JP4747464B2 - スパークプラグおよびその製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、所定の空隙を有して対向配置された２つの電極（中心電極及び接地電極）のうち少なくとも一方側に貴金属製のチップがレーザ溶接されたスパークプラグおよびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のスパークプラグとして、特開平６−１８８０６２号公報に記載されたものがある。この従来のスパークプラグは、図２７および図２８に示すように、電極２を回転させつつレーザビーム１００を間欠的に照射して電極２と貴金属製のチップ２ａとをスポット溶接している。そして、図２９および図３０に示すように、溶接強度を高めるために、スポット溶接部は、電極２とチップ２ａとが溶け合って合金化した溶融部（スポット）２００が隣り合う溶融部２００同士で一部分重なり合い、電極２とチップ２ａの接合面の全周を覆う連続した閉環合金帯に形成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年のエンジンにおいては、高出力化、低燃費化、有害排出ガス量の低減等の要求に対応するために、従来のエンジンよりも燃焼雰囲気が高温になる傾向にある。燃焼雰囲気の高温化に伴い、スパークプラグの電極温度も高くなるため、溶接強度を高めた上記のスパークプラグであっても、熱応力、高温酸化等により、チップが脱落してしまうという問題が顕在化してきた。
【０００４】
また、上記公報に記載のスパークプラグは、スポット溶接部を閉環合金帯に形成するために、電極２を回転させつつ多数回スポット溶接しており、従って、溶接に時間がかかり、製造原価を低減することが難しいという問題を有していた。
【０００５】
さらに、電極回転時の電極２の芯ずれによりフォーカス量が一定にならないため溶融部２００毎の溶融状態に大きな差が生じ、且つ、隣り合う溶融部２００が形成される際の時間的差異により隣り合う溶融部２００間に境界（界面）２０１が発生するため、結果としてチップ２ａと溶融部２００の界面の熱応力を増大させてしまうという問題があった。
【０００６】
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、電極とチップの接合信頼性の高いスパークプラグを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、所定の空隙を有して対向配置された２つの電極（２、３）のうち少なくとも一方側に貴金属製のチップ（２ａ、３ａ）がレーザ溶接され、電極（２、３）とチップ（２ａ、３ａ）との溶接部位には、電極（２、３）とチップ（２ａ、３ａ）とが溶け合った溶融部（１０）が形成されたスパークプラグであって、溶融部（１０）は、溶接部位の全周にわたってレーザビームを照射することにより、溶融部（１０）相互の境界を持たずに連続的に形成され、溶融部（１０）の外周面のうち、該溶融部（１０）とチップ（２ａ、３ａ）との界面を除く外周面にレーザビームを再照射することにより、溶融部（１０）を通ってチップ（２ａ、３ａ）に食い込む位置まで延びる第２溶融部（１３、１５）が形成されていることを特徴とする。
【０００８】
これによると、溶融部は境界を持たずに連続的に形成されているため、従来のスパークプラグのような隣り合う溶融部間の境界に発生する熱応力がなくなり、電極とチップの接合信頼性を高めることができる。
【０００９】
なお、請求項１に記載の発明のように、溶融部（１０）の外周面からチップ（２ａ、３ａ）内に侵入する位置まで延びる第２溶融部（１３、１５）を形成することにより、チップ（２ａ、３ａ）と溶融部（１０）の界面に剥離が生じた場合でも、チップ（２ａ、３ａ）の脱落を防止することができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明では、チップ（２ａ、３ａ）のうち溶融部（１０）に最も近い部位における断面積をＡとし、チップ（２ａ、３ａ）における溶接側の端面のうち、電極（２、３）とチップ（２ａ、３ａ）とが溶け合っていない非溶融部の面積をＢとし、チップ（２ａ、３ａ）の断面積Ａに占める非溶融部面積Ｂの比率をＣとしたとき、比率Ｃが５０％以下であることを特徴とする。
【００１１】
これによると、比率Ｃを５０％以下にすることにより、溶融部が熱応力緩和層としての効果を十分に発揮して、電極とチップの接合信頼性をさらに高めることができる。
【００１４】
請求項３に記載の発明のように、チップは、Ｉｒを５０重量％以上含有するＩｒ合金よりなることが望ましい。
【００１５】
これによると、火花消耗に優れた組成を有する貴金属チップとすることで、熱負荷の厳しいエンジンでも十分に寿命を確保できる。
【００１６】
所定の空隙を有して対向配置された２つの電極（２、３）のうち少なくとも一方側に貴金属製のチップ（２ａ、３ａ）がレーザ溶接されるスパークプラグの製造方法であって、電極（２、３）とチップ（２ａ、３ａ）とを接触させた状態で、電極（２、３）とチップ（２ａ、３ａ）の溶接予定部位の全周にわたって同時に、エネルギ密度が全周略均一な環状レーザビーム（１１１）を照射することを特徴とする。
【００１７】
これによると、溶接予定部位の全周にわたって同時にレーザビームを照射するため、境界を持たない連続的な溶融部を形成することができ、従って、従来のスパークプラグのような隣り合う溶融部間の境界に発生する熱応力がなくなり、電極とチップの接合信頼性を高めることができる。
【００１８】
また、電極を回転させることなく溶接できるため、同時にレーザビームを照射する部位に対し一定のフォーカス量を確保でき、従って均一な合金層の溶融部を形成することができ、溶融部が熱応力緩和層としての効果を十分に発揮して、電極とチップの接合信頼性をさらに高めることができる。
【００１９】
また、溶接予定部位の全周にわたって同時にレーザビームを照射するため、溶接時間を大幅に短縮して、製造原価を低減することができる。
【００２２】
因みに、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図に示す実施形態について説明する。以下説明する第１〜第９実施形態のうち、特許請求の範囲に記載した発明の実施形態は第７〜第９実施形態であり、第１〜第６実施形態は参考例である。
（第１実施形態）
図１ないし図５は本発明に係わるスパークプラグの第１実施形態を示すもので、図１はスパークプラグ１の断面図である。このスパークプラグ１は、例えば車両用内燃機関（エンジン）に用いられる。
【００２４】
図１において、スパークプラグ１は、中心電極２、接地電極３、接地電極３が溶接された略円筒状の金属製のハウジング４、アルミナセラミック（Ａｌ₂Ｏ₃）等の電気絶縁体からなる碍子５、端子部６が設けられた金属製のステム７、及び碍子５内においてステム７と中心電極２との間に位置して所定の電気抵抗値を有するレジスタ８等からなるもので、中心電極２と接地電極３との間で電気火花を発生させる。
【００２５】
そして、中心電極２は、例えば、内材がＣｕ等の熱伝導性に優れた金属材料、外材がＮｉ基合金等の耐熱性および耐食性に優れた金属材料により構成された円柱体で、その先端部に貴金属（本実施形態では、イリジウム）製のチップ２ａがレーザ溶接されて碍子５から接地電極３側に露出している。
【００２６】
また、接地電極３はＮｉを主成分とするＮｉ基合金からなるもので、その一端部がハウジング４に溶接された状態で略９０°（略Ｌ字状に）曲げられて、他端部が中心電極２（チップ２ａ）と所定の空隙を有して対向している。
【００２７】
また、レジスタ８は、炭素粉末を混合したガラスを主成分とする粉末状の抵抗材を炉内に焼き固めて（焼結して）円柱状に形成したもので、その長手方向両端側には、導電性ガラスからなるガラスシール層８ａ、８ｂを設けることにより中心電極２側（燃焼室内）と端子６側（燃焼室外）とが連通してしまうことを防止している。
【００２８】
因みに、ハウジング４は、碍子５内にレジスタ８を形成した後、ハウジング４の一部をカシメる（塑性変形させる）ことにより碍子５に機械的に固定されている。
【００２９】
図２および図３は、中心電極２とチップ２ａの溶接方法を示すもので、図示しないレーザ照射装置によりレーザビーム１００を照射してレーザ溶接を行うようになっている。より詳細には、中心電極２とチップ２ａとを接触させた状態で、中心電極２とチップ２ａの溶接予定部位の全周に対して、多点（本例では４５°間隔に８方向）から同時にレーザビーム１００を照射して、中心電極２とチップ２ａを溶接するもので、以下、本実施形態によるレーザ溶接方法を、多点同時照射法という。
【００３０】
図４および図５は、多点同時照射法によって溶接された部位を示すもので、中心電極２とチップ２ａとの間に、その両者が溶け合った溶融部１０が形成される。そして、多点から同時に（すなわち、時間的差異なく）レーザビーム１００を照射するため、レーザビーム１００が照射される部位はほぼ同時に溶融してほぼ同時に凝固し、従って、溶融部１０は、全周にわたって、溶融部１０内に溶融部相互の境界（界面）を持たずに連続的に形成される。
【００３１】
ここで、中心電極２とチップ２ａとを図２７および図２８に示す従来方法で溶接したスパークプラグと、中心電極２とチップ２ａとを多点同時照射法で溶接したスパークプラグとを用意し、それらのスパークプラグについて耐久試験を行い、チップ２ａの剥離率にて接合信頼性を評価した。また、同時に、未溶融断面積比率Ｃの接合信頼性への影響も確認した。
【００３２】
なお、チップ２ａの剥離率の定義は、次の通りである。すなわち、図６に示すように、中心電極２とチップ２ａとの接合（溶接）部の、チップ径方向の長さ（以下、接合長さという）をＬ、中心電極２とチップ２ａとの接合部において耐久試験により剥離した部分Ｘの、チップ径方向の長さ（以下、剥離長さという）をＬ１、Ｌ２としたとき、｛（Ｌ１＋Ｌ２）／Ｌ｝×１００を剥離率（％）とする。
【００３３】
また、未溶融断面積比率Ｃの定義は、次の通りである。すなわち、図６に示すように、チップ２ａのうち溶融部１０に最も近い部位における断面積をＡとし、チップ２ａにおける接合側の端面のうち、電極２とチップ２ａとが溶け合っていない非溶融部（すなわち、電極２とチップ２ａとの接合面において溶融部１０が存在しない範囲）の面積をＢとしたとき、（Ｂ／Ａ）×１００を未溶融断面積比率Ｃ（％）とする。
【００３４】
また、図２に示す各寸法について、評価に用いたスパークプラグのチップ２ａは、直径Ｄ１が０．７ｍｍ、長さが０．８ｍｍであり、その材質はＩｒ（イリジウム）が９０重量％、Ｒｈ（ロジウム）が１０重量％のＩｒ合金である。一方、評価に用いたスパークプラグの中心電極２は、台座部（チップ２ａを接合する部分）の直径Ｄ２が１．２ｍｍ、台座部の長さ０．３ｍｍ、基準部の直径Ｄ３が２．７ｍｍで、材質はインコネル（登録商標）である。
【００３５】
また、耐久試験は、２０００ｃｃの６気筒エンジンを用い、アイドリング（スロットルバルブ全閉）でエンジン回転数８００ｒｐｍでの１分間の運転と、スロットルバルブ全開でエンジン回転数６０００ｒｐｍでの１分間の運転との繰り返しを、１００時間実施した。
【００３６】
図７はその結果を示すもので、図７中、丸マークは従来方法で溶接したスパークプラグ（以下、従来品という）の結果を示し、三角マークは多点同時照射法で溶接したスパークプラグ（以下、第１実施形態品という）の結果を示す。
【００３７】
これから明らかなように、第１実施形態品は、従来品よりも剥離率が低くなっている。これは、第１実施形態品では、上述したように、溶融部１０は境界のない連続的なものとなり、従来品のような隣り合う溶融部間の境界に発生する熱応力がなくなるためである。
【００３８】
また、本発明者の検討によれば、剥離率が２５％以下であれば実用上問題がなく、従って、図７から明らかなように、第１実施形態品は、未溶融断面積比率Ｃを５０（％）にすることにより、実用上十分な接合信頼性を得ることができる。これは、比率Ｃが５０％以下であれば、溶融部１０が熱応力緩和層としての効果を十分に発揮するためである。ここで、未溶融断面積比率Ｃ＝０（すなわち、Ｂ＝０）の場合が最も剥離率を低くでき、接合信頼性に優れていることは明らかである。
【００３９】
なお、中心電極２とチップ２ａを溶接する際、従来方法では１回の照射で半周未満しか溶接できないため、全周溶接するには最低３回の照射が必要であるのに対し、本実施形態では、溶接予定部位の全周に対して多点から同時にレーザビーム１００を照射するため、１回の照射で中心電極２とチップ２ａの全周溶接が完了する。従って、溶接時間を大幅に短縮して製造原価を低減することができる。
【００４０】
また、本実施形態では、溶接予定部位の全周に対して同時に照射するようにしたが、全周ではなく半周以上（例えば２７０°）に対して同時に照射するようにしてもよく、この場合でも、２回の照射で中心電極２とチップ２ａの全周溶接が完了するため、従来よりも溶接時間を短縮することができる。
【００４１】
また、本実施形態では、８点から同時にレーザビーム１００を照射する例を示したが、同時に照射するレーザビーム１００の数は、チップ２ａのサイズや形状等に応じて適宜変更可能である。
【００４２】
（第２実施形態）
図８ないし図１０は第２実施形態を示すもので、本実施形態のスパークプラグは、中心電極２とチップ２ａの溶接方法が第１実施形態と異なり、その他の点は第１実施形態と共通している。
【００４３】
図８において、図示しないレーザ発振器から発振されたレーザビーム１１０は、平板状の反射ミラー２０の中心部の開口２０ａを通過し、円錐ミラー２１の中心部に形成された円錐状の第１円錐反射面２１ａに入射するようになっている。
【００４４】
第１円錐反射面２１ａにて外周側に向かって全方位に反射されたレーザビーム１１０は、円錐ミラー２１の外周部に形成された円錐状の第２円錐反射面２１ｂにより反射ミラー２０に向かって反射される。この円錐ミラー２１により、レーザビーム１１０は、エネルギ密度が全周略均一な環状のレーザビーム１１１に変換されるようになっている。
【００４５】
環状になったレーザビーム１１１は、反射ミラー２０の平面反射面２０ｂにより集光ミラー２２に向かって反射され、さらに、集光ミラー２２に形成された球面状の反射面２２ａにて反射集光される。そして、反射面２２ａにて反射集光された集光レーザビーム１１２が、中心電極２とチップ２ａの溶接予定部位の全周に照射されるようになっている。
【００４６】
本実施形態では、上記のように中心電極２とチップ２ａの溶接予定部位の全周に同時に集光レーザビーム１１２を照射して、中心電極２とチップ２ａを溶接するもので、以下、本実施形態によるレーザ溶接方法を、環状ビーム法という。
【００４７】
図９および図１０は、環状ビーム法によって溶接された部位を示すもので、中心電極２とチップ２ａとの間に、その両者が溶け合った溶融部１０が形成される。そして、溶接予定部位の全周に同時に（すなわち、時間的差異なく）集光レーザビーム１１２を照射するため、集光レーザビーム１１２が照射される部位はほぼ同時に溶融してほぼ同時に凝固し、従って、溶融部１０は、全周にわたって、溶融部１０内に溶融部相互の境界（界面）を持たずに連続的に形成される。
【００４８】
ここで、中心電極２とチップ２ａとを環状ビーム法で溶接したスパークプラグを用意し、上記した従来品および第１実施形態品と同一条件で耐久試験を行い、チップ２ａの剥離率にて接合信頼性を評価した。なお、評価に用いたスパークプラグの中心電極２およびチップ２ａのサイズや材質は、従来品および第１実施形態品と同一である。
【００４９】
図７中の四角マークは環状ビーム法で溶接したスパークプラグ（以下、第２実施形態品という）の結果を示すもので、第２実施形態品は第１実施形態品よりも剥離率がさらに低くなっている。これは、環状ビーム法では、中心電極２とチップ２ａの溶接予定部位の全周に略均一なエネルギ密度を形成できるため、多点同時照射法よりも、組成のばらつきが少ない溶融部１０を形成できるためである。
【００５０】
（第３実施形態）
図１１および図１２は第３実施形態を示すもので、本実施形態は、中心電極２とチップ２ａを環状ビーム法で溶接した後、溶融部１０とチップ２ａとの界面にレーザビームを再照射して（図１１参照）、溶融部１０とチップ２ａとが溶け込んだ第２溶融部１１（図１２参照）を形成したものである。そして、本実施形態のスパークプラグは、第２溶融部１１を形成した点を除き、第２実施形態と共通している。
【００５１】
ここで、再照射の仕方を種々変更したスパークプラグを用意し、上記した従来品および第１、第２実施形態品と同一条件で耐久試験を行い、チップ２ａの剥離率にて接合信頼性を評価した。なお、評価に用いたスパークプラグの中心電極２およびチップ２ａのサイズや材質は、従来品および第１、第２実施形態品と同一である。
【００５２】
図１３はその結果を示すもので、図１３中、白丸マークは再照射なし（比較用）、白三角マークは再照射点数（再照射した箇所）が１点、白四角マークは再照射点数が２点、黒丸マークは再照射点数が４点、黒三角マークは再照射点数が８点、黒四角マークは環状ビーム法で全周再照射したものの、それぞれの結果を示す。
【００５３】
図１３から明らかなように、未溶融断面積比率Ｃにかかわらず、再照射したスパークプラグはいずれも、再照射なしのスパークプラグよりも剥離率が低くなっている。これは、溶融部の厚肉化および線膨張係数差の縮小により、更なる熱応力緩和効果が発揮されるためである。また、再照射点数が多くなるほど剥離率が低くなっており、これは、再照射点数が多くなるほど熱応力緩和層としての溶融部が増加するためである。また、未溶融断面積比率Ｃ＝０（すなわち、Ｂ＝０）の場合が最も剥離率を低くでき、接合信頼性に優れていることも明らかである。
【００５４】
（第４実施形態）
図１４ないし図１６は第４実施形態を示すもので、本実施形態は、接地電極３に貴金属（本実施形態では、イリジウム）製のチップ３ａを環状ビーム法で溶接したものである。
【００５５】
本実施形態では、集光レーザビーム１１２が接地電極３とチップ３ａの溶接予定部位の全周に照射されて、接地電極３とチップ３ａとの間に、その両者が溶け合った溶融部１０が形成される。そして、この溶融部１０は、全周にわたって、溶融部１０内に溶融部相互の境界（界面）を持たずに連続的に形成される。
【００５６】
従って、本実施形態においても、接地電極３とチップ３ａとの接合信頼性の向上や、溶接時間の短縮等の効果が得られる。
【００５７】
なお、本実施形態では環状ビーム法を用いたが、接地電極３とチップ３ａを多点同時照射法で溶接してもよい。
【００５８】
（第５実施形態）
図１７ないし図２０は第５実施形態を示すもので、接地電極３とチップ３ａを溶接する際にハウジング４がレーザビーム照射の障害物となる場合の溶接方法を示している。
【００５９】
図１７において、チップ３ａの軸線に対して全周方向からレーザビームを照射する場合、角度θで示す範囲はハウジング４が障害物となる。そこで、多点同時照射法の場合は、角度θの範囲にはレーザビーム照射口を設けない。また、環状ビーム法の場合は、角度θで示す範囲のレーザビームをマスキング等により遮る。そして、角度θを除く範囲にレーザビームを照射することにより、図１８に示すように、角度θを除く範囲に溶融部１０が形成される。
【００６０】
次いで、図１９に示すように、角度θで示す範囲に対して、チップ３ａの軸線に対して斜め方向からレーザビームを照射することにより、図２０に示すように溶融部１０が全周に形成される。
【００６１】
（第６実施形態）
図２１および図２２は第６実施形態を示すもので、本実施形態は、中心電極２とチップ２ａを多点同時照射法または環状ビーム法で溶接した後、溶融部１０にレーザビームを再照射して、溶融部１０内に第２溶融部１２を１個または複数個形成したものである。この第２溶融部１２は、中心電極２の向きを接地電極３に対してある決まった位置に組み付けたい時等の識別印とすることができる。
【００６２】
（第７実施形態）
図２３は第７実施形態を示すもので、本実施形態は、中心電極２とチップ２ａを多点同時照射法または環状ビーム法で溶接した後、溶融部１０にレーザビームを再照射して、溶融部１０の外周面からチップ２ａ内に侵入する位置まで延びる第２溶融部１３を、溶融部１０内に１個または複数個形成したものである。
【００６３】
これによると、第２溶融部１３の先端部がチップ２ａ内にくさびのように食い込んでいるため、チップ２ａと溶融部１０の界面に剥離が生じた場合でも、チップ２ａの脱落を防止することができる。
【００６４】
（第８実施形態）
図２４および図２５は第８実施形態を示すもので、本実施形態は、中心電極２とチップ２ａを多点同時照射法または環状ビーム法で溶接した後、溶融部１０に多点同時照射法または環状ビーム法で再照射して、溶融部１０内に第２溶融部１４を全周にわたって形成したものである。
【００６５】
これによると、溶融部全体（溶融部１０＋第２溶融部１４）のボリュームが増加するため、それらの溶融部１０、１４が熱応力緩和層としての効果を一層発揮することができ、接合信頼性をさらに向上させることができる。
【００６６】
（第９実施形態）
図２６は第９実施形態を示すもので、本実施形態は、中心電極２とチップ２ａを多点同時照射法または環状ビーム法で溶接した後、溶融部１０に多点同時照射法または環状ビーム法で再照射して、溶融部１０の外周面からチップ２ａ内に侵入する位置まで延びる第２溶融部１５を溶融部１０の全周にわたって形成したものである。
【００６７】
これによると、第７実施形態と同様の効果が得られる。また、第２溶融部１５の先端部がチップ２ａ内にくさびのように食い込んでいるため、チップ２ａと溶融部１０の界面に剥離が生じた場合でも、チップ２ａの脱落を防止することができる。
【００６８】
（他の実施形態）
上記実施形態では、チップ２ａの材質を、Ｉｒが９０重量％、Ｒｈが１０重量％のＩｒ合金としたが、５０重量％以上のＩｒを主成分とし、Ｐｔ（白金）、Ｒｈ、Ｏｓ（オスミウム）、Ｎｉ（ニッケル）、Ｗ（タングステン）、Ｐｄ（パラジウム）およびＲｕ（ルテニウム）のうち少なくとも一つが添加された合金や、５０重量％以上のＰｔを主成分とし、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｏｓ、Ｎｉ、Ｗ、ＰｄおよびＲｕのうち少なくとも一つが添加された合金であっても、上記実施形態と同様の効果が得られることを確認した。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係るスパークプラグの半断面図である。
【図２】図１のスパークプラグにおける中心電極２とチップ２ａの溶接方法を説明するための説明図である。
【図３】図２のＥ視図である。
【図４】図１のスパークプラグにおける中心電極２とチップ２ａの溶接部位を示す図である。
【図５】図４のＦ−Ｆ断面図である。
【図６】剥離率および未溶融断面積比率Ｃの定義を説明するための図である。
【図７】接合信頼性の評価結果を示す図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係るスパークプラグにおける中心電極２とチップ２ａの溶接方法を説明するための説明図である。
【図９】図８の中心電極２とチップ２ａの溶接部位を示す図である。
【図１０】図９のＧ−Ｇ断面図である。
【図１１】本発明の第３実施形態に係るスパークプラグにおける中心電極２とチップ２ａの溶接方法を説明するための説明図である。
【図１２】図１１のスパークプラグにおける中心電極２とチップ２ａの溶接部位を示す図である。
【図１３】接合信頼性の評価結果を示す図である。
【図１４】本発明の第４実施形態に係るスパークプラグにおける接地電極３とチップ３ａの溶接方法を説明するための説明図である。
【図１５】図１４のスパークプラグにおける接地電極３とチップ３ａの溶接部位を示す図である。
【図１６】図１５のＨ視図である。
【図１７】本発明の第５実施形態に係るスパークプラグにおける接地電極３とチップ３ａの溶接方法（第１工程）を説明するための説明図である。
【図１８】図１７の第１工程終了時点の接地電極３とチップ３ａの溶接部位を示す図である。
【図１９】本発明の第５実施形態に係るスパークプラグにおける接地電極３とチップ３ａの溶接方法（第２工程）を説明するための説明図である。
【図２０】図１９の第２工程終了時点の接地電極３とチップ３ａの溶接部位を示す図である。
【図２１】本発明の第６実施形態に係るスパークプラグにおける中心電極２とチップ２ａの溶接部位を示す図である。
【図２２】図２１のＩ−Ｉ断面図である。
【図２３】本発明の第７実施形態に係るスパークプラグにおける中心電極２とチップ２ａの溶接部位を示す図である。
【図２４】本発明の第８実施形態に係るスパークプラグにおける中心電極２とチップ２ａの溶接部位を示す図である。
【図２５】図２４のＪ−Ｊ断面図である。
【図２６】本発明の第９実施形態に係るスパークプラグにおける中心電極２とチップ２ａの溶接部位を示す図である。
【図２７】従来のスパークプラグにおける中心電極２とチップ２ａの溶接方法を説明するための説明図である。
【図２８】図２７のＫ視図である。
【図２９】従来の方法で溶接した中心電極２とチップ２ａの溶接部位を示す図である。
【図３０】図２９のＭ−Ｍ断面図である。
【符号の説明】
２…中心電極、３…接地電極、２ａ、３ａ…チップ、１０…溶融部。

Claims (3)

1. 所定の空隙を有して対向配置された２つの電極（２、３）のうち少なくとも一方側に貴金属製のチップ（２ａ、３ａ）がレーザ溶接され、前記電極（２、３）と前記チップ（２ａ、３ａ）との溶接部位には、前記電極（２、３）と前記チップ（２ａ、３ａ）とが溶け合った溶融部（１０）が形成されたスパークプラグであって、
   前記溶融部（１０）は、前記溶接部位の全周にわたってレーザビームを照射することにより、前記溶融部（１０）相互の境界を持たずに連続的に形成され、
   前記溶融部（１０）の外周面のうち、該溶融部（１０）と前記チップ（２ａ、３ａ）との界面を除く前記外周面に前記レーザビームを再照射することにより、前記溶融部（１０）を通って前記チップ（２ａ、３ａ）に食い込む位置まで延びる第２溶融部（１３、１５）が形成されていることを特徴とするスパークプラグ。
2. 前記チップ（２ａ、３ａ）のうち前記溶融部（１０）に最も近い部位における断面積をＡとし、前記チップ（２ａ、３ａ）における溶接側の端面のうち、前記電極（２、３）と前記チップ（２ａ、３ａ）とが溶け合っていない非溶融部の面積をＢとし、前記チップ（２ａ、３ａ）の断面積Ａに占める前記非溶融部面積Ｂの比率をＣとしたとき、前記比率Ｃが５０％以下であることを特徴とする請求項１に記載のスパークプラグ。
3. 前記チップ（２ａ、３ａ）は、Ｉｒを５０重量％以上含有するＩｒ合金よりなることを特徴とする請求項１または２に記載のスパークプラグ。

Images