JP2004134209A

JP2004134209A - スパークプラグ及びその製造方法

Info

Publication number: JP2004134209A
Application number: JP2002297067A
Authority: JP
Inventors: Hideki Teramura; 寺村　英己; Tomoaki Kato; 加藤　友聡; Kiyohiro Kondo; 近藤　清博; Kazuyoshi Torii; 鳥居　計良; Mamoru Musasa; 無笹　守
Original assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: Niterra Co Ltd
Priority date: 2002-10-10
Filing date: 2002-10-10
Publication date: 2004-04-30
Anticipated expiration: 2022-10-10
Also published as: JP4402871B2

Abstract

【課題】中心電極及び接地電極の少なくとも一方におけるチップと電極母材とのより強固な接合と、チップ自体の耐火花消耗性の維持とを実現可能なスパークプラグ及びその製造方法を提供する。
【解決手段】第１面１４ａと第１面１４ａに平行な第２面１２ａとをもつ中間部材１０を作製する第１工程Ｓ１０と、中間部材１０の第１面１４ａにチップ１６をレーザにより溶接し、チップ付き中間部材２０とする第２工程Ｓ２０と、中心電極３０及び接地電極４０の少なくとも一方における電極母材の放電ギャップを形成する位置の接合面３２、４２にチップ付き中間部材２０の第２面１２ａを溶接する第３工程Ｓ３０とを備えている。
【選択図】　　　　図６

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はスパークプラグ及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のスパークプラグは、筒状の主体金具を備えており、この主体金具内には、主体金具の軸方向に延在し、両端を主体金具の両端から突出させた筒状の絶縁体が固定されている。また、主体金具の軸方向には中心電極が延在し、中心電極の先端は絶縁体の先端から突出され、中心電極の後端は絶縁体内に固定されている。一方、主体金具には接地電極の一端が固定され、接地電極の他端部は中心電極との間に放電ギャップを形成している。中心電極及び接地電極は、各々Ｉｎｃｏｎｅｌ（登録商標）６００等のＮｉ合金等からなる電極母材と、放電ギャップ側を形成する位置にＩｒを含むＰｔ合金等の耐火花消耗材からなるチップとを有している。また、中心電極及び接地電極の少なくとも一方の電極母材とチップとの間には、電極母材及びチップの中間的な融点又は線膨張係数をもつ中間部材が設けられている（特許文献１）。
【０００３】
このようなスパークプラグは以下の製造方法により製造されていた。すなわち、特許文献１では、まず第１工程として、電極母材及びチップの中間的な融点又は線膨張係数をもつ円柱棒状の中間材を用意する。そして、第２工程として、その中間材の先端に円柱状のチップをＴＩＧ溶接又はレーザ溶接し、チップ付き中間材を得る。この後、第３工程として、このチップ付き中間材を切断し、チップ付き中間部材とする。こうして得られるチップ付き中間部材は、円柱状をなす中間部材と、この中間部材の第１面に溶接された円柱状のチップとからなる。次いで、第４工程として、このチップ付き中間部材における中間部材の第２面を電極母材の放電ギャップ側の接合面に抵抗溶接し、中心電極又は接地電極とする。
【０００４】
このスパークプラグでは、耐火花消耗材からなるチップが消耗に強くて高い耐久性を発揮する一方、そのチップと電極母材との熱応力差に基づくチップが電極母材に対して接合し難いという不具合を中間部材によって解決している。
【０００５】
【特許文献１】
特開平８−２９８１７８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来のスパークプラグでは、中心電極及び接地電極の少なくとも一方におけるチップと電極母材とのより強固な接合が求められている。
【０００７】
すなわち、従来の製造方法では、円柱棒状の中間材にチップをＴＩＧ溶接又はレーザ溶接した後、得られたチップ付き中間材を切断することにより、チップ付き中間部材を得ている。このため、こうして得られるスパークプラグでは、チップ付き中間材の切断の際に溶接部にクラックが発生するおそれがあり、そのクラックによってチップと中間部材との接合力が弱められるおそれがある。
【０００８】
また、チップ付き中間材を切断してチップ付き中間部材を得る際、チップの先端面とチップ付き中間部材の第２面とを互いに平行に切断することが困難である。このため、チップの先端面とチップ付き中間部材の第２面とが互いに平行でないチップ付き中間部材をスパークプラグの例えば中心電極として使用した場合には、チップの縁部で放電ギャップが形成され、チップ自体の耐火花消耗性が低下してしまうおそれがある。
【０００９】
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、中心電極及び接地電極の少なくとも一方における電極母材とチップとのより強固な接合と、チップ自体の耐火花消耗性の維持とを実現可能なスパークプラグ及びその製造方法を提供することを解決すべき課題としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明のスパークプラグの製造方法は、筒状の主体金具と、該主体金具の軸方向に延在し、両端を該主体金具の両端から突出させて該主体金具内に固定された筒状の絶縁体と、該主体金具の軸方向に延在し、先端を該絶縁体の先端から突出させて後端が該絶縁体内に固定された中心電極と、該主体金具に一端が固定され、他端部と該中心電極との間に放電ギャップを形成する接地電極とからなり、該中心電極及び該接地電極は各々電極母材と該電極母材の該放電ギャップを形成する位置に耐火花消耗材からなるチップとを有し、該中心電極及び該接地電極の少なくとも一方の該電極母材と該チップとの間に該電極母材及び該チップの中間的な融点又は線膨張係数をもつ中間部材が設けられたスパークプラグの製造方法において、
第１面と該第１面に平行な第２面とをもつ前記中間部材を作製する第１工程と、
該中間部材の該第１面に該チップをレーザにより溶接し、チップ付き中間部材とする第２工程と、
前記中心電極及び前記接地電極の少なくとも一方における該電極母材の前記放電ギャップを形成する位置の接合面に該チップ付き中間部材の該第２面を溶接する第３工程とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
本発明の製造方法では、第１工程で第１面と第１面に平行な第２面とをもつ中間部材を作製し、第２工程でその中間部材の第１面にチップをレーザにより溶接し、チップ付き中間部材とする。レーザで溶接することにより、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｒｕ合金等の様々なチップを中間部材に強固に接合することができる。そして、第３工程において、中心電極及び接地電極の少なくとも一方における電極母材の放電ギャップを形成する位置の接合面にそのチップ付き中間部材の第２面を溶接する。ここで、第１工程で用意される中間部材は、中心電極及び接地電極の少なくとも一方の電極母材とチップとの中間的な融点又は線膨張係数を有している。このため、こうして得られるスパークプラグでは、中間部材に生じる熱応力により電極母材に生じる熱応力とチップに生じる熱応力との差異を小さくすることができる。このため、中間部材自体に歪みが生じ難く、電極母材と中間部材との間又は中間部材とチップとの間に剥離が生じ難い。
【００１２】
また、第２工程で得られるチップ付き中間部材は、中間部材の第１面にチップがレーザにより溶接されている。このため、チップ付き中間部材におけるチップと中間部材との接合力は高くなっている。そして、第３工程では、そのチップ付き中間部材をそのまま電極母材に溶接しており、特許文献１記載の製造方法のように、チップ付き中間材を切断したチップ付き中間部材を溶接することとはしていない。このため、こうして得られるスパークプラグでは、チップ付き中間部材の溶接部にクラックが発生せず、チップと中間部材との接合力が維持される。
【００１３】
さらに、第１工程で第１面と第１面に平行な第２面とをもつ中間部材を作製するため、第２工程で得られるチップ付き中間部材は、チップの先端面とチップ付き中間部材の第２面とを互いに平行に維持しやすく、ひいてはチップの先端面と電極母材の接合面とを互いに平行に維持しやすい。このため、このチップ付き中間部材をスパークプラグの例えば中心電極として使用した場合においても、チップの縁部で放電ギャップが形成され難く、チップ自体の耐火花消耗性を維持しやすい。
【００１４】
したがって、本発明のスパークプラグの製造方法では、中心電極及び接地電極の少なくとも一方における電極母材とチップとのより強固な接合と、チップ自体の耐火花消耗性の維持とを実現することができる。
【００１５】
本発明の製造方法では、第３工程を抵抗溶接により行なうことが好ましい。電極母材とチップとの中間的な融点又は線膨張係数をもつ中間部材では、第３工程において、大がかりな設備であるレーザによる溶接を行なわなくても、汎用的である抵抗溶接によって十分な溶接強度を確保できるからである。
【００１６】
第３工程を抵抗溶接により行なう場合、中間部材は、第１面及び第２面が中間部材の軸と直交するものであるとともに、第１面の最大径が第２面の最大径よりも小さい台座形状をなしていることが好ましい。こうであれば、中間部材の第２面が電極母材の放電ギャップ側の接合面と大きな面積で溶接されることとなるため、抵抗溶接における中間部材と電極母材との接合力が確実に向上する。
【００１７】
また、中間部材は、底面で第２面を形成するフランジ部と、フランジ部からそのフランジ部より小径で立ち上がり、上面で第１面を形成する円柱部とからなることが好ましい。フランジ部によって第２面の面積を大きくしながら、円柱部によって中間部材とチップとの溶接性を向上させることができる。その際、フランジ部が第１面側に突出するテーパ面をもつことがより好ましい。フランジ部が第１面側に突出するテーパ面をもつことにより、中間部材の強度を確保することができる。
【００１８】
本発明の製造方法では、チップは円柱状をなし、第１面はチップの底面を含む円形であり、第１面の直径はチップの直径よりも大きいことが好ましい。特に、第１面の直径をｄ１、チップの直径をＤ１としたとき、Ｄ１＜ｄ１≦Ｄ１＋０．６（ｍｍ）であることが好ましい。こうであれば、チップの底面と中間部材の第１面とをレーザ溶接により溶融することにより、チップと中間部材とを強固に接合しやすい。発明者らの試験結果によれば、第１面の直径がチップの直径以下の場合（ｄ１≦Ｄ１の場合）、チップと中間部材との溶融のバランスが悪くなり、チップと中間部材とを強固に接合しにくい。また、第１面の直径がチップの直径より０．６ｍｍを超えた大きさである場合（Ｄ１＋０．６＜ｄ１）、レーザの焦点を確保しにくく、チップと中間部材とを強固に接合し難い。
【００１９】
また、第２面は中心電極における電極母材の直径又は接地電極における電極母材の幅内にある円形であり、第２面の直径は中心電極における電極母材の直径又は接地電極における電極母材の幅よりも小さいことが好ましい。電極母材の直径は中心電極にチップ付き中間部材を溶接する場合を意図している。電極母材の幅は接地電極にチップ付き中間部材を溶接する場合を意図している。こうであれば、中間部材の第２面を最大に利用することができるからである。特に、第１面の直径をｄ１、第２面の直径をｄ２、中心電極における電極母材の直径又は接地電極における電極母材の幅をＤ２としたとき、ｄ１＋０．３＜ｄ２≦Ｄ２（ｍｍ）であることが好ましい。こうであれば、抵抗溶接の際の中間部材の第２面を最大に利用することができ、チップ付き中間部材と電極母材とを強固に接合することができる。発明者らの試験結果によれば、第２面の直径と第１面の直径との差が０．３ｍｍ以下の場合、接合面が小さくなることから、チップ付き中間部材を強固に電極母材に接合し難い。その上、チップ付き中間部材の側面によりチップ付き中間部材を軸方向に押圧する場合、その押圧が行われ難くなることから、チップ付き中間部材を強固に電極母材に接合することが困難となる。また、第２面の直径が中心電極における電極母材の直径又は接地電極における電極母材の幅より大きい場合、抵抗溶接後の中間部材の第２面が中心電極又は接地電極からはみ出てしまい、スパークプラグの着火性が低下する。
【００２０】
本発明の製造方法では、第１工程における中間部材は電極母材の成分を含むことが好ましい。こうであれば、中間部材と電極母材とが溶接によって相溶して強固に接合しやすい。また、その中間部材はチップの成分を含むことも好ましい。こうであれば、中間部材とチップとがレーザ溶接によって相溶して強固に接合しやすい。
【００２１】
本発明の製造方法は、第３工程を接地電極について行なう場合に効果が顕著である。接地電極側にチップを設けようとする場合、接地電極の電極母材にチップを直接レーザ溶接することはレーザの入射角の関係上困難である（例えば、特開２００１−１３５４５６号公報）。これに対し、本発明の製造方法のように、予め中間部材とチップとを接合したチップ付き中間部材を用意し、このチップ付き中間部材を接地電極の電極母材に溶接するとすれば、レーザの入射角の制限を受けることなく接地電極側にチップを設けることができるからである。
【００２２】
また、本発明のスパークプラグは、筒状の主体金具と、該主体金具の軸方向に延在し、両端を該主体金具の両端から突出させて該主体金具内に固定された筒状の絶縁体と、該主体金具の軸方向に延在し、先端を該絶縁体の先端から突出させて後端が該絶縁体内に固定された中心電極と、該主体金具に一端が固定され、他端部と該中心電極との間に放電ギャップを形成する接地電極とからなり、該中心電極及び該接地電極は各々電極母材と該電極母材の該放電ギャップを形成する位置に耐火花消耗材からなるチップとを有し、該中心電極及び該接地電極の少なくとも一方の該電極母材と該チップとの間に該電極母材及び該チップの中間的な融点又は線膨張係数をもつ中間部材が設けられたスパークプラグにおいて、
前記中間部材は第１面と該第１面に平行な第２面とをもち、該中間部材は、該第１面及び該第２面が該中間部材の軸と直交するものであるとともに、該第１面の最大径が該第２面の最大径よりも小さい台座形状をなしていることを特徴とする。
【００２３】
本発明のスパークプラグでは、中間部材が台座形状であるため、中間部材の第２面が電極母材の放電ギャップ側の接合面と大きな面積で溶接され、中間部材と電極母材との接合力が確実に向上する。
【００２４】
また、このスパークプラグでは、中間部材の第１面と第２面とが互いに平行であるため、チップの先端面と中間部材の第２面とを互いに平行に維持しやすく、ひいてはチップの先端面と電極母材の接合面とを互いに平行に維持しやすい。このため、チップの縁部で放電ギャップが形成され難く、チップ自体の耐火花消耗性を維持しやすい。
【００２５】
したがって、本発明のスパークプラグは、中心電極及び接地電極の少なくとも一方における電極母材とチップとのより強固な接合と、チップ自体の耐火花消耗性の維持とを実現している。このため、このスパークプラグは、チップによって発揮される耐久性を長期に亘って維持することができる。
【００２６】
なお、上記特許文献１以外に特開２０００−２７７２３１号公報や特開２００１−２７３９６５号公報記載のスパークプラグの製造方法も公知である。
【００２７】
特開２０００−２７７２３１号公報記載の製造方法では、まず、電極母材及びチップの中間的な融点又は線膨張係数をもつ円盤状の中間部材を用意する。そして、その中間部材の第１面に球状のチップを当接させた状態とし、この状態で中間部材の第２面を電極母材の放電ギャップ側の接合面に抵抗溶接し、中心電極又は接地電極とする。こうして得られたスパークプラグにおいて、中間部材は、チップが第１面にめり込んではいるものの、第１面と第２面とが同径でありかつ互いに平行な円盤状をなしている。この中間部材の第１面にチップがめり込んだ状態で抵抗溶接され、中間部材の第２面が電極母材の放電ギャップ側の接合面に抵抗溶接されていることとなる。
【００２８】
また、特開２００１−２７３９６５号公報記載の製造方法では、まず、中心電極の電極母材の放電ギャップ側の接合面に円柱状をなす中心電極用チップをレーザ溶接し、中心電極とする。また、電極母材及びチップの中間的な融点又は線膨張係数をもつ円柱状の中間部材を用意する。そして、その中間部材の第１面に円柱状をなす接地電極用チップを当接させた状態とし、この状態で中間部材の第２面を電極母材の放電ギャップ側の接合面に抵抗溶接し、接地電極とする。こうして得られたスパークプラグにおいても、接地電極の中間部材はやはり第１面と第２面とが同径でありかつ互いに平行な円柱状をなしている。この中間部材の第１面にチップがめり込んだ状態で抵抗溶接され、中間部材の第２面が電極母材の放電ギャップ側の接合面に抵抗溶接されていることとなる。
【００２９】
しかしながら、これら公知の製造方法では、中間部材はいずれも第１面と第２面とが同径でありかつ互いに平行な円柱状又は円盤状をなしており、中間部材の第２面が電極母材の放電ギャップ側の接合面と小さな面積で溶接されているに過ぎない。このため、これらの製造方法により得られるスパークプラグでは、中間部材と電極母材との接合力に懸念がある。特に、レーザの入射角の制限等により、中間部材の第２面と接地電極における電極母材とを抵抗溶接により接合する場合には、この傾向が大きいと考えられる。
【００３０】
これらに対し、本発明のスパークプラグは、中間部材が台座形状をなしているため、中間部材が円柱状又は円盤状の従来のスパークプラグに比し、耐火花消耗材からなるチップによって発揮される耐久性を長期に亘って維持することができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のスパークプラグ及びその製造方法を具体化した実施形態を図面１〜１３を参照しつつ説明する。
【００３２】
先ず、図１に示すように、第１工程Ｓ１０において、４０質量％のＮｉを含有するＩｒ合金からなる中間部材１０を製作する。その中間部材１０は、図２に示すように、直径１．５（ｍｍ）、周囲の厚さ０．２（ｍｍ）のフランジ部１２と、フランジ部１２の上面より立ち上がり、直径０．８（ｍｍ）、厚さ０．２（ｍｍ）の円柱部１４とから構成されている。フランジ部１２の底面が第２面１２ａであり、円柱部１４の上面が第１面１４ａである。第１面１４ａ及び第２面１２ａは中間部材１０の軸と直交している。フランジ部１２の上面は第１面１４ａ側に突出するテーパ面１２ｂを形成している。
【００３３】
次に、図１に示す第２工程Ｓ２０では、図３に示すように、２０質量％のＲｈ、５質量％のＰｔ又は１．７質量％のＹ_２Ｏ_３を含むＩｒ合金製の耐火花消耗材からなるチップ１６を製作する。このチップ１６は直径０．６（ｍｍ）、厚さ０．８（ｍｍ）の円柱状をなしており、チップ１６の先端面と底面とは互いに平行で、チップ１６の軸と直交している。
【００３４】
そして、中間部材１０の第１面１４ａにこのチップ１６を載せ、これらを図示しないレーザで溶接する。この際、図７に示す中心電極３０に接合するものにしろ、接地電極４０に接合するものにしろ、レーザの入射角の制限を受けずに、図３に示すチップ付き中間部材２０を得ることができる。また、レーザにより中間部材１０とチップ１６とを接合しているため、これらの接合力が高い。特に、中間部材１０の第１面１４ａの直径ｄ１とチップ１６の直径Ｄ１との関係がＤ１＜ｄ１≦Ｄ１＋０．６（ｍｍ）になっていることから、レーザの焦点を確保しやすく、チップ１６を中間部材１０に強固に接合することができる。また、中間部材１０がチップ１６の成分であるＩｒを含むため、チップ付き中間部材２０は中間部材とチップ１６とが相溶して強固に接合されたものとなる。
【００３５】
次いで、図１に示す第３工程Ｓ３０では、図４に示すように、中心電極３０にチップ付き中間部材２０を抵抗溶接する。この中心電極３０は、Ｉｎｃｏｎｅｌ（登録商標）６００のＮｉ合金を電極母材とする直径２．５（ｍｍ）のものである。その際、まず中心電極３０の放電ギャップ側の接合面３２にチップ付き中間部材２０の中間部材１０の第２面１２ａを配置する。そして、中間部材１０のフランジ部１２上に電気抵抗溶接機５０を設け、所定の加圧力の下、所定の電流を通電する。こうして、図５に示すように、中心電極３０にチップ付き中間部材２０を抵抗溶接する。その後、図７に示すように、先端が突出するように絶縁体６２内に中心電極３０を組み込み、絶縁体６２内の中心電極３０の後端に端子６３を挿入する。そして、これらを主体金具６０に組み込む。
【００３６】
同様に、図７に示すように、予め主体金具６０に溶接された接地電極４０を作製する。この接地電極４０は、中心電極３０と同様、Ｉｎｃｏｎｅｌ（登録商標）６００のＮｉ合金を電極母材とする幅２．５（ｍｍ）のものである。そして、図４に示すように、その接地電極４０にチップ付き中間部材２０の中間部材１０の第２面１２ａを抵抗溶接する。その際、まず接地電極４０の放電ギャップ側の接合面４２にチップ付き中間部材２０の中間部材１０の第２面１２ａを配置し、同様に抵抗溶接する。この際、チップ付き中間部材２０を接地電極４０の電極母材に抵抗溶接すればよいため、レーザの入射角の制限を受けることなく接地電極４０側にチップ１６を設けることができる。
【００３７】
そして、図６に示すように、チップ付き中間部材２０を溶接した接地電極４０の電極母材の一端を中心電極３０側に屈曲する。こうして、図７に示すスパークプラグが得られる。
【００３８】
これらの際、中間部材１０は中心電極３０及び接地電極４０の電極母材とチップ２０との中間的な融点又は線膨張係数を有している。このため、このスパークプラグでは、中間部材１０に生じる熱応力により中心電極３０及び接地電極４０の電極母材に生じる熱応力とチップ１６に生じる熱応力との差異が小さくなっている。このため、中間部材１０自体に歪みが生じ難く、中心電極３０又は接地電極４０の電極母材と中間部材１０との間や中間部材１０とチップ１６との間に剥離が生じ難い。また、電極母材とチップ１６との中間的な融点又は線膨張係数をもつ中間部材１０では、第３工程Ｓ３０において、大がかりな設備であるレーザによる溶接を行なわなくても、汎用的である抵抗溶接によって十分な溶接強度を確保できる。
【００３９】
また、第２工程Ｓ２０で得られるチップ付き中間部材２０は、中間部材１０の第１面１４ａにチップ１６がレーザにより溶接されている。このため、チップ付き中間部材２０におけるチップ１６と中間部材１０との接合力は高くなっている。そして、第３工程Ｓ３０では、そのチップ付き中間部材２０をそのまま中心電極３０及び接地電極４０の電極母材に溶接しており、従来のようにチップ付き中間材を切断したチップ付き中間部材を溶接することとはしていない。このため、こうして得られるスパークプラグでは、チップ１６と中間部材１０との間の溶接部にクラックが発生せず、チップ１６と中間部材１０との接合力が維持されている。
【００４０】
さらに、第１工程Ｓ１０で第１面１４ａと第１面１４ａに平行な第２面１２ａとをもつ中間部材１０を作製するため、第２工程Ｓ２０で得られるチップ付き中間部材２０は、チップ１６の先端面とチップ付き中間部材２０の第２面１２ａとを互いに平行に維持しやすく、ひいてはチップ１６の先端面と電極母材の接合面とを互いに平行に維持しやすい。このため、このチップ付き中間部材２０をスパークプラグの中心電極３０として使用した場合においても、チップ１６の縁部で放電ギャップが形成され難く、チップ１６自体の耐火花消耗性を維持しやすい。
【００４１】
特に、この製造方法では、中間部材１０の第１面１４ａの直径ｄ１及び第２面１２ａの直径ｄ２と中心電極３０における電極母材の直径又は接地電極４０における電極母材の幅Ｄ２との関係がｄ１＋０．３＜ｄ２≦Ｄ２（ｍｍ）になっていることから、抵抗溶接の際の中間部材１０の第２面１２ａを最大に利用することができ、チップ付き中間部材２０と電極母材とを強固に接合することができる。また、中間部材１０が接地電極４０の電極母材の成分であるＮｉを含むため、チップ付き中間部材２０は中間部材と接地電極４０の電極母材とが相溶して強固に接合されたものとなる。
【００４２】
また、中間部材１０は、図２に示すように、第１面１４ａ及び第２面１２ａが中間部材１０の軸と直交するものであるとともに、第１面１４ａの最大径が第２面１２ａの最大径よりも小さい台座形状をなしている。そして、チップ付き中間部材２０は、図３に示すように、円柱状のチップ１６が溶接された中間部材１０の第１面１４ａよりも、中心電極３０及び接地電極４０の電極母材の放電ギャップ側に溶接された中間部材１０の第２面１２ａが大径である。このため、中間部材１０の第２面１２ａが中心電極３０及び接地電極４０の電極母材の放電ギャップ側の接合面３２、４２と大きな面積で抵抗溶接されることとなるため、中間部材１０とその電極母材との接合力が確実に向上する。
【００４３】
さらに、この製造方法では、中間部材１０が底面で第２面１２ａを形成するフランジ部１２と、フランジ部１２からそのフランジ部１２より小径で立ち上がり、上面で第１面１４ａを形成する円柱部１４とからなるため、フランジ部１２によって第２面１２ａの面積を大きくしながら、円柱部１４によって中間部材１０とチップ１６との溶接性を向上させることができる。特に、フランジ部１２が第１面１４ａ側に突出するテーパ面１２ｂをもつため、中間部材１０の強度を確保している。
【００４４】
したがって、このスパークプラグの製造方法では、中心電極３０及び接地電極４０における電極母材とチップ１６とのより強固な接合と、チップ１６自体の耐火花消耗性の維持とを実現することができる。
【００４５】
こうして得られたスパークプラグは、図７に示すように、筒状の主体金具６０を備えており、この主体金具６０内には、主体金具６０の軸方向に延在し、両端を主体金具６０の両端から突出させた筒状の絶縁体６２が固定されている。また、主体金具６０の軸方向には中心電極３０が延在し、中心電極３０の先端は絶縁体６２の先端から突出され、中心電極３０の後端は絶縁体６２内に固定されている。一方、主体金具６０には接地電極４０の一端が固定され、接地電極４０の他端部は中心電極３０との間に放電ギャップを形成している。中心電極３０及び接地電極４０にはチップ付き中間部材２０が放電ギャップを形成しながら対向して設けられている。
【００４６】
このスパークプラグでは、中間部材１０が台座形状であるため、中間部材１０の第２面１２ａが電極母材の放電ギャップ側の接合面と大きな面積で溶接され、中間部材１０と中心電極３０及び接地電極４０の電極母材との接合力が確実に向上している。また、このスパークプラグでは、中間部材１０の第１面１４ａと第２面１２ａとが互いに平行であるため、チップ１６の先端面と中間部材１０の第２面１２ａとを互いに平行に維持しやすく、ひいてはチップ１６の先端面と電極母材の接合面とを互いに平行に維持しやすい。このため、チップ１６の縁部で放電ギャップが形成され難く、チップ１６自体の耐火花消耗性を維持しやすい。
【００４７】
したがって、このスパークプラグは、チップ１６によって発揮される耐久性を長期に亘って維持することができる。
【００４８】
なお、実施形態の製造方法では、例えば、図８（ａ）〜（ｆ）に示すように、様々な形状の中間部材１０を採用することもできる。図８（ａ）に示す中間部材７１は上記実施形態のものよりテーパ面１２ｂの傾斜が大きいものである。図８（ｂ）に示す中間部材７２はフランジ部１２が周囲の厚さを有していないものである。図８（ｃ）に示す中間部材７３は円柱部１４を有さないものである。図８（ｄ）に示す中間部材７４は、フランジ部１２が周囲の厚さを有さず、かつ円柱部１４を有さないものである。図８（ｅ）に示す中間部材７５は、上面が平坦なフランジ部１２と、フランジ部１２の上面より立ち上がる円柱部１４とから構成されたものである。図８（ｆ）に示す中間部材７６は、図８（ｅ）のものに比して円柱部１４の厚さが小さいものである。このような中間部材７１〜７６であっても、本発明の効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態に係り、スパークプラグの製造方法の工程図である。
【図２】実施形態に係り、中間部材の側面図である。
【図３】実施形態に係り、チップ付き中間部材の側面図である。
【図４】実施形態に係り、抵抗溶接時のチップ付き中間部材の側面図である。
【図５】実施形態に係り、中心電極又は接地電極の部分拡大断面図である。
【図６】実施形態に係り、スパークプラグの一部拡大側面図である。
【図７】実施形態に係り、スパークプラグの一部断面の側面図である。
【図８】実施形態に係り、他の中間部材の側面図である。
【符号の説明】
６０…主体金具
６２…絶縁体
３０…中心電極
４０…接地電極
１６…チップ
１０、７１〜７６…中間部材
Ｓ１０…第１工程
１４ａ…第１面
２０…チップ付き中間部材
Ｓ２０…第２工程
３２、３４…接合面
１２ａ…第２面
Ｓ３０…第３工程
１２…フランジ部
１４…円柱部
１２ｂ…テーパ面

Claims

筒状の主体金具と、該主体金具の軸方向に延在し、両端を該主体金具の両端から突出させて該主体金具内に固定された筒状の絶縁体と、該主体金具の軸方向に延在し、先端を該絶縁体の先端から突出させて後端が該絶縁体内に固定された中心電極と、該主体金具に一端が固定され、他端部と該中心電極との間に放電ギャップを形成する接地電極とからなり、該中心電極及び該接地電極は各々電極母材と該電極母材の該放電ギャップを形成する位置に耐火花消耗材からなるチップとを有し、該中心電極及び該接地電極の少なくとも一方の該電極母材と該チップとの間に該電極母材及び該チップの中間的な融点又は線膨張係数をもつ中間部材が設けられたスパークプラグの製造方法において、
第１面と該第１面に平行な第２面とをもつ前記中間部材を作製する第１工程と、
該中間部材の該第１面に該チップをレーザにより溶接し、チップ付き中間部材とする第２工程と、
前記中心電極及び前記接地電極の少なくとも一方における該電極母材の前記放電ギャップを形成する位置の接合面に該チップ付き中間部材の該第２面を溶接する第３工程とを備えたことを特徴とするスパークプラグの製造方法。
上記第３工程を抵抗溶接により行なうことを特徴とする請求項１記載のスパークプラグの製造方法。
上記中間部材は、上記第１面及び上記第２面が該中間部材の軸と直交するものであるとともに、該第１面の最大径が該第２面の最大径よりも小さい台座形状をなしていることを特徴とする請求項２記載のスパークプラグの製造方法。
上記中間部材は、底面で上記第２面を形成するフランジ部と、該フランジ部から該フランジ部より小径で立ち上がり、上面で上記第１面を形成する柱部とからなることを特徴とする請求項３記載のスパークプラグの製造方法。
上記フランジ部は上記第１面側に突出するテーパ面をもつことを特徴とする請求項４記載のスパークプラグの製造方法。
上記チップは円柱状をなし、上記第１面は該チップの底面を含む円形であり、該第１面の直径は該チップの直径よりも大きいことを特徴とする請求項３乃至５のいずれか１項記載のスパークプラグの製造方法。
上記第１面の直径をｄ１、上記チップの直径をＤ１としたとき、Ｄ１＜ｄ１≦Ｄ１＋０．６（ｍｍ）であることを特徴とする請求項６記載のスパークプラグの製造方法。
上記第２面は上記中心電極における上記電極母材の直径又は上記接地電極における上記電極母材の幅内にある円形であり、該第２面の直径は該中心電極における該電極母材の直径又は該接地電極における該電極母材の幅よりも小さいことを特徴とする請求項３乃至７のいずれか１項記載のスパークプラグの製造方法。
上記第１面の直径をｄ１、上記第２面の直径をｄ２、上記中心電極における上記電極母材の直径又は上記接地電極における上記電極母材の幅をＤ２としたとき、ｄ１＋０．３＜ｄ２≦Ｄ２（ｍｍ）であることを特徴とする請求項８記載のスパークプラグの製造方法。
上記第１工程における上記中間部材は上記電極母材の成分を含むことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項記載のスパークプラグの製造方法。
上記第１工程における上記中間部材は上記チップの成分を含むことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項記載のスパークプラグの製造方法。
上記第３工程を上記接地電極について行なうことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項記載のスパークプラグの製造方法。
筒状の主体金具と、該主体金具の軸方向に延在し、両端を該主体金具の両端から突出させて該主体金具内に固定された筒状の絶縁体と、該主体金具の軸方向に延在し、先端を該絶縁体の先端から突出させて後端が該絶縁体内に固定された中心電極と、該主体金具に一端が固定され、他端部と該中心電極との間に放電ギャップを形成する接地電極とからなり、該中心電極及び該接地電極は各々電極母材と該電極母材の該放電ギャップを形成する位置に耐火花消耗材からなるチップとを有し、該中心電極及び該接地電極の少なくとも一方の該電極母材と該チップとの間に該電極母材及び該チップの中間的な融点又は線膨張係数をもつ中間部材が設けられたスパークプラグにおいて、
前記中間部材は第１面と該第１面に平行な第２面とをもち、該中間部材は、該第１面及び該第２面が該中間部材の軸と直交するものであるとともに、該第１面の最大径が該第２面の最大径よりも小さい台座形状をなしていることを特徴とするスパークプラグ。