JP4619443B2 - スパークプラグ - Google Patents

Description

本発明は、スパークプラグに関するものである。

従来、スパークプラグの接地電極に貴金属チップを接合する方法としては、例えば、以下の特許文献に開示されたものが知られている。

特許文献１に開示された方法では、貴金属チップを全て溶融させて、接地電極に接合させている。しかしこの方法では、接地電極と貴金属チップとの溶接強度を上げることはできるが、貴金属チップの放電面にも接地電極母材の溶融成分が含まれてしまうため、火花耐久性能が低下してしまうといった問題があった。

また、特許文献２に開示された方法では、貴金属チップの外周部を溶融させて、接地電極に接合させている。しかしこの方法では、接地電極と貴金属チップの中心部との溶接強度が弱く、また貴金属チップや溶融部にクラックが発生し、やがては貴金属チップの剥離に繋がるおそれがあるといった問題があった。

また、接地電極に貴金属チップを接合する方法としては、抵抗溶接を用いた方法も知られている。しかしこの方法では、接地電極と貴金属チップの境界面における溶融部の層が薄いため、また、近年のエンジンの高出力化に伴ってスパークプラグの使用環境もより高温で厳しい環境となるため、溶接強度が確保できず、やがては貴金属チップの剥離に繋がるおそれがあるといった問題があった。

特表２００４−５１７４５９号公報 米国特許出願公開第２００７／０１０３０４６号明細書

本発明は、上述した従来の課題を解決するためになされたものであり、接地電極と貴金属チップとの溶接強度を向上させることのできる技術を提供することを目的とする。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するために、以下の形態または適用例を取ることが可能である。

[適用例１]
軸線方向に貫通する軸孔を有する絶縁体と、
前記軸孔の先端側に設けられた中心電極と、
前記絶縁体を保持する略筒状の主体金具と、
一端が前記主体金具の先端部に取り付けられ、他端が前記中心電極の先端部と対向する接地電極と、
前記接地電極の前記中心電極の先端部と対向する面に設けられ、前記中心電極との間で火花放電間隙を形成する貴金属チップと、
を備えるスパークプラグであって、
前記接地電極と前記貴金属チップとの間の少なくとも一部には、前記接地電極と前記貴金属チップとが溶け合って形成された溶融部があり、
前記軸線方向における前記溶融部の厚さのうち、最も厚い部分の厚さをＡとし、
前記接地電極の長手方向における前記溶融部の長さのうち、最も長い部分の長さをＢとした場合において、
１．５≦Ｂ／Ａ
の関係を満たすことを特徴とする、スパークプラグ。
このようなスパークプラグによれば、酸化スケールの発生を抑制し、貴金属チップと接地電極との溶接強度を向上させることが可能となる。

[適用例２]
適用例１に記載のスパークプラグであって、
前記接地電極の中心軸を通り、前記軸線方向と平行な平面で、前記溶融部を切断した場合において、
前記溶融部の厚さのうち、Ａ／１．３となる部分が、前記溶融部の溶融方向後端からＢ／２の範囲に形成されていることを特徴とする、スパークプラグ。
このようなスパークプラグによれば、火花消耗による火花放電間隙（放電ギャップ）の増加を抑制することができ、スパークプラグの耐久性を向上させることができる。

[適用例３]
適用例１または適用例２に記載のスパークプラグであって、
前記接地電極の長手方向における前記貴金属チップの長さをＣとした場合において、
Ｃ≦Ｂ
の関係を満たすことを特徴とする、スパークプラグ。
このようなスパークプラグによれば、貴金属チップと接地電極との境界のうちの広範な部分を溶融部を介して溶接することができるので、貴金属チップと接地電極との溶接強度を高めることが可能となる。

[適用例４]
軸線方向に貫通する軸孔を有する絶縁体と、
前記軸孔の先端側に設けられた中心電極と、
前記絶縁体を保持する略筒状の主体金具と、
一端が前記主体金具の先端部に取り付けられ、他端が前記中心電極の側面と対向する接地電極と、
前記接地電極の前記中心電極の側面と対向する面に設けられ、前記中心電極との間で火花放電間隙を形成する貴金属チップと、
を備えるスパークプラグであって、
前記接地電極と前記貴金属チップとの間の少なくとも一部には、前記接地電極と前記貴金属チップとが溶け合って形成された溶融部があり、
前記接地電極の長手方向における前記溶融部の厚さは、前記軸線方向先端側に向かうほど厚くなっていることを特徴とする、スパークプラグ。
このようなスパークプラグによれば、接地電極にかかる応力を適切に緩和することができるため、酸化スケールの発生を抑制し、貴金属チップが接地電極から剥離してしまうことを抑制することが可能となる。

[適用例５]
適用例４に記載のスパークプラグであって、
前記軸線方向に垂直な方向であり、かつ、前記接地電極の長手方向に垂直な方向における前記溶融部の幅は、前記軸線方向先端側に向かうほど大きくなっていることを特徴とする、スパークプラグ。
このようなスパークプラグによれば、接地電極にかかる応力を適切に緩和することができるため、酸化スケールの発生を抑制し、貴金属チップが接地電極から剥離してしまうことを抑制することが可能となる。
[適用例６]
適用例４または適用例５に記載のスパークプラグであって、
前記接地電極の長手方向における前記溶融部の厚さのうち、最も厚い部分の厚さをＤとし、
前記軸線方向における前記溶融部の長さのうち、最も長い部分の長さをＥとした場合において、
１．５≦Ｅ／Ｄ
の関係を満たすことを特徴とする、スパークプラグ。
このようなスパークプラグによれば、溶融部近傍に酸化スケールが発生するのを抑制することができる。

[適用例７]
適用例６に記載のスパークプラグであって、
前記接地電極の中心軸を通り、前記軸線方向と平行な平面で、前記溶融部を切断した場合において、
前記溶融部の厚さのうち、Ｄ／１．３となる部分が、前記溶融部の溶融方向後端からＥ／２の範囲に形成されていることを特徴とする、スパークプラグ。
このようなスパークプラグによれば、火花消耗による火花放電間隙の増加を抑制することができ、スパークプラグの耐久性を向上させることができる。

[適用例８]
適用例４ないし適用例７のいずれかに記載のスパークプラグであって、
前記軸線方向における前記溶融部の長さのうち、最も長い部分の長さをＥとし、
前記軸線方向における前記貴金属チップの長さをＦとした場合において、
Ｆ≦Ｅ
の関係を満たすことを特徴とする、スパークプラグ。
このようなスパークプラグによれば、貴金属チップと接地電極との境界のうちの広範な部分を溶融部を介して溶接することができるので、貴金属チップと接地電極との溶接強度を高めることが可能となる。

[適用例９]
適用例１ないし適用例８のいずれかに記載のスパークプラグであって、
前記貴金属チップは、前記中心電極との間で火花放電間隙を形成する放電面を有し、
自身の少なくとも一部が前記接地電極に形成された溝部分に埋設されており、
前記溝部分と前記貴金属チップとの間のうち、前記貴金属チップの放電面に対して垂直な部分においても、前記溝部分と前記貴金属チップとを接続する前記溶融部が形成されていることを特徴とする、スパークプラグ。
このようなスパークプラグによれば、貴金属チップと接地電極との間のうちのさらに広範な部分を溶融部を介して溶接することができるので、貴金属チップと接地電極との溶接強度をさらに高めることが可能となる。
[適用例１０]
適用例１ないし適用例９のいずれかに記載のスパークプラグであって、
前記貴金属チップの前記中心電極と対向する面には、前記溶融部が形成されていないことを特徴とする、スパークプラグ。
このようなスパークプラグによれば、貴金属チップの方が溶融部よりも耐火花消耗性に優れているため、耐火花消耗性を向上させることができる。

[適用例１１]
適用例１ないし適用例１０のいずれかに記載のスパークプラグであって、
前記貴金属チップの放電面から、前記放電面に最も接近した前記溶融部までの深さをＬ１とし、
前記貴金属チップの放電面から、前記放電面に最も遠い前記溶融部までの深さをＬ２とした場合において、
Ｌ２−Ｌ１≦０．３ｍｍ
の関係を満たすことを特徴とする、スパークプラグ。
このようなスパークプラグによれば、スパークプラグの使用に伴う放電ギャップの増加量を抑えることができ、貴金属チップの耐久性をさらに向上させることができる。

[適用例１２]
適用例１ないし適用例１１のいずれかに記載のスパークプラグであって、
前記溶融部のうち、前記貴金属チップの中心電極と対向する面とは反対側に形成された溶融部の前記貴金属チップとの境界の半分以上は、前記貴金属チップの放電面と平行である、スパークプラグ。
このようなスパークプラグによれば、貴金属チップのうち溶融されていない部分の体積が大きくなるので、耐火花消耗性を向上させることが可能となる。

[適用例１３]
適用例１ないし適用例１２のいずれかに記載のスパークプラグであって、
前記溶融部は、前記接地電極と前記貴金属チップとの境界に対して平行な方向から高エネルギービームが照射されることによって形成されていることを特徴とする、スパークプラグ。
高エネルギービームは照射対象を奥深くまで溶融させることができるので、このような照射方向によっても適切な形状の溶融部を形成することができる。

[適用例１４]
適用例１ないし適用例１３のいずれかに記載のスパークプラグであって、
前記溶融部は、前記接地電極と前記貴金属チップとの境界に対して斜めの方向から高エネルギービームが照射されることによって形成されていることを特徴とする、スパークプラグ。
このような照射方向によっても、適切な形状の溶融部を形成することができる。

[適用例１５]
適用例１ないし適用例１４のいずれかに記載のスパークプラグであって、
前記溶融部は、前記接地電極と前記貴金属チップとの境界に対してファイバーレーザまたは電子ビームが照射されることによって形成されていることを特徴とする、スパークプラグ。
高エネルギービームとしてファイバーレーザまたは電子ビームを用いると、接地電極と貴金属チップの境界を奥深くまで溶融させることができるため、接地電極と貴金属チップとを強固に接合させることができる。

なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能である。例えば、スパークプラグの製造方法および製造装置、製造システム等の形態で実現することができる。

本発明の一実施形態としてのスパークプラグ１００の部分断面図である。 スパークプラグ１００の中心電極２０の先端部２２付近の拡大図である。 第１実施形態における溶融部９８の形状を示す説明図である。 第２実施形態における溶融部９８ｂの断面形状を示す説明図である。 第３実施形態における溶融部９８ｃの断面形状を示す説明図である。 第４実施形態におけるスパークプラグ１００ｄの接地電極３０ｄの先端部３３ｄ付近を示す説明図である。 接地電極３０の先端面３１からの距離と接地電極３０の温度との関係を示すグラフである。 溶融部比率Ｂ／Ａと酸化スケール発生割合との関係を示すグラフである。 机上火花試験後のギャップＧの増加量を示すグラフである。 その他の実施形態における溶融部９８ｅを示す説明図である。 その他の実施形態における溶融部９８ｆを示す説明図である。 その他の実施形態における溶融部９８ｇを示す説明図である。 その他の実施形態における溶融部９８ｈを示す説明図である。 その他の実施形態における溶融部９８ｉを示す説明図である。 その他の実施形態におけるスパークプラグ１００ｊの接地電極３０ｄの先端部３３ｄ付近を示す説明図である。 その他の実施形態における溶融部９８ｋを示す説明図である。 その他の実施形態における溶融部９８ｌを示す説明図である。

次に、本発明の一態様であるスパークプラグの実施の形態を、以下の順序で説明する。
Ａ．第１実施形態：
Ｂ．第２実施形態：
Ｃ．第３実施形態：
Ｄ．第４実施形態：
Ｅ．電極の温度に関する実験例：
Ｆ．酸化スケールに関する実験例：
Ｇ．ギャップＧの増加量に関する実験例：
Ｈ．その他の実施形態：

Ａ．第１実施形態：
Ａ１．スパークプラグの構造：
図１は、本発明の一実施形態としてのスパークプラグ１００の部分断面図である。なお、図１において、スパークプラグ１００の軸線方向ＯＤを図面における上下方向とし、下側をスパークプラグ１００の先端側、上側を後端側として説明する。

スパークプラグ１００は、絶縁碍子１０と、主体金具５０と、中心電極２０と、接地電極３０と、端子金具４０とを備えている。中心電極２０は、絶縁碍子１０内に軸線方向ＯＤに延びた状態で保持されている。絶縁碍子１０は、絶縁体として機能しており、主体金具５０は、この絶縁碍子１０を保持している。端子金具４０は、絶縁碍子１０の後端部に設けられている。なお、中心電極２０と接地電極３０の構成については、図２において詳述する。

絶縁碍子１０は、アルミナ等を焼成して形成され、軸中心に軸線方向ＯＤへ延びる軸孔１２が形成された筒形状を有する。軸線方向ＯＤの略中央には外径が最も大きな鍔部１９が形成されており、それより後端側（図１における上側）には後端側胴部１８が形成されている。鍔部１９より先端側（図１における下側）には、後端側胴部１８よりも外径の小さな先端側胴部１７が形成され、さらにその先端側胴部１７よりも先端側に、先端側胴部１７よりも外径の小さな脚長部１３が形成されている。脚長部１３は先端側ほど縮径され、スパークプラグ１００が内燃機関のエンジンヘッド２００に取り付けられた際には、その燃焼室に曝される。脚長部１３と先端側胴部１７との間には段部１５が形成されている。

主体金具５０は、低炭素鋼材より形成された円筒状の金具であり、スパークプラグ１００を内燃機関のエンジンヘッド２００に固定する。そして、主体金具５０は、絶縁碍子１０を内部に保持しており、絶縁碍子１０は、その後端側胴部１８の一部から脚長部１３にかけての部位を主体金具５０によって取り囲まれている。

また、主体金具５０は、工具係合部５１と、取付ねじ部５２とを備えている。工具係合部５１は、スパークプラグレンチ（図示せず）が嵌合する部位である。主体金具５０の取付ねじ部５２は、ねじ山が形成された部位であり、内燃機関の上部に設けられたエンジンヘッド２００の取付ねじ孔２０１に螺合する。

主体金具５０の工具係合部５１と取付ねじ部５２との間には、鍔状のシール部５４が形成されている。取付ねじ部５２とシール部５４との間のねじ首５９には、板体を折り曲げて形成した環状のガスケット５が嵌挿されている。ガスケット５は、スパークプラグ１００をエンジンヘッド２００に取り付けた際に、シール部５４の座面５５と取付ねじ孔２０１の開口周縁部２０５との間で押し潰されて変形する。このガスケット５の変形により、スパークプラグ１００とエンジンヘッド２００間が封止され、取付ねじ孔２０１を介したエンジン内の気密漏れが防止される。

主体金具５０の工具係合部５１より後端側には、薄肉の加締部５３が設けられている。また、シール部５４と工具係合部５１との間には、加締部５３と同様に、薄肉の座屈部５８が設けられている。主体金具５０の工具係合部５１から加締部５３にかけての内周面と、絶縁碍子１０の後端側胴部１８の外周面との間には、円環状のリング部材６，７が介在されている。さらに両リング部材６，７間にタルク（滑石）９の粉末が充填されている。加締部５３を内側に折り曲げるようにして加締めると、絶縁碍子１０は、リング部材６，７およびタルク９を介して主体金具５０内の先端側に向け押圧される。これにより、絶縁碍子１０の段部１５は、主体金具５０の内周に形成された段部５６に支持され、主体金具５０と絶縁碍子１０とは、一体となる。このとき、主体金具５０と絶縁碍子１０との間の気密性は、絶縁碍子１０の段部１５と主体金具５０の段部５６との間に介在された環状の板パッキン８によって保持され、燃焼ガスの流出が防止される。座屈部５８は、加締めの際に、圧縮力の付加に伴い外向きに撓み変形するように構成されており、タルク９の圧縮ストロークを稼いで主体金具５０内の気密性を高めている。なお、主体金具５０の段部５６よりも先端側と絶縁碍子１０との間には、所定寸法のクリアランスＣＬが設けられている。

図２は、スパークプラグ１００の中心電極２０の先端部２２付近の拡大図である。中心電極２０は、電極母材２１の内部に芯材２５を埋設した構造を有する棒状の電極である。電極母材２１は、インコネル（商標名）６００または６０１等のニッケルまたはニッケルを主成分とする合金から形成されている。芯材２５は、電極母材２１よりも熱伝導性に優れる銅または銅を主成分とする合金から形成されている。通常、中心電極２０は、有底筒状に形成された電極母材２１の内部に芯材２５を詰め、底側から押出成形を行って引き延ばすことで作製される。芯材２５は、胴部分においては略一定の外径をなすものの、先端側においては縮径部が形成される。また、中心電極２０は、軸孔１２内を後端側に向けて延設され、シール体４およびセラミック抵抗３（図１）を経由して、端子金具４０（図１）に電気的に接続されている。端子金具４０には、高圧ケーブル（図示せず）がプラグキャップ（図示せず）を介して接続され、高電圧が印加される。

中心電極２０の先端部２２は、絶縁碍子１０の先端部１１よりも突出している。中心電極２０の先端部２２の先端には、中心電極チップ９０が接合されている。中心電極チップ９０は、軸線方向ＯＤに伸びた略円柱形状を有しており、耐火花消耗性を向上するため、高融点の貴金属によって形成されている。中心電極チップ９０は、例えば、イリジウム（Ｉｒ）や、Ｉｒを主成分として、白金（Ｐｔ）、ロジウム（Ｒｈ）、ルテニウム（Ｒｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、レニウム（Ｒｅ）のうち、１種類あるいは２種類以上を添加したＩｒ合金によって形成される。

接地電極３０は、耐腐食性の高い金属から形成され、例えば、インコネル（商標名）６００または６０１等のニッケル合金から形成されている。この接地電極３０の基部３２は、溶接によって、主体金具５０の先端部５７に接合されている。また、接地電極３０は屈曲しており、接地電極３０の先端部３３は、中心電極２０の先端部２２と対向しており、さらに、中心電極チップ９０の先端面９２とも対向している。

さらに、接地電極３０の先端部３３には、溶融部９８を介して接地電極チップ９５が接合されている。接地電極チップ９５の放電面９６は、中心電極チップ９０の先端面９２と対向しており、接地電極チップ９５の放電面９６と、中心電極チップ９０の先端面９２との間には、ギャップＧが形成されている。なお、接地電極チップ９５は、中心電極チップ９０と同様の材料で形成することができる。

Ａ２．各部の形状及び寸法：
図３（Ａ）は、接地電極３０の先端部３３を、軸線方向ＯＤに沿った方向から見た図である。図３（Ｂ）は、図３（Ａ）におけるＢ−Ｂ断面を示す図である。図３（Ｂ）で示されるように、接地電極チップ９５は、接地電極３０に形成された溝部分８８に埋設されており、接地電極チップ９５と接地電極３０との間の少なくとも一部には、溶融部９８が形成されている。溶融部９８は、接地電極チップ９５と接地電極３０とが溶け合って形成されており、接地電極チップ９５と接地電極３０の成分の両方が含まれる。したがって、溶融部９８は、接地電極チップ９５と接地電極３０との中間的な組成を有している。なお、実際には軸線方向ＯＤに沿った方向からは溶融部９８の大部分は見えないが、説明上、図３（Ａ）においても溶融部９８を描いている。以下で示す図面においても同様である。また、接地電極チップ９５と接地電極３０との境界には破線が描かれているが（図３（Ｂ））、実際には、溶融部９８が形成されている部分は接地電極チップ９５と接地電極３０とが一体となって溶融しており、境界の破線は消滅している。以下で示す図面においても同様である。

溶融部９８は、接地電極３０と接地電極チップ９５との境界に対して略平行な方向ＬＤから高エネルギービームを照射することによって形成することができる。溶融部９８を形成するための高エネルギービームとしては、例えば、ファイバーレーザや電子ビームを用いることが好ましい。特にファイバーレーザを用いると、接地電極３０と接地電極チップ９５の境界を奥深くまで溶融させることができるため、接地電極３０と接地電極チップ９５とを強固に接合させることができる。

ここで、図３（Ｂ）に示すように、接地電極チップ９５の放電面９６に垂直な方向における溶融部９８の厚さＡｘは、接地電極３０の先端に向かう方向ＴＤ（以下では、接地電極３０の長手方向ＴＤともいう。）に沿って次第に厚くなっていることが好ましい。この理由について説明する。後述するように、接地電極３０の温度は、スパークプラグ１００の使用状態において、接地電極３０の先端に向かう方向ＴＤに沿って次第に高くなる。このため、接地電極３０にかかる応力は、先端面３１に近い部位ほど大きくなる。ここで、溶融部９８は、接地電極３０と接地電極チップ９５との中間的な熱膨張率を有しているため、接地電極３０にかかる応力を緩和することができる。したがって、溶融部９８の厚さＡｘを接地電極３０の先端に向かう方向ＴＤに沿って次第に厚くすれば、接地電極３０にかかる応力を適切に緩和することができるため、酸化スケールの発生を抑制し、接地電極チップ９５が接地電極３０から剥離してしまうことを抑制することが可能となる。換言すれば、接地電極チップ９５の放電面９６に垂直な方向における溶融部９８の厚さＡｘを、スパークプラグ１００の使用状態において接地電極チップ９５の温度が高くなる箇所ほど厚くすることが好ましい。

同様に、図３（Ａ）に示すように、接地電極３０の先端面３１に平行な方向であり、かつ、接地電極チップ９５の放電面９６に平行な方向における溶融部９８の幅Ｗｘは、接地電極３０の先端に向かう方向ＴＤに沿って次第に大きくなっていることが好ましい。この理由は、上述した溶融部９８の厚さＡｘを接地電極３０の先端に向かう方向ＴＤに沿って次第に厚くする理由と同じである。このようにすれば、接地電極３０にかかる応力を適切に緩和することができるため、酸化スケールの発生を抑制し、接地電極チップ９５が接地電極３０から剥離してしまうことを抑制することが可能となる。

また、図３（Ｂ）に示すように、接地電極チップ９５の放電面９６に垂直な方向における溶融部９８の厚さＡｘのうち、最も厚い部分の厚さをＡとする。換言すれば、軸線方向ＯＤにおける溶融部９８の厚さＡｘのうち、最も厚い部分の厚さをＡとする。そして、接地電極３０の先端面３１に垂直な方向における溶融部９８の長さのうち、最も長い部分の長さをＢとする。換言すれば、接地電極３０の長手方向ＴＤにおける溶融部９８の長さのうち、最も長い部分の長さをＢとする。この場合において、スパークプラグ１００は、以下の関係式（１）を満たすことが好ましい。
１．５≦Ｂ／Ａ …（１）
上記関係式（１）を満たすように溶融部９８を形成すれば、溶融部９８近傍に酸化スケールが発生するのを抑制することができる。この理由については後述する。また、Ｂ／Ａを以下では溶融部比率とも呼ぶ。

さらに、図３（Ｂ）に示すように、接地電極３０の中心軸（Ｂ−Ｂ軸）を通り、軸線方向ＯＤと平行な平面で、溶融部９８を切断した場合において、溶融部９８の厚さＡｘのうち、Ａ／１．３となる部分Ｐが、溶融部９８の溶融方向後端９４からＢ／２の範囲に形成されていることが好ましい。すなわち、溶融部９８の溶融方向後端９４から、溶融部９８の厚さＡｘがＡ／１．３となる部分Ｐまでの距離Ｘが、Ｂ／２以下となることが好ましい。溶融部９８をこのような形状とすれば、火花消耗によるギャップＧの増加を抑制することができ、スパークプラグの耐久性を向上させることができる。この理由は次のとおりである。

溶融部９８の厚さがＡ／１．３となる部分Ｐが、Ｂ／２よりも溶融方向先端側にあるほど（Ｂ／１．４など）、火花放電により接地電極チップ９５が消耗していったときに、溶融部９８が放電面に現れやすいため、ギャップＧが増加しやすい。一方、溶融部９８の厚さがＡ／１．３となる部分Ｐが、Ｂ／２よりも溶融方向後端９４側にあれば（Ｂ／２、Ｂ／３）、溶融部９８が放電面に現れにくく、ギャップＧの増加量を抑えることができる。

さらに、図３（Ｂ）に示すように、接地電極チップ９５は、接地電極３０に形成された溝部分８８に埋設されていることが好ましい。そして、接地電極３０の先端面３１に垂直な方向における接地電極チップ９５の長さをＣとする。換言すれば、接地電極３０の長手方向ＴＤにおける接地電極チップ９５の長さをＣとする。また、上述したように、接地電極３０の先端面３１に垂直な方向における溶融部９８の長さのうち、最も長い部分の長さをＢとする。換言すれば、接地電極３０の長手方向ＴＤにおける溶融部９８の長さのうち、最も長い部分の長さをＢとする。この場合において、スパークプラグ１００は、以下の関係式（２）を満たすことが好ましい。
Ｃ≦Ｂ …（２）
このようにすれば、接地電極チップ９５と接地電極３０との境界のうちの広範な部分を溶融部９８を介して溶接することができるので、接地電極チップ９５と接地電極３０との溶接強度を高めることが可能となる。

そして、図３（Ｂ）に示すように、溶融部９８は、接地電極チップ９５の放電面９６には形成されていないことが好ましい。換言すれば、接地電極チップ９５の中心電極２０と対向する面９６には、溶融部９８が形成されていないことが好ましい。この理由は、接地電極チップ９５の方が溶融部９８よりも耐火花消耗性に優れているためである。したがって、接地電極チップ９５の放電面９６に溶融部９８が形成されないようにすれば、耐火花消耗性を向上させることができる。

さらに、図３（Ｂ）に示すように、接地電極チップ９５の放電面９６から、溶融部９８と接地電極チップ９５との境界のうち放電面９６に最も接近した部分までの深さをＬ１とする。そして、接地電極チップ９５の放電面９６から、溶融部９８と接地電極チップ９５との境界のうち放電面９６から最も遠い部分までの深さをＬ２とする。この場合において、スパークプラグ１００は、以下の関係式（３）を満たすことが好ましい。
Ｌ２−Ｌ１≦０．３ｍｍ …（３）
このようにすれば、スパークプラグ１００の使用に伴うギャップＧの増加量を抑えることができ、接地電極チップ９５の耐久性をさらに向上させることができる。なお、上記関係式（３）のように規定する根拠については後述する。また、Ｌ２−Ｌ１を以下では溶融部高低差ＬＡ（ＬＡ＝Ｌ２−Ｌ１）とも呼ぶ。

Ｂ．第２実施形態：
図４は、第２実施形態のスパークプラグ１００ｂにおける溶融部９８ｂの断面形状を示す説明図である。接地電極チップ９５の少なくとも一部は、接地電極３０に形成された溝部分８８に埋設されており、溶融部９８ｂは、接地電極３０の溝部分と接地電極チップ９５との間のうち、接地電極チップ９５の放電面９６に対して略垂直な部分９７（境界９７）においても形成されていることが好ましい。このようにすれば、接地電極チップ９５と接地電極３０との境界のうちのさらに広範な部分を溶融部９８ｂを介して溶接することができるので、接地電極チップ９５と接地電極３０との溶接強度をさらに高めることが可能となる。

なお、このような形状の溶融部９８ｂは、ファイバーレーザまたは電子ビームの照射時間を、図３（Ｂ）に示した溶融部９８を形成する場合における照射時間よりも長くすることによって形成することができる。または、ファイバーレーザまたは電子ビームの照射出力を大きくすることによっても、溶融部９８ｂを形成することができる。

Ｃ．第３実施形態：
図５は、第３実施形態のスパークプラグ１００ｃにおける溶融部９８ｃの断面形状を示す説明図である。図５に示すように、接地電極チップ９５の中心電極２０と対向する面９６（放電面９６）とは反対側に形成された溶融部９８ｃの接地電極チップ９５との境界４５の半分以上は、接地電極チップ９５の放電面９６と平行であることが好ましい。このようにすれば、接地電極チップ９５のうちファイバーレーザ等によって溶融されていない部分の体積が大きくなるので、耐火花消耗性を向上させることが可能となる。

なお、このような形状の溶融部９８ｃは、接地電極３０と接地電極チップ９５との境界に対して斜めの方向ＢＤからファイバーレーザまたは電子ビームを照射することによって形成することができる。

Ｄ．第４実施形態：
図６（Ａ）は、第４実施形態におけるスパークプラグ１００ｄの接地電極３０ｄの先端部３３ｄ付近を示す説明図である。図６（Ｂ）は、接地電極３０ｄの先端部３３ｄを拡大して示す説明図である。図６（Ｃ）は、接地電極チップ９５ｄを放電面９６ｄに対して垂直な方向から見た図である。

このスパークプラグ１００ｄでは、接地電極３０ｄの先端面３１ｄは、中心電極チップ９０の側面９３と対向している。中心電極チップ９０を中心電極２０の一部と捉えれば、接地電極３０ｄの先端部３３ｄは、中心電極２０の側面９３と対向しているとも言える。すなわち、このスパークプラグ１００ｄはいわゆる横放電型プラグであり、放電方向は軸線方向ＯＤに対して垂直である。

図６（Ａ）に示すように、接地電極チップ９５ｄは、接地電極３０ｄのうち、中心電極２０の側面９３（中心電極チップ９０の側面９３）と対向する面３１ｄに設けられており、中心電極２０（中心電極チップ９０）との間で火花放電間隙を形成している。そして、接地電極３０ｄと接地電極チップ９５ｄとの間の少なくとも一部には、接地電極３０ｄと接地電極チップ９５ｄとが溶け合って形成された溶融部９８ｄが存在している。

図６（Ｂ）に示すように、接地電極チップ９５ｄの放電面９６ｄに垂直な方向における溶融部９８ｄの厚さＤｘは、スパークプラグ１００ｄの軸線方向ＯＤに沿って次第に厚くなっていることが好ましい。換言すれば、接地電極３０ｄの長手方向ＴＤにおける溶融部９８ｄの厚さＤｘは、軸線方向ＯＤの先端側に向かうほど厚くなっていることが好ましい。この理由は、横放電型プラグにおける接地電極３０ｄの先端面３１ｄ付近の温度は、軸線方向ＯＤに沿って高くなっているからである。したがって、溶融部９８ｄをこのような形状とすれば、図３（Ｂ）で示したスパークプラグ１００の場合と同様に、接地電極３０にかかる応力を適切に緩和することができるため、酸化スケールの発生を抑制し、接地電極チップ９５ｄが接地電極３０ｄから剥離してしまうことを抑制することが可能となる。

同様に、図６（Ｃ）に示すように、スパークプラグ１００ｄの軸線方向ＯＤに垂直な方向であり、かつ、接地電極チップ９５ｄの放電面９６ｄに平行な方向における溶融部９８ｄの幅Ｗｘｄは、スパークプラグ１００ｄの軸線方向ＯＤに沿って次第に大きくなっていることが好ましい。換言すれば、軸線方向ＯＤに垂直な方向であり、かつ、接地電極３０ｄの長手方向ＴＤに垂直な方向における溶融部９８ｄの幅Ｗｘｄは、軸線方向ＯＤの先端側に向かうほど大きくなっていることが好ましい。このようにすれば、図３（Ａ）で示したスパークプラグ１００の場合と同様に、接地電極３０にかかる応力を適切に緩和することができるため、酸化スケールの発生を抑制し、接地電極チップ９５ｄが接地電極３０ｄから剥離してしまうことを抑制することが可能となる。

また、図６（Ｂ）に示すように、接地電極チップ９５ｄの放電面９６ｄに垂直な方向における溶融部９８ｄの厚さＤｘのうち、最も厚い部分の厚さをＤとする。換言すれば、接地電極３０ｄの長手方向ＴＤにおける溶融部９８ｄの厚さＤｘのうち、最も厚い部分の厚さをＤとする。そして、スパークプラグ１００ｄの軸線方向ＯＤにおける溶融部９８ｄの長さのうち、最も長い部分の長さをＥとする。この場合において、スパークプラグ１００ｄは、以下の関係式（４）を満たすことが好ましい。
１．５≦Ｅ／Ｄ …（４）
このようにすれば、図３（Ｂ）で示したスパークプラグ１００の場合と同様に、溶融部９８ｄ近傍に酸化スケールが発生するのを抑制することができる。この理由は、図３（Ｂ）で示したスパークプラグ１００の場合と同様であり、後述する。

さらに、図６（Ｂ）に示すように、接地電極３０ｄの中心軸を通り、軸線方向ＯＤと平行な平面で、溶融部９８ｄを切断した場合において、溶融部９８ｄの厚さＤｘのうち、Ｄ／１．３となる部分Ｑが、溶融部９８ｄの溶融方向後端９４ｄからＥ／２の範囲に形成されていることが好ましい。すなわち、溶融部９８ｄの溶融方向後端９４ｄから、溶融部９８ｄの厚さＤｘがＤ／１．３となる部分Ｑまでの距離Ｘが、Ｅ／２以下となることが好ましい。溶融部９８ｄをこのような形状とすれば、図３（Ｂ）で示したスパークプラグ１００の場合と同様に、火花消耗によるギャップＧの増加を抑制することができ、スパークプラグの耐久性を向上させることができる。この理由は、図３（Ｂ）で示したスパークプラグ１００の場合と同様である。

また、図６（Ｂ）に示すように、スパークプラグ１００ｄの軸線方向ＯＤにおける接地電極チップ９５ｄの長さをＦとする。そして、上述したように、軸線方向ＯＤにおける溶融部９８ｄの長さのうち、最も長い部分の長さをＥとする。この場合において、スパークプラグ１００ｄは、以下の関係式（５）を満たすことが好ましい。
Ｆ≦Ｅ …（５）
このようにすれば、図３（Ｂ）で示したスパークプラグ１００の場合と同様に、接地電極チップ９５ｄと接地電極３０ｄとの境界のうちの広範な部分を溶融部９８ｄを介して溶接することができるので、接地電極チップ９５ｄと接地電極３０ｄとの溶接強度を高めることが可能となる。

さらに、図６（Ｂ）に示すように、接地電極チップ９５ｄの放電面９６ｄから、溶融部９８ｄと接地電極チップ９５ｄとの境界のうち放電面９６ｄに最も接近した部分までの深さをＬｄ１とする。そして、接地電極チップ９５ｄの放電面９６ｄから、溶融部９８ｄと接地電極チップ９５ｄとの境界のうち放電面９６ｄから最も遠い部分までの深さをＬｄ２とする。この場合において、スパークプラグ１００ｄは、以下の関係式（６）を満たすことが好ましい。
Ｌｄ２−Ｌｄ１≦０．３ｍｍ …（６） このようにすれば、図３（Ｂ）で示したスパークプラグ１００の場合と同様に、スパークプラグ１００ｄの使用に伴うギャップＧの増加量を抑えることができ、接地電極チップ９５ｄの耐久性をさらに向上させることができる。なお、上記関係式（６）のように規定する根拠については、上記関係式（３）を規定した根拠と同じであり、後述する。

Ｅ．電極の温度に関する実験例：
図３に示した構成のスパークプラグにおいて、接地電極３０の先端面３１からの距離と、その距離における接地電極３０の温度との関係を調べる実験を行なった。

図７は、接地電極３０の先端面３１からの距離と、接地電極３０の温度との関係を示すグラフである。図７の横軸は、接地電極３０の先端面３１からの距離を示しており、縦軸は、その距離における接地電極３０の温度を示している。なお、本実験例では、接地電極３０の温度として、接地電極チップ９５が設けられている面とは反対側の面における接地電極３０の温度を測定した。この図７によれば、接地電極３０の先端面３１に近いほど温度は高く、先端面３１から遠くなるにしたがって温度は低くなっていることが理解できる。したがって、図３（Ｂ）で示すように、接地電極３０の温度の高い箇所ほど溶融部９８の厚さＡｘを厚く、すなわち、溶融部９８の厚さＡｘを接地電極３０の先端に向かう方向ＴＤに沿って次第に厚くすれば、接地電極３０にかかる応力を適切に緩和することができ、酸化スケールの発生を抑制することができる。図６に示すスパークプラグ１００ｄにおいても同様に、溶融部９８ｄの厚さＤｘは、軸線方向ＯＤの先端側に向かうほど厚くなっていることが好ましい。

Ｆ．酸化スケールに関する実験例：
図３に示した構成のスパークプラグにおいて、溶融部比率Ｂ／Ａと、酸化スケールの発生割合との関係を調べるために、冷熱試験を行なった。冷熱試験を行なうと、溶融部９８付近に酸化スケールが発生した。ここで、酸化スケール発生割合とは、溶融部９８の長さＢ（図３（Ｂ））に対する酸化スケールの長さの割合である。

冷熱試験では、まず接地電極３０をバーナーで２分間熱し、接地電極３０の温度を１１００℃まで上昇させた。その後バーナーを切り、接地電極３０を１分間徐冷し、再び接地電極３０をバーナーで２分間熱して接地電極３０の温度を１１００℃まで上昇させた。このサイクルを１０００回繰り返し、溶融部９８付近に発生した酸化スケールの長さを半断面から計測した。そして、計測された酸化スケールの長さから、酸化スケール発生割合を求めた。

図８は、溶融部比率Ｂ／Ａと、酸化スケール発生割合との関係を示すグラフである。図８の横軸は、溶融部比率Ｂ／Ａを示しており、縦軸は、酸化スケール発生割合を示している。この図８によれば、溶融部比率Ｂ／Ａが大きくなるにしたがって、酸化スケール発生割合が小さくなることが理解できる。これは、溶融部比率Ｂ／Ａが大きくなると、接地電極チップ９５と接地電極３０との境界面に占める溶融部９８の体積が大きくなり、接地電極チップ９５と接地電極３０との境界面に酸化スケールが発生しにくくなるためであると考えられる。そして、溶融部比率Ｂ／Ａが１．５以上となると、酸化スケール発生割合が０％となる。したがって、溶融部比率Ｂ／Ａが１．５以上となるように、溶融部９８を形成することが好ましい。図６に示すスパークプラグ１００ｄにおいても同様に、溶融部比率Ｅ／Ｄが１．５以上となるように、溶融部９８ｄを形成することが好ましい。

Ｇ１．ギャップＧの増加量に関する実験例１：
図３に示した構成のスパークプラグにおいて、溶融部高低差ＬＡ（＝Ｌ２−Ｌ１）と試験後のギャップＧの増加量との関係を調べるため、溶融部高低差ＬＡの異なるサンプルを用いて、机上火花試験を行なった。本実験例では、圧力０．４ＭＰａの大気雰囲気中において、周波数６０Ｈｚの放電を１００時間行なった。

図９（Ａ）は、溶融部高低差ＬＡと試験後のギャップＧの増加量との関係を示すグラフである。図９（Ａ）の横軸は、溶融部高低差ＬＡを示しており、縦軸は、机上火花試験を１００時間行なった後のギャップＧの増加量（ｍｍ）を示している。この図９（Ａ）によれば、溶融部高低差ＬＡが小さいほど、ギャップＧの増加量は小さくなり、接地電極チップ９５の耐久性が向上することが理解できる。また、溶融部高低差ＬＡを０．３よりも小さくすれば、ギャップＧの増加量を０．１ｍｍに抑えることができ、接地電極チップ９５の耐久性をさらに向上させることができる。したがって、溶融部高低差ＬＡが０．３ｍｍ以下になるように、溶融部９８を形成することが好ましい。図６に示すスパークプラグ１００ｄにおいても同様に、溶融部高低差ＬＡが０．３ｍｍ以下になるように、溶融部９８ｄを形成することが好ましい。

Ｇ２．ギャップＧの増加量に関する実験例２：
図３に示した構成のスパークプラグにおいて、溶融部９８の厚さＡｘがＡ／１．３となっている部分Ｐの、溶融部９８の溶融方向後端９４からの距離Ｘと、試験後のギャップＧの増加量との関係を調べるため、距離Ｘの異なるサンプルを用いて、机上火花試験を行なった。試験条件は、上述した溶融部高低差ＬＡに関する机上火花試験と同様である。

図９（Ｂ）は、距離Ｘと試験後のギャップＧの増加量との関係を示すグラフである。図９（Ｂ）の横軸は、距離Ｘを示しており、縦軸は、机上火花試験を１００時間行なった後のギャップＧの増加量（ｍｍ）を示している。この図９（Ｂ）によれば、距離Ｘが小さいほど、ギャップＧの増加量は小さくなり、接地電極チップ９５の耐久性が向上することが理解できる。また、距離ＸをＢ／２よりも小さくすれば、すなわち、溶融部９８の厚さＡｘがＡ／１．３となっている部分Ｐが、溶融部９８の他端側からＢ／２の範囲に形成されていれば、ギャップＧの増加量を０．１ｍｍに抑えることができ、接地電極チップ９５の耐久性をさらに向上させることができる。したがって、距離ＸがＢ／２以下になるように、溶融部９８を形成することが好ましい。図６に示すスパークプラグ１００ｄにおいても同様に、距離ＸがＥ／２以下になるように、溶融部９８ｄを形成することが好ましい。

Ｈ．その他の実施形態：
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような実施形態も可能である。

図１０は、その他の実施形態におけるスパークプラグ１００ｅの溶融部９８ｅを示す説明図である。図１０（Ａ）は、接地電極３０の先端部３３を、軸線方向ＯＤに沿った方向から見た図であり、図１０（Ｂ）は、図１０（Ａ）におけるＢ−Ｂ断面を示す図である。以下の図１１ないし図１４においても同様である。この図１０に示すように、接地電極チップ９５ｅのうちの略半分は、接地電極３０の先端面３１から突出しており、この突出している部分には溶融部９８ｅが形成されていないこととしてもよい。

図１１は、その他の実施形態におけるスパークプラグ１００ｆの溶融部９８ｆを示す説明図である。この図１１に示すように、接地電極チップ９５ｆの形状は、円柱状であってもよく、また、接地電極チップ９５ｆは、接地電極３０の先端面３１から突出していないこととしてもよい。

図１２は、その他の実施形態におけるスパークプラグ１００ｇの溶融部９８ｇを示す説明図である。この図１２に示すように、接地電極チップ９５ｇの形状は、円柱状であってもよく、また、軸線方向ＯＤに沿った方向からもファイバーレーザまたは電子ビームを照射することによって、接地電極チップ９５ｇの外周部に溶融部９９ｇを形成することとしてもよい。このようにすれば、接地電極チップ９５ｇの溶接強度をさらに向上させることができる。

図１３は、その他の実施形態におけるスパークプラグ１００ｈの溶融部９８ｈを示す説明図である。この図１３に示すように、軸線方向ＯＤに沿った方向からもファイバーレーザまたは電子ビームを照射することによって、接地電極チップ９５ｈの外周部に溶融部９９ｈを形成することとしてもよい。このようにすれば、接地電極チップ９５ｈの溶接強度をさらに向上させることができる。

図１４は、その他の実施形態におけるスパークプラグ１００ｉの溶融部９８ｉを示す説明図である。この図１４に示すように、接地電極チップ９５ｉの形状は、円柱状であってもよく、また接地電極３０ｉには溝部を設けずに、接地電極チップ９５ｉを接地電極３０ｉの平面部３４ｉに配置することとしてもよい。

図１５（Ａ）は、その他の実施形態におけるスパークプラグ１００ｊの接地電極３０ｄの先端部３３ｄ付近を示す説明図である。図１５（Ｂ）は、接地電極３０ｄの先端部３３ｄを拡大して示す説明図である。図１５（Ｃ）は、接地電極チップ９５ｊを放電面９６ｊに対して垂直な方向から見た図である。このスパークプラグ１００ｊは、図６に示した第４実施形態におけるスパークプラグ１００ｄと同様に、横放電型のスパークプラグである。ただし、このスパークプラグ１００ｊでは、接地電極チップ９５ｊの形状が円柱状となっている。このように、横放電型のスパークプラグにおいて、接地電極チップ９５ｊの形状は円柱状であってもよい。

図１６は、その他の実施形態におけるスパークプラグ１００ｋの溶融部９８ｋを示す説明図である。このスパークプラグ１００ｋは、図６に示した第４実施形態におけるスパークプラグ１００ｄと同様に、横放電型のスパークプラグである。ただし、このスパークプラグ１００ｋでは、接地電極３０ｋの先端部３３ｋ付近に溝部３５ｋが設けられている。このように、横放電型のスパークプラグにおいて、接地電極３０ｋに溝部３５ｋが設けられていることとしてもよい。また、この場合には、接地電極３０ｋの先端面３１ｋに対して斜めの方向からファイバービーム等の高エネルギービームを照射することによって、溶融部９８ｋを形成することが好ましい。

図１７は、その他の実施形態におけるスパークプラグ１００ｌの溶融部９８ｌを示す説明図である。この図１７に示すように、接地電極チップ９５ｌの軸線方向ＯＤにおける長さを、軸線方向ＯＤに垂直な方向における長さと同じ、又はそれ以上とすることとしてもよい。また、接地電極３０ｌには溝部を設けずに、接地電極チップ９５ｌを接地電極３０ｌの平面部３４ｌに配置することとしてもよい。

３…セラミック抵抗
４…シール体
５…ガスケット
６…リング部材
８…板パッキン
９…タルク
１０…絶縁碍子
１１…先端部
１２…軸孔
１３…脚長部
１５…段部
１７…先端側胴部
１８…後端側胴部
１９…鍔部
２０…中心電極
２１…電極母材
２２…先端部
２５…芯材
３０…接地電極
３０ｄ…接地電極
３０ｉ…接地電極
３０ｋ…接地電極
３０ｌ…接地電極
３１…先端面
３１ｄ…先端面
３１ｋ…先端面
３２…基部
３３…先端部
３３ｄ…先端部
３３ｋ…先端部
３４ｉ…平面部
３４ｌ…平面部
３５ｋ…溝部
４０…端子金具
４５…境界
５０…主体金具
５１…工具係合部
５２…取付ねじ部
５３…加締部
５４…シール部
５５…座面
５６…段部
５７…先端部
５８…座屈部
５９…ねじ首
８８…溝部分
９０…中心電極チップ
９２…先端面
９３…側面
９４…溶融方向後端
９４ｄ…溶融方向後端
９５…接地電極チップ
９５ｄ…接地電極チップ
９５ｅ…接地電極チップ
９５ｆ…接地電極チップ
９５ｇ…接地電極チップ
９５ｈ…接地電極チップ
９５ｉ…接地電極チップ
９５ｊ…接地電極チップ
９５ｋ…接地電極チップ
９５ｌ…接地電極チップ
９６…放電面
９６ｄ…放電面
９６ｊ…放電面
９７…境界
９８…溶融部
９８ｂ…溶融部
９８ｃ…溶融部
９８ｄ…溶融部
９８ｅ…溶融部
９８ｆ…溶融部
９８ｇ…溶融部
９８ｈ…溶融部
９８ｉ…溶融部
９８ｋ…溶融部
９８ｌ…溶融部
９９ｇ…溶融部
９９ｈ…溶融部
１００…スパークプラグ
１００ｂ…スパークプラグ
１００ｃ…スパークプラグ
１００ｄ…スパークプラグ
１００ｅ…スパークプラグ
１００ｆ…スパークプラグ
１００ｇ…スパークプラグ
１００ｈ…スパークプラグ
１００ｉ…スパークプラグ
１００ｊ…スパークプラグ
１００ｋ…スパークプラグ
１００ｌ…スパークプラグ
２００…エンジンヘッド
２０１…孔
２０５…開口周縁部

Claims (14)

1. 軸線方向に貫通する軸孔を有する絶縁体と、
   前記軸孔の先端側に設けられた中心電極と、
   前記絶縁体を保持する略筒状の主体金具と、
   一端が前記主体金具の先端部に取り付けられ、他端が前記中心電極の先端部と対向する接地電極と、
   前記接地電極の前記中心電極の先端部と対向する面に設けられ、前記中心電極との間で火花放電間隙を形成する貴金属チップと、
   を備えるスパークプラグであって、
   前記接地電極と前記貴金属チップとの間の少なくとも一部には、前記接地電極と前記貴金属チップとが溶け合って形成された溶融部があり、
   前記貴金属チップの放電面に垂直な方向における前記溶融部の厚さは、前記接地電極の先端に向かう方向に沿って次第に厚くなっており、
   前記軸線方向における前記溶融部の厚さのうち、最も厚い部分の厚さをＡとし、
   前記接地電極の長手方向における前記溶融部の長さのうち、最も長い部分の長さをＢとした場合において、
   １．５≦Ｂ／Ａ
   の関係を満たすことを特徴とする、スパークプラグ。
2. 請求項１に記載のスパークプラグであって、
   前記接地電極の中心軸を通り、前記軸線方向と平行な平面で、前記溶融部を切断した場合において、
   前記溶融部の厚さのうち、Ａ／１．３となる部分が、前記溶融部の溶融方向後端からＢ／２の範囲に形成されていることを特徴とする、スパークプラグ。
3. 請求項１または請求項２に記載のスパークプラグであって、
   前記接地電極の長手方向における前記貴金属チップの長さをＣとした場合において、
   Ｃ≦Ｂ
   の関係を満たすことを特徴とする、スパークプラグ。
4. 軸線方向に貫通する軸孔を有する絶縁体と、
   前記軸孔の先端側に設けられた中心電極と、
   前記絶縁体を保持する略筒状の主体金具と、
   一端が前記主体金具の先端部に取り付けられ、他端が前記中心電極の側面と対向する接地電極と、
   前記接地電極の前記中心電極の側面と対向する面に設けられ、前記中心電極との間で火花放電間隙を形成する貴金属チップと、
   を備えるスパークプラグであって、
   前記接地電極と前記貴金属チップとの間の少なくとも一部には、前記接地電極と前記貴金属チップとが溶け合って形成された溶融部があり、
   前記接地電極の長手方向における前記溶融部の厚さは、前記軸線方向先端側に向かうほど厚くなっており、
   前記接地電極の長手方向における前記溶融部の厚さのうち、最も厚い部分の厚さをＤとし、
   前記軸線方向における前記溶融部の長さのうち、最も長い部分の長さをＥとした場合において、
   １．５≦Ｅ／Ｄ
   の関係を満たすことを特徴とする、スパークプラグ。
5. 請求項４に記載のスパークプラグであって、
   前記軸線方向に垂直な方向であり、かつ、前記接地電極の長手方向に垂直な方向における前記溶融部の幅は、前記軸線方向先端側に向かうほど大きくなっていることを特徴とする、スパークプラグ。
6. 請求項４または請求項５に記載のスパークプラグであって、
   前記接地電極の中心軸を通り、前記軸線方向と平行な平面で、前記溶融部を切断した場合において、
   前記溶融部の厚さのうち、Ｄ／１．３となる部分が、前記溶融部の溶融方向後端からＥ／２の範囲に形成されていることを特徴とする、スパークプラグ。
7. 請求項４ないし請求項６のいずれかに記載のスパークプラグであって、
   前記軸線方向における前記溶融部の長さのうち、最も長い部分の長さをＥとし、
   前記軸線方向における前記貴金属チップの長さをＦとした場合において、
   Ｆ≦Ｅ
   の関係を満たすことを特徴とする、スパークプラグ。
8. 請求項１ないし請求項７のいずれかに記載のスパークプラグであって、
   前記貴金属チップは、前記中心電極との間で火花放電間隙を形成する放電面を有し、
   自身の少なくとも一部が前記接地電極に形成された溝部分に埋設されており、
   前記溝部分と前記貴金属チップとの間のうち、前記貴金属チップの放電面に対して垂直な部分においても、前記溝部分と前記貴金属チップとを接続する前記溶融部が形成されていることを特徴とする、スパークプラグ。
9. 請求項１ないし請求項８のいずれかに記載のスパークプラグであって、
   前記貴金属チップの前記中心電極と対向する面には、前記溶融部が形成されていないことを特徴とする、スパークプラグ。
10. 請求項１ないし請求項９のいずれかに記載のスパークプラグであって、
    前記貴金属チップの放電面から、前記放電面に最も接近した前記溶融部までの深さをＬ１とし、
    前記貴金属チップの放電面から、前記放電面に最も遠い前記溶融部までの深さをＬ２とした場合において、
    Ｌ２−Ｌ１≦０．３ｍｍ
    の関係を満たすことを特徴とする、スパークプラグ。
11. 請求項１ないし請求項１０のいずれかに記載のスパークプラグであって、
    前記溶融部のうち、前記貴金属チップの中心電極と対向する面とは反対側に形成された溶融部の前記貴金属チップとの境界の半分以上は、前記貴金属チップの放電面と平行である、スパークプラグ。
12. 請求項１ないし請求項１１のいずれかに記載のスパークプラグであって、
    前記溶融部は、前記接地電極と前記貴金属チップとの境界に対して平行な方向から高エネルギービームが照射されることによって形成されていることを特徴とする、スパークプラグ。
13. 請求項１ないし請求項１２のいずれかに記載のスパークプラグであって、
    前記溶融部は、前記接地電極と前記貴金属チップとの境界に対して斜めの方向から高エネルギービームが照射されることによって形成されていることを特徴とする、スパークプラグ。
14. 請求項１ないし請求項１３のいずれかに記載のスパークプラグであって、
    前記溶融部は、前記接地電極と前記貴金属チップとの境界に対してファイバーレーザまたは電子ビームが照射されることによって形成されていることを特徴とする、スパークプラグ。

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