JP2020009752A

JP2020009752A - スパークプラグ、接地電極組立体、およびその製造方法

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Publication number: JP2020009752A
Application number: JP2019103815A
Authority: JP
Inventors: ジョンウンファン; Jeongung Hwang; クリストファートーマス; Thomas Christopher
Original assignee: Denso Corp; Denso International America Inc
Current assignee: Denso Corp; Denso International America Inc
Priority date: 2018-07-02
Filing date: 2019-06-03
Publication date: 2020-01-16
Also published as: US10468857B1

Abstract

【課題】長寿命、かつ、着火性に優れるスパークプラグを提供する。【解決手段】スパークプラグは、ハウジングと、中心電極と、接地電極組立体とを含む。中心電極はハウジング内に配置されている。接地電極組立体は中心電極と協働して火花を発生させる。接地電極組立体は、接地電極腕部と、接地電極と、接地電極パッドとをさらに含む。接地電極腕部はハウジングに固定されている。接地電極は、中心電極と対向して配置されている。接地電極パッドは、接地電極の内面に配置されている。接地電極パッドは、内面の表面における貴金属コーティングである。【選択図】図２

Description

この明細書における開示はスパークプラグ、接地電極組立体、およびその製造方法に関し、具体的には、溶射コーティングされた、長寿命の高着火性スパークプラグに関する。

この項は、開示に関連する背景技術を提供するが、それは必ずしも従来技術ではない。

スパークプラグは、しばしば、銅コアおよび内部に配置された中心電極を有するハウジングを備える。接地電極ベースは、ハウジングから延びており、接地電極ベースは、その先端に接地電極パッドを含むことがある。接地電極パッド、または、接地電極ベースと、中心電極との間には空隙が存在する。スパークプラグは、中心電極と、接地電極パッドまたは接地電極ベースとの間に高い電位差を生じさせることによって機能する。電位差が十分に高くなると、燃料と空気との混合気を点火するスパーク（点火火花）が形成される。

接地電極ベースまたは接地電極パッドに貴金属がない標準的なスパークプラグは、今日の高度な燃焼環境では接地電極の浸食が加速的に進行する可能性がある。接地電極ベース上の接地電極パッドの代わりに貴金属パッドを追加して摩耗を抑えるなどの改良がなされてきた。しかしながら、この方法によって提供される長寿命は、着火性の向上を伴わない。

特許文献１−３には、スパークプラグの発明が記載されている。先行技術文献の記載内容は、この明細書における技術的要素の説明として、参照により援用される。

米国特許第７０４５９３９号明細書米国特許第７５５７４９５号明細書特開２００４−７９５０７号公報

この項は、開示の概要を提供し、その全範囲またはその全特徴の包括的な開示ではない。
この開示による例示的なスパークプラグは、ハウジングと、中心電極と、接地電極組立体とを含む。中心電極はハウジング内に配置されている。接地電極組立体は中心電極と協働して火花を発生させる。接地電極組立体は、接地電極腕部と、接地電極と、接地電極パッドとをさらに含む。接地電極腕部はハウジングに固定されている。接地電極は、中心電極と対向して配置されている。接地電極パッドは、接地電極の内面に配置されている。接地電極パッドは、内面の表面における貴金属コーティングである。

接地電極腕部の厚さは、接地電極の厚さと等しいことがある。

接地電極パッドの厚さは、接地電極の厚さより薄くてもよい。

貴金属コーティングは、イリジウムまたは白金を含有する合金であり得る。

接地電極パッドは、接地電極腕部よりも高い導電率を有してもよい。

この開示によるスパークプラグ用の接地電極組立体の例は、接地電極腕部、接地電極、および接地電極パッドを含む場合がある。接地電極は接地電極腕部に配置されてもよい。接地電極は、接地電極腕部の第１の表面上の凸部と接地電極腕部の第２の表面上の凹部とを含み得る。接地電極パッドは、接地電極の表面に配置されていてもよい。接地電極パッドは、接地電極の表面上の溶射コーティングであり得る。

接地電極腕部の厚さは、接地電極の厚さと等しくてもよい。

溶射コーティングは、イリジウムまたは白金を含有する貴金属コーティングであり得る。

この開示による接地電極組立体を製造する方法の一例は、接地電極腕部における接地電極を、パンチとダイとを用いて、パンチ加工する工程と、接地電極の表面に、溶射ノズルを用いて、溶射コーティングを溶射する工程と、さらに、溶射コーティングの形状を、材料修正工具を使用して、精密加工する工程とを備える。

この方法は、パンチとダイとを使用して、接地電極腕部の内面の凸部と外面の凹部をパンチ加工して接地電極を形成することをさらに含むことができる。

この方法は、溶射コーティングの形状を精密加工するために、研削機を用いて、溶射コーティングを研削することをさらに含み得る。

この方法は、溶射ノズルを使用して、接地電極の表面上の溶射コーティングとして貴金属を溶射することをさらに含み得る。

この方法は、溶射ノズルを用いて、接地電極の表面に溶射コーティングとしてイリジウムまたは白金を含む合金を溶射することをさらに含んでもよい。

この方法は、複数のガイド板を使用して、接地電極を囲む接地電極腕部の内面を、溶射によって施された溶射コーティングから保護することをさらに含むことができる。

方法は、複数のガイドプレートを接地電極腕部の内面と係合させることをさらに含み得る。

この方法は、接地電極腕部をスパークプラグのハウジングに固定した後に、工具を使用して接地電極腕部を曲げることをさらに含み得る。

方法は、溶接によって接地電極腕部をハウジングに固定することをさらに含み得る。

方法は、パンチを接地電極腕部の外面と係合させること、およびダイを接地電極腕部の内面と係合させることをさらに含み得る。

さらに他の適用可能な領域は、ここで提供される説明から明らかになるであろう。この概要における説明および特定の実施形態は、図示のためだけを意図されており、この開示の範囲を限定するものではない。ここに記載された図面は、選択された実施形態を図示するだけのものであって、すべての実用的な可能性を示すものではなく、この開示の範囲を限定するものではない。複数の図面の図示にわたって、対応する参照符号は、対応する部分を指している。

図１は、この開示にかかるスパークプラグの断面図である。図１のスパークプラグの詳細を示す拡大断面図である。この開示にかかる接地電極組立体の製造方法におけるひとつの段階を示す拡大断面図である。この開示にかかる接地電極組立体の製造方法におけるひとつの段階を示す拡大断面図である。この開示にかかる接地電極組立体の製造方法におけるひとつの段階を示す拡大断面図である。この開示にかかる接地電極組立体の製造方法におけるひとつの段階を示す拡大断面図である。この開示にかかる接地電極組立体の製造方法におけるひとつの段階を示す拡大断面図である。この開示にかかるスパークプラグの製造方法におけるひとつの段階を示す拡大断面図である。この開示にかかるスパークプラグの製造方法におけるひとつの段階を示す拡大断面図である。この開示にかかるスパークプラグの製造方法におけるひとつの段階を示す拡大断面図である。この開示にかかるスパークプラグの製造方法におけるひとつの段階を示す拡大断面図である。

複数の実施形態が、図面を参照しながら説明される。複数の実施形態において、機能的におよび／または構造的に対応する部分および／または関連付けられる部分には同一の参照符号、または百以上の位が異なる参照符号が付される場合がある。対応する部分および／または関連付けられる部分については、他の実施形態の説明を参照することができる。

例示的な実施形態は、この開示が完全であるために提供されており、その範囲を当業者に完全に伝える。この開示の実施形態の完全な理解を提供するために、特定の構成部品、デバイス、および方法の例など、多くの具体的な詳細が示されている。特定の詳細を採用する必要はなく、例示的な実施形態は多くの異なる形態で実施することができ、いずれもこの開示の範囲を限定するものと解釈すべきでないことは、当業者には明らかであろう。いくつかの例示的な実施形態において、周知のプロセス（方法における段階）、周知のデバイス構造、および周知の技術は詳細には記載されていない。

この明細書で使用される用語は、特定の例示的な実施形態を説明する目的のためだけであり、限定することを意図するものではない。この明細書で使用されるように、単数形（定冠詞および不定冠詞）は、文脈が他に明白に示さない限り、複数形も含むことが意図されている。用語「備える」、「有する」、「含む」、および「持つ」は、包括的であり、従って、記載された特徴、整数、ステップ、操作、要素および／または構成部品の存在を特定するが、ひとつまたは複数の他の特徴、整数、ステップ、動作、要素、構成部品、および／またはそれらのグループの追加を除外しない。この明細書に記載の方法のステップ、プロセス、および動作は、特定の順序として具体的に特定されない限り、必ずしも説明または図示された特定の順序を必要とすると解釈されるべきではない。付加的または代替的なステップを用いることが可能であることも理解されるべきである。

ある要素または層が「上にある」、「連結されている」、「接続されている」または「結合されている」と言及されている場合、それは、他の要素、または他の層に対して、直接的に上に、連結され、接続され、または結合されていることがあり、さらに、介在要素または介在層が存在していることがある。対照的に、ある要素が別の要素または層に「直接的に上に」、「直接的に連結されている」、「直接的に接続されている」または「直接的に結合されている」と言及されている場合、介在要素または介在層は存在しない。要素間の関係を説明するために使用される他の言葉は、同様のやり方で（例えば、「間に」対「直接的に間に」、「隣接する」対「直接的に隣接する」など）解釈されるべきである。この明細書で使用される場合、用語「および／または」は、関連する列挙された１つまたは複数の項目に関する任意の組み合わせ、およびすべての組み合わせを含む。

第１、第２、第３などの用語は、様々な要素、構成部品、領域、層および／または区画を説明するために、この明細書で使用することができるが、これらの要素、構成部品、領域、層および／または区画はこれらの用語によって限定されるべきではない。これらの用語は、ある要素、構成部品、領域、層、または区画を、他の要素、構成部品、領域、層または区画から区別するためにのみ使用されてもよい。「第１」、「第２」および他の数値的な用語は、ここで使用される場合、文脈によって明白に示されない限り、手順または順序を意味するものではない。したがって、以下に説明する第１の「要素、構成部品、領域、層または区画」は、例示的な実施形態の教示から逸脱することなく、第２の「要素、構成部品、領域、層または区画」と呼ぶことができる。

空間的に相対的な用語「内」、「外」、「裏」、「下」、「低」、「上」、「高」などは、図示されているような、ひとつの要素または特徴の他の要素または特徴に対する関係を説明する記載を容易にするためにここでは利用されている。空間的に相対的な用語は、図面に描かれている向きに加えて、使用または操作中の装置の異なる向きを包含することを意図することができる。例えば、図中の装置がひっくり返されている場合、他の要素または機能の「下」または「裏」と記載された要素は、他の要素または機能の「上」に向けられる。したがって、例示された用語「下」は、上および下の両方の方向を含むことができる。この装置は、他の方向に向いていてもよく（９０度または他の向きに回転されてもよい）、この明細書で使用される空間的に相対的な記述子はそれに応じて解釈される。

この開示は、パンチ加工された接地電極の使用によって着火性が改善されたスパークプラグに関し、パンチ加工された接地電極により火炎核の生成のためのより広い面積を利用可能になる。この開示のスパークプラグは、パンチ加工された接地電極上に貴金属溶射コーティングを用いることにより長寿命を有する。貴金属パッド（例えば、イリジウムパッドまたはプラチナパッド）の代わりに、パンチ加工された接地電極上に溶射コーティングを使用することによって貴金属コストの削減が提供される。

この開示のスパークプラグは、スパークプラグの接地電極ベースの製造方法の中において、接地電極ベースに凸状接地電極を打ち出すために、ダイおよびパンチを利用することによって、これらの利点を達成する。そして、案内板は、凸状接地電極の上面に貴金属溶射コーティングを施すために利用され、貴金属接地電極パッドを形成する。次に、溶射コーティングは、接地電極パッドとして望ましい外形を得るために研削される。

ここで図１を参照すると、この教示によるスパークプラグ１０が示されている。スパークプラグ１０は、任意の適切な内燃機関と共に使用するための任意の適切なスパークプラグである。例えば、内燃機関は、任意の適切な車両搭載用の内燃機関である。車両の語は、乗用車、大量輸送車両、軍用車両、建設車両、航空機、船舶、アミューズメント機器、シミュレーション機器などを含むように広義に解釈されるべきである。内燃機関は、動力を提供する。動力は移動用、または発電用などに利用される。スパークプラグは、また、車両搭載用ではない発電機用内燃機関、または他の機械、システム、機器などの内燃機関のような非車両用の内燃機関と共に使用されてもよい。

スパークプラグ１０は、一般に、端子１４と、端子１４を囲むインシュレータ１８とを有する。インシュレータ１８は、電気絶縁体である。インシュレータ１８は、内側ハウジング部分２２を含む。端子１４は、スパークプラグ１０の長手方向の軸線Ａに沿ってガラスシール部２６まで延びている。ガラスシール部２６は、導電性を有する。軸線Ａに沿って延びているのは、中心電極端３４を有する中心電極３０である。軸線Ａは、概して中心電極端３４の中心を通って延びている。中心電極３０は、ハウジング３８によって囲まれている。ハウジング３８は、任意の適切な方法で内燃機関の燃焼室を形成するヘッド４２に取り付けられるように構成されている。ヘッド４２は、任意の適切な内燃機関のヘッドとすることができる。ハウジング３８の周りの全周を囲むようにガスケット４６が延びている。

引き続き図１を参照し、さらに図２を参照すると、スパークプラグ１０はさらに、この開示による接地電極腕部、または、接地電極ベース５４を有するスパークプラグの接地電極組立体５０を含む。接地電極ベース５４は、接地電極腕部、または腕部とも呼ばれる。接地電極ベース５４は、内面５８、外面６２、および端面６６を有する。内面５８は中心電極３０と対向し、外面６２は内面５８の反対面である。接地電極ベース５４は、ニッケル合金などの任意の適切な材料で作ることができる。

接地電極ベース５４の端面６６近傍には、接地電極７０が形成されている。後述するように、接地電極７０は、接地電極ベース５４の製造工程の中において形成されてもよい。接地電極７０は、内面５８よりも中心電極３０の近くに延び出す凸状または段状の内面７４と、外面６２に凹部８２を形成する凹状または段状の外面７８とによって画定されうる。接地電極７０の内面７４および外面７８は、接地電極ベース５４の内面５８および外面６２からずれて位置していてもよい。このずれ、または、オフセットは、接地電極７０の厚さＴＥと、接地電極ベース５４の厚さＴＢとが等しくなるように設定されている。ただし、接地電極７０の内面７４は、接地電極ベース５４の内面５８よりも中心電極３０の近くに配置されている。一例にすぎないが、厚さＴＥおよび厚さＴＢは両方とも約１．５〜２．０ミリメートル（ｍｍ）である。いくつかの状況では、厚さＴＥは、接地電極７０の形成中の材料圧縮のために厚さＴＢよりも小さくなることがある。

接地電極パッド８６は、接地電極７０の内面７４上に配置することができる。接地電極パッド８６は、厚さＴＥおよび厚さＴＢの両方よりも小さい厚さＴＰを有している。一例に過ぎないが、接地電極パッド８６が接地電極７０から外れないようにするために、厚さＴＰは合計で約０．２〜２．０ｍｍであってもよい。接地電極パッド８６は、スパークプラグ１０の寿命を延ばすために、貴金属、例えばイリジウム、白金、または他の任意の貴金属で形成されてもよい。接地電極パッド８６は、以下でさらに説明するように、接地電極ベース５４の製造工程の中において、接地電極７０の内面７４上に形成された溶射コーティングであり得る。

接地電極パッド８６と中心電極３０との間には空隙９０が存在する。空隙９０は、エアギャップ、放電ギャップなどとも呼ばれる。動作中、中心電極３０と接地電極パッド８６との間に高い電位差が発生する。電位差が絶縁破壊閾値に達すると、空隙９０内および空隙９０を囲む混合気を点火するための電気火花が形成される。絶縁破壊の閾値は、いくつかの要因に依存し、パッシェンの法則の下記数式を用いて計算することができる。

ここで、Ｂは周囲の気体に依存する定数（Ｖ／ａｔｍ＊ｍ）、ｐは周囲の気体の圧力（ａｔｍ）、ｄは空隙の距離（ｍ）、Ａは周囲の気体に依存する定数（１／ａｔｍ＊ｍ）であり、「ガンマＳＥ」は二次電子放出係数である。

空気と燃料を混合して燃焼させるために、燃焼室の中には乱流が導入される場合がある。乱流は、タンブル流、またはスワール流のいずれでもよい。中心電極３０と接地電極パッド８６との間に火炎核９８が形成され、混合気が燃焼される。

図３Ａ〜図３Ｅを参照すると、接地電極組立体５０は、スパークプラグ１０の他の部分とは別に、真っ直ぐな棒状の部材として製造される。図３Ａに見られるように、接地電極ベース５４は真っ直ぐな棒状の部材である。前述したように、接地電極ベース５４は、例えばニッケル合金のみで形成することができる。パンチ９４およびダイ９８を使用して、接地電極７０を接地電極ベース５４に形成することができる。パンチ９４は、凸型の金型である。ダイ９８は、凹型の金型である。パンチ９４の凸型と、ダイ９８の凹型とは、それらの間に配置される部材に、凸部と、凹部とを形成する。パンチ９４は、ダイ９８内の凹部１０６と互いに補い合う凸部１０２を含み得る。パンチ９４の幅ＷＰは、接地電極７０を画定する外面６２の凹部８２の幅ＷＥと等しくてもよい。さらに、パンチ９４の幅ＷＰは、ダイ９８の凹部１０６の幅ＷＤおよび接地電極７０を画定する内面７４の凸部１１０の幅ＷＰＥと等しくてもよい。

図３Ｂに示すように、パンチ９４の表面１１４が外面６２と接触し、ダイ９８の表面１１８が内面５８と接触するように、パンチ９４とダイ９８を共に接地電極ベース５４に押し付ける。このように、パンチ９４とダイ９８とを互いに接近させ、接地電極ベース５４に押し付ける運動は接地電極ベース５４を変形させて接地電極７０を形成する。図示されるように、パンチ９４の凸部１０２は、外面６２に凹部８２を形成する。また、ダイ９８の凹部１０６は、接地電極ベース５４の内面５８に凸部１１０を形成する。接地電極７０が形成されると、パンチ９４およびダイ９８は接地電極ベース５４から取り外される。

ここで図３Ｃを参照すると、接地電極パッド８６が接地電極７０の内面７４上に形成されている。ガイド板１２２は、内面５８をいかなる残留的な溶射物からも保護するように、接地電極ベース５４の内面５８上に配置される。ガイド板１２２の厚さＴＧは、内面５８を越えて突出している内面７４の高さＨに、接地電極パッド８６の所望の厚さＴＰを加えたものに等しい。

接地電極７０の内面７４は、溶射コーティングの接着のために粗い表面を作り出すようにアルミニウム粉末によるブラスト加工によって処理されてもよい。溶射コーティングまたは貴金属を付与するための溶射ノズル１２６は、溶射コーティングまたは貴金属の溶射経路Ｐを接地電極７０の露出した内面７４に向けて指向させている。溶射ノズル１２６は、接地電極パッド８６がガイド板１２２の外面１３０と同じ高さになるまで、または、接地電極パッド８６が外面１３０をわずかに超えるまで溶射コーティングを付与し続けることができる。接地電極パッド８６が形成されると、溶射ノズル１２６およびガイド板１２２は、接地電極ベース１５４から取り外される。

前述のように、ガイド板１２２は、溶射ノズル１２６からのいかなる残留的な溶射物からも内面５８を保護する。溶射ノズル１２６が内面５８上に溶射コーティングまたは貴金属コーティングを溶射する代わりに、溶射ノズル１２６は、ガイド板１２２の外面１３０上に残留的な溶射コーティングまたは貴金属コーティングを溶射する。内面５８をいかなる残留的な溶射物からも保護することによって、内面５８が残留的な溶射物に起因する少量の溶射コーティングまたは貴金属コーティングを有する場合のように、電気火花の導体として機能する可能性は低い。このように、ガイド板１２２を使用することは効率および性能上の利点を増大させる。ガイド板１２２は、精密加工される前の未加工溶射コーティング層の範囲を凸部１１０の頂面である外面７４に制限する。さらに、ガイド板１２２は、精密加工後の接地電極パッド８６の厚さ、すなわち精密加工後の溶射コーティング層の厚さよりも厚い未加工溶射コーティング層の形成を可能とする。ガイド板１２２が提供する開口の範囲、および、ガイド板１２２の厚さは、未加工溶射コーティング層の範囲、および、厚さを規定するように設定されている。

接地電極パッド８６は、この段階で、丸みを帯びていても、所望の厚さＴＰより厚くてもよい。したがって、図３Ｄを参照すると、研削砥石１３４または他の工具を使用して接地電極パッド８６の形状を精密加工することができる。発明者らの知見および経験は、接地電極パッド８６の平坦な表面形状が、丸みを帯びた未精密加工の形状よりも効果的であることを示している。したがって、研削砥石１３４を使用する追加的な機械的加工により、接地電極パッド８６の最大の有効性を可能にする正確な形状および正確な厚さＴＰが接地電極パッド８６に与えられる。

接地電極パッド８６が精密加工されると、研削砥石１３４または他の工具は接地電極ベース５４から取り外され、接地電極ベース５４はスパークプラグ１０に組み付け可能な状態になる。図３Ｅは、スパークプラグ１０に取り付ける前の接地電極組立体５０の中間的な完成品を示す。

ここで図４Ａ〜図４Ｄを参照する。接地電極組立体５０の製造が完了すると、接地電極ベース５４はスパークプラグ１０のハウジング３８に固定される。例えば、図４Ｂに図示されるように、接地電極組立体５０をハウジング３８に取り外し不可能に固定するように、接地電極ベース５４は、溶接部１３８などの固定部を用いてハウジング３８に固定される。

図４Ｃに図示されるように、接地電極ベース５４は、接地電極パッド８６が中心電極３０に面するように、直線状の梁形状から湾曲状の梁形状に曲げ加工される。一例として、円形のダイ１４２を使用して図示のように接地電極ベース５４を押すことができる。直線状の接地電極ベース５４は、ダイ１４２によって押されることにより、湾曲状の接地電極ベース５４に加工される。接地電極ベース５４は、接地電極パッド８６が中心電極３０から所定の空隙９０だけ離間するように曲げられていればよい。中心電極３０と接地電極ベース５４との間の距離が不適切であると、スパークプラグ１０の性能が低下するか、または不適切になる。

接地電極ベース５４が適切に曲げられると、スパークプラグ１０は図４Ｄに示すように完全な組み立て完了状態になる。スパークプラグ１０は、車両または他の適切なエンジンに組み付けられてもよい。

上述の複数の実施形態の説明は、例示および説明のために提供されたものである。この開示は、網羅的であること、または開示を限定することを意図するものではない。特定の実施形態の個々の要素または特徴は、一般にその特定の実施形態に限定されないが、適用可能であれば、交換可能であり、特に示されていないまたは記載されていない場合でも選択された実施形態で使用できる。同じことは、多様に変化することができる。そのような変形は、開示からの逸脱とみなされるべきではなく、そのような変更のすべては、この開示の範囲内に含まれることが意図されている。

この明細書には、以下に列挙する複数の技術的思想が開示されている。（１）ハウジングと、前記ハウジング内に配置された中心電極と、前記中心電極と協働してスパークを発生させる接地電極組立体とを備え、前記接地電極組立体は、前記ハウジングに固定された接地電極腕部と、前記中心電極に対向して配置された接地電極と、前記接地電極の内面に配置され、前記内面の上の貴金属コーティングである接地電極パッドとを備えるスパークプラグ。（２）前記接地電極腕部の厚さは、前記接地電極の厚さに等しい（１）に記載のスパークプラグ。（３）前記接地電極パッドの厚さは、前記接地電極の厚さより薄い（１）に記載のスパークプラグ。（４）前記貴金属コーティングは、イリジウムまたは白金を含有する合金である（１）記載のスパークプラグ。（５）前記接地電極パッドは、前記接地電極腕部よりも高い導電率を有する（１）に記載のスパークプラグ。

（６）接地電極腕部と、前記接地電極腕部の第１の表面上の凸部と、前記接地電極腕部の第２の表面上の凹部とを含む接地電極と、前記接地電極の表面上に配置され、前記接地電極の表面上の溶射コーティングである接地電極パッドとを備えるスパークプラグのための接地電極組立体。（７）前記接地電極腕部の厚さは、前記接地電極の厚さに等しい（６）に記載の接地電極組立体。（８）前記接地電極パッドの厚さは、前記接地電極の厚さより薄い（６）に記載の接地電極組立体。（９）前記溶射コーティングは、イリジウムまたは白金を含有する貴金属コーティングである（６）に記載の接地電極組立体。（１０）前記接地電極パッドは、前記接地電極腕部よりも高い導電率を有する（６）に記載の接地電極組立体。

（１１）パンチとダイを使用して、接地電極腕部の中に接地電極をパンチ加工する工程、前記接地電極の表面に溶射ノズルを用いて溶射コーティングを溶射する工程、および材料修正工具を使用して、前記溶射コーティングの形状を精密加工する工程を備える接地電極組立体の製造方法。（１２）さらに、前記接地電極を形成するために、前記パンチとダイを使用して、前記接地電極腕部の内面の凸部と外面の凹部をパンチ加工する工程を備える（１１）に記載の接地電極組立体の製造方法。（１３）さらに、前記溶射コーティングの前記形状を精密加工するために、研削機を用いて、前記溶射コーティングを研削する工程を備える（１１）に記載の接地電極組立体の製造方法。（１４）さらに、前記溶射ノズルを使用して、前記接地電極の前記表面上に前記溶射コーティングとして貴金属を溶射する工程を備える（１１）に記載の接地電極組立体の製造方法。（１５）さらに、前記接地電極の前記表面上に前記溶射コーティングとして、イリジウムまたは白金を含有する合金を前記溶射ノズルを使用して溶射する工程を備える（１１）に記載の接地電極組立体の製造方法。（１６）さらに、複数のガイド板を使用して、溶射によって付与された前記溶射コーティングから、前記接地電極を囲む前記接地電極腕部の内面を保護する工程を備える（１１）に記載の接地電極組立体の製造方法。（１７）さらに、複数の前記ガイド板を前記接地電極腕部の前記内面に係合させる工程を備える（１６）に記載の接地電極組立体の製造方法。（１８）さらに、スパークプラグのハウジングに前記接地電極腕部を固定した後に、工具を使用して、前記接地電極腕部を曲げる工程を備える（１１）に記載の接地電極組立体の製造方法。（１９）さらに、溶接によって前記接地電極腕部を前記ハウジングに固定する工程を備える（１８）に記載の接地電極組立体の製造方法。（２０）さらに、前記パンチを前記接地電極腕部の外面と係合させる工程と、前記ダイを前記接地電極腕部の内面と係合させる工程とを備える（１１）に記載の接地電極組立体の製造方法。

１０スパークプラグ、１４端子、１８インシュレータ、２２内側ハウジング部分、２６ガラスシール部、３０中心電極、３４中心電極端、３８ハウジング、４２ヘッド、４６ガスケット、５０接地電極組立体、５４接地電極ベース、５８内面、６２外面、６６端面、７０接地電極、７４内面、７８外面、８２凹部、８６接地電極パッド、９０空隙、９４パンチ、９８ダイ、１０２凸部、１０６凹部、１１０凸部、１１４表面、１１８表面、１２２ガイド板、１２６溶射ノズル、１３０外面、１３４研削砥石、１３８溶接部、１４２ダイ、１５４接地電極ベース。

Claims

ハウジングと、
前記ハウジング内に配置された中心電極と、
前記中心電極と協働してスパークを発生させる接地電極組立体とを備え、
前記接地電極組立体は、
前記ハウジングに固定された接地電極腕部と、
前記中心電極に対向して配置された接地電極と、
前記接地電極の内面に配置され、前記内面の上の貴金属コーティングである接地電極パッドとを備えるスパークプラグ。
前記接地電極腕部の厚さは、前記接地電極の厚さに等しい請求項１に記載のスパークプラグ。
前記接地電極パッドの厚さは、前記接地電極の厚さより薄い請求項１に記載のスパークプラグ。
前記貴金属コーティングは、イリジウムまたは白金を含有する合金である請求項１から請求項３のいずれかに記載のスパークプラグ。
前記接地電極パッドは、前記接地電極腕部よりも高い導電率を有する請求項１から請求項４のいずれかに記載のスパークプラグ。
接地電極腕部と、
前記接地電極腕部の第１の表面上の凸部と、前記接地電極腕部の第２の表面上の凹部とを含む接地電極と、
前記接地電極の表面上に配置され、前記接地電極の表面上の溶射コーティングである接地電極パッドとを備えるスパークプラグのための接地電極組立体。
前記接地電極腕部の厚さは、前記接地電極の厚さに等しい請求項６に記載の接地電極組立体。
前記接地電極パッドの厚さは、前記接地電極の厚さより薄い請求項６に記載の接地電極組立体。
前記溶射コーティングは、イリジウムまたは白金を含有する貴金属コーティングである請求項６から請求項８のいずれかに記載の接地電極組立体。
前記接地電極パッドは、前記接地電極腕部よりも高い導電率を有する請求項６から請求項９のいずれかに記載の接地電極組立体。
パンチとダイを使用して、接地電極腕部の中に接地電極をパンチ加工する工程、
前記接地電極の表面に溶射ノズルを用いて溶射コーティングを溶射する工程、および
材料修正工具を使用して、前記溶射コーティングの形状を精密加工する工程を備える接地電極組立体の製造方法。
さらに、前記接地電極を形成するために、前記パンチとダイを使用して、前記接地電極腕部の内面の凸部と外面の凹部をパンチ加工する工程を備える請求項１１に記載の接地電極組立体の製造方法。
さらに、前記溶射コーティングの前記形状を精密加工するために、研削機を用いて、前記溶射コーティングを研削する工程を備える請求項１１または請求項１２に記載の接地電極組立体の製造方法。
さらに、前記溶射ノズルを使用して、前記接地電極の前記表面上に前記溶射コーティングとして貴金属を溶射する工程を備える請求項１１から請求項１３のいずれかに記載の接地電極組立体の製造方法。
さらに、前記接地電極の前記表面上に前記溶射コーティングとして、イリジウムまたは白金を含有する合金を前記溶射ノズルを使用して溶射する工程を備える請求項１１から請求項１４のいずれかに記載の接地電極組立体の製造方法。
さらに、複数のガイド板を使用して、溶射によって付与された前記溶射コーティングから、前記接地電極を囲む前記接地電極腕部の内面を保護する工程を備える請求項１１から請求項１５のいずれかに記載の接地電極組立体の製造方法。
さらに、複数の前記ガイド板を前記接地電極腕部の前記内面に係合させる工程を備える請求項１６に記載の接地電極組立体の製造方法。
さらに、スパークプラグのハウジングに前記接地電極腕部を固定した後に、工具を使用して、前記接地電極腕部を曲げる工程を備える請求項１１から請求項１７のいずれかに記載の接地電極組立体の製造方法。
さらに、溶接によって前記接地電極腕部を前記ハウジングに固定する工程を備える請求項１８に記載の接地電極組立体の製造方法。
さらに、前記パンチを前記接地電極腕部の外面と係合させる工程と、前記ダイを前記接地電極腕部の内面と係合させる工程とを備える請求項１１から請求項１９のいずれかに記載の接地電極組立体の製造方法。