JP2005203110A - スパークプラグの製造方法およびスパークプラグ - Google Patents

Abstract

【課題】 複合電極チップの軸線方向を長くしたときでも生産コストを増加させることなく着火性をより向上することができるスパークプラグの製造方法およびスパークプラグを提供する。
【解決手段】 スパークプラグの接地電極に接合する複合電極チップ９０は、貴金属チップ９２を中間部材９３に接合し（チップ接合工程）、その側周面９８を切削することで（チップ切削工程）、細く長く形成される。そして、側周面９８の非切削部分（一点鎖線Ａ−Ａ’で示す。）にて中間部材９３を切断して設けた鍔部９５は（チップ切断工程）、その外径が側周面９８の切削部分の外径より大きいので、接合面９７が広いため、抵抗溶接によって接地電極の内面に接合しても十分な接合を行うことができる（チップ接合工程）。また、複合電極チップ９０を貴金属チップ９２と中間部材９３とから形成したことで、貴金属の使用量を低減できる。
【選択図】 図５

Description

本発明は、火花放電を行う電極にチップを接合した内燃機関用のスパークプラグの製造方法およびスパークプラグに関するものである。

従来、内燃機関には点火のためのスパークプラグが用いられている。このスパークプラグでは、一般的には、中心電極が挿設された絶縁碍子を保持する主体金具の燃焼室側の先端部に接地電極を溶接して、接地電極の他端部を中心電極の先端部と対向させて、火花放電ギャップを形成している。そして、中心電極と接地電極との間で火花放電が行われる。さらに、中心電極と接地電極との火花放電ギャップを形成している部位に、耐火花消耗性向上のための貴金属チップが形成されている。

ところで、上記スパークプラグの中心電極または接地電極に貴金属チップを接合する方法として特許文献１の様なものがある。この特許文献１では、棒状の中間部材（耐蝕性非貴金属性部材）の先端にチップ状の貴金属チップ（耐火花消耗電極材）を接合している。このとき、貴金属チップよりも中間部材の径が大きく設けられており、レーザ溶接時のビーム照射を接合部の斜め上方から行って、両者の接合を確実なものとしている。そして接合により形成された複合電極チップ（複合電極材）の中間部材側を切断し、その切断部分を抵抗溶接によって接地電極（外側電極）に接合している。このように中間部材を介して貴金属チップを接地電極に接合させることで両者の接合を強固なものとしている。
特許第３４２６０５１号公報

ところで、最近では、エンジンの更なる高性能化の要求が高まりつつあり、スパークプラグにおいても、更なる着火性の向上が求められている。この着火性の向上のために、接地電極に接合された貴金属チップの中心電極と対向する対向面と接地電極の他端部における中心電極と対向する側の面である他端部内面との軸線方向の距離（以下、「突き出し量」ともいう。）を大きくし、且つ貴金属チップの外径を小さくすることが有効である。これは、中心電極と接地電極（または貴金属チップ）とにより形成される火花放電ギャップにできた火炎核が、スワール等により成長しようとする。ところが、突き出し量が少ないと火炎核の成長する過程において、この火炎核が温度の低い接地電極に接触し、火炎核の成長が阻害され（以下、「消炎作用」ともいう。）、燃料空気への着火性が悪くなる。また、貴金属チップの外径が大きいと、貴金属チップ自身によって消炎作用が起こり、着火性が悪くなる。そこで、突き出し量が大きく、且つ外径が小さい貴金属チップを接地電極本体に接合し、火炎核の成長を促進させたスパークプラグの構造が多く採用されている。

そこで、特許文献１の製造方法を採用して上記のようなスパークプラグを作成する場合には、複合電極チップの軸線方向の長さを長くする必要がある。そのためには、貴金属チップの軸線方向を長くすることが考えられるが、貴金属チップの材料の量を増やす必要があり、生産コストの増加を招くという問題があった。また、貴金属チップの軸線方向の長さを長くせずに中間部材を軸線方向に長くすることも考えられるが、貴金属チップの外径よりも大きい外径の中間部材が火花放電ギャップに近づくため、着火性が低下するおそれがあった。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、複合電極チップの軸線方向を長くしたときでも生産コストを増加させることなく着火性をより向上することができるスパークプラグの製造方法およびスパークプラグを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明のスパークプラグの製造方法は、中心電極と、軸線方向に軸孔を有し、前記中心電極を前記軸孔で保持する絶縁碍子と、前記絶縁碍子の周囲を取り囲み、前記絶縁碍子を保持する主体金具と、一端部が前記主体金具に接合された電極母材の他端部に、複数の金属からなり、前記中心電極と対向する柱状の複合電極チップを有する接地電極とを備えるスパークプラグの製造方法であって、柱状の中間部材の先端に、チップ状の貴金属チップを接合し、前記複合電極チップを形成するチップ形成工程と、少なくとも、前記貴金属チップと前記中間部材の先端部とが同径となるように、前記チップ形成工程において形成された前記複合電極チップの側周面を切削するチップ切削工程と、前記チップ切削工程において形成した前記複合電極チップの前記中間部材の後端面を、前記接地電極の前記電極母材の他端部における前記中心電極と対向する側の面である他端部内面に対し、抵抗溶接により接合するチップ接合工程とを備えている。

また、請求項２に係る発明のスパークプラグの製造方法は、請求項１に記載の発明の構成に加え、前記チップ切削工程では、前記複合電極チップの外径が、前記チップ形成工程において形成された前記複合電極チップの外径よりも小径となるように、前記複合電極チップの側周面の切削が行われることを特徴とする。

また、請求項３に係る発明のスパークプラグの製造方法は、請求項２に記載の発明の構成に加え、前記チップ切削工程では、前記複合電極チップの前記貴金属チップの先端から前記中間部材の一部にかけての前記複合電極チップの前記側周面の切削が行われ、前記チップ接合工程では、前記チップ切削工程において切削されなかった前記複合電極チップの部分にて、前記接地電極の前記他端部内面に接合することを特徴とする。

また、請求項４に係る発明のスパークプラグの製造方法は、請求項１乃至３のいずれかに記載の発明の構成に加え、前記チップ切削工程において側周面が切削された前記複合電極チップの前記中間部材側を、その軸線方向と直交する平面にて切断して接合面を形成するチップ切断工程を有し、前記チップ接合工程では、前記チップ切断工程において形成した前記複合電極チップの前記接合面を前記接地電極の前記他端部内面に接合することを特徴とする。

また、請求項５に係る発明のスパークプラグの製造方法は、請求項１乃至４のいずれかに記載の発明の構成に加え、前記貴金属チップは、イリジウムを主成分とし、ロジウム、プラチナ、ニッケル、タングステン、パラジウム、ルテニウム、オスミウムのうち少なくとも一つが添加された合金からなることを特徴とする。

また、請求項６に係る発明のスパークプラグの製造方法は、請求項１乃至４のいずれかに記載の発明の構成に加え、前記貴金属チップは、プラチナを主成分とし、ロジウム、イリジウム、ニッケル、タングステン、パラジウム、ルテニウム、オスミウムのうち少なくとも一つが添加された合金からなることを特徴とする。

また、請求項７に係る発明のスパークプラグの製造方法は、請求項１乃至６のいずれかに記載の発明の構成に加え、前記中間部材は、前記貴金属チップの熱膨張率より大きく、前記電極母材の熱膨張率以下の熱膨張率を有することを特徴とする。

また、請求項８に係る発明のスパークプラグは、請求項１乃至７のいずれかに記載のスパークプラグの製造方法により製造されたことを特徴とする。

請求項１に係る発明のスパークプラグの製造方法では、チップ形成工程にて、中間部材の先端に貴金属チップを接合して複合電極チップを形成し、チップ溶接工程にて、その複合電極チップの中間部材の後端面を接地電極の他端部内面に接合している。これにより、中間部材を介して貴金属チップを接地電極に接合させることができ、両者の接合を強固なものとしている。

さらに、請求項１に係る発明のスパークプラグの製造方法では、少なくとも貴金属チップと中間部材の先端部とが同径となるように、チップ形成工程にて形成された複合電極チップの側周面を切削するチップ切削工程を備える。このため、貴金属チップの軸線方向を長くする必要がない。よって、生産コストの増加を招くことがない。また、貴金属チップの外径よりも大きい外径の中間部材が火花放電ギャップに近づくこともないため、着火性が低下することがない。つまり、本発明のスパークプラグの製造方法により、複合電極チップの軸線方向を長くしたときでも（突き出し量を大きくしたときでも）、生産コストを増加させることなく、着火性をより向上することができる。

なお、チップ切削工程では、複合電極チップ全体を切削してもよいし、貴金属チップおよび中間部材の先端部を同径に切削してもよい。更には、中間部材（具体的には、中間部材の先端部）または貴金属チップのうち、大径の部材を小径の部材にあわせるように貴金属チップのみ、または中間部材（または中間部材の先端部）のみを切削してもよい。更には、貴金属チップと中間部材とが同径の場合、貴金属チップと中間部材とを溶接した際、その溶接部にばりが生じる場合があるが、切削工程にてそのばりのみを切削してもよい。

また、請求項２に係る発明のスパークプラグの製造方法では、請求項１に係る発明の効果に加え、複合電極チップの側周面をチップ形成工程の複合電極チップの外径よりも小径に切削することで、複合電極チップを細くすることができ、複合電極チップによる消炎作用をさらに低減し、着火性を向上させることができる。

また、請求項３に係る発明のスパークプラグの製造方法では、請求項２に係る発明の効果に加え、複合電極チップの側周面の非切削部分にて接地電極に接合することで、切削部分よりも外径の大きな部分を形成し、その部分を接地電極との接合に利用することができる。つまり、接合面を広くすることができるので、複合電極チップを抵抗溶接にて接地電極に接合しても十分に強固な接合ができる。

また、複合電極チップを放電部に溶接する場合には、複合電極チップの中間部材側と貴金属チップ側とを識別する必要がある。しかしながら、上記従来の複合電極チップは小さいため、中間部材側と貴金属チップ側との識別が困難である。そこで、本発明のように、切削部分に対して大径となる非切削部分を設けることで、中間部材側と貴金属チップ側との識別が確実にでき、有効に複合電極チップを接地電極に取り付けることができる。

また、請求項４に係る発明のスパークプラグの製造方法では、請求項１乃至３のいずれかに係る発明の効果に加え、側周面が切削された複合電極チップの中間部材側を、その軸線方向と直交する平面にて切断して接合面を形成し、その接合面を接地電極の他端部内面に接合することで、複合電極チップの軸線方向の長さを一定にすることができ、容易にスパークプラグの火花放電ギャップを形成することができる。

また、請求項５に係る発明のスパークプラグの製造方法では、請求項１乃至４のいずれかに係る発明の効果に加え、火花放電を行う貴金属チップを、イリジウムを主成分とし、ロジウム、プラチナ、ニッケル、タングステン、パラジウム、ルテニウム、オスミウムのうち少なくとも一つが添加された合金より形成すれば、耐消耗性に優れた効果を発揮させることができる。

また、請求項６に係る発明のスパークプラグの製造方法では、請求項１乃至４のいずれかに係る発明の効果に加え、火花放電を行う貴金属チップを、プラチナを主成分とし、ロジウム、イリジウム、ニッケル、タングステン、パラジウム、ルテニウム、オスミウムのうち少なくとも一つが添加された合金より形成すれば、耐消耗性に優れた効果を発揮させることができる。

また、請求項７に係る発明のスパークプラグの製造方法では、請求項１乃至６のいずれかに係る発明の効果に加え、貴金属チップと中間部材との接合部分や、中間部材と接地電極との接合部分における歪みを低減し、強固な接合を行うことができる。

また、請求項８に係る発明のスパークプラグは、複合電極チップの軸線方向を長くしたときでも（突き出し量を大きくしたときでも）、生産コストを増加させることなく、着火性をより向上することができる。

以下、本発明を具体化したスパークプラグの製造方法の実施の形態について、図面を参照して説明する。まず、図１，図２を参照して、本実施の形態におけるスパークプラグの一例としてのスパークプラグ１００の構造について説明する。図１は、スパークプラグ１００の部分断面図である。図２は、スパークプラグ１００の火花放電ギャップ付近の要部拡大断面図である。

図１に示すように、スパークプラグ１００は、概略、絶縁体を構成する絶縁碍子１と、絶縁碍子１の軸線Ｏ方向略中央部に設けられ、この絶縁碍子１を保持する主体金具５と、絶縁碍子１内に軸線Ｏ方向に保持された中心電極２と、主体金具５の先端面５７に一端部を溶接され、他端部が中心電極２の先端部２２に対向する接地電極６０と、中心電極２の上端部に設けられた端子金具４とから構成されている。

次に、このスパークプラグ１００の絶縁体を構成する絶縁碍子１について説明する。絶縁碍子１は、周知のようにアルミナ等を焼成して形成されており、その後端部（図１における上部）には、沿面距離を稼ぐためのコルゲーション１１が形成されている。また、絶縁碍子１の先端部（図１における下部）には、内燃機関の燃焼室に曝される脚長部１３が設けられている。さらに、絶縁碍子１の軸中心には中心貫通孔１２が形成され、この中心貫通孔１２には中心電極２が保持されている。中心電極２は、インコネル（商標名）６００または６０１等のニッケル系合金等からなる電極母材２１を少なくとも表層部に有している。なお、中心貫通孔１２が、本発明における「軸孔」に相当する。

中心電極２の先端部２２は絶縁碍子１の先端面から突出しており、先端側に向かって径小となるように狭窄状に形成されている。その先端部２２の先端面には、柱状の電極チップ２３が、中心電極２の軸線Ｏ方向に溶接されている。また、中心電極２は、中心貫通孔１２の内部に設けられたシール体１４およびセラミック抵抗３を経由して、上方の端子金具４に電気的に接続されている。そして端子金具４には高圧ケーブル（図示外）がプラグキャップ（図示外）を介して接続され、高電圧が印加されるようになっている。

次に、主体金具５について説明する。図１に示すように、主体金具５は、絶縁碍子１を保持し、図示外の内燃機関にスパークプラグ１００を固定するためのものである。絶縁碍子１は主体金具５に囲まれて支持されている。主体金具５は低炭素鋼材で形成され、図示外のスパークプラグレンチが嵌合する工具係合部である六角部５１と、図示外の内燃機関上部に設けられたエンジンヘッドに螺合するねじ部５２とを備えている。このねじ部５２の規格の一例としては、Ｍ１４等が用いられる。主体金具５は、かしめ部５３をかしめることにより、段部５６に絶縁碍子１が板パッキン８を介して支持されて主体金具５と絶縁碍子１とが一体にされる。かしめによる密閉を完全なものとするため、主体金具５と絶縁碍子１との間に環状のリング部材６，７が介在され、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。また、主体金具５の中央部には鍔部５４が形成され、ねじ部５２の後端部側（図１における上部）近傍、すなわち、鍔部５４の座面５５にはガスケット１０が嵌挿されている。なお、六角部５１の対辺寸法は、一例として１６ｍｍであり、主体金具５の座面５５から先端面５７までの長さは、一例として１９ｍｍである。

次に、接地電極６０について説明する。接地電極６０は電極母材６４に複合電極チップ９０が接合された構成となっている。電極母材６４は、耐腐食性の高い金属から構成され、一例として、インコネル（商標名）６００または６０１等のニッケル合金が用いられる。この電極母材６４は自身の長手方向の横断面が略長方形を有しており、一端部（基部６２）が主体金具５の先端面５７に溶接により接合されている。また、電極母材６４の他端部（先端部６１）は、中心電極２の先端部２２に対向するように屈曲されている。この中心電極２に対向する側の面である電極母材６４の先端部６１の内面６３は、中心電極２の軸線Ｏ方向に略直交している。

図２に示すように、電極母材６４の内面６３には円柱状の複合電極チップ９０が突設され、その複合電極チップ９０の先端面９１が、中心電極２の電極チップ２３の先端面２４に対向されている。複合電極チップ９０は、電極母材６４の内面６３に接合された中間部材９３と、その先端に接合された貴金属からなる貴金属チップ９２とから構成される。

複合電極チップ９０の先端に設けられた貴金属チップ９２は、中心電極２の電極チップ２３との間で火花放電ギャップを形成するため、その一例として、本実施の形態では耐消耗性に優れたプラチナを主成分として、少なくとも１０質量％以上のロジウムを含むプラチナ−ロジウム合金が用いられている。なお、この複合電極チップ９０には、プラチナを主成分として、少なくとも２０質量％以上のイリジウム、ニッケル、タングステン、パラジウム、ルテニウム、オスミウムのうち少なくとも一つが添加された合金を用いてもよい。あるいは、イリジウムを主成分として、少なくとも２０質量％以上のロジウム、プラチナ、ニッケル、タングステン、パラジウム、ルテニウム、オスミウムのうち少なくとも一つが添加された合金を用いてもよい。

また、中間部材９３は、本実施の形態では、プラチナ−ニッケル合金製である。この中間部材９３は、プラチナ−ロジウム合金からなる貴金属チップ９２の熱膨張率より大きく、ニッケル合金からなる接地電極６０の電極母材６４の熱膨張率以下の熱膨張率を有する。貴金属チップ９２より融点の低い中間部材９３であれば、電極母材６４に対して後述する抵抗溶接による接合を行っても、貴金属チップ９２を直接電極母材６４に接合する場合と比べ、より強固な接合を行うことができる。

このような構成の接地電極６０の形成は、図３〜図６に示す工程によって行われる。図３は、貴金属チップ９２と中間部材９３とを接合する前の状態を示す図である。図４は、貴金属チップ９２と中間部材９３とをレーザ溶接によって接合した状態を示す図である。図５は、貴金属チップ９２と中間部材９３とが接合された複合電極チップ９０の側周面９８を切削した状態を示す図である。図６は、複合電極チップ９０を切断して鍔部９５を形成した状態を示す図である。

まず、図３に示すように、所定の径を有する柱状の中間部材９３の一端に、ほぼ同径の貴金属チップ９２が仮固定される。なお、貴金属チップ９２の厚みは０．４ｍｍとなっている。この仮固定は、例えば抵抗溶接によって行ってもよい。次に、図４に示すように、貴金属チップ９２と中間部材９３との接触部分に図示外のレーザ光が照射され、レーザ溶接による両者の接合が行われる（チップ形成工程）。例えば周知のＹＡＧレーザが、中間部材９３の軸に対して直交する方向から、貴金属チップ９２と中間部材９３との接触部分に、その側周の全周にわたって照射される。これにより、貴金属チップ９２の材料と中間部材９３の材料とが混ざり合った溶融部９４が形成され、両者が接合されることで複合電極チップ９０が形成される。なお、貴金属チップ９２と中間部材９３との接合は、抵抗溶接によって行ってもよい。しかし、一般的に貴金属は融点が高いため、溶け込み深度の深いレーザ溶接によって貴金属チップ９２を中間部材９３に接合すれば、溶融部９４における両者の材料の混ざり具合が大きくなり、抵抗溶接よりも強固な接合を行うことができる。

次いで、図５に示すように、複合電極チップ９０の側周面９８の切削が行われる（チップ切削工程）。このとき、複合電極チップ９０の軸線方向において、貴金属チップ９２が接合された側の端部より中間部材９３の一部にかけての側周面９８が切削される。本実施の形態では、複合電極チップ９０は、先端面９１となる貴金属チップ９２の先端より中間部材９３へ向かって略０．８ｍｍ、外径が０．６ｍｍの円柱状に切削される。このチップ切削工程を経ることで、貴金属チップ９２と中間部材９３の一部とが同径となる。これにより、複合電極チップ９０の軸線Ｏ方向を長くしたときでも、貴金属チップ９２の軸線方向を長くする必要がない。よって、生産コストの増加を招くことがない。また、貴金属チップ９２の外径よりも大きい外径の中間部材９３が火花放電ギャップに近づくこともないため、後述する形成後のスパークプラグ１００の着火性が向上する。さらに、複合電極チップ９０の外径が、チップ形成工程の複合電極チップ９０の外径よりも小径となるように、複合電極チップ９０の側周面９８を切削しているので、複合電極チップ９０を細くでき、さらに、形成後のスパークプラグ１００の着火性が向上する。また、チップ形成工程にて貴金属チップ９２の軸線と中間部材９３の軸線とが一致せずに溶接されたとしても、複合電極チップ９０の側周面９８を切削することで、貴金属チップ９２の軸線と中間部材９３の軸線とが一致した新たな軸線を形成することができる。

そして、チップ切削工程において側周面９８の切削が行われなかった中間部材９３の部位にて、軸線方向と直交する平面（接合面９７）によって、複合電極チップ９０の切断が行われる（チップ切断工程）。本実施の形態では、図中一点鎖線Ａ−Ａ’で示す、複合電極チップ９０の先端面９１より軸線方向に沿って略１ｍｍ離れた位置において、中間部材９３が切断される。これにより、複合電極チップ９０には、側周面９８が切削されていない略０．２ｍｍの厚みの鍔部９５が形成される。

このようにして段状に形成された複合電極チップ９０は、図６に示すように、鍔部９５を除く円柱部分が溶接装置（図示外）のチップチャック９９に挟まれて保持される。このとき、鍔部９５が形成されたことによって、複合電極チップ９０をチップチャック９９に保持する向きが特定される。そして、電極母材６４の先端部６１の内面６３に対して接合面９７が押圧された状態で、複合電極チップ９０の内面６３への抵抗溶接が行われる（チップ接合工程）。複合電極チップ９０の鍔部９５の外径は、チップ切削工程において側周面９８が切削された部分の断面の外径よりも大きい。すなわち、抵抗溶接時に電極母材６４の内面６３に対して接合される接合面９７が、側周面９８が切削された部分の断面よりも大径となるため、鍔部９５を形成しなかった場合よりも強固な接合が可能となる。よって、生産コストのかかるレーザ溶接を行わずとも、抵抗溶接によって十分な接合を行うことができる。さらに、複合電極チップ９０の根元部分、すなわち鍔部９５と、柱部分とは、切削により形状が異なるだけの同一部材であるので、接合による場合とは異なり剥離することはない。さらに、複合電極チップ９０に鍔部９５を形成しているので、中間部材９３側と貴金属チップ９２側との識別が確実にできる。よってチップ接合工程にて複合電極チップ９０を溶接装置（図示外）にセットする向きが特定されるので、有効に複合電極チップを接地電極に取り付けることができる。

また、前述したように、中間部材９３の熱膨張率は貴金属チップ９２の熱膨張率より大きく、電極母材６４の熱膨張率以下となっている。中間部材９３と電極母材６４との接合を行った場合、熱膨張率の差が小さいため、貴金属チップ９２と電極母材６４とを接合する場合と比べると、接合部分における両者の歪みは小さい。また、中間部材９３の融点は貴金属チップ９２よりも低いため、レーザ溶接よりもエネルギーの低い抵抗溶接によって中間部材９３と電極母材６４との接合を行っても十分な接合を行うことができる。

そして、上記したチップ接合工程は、電極母材６４の基部６２が接合部５８に溶接された状態で、その屈曲がなされる前に行われる。そして、電極母材６４に複合電極チップ９０が接合された後には、図２に示すように、複合電極チップ９０の先端面９１が中心電極２の電極チップ２３の先端面２４に対向するように電極母材６４が屈曲され、スパークプラグ１００が完成する。こうして製造されるスパークプラグ１００は、複合電極チップ９０が長く形成されるため、電極チップ２３と複合電極チップ９０とで形成される火花放電ギャップから電極母材６４の内面６３が離れる。よって、消炎作用が起こりにくくなり、着火性が向上する。複合電極チップ９０が細く形成されるため、複合電極チップ９０自体による消炎作用も低減される。

なお、本発明は上記実施の形態に限られず、各種の変形が可能である。例えば、中間部材９３の材料として、電極母材６４と同じインコネル（登録商標）を使用してもよい。この場合、中間部材９３と電極母材６４との間の熱膨張率に差がないため両者を抵抗溶接によって接合しても十分に接合することができる。しかし、貴金属チップ９２と中間部材９３との間の熱膨張率の差が大きくなるため、両者間の接合を、より強固に接合することが可能なレーザ溶接によって行えばよい。

また、チップ切削工程において、図５に示すように、複合電極チップ９０の側周面９８を切削する際に、本実施の形態では鍔部９５の側周面については切削を行わなかったが、図７に示すように、鍔部９６としてテーパー状に切削してもよい。このとき、チップ切断工程では、鍔部９６のテーパー部分ではない中間部材９３の非切削部（図中一点鎖線Ｂ−Ｂ’で示す）において切断してもよいし、あるいは、鍔部９６のテーパー部分（図中一点鎖線Ｃ−Ｃ’で示す）で切断してもよい。

また、本実施の形態では、複合電極チップ９０は円柱としたが、角柱でもよいし、角錐あるいは円錐であってもよい。

本発明は、スパークプラグに限られず、平面に柱状のチップを溶接して接合する各種の加工物に対し、本実施の形態の製造方法を適用することができる。

スパークプラグ１００の部分断面図である。 スパークプラグ１００の火花放電ギャップ付近の要部拡大断面図である。 貴金属チップ９２と中間部材９３とを接合する前の状態を示す図である。 貴金属チップ９２と中間部材９３とをレーザ溶接によって接合した状態を示す図である。 貴金属チップ９２と中間部材９３とが接合された複合電極チップ９０の側周面９８を切削した状態を示す図である。 複合電極チップ９０を切断して鍔部９５を形成した状態を示す図である。 複合電極チップ９０の変形例を示す図である。

符号の説明

１ 絶縁碍子
２ 中心電極
５ 主体金具
１２ 中心貫通孔
６０ 接地電極
６１ 先端部
６３ 内面
６４ 電極母材
９０ 複合電極チップ
９２ 貴金属チップ
９３ 中間部材
９７ 接合面
９８ 側周面
１００ スパークプラグ

Claims (8)

1. 中心電極と、軸線方向に軸孔を有し、前記中心電極を前記軸孔で保持する絶縁碍子と、前記絶縁碍子の周囲を取り囲み、前記絶縁碍子を保持する主体金具と、一端部が前記主体金具に接合された電極母材の他端部に、複数の金属からなり、前記中心電極と対向する柱状の複合電極チップを有する接地電極とを備えるスパークプラグの製造方法であって、
   柱状の中間部材の先端に、チップ状の貴金属チップを接合し、前記複合電極チップを形成するチップ形成工程と、
   少なくとも、前記貴金属チップと前記中間部材の先端部とが同径となるように、前記チップ形成工程において形成された前記複合電極チップの側周面を切削するチップ切削工程と、
   前記チップ切削工程において形成した前記複合電極チップの前記中間部材の後端面を、前記接地電極の前記電極母材の他端部における前記中心電極と対向する側の面である他端部内面に対し、抵抗溶接により接合するチップ接合工程と
   を備えたことを特徴とするスパークプラグの製造方法。
2. 前記チップ切削工程では、前記複合電極チップの外径が、前記チップ形成工程において形成された前記複合電極チップの外径よりも小径となるように、前記複合電極チップの側周面の切削が行われることを特徴とする請求項１に記載のスパークプラグの製造方法。
3. 前記チップ切削工程では、前記複合電極チップの前記貴金属チップの先端から前記中間部材の一部にかけての前記複合電極チップの前記側周面の切削が行われ、前記チップ接合工程では、前記チップ切削工程において切削されなかった前記複合電極チップの部分にて、前記接地電極の前記他端部内面に接合することを特徴とする請求項２に記載のスパークプラグの製造方法。
4. 前記チップ切削工程において側周面が切削された前記複合電極チップの前記中間部材側を、その軸線方向と直交する平面にて切断して接合面を形成するチップ切断工程を有し、
   前記チップ接合工程では、前記チップ切断工程において形成した前記複合電極チップの前記接合面を前記接地電極の前記他端部内面に接合することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のスパークプラグの製造方法。
5. 前記貴金属チップは、イリジウムを主成分とし、ロジウム、プラチナ、ニッケル、タングステン、パラジウム、ルテニウム、オスミウムのうち少なくとも一つが添加された合金からなることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のスパークプラグの製造方法。
6. 前記貴金属チップは、プラチナを主成分とし、ロジウム、イリジウム、ニッケル、タングステン、パラジウム、ルテニウム、オスミウムのうち少なくとも一つが添加された合金からなることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のスパークプラグの製造方法。
7. 前記中間部材は、前記貴金属チップの熱膨張率より大きく、前記電極母材の熱膨張率以下の熱膨張率を有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のスパークプラグの製造方法。
8. 請求項１乃至７のいずれかに記載のスパークプラグの製造方法により製造されたことを特徴とするスパークプラグ。
   

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