JP2018106807A - Spark plug - Google Patents

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裕貴 徳丸
Hirotaka Tokumaru
裕貴 徳丸
坂倉 靖
Yasushi Sakakura
靖 坂倉
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a spark plug capable of hardly breaking a melting part.SOLUTION: An earth electrode comprises: an electrode base material in which a first end part is bonded to a main metal jig, and a second end part is faced to a center electrode; and an electrode chip formed by being bonded to the second end part of the electrode base material. The electrode chip comprises: a chip main body principally formed by a precious metal; and a medium member surrounding at least one part of a side surface of the chip main body around a whole periphery, and is constructed by having a first melting part crossing over the medium member and the chip main body and a second melting part crossing over the medium member and the electrode base material. A part formed onto the chip main body of the first melting part in a cross section vertical to an axis of the chip main body exists in a first region having a predetermined angle which is formed by two first liners passing through the axis of the chip main body, and is 45 degrees or more. The second melting part only exists in a second region other than a first region.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明はスパークプラグに関し、特に貴金属を含む電極チップを接地電極に設けたスパークプラグに関するものである。   The present invention relates to a spark plug, and more particularly to a spark plug in which an electrode tip containing a noble metal is provided on a ground electrode.

貴金属を主体とするチップ本体を全周に亘って中間部材で取り囲み、チップ本体と中間部材とを第1の溶融部で接合して電極チップを作り、電極チップを接地電極の電極母材に接合したスパークプラグが知られている(特許文献1)。特許文献1に開示される技術では、第1の溶融部と溶け合わない第2の溶融部によって、電極チップの中間部材が電極母材に接合される。   The tip body mainly composed of noble metal is surrounded by an intermediate member over the entire circumference, the tip body and the intermediate member are joined at the first melting part to form an electrode tip, and the electrode tip is joined to the electrode base material of the ground electrode A spark plug is known (Patent Document 1). In the technique disclosed in Patent Document 1, the intermediate member of the electrode tip is joined to the electrode base material by the second melting portion that does not melt with the first melting portion.

特開2009−283262号公報JP 2009-283262 A

しかし、上述した従来の技術では、チップ本体と中間部材との熱膨脹差に起因する熱応力によって、溶融部が破断する可能性がある。   However, in the above-described conventional technology, there is a possibility that the melted portion breaks due to the thermal stress caused by the thermal expansion difference between the chip body and the intermediate member.

本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、溶融部を破断し難くできるスパークプラグを提供することを目的としている。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a spark plug that can make it difficult to break a melted portion.

この目的を達成するために本発明のスパークプラグは、軸線に沿って延びる中心電極と、軸線に沿って形成された軸孔に中心電極が配置される絶縁体と、絶縁体の外周に配置される主体金具と、主体金具に接合される接地電極とを備えている。接地電極は、第1端部が主体金具に接合され第2端部が中心電極と対向する電極母材と、電極母材の第2端部に接合されてなる電極チップとを備えている。電極チップは、貴金属を主体とするチップ本体と、チップ本体の側面の少なくとも一部を全周に亘って取り囲む中間部材とを備え、中間部材とチップ本体とに跨る第1溶融部と、中間部材と電極母材とに跨る第2溶融部とを形成してなる。   In order to achieve this object, a spark plug according to the present invention includes a center electrode extending along an axis, an insulator having a center electrode disposed in an axial hole formed along the axis, and an outer periphery of the insulator. And a ground electrode joined to the metal shell. The ground electrode includes an electrode base material having a first end joined to the metal shell and a second end facing the center electrode, and an electrode tip joined to the second end of the electrode base. The electrode tip includes a tip body mainly composed of a noble metal, and an intermediate member that surrounds at least a part of a side surface of the tip body over the entire circumference, a first melting portion straddling the intermediate member and the chip body, and an intermediate member And a second molten portion straddling the electrode base material.

チップ本体の軸に垂直な断面において、第1溶融部のうちチップ本体に形成される部分は、チップ本体の軸を通る2つの第1直線のなす角が45°以上の所定角度を有する第1領域内に存在し、第2溶融部は、第1領域以外の第2領域内にのみ存在する。   In a cross section perpendicular to the axis of the chip body, a portion of the first melted portion formed in the chip body has a first angle in which an angle formed by two first straight lines passing through the axis of the chip body is 45 ° or more. It exists in an area | region, and a 2nd fusion | melting part exists only in 2nd area | regions other than a 1st area | region.

請求項1記載のスパークプラグによれば、チップ本体の軸に垂直な断面において、中間部材とチップ本体とに跨る第1溶融部のうちチップ本体に形成される部分は、チップ本体の軸を通る2つの第1直線のなす角が45°以上の所定角度を有する第1領域内に存在する。一方、中間部材と電極母材とに跨る第2溶融部は、第1領域以外の第2領域内にのみ存在する。その結果、中間部材のうち第1領域内に存在する部分の周方向の長さを確保できる。中間部材の弾性変形により、チップ本体と中間部材との熱膨脹差に起因する熱応力を緩和できるので、第1溶融部を破断し難くできる効果がある。   According to the spark plug of the first aspect, in the cross section perpendicular to the axis of the chip body, the portion formed in the chip body in the first melting part straddling the intermediate member and the chip body passes through the axis of the chip body. The angle formed by the two first straight lines exists in the first region having a predetermined angle of 45 ° or more. On the other hand, the second melted portion straddling the intermediate member and the electrode base material exists only in the second region other than the first region. As a result, it is possible to secure the circumferential length of the portion of the intermediate member that exists in the first region. The elastic deformation of the intermediate member can relieve the thermal stress caused by the difference in thermal expansion between the chip body and the intermediate member, so that there is an effect that it is difficult to break the first molten part.

請求項2記載のスパークプラグによれば、電極母材および中間部材はNiを主体とする合金またはNiからなるので、電極母材および中間部材に跨る第2溶融部の熱応力を緩和できる。第1溶融部は貴金属成分を30〜70質量%含むので、スパークプラグの使用環境における第1溶融部の線膨張係数を、チップ本体の線膨張係数と中間部材の線膨張係数との間にできる。中間部材とチップ本体との間で第1溶融部が熱応力を緩和するので、第1溶融部を破断し難くできる。よって、請求項1の効果に加え、第1溶融部をより破断し難くできる効果がある。   According to the spark plug of the second aspect, since the electrode base material and the intermediate member are made of an alloy mainly composed of Ni or Ni, the thermal stress of the second molten portion straddling the electrode base material and the intermediate member can be alleviated. Since the first melting part contains 30 to 70% by mass of the noble metal component, the linear expansion coefficient of the first melting part in the environment where the spark plug is used can be set between the linear expansion coefficient of the chip body and the linear expansion coefficient of the intermediate member. . Since the first melting part relaxes the thermal stress between the intermediate member and the chip body, the first melting part can be hardly broken. Therefore, in addition to the effect of Claim 1, there exists an effect which can make a 1st fusion | melting part hard to fracture | rupture more.

請求項3記載のスパークプラグによれば、チップ本体の軸に垂直な断面において、第1直線は隣り合う2つの第2溶融部に接する。第1溶融部のうちチップ本体に形成される部分に接しチップ本体の軸を通る2つの第2直線のなす角は、2つの第1直線のなす角に対して70%以下である。従って、中間部材のうち第1領域内に存在する部分に対する第1溶融部の割合が過大にならないようにできる。中間部材の弾性変形により、チップ本体と中間部材との熱膨脹差に起因する熱応力をより緩和し易くできるので、請求項1又は2の効果に加え、第1溶融部をより破断し難くできる効果がある。   According to the spark plug of the third aspect, in the cross section perpendicular to the axis of the chip body, the first straight line is in contact with two adjacent second melted portions. The angle formed by the two second straight lines passing through the axis of the chip body in contact with the portion formed on the chip body in the first melting portion is 70% or less with respect to the angle formed by the two first straight lines. Therefore, it is possible to prevent the ratio of the first melted portion relative to the portion existing in the first region of the intermediate member from becoming excessive. Since the thermal deformation caused by the difference in thermal expansion between the chip body and the intermediate member can be more easily relaxed by the elastic deformation of the intermediate member, in addition to the effect of claim 1 or 2, the first molten portion can be more difficult to break. There is.

請求項4記載のスパークプラグによれば、第1溶融部のうちチップ本体に形成される部分は、少なくとも一部が、第1端部から第2端部へと延びる電極母材の軸とチップ本体の軸とを含む平面に垂直な仮想平面であってチップ本体の軸を含む仮想平面よりも第1端部側に存在する。第1端部側に存在する第1溶融部によって、主体金具からチップ本体までの導電経路を確保できる。第1溶融部が第2端部側に存在する場合に比べて、主体金具からチップ本体までの第1溶融部を経由する導電経路を短くできるので、請求項1から3のいずれかの効果に加え、放電時の損失や特性劣化を生じ難くできる効果がある。   According to the spark plug according to claim 4, at least a part of the first melted portion formed in the chip body is at least partially extended from the first end portion to the second end portion and the shaft of the electrode base material and the tip. A virtual plane perpendicular to a plane including the axis of the main body and present on the first end side of the virtual plane including the axis of the chip main body. A conductive path from the metal shell to the chip body can be secured by the first melted portion present on the first end side. Compared with the case where the 1st fusion part exists in the 2nd end side, since the electric conduction path which goes through the 1st fusion part from a metal shell to a chip body can be shortened, it is in the effect of any one of claims 1 to 3. In addition, there is an effect that it is difficult to cause loss and deterioration of characteristics during discharge.

本発明の第1実施の形態におけるスパークプラグの片側断面図である。It is a half sectional view of the spark plug in the first embodiment of the present invention. 接地電極の平面図である。It is a top view of a ground electrode. 図2のIII−III線における接地電極の断面図である。It is sectional drawing of the ground electrode in the III-III line of FIG. 図3のIV−IV線における接地電極の断面図である。It is sectional drawing of the ground electrode in the IV-IV line | wire of FIG. 第2実施の形態におけるスパークプラグの接地電極の断面図である。It is sectional drawing of the ground electrode of the spark plug in 2nd Embodiment. 第3実施の形態におけるスパークプラグの片側断面図である。It is a half sectional view of the spark plug in 3rd Embodiment. 図6の矢印VII方向から見たスパークプラグの底面図である。It is a bottom view of the spark plug seen from the arrow VII direction of FIG. 図6のVIII−VIII線における接地電極の断面図である。It is sectional drawing of the ground electrode in the VIII-VIII line of FIG.

以下、本発明の好ましい実施形態について添付図面を参照して説明する。図1は本発明の第1実施の形態におけるスパークプラグ10について、軸線Oを境に外形図(紙面左側)及び軸線Oを含む面で切断した全断面図(紙面右側)を示した片側断面図である。図1では、紙面下側をスパークプラグ10の先端側、紙面上側をスパークプラグ10の後端側という。図1に示すようにスパークプラグ10は、絶縁体11、中心電極13、主体金具15及び接地電極16を備えている。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a one-side cross-sectional view showing an outline view (on the left side of the paper) and a full cross-sectional view (on the right side of the paper) taken along a plane including the axis O with respect to the spark plug 10 in the first embodiment of the present invention. It is. In FIG. 1, the lower side of the drawing is referred to as the front end side of the spark plug 10, and the upper side of the drawing is referred to as the rear end side of the spark plug 10. As shown in FIG. 1, the spark plug 10 includes an insulator 11, a center electrode 13, a metal shell 15, and a ground electrode 16.

絶縁体11は、機械的特性や高温下の絶縁性に優れるアルミナ等により形成された略円筒状の部材である。絶縁体11は、軸線Oに沿って軸孔12が貫通する。中心電極13は、軸孔12に挿入されて軸線Oに沿って絶縁体11に保持される棒状の電極である。端子金具14は、高圧ケーブル(図示せず)が接続される棒状の部材であり、先端側が絶縁体11内に配置される。   The insulator 11 is a substantially cylindrical member formed of alumina or the like that is excellent in mechanical properties and insulation at high temperatures. The insulator 11 passes through the shaft hole 12 along the axis O. The center electrode 13 is a rod-shaped electrode that is inserted into the shaft hole 12 and held by the insulator 11 along the axis O. The terminal fitting 14 is a rod-like member to which a high voltage cable (not shown) is connected, and the distal end side is disposed in the insulator 11.

主体金具15は、内燃機関のねじ穴(図示せず)に固定される略円筒状の部材である。主体金具15は絶縁体11の外周に固定されている。接地電極16は、第1端部18が主体金具15の先端に接合される金属製(例えばニッケル基合金製)の電極母材17と、電極母材17の第2端部19に接合される電極チップ20(図2、図3参照)とを備えている。電極母材17は、第1端部18に対して第2端部19側が中心電極13へ向けて屈曲する棒状の部材である。接地電極16の電極チップ20は、火花ギャップを介して中心電極13と対向する。   The metal shell 15 is a substantially cylindrical member fixed to a screw hole (not shown) of the internal combustion engine. The metal shell 15 is fixed to the outer periphery of the insulator 11. The ground electrode 16 is joined to a metal (for example, nickel-base alloy) electrode base material 17 whose first end 18 is joined to the tip of the metal shell 15 and a second end 19 of the electrode base material 17. The electrode tip 20 (refer FIG. 2, FIG. 3) is provided. The electrode base material 17 is a rod-shaped member whose second end 19 side is bent toward the center electrode 13 with respect to the first end 18. The electrode tip 20 of the ground electrode 16 faces the center electrode 13 through a spark gap.

スパークプラグ10は、例えば、以下のような方法によって製造される。まず、中心電極13を絶縁体11の軸孔12に挿入する。中心電極13は先端が軸孔12から外部に露出するように配置される。軸孔12に端子金具14を挿入し、端子金具14と中心電極13との導通を確保した後、予め電極母材17が接合された主体金具15を絶縁体11の外周に組み付ける。電極母材17に電極チップ20を接合した後、電極チップ20が中心電極13と軸線O方向に対向するように電極母材17を屈曲して、スパークプラグ10を得る。   The spark plug 10 is manufactured by the following method, for example. First, the center electrode 13 is inserted into the shaft hole 12 of the insulator 11. The center electrode 13 is disposed such that the tip is exposed to the outside from the shaft hole 12. After the terminal fitting 14 is inserted into the shaft hole 12 and the conduction between the terminal fitting 14 and the center electrode 13 is ensured, the metal shell 15 to which the electrode base material 17 is bonded in advance is assembled to the outer periphery of the insulator 11. After joining the electrode tip 20 to the electrode base material 17, the electrode base material 17 is bent so that the electrode tip 20 faces the center electrode 13 in the direction of the axis O to obtain the spark plug 10.

図2を参照して、電極チップ20が接合された電極母材17について説明する。図2は接地電極16の平面図(スパークプラグ10の軸線O方向の後端側から見た図)である。図2では、電極母材17の第2端部19(図1参照)が図示されており、電極母材17の第1端部18側は図示が省略されている。   With reference to FIG. 2, the electrode base material 17 to which the electrode tip 20 is bonded will be described. FIG. 2 is a plan view of the ground electrode 16 (viewed from the rear end side in the axis O direction of the spark plug 10). In FIG. 2, the second end portion 19 (see FIG. 1) of the electrode base material 17 is illustrated, and the first end portion 18 side of the electrode base material 17 is not illustrated.

接地電極16は、電極母材17と電極チップ20とを備えている。電極母材17は、Niを主体とする合金またはNiからなる部材であり、中心電極13(図1参照)の先端と対向する位置に凹部21が形成されている。凹部21は、電極チップ20の少なくとも一部が嵌め込まれる部位である。凹部21に嵌め込まれた電極チップ20は、火花ギャップを介して中心電極13と対向する。   The ground electrode 16 includes an electrode base material 17 and an electrode tip 20. The electrode base material 17 is an alloy mainly composed of Ni or a member made of Ni, and a recess 21 is formed at a position facing the tip of the center electrode 13 (see FIG. 1). The recess 21 is a part into which at least a part of the electrode tip 20 is fitted. The electrode tip 20 fitted in the recess 21 faces the center electrode 13 through the spark gap.

電極チップ20は、チップ本体22と、チップ本体22の側面24の少なくとも一部を全周に亘って取り囲む中間部材25とを備えている。チップ本体22は、第1溶融部26によって中間部材25に接合されており、中間部材25は、第2溶融部27によって電極母材17に接合されている。第1溶融部26及び第2溶融部27は、どちらも電極チップ20の周方向に断続的に設けられている。本実施の形態では、第1溶融部26及び第2溶融部27は、パルス発振レーザのビームによるスポットを重ねて所定の長さに形成されている。   The electrode chip 20 includes a chip body 22 and an intermediate member 25 that surrounds at least a part of the side surface 24 of the chip body 22 over the entire circumference. The chip body 22 is joined to the intermediate member 25 by the first melting part 26, and the intermediate member 25 is joined to the electrode base material 17 by the second melting part 27. Both the first melting part 26 and the second melting part 27 are provided intermittently in the circumferential direction of the electrode tip 20. In the present embodiment, the first melting part 26 and the second melting part 27 are formed to have a predetermined length by overlapping spots of the pulsed laser beam.

チップ本体22は、電極母材17よりも耐火花消耗性の高い白金、イリジウム、ルテニウム、ロジウム等の貴金属または貴金属を主成分とする合金によって形成される部材である。本実施の形態では、チップ本体22は平面視が円形の板材である。また、チップ本体22は、自身の中心を通る軸23が、中心電極13(図1参照)の軸線Oと一致するように配置されている。中間部材25は、Niを主体とする合金またはNiからなる部材である。本実施の形態では、中間部材25は、軸方向の厚さ及び径方向の幅が、周方向に亘って同一の環状の部材である。   The chip body 22 is a member made of a noble metal such as platinum, iridium, ruthenium, or rhodium that has a higher spark resistance than the electrode base material 17 or an alloy containing a noble metal as a main component. In the present embodiment, the chip body 22 is a plate material having a circular plan view. Further, the chip body 22 is arranged such that an axis 23 passing through its center coincides with the axis O of the center electrode 13 (see FIG. 1). The intermediate member 25 is an alloy mainly composed of Ni or a member made of Ni. In the present embodiment, the intermediate member 25 is an annular member having the same axial thickness and radial width in the circumferential direction.

図3は図2のIII−III線における接地電極16の断面図である。図3に示すように、電極母材17は、第1端部18(図1参照)側から第2端部19へと延びる軸28を有している。電極母材17の軸28は軸線O(図1参照)と直交する。凹部21は、電極母材17に形成された有底の窪みである。電極チップ20は、チップ本体22が電極母材17からわずかに突出した状態で凹部21に収容される。   3 is a cross-sectional view of the ground electrode 16 taken along line III-III in FIG. As shown in FIG. 3, the electrode base material 17 has a shaft 28 that extends from the first end portion 18 (see FIG. 1) side to the second end portion 19. The axis 28 of the electrode base material 17 is orthogonal to the axis O (see FIG. 1). The recess 21 is a bottomed recess formed in the electrode base material 17. The electrode tip 20 is accommodated in the recess 21 with the tip body 22 slightly protruding from the electrode base material 17.

中間部材25とチップ本体22とに跨る第1溶融部26は、形状が、中間部材25からチップ本体22の軸23へ向かうにつれて断面積が次第に小さくなる楔状(円錐状)に形成されている。第2溶融部27は、チップ本体22の軸23に沿って延びる部位であり、中間部材25と電極母材17とに跨る円柱状に形成されている。本実施の形態では、第1溶融部26及び第2溶融部27は、それぞれ3か所に形成されている。   The first melting part 26 straddling the intermediate member 25 and the chip body 22 is formed in a wedge shape (conical shape) whose cross-sectional area gradually decreases from the intermediate member 25 toward the shaft 23 of the chip body 22. The second melting part 27 is a part extending along the axis 23 of the chip body 22, and is formed in a columnar shape straddling the intermediate member 25 and the electrode base material 17. In the present embodiment, the first melting part 26 and the second melting part 27 are respectively formed at three locations.

第1溶融部26は、中間部材25の内側にチップ本体22を挿入した状態で、中間部材25の側面(外周)から軸23と直交する方向へレーザビームを照射して形成される。第1溶融部26により、チップ本体22と中間部材25とが接合された電極チップ20が作られる。第1溶融部26は、中間部材25及びチップ本体22が溶融してなるので、中間部材25及びチップ本体22の成分が混合されている。第1溶融部26の成分は、溶融した中間部材25の体積とチップ本体22の体積との比率に依存する。   The first melting portion 26 is formed by irradiating a laser beam in a direction perpendicular to the shaft 23 from the side surface (outer periphery) of the intermediate member 25 with the chip body 22 inserted inside the intermediate member 25. By the first melting portion 26, the electrode tip 20 in which the tip body 22 and the intermediate member 25 are joined is produced. Since the intermediate member 25 and the chip body 22 are melted in the first melting part 26, the components of the intermediate member 25 and the chip body 22 are mixed. The component of the first melting part 26 depends on the ratio between the volume of the melted intermediate member 25 and the volume of the chip body 22.

第2溶融部27は、電極母材17の凹部21に電極チップ20を嵌め込んだ状態で、中間部材25と電極母材17との境界に向けて軸23と平行にレーザビームを照射して、中間部材25の外周に形成される。第2溶融部27を形成するためのレーザビームを照射する前に、電極チップ20と電極母材17(凹部21)とを抵抗溶接しても良い。第1溶融部26及び第2溶融部27を形成するレーザとしては、例えばYAGレーザ、ディスクレーザ、ファイバーレーザ等の固体レーザを用いることができる。   The second melting portion 27 irradiates a laser beam parallel to the shaft 23 toward the boundary between the intermediate member 25 and the electrode base material 17 in a state where the electrode tip 20 is fitted in the recess 21 of the electrode base material 17. , Formed on the outer periphery of the intermediate member 25. The electrode tip 20 and the electrode base material 17 (concave portion 21) may be resistance-welded before irradiating the laser beam for forming the second melted portion 27. As a laser for forming the first melting part 26 and the second melting part 27, for example, a solid laser such as a YAG laser, a disk laser, or a fiber laser can be used.

第2溶融部27は、第1溶融部26と溶け合わないように、第1溶融部26と分離した位置に設けられている。第2溶融部27は、中間部材25の外周部分と凹部21(電極母材17)の内周部分とが溶融してなるので、中間部材25及び電極母材17の成分が混合されている。第2溶融部27の成分は、溶融した中間部材25の体積と電極母材17の体積との比率に依存する。   The second melting part 27 is provided at a position separated from the first melting part 26 so as not to melt with the first melting part 26. The second melting portion 27 is formed by melting the outer peripheral portion of the intermediate member 25 and the inner peripheral portion of the recess 21 (electrode base material 17), so that the components of the intermediate member 25 and the electrode base material 17 are mixed. The component of the second melting portion 27 depends on the ratio between the volume of the melted intermediate member 25 and the volume of the electrode base material 17.

電極チップ20は凹部21に嵌め込まれているので、中間部材25の側面に露出する第1溶融部26を凹部21に収容できる。その結果、第1溶融部26が外気に直接曝されないようにできる。貴金属を含む合金は、その成分中に含まれる貴金属の割合が多くなると酸化腐食を生じ易くなることが知られている。しかし、第1溶融部26が外気に直接曝されないようにできるので、第1溶融部26の酸化腐食を抑制できる。   Since the electrode chip 20 is fitted in the recess 21, the first melting part 26 exposed on the side surface of the intermediate member 25 can be accommodated in the recess 21. As a result, the first melting part 26 can be prevented from being directly exposed to the outside air. It is known that an alloy containing a noble metal tends to cause oxidative corrosion when the proportion of the noble metal contained in the component increases. However, since the first melting part 26 can be prevented from being directly exposed to the outside air, the oxidative corrosion of the first melting part 26 can be suppressed.

電極母材17及び中間部材25は、Niを主体とする合金またはNiからなり、チップ本体22は貴金属を主体とする合金または貴金属からなる。そのため、スパークプラグ10の使用環境におけるチップ本体22の線膨張係数は、電極母材17及び中間部材25の線膨張係数より小さい。第1溶融部26は貴金属成分を30〜70質量%含有するように設定される。従って、上記の使用環境における第1溶融部26の線膨張係数を、中間部材25の線膨張係数とチップ本体22の線膨張係数との間にできる。よって、中間部材25とチップ本体22との間で第1溶融部26が熱応力を緩和するので、スパークプラグ10の使用環境において第1溶融部26を破断し難くすることができる。   The electrode base material 17 and the intermediate member 25 are made of an alloy or Ni mainly containing Ni, and the chip body 22 is made of an alloy or noble metal mainly containing a noble metal. Therefore, the linear expansion coefficient of the chip body 22 in the environment where the spark plug 10 is used is smaller than the linear expansion coefficients of the electrode base material 17 and the intermediate member 25. The 1st fusion | melting part 26 is set so that 30-70 mass% of noble metal components may be contained. Therefore, the linear expansion coefficient of the first melting portion 26 in the above-described use environment can be set between the linear expansion coefficient of the intermediate member 25 and the linear expansion coefficient of the chip body 22. Therefore, since the first melting part 26 relaxes the thermal stress between the intermediate member 25 and the chip body 22, the first melting part 26 can be hardly broken in the environment where the spark plug 10 is used.

第1溶融部26の元素分析は、例えばEDX(エネルギー分散型X線分析)やEPMA(電子線マイクロアナライザ)等によって行うことができる。EDXやEPMA等による第1溶融部26の分析位置は、第1溶融部26の略中央である。第1溶融部26のうちチップ本体22の軸23に近い部分など、元素の濃度分布が不均一な位置で分析が行われるのを防ぐためである。   The elemental analysis of the first melting part 26 can be performed by, for example, EDX (energy dispersive X-ray analysis) or EPMA (electron beam microanalyzer). The analysis position of the first melting part 26 by EDX, EPMA or the like is substantially the center of the first melting part 26. This is to prevent the analysis from being performed at a position where the element concentration distribution is non-uniform, such as a portion of the first melting portion 26 close to the axis 23 of the chip body 22.

図4は図3のIV−IV線における接地電極16の断面図であり、チップ本体22の軸23に垂直な断面が図示されている。本実施の形態では、第1溶融部26は、パルス発振レーザのビームの2回の照射位置を周方向にわずかにずらして形成された溶融部である。第1溶融部26は、電極チップ20の3か所に周方向に間隔をあけて形成されている。第1溶融部26は、チップ本体22に形成される部分30と、中間部材25に形成される部分31とからなる。部分30と部分31との境界は、第1溶融部26が形成される前(溶融する前)のチップ本体22と中間部材25との境界(チップ本体22の側面24)である。   FIG. 4 is a cross-sectional view of the ground electrode 16 taken along the line IV-IV in FIG. 3, and shows a cross section perpendicular to the axis 23 of the chip body 22. In the present embodiment, the first melting part 26 is a melting part formed by slightly shifting the irradiation position of the pulsed laser beam twice in the circumferential direction. The first melting part 26 is formed at three locations on the electrode tip 20 with a gap in the circumferential direction. The first melting part 26 includes a part 30 formed on the chip body 22 and a part 31 formed on the intermediate member 25. The boundary between the portion 30 and the portion 31 is a boundary between the chip body 22 and the intermediate member 25 (side surface 24 of the chip body 22) before the first melting portion 26 is formed (before melting).

第1溶融部26のうちチップ本体22に形成される部分30は、チップ本体22の軸23を通る2つの第1直線32のなす角θ1が45°以上の所定角度を有する第1領域33内に存在する。一方、第2溶融部27は、第1領域33以外の第2領域34のみに存在する。本実施の形態では、第1直線32は、隣り合う第2溶融部27に接しチップ本体22の軸23を通る直線である。   A portion 30 formed in the chip main body 22 in the first melting portion 26 is in the first region 33 in which an angle θ1 formed by two first straight lines 32 passing through the shaft 23 of the chip main body 22 has a predetermined angle of 45 ° or more. Exists. On the other hand, the second melting portion 27 exists only in the second region 34 other than the first region 33. In the present embodiment, the first straight line 32 is a straight line that contacts the adjacent second melting portion 27 and passes through the shaft 23 of the chip body 22.

第1領域33を区画する2つの第1直線32のなす角θ1が45°以上の所定角度を有するので、第1領域33に存在する中間部材25の長さを確保できる。第1領域33における第2溶融部27間の中間部材25が弾性変形して、チップ本体22と中間部材25との熱膨脹差に起因して第1溶融部26に生じる応力を緩和するので、第1溶融部26の破断を抑制できる。   Since the angle θ1 formed by the two first straight lines 32 defining the first region 33 has a predetermined angle of 45 ° or more, the length of the intermediate member 25 existing in the first region 33 can be ensured. Since the intermediate member 25 between the second melting portions 27 in the first region 33 is elastically deformed and the stress generated in the first melting portion 26 due to the thermal expansion difference between the chip body 22 and the intermediate member 25 is relieved, Breakage of the 1 melting part 26 can be suppressed.

本実施の形態では、チップ本体22に複数(3つ)の第1溶融部26が形成され、中間部材25のうち第1溶融部26の間に複数(3つ)の第2溶融部27が形成されている。第1領域33及び第2領域34は、複数の第1溶融部26の各々について第1溶融部26毎に領域が設定される。全ての第1領域33が上記のθ1≧45°の関係を満足し、各々設定された第2領域34のみに全ての第2溶融部27が存在するので、全ての第1溶融部26の破断を抑制できる。   In the present embodiment, a plurality (three) of first melting portions 26 are formed in the chip body 22, and a plurality of (three) second melting portions 27 are provided between the first melting portions 26 of the intermediate member 25. Is formed. As for the 1st field 33 and the 2nd field 34, a field is set up for every 1st fusion part 26 about each of a plurality of 1st fusion parts 26. Since all the first regions 33 satisfy the above relationship of θ1 ≧ 45 °, and all the second melted portions 27 exist only in the set second regions 34, all the first melted portions 26 are broken. Can be suppressed.

本実施の形態では、チップ本体22は3つの第1溶融部26によって中間部材25に接合されるので、任意の第1溶融部26は、他の2つの第1溶融部26とチップ本体22との熱膨脹差に起因する熱応力の影響を受け、第1溶融部26が1つ又は2つの場合に比べて、第1溶融部26に作用する力が大きくなる。このような場合に、中間部材25の弾性変形を利用して力を緩和し、第1溶融部26の破断を抑制できるので、特に有効である。   In the present embodiment, since the chip body 22 is joined to the intermediate member 25 by the three first melting portions 26, the arbitrary first melting portion 26 includes the other two first melting portions 26, the chip body 22, and the like. Under the influence of the thermal stress due to the difference in thermal expansion, the force acting on the first melting portion 26 becomes larger than in the case of one or two first melting portions 26. In such a case, since the force can be relaxed by utilizing the elastic deformation of the intermediate member 25 and the breakage of the first melting portion 26 can be suppressed, it is particularly effective.

第1溶融部26のうちチップ本体22に形成される部分30は、その部分30に接しチップ本体22の軸23を通る2つの第2直線35の間に存在する。第1直線32のなす角θ1に対する第2直線35のなす角θ2は95%以下、好ましくは70%以下に設定されている。   A portion 30 formed in the chip main body 22 in the first melting portion 26 exists between two second straight lines 35 that are in contact with the portion 30 and pass through the shaft 23 of the chip main body 22. The angle θ2 formed by the second line 35 with respect to the angle θ1 formed by the first line 32 is set to 95% or less, preferably 70% or less.

ここで、第1溶融部26の体積が大きくなるにつれて、中間部材25とチップ本体22との熱膨脹差に起因して第1溶融部26に作用する力が大きくなる。しかし、θ2/θ1≦95%とすることにより、中間部材25の弾性変形により、チップ本体22、中間部材25及び電極母材17の熱膨脹差に起因する熱応力をより緩和し易くできる。その結果、第1溶融部26及び第2溶融部27をより破断し難くできる。特にθ2/θ1≦70%とすれば、第1溶融部26及び第2溶融部27をさらに破断し難くできる。   Here, as the volume of the first melting part 26 increases, the force acting on the first melting part 26 due to the difference in thermal expansion between the intermediate member 25 and the chip body 22 increases. However, by setting θ2 / θ1 ≦ 95%, the thermal stress caused by the difference in thermal expansion among the chip body 22, the intermediate member 25, and the electrode base material 17 can be more easily relaxed due to the elastic deformation of the intermediate member 25. As a result, the first melting part 26 and the second melting part 27 can be made more difficult to break. In particular, if θ2 / θ1 ≦ 70%, the first melting portion 26 and the second melting portion 27 can be made more difficult to break.

2つの第2直線35のなす角θ2は、20°以上に設定される。チップ本体22を保持するだけの第1溶融部26の体積を確保するためである。その結果、中間部材25とチップ本体22との熱膨脹差に起因して第1溶融部26に作用する力に抗して、第1溶融部26は中間部材25にチップ本体22を保持できる。   The angle θ2 formed by the two second straight lines 35 is set to 20 ° or more. This is to secure a volume of the first melting part 26 that only holds the chip body 22. As a result, the first melting part 26 can hold the chip body 22 on the intermediate member 25 against the force acting on the first melting part 26 due to the thermal expansion difference between the intermediate member 25 and the chip body 22.

なお、電極母材17及び中間部材25はNiを主体とする合金またはNiからなり、第2溶融部27はNiを主体とする合金またはNiが溶融してなるので、第2溶融部27の線膨張係数を電極母材17や中間部材25の線膨張係数に近づけることができる。第2溶融部27に生じる熱応力を小さくできるので、第2溶融部27の破断を抑制できる。   The electrode base material 17 and the intermediate member 25 are made of an alloy or Ni containing Ni as a main component, and the second melting part 27 is made of an alloy or Ni containing Ni as a main component. The expansion coefficient can be made close to the linear expansion coefficient of the electrode base material 17 and the intermediate member 25. Since the thermal stress generated in the second melting part 27 can be reduced, the breakage of the second melting part 27 can be suppressed.

仮に、第1溶融部26とチップ本体22との界面にクラックが発生すると、第1溶融部26や第2溶融部27の熱応力は解放される。その結果、電極母材17が変形したりチップ本体22が破断したりすることを抑制できる。熱応力によって電極母材17が変形しないようにできるので、電極チップ20と凹部21とに隙間が生じないようにでき、また、中心電極13(図1参照)とチップ本体22との火花ギャップが狭くなったり広くなったりしないようにできる。   If a crack occurs at the interface between the first melting part 26 and the chip body 22, the thermal stress of the first melting part 26 and the second melting part 27 is released. As a result, it is possible to suppress the electrode base material 17 from being deformed or the chip body 22 from being broken. Since it is possible to prevent the electrode base material 17 from being deformed by thermal stress, it is possible to prevent a gap from being formed between the electrode tip 20 and the recess 21, and a spark gap between the center electrode 13 (see FIG. 1) and the tip body 22 It can be prevented from becoming narrower or wider.

第1溶融部26のうちチップ本体22に形成される部分30は、少なくとも一部が、電極母材17の軸28とチップ本体22の軸23とを含む平面に垂直な、軸23を含む仮想平面29(図4紙面に垂直な平面)よりも電極母材17の第1端部18(図1参照)側(図4左側)に存在する。第1溶融部26は中間部材25とチップ本体22とを接続するので、第1溶融部26によって電極母材17からチップ本体22までの導電経路を確保できる。   The portion 30 formed in the chip body 22 of the first melting part 26 is at least partially virtual with the axis 23 perpendicular to the plane including the axis 28 of the electrode base material 17 and the axis 23 of the chip body 22. It exists on the first end 18 (see FIG. 1) side (left side in FIG. 4) of the electrode base material 17 with respect to the plane 29 (plane perpendicular to the paper surface in FIG. 4). Since the first melting part 26 connects the intermediate member 25 and the chip body 22, a conductive path from the electrode base material 17 to the chip body 22 can be secured by the first melting part 26.

その結果、仮想平面39よりも第2端部19(図1参照)側(図4右側)にのみ第1溶融部26が存在する場合に比べて、電極母材17からチップ本体22までの第1溶融部26を経由する導電経路を短くできる。放電電流が流れる導電経路の距離を短くできるので、損失や特性劣化を生じ難くできる。よって、チップ本体22と中心電極13(図1参照)との間に火花放電が生じ難くなることを抑制できる。   As a result, as compared with the case where the first melted portion 26 exists only on the second end portion 19 (see FIG. 1) side (right side in FIG. 4) from the virtual plane 39, the first base material 17 to the chip body 22 1 The conductive path passing through the melting portion 26 can be shortened. Since the distance of the conductive path through which the discharge current flows can be shortened, loss and characteristic deterioration can hardly occur. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of spark discharge between the chip body 22 and the center electrode 13 (see FIG. 1).

第1溶融部26は、第1溶融部26の部分30が仮想平面29よりも第1端部18(図1参照)側に存在する場合に、チップ本体22の軸23方向視において、電極母材17の軸28と重なる位置に形成されている。これにより、第1溶融部26が軸28と重ならない場合に比べて、電極母材17からチップ本体22までの第1溶融部26を経由する導電経路を短くできる。導電経路の距離をさらに短くできるので、損失や特性劣化をより生じ難くできる。   When the portion 30 of the first melting portion 26 exists on the first end portion 18 (see FIG. 1) side of the virtual plane 29, the first melting portion 26 is the electrode mother in the axial direction of the chip body 22. It is formed at a position overlapping the shaft 28 of the material 17. Thereby, compared with the case where the 1st fusion | melting part 26 does not overlap with the axis | shaft 28, the conductive path | route via the 1st fusion | melting part 26 from the electrode base material 17 to the chip | tip main body 22 can be shortened. Since the distance of the conductive path can be further shortened, loss and characteristic deterioration can be made less likely to occur.

本実施の形態では、第1溶融部26の一部が、仮想平面29よりも第2端部19(図1参照)側(図4右側)に存在する。仮想平面29を挟んで両側に第1溶融部26が存在するので、仮に第1溶融部26とチップ本体22との界面にクラックが生じた場合も、チップ本体22に食い込む第1溶融部26によって、チップ本体22を中間部材25に保持できる。   In the present embodiment, a part of the first melting part 26 exists on the second end 19 (see FIG. 1) side (right side in FIG. 4) from the virtual plane 29. Since the first melting part 26 exists on both sides of the virtual plane 29, even if a crack occurs at the interface between the first melting part 26 and the chip body 22, the first melting part 26 bites into the chip body 22. The chip body 22 can be held by the intermediate member 25.

次に図5を参照して第2実施の形態について説明する。第1実施の形態では、パルス発振レーザの2回のビームの照射によって第1溶融部26が形成され、パルス発振レーザの複数回のビームの照射によって第2溶融部27が形成される場合について説明した。第2実施の形態では、レーザビームの照射回数を第1実施の形態と異ならせて第1溶融部41を形成し、連続発振レーザのビームを照射して第2溶融部44を形成する場合について説明する。なお、第1実施の形態で説明した部分と同一の部分については、同一の符号を付して以下の説明を省略する。   Next, a second embodiment will be described with reference to FIG. In the first embodiment, a description will be given of a case where the first melted portion 26 is formed by two-time irradiation of a pulsed laser and the second melted portion 27 is formed by multiple-time irradiation of a pulsed laser. did. In the second embodiment, the number of times of laser beam irradiation is different from that of the first embodiment to form the first melting portion 41, and the continuous wave laser beam is irradiated to form the second melting portion 44. explain. In addition, about the part same as the part demonstrated in 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the following description is abbreviate | omitted.

図5は第2実施の形態におけるスパークプラグ40の接地電極の断面図であり、チップ本体22の軸23に垂直な断面が図示されている。第1溶融部41は、パルス発振レーザのビームの各々1回の照射によって形成された溶融部である。本実施の形態では、第1溶融部41は、チップ本体22の軸23を挟んで2か所に形成されている。第1溶融部41は、チップ本体22に形成される部分42と、中間部材25に形成される部分43とからなる。部分42と部分43との境界は、第1溶融部41が形成される前(溶融する前)のチップ本体22と中間部材25との境界(側面24)である。第1溶融部41は貴金属成分を30〜70質量%含有する。   FIG. 5 is a cross-sectional view of the ground electrode of the spark plug 40 according to the second embodiment, and shows a cross section perpendicular to the axis 23 of the chip body 22. The first melting part 41 is a melting part formed by one-time irradiation of each pulsed laser beam. In the present embodiment, the first melting part 41 is formed at two locations across the shaft 23 of the chip body 22. The first melting part 41 includes a part 42 formed on the chip body 22 and a part 43 formed on the intermediate member 25. The boundary between the portion 42 and the portion 43 is a boundary (side surface 24) between the chip body 22 and the intermediate member 25 before the first melting portion 41 is formed (before melting). The 1st fusion | melting part 41 contains 30-70 mass% of noble metal components.

第2溶融部44は、連続発振レーザのビームを周方向に走査して形成された一連の溶融部である。本実施の形態では、第2溶融部44は、チップ本体22の軸23を挟んで2か所に形成されている。   The second melting part 44 is a series of melting parts formed by scanning a continuous wave laser beam in the circumferential direction. In the present embodiment, the second melting part 44 is formed at two locations across the shaft 23 of the chip body 22.

第1溶融部41のうちチップ本体22に形成される部分42は、チップ本体22の軸23を通る2つの第1直線45のなす角θ1が45°以上の所定角度を有する第1領域46内に存在する。一方、第2溶融部44は、第1領域46以外の第2領域47のみに存在する。本実施の形態では、第1直線45は、隣り合う第2溶融部44に接しチップ本体22の軸23を通る直線である。   A portion 42 formed in the chip body 22 of the first melting portion 41 is in the first region 46 where an angle θ1 formed by two first straight lines 45 passing through the shaft 23 of the chip body 22 has a predetermined angle of 45 ° or more. Exists. On the other hand, the second melting portion 44 exists only in the second region 47 other than the first region 46. In the present embodiment, the first straight line 45 is a straight line that contacts the adjacent second melting portion 44 and passes through the shaft 23 of the chip body 22.

第1溶融部41のうちチップ本体22に形成される部分42は、その部分42に接しチップ本体22の軸23を通る2つの第2直線48の間に存在する。第1直線45のなす角θ1に対する第2直線48のなす角θ2は95%以下、好ましくは70%以下に設定されている。   A portion 42 formed on the chip main body 22 in the first melting portion 41 exists between two second straight lines 48 that are in contact with the portion 42 and pass through the shaft 23 of the chip main body 22. The angle θ2 formed by the second line 48 with respect to the angle θ1 formed by the first line 45 is set to 95% or less, preferably 70% or less.

第1溶融部41のうちチップ本体22に形成される部分42は、少なくとも一部が、仮想平面29(図5紙面に垂直な平面)よりも電極母材17の第1端部18(図1参照)側(図5左側)に存在する。この第2実施の形態によれば、第1実施の形態と同様の作用効果を実現できる。   At least a portion 42 of the first melting portion 41 formed on the chip body 22 is at least partly closer to the first end portion 18 (FIG. 1) of the electrode base material 17 than the virtual plane 29 (plane perpendicular to the plane of FIG. 5). Reference) side (left side of FIG. 5). According to the second embodiment, the same operational effects as those of the first embodiment can be realized.

次に図6から図8を参照して第3実施の形態について説明する。第1実施の形態および第2実施の形態では、接地電極16の1本の電極母材17に電極チップ20が接合される場合について説明した。これに対し第3実施の形態では、接地電極55に2本の電極母材56が配置されたスパークプラグ50において、電極母材56の第2端部58に電極チップ60が接合される場合について説明する。なお、第1実施の形態で説明した部分と同一の部分については、同一の符号を付して以下の説明を省略する。   Next, a third embodiment will be described with reference to FIGS. In the first embodiment and the second embodiment, the case where the electrode tip 20 is bonded to one electrode base material 17 of the ground electrode 16 has been described. On the other hand, in the third embodiment, in the spark plug 50 in which the two electrode base materials 56 are arranged on the ground electrode 55, the electrode tip 60 is joined to the second end portion 58 of the electrode base material 56. explain. In addition, about the part same as the part demonstrated in 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the following description is abbreviate | omitted.

図6は第3実施の形態におけるスパークプラグ50の片側断面図であり、図7は図6の矢印VII方向から見たスパークプラグ50の底面図であり、図8は図6のVIII−VIII線における接地電極55の断面図である。なお、図6では主体金具15の後端側の図示が省略されている。   6 is a half sectional view of the spark plug 50 according to the third embodiment, FIG. 7 is a bottom view of the spark plug 50 viewed from the direction of arrow VII in FIG. 6, and FIG. 8 is a line VIII-VIII in FIG. It is sectional drawing of the ground electrode 55 in. In FIG. 6, the rear end side of the metal shell 15 is not shown.

図6に示すようにスパークプラグ50の中心電極51は、軸孔12に挿入されて軸線Oに沿って絶縁体11に保持される棒状の本体部52と、本体部52の先端に接合されるチップ53とを備えている。チップ53は、白金、イリジウム、ルテニウム、ロジウム等の貴金属または貴金属を主成分とする合金によって形成される柱状の部材である。チップ53は、溶接部54によって本体部52の先端に接合されている。   As shown in FIG. 6, the center electrode 51 of the spark plug 50 is joined to the rod-shaped main body 52 inserted into the shaft hole 12 and held by the insulator 11 along the axis O, and the tip of the main body 52. Chip 53. The chip 53 is a columnar member formed of a noble metal such as platinum, iridium, ruthenium, or rhodium or an alloy containing a noble metal as a main component. The tip 53 is joined to the tip of the main body 52 by a welded portion 54.

接地電極55は、主体金具15の先端の軸線Oに対して点対称となる位置に2本が配置されている。接地電極55は、第1端部57が主体金具15の先端に接合される金属製(例えばニッケル基合金製)の電極母材56と、電極母材56の第2端部58に接合される電極チップ60とを備えている。電極母材17は、第1端部18に対して第2端部19側が中心電極51へ向けて屈曲する棒状の部材である。   Two ground electrodes 55 are arranged at positions that are point-symmetric with respect to the axis O at the front end of the metal shell 15. The ground electrode 55 is joined to an electrode base material 56 made of metal (for example, a nickel base alloy) whose first end portion 57 is joined to the tip of the metal shell 15 and a second end portion 58 of the electrode base material 56. The electrode tip 60 is provided. The electrode base material 17 is a rod-shaped member whose second end 19 side is bent toward the center electrode 51 with respect to the first end 18.

電極チップ60は、チップ本体61と、チップ本体61の側面63を全周に亘って取り囲む中間部材64とを備えている。チップ本体61は、電極母材56よりも耐火花消耗性の高い白金、イリジウム、ルテニウム、ロジウム等の貴金属または貴金属を主成分とする合金によって形成される部材である。本実施の形態では、チップ本体61は円環状の板材である。   The electrode chip 60 includes a chip body 61 and an intermediate member 64 that surrounds the side surface 63 of the chip body 61 over the entire circumference. The chip body 61 is a member formed of a noble metal such as platinum, iridium, ruthenium, or rhodium that has a higher resistance to spark consumption than the electrode base material 56 or an alloy containing a noble metal as a main component. In the present embodiment, the chip body 61 is an annular plate material.

中間部材64は、Niを主体とする合金またはNiからなる円環状の部材である。中間部材64は、径方向の内側へ向けて鍔状に張り出し中心に穴が開いた底部65が、軸線O方向の先端に設けられている。チップ本体61は、中間部材64に挿入された状態で、底部65に支持される。   The intermediate member 64 is an alloy mainly made of Ni or an annular member made of Ni. The intermediate member 64 has a bottom portion 65 that extends inward in the radial direction and has a hole in the center, and is provided at the tip in the axis O direction. The chip body 61 is supported by the bottom portion 65 while being inserted into the intermediate member 64.

チップ本体61は、第1溶融部66によって中間部材64に接合されており、中間部材64は、第2溶融部67によって電極母材56に接合されている。第2溶融部67は、軸線Oに沿って延びる部位であり、中間部材64と電極母材56とに跨る円柱状に形成されている。本実施の形態では、第1溶融部66及び第2溶融部67は、パルス発振レーザのビームの照射により形成されている。   The chip body 61 is joined to the intermediate member 64 by the first melting part 66, and the intermediate member 64 is joined to the electrode base material 56 by the second melting part 67. The second melting portion 67 is a portion extending along the axis O, and is formed in a columnar shape straddling the intermediate member 64 and the electrode base material 56. In the present embodiment, the first melting part 66 and the second melting part 67 are formed by irradiation with a pulsed laser beam.

チップ本体61は、自身の中心を通る軸62(図8参照)が、中心電極51(図6参照)の軸線Oと一致するように配置されている。中心電極51のチップ53は、チップ本体61の中央を貫通する。チップ本体61は、中心電極51のチップ53の側面と火花ギャップを介して対向する。   The chip body 61 is arranged such that an axis 62 (see FIG. 8) passing through the center of the chip body 61 coincides with the axis O of the center electrode 51 (see FIG. 6). The tip 53 of the center electrode 51 passes through the center of the tip body 61. The chip body 61 faces the side surface of the chip 53 of the center electrode 51 via a spark gap.

図7に示すように電極母材56は、第1端部57(図6参照)側から第2端部58へと延びる軸68を有している。電極母材56の軸68は軸線O(図6参照)と直交する。中間部材64とチップ本体61とに跨る第1溶融部66は、形状が、中間部材64から軸線Oへ向かうにつれて断面積が次第に小さくなる楔状(円錐状)に形成されている。本実施の形態では、第1溶融部66は電極チップ60の周方向に間隔をあけて10か所に形成されており、第2溶融部67は2つの電極母材56と接する2か所に形成されている。   As shown in FIG. 7, the electrode base material 56 has a shaft 68 extending from the first end portion 57 (see FIG. 6) side to the second end portion 58. The axis 68 of the electrode base material 56 is orthogonal to the axis O (see FIG. 6). The first melting portion 66 straddling the intermediate member 64 and the chip body 61 is formed in a wedge shape (conical shape) whose cross-sectional area gradually decreases from the intermediate member 64 toward the axis O. In the present embodiment, the first melting part 66 is formed at 10 places with a gap in the circumferential direction of the electrode tip 60, and the second melting part 67 is at 2 places in contact with the two electrode base materials 56. Is formed.

図8に示すように第1溶融部66は、チップ本体61に形成される部分70と、中間部材64に形成される部分71とからなる。部分70と部分71との境界は、第1溶融部66が形成される前(溶融する前)のチップ本体61と中間部材64との境界(側面63)である。第1溶融部66は貴金属成分を30〜70質量%含有する。   As shown in FIG. 8, the first melting portion 66 includes a portion 70 formed on the chip body 61 and a portion 71 formed on the intermediate member 64. The boundary between the portion 70 and the portion 71 is a boundary (side surface 63) between the chip body 61 and the intermediate member 64 before the first melting portion 66 is formed (before melting). The 1st fusion | melting part 66 contains 30-70 mass% of noble metal components.

第1溶融部66のうちチップ本体61に形成される部分70は、チップ本体61の軸62(軸線Oと重なる)を通る2つの第1直線72のなす角θ1が45°以上の所定角度を有する第1領域73内に存在する。一方、第2溶融部67は、第1領域73以外の第2領域74のみに存在する。本実施の形態では、第1直線72は、隣り合う第2溶融部67に接しチップ本体61の軸62を通る直線である。   A portion 70 formed in the chip main body 61 of the first melting portion 66 has a predetermined angle in which an angle θ1 formed by two first straight lines 72 passing through the shaft 62 (overlapping the axis O) of the chip main body 61 is 45 ° or more. It exists in the 1st area | region 73 which has. On the other hand, the second melting portion 67 exists only in the second region 74 other than the first region 73. In the present embodiment, the first straight line 72 is a straight line passing through the shaft 62 of the chip body 61 in contact with the adjacent second melting portion 67.

第1溶融部66のうちチップ本体61に形成される部分70は、その部分70に接しチップ本体61の軸62を通る2つの第2直線75の間に存在する。第1直線72のなす角θ1に対する第2直線75のなす角θ2は95%以下、好ましくは70%以下に設定されている。   A portion 70 formed in the chip body 61 of the first melting portion 66 exists between two second straight lines 75 that are in contact with the portion 70 and pass through the shaft 62 of the chip body 61. The angle θ2 formed by the second straight line 75 with respect to the angle θ1 formed by the first straight line 72 is set to 95% or less, preferably 70% or less.

第1溶融部66のうちチップ本体61に形成される部分70は、少なくとも一部が、電極母材56の軸68とチップ本体61の軸62とを含む平面に垂直な、軸62を含む仮想平面69(図8紙面に垂直な平面)よりも電極母材56の第1端部57(図6参照)側(図8左右外側)に存在する。この第3実施の形態によれば、第1実施の形態と同様の作用効果を実現できる。   The portion 70 formed in the chip main body 61 of the first melting portion 66 is at least partly hypothesized including the axis 62 perpendicular to the plane including the axis 68 of the electrode base material 56 and the axis 62 of the chip main body 61. It exists on the first end portion 57 (see FIG. 6) side (the left and right outer sides in FIG. 8) of the electrode base material 56 with respect to the plane 69 (a plane perpendicular to the plane of FIG. 8). According to the third embodiment, the same function and effect as those of the first embodiment can be realized.

本発明を実施例によりさらに詳しく説明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。   The present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

(実施例1)
中間部材25はニッケル合金(インコネル600(登録商標))製であり、寸法が内径2.5mm、外径3.3mm、厚さ0.85mmの円環状であった。チップ本体22は組成が80Ir−11Ru−8Rh−1Ni(数値は質量%)の貴金属合金製であり、寸法が外径2.5mm、厚さ1mmの円板状であった。チップ本体22を嵌め込んだ中間部材25の外周の複数個所にパルス発振レーザのビームを照射して、第1実施の形態で説明した第1溶融部26(3つの溶融部)が形成された種々の電極チップ20を得た。第1溶融部26を形成したレーザビーム(代表例)はエネルギー1200W、照射速度24Hzであった。
Example 1
The intermediate member 25 was made of a nickel alloy (Inconel 600 (registered trademark)) and had an annular shape with dimensions of an inner diameter of 2.5 mm, an outer diameter of 3.3 mm, and a thickness of 0.85 mm. The chip body 22 was made of a noble metal alloy having a composition of 80Ir-11Ru-8Rh-1Ni (numerical value is mass%), and had a disk shape with an outer diameter of 2.5 mm and a thickness of 1 mm. Various types of the first melting portion 26 (three melting portions) described in the first embodiment are formed by irradiating a plurality of locations on the outer periphery of the intermediate member 25 into which the chip body 22 is fitted with a pulsed laser beam. The electrode tip 20 was obtained. The laser beam (typical example) which formed the 1st fusion | melting part 26 was energy 1200W, and irradiation rate 24Hz.

EDXにより、第1溶融部26の貴金属成分の割合(質量%)を測定した。第1溶融部26の貴金属成分の割合が25質量%から75質量%になるように第1溶融部26の溶融量を調整した。   The ratio (mass%) of the noble metal component of the 1st fusion | melting part 26 was measured by EDX. The melting amount of the first melting part 26 was adjusted so that the ratio of the noble metal component in the first melting part 26 was changed from 25 mass% to 75 mass%.

次に、第1端部18と第2端部19とを有する断面矩形の棒状のニッケル合金(インコネル600(登録商標))製の電極母材17を準備し、第2端部19に内径3.3mm、深さ0.85mmの凹部21を形成した。第1溶融部26が形成された部分を、電極母材17の第1端部18側に向けて電極チップ20を凹部21に嵌め込んだ後、中間部材25と電極母材17との境界にレーザビームを照射して形成された第2溶融部27により、中間部材25と電極母材17とを溶接し、種々のサンプルを得た。   Next, an electrode base material 17 made of a rod-shaped nickel alloy (Inconel 600 (registered trademark)) having a rectangular section and having a first end 18 and a second end 19 is prepared, and an inner diameter 3 is provided at the second end 19. A recess 21 having a depth of 3 mm and a depth of 0.85 mm was formed. After fitting the electrode tip 20 into the recess 21 with the portion where the first melted portion 26 is formed facing the first end 18 side of the electrode base material 17, the boundary between the intermediate member 25 and the electrode base material 17 is formed. The intermediate member 25 and the electrode base material 17 were welded by the second melting part 27 formed by irradiating the laser beam, and various samples were obtained.

チップ本体22の軸23に垂直な電極チップ20の断面をX線透視装置によって観察し、第1溶融部26が形成された第1領域33の角度θを求めた。この実施例では、第2溶融部27に接しチップ本体22の軸23を通る2つの第1直線32のなす角θ1を、第1領域33の角度θとした。   The cross section of the electrode tip 20 perpendicular to the axis 23 of the tip body 22 was observed with an X-ray fluoroscope, and the angle θ of the first region 33 where the first melting part 26 was formed was determined. In this embodiment, an angle θ1 formed by two first straight lines 32 that are in contact with the second melting portion 27 and pass through the shaft 23 of the chip body 22 is defined as the angle θ of the first region 33.

同様にX線透視装置によって、第1溶融部26のうちチップ本体22に形成される部分30に接しチップ本体22の軸23を通る2つの第2直線35のなす角θ2を求めた。第2溶融部27は、第1直線32のなす角θ1に対する第2直線35のなす角θ2の割合(θ2/θ1)が70%となるようにした。この中から、第1領域33の角度θ(第1直線32のなす角θ1)が35°から80°の表1に示すサンプルを抽出した。   Similarly, an angle θ <b> 2 formed by two second straight lines 35 in contact with a portion 30 formed in the chip main body 22 in the first melting portion 26 and passing through the axis 23 of the chip main body 22 was obtained by an X-ray fluoroscope. In the second melting part 27, the ratio (θ2 / θ1) of the angle θ2 formed by the second straight line 35 to the angle θ1 formed by the first straight line 32 was set to 70%. From these samples, samples shown in Table 1 in which the angle θ of the first region 33 (the angle θ1 formed by the first straight line 32) is 35 ° to 80 ° were extracted.

全てのサンプルについて、第1端部18を保持した電極母材17の第2端部19の温度が950℃になるように2分間バーナで加熱した後、1分間かけて放冷することを1サイクルとして、1000サイクルを電極母材17に加える冷熱試験を行った。   For all the samples, heating with a burner for 2 minutes so that the temperature of the second end 19 of the electrode base material 17 holding the first end 18 becomes 950 ° C., and letting it cool for 1 minute. As a cycle, a cooling test in which 1000 cycles were applied to the electrode base material 17 was performed.

冷熱試験後、チップ本体22の軸23に垂直な電極チップ20の断面を金属顕微鏡で観察して、第1溶融部26に存在するクラックの長さを測定した。第1溶融部26に存在するクラックの起点は、第1溶融部26の周方向の端と、チップ本体22と中間部材25との境界(チップ本体22の側面24)と、が交わる位置にあった。   After the cooling test, the cross section of the electrode tip 20 perpendicular to the axis 23 of the tip body 22 was observed with a metal microscope, and the length of the cracks existing in the first melting part 26 was measured. The starting point of the crack present in the first melting part 26 is located at a position where the circumferential end of the first melting part 26 and the boundary between the chip body 22 and the intermediate member 25 (side surface 24 of the chip body 22) intersect. It was.

1つの第1溶融部26の周方向の端から端までクラックが繋がっているサンプルを「破断した(×)」と評価した。第1溶融部26の周方向の端から端までクラックが繋がっておらず、第1溶融部26とチップ本体22との境界または第1溶融部26と中間部材25との境界にクラックが進展したサンプルは「破断しなかった(△)」と評価した。クラックが第1溶融部26に存在していても、第1溶融部26の周方向の端から端までクラックが繋がっておらず、第1溶融部26内でクラックが進展したサンプルは「好ましい(○)」と評価した。結果は表1に記した。   A sample in which a crack was connected from one end to the other in the circumferential direction of one first melting portion 26 was evaluated as “broken (x)”. Cracks are not connected from end to end in the circumferential direction of the first melting portion 26, and cracks propagated to the boundary between the first melting portion 26 and the chip body 22 or the boundary between the first melting portion 26 and the intermediate member 25. The sample was evaluated as “not broken (Δ)”. Even if the crack exists in the 1st fusion | melting part 26, the crack is not connected from the end of the circumferential direction of the 1st fusion | melting part 26 to the end, and the sample which the crack progressed in the 1st fusion | melting part 26 is "preferable ( ○) ”. The results are shown in Table 1.

Figure 2018106807
表1に示すように、第1領域33の角度θが45°以上の第1溶融部26は破断しなかった。第1領域33の角度θが45°以上に設定されると、第2溶融部27間の中間部材25の周方向の長さを確保できるので、中間部材25の弾性変形により、チップ本体22と中間部材25との熱膨脹差により第1溶融部26に生じる応力を緩和できるものと推察される。第1領域33の角度θが大きくなるにつれて、中間部材25の弾性変形量は大きくなるので、中間部材25による熱応力の緩和効果は増大する。第1溶融部26によってチップ本体22が中間部材25に固定されるので、第1溶融部26によって放電電流の導電経路を確保できることも明らかであった。
Figure 2018106807
As shown in Table 1, the 1st fusion part 26 whose angle theta of the 1st field 33 is 45 degrees or more did not fracture. If the angle θ of the first region 33 is set to 45 ° or more, the circumferential length of the intermediate member 25 between the second melting portions 27 can be secured. It is presumed that the stress generated in the first melting portion 26 can be relaxed due to the difference in thermal expansion with the intermediate member 25. As the angle θ of the first region 33 increases, the amount of elastic deformation of the intermediate member 25 increases, so that the effect of mitigating thermal stress by the intermediate member 25 increases. Since the chip body 22 is fixed to the intermediate member 25 by the first melting part 26, it was also clear that the first melting part 26 can secure a conductive path for the discharge current.

また、第1領域33の角度θが45°以上のサンプルのうち、貴金属成分を30〜70質量%含む第1溶融部26では、クラックが第1溶融部26内で進展した。第1溶融部26が貴金属成分を30〜70質量%含む組成であると、チップ本体22と中間部材25との熱膨脹差により第1溶融部26に生じる応力を、破断が生じない程度に緩和できるものと推察される。   Moreover, in the 1st fusion | melting part 26 which contains 30-70 mass% of noble metal components among the samples whose angle (theta) of the 1st area | region 33 is 45 degrees or more, the crack progressed in the 1st fusion | melting part 26. FIG. When the first melting part 26 has a composition containing 30 to 70% by mass of a noble metal component, the stress generated in the first melting part 26 due to the difference in thermal expansion between the chip body 22 and the intermediate member 25 can be relaxed to such an extent that no breakage occurs. Inferred.

なお、貴金属成分を25質量%含有する第1溶融部26は、主にチップ本体22と第1溶融部26との界面が破断した。第1溶融部26の線膨張係数が、チップ本体22の線膨張係数よりも中間部材25の線膨張係数に近づくからであると推察される。また、貴金属成分を75質量%含有する第1溶融部26は、主に中間部材25に近い部分が破断した。第1溶融部26の線膨張係数が、中間部材25の線膨張係数よりもチップ本体22の線膨張係数に近づくからであると推察される。   In the first melting part 26 containing 25% by mass of the noble metal component, the interface between the chip body 22 and the first melting part 26 was mainly broken. It is presumed that the linear expansion coefficient of the first melting portion 26 is closer to the linear expansion coefficient of the intermediate member 25 than the linear expansion coefficient of the chip body 22. Further, in the first melting part 26 containing 75% by mass of the noble metal component, a part mainly close to the intermediate member 25 was broken. It is presumed that the linear expansion coefficient of the first melting portion 26 is closer to the linear expansion coefficient of the chip body 22 than the linear expansion coefficient of the intermediate member 25.

このように線膨張係数の異なる部位の境界にクラックが進展する場合、クラックの進展速度が、第1溶融部26内をクラックが進展する速度よりも大きいことが懸念される。よって、線膨張係数の異なる部位の境界にクラックを進展させ難くするため、第1溶融部26が貴金属成分を30〜70質量%含む組成であることがより好ましい。   Thus, when a crack progresses to the boundary of the site | parts from which a linear expansion coefficient differs, we are anxious about the rate of progress of a crack being larger than the speed which a crack progresses in the 1st fusion | melting part 26. FIG. Therefore, in order to make it difficult for cracks to propagate to the boundary between portions having different linear expansion coefficients, it is more preferable that the first melting portion 26 has a composition containing 30 to 70% by mass of a noble metal component.

(実施例2)
第1領域33の角度θ(第1直線32のなす角θ1)を60°に固定して、第1溶融部26のうちチップ本体22に形成される部分30に接しチップ本体22の軸23を通る2つの第2直線35のなす角θ2の、第1直線32のなす角θ1に対する割合を異ならせた以外は、実施例1と同様にして、実施例2におけるサンプルを得た。なお、第1溶融部26の貴金属成分の割合(質量%)は50質量%に固定した。
(Example 2)
The angle θ of the first region 33 (the angle θ1 formed by the first straight line 32) is fixed to 60 °, and the shaft 23 of the chip body 22 is in contact with the portion 30 formed in the chip body 22 of the first melting part 26. A sample in Example 2 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the ratio of the angle θ2 formed by the two passing second straight lines 35 to the angle θ1 formed by the first straight line 32 was varied. In addition, the ratio (mass%) of the noble metal component of the 1st fusion | melting part 26 was fixed to 50 mass%.

全てのサンプルについて実施例1と同じ冷熱試験を行った。冷熱試験後、チップ本体の軸に垂直な電極チップの断面を金属顕微鏡で観察した。実施例1と同様の評価基準を用いて評価したが、その評価において「好ましい(○)」と評価したサンプルのうち、第1溶融部26にクラックが存在しなかったサンプルは「優れている(◎)」と評価した。結果は表2に記した。   All the samples were subjected to the same cooling test as in Example 1. After the thermal test, the cross section of the electrode tip perpendicular to the axis of the tip body was observed with a metal microscope. Although evaluated using the same evaluation criteria as in Example 1, among the samples evaluated as “preferable (◯)” in the evaluation, the sample in which no cracks existed in the first melting portion 26 was “excellent ( ◎) ”. The results are shown in Table 2.

Figure 2018106807
表2に示すように、θ2/θ1が70%以下の第1溶融部26は、第1溶融部26にクラックが存在しなかった。中間部材25の弾性変形によって、第1溶融部26に生じる熱応力を緩和できたと推察される。
Figure 2018106807
As shown in Table 2, the first melted portion 26 having θ2 / θ1 of 70% or less had no cracks in the first melted portion 26. It is presumed that the thermal deformation generated in the first melting part 26 can be alleviated by the elastic deformation of the intermediate member 25.

実施例1及び実施例2によれば、中間部材25が熱応力を緩和するので、第1溶融部26の破断を抑制することができ、チップ本体22を中間部材25に安定して保持できることが明らかである。   According to Example 1 and Example 2, since the intermediate member 25 relieves thermal stress, the breakage of the first melting portion 26 can be suppressed, and the chip body 22 can be stably held on the intermediate member 25. it is obvious.

以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。例えば、第1溶融部26,41,61や第2溶融部27,44,67の形状や数、第1溶融部26,41,61や第2溶融部27,44,67の大きさや長さ等は一例であり、適宜設定できる。   The present invention has been described above based on the embodiments. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and various improvements and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. It can be easily guessed. For example, the shape and number of the first melting parts 26, 41, 61 and the second melting parts 27, 44, 67, and the size and length of the first melting parts 26, 41, 61 and the second melting parts 27, 44, 67 Etc. are examples and can be set as appropriate.

上記第1実施の形態では、チップ本体22の形状が円板状(円柱状)の場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、他の形状を採用することは当然可能である。他のチップ本体の形状としては、例えば円錐台状、楕円柱状、三角柱や四角柱等の多角柱等が挙げられる。   In the first embodiment, the case where the shape of the chip body 22 is a disk shape (columnar shape) has been described. However, the shape is not necessarily limited to this, and other shapes can naturally be adopted. Examples of the shape of the other chip body include a truncated cone shape, an elliptical column shape, and a polygonal column such as a triangular column and a quadrangular column.

第1及び第2実施の形態ではチップ本体22が円柱状であり、上記第3実施の形態ではチップ本体61が円環状なので、チップ本体22,61の側面24,63を取り囲む中間部材25,64が円環状の場合について説明した。しかし、必ずしもこれに限られるものではなく、当然のことながら、チップ本体の形状に応じて、円筒状、角環状、角筒状など種々の形状を採用できる。   In the first and second embodiments, the chip body 22 is cylindrical, and in the third embodiment, the chip body 61 is annular. Therefore, the intermediate members 25 and 64 that surround the side surfaces 24 and 63 of the chip bodies 22 and 61. The case where is an annular shape has been described. However, the shape is not necessarily limited to this, and naturally, various shapes such as a cylindrical shape, an annular shape, and a rectangular tube shape can be adopted according to the shape of the chip body.

上記第1実施の形態では、中間部材25が無底の円環状の場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。中間部材25はチップ本体22の側面24を取り囲むことができれば良いので、チップ本体22の底を覆う底部が設けられた有底の中間部材25を採用することは当然可能である。   In the first embodiment, the case where the intermediate member 25 is a bottomless annular ring has been described, but the present invention is not necessarily limited thereto. Since the intermediate member 25 only needs to surround the side surface 24 of the chip body 22, it is naturally possible to employ the bottomed intermediate member 25 provided with a bottom portion that covers the bottom of the chip body 22.

上記各実施の形態では、電極母材17,56の断面が矩形状の場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、他の断面形状の電極母材を採用することは当然可能である。電極母材の他の断面形状としては、例えば円形状、楕円形状、三角形状や五角形状等の多角形状等が挙げられる。   In each of the above-described embodiments, the case where the cross section of the electrode base materials 17 and 56 is rectangular has been described. However, the present invention is not necessarily limited to this, and it is naturally possible to employ an electrode base material having another cross-sectional shape. is there. Examples of other cross-sectional shapes of the electrode base material include a circular shape, an elliptical shape, a polygonal shape such as a triangular shape and a pentagonal shape, and the like.

上記各実施の形態では、パルス発振レーザのスポットを重ねたり連続発振レーザを用いたりして、中間部材25,64の外周に第2溶融部27,44,67をある程度の長さに形成する場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。パルス発振レーザを用いた1ないし複数か所のスポット溶接により第2溶融部27,44,67を形成することは当然可能である。   In each of the above-described embodiments, the second melting portions 27, 44, 67 are formed to a certain length on the outer periphery of the intermediate members 25, 64 by superimposing pulsed laser spots or using a continuous wave laser. However, the present invention is not necessarily limited to this. It is naturally possible to form the second melted portions 27, 44, and 67 by spot welding at one or more places using a pulsed laser.

上記各実施の形態では、電極チップ20を電極母材17,56に接合する第2溶融部27,44,67をレーザ溶接で形成する場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。他の手段によって電極チップ20を電極母材17,56に接合することは当然可能である。他の手段としては、例えばアーク溶接、抵抗溶接等が挙げられる。   In each of the above-described embodiments, the case where the second melting portions 27, 44, and 67 for joining the electrode tip 20 to the electrode base materials 17 and 56 are formed by laser welding is described, but the present invention is not necessarily limited thereto. It is naturally possible to join the electrode tip 20 to the electrode base materials 17 and 56 by other means. Examples of other means include arc welding and resistance welding.

上記各実施の形態では、主体金具15に第1端部18,57が接合された電極母材17,56の第2端部19,58側が屈曲する場合について説明した。しかし、必ずしもこれに限られるものではない。屈曲した電極母材17,56を用いる代わりに、直線状の電極母材を用いることは当然可能である。この場合には、主体金具15の先端側を軸線O方向に延ばし、直線状の電極母材の第1端部を主体金具15に接合して、電極母材の第2端部を中心電極13,51と対向させる。   In the above embodiments, the case where the second end portions 19 and 58 of the electrode base materials 17 and 56 in which the first end portions 18 and 57 are joined to the metal shell 15 is bent has been described. However, it is not necessarily limited to this. Naturally, instead of using the bent electrode base materials 17 and 56, it is possible to use a linear electrode base material. In this case, the front end side of the metal shell 15 is extended in the direction of the axis O, the first end portion of the linear electrode base material is joined to the metal shell 15, and the second end portion of the electrode base material is connected to the center electrode 13. , 51.

上記第1及び第2実施の形態では、中心電極13の軸線Oとチップ本体22の軸23とを一致させ、電極チップ20が中心電極13と軸線O方向に対向するように電極母材17を配置する場合について説明した。しかし、必ずしもこれに限られるものではなく、電極チップ20と中心電極13との位置関係は適宜設定できる。電極チップ20と中心電極13との他の位置関係としては、例えば、中心電極13の軸線Oとチップ本体22の軸23とが交差するように電極母材17を配置すること、中心電極13の側面と電極チップ20が対向するように電極母材17を配置すること、電極母材17の軸28と軸線Oとが斜めに交わるように電極母材17を配置すること等が挙げられる。   In the first and second embodiments described above, the electrode base material 17 is placed so that the axis O of the center electrode 13 and the axis 23 of the chip body 22 coincide with each other and the electrode tip 20 faces the center electrode 13 in the direction of the axis O. The case of arranging has been described. However, the present invention is not necessarily limited to this, and the positional relationship between the electrode tip 20 and the center electrode 13 can be set as appropriate. As another positional relationship between the electrode tip 20 and the center electrode 13, for example, the electrode base material 17 is arranged so that the axis O of the center electrode 13 and the axis 23 of the tip body 22 intersect, For example, the electrode base material 17 may be disposed so that the side surface and the electrode tip 20 face each other, and the electrode base material 17 may be disposed such that the shaft 28 and the axis O of the electrode base material 17 cross each other at an angle.

上記第3実施の形態では、接地電極55の電極母材56が主体金具15に2本接合された場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。電極母材56の数を3本以上の複数本とすることは当然可能である。この場合も電極母材56の第2端部58が、第2溶融部67によって中間部材64の外周に接合される。   In the third embodiment, the case where two electrode base materials 56 of the ground electrode 55 are joined to the metal shell 15 has been described, but the present invention is not necessarily limited thereto. Of course, the number of the electrode base materials 56 may be three or more. Also in this case, the second end portion 58 of the electrode base material 56 is joined to the outer periphery of the intermediate member 64 by the second melting portion 67.

10,40,50 スパークプラグ
11 絶縁体
12 軸孔
13,51 中心電極
15, 主体金具
16,55 接地電極
17,56 電極母材
18,57 第1端部
19,58 第2端部
20,60 電極チップ
22,61 チップ本体
23,62 軸
25,64 中間部材
26,41,66 第1溶融部
27,44,67 第2溶融部
28,68 軸
29,69 仮想平面
30,42,70 部分
32,45,72 第1直線
33,46,73 第1領域
34,47,74 第2領域
35,48,75 第2直線
O 軸線
θ1,θ2 なす角
10, 40, 50 Spark plug 11 Insulator 12 Axial hole 13, 51 Center electrode 15, Metal shell 16, 55 Ground electrode 17, 56 Electrode base material 18, 57 First end 19, 58 Second end 20, 60 Electrode tip 22, 61 Tip body 23, 62 Axis 25, 64 Intermediate member 26, 41, 66 First melting part 27, 44, 67 Second melting part 28, 68 Axis 29, 69 Virtual plane 30, 42, 70 Part 32 , 45, 72 First straight line 33, 46, 73 First region 34, 47, 74 Second region 35, 48, 75 Second straight line O Angle formed by axes θ1, θ2

Claims (4)

軸線に沿って延びる中心電極と、
前記軸線に沿って形成された軸孔に前記中心電極が配置される絶縁体と、
前記絶縁体の外周に配置される主体金具と、
前記主体金具に接合される接地電極と、を備え、
前記接地電極は、第1端部が前記主体金具に接合され第2端部が前記中心電極と対向する電極母材と、前記電極母材の前記第2端部に接合されてなる電極チップと、を備え、
前記電極チップは、貴金属を主体とするチップ本体と、前記チップ本体の側面の少なくとも一部を全周に亘って取り囲む中間部材と、を備え、
前記中間部材と前記チップ本体とに跨る第1溶融部と、前記中間部材と前記電極母材とに跨る第2溶融部と、を形成してなるスパークプラグであって、
前記チップ本体の軸に垂直な断面において、
前記第1溶融部のうち前記チップ本体に形成される部分は、前記チップ本体の前記軸を通る2つの第1直線のなす角が45°以上の所定角度を有する第1領域内に存在し、前記第2溶融部は、前記第1領域以外の第2領域内にのみ存在することを特徴とするスパークプラグ。
A center electrode extending along an axis;
An insulator in which the center electrode is disposed in an axial hole formed along the axis;
A metal shell disposed on the outer periphery of the insulator;
A ground electrode joined to the metal shell,
The ground electrode includes an electrode base material having a first end joined to the metal shell and a second end facing the center electrode, and an electrode tip joined to the second end of the electrode base. With
The electrode tip includes a tip body mainly composed of a noble metal, and an intermediate member that surrounds at least a part of a side surface of the tip body over the entire circumference,
A spark plug formed by forming a first melting portion straddling the intermediate member and the chip body, and a second melting portion straddling the intermediate member and the electrode base material,
In a cross section perpendicular to the axis of the chip body,
The portion formed in the chip body of the first melting part exists in a first region having an angle formed by two first straight lines passing through the axis of the chip body of 45 ° or more, The spark plug according to claim 1, wherein the second melting portion exists only in a second region other than the first region.
前記電極母材および前記中間部材は、Niを主体とする合金またはNiからなり、
前記第1溶融部は、貴金属成分を30〜70質量%含むことを特徴とする請求項1記載のスパークプラグ。
The electrode base material and the intermediate member are made of Ni-based alloy or Ni,
2. The spark plug according to claim 1, wherein the first melting part contains 30 to 70 mass% of a noble metal component.
前記チップ本体の前記軸に垂直な断面において、
前記2つの第1直線は、隣り合う2つの前記第2溶融部に接しており、
前記第1溶融部のうち前記チップ本体に形成される部分に接し前記チップ本体の前記軸を通る2つの第2直線のなす角の、前記2つの第1直線のなす角に対する割合は70%以下であることを特徴とする請求項1又は2に記載のスパークプラグ。
In a cross section perpendicular to the axis of the chip body,
The two first straight lines are in contact with two adjacent second melted portions,
A ratio of an angle formed by two second straight lines passing through the axis of the chip main body in contact with a portion formed in the chip main body of the first melting portion to an angle formed by the two first straight lines is 70% or less. The spark plug according to claim 1 or 2, wherein:
前記第1溶融部のうち前記チップ本体に形成される部分は、少なくとも一部が、前記第1端部から前記第2端部へと延びる前記電極母材の軸と前記チップ本体の前記軸とを含む平面に垂直な仮想平面であって前記チップ本体の前記軸を含む仮想平面よりも前記第1端部側に存在することを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載のスパークプラグ。   A portion of the first melted portion formed on the chip body is at least partially extended from the first end portion to the second end portion, the electrode base material axis, and the tip body axis. 4. The spark plug according to claim 1, wherein the spark plug is located on the first end side of a virtual plane that is perpendicular to a plane that includes the axis and includes the axis of the chip body. 5. .
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