JP2016012503A - スパークプラグ - Google Patents

Abstract

【課題】電極チップと溶融部との間におけるクラックの発生および進展を抑制し、スパークプラグの長寿命化を図る。
【解決手段】スパークプラグ１０は、一端４５３側が直径Ａ０．８〜１．２ｍｍの円柱状であって貴金属を主成分とするチップ４５０と、電極母材４１０とを有し、チップ４５０と電極母材４１０とが溶け合った溶融部４５５を介して、チップ４５０の他端４５４側の一部が電極母材４１０に接合された接地電極４００を備える。そして、チップ４５０の他端４５４側の面と電極母材４１０とが接しており溶融部４５５に囲まれているチップ−母材界面ＩＳ０を有する。円柱の中心軸ＣＡを通る断面ＲＰにおいて、中心軸ＣＡに対して一方の側にあるチップ−母材界面ＩＳ０の端点Ｐａ７と、中心軸ＣＡに対して一方の側にあるチップ４５０と溶融部４５５の界面ＩＳ１の端点であって外部に露出している端点Ｐａ５と、の距離Ｌ１は、直径Ａの０．７倍以上である。
【選択図】図２

Description

本発明は、電極に貴金属チップを備えるスパークプラグに関するものである。

従来、スパークプラグにおいて、中心電極と接地電極とに貴金属チップを備えるものが存在する（特許文献１）。スパークプラグがそれら貴金属チップを備えた電極間に火花放電を繰り返し行うと、中心電極の貴金属チップと接地電極の貴金属チップのそれぞれの放電面が損耗する。すると、中心電極と接地電極の間のギャップが拡大し、スパークプラグは、安定して火花を生じさせることができなくなる。

そこで、接地電極の貴金属チップの直径を大きくすることにより、放電面を大きくして、接地電極の貴金属チップの損耗を抑制する技術が存在する（特許文献２）。

ドイツ公開１０２０１１０７７２７９号公報 特開２００２−３１３５２４号公報

電極の貴金属チップは、電極母材の上に配され、あらかじめ抵抗溶接で仮止めされた後、貴金属チップの底部周辺をレーザ溶接されることにより、電極母材に対して接合される。より具体的には、貴金属チップの底部は、外周に照射されるレーザによって溶融され、同じくそのレーザによって溶融される電極母材の素材とともに、溶融部を構成する。なお、電極母材は、たとえば、ニッケルを主成分として構成される。貴金属チップは、たとえば、プラチナの合金やイリジウムの合金などで構成される。

しかし、上記の従来技術のように、貴金属チップの径を大きくすると、貴金属チップの底部の外周近傍は溶融されるものの、貴金属チップの底部の中心付近は、レーザによって溶融されないこととなる。その結果、貴金属チップの底部の中心付近は、電極母材と抵抗溶接で仮止めされたままの状態となる。

そのような状態で、スパークプラグが、エンジンの燃焼室における燃焼に繰り返しさらされると、貴金属チップの素材の熱膨張率と、電極母材の素材の熱膨張率との差により、仮止めされている貴金属チップの底部と、電極母材との間にクラックが生じる。そして、熱膨張率の差に起因する歪みは、仮止めされていた貴金属チップの底部と電極母材との界面の外周において最大となる。その結果、仮止めされていた貴金属チップの底部と電極母材との界面の外周に接している、貴金属チップと溶融部との界面にクラックが生じる。エンジンの燃焼室の燃焼の繰り返しにより、そのクラックは、貴金属チップと溶融部との界面に沿って成長する。そして、クラックが貴金属チップおよび溶融部の外周面に達すると、貴金属チップが電極から脱落してしまう可能性が大きくなる。このため、上記の従来技術のように、貴金属チップの径を大きくすると、今度は、クラックによる貴金属チップの脱落のために、スパークプラグの長寿命を確保することが難しくなる。

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なされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。

（１）本発明の一形態によれば、スパークプラグが提供される。このスパークプラグは、一端側が直径０．８〜１．２ｍｍの円柱状であって貴金属を主成分とするチップと、電極母材とを有し、前記チップと前記電極母材とが溶け合った溶融部を介して、前記チップの他端側の一部が前記電極母材に接合された接地電極を備える。そして、このスパークプラグは、前記チップの前記他端側の面と前記電極母材とが接しており前記溶融部に囲まれているチップ−母材界面を有する。前記円柱の中心軸を通る断面において、前記中心軸に対して一方の側にある前記チップ−母材界面の端点と、前記中心軸に対して前記一方の側にある前記チップと前記溶融部の界面の端点であって外部に露出している端点と、の距離は、前記直径の０．７倍以上である。
このような態様とすれば、チップ−母材界面の端点と、チップと溶融部の界面の端点と、の距離がチップの直径の０．７倍未満である態様に比べて、チップ−母材界面の端点から生じたクラックが、チップと溶融部の界面に沿って進展し、外部に達するまでの距離を、長くすることができる。このため、先端部分が直径０．８〜１．２ｍｍのチップを備えるスパークプラグにおいて、火花によるチップの損耗を抑制しつつ、クラックによるチップの脱落までの時間を確保して、スパークプラグの長寿命化を図ることができる。

（２）上記形態のスパークプラグにおいて、前記断面において、前記チップ−母材界面の両端の端点間の距離は、０．３５ｍｍ以下である態様とすることができる。
このような態様においては、チップ−母材界面の両端の端点間の距離が０．３５ｍｍよりも大きい態様に比べて、チップ−母材界面の両端における熱膨張差に起因する歪みを、小さくすることができる。その結果、上記態様に比べて、チップ−母材界面の端点におけるクラックの発生を抑制することができる。

（３）上記形態のスパークプラグにおいて、前記断面において、前記中心軸に対して前記一方の側にある前記電極母材と前記溶融部の界面の端点であって外部に露出している端点と、前記チップの前記円柱部分の外側面との、前記中心軸と直交する方向についての距離は、０．３５ｍｍ以下である、態様とすることができる。
このような態様においては、電極母材と溶融部の界面の端点と、チップの先端部分の外側面との距離が０．３５ｍｍより大きい態様に比べて、チップから遠い電極母材の部分に、溶融部が及ばない。すなわち、溶接において溶融部が形成される際に溶融される電極母材を少なくすることができる。その結果、溶融部の素材の構成を、チップの素材の構成に近いものとすることができる。このため、溶融部の素材の熱膨張率と、チップの素材の熱膨張率との差を小さくすることができる。よって、溶融部とチップの界面における熱膨張率の差に起因するクラックの発生および成長を、抑制することができる。

（４）上記形態のスパークプラグにおいて、前記貴金属は、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｒｕで構成される群の中から選択される、態様とすることができる。

本発明は、スパークプラグ以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、接地電極、接地電極の溶接方法、接地電極の製造方法、スパークプラグの製造方法、等の形態で実現することができる。

スパークプラグ１０の部分断面を示す説明図である。 スパークプラグ１０の接地電極４００に設けられた電極チップ４５０の近傍の構成を示す断面図および平面図である。 スパークプラグ１０の接地電極４００に設けられた電極チップ４５０の近傍の他の構成を示す断面図である。 スパークプラグ１０の接地電極４００に設けられた電極チップ４５０の近傍の他の構成を示す断面図である。 スパークプラグ１０の接地電極４００に設けられた電極チップ４５０の近傍の他の構成を示す断面図である。 中心電極の電極チップの直径と接地電極の電極チップの直径が等しいスパークプラグを自然吸気エンジンに取りつけた場合の電極チップの摩耗量を示すグラフである。 図６の試験に使用したものと同じ仕様のスパークプラグを過給エンジンに取りつけた場合の電極チップの摩耗量を示すグラフである。 接地電極の電極チップの直径が中心電極の電極チップの直径よりも大きいスパークプラグをエンジンに取りつけた場合の電極チップの摩耗量を示すグラフである。 接地電極の電極チップの直径Ａを様々な値に設定したサンプルを使用して行った電極チップ４５０の着火性評価試験の結果を示すグラフである。 接地電極の電極チップの直径Ａを様々な値に設定したサンプルを使用して行った電極チップ４５０の消耗量を評価する試験の結果を示すグラフである。 剥離性試験の評価を行った際の基準となる断面ＲＰを示す図である。 剥離性試験の評価を行った際の基準となる断面ＲＰを示す図である。 耐剥離性試験開始前の試験品の一つの断面ＲＰにおける断面図である。 耐剥離性試験開始前の試験品の一つの平面図である。 接地電極の電極チップの直径Ａが１．０ｍｍのスパークプラグを使用して行った耐剥離性試験の結果を示すグラフである。 接地電極の電極チップの直径Ａが０．７ｍｍのスパークプラグを使用して行った耐剥離性試験の結果を示すグラフである。 接地電極の電極チップの直径Ａが１．０ｍｍのスパークプラグを使用して行った耐剥離性試験の結果を示すグラフである。 接地電極の電極チップの直径Ａが０．７ｍｍのスパークプラグを使用して行った耐剥離性試験の結果を示すグラフである。

Ａ．実施形態：
Ａ１．スパークプラグの全体構成：
図１は、スパークプラグ１０の部分断面を示す説明図である。図１には、スパークプラグ１０の軸心である軸線ＣＡを境界として、軸線ＣＡより紙面左側にスパークプラグ１０の外観形状が図示され、軸線ＣＡより紙面右側にスパークプラグ１０の断面形状が図示されている。本実施形態の説明では、スパークプラグ１０における図１の紙面下側を「先端側」といい、図１の紙面上側を「後端側」という。

スパークプラグ１０は、中心電極１００と、絶縁体２００と、主体金具３００と、接地電極４００とを備える。本実施形態では、スパークプラグ１０の軸線ＣＡは、中心電極１００、絶縁体２００および主体金具３００の各部材における軸心でもある。

スパークプラグ１０は、中心電極１００と接地電極４００との間に形成された間隙ＳＧを先端側に有する。スパークプラグ１０の間隙ＳＧは、「火花ギャップ」とも呼ばれる。スパークプラグ１０は、間隙ＳＧが形成された先端側を燃焼室９２０の内壁９１０から突出させた状態で内燃機関９０に取り付け可能に構成されている。スパークプラグ１０を内燃機関９０に取り付けた状態で高電圧（例えば、１万〜５万ボルト）を中心電極１００に印加した場合、間隙ＳＧに火花放電が発生する。間隙ＳＧに発生した火花放電は、燃焼室９２０における混合気に対する着火を実現する。

図１には、相互に直交するＸＹＺ軸を図示した。図１のＸＹＺ軸は、後述する他の図におけるＸＹＺ軸に対応する。

図１のＸＹＺ軸のうち、Ｘ軸は、Ｙ軸およびＺ軸に直交する軸である。Ｘ軸に沿ったＸ軸方向のうち、＋Ｘ軸方向は、図１の紙面奥から紙面手前に向かう方向であり、−Ｘ軸方向は、＋Ｘ軸方向の逆方向である。

図１のＸＹＺ軸のうち、Ｙ軸は、Ｘ軸およびＺ軸に直交する軸である。Ｙ軸に沿ったＹ軸方向のうち、＋Ｙ軸方向は、図１の紙面右から紙面左に向かう方向であり、−Ｙ軸方向は、＋Ｙ軸方向の逆方向である。

図１のＸＹＺ軸のうち、Ｚ軸は、軸線ＣＡに沿った軸である。Ｚ軸に沿ったＺ軸方向（軸線方向）のうち、＋Ｚ軸方向は、スパークプラグ１０の後端側から先端側に向かう方向であり、−Ｚ軸方向は、＋Ｚ軸方向の逆方向である。

スパークプラグ１０の中心電極１００は、導電性を有する電極である。中心電極１００は、軸線ＣＡを中心に延びた棒状の形状を有する。本実施形態では、中心電極１００は、ニッケル（Ｎｉ）を主成分とするニッケル合金（例えば、インコネル６００（「ＩＮＣＯＮＥＬ」は登録商標））からなる。本明細書の説明において、「主成分」とは、当該構成に含まれる各成分を質量％で比較した場合に、最も多く含まれている成分を意味する。中心電極１００の外側面は、絶縁体２００によって外部から電気的に絶縁されている。中心電極１００の先端側は、絶縁体２００の先端側から突出している。中心電極１００の後端側は、絶縁体２００の後端側に位置する構成と電気的に接続される。本実施形態では、中心電極１００の後端側は、端子金具１９０を介して絶縁体２００の後端側に位置する構成と電気的に接続される。

スパークプラグ１０の絶縁体２００は、電気絶縁性を有する碍子である。絶縁体２００は、軸線ＣＡを中心に延びた筒状の形状を有する。本実施形態では、絶縁体２００は、絶縁性セラミックス材料（例えば、アルミナ）を焼成することによって作製される。絶縁体２００は、軸線ＣＡを中心に延びた貫通孔である軸孔２９０を有する。絶縁体２００の軸孔２９０には、中心電極１００を絶縁体２００の先端側から突出させた状態で、中心電極１００が軸線ＣＡ上に保持されている。

スパークプラグ１０の主体金具３００は、導電性を有する金属体である。主体金具３００は、軸線ＣＡを中心に延びた筒状の形状を有する。本実施形態では、主体金具３００は、筒状に成形された低炭素鋼にニッケルめっきを施した部材である。他の実施形態では、主体金具３００は、亜鉛めっきを施した部材であっても良いし、めっきを施していない部材（無めっき）であっても良い。主体金具３００は、中心電極１００から電気的に絶縁された状態で絶縁体２００の外側面にカシメによって固定されている。主体金具３００の先端側には、端面３１０が形成されている。端面３１０の中央からは、中心電極１００と共に絶縁体２００が＋Ｚ軸方向に向けて突出している。端面３１０には、接地電極４００が接合されている。

スパークプラグ１０の接地電極４００は、導電性を有する電極である。接地電極４００は、電極母材４１０と、電極チップ４５０とを有する。電極母材４１０は、主体金具３００の端面３１０から＋Ｚ軸方向に延びた後に軸線ＣＡに向けて屈曲した形状を有する。電極母材４１０の後端側は、主体金具３００に接合されている。電極母材４１０の先端側には、電極チップ４５０が接合されている。電極チップ４５０は、中心電極１００との間に間隙ＳＧを形成する。

本実施形態では、電極母材４１０の材質は、中心電極１００と同様に、ニッケル（Ｎｉ）を主成分とするニッケル合金である。本実施形態では、電極チップ４５０の材質は、白金（Ｐｔ）を主成分とし２０質量％のロジウム（Ｒｈ）を含有する合金である。他の実施形態では、電極チップ４５０の材質は、電極母材４１０より耐久性に優れた材質であればよく、純粋な貴金属（例えば、白金（Ｐｔ）、イリジウム（Ｉｒ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）など）であってもよいし、これらの貴金属を主成分とする他の合金（たとえば、これらの貴金属を主成分とし、Ｎｉを含有する合金）であってもよい。

Ａ２．接地電極の電極チップ近傍の構成：
図２は、スパークプラグ１０の接地電極４００に設けられた電極チップ４５０の近傍の構成を示す断面図および平面図である。電極チップ４５０は、略円柱状の形状を有する。電極チップ４５０は、スパークプラグ１０の軸線ＣＡと電極チップ４５０の円柱の中心軸が一致するように、接地電極４００に配される。

電極チップ４５０を接地電極４００に設ける際には、以下のような処理が行われる。まず、略円柱状の電極チップ４５０が、電極母材４１０上の所定位置に配される。そして、電極チップ４５０と電極母材４１０とが抵抗溶接される。その結果、電極チップ４５０と電極母材４１０とが仮止めされる。その後、電極チップ４５０と電極母材４１０とが接触している部位に対して、電極チップ４５０の周りからレーザ光が照射され、電極チップ４５０と電極母材４１０とがレーザ溶接される。なお、レーザ溶接には、気体レーザ、固体レーザ、半導体レーザなど、任意のレーザを使用することができる。

レーザ溶接の際には、レーザ光は、電極チップ４５０の外周から電極チップ４５０の軸線ＣＡに向かう向きであって、電極チップ４５０側から電極母材４１０側に向かう向きに、照射される。レーザ光の照射は、電極チップ４５０の周りから、電極チップ４５０および電極母材４１０に向かって、軸線ＣＡを中心として互いに略均等な角度位置にある１５〜２５箇所について、行われる。

その結果、電極チップ４５０の一部と電極母材４１０の一部とが溶融され、それらが溶け合って、溶融部４５５が形成される。溶融部４５５が冷却され固化されると、電極チップ４５０のうち、軸線方向について、露出している側の端面４５３とは逆の側の端部４５４と、電極母材４１０とが、溶融部４５５を介して接合される。溶融しなかった電極チップ４５０のうち、電極母材４１０とは逆の側（端面４５３側）の端部４５０ｐは円柱状の形状を有する。なお、図２上段の断面図は、軸線ＣＡを通り、接地電極４００が軸線ＣＡに向かって伸びる方向を含むＢ−Ｂ断面ＲＰにおける断面図である（図２下段参照）。

なお、本明細書においては、溶融部４５５が形成された後の状態を記述する場合は、最初に電極母材４１０とともに用意された電極チップ４５０のうち、溶融しなかった部分を「電極チップ４５０」と呼ぶ。また、溶融部４５５が形成された後の状態を記述する場合は、最初に電極チップ４５０とともに用意された電極母材４１０のうち、溶融しなかった部分を「電極母材４１０」と呼ぶ。

レーザ溶接の結果、形成された溶融部４５５は、軸線ＣＡを通る断面において、以下で説明するような形状を有する。電極チップ４５０の各部位を表す符号を以下のように定める。
４５１：軸線ＣＡに対して一方の側（図２において右側）にある電極チップ４５０の円柱状部分４５０ｐの外側面。
４５２：軸線ＣＡに対して他方の側（図２において左側）にある電極チップ４５０の円柱状部分４５０ｐの外側面。
４５３：軸線方向について電極母材４１０が位置する側とは逆の側の電極チップ４５０の端面。

溶融部４５５の各部位を表す符号を以下のように定める。
Ｐａ１：軸線ＣＡに対して一方の側（図２において右側）にある溶融部４５５のうち、軸線方向について端面４５３から最も遠い点。
Ｐａ２：軸線ＣＡに対して他方の側（図２において左側）にある溶融部４５５のうち、軸線方向について端面４５３から最も遠い点。
Ｐａ３：軸線ＣＡに対して一方の側にある電極母材４１０と溶融部４５５の界面ＩＳ３の端点であって外部に露出している端点。
Ｐａ４：軸線ＣＡに対して他方の側にある電極母材４１０と溶融部４５５の界面ＩＳ４の端点であって外部に露出している端点。
Ｐａ５：軸線ＣＡに対して一方の側にある溶融部４５５のうち、電極チップ４５０と溶融部４５５の界面ＩＳ１の端点であって外部に露出している端点。
Ｐａ６：軸線ＣＡに対して他方の側にある溶融部４５５のうち、電極チップ４５０と溶融部４５５の界面ＩＳ２の端点であって外部に露出している端点。
Ｐａ７：電極チップ４５０と電極母材４１０との界面ＩＳ０の端点であって、軸線ＣＡに対して一方の側にある端点。
Ｐａ８：電極チップ４５０と電極母材４１０との界面ＩＳ０の端点であって、軸線ＣＡに対して他方の側にある端点。
ＲＬ：点Ｐａ３と点Ｐａ４とを通る直線である基準線。

電極チップ４５０および溶融部４５５の寸法を表す符号を以下のように定める。
Ａ：軸線方向について電極母材４１０が位置する側とは逆の側の端における電極チップ４５０の幅（本実施形態において、円柱状部分４５０ｐの円柱の直径）。
Ｃ：界面ＩＳ０の端点Ｐａ７と端点Ｐａ８の距離。
Ｌ１：軸線ＣＡに対して一方の側における界面ＩＳ０の端点Ｐａ７と界面ＩＳ１の端点Ｐａ５の距離。
Ｌ２：軸線ＣＡに対して他方の側における界面ＩＳ０の端点Ｐａ８と界面ＩＳ２の端点Ｐａ６の距離。
Ｇ１：電極チップ４５０の円柱状部分４５０ｐの外側面４５１と端点Ｐａ３との軸線に垂直な方向についての距離。
Ｇ２：電極チップ４５０の円柱状部分４５０ｐの外側面４５２と端点Ｐａ４との軸線に垂直な方向についての距離。
Ｈ：軸線ＣＡと基準線ＲＬとの交点から、軸線ＣＡと端面４５３の交点までの距離。
なお、Ｌ１は、大まかには、界面ＩＳ１の長さとして把握することもできる。Ｌ２は、大まかには、界面ＩＳ２の長さとして把握することもできる。Ｈは、大まかには、電極チップ４５０の高さとして把握することもできる。

本実施形態においては、溶融部４５５は、軸線ＣＡを通る断面において、以下の条件を満たす形状を有する。
Ｌ１≧０．７×Ａ ・・・ （１）
かつ、
Ｌ２≧０．７×Ａ ・・・ （２）

上記式（１）、（２）を満たす本実施形態においては、上記式（１）、（２）を満たさない態様に比べて、界面ＩＳ０の端点Ｐａ７と界面ＩＳ１の端点Ｐａ５の距離Ｌ１、および界面ＩＳ０の端点Ｐａ８と界面ＩＳ２の端点Ｐａ６の距離Ｌ２が、長い。このような態様とすることにより、以下のような効果が得られる。すなわち、上記式（１）、（２）を満たさない態様に比べて、電極チップ４５０と電極母材４１０との界面ＩＳ０から、電極チップ４５０と溶融部４５５の界面ＩＳ１，ＩＳ２に沿ってクラックが進展する場合に、クラックが界面ＩＳ１，ＩＳ２の外部側の端（図２において端点Ｐａ５，Ｐａ６）に達するまでの距離を長くすることができる。よって、スパークプラグ１０がエンジンに取りつけられ、エンジンが運転されて燃焼サイクルが実行される際に、溶融部４５５と電極チップ４５０との熱膨張率（線膨張率）の差に起因して溶融部４５５と電極チップ４５０との界面ＩＳ１，ＩＳ２にクラックが発生し、電極チップ４５０が溶融部４５５から脱落してしまうまでの期間を長くすることができる。また、あらかじめ定められた十分短い期間でスパークプラグ１０が交換される場合にも、上記式（１）、（２）を満たさない態様に比べて、スパークプラグ１０が交換される前に電極チップ４５０が溶融部４５５から脱落する可能性をより低くすることができる。

なお、上記式（１）、（２）は、軸線ＣＡをとおる任意の断面において満たされることが好ましい。しかし、通常、スパークプラグにおける接地電極のチップは、理想的には、回転対称に設けられる。このため、所定の断面において、上記式（１）、（２）が満たされれば、本実施形態の上述の効果は奏されると考えてよい。このため、上記式（１）、（２）が満たされるか否かは、電極チップ４５０の軸線を通り、かつ、接地電極４００が伸びる方向を含む平面ＲＰ（図２の下段参照）において判断される。以下、溶融部４５５の断面形状について判断する際には、この断面ＲＰを基準とする。

また、本実施形態においては、溶融部４５５は、軸線ＣＡを通る断面ＲＰにおいて、さらに、以下の条件を満たす形状を有する。
Ｃ≦０．３５ｍｍ ・・・ （３）

上記式（３）を満たすということは、上記式（３）を満たさない態様に比べて、界面ＩＳ０が小さいということである。このような態様とすることにより、以下のような効果が得られる。

電極チップ４５０の素材（例えば、白金（Ｐｔ）、イリジウム（Ｉｒ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）など）の熱膨張係数は、電極チップ４５０の素材であるニッケル合金の熱膨張係数よりも小さい。このため、両者が接する界面ＩＳ０においては、温度が高くなると、言い換えれば、温度が接合時の温度からずれると、歪みが生じることになる。これに対して、他の界面ＩＳ１〜ＩＳ４は、電極母材４１０の素材と電極チップ４５０の素材の混合物であり、両者の中間の熱膨張係数を有する溶融部４５５が、電極母材４１０の素材または電極チップ４５０の素材と接している界面である。このため、他の界面ＩＳ１〜ＩＳ４においては、界面ＩＳ０に比べて、熱膨張差による歪みが小さい。このため、界面ＩＳ０においては、エンジンの熱サイクルによる温度変化の繰り返しのために、他の界面ＩＳ１〜ＩＳ４よりも早い段階でクラックが生じる。

さらに、界面ＩＳ０において、最も歪みによる応力が大きくなるのは、外周部、すなわち、図２の断面においては端点Ｐａ７，Ｐａ８である。界面ＩＳ０の大きさを小さくすることにより、熱膨張による界面ＩＳ０の外周部における電極チップ４５０と電極母材４１０との寸法差を小さくすることができる。その結果、界面ＩＳ０の外周部にかかる熱応力を小さくすることができる。よって、界面ＩＳ０の外周部からクラックが発生して、溶融部４５５と電極チップ４５０との界面ＩＳ１，ＩＳ２に進展し、電極チップ４５０の電極母材４１０からの脱落に至る可能性を、低減することができる。

また、本実施形態においては、溶融部４５５は、軸線ＣＡを通る断面において、さらに、以下の条件を満たす形状を有する。
Ｇ１≧０．３５ｍｍ ・・・ （４）
かつ、
Ｇ２≧０．３５ｍｍ ・・・ （５）

式（４）、（５）を満たす形状を有する溶融部４５５を備えたスパークプラグにおいては、電極チップ４５０と電極母材４１０とがレーザ溶接される際に、上記式（４）、（５）を満たさない態様に比べて、電極チップ４５０から遠い位置にある電極母材４１０が溶融されていない。このため、式（４）、（５）を満たす形状を有する溶融部４５５を備えたスパークプラグは、上記式（４）、（５）を満たさない態様に比べて、溶融部４５５の素材中に占める電極チップ４５０の素材の割合を多くすることができる。その結果、溶融部４５５の熱膨張率を電極チップ４５０の熱膨張率に近い値とすることができる。よって、エンジンが運転されて燃焼サイクルが実行される際に、溶融部４５５と電極チップ４５０との界面ＩＳ１，ＩＳ２に沿ってクラックが発生し進展する可能性をさらに低減することができる。

Ａ３．接地電極の電極チップ近傍の他の構成：
図３は、スパークプラグ１０の接地電極４００に設けられた電極チップ４５０の近傍の他の構成を示す断面図である。図２の態様においては、溶融部４５５は、軸線ＣＡに対して一方の側にある電極チップ４５０の外側面４５１から、軸線ＣＡ近傍を経て、軸線ＣＡに対して他方の側にある電極チップ４５０の外側面４５２に至っている。そして、軸線ＣＡに対して一方の側にある溶融部４５５のうち端面４５３から最も遠い点Ｐａ１と、軸線ＣＡに対して他方の側にある溶融部４５５のうち端面４５３から最も遠い点Ｐａ２は、軸線ＣＡ上にある同じ点である。一方、図３に示す態様においては、断面ＲＰ内において、溶融部４５５は、軸線ＣＡ近傍には分布していない。その結果、溶融部４５５と電極母材４１０との界面ＩＳ３，ＩＳ４は、図２の態様に比べて複雑な曲面を有している。他の点は、図３の溶融部４５５の形状は図２の溶融部４５５の形状と同じである。

図３の態様の溶融部４５５は、たとえば、図２の態様の溶融部４５５の生成に比べて、レーザ光の出力を低くする、レーザ光の照射対象位置を軸線方向についてより電極チップ４５０の端面４５３から遠い位置にする、レーザ光の照射対象位置を軸線からより遠い位置にする、などの方法により、生成することができる。図３の態様においても、上記式（１）〜（５）の条件を満たしうる。

図３の態様においては、溶融部４５５と電極母材４１０との界面ＩＳ３，ＩＳ４を表す境界は、複雑な曲線を描いている。このため、溶融部４５５と電極母材４１０との界面ＩＳ３，ＩＳ４においてクラックが生じても、そのクラックが界面ＩＳ３，ＩＳ４に沿って屈曲点を超えて進展しにくい。

また、溶融部４５５と電極母材４１０とは、互いに噛み合ったような態様で配されている。より具体的には、溶融部４５５と電極チップ４５０の端部４５４で構成された凹部に電極母材４１０の一部が勘合したような態様で、溶融部４５５と電極母材４１０とが配されている。このため、溶融部４５５と電極母材４１０との界面ＩＳ３，ＩＳ４においてクラックが生じても、溶融部４５５が電極母材４１０から脱落しにくい。

図４は、スパークプラグ１０の接地電極４００に設けられた電極チップ４５０の近傍の他の構成を示す断面図である。図２の態様においては、断面ＲＰ内において、電極チップ４５０の外側面４５１に照射されたレーザ光によって形成される溶融部４５５は、軸線ＣＡを超えて逆側に突出してはいない。また、電極チップ４５０の外側面４５２に照射されたレーザ光によって形成される溶融部４５５も、軸線ＣＡを超えて逆側に突出してはいない。これに対して、図４の態様においては、電極チップ４５０の外側面４５１に照射されたレーザ光によって形成される溶融部４５５は、軸線ＣＡを挟んで逆の側にまで達して突出している。電極チップ４５０の外側面４５２に照射されたレーザ光によって形成される溶融部４５５も、軸線ＣＡを挟んで逆の側にまで達して突出している。その結果、溶融部４５５と電極母材４１０との界面ＩＳ３，ＩＳ４は、図２の態様に比べて複雑な曲面を有している。他の点は、図４の溶融部４５５の形状は図２の溶融部４５５の形状と同じである。

図４の態様の溶融部４５５は、たとえば、図２の態様の溶融部４５５の生成に比べて、レーザ光の出力を高くする、などの方法により、生成することができる。図４の態様においても、上記式（１）〜（５）の条件を満たしうる。

図４の態様においても、溶融部４５５と電極母材４１０との界面ＩＳ３，ＩＳ４を表す境界は、急な角度で折れ曲がる複雑な曲線を描いている。このため、溶融部４５５と電極母材４１０との界面ＩＳ３，ＩＳ４においてクラックが生じても、そのクラックが界面ＩＳ３，ＩＳ４に沿って屈曲点を超えて進展しにくい。

また、溶融部４５５と電極母材４１０とは、互いに噛み合ったような態様で配されている。言い換えれば、溶融部４５５の凹部に電極母材４１０の凸部が勘合し、電極母材４１０の凹部に溶融部４５５の凸部が勘合したような態様で、溶融部４５５と電極母材４１０とが配されている。このため、溶融部４５５と電極母材４１０との界面ＩＳ３，ＩＳ４においてクラックが生じても、溶融部４５５が電極母材４１０から脱落しにくい。

図５は、スパークプラグ１０の接地電極４００に設けられた電極チップ４５０の近傍の他の構成を示す断面図である。図５に示す態様においては、断面ＲＰ内において、溶融部４５５のうち電極チップ４５０の端面４５３から最も遠い部分は、略平面である。図５の態様においても、上記式（１）〜（５）の条件を満たしうる。

図５の態様においては、溶融部４５５と電極母材４１０との界面ＩＳ３，ＩＳ４を表す境界は、角部を有している（図５のＰａ１，Ｐａ２の近傍参照）。このため、溶融部４５５と電極母材４１０との界面ＩＳ３，ＩＳ４においてクラックが生じても、そのクラックが角部を超えて界面ＩＳ３，ＩＳ４に沿って進展しにくい。

なお、本実施形態における電極チップ４５０が「課題を解決するための手段」における「チップ」に相当する。軸線ＣＡが「中心軸」に相当する。断面ＲＰが「円柱の中心軸を通る断面」に相当する。界面ＩＳ０が「チップ−母材界面」に相当する。

端点Ｐａ７が「中心軸に対して一方の側にあるチップ−母材界面の端点」に相当し、端点Ｐａ５が「中心軸に対して一方の側にあるチップと溶融部の界面の端点であって外部に露出している端点」に相当する。点Ｐａ３が、「中心軸に対して一方の側にある電極母材と溶融部の界面の端点であって外部に露出している端点」に相当し、外側面４５１が「チップの円柱部分の外側面」に相当する。

また、端点Ｐａ８が「中心軸に対して一方の側にあるチップ−母材界面の端点」に相当し、端点Ｐａ６が「中心軸に対して一方の側にあるチップと溶融部の界面の端点であって外部に露出している端点」に相当する。点Ｐａ４が、「中心軸に対して一方の側にある電極母材と溶融部の界面の端点であって外部に露出している端点」に相当し、外側面４５２が「チップの円柱部分の外側面」に相当する。

Ｂ．実施例：
Ｂ１．中心電極および接地電極の電極チップの摩耗量と接地電極の大きさの関係：
まず、接地電極４００の電極チップ４５０の円柱状部分４５０ｐの直径を大きくすることによる中心電極および接地電極の電極チップの摩耗量削減の効果の検証を行った。

図６は、中心電極の電極チップ（図１において図示せず）の直径と、接地電極の電極チップの直径Ａ（図２参照）が等しいスパークプラグを自然吸気エンジンに取りつけた場合の、中心電極の電極チップと接地電極の電極チップの摩耗量を示すグラフである。中心電極の電極チップの直径と、接地電極の電極チップの直径Ａは、いずれも０．７ｍｍであり、それぞれの放電面積は０．３８ｍｍ^２である。

図６の横軸は、各スパークプラグが取りつけられたエンジンの燃焼室内における燃焼の回数を、自動車の走行距離に換算した値を示す。縦軸は、中心電極の電極チップと接地電極の電極チップの摩耗量を示す。グラフＧｃ１が、中心電極の電極チップの摩耗量を示し、グラフＧｏ１が、接地電極の電極チップの摩耗量を示す。図６より、接地電極の電極チップの直径が等しいスパークプラグを自然吸気エンジンに取りつけた場合には、接地電極の電極チップの摩耗量（Ｇｏ１）の方が、中心電極の電極チップの摩耗量（Ｇｃ１）よりも少ないことが分かる。

図７は、図６の試験に使用したものと同じ仕様のスパークプラグを過給エンジンに取りつけた場合の、中心電極の電極チップと接地電極の電極チップの摩耗量を示すグラフである。図７の試験に使用したエンジンは、図６の試験に使用したエンジンに対して、圧縮率が高く、さらに、過給が行われるエンジンである。図７の試験に使用したエンジンの他の点は、図６の試験に使用したエンジンと略同様である。

図７の横軸も、各スパークプラグが取りつけられたエンジンの燃焼室内における燃焼の回数を、自動車の走行距離に換算した値を示す。縦軸は、中心電極の電極チップと接地電極の電極チップの摩耗量を示す。グラフＧｃ２が、中心電極の電極チップの摩耗量を示し、グラフＧｏ２が、接地電極の電極チップの摩耗量を示す。接地電極の電極チップの直径が等しいスパークプラグを高圧縮の過給エンジンに取りつけた場合には、圧縮率の低い自然吸気エンジンに取りつけた場合に比べて、同じ耐久距離における接地電極の電極チップの摩耗量が大きいことが分かる（図６のＧｏ１と図７のＧｏ２参照）。一方、中心電極の電極チップの摩耗量は、接地電極の電極チップの摩耗量ほどには増大していない（図６のＧｃ１と図７のＧｃ２参照）。その結果、接地電極の電極チップの摩耗量（Ｇｏ２）の方が、中心電極の電極チップの摩耗量（Ｇｃ２）よりも多くなっている。

図８は、接地電極の電極チップの直径が中心電極の電極チップの直径よりも大きいスパークプラグを、図７の試験に使用したエンジンに取りつけた場合の、中心電極の電極チップと接地電極の電極チップの摩耗量を示すグラフである。図８の試験に使用したスパークプラグにおいて、接地電極の電極チップの端面の面積は、中心電極の電極チップの端面の面積の２倍である。具体的には、接地電極の電極チップの直径Ａは、１．０ｍｍであり、放電面積は０．７８ｍｍ^２である。図８の試験に使用したスパークプラグの他の点は、中心電極の電極チップの端面の面積を含めて、図６および図７の試験に使用したスパークプラグと同じである。

図８の横軸も、各スパークプラグが取りつけられたエンジンの燃焼室内における燃焼の回数を、自動車の走行距離に換算した値を示す。縦軸は、中心電極の電極チップと接地電極の電極チップの摩耗量を示す。グラフＧｃ３が、中心電極の電極チップの摩耗量を示し、グラフＧｏ３が、接地電極の電極チップの摩耗量を示す。接地電極の電極チップの直径が中心電極の電極チップの直径よりも大きいスパークプラグを高圧縮の過給エンジンに取りつけた場合には、接地電極の電極チップの直径が中心電極の電極チップの直径と等しいスパークプラグに比べて、接地電極の電極チップの摩耗量が少ないことが分かる（図７のＧｏ２と図８のＧｏ３参照）。その結果、中心電極の電極チップと接地電極の電極チップの摩耗量は、いずれも自然吸気エンジンの場合から大きく増大していないことが分かる（図６のＧｃ１，Ｇｏ１と図８のＧｃ３，Ｇｏ３参照）。

以上の結果から、高圧縮率の過給エンジンに使用される場合など、スパークプラグが高負荷に曝される場合には、接地電極の電極チップの直径Ａ（図２参照）を大きくすれば、耐久距離、すなわちスパークプラグの長寿命を確保できることが分かる。

Ｂ２．着火性試験：
中心電極の電極チップの径を一定値０．７ｍｍとし、接地電極の電極チップの直径Ａ（図２参照）を様々な値に設定して生成したサンプルを使用して、電極チップ４５０の着火性を評価する試験を行った。試験に用いたスパークプラグの接地電極は、以下の構成を有する。
電極母材の材質：インコネル６００
電極チップの材質：白金（Ｐｔ）を主成分としロジウム（Ｒｈ）２０質量％を含有する合金。
Ａ：０．７〜１．５ｍｍ
Ｇ１，Ｇ２：０．３ｍｍ
Ｌ１，Ｌ２：０．８ｍｍ
Ｈ：０．８ｍｍ

排気量１．５Ｌの４気筒エンジンの一つのシリンダに試験品のスパークプラグを取りつけ、他のシリンダについては、全実験について同じプラグを取りつけて、試験を行った。

各試験品について、空燃比（Ａ／Ｆ）を徐々に増大させて燃料を薄くし、全飛火数の１％が失火する値を各試験品についての失火限界値とした。Ａ＝１．０ｍｍの試験品の失火限界値に対して、２％以上、失火限界値が低下した試験品については、着火性の評価をＸ（悪）とした。失火限界値がＡ＝１．０ｍｍの試験品の失火限界値より高いか、または、失火限界値の低下量が２％未満の試験品については、着火性の評価を丸（良）とした。試験結果を図９に示す。

図９は、接地電極の電極チップの直径Ａを様々な値に設定したサンプルを使用して行った電極チップ４５０の着火性評価試験の結果を示すグラフである。図９の試験結果より、接地電極の電極チップの直径Ａが０．７〜１．２ｍｍの場合に、着火性が良いことが分かる。

Ｂ３．耐久性試験：
接地電極の電極チップの直径Ａ（図２参照）を様々な値に設定して生成したサンプルを使用して、電極チップ４５０の消耗量を評価する試験を行った。試験に用いたスパークプラグの他の点は、上記の着火性試験のときと同じである。

排気量１．５Ｌの４気筒エンジンの一つのシリンダに試験品のスパークプラグを取りつけ、他のシリンダについては、全実験について同じプラグを取りつけて、試験を行った。試験は、スロットル全開（エンジン回転数：５０００ｒｐｍ）で一定時間運転することにより行った。

各試験品について、試験前後における軸線方向についてもっとも中心電極１００に近い地点の軸線方向の位置の差を、摩耗量として測定した。Ａ＝１．０ｍｍの試験品の摩耗量に対して、５％以上、摩耗量が大きい試験品については、耐久性の評価をＸ（悪）とした。摩耗量がＡ＝１．０ｍｍの試験品より少ないか、または、摩耗量の増分が５％未満の試験品については、耐久性の評価を丸（良）とした。試験結果を図１０に示す。

図１０は、接地電極の電極チップの直径Ａを様々な値に設定したサンプルを使用して行った電極チップ４５０の消耗量を評価する試験の結果を示すグラフである。図１０の試験結果より、接地電極の電極チップの直径Ａが０．８〜１．５ｍｍの場合に、耐久性が良いことが分かる。

また、図９の着火性評価試験の結果と、図１０の耐久性試験の結果とを考慮すると、接地電極の電極チップの直径Ａは、０．８〜１．２ｍｍとすることが好ましい。

Ｂ４．剥離性試験１：
接地電極の電極チップと電極母材との界面の幅Ｃ（図２参照）を０．１〜０．４ｍｍの様々な値に設定し、電極チップと溶融部の界面の長さＬ１，Ｌ２を０．１〜０．８ｍｍの様々な値に設定して生成したサンプルを使用して、電極チップ４５０の剥離性を評価する試験を行った。なお、試験にあたっては、接地電極の電極チップの直径Ａ（図２参照）が０．７ｍｍのスパークプラグと１．０ｍｍのスパークプラグとを用意した。また、試験に用いたスパークプラグにおいては、Ｌ１＝Ｌ２であった。試験に用いたスパークプラグの他の点は、上記の着火性試験のときと同じである。

電極チップと溶融部の界面の長さＬ１，Ｌ２の変更は、レーザ溶接の際のレーザ光の照射位置と、軸線ＣＡとの距離を変更することにより、行った。本試験に用いた試験品において、Ｌ１とＬ２の値は等しい。以下、Ｌ１とＬ２をまとめて表記する際には、「Ｌ」と表記する。

排気量１．５Ｌの４気筒エンジンの一つのシリンダに試験品のスパークプラグを取りつけ、他のシリンダについては、全実験について同じプラグを取りつけて、試験を行った。試験は、スロットル全開（エンジン回転数：５０００ｒｐｍ）で１分間運転し、その後１分間、運転を停止する処理を、１００時間繰り返すことにより行った。

図１１および図１２は、剥離性試験の評価を行った際の基準となる断面ＲＰを示す図である。図１１および図１２においては、技術の理解を容易にするため、溶融部４５５が形成される前の状態の電極チップ４５０および電極母材４１０を示している。剥離性試験の評価は、スパークプラグの軸線ＣＡを通り、接地電極４００が軸線ＣＡに向かって伸びる方向を含む断面ＲＰにおいて、電極チップと溶融部との界面ＩＳ１，ＩＳ２におけるクラックの大きさを測定することにより行った。より具体的には、軸線方向に投影したときの軸線ＣＡに垂直な方向（図２、図１１および図１２においてＹ軸方向）についての電極チップと溶融部の界面ＩＳ１と界面ＩＳ２の長さの合計値に対するクラックの長さの合計値の割合Ｒａ（％）に基づいて、耐剥離性を評価した。なお、本実施形態において、断面ＲＰは、レーザ溶接の際に最後に照射されたレーザ光によって溶融した部分ＷＰＬ（図２の下段参照）を含まない面である。

図１３は、耐剥離性試験開始前の試験品の一つの断面ＲＰにおける断面図である。図１４は、耐剥離性試験開始前の試験品の一つの平面図である。耐剥離性試験開始前の試験品においては、電極チップ４５０と溶融部４５５の界面ＩＳ１，ＩＳ２には、クラックは入っていない。

図１５は、接地電極の電極チップの直径Ａが１．０ｍｍのスパークプラグを使用して行った耐剥離性試験の結果を示すグラフである。横軸は、電極チップと溶融部の界面の長さＬを示す。縦軸は、軸線方向に投影したときのクラックの長さの合計値の電極チップ４５０の直径Ａに対する割合Ｒａを示す。Ｒａが９７％以下であれば、電極チップ４５０が溶融部４５５から脱落する可能性は低い。図１５において、Ｒａ＝９７％の位置を実線で示す。

図１５より、電極チップの直径Ａが１．０ｍｍのスパークプラグにおいては、Ｌ≧０．７ｍｍの範囲において、界面ＩＳ０の大きさＣによらず、Ｒａ＜９７％を達成できていることが分かる。このことから、電極チップ４５０の直径Ａに対する電極チップと溶融部の界面の長さＬの割合が０．７以上であれば、耐剥離性が良好であることが分かる。

また、図１５のグラフにおいては、Ｃ≦０．３５ｍｍ以下の試験品においては、Ｌ≧０．７ｍｍであれば、Ｒａ≦８８％を達成できている。これに対して、Ｃ＝０．４ｍｍの試験品においては、Ｌ≧０．７ｍｍであっても、Ｒａ＝９６％である。このことから、電極チップ４５０の直径Ａに対する電極チップと溶融部の界面の長さＬの割合が０．７以上であり、さらに、界面ＩＳ０の両端の端点Ｐａ７，Ｐａ８間の距離が、０．３５ｍｍ以下であれば、耐剥離性がさらに良好であることが分かる。

図１６は、接地電極の電極チップの直径Ａが０．７ｍｍのスパークプラグを使用して行った耐剥離性試験の結果を示すグラフである。横軸は、電極チップと溶融部の界面の長さＬを示す。縦軸は、軸線方向に投影したときのクラックの長さの合計値の電極チップ４５０の直径Ａに対する割合Ｒａを示す。図１５と同様に、図１６においても、Ｒａ＝９７％の位置を実線で示す。

図１６より、電極チップの直径Ａが０．７ｍｍのスパークプラグにおいては、電極チップと溶融部の界面の長さＬおよび界面ＩＳ０の大きさＣによらず、Ｒａ＜９７％を達成できていることが分かる。電極チップの直径Ａが０．７ｍｍのスパークプラグにおいては、電極チップ４５０の径が十分小さいため、溶け残り部分である電極チップ４５０と電極母材４１０との界面ＩＳ０（図２〜図５参照）が形成されず、クラックが形成されにくいためであると考えられる。

Ｂ５．剥離性試験２：
接地電極の電極チップの外側面と溶融部４５５の端との距離Ｇ１，Ｇ２を０．１〜０．４ｍｍの様々な値に設定し、電極チップと溶融部の界面の長さＬ１，Ｌ２を０．１〜０．８ｍｍの様々な値に設定して生成したサンプルを使用して、電極チップ４５０の剥離性を評価する試験を行った。なお、試験にあたっては、接地電極の電極チップの直径Ａ（図２参照）が０．７ｍｍのスパークプラグと１．０ｍｍのスパークプラグとを用意した。また、試験に用いたスパークプラグにおいては、Ｇ１＝Ｇ２であった。試験に用いたスパークプラグの他の点は、上記の剥離性試験１のときと同じである。また、耐久性試験に用いたエンジンの仕様および運転方法も、上記の剥離性試験１のときと同じである。

接地電極の電極チップの外側面と溶融部４５５の端との距離Ｇ１，Ｇ２の変更は、レーザ溶接の際のレーザ光の径を変更することにより、行った。本試験に用いた試験品において、Ｇ１とＧ２の値は等しい。以下、Ｇ１とＧ２をまとめて表記する際には、「Ｇ」と表記する。

図１７は、接地電極の電極チップの直径Ａが１．０ｍｍのスパークプラグを使用して行った耐剥離性試験の結果を示すグラフである。横軸は、電極チップと溶融部の界面の長さＬを示す。縦軸は、軸線方向に投影したときのクラックの長さの合計値の電極チップ４５０の直径Ａに対する割合Ｒａを示す。図１７においても、Ｒａ＝９７％の位置を実線で示す。

図１７より、電極チップの直径Ａが１．０ｍｍのスパークプラグにおいては、Ｌ≧０．７ｍｍの範囲において、電極チップの外側面と溶融部の端との距離Ｇによらず、Ｒａ＜９７％を達成できていることが分かる。このことから、電極チップ４５０の直径Ａに対する電極チップと溶融部の界面の長さＬの割合が０．７以上であれば、耐剥離性が良好であることが分かる。

また、図１７のグラフにおいては、Ｇ≦０．３５ｍｍ以下の試験品においては、Ｌ≧０．７ｍｍであれば、Ｒａ≦８６％を達成できている。これに対して、Ｃ＝０．４ｍｍの試験品においては、Ｌ≧０．７ｍｍであっても、Ｒａ＝９６％である。このことから、電極チップ４５０の直径Ａに対する電極チップと溶融部の界面の長さＬの割合が０．７以上であり、さらに、電極チップの外側面４５１，４５２と溶融部の端点Ｐａ３，Ｐａ４との距離が、０．３５ｍｍ以下であれば、耐剥離性がさらに良好であることが分かる。

図１８は、接地電極の電極チップの直径Ａが０．７ｍｍのスパークプラグを使用して行った耐剥離性試験の結果を示すグラフである。横軸は、電極チップと溶融部の界面の長さＬを示す。縦軸は、軸線方向に投影したときのクラックの長さの合計値の電極チップ４５０の直径Ａに対する割合Ｒａを示す。図１８においても、Ｒａ＝９７％の位置を実線で示す。

図１８より、電極チップの直径Ａが０．７ｍｍのスパークプラグにおいては、電極チップと溶融部の界面の長さＬおよび電極チップの外側面と溶融部の端との距離Ｇによらず、Ｒａ＜９７％を達成できていることが分かる。電極チップの直径Ａが０．７ｍｍのスパークプラグにおいては、電極チップ４５０の径が十分小さいため、溶け残り部分である電極チップ４５０と電極母材４１０との界面ＩＳ０が形成されず、クラックが形成されにくいためであると考えられる。

Ｃ．変形例：
Ｃ１．変形例１：
図２〜図５に示した実施形態においては、上記実施形態においては、電極母材４１０の表面は平面であったため、点Ｐａ３，Ｐａ４で定められる基準線ＲＬは、断面ＲＰにおける電極母材４１０の表面と一致した。しかし、電極母材４１０の表面は平面でなくともよい。

Ｃ２．変形例２：
上記実施例においては、電極チップの直径Ａが１．０ｍｍのものについて、試験を行った。しかし、電極チップの直径Ａが他の大きさであっても、上記式（１）、（２）を満たす限り、上記式（１）、（２）を満たさない態様に比べて、界面ＩＳ１，ＩＳ２の長さを長くすることができる。このため、界面ＩＳ１，ＩＳ２にクラックが発生し、電極チップ４５０が溶融部４５５から脱落してしまうまでの期間を長くすることができる。ただし、電極チップの直径Ａは、０．８〜１．２ｍｍとすることが好ましい（図９および図１０参照）。

Ｃ３．変形例３：
上記実施形態においては、電極チップ４５０は、白金（Ｐｔ）を主成分とし２０質量％のロジウム（Ｒｈ）を含有する合金である。しかし、電極チップは、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｒｕなどを含んでもよく、さらに、Ｗ、Ｒｅなど他の元素を含んでもよい。

本発明は、上述の実施形態や実施例、変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、実施例、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。

１０…スパークプラグ
９０…内燃機関
１００…中心電極
１９０…端子金具
２００…絶縁体
２９０…軸孔
３００…主体金具
３１０…端面
４００…接地電極
４１０…電極母材
４５０…電極チップ
４５０ｐ…円柱状部分
４５１，４５２…電極チップの外側面
４５３…電極チップの端面
４５４…電極チップの端部
４５５…溶融部
９１０…内壁
９２０…燃焼室
ＣＡ…軸線
Ｇ１…電極チップ４５０の外側面４５１と端点Ｐａ３との距離
Ｇ２…電極チップ４５０の外側面４５２と端点Ｐａ４との距離
Ｌ１…界面ＩＳ０の端点Ｐａ７と界面ＩＳ１の端点Ｐａ５の距離
Ｌ２…界面ＩＳ０の端点Ｐａ８と界面ＩＳ２の端点Ｐａ６の距離
ＳＧ…間隙（火花ギャップ）
ＲＬ…基準線
ＲＰ…断面
ＩＳ０…電極チップ４５０と電極母材４１０との界面
ＩＳ１…電極チップ４５０と溶融部４５５の界面
ＩＳ２…電極チップ４５０と溶融部４５５の界面
ＩＳ３…電極母材４１０と溶融部４５５の界面
ＩＳ４…電極母材４１０と溶融部４５５の界面
Ｐａ１…軸線ＣＡに対し一方の側にある溶融部４５５のうち端面４５３から最も遠い点
Ｐａ２…軸線ＣＡに対し他方の側にある溶融部４５５のうち端面４５３から最も遠い点
Ｐａ３…軸線ＣＡに対して一方の側にあり外部に露出している界面ＩＳ３の端点
Ｐａ４…軸線ＣＡに対して他方の側にあり外部に露出している界面ＩＳ４の端点
Ｐａ５…軸線ＣＡに対して一方の側にある外部に露出している界面ＩＳ１の端点
Ｐａ６…軸線ＣＡに対して他方の側にある外部に露出している界面ＩＳ２の端点
Ｐａ７…界面ＩＳ０の端点であって、軸線ＣＡに対して一方の側にある端点
Ｐａ８…界面ＩＳ０の端点であって、軸線ＣＡに対して他方の側にある端点
ＷＰＬ…電極チップと電極母材の溶接の際に最後に溶接された部分

Claims (4)

1. 一端側が直径０．８〜１．２ｍｍの円柱状であって貴金属を主成分とするチップと、電極母材とを有し、前記チップと前記電極母材とが溶け合った溶融部を介して、前記チップの他端側の一部が前記電極母材に接合された接地電極を備え、
   前記チップの前記他端側の面と前記電極母材とが接しており前記溶融部に囲まれているチップ−母材界面を有する、スパークプラグであって、
   前記円柱の中心軸を通る断面において、前記中心軸に対して一方の側にある前記チップ−母材界面の端点と、前記中心軸に対して前記一方の側にある前記チップと前記溶融部の界面の端点であって外部に露出している端点と、の距離は、前記直径の０．７倍以上である、スパークプラグ。
2. 請求項１記載のスパークプラグであって、
   前記断面において、前記チップ−母材界面の両端の端点間の距離は、０．３５ｍｍ以下である、スパークプラグ。
3. 請求項１または２記載のスパークプラグであって、
   前記断面において、前記中心軸に対して前記一方の側にある前記電極母材と前記溶融部の界面の端点であって外部に露出している端点と、前記チップの前記円柱部分の外側面との、前記中心軸と直交する方向についての距離は、０．３５ｍｍ以下である、スパークプラグ。
4. 請求項１ないし３のいずれか一項に記載のスパークプラグであって、
   前記貴金属は、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｒｕで構成される群の中から選択される、スパークプラグ。

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