JP2001210447A

JP2001210447A - 内燃機関用スパークプラグ

Info

Publication number: JP2001210447A
Application number: JP35976799A
Authority: JP
Inventors: Keiji Kano; 啓二金生; Koen Hori; 恒円堀
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1998-12-21
Filing date: 1999-12-17
Publication date: 2001-08-03
Anticipated expiration: 2019-12-17
Also published as: JP4092837B2

Abstract

(57)【要約】【課題】Ｉｒを主成分とするＩｒ合金を火花放電部電
極材として接地電極に溶接してなる内燃機関用スパーク
プラグにおいて、該火花放電部電極材の脱落を防止し、
プラグの長寿命化を図る。【解決手段】中心電極３０は、その先端部３１を露出
させた状態で取付金具１０内部に絶縁保持されている。
接地電極４０は、中心電極３０の先端部３１の側方にて
取付金具１０の一端面１２に固定されたＮｉ基合金から
なる母材４１と、該母材３１内部に挿入されレーザ溶接
されたＩｒを５０重量％以上含むＩｒ合金部材４２とを
備える。Ｉｒ合金部材４２の先端部４３は、中心電極３
０の先端部３１に対向するように母材４１から延び、中
心電極３０の先端部３１との対向部に放電ギャップ５０
を形成しており、Ｉｒ合金部材４２と母材４１との溶融
部４５は放電ギャップ５０から離れた位置にある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コージェネレーシ
ョン、ガス圧送用ポンプ、自動車等に適用され、Ｉｒを
主成分とするＩｒ合金を火花放電部電極材として接地電
極に溶接してなる内燃機関用スパークプラグに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、この種のスパークプラグは、取
付金具内に絶縁体を介して絶縁保持された中心電極と、
取付金具に接合された接地電極とを備える。そして、中
心電極の絶縁体から露出した部分と接地電極とを対向さ
せ、この対向部（火花放電部）に、火花放電が行われる
放電ギャップを形成する。さらに、プラグの長寿命、高
性能化のために、接地電極（通常Ｎｉ基合金）の放電ギ
ャップ部分に火花放電部電極材としてのＰｔ（白金）合
金を溶接することが行われている。

【０００３】しかしながら、Ｐｔ合金では、将来のより
厳しいエンジン仕様に対し、耐消耗性の不足が予想され
る。そこで、近年、Ｐｔ合金よりも高融点であるＩｒ
（イリジウム）を主成分とするＩｒ合金の使用が検討さ
れており、例えば、特開平８−２９８１７８号公報に
は、Ｉｒ合金チップを上記火花放電部電極材として用い
たものが提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、Ｉｒを主成
分とするＩｒ合金即ちＩｒ量が５０重量％以上のＩｒ合
金おいては、Ｎｉ（ニッケル）基合金からなる接地電極
に接合するには、抵抗溶接では接合力が弱く、レーザ溶
接等を用いて確実にＮｉとＩｒとの合金を主成分とする
溶融部を形成する必要がある。

【０００５】しかし、上記従来の構成では、ＮｉとＩｒ
とが溶融しあって形成される溶融部は火花放電部近傍に
存在するとともに、当然ながら火花放電部電極材として
のＩｒ合金チップよりもＩｒの量が少ない。そのため、
該溶融部は火花消耗性が悪く、放電によって消耗してし
まい、Ｉｒ合金チップが接地電極から脱落してしまうと
いう問題が生じる。

【０００６】本発明は上記問題に鑑み、Ｉｒを主成分と
するＩｒ合金を火花放電部電極材として接地電極に溶接
してなる内燃機関用スパークプラグにおいて、該火花放
電部電極材の脱落を防止し、プラグの長寿命化を図るこ
とを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、Ｉｒを主成分
とするＩｒ合金と接地電極との溶融部を、火花放電部近
傍に存在させない、即ち、火花放電部において接地電極
側をＩｒを主成分とするＩｒ合金のみで構成することに
着目し、Ｉｒ合金とこれを溶接する接地電極母材との配
置関係等について鋭意検討した結果、なされたものであ
る。

【０００８】即ち、請求項１記載のスパークプラグは、
中心電極（３０）と、該中心電極の先端部（３１）を露
出させた状態で該中心電極を絶縁保持する取付金具（１
０）と、Ｎｉ基合金からなる母材（４１）及び該母材に
溶接により固定されたＩｒを５０重量％以上含むＩｒ合
金部材（４２）を有する接地電極（４０）とを備え、該
母材を該中心電極の先端部の側方側にて該取付金具に固
定し、該Ｉｒ合金部材を、その先端部（４３）が該中心
電極の先端部に対向するように該母材の先端部（４１
ａ）から径方向へ延びたものとし、該Ｉｒ合金部材の先
端部と該中心電極の先端部との対向部に放電ギャップ
（５０）を形成するようにしたことを特徴としている。

【０００９】本発明によれば、溶接によるＩｒ合金部材
と母材との溶融部が、放電ギャップの延長線上およびそ
の近傍に存在することが無いから、火花消耗によって火
花放電部電極材としてのＩｒ合金部材が脱落するのを防
止し、プラグの長寿命化を図ることができる。

【００１０】また、請求項２記載のスパークプラグは、
Ｉｒ合金部材（４２）を、母材（４１）に対して溶接に
よって互いに溶け込み合った溶融部（４５）を形成して
固定したものとしたことを特徴とするものである。この
ような溶融部を形成する方法としては、レーザ溶接、プ
ラズマ溶接及びアルゴン溶接等のいずれか１種を用いる
ことができる。

【００１１】また、請求項２及び請求項３記載の発明に
ついて、更に溶融部の形状、寸法等の検討をすすめた結
果、請求項４及び請求項５記載の発明を実験的に見出す
に至った。即ち、請求項４記載の発明では、Ｎｉ基合金
からなる母材（４１）とＩｒ合金部材（４２）との溶融
部（４５）において、該溶融部の該Ｉｒ合金部材の内部
への溶け込み深さＤを、０．２ｍｍ以上としたことを特
徴としている。それによって、該母材と該Ｉｒ合金部材
との固定強度を安定して良好に維持でき、本発明の目的
をより高いレベルで実現できる。

【００１２】さらに、請求項５記載の発明のように、溶
融部（４５）がＩｒ合金部材（４２）を貫通していない
構成とすることにより、いっそう良好な母材とＩｒ合金
部材との固定強度を確保できる。

【００１３】また、請求項６記載の発明では、請求項２
〜請求項５のスパークプラグにおける前記溶融部（４
５）において、該溶融部と中心電極（３０）の先端部
（３１）との最短距離Ｌを、該放電ギャップの間隔Ｇよ
りも大きくしたことを特徴としている。

【００１４】スパークプラグはその機能上、当然放電ギ
ャップのみにおいて放電（飛び火）しなければならず、
それ以外の部位で放電が発生することは好ましくない。
また、放電は部材間の間隔（距離）が小さいと発生しや
すく、大きいと発生しにくい。従って、上記最短距離Ｌ
を放電ギャップの間隔Ｇよりも大きくすれば、溶融部と
中心電極の先端部との間の放電を抑制し、溶融部の消耗
を抑制できる。

【００１５】また、上記の最短距離Ｌと間隔Ｇとを種々
変えた場合について実験検討した結果、請求項７の発明
のように、上記最短距離Ｌを放電ギャップの間隔Ｇより
も０．２ｍｍ以上大きくすれば、ほぼ放電ギャップのみ
で放電が起こり、溶融部と中心電極の先端部との間の余
分な放電を確実に防止できることを見出した。

【００１６】また、請求項８記載の発明は母材とＩｒ合
金部材との固定構造の具体的手段を提供するものである
が、Ｉｒ合金部材（４２）の一部を母材（４１）に挿入
した上、該挿入部分にて溶接するようにしているから、
より強固な固定構造とできる。また、Ｉｒ合金部材（４
２）は、請求項９記載の発明のようなＩｒを５０重量％
以上（好ましくは７０重量％以上）含んだものにでき
る。

【００１７】また、請求項１０記載の発明は、筒形状の
取付金具（１０）における中心電極（３０）の露出側の
一端面に母材（４１）を固定する構造であって、該一端
面がＩｒ合金部材（４２）が延びる方向と略平行な面と
なっており、該一端面のうち該中心電極寄りの少なくと
も接地電極（４０）が取り付けられた端部に逃げ角（１
３）を施し、該逃げ角の寸法Ｃを０ｍｍよりも大きく
２．０ｍｍ以下の範囲としたことを特徴としている。

【００１８】例えば、スパークプラグをコージェネレー
ション、ガス圧送用ポンプに使用する場合、火花消耗に
より増加したギャップを定期的に初期ギャップに戻す必
要がある。その場合、本発明においては、接地電極の母
材が逃げ角部分の傾斜面に沿って曲がりやすくなってい
るため、母材を固定部分と反対側から押圧することで、
簡単にＩｒ合金部材の先端部を中心電極の先端部に近づ
けることができ、増加した放電ギャップを狭くすること
ができる。

【００１９】ここで、逃げ角の寸法Ｃが０ｍｍよりも大
きければギャップ調整が比較的容易に達成でき、また、
寸法Ｃが２．０ｍｍ以上であると母材（４１）を接合す
る場所が小さくなるため、２．０ｍｍ以下が望ましい。

【００２０】また、請求項１１記載の発明では、母材
（４１）と取付金具（１０）との間に、中間部材（６
０）を介在させたことを特徴としており、これにより該
取付金具を加工することなくギャップ調整が容易にでき
る。

【００２１】また、請求項１２以下の発明は、上記請求
項１０及び請求項１１記載の発明の効果である放電ギャ
ップ調整を容易に行うことを目的としてなされたもので
ある。まず、請求項１２記載の発明では、中心電極（３
０）と、該中心電極の一端を保持する取付金具（１０）
と、一方が該取付金具の端部に取り付けられ、他方が該
中心電極との対向部にて放電ギャップ（５０）が形成さ
れる略直棒形状の接地電極（４０）とを備え、少なくと
も該接地電極が取り付けられた該取付金具の端部（１
２）に、該端部を取付金具の内周面側に逃げ角（１３）
を形成したことを特徴としている。

【００２２】本発明は、上記請求項１０の発明と同様
に、火花消耗により増加したギャップを定期的に初期ギ
ャップに戻すときにギャップ調整をし易くすることを目
的としたもので、取付金具の端部のうち接地電極が取り
付けられた部位において、取付金具の内周面側に逃げ角
を形成している。そのため、略直棒形状の接地電極を逃
げ角の傾斜面に沿って曲がりやすくでき、接地電極を取
付金具の固定部分とは反対側から押圧することで、簡単
に接地電極の他方側を中心電極との対向部に近づけるこ
とができ、増加した放電ギャップを容易に調整できる。

【００２３】ここで、請求項１３の発明のように、逃げ
角（１３）の寸法Ｃは０ｍｍよりも大きく２ｍｍ以下で
あることが好ましい。これは、逃げ角の形成により請求
項１２の発明の効果を奏するとともに、該逃げ角寸法が
２ｍｍよりも大であると接地電極と取付金具との接合面
積が小さくなる等、接合信頼性が確保しにくくなるため
である。また、請求項１４記載の発明は、請求項１２ま
たは請求項１３に記載の内燃機関用スパークプラグに用
いて好適な接地電極（４０）の具体的構成を提供するも
のである。

【００２４】また、請求項１５記載の発明は、中心電極
（３０）と、該中心電極の一端を保持する取付金具（１
０）と、一方が該取付金具の端部に介在部材（６０）を
介して取り付けられ、他方が該中心電極との対向部にて
放電ギャップ（５０）が形成される略直棒形状の接地電
極（４０）とからなることを特徴とする内燃機関用スパ
ークプラグを提供するものである。

【００２５】本発明によれば、接地電極と取付金具との
間に介在する介在部材の材質や形状等を調整すること
で、接地電極に圧力をかけて介在部材を厚み方向に変形
させることができるため、請求項１１の発明と同様に、
取付金具を加工することなく、簡単に接地電極を中心電
極との対向部に近づけることができ、増加した放電ギャ
ップを容易に調整できる。

【００２６】ここで、請求項１６の発明のように、介在
部材（６０）におけるその厚み方向と直交する断面の面
積Ｓ２が、３．０ｍｍ²以上８．０ｍｍ²以下であること
が好ましい。これは、該面積Ｓ２が３．０ｍｍ²未満だ
と、介在部材自体が細すぎて（接地電極の熱引けが悪く
なり）スパークプラグにおける電極温度が高くなり、ま
た、８．０ｍｍ²よりも大であると、取付金具との接合
面積が大きすぎて接合が困難となるためである。

【００２７】また、請求項１７の発明のように、介在部
材（６０）の厚みＬ２が、０．５ｍｍ以上３．０ｍｍ以
下であることが好ましい。これは、該厚みＬ２が０．５
ｍｍ未満であると、介在部材自身が厚み方向に変形しに
くく、また、３．０ｍｍよりも大であると、接地電極の
燃焼室側への突き出し長さが大きくなり耐熱性確保の点
から好ましくないためである。

【００２８】また、請求項１８の発明では、介在部材
（６０）を、厚み方向と直交する断面が接地電極（４
０）の長手方向に短辺、該接地電極の長手方向と直交す
る方向に長辺を有する長方形である四角柱部材としてい
るから、接地電極自体の変形も容易とできる。さらに、
本発明では、該短辺の長さａ２を２．０ｍｍ以下、該長
辺の長さｂ２を４．０ｍｍ以下としている。これは、こ
れら長さａ２、ｂ２がこの範囲から外れると、介在部材
が大きくなり取付金具に搭載しにくくなるためである。

【００２９】また、請求項１９の発明のように、介在部
材（６０）を、引張り強さが３５０Ｎ／ｍｍ²以上１３
００Ｎ／ｍｍ²以下のＮｉ基合金もしくはＦｅ基合金よ
りなるものとすることが好ましい。これにより、請求項
１５〜請求項１８の内燃機関用スパークプラグにおける
効果を適切に発揮できる。

【００３０】また、請求項２０の発明では、中心電極
（３０）と、該中心電極の一端を保持する取付金具（１
０）と、一方が該取付金具の端部（１２）に取り付けら
れ、他方が該中心電極との対向部にて放電ギャップ（５
０）が形成される略直棒形状の接地電極（４０）とを備
え、少なくとも該接地電極の一部に、溝部（７０）を形
成したことを特徴とする内燃機関用スパークプラグを提
供するものである。

【００３１】本発明によれば、接地電極の長手方向と直
交する断面において、溝部形成部は他の部位に比べて断
面積を小さくできる。そのため、接地電極は溝部を中心
に曲がりやすくなり、接地電極を取付金具の固定部分と
は反対側から押圧することで、簡単に接地電極の他方側
を中心電極との対向部に近づけることができ、増加した
放電ギャップを容易に調整できる。

【００３２】また、請求項２１の発明では、溝部（７
０）を、少なくとも接地電極（４０）の厚み方向に溝を
掘るように形成したことを特徴としており、接地電極を
厚み方向、即ち、中心電極に向かう方向に曲げやすくで
きる。つまり、接地電極の幅方向に溝を掘るよりも、厚
み方向に形成した方が、放電ギャップを調整すべく接地
電極を所望の方向に曲げやすくできる。

【００３３】また、請求項２２の発明のように、接地電
極（４０）の長手方向と直交する断面のうち溝部（７
０）における面積Ｓ３は、２．０ｍｍ²以上であること
が好ましい。これは、該面積Ｓ３が２．０ｍｍ²未満で
あると、溝部が細すぎて接地電極の熱引けが悪くなり、
電極温度が高くなるためである。

【００３４】また、請求項２３の発明のように、溝部
（７０）の幅Ｐは、０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下であ
ることが好ましい。これは、該幅Ｐが０．５ｍｍ未満で
あると接地電極が曲げにくくなり、２．０ｍｍよりも大
きいと、細い部分である溝部が長すぎて接地電極の熱引
けが悪くなり、電極温度が高くなるためである。

【００３５】また、接地電極をより曲げやすいものとす
るためには、請求項２４の発明のように、溝部（７０）
は、少なくとも接地電極（４０）の他方側先端より３．
０ｍｍ以上離れていることが好ましい。また、請求項２
０〜請求項２４記載の接地電極（４０）においては、請
求項２５の発明のように、引張り強さが３５０Ｎ／ｍｍ
²以上１４００Ｎ／ｍｍ²以下のＮｉ基合金もしくはＦｅ
基合金よりなるものを好適に用いることができる。

【００３６】なお、上記した括弧内の符号は、後述する
実施形態記載の具体的手段との対応関係を示す一例であ
る。

【００３７】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図に示す実施形態
について説明する。本実施形態は、例えばコージェネレ
ーションにおける発電機のガスエンジン用のスパークプ
ラグとして用いられる。図１に本実施形態に係るスパー
クプラグ１００の全体構成を示す半断面図を示し、図２
に図１中の丸で囲んだＡ部分の詳細を示す拡大断面図を
示す。なお、図２中、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図で
ある。

【００３８】スパークプラグ１００は、円筒形状の取付
金具（ハウジング）１０を有しており、この取付金具１
０は、図示しないエンジンブロックに固定するための取
付ネジ部１１を備えている。取付金具１０の内部には、
アルミナセラミック（Ａｌ₂Ｏ₃）等からなる絶縁体２０
が固定されており、この絶縁体２０の先端部２１は、取
付金具１０の一端面（端部）１２から露出するように設
けられている。

【００３９】中心電極３０は絶縁体２０の軸孔２２に固
定され、絶縁体２０を介して取付金具１０に絶縁保持さ
れており、中心電極３０の先端部３１は絶縁体２０の先
端部２１から露出するように設けられている。図２に示
す様に、この中心電極３０は、内材がＣｕ等の熱伝導性
に優れた金属材料、外材がＮｉ基合金等の耐熱性および
耐食性に優れた金属材料により構成された円柱体をなす
本体３２と、この本体３２に溶接固定された上記先端部
３１としての円板状のＩｒ合金チップ３１ａから構成さ
れる。

【００４０】接地電極４０は、Ｎｉ基合金からなる母材
４１、及び該母材４１に溶接により固定されたＩｒを５
０重量％以上含む柱状のＩｒ合金部材４２を有し、全体
として略直棒形状をなす。母材４１は、中心電極３０の
先端部３１の側方側にて取付金具１０の一端面１２に支
持固定され、Ｉｒ合金部材４２は、その先端部４３が中
心電極３０の先端部３１に対向するように母材４１の先
端部４１ａからプラグの径方向へ延びており、Ｉｒ合金
部材４２の先端部４３と中心電極３０の先端部３１との
対向部に放電ギャップ５０が形成されている。

【００４１】ここで、図２に示す例では、母材４１は矩
形ブロック状をなし、Ｉｒ合金部材４２は四角柱形状を
なしている。また、母材４１が固定された取付金具１０
の一端面１２はＩｒ合金部材４２が延びる方向と略平行
な面となっており、該一端面１２のうち中心電極３０寄
りの端部、即ち取付金具１０の内径側端部には、逃げ角
（テーパ部）１３が施されている。

【００４２】また、Ｉｒ合金部材４２は、先端部４３と
は反対側の端部が母材４１に形成された挿入穴４４に挿
入され、この挿入部分にてレーザ溶接されることにより
固定されている。そして、母材４１とＩｒ合金部材４２
との溶接部において、これら両材４１、４２が互いに溶
け込み合った溶融部４５が、母材４１の外表面からＩｒ
合金部材４２の内部に渡って形成されており、両材４
１、４２の接合を確保している。なお、溶融部４５の形
状は、切断面を金属顕微鏡等で観察することで知ること
ができる。

【００４３】ここで、中心電極３０の先端部３１として
のＩｒ合金チップ３１ａは、耐消耗性向上のために、接
地電極４０のＩｒ合金部材４２と同様、Ｉｒを５０重量
％以上（好ましくは７０重量％以上）含むＩｒ合金より
なる。なお、中心電極３０において本体３２とＩｒ合金
チップ３１ａとの溶接部分は絶縁体２０により被覆され
ているため、この溶接部分においては、上述の接地電極
に起こるような放電による消耗の問題は生じない。

【００４４】また、上記中心電極３０における本体３２
の外材及び接地電極４０の母材４１に用いられるＮｉ基
合金としては、例えば、インコネル（登録商標）を採用
できる。また、接地電極４０において、Ｉｒを主成分と
するＩｒ合金よりなるＩｒ合金部材４２としては、５０
重量％以上のＩｒに対してＲｈ（ロジウム）、Ｐｔ、Ｒ
ｕ（ルテニウム）、Ｐｄ（パラジウム）およびＷ（タン
グステン）のうち少なくとも１種が添加されているもの
を採用できる。例えば、Ｉｒ−１０Ｒｈ合金（Ｉｒが９
０重量％、Ｒｈが１０重量％のもの）を採用できる。

【００４５】次に、本実施形態にかかるスパークプラグ
の製造方法について、接地電極の製造方法を中心に説明
するが、他の部分の製造工程については、周知であるた
め説明を省略する。なお、図３〜図５は、スパークプラ
グ１００の製造方法を示す工程図であり、図５（ａ）〜
（ｃ）では、図２（ｂ）に対応した断面にて、各工程中
の状態を模式的に示してある。

【００４６】まず、図３（ａ）及び（ｂ）に示すカップ
作製工程を行う。ここで（ｂ）は（ａ）中のＣ−Ｃ断面
図である。予め冷間鍛造等により加工されたインコネル
（商標名）よりなるカップ１００を作製する。このカッ
プ１００は、最終的に母材４１となるもので、一端が開
口部１０１、他端が閉塞した底部１０２を形成する円筒
形のカップ部を有する。カップ１００における各部寸法
は、例えば、外径ｄ１がφ３．５ｍｍ、内径ｄ２がφ
２．２ｍｍ、カップ部の深さｄ３が１．５ｍｍ、カップ
１００の全長ｄ４が５．５ｍｍとできる。

【００４７】次に、図３（ｃ）及び（ｄ）に示すプレス
工程を行う。ここで（ｄ）は（ｃ）中のＤ−Ｄ断面図で
ある。即ち、上記カップ１００をプレス（例えば１．０
ｔｏｎ）し、カップ部の深さｄ３及び全長ｄ４を変えず
に、楕円筒形とする。プレス後のカップ１００における
各部寸法は、例えば、長径方向における外径ｄ５が４．
５ｍｍ、内径ｄ６が３．０ｍｍ、短径方向における外径
ｄ７が２．５ｍｍ、内径ｄ８が１．２ｍｍとできる。

【００４８】次に、プレス後のカップ１００を真空中で
焼鈍する（真空焼鈍工程）。例えば１０００℃で３時
間、焼鈍する。次に、図４（ａ）に示すＩｒ合金部材挿
入工程を行う。焼鈍後のカップ１００のカップ部に、開
口部１０１側からＩｒ合金部材４２を挿入するのである
が、上記寸法例のカップ１００に対しては、例えば、幅
２．５ｍｍ、厚さ１．０ｍｍ、長さ５．０ｍｍの四角柱
形状のＩｒ合金部材４２を挿入する。

【００４９】そして、図４（ｂ）に示すかしめ工程にお
いては、Ｉｒ合金部材４２が挿入されたカップ１００
を、図４（ｂ）中の実線及び破線の白抜き矢印に示す様
に、両側又は全周方向からかしめ、Ｉｒ合金部材４２と
カップ１００とを固定する。

【００５０】次に、図４（ｃ）及び（ｄ）に示すレーザ
溶接工程を行う。ここで（ｄ）は（ｃ）中の下方（矢印
Ｅ方向）から見た図である。レーザ溶接は、上記かしめ
工程と同様、図４（ｃ）中の実線及び破線の白抜き矢印
に示す様に、両側又は全周方向から行う。ここで、レー
ザ溶接条件は、例えば、エネルギーが３３Ｊ（パルス幅
が１５ｍｓｅｃ、充電電圧が３６０Ｖ）、デフォーカス
が＋２ｍｍ（つまりレーザの焦点が照射面よりも２ｍｍ
奥にある）、レーザのビーム径がφ０．４ｍｍとでき
る。このような条件にて照射することにより、上記溶融
部４５が形成され、単体としての接地電極４０が形成さ
れる。

【００５１】続いて、図５（ａ）に示す様に、この接地
電極４０における母材４１（つまりカップ１００）を、
取付金具１０の一端面１２に抵抗溶接等により溶接し、
固定する（接地電極取付工程）。その後、Ｉｒ合金部材
４２先端部４３が中心電極３０の先端部３１に対向する
ように、取付金具１０を、中心電極３０が設けられた絶
縁体２０に組付ける（図５（ｂ）参照、組付工程）。

【００５２】その後、図５（ｃ）に示す様に、接地電極
４０の母材４１を押圧することにより、Ｉｒ合金部材４
２の先端部４３と中心電極３０の先端部３１との間の放
電ギャップ５０の間隔を調整する（ギャップ調整工
程）。こうしてスパークプラグ１００が完成する。

【００５３】ところで、本実施形態のスパークプラグ１
００によれば、Ｉｒ合金部材４２と母材４１との溶融部
４５が、放電ギャップ５０の側方の離れた位置にあり、
放電ギャップ５０の延長線上およびその近傍に存在する
ことが無いから、火花消耗によって火花放電部電極材と
してのＩｒ合金部材４２が脱落するのを防止し、プラグ
の長寿命化を図ることができる。

【００５４】次に、本実施形態の特徴的部分について、
より詳細に述べる。本実施形態では、図２に示す溶融部
４５と中心電極３０の先端部３１との最短距離Ｌを、放
電ギャップ５０の間隔Ｇよりも大きくしたことを特徴と
している。これは、これら寸法Ｌ、Ｇを種々変えた場合
について実験検討した結果得られた知見を根拠とするも
のである。その一検討例を図６に示す。

【００５５】図６（ｂ）及び（ｃ）に示す様に、本実施
形態のスパークプラグとして、溶融部４５が放電ギャッ
プ５０に面している構成のものについて検討した。図６
（ｂ）に示すものは、Ｉｒ合金部材４２を、母材４１に
形成された挿入穴４４に挿入し、母材４１の先端部にお
ける母材４１とＩｒ合金部材４２との界面をレーザ溶接
することにより、溶融部４５を形成したものである。ま
た、図６（ｃ）に示すものは、Ｉｒ合金部材４２を母材
４１の先端部に接触させた状態で、両部材４１、４２の
界面をレーザ溶接することにより、溶融部４５を形成し
たものである。

【００５６】ここで、接地電極４０のＩｒ合金部材４
２、及び中心電極３０の先端部３１としてＩｒ−１０Ｒ
ｈ合金を採用した。そして、放電ギャップ５０の間隔Ｇ
が０．３ｍｍ〜０．８ｍｍの範囲において、上記最短距
離Ｌ（寸法Ｌ）を変えたものについて、接地電極４０の
溶融部４５への飛火頻度（溶融部飛火頻度）を測定し
た。該測定は、チャンバにプラグを取付け、ゲージ圧
０．６ＭＰａに加圧し、火花放電させることにより行っ
た。寸法Ｌ（ｍｍ）と溶融部飛火頻度（％）との関係を
図６（ａ）に示す。

【００５７】本発明者等の検討によれば、スパークプラ
グ１００においては、溶融部４５への飛火が２０％以内
となるように、溶融部４５と中心電極３０の先端部３１
との間の放電を抑制すれば、溶融部４５の消耗を抑制で
きる。図６（ａ）から、上記最短距離Ｌ（寸法Ｌ）が放
電ギャップの間隔Ｇよりも大きければ、溶融部飛火頻度
を２０％以内に抑制できている。

【００５８】また、図６（ａ）からわかるように、間隔
Ｇ＝０．３ｍｍのとき寸法Ｌが０．５ｍｍ以上であれ
ば、全て放電ギャップ５０で飛火する。また、間隔Ｇ＝
０．５ｍｍのとき寸法Ｌが０．７ｍｍ以上、間隔Ｇ＝
０．８ｍｍのとき寸法Ｌが１．０ｍｍ以上であれば、全
て放電ギャップ５０で飛火し、溶融部４５へ飛火するこ
とはない。従って、より好ましくは、Ｌ≧Ｇ＋０．２
（ｍｍ）であり、それによって、放電ギャップ５０のみ
で良好に放電が起こり、溶融部４５と中心電極３０の先
端部３１との間の余分な放電を確実に防止できる。

【００５９】なお、上記したＬ＞Ｇ及びＬ≧Ｇ＋０．２
（ｍｍ）の関係は、図２に示す様に、直接溶融部４５が
放電ギャップ５０に面していない場合であっても、確保
しておくことが好ましい。これは、図２において、中心
電極３０の先端部３１とこれに近接する母材４１との間
で放電が発生した場合、母材４１が消耗し、やがて溶融
部４５が放電ギャップ５０に面して露出する可能性があ
るためである。実際に、図２に示す構成に対して、上記
最短距離Ｌと間隔Ｇとの関係を適用したところ、溶融部
４５と中心電極３０の先端部３１との間の余分な放電を
防止できることが確認できた。

【００６０】また、本実施形態では、図７に示す溶融部
４５のＩｒ合金部材４２内部への溶け込み深さＤを、
０．２ｍｍ以上とし、且つ溶融部４５がＩｒ合金部材４
２を貫通していない構成としたことを特徴としている。
なお、図７は図２（ｂ）に対応した断面図であり、溶融
部４５が貫通していないとは、図２（ｂ）及び図７に示
す様に、対向して位置する溶融部４５が互いにつながっ
ていないことである。

【００６１】この特徴点は、Ｉｒ合金部材４２を母材４
１との接合性をより高いレベルにて確保するために、レ
ーザ溶接の最適化を進めた結果、見出されたものであ
る。次に、その一検討例を図８に示すが、この検討例に
用いたスパークプラグ１００の接地電極４０（母材：イ
ンコネル（登録商標）、Ｉｒ合金部材：Ｉｒ−１０Ｒｈ
合金）においては、溶接点数は片側３点ずつ計６点と
し、溶け込み深さＤを変えたものを用意した。また、溶
け込み深さＤ方向におけるＩｒ合金部材４２の厚さＴは
１．０ｍｍとした。

【００６２】図８は、溶け込み深さＤの異なる（Ｄが
０．１〜０．６ｍｍ）スパークプラグ１００について耐
久テストを行い、耐久後の引っ張り強度（ｋｇ）と溶け
込み深さＤ（ｍｍ）との関係を表すグラフである。耐久
テストは、６気筒２０００ｃｃエンジンで実施し、アイ
ドル１分保持とスロットル全開（６０００ｒｐｍ）１分
保持の繰り返しを１００時間行うという運転条件で行っ
た。ここで、耐久後の引っ張り強度が１５０ｋｇ以上で
あれば、高レベルな接合性を確保したとする。

【００６３】図８からわかるように、溶け込み深さＤが
小さいと引っ張り強度のレベルは低く、溶け込み深さＤ
が０．２ｍｍ以上で高レベルな接合性が確保できる。ま
た、図７に示す様に、両側の溶融部４５が対向して位置
する場合、溶け込み深さＤが０．５ｍｍで溶融部４５の
先端がつながる、即ち溶融部４５がＩｒ合金部材４２を
貫通するが、その場合強度が大きく低下してしまうこと
もわかった。

【００６４】また、溶け込み深さＤを、０．２ｍｍ以上
とし、且つ溶融部４５が貫通していない構成としては、
図９に示す構成であっても適用可能である。図９は、母
材４１の両側に配置された溶融部４５が互い違いになっ
ており、互いに対向していない構成である。この構成と
したスパークプラグについて、上記同様に引っ張り強度
（ｋｇ）と溶け込み深さＤ（ｍｍ）との関係を調べた結
果の一例を、図１０のグラフに示す。なお、図９におい
ても厚さＴは１．０ｍｍとした。

【００６５】図１０からわかるように、図９の構成につ
いては、溶け込み深さＤが０．５ｍｍ以上でも、強度の
低下が認められない。しかし、図１０にて図示しない
が、溶け込み深さＤが１．０ｍｍ以上、即ち溶融部４５
がＩｒ合金部材４２を貫通する場合には、やはり、強度
が大きく低下してしまうことを確認している。

【００６６】従って、図７及び図９の両構成において、
溶融部４５の溶け込み深さＤを０．２ｍｍ以上とし、且
つ溶融部４５がＩｒ合金部材４２を貫通しないようにレ
ーザ溶接を行えば、高いレベルの接合強度を確保出来、
接合信頼性を向上することができる。

【００６７】以上の特徴的部分を踏まえた本実施形態の
一寸法例を図１１に示す。図１１は上記図２（ａ）に対
応するものでハッチングは省略してある。また、各寸法
の単位はｍｍである。図１１の例では、放電ギャップ５
０の間隔Ｇが０．３ｍｍ、溶融部４５と中心電極３０の
先端部３１との最短距離Ｌが１．５ｍｍ、接地電極４０
の母材４１の厚さＭ１が２．５ｍｍ、Ｉｒ合金部材４２
の厚さＴが１．０ｍｍ、母材４１からのＩｒ合金部材４
２の突出長さＭ２が３．５ｍｍ、円板状のＩｒ合金チッ
プ３１ａ（先端部３１）の直径Ｍ３が２．６ｍｍ、溶融
部４５の全長Ｍ４が１．０ｍｍ、逃げ角の寸法Ｃが１．
０ｍｍとしている。

【００６８】ところで、図１２は従来のスパークプラグ
の形状を示すものであるが、この構造では、取付金具Ｊ
１に取り付けられた接地電極Ｊ２が折れ曲がり形状とな
っており、絶縁体Ｊ３に保持された中心電極Ｊ４の対向
部と放電ギャップを形成している。この構造では、接地
電極Ｊ２の燃焼室内への突出高さｈが大きくなる。一般
に、スパークプラグでは接地電極の燃焼室への突き出し
量が多いと電極温度が高くなる。そのため、特に、熱負
荷の厳しいエンジン（コージェネレーション用等）にお
いては、接地電極の耐熱性が不足するという問題が発生
する。

【００６９】その点、本実施形態のスパークプラグ１０
０によれば、上記図２（ａ）に示す様に、中心電極３０
と、中心電極３０の一端を保持する取付金具１０と、一
方が取付金具１０の一端面（端部）１２に取り付けら
れ、他方が中心電極３０との対向部にて放電ギャップ５
０が形成される略直棒形状の接地電極４０とを備える構
成としているため、接地電極４０の燃焼室内への突出高
さを低くでき、接地電極４０の温度を低減できるため、
接地電極の耐熱性を確保できる。

【００７０】なお、この問題を鑑みれば、接地電極４０
は、図２（ａ）に示すようなＮｉ基合金からなる母材４
１とＩｒを５０重量％以上含む柱状のＩｒ合金部材４２
とよりなる構成に限らない。例えば、図１３に示すよう
な、接地電極４０全体がＮｉ基合金からなる１本の略直
棒のものであってもよい。なお、図１３中、上記図２
（ａ）と同一部分には同一符号を付してある。

【００７１】また、図２（ａ）及び図１３に示すよう
に、略直棒形状の接地電極４０とを備える内燃機関用ス
パークプラグにおいては、接地電極４０を曲げることは
容易では無く、放電ギャップ５０のギャップ調整が困難
になる。特に、コージェネレーション、ガス圧送用ポン
プに使用する場合、火花消耗により増加したギャップ
（例えば０．３ｍｍ程度増加する）を定期的に初期ギャ
ップに戻すことが行われているが、それ故、ギャップ調
整の容易さが求められる。

【００７２】つまり、このギャップ調整の問題は、中心
電極と、該中心電極の一端を保持する取付金具と、一方
が該取付金具の端部に取り付けられ、他方が該中心電極
との対向部にて放電ギャップが形成される略直棒形状の
接地電極とを備える内燃機関用スパークプラグにおい
て、共通の問題である。

【００７３】このギャップ調整の問題に対して、本実施
形態では、耐熱性に優れる略直棒形状の接地電極４０と
を備える内燃機関用スパークプラグにおいて、放電ギャ
ップのギャップ調整を容易とすることを目的として、上
記図２（ａ）に示す様に、取付金具１０の一端面（端
部）１２のうち接地電極４０が取り付けられた部位に
は、該端部１２を取付金具１０の内周面側に逃げ角１３
を形成した構成としている。なお、逃げ角１３は、少な
くとも接地電極４０が取り付け部位にあれば良いが、全
周に形成されていても良い。

【００７４】それによって、接地電極４０の母材４１が
逃げ角１３部分の傾斜面に沿って曲がりやすくなってい
るため、母材４１を固定部分と反対側から押圧すること
で、簡単にＩｒ合金部材４２の先端部４３を中心電極３
０の先端部３１に近づけることができ、増加した放電ギ
ャップ５０を狭くし容易に調整できる。

【００７５】また、このギャップ調整の問題は、上述の
ように、接地電極４０全体がＮｉ基合金からなる１本の
略直棒のもの（図１３参照）であっても起こる。この場
合の解決策を示した本実施形態の構成を図１４（第１の
例）に示す。ここで、図１４は、上記図１中のＡ部を示
す上記図２（ａ）の接地電極に対して、接地電極４０を
全体がＮｉ基合金からなる１本の略直棒のものに変形し
たもので、上記図２（ａ）と同一部分には同一符号を付
してある。

【００７６】図１４においても、少なくとも接地電極４
０が取り付けられた取付金具１０の一端面（端部）１２
には、一端面１２を取付金具１０の内周面側に切削加工
等によって逃げ角１３を形成した構成としている。その
ため、略直棒形状の接地電極４０を逃げ角１３の傾斜面
に沿って曲がりやすくでき、接地電極４０を取付金具１
０の固定部分とは反対側から押圧することで、簡単に接
地電極４０を中心電極３０との対向部（先端部３１）に
近づけることができ、増加した放電ギャップを容易に調
整できる。

【００７７】ここで、上記図２（ａ）及び図１４に示す
取付金具１０の一端面１２に施された逃げ角寸法Ｃは、
０ｍｍよりも大きく２．０ｍｍ以下の範囲とすることが
好ましい。これは、逃げ角１３が少しでも形成されてい
れば、上記放電ギャップを容易に調整できる効果を奏す
るとともに、該逃げ角寸法Ｃが２ｍｍよりも大であると
接地電極４０と取付金具１０との接合面積が小さくなる
等、接合信頼性が確保しにくくなるためである。

【００７８】このような逃げ角を形成した構成につい
て、本発明者等が行った、より詳細な検討例につき、図
１４を参照して説明する。図１４中には、各種の寸法
Ｃ、Ｓ１、ａ１、ｂ１、Ｌ１を示してある。ここで、寸
法Ｃは上記逃げ角寸法Ｃである。また、図１４におい
て、接地電極４０は、その長手方向と直交する断面（図
中のｋ−ｋ断面）が長方形をなす四角柱形状であって、
その長方形の長辺を含む側面にて取付金具１０の一端面
１２に取り付けられたものとする。

【００７９】そして、接地電極４０における上記長方形
断面の面積（接地電極断面積）をＳ１、該長方形断面に
おける短辺の長さ（接地電極厚み）をａ１、該長方形断
面における長辺の長さ（接地電極幅）をｂ１、接地電極
４０の取付金具１０の一端面（端部）１２から延びる長
さ（接地電極突出長さ）をＬ１としている。また、Ｗ
は、接地電極４０を変形させて放電ギャップ５０を０．
３ｍｍ狭くするのに必要な力（ギャップ調節力）であ
る。

【００８０】まず、接地電極断面積Ｓ１（＝ａ１×ｂ
１）については、小さすぎると、接地電極４０の耐熱性
が不足することから、３．０ｍｍ²以上としてその耐熱
性確保を図ることが好ましく、また、大きすぎると、取
付金具との接合面積が大きすぎて接合が困難となるた
め、８．０ｍｍ²以下が好ましい。

【００８１】また、上記接地電極幅ｂ１については、小
さすぎると、接地電極４０と取付金具１０との接合信頼
性が不足することから１．２ｍｍ以上であることが好ま
しく、大きすぎると、取付金具１０との接合範囲を逸脱
するため４．０ｍｍ以下であることが好ましい。また、
接地電極突出長さＬ１については、スパークプラグの実
用的な構成を考慮した場合、経験的に６．０ｍｍ以下で
あることが好ましい。

【００８２】そして、逃げ角寸法Ｃについては、上述の
ように、０ｍｍよりも大きく２．０ｍｍ以下の範囲とす
ることが好ましい。また、上記ギャップ調節力Ｗについ
ては、エンジン運転中に振動や燃焼圧等で接地電極４０
を変形させないため、２００Ｎ以上であることが好まし
く、また、ハンマー等で接地電極４０を叩いて変形させ
る等、作業者が容易にギャップ成形できる限界荷重を考
慮した場合、８００Ｎ以下であることが好ましい。

【００８３】ここで、上記各寸法Ｓ１、Ｃ、ａ１、ｂ１
を上記の好ましい範囲において、接地電極４０が最もギ
ャップ成形し易い（最も曲げやすい）場合を考えると、
接地電極断面積Ｓ１を下限の３．０ｍｍ²（ここで、接
地電極厚みａ１が０．７５ｍｍ、接地電極幅ｂ１が４．
０ｍｍ）、逃げ角寸法Ｃを上限の２．０ｍｍとできる。
この寸法において、接地電極４０の構成材料の引張り強
さ（単位：Ｎ／ｍｍ²）と上記ギャップ調節力Ｗ（単
位：Ｎ）との関係を、種々の接地電極突出長さＬ１につ
いて検討した結果を図１５に示す。

【００８４】この図１５に示すグラフから、接地電極突
出長さＬ１が短いほど、また、上記引張り強さが大きい
ほど、接地電極４０が変形しにくくギャップ成形しにく
いことがわかる。Ｎｉ基合金における最小の引張り強さ
は、３５０Ｎ／ｍｍ²である。このことから、接地電極
４０全体をＮｉ基合金とした場合、ギャップ調節力Ｗを
８００Ｎ以下とするためには、接地電極突出長さＬ１は
２ｍｍ以上であることが好ましい。

【００８５】また、接地電極４０を変形しやすくすべ
く、接地電極突出長さＬ１を２ｍｍよりも長くすれば、
上記引張り強さがより大きいＮｉ基合金を使用できる。
しかし、その場合でも、図１５のグラフからわかるよう
に、接地電極突出長さＬ１を上限の６．０ｍｍとしたと
きには、ギャップ調節力Ｗを８００Ｎ以下とするために
は、該引張り強さは１２００Ｎ／ｍｍ²以下であること
が好ましい。

【００８６】また、上記各寸法Ｌ１、Ｃ、ｂ１が上記の
好ましい範囲において、接地電極４０が最もギャップ成
形し易い場合を考えると、接地電極突出長さＬ１を上限
の６．０ｍｍ、逃げ角寸法Ｃを上限の２．０ｍｍ、接地
電極幅ｂ１を下限の１．２ｍｍとできる。この寸法にお
いて、接地電極４０の構成材料の引張り強さ（単位：Ｎ
／ｍｍ²）と上記ギャップ調節力Ｗ（単位：Ｎ）との関
係を、種々の接地電極厚みａ１について検討した結果を
図１６に示す。

【００８７】この図１６に示すグラフから、接地電極厚
みａ１が厚いほど、また、上記引張り強さが大きいほ
ど、接地電極４０が変形しにくくギャップ成形しにくい
ことがわかる。Ｎｉ基合金における最小の引張り強さ
は、３５０Ｎ／ｍｍ²であることから、接地電極４０全
体をＮｉ基合金とした場合、ギャップ調節力Ｗを８００
Ｎ以下とするためには、接地電極厚みａ１は２．０ｍｍ
以下であることが好ましい。

【００８８】これら図１５及び図１６に示すグラフを含
む検討結果をまとめると、接地電極４０は、その長手方
向と直交する断面が長方形をなす四角柱形状であって、
その長方形の一辺を含む側面にて取付金具１０に取り付
けられたものである場合、逃げ角１３によって放電ギャ
ップを容易に調整できる効果を好適に発揮するために
は、以下のような構成であることが好ましい。

【００８９】即ち、接地電極４０は、引張り強さが３５
０Ｎ／ｍｍ²以上１２００Ｎ／ｍｍ²以下のＮｉ基合金よ
りなること。接地電極断面積Ｓ１は、３．０≦Ｓ１≦
８．０（ｍｍ²）であること。接地電極厚みａ１は、ａ
１≦２．０（ｍｍ）であること。接地電極幅ｂ１は、
１．２≦ｂ１≦４．０（ｍｍ）であること。接地電極突
出長さＬ１は、２．０≦Ｌ１≦６．０（ｍｍ）であるこ
と。

【００９０】このように、逃げ角１３によって放電ギャ
ップを容易に調整できる効果（第１の例）について述べ
てきたが、耐熱性に優れる略直棒形状の接地電極４０を
備える内燃機関用スパークプラグにおいて、放電ギャッ
プのギャップ調整を容易とすることを目的とする本実施
形態の他の例（第２の例）について、次に述べる。

【００９１】この本実施形態の第２の例は、中心電極
と、該中心電極の一端を保持する取付金具と、一方が該
取付金具の端部に介在部材を介して取り付けられ、他方
が該中心電極との対向部にて放電ギャップが形成される
略直棒形状の接地電極とからなる内燃機関用スパークプ
ラグを提供するものである。

【００９２】まず、図１７は、上記図２（ａ）に示す構
成に本第２の例を適用したものである。即ち、接地電極
４０の母材４１と取付金具１０の間にＮｉ基合金（イン
コネル（登録商標）等）からなる中間部材（介在部材）
６０を介在させたものである。なお、図１７中、上記図
２（ａ）と同一部分には同一符号を付してある。

【００９３】それによって、接地電極４０と取付金具１
０との間に介在する中間部材（介在部材）６０の材質や
形状等を調整することで、接地電極４０をハンマー等で
叩いて圧力をかけて中間部材（介在部材）６０を厚み方
向に変形させることができる。そのため、取付金具１０
に上記逃げ角（テーパ部）等の加工を施すことなく、簡
単に接地電極４０（Ｉｒ合金部材４２の先端部４３）を
中心電極３０との対向部に近づけることができ、増加し
た放電ギャップ５０を容易に調整できる。

【００９４】また、図１８は、接地電極４０全体がＮｉ
基合金からなる１本の略直棒のものに、本第２の例を適
用したもので、接地電極４０は、一方が取付金具１０の
一端面（端部）１２に中間部材（介在部材）６０を介し
て取り付けられ、他方が中心電極３０との対向部にて放
電ギャップ５０が形成されている。ここで、図１８中、
上記図１７と同一部分には同一符号を付してある。

【００９５】図１８においても、接地電極４０と取付金
具１０との間に介在する中間部材（介在部材）６０の材
質や形状等を調整することで、接地電極４０に圧力をか
けて中間部材（介在部材）６０を厚み方向に変形させる
ことができる。そのため、取付金具１０に上記逃げ角等
の加工を施すことなく、簡単に接地電極４０を中心電極
３０との対向部に近づけることができ、増加した放電ギ
ャップ５０を容易に調整できる。

【００９６】この第２の例の製造方法は、例えば図１７
を例にとると、図１９に示す様に、取付金具１０の一端
面１２に中間部材６０を溶接し（図１９（ａ））、その
上に接地電極４０の母材４１を溶接し（図１９
（ｂ））、その後、組付工程及びギャップ調整工程（図
１９（ｃ））を行い、図１７に示す構成を得る。

【００９７】ここで、図１８に示した全体がＮｉ基合金
からなる１本の略直棒の接地電極４０について、中間部
材（以下、介在部材という）６０の寸法等の特徴を述べ
る。図１８中、介在部材６０におけるその厚み方向（図
中の上下方向）と直交する断面の面積（介在部材断面
積）をＳ２、介在部材６０の厚み（介在部材厚み）をＬ
２としている。

【００９８】また、介在部材６０を、その厚み方向と直
交する断面（図１８中のｍ−ｍ断面）が接地電極４０の
長手方向に短辺、接地電極４０の長手方向と直交する方
向に長辺を有する長方形である四角柱部材とした場合
は、長辺と短辺とを逆にした場合よりも、介在部材６０
を支点として接地電極４０自体の変形も容易とできる。
勿論、長辺と短辺を逆にした場合でも効果はある。図１
８中には、接地電極４０をこのような四角柱部材とした
場合において、該短辺の長さ（介在部材の断面短辺長
さ）をａ２、該長辺の長さ（介在部材の断面長辺長さ）
をｂ２として示してある。この場合、介在部材断面積Ｓ
２は、ａ２×ｂ２である。

【００９９】このような介在部材６０の各寸法Ｓ２、Ｌ
２、ａ２、ｂ２において、まず、介在部材断面積Ｓ２
は、３．０ｍｍ²以上８．０ｍｍ²以下であることが好ま
しい。これは、該面積Ｓ２が３．０ｍｍ²未満だと、介
在部材６０自体が細いものとなって接地電極４０の熱引
けが悪くなり、また、８．０ｍｍ²よりも大であると、
取付金具１０の一端面１２から介在部材６０がはみ出し
たり、取付金具１０との接合面積が大きすぎて溶接等に
よる接合が困難となるためである。

【０１００】また、上記介在部材厚みＬ２は、０．５ｍ
ｍ以上３．０ｍｍ以下であることが好ましい。これは、
該介在部材厚みＬ２が０．５ｍｍ未満であると、介在部
材自身が厚み方向に変形しにくく、また、３．０ｍｍよ
りも大であると、接地電極４０の燃焼室側への突き出し
量が大きくなり耐熱性確保の点から好ましくないためで
ある。

【０１０１】また、介在部材の断面短辺長さａ２は２．
０ｍｍ以下、介在部材の断面長辺長さｂ２は４．０ｍｍ
以下であることが好ましい。これは、これら長さａ２、
ｂ２がこの範囲から外れると、介在部材６０が大きくな
り取付金具１０に搭載しにくくなるためである。さら
に、介在部材断面積Ｓ２の下限が３．０ｍｍ²であるこ
とから、介在部材の断面短辺長さａ２は０．７５ｍｍ以
上、介在部材の断面長辺長さｂ２は１．５ｍｍ以上であ
ることが好ましい。また、介在部材６０は、引張り強さ
が３５０Ｎ／ｍｍ²以上１３００Ｎ／ｍｍ²以下のＮｉ基
合金よりなるものとすることが好ましい。

【０１０２】次に、介在部材６０の介在部材厚みＬ２に
ついて、本発明者等が行った検討例を参照して、より具
体的に説明する。上記介在部材断面積Ｓ２が上記の好ま
しい範囲（３．０ｍｍ²以上８．０ｍｍ²以下）におい
て、接地電極４０が最もギャップ成形し易い場合を考え
ると、介在部材断面積Ｓ２を下限の３．０ｍｍ²（ここ
で、接地電極厚みａ２が０．７５ｍｍ、接地電極幅ｂ２
が４．０ｍｍ）とできる。

【０１０３】この寸法において、介在部材（中間部材）
６０の構成材料の引張り強さ（単位：Ｎ／ｍｍ²）と上
記ギャップ調節力Ｗ（単位：Ｎ）との関係を、種々の介
在部材厚みＬ２について検討した結果を図２０に示す。
また、図２０においても、上記ギャップ調節力Ｗの好ま
しい範囲は、２００Ｎ以上８００Ｎ以下である。

【０１０４】この図２０に示すグラフから、介在部材厚
みＬ２が薄いほど、また、上記引張り強さが大きいほ
ど、介在部材６０が変形しにくくギャップ成形しにくい
ことがわかる。Ｎｉ基合金における最小の引張り強さ
は、３５０Ｎ／ｍｍ²であることから、介在部材６０全
体をＮｉ基合金とした場合、ギャップ調節力Ｗを８００
Ｎ以下とするためには、介在部材厚みＬ２は０．５ｍｍ
以上であることが好ましい。

【０１０５】また、介在部材６０をその厚み方向に変形
しやすくすべく、介在部材厚みＬ２を０．５ｍｍよりも
厚くすれば、上記引張り強さがより大きいＮｉ基合金を
使用できる。しかし、その場合でも、図２０のグラフか
らわかるように、介在部材厚みＬ２を上限の３．０ｍｍ
としたときには、ギャップ調節力Ｗを８００Ｎ以下とす
るためには、該引張り強さは１３００Ｎ／ｍｍ²以下で
あることが好ましい。

【０１０６】ここで、本第２の例における介在部材の好
ましい構成についてまとめておく。即ち、介在部材６０
は、引張り強さが３５０Ｎ／ｍｍ²以上１３００Ｎ／ｍ
ｍ²以下のＮｉ基合金よりなること。介在部材断面積Ｓ
２は、３．０≦Ｓ２≦８．０（ｍｍ²）であること。介
在部材厚みＬ２は、０．５≦Ｌ２≦３．０（ｍｍ）であ
ること。介在部材の断面短辺長さａ２は、ａ２≦２．０
（ｍｍ）であること。介在部材の断面長辺長さｂ２は、
ｂ２≦４．０（ｍｍ）であること。

【０１０７】このように、本実施形態の第１及び第２の
例を述べてきたが、次に、耐熱性に優れる略直棒形状の
接地電極４０を備える内燃機関用スパークプラグにおい
て、放電ギャップのギャップ調整を容易とすることを目
的とするもう一つの他の例（第３の例）を述べる。

【０１０８】この本実施形態の第３の例は、中心電極
と、該中心電極の一端を保持する取付金具と、一方が該
取付金具の端部に取り付けられ、他方が該中心電極との
対向部にて放電ギャップが形成される略直棒形状の接地
電極とを備え、少なくとも該接地電極の一部に、溝部を
形成したことを特徴とする内燃機関用スパークプラグを
提供するものである。

【０１０９】図２１は、本第３の例を、接地電極４０全
体がＮｉ基合金からなる１本の略直棒のものに適用した
例を示す概略断面図である。図２１は上記図２（ａ）と
対応する断面を示し、図中、上記図２（ａ）と同一部分
には同一符号を付してある。図２１に示す様に、接地電
極４０には、その表面から内部に渡って切削加工等によ
り溝を掘ることにより溝部７０が形成されている。な
お、本第３の例は、上記図２（ａ）に示す接地電極４０
においても適用可能であり、この場合、接地電極４０の
母材４１に、溝部を形成すればよい。

【０１１０】本第３の例によれば、接地電極４０の長手
方向と直交する断面において、溝部形成部は他の部位に
比べて断面積が小さくなる。そのため、接地電極４０は
溝部７０を中心に曲がりやすくなり、接地電極４０を取
付金具１０の固定部分とは反対側から押圧することで、
簡単に接地電極４０の他方側を中心電極３０との対向部
（先端部３１）に近づけることができ、増加した放電ギ
ャップ５０を容易に調整できる。

【０１１１】また、この溝部７０は、少なくとも接地電
極４０の厚み方向（図２１中の上下方向）に溝を掘るよ
うに形成することが好ましい。それによって、接地電極
４０を厚み方向、即ち、中心電極３０に向かう方向に曲
げやすくできる。つまり、接地電極４０の幅方向（図２
１中の紙面垂直方向）に溝を掘るよりも、厚み方向に形
成した方が、放電ギャップ５０を調整すべく接地電極４
０を所望の方向に曲げやすくできる。勿論、接地電極４
０の幅方向に溝を掘っても良い。

【０１１２】また、図２１には、接地電極４０の長手方
向と直交する断面において、溝部７０における断面（図
中、ｎ−ｎ断面に平行に沿った断面）、及び、溝部７０
が形成されていない断面（図中、ｎ−ｎ断面）が示して
あり、前者断面の面積（溝部断面積）をＳ３、後者断面
の面積（非形成部断面積）をＳ４としている。ここで、
上記の通り、溝部断面積Ｓ３は非形成部断面積Ｓ４より
も小なることは勿論である。

【０１１３】ここで、溝部断面積Ｓ３は、２．０ｍｍ²
以上であることが好ましい。これは、該面積Ｓ３が２．
０ｍｍ²未満であると、溝部７０が細すぎて接地電極４
０の熱引けが悪くなり、電極温度が高くなるためであ
る。また、図２１に示す溝部７０の幅（溝幅）Ｐは、
０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下であることが好ましい。
これは、該溝幅Ｐが０．５ｍｍ未満であると接地電極４
０が曲げにくくなり、２．０ｍｍよりも大きいと、細い
部分である溝部７０が長すぎて接地電極４０の熱引けが
悪くなり、電極温度が高くなるためである。

【０１１４】また、接地電極４０をより曲げやすいもの
とするためには、溝部７０は、少なくとも接地電極４０
の他方側先端より３．０ｍｍ以上離れていることが好ま
しい。つまり、図２１において、接地電極４０の他方側
先端から溝部形成位置までの長さ（溝部位置長さ）Ｌ３
が、３．０ｍｍ以上であることが好ましい。

【０１１５】なお、図２１に示す例では、接地電極４０
は、その長手方向と直交する断面が長方形をなす四角柱
形状であって、その長方形の長辺を含む側面にて取付金
具１０の一端面（端部）１２に取り付けられたものであ
る。このような四角柱形状の場合、溝部断面積Ｓ３、非
形成部断面積Ｓ４は、それぞれ、短辺ａ３、ａ４と長辺
ｂ３、ｂ４との積となる。

【０１１６】そして、該四角柱形状の場合、接地電極４
０の厚み方向に溝を掘るように溝部７０を形成すると、
図２１中の短辺（溝部の短辺）ａ３が短辺（上述の接地
電極厚みａ１に相当）ａ４よりも短くなる。なお、長辺
（溝部の長辺）ｂ３は長辺（上述の接地電極幅ｂ１に相
当）ｂ４よりも短くても同じであっても良い。さらに、
溝部７０の長辺ｂ４は、上述の接地電極幅ｂ１と同様の
理由から４．０ｍｍ以下が好ましい（即ち、ｂ３≦４．
０ｍｍ）。また、該長辺ｂ４が４．０ｍｍ以下及び溝部
断面積Ｓ３が２．０ｍｍ²以上が好ましいことから、溝
部７０の厚み即ち短辺ａ３は０．５ｍｍ以上であること
が好ましい。

【０１１７】また、本第３の例においては、接地電極４
０として、引張り強さが３５０Ｎ／ｍｍ²以上１４００
Ｎ／ｍｍ²以下のＮｉ基合金よりなるものを好適に用い
ることができる。

【０１１８】次に、溝部７０における寸法（溝幅Ｐ、溝
部位置長さＬ３）について、本発明者等が行った検討例
を参照して、より具体的に説明する。接地電極４０を最
も曲げやすくギャップ成形し易い寸法として、上記溝部
断面積Ｓ３を下限の２．０ｍｍ²（ここで、短辺ａ３が
０．５ｍｍ、長辺ｂ３が４．０ｍｍ）とし、上溝部位置
長さＬ３を実用上の上限の６．０ｍｍとした。

【０１１９】この寸法において、接地電極４０の構成材
料の引張り強さ（単位：Ｎ／ｍｍ²）と上記ギャップ調
節力Ｗ（単位：Ｎ）との関係を、種々の溝幅Ｐについて
検討した結果を図２２に示す。また、図２２において
も、ギャップ調節力Ｗの好ましい範囲は２００Ｎ以上８
００Ｎ以下である。

【０１２０】この図２２に示すグラフから、溝幅Ｐが狭
いほど、また、上記引張り強さが大きいほど、接地電極
４０が変形しにくくギャップ成形しにくいことがわか
る。Ｎｉ基合金における最小の引張り強さは、３５０Ｎ
／ｍｍ²であることから、接地電極４０全体をＮｉ基合
金とした場合、ギャップ調節力Ｗを８００Ｎ以下とする
ためには、溝幅Ｐは０．５ｍｍ以上であることが好まし
い。

【０１２１】また、接地電極４０を変形しやすくすべ
く、溝幅Ｐを０．５ｍｍよりも大きくすれば、上記引張
り強さがより大きいＮｉ基合金を使用できる。しかし、
その場合でも、図２２のグラフからわかるように、溝幅
Ｐを上限の２．０ｍｍとしたときには、ギャップ調節力
Ｗを８００Ｎ以下とするためには、該引張り強さは１４
００Ｎ／ｍｍ²以下であることが好ましい。

【０１２２】また、接地電極４０の構成材料の引張り強
さ（単位：Ｎ／ｍｍ²）と上記ギャップ調節力Ｗ（単
位：Ｎ）との関係を、種々の溝部位置長さＬ３について
検討した結果を図２３に示す。図２３の検討例では、接
地電極４０を最も曲げやすくギャップ成形し易い寸法と
して、上記溝部断面積Ｓ３を下限の２．０ｍｍ²（ここ
で、短辺ａ３が０．５ｍｍ、長辺ｂ３が４．０ｍｍ）と
し、上溝幅Ｐを上限の２．０ｍｍとした。また、図２３
においても、ギャップ調節力Ｗの好ましい範囲は２００
Ｎ以上８００Ｎ以下である。

【０１２３】この図２３に示すグラフから、溝部位置長
さＬ３が短いほど、また、上記引張り強さが大きいほ
ど、接地電極４０が変形しにくくギャップ成形しにくい
ことがわかる。Ｎｉ基合金における最小の引張り強さ
は、３５０Ｎ／ｍｍ²であることから、接地電極４０全
体をＮｉ基合金とした場合、ギャップ調節力Ｗを８００
Ｎ以下とするためには、溝部位置長さＬ３は３．０ｍｍ
以上であることが好ましい。

【０１２４】ここで、本第３の例における接地電極４０
及び溝部７０の好ましい構成についてまとめておく。即
ち、接地電極４０は、引張り強さが３５０Ｎ／ｍｍ²以
上１４００Ｎ／ｍｍ²以下のＮｉ基合金よりなること。
溝部断面積Ｓ３と非形成部断面積Ｓ４は、２．０≦Ｓ３
＜Ｓ４（ｍｍ²）であること。溝幅Ｐは、０．５≦Ｐ≦
２．０（ｍｍ）であること。溝部位置長さＬ３は、３．
０≦Ｌ３であること。溝部の短辺ａ３と溝部以外の接地
電極の短辺ａ４とは、０．５≦ａ３＜ａ４であること。
溝部の長辺ｂ３と溝部以外の接地電極の長辺ｂ４とは、
ｂ３≦ｂ４≦４．０であること。

【０１２５】（他の実施形態）なお、Ｉｒ合金部材４２
は四角柱だけでなく柱状であればよく、柱の軸と直交す
る方向の断面形状は限定されない。例えば、該断面形状
は、図２４（ａ）及び（ｂ）に示す様に、台形、長円形
状等であってもよい。また、図２４（ｃ）に示す様に、
接地電極４０は、母材４１における固定部との反対側の
部分にてＩｒ合金部材４２を溶接固定した構造（溶接構
造の第１変形例）であってもよい。

【０１２６】また、図２５（ａ）及び（ｂ）の各断面図
に示す様に、溶融部４５を母材４１における放電ギャッ
プ５０とは反対側の部位から形成した構成（第２変形
例）であっても良い。これらの構成は、図２５（ａ）の
ように、母材４１の放電ギャップ５０に面した部位に、
Ｉｒ合金部材４２を接触させるか、または、図２５
（ｂ）のように、母材４１の放電ギャップ５０に面した
部位に段差部４６を形成し、この段差部４６にＩｒ合金
部材４２を接触させ、放電ギャップ５０とは反対側から
母材４１に対してレーザ溶接を施すことにより、形成す
ることができる。

【０１２７】また、溶融部４５の位置は、図２６（第３
変形例）及び図２７（第４変形例）に示す様なものであ
っても良い。図２６において、（ａ）は図２に対応した
概略断面図であり、（ｂ）は（ａ）中のＰ−Ｐ断面図で
あり、（ａ）において接地電極４０は外観を示してい
る。図２６に示す構成では、まず、母材４１の先端部４
１ａから径方向に凹み且つプラグの軸方向に母材４１を
貫通する切欠き部４７を形成し、この切欠き部４７内に
Ｉｒ合金部材４２の一部をはめ込む。

【０１２８】そして、放電ギャップ５０に面した母材４
１の面と直交する面からレーザ溶接を行い、溶融部４５
を形成している。形成された溶融部４５は、放電ギャッ
プ５０に面した母材４１の面と略平行な方向にて、母材
４１からＩｒ合金部材４２内へ溶け込んだ形となってい
る。

【０１２９】また、図２７において、（ａ）は図２に対
応した概略断面図であり、（ｂ）は（ａ）中のＱ矢視図
であり、（ｃ）は（ｂ）中のＲ−Ｒ断面図である。な
お、（ａ）において接地電極４０は外観を示している。
図２７に示す構成では、まず、図２６と同様に母材４１
に形成された切欠き部４７内に、Ｉｒ合金部材４２の一
部をはめ込む。そして、切欠き部４７において両部材４
１、４２の界面に対して、プラグの軸方向に複数箇所レ
ーザ溶接を施したものである。この場合、上記溶け込み
深さＤは図２７（ｃ）に示す寸法となる。

【０１３０】ここで、上記図２５及び図２６に示すよう
な、接地電極４０の溶接構造の変形例においては、溶融
部４５が放電ギャップ５０に面していないため、溶融部
４５への飛火を効果的に抑制できる。なお、母材４１と
Ｉｒ合金部材４２とが溶け合った溶融部４５を形成する
溶接方法としては、上記したレーザ溶接だけでなく、プ
ラズマ溶接またはアルゴン溶接等でも良い。

【０１３１】また、逃げ角を形成する場合、上記図１４
に示す接地電極突出長さ（接地電極４０の取付金具１０
の端部１２から延びる長さ）Ｌ１が、通常の寸法に対し
て長くなるように、逃げ角が形成されれば、上記例の如
くテーパ部でなくともよい。例えば、図２８に示す様
に、取付金具１０の一端面（端部）１２のうち接地電極
４０が取り付けられた部位において、該端部１２を取付
金具１０の内周面側に切欠きした形状であっても良い。
この場合でも、上記の逃げ角の効果はある。

【０１３２】また、接地電極４０全体が例えばＮｉ基合
金よりなる１本の略直棒のものよりなる場合、図２９に
示す様に、接地電極において放電ギャップ５０における
中心電極３０の先端部３１と対向する部位に、Ｉｒ合金
チップ等の貴金属チップ５１を溶接固定しても良い。図
では逃げ角を形成した例を挙げているが、これに限ら
ず、上述の如く、介在部材や接地電極に溝を形成しても
良い。また、上記スパークプラグ１００は、コージェネ
レーション、ガス圧送用ポンプだけでなく、自動車のエ
ンジンに用いてもよい。

【０１３３】また、中心電極との間に放電ギャップを形
成する接地電極が、Ｎｉ基合金からなる母材及び該母材
に溶接により固定されたＩｒを５０重量％以上含むＩｒ
合金部材を有する構成であって、母材とＩｒ合金部材と
が溶融部により接合したスパークプラグであれば、プラ
ズマ溶接等を用いたものであっても良い。また、上記実
施形態では、Ｎｉ基合金を用いた接地電極を使用した
が、例えばＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ等のＦｅ基合金よりなる接
地電極であっても、同様の効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係るスパークプラグの全体
構成を示す半断面図である。

【図２】図１中のＡ部分の詳細を示す拡大断面図であ
る。

【図３】図１に示すスパークプラグの製造方法を示す工
程図である。

【図４】図３に続く製造方法を示す工程図である。

【図５】図４に続く製造方法を示す工程図である。

【図６】（ａ）は、（ｂ）及び（ｃ）に示すスパークプ
ラグを用いて、最短距離Ｌ及び間隔Ｇと溶融部飛火頻度
との関係を検証した結果を示すグラフである。

【図７】溶融部の溶け込み深さ寸法を示す図である。

【図８】溶融部の溶け込み深さと引っ張り強度との関係
を示すグラフである。

【図９】溶融部の他の配置構成を示す図である。

【図１０】図９の構成における溶融部の溶け込み深さと
引っ張り強度との関係を示すグラフである。

【図１１】上記実施形態の一寸法例を示す図である。

【図１２】従来の一般的なスパークプラグの形状を示す
図である。

【図１３】全体がＮｉ基合金からなる１本の略直棒形状
の接地電極を有するスパークプラグの要部を示す概略断
面図である。

【図１４】逃げ角の形成によってギャップ調整の解決を
図ったスパークプラグの要部を示す概略断面図である。

【図１５】接地電極材料の引張り強さとギャップ調節力
Ｗとの関係から接地電極突出長さＬ１について検討した
結果を示すグラフである。

【図１６】接地電極材料の引張り強さとギャップ調節力
Ｗとの関係から接地電極厚みａ１について検討した結果
を示すグラフである。

【図１７】介在部材によってギャップ調整の解決を図っ
たスパークプラグの要部を示す概略断面図である。

【図１８】介在部材によってギャップ調整の解決を図っ
た他のスパークプラグの要部を示す概略断面図である。

【図１９】図１７に示すスパークプラグの製造方法を示
す工程図である。

【図２０】介在部材構成材料の引張り強さとギャップ調
節力Ｗとの関係から介在部材厚みＬ２について検討した
結果を示すグラフである。

【図２１】溝部によってギャップ調整の解決を図ったス
パークプラグの要部を示す概略断面図である。

【図２２】接地電極成材料の引張り強さとギャップ調節
力Ｗとの関係から溝幅Ｐについて検討した結果を示すグ
ラフである。

【図２３】接地電極成材料の引張り強さとギャップ調節
力Ｗとの関係から溝部位置長さＬ３について検討した結
果を示すグラフである。

【図２４】Ｉｒ合金部材の種々の形状及び接地電極の溶
接構造の第１変形例を示す図である。

【図２５】接地電極の溶接構造の第２変形例を示す図で
ある。

【図２６】接地電極の溶接構造の第３変形例を示す図で
ある。

【図２７】接地電極の溶接構造の第４変形例を示す図で
ある。

【図２８】逃げ角の効果を有する切欠き形状の一例を示
す概略断面図である。

【図２９】貴金属チップを接合した接地電極に対して本
発明の逃げ角の形成を適用した一例を示す概略断面図で
ある。

【符号の説明】

１０…取付金具、１２…取付金具の一端面、１３…逃げ
角、３０…中心電極、３１…中心電極の先端部、４０…
接地電極、４１…接地電極の母材、４２…Ｉｒ合金部
材、４３…Ｉｒ合金部材の先端部、４４…挿入穴、４５
…溶融部、５０…放電ギャップ、６０…中間部材（介在
部材）、７０…溝部。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】中心電極（３０）と、前記中心電極の先端部（３１）を露出させた状態で前記
中心電極を絶縁保持する取付金具（１０）と、Ｎｉ基合金もしくはＦｅ基合金からなる母材（４１）及
び該母材に溶接により固定されたＩｒを５０重量％以上
含むＩｒ合金部材（４２）を有する接地電極（４０）と
を備え、前記母材は、前記中心電極の先端部の側方側にて前記取
付金具に固定され、前記Ｉｒ合金部材は、その先端部（４３）が前記中心電
極の先端部に対向するように前記母材の先端部（４１
ａ）から径方向へ延びており、前記Ｉｒ合金部材の先端部と前記中心電極の先端部との
対向部に放電ギャップ（５０）が形成されていることを
特徴とする内燃機関用スパークプラグ。
【請求項２】前記Ｉｒ合金部材（４２）は、前記母材
（４１）に対して溶接によって互いに溶け込み合った溶
融部（４５）を形成して固定されていることを特徴とす
る請求項１に記載の内燃機関用スパークプラグ。
【請求項３】前記溶融部（４５）は、レーザ溶接、プ
ラズマ溶接及びアルゴン溶接のいずれか１種により形成
されていることを特徴とする請求項２に記載の内燃機関
用スパークプラグ。
【請求項４】前記溶融部（４５）の前記Ｉｒ合金部材
の内部への溶け込み深さＤが０．２ｍｍ以上であること
を特徴とする請求項２または３に記載の内燃機関用スパ
ークプラグ。
【請求項５】前記溶融部（４５）は前記Ｉｒ合金部材
（４２）を貫通していないことを特徴とする請求項４に
記載の内燃機関用スパークプラグ。
【請求項６】前記溶融部（４５）と前記中心電極（３
０）の前記先端部（３１）との最短距離Ｌが、前記放電
ギャップの間隔Ｇよりも大きいことを特徴とする請求項
２ないし５のいずれか１つに記載の内燃機関用スパーク
プラグ。
【請求項７】前記溶融部（４５）と前記中心電極（３
０）の前記先端部（３１）との最短距離Ｌが、前記放電
ギャップ（５０）の間隔Ｇよりも０．２ｍｍ以上大きい
ことを特徴とする請求項６に記載の内燃機関用スパーク
プラグ。
【請求項８】前記Ｉｒ合金部材（４２）は、その一部
が前記母材（４１）に形成された挿入穴（４４）に挿入
され、この挿入部分にて溶接されることにより固定され
たものであることを特徴とする請求項１ないし７のいず
れか１つに記載の内燃機関用スパークプラグ。
【請求項９】Ｉｒ合金部材（４２）は、５０重量％以
上のＩｒに対してＲｈ、Ｐｔ、Ｒｕ、ＰｄおよびＷのう
ち少なくとも１種が添加されているものであることを特
徴とする請求項１ないし８のいずれか１つに記載の内燃
機関用スパークプラグ。
【請求項１０】前記取付金具（１０）は、その一端面
（１２）より前記中心電極（３０）の先端部（３１）を
露出させた状態で前記中心電極を取り囲む筒形状をなし
ており、前記取付金具の一端面は、前記母材（４１）が固定され
るとともに、前記Ｉｒ合金部材（４２）が延びる方向と
略平行な面となっており、前記取付金具の一端面のうち前記中心電極寄りの少なく
とも前記接地電極（４０）が取り付けられた端部には逃
げ角（１３）が施され、該逃げ角の寸法Ｃは、０ｍｍよ
りも大きく２．０ｍｍ以下の範囲にあることを特徴とす
る請求項１ないし９のいずれか１つに記載の内燃機関用
スパークプラグ。
【請求項１１】前記母材（４１）と前記取付金具（１
０）との間に、中間部材（６０）を介在させることを特
徴とする請求項１ないし１０のいずれか１つに記載の内
燃機関用スパークプラグ。
【請求項１２】中心電極（３０）と、該中心電極の一端を保持する取付金具（１０）と、一方が該取付金具の端部に取り付けられ、他方が前記中
心電極との対向部にて放電ギャップ（５０）が形成され
る略直棒形状の接地電極（４０）とを備え、少なくとも該接地電極が取り付けられた前記取付金具の
端部（１２）には、該端部を前記取付金具の内周面側に
逃げ角（１３）が形成されていることを特徴とする内燃
機関用スパークプラグ。
【請求項１３】前記逃げ角（１３）は、その寸法Ｃが
０ｍｍよりも大きく２ｍｍ以下であることを特徴とする
請求項１２に記載の内燃機関用スパークプラグ。
【請求項１４】前記接地電極（４０）は引張り強さが
３５０Ｎ／ｍｍ²以上１２００Ｎ／ｍｍ²以下のＮｉ基合
金もしくはＦｅ基合金よりなり、その長手方向と直交す
る断面が長方形をなす四角柱形状であって、その長方形
の長辺を含む側面にて前記取付金具（１０）の端部（１
２）に取り付けられたものであり、且つ、前記接地電極
における前記長方形の面積Ｓ１が３．０ｍｍ²以上８．
０ｍｍ²以下、該長方形の短辺の長さａ１が２．０ｍｍ
以下、該長方形の長辺の長さｂ１が１．２ｍｍ以上４．
０ｍｍ以下、前記接地電極の前記取付金具の端部から延
びる長さＬ１が２．０ｍｍ以上６．０ｍｍ以下であるこ
とを特徴とする請求項１２または１３に記載の内燃機関
用スパークプラグ。
【請求項１５】中心電極（３０）と、該中心電極の一端を保持する取付金具（１０）と、一方が該取付金具の端部に介在部材（６０）を介して取
り付けられ、他方が前記中心電極との対向部にて放電ギ
ャップ（５０）が形成される略直棒形状の接地電極（４
０）とからなることを特徴とする内燃機関用スパークプ
ラグ。
【請求項１６】前記介在部材（６０）は、その厚み方
向と直交する断面の面積Ｓ２が、３．０ｍｍ²以上８．
０ｍｍ²以下であることを特徴とする請求項１５に記載
の内燃機関用スパークプラグ。
【請求項１７】前記介在部材（６０）の厚みＬ２が、
０．５ｍｍ以上３．０ｍｍ以下であることを特徴とする
請求項１５または１６に記載の内燃機関用スパークプラ
グ。
【請求項１８】前記介在部材（６０）は、前記厚み方
向と直交する断面が前記接地電極（４０）の長手方向に
短辺、前記接地電極の長手方向と直交する方向に長辺を
有する長方形である四角柱部材であり、前記短辺の長さａ２が２．０ｍｍ以下、前記長辺の長さ
ｂ２が４．０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１
５ないし１７のいずれか１つに記載の内燃機関用スパー
クプラグ。
【請求項１９】前記介在部材（６０）は、引張り強さ
が３５０Ｎ／ｍｍ²以上１３００Ｎ／ｍｍ²以下のＮｉ基
合金もしくはＦｅ基合金よりなることを特徴とする請求
項１５ないし１８のいずれか１つに記載の内燃機関用ス
パークプラグ。
【請求項２０】中心電極（３０）と、該中心電極の一端を保持する取付金具（１０）と、一方が該取付金具の端部（１２）に取り付けられ、他方
が前記中心電極との対向部にて放電ギャップ（５０）が
形成される略直棒形状の接地電極（４０）とを備え、少なくとも該接地電極の一部には、溝部（７０）が形成
されていることを特徴とする内燃機関用スパークプラ
グ。
【請求項２１】前記溝部（７０）は、少なくとも前記
接地電極（４０）の厚み方向に溝が掘られるように形成
されていることを特徴とする請求項２０に記載の内燃機
関用スパークプラグ。
【請求項２２】前記接地電極（４０）の長手方向と直
交する断面のうち前記溝部（７０）における面積Ｓ３
は、２．０ｍｍ²以上であることを特徴とする請求項２
０または２１に記載の内燃機関用スパークプラグ。
【請求項２３】前記溝部（７０）の幅Ｐは、０．５ｍ
ｍ以上２．０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項２
０ないし２２のいずれか１つに記載の内燃機関用スパー
クプラグ。
【請求項２４】前記溝部（７０）は、少なくとも前記
接地電極（４０）の他方側先端より３．０ｍｍ以上離れ
ていることを特徴とする請求項２０ないし２３のいずれ
か１つに記載の内燃機関用スパークプラグ。
【請求項２５】前記接地電極（４０）は、引張り強さ
が３５０Ｎ／ｍｍ²以上１４００Ｎ／ｍｍ²以下のＮｉ基
合金もしくはＦｅ基合金よりなることを特徴とする請求
項２０ないし２４のいずれか１つに記載の内燃機関用ス
パークプラグ。