JP2010086758A - Spark plug and method of manufacturing the same - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To achieve long life improvement of a spark plug which uses a rare-metal chip member at a part of spark discharge. <P>SOLUTION: The spark plug includes a central electrode extending through an axis direction of the spark plug and a grounded electrode forming a spark gap between the central electrode and the same. At least either the central electrode or the grounded electrode includes an electrode matrix, a rare-metal chip member, and a medium member with its first face in contact with the rare-metal chip member and a second face which is the opposite side of the first face in contact with the electrode matrix, as well as a laser-melted part formed on the side face of the rare-metal chip member and the medium member formed by laser welding at least a portion of an outer rim of a contact part of the rare-metal chip member and the medium member. At least a portion of the laser melted part is embedded in the electrode matrix. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、スパークプラグ、および、スパークプラグの製造方法に関する。   The present invention relates to a spark plug and a method for manufacturing the spark plug.

スパークプラグの中心電極や接地電極における火花放電部位に耐火花消耗性、耐酸化消耗性に優れたイリジウム(Ir)などの貴金属チップ部材を接合したスパークプラグが知られている。このようなスパークプラグにおいて、レーザー溶接により貴金属チップ部材を電極母材に対して固定する技術が知られている。(例えば、特許文献1)。   There is known a spark plug in which a noble metal tip member such as iridium (Ir) excellent in spark wear resistance and oxidation wear resistance is joined to a spark discharge portion in a center electrode or a ground electrode of the spark plug. In such a spark plug, a technique for fixing a noble metal tip member to an electrode base material by laser welding is known. (For example, patent document 1).

特開2005−183167号公報JP 2005-183167 A 特開2002−93547号公報JP 2002-93547 A 特開平8−298178号公報JP-A-8-298178 中山宏二、外2名、「190ガスエンジン向け長寿命イリジウムプラグの開発」、学術講演会前刷集、社団法人自動車技術会、2004年、No.37−04、p.7−12Koji Nakayama and two others, “Development of long-life iridium plugs for 190 gas engines”, Preprint of Academic Lecture, Japan Society for Automotive Engineers, 2004, No. 37-04, p. 7-12

しかしながら、貴金属チップ部材と電極母材とのレーザー溶融部は、成分の制御が困難なため、当該レーザー溶融部に腐食が発生するおそれがあった。当該腐食は、貴金属チップ部材の剥離などを引き起こし、スパークプラグの寿命を短くするおそれがあった。   However, since the laser melting portion between the noble metal tip member and the electrode base material is difficult to control the components, there is a possibility that corrosion occurs in the laser melting portion. The corrosion may cause the noble metal tip member to peel off and shorten the life of the spark plug.

本発明は、火花放電部位において貴金属チップ部材を用いるスパークプラグにおいて、スパークプラグの長寿命化を実現することを目的とする。   An object of the present invention is to realize a long life of a spark plug in a spark plug using a noble metal tip member at a spark discharge site.

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するために、以下の形態または適用例を取ることが可能である。   In order to solve at least a part of the problems described above, the present invention can take the following forms or application examples.

[適用例1]軸線方向に延びる中心電極と、
前記中心電極との間で火花ギャップを形成する接地電極と、
を有するスパークプラグであって、
前記中心電極と前記接地電極のうち少なくとも一方は、
電極母材と、
貴金属チップ部材と、
第1の面が前記貴金属チップ部材と当接し、前記第1の面と反対側の第2の面が前記電極母材に当接した中間部材と、
前記貴金属チップと前記中間部材との当接部の外縁の少なくとも一部をレーザー溶接することにより、前記貴金属チップ部材と前記中間部材の側面に形成されたレーザー溶融部と、
を備え、
前記レーザー溶融部のうち少なくとも一部が前記電極母材に埋没していることを特徴とする、スパークプラグ。
こうすれば、レーザー溶融部のうち少なくとも一部が電極母材に埋没しているので、レーザー溶接部の腐食を抑制し、スパークプラグの長寿命化が実現できる。
Application Example 1 A central electrode extending in the axial direction;
A ground electrode that forms a spark gap with the center electrode;
A spark plug having
At least one of the center electrode and the ground electrode is
An electrode base material;
A precious metal tip member;
An intermediate member in which a first surface is in contact with the noble metal tip member, and a second surface opposite to the first surface is in contact with the electrode base material;
By laser welding at least a part of the outer edge of the contact portion between the noble metal tip and the intermediate member, a laser melting portion formed on a side surface of the noble metal tip member and the intermediate member,
With
A spark plug, wherein at least a part of the laser melting portion is buried in the electrode base material.
In this way, since at least a part of the laser melting portion is buried in the electrode base material, corrosion of the laser welding portion can be suppressed and the life of the spark plug can be extended.

[適用例2]適用例1に記載のスパークプラグであって、
前記中間部材と前記電極母材との間は、抵抗溶接されている、スパークプラグ。
こうすれば、さらに、抵抗溶接による溶接ダレによって、レーザー溶融部を覆うことができる。この結果、さらに、レーザー溶接部の腐食を抑制し、スパークプラグの長寿命化が実現できる。
[Application Example 2] The spark plug according to Application Example 1,
A spark plug, which is resistance-welded between the intermediate member and the electrode base material.
If it carries out like this, a laser fusion part can be further covered by the welding droop by resistance welding. As a result, the corrosion of the laser weld can be further suppressed, and the life of the spark plug can be extended.

[適用例3]適用例1または適用例2に記載のスパークプラグであって、
前記レーザー溶融部のうち50%以上が前記電極母材に埋没している、スパークプラグ。
こうすれば、よりレーザー溶接部の腐食を抑制し、スパークプラグの長寿命化が実現できる。
[Application Example 3] The spark plug according to Application Example 1 or Application Example 2,
A spark plug in which 50% or more of the laser melting portion is buried in the electrode base material.
In this way, the corrosion of the laser weld can be further suppressed, and the life of the spark plug can be extended.

[適用例4]適用例1または適用例2に記載のスパークプラグであって、
前記レーザー溶融部の100%が前記電極母材に埋没している、スパークプラグ。
こうすれば、よりレーザー溶接部の腐食を抑制し、スパークプラグの長寿命化が実現できる。
[Application Example 4] The spark plug according to Application Example 1 or Application Example 2,
A spark plug in which 100% of the laser melting portion is buried in the electrode base material.
In this way, the corrosion of the laser weld can be further suppressed, and the life of the spark plug can be extended.

[適用例5]適用例1ないし適用例4のいずれかに記載のスパークプラグであって、
前記電極母材は、前記レーザー溶融部を埋没させるための凹部を有する、スパークプラグ。
こうすれば、容易に、レーザー溶接部を電極母材に埋没させることができる。
[Application Example 5] The spark plug according to any one of Application Examples 1 to 4,
The electrode base material is a spark plug having a recess for burying the laser melting portion.
In this way, the laser weld can be easily embedded in the electrode base material.

[適用例6]適用例5に記載のスパークプラグであって、
前記凹部の上面と前記中間部材の底面との間が抵抗溶接されている、スパークプラグ。
こうすれば、レーザー溶接部が外気に触れることを抵抗溶接によって、より確実に抑制できる。この結果、よりレーザー溶接部の腐食を抑制し、スパークプラグの長寿命化が実現できる。
[Application Example 6] The spark plug according to Application Example 5,
A spark plug, wherein resistance welding is performed between an upper surface of the recess and a bottom surface of the intermediate member.
If it carries out like this, it can suppress more reliably that a laser welding part touches external air by resistance welding. As a result, the corrosion of the laser weld can be further suppressed, and the life of the spark plug can be extended.

[適用例7]適用例2ないし適用例6のいずれかに記載のスパークプラグであって、
前記電極母材の上面に、前記貴金属チップ部材の側面に沿って、前記電極部材の上面より突出している突出部を備える、スパークプラグ。
Application Example 7 The spark plug according to any one of Application Example 2 to Application Example 6,
A spark plug provided on the upper surface of the electrode base material with a protruding portion protruding from the upper surface of the electrode member along a side surface of the noble metal tip member.

[適用例8]適用例7に記載のスパークプラグであって、
前記突出部は、前記レーザー溶融部の少なくとも一部を覆っている、スパークプラグ。
こうすれば、突出部によってレーザー溶融部が外気に触れることが抑制される。この結果、よりレーザー溶接部の腐食を抑制し、スパークプラグの長寿命化が実現できる。
[Application Example 8] The spark plug according to Application Example 7,
The protruding portion is a spark plug that covers at least a part of the laser melting portion.
If it carries out like this, it will be suppressed that a laser fusion part touches external air by a protrusion part. As a result, the corrosion of the laser weld can be further suppressed, and the life of the spark plug can be extended.

[適用例9]適用例7または適用例8に記載のスパークプラグであって、
前記中間部材と前記電極母材との間は、抵抗溶接され、
前記突出部は、前記抵抗溶接の溶接ダレである、スパークプラグ。
こうすれば、溶接ダレにより、レーザー溶接部が覆われるので、よりレーザー溶接部の腐食を抑制し、スパークプラグの長寿命化が実現できる。また、溶接ダレは、抵抗溶接により自然と発生するので、レーザー溶接部を覆うための突出部を簡単に形成できる。
[Application Example 9] The spark plug according to Application Example 7 or Application Example 8,
Between the intermediate member and the electrode base material, resistance welding is performed,
The protrusion is a spark plug, which is a welding sag of the resistance welding.
By so doing, the laser welded portion is covered by welding sagging, so that the corrosion of the laser welded portion can be further suppressed and the life of the spark plug can be extended. Further, since the welding sag naturally occurs by resistance welding, a protruding portion for covering the laser welded portion can be easily formed.

[適用例10]適用例1ないし適用例9のいずれかに記載のスパークプラグであって、
前記中間部材の線膨張係数は、前記貴金属チップ部材の線膨張係数より大きく、前記電極母材の線膨張係数より小さい、スパークプラグ。
こうすれば、中間部材の線膨張係数は、貴金属チップ部材の線膨張係数より大きく、電極母材の線膨張係数より小さいので、中間部材と貴金属チップ部材との間、および、中間部材と電極母材との間に発生する応力を抑制することができる。この結果、中間部材と貴金属チップ部材と剥離、および、中間部材と電極母材との剥離を抑制することができる。
[Application Example 10] The spark plug according to any one of Application Examples 1 to 9,
A spark plug in which a linear expansion coefficient of the intermediate member is larger than a linear expansion coefficient of the noble metal tip member and smaller than a linear expansion coefficient of the electrode base material.
In this case, the linear expansion coefficient of the intermediate member is larger than the linear expansion coefficient of the noble metal tip member and smaller than the linear expansion coefficient of the electrode base material, and therefore, between the intermediate member and the noble metal tip member, and between the intermediate member and the electrode base member. The stress which generate | occur | produces between materials can be suppressed. As a result, separation between the intermediate member and the noble metal tip member and separation between the intermediate member and the electrode base material can be suppressed.

[適用例11]適用例1ないし適用例10のいずれかに記載のスパークプラグであって、
前記中間部材は、
i)パラジウム(Pd)
ii)金(Au)
iii)金パラジウム合金(AuPd合金)
iv)白金ニッケル合金
のうちのいずれかを主成分とする材料で形成されている、スパークプラグ。
こうすれば、上記ヤング率の条件と、線膨張係数の条件を満たす中間部材を形成することができる。
[Application Example 11] The spark plug according to any one of Application Examples 1 to 10,
The intermediate member is
i) Palladium (Pd)
ii) Gold (Au)
iii) Gold palladium alloy (AuPd alloy)
iv) A spark plug formed of a material mainly containing any one of platinum-nickel alloys.
In this way, an intermediate member that satisfies the conditions of the Young's modulus and the linear expansion coefficient can be formed.

[適用例12]適用例1ないし適用例11のいずれかに記載のスパークプラグであって、
前記貴金属チップ部材の融点は、前記電極母材の融点より高い、スパークプラグ。
こうすれば、貴金属チップ部材と、電極母材とを抵抗溶接することが困難であるため、レーザー溶接を用いて貴金属チップ部材と中間部材を溶接する構成がより有効である。
[Application Example 12] The spark plug according to any one of Application Example 1 to Application Example 11,
A spark plug in which a melting point of the noble metal tip member is higher than a melting point of the electrode base material.
By doing so, it is difficult to resistance weld the noble metal tip member and the electrode base material. Therefore, a configuration in which the noble metal tip member and the intermediate member are welded using laser welding is more effective.

[適用例13]適用例12に記載のスパークプラグであって、
前記貴金属チップ部材は、
i)イリジウム(Ir)
ii)イリジウム合金
iii)白金(Pt)
iv)白金合金
のうちのいずれかを主成分とする材料で形成されている、スパークプラグ。
この場合、貴金属チップの融点が比較的高いので、貴金属チップ部材と、電極母材とを抵抗溶接することが困難である。このため、レーザー溶接を用いて貴金属チップ部材と中間部材を溶接する構成がより有効である。
[Application Example 13] The spark plug according to Application Example 12,
The noble metal tip member is
i) Iridium (Ir)
ii) Iridium alloy
iii) Platinum (Pt)
iv) A spark plug formed of a material mainly composed of any one of platinum alloys.
In this case, since the melting point of the noble metal tip is relatively high, it is difficult to resistance weld the noble metal tip member and the electrode base material. For this reason, the structure which welds a noble metal tip member and an intermediate member using laser welding is more effective.

[適用例14]適用例1ないし適用例13のいずれかに記載のスパークプラグであって、
前記中心電極と前記接地電極のうち少なくとも一方は、前記接地電極である、スパークプラグ。
こうすれば、エンジンの燃焼室に深く挿入され、高温となる接地電極について、腐食の発生を抑制できるため、スパークプラグの長寿命化が実現できる。
[Application Example 14] The spark plug according to any one of Application Examples 1 to 13,
A spark plug, wherein at least one of the center electrode and the ground electrode is the ground electrode.
In this case, since the corrosion of the ground electrode that is inserted deeply into the combustion chamber of the engine and becomes high temperature can be suppressed, the life of the spark plug can be extended.

[請求項15]請求項1ないし請求項9に記載のスパークプラグであって、
前記中間部材は、ニッケル合金または接地電極母材と同一の材料で形成されている、スパークプラグ。
[Claim 15] The spark plug according to any one of claims 1 to 9, wherein
The spark plug is formed of the same material as the nickel alloy or the ground electrode base material.

[適用例16]軸線方向に延びる中心電極と前記中心電極との間で火花ギャップを形成する接地電極とを有するスパークプラグの製造方法であって、
(a)貴金属チップ部材と中間部材の第1の面との当接部の外縁の少なくとも一部をレーザー溶接する工程と、
(b)前記中心電極と前記接地電極のうち少なくとも一方の電極母材に、前記中間部材の前記第1の面と反対側の第2の面側を固定する工程と、
を備え、
前記(b)工程は、前記(a)工程において前記貴金属チップ部材と前記中間部材の側面に形成されたレーザー溶融部の少なくとも一部が、前記電極母材に埋没するように行われることを特徴とする、スパークプラグの製造方法。
こうすれば、レーザー溶融部のうち少なくとも一部が電極母材に埋没され、レーザー溶接部の腐食を抑制できるスパークプラグを製造することができる。
Application Example 16 A spark plug manufacturing method having a center electrode extending in the axial direction and a ground electrode that forms a spark gap between the center electrode,
(A) laser welding at least part of the outer edge of the contact portion between the noble metal tip member and the first surface of the intermediate member;
(B) fixing a second surface side opposite to the first surface of the intermediate member to at least one electrode base material of the center electrode and the ground electrode;
With
The step (b) is performed such that at least a part of the laser melting portion formed on the side surfaces of the noble metal tip member and the intermediate member in the step (a) is buried in the electrode base material. A method for manufacturing a spark plug.
By doing so, it is possible to manufacture a spark plug in which at least a part of the laser melting portion is buried in the electrode base material and corrosion of the laser welding portion can be suppressed.

[適用例17]適用例15に記載のスパークプラグの製造方法であって、
前記(b)工程は、
(b1)前記電極母材に埋没孔を形成する工程と、
(b2)前記貴金属部材および前記中間部材を、前記第2の面側を下にして前記埋没孔に固定する工程と、
を含む、スパークプラグの製造方法。
こうすれば、レーザー溶融部のうち少なくとも一部が電極母材に埋没されたスパークプラグを簡単に製造することができる。
[Application Example 17] A spark plug manufacturing method according to Application Example 15,
The step (b)
(B1) forming a buried hole in the electrode base material;
(B2) fixing the noble metal member and the intermediate member to the buried hole with the second surface side down;
A method for manufacturing a spark plug, comprising:
In this way, it is possible to easily manufacture a spark plug in which at least a part of the laser melting portion is buried in the electrode base material.

A.第1実施例:
以下、本発明の実施の形態を実施例に基づいて説明する。図1は本発明の一実施例としてのスパークプラグ100の部分断面図である。なお、図1において、スパークプラグ100の軸線方向ODを図面における上下方向とし、下側をスパークプラグ100の先端側、上側を後端側として説明する。
A. First embodiment:
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described based on examples. FIG. 1 is a partial cross-sectional view of a spark plug 100 as an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the axial direction OD of the spark plug 100 will be described as the vertical direction in the drawing, the lower side will be described as the front end side, and the upper side will be described as the rear end side.

図1に示すように、スパークプラグ100は、絶縁体としての絶縁碍子10と、この絶縁碍子10を保持する主体金具50と、絶縁碍子10内に軸線方向ODに保持された中心電極20と、接地電極30と、絶縁碍子10の後端部に設けられた端子金具40とを備える。   As shown in FIG. 1, the spark plug 100 includes an insulator 10 as an insulator, a metal shell 50 that holds the insulator 10, a center electrode 20 that is held in the insulator 10 in the axial direction OD, A ground electrode 30 and a terminal fitting 40 provided at the rear end of the insulator 10 are provided.

絶縁碍子10は周知のようにアルミナ等を焼成して形成され、軸中心に軸線方向ODへ延びる軸孔12が形成された筒形状を有する。軸線方向ODの略中央には外径が最も大きな鍔部19が形成されており、それより後端側(図1における上側)には後端側胴部18が形成されている。鍔部19より先端側(図1における下側)には、後端側胴部18よりも外径の小さな先端側胴部17が形成され、さらにその先端側胴部17よりも先端側に、先端側胴部17よりも外径の小さな脚長部13が形成されている。脚長部13は先端側ほど縮径され、スパークプラグ100が内燃機関のエンジンヘッド200に取り付けられた際には、その燃焼室に曝される。脚長部13と先端側胴部17との間には段部15が形成されている。   As is well known, the insulator 10 is formed by firing alumina or the like, and has a cylindrical shape in which an axial hole 12 extending in the axial direction OD is formed at the axial center. A flange portion 19 having the largest outer diameter is formed substantially at the center in the axial direction OD, and a rear end side body portion 18 is formed on the rear end side (upper side in FIG. 1). A front end side body portion 17 having a smaller outer diameter than the rear end side body portion 18 is formed on the front end side from the flange portion 19 (lower side in FIG. 1), and further, on the front end side from the front end side body portion 17, A leg length portion 13 having an outer diameter smaller than that of the distal end side body portion 17 is formed. The long leg portion 13 is reduced in diameter toward the tip side, and is exposed to the combustion chamber when the spark plug 100 is attached to the engine head 200 of the internal combustion engine. A step portion 15 is formed between the long leg portion 13 and the front end side body portion 17.

主体金具50は、内燃機関のエンジンヘッド200にスパークプラグ100を固定するための円筒状の金具である。主体金具50は、絶縁碍子10を、その後端側胴部18の一部から脚長部13にかけての部位を取り囲むようにして内部に保持している。主体金具50は低炭素鋼材より形成され、図示しないスパークプラグレンチが嵌合する工具係合部51と、内燃機関の上部に設けられたエンジンヘッド200の取付ネジ孔201に螺合するネジ山が形成された取付ネジ部52とを備えている。本実施例では、この取付ネジ部52を、その外径M(呼び径)が標準的な外径であるM14、或いはこれより小径または大径なM10〜M18とした。   The metal shell 50 is a cylindrical metal fitting for fixing the spark plug 100 to the engine head 200 of the internal combustion engine. The metal shell 50 holds the insulator 10 inside so as to surround a portion from a part of the rear end side body part 18 to the leg long part 13. The metal shell 50 is formed of a low carbon steel material, and has a thread engaging with a tool engaging portion 51 into which a spark plug wrench (not shown) is fitted and a mounting screw hole 201 of the engine head 200 provided at the upper part of the internal combustion engine. And a formed mounting screw portion 52. In this embodiment, the mounting screw 52 is M14 whose outer diameter M (nominal diameter) is a standard outer diameter, or M10 to M18 having a smaller or larger diameter.

主体金具50の工具係合部51と取付ネジ部52との間には、鍔状のシール部54が形成されている。取付ネジ部52とシール部54との間のネジ首59には、板体を折り曲げて形成した環状のガスケット5が嵌挿されている。ガスケット5は、スパークプラグ100をエンジンヘッド200に取り付けた際に、シール部54の座面55と取付ネジ孔201の開口周縁部205との間で押し潰されて変形する。このガスケット5の変形により、スパークプラグ100とエンジンヘッド200間が封止され、取付ネジ孔201を介したエンジン内の気密漏れが防止される。   Between the tool engaging portion 51 and the mounting screw portion 52 of the metal shell 50, a bowl-shaped seal portion 54 is formed. An annular gasket 5 formed by bending a plate is fitted into a screw neck 59 between the mounting screw portion 52 and the seal portion 54. When the spark plug 100 is attached to the engine head 200, the gasket 5 is crushed and deformed between the seat surface 55 of the seal portion 54 and the opening peripheral edge portion 205 of the attachment screw hole 201. Due to the deformation of the gasket 5, the gap between the spark plug 100 and the engine head 200 is sealed, and airtight leakage in the engine through the mounting screw hole 201 is prevented.

主体金具50の工具係合部51より後端側には薄肉の加締部53が設けられている。また、シール部54と工具係合部51との間には、加締部53と同様に薄肉の座屈部58が設けられている。工具係合部51から加締部53にかけての主体金具50の内周面と絶縁碍子10の後端側胴部18の外周面との間には、円環状のリング部材6,7が介在されており、さらに両リング部材6,7間にタルク(滑石)9の粉末が充填されている。加締部53を内側に折り曲げるようにして加締めることにより、リング部材6,7およびタルク9を介し、絶縁碍子10が主体金具50内で先端側に向け押圧される。これにより、主体金具50の内周で取付ネジ部52の位置に形成された段部56に、環状の板パッキン8を介し、絶縁碍子10の段部15が支持されて、主体金具50と絶縁碍子10とが一体にされる。このとき、主体金具50と絶縁碍子10との間の気密性は、板パッキン8によって保持され、燃焼ガスの流出が防止される。座屈部58は、加締めの際に、圧縮力の付加に伴い外向きに撓み変形するように構成されており、タルク9の軸線方向ODの圧縮長を長くして主体金具50内の気密性を高めている。なお、段部56よりも先端側における主体金具50と絶縁碍子10との間には、所定寸法のクリアランスが設けられている。   A thin caulking portion 53 is provided on the rear end side of the metal fitting 50 from the tool engaging portion 51. Further, a thin buckled portion 58 is provided between the seal portion 54 and the tool engaging portion 51, similarly to the caulking portion 53. Between the inner peripheral surface of the metal shell 50 from the tool engagement portion 51 to the crimping portion 53 and the outer peripheral surface of the rear end side body portion 18 of the insulator 10, annular ring members 6 and 7 are interposed. Further, talc (talc) 9 powder is filled between the ring members 6 and 7. By crimping the crimping portion 53 so as to be bent inward, the insulator 10 is pressed toward the front end side in the metal shell 50 via the ring members 6, 7 and the talc 9. As a result, the step portion 15 of the insulator 10 is supported by the step portion 56 formed at the position of the mounting screw portion 52 on the inner periphery of the metal shell 50 via the annular plate packing 8 so as to be insulated from the metal shell 50. The insulator 10 is integrated. At this time, the airtightness between the metal shell 50 and the insulator 10 is maintained by the plate packing 8, and the outflow of combustion gas is prevented. The buckling portion 58 is configured to bend outwardly and deform as the compression force is applied during caulking. The compression length in the axial direction OD of the talc 9 is increased to increase the airtightness in the metal shell 50. Increases sex. A clearance having a predetermined dimension is provided between the metal shell 50 and the insulator 10 on the tip side of the step portion 56.

図2は、第1実施例におけるスパークプラグ100の中心電極20の先端付近の拡大図である。中心電極20は、インコネル(商標名)600等のニッケルまたはニッケルを主成分とする合金から形成された電極母材21の内部に、電極母材21よりも熱伝導性に優れる銅または銅を主成分とする合金からなる芯材25を埋設した構造を有する棒状の電極である。通常、中心電極20は、有底筒状に形成された電極母材21の内部に芯材25を詰め、底側から押出成形を行って引き延ばすことで作製される。芯材25は、胴部分においては略一定の外径をなすものの、先端側においては先細り形状に形成される。   FIG. 2 is an enlarged view of the vicinity of the tip of the center electrode 20 of the spark plug 100 in the first embodiment. The center electrode 20 is mainly made of copper or copper having higher thermal conductivity than the electrode base material 21 inside the electrode base material 21 made of nickel or an alloy containing nickel as a main component, such as Inconel (trade name) 600. It is a rod-shaped electrode having a structure in which a core material 25 made of an alloy as a component is embedded. Usually, the center electrode 20 is produced by filling a core material 25 inside an electrode base material 21 formed in a bottomed cylindrical shape, and performing extrusion molding from the bottom side and stretching it. The core member 25 has a substantially constant outer diameter at the body portion, but is formed in a tapered shape at the distal end side.

中心電極20、詳しくは、電極母材21は、その先端部分に、先端に向かって小径となるテーパ状の電極母材台座22と溶融部23と電極チップ90とを備え、この電極チップ90を含む電極母材台座22よりも先端側の部分は絶縁碍子10の先端部11よりも突出されている。電極チップ90は、耐火花消耗性を向上するために、高融点の貴金属を主成分として形成されている。この電極チップ90としては、例えば、イリジウム(Ir)や、Irを主成分として、白金(Pt)、ロジウム(Rh)、ルテニウム(Ru)、パラジウム(Pd)、レニウム(Re)のうち、1種類あるいは2種類以上を添加したIr合金によって形成され、Ir−5Pt合金(5質量%の白金を含有したイリジウム合金)などが多用される。また、電極チップ90には、白金、あるいは、白金を主成分として、Ir、Ru、パラジウム、レニウムのうち、1種類あるいは2種類以上を添加した白金合金が用いられ得る。   The center electrode 20, more specifically, the electrode base material 21, includes a tapered electrode base material base 22, a melting portion 23, and an electrode tip 90 having a small diameter toward the front end. The portion on the tip side of the electrode base material pedestal 22 is protruded from the tip portion 11 of the insulator 10. The electrode tip 90 is formed with a high melting point noble metal as a main component in order to improve spark wear resistance. Examples of the electrode chip 90 include iridium (Ir) and one type of platinum (Pt), rhodium (Rh), ruthenium (Ru), palladium (Pd), and rhenium (Re) mainly containing Ir. Alternatively, an Ir alloy to which two or more kinds are added is used, and an Ir-5Pt alloy (iridium alloy containing 5% by mass of platinum) or the like is frequently used. The electrode tip 90 may be made of platinum or a platinum alloy containing one or more of Ir, Ru, palladium, and rhenium with platinum as a main component.

溶融部23は、電極母材台座22への電極チップ90の溶接、例えばレーザーを照射してその熱により電極母材台座22と電極チップ90とを溶融させるレーザー溶接を経て形成される。つまり、電極母材台座22の先端面に電極チップ90を配置した状態で、電極母材台座22と電極チップ90との境界面を狙ってレーザーを照射しつつ、その照射箇所を境界面全周に亘って一周させる。このレーザー溶接では、レーザーの照射により両材料(電極母材台座22の構成材と電極チップ90の貴金属)が溶融して混ざり合うため、電極チップ90と電極母材台座22とが強固に接合されると共に、電極母材台座22と電極チップ90とを繋ぐ溶融部23が形成される。この溶融部23は、上記両材料の溶融により両材料の合金として形成される。   The melting part 23 is formed through welding of the electrode tip 90 to the electrode base pedestal 22, for example, laser welding in which a laser is irradiated and the electrode base pedestal 22 and the electrode tip 90 are melted by the heat. That is, in a state where the electrode tip 90 is disposed on the tip surface of the electrode base material pedestal 22, while irradiating a laser aiming at the boundary surface between the electrode base material base 22 and the electrode tip 90, the irradiated portion is arranged around the entire boundary surface. Make one round. In this laser welding, since both materials (the constituent material of the electrode base material base 22 and the noble metal of the electrode tip 90) are melted and mixed by laser irradiation, the electrode tip 90 and the electrode base material base 22 are firmly joined. At the same time, a melting portion 23 that connects the electrode base material base 22 and the electrode tip 90 is formed. The melting portion 23 is formed as an alloy of both materials by melting the both materials.

中心電極20は軸孔12内を後端側に向けて延設され、シール体4およびセラミック抵抗3(図1参照)を経由して、後方(図1における上方)の端子金具40に電気的に接続されている。端子金具40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。   The center electrode 20 extends in the shaft hole 12 toward the rear end side, and is electrically connected to the terminal fitting 40 on the rear side (upper side in FIG. 1) via the seal body 4 and the ceramic resistor 3 (see FIG. 1). It is connected to the. A high voltage cable (not shown) is connected to the terminal fitting 40 via a plug cap (not shown), and a high voltage is applied.

接地電極30の電極母材は耐腐食性の高い金属から構成され、一例として、ニッケル合金が用いられる。本実施例では、インコネル(商標名)600(INC600)と呼ばれるニッケル合金が用いられている。この接地電極30は、自身の長手方向と直交する方向における横断面が略長方形を有している。接地電極30の基端部(一端部)32は、主体金具50の先端面57に溶接にて接合されている。接地電極30の電極母材先端部(他端部)31の一側面は、中心電極20の電極チップ90と、軸線O上で軸線方向ODに対向するように屈曲されている。そして、この接地電極30の電極母材先端部31の一側面と電極チップ90の先端面との間には火花ギャップが形成される。この火花ギャップは、例えば、0.2〜0.6mm程度である。   The electrode base material of the ground electrode 30 is made of a metal having high corrosion resistance. As an example, a nickel alloy is used. In this embodiment, a nickel alloy called Inconel (trade name) 600 (INC600) is used. The ground electrode 30 has a substantially rectangular cross section in a direction orthogonal to its longitudinal direction. A proximal end portion (one end portion) 32 of the ground electrode 30 is joined to the distal end surface 57 of the metal shell 50 by welding. One side surface of the tip end portion (other end portion) 31 of the ground electrode 30 is bent so as to face the electrode tip 90 of the center electrode 20 on the axis O in the axial direction OD. A spark gap is formed between one side surface of the electrode base material tip 31 of the ground electrode 30 and the tip surface of the electrode tip 90. This spark gap is, for example, about 0.2 to 0.6 mm.

接地電極30の電極母材先端部31において、電極チップ90と対向する側面には、2層部材300が電極母材に抵抗溶接されている。2層部材300は、貴金属チップ部材310と、中間部材320とを有している。貴金属チップ部材310と中間部材320とは、電極チップ90と対向する方向(第1実施例では、軸線方向OD)に積層されている。貴金属チップ部材310には、例えば、Pt(白金)または、Ptを主成分とする合金が用いられる。本実施例では、Pt−20Ir合金(20質量%のイリジウムを含有した白金合金)が用いられている。中間部材320には、Pd(パラジウム)またはPdを主成分とする合金、Au(金)またはAuを主成分とする合金、AuPd合金、Pt合金、白金ニッケル合金(例えば、Pt−20Ni(20質量%のニッケルを含有した白金合金))が用いられる。本実施例では、Pdが用いられている。また、中間部材320には、INC600などのニッケル合金を始め、接地電極30の電極母材と同一の材料で形成されても良い。   A two-layer member 300 is resistance-welded to the electrode base material on the side surface facing the electrode tip 90 at the electrode base material tip 31 of the ground electrode 30. The two-layer member 300 includes a noble metal tip member 310 and an intermediate member 320. The noble metal tip member 310 and the intermediate member 320 are stacked in a direction facing the electrode tip 90 (in the first embodiment, the axial direction OD). For the noble metal tip member 310, for example, Pt (platinum) or an alloy containing Pt as a main component is used. In this embodiment, a Pt-20Ir alloy (a platinum alloy containing 20% by mass of iridium) is used. The intermediate member 320 includes Pd (palladium) or an alloy containing Pd as a main component, Au (gold) or an alloy containing Au as a main component, AuPd alloy, Pt alloy, platinum nickel alloy (for example, Pt-20Ni (20 mass) % Platinum-containing platinum alloy)). In this embodiment, Pd is used. Further, the intermediate member 320 may be formed of the same material as the electrode base material of the ground electrode 30 including a nickel alloy such as INC600.

図3は、2層部材300を中心とした部分の拡大図である。互いに積層された貴金属チップ部材310と中間部材320は、貴金属チップ部材310の下面と中間部材320の上面とが当接している。当該当接面の外縁は、全周に亘ってレーザー溶接により接合されている。レーザー溶接により形成されたレーザー溶融部350は、貴金属チップ部材310と中間部材320の当接面の中心までは到達しておらず、深さ(積層方向の垂直な方向の幅)L、外径d、厚さt3を有するリング形状に形成されている。2層部材300は、中間部材320の厚さt2だけ電極母材先端部31に埋没しており、貴金属チップ部材310の厚さt1だけ電極母材先端部31より上方に突出している。すなわち、中間部材320と貴金属チップ部材310との当接面は、電極母材先端部31の上面HLと同じ平面上に位置している。   FIG. 3 is an enlarged view of a portion centering on the two-layer member 300. In the noble metal tip member 310 and the intermediate member 320 stacked on each other, the lower surface of the noble metal tip member 310 and the upper surface of the intermediate member 320 are in contact with each other. The outer edge of the contact surface is joined by laser welding over the entire circumference. The laser melting part 350 formed by laser welding does not reach the center of the contact surface between the noble metal tip member 310 and the intermediate member 320, but has a depth (width in the direction perpendicular to the stacking direction) L and an outer diameter. d, formed in a ring shape having a thickness t3. The two-layer member 300 is buried in the electrode base material tip 31 by the thickness t2 of the intermediate member 320, and protrudes above the electrode base material tip 31 by the thickness t1 of the noble metal tip member 310. That is, the contact surface between the intermediate member 320 and the noble metal tip member 310 is located on the same plane as the upper surface HL of the electrode base material tip 31.

本実施例では、貴金属チップ部材310および中間部材320の直径dを、1.5mmとしている。直径dは、0.4mm〜3.5mm程度の範囲であることが好ましい。本実施例では、貴金属チップ部材310の厚さt1を、0.4mmとしている。貴金属チップ部材310の厚さt1は、0.1mm〜0.8mm程度の範囲であることが好ましい。本実施例では、中間部材320の厚さt2を0.4mmとしている。中間部材320の厚さt1は、0.1mm〜2.5mm程度の範囲であることが好ましい。本実施例では、レーザー溶融部350の深さLは、貴金属チップ部材310および中間部材320の直径dの1/6程度に設定されている。レーザー溶融部350の深さLは、貴金属チップ部材310および中間部材320の直径dの10分の1〜2分の1程度の範囲であることが好ましい。本実施例では、レーザー溶融部350の厚さt3は、0.3mmとしている。レーザー溶融部350の厚さt3は、0.1mm〜0.8mm程度の範囲であることが好ましい。   In this embodiment, the diameter d of the noble metal tip member 310 and the intermediate member 320 is 1.5 mm. The diameter d is preferably in the range of about 0.4 mm to 3.5 mm. In the present embodiment, the thickness t1 of the noble metal tip member 310 is 0.4 mm. The thickness t1 of the noble metal tip member 310 is preferably in the range of about 0.1 mm to 0.8 mm. In this embodiment, the thickness t2 of the intermediate member 320 is 0.4 mm. The thickness t1 of the intermediate member 320 is preferably in the range of about 0.1 mm to 2.5 mm. In the present embodiment, the depth L of the laser melting part 350 is set to about 1/6 of the diameter d of the noble metal tip member 310 and the intermediate member 320. The depth L of the laser melting part 350 is preferably in the range of about 1/10 to 1/2 of the diameter d of the noble metal tip member 310 and the intermediate member 320. In this embodiment, the thickness t3 of the laser melting part 350 is 0.3 mm. The thickness t3 of the laser melting part 350 is preferably in the range of about 0.1 mm to 0.8 mm.

レーザー溶融部350は、厚さt3のうちの50%が電極母材先端部31に埋没している。すなわち、レーザー溶融部350のうち、軸線方向OD方向の上部半分が電極母材先端部31の上面HLより上方に突出し、下部半分が電極母材先端部31の上面HLより下方に埋没している。2層部材300の下面(中間部材320の下面)と電極母材先端部31と間(図3:符号BS部分)と、2層部材300の側面(中間部材320の側面)と電極母材先端部31と間(図3:符号SS部分)は、抵抗溶接により接合されている。電極母材先端部31の上面HLには、2層部材300の側面に沿って2層部材300の全周に亘って、溶接ダレ311が形成されている。溶接ダレ311は、電極母材先端部31から上方にリング形状に突出している。溶接ダレ311は、レーザー溶融部350の軸線方向OD方向の上部半分を覆っている。レーザー溶融部350は、下部半分が電極母材先端部31に埋没し、上部半分が溶接ダレ311に覆われていることによって、全体が外気に触れていない状態になっている。   In the laser melting part 350, 50% of the thickness t3 is buried in the tip end part 31 of the electrode base material. That is, in the laser melting part 350, the upper half in the axial direction OD direction protrudes above the upper surface HL of the electrode base material tip 31, and the lower half is buried below the upper surface HL of the electrode base material tip 31. . Between the lower surface of the two-layer member 300 (the lower surface of the intermediate member 320) and the electrode base material tip 31 (FIG. 3: reference numeral BS portion), the side surface of the two-layer member 300 (the side surface of the intermediate member 320), and the electrode base material tip The portion 31 and the portion 31 (FIG. 3: reference sign SS portion) are joined by resistance welding. A welding sag 311 is formed on the upper surface HL of the electrode base material tip 31 along the side surface of the two-layer member 300 over the entire circumference of the two-layer member 300. The welding sag 311 protrudes upward from the electrode base material tip 31 in a ring shape. The welding sag 311 covers the upper half of the laser melting part 350 in the axial direction OD direction. The laser melting part 350 is in a state where the lower half is buried in the electrode base material tip 31 and the upper half is covered with the welding sag 311 so that the whole is not in contact with the outside air.

上記したスパークプラグ100は、例えば、以下のような製造方法によって製造することが可能である。まず、上述した電極チップ90が溶融部23を介在させて電極母材台座22に接合された中心電極20と、絶縁碍子10と、主体金具50と、接地電極30とを用意する。次いで、中心電極20の先端部(詳しくは、電極チップ90と溶融部23と電極母材台座22)を露出させつつ中心電極20の外周を覆うように絶縁碍子10に中心電極20を組み付ける。その後、絶縁碍子10の外周に、絶縁碍子10の先端部が主体金具50の先端面から1.5mm程度或いはそれ以上突出するように、主体金具50を組み付けると共に、接地電極30の母材基端部32を主体金具50の先端面57に接合する。接合された接地電極30の電極母材先端部31に、2層部材300を溶接する。その後、接地電極30の電極母材先端部31が中心電極20の先端部と対向するように接地電極30を屈曲する。   The spark plug 100 described above can be manufactured, for example, by the following manufacturing method. First, the center electrode 20, the insulator 10, the metal shell 50, and the ground electrode 30 in which the above-described electrode tip 90 is joined to the electrode base material base 22 with the melting part 23 interposed therebetween are prepared. Next, the center electrode 20 is assembled to the insulator 10 so as to cover the outer periphery of the center electrode 20 while exposing the tip of the center electrode 20 (specifically, the electrode tip 90, the melting portion 23, and the electrode base material base 22). Thereafter, the metal shell 50 is assembled on the outer periphery of the insulator 10 so that the tip of the insulator 10 protrudes from the tip surface of the metal shell 50 by about 1.5 mm or more, and the base end of the base electrode of the ground electrode 30 The part 32 is joined to the front end surface 57 of the metal shell 50. The two-layer member 300 is welded to the electrode base material tip 31 of the ground electrode 30 that has been joined. Thereafter, the ground electrode 30 is bent so that the electrode base material tip 31 of the ground electrode 30 faces the tip of the center electrode 20.

図4は、電極母材先端部31に貴金属チップ部材310および中間部材320を溶接する工程を示すフローチャートである。図5および図6は、電極母材先端部31に対する貴金属チップ部材310および中間部材320の溶接について説明するための図である。   FIG. 4 is a flowchart showing a process of welding the noble metal tip member 310 and the intermediate member 320 to the electrode base material tip 31. FIGS. 5 and 6 are diagrams for explaining welding of the noble metal tip member 310 and the intermediate member 320 to the electrode base material tip 31.

ステップS10では、貴金属チップ部材310と中間部材320がレーザー溶接され、2層部材300が作製される(図5(A))。貴金属チップ部材310と中間部材320とのレーザー溶接は、電極母材台座22と電極チップ90とのレーザー溶接と同様に、貴金属チップ部材310と中間部材320との当接面を狙ってレーザーを照射しつつ、その照射箇所を当接面全周に亘って一周させる。このレーザー溶接により、上述したリング形状のレーザー溶融部350が形成され、貴金属チップ部材310と中間部材320とが強固に接合される。レーザー溶融部350は、貴金属チップ部材310と中間部材320との材料が溶融して混ざり合うため、組成を制御することが難しく、貴金属チップ部材310や中間部材320と比較して、腐食が発生しやすい材質になりやすい。   In step S10, the noble metal tip member 310 and the intermediate member 320 are laser-welded to produce a two-layer member 300 (FIG. 5A). Laser welding of the noble metal tip member 310 and the intermediate member 320 irradiates a laser aiming at the contact surface between the noble metal tip member 310 and the intermediate member 320, similarly to the laser welding of the electrode base material base 22 and the electrode tip 90. However, the irradiation part is made to make one turn over the entire contact surface. By this laser welding, the above-described ring-shaped laser melting portion 350 is formed, and the noble metal tip member 310 and the intermediate member 320 are firmly joined. The laser melting part 350 is difficult to control the composition because the materials of the noble metal tip member 310 and the intermediate member 320 are melted and mixed, and compared with the noble metal tip member 310 and the intermediate member 320, corrosion occurs. It is easy to become an easy material.

ステップS20では、接地電極30の電極母材が準備される。ステップS30では、電極母材先端部31に、2層部材300を設置するための埋没孔312が形成される(図5(B))。埋没孔312は、中間部材320が、ほぼ隙間なく嵌る大きさに形成される。すなわち、中間部材320は、上方から見た形状が中間部材320とほぼ同じ直径を有する円筒である。埋没孔312は、例えば、ドリルによる切削加工により形成される。埋没孔312の深さは、上述した中間部材320の厚さt2と同じに形成される。   In step S20, an electrode base material for the ground electrode 30 is prepared. In step S30, the buried hole 312 for installing the two-layer member 300 is formed in the electrode base material tip 31 (FIG. 5B). The buried hole 312 is formed in a size that allows the intermediate member 320 to be fitted with almost no gap. That is, the intermediate member 320 is a cylinder having a shape that is substantially the same as the intermediate member 320 when viewed from above. The buried hole 312 is formed by cutting with a drill, for example. The depth of the buried hole 312 is formed to be the same as the thickness t2 of the intermediate member 320 described above.

ステップS40では、電極母材先端部31に形成された埋没孔312に2層部材300が抵抗溶接される。具体的には、まず、電極母材先端部31が、埋没孔312が形成されている面と反対側の面を下にして設置台に設置され、設置台を介して電気的に接地される(図示省略)。そして、埋没孔312に2層部材300が中間部材320を下側にして嵌め込まれる(図6)。この状態で、レーザー溶融部350の下側約50%が埋没孔312に埋没している。さらに、抵抗溶接用電極500により、貴金属チップ部材310の積層方向の上側端面を、積層方向の下向きに押圧する(図6)。抵抗溶接用電極500は、積層方向と垂直な断面が円形であり、積層方向の断面が矩形の円筒形状を有している。抵抗溶接用電極500の円筒形状の直径は、貴金属チップ部材310の円筒形状の直径より大きい。このため、抵抗溶接用電極500が、貴金属チップ部材310の積層方向の上方から下降してくると、抵抗溶接用電極500の下側端面は、貴金属チップ部材310の上側端面の全体に亘って当接する。図6の状態で、抵抗溶接用電極500は、所定の圧力で貴金属チップ部材310の上側端面を概ね均一に押圧する。   In step S <b> 40, the two-layer member 300 is resistance-welded to the buried hole 312 formed in the electrode base material tip 31. Specifically, first, the electrode base material tip 31 is installed on the installation table with the surface opposite to the surface on which the buried hole 312 is formed, and is electrically grounded via the installation table. (Not shown). Then, the two-layer member 300 is fitted into the buried hole 312 with the intermediate member 320 facing down (FIG. 6). In this state, about 50% of the lower side of the laser melting part 350 is buried in the buried hole 312. Further, the upper end surface in the stacking direction of the noble metal tip member 310 is pressed downward in the stacking direction by the resistance welding electrode 500 (FIG. 6). The resistance welding electrode 500 has a circular cylindrical cross section perpendicular to the stacking direction and a rectangular cross section in the stacking direction. The cylindrical diameter of the resistance welding electrode 500 is larger than the cylindrical diameter of the noble metal tip member 310. For this reason, when the resistance welding electrode 500 descends from above in the stacking direction of the noble metal tip member 310, the lower end surface of the resistance welding electrode 500 contacts the entire upper end surface of the noble metal tip member 310. Touch. In the state of FIG. 6, the resistance welding electrode 500 presses the upper end surface of the noble metal tip member 310 substantially uniformly with a predetermined pressure.

抵抗溶接用電極500が貴金属チップ部材310の上側端面を押圧した状態で、抵抗溶接が実行される。具体的には、抵抗溶接用電極500の電位が電極母材先端部31の接地電位に対して高電圧にされ、その結果、抵抗溶接用電極500を介して、貴金属チップ部材310、中間部材320、電極母材先端部31に大電流が流れる。中間部材320の下側面と、当該下側面と接触している電極母材先端部31の埋没孔312の底面とが抵抗溶接される。さらに、中間部材320の側面と埋没孔312の内壁面との間が抵抗溶接される。このように抵抗溶接を行うと、融点が中間部材320より低い電極母材先端部31(本実施例では、INC600)を主成分とする溶接ダレが埋没孔312の開口縁と、2層部材300との間から上方に溢れ出て、上述した溶接ダレ311が形成される(図3)。抵抗溶接が完了すると、抵抗溶接用電極500は、上昇して2層部材300は、押圧状態から解放される。   Resistance welding is performed in a state where the resistance welding electrode 500 presses the upper end surface of the noble metal tip member 310. Specifically, the potential of the resistance welding electrode 500 is set higher than the ground potential of the electrode base material tip 31, and as a result, the noble metal tip member 310 and the intermediate member 320 are connected via the resistance welding electrode 500. A large current flows through the electrode base material tip 31. The lower surface of the intermediate member 320 and the bottom surface of the buried hole 312 of the electrode base material tip 31 in contact with the lower surface are resistance welded. Further, resistance welding is performed between the side surface of the intermediate member 320 and the inner wall surface of the buried hole 312. When resistance welding is performed in this manner, a welding sag mainly composed of the electrode base material tip 31 (INC 600 in this embodiment) whose melting point is lower than that of the intermediate member 320 is formed on the opening edge of the buried hole 312 and the two-layer member 300. The above-mentioned welding sag 311 is formed by overflowing from between the two (FIG. 3). When the resistance welding is completed, the resistance welding electrode 500 is raised and the two-layer member 300 is released from the pressed state.

以下に、接地電極30の電極母材の材料(INC600)と、貴金属チップ部材310の材料(Pt−20Ir)と、中間部材320の材料(PdまたはPt−20Ni)の特性を示す。     The characteristics of the electrode base material (INC 600) of the ground electrode 30, the material of the noble metal tip member 310 (Pt-20Ir), and the material of the intermediate member 320 (Pd or Pt-20Ni) are shown below.

Figure 2010086758
Figure 2010086758

表1から解るように、中間部材320のヤング率は、貴金属チップ部材310のヤング率および接地電極30の電極母材のヤング率より小さい。そして、中間部材320の線膨張係数は、貴金属チップ部材310の線膨張係数より大きく、接地電極30の電極母材の線膨張係数より小さい。   As can be seen from Table 1, the Young's modulus of the intermediate member 320 is smaller than the Young's modulus of the noble metal tip member 310 and the electrode base material of the ground electrode 30. The linear expansion coefficient of the intermediate member 320 is larger than the linear expansion coefficient of the noble metal tip member 310 and smaller than the linear expansion coefficient of the electrode base material of the ground electrode 30.

図7は、貴金属チップ部材310の下側の面に発生する応力を示すグラフである。このグラフは、シミュレーションによって計算された値である。このシミュレーションでは、貴金属チップ部材310の直径dが0.6mm、1.5mm、3.0mmのそれぞれの場合について計算した。このシミュレーションは、950℃の定常状態について計算されたものである。貴金属チップ部材310の材料特性はPt−20Ir、接地電極30の電極母材の材料特性はINC600の特性値をそれぞれ用いている。また、このシミュレーションでは、中間部材320の材料としては、パラジウム(Pd(三角印))と20質量%のニッケルを含有した白金合金(Pt−20Ni(丸印))の2種類について計算した。また、比較例として、中間部材320を用いず、貴金属チップ部材310を直接に、電極母材先端部31(INC600)に溶接した場合(四角印)について計算した。   FIG. 7 is a graph showing the stress generated on the lower surface of the noble metal tip member 310. This graph is a value calculated by simulation. In this simulation, the diameter d of the noble metal tip member 310 was calculated for each of 0.6 mm, 1.5 mm, and 3.0 mm. This simulation was calculated for a steady state at 950 ° C. Pt-20Ir is used as the material characteristic of the noble metal tip member 310, and the INC600 characteristic value is used as the material characteristic of the electrode base material of the ground electrode 30. In this simulation, calculation was performed for two types of materials for the intermediate member 320: palladium (Pd (triangle)) and platinum alloy (Pt-20Ni (circle)) containing 20% by mass of nickel. Further, as a comparative example, the calculation was performed for the case where the noble metal tip member 310 was directly welded to the electrode base material tip 31 (INC 600) without using the intermediate member 320 (square mark).

図7に示すシミュレーション結果から解るように、段落0035で説明した材料特性を有する中間部材320を用いる場合には、貴金属チップ部材310の下側面に発生する応力が抑制される。特に、中間部材320にパラジウム(Pd)を用いる場合には、中間部材320の材料としてPt−20Niを用いる場合や貴金属チップ部材310を直接に電極母材先端部31に溶接した場合と比較して、貴金属チップ部材310の下側面に発生する応力が顕著に抑制される。その結果、貴金属チップ部材310と中間部材320との剥離を抑制することができる。   As can be seen from the simulation results shown in FIG. 7, when the intermediate member 320 having the material characteristics described in paragraph 0035 is used, the stress generated on the lower surface of the noble metal tip member 310 is suppressed. In particular, when palladium (Pd) is used for the intermediate member 320, compared to the case where Pt-20Ni is used as the material of the intermediate member 320 or the case where the noble metal tip member 310 is directly welded to the electrode base material tip 31. The stress generated on the lower surface of the noble metal tip member 310 is significantly suppressed. As a result, peeling between the noble metal tip member 310 and the intermediate member 320 can be suppressed.

さらに、第1実施例において、レーザー溶融部350は、下部半分が電極母材先端部31に埋没し、上部半分が溶接ダレ311に覆われていることによって、全体が外気に触れていない状態になっている。この結果、レーザー溶融部350の腐食が抑制され、当該腐食による貴金属チップ部材310の剥離が抑制される。したがって、スパークプラグ100の長寿命化が実現される。   Further, in the first embodiment, the laser melting part 350 is not entirely in contact with the outside air because the lower half is buried in the electrode base material tip 31 and the upper half is covered with the welding sag 311. It has become. As a result, corrosion of the laser melting part 350 is suppressed, and peeling of the noble metal tip member 310 due to the corrosion is suppressed. Therefore, the life extension of the spark plug 100 is realized.

図8は、レーザー溶融部350における腐食の発生について調べた実験結果を示すグラフである。本実験では、埋没孔312の深さを変更して、レーザー溶融部350の厚さのうち電極母材先端部31に埋没している割合が、25%、50%(第1実施例に相当)、100%(後述する第2実施例に相当)であるスパークプラグを作製して実験を行った。実験では、1つの種類のスパークプラグについて10個のサンプルを作製した。各サンプルをエンジンに取り付け、1500回転/分(rpm)、出力400kwの条件で、1000時間の連続運転を行った。その後、スパークプラグのレーザー溶融部350を目視で検査して腐食の有無を判定した。この結果、レーザー溶融部350の電極母材先端部31に対する埋没率が高いほど、腐食の発生が抑制されることが解った。特に、レーザー溶融部350の電極母材先端部31に対する埋没率が50%以上である場合に、顕著に腐食の発生が抑制され、さらに、埋没率が100%である場合には、さらに、顕著に腐食の発生が抑制されることが解った。   FIG. 8 is a graph showing the experimental results of examining the occurrence of corrosion in the laser melting part 350. In this experiment, the depth of the buried hole 312 was changed, and the ratio of the thickness of the laser melting portion 350 buried in the electrode base material tip 31 was 25% or 50% (corresponding to the first embodiment). ) And 100% (corresponding to a second embodiment to be described later), a spark plug was produced and an experiment was conducted. In the experiment, 10 samples were prepared for one type of spark plug. Each sample was attached to the engine and continuously operated for 1000 hours under the conditions of 1500 revolutions per minute (rpm) and an output of 400 kw. Thereafter, the laser melting part 350 of the spark plug was visually inspected to determine the presence or absence of corrosion. As a result, it was found that the higher the burying rate of the laser melting portion 350 with respect to the tip end portion 31 of the electrode base material, the more the occurrence of corrosion is suppressed. In particular, when the burying rate of the laser melting part 350 with respect to the electrode base material tip 31 is 50% or more, the occurrence of corrosion is remarkably suppressed, and further, when the burying rate is 100%, it is further remarkable. It was found that the occurrence of corrosion was suppressed.

さらに、本実施例では、溶接ダレ311が電極母材先端部31から突出して、レーザー溶融部350を覆っているので、さらに、レーザー溶融部350の腐食を抑制することができる。また、2層部材300の下部(中間部材320の部分)が電極母材先端部31に埋没しているため、貴金属チップ部材310が電極母材先端部31から突出している寸法(図3、t1)を小さくすることができる。この結果、貴金属チップ部材310にて、放電により発生した熱が電極母材先端部31を介して逃げやすくなる。すなわち、スパークプラグ100の熱引きが向上する。   Furthermore, in the present embodiment, since the welding sag 311 protrudes from the electrode base material tip portion 31 and covers the laser melting portion 350, corrosion of the laser melting portion 350 can be further suppressed. Further, since the lower part of the two-layer member 300 (the part of the intermediate member 320) is buried in the electrode base material tip 31, the dimension in which the noble metal tip member 310 protrudes from the electrode base material tip 31 (FIG. 3, t1). ) Can be reduced. As a result, in the noble metal tip member 310, the heat generated by the discharge can easily escape via the electrode base material tip 31. That is, the heat pulling of the spark plug 100 is improved.

B.第2実施例:
図9は、第2実施例におけるスパークプラグの2層部材300の近傍部分を示す図である。第2実施例におけるスパークプラグは、上述した図8における実験結果のうち、レーザー溶融部350の電極母材先端部31に対する埋没率が100%であるサンプルに対応する。図9に示すように、第2実施例におけるスパークプラグでは、レーザー溶融部350の全体が、電極母材先端部31の上面HLより下側に位置しており、レーザー溶融部350は、ほぼ完全に、電極母材先端部31に埋没している。さらに、電極母材先端部31の上方には、貴金属チップ部材310の側面に沿って、貴金属チップ部材310の側面の全周に亘って、溶接ダレ311が形成されている。
B. Second embodiment:
FIG. 9 is a view showing the vicinity of the two-layer member 300 of the spark plug in the second embodiment. The spark plug according to the second embodiment corresponds to a sample in which the burying rate of the laser melting portion 350 with respect to the tip portion 31 of the electrode base material is 100% among the experimental results in FIG. 8 described above. As shown in FIG. 9, in the spark plug according to the second embodiment, the entire laser melting portion 350 is positioned below the upper surface HL of the electrode base material tip portion 31, and the laser melting portion 350 is almost complete. Further, it is buried in the electrode base material tip 31. Further, a welding sag 311 is formed over the entire circumference of the side surface of the noble metal tip member 310 along the side surface of the noble metal tip member 310 above the electrode base material tip 31.

以上のように構成された第2実施例におけるスパークプラグによれば、図8の実験結果から解るように、さらに、レーザー溶融部350の耐腐食性が向上し、スパークプラグの長寿命化が実現できる。また、貴金属チップ部材310が電極母材先端部31から突出している寸法を、第1実施例よりさらに小さくすることができる。この結果、スパークプラグの熱引きがさらに向上する。   According to the spark plug in the second embodiment configured as described above, as understood from the experimental results of FIG. 8, the corrosion resistance of the laser melting portion 350 is further improved, and the life of the spark plug is extended. it can. Moreover, the dimension which the noble metal tip member 310 protrudes from the electrode base material front-end | tip part 31 can be made still smaller than 1st Example. As a result, the heat extraction of the spark plug is further improved.

C.変形例:
・第1変形例:
上記実施例では、2層部材300は接地電極に配置されているが、中心電極に配置されても良いし、接地電極および中心電極の両方に配置しても良い。
C. Variation:
・ First modification:
In the above embodiment, the two-layer member 300 is disposed on the ground electrode, but it may be disposed on the center electrode or on both the ground electrode and the center electrode.

・第2変形例:
上記実施例では、2層部材300を構成する貴金属チップ部材310および中間部材320は、積層方向から見た形状が円形であるが、これに限られない。例えば、貴金属チップ部材310および中間部材320は、四角形、六角形などの多角形であってもよいし、楕円形であっても良い。いずれの形状であっても、貴金属チップ部材310と中間部材320は、積層方向から見た形状がほぼ同一であって、レーザー溶融部350が貴金属チップ部材310に内壁面が略垂直に形成された埋没孔に埋没されていればよい。
・ Second modification:
In the above embodiment, the noble metal tip member 310 and the intermediate member 320 constituting the two-layer member 300 are circular in shape when viewed from the stacking direction, but are not limited thereto. For example, the noble metal tip member 310 and the intermediate member 320 may be a polygon such as a rectangle or a hexagon, or may be an ellipse. Regardless of the shape, the noble metal tip member 310 and the intermediate member 320 have substantially the same shape as viewed from the stacking direction, and the laser melting portion 350 has the inner wall surface formed substantially vertically on the noble metal tip member 310. What is necessary is just to be buried in the burial hole.

・第3変形例:
上記実施例のように、中間部材320のヤング率は、貴金属チップ部材310のヤング率および電極母材先端部31のヤング率より小さいことが好ましく、中間部材320の線膨張係数は、貴金属チップ部材310の線膨張係数より大きく、電極母材先端部31の線膨張係数より小さいことが好ましい。貴金属チップ部材310が白金または白金を主成分とした合金であり、電極母材がニッケル合金である一般的な構成である場合、このような条件を満たす中間部材320の材料としては、i)パラジウム(Pd)、ii)金(Au)、iii)金パラジウム合金(AuPd合金)のうちのいずれかを主成分とする材料がある。
・ Third modification:
As in the above embodiment, it is preferable that the Young's modulus of the intermediate member 320 is smaller than the Young's modulus of the noble metal tip member 310 and the Young's modulus of the electrode base material tip 31, and the linear expansion coefficient of the intermediate member 320 is noble metal tip member. It is preferably larger than the linear expansion coefficient of 310 and smaller than the linear expansion coefficient of the electrode base material tip 31. When the noble metal tip member 310 is platinum or an alloy containing platinum as a main component and the electrode base material is a nickel alloy, the material of the intermediate member 320 that satisfies such conditions is i) palladium. There is a material whose main component is any one of (Pd), ii) gold (Au), and iii) gold palladium alloy (AuPd alloy).

・第4変形例:
上記実施例では、縦放電型を例として説明したが横放電型であっても良い。接地電極の先端部と、中心電極20の先端部との位置関係は、スパークプラグの用途や、必要とされる性能等に応じて適宜設定することが可能である。また、1つの中心電極に対して複数の接地電極が設けられても良い。
-Fourth modification:
In the above embodiment, the vertical discharge type has been described as an example, but a horizontal discharge type may be used. The positional relationship between the distal end portion of the ground electrode and the distal end portion of the center electrode 20 can be appropriately set according to the use of the spark plug, the required performance, and the like. A plurality of ground electrodes may be provided for one central electrode.

・第5変形例:
上記実施例では、貴金属チップ部材310と中間部材320は、当接面の外縁の全周に亘ってレーザー溶接されているが、部分的にレーザー溶接されていても良い。例えば、貴金属チップ部材310と中間部材320は、当接面の外縁において、所定間隔を置いて複数箇所においてレーザー溶接されていても良いし、当接面の外縁において片側半分がレーザー溶接されていても良い。あるいは、貴金属チップ部材310と中間部材320は、外縁の75%が連続してレーザー溶接されており、残りの25%はレーザー溶接されていなくても良い。これらの場合、貴金属チップ部材310と中間部材320との当接面の外縁のうち、レーザー溶接されている部分と、されていない部分との割合は、必要な接合強度などに応じて適宜に変更することが可能である。
-5th modification:
In the above embodiment, the noble metal tip member 310 and the intermediate member 320 are laser welded over the entire circumference of the outer edge of the contact surface, but may be partially laser welded. For example, the noble metal tip member 310 and the intermediate member 320 may be laser-welded at a plurality of locations at predetermined intervals on the outer edge of the contact surface, or one half of the outer surface of the contact surface is laser-welded. Also good. Alternatively, the noble metal tip member 310 and the intermediate member 320 may be laser welded continuously at 75% of the outer edge, and the remaining 25% may not be laser welded. In these cases, of the outer edge of the contact surface between the noble metal tip member 310 and the intermediate member 320, the ratio of the portion that is laser-welded and the portion that is not is appropriately changed according to the required bonding strength. Is possible.

・第6変形例:
上記実施例では、電極母材先端部31に対して、レーザー溶融部350が埋没している割合が50%のスパークプラグ(第1実施例)と、100%のスパークプラグ(第2実施例)とを例示したが、かかる割合は適宜変更可能であり、レーザー溶融部350の少なくとも一部が埋没されていれば、レーザー溶融部350の埋没されている部分について、腐食の発生を抑制することができる。かかる割合は、図8に示す実験結果から解るように、50%以上であることが好ましく、さらには、なるべく高い割合であることが好ましく、さらには、100%以上であることがさらに好ましい。
-6th modification:
In the embodiment described above, the spark plug 350 in which the laser melting portion 350 is buried with respect to the electrode base material tip 31 (first embodiment) and 100% spark plug (second embodiment). However, this ratio can be changed as appropriate, and if at least a part of the laser melting part 350 is buried, the occurrence of corrosion can be suppressed in the part where the laser melting part 350 is buried. it can. As can be seen from the experimental results shown in FIG. 8, this ratio is preferably 50% or more, more preferably as high as possible, and even more preferably 100% or more.

以上、本発明の実施例および変形例について説明したが、本発明はこれらの実施例および変形例になんら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において種々の態様での実施が可能である。   As mentioned above, although the Example and modification of this invention were demonstrated, this invention is not limited to these Example and modification at all, and implementation in a various aspect is possible within the range which does not deviate from the summary. It is.

本発明の一実施例としてのスパークプラグの部分断面図。The fragmentary sectional view of the spark plug as one example of the present invention. 第1実施例におけるスパークプラグの中心電極の先端付近の拡大図。The enlarged view near the front-end | tip of the center electrode of the spark plug in 1st Example. 2層部材を中心とした部分の拡大図。The enlarged view of the part centering on a two-layer member. 電極母材先端部に貴金属チップ部材および中間部材を溶接する工程を示すフローチャート。The flowchart which shows the process of welding a noble metal tip member and an intermediate member to an electrode base material front-end | tip part. 電極母材先端部に対する貴金属チップ部材および中間部材の溶接について説明するための第1の図。The 1st figure for demonstrating welding of the noble metal tip member and intermediate member with respect to the electrode base material front-end | tip part. 電極母材先端部に対する貴金属チップ部材および中間部材の溶接について説明するための第2の図。The 2nd figure for demonstrating welding of the noble metal tip member and intermediate member with respect to the electrode base material front-end | tip part. 貴金属チップ部材の下側の面に発生する応力を示すグラフ。The graph which shows the stress which generate | occur | produces in the lower surface of a noble metal tip member. レーザー溶融部における腐食の発生について調べた実験結果を示すグラフ。The graph which shows the experimental result investigated about generation | occurrence | production of the corrosion in a laser melting part. 第2実施例におけるスパークプラグの2層部材の近傍部分を示す図。The figure which shows the vicinity part of the two-layer member of the spark plug in 2nd Example.

符号の説明Explanation of symbols

3…セラミック抵抗
4…シール体
5…ガスケット
6…リング部材
8…板パッキン
9…タルク
10…絶縁碍子
11…先端部
12…軸孔
13…脚長部
15…段部
17…先端側胴部
18…後端側胴部
19…鍔部
20…中心電極
21…電極母材
22…電極母材台座
23…溶融部
25…芯材
30…接地電極
31…電極母材先端部
32…母材基端部
40…端子金具
50…主体金具
51…工具係合部
52…取付ネジ部
53…加締部
54…シール部
55…座面
56…段部
57…先端面
58…座屈部
59…ネジ首
90…電極チップ
100…スパークプラグ
200…エンジンヘッド
201…取付ネジ孔
205…開口周縁部
300…2層部材
310…貴金属チップ部材
311…溶接ダレ
312…埋没孔
320…中間部材
350…レーザー溶融部
500…抵抗溶接用電極
DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 ... Ceramic resistance 4 ... Sealing body 5 ... Gasket 6 ... Ring member 8 ... Plate packing 9 ... Talc 10 ... Insulator 11 ... Tip part 12 ... Shaft hole 13 ... Leg long part 15 ... Step part 17 ... Tip side trunk | drum 18 ... Rear end side body part 19 ... collar part 20 ... center electrode 21 ... electrode base material 22 ... electrode base material base 23 ... melting part 25 ... core material 30 ... ground electrode 31 ... electrode base material tip part 32 ... base material base end part DESCRIPTION OF SYMBOLS 40 ... Terminal metal fitting 50 ... Main metal fitting 51 ... Tool engaging part 52 ... Mounting screw part 53 ... Clamping part 54 ... Sealing part 55 ... Seat surface 56 ... Step part 57 ... Tip end surface 58 ... Buckling part 59 ... Screw neck 90 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Electrode tip 100 ... Spark plug 200 ... Engine head 201 ... Mounting screw hole 205 ... Opening peripheral part 300 ... Two-layer member 310 ... Precious metal tip member 311 ... Welding sag 312 ... Buried hole 320 ... Intermediate member 350 ... Laser -Melting zone 500 ... Resistance welding electrode

Claims (17)

軸線方向に延びる中心電極と、
前記中心電極との間で火花ギャップを形成する接地電極と、
を有するスパークプラグであって、
前記中心電極と前記接地電極のうち少なくとも一方は、
電極母材と、
貴金属チップ部材と、
第1の面が前記貴金属チップ部材と当接し、前記第1の面と反対側の第2の面が前記電極母材に当接した中間部材と、
前記貴金属チップと前記中間部材との当接部の外縁の少なくとも一部をレーザー溶接することにより、前記貴金属チップ部材と前記中間部材の側面に形成されたレーザー溶融部と、
を備え、
前記レーザー溶融部のうち少なくとも一部が前記電極母材に埋没していることを特徴とする、スパークプラグ。
A central electrode extending in the axial direction;
A ground electrode that forms a spark gap with the center electrode;
A spark plug having
At least one of the center electrode and the ground electrode is
An electrode base material;
A precious metal tip member;
An intermediate member in which a first surface is in contact with the noble metal tip member, and a second surface opposite to the first surface is in contact with the electrode base material;
By laser welding at least a part of the outer edge of the contact portion between the noble metal tip and the intermediate member, a laser melting portion formed on a side surface of the noble metal tip member and the intermediate member,
With
A spark plug, wherein at least a part of the laser melting portion is buried in the electrode base material.
請求項1に記載のスパークプラグであって、
前記中間部材と前記電極母材との間は、抵抗溶接されている、スパークプラグ。
The spark plug according to claim 1,
A spark plug, which is resistance-welded between the intermediate member and the electrode base material.
請求項1または請求項2に記載のスパークプラグであって、
前記レーザー溶融部のうち50%以上が前記電極母材に埋没している、スパークプラグ。
The spark plug according to claim 1 or 2, wherein
A spark plug in which 50% or more of the laser melting portion is buried in the electrode base material.
請求項1または請求項2に記載のスパークプラグであって、
前記レーザー溶融部の100%が前記電極母材に埋没している、スパークプラグ。
The spark plug according to claim 1 or 2, wherein
A spark plug in which 100% of the laser melting portion is buried in the electrode base material.
請求項1ないし請求項4のいずれかに記載のスパークプラグであって、
前記電極母材は、前記レーザー溶融部を埋没させるための凹部を有する、スパークプラグ。
The spark plug according to any one of claims 1 to 4, wherein
The electrode base material is a spark plug having a recess for burying the laser melting portion.
請求項5に記載のスパークプラグであって、
前記凹部の上面と前記中間部材の底面との間が抵抗溶接されている、スパークプラグ。
The spark plug according to claim 5, wherein
A spark plug, wherein resistance welding is performed between an upper surface of the recess and a bottom surface of the intermediate member.
請求項2ないし請求項6のいずれかに記載のスパークプラグであって、
前記電極母材の上面に、前記貴金属チップ部材の側面に沿って、前記電極部材の上面より突出している突出部を備える、スパークプラグ。
The spark plug according to any one of claims 2 to 6,
A spark plug provided on the upper surface of the electrode base material with a protruding portion protruding from the upper surface of the electrode member along a side surface of the noble metal tip member.
請求項7に記載のスパークプラグであって、
前記突出部は、前記レーザー溶融部の少なくとも一部を覆っている、スパークプラグ。
The spark plug according to claim 7, wherein
The protruding portion is a spark plug that covers at least a part of the laser melting portion.
請求項7または請求項8に記載のスパークプラグであって、
前記中間部材と前記電極母材との間は、抵抗溶接され、
前記突出部は、前記抵抗溶接の溶接ダレである、スパークプラグ。
The spark plug according to claim 7 or claim 8,
Between the intermediate member and the electrode base material, resistance welding is performed,
The protrusion is a spark plug, which is a welding sag of the resistance welding.
請求項1ないし請求項9のいずれかに記載のスパークプラグであって、
前記中間部材の線膨張係数は、前記貴金属チップ部材の線膨張係数より大きく、前記電極母材の線膨張係数より小さい、スパークプラグ。
The spark plug according to any one of claims 1 to 9,
A spark plug in which a linear expansion coefficient of the intermediate member is larger than a linear expansion coefficient of the noble metal tip member and smaller than a linear expansion coefficient of the electrode base material.
請求項1ないし請求項10のいずれかに記載のスパークプラグであって、
前記中間部材は、
i)パラジウム(Pd)
ii)金(Au)
iii)金パラジウム合金(AuPd合金)
iv)白金ニッケル合金
のうちのいずれかを主成分とする材料で形成されている、スパークプラグ。
The spark plug according to any one of claims 1 to 10,
The intermediate member is
i) Palladium (Pd)
ii) Gold (Au)
iii) Gold palladium alloy (AuPd alloy)
iv) A spark plug formed of a material mainly containing any one of platinum-nickel alloys.
請求項1ないし請求項11のいずれかに記載のスパークプラグであって、
前記貴金属チップ部材の融点は、前記電極母材の融点より高い、スパークプラグ。
The spark plug according to any one of claims 1 to 11, wherein
A spark plug in which a melting point of the noble metal tip member is higher than a melting point of the electrode base material.
請求項12に記載のスパークプラグであって、
前記貴金属チップ部材は、
i)イリジウム(Ir)
ii)イリジウム合金
iii)白金(Pt)
iv)白金合金
のうちのいずれかを主成分とする材料で形成されている、スパークプラグ。
The spark plug according to claim 12, wherein
The noble metal tip member is
i) Iridium (Ir)
ii) Iridium alloy
iii) Platinum (Pt)
iv) A spark plug formed of a material mainly composed of any one of platinum alloys.
請求項1ないし請求項13のいずれかに記載のスパークプラグであって、
前記中心電極と前記接地電極のうち少なくとも一方は、前記接地電極である、スパークプラグ。
The spark plug according to any one of claims 1 to 13,
A spark plug, wherein at least one of the center electrode and the ground electrode is the ground electrode.
請求項1ないし請求項9に記載のスパークプラグであって、
前記中間部材は、ニッケル合金または接地電極母材と同一の材料で形成されている、スパークプラグ。
The spark plug according to any one of claims 1 to 9,
The spark plug is formed of the same material as the nickel alloy or the ground electrode base material.
軸線方向に延びる中心電極と前記中心電極との間で火花ギャップを形成する接地電極とを有するスパークプラグの製造方法であって、
(a)貴金属チップ部材と中間部材の第1の面との当接部の外縁の少なくとも一部をレーザー溶接する工程と、
(b)前記中心電極と前記接地電極のうち少なくとも一方の電極母材に、前記中間部材の前記第1の面と反対側の第2の面側を固定する工程と、
を備え、
前記(b)工程は、前記(a)工程において前記貴金属チップ部材と前記中間部材の側面に形成されたレーザー溶融部の少なくとも一部が、前記電極母材に埋没するように行われることを特徴とする、スパークプラグの製造方法。
A spark plug manufacturing method comprising a center electrode extending in the axial direction and a ground electrode forming a spark gap between the center electrode,
(A) laser welding at least part of the outer edge of the contact portion between the noble metal tip member and the first surface of the intermediate member;
(B) fixing a second surface side opposite to the first surface of the intermediate member to at least one electrode base material of the center electrode and the ground electrode;
With
The step (b) is performed such that at least a part of the laser melting portion formed on the side surfaces of the noble metal tip member and the intermediate member in the step (a) is buried in the electrode base material. A method for manufacturing a spark plug.
請求項15に記載のスパークプラグの製造方法であって、
前記(b)工程は、
(b1)前記電極母材に埋没孔を形成する工程と、
(b2)前記貴金属部材および前記中間部材を、前記第2の面側を下にして前記埋没孔に固定する工程と、
を含む、スパークプラグの製造方法。
A method for producing a spark plug according to claim 15,
The step (b)
(B1) forming a buried hole in the electrode base material;
(B2) fixing the noble metal member and the intermediate member to the buried hole with the second surface side down;
A method for manufacturing a spark plug, comprising:
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