JP2019125569A - Spark plug - Google Patents

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Abstract

To increase the consumption resistance and peeling resistance of a chip.SOLUTION: A spark plug comprises: a center electrode; and a grounding electrode which forms a gap between itself and the center electrode. At least one electrode of the center electrode and the grounding electrode contains: a base material containing nickel (Ni) as a main component; and a chip joined to the base material and containing platinum (Pt) as a main component. The chip includes a total of 10 mass% or more of one or more elements selected from a group consisting of rhodium (Rh), rhenium (Re), ruthenium (Ru) and tungsten (W), and further includes 5 mass% or more of nickel (Ni). The chip has a discharge face for forming the gap. An opposite face, which is a face on a side opposite to the discharge face in the chip, is joined to the base material. A joint area of the opposite face of the chip and the base material is 0.6 mmor more.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本明細書は、母材と母材に接合されたチップとを含む電極を備える点火プラグに関する。   The present specification relates to a spark plug comprising an electrode comprising a matrix and a tip joined to the matrix.

従来から、燃料を燃焼させる装置（例えば、内燃機関）における点火に、点火プラグが用いられている。点火プラグとしては、例えば、母材と母材に接合されたチップとを含む電極を備える点火プラグが利用されている。   BACKGROUND ART Conventionally, spark plugs are used for ignition in a device (eg, an internal combustion engine) that burns fuel. As the spark plug, for example, a spark plug including an electrode including a base material and a tip joined to the base material is used.

特開２０１０−２３８４９８号公報JP, 2010-238498, A

チップは、放電の繰り返しによって、消耗する。チップの消耗によって、間隙の距離が増大する。チップの体積を大きくすることによって、チップの消耗に起因する間隙の距離の増大を抑制できる。また、燃焼の繰り返しによって、チップの温度は、変動する。温度の変動に応じて、チップは、熱膨張と熱収縮とを繰り返す。これにより、チップと母材との接合部分が、剥離し得る。このような剥離は、チップの体積が大きいほど、進行し易い。このように、チップの耐消耗性と耐剥離性とを向上することは、容易ではなかった。   The chip is consumed by repeated discharges. The wear of the tip increases the distance of the gap. By increasing the volume of the chip, it is possible to suppress the increase in the distance of the gap due to the exhaustion of the chip. Also, the temperature of the chip fluctuates due to the repetition of combustion. In response to temperature fluctuations, the chip repeats thermal expansion and contraction. Thereby, the bonding portion between the chip and the base material can be peeled off. Such peeling is more likely to progress as the chip volume is larger. Thus, it has not been easy to improve the wear resistance and the peel resistance of the chip.

本明細書は、チップの耐消耗性と耐剥離性とを向上できる技術を開示する。   The present specification discloses a technique that can improve the wear resistance and the peel resistance of a chip.

本明細書は、例えば、以下の適用例を開示する。   This specification, for example, discloses the following application example.

［適用例１］
中心電極と、前記中心電極との間に間隙を形成する接地電極と、を備え、前記中心電極と前記接地電極とのうちの少なくとも一方の電極は、ニッケル（Ｎｉ）を主成分として含む母材と、前記母材に接合され白金（Ｐｔ）を主成分として含むチップとを含む、点火プラグであって、
前記チップは、ロジウム（Ｒｈ）と、レニウム（Ｒｅ）と、ルテニウム（Ｒｕ）と、タングステン（Ｗ）と、から成る群から選択される１種以上の元素を合計で１０質量％以上含有し、さらに、５質量％以上のニッケル（Ｎｉ）を含有し、
前記チップは、前記間隙を形成する放電面を有し、
前記チップにおける前記放電面とは反対側の面である反対面は、前記母材に接合され、
前記チップの前記反対面と前記母材との接合面積は、０．６ｍｍ２以上である、
点火プラグ。 Application Example 1
A base material comprising: a center electrode; and a ground electrode forming a gap between the center electrode, at least one of the center electrode and the ground electrode including nickel (Ni) as a main component A spark plug including a tip joined to the base material and containing platinum (Pt) as a main component,
The chip contains 10% by mass or more in total of one or more elements selected from the group consisting of rhodium (Rh), rhenium (Re), ruthenium (Ru), and tungsten (W), Furthermore, it contains 5% by mass or more of nickel (Ni),
The chip has a discharge surface forming the gap,
An opposite surface which is a surface opposite to the discharge surface in the chip is joined to the base material,
The bonding area between the base material and the opposite surface of the chip is 0.6 mm 2 or more.
Spark plug.

この構成によれば、チップが、５質量％以上のニッケルを含有し、チップの反対面と母材との接合面積が０．６ｍｍ２以上であり、チップが、ロジウムとレニウムとルテニウムとタングステンとから成る群から選択される１種以上の元素を合計で１０質量％以上含有するので、チップの耐剥離性を向上でき、また、チップの耐消耗性を向上できる。 According to this configuration, the chip contains 5% by mass or more of nickel, the bonding area between the opposite surface of the chip and the base material is 0.6 mm 2 or more, and the chip contains rhodium, rhenium, ruthenium, and tungsten. Since at least 10% by mass in total of one or more elements selected from the group consisting of the above, the peel resistance of the chip can be improved, and the wear resistance of the chip can be improved.

［適用例２］
適用例１に記載の点火プラグであって、
前記チップの前記放電面に垂直な断面における結晶粒の平均粒径は、１５０μｍ以下である、
点火プラグ。 Application Example 2
The spark plug according to Application Example 1 is,
The average grain size of crystal grains in a cross section perpendicular to the discharge surface of the chip is 150 μm or less.
Spark plug.

この構成によれば、チップの結晶粒の平均粒径が大きい場合と比べて、大きな割れが抑制される。   According to this configuration, large cracks are suppressed as compared with the case where the average grain size of the crystal grains of the chip is large.

［適用例３］
適用例１または２に記載の点火プラグであって、
前記チップの前記放電面に垂直な断面におけるビッカース硬度をＨｂとし、前記チップをアルゴン（Ａｒ）雰囲気中に摂氏１２００度で１０時間維持する処理の後に測定した前記チップの前記断面におけるビッカース硬度をＨａとする場合に、Ｈｂ／Ｈａ≦２．３の関係を満たす、
点火プラグ。 Application Example 3
The spark plug according to the application example 1 or 2
The Vickers hardness at the cross section of the chip measured after the process of maintaining the chip in an argon (Ar) atmosphere for 10 hours at 1200 ° C. with a Vickers hardness at the cross section perpendicular to the discharge surface of the chip is Hb. In the case of Hb / Ha ≦ 2.3,
Spark plug.

この構成によれば、チップの温度の変動によるチップの変形を抑制できる。   According to this configuration, it is possible to suppress deformation of the chip due to fluctuation of the temperature of the chip.

なお、本明細書に開示の技術は、種々の態様で実現することが可能であり、例えば、点火プラグや点火プラグを用いた点火装置、その点火プラグを搭載する内燃機関や、その点火プラグを用いた点火装置を搭載する内燃機関等の態様で実現することができる。   Note that the technology disclosed in the present specification can be realized in various modes, for example, an ignition device using an ignition plug or an ignition plug, an internal combustion engine equipped with the ignition plug, or the ignition plug It can implement | achieve in the aspect of an internal combustion engine etc. which mounts the used ignition device.

一実施形態としての点火プラグ１００の断面図である。1 is a cross-sectional view of a spark plug 100 according to one embodiment. 接地電極３０の構成を示す概略図である。FIG. 3 is a schematic view showing a configuration of a ground electrode 30. 点火プラグ１００のサンプルの構成と試験結果との対応関係を示す表である。It is a table | surface which shows the correspondence of the structure of the sample of the spark plug 100, and a test result. 測定位置Ｐ１の説明図である。It is an explanatory view of measurement position P1. 粒径Ｄｚの算出方法の説明図である。It is explanatory drawing of the calculation method of the particle size Dz. 接地電極３０の断面の説明図である。5 is an explanatory view of a cross section of a ground electrode 30. FIG. 冷熱試験後の第２チップ３００の断面の例を示す概略図である。It is the schematic which shows the example of the cross section of 2nd chip | tip 300 after a cold-heat test. 接地電極３０の断面の説明図である。5 is an explanatory view of a cross section of a ground electrode 30. FIG.

Ａ．実施形態：
Ａ−１．点火プラグの構成：
図１は、一実施形態としての点火プラグ１００の断面図である。図中には、点火プラグ１００の中心軸ＣＬ（「軸線ＣＬ」とも呼ぶ）と、点火プラグ１００の中心軸ＣＬを含む平らな断面と、が示されている。以下、中心軸ＣＬに平行な方向を「軸線ＣＬの方向」、または、単に「軸線方向」または「前後方向」とも呼ぶ。軸線ＣＬを中心とする円の径方向を「径方向」とも呼ぶ。径方向は、軸線ＣＬに垂直な方向である。軸線ＣＬを中心とする円の円周方向を、「周方向」とも呼ぶ。中心軸ＣＬに平行な方向のうち、図１における下方向を先端方向Ｄｆ、または、前方向Ｄｆと呼び、上方向を後端方向Ｄｆｒ、または、後方向Ｄｆｒとも呼ぶ。先端方向Ｄｆは、後述する端子金具４０から中心電極２０に向かう方向である。また、図１における先端方向Ｄｆ側を点火プラグ１００の先端側と呼び、図１における後端方向Ｄｆｒ側を点火プラグ１００の後端側と呼ぶ。 A. Embodiment:
A-1. Configuration of spark plug:
FIG. 1 is a cross-sectional view of a spark plug 100 according to one embodiment. In the drawing, a central axis CL (also referred to as “axis line CL”) of the spark plug 100 and a flat cross section including the central axis CL of the spark plug 100 are shown. Hereinafter, the direction parallel to the central axis CL is also referred to as the “direction of the axis line CL”, or simply as the “axial direction” or the “front-rear direction”. The radial direction of a circle centered on the axis line CL is also referred to as "radial direction". The radial direction is a direction perpendicular to the axis line CL. The circumferential direction of a circle centered on the axis line CL is also referred to as "circumferential direction". Of the directions parallel to the central axis CL, the downward direction in FIG. 1 is referred to as the front end direction Df or the forward direction Df, and the upward direction is also referred to as the rear end direction Dfr or the backward direction Dfr. The front end direction Df is a direction from the terminal fitting 40 described later toward the center electrode 20. Further, the front end direction Df side in FIG. 1 is referred to as the front end side of the spark plug 100, and the rear end direction Dfr side in FIG. 1 is referred to as the rear end side of the ignition plug 100.

点火プラグ１００は、軸線ＣＬに沿って延びる貫通孔１２（軸孔１２とも呼ぶ）を有する筒状の絶縁体１０と、貫通孔１２の先端側で保持される中心電極２０と、貫通孔１２の後端側で保持される端子金具４０と、貫通孔１２内で中心電極２０と端子金具４０との間に配置された抵抗体７３と、中心電極２０と抵抗体７３とに接触してこれらの部材２０、７３を電気的に接続する導電性の第１シール部７２と、抵抗体７３と端子金具４０とに接触してこれらの部材７３、４０を電気的に接続する導電性の第２シール部７４と、絶縁体１０の外周側に固定された筒状の主体金具５０と、一端が主体金具５０の環状の先端面５５に接合されるとともに他端が中心電極２０と間隙ｇを介して対向するように配置された接地電極３０と、を有している。   The spark plug 100 includes a cylindrical insulator 10 having a through hole 12 (also referred to as a shaft hole 12) extending along an axis line CL, a center electrode 20 held on the tip side of the through hole 12, and the through hole 12 The terminal fitting 40 held on the rear end side, the resistor 73 disposed between the center electrode 20 and the terminal fitting 40 in the through hole 12, and the center electrode 20 and the resistor 73 are in contact with each other. A conductive first seal portion 72 for electrically connecting the members 20 and 73, and a conductive second seal for electrically connecting the members 73 and 40 in contact with the resistor 73 and the terminal fitting 40 The part 74, the cylindrical metal shell 50 fixed to the outer peripheral side of the insulator 10, and one end thereof are joined to the annular tip surface 55 of the metal shell 50 while the other end is separated from the center electrode 20 by a gap g. And a ground electrode 30 disposed to face each other.

絶縁体１０の軸線方向の略中央には、外径が最も大きな大径部１４が形成されている。大径部１４より後端側には、後端側胴部１３が形成されている。大径部１４よりも先端側には、後端側胴部１３よりも外径の小さな先端側胴部１５が形成されている。先端側胴部１５よりもさらに先端側には、縮外径部１６と、脚部１９とが、先端側に向かってこの順に形成されている。縮外径部１６の外径は、前方向Ｄｆに向かって、徐々に小さくなっている。縮外径部１６の近傍（図１の例では、先端側胴部１５）には、前方向Ｄｆに向かって内径が徐々に小さくなる縮内径部１１が形成されている。絶縁体１０は、機械的強度と、熱的強度と、電気的強度とを考慮して形成されることが好ましく、例えば、アルミナを焼成して形成されている（他の絶縁材料も採用可能である）。   At the approximate center in the axial direction of the insulator 10, a large diameter portion 14 having the largest outer diameter is formed. A rear end side body portion 13 is formed on the rear end side of the large diameter portion 14. A distal end side body portion 15 having an outer diameter smaller than that of the rear end side body portion 13 is formed on the front end side of the large diameter portion 14. A reduced outer diameter portion 16 and a leg portion 19 are formed in this order toward the tip end side further on the tip end side than the tip end side body portion 15. The outer diameter of the reduced diameter portion 16 gradually decreases in the forward direction Df. In the vicinity of the reduced diameter portion 16 (in the example of FIG. 1, the tip end side body portion 15), a reduced diameter portion 11 in which the inner diameter gradually decreases in the forward direction Df is formed. The insulator 10 is preferably formed in consideration of mechanical strength, thermal strength, and electrical strength, and is formed, for example, by firing alumina (other insulating materials can also be adopted. is there).

中心電極２０は、金属製の部材であり、絶縁体１０の貫通孔１２内の前方向Ｄｆ側の端部に配置されている。中心電極２０は、略円柱状の棒部２８と、棒部２８の先端に接合（例えば、レーザ溶接）された第１チップ２９と、を有している。棒部２８は、後方向Ｄｆｒ側の部分である頭部２４と、頭部２４の前方向Ｄｆ側に接続された軸部２７と、を有している。軸部２７は、軸線ＣＬに平行に前方向Ｄｆに向かって延びている。頭部２４のうちの前方向Ｄｆ側の部分は、軸部２７の外径よりも大きな外径を有する鍔部２３を形成している。鍔部２３の前方向Ｄｆ側の面は、絶縁体１０の縮内径部１１によって、支持されている。軸部２７は、鍔部２３の前方向Ｄｆ側に接続されている。第１チップ２９は、軸部２７の先端に接合されている。棒部２８は、第１チップ２９が接合される母材の例である。   The center electrode 20 is a metal member and is disposed at the end on the forward direction Df side in the through hole 12 of the insulator 10. The center electrode 20 has a substantially cylindrical rod portion 28 and a first tip 29 joined (for example, laser welding) to the tip of the rod portion 28. The rod portion 28 has a head 24 which is a portion on the rear direction Dfr side, and a shaft portion 27 connected to the front direction Df side of the head 24. The shaft portion 27 extends in the forward direction Df parallel to the axis line CL. A portion of the head portion 24 on the forward direction Df side forms a collar portion 23 having an outer diameter larger than the outer diameter of the shaft portion 27. The surface on the forward direction Df side of the collar portion 23 is supported by the reduced diameter portion 11 of the insulator 10. The shaft portion 27 is connected to the forward direction Df side of the collar portion 23. The first chip 29 is joined to the tip of the shaft 27. The rod portion 28 is an example of a base material to which the first tip 29 is bonded.

棒部２８は、外層２１と、外層２１の内周側に配置された芯部２２と、を有している。外層２１は、芯部２２よりも耐酸化性に優れる材料（例えば、ニッケルを主成分として含む合金）で形成されている。ここで、主成分は、含有率（質量パーセント（ｗｔ％））が最も高い成分を意味している。芯部２２は、外層２１よりも熱伝導率が高い材料（例えば、純銅、銅を主成分として含む合金、等）で形成されている。第１チップ２９は、軸部２７よりも放電に対する耐久性に優れる材料（例えば、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）等の貴金属）を用いて形成されている。中心電極２０のうち第１チップ２９を含む前方向Ｄｆ側の一部分は、絶縁体１０の軸孔１２から前方向Ｄｆ側に露出している。中心電極２０のうち後方向Ｄｆｒ側の部分２０ｔは、軸孔１２内に配置されている。このように、中心電極２０の部分２０ｔは、絶縁体１０の先端部１０ｔに配置されている。絶縁体１０の先端部１０ｔは、絶縁体１０のうちの先端を含む部分である。なお、第１チップ２９は、省略されてよい。また、芯部２２は、省略されてもよい。   The rod portion 28 has an outer layer 21 and a core portion 22 disposed on the inner peripheral side of the outer layer 21. The outer layer 21 is formed of a material (for example, an alloy containing nickel as a main component) which is more excellent in oxidation resistance than the core portion 22. Here, the main component means a component having the highest content (mass percent (wt%)). The core portion 22 is formed of a material having a thermal conductivity higher than that of the outer layer 21 (for example, pure copper, an alloy containing copper as a main component, or the like). The first chip 29 is formed using a material (for example, a noble metal such as iridium (Ir) or platinum (Pt)) which is more durable to discharge than the shaft 27. A portion of the center electrode 20 on the front direction Df side including the first chip 29 is exposed from the axial hole 12 of the insulator 10 to the front direction Df side. A portion 20 t of the center electrode 20 on the rear direction Dfr side is disposed in the shaft hole 12. Thus, the portion 20 t of the center electrode 20 is disposed at the tip 10 t of the insulator 10. The tip portion 10 t of the insulator 10 is a portion including the tip of the insulator 10. The first chip 29 may be omitted. Moreover, the core part 22 may be abbreviate | omitted.

端子金具４０は、軸線ＣＬに平行に延びる棒状の部材である。端子金具４０は、導電性材料を用いて形成されている（例えば、鉄を主成分として含む金属）。端子金具４０は、前方向Ｄｆに向かって順番で並ぶ、キャップ装着部４９と、鍔部４８と、軸部４１と、を有している。軸部４１は、絶縁体１０の軸孔１２の後方向Ｄｆｒ側の部分に挿入されている。キャップ装着部４９は、絶縁体１０の後端側で、軸孔１２の外に露出している。   The terminal fitting 40 is a rod-like member extending in parallel to the axis line CL. The terminal fitting 40 is formed using a conductive material (for example, a metal containing iron as a main component). The terminal fitting 40 includes a cap mounting portion 49, a collar portion 48, and a shaft portion 41, which are arranged in order in the forward direction Df. The shaft portion 41 is inserted in a portion on the back direction Dfr side of the shaft hole 12 of the insulator 10. The cap mounting portion 49 is exposed to the outside of the shaft hole 12 on the rear end side of the insulator 10.

絶縁体１０の軸孔１２内において、端子金具４０と中心電極２０との間には、電気的なノイズを抑制するための抵抗体７３が配置されている。抵抗体７３は、導電性材料（例えば、ガラスと炭素粒子とセラミック粒子との混合物）を用いて形成されている。抵抗体７３と中心電極２０との間には、第１シール部７２が配置され、抵抗体７３と端子金具４０との間には、第２シール部７４が配置されている。これらのシール部７２、７４は、導電性材料（例えば、金属粒子と抵抗体７３の材料に含まれるものと同じガラスとの混合物）を用いて形成されている。中心電極２０は、第１シール部７２、抵抗体７３、第２シール部７４によって、端子金具４０に電気的に接続されている。   A resistor 73 for suppressing electrical noise is disposed between the terminal fitting 40 and the center electrode 20 in the axial hole 12 of the insulator 10. The resistor 73 is formed using a conductive material (for example, a mixture of glass, carbon particles, and ceramic particles). A first seal portion 72 is disposed between the resistor 73 and the center electrode 20, and a second seal portion 74 is disposed between the resistor 73 and the terminal fitting 40. The seal portions 72 and 74 are formed using a conductive material (for example, a mixture of metal particles and the same glass as that included in the material of the resistor 73). The center electrode 20 is electrically connected to the terminal fitting 40 by the first seal portion 72, the resistor 73, and the second seal portion 74.

主体金具５０は、軸線ＣＬに沿って延びる貫通孔５９を有する筒状の部材である。本実施形態では、主体金具５０の中心軸は、軸線ＣＬと同じである。主体金具５０の貫通孔５９には、絶縁体１０が挿入され、主体金具５０は、絶縁体１０の外周に固定されている。主体金具５０は、導電材料（例えば、主成分である鉄を含む炭素鋼等の金属）を用いて形成されている。絶縁体１０の前方向Ｄｆ側の一部は、貫通孔５９の外に露出している。また、絶縁体１０の後方向Ｄｆｒ側の一部は、貫通孔５９の外に露出している。   The metal shell 50 is a cylindrical member having a through hole 59 extending along the axis line CL. In the present embodiment, the central axis of the metal shell 50 is the same as the axis line CL. The insulator 10 is inserted into the through hole 59 of the metal shell 50, and the metal shell 50 is fixed to the outer periphery of the insulator 10. The metal shell 50 is formed using a conductive material (for example, a metal such as carbon steel containing iron as a main component). A part of the insulator 10 on the forward direction Df side is exposed to the outside of the through hole 59. Further, a part of the insulator 10 on the rear direction Dfr side is exposed to the outside of the through hole 59.

主体金具５０は、工具係合部５１と、先端側胴部５２と、を有している。工具係合部５１は、点火プラグ用のレンチ（図示せず）が嵌合する部分である。先端側胴部５２は、主体金具５０の先端面５５を含む部分である。先端側胴部５２の外周面には、図示しない内燃機関の取付孔に螺合するためのネジ部５７が形成されている。ネジ部５７は、軸線ＣＬの方向に延びる雄ねじが形成された部分である。   The metal shell 50 has a tool engagement portion 51 and a front end side body portion 52. The tool engagement portion 51 is a portion to which a spark plug wrench (not shown) is fitted. The front end side body portion 52 is a portion including the front end surface 55 of the metal shell 50. On an outer peripheral surface of the front end side body portion 52, a screw portion 57 for screwing into a mounting hole of an internal combustion engine (not shown) is formed. The screw portion 57 is a portion in which an external thread extending in the direction of the axis line CL is formed.

主体金具５０の工具係合部５１と先端側胴部５２との間の外周面には、径方向外側に張り出したフランジ状の中胴部５４が形成されている。中胴部５４の外径は、ネジ部５７の最大外径（すなわち、ネジ山の頂の外径）よりも、大きい。中胴部５４の前方向Ｄｆ側の面５４ｆは、座面であり、内燃機関のうちの取付孔を形成する部分である取り付け部（例えば、エンジンヘッド）とのシールを形成する（座面５４ｆと呼ぶ）。   On the outer peripheral surface between the tool engagement portion 51 of the metal shell 50 and the front end side body portion 52, a flange-like middle body portion 54 protruding outward in the radial direction is formed. The outer diameter of the middle barrel portion 54 is larger than the maximum outer diameter of the screw portion 57 (i.e., the outer diameter of the top of the thread). The surface 54f on the forward direction Df side of the middle body 54 is a seating surface, and forms a seal with a mounting portion (for example, an engine head) that is a portion forming a mounting hole of the internal combustion engine (seat surface 54f Called

先端側胴部５２のネジ部５７と中胴部５４の座面５４ｆとの間には、環状のガスケット９が配置されている。ガスケット９は、点火プラグ１００が内燃機関に取り付けられた際に押し潰されて変形し、主体金具５０の座面５４ｆと、図示しない内燃機関の取り付け部（例えば、エンジンヘッド）と、の隙間を封止する。なお、ガスケット９が省略されてもよい。この場合、主体金具５０の座面５４ｆは、直接に内燃機関の取り付け部に接触することによって、座面５４ｆと、内燃機関の取り付け部と、の隙間を封止する。   An annular gasket 9 is disposed between the screw portion 57 of the front end side body 52 and the seating surface 54 f of the middle body 54. The gasket 9 is crushed and deformed when the spark plug 100 is attached to the internal combustion engine, and a gap between the bearing surface 54f of the metal shell 50 and a mounting portion (for example, an engine head) of the internal combustion engine not shown Seal it. The gasket 9 may be omitted. In this case, the bearing surface 54f of the metal shell 50 seals the gap between the bearing surface 54f and the mounting portion of the internal combustion engine by directly contacting the mounting portion of the internal combustion engine.

主体金具５０の先端側胴部５２には、径方向の内側に向かって張り出した張り出し部５６が形成されている。張り出し部５６は、少なくとも張り出し部５６の後方向Ｄｆｒ側の部分の内径と比べて内径が小さい部分である。本実施形態では、張り出し部５６の後方向Ｄｆｒ側の面５６ｒ（後面５６ｒとも呼ぶ）では、内径が、前方向Ｄｆに向かって、徐々に小さくなる。張り出し部５６の後面５６ｒと、絶縁体１０の縮外径部１６と、の間には、先端側パッキン８が挟まれている。先端側パッキン８は、例えば、鉄製の板状リングである（他の材料（例えば、銅等の金属材料）も採用可能である）。張り出し部５６（具体的には、張り出し部５６のうちの後面５６ｒを形成する部分）は、パッキン８を介して間接的に、絶縁体１０の縮外径部１６を前方向Ｄｆ側から支持している。なお、パッキン８は、省略されてもよい。この場合、張り出し部５６（具体的には、張り出し部５６の後面５６ｒ）は、絶縁体１０の縮外径部１６に接触してよい。すなわち、張り出し部５６は、直接的に、絶縁体１０を支持してよい。このように、張り出し部５６は、直接的、または、間接的に、絶縁体１０の縮外径部１６を支持する支持部に対応する。   A projecting portion 56 that protrudes inward in the radial direction is formed on the tip end side body portion 52 of the metal shell 50. The overhanging portion 56 is a portion having a smaller inside diameter than at least the inside diameter of the portion on the back direction Dfr side of the overhanging portion 56. In the present embodiment, the inner diameter gradually decreases in the forward direction Df on the surface 56r (also referred to as the rear surface 56r) on the backward direction Dfr side of the overhanging portion 56. A front end side packing 8 is sandwiched between the rear surface 56 r of the projecting portion 56 and the reduced outer diameter portion 16 of the insulator 10. The tip side packing 8 is, for example, a plate-like ring made of iron (other materials (for example, metal materials such as copper can also be adopted)). The overhanging portion 56 (specifically, the portion forming the rear surface 56r of the overhanging portion 56) indirectly supports the reduced outer diameter portion 16 of the insulator 10 from the forward direction Df side via the packing 8 ing. The packing 8 may be omitted. In this case, the overhanging portion 56 (specifically, the rear surface 56r of the overhanging portion 56) may contact the reduced outer diameter portion 16 of the insulator 10. That is, the overhanging portion 56 may support the insulator 10 directly. Thus, the overhanging portion 56 directly or indirectly corresponds to a supporting portion that supports the reduced diameter portion 16 of the insulator 10.

主体金具５０の工具係合部５１より後端側には、主体金具５０の後端を形成するとともに工具係合部５１と比べて薄肉の部分である後端部５３が形成されている。また、中胴部５４と工具係合部５１との間には、中胴部５４と工具係合部５１とを接続する接続部５８が形成されている。接続部５８は、中胴部５４と工具係合部５１と比べて薄肉の部分である。主体金具５０の工具係合部５１から後端部５３にかけての内周面と、絶縁体１０の後端側胴部１３の外周面との間には、円環状のリング部材６１、６２が挿入されている。さらに、これらのリング部材６１、６２の間には、タルク７０の粉末が充填されている。点火プラグ１００の製造工程において、後端部５３が内側に折り曲げられて加締められると、接続部５８が力の付加に伴って外向きに変形し、この結果、主体金具５０と絶縁体１０とが固定される。本実施形態では、接続部５８は、径方向の外側に向かって膨らむように湾曲している（以下、接続部５８を、湾曲部５８とも呼ぶ）。タルク７０は、この加締め工程の際に圧縮され、主体金具５０と絶縁体１０との間の気密性が高められる。また、パッキン８は、絶縁体１０の縮外径部１６と主体金具５０の張り出し部５６との間で押圧され、そして、主体金具５０と絶縁体１０との間をシールする。   On the rear end side of the metal shell 50 from the tool engagement portion 51, the rear end 53 of the metal shell 50, which is a thin portion compared to the tool engagement portion 51, is formed. Further, a connection portion 58 connecting the middle barrel portion 54 and the tool engagement portion 51 is formed between the middle barrel portion 54 and the tool engagement portion 51. The connecting portion 58 is a portion thinner than the middle barrel portion 54 and the tool engaging portion 51. Annular ring members 61 and 62 are inserted between the inner peripheral surface from the tool engagement portion 51 of the metal shell 50 to the rear end portion 53 and the outer peripheral surface of the rear end side body portion 13 of the insulator 10. It is done. Furthermore, powder of talc 70 is filled between the ring members 61 and 62. When the rear end portion 53 is bent inward and crimped in the manufacturing process of the spark plug 100, the connection portion 58 is deformed outward with the application of a force, and as a result, the metal shell 50 and the insulator 10 Is fixed. In the present embodiment, the connection portion 58 is curved so as to bulge outward in the radial direction (hereinafter, the connection portion 58 is also referred to as a curved portion 58). The talc 70 is compressed during this caulking process, and the airtightness between the metal shell 50 and the insulator 10 is enhanced. The packing 8 is pressed between the reduced diameter portion 16 of the insulator 10 and the projecting portion 56 of the metal shell 50, and seals between the metal shell 50 and the insulator 10.

接地電極３０は、金属製の部材であり、棒状の本体部３７を有している。本体部３７の端部３３（基端部３３とも呼ぶ）は、主体金具５０の先端面５５に接合されている（例えば、抵抗溶接）。本体部３７は、主体金具５０に接合された基端部３３から先端方向Ｄｆに向かって延び、中心軸ＣＬに向かって曲がり、軸線ＣＬに交差する方向に延びて、先端部３４に至る。先端部３４の後方向Ｄｆｒ側の面には、第２チップ３００が接合されている（例えば、抵抗溶接）。接地電極３０の第２チップ３００と、中心電極２０の第１チップ２９とは、間隙ｇを形成している。すなわち、接地電極３０の第２チップ３００は、中心電極２０の第１チップ２９の前方向Ｄｆ側に配置されており、第１チップ２９と間隙ｇを介して対向している。   The ground electrode 30 is a metal member and has a rod-like main body 37. An end 33 (also referred to as a base end 33) of the main body 37 is joined to the end surface 55 of the metal shell 50 (for example, resistance welding). The main body 37 extends from the proximal end 33 joined to the metal shell 50 in the distal direction Df, bends toward the central axis CL, extends in the direction intersecting the axis CL, and extends to the distal end 34. The second tip 300 is joined (for example, resistance welding) to the surface on the rear direction Dfr side of the distal end portion 34. The second tip 300 of the ground electrode 30 and the first tip 29 of the center electrode 20 form a gap g. That is, the second chip 300 of the ground electrode 30 is disposed on the front direction Df side of the first chip 29 of the center electrode 20, and is opposed to the first chip 29 via the gap g.

本体部３７は、外層３１と、外層３１の内周側に配置された内層３２と、を有している。外層３１は、内層３２よりも耐酸化性に優れる材料（例えば、ニッケルを主成分として含む合金）で形成されている。内層３２は、外層３１よりも熱伝導率が高い材料（例えば、純銅、銅を主成分として含む合金、等）で形成されている。なお、内層３２は、省略されてもよい。   The main body portion 37 has an outer layer 31 and an inner layer 32 disposed on the inner peripheral side of the outer layer 31. The outer layer 31 is formed of a material (for example, an alloy containing nickel as a main component) which is more excellent in oxidation resistance than the inner layer 32. The inner layer 32 is formed of a material having a thermal conductivity higher than that of the outer layer 31 (for example, pure copper, an alloy containing copper as a main component, or the like). The inner layer 32 may be omitted.

第２チップ３００は、本体部３７の外層３１に接合されている。外層３１は、第２チップ３００が接合される母材の例である。   The second chip 300 is bonded to the outer layer 31 of the main body portion 37. The outer layer 31 is an example of a base material to which the second chip 300 is bonded.

Ａ−２．接地電極３０の構成：
図２は、接地電極３０の構成を示す概略図である。図中には、中心電極２０と接地電極３０とのそれぞれのうちの間隙ｇを形成する一部分の断面が示されている。具体的には、中心電極２０の第１チップ２９のうち、前方向Ｄｆ側の部分と、接地電極３０のうち、本体部３７の先端部３４と第２チップ３００とを含む部分とが、示されている。なお、この断面は、軸線ＣＬを含む断面である。図中の第１方向Ｄ１は、接地電極３０の本体部３７の先端部３４を含む部分の延びる方向であり、外周側から内周側へ延びる方向である。第２方向Ｄ２は、第１方向Ｄ１の反対の方向である。 A-2. Configuration of ground electrode 30:
FIG. 2 is a schematic view showing the configuration of the ground electrode 30. As shown in FIG. In the drawing, a cross section of a portion forming the gap g of each of the center electrode 20 and the ground electrode 30 is shown. Specifically, a portion of the first chip 29 of the center electrode 20 on the forward direction Df side and a portion of the ground electrode 30 including the tip portion 34 of the main body portion 37 and the second chip 300 are shown. It is done. In addition, this cross section is a cross section including the axis line CL. The first direction D1 in the drawing is a direction in which a portion including the tip portion 34 of the main body portion 37 of the ground electrode 30 extends, and extends from the outer peripheral side to the inner peripheral side. The second direction D2 is a direction opposite to the first direction D1.

接地電極３０の本体部３７の先端部３４の後方向Ｄｆｒ側の部分には、前方向Ｄｆに向かって凹む凹部４００が形成されている。第２チップ３００は、この凹部４００に、嵌め込まれている。本実施形態では、凹部４００の形状は、軸線ＣＬを中心とする略円柱状である。また、第２チップ３００の形状は、軸線ＣＬを中心とする略円柱状である。このように、軸線ＣＬは、第２チップ３００の中心軸でもある。第２チップ３００の後方向Ｄｆｒ側の面３１０は、中心電極２０の第１チップ２９の前方向Ｄｆ側の面２１０に、対向している。これらの面２１０、３１０は、間隙ｇを形成している。放電は、これらの面２１０、３１０の間で、生じる。以下、面２１０、３１０を、放電面２１０、３１０とも呼ぶ。本実施形態では、第２チップ３００の軸線ＣＬを含む断面は、第２チップ３００の放電面３１０に垂直な断面である。   A recessed portion 400 recessed in the forward direction Df is formed in a portion on the back direction Dfr side of the distal end portion 34 of the main body portion 37 of the ground electrode 30. The second chip 300 is fitted in the recess 400. In the present embodiment, the shape of the concave portion 400 is a substantially cylindrical shape centering on the axis line CL. Further, the shape of the second chip 300 is a substantially cylindrical shape centered on the axis line CL. Thus, the axis line CL is also the central axis of the second chip 300. The surface 310 on the rear direction Dfr side of the second chip 300 is opposed to the surface 210 on the front direction Df side of the first chip 29 of the center electrode 20. These faces 210, 310 form a gap g. A discharge occurs between these faces 210, 310. Hereinafter, the surfaces 210 and 310 will also be referred to as discharge surfaces 210 and 310. In the present embodiment, the cross section including the axis line CL of the second chip 300 is a cross section perpendicular to the discharge surface 310 of the second chip 300.

第２チップ３００の前方向Ｄｆ側の面３２０は、凹部４００の前方向Ｄｆ側の底面４２０に、接合されている。本実施形態では、第２チップ３００は、抵抗溶接によって、本体部３７に接合されている。このように、第２チップ３００の放電面３１０とは反対側の面３２０が、本体部３７に接合されている（以下、面３２０を、反対面３２０とも呼ぶ）。第２チップ３００の側面３３０と凹部４００の側面４３０との間には、隙間Ｓ３４が形成されている。すなわち、第２チップ３００の外径は、凹部４００の内径よりも、若干小さい。この理由は、第２チップ３００を凹部４００に容易に嵌め込むためである。なお、本実施形態では、第２チップ３００の外径は、凹部４００の内径と、おおよそ同じであり、隙間Ｓ３４は、小さい。   The surface 320 on the forward direction Df side of the second chip 300 is joined to the bottom surface 420 on the forward direction Df side of the recess 400. In the present embodiment, the second chip 300 is joined to the main body 37 by resistance welding. Thus, the surface 320 opposite to the discharge surface 310 of the second chip 300 is bonded to the main body 37 (hereinafter, the surface 320 is also referred to as the opposite surface 320). A gap S34 is formed between the side surface 330 of the second chip 300 and the side surface 430 of the recess 400. That is, the outer diameter of the second chip 300 is slightly smaller than the inner diameter of the recess 400. The reason for this is to easily fit the second chip 300 into the recess 400. In the present embodiment, the outer diameter of the second chip 300 is approximately the same as the inner diameter of the recess 400, and the gap S34 is small.

抵抗溶接では、前方向Ｄｆの力が第２チップ３００に印加され、第２チップ３００の面３２０が、凹部４００の底面４２０に押し付けられる。これにより、第２チップ３００の面３２０が、凹部４００の底面４２０に、溶接される。また、第２チップ３００のうち前方向Ｄｆ側の部分３４０は、径方向の外側に向かって膨らみ得る。そして、この部分３４０の側面３３０は、凹部４００の側面４３０に、接合され得る。   In resistance welding, a force in the forward direction Df is applied to the second tip 300, and the surface 320 of the second tip 300 is pressed against the bottom surface 420 of the recess 400. Thereby, the surface 320 of the second chip 300 is welded to the bottom surface 420 of the recess 400. Further, the portion 340 on the forward direction Df side of the second chip 300 may bulge outward in the radial direction. Then, the side surface 330 of this portion 340 can be joined to the side surface 430 of the recess 400.

凹部４００は、本体部３７の外層３１に設けられている。第２チップ３００は、外層３１に接合されている。なお、第２チップ３００の外径は、凹部４００の内径以上であってよい。この場合、第２チップ３００は、凹部４００内に圧入され、そして、外層３１に溶接されてよい。   The recess 400 is provided in the outer layer 31 of the main body 37. The second chip 300 is bonded to the outer layer 31. The outer diameter of the second chip 300 may be equal to or larger than the inner diameter of the recess 400. In this case, the second chip 300 may be pressed into the recess 400 and then welded to the outer layer 31.

Ａ−３．評価試験：
図３は、点火プラグ１００のサンプルの構成と試験結果との対応関係を示す表である。この表は、サンプルの番号と、第２チップ３００の構成と、試験結果と、総合判定結果と、の対応関係を、示している。第２チップ３００の構成としては、組成（単位は、質量％）と、接合面積Ｓｚ（単位は、ｍｍ２）と、粒径（単位は、μｍ）と、硬度比率Ｈｂ／Ｈａと、が示されている。 A-3. Evaluation test:
FIG. 3 is a table showing the correspondence between the sample configuration of the spark plug 100 and the test results. This table shows the correspondence between the sample numbers, the configuration of the second chip 300, the test results, and the comprehensive determination results. As the configuration of the second chip 300, the composition (unit: mass%), bonding area Sz (unit: mm 2 ), particle size (unit: μm), and hardness ratio Hb / Ha It is done.

組成は、白金（Ｐｔ）と、ロジウム（Ｒｈ）と、レニウム（Ｒｅ）と、タングステン（Ｗ）と、ルテニウム（Ｒｕ）と、イリジウム（Ｉｒ）と、ニッケル（Ｎｉ）と、のそれぞれの質量％を示している。空欄は、ゼロ質量％を示している。各サンプルの第２チップ３００は、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｒｅ、Ｗ、Ｒｕ、Ｉｒ、Ｎｉから選択された１以上の成分によって、構成されている。特に、３番〜３２番のサンプルの第２チップ３００は、主成分としてＰｔを含んでいる。   The composition is mass% of each of platinum (Pt), rhodium (Rh), rhenium (Re), tungsten (W), ruthenium (Ru), iridium (Ir) and nickel (Ni). Is shown. The blank indicates zero mass%. The second chip 300 of each sample is composed of one or more components selected from Pt, Rh, Re, W, Ru, Ir, and Ni. In particular, the second chip 300 of the third to thirty-second samples contains Pt as a main component.

第２チップ３００の組成（具体的には、各成分の質量％）は、以下のように特定された。第２チップ３００の断面を鏡面研磨し、鏡面研磨された断面を、電子線プローブマイクロアナライザ（ＥＰＭＡ、日本電子製ＪＸＡ−８５００Ｆ）を用いて、波長分散型Ｘ線検出器（ＷＤＳ、加速電圧２０ｋＶ、スポット径１０μｍ）により分析することによって、質量組成を測定した。   The composition of the second chip 300 (specifically, the mass% of each component) was specified as follows. The cross section of the second chip 300 is mirror-polished, and the mirror-polished cross section is measured using an electron probe probe microanalyzer (EPMA, JXA-8500F manufactured by JEOL) using a wavelength dispersive X-ray detector (WDS, acceleration voltage 20 kV The mass composition was measured by analyzing with a spot diameter of 10 μm).

図４は、測定位置Ｐ１の説明図である。図中には、第２チップ３００の断面が示されている。この断面は、第２チップ３００の中心軸ＣＬを含む断面である。図中には、第２チップ３００の断面上の２本の基準線Ｌｐ、Ｌｑが、示されている。本実施形態では、図４の断面において、放電面３１０は、略直線で示される。基準線Ｌｐ、Ｌｑは、いずれも、第２チップ３００の放電面３１０に平行な直線である。２本の基準線Ｌｐ、Ｌｑは、放電面３１０から第２チップ３００の内部側（ここでは、前方向Ｄｆ側）に向かって、この順番に並んでいる。第１基準線Ｌｐは、放電面３１０から第１距離ｄｐ離れており、第２基準線Ｌｑは、第１基準線Ｌｐから第２距離ｄｑ離れている。   FIG. 4 is an explanatory view of the measurement position P1. A cross section of the second chip 300 is shown in the figure. This cross section is a cross section including the central axis CL of the second chip 300. In the drawing, two reference lines Lp and Lq on the cross section of the second chip 300 are shown. In the present embodiment, the discharge surface 310 is shown as a substantially straight line in the cross section of FIG. The reference lines Lp and Lq are both straight lines parallel to the discharge surface 310 of the second chip 300. The two reference lines Lp and Lq are arranged in this order from the discharge surface 310 to the inner side of the second chip 300 (here, the front direction Df side). The first reference line Lp is separated from the discharge surface 310 by a first distance dp, and the second reference line Lq is separated from the first reference line Lp by a second distance dq.

複数の測定位置Ｐ１は、これらの基準線Ｌｐ、Ｌｑ上に、配置されている。具体的には、複数の測定位置Ｐ１は、第２チップ３００の軸線ＣＬ上の位置Ｐ１を基準に、基準線Ｌｐ、Ｌｑ上に、等間隔ｄｉで、配置されている。図３の組成は、これら複数の測定位置Ｐ１のそれぞれにおける測定値の算術平均である。なお、本試験では、第１距離ｄｐは、０．０５ｍｍであり、第２距離ｄｑは、０．１ｍｍであり、間隔ｄｉは、０．１ｍｍである。   The plurality of measurement positions P1 are arranged on the reference lines Lp and Lq. Specifically, the plurality of measurement positions P1 are disposed on the reference lines Lp and Lq at equal intervals di with reference to the position P1 on the axis line CL of the second chip 300. The composition of FIG. 3 is an arithmetic mean of the measurement values at each of the plurality of measurement positions P1. In the present test, the first distance dp is 0.05 mm, the second distance dq is 0.1 mm, and the distance di is 0.1 mm.

接合面積Ｓｚ（図２、図３）は、第２チップ３００の反対面３２０と本体部３７との接合面積である。上述したように、第２チップ３００の反対面３２０に加えて、側面３３０の一部も、本体部３７に接合され得る。接合面積Ｓｚからは、側面３３０は除かれる。すなわち、接合面積Ｓｚは、第２チップ３００の表面のうちの放電面３１０とは反対側の面である反対面３２０のうち、本体部３７に接合された部分の面積である。   The bonding area Sz (FIGS. 2 and 3) is a bonding area between the opposite surface 320 of the second chip 300 and the main body 37. As mentioned above, in addition to the opposite surface 320 of the second chip 300, a portion of the side surface 330 may also be joined to the body portion 37. The side surface 330 is excluded from the bonding area Sz. That is, the bonding area Sz is the area of the portion of the opposite surface 320 opposite to the discharge surface 310 in the surface of the second chip 300, which is joined to the main body 37.

上述したように、サンプルの第２チップ３００の形状は、軸線ＣＬを中心とする略円柱状である。接合面積Ｓｚは、第２チップ３００の半径に基づいて、算出可能である（Ｓｚ＝π×半径２）。第２チップ３００の半径は、第２チップ３００の中心軸ＣＬを含む断面を用いて、測定可能である。 As described above, the shape of the second chip 300 of the sample is a substantially cylindrical shape centering on the axis line CL. The junction area Sz can be calculated based on the radius of the second chip 300 (Sz = π × radius 2 ). The radius of the second chip 300 can be measured using a cross section including the central axis CL of the second chip 300.

粒径Ｄｚ（図３）は、第２チップ３００の断面における結晶粒の平均的な粒径である（以下、平均粒径Ｄｚとも呼ぶ）。粒径Ｄｚは、ＪＩＳ Ｇ０５５１（２０１３年）に基づいて特定される捕捉結晶粒数を用いて、算出される。   The grain size Dz (FIG. 3) is an average grain size of crystal grains in the cross section of the second chip 300 (hereinafter, also referred to as a mean grain size Dz). The particle size Dz is calculated using the number of captured crystal grains specified based on JIS G0551 (2013).

図５は、粒径Ｄｚの算出方法の説明図である。図５（Ａ）には、第２チップ３００の断面が示されている。この断面は、第２チップ３００の中心軸ＣＬを含む断面であり、放電面３１０に垂直な断面である。図中には、第２チップ３００の断面上の３本の試験線Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃが、示されている。試験線Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃは、いずれも、第２チップ３００の放電面３１０に平行な直線である。３本の試験線Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃは、放電面３１０から第２チップ３００の内部側（ここでは、前方向Ｄｆ側）に向かって、等間隔ｄｋで並んでいる。第１線Ｌａは、放電面３１０から距離ｄｋ離れた直線であり、第２線Ｌｂは、第１線Ｌａから距離ｄｋ離れた直線であり、第３線Ｌｃは、第２線Ｌｂから距離ｄｋ離れた直線である。各試験線Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃは、第２チップ３００の一方側の側面３３０から反対側の側面３３０まで延びている。図中の長さＸａ、Ｘｂ、Ｘｃは、それぞれ、試験線Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃの長さである。   FIG. 5 is an explanatory view of a method of calculating the particle diameter Dz. A cross section of the second chip 300 is shown in FIG. 5 (A). This cross section is a cross section including the central axis CL of the second chip 300, and is a cross section perpendicular to the discharge surface 310. In the figure, three test lines La, Lb and Lc on the cross section of the second chip 300 are shown. The test lines La, Lb, and Lc are all straight lines parallel to the discharge surface 310 of the second chip 300. The three test lines La, Lb, and Lc are arranged at equal intervals dk from the discharge surface 310 toward the inner side of the second chip 300 (here, the forward direction Df side). The first line La is a straight line at a distance dk from the discharge surface 310, the second line Lb is a straight line at a distance dk from the first line La, and the third line Lc is a distance dk from the second line Lb. It is a straight line away. Each test line La, Lb, Lc extends from the side surface 330 on one side of the second chip 300 to the side surface 330 on the opposite side. The lengths Xa, Xb, and Xc in the figure are the lengths of the test lines La, Lb, and Lc, respectively.

図５（Ｂ）は、図５（Ａ）の断面のうちの一部分Ｐｓの拡大図である。この部分Ｐｓは、第１線Ｌａと第２チップ３００の側面３３０とが接する部分を含んでいる。図中には、第２チップ３００の金属（例えば、合金）の結晶粒の概略図が、示されている。   FIG. 5 (B) is an enlarged view of a part Ps of the cross section of FIG. 5 (A). The portion Ps includes a portion where the first line La and the side surface 330 of the second chip 300 are in contact with each other. In the figure, a schematic view of crystal grains of a metal (for example, an alloy) of the second chip 300 is shown.

図中では、第１線Ｌａによって捕捉された結晶粒である捕捉結晶粒が、ハッチングで示されている。捕捉結晶粒は、第１線Ｌａに接触する結晶粒であり、３種類の結晶粒Ｇａ、Ｇｂ、Ｇｃで構成される。第１種粒Ｇａは、第１線Ｌａが結晶粒の内部を通過する場合のその結晶粒である。第２種粒Ｇｂは、第１線Ｌａが結晶粒内で終了する場合のその結晶粒である。すなわち、第２種粒Ｇｂは、第１線Ｌａの端Ｌａｅを含む結晶粒である。図示するように、第１線Ｌａの端Ｌａｅは、側面３３０上に位置している。第２種粒Ｇｂは、側面３３０と第１線Ｌａとが接する部分（すなわち、端Ｌａｅ）を含む結晶粒である。第３種粒Ｇｃは、第１線Ｌａが結晶粒の粒界に接している場合のその結晶粒である。第２線Ｌｂの捕捉結晶粒と、第３線Ｌｃの捕捉結晶粒も、同様に、特定される。   In the drawing, captured crystal grains, which are crystal grains captured by the first line La, are hatched. Captured crystal grains are crystal grains in contact with the first line La, and are composed of three types of crystal grains Ga, Gb, and Gc. The first seed grain Ga is a crystal grain when the first line La passes through the inside of the crystal grain. The second seed grain Gb is a crystal grain when the first line La ends in the crystal grain. That is, the second seed particles Gb are crystal grains including the end Lae of the first line La. As shown, the end Lae of the first line La is located on the side surface 330. The second seed grain Gb is a crystal grain including a portion (that is, an end Lae) at which the side surface 330 and the first line La are in contact with each other. The third seed grain Gc is a crystal grain when the first line La is in contact with the grain boundary of the crystal grain. The capture crystal grains of the second line Lb and the capture crystal grains of the third line Lc are similarly identified.

粒径Ｄｚの算出には、試験線Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃの捕捉結晶粒数Ｎａ、Ｎｂ、Ｎｃが用いられる。捕捉結晶粒数をカウントする際には、各結晶粒Ｇａ、Ｇｂ、Ｇｃに、試験線と結晶粒との交差の形態に応じて予め決められた以下の数が、適用される。すなわち、第１種粒Ｇａに関しては、１つの結晶粒に「１」の数が適用され、第２種粒Ｇｂと第３種粒Ｇｃとに関しては、１つの結晶粒に「０．５」の数が適用される。例えば、１個の第１種粒Ｇａは、１個の結晶粒として数えられ、１個の第２種粒Ｇｂは、０．５個の結晶粒として数えられ、１個の第３種粒Ｇｃは、０．５個の結晶粒として数えられる。このような数に基づいて、試験線Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃの捕捉結晶粒数Ｎａ、Ｎｂ、Ｎｃが、それぞれ算出される。   The number Na of captured crystal grains of the test lines La, Lb, and Lc, Nb, and Nc are used to calculate the grain size Dz. When counting the number of captured crystal grains, the following numbers determined in advance according to the form of intersection of the test line and the crystal grains are applied to each of the crystal grains Ga, Gb, and Gc. That is, the number of “1” is applied to one crystal grain for the first seed grain Ga, and “0.5” for one crystal grain for the second seed grain Gb and the third seed grain Gc. The numbers apply. For example, one first seed grain Ga is counted as one crystal grain, one second seed grain Gb is counted as 0.5 crystal grains, one third seed grain Gc Is counted as 0.5 crystal grains. The number Na, Nb, Nc of captured crystal grains of the test lines La, Lb, Lc is calculated based on such numbers.

粒径Ｄｚは、以下の式に従って、算出される。Ｄｚ＝（Ｘａ＋Ｘｂ＋Ｘｃ）／（Ｎａ＋Ｎｂ＋Ｎｃ）。このように、粒径Ｄｚは、３本の試験線Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃの複数の捕捉結晶粒の平均的な粒径を、示している。なお、粒径Ｄｚを算出するために、第２チップ３００の断面が、鏡面研磨される。金属顕微鏡、または、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて、断面上の組織を示す画像が取得される。そして、取得された画像を解析することによって、粒径Ｄｚが算出される。なお、本試験では、距離ｄｋは、０．０５ｍｍである。   The particle diameter Dz is calculated according to the following equation. Dz = (Xa + Xb + Xc) / (Na + Nb + Nc). Thus, the grain size Dz indicates the average grain size of the plurality of captured crystal grains of the three test lines La, Lb, and Lc. In order to calculate the particle diameter Dz, the cross section of the second chip 300 is mirror-polished. Using a metallurgical microscope or scanning electron microscope (SEM), an image showing the tissue on the cross section is obtained. Then, the particle size Dz is calculated by analyzing the acquired image. In this test, the distance dk is 0.05 mm.

なお、図３の評価試験では、金属顕微鏡を用いて、粒径Ｄｚが特定された。金属顕微鏡は、５０μｍ以上の粒径を特定可能である。１番〜２０番、２７番〜３２番に関しては、結晶粒の粒径が５０μｍよりも小さく、金属顕微鏡を用いる場合に粒径を特定することができなかった。従って、１番〜２０番、２７番〜３２番の粒径Ｄｚは、５０μｍ未満である。なお、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いることによって、５０μｍよりも小さい粒径（ひいては、粒径Ｄｚ）を特定可能である。ただし、本評価試験では、ＳＥＭを用いる粒径Ｄｚの特定は、省略された。   In the evaluation test of FIG. 3, the particle diameter Dz was specified using a metallurgical microscope. The metallurgical microscope can identify a particle size of 50 μm or more. As for No. 1 to No. 20 and No. 27 to No. 32, the grain size of the crystal grains was smaller than 50 μm, and it was not possible to specify the grain size when using a metallographic microscope. Accordingly, the particle diameter Dz of the first to 20th and 27th to 32nd particles is less than 50 μm. Incidentally, by using a scanning electron microscope (SEM), it is possible to specify a particle size smaller than 50 μm (as a result, the particle size Dz). However, in this evaluation test, identification of the particle size Dz using SEM was omitted.

硬度比率Ｈｂ／Ｈａ（図３）は、以下の方法で特定された。図４で説明した第２チップ３００の断面上の複数の測定位置Ｐ１のそれぞれにおいて、ビッカース硬度計を用いてビッカース硬度が測定された。ここで、荷重は２００ｇｆ、保持時間は１０秒に設定された。そして、複数の測定位置Ｐ１の複数の測定値の算術平均が、サンプルのビッカース硬度として用いられた。硬度Ｈａは、サンプルをアルゴン雰囲気中に摂氏１２００度で１０時間維持する加熱処理の後の硬度である。加熱処理されたサンプルの第２チップ３００の断面が研磨によって露出された。そして、露出した断面を用いて、硬度Ｈａが測定された。硬度Ｈｂは、加熱処理の前の硬度である。加熱処理が施されていないサンプルの第２チップ３００の断面が研磨によって露出された。そして、露出した断面を用いて、硬度Ｈｂが測定された。以下、硬度Ｈａを、加熱後硬度Ｈａとも呼び、硬度Ｈｂを、加熱前硬度Ｈｂとも呼ぶ。硬度比率は、加熱後硬度Ｈａに対する加熱前硬度Ｈｂの比率である。   The hardness ratio Hb / Ha (FIG. 3) was specified by the following method. The Vickers hardness was measured using a Vickers hardness tester at each of the plurality of measurement positions P1 on the cross section of the second chip 300 described in FIG. Here, the load was set to 200 gf and the holding time was set to 10 seconds. And the arithmetic mean of the several measured value of several measurement position P1 was used as a Vickers hardness of a sample. The hardness Ha is the hardness after a heat treatment that maintains the sample in an argon atmosphere at 1200 degrees Celsius for 10 hours. The cross section of the second chip 300 of the heat-treated sample was exposed by polishing. The hardness Ha was then measured using the exposed cross section. The hardness Hb is the hardness before the heat treatment. The cross section of the second chip 300 of the sample not subjected to the heat treatment was exposed by polishing. The hardness Hb was then measured using the exposed cross section. Hereinafter, the hardness Ha is also referred to as post-heating hardness Ha, and the hardness Hb is also referred to as pre-heating hardness Hb. The hardness ratio is the ratio of the hardness before heating Hb to the hardness after heating Ha.

サンプル（特に、第２チップ３００）の昇温によって、第２チップ３００の金属の結晶粒は、成長して大きくなる。結晶粒が大きくなると、硬度が下がり、また、チップは変形し易くなる。従って、通常は、加熱処理後の加熱後硬度Ｈａは、加熱処理前の加熱前硬度Ｈｂよりも小さくなる。すなわち、硬度比率Ｈｂ／Ｈａは、１よりも大きくなる。内燃機関の運転時には、燃料の燃焼による点火プラグ１００の昇温と、吸気による点火プラグ１００の冷却とが、繰り返される。硬度比率Ｈｂ／Ｈａが小さい場合、点火プラグ１００の昇温と冷却とが繰り返される場合であっても、第２チップ３００の硬度の変化が抑制されるので、第２チップ３００の変形が抑制される。この結果、間隙ｇの距離の変化が、抑制される。   By raising the temperature of the sample (in particular, the second chip 300), the crystal grains of the metal of the second chip 300 grow and become large. The larger the grain size, the lower the hardness and the more easily the tip is deformed. Therefore, the post-heating hardness Ha after the heat treatment is usually smaller than the pre-heating hardness Hb before the heat treatment. That is, the hardness ratio Hb / Ha becomes larger than one. During operation of the internal combustion engine, the temperature rise of the spark plug 100 due to the combustion of the fuel and the cooling of the spark plug 100 due to the intake are repeated. When the hardness ratio Hb / Ha is small, the change in hardness of the second chip 300 is suppressed even when the temperature increase and the cooling of the spark plug 100 are repeated, so the deformation of the second chip 300 is suppressed. Ru. As a result, the change in the distance of the gap g is suppressed.

耐消耗性（図３）は、放電による消耗に対する第２チップ３００の耐久性の評価結果を示している。耐消耗性の評価方法は、以下の通りである。排気タービン式の過給装置を備えるエンジンを準備した。このエンジンは、４気筒の直噴エンジンであり、その排気量は、２．０Ｌである。このエンジンに、点火プラグ１００のサンプルが取り付けられた。各サンプルの間隙ｇの距離は、０．７５ｍｍに調整された。このエンジンは、４０００ｒｐｍの回転速度、１２．０の空燃比、１９０ｋＰａの図示平均有効圧力（ＩＭＥＰ、Indicated Mean Effective Pressure）の条件下で、連続３００時間に亘って、運転された（試験運転とも呼ぶ）。試験運転後の間隙ｇの距離が、ピンゲージを用いて、測定された。そして、試験運転による間隙ｇの距離の増加量が算出された。間隙ｇの距離の増加量が大きいことは、第２チップ３００の消耗量が多いことを示している。ここで、図３の表のＡ評価は、間隙ｇの距離の増加量が０．１５ｍｍ未満であることを示している。Ｃ評価は、間隙ｇの距離の増加量が０．１５ｍｍ以上であることを示している。   The wear resistance (FIG. 3) shows the evaluation result of the durability of the second chip 300 against the discharge wear. The method of evaluating the wear resistance is as follows. An engine equipped with an exhaust turbine-type supercharger was prepared. This engine is a four-cylinder direct injection engine, and its displacement is 2.0 liters. The sample of the spark plug 100 was attached to this engine. The distance of the gap g of each sample was adjusted to 0.75 mm. The engine was operated for 300 consecutive hours under the conditions of a rotational speed of 4000 rpm, an air-fuel ratio of 12.0, and an indicated mean effective pressure (IMEP) of 190 kPa (also referred to as test operation). ). The distance of the gap g after the test run was measured using a pin gauge. And the increase amount of the distance of the clearance gap g by test operation was calculated. The large increase in the distance of the gap g indicates that the consumption amount of the second chip 300 is large. Here, the evaluation A in the table of FIG. 3 indicates that the increase in the distance of the gap g is less than 0.15 mm. C evaluation shows that the increase amount of the distance of the gap g is 0.15 mm or more.

耐剥離性（図３）は、第２チップ３００の本体部３７からの剥離に対する耐久性の評価結果を示している。耐剥離性の評価では、以下の冷熱試験が行われた。具体的には、サンプルの接地電極３０の本体部３７の先端部３４の近傍の加熱と冷却とのサイクルが、１０００回繰り返された。１回のサイクルは、本体部３７の先端部３４の近傍をバーナが２分間に亘って加熱し、続けて、１分間に亘って空気中で冷却するというものである。バーナの火力は、２分間の加熱によって本体部３７の先端部３４の温度が摂氏１０００度になるように、調整された。   The peeling resistance (FIG. 3) shows the evaluation result of the durability against peeling from the main body 37 of the second chip 300. In the evaluation of peel resistance, the following thermal test was conducted. Specifically, a cycle of heating and cooling in the vicinity of the tip 34 of the main body 37 of the sample ground electrode 30 was repeated 1000 times. One cycle is that the burner heats the vicinity of the tip 34 of the main body 37 for 2 minutes, and then it is cooled in air for 1 minute. The power of the burner was adjusted so that the temperature of the tip 34 of the main body 37 became 1000 ° C. by heating for 2 minutes.

図６は、冷熱試験後の接地電極３０の断面の説明図である。この断面は、第２チップ３００の軸線ＣＬを含む断面であり、図中には、第２チップ３００を含む一部分が、示されている。冷熱試験によって、第２チップ３００の熱膨張と熱収縮とが繰り返される。この結果、第２チップ３００は、本体部３７から、剥離し得る。図６の例では、第２チップ３００の反対面３２０と凹部４００の底面４２０との外周側の縁部分５００に、剥離が生じている。   FIG. 6 is an explanatory view of a cross section of the ground electrode 30 after the cold heat test. This cross section is a cross section including the axis line CL of the second chip 300, and a portion including the second chip 300 is shown in the figure. The thermal expansion test and the thermal contraction of the second chip 300 are repeated by the cold heat test. As a result, the second chip 300 can be peeled off from the main body portion 37. In the example of FIG. 6, exfoliation occurs in the edge portion 500 on the outer peripheral side of the opposite surface 320 of the second chip 300 and the bottom surface 420 of the recess 400.

図中の長さＤｕは、断面上における反対面３２０と底面４２０との接合部分の長さである。この長さＤｕは、冷熱試験後に剥離せずに接合されている部分の長さである（以下、試験後長Ｄｕとも呼ぶ）。試験後長Ｄｕの測定は、以下のように、行われた。冷熱試験の後に、接地電極３０が、樹脂に埋め込まれた。樹脂に埋め込まれた接地電極３０の研磨によって、接地電極３０の断面が露出された。露出した断面は、第２チップ３００の軸線ＣＬを含む断面である。そして、露出した断面の顕微鏡観察によって、試験後長Ｄｕが測定された。   The length Du in the figure is the length of the junction between the opposite surface 320 and the bottom surface 420 on the cross section. This length Du is the length of the part joined without peeling after a thermal test (hereinafter, also referred to as post-test length Du). Measurement of post-test length Du was performed as follows. After the cold heat test, the ground electrode 30 was embedded in the resin. By polishing the ground electrode 30 embedded in the resin, the cross section of the ground electrode 30 was exposed. The exposed cross section is a cross section including the axis line CL of the second chip 300. And the post-test length Du was measured by microscopic observation of the exposed cross section.

図２の長さＤｔは、同様に、断面上における反対面３２０と底面４２０との接合部分の長さである。この長さＤｔは、冷熱試験前の接合部分の長さに相当する（以下、試験前長Ｄｔとも呼ぶ）。試験前長Ｄｔの測定方法は、試験後長Ｄｕの測定方法と、同じである。すなわち、冷熱試験が行われていないサンプルの接地電極３０が、樹脂に埋め込まれた。樹脂に埋め込まれた接地電極３０の研磨によって、接地電極３０の断面が露出された。そして、露出した断面の顕微鏡観察によって、試験前長Ｄｔが測定された。   Similarly, the length Dt in FIG. 2 is the length of the joint between the opposite surface 320 and the bottom surface 420 in the cross section. The length Dt corresponds to the length of the joint before the thermal test (hereinafter also referred to as the pre-test length Dt). The method of measuring the pre-test length Dt is the same as the method of measuring the post-test length Du. That is, the ground electrode 30 of the sample for which the cooling test was not performed was embedded in the resin. By polishing the ground electrode 30 embedded in the resin, the cross section of the ground electrode 30 was exposed. Then, the pre-test length Dt was measured by microscopic observation of the exposed cross section.

なお、本実施形態では、断面上において、面３２０、４２０の接合部分は、軸線ＣＬに垂直な直線状である。但し、断面上における接合部分の形状は、他の形状であってもよい。いずれの場合も、長さＤｕ、Ｄｔとしては、第２チップ３００の軸線ＣＬに垂直な方向の長さが、採用されてよい。   In the present embodiment, in the cross section, the joint portion between the surfaces 320 and 420 has a linear shape perpendicular to the axis line CL. However, the shape of the bonding portion on the cross section may be another shape. In any case, as the lengths Du and Dt, lengths in a direction perpendicular to the axis line CL of the second chip 300 may be employed.

一般的に、試験後長Ｄｕは、試験前長Ｄｔよりも、短くなり得る。耐剥離性は、試験後長Ｄｕの低減の度合いが、以下の評価値Ｘを用いて、評価された。評価値Ｘは、以下の式に従って、算出される。Ｘ＝（Ｄｔ−Ｄｕ）／Ｄｔ。通常は、評価値Ｘは、ゼロ以上、１以下である。評価値Ｘが小さいほど、試験後長Ｄｕは大きい、すなわち、剥離した部分が小さい。図３の表のＡ評価は、評価値Ｘが０．５以下であることを示している。Ｃ評価は、評価値Ｘが０．５を超えていることを示している。   In general, the post test length Du can be shorter than the pre test length Dt. The peel resistance was evaluated using the following evaluation value X for the degree of reduction of the post-test length Du. The evaluation value X is calculated according to the following equation. X = (Dt-Du) / Dt. Usually, the evaluation value X is greater than or equal to zero and less than or equal to one. As the evaluation value X is smaller, the post-test length Du is larger, that is, the peeled part is smaller. Evaluation A in the table of FIG. 3 indicates that the evaluation value X is 0.5 or less. The C rating indicates that the rating value X exceeds 0.5.

チップ割れ（図３）は、第２チップ３００の内部に生じ得る微細な割れに対する第２チップ３００の耐久性の評価結果を示している。チップ割れの評価方法は、以下の通りである。上記の冷熱試験後に、接地電極３０が、樹脂に埋め込まれた。樹脂に埋め込まれた接地電極３０の研磨によって、接地電極３０の断面が露出された。露出した断面は、第２チップ３００の軸線ＣＬを含む断面である。   The chip crack (FIG. 3) shows the evaluation result of the durability of the second chip 300 against the fine cracks that may occur inside the second chip 300. The evaluation method of the chip | tip crack is as follows. After the above-described cold heat test, the ground electrode 30 was embedded in the resin. By polishing the ground electrode 30 embedded in the resin, the cross section of the ground electrode 30 was exposed. The exposed cross section is a cross section including the axis line CL of the second chip 300.

図７（Ａ）〜図７（Ｄ）は、冷熱試験後の第２チップ３００の断面の例を示す概略図である。図７（Ａ）は、割れの無い断面の例を示し、図７（Ｂ）〜図７（Ｄ）は、割れ３９０を含む断面の例を示している。図７（Ｂ）〜図７（Ｄ）では、放電面３１０から内部に向かって延びる細長い割れ３９０が、第２チップ３００に形成されている。このような細長い割れ３９０は、金属の結晶粒の粒界に沿って、形成され得る。割れ３９０の大きさ（ここでは、面積）の小さい順は、図７（Ｂ）〜図７（Ｄ）の順である。最も大きい割れ３９０を示す図７（Ｄ）の例では、図７（Ｂ）、図７（Ｃ）の例と比べて、割れ３９０は、長く、そして、太い。さらに、図７（Ｄ）の例では、複数の割れ３９０に接する領域３９５において、欠損が生じている（欠損領域３９５とも呼ぶ）。欠損領域３９５では、第２チップ３００の金属が、剥がれている。このような欠損領域３９５は、第２チップ３００の研磨の際に、生じ得る。第２チップ３００に多数の割れが形成されている場合に、多数の割れが形成された部分の金属が剥がれて、欠損領域３９５が形成され得る。なお、図示を省略するが、側面３３０から内部に向かって延びる割れなど、種々の割れが、形成され得る。   FIG. 7A to FIG. 7D are schematic views showing an example of the cross section of the second chip 300 after the cold heat test. FIG. 7A shows an example of a cross section without cracks, and FIGS. 7B to 7D show an example of a cross section including a crack 390. In FIG. 7B to FIG. 7D, an elongated crack 390 extending inward from the discharge surface 310 is formed in the second chip 300. Such elongated cracks 390 may be formed along grain boundaries of metal grains. The order in which the size (in this case, the area) of the cracks 390 is small is in the order of FIG. 7 (B) to FIG. 7 (D). In the example of FIG. 7 (D) showing the largest crack 390, the crack 390 is long and thick as compared with the examples of FIG. 7 (B) and FIG. 7 (C). Further, in the example of FIG. 7D, a defect occurs in a region 395 in contact with the plurality of cracks 390 (also referred to as a defect region 395). In the defect area 395, the metal of the second chip 300 is peeled off. Such a defect area 395 may occur during polishing of the second chip 300. When a large number of cracks are formed in the second chip 300, the metal in the portion in which the large number of cracks are formed may be peeled off to form the defect area 395. Although not shown, various cracks such as a crack extending from the side surface 330 toward the inside may be formed.

チップ割れの評価では、第２チップ３００の断面の面積に対する割れ面積の比率が、評価された（割れ面積比率とも呼ぶ）。第２チップ３００の断面積は、割れ３９０と欠損領域３９５との面積を、含んでいる。また、接地電極３０は、第２チップ３００と本体部３７とを接合する接合部を含み得る。接合部は、溶接時に第２チップ３００と本体部３７との溶融した部分が冷えて固まった部分である（以下、接合部を、溶融部とも呼ぶ）。溶融部の面積は、第２チップ３００の断面積から除かれる。割れ面積は、研磨された断面上で第２チップ３００の金属が欠損している部分の面積である。割れ面積は、割れ３９０を示す領域の面積に加えて、欠損領域３９５の面積を、含んでいる。研磨によって欠損領域３９５が形成される場合、研磨前の第２チップ３００の欠損領域３９５に対応する領域には、多数の割れが形成されている。従って、欠損領域３９５の面積を含む割れ面積は、第２チップ３００に形成された割れの大きさを示す適切な指標として、利用可能である。第２チップ３００の断面積と割れ面積とは、顕微鏡観察によって、特定される。図３の表のＡ評価は、割れ面積比率が１％未満であることを示している。Ｂ評価は、割れ面積比率が、１％以上、１０％未満であることを示している。Ｃ評価は、割れ面積比率が、１０％以上であることを示している。   In the evaluation of the chip crack, the ratio of the crack area to the area of the cross section of the second chip 300 was evaluated (also referred to as a crack area ratio). The cross-sectional area of the second chip 300 includes the area of the crack 390 and the defect area 395. In addition, the ground electrode 30 may include a bonding portion for bonding the second chip 300 and the main body portion 37. The bonding portion is a portion where the melted portion of the second chip 300 and the main body portion 37 cools and solidifies at the time of welding (hereinafter, the bonding portion is also referred to as a melting portion). The area of the fusion zone is excluded from the cross-sectional area of the second chip 300. The crack area is the area of the metal chip of the second chip 300 on the polished cross section. The crack area includes the area of the defect area 395 in addition to the area of the area showing the crack 390. When the defect area 395 is formed by polishing, a number of cracks are formed in the area corresponding to the defect area 395 of the second chip 300 before polishing. Therefore, the crack area including the area of the defect area 395 can be used as an appropriate index indicating the size of the crack formed in the second chip 300. The cross-sectional area and the crack area of the second chip 300 are identified by microscopic observation. Evaluation A in the table of FIG. 3 indicates that the crack area ratio is less than 1%. B evaluation shows that the crack area ratio is 1% or more and less than 10%. C rating indicates that the crack area ratio is 10% or more.

変形（図３）は、第２チップ３００の昇温に起因する変形に対する耐久性の評価結果を示している。変形の評価では、上記の冷熱試験が行われた。図８は、冷熱試験後の接地電極３０の断面の説明図である。この断面は、第２チップ３００の軸線ＣＬを含む断面であり、図中には、第２チップ３００を含む一部分が、示されている。冷熱試験によって、第２チップ３００の熱膨張と熱収縮とが繰り返される。熱膨張と熱収縮との繰り返しよる応力によって、第２チップ３００は、変形し得る。図８中の点線で示される第２チップ３００は、冷熱試験前の第２チップ３００を示し、実線で示される第２チップ３００は、冷熱試験後の第２チップ３００を示している。図中では、説明のために、冷熱試験による第２チップ３００の変形が、大きく示されている。図８のように、第２チップ３００は、第２チップ３００の角が丸められるように、変形し得る。第２チップ３００の変形によって、間隙ｇ（図１、図２）の距離が変化する。間隙ｇの距離の変化を抑制するためには、第２チップ３００の変形が小さいことが好ましい。   The deformation (FIG. 3) shows the evaluation results of the durability against the deformation caused by the temperature rise of the second chip 300. FIG. In the evaluation of deformation, the above-mentioned cold heat test was performed. FIG. 8 is an explanatory view of a cross section of the ground electrode 30 after the cold heat test. This cross section is a cross section including the axis line CL of the second chip 300, and a portion including the second chip 300 is shown in the figure. The thermal expansion test and the thermal contraction of the second chip 300 are repeated by the cold heat test. The second chip 300 can be deformed by the stress due to the repeated thermal expansion and thermal contraction. The second chip 300 shown by the dotted line in FIG. 8 shows the second chip 300 before the thermal test, and the second chip 300 shown by the solid line shows the second chip 300 after the thermal test. In the figure, the deformation of the second chip 300 by the thermal test is largely shown for the purpose of explanation. As shown in FIG. 8, the second chip 300 may be deformed such that the corners of the second chip 300 are rounded. The deformation of the second chip 300 changes the distance of the gap g (FIGS. 1 and 2). In order to suppress the change in the distance of the gap g, it is preferable that the deformation of the second chip 300 be small.

変形は、本体部３７の後方向Ｄｆｒ側の面３７ｒからの第２チップ３００の突出長の変化量を用いて、評価された。図中の突出長Ｄａは、冷熱試験前の第２チップ３００の突出長を示している（試験前突出長Ｄａとも呼ぶ）。突出長Ｄｂは、冷熱試験後の第２チップ３００の突出長を示している（試験後突出長Ｄｂとも呼ぶ）。これらの突出長Ｄａ、Ｄｂは、第２チップ３００の軸線ＣＬに平行な方向の長さである。試験前突出長Ｄａの測定のための断面と、試験後突出長Ｄｂの測定のための断面とは、上記の試験前長Ｄｔのための断面と試験後長Ｄｕのための断面と同様に、樹脂に埋め込まれた接地電極３０の研磨によって、準備され、突出長Ｄａ、Ｄｂは、断面写真のスケールから算出した。そして、突出長の差分である変形量Ｄｄ（＝Ｄｂ−Ｄａ）を用いて、変形が評価された。図３の表のＡ評価は、変形量Ｄｄが０．０３ｍｍ未満であることを示し、Ｂ評価は、変形量Ｄｄが０．０３ｍｍ以上、０．０５ｍｍ以下であることを示し、Ｃ評価は、変形量Ｄｄが０．０５ｍｍを超えていることを、示している。   The deformation was evaluated using the amount of change in the projection length of the second chip 300 from the surface 37r on the back direction Dfr side of the main body 37. The protrusion length Da in the drawing indicates the protrusion length of the second chip 300 before the cooling test (also referred to as the protrusion length before test Da). The protrusion length Db indicates the protrusion length of the second chip 300 after the cooling test (also referred to as the protrusion length Db after the test). The protruding lengths Da and Db are lengths in a direction parallel to the axis line CL of the second chip 300. The cross section for the measurement of the pre-test protrusion length Da and the cross section for the measurement of the post-test protrusion length Db are the same as the cross section for the pre-test length Dt and the cross section for the post test length Du described above The ground electrode 30 embedded in the resin was prepared by polishing, and the projection lengths Da and Db were calculated from the scale of the cross-sectional photograph. Then, the deformation was evaluated using a deformation amount Dd (= Db−Da) which is a difference between the projection lengths. Evaluation A in the table of FIG. 3 indicates that the amount of deformation Dd is less than 0.03 mm, evaluation B indicates that the amount of deformation Dd is 0.03 mm or more and 0.05 mm or less, and C evaluation indicates It shows that the deformation amount Dd exceeds 0.05 mm.

総合判定結果（図３）は、４つの試験結果を総合した結果を示している。Ａ評価は、４つの試験結果の全てがＡ評価であることを示している。Ｂ評価は、「チップ割れ」と「変形」とのうちのいずれか１つがＢ評価であり、他の３つの試験結果の全てがＡ評価であることを示している。Ｃ評価は、「チップ割れ」と「変形」との両方がＢ評価であり、他の２つの試験結果の全てがＡ評価であることを示している。Ｄ評価は、「耐消耗性」と「耐剥離性」との少なくとも１つがＣ評価であることを示している。   The comprehensive judgment result (FIG. 3) shows the result of synthesizing four test results. The A rating indicates that all four test results are A ratings. B evaluation shows that any one of "chip | tip crack" and "deformation" is B evaluation, and all other three test results are A evaluation. The C rating indicates that both "chip cracking" and "deformation" are B ratings, and all other two test results are A ratings. The D rating indicates that at least one of the "consumption resistance" and the "peel resistance" is a C rating.

１番、２番に関しては、第２チップ３００はＰｔを含んでおらず、また、耐消耗性は、Ｃ評価であった。主成分としてＰｔを含むサンプル（特に、６番〜３２番）に関しては、耐消耗性は、Ａ評価であった。このように、第２チップ３００が主成分としてＰｔを含む場合、第２チップ３００の耐消耗性が向上した。   As for No. 1 and No. 2, the second chip 300 did not contain Pt, and the wear resistance was C evaluation. With respect to the sample containing Pt as a main component (in particular, Nos. 6 to 32), the abrasion resistance was rated A. As described above, when the second chip 300 contains Pt as a main component, the wear resistance of the second chip 300 is improved.

１番〜３番、５番〜８番に関しては、耐剥離性の評価結果がＣ評価であった。４番、９番〜３２番に関しては、耐剥離性の評価結果がＡ評価であった。これら２つのグループの間の主な違いは、第２チップ３００のＮｉの含有率が異なる点である。１番〜３番、５番〜８番に関しては、Ｎｉの含有率は５質量％未満であり、４番、９番〜３２番に関しては、Ｎｉの含有率は５質量％以上である。上述したように、第２チップ３００は、本体部３７の外層３１に接合されている。外層３１は、主成分としてＮｉを含んでいる。従って、第２チップ３００のＮｉの含有率が高い場合には、第２チップ３００のＮｉの含有率が低い場合と比べて、第２チップ３００と本体部３７の外層３１との親和性が向上する。この結果、本体部３７からの第２チップ３００の剥離に対する耐久性が、向上する。特に、Ｎｉの含有率が５質量％以上である場合（４番、９番〜３２番）には、Ｎｉの含有率が５質量％未満である場合（１番〜３番、５番〜８番）と比べて、上記の冷熱試験のように過酷な条件下において、耐剥離性を向上できた。   The evaluation result of peeling resistance was C evaluation about 1st-3rd, 5th-8th. The evaluation results of the peel resistance for the fourth and ninth to thirty-second samples were A evaluation. The main difference between these two groups is that the Ni content of the second chip 300 is different. The content of Ni is less than 5% by mass for Nos. 1 to 3 and 5 to 8, and the content of Ni is 5% by mass or more for Nos. 4 and 9 to 32. As described above, the second chip 300 is bonded to the outer layer 31 of the main body portion 37. The outer layer 31 contains Ni as a main component. Therefore, when the Ni content of the second chip 300 is high, the affinity between the second chip 300 and the outer layer 31 of the main body 37 is improved as compared to the case where the Ni content of the second chip 300 is low. Do. As a result, the durability against peeling of the second chip 300 from the main body 37 is improved. In particular, when the content of Ni is 5% by mass or more (No. 4, 9 to 32), when the content of Ni is less than 5% by mass (Nos. 1 to 3, 5 to 8) In comparison with the above-mentioned cold heat test, peeling resistance could be improved under the severe conditions.

耐剥離性のＡ評価を実現した４番、９番〜３２番のＮｉの含有率は、５、１０、２０（質量％）であった。Ｎｉの含有率の好ましい範囲を、これら３個の値を用いて定めてもよい。具体的には、３個の値のうちの任意の値を、Ｎｉの含有率の好ましい範囲の下限として採用してよい。例えば、Ｎｉの含有率は、５質量％以上であってよい。また、これらの値のうち下限以上の任意の値を、Ｎｉの含有率の好ましい範囲の上限として採用してもよい。例えば、Ｎｉの含有率は、２０質量％以下であってよい。なお、Ｎｉの含有率が高いほど、第２チップ３００と本体部３７との親和性が高いと推定される。従って、Ｎｉの含有率は、２０質量％を超えてもよい。   The content of Ni of No. 4 and No. 9 to No. 32 in which the A evaluation of peel resistance was realized was 5, 10 and 20 (% by mass). The preferred range of the content of Ni may be determined using these three values. Specifically, any value of the three values may be adopted as the lower limit of the preferable range of the Ni content. For example, the content of Ni may be 5% by mass or more. Moreover, you may employ | adopt arbitrary values more than a lower limit among these values as an upper limit of the preferable range of the content rate of Ni. For example, the content of Ni may be 20% by mass or less. The higher the Ni content, the higher the affinity between the second chip 300 and the main body 37. Therefore, the content of Ni may exceed 20% by mass.

１番〜４番に関しては、耐消耗性の評価結果がＣ評価であった。一方、他のサンプル（特に６番〜３２番）に関しては、耐消耗性の評価結果がＡ評価であった。これらの２つのグループの間の主な違いは、第２チップ３００の接合面積Ｓｚが異なる点である。１番〜４番の接合面積Ｓｚは、０．６ｍｍ２未満であり、６番〜３２番の接合面積Ｓｚは、０．６ｍｍ２以上である。接合面積Ｓｚが大きい場合には、接合面積Ｓｚが小さい場合と比べて、第２チップ３００から本体部３７へ、熱が伝導し易い。従って、第２チップ３００の昇温が抑制される。この結果、接合面積Ｓｚが大きい場合に、第２チップ３００の消耗が抑制される、と推定される。 With regard to the first to fourth, the evaluation result of the abrasion resistance was C evaluation. On the other hand, with respect to the other samples (in particular, Nos. 6 to 32), the evaluation result of the abrasion resistance was A evaluation. The main difference between these two groups is that the bonding area Sz of the second chip 300 is different. The bonding area Sz of No. 1 to No. 4 is less than 0.6 mm 2 , and the bonding area Sz of No. 6 to No. 32 is 0.6 mm 2 or more. When the bonding area Sz is large, heat is easily conducted from the second chip 300 to the main body portion 37 as compared with the case where the bonding area Sz is small. Therefore, the temperature rise of the second chip 300 is suppressed. As a result, it is estimated that the wear of the second chip 300 is suppressed when the bonding area Sz is large.

耐消耗性のＡ評価を実現した６番〜３２番の接合面積Ｓｚは、０．６、１、２（ｍｍ２）であった。接合面積Ｓｚの好ましい範囲を、これら３個の値を用いて定めてもよい。具体的には、３個の値のうちの任意の値を、接合面積Ｓｚの好ましい範囲の下限として採用してよい。例えば、接合面積Ｓｚは、０．６ｍｍ２以上であってよい。また、これらの値のうち下限以上の任意の値を、接合面積Ｓｚの好ましい範囲の上限として採用してもよい。例えば、接合面積Ｓｚは、２ｍｍ２以下であってよい。なお、接合面積Ｓｚが高いほど、第２チップ３００の昇温が抑制される。従って、接合面積Ｓｚは、２ｍｍ２を超えてもよい。 The bonding area Sz of No. 6 to No. 32 in which the A evaluation of wear resistance was realized was 0.6, 1 and 2 (mm 2 ). The preferred range of the junction area Sz may be determined using these three values. Specifically, any value of three values may be adopted as the lower limit of the preferable range of the bonding area Sz. For example, the bonding area Sz may be 0.6 mm 2 or more. Moreover, you may employ | adopt the arbitrary values more than a lower limit among these values as an upper limit of the preferable range of joining area Sz. For example, the bonding area Sz may be 2 mm 2 or less. In addition, the temperature rise of the second chip 300 is suppressed as the bonding area Sz is higher. Therefore, the bonding area Sz may exceed 2 mm 2 .

接合面積Ｓｚを調整する方法としては、種々の方法を採用可能である。例えば、第２チップ３００の外径を調整することによって、接合面積Ｓｚが調整されてよい。   Various methods can be adopted as a method of adjusting the bonding area Sz. For example, by adjusting the outer diameter of the second chip 300, the bonding area Sz may be adjusted.

また、５番に関しては、接合面積Ｓｚが０．６ｍｍ２であり、耐消耗性の評価結果がＣ評価であった。６番〜１６番、２９番〜３２番に関しては、接合面積Ｓｚが５番の接合面積Ｓｚと同じ０．６ｍｍ２であり、更に、耐消耗性の評価結果がＡ評価であった。５番のサンプルと、６番〜１６番、２９番〜３２番のサンプルと、の間の主な違いは、ＰｔとＮｉ以外の成分の合計含有率が異なる点である。具体的には、５番の組成のうちＰｔとＮｉ以外の成分は、Ｒｈであり、Ｒｈの含有率は、５質量％である。６番〜１６番、２９番〜３２番に関しては、第２チップ３００の組成のうちＰｔとＮｉ以外の成分は、Ｒｈ、Ｒｅ、Ｗ、Ｒｕのうちの１種以上であり、それらの成分の合計含有率は、１０質量％以上である。このように、第２チップ３００に含まれる成分のうちのＰｔとＮｉ以外の成分とそれらの合計含有率とを適正化することによって、第２チップ３００の耐消耗性を向上できる。 Moreover, regarding No. 5, the bonding area Sz was 0.6 mm 2 and the evaluation result of the wear resistance was C evaluation. For the sixth to sixteenth and 29th to 32nd, the bonding area Sz was 0.6 mm 2 which is the same as the bonding area Sz of the fifth, and the evaluation result of the wear resistance was A evaluation. The main difference between the fifth sample and the sixth to sixteenth samples and the 29th to 32nd samples is that the total content of the components other than Pt and Ni is different. Specifically, the components other than Pt and Ni in the composition of No. 5 are Rh, and the content of Rh is 5% by mass. With regard to Nos. 6 to 16 and 29 to 32, among the composition of the second chip 300, components other than Pt and Ni are one or more of Rh, Re, W, and Ru, and The total content is 10% by mass or more. As described above, the consumption resistance of the second chip 300 can be improved by optimizing the components other than Pt and Ni among the components contained in the second chip 300 and the total content thereof.

特に、９番〜１２番のサンプルの第２チップ３００は、Ｒｈ、Ｒｅ、Ｗ、Ｒｕを、それぞれ含んでいる（含有率は、１０質量％である）。そして、４種類のサンプルのいずれもが、Ｂ評価の総合判定結果（特に、Ａ評価の耐消耗性と、Ａ評価の耐剥離性と、Ａ評価のチップ割れ）を実現した。このように、Ｒｈ、Ｒｅ、Ｗ、Ｒｕのうちの任意の成分が、第２チップ３００の耐消耗性と耐剥離性と割れに対する耐久性とを向上できた。   In particular, the second chips 300 of the ninth to twelfth samples each include Rh, Re, W, and Ru (the content is 10% by mass). And all four types of samples realized the comprehensive judgment result of B evaluation (Especially, the abrasion resistance of A evaluation, the peeling resistance of A evaluation, and the chip crack of A evaluation). Thus, the optional components of Rh, Re, W, and Ru were able to improve the wear resistance, the peel resistance, and the resistance to cracking of the second chip 300.

さらに、２９番〜３２番のサンプルの第２チップ３００は、Ｒｈ、Ｒｅ、Ｗ、Ｒｕのうちの２つの成分を含んでおり、それらの合計含有率は、１０質量％以上である。２つの成分の組み合わせは、２９番〜３２番のサンプルの間で、互いに異なっている。そして、４種類のサンプルのいずれもが、Ｂ評価の総合判定結果（特に、Ａ評価の耐消耗性と、Ａ評価の耐剥離性と、Ａ評価のチップ割れ）を実現した。このように、第２チップ３００がＲｈ、Ｒｅ、Ｗ、Ｒｕのうちの２つの成分を含み、それらの成分の合計含有率が１０質量％以上である場合に、第２チップ３００の耐消耗性と耐剥離性と割れに対する耐久性とが向上した。   Furthermore, the second chip 300 of the samples No. 29 to No. 32 contains two components of Rh, Re, W, and Ru, and the total content thereof is 10% by mass or more. The combinations of the two components differ from one another between samples # 29-32. And all four types of samples realized the comprehensive judgment result of B evaluation (Especially, the abrasion resistance of A evaluation, the peeling resistance of A evaluation, and the chip crack of A evaluation). Thus, when the second chip 300 includes two components of Rh, Re, W, and Ru, and the total content of the components is 10% by mass or more, the wear resistance of the second chip 300 And peel resistance and durability against cracking improved.

９番〜１２番と２９番〜３２番との試験結果を考慮すると、Ｒｈ、Ｒｅ、Ｗ、Ｒｕから成る群から任意に選択される１種以上の特定元素が、第２チップ３００の耐消耗性と耐剥離性と割れに対する耐久性とを向上できると推定される。特に、第２チップ３００が、１種以上の特定元素を合計で１０質量％以上含有する場合に、第２チップ３００の性能が向上すると推定される。例えば、第２チップ３００は、Ｒｈ、Ｒｅ、Ｗ、Ｒｕから成る群から任意に選択される２種の元素を合計で１０質量％以上含有してよく、３種の元素を合計で１０質量％以上含有してよく、４種の元素を合計で１０質量％以上含有してよい。   In view of the test results of No. 9 to No. 12 and No. 29 to No. 32, one or more specific elements arbitrarily selected from the group consisting of Rh, Re, W, Ru are resistant to consumption of the second chip 300. It is estimated that it is possible to improve the resistance, peel resistance and durability against cracking. In particular, it is estimated that the performance of the second chip 300 is improved when the second chip 300 contains 10 mass% or more of one or more specific elements in total. For example, the second chip 300 may contain 10% by mass or more in total of two elements arbitrarily selected from the group consisting of Rh, Re, W, and Ru, and 10% by mass in total of three types of elements. It may contain more than 10% by mass or more in total of four elements.

また、２１番〜２４番に関しては、チップ割れの評価結果がＢ評価であった。一方、他のサンプル（特に、９番〜２０番、２５番〜３２番）に関しては、チップ割れの評価結果がＡ評価であった。これらの２つのグループの間の主な違いは、平均粒径Ｄｚが異なる点である。２１番〜２４番の平均粒径Ｄｚは、２００μｍであり、９番〜２０番、２５番〜３２番の平均粒径Ｄｚは、１５０μｍ以下である。   Moreover, about the 21st-24th, the evaluation result of a chip | tip crack was B evaluation. On the other hand, for the other samples (in particular, Nos. 9 to 20 and 25 to 32), the evaluation result of the chip breakage was A evaluation. The main difference between these two groups is the difference in mean particle size Dz. The average particle diameter Dz of No. 21 to No. 24 is 200 μm, and the average particle diameter Dz of No. 9 to 20, 25 to 32 is 150 μm or less.

一般的に、金属の割れは、結晶粒の粒界に沿って進行する。また、粒界の延びる方向は、粒界の分岐する位置で変化する。従って、粒界に沿って進行する割れは、粒界の分岐する位置で止まり易い。例えば、第１結晶粒と第２結晶粒と第３結晶粒とが互いに接しており、第１結晶粒と第２結晶粒との間の粒界で割れが生じる場合、その割れは、第３結晶粒に接する位置で止まり易い。   In general, metal cracking proceeds along grain boundaries of crystal grains. In addition, the extending direction of the grain boundary changes at the branching position of the grain boundary. Therefore, the crack progressing along the grain boundary tends to stop at the branching point of the grain boundary. For example, when the first crystal grain, the second crystal grain, and the third crystal grain are in contact with each other and a crack occurs at the grain boundary between the first crystal grain and the second crystal grain, the crack is It is easy to stop at the position in contact with the crystal grains.

このように、粒界で割れが生じる場合、割れの大きさは、１つの結晶粒ほどの大きさであり得る。複数の結晶粒のそれぞれの粒界に、小さい割れが形成され得る。そして、複数の結晶粒の複数の小さい割れが連続することによって、大きな割れが形成され得る。平均粒径Ｄｚが小さい場合には、１つの結晶粒に対応する割れが小さいので、複数の割れが連続することによって形成される割れの大きさが、抑制される。平均粒径Ｄｚが大きい場合には、１つの結晶粒に対応する割れが大きく、また、複数の割れが連続することによって形成される割れの大きさが、大きくなり易い。これらの結果、平均粒径Ｄｚが小さい場合に、第２チップ３００の割れが抑制される、と推定される。   Thus, when cracking occurs at grain boundaries, the size of the cracking may be as large as one crystal grain. Small cracks may be formed at each grain boundary of the plurality of crystal grains. And a big crack may be formed by a plurality of small cracks of a plurality of crystal grains continuing. When the average grain size Dz is small, the crack corresponding to one crystal grain is small, so the size of the crack formed by the continuous plurality of cracks is suppressed. When the average grain size Dz is large, the crack corresponding to one crystal grain is large, and the size of the crack formed by the continuation of a plurality of cracks tends to be large. As a result of these, it is estimated that cracking of the second chip 300 is suppressed when the average particle diameter Dz is small.

チップ割れのＡ評価を実現した９番〜２０番、２５番〜３２番の平均粒径Ｄｚは、５０μｍ未満、または、１５０μｍであった。平均粒径Ｄｚの好ましい範囲を、これら２個の値を用いて定めてもよい。具体的には、２個の値のうちの任意の値を、平均粒径Ｄｚの好ましい範囲の上限として採用してよい。例えば、平均粒径Ｄｚは、１５０μｍ以下であってよい。なお、平均粒径Ｄｚが小さいほど、第２チップ３００の割れは抑制される。従って、平均粒径Ｄｚは、５０μｍよりも小さい種々の値であってよい。   The average particle diameter Dz of No. 9 to 20 and No. 25 to No. 32 in which the A evaluation of chip cracking was realized was less than 50 μm or 150 μm. The preferred range of the average particle diameter Dz may be determined using these two values. Specifically, any one of two values may be adopted as the upper limit of the preferable range of the average particle diameter Dz. For example, the average particle diameter Dz may be 150 μm or less. The smaller the average particle diameter Dz, the more the cracking of the second chip 300 is suppressed. Accordingly, the average particle size Dz may be various values smaller than 50 μm.

また、チップ割れは、上記の過酷な冷熱試験によって評価されている。実際の内燃機関での点火プラグ１００の動作条件は、上記の冷熱試験のような過酷な条件と比べて、緩和されている場合がある。このような場合、平均粒径Ｄｚは、上記の好ましい範囲外であってよい。例えば、平均粒径Ｄｚは、２００μｍ以下の種々の値であってよい。また、平均粒径Ｄｚは、２００μｍを超えてよい。   Also, chip cracking is evaluated by the above-described severe cold-heat test. The operating conditions of the spark plug 100 in an actual internal combustion engine may be relaxed as compared to the severe conditions such as the above-described cold heat test. In such a case, the average particle size Dz may be outside the above preferred range. For example, the average particle size Dz may have various values of 200 μm or less. Also, the average particle diameter Dz may exceed 200 μm.

粒径Ｄｚを調整する方法としては、種々の方法を採用可能である。第２チップ３００の製造時には、第２チップ３００に熱を加える処理が、行われ得る。第２チップ３００への熱処理によって、第２チップ３００の結晶粒が成長し、粒径Ｄｚが大きくなる。第２チップ３００の製造時に熱を加える時間を短くする、第２チップ３００の温度を低い温度に維持する、熱を加える処理を省略する、等の方法によって、小さな粒径Ｄｚを維持できる。   Various methods can be adopted as a method of adjusting the particle diameter Dz. At the time of manufacturing the second chip 300, a process of applying heat to the second chip 300 may be performed. By heat treatment of the second chip 300, crystal grains of the second chip 300 grow, and the grain size Dz becomes large. The small particle diameter Dz can be maintained by methods such as shortening the heat application time at the time of manufacturing the second chip 300, maintaining the temperature of the second chip 300 at a low temperature, omitting the heat application process, or the like.

また、１９番〜２２番、２５番〜２８番に関しては、変形の評価結果がＡ評価であった。一方、９番〜１８番、２３番、２４番、２９番〜３２番に関しては、変形の評価結果がＢ評価またはＣ評価であった。これら２つのグループの間の主な違いは、硬度比率Ｈｂ／Ｈａが異なる点である。１９番〜２２番、２５番〜２８番の硬度比率Ｈｂ／Ｈａは、２．３以下であり、９番〜１８番、２３番、２４番、２９番〜３２番の硬度比率Ｈｂ／Ｈａは、２．５であった。上述したように、硬度比率Ｈｂ／Ｈａが小さい場合、点火プラグ１００の昇温と冷却とが繰り返される場合であっても、第２チップ３００の硬度の変化が抑制されるので、第２チップ３００の変形が抑制される。特に、硬度比率Ｈｂ／Ｈａが２．３以下である場合（１９番〜２２番、２５番〜２８番）、硬度比率Ｈｂ／Ｈａが２．３を超える場合（９番〜１８番、２３番、２４番、２９番〜３２番）と比べて、上記の冷熱試験のように過酷な条件下において、第２チップ３００の変形が抑制された。   Moreover, about the 19th-22nd and 25th-28th, the evaluation result of a deformation | transformation was A evaluation. On the other hand, the evaluation result of deformation was B evaluation or C evaluation for the 9th to 18th, 23rd, 24th, and 29th to 32nd. The main difference between these two groups is the difference in hardness ratio Hb / Ha. The hardness ratio Hb / Ha of 19th to 22nd and 25th to 28th is 2.3 or less, and the hardness ratio Hb / Ha of 9th to 18th, 23rd, 24th, 29th to 32nd is , Was 2.5. As described above, when the hardness ratio Hb / Ha is small, the change in the hardness of the second chip 300 is suppressed even when the temperature rise and the cooling of the spark plug 100 are repeated, so the second chip 300 Deformation is suppressed. In particular, when the hardness ratio Hb / Ha is 2.3 or less (19th to 22nd, 25th to 28th), when the hardness ratio Hb / Ha exceeds 2.3 (9th to 18th, 23rd) , 29 to 32), deformation of the second chip 300 was suppressed under severe conditions as in the above-mentioned cold heat test.

変形のＡ評価を実現した１９番〜２２番、２５番〜２８番の硬度比率Ｈｂ／Ｈａは、２．１、２．３であった。硬度比率Ｈｂ／Ｈａの好ましい範囲を、これら２個の値を用いて定めてもよい。具体的には、２個の値のうちの任意の値を、硬度比率Ｈｂ／Ｈａの好ましい範囲の上限として採用してよい。例えば、硬度比率Ｈｂ／Ｈａは、２．３以下であってよい。また、これらの値のうち上限以下の任意の値を、硬度比率Ｈｂ／Ｈａの好ましい範囲の下限として採用してもよい。例えば、硬度比率Ｈｂ／Ｈａは、２．１以上であってよい。なお、硬度比率Ｈｂ／Ｈａが小さいほど、第２チップ３００の硬度の変化が抑制されるので、第２チップ３００の変形が抑制される。従って、硬度比率Ｈｂ／Ｈａは、２．１よりも小さい種々の値であってよい。なお、通常は、硬度比率Ｈｂ／Ｈａは、１以上である。   The hardness ratio Hb / Ha of No. 19 to No. 22 and No. 25 to No. 28 in which the evaluation A of deformation was realized was 2.1 and 2.3. The preferred range of the hardness ratio Hb / Ha may be determined using these two values. Specifically, any value of two values may be adopted as the upper limit of the preferable range of the hardness ratio Hb / Ha. For example, the hardness ratio Hb / Ha may be 2.3 or less. Moreover, you may employ | adopt arbitrary values below the upper limit among these values as a minimum of the preferable range of hardness ratio Hb / Ha. For example, the hardness ratio Hb / Ha may be 2.1 or more. Since the change in hardness of the second chip 300 is suppressed as the hardness ratio Hb / Ha is smaller, deformation of the second chip 300 is suppressed. Therefore, the hardness ratio Hb / Ha may be various values smaller than 2.1. The hardness ratio Hb / Ha is usually 1 or more.

また、第２チップ３００の変形は、上記の過酷な冷熱試験によって評価されている。実際の内燃機関での点火プラグ１００の動作条件は、上記の冷熱試験のような過酷な条件と比べて、緩和されている場合がある。このような場合、硬度比率Ｈｂ／Ｈａは、上記の好ましい範囲外であってよい。例えば、硬度比率Ｈｂ／Ｈａは、２．３を超えてよい。硬度比率Ｈｂ／Ｈａは、２．５以下の種々の値であってよく、２．５を超えてよい。   Moreover, the deformation of the second chip 300 is evaluated by the above-described severe cold-heat test. The operating conditions of the spark plug 100 in an actual internal combustion engine may be relaxed as compared to the severe conditions such as the above-described cold heat test. In such a case, the hardness ratio Hb / Ha may be outside the above preferred range. For example, the hardness ratio Hb / Ha may exceed 2.3. The hardness ratio Hb / Ha may be various values less than or equal to 2.5 and may exceed 2.5.

硬度比率Ｈｂ／Ｈａを調整する方法としては、種々の方法を採用可能である。第２チップ３００の製造時には、第２チップ３００に熱を加える処理が、行われ得る。第２チップ３００への熱処理によって、第２チップ３００の結晶粒が成長する。第２チップ３００の加熱によって第２チップ３００の結晶粒を予め成長させておけば、点火プラグ１００の使用時における結晶粒の更なる成長が、抑制される。これにより、小さい硬度比率Ｈｂ／Ｈａを実現でき、そして、点火プラグ１００の使用時の第２チップ３００の変形を抑制できる。   Various methods can be adopted as a method of adjusting the hardness ratio Hb / Ha. At the time of manufacturing the second chip 300, a process of applying heat to the second chip 300 may be performed. The heat treatment of the second chip 300 causes the crystal grains of the second chip 300 to grow. If the crystal grains of the second chip 300 are grown in advance by the heating of the second chip 300, the further growth of the crystal grains when the spark plug 100 is used is suppressed. Thereby, a small hardness ratio Hb / Ha can be realized, and deformation of the second chip 300 when using the spark plug 100 can be suppressed.

また、第２チップ３００に含まれる成分の数が多い場合には、成分の数が少ない場合と比べて、結晶粒は成長し難い。従って、第２チップ３００が、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｒｅ、Ｗ、Ｒｕ、Ｎｉのうちのより多くの元素を含む場合、点火プラグ１００の使用時における結晶粒の成長が、抑制される。これにより、小さい硬度比率Ｈｂ／Ｈａを実現でき、そして、点火プラグ１００の使用時の第２チップ３００の変形を抑制できる。   In addition, when the number of components included in the second chip 300 is large, crystal grains are less likely to grow as compared to the case where the number of components is small. Therefore, when the second chip 300 contains more elements of Pt, Rh, Re, W, Ru, and Ni, the growth of crystal grains when the spark plug 100 is used is suppressed. Thereby, a small hardness ratio Hb / Ha can be realized, and deformation of the second chip 300 when using the spark plug 100 can be suppressed.

また、一般的に、第２チップ３００に含まれるＮｉの含有率が高いほど、第２チップ３００は硬くなる。例えば、Ｎｉの含有率が１０質量％である場合には、Ｎｉの含有率が５質量％である場合と比べて、第２チップ３００は硬い。このように、Ｎｉの含有率を高めることによって、小さい硬度比率Ｈｂ／Ｈａを実現できると推定される。   Also, generally, the higher the content of Ni contained in the second chip 300, the harder the second chip 300 is. For example, when the content of Ni is 10% by mass, the second chip 300 is harder than when the content of Ni is 5% by mass. Thus, it is estimated that a small hardness ratio Hb / Ha can be realized by increasing the Ni content.

なお、第２チップ３００の変形を抑制するためには、硬度比率Ｈｂ／Ｈａが小さいことが好ましい。硬度比率Ｈｂ／Ｈａを小さくする方法としては、例えば、第２チップ３００の製造時に第２チップ３００の加熱によって第２チップ３００の結晶粒を予め成長させておく方法を採用可能である。一方、上述したように、チップ割れを抑制するためには、平均粒径Ｄｚが小さいことが好ましい。平均粒径Ｄｚを小さくするためには、第２チップ３００の製造時の第２チップ３００の昇温を抑制することが好ましい。第２チップ３００の製造時に第２チップ３００に熱を加える処理が行われる場合、第２チップ３００の変形の抑制とチップ割れの抑制とのバランスを考慮して、処理条件を決定することが好ましい。例えば、加熱するタイミング、加熱する時間、加熱時の第２チップ３００の温度などの条件は、実験的に決定されてよい。   In order to suppress deformation of the second chip 300, it is preferable that the hardness ratio Hb / Ha be small. As a method of reducing the hardness ratio Hb / Ha, for example, a method of growing crystal grains of the second chip 300 in advance by heating the second chip 300 at the time of manufacturing the second chip 300 can be adopted. On the other hand, as described above, in order to suppress chip cracking, it is preferable that the average particle diameter Dz be small. In order to reduce the average particle diameter Dz, it is preferable to suppress the temperature rise of the second chip 300 at the time of manufacturing the second chip 300. When the process of applying heat to the second chip 300 is performed at the time of manufacturing the second chip 300, it is preferable to determine the processing conditions in consideration of the balance between suppression of deformation of the second chip 300 and suppression of chip breakage. . For example, conditions such as the heating timing, the heating time, and the temperature of the second chip 300 at the time of heating may be determined experimentally.

Ｂ．変形例：
（１）第２チップ３００の構成は、上記の構成に代えて、他の種々の構成であってよい。例えば、放電面３１０（図２）は、第２チップ３００の軸線ＣＬに対して垂直ではなく、軸線ＣＬに対して斜めに傾斜していてもよい。また、第２チップ３００の形状は、円柱に代えて、他の種々の形状であってよい（例えば、四角柱など）。いずれの場合も、第２チップの平均粒径Ｄｚ（図５（Ａ）、図５（Ｂ））と硬度比率Ｈｂ／Ｈａ（図４）とは、第２チップの放電面に垂直な断面を用いて、特定されてよい。このような断面としては、第２チップの中心軸（例えば、放電面から放電面の反対側の反対面へ延びる中心軸）を含む断面が、採用されてよい。 B. Modification:
(1) The configuration of the second chip 300 may be other various configurations instead of the above configuration. For example, the discharge surface 310 (FIG. 2) may not be perpendicular to the axis CL of the second chip 300, but may be inclined obliquely to the axis CL. Further, the shape of the second chip 300 may be other various shapes (for example, a square pole or the like) instead of a cylinder. In any case, the average particle diameter Dz of the second chip (FIG. 5 (A), FIG. 5 (B)) and the hardness ratio Hb / Ha (FIG. 4) are cross sections perpendicular to the discharge surface of the second chip. It may be used to identify. As such a cross section, a cross section including the central axis of the second chip (for example, the central axis extending from the discharge surface to the opposite surface opposite to the discharge surface) may be employed.

第２チップの形状が四角柱である場合、接合面積Ｓｚは、以下のように算出可能である。第２チップの外面のうち、第２チップの反対面（すなわち、母材に接合されている面である接合面）の一辺と同じ長さの部分の長さが測定される。例えば、第２チップの放電面の一辺の長さが、測定される。次に、測定された長さの中点を通り長さの方向に垂直な第２チップの断面が、取得される。この断面上において、接合面に平行な方向の第２チップの幅が、測定される。測定される第２チップの幅は、接合面における先に測定された長さに対応する辺に垂直な別の辺の長さと同じである。このように特定された２つの辺のそれぞれの長さを乗じることによって、接合面積Ｓｚを算出可能である。   When the shape of the second chip is a square pole, the bonding area Sz can be calculated as follows. Of the outer surface of the second chip, the length of a portion of the same length as one side of the opposite surface of the second chip (that is, the bonding surface which is the surface bonded to the base material) is measured. For example, the length of one side of the discharge surface of the second chip is measured. Next, a cross section of the second chip passing through the midpoint of the measured length and perpendicular to the direction of length is obtained. On this cross section, the width of the second chip in the direction parallel to the bonding surface is measured. The width of the second chip to be measured is the same as the length of another side perpendicular to the side corresponding to the previously measured length in the bonding surface. The junction area Sz can be calculated by multiplying the lengths of the two sides specified in this way.

なお、第２チップが小さい場合、第２チップの断面上に３本の試験線Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃ（図５（Ａ））を配置することが難しい場合がある。この場合、距離ｄｋを小さくすることによって、第２チップの断面上に３本の試験線Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃが、配置されてよい。また、放電面（例えば、放電面３１０）と第１線Ｌａとの間の距離を小さくすることによって、３本の試験線Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃが、配置されてよい。   When the second chip is small, it may be difficult to arrange the three test lines La, Lb and Lc (FIG. 5A) on the cross section of the second chip. In this case, three test lines La, Lb and Lc may be arranged on the cross section of the second chip by reducing the distance dk. In addition, three test lines La, Lb, and Lc may be disposed by reducing the distance between the discharge surface (for example, the discharge surface 310) and the first line La.

（２）第２チップ３００の組成は、図３に示すサンプルの組成に代えて、他の種々の組成であってよい。例えば、第２チップ３００は、主成分としてのＰｔと、５質量％以上のＮｉと、に加えて、Ｒｈ、Ｒｅ、Ｒｕ、Ｗから成る群から任意に選択される１種以上の元素を合計で１０質量％以上含有してよい。ここで、第２チップ３００の組成は、イリジウム（Ｉｒ）を含まない組成であってよい。 (2) The composition of the second chip 300 may be other various compositions instead of the composition of the sample shown in FIG. For example, in addition to Pt as the main component and 5% by mass or more of Ni, the second chip 300 is a total of one or more elements arbitrarily selected from the group consisting of Rh, Re, Ru, and W. 10 mass% or more may be contained. Here, the composition of the second chip 300 may be a composition not containing iridium (Ir).

（３）接地電極３０の構成は、図２に示す構成に代えて、他の種々の構成であってよい。例えば、凹部４００が省略され、本体部３７（ここでは、外層３１）の平らな外面上に、第２チップ３００が接合されてよい。また、第２チップ３００と本体部３７（ここでは、外層３１）との接合方法は、抵抗溶接に代えて、他の方法であってよい。例えば、レーザ溶接によって、第２チップ３００が外層３１に接合されてよい。一般的には、第２チップ３００と本体部３７とは、種々の溶接によって、接合されてよい。 (3) The configuration of the ground electrode 30 may be various other configurations instead of the configuration shown in FIG. For example, the recess 400 may be omitted, and the second chip 300 may be bonded onto the flat outer surface of the main body 37 (here, the outer layer 31). Further, the method of joining the second chip 300 and the main body portion 37 (here, the outer layer 31) may be another method instead of resistance welding. For example, the second tip 300 may be joined to the outer layer 31 by laser welding. In general, the second tip 300 and the main body 37 may be joined by various welding.

（４）上述した接地電極３０の第２チップ３００の種々の構成は、中心電極２０の第１チップ２９に適用されてよい。例えば、第１チップ２９は、主成分としてのＰｔと、５質量％以上のＮｉと、に加えて、Ｒｈ、Ｒｅ、Ｒｕ、Ｗから成る群から任意に選択される１種以上の元素を合計で１０質量％以上含有してよい。 (4) Various configurations of the second tip 300 of the ground electrode 30 described above may be applied to the first tip 29 of the center electrode 20. For example, in addition to Pt as the main component and 5% by mass or more of Ni, the first chip 29 is a total of one or more elements arbitrarily selected from the group consisting of Rh, Re, Ru, and W. 10 mass% or more may be contained.

（５）点火プラグ１００の構成は、図１に示す構成に代えて、他の種々の構成であってよい。例えば、先端側パッキン８が省略されてもよい。この場合、主体金具５０の張り出し部５６は、直接的に、絶縁体１０の縮外径部１６を、支持する。また、抵抗体７３が省略されてもよい。絶縁体１０の貫通孔１２内の中心電極２０と端子金具４０との間に、磁性体が配置されてもよい。また、中心電極２０から第１チップ２９が省略されてよい。また、接地電極３０から第２チップ３００が省略されてよい。また、中心電極の先端面（例えば、図１の第１チップ２９の前方向Ｄｆ側の面）に代えて、中心電極の側面（点火プラグ１００の軸線ＣＬに垂直な方向側の面）と、接地電極とが、放電用のギャップを形成してもよい。このように、接地電極のチップの中心軸は、点火プラグの中心軸と異なっていてもよい。また、放電用のギャップの総数が２以上であってもよい。また、接地電極３０が省略されてもよい。この場合、点火プラグの中心電極２０と、燃焼室内の他の部材と、の間で、放電が生じてよい。 (5) The configuration of the spark plug 100 may be various other configurations instead of the configuration shown in FIG. For example, the tip side packing 8 may be omitted. In this case, the overhanging portion 56 of the metal shell 50 directly supports the reduced outer diameter portion 16 of the insulator 10. Also, the resistor 73 may be omitted. A magnetic body may be disposed between the center electrode 20 and the terminal fitting 40 in the through hole 12 of the insulator 10. Also, the first tip 29 may be omitted from the center electrode 20. In addition, the second chip 300 may be omitted from the ground electrode 30. In addition, instead of the tip end face of the center electrode (for example, the face on the front direction Df side of the first chip 29 in FIG. 1), the side face of the center electrode (face on the direction perpendicular to the axis CL of the spark plug 100) The ground electrode may form a discharge gap. Thus, the central axis of the tip of the ground electrode may be different from the central axis of the spark plug. Also, the total number of discharge gaps may be two or more. Also, the ground electrode 30 may be omitted. In this case, discharge may occur between the spark plug central electrode 20 and other members in the combustion chamber.

以上、実施形態、変形例に基づき本発明について説明してきたが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれる。   As mentioned above, although this invention was demonstrated based on embodiment and a modification, above-mentioned embodiment of the invention is for making an understanding of this invention easy, and does not limit this invention. The present invention can be modified and improved without departing from the gist thereof, and the present invention includes the equivalents thereof.

８…先端側パッキン、９…ガスケット、１０…絶縁体、１０ｔ…先端部、１１…縮内径部、１２…軸孔（貫通孔）、１３…後端側胴部、１４…大径部、１５…先端側胴部、１６…縮外径部、１９…脚部、２０…中心電極、２０ｔ…部分、２１…外層、２２…芯部、２３…鍔部、２４…頭部、２７…軸部、２８…棒部、２９…第１チップ、３０…接地電極、３１…外層、３２…内層、３３…基端部、３４…先端部、３７…本体部、３７ｒ…面、４０…端子金具、４１…軸部、４８…鍔部、４９…キャップ装着部、５０…主体金具、５１…工具係合部、５２…先端側胴部、５３…後端部、５４…中胴部、５４ｆ…座面、５５…先端面、５６…張り出し部、５６ｒ…後面、５７…ネジ部、５８…湾曲部（接続部）、５９…貫通孔、６１…リング部材、７０…タルク、７２…第１シール部、７３…抵抗体、７４…第２シール部、１００…点火プラグ、２１０…放電面、３００…第２チップ、３１０…放電面、３２０…反対面、３３０…側面、３４０…部分、３９５…欠損領域、４００…凹部、４２０…底面、４３０…側面、５００…縁部分、ｇ…間隙、Ｄｆ…先端方向（前方向）、Ｄｆｒ…後端方向（後方向）、Ｐ１…測定位置、ＣＬ…中心軸（軸線）、Ｌａ〜Ｌｃ…試験線、Ｇａ〜Ｇｃ…結晶粒、Ｄａ、Ｄｂ…突出長、Ｄｄ…変形量、ｄｉ…間隔、ｄｋ…距離、Ｌｐ、Ｌｑ…基準線、ｄｐ…距離、ｄｑ…距離、Ｐｓ…部分、Ｄｔ…試験前長、Ｄｕ…試験後長、Ｄｚ…粒径、Ｓｚ…接合面積、Ｓ３４…隙間、Ｌａｅ…端 8: tip side packing, 9: gasket, 10: insulator, 10t: tip, 11: reduced diameter portion, 12: axial hole (through hole), 13: rear end side body portion, 14: large diameter portion, 15 ... Tip side body, 16 ... Reduced outer diameter, 19 ... Leg, 20 ... Center electrode, 20t ... 21 ... Outer layer, 22 ... Core, 23 ... collar, 24 ... Head, 27 ... Shaft , 28: rod portion, 29: first chip, 30: ground electrode, 31: outer layer, 32: inner layer, 33: proximal end, 34: tip, 37: main body, 37r: surface, 40: terminal fitting, DESCRIPTION OF SYMBOLS 41 ... Axis part, 48 ... Collar part, 49 ... Cap mounting part, 50 ... Main metal fitting, 51 ... Tool engagement part, 52 ... Tip side body part, 53 ... Rear end part, 54 ... Middle body part, 54f ... Seat Surface 55 55 tip surface 56 overhanging portion 56r back surface 57 screw portion 58 curved portion (connection portion) 59 through hole 61 ring member 70: talc, 72: first seal portion, 73: resistor, 74: second seal portion, 100: spark plug, 210: discharge surface, 300: second chip, 310: discharge surface, 320: opposite surface, 330 ... side, 340 ... part, 395 ... defect area, 400 ... recessed part, 420 ... bottom surface, 430 ... side, 500 ... edge part, g ... gap, Df ... tip direction (forward direction), Dfr ... rear end direction (back direction ), P1 ... measurement position, CL ... central axis (axis), La ~ Lc ... test line, Ga ~ Gc ... crystal grain, Da, Db ... protrusion length, Dd ... deformation amount, di ... interval, dk ... distance, Lp , Lq ... reference line, dp ... distance, dq ... distance, Ps ... part, Dt ... pre-test length, Du ... post-test length, Dz ... particle size, Sz ... junction area, S34 ... gap, Lae ... end

Claims (3)

中心電極と、前記中心電極との間に間隙を形成する接地電極と、を備え、前記中心電極と前記接地電極とのうちの少なくとも一方の電極は、ニッケル（Ｎｉ）を主成分として含む母材と、前記母材に接合され白金（Ｐｔ）を主成分として含むチップとを含む、点火プラグであって、
前記チップは、ロジウム（Ｒｈ）と、レニウム（Ｒｅ）と、ルテニウム（Ｒｕ）と、タングステン（Ｗ）と、から成る群から選択される１種以上の元素を合計で１０質量％以上含有し、さらに、５質量％以上のニッケル（Ｎｉ）を含有し、
前記チップは、前記間隙を形成する放電面を有し、
前記チップにおける前記放電面とは反対側の面である反対面は、前記母材に接合され、
前記チップの前記反対面と前記母材との接合面積は、０．６ｍｍ２以上である、
点火プラグ。 A base material comprising: a center electrode; and a ground electrode forming a gap between the center electrode, at least one of the center electrode and the ground electrode including nickel (Ni) as a main component A spark plug including a tip joined to the base material and containing platinum (Pt) as a main component,
The chip contains 10% by mass or more in total of one or more elements selected from the group consisting of rhodium (Rh), rhenium (Re), ruthenium (Ru), and tungsten (W), Furthermore, it contains 5% by mass or more of nickel (Ni),
The chip has a discharge surface forming the gap,
An opposite surface which is a surface opposite to the discharge surface in the chip is joined to the base material,
The bonding area between the base material and the opposite surface of the chip is 0.6 mm 2 or more.
Spark plug. 請求項１に記載の点火プラグであって、
前記チップの前記放電面に垂直な断面における結晶粒の平均粒径は、１５０μｍ以下である、
点火プラグ。 A spark plug according to claim 1, wherein
The average grain size of crystal grains in a cross section perpendicular to the discharge surface of the chip is 150 μm or less.
Spark plug. 請求項１または２に記載の点火プラグであって、
前記チップの前記放電面に垂直な断面におけるビッカース硬度をＨｂとし、前記チップをアルゴン（Ａｒ）雰囲気中に摂氏１２００度で１０時間維持する処理の後に測定した前記チップの前記断面におけるビッカース硬度をＨａとする場合に、Ｈｂ／Ｈａ≦２．３の関係を満たす、
点火プラグ。 The spark plug according to claim 1 or 2, wherein
The Vickers hardness at the cross section of the chip measured after the process of maintaining the chip in an argon (Ar) atmosphere for 10 hours at 1200 ° C. with a Vickers hardness at the cross section perpendicular to the discharge surface of the chip is Hb. In the case of Hb / Ha ≦ 2.3,
Spark plug.
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