８Ａ、図８Ｂを参照して本発明に係る内燃機関８への点火プラグ３の固定方法について説明する。
図７に示すように、予め、点火プラグ３と固定治具１とを組み付けたプラグ組立体４を方向調整器具５に保持して、エンジンヘッド８１のプラグホール８４内に挿入する。
【００４７】
このとき、プラグ組立体４とエンジンヘッド８１との間に環状のシール部材１７を配設し、固定治具筒部１０を固定治具挿通孔８２内に挿入する。
シール部材１７は、鉄、ニッケル合金、ステンレス等の耐熱性金属等の弾性部材によって形成されている。
また、この状態では、プラグ組立体４の固定治具筒部１０と固定治具挿通孔８２との間のクリアランスによって、プラグ組立体４は、点火プラグ３の中心軸を回転軸として任意の方向に回転可能な状態で保持されている。
【００４８】
図８Ａに示すように、プラグ組立体４をプラグホール８４内に装着した後、押圧治具２をプラグホール８４に装着する。
このとき、押圧治具２を仮締めした状態で、固定治具１に組み付けられた点火プラグ３のプラグ六角部３３３を方向調整器具５によって回転させることができる。
なお、回転方向は、プラグ組立体４が緩むのを防ぐため、図中に矢印で示したように螺旋締め方向となる一方向に固定するのが望ましい。
【００４９】
さらに、接地電極方向目印５１５を手がかりとして、図８Ｂに示すように接地電極３３１が、燃焼室８０内を流れる筒内気流に対して、所定の角度となる位置を調整する。
その後、押圧治具２を本締めすることで、接地電極３３１の突出方向を燃焼室８０内を流れる筒内気流ＴＭＢに対して所望の方向に精度良く固定することができる。
なお、図８Ｂには、燃焼室８０の吸気側(ＩＮ側)から排気側（ＥＸ側）に流れる筒内気流ＴＭＢに対して、Ｌ字型の接地電極３３１が直交するように配設された例を示している。
但し、これに限定するものではなく、本発明によれば、接地電極３３１の突き出し方向を筒内気流ＴＭＢに対して任意に設定できるので、内燃機関８の特性に応じた最適の角度θｐで点火プラグ３を内燃機関８に固定することが可能である。
【００５０】
また、押圧治具２を締め付ける際に、固定治具１に設けた鍔部受圧面１４が、押圧治具２に設けた筒部押圧面２１に倣うので、プラグ組立体４の中心軸と押圧治具２の中心軸とが一致するように摺り合わせられながら固定されることになる。
押圧治具２を外せば、方向調整器具５や通常のプラグレンチ等で簡単にプラグ組立体４を取り出せるので、点火プラグ３の交換を簡単に行うことができる。
【００５１】
図９Ａ、図９Ｂ、図９Ｃ、図９Ｄ、図１０を参照して本発明の第２の実施形態における固定治具１ａ、押圧治具２ａ、及びこれらを用いた内燃機関８ａについて説明する。
なお、前記実施形態と同様の構成については、同じ符号を付し、相違する部分については、アルファベットの枝番を付したので、共通する部分については説明を省略し、本実施形態の特徴的な部分を中心に説明する。他の実施形態においても同様である。
【００５２】
本実施形態の要部である固定治具１ａでは、固定治具鍔部１２ａの内側を窪ませて、鍔部基端側受座面１５ａを設けることで、鍔部基端側受座面１５ａの位置とヘッド側受座面８３ａの位置とが水平方向で一致するように設定してある。
その分、固定治具鍔部１２ａの位置は基端側に移動し、ハウジング３３のプラグ六角部３３３からプラグ雄ネジ部３３２まで範囲が固定治具鍔部１２ａ内に収容されている。
これに合わせて、押圧治具２ａの押圧治具筒部２０ａの長さ及び、筒部押圧面２１ａの位置が調整されている。
【００５３】
本実施形態によれば、前記実施形態と同様の効果に加え、鍔部基端側受座面１５ａの位置とヘッド側受座面８３ａの位置とが一致しているので本発明の固定治具１ａを用いないで直接エンジンヘッドに点火プラグを固定する従来の内燃機関と同等の熱価バランスを実現できるため、エンジンの設計変更等への投資負担も少なくできる。
また、既存の内燃機機関のプラグ取り付け孔を本実施形態における固定治具筒部１０ａを挿入可能な貫通孔に拡張するだけで、本発明の固定治具１aと押圧治具２ａとを用いて、点火プラグ３の方向を任意に調整可能な本発明の内燃機関８ａに変更することもできる。
【００５４】
図１１Ａ、図１１Ｂ、図１１Ｃ、図１１Ｄを参照して本発明の第３の実施形態における固定治具１Ｂ及びこれを用いた内燃機関８ｂについて説明する。
本実施形態においては、第２の実施形態と同様の構成に加え、本実施形態の要部である固定治具１ｂには、固定治具鍔部１２ｂの先端側を傾斜させた鍔部先端側着座面１３ｂを設け、エンジンヘッド８ｂには、ヘッド側受座面８３ｂにヘッド側傾斜面８３０を形成し、鍔部先端側着座面１３ｂとヘッド側傾斜面８３０とが直接的に当接するメタルシール構造となっている。
【００５５】
また、点火プラグ３の中心軸に対する鍔部先端側着座面１３ｂの傾斜角度θ１３を、点火プラグ３の中心軸に対するヘッド側傾斜面８３０の傾斜角度θ８３０よりも大きい角度に設定してあり、両者が線接触することで、シール圧を高くしている。
本実施形態によれば、前記実施形態と同様の効果に加えガスケット１７を廃することができる。
【符号の説明】
【００５６】
１  固定治具
１０  固定治具筒部
１１  固定治具雌ネジ部
１２  固定治具鍔部
１３  鍔部先端側着座面
１４  鍔部受圧面
１５  鍔部基端側受座面
１６  固定治具締付用切欠面
１７  シール部材（ガスケット）
２  押圧治具
２０  押圧治具筒部
２１  押圧治具受圧面（傾斜面）
２２  押圧治具側内周面
２３  押圧治具雄ネジ部
２４  押圧治具六角部
３  点火プラグ
３１  中心電極
３１０  中心電極放電部
３２  絶縁碍子
３２０  碍子先端部
３２１  碍子頭部
３３  ハウジング
３３０  接地電極放電部
３３１  接地電極
３３２  プラグ雄ネジ部
３３３  プラグ六角部
３３４  プラグ側着座面
３４０  放電ギャップ
３５  シール部材（ガスケット）
４  点火プラグ組立体
５  方向調整器具
６  押圧治具締め付け器具（ソケットレンチ）
８  内燃機関
８０  燃焼室
８１  エンジンヘッド
８２  固定治具挿通孔
８３  ヘッド側受座面
８４  プラグホール
８５  プラグホール雌ネジ部
θｐ  点火プラグ固定角度
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
2015214897.tif 000009
【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
2015214897.tif 000011
【図４Ｅ】
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【図４Ｆ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６Ａ】
2015214897.tif 000017
【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
2015214897.tif 000029
【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１１Ｄ】
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【図１２】
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