CN103222138B - 火花塞 - Google Patents

Abstract

火花塞(1)具备中心电极(5)、绝缘子(2)、主体配件(3)、接地电极(27)、设置于中心电极(5)及接地电极(27)的至少一方的对象部分上的贵金属端头(32)。贵金属端头(32)的自身的一端面侧经由熔融部(35)与对象部分接合。熔融部(35)具备：第1熔融部(351)，通过沿贵金属端头(32)的周向，向贵金属端头(32)的一端面和对象部分的边界部位照射激光束等而形成；和第2熔融部(352)，通过从形成第1熔融部(351)时被照射激光束等的一侧照射激光束等而形成，与第1熔融部(351)交叉。由此，能够在充分发挥设置贵金属端头所带来的耐消耗性的提升效果的同时，有效地抑制贵金属端头的剥离。

Description

火花塞

技术领域

本发明涉及用于内燃机等的火花塞。

背景技术

用于内燃机等燃烧装置的火花塞例如具有：中心电极，沿轴线方向延伸；绝缘体，设置于中心电极的外周；筒状的主体配件，组装于绝缘体的外侧；以及接地电极，其基端部与主体配件的前端部接合。接地电极自身的大致中间部分弯回配置，以使其前端部与中心电极的前端部相对，从而在中心电极的前端部及接地电极的前端部之间形成火花放电间隙。

另外近年来，以下技术已被公知：在中心电极、接地电极的前端部的形成火花放电间隙的部位设置贵金属端头，以实现耐消耗性的提升。贵金属端头和接地电极等接合时，一般使用基于YAG激光的激光焊接(例如参照专利文献1等)。即，间歇性地向贵金属端头和接地电极等的边界部分的外周照射激光束，形成将各成分熔融而成的熔融部，从而使贵金属端头和接地电极等接合。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2003-17214号公报

发明内容

发明要解决的课题

然而，为了维持足够的接合强度，并且为了使熔融部更进入接地电极等的内侧，需要增加照射能量，但在使用YAG激光时，熔融部的体积变得较大。因此，熔融部可能会从火花放电间隙侧露出，另外，可能会在形成熔融部时熔融较大量的贵金属端头，从而贵金属端头变得极薄。结果，可能无法充分发挥通过设置贵金属端头来提高耐消耗性的作用效果。

因此，经本申请发明人锐意研究，发现通过使用光纤激光等高能量激光束代替YAG激光，能够在接地电极等和贵金属端头之间形成足够宽的熔融部，同时使其体积较小，能够充分发挥耐消耗性的提升效果。

然而，经本申请发明人进行进一步的研究而判断出：在使用光纤激光等时熔融部整体变薄，因而难以利用熔融部吸收伴随着热膨胀而在接地电极等和贵金属端头之间产生的应力差，甚至可能会产生贵金属端头的剥离。

本发明鉴于上述情况，其目的在于提供一种火花塞，能够充分发挥通过设置贵金属端头来提升耐消耗性的效果，同时能够有效地抑制贵金属端头的剥离。

用于解决课题的手段

下面，按项说明适于解决上述目的的各结构。此外，根据需要附记对应的结构所特有的作用效果。

结构1.本结构的火花塞，具备：

棒状的中心电极，在轴线方向延伸；

筒状的绝缘体，设置于上述中心电极的外周；

筒状的主体配件，设置于上述绝缘体的外周；

接地电极，基端焊接在上述主体配件上，前端与上述中心电极相对；以及

柱体的贵金属端头，由贵金属合金形成，并且设置于上述中心电极及上述接地电极的至少一方的对象部分，

上述贵金属端头的自身的一端面侧经由通过从自身的侧面侧照射激光束或电子束而形成的熔融部，与上述对象部分接合，所述火花塞的特征在于，

上述熔融部具备：

第1熔融部，通过沿上述贵金属端头的周向，向上述贵金属端头的上述一端面和上述对象部分的边界部位照射激光束或电子束而形成；和

第2熔融部，通过从形成上述第1熔融部时被照射激光束或电子束的一侧照射激光束或电子束而形成，与上述第1熔融部交叉。

此外，第1熔融部、第2熔融部可以连续地形成，也可以间断地形成。

根据上述结构1，除了在贵金属端头和对象部分(接地电极、中心电极)之间形成的第1熔融部以外，还与该第1熔融部交叉地形成第2熔融部。即，因第2熔融部的存在而在熔融部的至少一部分形成比第1熔融部厚的部位。因此，通过比第1熔融部吸收应力差的能力强的上述较厚部位，能够有效地吸收第1熔融部未吸收完的、伴随着热膨胀而在贵金属端头和对象部分之间产生的应力差。

进一步，由于在沿熔融部和贵金属端头、对象部分之间的边界面的方向产生的应力差，熔融部可能会在上述边界面相对于对象部分、贵金属端头进行相对偏离运动，从而产生贵金属端头的剥离，但通过设置第2熔融部，使边界面的至少一部分呈突状。因此，该突状部分像所谓楔子那样发挥功能，能够更可靠地抑制边界面中的熔融部的相对偏离运动。

另外，根据上述结构1，与仅较厚地形成第1熔融部的情况相比，能够充分地缩小熔融部的体积。因此，能够减少贵金属端头的接合时熔融的部分，能够更可靠地防止熔融部从火花放电间隙侧露出以及贵金属端头过薄的情况。

如上所述，根据上述结构1，充分发挥通过设置贵金属端头而产生的提高耐消耗性的效果，同时通过设置第2熔融部而产生的有效吸收应力差的效果和熔融部的偏离运动防止效果协同作用，从而能够非常有效地防止贵金属端头的剥离。

结构2.本结构的火花塞在上述结构1中，其特征在于，

上述贵金属端头至少与上述接地电极的内侧面接合，并且从上述接地电极的前端面及两侧面中的至少一面侧照射上述激光束或电子束，从而形成上述熔融部，

从上述接地电极的被照射上述激光束或电子束的面侧看上述贵金属端头及上述熔融部时，

在将上述熔融部的位于上述接地电极和上述贵金属端头之间的部位沿上述贵金属端头的宽度方向均等地分割成三个区域时，上述第1熔融部和上述第2熔融部在上述分割成三份的区域中的至少中央的区域接触。

此外，“从被照射上述激光束或电子束的一侧的上述接地电极的侧面侧看时”可以说成“沿与被照射上述激光束或电子束的一侧的上述接地电极的侧面正交的方向看时”。

根据上述结构2，由于在熔融部的中央设置有第2熔融部，因而将第1熔融部未吸收完的应力差更可靠地施加到吸收应力差的能力强的熔融部的较厚部位(第2熔融部存在的部位)。结果，能够更有效地吸收应力差，能够更可靠地防止贵金属端头的剥离。

此外，为了进一步提高熔融部的吸收应力差的效果，优选在从被照射激光束等的一侧看时，第1熔融部形成于贵金属端头的宽度方向全部区域。

结构3.本结构的火花塞在上述结构1或2中，其特征在于，

上述贵金属端头至少与上述接地电极接合，并且从上述接地电极的前端面及两侧面中的至少一面侧照射上述激光束或电子束，从而形成上述熔融部，

从上述接地电极的被照射上述激光束或电子束的面侧看上述贵金属端头及上述熔融部时，

在将上述熔融部的位于上述接地电极和上述贵金属端头之间的部位沿上述贵金属端头的宽度方向均等地分割成三个区域时，上述第1熔融部和上述第2熔融部在上述分割成三份的区域中的至少两端的区域接触。

根据上述结构3，从被照射激光束等的一侧看，第2熔融部位于熔融部的两端侧。因此，将第1熔融部未吸收完的应力差均等地施加到熔融部的较厚部位，能够更有效地吸收应力差。另外，能够更牢固地发挥作为楔子的功能，从而更可靠地抑制熔融部的偏离运动。结果，能够进一步提高贵金属端头的剥离防止效果。

结构4.本结构的火花塞在上述结构1～3的任意一项中，其特征在于，上述贵金属端头至少与上述接地电极接合，

并且，从上述接地电极的前端面及两侧面侧分别照射上述激光束或电子束，从而在上述接地电极的前端面侧及两侧面侧分别形成上述第2熔融部。

根据上述结构4，与接地电极的前端面及两侧面对应地设置至少三个第2熔融部，能够进一步提高应力差的吸收效果等。

结构5.本结构的火花塞在上述结构1～4的任意一项中，其特征在于，上述贵金属端头至少与上述接地电极接合，

并且，形成多个上述第2熔融部，

从上述贵金属端头的另一端面侧看时，上述第2熔融部形成于夹着上述贵金属端头的中心轴的对称位置。

此外，“对称”不仅包括在夹着上述中心轴的严密的对称位置形成第2熔融部的情况，还包括在稍微从对称位置偏离的位置形成第2熔融部的情况。因此，例如，从贵金属端头的另一端面侧看，在使一个第2熔融部的外表面(激光束等的被照射面)的中心在夹着上述中心轴的对称位置假想地移动时，另一个第2熔融部的外表面的中心可以稍微(例如，0.1mm左右)相对于该移动的中心偏离。

根据上述结构5，由于第2熔融部(熔融部的较厚部位)存在于夹着贵金属端头的中心轴的对称位置，因而能够通过上述较厚部位均等地吸收应力差。因此，能够通过熔融部更可靠地吸收应力差，能够进一步提高贵金属端头的耐剥离性。

结构6.本结构的火花塞在上述结构1～5的任意一项中，其特征在于，上述贵金属端头至少与上述接地电极接合，

并且，形成多个上述第2熔融部，

从上述贵金属端头的另一端面侧看时，上述第2熔融部形成于夹着沿上述接地电极的长度方向延伸并且通过上述贵金属端头的中心轴的直线(基准直线)的对称位置。

此外，“对称”不仅包括在夹着上述基准直线的严密的对称位置形成第2熔融部的情况，还包括在稍微从对称位置偏离的位置形成第2熔融部的情况。因此，例如，从贵金属端头的另一端面侧看，在使一个第2熔融部的外表面的中心在夹着上述基准直线的对称位置假想地移动时，另一个第2熔融部的外表面的中心可以稍微(例如，0.1mm左右)相对于该移动的中心偏离。

根据上述结构6，由于第2熔融部(熔融部的较厚部位)存在于夹着上述基准直线的对称位置，因而能够通过上述较厚部位均等地吸收应力差，能够进一步提高贵金属端头的耐剥离性。

结构7.本结构的火花塞在上述结构1～5的任意一项中，其特征在于，上述贵金属端头至少与上述接地电极接合，

并且，形成多个上述第2熔融部，

从上述贵金属端头的另一端面侧看时，上述第2熔融部形成于夹着沿与上述接地电极的长度方向正交的方向延伸并通过上述贵金属端头的中心轴的直线(正交基准直线)的对称位置。

此外，“对称”不仅包括在夹着上述正交基准直线的严密的对称位置形成第2熔融部的情况，还包括在稍微从对称位置偏离的位置形成第2熔融部的情况。因此，例如，从贵金属端头的另一端面侧看，在使一个第2熔融部的外表面的中心在夹着上述正交基准直线的对称位置假想地移动时，另一个第2熔融部的外表面的中心可以稍微(例如，0.1mm左右)相对于该移动的中心偏离。

根据上述结构7，能够通过上述较厚部位均等地吸收应力差，能够进一步提高贵金属端头的耐剥离性。

结构8.本结构的火花塞在上述结构1中，其特征在于，

上述贵金属端头至少与上述中心电极接合，

上述第1熔融部形成于上述贵金属端头的周围全周，

并且，形成多个上述第2熔融部，

从上述贵金属端头的另一端面侧看时，上述第2熔融部形成于以上述贵金属端头的中心轴为中心的对称位置。

此外，“上述第2熔融部形成于以上述贵金属端头的中心轴为中心的对称位置”包括“沿贵金属端头的周向等间隔地设置多个第2熔融部”。

另外，“对称”不仅包括在严密的对称位置形成第2熔融部的情况，还包括稍微从对称位置偏离的情况。因此，在以上述中心轴为中心的严密的对称位置形成第2熔融部时，从贵金属端头的另一端面侧看时，连接一个第2熔融部的外表面的中心及上述中心轴的直线和连接与上述一个第2熔融部相邻的第2熔融部的外表面的中心及上述中心轴的直线所成的角度为360°/n(n表示第2熔融部的个数)，但也可以使上述角度稍微(例如，10°左右)从360°/n偏离地形成各第2熔融部。

根据上述结构8，由于在贵金属端头的周围全周形成第1熔融部，因而能够提高第1熔融部的吸收应力差的效果。另外，从贵金属端头的另一端面侧看时，由于第2熔融部形成于以贵金属端头的中心轴为中心的对称位置，因而能够通过由第2熔融部形成的熔融部的较厚部位来均等地吸收应力差。结果，提高第1熔融部的吸收应力差的效果，能够非常有效地防止贵金属端头的剥离。

结构9.本结构的火花塞在上述结构8中，其特征在于，

在将上述熔融部的外周面沿其周向均等地分割成三个区域时，上述第2熔融部存在于上述分割成三份的各区域的每一个区域。

根据上述结构9，从贵金属端头的另一端面侧看熔融部时，以贵金属端头的中心轴为中心将熔融部均等地分割成三份时，第2熔融部存在于各分割的熔融部的每一个。因此，能够更可靠地吸收应力差，能够进一步提高耐剥离性。

结构10.本结构的火花塞在上述结构1～9的任意一项中，其特征在于，沿上述贵金属端头的中心轴的上述第1熔融部的最大厚度为0.3mm以下。

根据上述结构10，使沿贵金属端头的中心轴的第1熔融部的最大厚度为0.3mm以下，第1熔融部非常薄地形成。因此，能够确保贵金属端头的体积更大，能够进一步提高耐消耗性。

另一方面，若较薄地形成第1熔融部，则可能会导致耐剥离性的下降，但通过设置第2熔融部，能够消除该可能性。换言之，设置第2熔融部在第1熔融部的最大厚度为0.3mm以下时特别有效。

结构11.本结构的火花塞在上述结构1～10的任意一项中，其特征在于，沿上述贵金属端头的周向的上述第2熔融部的外表面的长度为沿上述贵金属端头的周向的上述第1熔融部的外表面的长度的三成以上。

此外，“第1、第2熔融部的外表面”指被照射激光束或电子束的面。另外，在设置多个第1熔融部、第2熔融部时，“第1、第2熔融部的外表面的长度”指沿贵金属端头的周向的各第1、第2熔融部的外表面的长度的合计。

根据上述结构11，在伴随着热膨胀而产生特别大的应力差的贵金属端头的外周侧和对象部分(中心电极、接地电极)之间的较宽的范围内形成第2熔融部。因此，能够更可靠地吸收伴随着热膨胀而产生的应力差，能够进一步提高耐剥离性。

结构12.本结构的火花塞在上述结构1～10的任意一项中，其特征在于，沿上述贵金属端头的周向的上述第2熔融部的外表面的长度为沿上述贵金属端头的周向的上述第1熔融部的外表面的长度的五成以上。

根据上述结构12，能够更有效地吸收应力差，能够进一步提高耐剥离性。

结构13.本结构的火花塞在上述结构1～10的任意一项中，其特征在于，沿上述贵金属端头的周向的上述第2熔融部的外表面的长度为沿上述贵金属端头的周向的上述第1熔融部的外表面的长度的七成以上。

根据上述结构13，能够更有效地吸收应力差，能够进一步提高耐剥离性。

结构14.本结构的火花塞在上述结构1～13的任意一项中，其特征在于，在沿上述贵金属端头的中心轴将上述贵金属端头及上述熔融部投影到与上述中心轴正交的面的投影面中，

相对于上述贵金属端头投影而成的区域，上述贵金属端头和上述熔融部重叠的区域所占的比例为50％以上。

根据上述结构14，贵金属端头的一端面(底面)的一半以上与对象部分(接地电极、中心电极)接合，在贵金属端头的一端面和对象部分之间设置足够宽的熔融部。因此，能够充分确保贵金属端头相对于对象部分的接合强度，能够更可靠地起到上述结构1等的作用效果。

结构15.本结构的火花塞，具备：

棒状的中心电极，在轴线方向延伸；

筒状的绝缘体，设置于上述中心电极的外周；

筒状的主体配件，设置于上述绝缘体的外周；

接地电极，基端焊接在上述主体配件上，前端与上述中心电极相对；以及

柱体的贵金属端头，由贵金属合金形成，并且设置于上述中心电极及上述接地电极的至少一方的对象部分，

所述火花塞的特征在于，

上述贵金属端头的自身的一端面侧经由通过从自身的侧面侧以与自身和上述对象部分的边界交叉的方式照射激光束或电子束而形成的熔融部，与上述对象部分接合，

上述熔融部具备多个横跨上述贵金属端头的一端面和上述对象部分的边界的熔融区域。

根据上述结构15，熔融部具备多个横跨贵金属端头的一端面和对象部分(中心电极、接地电极)的边界的熔融区域。即，多个熔融区域呈进入对象部分及贵金属端头双方的形状。因此，各熔融区域像所谓楔子那样发挥功能，能够抑制伴随着在贵金属端头及对象部分之间产生的应力差而产生的贵金属端头相对于对象部分的相对偏离运动。结果，能够提高贵金属端头相对于对象部分的接合强度，能够实现良好的耐剥离性。

结构16.本结构的火花塞在上述结构15中，其特征在于，

上述贵金属端头至少与上述接地电极的内侧面接合，并且从上述接地电极的前端面及两侧面中的至少一面侧照射上述激光束或电子束，从而形成上述熔融部，

从被照射上述激光束或电子束的一侧看时，上述熔融部的外表面的位于上述贵金属端头和上述接地电极的边界上的部位的长度为上述边界的长度的三成以上。

根据上述结构16，在产生特别大的应力差的贵金属端头的外周侧和接地电极之间的较宽的范围内形成熔融区域。因此，能够更有效地发挥各熔融区域的作为楔子的功能，能够进一步提高耐剥离性。

结构17.本结构的火花塞在上述结构15中，其特征在于，

上述贵金属端头至少与上述接地电极的内侧面接合，并且从上述接地电极的前端面及两侧面中的至少一面侧照射上述激光束或电子束，从而形成上述熔融部，

从被照射上述激光束或电子束的一侧看时，上述熔融部的外表面的位于上述贵金属端头和上述接地电极的边界上的部位的长度为上述边界的长度的五成以上。

根据上述结构17，能够更有效地发挥各熔融区域的作为楔子的功能，能够进一步提高耐剥离性。

结构18.本结构的火花塞在上述结构15～17的任意一项中，其特征在于，上述贵金属端头至少与上述接地电极接合，

并且，从上述接地电极的前端面及两侧面侧分别照射上述激光束或电子束，从而在上述接地电极的前端面侧及两侧面侧分别形成上述熔融区域。

根据上述结构18，由于与接地电极的前端面及两侧面对应地设置熔融区域，因而在贵金属端头及接地电极的边界面的较宽范围内发挥熔融区域的作为楔子的功能。结果，能够进一步提高贵金属端头的接合强度，能够实现更加良好的耐剥离性。

结构19.本结构的火花塞在上述结构15～18的任意一项中，其特征在于，上述贵金属端头至少与上述接地电极接合，

并且，从上述贵金属端头的另一端面侧看时，上述熔融区域形成于夹着上述贵金属端头的中心轴的对称位置。

此外，“上述熔融区域形成于以上述贵金属端头的中心轴为中心的对称位置”包括“沿贵金属端头的周向等间隔地设置多个熔融区域”。

另外，“对称”不仅包括在夹着上述中心轴的严密的对称位置形成熔融区域的情况，还包括在稍微从对称位置偏离的位置形成熔融区域的情况。因此，例如，从贵金属端头的另一端面侧看，在使一个熔融区域的外表面(激光束等的被照射面)的中心在夹着上述中心轴的对称位置假想地移动时，另一个熔融区域的外表面的中心可以稍微(例如，0.1mm左右)相对于该移动的中心偏离。

根据上述结构19，从贵金属端头的另一端面侧看时，熔融区域形成于以贵金属端头的中心轴为中心的对称位置。即，在贵金属端头及接地电极的边界面平衡地配置熔融区域。因此，更有效地发挥熔融区域的作为楔子的功能，能够进一步提高耐剥离性。

结构20.本结构的火花塞在上述结构15～19的任意一项中，其特征在于，上述贵金属端头至少与上述接地电极接合，

并且，从上述贵金属端头的另一端面侧看时，上述熔融区域形成于夹着沿上述接地电极的长度方向延伸并通过上述贵金属端头的中心轴的直线的对称位置。

此外，“对称”不仅包括在夹着沿接地电极的长度方向延伸并通过贵金属端头的中心轴的直线的严密的对称位置形成熔融区域的情况，还包括在稍微从对称位置偏离的位置形成熔融区域的情况。因此，例如，从贵金属端头的另一端面侧看，在使一个熔融区域的外表面的中心在夹着上述直线的对称位置假想地移动时，另一个熔融区域的外表面的中心可以稍微(例如，0.1mm左右)相对于该移动的中心偏离。

根据上述结构20，与上述结构19同样地，在贵金属端头及接地电极的边界面平衡地配置熔融区域。因此，能够更有效地发挥熔融区域的作为楔子的功能，能够进一步提高耐剥离性。

结构21.本结构的火花塞在上述结构15～19的任意一项中，其特征在于，上述贵金属端头至少与上述接地电极接合，

并且，从上述贵金属端头的另一端面侧看时，上述熔融区域形成于夹着沿与上述接地电极的长度方向正交的方向延伸并通过上述贵金属端头的中心轴的直线的对称位置。

此外，“对称”不仅包括在夹着沿与接地电极的长度方向正交的方向延伸并通过贵金属端头的中心轴的直线的严密的对称位置形成熔融区域的情况，还包括在稍微从对称位置偏离的位置形成熔融区域的情况。因此，例如，从贵金属端头的另一端面侧看来，在使一个熔融区域的外表面的中心在夹着上述直线的对称位置假想地移动时，另一个熔融区域的外表面的中心可以稍微(例如，0.1mm左右)相对于该移动的中心偏离。

根据上述结构21，由于在贵金属端头及接地电极的边界面平衡地配置熔融区域，因而更有效地发乎熔融区域的作为楔子的功能，能够进一步提高耐剥离性。

结构22.本结构的火花塞在上述结构15～21的任意一项中，其特征在于，上述贵金属端头至少与上述中心电极接合，

上述熔融部的外表面的位于上述贵金属端头和上述中心电极的边界上的部位的长度为上述边界的长度的三成以上。

根据上述结构22，在产生特别大的应力差的贵金属端头的外周侧和中心电极之间的较宽范围内形成熔融区域。因此，能够更有效地发挥各熔融区域的作为楔子的功能，能够进一步提高耐剥离性。

结构23.本结构的火花塞在上述结构15～21的任意一项中，其特征在于，上述贵金属端头至少与上述中心电极接合，

上述熔融部的外表面的位于上述贵金属端头和上述中心电极的边界上的部位的长度为上述边界的长度的五成以上。

根据上述结构23，能够更有效地发挥各熔融区域的作为楔子的功能，能够进一步提高耐剥离性。

附图说明

图1是表示火花塞的结构的局部剖开主视图。

图2是表示火花塞的前端部的结构的局部剖开放大主视图。

图3是表示熔融部的结构的局部放大侧视图。

图4是用于说明第2熔融部的外表面长度的测量方法的放大侧面示意图。

图5是表示使贵金属端头及熔融部投影而成的投影面的投影图。

图6是表示熔融部的其他例的局部放大侧视图。

图7是表示熔融部的其他例的局部放大侧视图。

图8是表示熔融部的其他例的局部放大侧视图。

图9是表示熔融部的其他例的局部放大侧视图。

图10是表示熔融部的其他例的局部放大平面图。

图11是表示熔融部的其他例的局部放大平面图。

图12是表示熔融部的其他例的局部放大平面图。

图13是表示熔融部的其他例的局部放大平面图。

图14是表示第2熔融部的其他例的局部放大平面图。

图15是表示第2熔融部的其他例的局部放大平面图。

图16是表示第2熔融部的其他例的局部放大平面图。

图17是表示第2熔融部的其他例的局部放大侧视图。

图18是表示第2熔融部的其他例的局部放大侧视图。

图19是表示第2实施方式的火花塞的前端部的结构的局部剖开放大主视图。

图20是表示第2实施方式的熔融部等的结构的局部放大主视图。

图21是表示第2熔融部的结构的局部放大平面图。

图22是表示第2熔融部的其他例的局部放大平面图。

图23是表示第2熔融部的其他例的局部放大平面图。

图24是表示第2熔融部的其他例的局部放大平面图。

图25是表示第2熔融部的其他例的局部放大平面图。

图26是表示第2熔融部的其他例的局部放大平面图。

图27是表示第2熔融部的其他例的局部放大平面图。

图28是表示第2熔融部的其他例的局部放大平面图。

图29是表示第2熔融部的其他例的局部放大主视图。

图30是表示第2熔融部的其他例的局部放大主视图。

图31是表示第3实施方式的熔融部的结构的局部放大侧视图。

图32是表示第3实施方式的熔融部的结构的局部放大平面图。

图33是表示熔融部的其他例的局部放大平面图。

图34是表示熔融部的其他例的局部放大平面图。

图35是表示熔融部的其他例的局部放大平面图。

图36是表示熔融部的其他例的局部放大侧视图。

图37是表示第4实施方式的熔融部的结构的局部放大主视图。

图38是图37的J-J线剖视图。

图39是中心电极、熔融部等的外周面的展开图。

图40是表示熔融部的其他例的局部放大主视图。

图41是图40的J-J线剖视图。

图42是中心电极、熔融部等的外周面的展开图。

图43(a)、(b)是表示熔融部的其他例的中心电极、熔融部等的外周面的展开图。

图44(a)是表示熔融部的其他例的中心电极、熔融部等的外周面的展开图，(b)是表示位于内部侧的熔融部的形状的剖视图。

图45是表示其他实施方式的火花塞的前端部的结构的局部剖开放大主视图。

图46是表示其他实施方式的熔融部的结构的局部放大侧视图。

图47是表示其他实施方式的熔融部的结构的局部放大侧视图。

图48是表示其他实施方式的熔融部的结构的局部放大平面图。

图49是表示其他实施方式的火花塞的前端部的结构的局部剖开放大主视图。

具体实施方式

下面，参照附图说明实施方式。

〔第1实施方式〕

图1是表示火花塞1的局部剖开主视图。此外，图1中，使火花塞1的轴线CL1方向为附图的上下方向，并使下侧为火花塞1的前端侧、上侧为后端侧进行说明。

火花塞1由呈筒状的作为绝缘体的绝缘子2和保持该绝缘子2的筒状的主体配件3等构成。

绝缘子2众所周知由烧制氧化铝等而形成，在其外形部具有：后端侧主体部10，形成于后端侧；大径部11，比该后端侧主体部10靠前端侧，形成为径向朝外突出；中主体部12，比该大径部11靠前端侧，形成为直径比该大径部11小；以及脚部13，比该中主体部12靠前端侧，形成为直径比该中主体部12小。并且，在绝缘子2中，大径部11、中主体部12及大部分的脚部13被容纳到主体配件3的内部。另外，在中主体部12和脚部13的连接部形成锥形的阶梯部14，通过该阶梯部14将绝缘子2卡合到主体配件3。

进一步，在绝缘子2中，沿轴线CL1贯通形成轴孔4，在该轴孔4的前端侧插入并固定有中心电极5。该中心电极5包括：内层5A，由导热性良好的铜或铜合金构成；及外层5B，由以镍(Ni)为主成分的Ni合金构成。进一步，中心电极5整体呈棒状(圆柱状)，其前端面平坦，并且从绝缘子2的前端突出。另外，在中心电极5的前端部设置有由预定的贵金属合金(例如铂合金、铱合金)构成的圆柱状的贵金属部31。

另外，在轴孔4的后端侧，以从绝缘子2的后端突出的状态插入并固定有端子电极6。

进一步，在轴孔4的中心电极5和端子电极6之间，配置有圆柱状的电阻体7。该电阻体7的两端部经由导电性的玻璃密封层8、9，分别与中心电极5和端子电极6电连接。

另外，上述主体配件3由低碳素钢等金属形成为筒状，在其外周面形成用于将火花塞1安装到燃烧装置(例如内燃机、燃料电池改性器等)的安装孔的螺纹部(外螺纹部)15。另外，在螺纹部15的后端侧的外周面形成座部16，环状的垫圈18嵌入到螺纹部15后端的螺纹颈17。进一步，在主体配件3的后端侧设置截面为六边形的工具卡合部19，用于在将主体配件3安装到上述燃烧装置时使扳手等工具卡合，并且在后端部设置用于保持绝缘子2的紧固部20。

另外，在主体配件3的内周面设置有用于卡定绝缘子2的锥形的阶梯部21。并且，绝缘子2从主体配件3的后端侧向前端侧插入，在自身的阶梯部14被卡定到主体配件3的阶梯部21的状态下，通过向径向内侧紧固主体配件3的后端侧的开口部、即通过形成上述紧固部20，而固定到主体配件3。此外，在绝缘子2及主体配件3双方的阶梯部14、21之间设置圆环状的密封板22。由此，保持燃烧室内的气密性，以使进入到暴露于燃烧室内的绝缘子2的脚部13与主体配件3的内周面的间隙的燃料气体不会泄漏到外部。

进一步，为使基于紧固的密闭更完全，在主体配件3的后端侧，在主体配件3和绝缘子2之间设置环状的环部件23、24，并在环部件23、24之间填充滑石(talc)25的粉末。即，主体配件3经由密封板22、环部件23、24及滑石25来保持绝缘子2。

另外，如图2所示，在主体配件3的前端部26设置有接地电极27。接地电极27的基端部与主体配件3焊接，并且在中间部分弯回，其前端部与中心电极5的前端部(贵金属部31)相对。另外，接地电极27由以Ni为主成分的Ni合金(例如以Ni为主成分并含有硅、铝及稀土类元素的至少一种的合金)构成。

进一步，在位于接地电极27的中心电极5侧的面(内侧面)27I的与贵金属部31的前端面相对的部位，接合有棱柱状(长方体状)的贵金属端头32的一端面(在本实施方式中，接地电极27相当于本发明的“对象部分”)。该贵金属端头32由预定的贵金属合金(含有例如铱、铂、铑、钌、钯及铼中至少一种的贵金属合金)构成。此外，在本实施方式中，为了抑制制造成本，而使上述贵金属端头32较薄(例如为0.2mm以上0.6mm以下)，另一方面，为了提升耐消耗性，使与贵金属部31相对的贵金属端头32的另一端面(放电面)32F的面积较大(例如为0.6mm²以上)。

另外，在贵金属端头32的另一端面32F和上述贵金属部31之间形成作为间隙的火花放电间隙33，在该火花放电间隙33中在沿着轴线CL1的方向进行火花放电。

另外，贵金属端头32自身的一端面侧经由从自身的侧面侧向照射激光束或电子束而形成的熔融部35与接地电极27接合。熔融部35通过分别熔融构成贵金属端头32的金属和构成接地电极27的金属而形成，如图3(图3是从接地电极27的前端面27F侧看的放大侧视图)所示，具备第1熔融部351和第2熔融部352。

第1熔融部351通过从接地电极27的前端面27F侧沿贵金属端头32的周向，向该贵金属端头32的一端面和接地电极27的边界部位连续照射激光束或电子束而形成。该第1熔融部351呈大致沿贵金属端头32的另一端面32F延伸的平板状，在本实施方式中，在从接地电极27的被照射了激光束等的面(前端面27F)侧看时，形成在贵金属端头32的宽度方向整个区域。

另外，设置有多个第2熔融部352，各第2熔融部352形成为与第1熔融部351交叉(在本实施方式中为大致正交)。第2熔融部352通过在形成第1熔融部351时，从被照射激光束等的一侧(即接地电极27的前端面27F侧)以与第1熔融部351交叉(在本实施方式中为大致正交)的方式照射激光束等而形成。在本实施方式中，在熔融部35中的至少被照射激光束等的一侧(例如，从激光束等的被照射部位到贵金属端头32的中心轴CL2之间)，沿贵金属端头32的中心轴CL2的第2熔融部352的厚度比沿上述中心轴CL2的第1熔融部351的厚度大。

另外，在本实施方式中，第2熔融部352设置于以下位置。即，在从接地电极27中的被照射激光束等的面(前端面27F)侧观察贵金属端头32及熔融部35时，沿贵金属端头32的宽度方向将熔融部35的位于接地电极27和贵金属端头32之间的部位均等地分割成三个区域。此时，在上述分割成三份的各区域以与第1熔融部351接触的方式设置第2熔融部352。

另外，沿贵金属端头32的周向(宽度方向)的第2熔融部352的外表面的长度(L21+L22+L23+L24+L25)占沿贵金属端头32的周向的第1熔融部351的外表面的长度L1的3成以上。

此外，能够如下测量沿贵金属端头32的周向的第2熔融部352的外表面的长度。即，如图4所示，通过假想直线VL1来连结第1熔融部351与贵金属端头32及接地电极27的边界线BL1，将边界线BL1及假想直线VL1所夹的面确定为第1熔融部351的外表面。另一方面，通过假想直线VL2来连结第2熔融部352与贵金属端头32及接地电极27的边界线BL2，将边界线BL2及假想直线VL2所围的面确定为第2熔融部352的外表面。接下来，确定所确定的第1熔融部351的外表面和所确定的第2熔融部352的外表面重叠的区域(重叠区域)，并且画一条穿过沿中心轴CL2的第1熔融部352的外表面的中心的直线L1。另外，通过测量上述直线L1中穿过上述重叠区域的线段的长度的合计，能够获得沿贵金属端头32的周向的第2熔融部352的外表面的长度。

进一步，在本实施方式中，如图5(图5中的箭头表示激光束等的照射方向)所示，在沿贵金属端头32的中心轴CL2将贵金属端头32及熔融部35投影到与该中心轴CL2正交的面的投影面PS中，相对于贵金属端头32投影而成的区域，贵金属端头32和熔融部35重叠的区域(图5中画斜线的部位)所占的比例为50％以上(本实施方式中为100％)。即，贵金属端头32的一端面的一半以上(本实施方式中为一端面的全部区域)经由熔融部35与接地电极27接合。

另一方面，如上所述，虽然贵金属端头32较薄，但从使形成熔融部35时的贵金属端头32的熔融量充分降低、充分确保贵金属端头32的体积的角度出发，第1熔融部351形成为较薄。在本实施方式中，沿贵金属端头32的中心轴CL2的第1熔融部351的最大厚度T_MAX为0.3mm以下(参照图3)。

此外，并不特别限定第2熔融部352的个数，例如，可以如图6及图7所示，改变第2熔融部352的个数。另外，也不特别限定第2熔融部352相对于第1熔融部351(贵金属端头32)的相对形成位置，例如，可以如图8所示构成为，仅在上述分割成三份的区域中的中央的区域使第1熔融部351和第2熔融部352接触，也可以如图9所示构成为，仅在上述分割成三份的区域中的两端的区域使第1熔融部351和第2熔融部352接触。

进一步，并不限定于从接地电极27的前端面27F侧进行激光束等的照射，可以如图10(图10～图13的箭头表示激光束等的照射方向)所示，通过从接地电极27的与其前端面27F和内侧面27I双方相邻的侧面27S1、27S2的其中一侧照射激光束等来形成熔融部36。另外，可以如图11所示，通过从两侧面27S1、27S2双方侧照射激光束等来形成熔融部37，也可以如图12所示，通过从两侧面27S1、27S2的其中一面侧和前端面27F侧照射激光束等来形成熔融部38。进一步，可以如图13所示，通过从前端面27F侧和两侧面27S1、27S2侧照射激光束等来形成熔融部39。

另外，可以如图14(图14～16中未图示第1熔融部)所示构成为，在从贵金属端头32的另一端面32F侧看贵金属端头32及第2熔融部402时，第2熔融部402位于夹着贵金属端头32的中心轴CL2的对称位置。

同时，可以如图15所示，在从贵金属端头32的另一端面32F侧看时，使第2熔融部412形成在夹着直线(基准直线)KL1的对称位置，该直线KL1沿接地电极27的长度方向延伸，并且通过贵金属端头32的中心轴CL2。另外，可以如图16所示，在从贵金属端头32的另一端面32F侧看时，使第2熔融部422形成在夹着直线(正交基准直线)KL2的对称位置，该直线KL2沿与接地电极27的长度方向正交的方向延伸，并通过贵金属端头32的中心轴CL2。

另外，可以不以与第1熔融部351正交的方式形成第2熔融部352，而是例如如图17所示，以相对于第1熔融部431斜交的方式形成第2熔融部432。

进一步，可以通过连续照射激光束等来形成第2熔融部，例如，可以如图18(图18中的虚线表示形成第2熔融部442时的激光束等的照射位置的移动路径)所示，通过波状地照射激光束等，波状地形成第2熔融部442。

接下来，说明如上构成的火花塞1的制造方法。首先，预先加工主体配件3。即，通过对圆柱状的金属材料实施冷锻加工等来形成大致形状，并且形成贯通孔。之后，通过实施切削加工整理外形，获得主体配件中间体。

接着，在主体配件中间体的前端面电阻焊接由Ni合金构成的直棒状的接地电极27。在进行该焊接时生成所谓的“咬边”，在除去该“咬边”后，通过滚轧而在主体配件中间体的预定部位形成螺纹部15。由此，获得焊接有接地电极27的主体配件3。另外，对焊接有接地电极27的主体配件3实施镀锌或镀镍。此外，为了实现耐腐蚀性的提高，可以进一步在其表面实施镀铬处理。

另一方面，除上述主体配件3之外，成型加工绝缘子2。例如，使用以氧化铝为主体包含粘合剂等的原料粉末，调制成形用基础造粒物，并且该通过使用成形用基础造粒物进行橡胶压制成形，获得筒状的成形体。然后，对所得的成形体实施研削加工进行整形，并且利用烧制炉烧制整形物，从而获得绝缘子2。

另外，除上述主体配件3、绝缘子2之外，制造中心电极5。即，对在中央部配置了用于提高散热性的铜合金等的Ni合金进行锻造加工，从而制造中心电极5。接下来，通过激光焊接等向中心电极5的前端部接合由贵金属合金构成的贵金属部31。

接下来，利用玻璃密封层8、9密封固定如上获得的绝缘子2及中心电极5、电阻体7、端子电极6。作为玻璃密封层8、9，一般混合硼硅酸玻璃和金属粉末来调制，该调制的材料夹着电阻体7而注入到绝缘子2的轴孔4内后，通过在从后方被上述端子电极6按压的同时在烧制炉内加热而烧结。此外，此时也可以同时在绝缘子2的后端侧主体部10的表面烧制釉药层，也可以在事前形成釉药层。

之后，固定如上分别制造的具备中心电极5及端子电极6的绝缘子2和具备接地电极27的主体配件3。更详细而言，在将绝缘子2插通到主体配件3的基础上，通过将较薄地形成的主体配件3的后端侧的开口部向径向内侧紧固、即形成上述紧固部20来固定绝缘子2和主体配件3。

接下来，向接地电极27的前端部接合贵金属端头32。即，在用预定的压销支撑贵金属端头32的基础上，沿贵金属端头32的周向(宽度方向)移动激光的照射位置，同时从接地电极27的前端面27F侧对接地电极27和贵金属端头32的边界部位照射光纤激光或电子束等高能量激光束。由此，形成第1熔融部351。此外，在形成第1熔融部351时，将高能量激光束的照射方向设定为与贵金属端头32的另一端面32F平行的方向。另外，在贵金属端头32和接地电极27之间的全部区域形成第1熔融部351，同时将激光束等的照射条件设定为使其最大厚度T_MAX为0.3mm以下。具体而言，放慢加工速度会使第1熔融部351的厚度变得较大，加快加工速度会使第1熔融部351的厚度变得较小，因而在使输出能量较大的同时，使加工速度较快。另外，光纤激光的点径足够小到5/100mm以下。由此，以足够的宽度形成第1熔融部351，并且使第1熔融部351的厚度较小。

接下来，以与所形成的第1熔融部351交叉的方式沿中心轴CL2方向移动激光的照射位置，同时在形成第1熔融部351时从照射上述高能量激光束的一侧(接地电极27的前端面27F侧)照射高能量激光束。通过沿贵金属端头32的周向(宽度方向)间歇性地进行该激光束的照射，形成多个第2熔融部352。结果，形成由第1熔融部351和第2熔融部352构成的熔融部35，贵金属端头32与接地电极27接合。此外，在形成第2熔融部352时，为了提高加工精度，也可以用振镜扫描(galvanometer scan)来形成第2熔融部352。

此外，在形成熔融部35时，可以根据贵金属端头32的外径、构成贵金属端头32等的材料，改变高能量激光束的照射条件(例如，激光束等的输出、照射时间等)。

在接合贵金属端头32后，使接地电极27的大致中间部分向中心电极5侧弯曲，并且调节贵金属部31及贵金属端头32之间的火花放电间隙33的大小，从而获得上述火花塞1。

如以上详述的那样，根据本实施方式，基于第2熔融部352的存在，在熔融部35的至少一部分形成比第1熔融部351厚的部位。因此，通过比第1熔融部351吸收应力差的能力强的上述较厚部位，能够有效地吸收未在第1熔融部351吸收的、伴随着热膨胀而在贵金属端头32和接地电极27之间产生的应力差。

进一步，通过设置第2熔融部352，熔融部35和贵金属端头32、接地电极27的边界面的至少一部分为突状。因此，该突状部分例如像楔子那样发挥作用，能够更可靠地抑制边界面中的熔融部35相对于接地电极27等的相对偏离运动的产生。

另外，根据本实施方式，与仅将第1熔融部351形成为较厚的情况相比，能够使熔融部35的体积足够小。因此，能够减少贵金属端头32的接合时熔融的部分，能够更可靠地防止熔融部35从火花放电间隙33侧露出、或贵金属端头32过薄的情况。

如上所述，根据本实施方式，充分发挥通过设置贵金属端头32而产生的提高耐消耗性的效果，同时通过设置第2熔融部352而产生的有效吸收应力差的效果和熔融部35的偏离运动防止效果协同作用，从而能够非常有效地防止贵金属端头32的剥离。

另外，从激光束等的照射侧看时，第1熔融部351形成于贵金属端头32的宽度方向的全部区域，并且将熔融部35在其周向(宽度方向)上分成三份时，在各区域第1熔融部351和第2熔融部352接触。因此，在提高基于第1熔融部351的吸收应力差的效果的同时，大致均等地对熔融部35的厚的部位(第2熔融部352)施加应力差。结果，通过熔融部35能够更有效地吸收应力差，能够非常有效地防止贵金属端头32的剥离。

进一步，在本实施方式中，沿贵金属端头32的周向的第2熔融部352的外表面的长度占沿贵金属端头32的周向的第1熔融部351的外表面的长度的三成以上。即，在伴随着热膨胀而产生特别大的应力差的贵金属端头32的外周侧和接地电极27之间的较宽范围内形成第2熔融部352。因此，能够更可靠地吸收伴随热膨胀而产生的应力差，能够进一步提高耐剥离性。

特别是像本实施方式那样，在第1熔融部351的最大厚度T_MAX薄至0.3mm以下，难以由第1熔融部351吸收应力差，从而更为担心贵金属端头32的剥离的情况下，设置第2熔融部352是有效的。

〔第2实施方式〕

接下来，以与上述第1实施方式的不同点为中心说明第2实施方式。如图19所示，本第2实施方式的火花塞41经由通过照射激光束或电子束而形成的熔融部45，在中心电极5的前端部接合贵金属端头42(即，在本第2实施方式中，中心电极5为“对象部分”)。另一方面，未在接地电极27设置贵金属端头，而在贵金属端头42和接地电极27之间形成火花放电间隙43。

另外，熔融部45形成为满足以下结构。即，熔融部45形成于贵金属端头42和中心电极5之间的全部区域，贵金属端头42的一端面的全部区域与中心电极5接合。另外，如图20所示，熔融部45具备第1熔融部451和第2熔融部452。

第1熔融部451通过沿贵金属端头42的周向向该贵金属端头42的一端面和中心电极5的边界部位连续照射激光束或电子束而形成。另外，第1熔融部451在贵金属端头42的周围全周形成，并呈大致沿贵金属端头42的另一端面42F延伸的圆板状。

另外，上述第2熔融部452通过从形成第1熔融部451时照射激光束等的一侧以与第1熔融部451交叉(本实施方式中为正交)的方式照射激光束等而形成。在本实施方式中，设置有多个第2熔融部452，如图21(图21～28的箭头表示激光束等的照射方向)所示，从贵金属端头42的另一端面42F侧看时，第2熔融部452形成于以贵金属端头42的中心轴CL3为中心的对称位置(本实施方式中为夹着中心轴CL3的对称位置)。

此外，并不特别限定第2熔融部452的个数，例如，可以如图22所示，仅设置一个第2熔融部452，也可以如图23所示，设置三个以上的第2熔融部452。另外，并不特别限定设置第2熔融部452的位置，例如，可以如图24所示，在将熔融部45的外周面沿其周向均等地分割成两个区域时，构成为仅在上述分割成两份的各区域的一方存在第2熔融部452。另外，也可以如图25所示，在将熔融部45的外周面沿其周向均等地分割成三个区域时，构成为在分割成三份的区域的每一个存在第2熔融部452。进一步，可以如图26～28所示，在从贵金属端头42的另一端面42F侧看第2熔融部452及贵金属端头42时，第2熔融部452形成于以贵金属端头42的中心轴CL3为中心的对称位置。此外，第2熔融部452可以不形成于以贵金属端头42的中心轴CL3为中心的严密的对称位置，而是形成于稍微从对称位置偏离的位置。

另外，可以如图29所示，以相对于第1熔融部451斜交的方式形成第2熔融部452。

进一步，可以如图30所示，通过连续地(波状地)照射激光束等，在外表面波状地形成第2熔融部452。

以上，根据本第2实施方式，中心电极5和与中心电极5接合的贵金属端头42的关系起到与由上述第1实施方式起到的作用效果同样的作用效果。即，与中心电极5接合的贵金属端头42中，能够飞跃性地提高耐剥离性。

〔第3实施方式〕

接下来，以与上述第1实施方式的不同点为中心说明第3实施方式。在上述第1实施方式中，熔融部35具备第1熔融部351及与该第1熔融部351交叉的第2熔融部352，但在本第3实施方式中，如图31所示，熔融部55由多个熔融区域552形成，所述多个熔融区域552横跨贵金属端头52的一端面和接地电极27的边界，并沿贵金属端头52的中心轴CL4延伸。即，熔融部55仅由相当于上述第1实施方式的第2熔融部352的部分构成。此外，熔融部55通过从接地电极27的前端面27F侧以与贵金属端头52和接地电极27的边界BA1交叉的方式间歇性地多次照射激光束或电子束而形成。

另外，在本第3实施方式中，从照射上述激光束或电子束的一侧看(本实施方式中为从接地电极27的前端面27F侧看)时，在外表面，使熔融部55的位于贵金属端头52和接地电极27的边界BA1上的部位的长度(L41+L42+L43+L44+L45)为上述边界BA1的长度L3的三成以上(更优选为五成以上。再更优选七层以上)。

此外，实际上贵金属端头52和接地电极27的边界BA1的一部分伴随着熔融部55的形成而不表现在外表面上，但上述“贵金属端头52和接地电极27的边界BA1”意味着假定不存在熔融部55时的贵金属端头52和接地电极27的边界。因此，“外表面的贵金属端头52和接地电极27的边界BA1”指假定不存在熔融部55时，表现在外表面上的贵金属端头52和接地电极27的边界，在本第3实施方式中，由连结实际表现在外表面上的边界线和相邻的边界线彼此而成的假想线(图31中的虚线)所形成的一根线为边界BA1。

另外，在本第3实施方式中，如图32所示，从贵金属端头52的另一端面52F侧看时，熔融区域552形成于夹着直线KL3的对称位置，该直线KL3沿接地电极27的长度方向延伸并通过贵金属端头52的中心轴CL4。

此外，可以如图33所示，不从接地电极27的前端面27F侧照射激光束等，而是通过从接地电极27的侧面27S1、27S2的其中一侧以与贵金属端头52和接地电极27的边界BA1交叉的方式照射激光束等，形成具备多个熔融区域562的熔融部56。另外，此时，从贵金属端头52的另一端面52F侧看时，熔融区域562可以形成于夹着直线KL4的对称位置，该直线KL4沿与接地电极27的长度方向正交的方向延伸并通过贵金属端头52的中心轴CL4。进一步，可以如图34所示，从接地电极27的两侧面27S1、27S2侧照射激光束等，在从贵金属端头52的另一端面52F侧看时，熔融区域572构成为形成于夹着贵金属端头52的中心轴CL4的对称位置。

另外，可以如图35所示，通过分别从接地电极27的前端面27F及两侧面27S1、27S2侧照射激光束等，分别在接地电极27的前端面27F侧及两侧面27S1、27S2侧形成熔融区域582。

另外，可以不是间歇性地照射激光束等，而是通过对贵金属端头52及接地电极27的边界BA1波状地照射激光束等，如图36所示形成多个熔融区域592相连的熔融部59，构成为熔融部59的从外表面露出的部位呈波状。

以上，根据本第3实施方式，多个熔融区域552呈进入接地电极27及贵金属端头52双方的形状。因此，各熔融区域552例如像楔子那样发挥功能，能够抑制伴随着在贵金属端头52及接地电极27之间产生的应力差而产生的、贵金属端头52相对于接地电极27的相对偏离运动。结果，能够提高贵金属端头52的接合强度，能够实现优良的耐剥离性。

进一步，从贵金属端头52的另一端面52F侧看时，熔融区域552形成于夹着上述直线KL3的对称位置。即，在贵金属端头52及接地电极27的边界面平衡地配置熔融区域552。因此，更有效地发挥熔融区域552的作为楔子的功能，能够进一步提高耐剥离性。

另外，从照射激光束等的一侧看时，在外表面，使熔融部55的位于贵金属端头52和接地电极27的边界BA1上的部位的长度(L41+L42+L43+L44+L45)为上述边界BA1的长度L3的三成以上。即，在产生特别大的应力差的贵金属端头52的外周侧和接地电极27之间的较宽的范围内形成熔融区域552。因此，能够更有效地发挥各熔融区域552的作为楔子的功能，能够进一步提高耐剥离性。

〔第4实施方式〕

接下来，以与上述第3实施方式的不同点为中心说明第4实施方式。在上述第3实施方式中，通过熔融部55将贵金属端头52与接地电极27接合，但在本第4实施方式中，如图37所示，通过熔融部65将贵金属端头62与中心电极5的前端部接合。即，相对于在上述第3实施方式中对象部分为接地电极27，在本第4实施方式中对象部分为中心电极5。

另外，熔融部65由多个熔融区域652形成，所述多个熔融区域652横跨贵金属端头62的一端面和中心电极5的边界BA2，并沿贵金属端头62的中心轴CL5延伸。此外，熔融部65通过从中心电极5的外周侧以与贵金属端头62和中心电极5的边界BA2交叉的方式间歇性地多次照射激光束或电子束而形成。

进一步，如图38及图39(图38是仅在熔融区域652画斜线的图37的J-J线剖视图，图39是图37的中心电极5、贵金属端头62等的外周面的展开图)所示，在外表面，使熔融区域65的位于贵金属端头62和中心电极5的边界BA2上的部位X1(图38及图39中用粗线表示的部位)的合计长度(即，熔融部65的位于边界BA2上的部位的长度)为上述边界BA2的长度L5的三成以上(更优选为五成以上)。

此外，可以不是间歇性地照射激光束等，而是通过对贵金属端头62及中心电极5的边界BA2波状地照射激光束等，如图40所示形成多个熔融区域662连续的熔融部66。另外，此时，如图41及图42(图41是仅在熔融区域662画斜线的图40的J-J线剖视图，图42是图40的中心电极5、贵金属端头62等的外周面的展开图)所示，在外表面，优选使熔融部66的位于贵金属端头62和中心电极5的边界BA2上的部位X2(图41及图42中用粗线表示的部位)的合计长度为上述边界BA2的长度L6的三成以上(更优选为五成以上。再更优选七层以上)。

进一步，可以如图43(a)、(b)所示，以上述边界BA2的沿着贵金属端头62的周向的相邻的熔融区域672彼此的间隔变小的方式形成熔融部67。

另外，可以如图44(a)〔此外，图44(a)中的虚线表示激光束等的照射位置的移动路径〕所示，至少在边界BA2以相邻的熔融区域682彼此重叠的方式形成熔融部68。此外，在这种情况下，由于熔融区域682向内部侧变细，因而如图44(b)所示，能够确认在与端头62的中心轴CL5平行的截面，位于内部(端头62的中心轴CL5)侧的熔融部68呈波状，并波状地照射激光束等。

以上，根据本第4实施方式，通过熔融区域652，能够抑制伴随着在贵金属端头62及中心电极5之间产生的应力差而产生的贵金属端头62相对于中心电极5的相对偏离运动。结果，能够提高贵金属端头62的接合强度，能够实现优良的耐剥离性。

另外，在外表面，使熔融部65的位于上述边界BA2上的部位的长度为上述边界BA2的长度L6的三成以上。即，在产生特别大的应力差的贵金属端头62的外周侧和中心电极5之间的较宽的范围内形成熔融区域652。因此，能够更有效地发挥各熔融区域652的作为楔子的功能，能够进一步提高耐剥离性。

进一步，在构成为上述边界BA2的相邻的熔融区域672彼此的间隔变小时，通过熔融部67，能够有效地吸收伴随着热膨胀而产生的贵金属端头62和中心电极5之间的应力差，能够进一步提高耐剥离性。

接下来，为了确认上述实施方式所起到的作用效果，利用点径为0.03mm的光纤激光在接地电极焊接贵金属端头，各制造30根相当于实施例的火花塞的样品1～7和相当于比较例的火花塞的样品8，并对各样品进行耐剥离性评估试验。耐剥离性评估试验的概要如下。即，用燃烧器对样品加热两分钟以使在大气氛围下贵金属端头的温度变为1100℃后，使贵金属端头在一分钟内变为200℃，并以此为1周期，实施1000周期。然后，1000周期结束后，测量贵金属端头的一端面的从接地电极剥离的部分的面积，测量该剥离部分的面积占上述贵金属端头的一端面的面积的50％以下的样品的根数(合格品根数)，并且计算30根中的合格品根数的比例(合格品比例)。此外，各样品的接地电极均由インコネル(Inconel)(注册商标)600形成，贵金属端头均由Ir-10Pt合金形成。另外，贵金属端头使用焊接前一端面为1.6mm×1.6mm的长方体形状的材料(即，截面积较大的材料)，使伴随着热膨胀而在贵金属端头和接地电极之间产生的应力差较大。

进一步，样品1～8分别如下构成。即，对于样品1，从接地电极的前端面侧照射光纤激光(样品2～5也同样)，在将熔融部沿贵金属端头的宽度方向均等地分割成三份时，仅在分割成三份的区域中的位于两端的区域的一方使第1熔融部和第2熔融部接触(即，与图6结构相同)。对于样品2，仅在上述分割成三份的区域中的中央的区域使第1熔融部和第2熔融部接触(即，与图8结构相同)，对于样品3，在上述分割成三份的区域中的两端的区域使第1熔融部和第2熔融部接触(即，与图9结构相同)。另外，对于样品4，在上述分割成三份的区域的各区域使第1熔融部和第2熔融部接触(即，与图7结构相同)，对于样品5，在上述三个区域使第1熔融部和第2熔融部接触，同时将第2熔融部的个数增加到五个(即，与图3结构相同)。进一步，对于样品6，除了从接地电极的前端面侧，还从接地电极的一个侧面侧照射光纤激光，从而形成熔融部(即，与图12结构相同)，对于样品7，通过从接地电极的两侧面侧照射光纤激光来形成熔融部(即，与图11结构相同)。此外，样品6、7中，从照射光纤激光的一侧看时，第1熔融部及第2熔融部构成为与样品5的第1熔融部及第2熔融部呈同样的形状。另外，对于比较例的样品8，通过从接地电极的前端面侧照射光纤激光，仅形成第1熔融部，不设置第2熔融部。

表1表示上述试验的试验结果。

[表1]

如表1所示，与相当于比较例的样品8相比，相当于实施例的样品1～7显然分别具有优良的耐剥离性。这由以下等原因引起：通过设置第2熔融部，能够充分吸收难以仅由第1熔融部吸收的、在贵金属端头和接地电极之间产生的较大的应力差。

另外，可知第1熔融部和第2熔融部在上述分割成三份的区域的中央的区域接触的样品(样品2)具有更优良的耐剥离性，进一步，第1熔融部和第2熔融部在两端的区域接触的样品(样品3)具有再更优良的耐剥离性。这由以下等原因引起：通过在中央的区域、两端的区域设置第2熔融部，能够有效地吸收第1熔融部未吸收完的应力差。

另外，确认在分割成三份的各区域的每一个使第1熔融部和第2熔融部接触的样品(样品4、5)、从接地电极的前端面及两侧面中的至少两个面侧照射光纤激光而形成熔融部的样品(样品6、7)具有非常优良的耐剥离性。

根据以上的试验结果，为了提高耐剥离性，优选以具备第1熔融部和与该第1熔融部交叉的第2熔融部的方式构成熔融部。

另外，从进一步提高耐剥离性的观点出发，更优选在上述分割成三份的区域的中央、两端的区域使第1熔融部和第2熔融部接触，再更优选在上述分割成三份的区域的每个区域使第1熔融部和第2熔融部接触。

进而，在进一步提高耐剥离性这一点上，优选从接地电极的前端面及两侧面中的至少两个面侧照射激光束等而形成熔融部。

接下来，利用点径为0.03mm的光纤激光在中心电极焊接贵金属端头，各制造30根相当于实施例的火花塞的样品11～15和相当于比较例的火花塞的样品16，并对各样品进行上述耐剥离性评估试验。此外，在该试验中，用燃烧器加热两分钟以使贵金属端头的温度变为1000℃后，使贵金属端头在一分钟内变为200℃，以此为一个周期。另外，中心电极由インコネル600形成，作为贵金属端头使用由Ir-5Rh合金构成的外径为1.0mm的圆柱状的材料。

此外，样品11～16分别构成如下。即，样品11～16均是在使中心电极及贵金属端头以轴线为中心轴旋转的同时向两者的边界部分照射光纤激光，从而在贵金属端头的周围全部区域形成第1熔融部。在此基础上，对于样品11，仅设置一个与第1熔融部交叉的第2熔融部(即，与图22结构相同)。进一步，对于样品12，设置两个与第1熔融部交叉的第2熔融部(即，与图24结构相同)，对于样品13，在夹着贵金属端头的中心轴的对称位置设置第2熔融部(即，与图21结构相同)。另外，对于样品14，设置三个第2熔融部(即，与图23结构相同)，对于样品15，从贵金属端头的另一端面侧看第2熔融部及贵金属端头时，第2熔融部位于以贵金属端头的中心轴为中心的对称位置，并且在将熔融部的外周面沿其周向均等地分割成三份时，第2熔融部存在于该分割成三份的区域的每一个区域(即，与图26结构相同)。并且，对于相当于比较例的样品16，仅形成第1熔融部，并不设置第2熔融部。

表2表示该试验的试验结果。

[表2]

如表2所示，与相当于比较例的样品16相比，相当于实施例的样品11～15显然分别具有优良的耐剥离性。

另外，确认了通过设置多个第2熔融部而使耐剥离性进一步提高，而夹着贵金属端头的中心轴而设置第2熔融部的样品(样品13)、第2熔融部存在于上述分割成三份的区域的每一个区域的样品(样品15)，与设置相同个数的第2熔融部的样品(样品12、14)相比，耐剥离性更加优良。这是因为，通过在夹着贵金属端头的中心轴的对称位置等设置第2熔融部，而均等地施加到熔融部的较厚部位(第2熔融部存在的部位)，结果，能够更有效地吸收应力差。

根据以上试验结果，与在接地电极接合贵金属端头时相同，在中心电极接合贵金属端头时，为了提高贵金属端头的耐剥离性，也优选使熔融部构成为具备第1熔融部和与该第1熔融部交叉的第2熔融部。

另外，为了进一步提高耐剥离性，更优选从贵金属端头的另一端面侧看时，在以贵金属端头的中心轴为中心的对称位置形成第2熔融部，以位于上述分割成三份的区域的每一个的方式形成第2熔融部。

接下来，为了确认上述第3、第4实施方式所起到的作用效果，进行以下试验。即，各制造20根通过光纤激光向中心电极焊接贵金属端头的、相当于实施例的火花塞的样品21～25和相当于比较例的火花塞的样品26。然后，用燃烧器对各样品加热两分钟以使贵金属端头的温度变为1000℃后，使贵金属端头在一分钟内变为200℃，并以此为1周期，进行1000周期的冷热试验后，使用JIS型冲击试验机，在一个小时内对样品施加冲击。接下来，确认贵金属端头是否从中心电极脱落，并确认各样品中未发生贵金属端头的脱落的根数(端头残存根数)。此外，在该试验中，中心电极由インコネル600形成，作为贵金属端头使用由Ir-10Pt合金构成、外径为0.7mm、高度为1.0mm的圆柱状的材料。进一步，试验时间以外的条件(振动振幅，弹簧的自由长度等)基于JIS B8031的耐冲击性试验的规定。

另外，相当于实施例的样品21～25具有多个横跨中心电极和贵金属端头的一端面的边界的熔融区域，分别如下构成。即，对于样品21，通过从中心电极的外周侧间歇性地照射光纤激光，使其构成为设置有多个沿贵金属端头的中心轴方向延伸的熔融区域(即，与图37结构相同)，在外表面，构成为熔融部的位于贵金属端头和中心电极的边界上的部位的合计长度为上述边界的长度的30％。另外，样品22在与图37结构相同的基础上，在外表面，构成为熔融部的位于上述边界上的部位的合计长度为上述边界的长度的50％。进一步，对于样品23，通过从中心电极的外周侧波状地照射光纤激光，使熔融部的从外表面露出的部位呈波状(即，与图40结构相同)，在外表面，构成为熔融部的位于上述边界上的部位的合计长度为上述边界的长度的30％。另外，样品24在与图40结构相同的基础上，构成为熔融部的位于上述边界上的部位的合计长度为上述边界的长度的50％。进一步，对于样品25，通过向上述边界照射光纤激光来设置相当于第1熔融部的部分，并且通过以与相当于该第1熔融部的部分交叉(换言之，横跨中心电极及贵金属端头的边界)的方式波状地照射光纤激光，熔融部的从外表面露出的部位构成为波状(即，与图30结构相同)。

另一方面，相当于比较例的样品26构成为：通过沿中心电极和贵金属端头的边界照射光纤激光，仅设置相当于第1熔融部的部分。

表3表示该试验的试验结果。

[表3]

如表3所示可知，具有多个横跨中心电极和贵金属端头的边界的熔融区域的样品(样品21～25)的端头残存根数超过10根，具有良好的耐剥离性。这是因为，多个熔融区域呈进入中心电极及贵金属端头双方的形状，从而各熔融区域像楔子那样发挥功能，抑制贵金属端头相对于中心电极的相对偏离运动。

另外，尤其可以确认，在外表面使熔融部的位于贵金属端头和中心电极的边界上的部位的合计长度为上述边界的长度的50％以上的样品(样品22、24)具有与除熔融部之外还具备相当于第1熔融部的部位的样品(样品25)相同程度的非常优良的耐剥离性。

根据上述试验的结果，为了提高耐剥离性，优选使熔融部构成为具有多个横跨贵金属端头的一端面和中心电极的边界的熔融区域。

另外，为了更可靠地发挥耐剥离性的提升效果，在外表面，优选使熔融部的位于贵金属端头和中心电极的边界上的部位的长度为上述边界的长度的三成以上。另外，在进一步提高耐剥离性这一点上，在外表面，优选使熔融部的位于贵金属端头和中心电极的边界上的部位的长度为上述边界的长度的五成以上。

此外，对在中心电极接合贵金属端头的样品进行了上述试验，但对在接地电极接合贵金属端头的火花塞的样品进行同样的试验时，也能够获得同样的结果。

此外，并不限定于上述实施方式的记载内容，例如可以如下地实施。当然，也可以实施下面未例示的其他应用例、变更例。

(a)在上述实施方式中，经由熔融部35(45、55、65)将贵金属端头32(42、52、62)接合到接地电极27及中心电极5的任意一方，但可以如图45所示，经由具有与上述实施方式相同结构的熔融部75、85将贵金属端头72、82接合到接地电极27及中心电极5双方。此时，能够在贵金属端头72、82双方实现优良的耐剥离性。

(b)在上述第1实施方式中，在从接地电极27的被照射了激光束等的面侧看贵金属端头32及熔融部35时，在贵金属端头32的宽度方向全部区域形成第1熔融部351，但可以如图46所示，使第1熔融部351形成为其宽度比贵金属端头32的宽度小。另外，也可以如图47所示，不连续地形成第1熔融部351，而是沿贵金属端头32的周向(宽度方向)间断地形成第1熔融部351。

(c)在上述第1实施方式中，贵金属端头32的一端面的全部区域与接地电极27接合，但可以如图48所示，使熔融部95形成为贵金属端头32的一端面的一部分与接地电极27接合。另外，在上述第2实施方式中，贵金属端头42的一端面的全部区域与中心电极5接合，但也可以构成为贵金属端头42的一端面的一部分与中心电极5接合。然而，为了维持足够的接合强度，优选使贵金属端头32(42)的一端面的一半以上与接地电极27(中心电极5)接合。

(d)在上述第1实施方式中，使沿贵金属端头32的周向的第2熔融部352的外表面的长度为沿贵金属端头32的周向的第1熔融部351的外表面的长度的三成以上，但从进一步提高耐剥离性的观点出发，更优选使第2熔融部352的外表面的长度为第1熔融部351的外表面的长度的五成以上，再更优选为七成以上。

另外，在上述第2实施方式中，未特别规定沿贵金属端头42的周向的第2熔融部452的外表面的长度，但为了进一步提高耐剥离性，优选使该长度为沿贵金属端头42的周向的第1熔融部451的外表面的长度的三成以上(更优选为五成以上。再更优选为七成以上)。

(e)在上述第1、第3实施方式中，在接地电极27的内侧面27I接合贵金属端头32(52)，但可以如图49所示，经由熔融部105在接地电极27的前端面27F接合贵金属端头102。

(f)在上述第1实施方式中，使第1熔融部351的最大厚度T_MAX为0.3mm以下，但也可以使第1熔融部351的最大厚度T_MAX为0.3mm以上。

(g)在上述实施方式中，使工具卡合部19的截面为六边形，但对于工具卡合部19的形状，并不限定于此种形状。例如可以为Bi-HEX(变形12边形)形状〔ISO22977：2005(E)〕等。

符号说明

1   火花塞

2   绝缘子(绝缘体)

3   主体配件

5   中心电极

27   接地电极

27F   (接地电极的)前端面

27I   (接地电极的)内侧面

27S1、27S2   (接地电极的)侧面

32、42、52、62   贵金属端头

32F、42F   (贵金属端头的)另一端面

35、45、55、65   熔融部

351、451   第1熔融部

352、452   第2熔融部

552、652   熔融区域

CL1   轴线

CL2、CL3、CL4、CL5   (贵金属端头的)中心轴

Claims (14)

1.一种火花塞，具备：

棒状的中心电极，在轴线方向延伸；

筒状的绝缘体，设置于上述中心电极的外周；

筒状的主体配件，设置于上述绝缘体的外周；

接地电极，基端焊接在上述主体配件上，前端与上述中心电极相对；以及

柱体的贵金属端头，由贵金属合金形成，并且设置于上述中心电极及上述接地电极的至少一方的对象部分，

上述贵金属端头的自身的一端面侧经由通过从自身的侧面侧照射激光束或电子束而形成的熔融部，与上述对象部分接合，所述火花塞的特征在于，

上述熔融部具备：

第1熔融部，通过沿上述贵金属端头的周向，向上述贵金属端头的上述一端面和上述对象部分的边界部位照射激光束或电子束而形成；和

第2熔融部，通过从形成上述第1熔融部时被照射激光束或电子束的一侧照射激光束或电子束而形成，与上述第1熔融部交叉，

沿上述贵金属端头的中心轴的上述第2熔融部的厚度比沿上述中心轴的上述第1熔融部的厚度大。

2.根据权利要求1所述的火花塞，其特征在于，

上述贵金属端头至少与上述接地电极的内侧面接合，并且从上述接地电极的前端面及两侧面中的至少一面侧照射上述激光束或电子束，从而形成上述熔融部，

从上述接地电极的被照射上述激光束或电子束的面侧看上述贵金属端头及上述熔融部时，

在将上述熔融部的位于上述接地电极和上述贵金属端头之间的部位沿上述贵金属端头的宽度方向均等地分割成三个区域时，上述第1熔融部和上述第2熔融部在上述分割成三份的区域中的至少中央的区域接触。

3.根据权利要求1或2所述的火花塞，其特征在于，

上述贵金属端头至少与上述接地电极接合，并且从上述接地电极的前端面及两侧面中的至少一面侧照射上述激光束或电子束，从而形成上述熔融部，

从上述接地电极的被照射上述激光束或电子束的面侧看上述贵金属端头及上述熔融部时，

在将上述熔融部的位于上述接地电极和上述贵金属端头之间的部位沿上述贵金属端头的宽度方向均等地分割成三个区域时，上述第1熔融部和上述第2熔融部在上述分割成三份的区域中的至少两端的区域接触。

4.根据权利要求1或2所述的火花塞，其特征在于，

上述贵金属端头至少与上述接地电极接合，

并且，从上述接地电极的前端面及两侧面侧分别照射上述激光束或电子束，从而在上述接地电极的前端面侧及两侧面侧分别形成上述第2熔融部。

5.根据权利要求1或2所述的火花塞，其特征在于，

上述贵金属端头至少与上述接地电极接合，

并且，形成多个上述第2熔融部，

从上述贵金属端头的另一端面侧看时，上述第2熔融部形成于夹着上述贵金属端头的中心轴的对称位置。

6.根据权利要求1或2所述的火花塞，其特征在于，

上述贵金属端头至少与上述接地电极接合，

并且，形成多个上述第2熔融部，

从上述贵金属端头的另一端面侧看时，上述第2熔融部形成于夹着沿上述接地电极的长度方向延伸并且通过上述贵金属端头的中心轴的直线的对称位置。

7.根据权利要求1或2所述的火花塞，其特征在于，

上述贵金属端头至少与上述接地电极接合，

并且，形成多个上述第2熔融部，

从上述贵金属端头的另一端面侧看时，上述第2熔融部形成于夹着沿与上述接地电极的长度方向正交的方向延伸并通过上述贵金属端头的中心轴的直线的对称位置。

8.根据权利要求1所述的火花塞，其特征在于，

上述贵金属端头至少与上述中心电极接合，

上述第1熔融部形成于上述贵金属端头的周围全周，

并且，形成多个上述第2熔融部，

从上述贵金属端头的另一端面侧看时，上述第2熔融部形成于以上述贵金属端头的中心轴为中心的对称位置。

9.根据权利要求8所述的火花塞，其特征在于，

在将上述熔融部的外周面沿其周向均等地分割成三个区域时，上述第2熔融部存在于上述分割成三份的各区域的每一个区域。

10.根据权利要求1所述的火花塞，其特征在于，

沿上述贵金属端头的中心轴的上述第1熔融部的最大厚度为0.3mm以下。

11.根据权利要求1所述的火花塞，其特征在于，

沿上述贵金属端头的周向的上述第2熔融部的外表面的长度为沿上述贵金属端头的周向的上述第1熔融部的外表面的长度的三成以上。

12.根据权利要求1所述的火花塞，其特征在于，

沿上述贵金属端头的周向的上述第2熔融部的外表面的长度为沿上述贵金属端头的周向的上述第1熔融部的外表面的长度的五成以上。

13.根据权利要求1所述的火花塞，其特征在于，

沿上述贵金属端头的周向的上述第2熔融部的外表面的长度为沿上述贵金属端头的周向的上述第1熔融部的外表面的长度的七成以上。

14.根据权利要求1所述的火花塞，其特征在于，

在沿上述贵金属端头的中心轴将上述贵金属端头及上述熔融部投影到与上述中心轴正交的面的投影面中，

相对于上述贵金属端头投影而成的区域，上述贵金属端头和上述熔融部重叠的区域所占的比例为50％以上。