JP5044665B2 - スパークプラグ - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関等に使用されるスパークプラグに関する。

内燃機関等の燃焼装置に使用されるスパークプラグは、例えば、軸線方向に延びる中心電極と、当該中心電極の外周に設けられる絶縁体と、当該絶縁体の外側に組付けられる円筒状の主体金具と、基端部が前記主体金具の先端部に接合される接地電極とを備える。接地電極は、その先端部が前記中心電極の先端部と対向するように、自身の略中間部分が屈曲されており、これにより中心電極の先端部及び接地電極の先端部の間に火花放電間隙が形成される。

また近年では、耐消耗性の向上を図るべく、接地電極の先端部のうち、前記火花放電間隙を形成する部位に貴金属チップを接合する技術が知られている。貴金属チップを接合する手法としては、例えば、レーザー溶接により貴金属チップと接地電極とが溶融されてなる溶融部を形成し、当該溶融部を介して貴金属チップと接地電極とを接合する手法が提案されている（例えば、特許文献１等参照）。

ところで、前記溶融部は、貴金属チップと比較して耐消耗性の面で劣る。また、溶融部の表面には微細な凹凸が形成され得るため、電界強度の比較的大きな当該凹凸部分と中心電極との間で火花放電が生じてしまい、着火性が低下してしまうおそれがある。従って、着火性や耐消耗性の低下を防止するという観点からは、火花放電間隙側に前記溶融部を極力表出させないことが望ましい。そこで、接地電極に凹部を形成するとともに、当該凹部に貴金属チップを埋め込み配置した上で、接地電極の側面側から貴金属チップの埋設部分に向けてレーザービームを照射することにより、火花放電間隙側への溶融部の表出を抑制する技術が提案されている（例えば、特許文献２等参照）。

特開２００５−１５８３２３号公報 特開２００４−９５２１４号公報

しかしながら、上記特許文献２の技術においては、貴金属チップ基端部の側面全域が凹部の内壁面に囲まれて密着する構成となっている。そのため、使用（加熱）時において、凹部の内壁面の存在により、貴金属チップは自身の側面側への熱膨張が規制されることとなってしまう。その結果、貴金属チップと接地電極との熱膨張の程度が大きく異なることとなってしまい、貴金属チップと接地電極との間で生じる熱応力差が増大してしまうおそれがある。熱応力差が増大してしまうと、貴金属チップと接地電極との境界部分におけるクラック（酸化スケール）の進展を招いてしまい、ひいては貴金属チップが剥離してしまうおそれがある。

本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、その目的は、貴金属チップと接地電極との間で生じる熱応力差の低減等を図ることで、貴金属チップの耐剥離性を向上させることができるスパークプラグを提供することにある。

以下、上記目的を解決するのに適した各構成につき、項分けして説明する。なお、必要に応じて対応する構成に特有の作用効果を付記する。

構成１．本構成のスパークプラグは、軸線方向に貫通する軸孔を有する筒状の絶縁体と、
前記軸孔の先端側に挿設された中心電極と、
前記絶縁体の外周に設けられた筒状の主体金具と、
前記主体金具の先端部に配置された接地電極と、
前記接地電極の先端部に接合され、前記中心電極の先端部との間に間隙を形成する柱体の貴金属チップとを備えるスパークプラグであって、
前記接地電極は、
自身の先端部の先端面及び側面の少なくともいずれかに凹状の穴部が設けられてなる穴対応部を備え、
前記貴金属チップは、自身の側面側からレーザービーム又は電子ビームが照射されることで形成された自身と前記接地電極とが溶け合ってなる溶融部を介して、自身の底面の７割以上が前記接地電極の穴部に対して接合されており、
前記穴部の内壁面の少なくとも一部と前記貴金属チップとの間に、前記貴金属チップの中心軸と直交する方向に沿って０ｍｍ超１．０ｍｍ以下の隙間が設けられていることを特徴とする。

上記構成１によれば、接地電極は凹状の穴部を備えており、貴金属チップは、自身の側面側からレーザービーム等が照射されることで形成された溶融部を介して前記接地電極の穴部に対して接合されている。従って、間隙（火花放電間隙）側への溶融部の表出を抑制することができ、耐消耗性や着火性の低下をより確実に防止することができる。

また、本構成１によれば、貴金属チップの底面の７割以上が接地電極に対して接合されている。すなわち、貴金属チップの底面と接地電極との間に十分に広い溶融部が介在している。従って、熱膨張に伴い生じる、貴金属チップと接地電極との間における熱応力差を溶融部によってより確実に吸収することができる。

さらに、穴部の内壁面の少なくとも一部と貴金属チップとの間に隙間（空間）が設けられており、使用（加熱）時において、貴金属チップはその側面側への熱膨張が可能となっている。これにより、貴金属チップと接地電極との間で生じる熱応力差をより確実に低減させることができる。

一方で、前記隙間の大きさが、貴金属チップの中心軸と直交する方向に沿って１．０ｍｍ以下と過度に大きくならないように設定されているため、貴金属チップから接地電極へとより効率よく熱を引くことができる。その結果、貴金属チップと接地電極との間で生じる熱応力差を一層低減させることができる。

すなわち、本構成１によれば、隙間を設けることによって貴金属チップのその側面側への熱膨張を許容しつつ、前記隙間の過大を防止して貴金属チップの熱を効率よく引くことで、貴金属チップと接地電極との間における熱応力差を十分に低減させることができ、さらに、比較的広い溶融部によって前記熱応力差を効果的に吸収することができる。その結果、貴金属チップと接地電極との境界部分における酸化スケールの進展をより確実に防止することができ、貴金属チップの耐剥離性を飛躍的に向上させることができる。

尚、上記構成１は、接地電極との間で比較的大きな熱応力差が生じる貴金属チップ、換言すれば、前記間隙を形成する面の面積が比較的大きな（例えば、１．０ｍｍ²以上の）貴金属チップにおいて特に有意である。

構成２．本構成のスパークプラグは、上記構成１において、前記接地電極は、前記穴対応部以外の部位である本体部を備え、
前記溶融部は、前記レーザービーム又は電子ビームの被照射位置であり、前記接地電極の表面に露出する露出面を備え、
前記溶融部のうち、前記露出面と直交する方向に沿って前記貴金属チップの前記露出面側の端部よりも前記露出面とは反対側に位置する部位の少なくとも一部が、前記本体部に入り込んでいることを特徴とする。

上記構成２によれば、溶融部のうち露出面とは反対側に位置する部位の少なくとも一部が、接地電極の本体部に入り込むように構成されている。つまり、溶融部の端縁部が本体部によって保持される形となっている。このため、使用時における溶融部の熱膨張を効果的に抑制することができ、溶融部と接地電極との間で生じる熱応力差を低減させることができる。その結果、溶融部と接地電極との間における酸化スケールを抑制することができ、耐剥離性の更なる向上を図ることができる。

構成３．本構成のスパークプラグは、上記構成２において、前記貴金属チップの中心軸に沿った、前記溶融部のうち前記本体部に入り込んだ部位の端縁と前記本体部の表面のうち前記間隙側の表面との間の距離の最大値が０．０５ｍｍ以上とされることを特徴とする。

上記構成３によれば、溶融部のうち本体部に入り込んだ部位の端縁と本体部の間隙側の表面との間の貴金属チップの中心軸に沿った距離の最大値が０．０５ｍｍ以上とされている。すなわち、溶融部の端縁が本体部の表面よりも十分に内側に位置するように構成されている。そのため、本体部によって溶融部の端縁部をより確実に保持することができ、溶融部の熱膨張を一層確実に抑制することができる。その結果、耐剥離性の一層の向上を図ることができる。

構成４．本構成のスパークプラグは、上記構成２又は３において、前記貴金属チップの中心軸と直交する方向に沿った、前記溶融部のうち前記本体部に入り込んだ部位の端縁と前記穴部の内壁面との間の距離の最大値が０．０５ｍｍ以上とされることを特徴とする。

上記構成４によれば、溶融部のうち本体部に入り込んだ部位の端縁と穴部の内壁面との間の貴金属チップの中心軸と直交する方向に沿った距離の最大値が０．０５ｍｍ以上とされている。すなわち、溶融部の端縁が穴部の内壁面から十分に内側へと入り込むように構成されている。従って、穴部の内壁面と溶融部との境界部分（換言すれば、酸素の侵入箇所）から、溶融部と接地電極との境界部分のうち貴金属チップとは反対側に位置する部分〔例えば、図８（ａ），（ｂ）において、太線を付した部分であり、貴金属チップの耐剥離性を確保する点で重要な部分〕までの距離を十分に大きなものとすることができる。これにより、前記境界部分への酸化スケールの進展を効果的に防止することができ、耐剥離性のより一層の向上を図ることができる。

構成５．本構成のスパークプラグは、上記構成１乃至４のいずれかにおいて、前記接地電極は、屈曲部にて前記中心電極側へと屈曲されており、
前記溶融部は、前記屈曲部よりも前記接地電極の先端側に形成されることを特徴とする。

上記構成４による耐剥離性の向上効果を更に高めるためには、溶融部の端縁と穴部の内壁面との間の距離の最大値を大きくすることが望ましい。ところが、前記距離を増大させるべく、溶融部を過度に大きく形成した結果、溶融部が接地電極の屈曲部まで至ってしまうと、振動等に対する接地電極の耐折損性が低下してしまうおそれがある。

この点、上記構成５によれば、溶融部が屈曲部よりも接地電極の先端側に位置するように、つまり、溶融部は屈曲部に至ることなく形成されている。このため、接地電極における耐折損性の低下をより確実に防止することができる。

構成６．本構成のスパークプラグは、上記構成１乃至５のいずれかにおいて、前記接地電極の先端面及び側面のうち、前記レーザービーム又は電子ビームが照射された面、及び、前記穴部が形成された面を除いた面に、前記溶融部が露出していないことを特徴とする。

上記構成６によれば、接地電極表面への溶融部の表出（露出）部分がより小さくされるため、着火性や耐消耗性の低下を一層確実に防止することができる。

構成７．本構成のスパークプラグは、上記構成１乃至６のいずれかにおいて、前記貴金属チップのうち前記間隙を形成する面に、前記溶融部が露出していないことを特徴とする。

上記構成７によれば、貴金属チップと比較して耐消耗性に劣る溶融部が放電面に露出していない。そのため、貴金属チップを設けたことによる耐消耗性の向上効果をより確実に発揮させることができる。

構成８．本構成のスパークプラグは、上記構成１乃至７のいずれかにおいて、前記穴部の内壁面のうち前記貴金属チップとの間で前記隙間を形成するとともに、前記本体部の表面に連接される面の少なくとも一部に、前記穴部の底面側に向かうにつれて前記貴金属チップに対して徐々に接近するテーパ部を設け、
前記貴金属チップの中心軸を含む断面において、前記テーパ部の外形線と前記本体部の外形線とのなす角度のうち前記接地電極側の角度を鈍角としたことを特徴とする。

上記構成８によれば、穴部の内壁面にテーパ部が設けられており、テーパ部及び本体部の連接部分のなす角度が鈍角とされている。そのため、当該連接部分の電界強度を低減させることができ、当該連接部分と中心電極との間における異常な火花放電をより確実に防止することができる。その結果、着火性の向上を図ることができる。

尚、着火性のより一層の向上を図るという観点からは、貴金属チップの中心軸を含む断面において、テーパ部の外形線と本体部の外形線とのなす角度を大きくすることが好ましい。従って、前記角度を９５度以上とすることが好ましく、前記角度を１００度以上とすることがより好ましい。

構成９．本構成のスパークプラグは、上記構成１乃至８のいずれかにおいて、前記接地電極は、前記穴対応部以外の部位である本体部を備え、
前記穴部の内壁面のうち前記貴金属チップとの間で前記隙間を形成する面の少なくとも一部と前記本体部の表面との間が、凸状の湾曲面部を介して連接されていることを特徴とする。

上記構成９によれば、穴部の内壁面と本体部との間が湾曲面部を介して連接されているため、接地電極と中心電極との間における異常な火花放電をより確実に防止することができる。その結果、着火性の向上を図ることができる。

尚、着火性を一層向上させるためには、前記湾曲面部の曲率半径を大きくすることが好ましい。従って、貴金属チップの中心軸を含む断面において、前記湾曲面部の曲率半径を０．１ｍｍ以上とすることが好ましく、０．２ｍｍ以上とすることがより好ましい。

構成１０．本構成のスパークプラグは、上記構成１乃至９のいずれかにおいて、前記レーザービームは、ファイバーレーザーであることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載のスパークプラグ。

上記構成１０によれば、レーザービームとしてファイバーレーザーが用いられるため、溶融部について比較的薄い状態を維持したまま、溶融部をより接地電極の内部側へと至らせることができる。そのため、上述のように比較的大きな領域に亘って溶融部を形成したとしても、溶融部のボリュームを比較的小さなものとすることができる。従って、貴金属チップのうち接合時に溶融してしまう部分を一層減少させることができ、貴金属チップとして比較的薄肉なものを用いたとしても、接合後において、貴金属チップが十分な厚さ（体積）を有するものとすることができる。つまり、本構成１０によれば、比較的薄肉（例えば、厚さ０．５ｍｍ以下）の貴金属チップを用いることによる製造コストの抑制を図りながら、耐消耗性の向上を図ることができる。

スパークプラグの構成を示す一部破断正面図である。 スパークプラグの先端部の構成を示す一部破断拡大正面図である。 貴金属チップや接地電極等の構成を示す部分拡大断面図である。 （ａ）は、接地電極の先端部の構成を示す部分拡大平面図であり、（ｂ）は、接地電極の先端部の断面形状を示す部分拡大断面図である。 第２実施形態におけるスパークプラグの先端部の構成を示す一部破断拡大正面図である。 第２実施形態における貴金属チップや接地電極等の構成を示す部分拡大断面図である。 距離Ｂを種々変更したサンプルについての机上冷熱試験の結果を示すグラフである。 （ａ），（ｂ）は、溶融部と接地電極との境界部分のうち貴金属チップとは反対側に位置する部分を説明するための拡大断面模式図である。 （ａ），（ｂ）は、露出面以外の部位が接地電極の表面に露出した溶融部の一例を示すための拡大断面模式図である。 別の実施形態における溶融部の構成を示す部分拡大平面図である。 別の実施形態における隙間の構成を示す部分拡大平面図である。 別の実施形態における貴金属チップ等の構成を示す部分拡大平面図である。 別の実施形態における貴金属チップ等の構成を示す部分拡大断面図である。 別の実施形態における穴部等の構成を示す部分拡大断面図である。 別の実施形態における穴部等の構成を示す部分拡大断面図である。

〔第１実施形態〕
以下に、実施形態について図面を参照しつつ説明する。図１は、スパークプラグ１を示す一部破断正面図である。尚、図１では、スパークプラグ１の軸線ＣＬ１方向を図面における上下方向とし、下側をスパークプラグ１の先端側、上側を後端側として説明する。

スパークプラグ１は、筒状をなす絶縁体としての絶縁碍子２、これを保持する筒状の主体金具３などから構成されるものである。

絶縁碍子２は、周知のようにアルミナ等を焼成して形成されており、その外形部において、後端側に形成された後端側胴部１０と、当該後端側胴部１０よりも先端側において径方向外向きに突出形成された大径部１１と、当該大径部１１よりも先端側においてこれよりも細径に形成された中胴部１２と、当該中胴部１２よりも先端側においてこれより細径に形成された脚長部１３とを備えている。加えて、絶縁碍子２のうち、大径部１１、中胴部１２、及び、大部分の脚長部１３は、主体金具３の内部に収容されている。そして、中胴部１２と脚長部１３との連接部にはテーパ状の段部１４が形成されており、当該段部１４にて絶縁碍子２が主体金具３に係止されている。

さらに、絶縁碍子２には、軸線ＣＬ１に沿って軸孔４が貫通形成されており、当該軸孔４の先端側には中心電極５が挿入、固定されている。当該中心電極５は、熱伝導性に優れる銅又は銅合金からなる内層５Ａ、及び、ニッケル（Ｎｉ）を主成分とするＮｉ合金からなる外層５Ｂにより構成されている。さらに、中心電極５は、全体として棒状（円柱状）をなし、その先端面が平坦に形成されるとともに、絶縁碍子２の先端から突出している。また、中心電極５の先端部には、所定の貴金属合金（例えば、白金合金やイリジウム合金）からなる貴金属部３１が設けられている。

また、軸孔４の後端側には、絶縁碍子２の後端から突出した状態で端子電極６が挿入、固定されている。

さらに、軸孔４の中心電極５と端子電極６との間には、円柱状の抵抗体７が配設されている。当該抵抗体７の両端部は、導電性のガラスシール層８，９を介して、中心電極５と端子電極６とにそれぞれ電気的に接続されている。

加えて、前記主体金具３は、低炭素鋼等の金属により筒状に形成されており、その外周面にはスパークプラグ１を燃焼装置（例えば、内燃機関や燃料電池改質器等）の取付孔に取付けるためのねじ部（雄ねじ部）１５が形成されている。また、ねじ部１５の後端側の外周面には座部１６が形成され、ねじ部１５後端のねじ首１７にはリング状のガスケット１８が嵌め込まれている。さらに、主体金具３の後端側には、主体金具３を前記燃焼装置に取付ける際にレンチ等の工具を係合させるための断面六角形状の工具係合部１９が設けられるとともに、後端部において絶縁碍子２を保持するための加締め部２０が設けられている。

また、主体金具３の内周面には、絶縁碍子２を係止するためのテーパ状の段部２１が設けられている。そして、絶縁碍子２は、主体金具３の後端側から先端側に向かって挿入され、自身の段部１４が主体金具３の段部２１に係止された状態で、主体金具３の後端側の開口部を径方向内側に加締めること、つまり上記加締め部２０を形成することによって固定されている。尚、絶縁碍子２及び主体金具３双方の段部１４，２１間には、円環状の板パッキン２２が介在されている。これにより、燃焼室内の気密性を保持し、燃焼室内に晒される絶縁碍子２の脚長部１３と主体金具３の内周面との隙間に入り込む燃料ガスが外部に漏れないようになっている。

さらに、加締めによる密閉をより完全なものとするため、主体金具３の後端側においては、主体金具３と絶縁碍子２との間に環状のリング部材２３，２４が介在され、リング部材２３，２４間にはタルク（滑石）２５の粉末が充填されている。すなわち、主体金具３は、板パッキン２２、リング部材２３，２４及びタルク２５を介して絶縁碍子２を保持している。

また、図２に示すように、主体金具３の先端部２６には、略中間部分に位置する屈曲部２７Ｂにて曲げ返されて、その先端側側面が中心電極５の先端部（貴金属部３１）と対向する接地電極２７が接合されている。当該接地電極２７は、Ｎｉを主成分とし、ケイ素、アルミニウム、及び、希土類元素の少なくとも１種を含有する合金によって構成されている。また、接地電極２７のうち前記貴金属部３１と対向する部位に、円柱状の貴金属チップ４１が接合されている。当該貴金属チップ４１は、イリジウム、白金、ロジウム、ルテニウム、パラジウム、及び、レニウムのうち少なくとも１種を含有する貴金属合金によって構成されている。

加えて、貴金属チップ４１の先端面（放電面）と前記貴金属部３１との間には、間隙としての火花放電間隙３３が形成されており、当該火花放電間隙３３において軸線ＣＬ１に沿った方向で火花放電が行われるようになっている。尚、本実施形態において、前記貴金属チップ４１は、製造コストの抑制を図るべく、比較的薄肉（例えば、０．５ｍｍ以下）とされている一方で、耐消耗性の向上を図るべく、先端面（放電面）の面積が比較的大きく（例えば、１．０ｍｍ²以上と）されている。

さらに、本実施形態においては、図３及び図４に示すように、前記貴金属チップ４１が、接地電極２７の側面に設けられた穴部４３の底面に対して接合されている。そして、貴金属チップ４１は、自身と接地電極２７とが溶け合ってなる溶融部３５を介して接合されており、貴金属チップ４１の底面（前記放電面の背面）の７割以上（本実施形態では、１０割）が接地電極２７に対して接合されている。

尚、接地電極２７は、前記穴部４３に対応する穴対応部２７Ｈと、当該穴対応部２７Ｈ以外の部位である本体部２７Ｍとから構成されている。ここで、穴対応部２７Ｈとあるのは、接地電極２７のうち、貴金属チップ４１の中心軸ＣＬ２に沿って穴部４３の内壁面４３Ｓのうち最も穴部４３の底面側に位置する部位を移動させることで形成された略円柱状の領域内に位置する部位をいう。

加えて、前記穴部４３の内壁面４３Ｓの少なくとも一部と貴金属チップ４１との間には、隙間４５が設けられている。また、貴金属チップ４１の中心軸ＣＬ２と直交する方向に沿った、前記隙間４５の大きさＡ１は０ｍｍ超１．０ｍｍ以下（例えば、０．０１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下）とされている。

また、前記溶融部３５は、貴金属チップ４１の側面側から接地電極２７の先端面に対してレーザービーム（本実施形態では、ファイバーレーザー）又は電子ビームが照射されることにより形成されている。そして、溶融部３５は、レーザービーム等の被照射位置であり、接地電極２７の先端面に露出する露出面３５Ｅから内側に向かって、外側の部分において比較的急激に厚さが減少する一方で、内側に位置する部分では厚さの減少量が比較的小さくなるように形成されている。

さらに、本実施形態では、貴金属チップ４１のうち露出面３５Ｅ側に位置する端部よりも前記露出面３５Ｅと直交する方向に沿って露出面３５Ｅとは反対側に位置する溶融部３５〔図４（ａ）中、散点模様を付した部位〕の少なくとも一部（本実施形態では、当該溶融部３５の端縁部全域）が、接地電極２７の本体部２７Ｍに入り込んでいる。

加えて、前記溶融部３５のうち本体部２７Ｍに入り込んだ部位の端縁と本体部２７Ｍの表面のうち前記火花放電間隙３３側に位置する表面との間の貴金属チップ４１の中心軸ＣＬ２に沿った距離Ｂ１の最大値が０．０５ｍｍ以上とされている。

また、前記溶融部３５のうち本体部２７Ｍに入り込んだ部位の端縁と穴部４３の内壁面４３Ｓとの間の貴金属チップ４１の中心軸ＣＬ２と直交する方向に沿った距離Ｃ１の最大値が０．０５ｍｍ以上とされている。

但し、本実施形態では、前記距離Ｃ１の最大値が比較的小さなもの（例えば、１．０ｍｍ以下）となるように溶融部３５が形成されている。そのため、溶融部３５は、接地電極２７の屈曲部２７Ｂよりも接地電極２７の先端側に（換言すれば、溶融部３５が屈曲部２７Ｂに至らないように）形成されている。また、接地電極２７の先端面及び側面のうち、前記レーザービーム等が照射された面、及び、前記穴部４３が形成された面を除いた面に、溶融部３５が露出しないように構成されている。

さらに、上述の通り、溶融部３５は、特に内側に位置する部分において薄肉に形成されているため、比較的薄肉の貴金属チップ４１であるにも関わらず、溶融部３５が貴金属チップ４１の放電面に露出しないものとされている。

次に、上記のように構成されてなるスパークプラグ１の製造方法について説明する。まず、主体金具３を予め加工しておく。すなわち、円柱状の金属素材（例えば、鉄系素材やステンレス素材）に対して冷間鍛造加工等により概形を形成するとともに、貫通孔を形成する。その後、切削加工を施すことで外形を整え、主体金具中間体を得る。

続いて、主体金具中間体の先端面に、Ｎｉ合金からなる直棒状の接地電極２７が抵抗溶接される。当該溶接に際してはいわゆる「ダレ」が生じるので、その「ダレ」を除去した後、主体金具中間体の所定部位にねじ部１５が転造によって形成される。これにより、接地電極２７の溶接された主体金具３が得られる。また、接地電極２７の溶接された主体金具３には、亜鉛メッキ或いはニッケルメッキが施される。尚、耐食性向上を図るべく、その表面に、さらにクロメート処理が施されることとしてもよい。

一方、前記主体金具３とは別に、絶縁碍子２を成形加工しておく。例えば、アルミナを主体としバインダ等を含む原料粉末を用いて、成形用素地造粒物を調製するとともに、当該成形用素地造粒物を用いてラバープレス成形を行うことで、筒状の成形体が得られる。そして、得られた成形体に対し、研削加工が施され整形されるとともに、整形されたものが焼成炉で焼成されることにより、絶縁碍子２が得られる。

また、前記主体金具３、絶縁碍子２とは別に、中心電極５を製造しておく。すなわち、中央部に放熱性向上を図るための銅合金等を配置したＮｉ合金を鍛造加工して中心電極５を作製する。次いで、中心電極５の先端部に対して貴金属合金からなる貴金属部３１がレーザー溶接等により接合される。

次に、上記のようにして得られた絶縁碍子２及び中心電極５と、抵抗体７と、端子電極６とが、ガラスシール層８，９によって封着固定される。ガラスシール層８，９としては、一般的にホウ珪酸ガラスと金属粉末とが混合されて調製されており、当該調製されたものが抵抗体７を挟むようにして絶縁碍子２の軸孔４内に注入された後、後方から前記端子電極６で押圧しつつ、焼成炉内にて加熱することにより焼き固められる。尚、このとき、絶縁碍子２の後端側胴部１０表面には釉薬層が同時に焼成されることとしてもよいし、事前に釉薬層が形成されることとしてもよい。

その後、上記のようにそれぞれ作製された中心電極５及び端子電極６を備える絶縁碍子２と、接地電極２７を備える主体金具３とが組付けられる。より詳しくは、比較的薄肉に形成された主体金具３の後端側の開口部を径方向内側に加締めること、つまり上記加締め部２０を形成することによって固定される。

次いで、接地電極２７の先端部に穴部４３を形成した上で、接地電極２７に貴金属チップ４１がレーザービーム又は電子ビーム溶接により接合される。尚、前記穴部４３の深さは、前記距離Ｂ１が所定の大きさ以上となるように調節される。

接地電極２７に対する貴金属チップ４１の溶接について詳述すると、接地電極２７の穴部４３の底面上に貴金属チップ４１を載置した状態で、所定の押さえピンにより貴金属チップ４１を支持する。その上で、接地電極２７の幅方向に沿ってレーザーの照射位置を移動させながら、接地電極２７の先端面側から接地電極２７及び貴金属チップ４１の接触面に対してファイバーレーザー又は電子ビーム等の高エネルギーレーザービームを照射する。これにより、溶融部３５が形成され、貴金属チップ４１が接地電極２７に接合される。

尚、本実施形態においては、貴金属チップ４１の底面の７割以上が接地電極２７に対して接合されるとともに、溶融部３５の端縁が接地電極２７の本体部２７Ｍに入り込むように、レーザービーム等の照射条件が設定されている。また、貴金属チップ４１の外径や貴金属チップ４１等を構成する材料が異なる場合には、レーザービーム等の出力や照射時間、レーザービーム等の打ち方〔レーザーを連続波とするか、断続波（パルス）とするか等〕等を適宜調整することにより、貴金属チップ４１の底面の７割以上を接地電極２７に対して接合することができる。

貴金属チップ４１の接合後、接地電極２７の略中間部分を中心電極５側に屈曲させる。そして、貴金属部３１及び貴金属チップ４１間の火花放電間隙３３の大きさを調整することで、上述したスパークプラグ１が得られる。

以上詳述したように、本実施形態によれば、貴金属チップ４１は、自身の側面側からレーザービーム等が照射されることで形成された溶融部３５を介して接地電極２７の穴部４３に接合されている。従って、火花放電間隙３３側への溶融部３５の表出を抑制することができ、耐消耗性や着火性の低下をより確実に防止することができる。

また、貴金属チップ４１の底面の７割以上が接地電極２７に対して接合されているため、熱膨張に伴い生じる、貴金属チップ４１と接地電極２７との間における熱応力差を溶融部３５によってより確実に吸収することができる。

さらに、穴部４３の内壁面４３Ｓの少なくとも一部と貴金属チップ４１との間に、隙間４５が設けられており、使用（加熱）時において、貴金属チップ４１はその側面側への熱膨張が可能となっている。これにより、貴金属チップ４１と接地電極２７との間で生じる熱応力差をより確実に低減させることができる。

一方で、前記隙間４５の大きさが、貴金属チップ４１の中心軸ＣＬ２と直交する方向に沿って１．０ｍｍ以下と過度に大きくならないように設定されているため、貴金属チップ４１から接地電極２７へとより効率よく熱を引くことができる。その結果、使用時において、貴金属チップ４１と接地電極２７との間で生じる熱応力差を一層低減させることができる。

すなわち、本実施形態によれば、隙間４５を設けることによって貴金属チップ４１のその側面側への熱膨張を許容しつつ、前記隙間４５の過大を防止して貴金属チップ４１の熱を効率よく引くことで、貴金属チップ４１と接地電極２７との間における熱応力差を十分に低減させることができ、さらに、比較的広い溶融部３５によって前記熱応力差を効果的に吸収することができる。その結果、貴金属チップ４１と接地電極２７との境界部分における酸化スケールの進展をより確実に防止することができ、貴金属チップ４１の耐剥離性を飛躍的に向上させることができる。

加えて、溶融部３５のうち露出面３５Ｅとは反対側に位置する部位の少なくとも一部が、接地電極２７の本体部２７Ｍに入り込むように構成されており、溶融部３５の端縁部が本体部２７Ｍによって保持される形となっている。また、前記距離Ｂ１の最大値が０．０５ｍｍ以上とされるとともに、前記距離Ｃ１の最大値が０．０５ｍｍ以上とされている。このため、使用時における溶融部３５の熱膨張を極めて効果的に抑制することができ、溶融部３５と接地電極２７との間で生じる熱応力差を効果的に低減させることができる。その結果、溶融部３５と接地電極２７との間における酸化スケールをより一層抑制することができ、耐剥離性の更なる向上を図ることができる。

さらに、溶融部３５が屈曲部２７Ｂよりも接地電極２７の先端側に位置するように形成されているため、接地電極２７における耐折損性の低下をより確実に防止できる。

併せて、前記溶融部３５は、接地電極２７の先端面及び側面のうち、レーザービーム等が照射された面、及び、穴部４３が形成された面を除いた面に露出しないように構成されている。これにより、着火性や耐消耗性の低下を一層確実に防止することができる。

また、溶融部３５が貴金属チップ４１の放電面に露出していないため、貴金属チップ４１を設けたことによる耐消耗性の向上効果をより確実に発揮させることができる。

さらに、レーザービームとしてファイバーレーザーが用いられるため、貴金属チップ４１のうち接合時に溶融してしまう部分を一層減少させることができ、本実施形態のように、貴金属チップ４１として比較的薄肉なものを用いたとしても、接合後において、貴金属チップ４１が十分な厚さ（体積）を有するものとすることができる。つまり、レーザービームとしてファイバーレーザーを用いることで、比較的薄肉の貴金属チップ４１を用いることによる製造コストの抑制を図りながら、耐消耗性の向上を図ることができる。
〔第２実施形態〕
次に、第２実施形態について、上記第１実施形態との相違点を中心に説明する。

本第２実施形態におけるスパークプラグ１Ａは、図５に示すように、中心電極５（貴金属部３１）の側面に対して、接地電極５７の先端面が対向する構成となっている。そして、接地電極５７の先端面に凹状の穴部７３が形成されており、当該穴部７３に対して溶融部６５を介して貴金属チップ７１が接合されている。溶融部６５は、貴金属チップ７１の側面側から接地電極２７の側面に対してレーザービーム又は電子ビームが照射されることにより形成されている。また、中心電極５（貴金属部３１）の側面と貴金属チップ７１との間には火花放電間隙７７が形成されており、当該火花放電間隙７７において軸線ＣＬ１と略直交する方向に沿った火花放電が行われるようになっている。すなわち、本第２実施形態におけるスパークプラグ１Ａは、いわゆる横放電タイプのものとされている。

加えて、図６に示すように、前記穴部７３の内壁面７３Ｓの少なくとも一部と貴金属チップ７１との間には、隙間７５が設けられている。当該隙間７５は、貴金属チップ７１の中心軸ＣＬ３と直交する方向に沿った大きさＡ２が、０ｍｍ超１．０ｍｍ以下（例えば、０．０１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下）とされている。

さらに、接地電極５７は、上記第１実施形態と同様に、前記穴部７３に対応する穴対応部５７Ｈと、当該穴対応部５７Ｈ以外の本体部５７Ｍとから構成されている。そして、溶融部６５の露出面６５Ｅと直交する方向に沿って、貴金属チップ７１のうち露出面６５Ｅ側に位置する端部よりも前記露出面６５Ｅとは反対側に位置する溶融部６５の少なくとも一部が、接地電極５７の本体部５７Ｍに入り込んでいる。

そして、貴金属チップ７１の中心軸ＣＬ３に沿った、前記溶融部６５のうち本体部５７Ｍに入り込んだ部位の端縁と本体部５７Ｍの前記火花放電間隙７７側の表面との間の距離Ｂ２の最大値が０．０５ｍｍ以上とされている。

加えて、貴金属チップ７１の中心軸ＣＬ３と直交する方向に沿った、溶融部６５のうち本体部５７Ｍに入り込んだ部位の端縁と穴部７３の内壁面７３Ｓとの間の距離Ｃ２の最大値が０．０５ｍｍ以上とされている。

以上、本第２実施形態によれば、基本的には上記第１実施形態と同様の作用効果が奏されることとなる。すなわち、いわゆる横放電タイプのスパークプラグ１Ａにおいて、貴金属チップ７１の耐剥離性等を飛躍的に向上させることができる。

次いで、上記実施形態によって奏される作用効果を確認すべく、接地電極に対する貴金属チップの底面の溶融割合を５割とした上で、貴金属チップと穴部の内壁面との隙間Ａ（ｍｍ）の大きさを種々変更したスパークプラグのサンプル（比較例に相当する）と、前記溶融割合を７割とした上で、前記隙間Ａの大きさを種々変更したスパークプラグのサンプル（実施例に相当する）とを作製し、各サンプルについて机上冷熱試験を行った。机上冷熱試験の概要は次の通りである。すなわち、サンプルに対して、大気雰囲気下にて貴金属チップの温度が９００℃となるようバーナーで２分間加熱後、１分間徐冷することを１サイクルとして１０００サイクル実施した。そして、１０００サイクル終了後にサンプル断面を観察することで、貴金属チップと溶融部及び接地電極との境界面の長さに対する、当該境界面において形成された酸化スケールの長さの割合（酸化スケール割合）を計測した。ここで、酸化スケール割合が３０％以下となったサンプルは、貴金属チップの耐剥離性に非常に優れるとして「◎」の評価を下し、酸化スケール割合が３０％超５０％以下となったサンプルは、耐剥離性に優れるとして「○」の評価を下すこととした。一方で、酸化スケール割合が５０％を超えたサンプルは、耐剥離性に劣るとして「×」の評価を下すこととした。表１に、各サンプルについての机上冷熱試験の試験結果を示す。尚、表１において隙間Ａが０．０ｍｍとあるのは、穴部の内壁面と貴金属チップの側面とを密着させたことを意味する。また、以下の試験においては、各サンプルともに、貴金属チップとして外径を１．０ｍｍ、厚さを０．４ｍｍとしたものを用い、接地電極として厚さを１．５ｍｍ、中心電極に対向する面の幅を２．８ｍｍとしたものを用いた。

表１に示すように、接地電極に対する貴金属チップの底面の溶融割合を５割としたサンプルは、酸化スケール割合が５０％を超えてしまい、貴金属チップの耐剥離性に劣ることが明らかとなった。これは、溶融部が比較的狭かったため、貴金属チップと接地電極との間で生じる熱応力差を十分に吸収することができず、その結果、酸化スケールの進展を十分に防止できなかったためであると考えられる。

また、前記溶融割合を７割としたサンプルであって、隙間Ａを０．０ｍｍとしたものも、耐剥離性が不十分となってしまうことが分かった。これは、貴金属チップと穴部の内壁面とが密着していたため、貴金属チップの側面側への熱膨張が規制されてしまい、その結果、貴金属チップの底面と接地電極等との境界部分に大きな熱応力差が生じてしまったことによると考えられる。

さらに、前記溶融割合を７割としたサンプルであって、隙間Ａを１．０ｍｍよりも大きくしたものも、耐剥離性に劣ることが分かった。これは、貴金属チップと穴部の内壁面との隙間が過度に大きかったため、貴金属チップの熱が接地電極側へと効率よく伝達されず、ひいては両者の間で生じる熱応力差が非常に大きくなってしまったためであると考えられる。

これに対して、前記溶融割合を７割としつつ、隙間Ａを０．０ｍｍ超１．０ｍｍ以下としたサンプルは、酸化スケール割合が５０％以下となり、優れた耐剥離性を実現できることが明らかとなった。これは、貴金属チップと穴部の内壁面との間に隙間を設けたことで、貴金属チップのその側面側への熱膨張が許容されたことに加えて、隙間を１．０ｍｍ以下としたことで、貴金属チップから接地電極へと効率よく熱が伝達されたため、両者の間に生じる熱応力差を十分に低減することができ、さらには、比較的広い溶融部によってその熱応力差を十分に吸収できたためであると考えられる。

また特に、隙間Ａを０．０１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下としたサンプルは、酸化スケール割合が３０％以下となり、非常に優れた耐剥離性を有することが確認された。これは、貴金属チップから接地電極に対する熱伝達がより効果的に行われたためであると考えられる。

以上の試験結果より、貴金属チップの耐剥離性を向上させるべく、接地電極に対する貴金属チップの底面の溶融割合を７割以上としつつ、貴金属チップと穴部の内壁面との間に０．０ｍｍ超１．０ｍｍ以下の隙間を設けることが好ましいといえる。また、耐剥離性の更なる向上を図るという観点からは、隙間の大きさを０．０１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下とすることがより好ましいといえる。

次に、隙間Ａを０．１ｍｍ、又は、０．３ｍｍとした上で、貴金属チップの中心軸に沿った、溶融部（貴金属チップのうち前記露出面側に位置する端部よりも溶融部の露出面と直交する方向に沿って露出面とは反対側に位置する溶融部をいう）のうち本体部に入り込んだ部位の端縁と火花放電間隙側に位置する本体部の表面との間の最大の距離Ｂ（ｍｍ）を種々変更したスパークプラグのサンプルを作製し、各サンプルについて上述の机上冷熱試験を行った。図７に、前記距離Ｂと酸化スケール割合との関係を示す。尚、図７においては、隙間Ａを０．１ｍｍとしたサンプルの試験結果を丸でプロットし、隙間Ａを０．３ｍｍとしたサンプルの試験結果を三角でプロットした。また、以下の試験においては、各サンプルともに接地電極に対する貴金属チップの底面の溶融割合を７割以上とした。

図７に示すように、各サンプルともに十分な耐剥離性を有していたが、距離Ｂを０．０５ｍｍ以上としたサンプルは、酸化スケール割合が３０％以下となり、非常に優れた耐剥離性を有することが明らかとなった。これは、距離Ｂを０．０５ｍｍ以上と十分に大きくしたことで、溶融部の端縁が本体部によってより確実に保持される状態となり、その結果、溶融部の熱膨張が効果的に抑制されたためであると考えられる。

以上の試験結果より、耐剥離性の一層の向上を図るべく、貴金属チップのうち前記露出面側に位置する端部よりも溶融部の露出面と直交する方向に沿って露出面とは反対側に位置する溶融部の少なくとも一部を本体部に入り込ませるとともに、前記距離Ｂを０．０５ｍｍ以上とすることが好ましいといえる。また特に、耐剥離性をより一層向上させるためには、距離Ｂを０．２ｍｍ以上とすることがより好ましいといえる。

次いで、貴金属チップの中心軸と直交する方向に沿った、溶融部（貴金属チップのうち前記露出面側に位置する端部よりも溶融部の露出面と直交する方向に沿って露出面とは反対側に位置する溶融部をいう）のうち本体部に入り込んだ部位の端縁と穴部の内壁面との間の最大の距離Ｃ（ｍｍ）を種々変更したサンプルを作製し、各サンプルについて、加熱温度を１０５０℃として（つまり、より厳しい条件として）上述の机上冷熱試験を行った。ここで、サンプル断面を観察し、酸化スケール（酸化膜）が溶融部の端縁を超えて、溶融部と接地電極との境界部分のうち貴金属チップとは反対側に位置する部分〔図８（ａ），（ｂ）にて太線で示した部位であり、酸化スケールが進展することで、貴金属チップの剥離が懸念される部位〕まで至っていたサンプルは、耐剥離性が不十分であるとして「×」の評価を下すこととした。また、酸化スケールが前記部位にまでは至っていないものの、溶融部の端縁に到達していたサンプルは、耐剥離性が若干劣るとして「△」の評価を下すこととした。一方で、酸化スケールが溶融部の端縁に至っていないサンプルは、耐剥離性に極めて優れるとして「○」の評価を下すこととした。表２に、当該試験の結果を示す。尚、各サンプルについて、前記隙間Ａは０．１ｍｍとした。

表２に示すように、距離Ｃを０．０５ｍｍ未満としたサンプルは、酸化スケールが溶融部の端縁に到達してしまい、十分な耐剥離性が確保されないことが分かった。

これに対して、距離Ｃを０．０５ｍｍ以上と十分に大きくしたサンプルは、酸化スケールが溶融部の端縁に至ることなく、貴金属チップの剥離を効果的に抑制できることが明らかとなった。これは、距離Ｃを十分に大きくしたことで、酸素が侵入する箇所（穴部の内壁面と溶融部との境界部分）から溶融部の端縁まで距離を十分に確保できたためであると考えられる。

但し、図９（ａ），（ｂ）に示すように、距離Ｃを過度に大きくし、溶融部のうちレーザービーム等の被照射位置である露出面以外の部位が接地電極の表面に露出していた場合には、当該露出部位から酸化スケールが進展してしまい、耐剥離性が低下してしまうことが分かった。

また、接地電極の先端面側からレーザービーム等を照射して、溶融部が、前記接地電極の屈曲部にまで至るようにして形成した場合には、接地電極の強度が低下してしまい、振動に対する耐折損性が低下してしまうことが確認された。

以上の試験結果より、貴金属チップの耐剥離性を向上させるべく、前記溶融部の露出面と直交する方向に沿って、貴金属チップのうち前記露出面側に位置する端部よりも露出面とは反対側に位置する前記溶融部の少なくとも一部を本体部に入り込ませるとともに、前記距離Ｃを０．０５ｍｍ以上とすることが好ましいといえる。

但し、溶融部の前記露出面以外の部位が接地電極の表面に露出していたり、溶融部が接地電極の屈曲部に至っていたりすると、耐剥離性の向上効果が十分に発揮されなかったり、耐折損性の低下を招いてしまったりするおそれがある。従って、この点を考慮しつつ、前記距離Ｃを設定することが好ましいといえる。

次いで、レーザービームの照射エネルギーや照射位置などを変更することで、貴金属チップのうち火花放電間隙を形成する面（放電面）に溶融部が露出したサンプル（サンプルＡ）と、放電面に溶融部が露出していないサンプル（サンプルＢ）とをそれぞれ作製し、両サンプルについて机上火花試験を行った。尚、机上火花試験の概要は次の通りである。すなわち、サンプルへの印加電圧の周波数を１００Ｈｚとした上で（つまり、１分当たり６０００回の放電が行われるようにした上で）、０．４ＭＰａの大気雰囲気下にて各サンプルを１００時間に亘って放電させた。そして、１００時間経過後に、火花放電に伴う貴金属チップ（溶融部）の消耗体積を測定した。表３に、当該試験の試験結果を示す。

表３に示すように、放電面に溶融部が露出していないサンプル（サンプルＡ）は、消耗体積が比較的少なく、耐消耗性に優れることが明らかとなった。従って、耐消耗性の向上を図るべく、溶融部が放電面に露出しないように構成することが好ましいといえる。

尚、上記実施形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施してもよい。勿論、以下において例示しない他の応用例、変更例も当然可能である。

（ａ）上記第１実施形態においては、接地電極２７の先端面にレーザービーム等を照射することで溶融部３５が形成されているが、図１０に示すように、接地電極２７の側面にレーザービーム等を照射することで溶融部８５を形成し、接地電極２７に貴金属チップ４１を接合することとしてもよい。また、接地電極２７の１つの面に対してだけでなく、複数の面（例えば、相対向する側面）に対してレーザービーム等を照射することで、溶融部を形成することとしてもよい。

（ｂ）上記第１実施形態では、接地電極２７の基端側において、隙間４５の大きさＡ１が最大となっているが、加熱時に貴金属チップ４１が側面側へと熱膨張可能な構成となっていればよく、隙間４５の大きさが最大となる箇所は特に限定されるものではない。従って、例えば、図１１に示すように、接地電極２７の側面側において隙間１０５の大きさが最大となるように、穴部４３に対する貴金属チップ４１の相対位置関係を設定することとしてもよい。

（ｃ）上記第１実施形態において、貴金属チップ４１は円柱状をなしているが、貴金属チップの形状はこれに限定されるものではない。従って、図１２に示すように、貴金属チップ９１が角柱状をなしていてもよい。また、このような形状の貴金属チップ９１に対応すべく、矩形状の空間をなすように穴部９３を形成することで、貴金属チップ９１と穴部９３の内壁面９３Ｓとの間に隙間９５を設けることとしてもよい。

（ｄ）上記実施形態では特に記載していないが、図１３に示すように、接地電極１１７の先端面から突出するように貴金属チップ１２１を設けることとしてもよい。この場合には、接地電極１１７による火炎の成長阻害が抑制されるため、着火性の向上を図ることができる。但し、この場合、貴金属チップ１２１の熱を接地電極１１７側へと伝達することが難しくなり得る。このため、貴金属チップ１２１の熱を接地電極１１７側へと効率よく伝達可能とすべく、貴金属チップ１２１の側面と穴部１２３の内壁面１２３Ｓとの間に形成された隙間１２５を比較的小さくすることが好ましい。従って、例えば、貴金属チップ１２１の中心軸ＣＬ４と直交する方向に沿った前記隙間１２５の大きさの最大値を０．５ｍｍ以下とすることが好ましい。

（ｅ）上記実施形態において、貴金属チップ４１の側面と穴部４３の内壁面４３Ｓとは略平行であり、内壁面４３Ｓと本体部２７Ｍの表面とは略直交するように構成されている。これに対して、図１４に示すように、穴部１３３の内壁面１３３Ｓのうち接地電極１２７の本体部１２７Ｍの表面に連接される面の少なくとも一部に、穴部１３３の底面側に向かうにつれて貴金属チップ４１に対して徐々に接近するテーパ部１３３Ｔを設け、貴金属チップ４１の中心軸ＣＬ２を含む断面において、テーパ部１３３Ｔの外形線と本体部１２７Ｍの外形線とのなす角度のうち接地電極２７側の角度が鈍角となるように構成してもよい。また、図１５に示すように、穴部１４３の内壁面１４３Ｓのうち貴金属チップ４１との間で前記隙間４５を形成する面の少なくとも一部と接地電極１３７（本体部１３７Ｍ）の表面との間を、凸状の湾曲面部１４３Ｗを介して連接することとしてもよい。この場合には、内壁面１３３Ｓ（１４３Ｓ）と本体部１２７Ｍ（１３７Ｍ）の表面との間の部位の電界強度を低下させることができる。その結果、前記部位と中心電極５（貴金属部３１）との間における異常な火花放電の発生を効果的に抑制することができ、着火性の向上を図ることができる。

（ｆ）上記実施形態において、接地電極２７は単一の合金により構成されているが、接地電極２７の内部に良熱伝導性に優れる銅や銅合金等からなる内層を設け、接地電極２７を外層及び内層からなる多層構造に構成することとしてもよい。

（ｇ）上記実施形態では、火花放電間隙３３において軸線ＣＬ１にほぼ沿った方向で火花放電が行われるタイプのスパークプラグ１、及び、火花放電間隙７７において軸線ＣＬ１と略直交した方向で火花放電が行われるタイプのスパークプラグ１Ａが記載されているが、軸線ＣＬ１に対して斜め方向に火花放電が行われるタイプのスパークプラグにおいて、本発明の技術思想を適用することとしてもよい。

（ｈ）上記実施形態では、主体金具３の先端部２６に、接地電極２７が接合される場合について具体化しているが、主体金具の一部（又は、主体金具に予め溶接してある先端金具の一部）を削り出すようにして接地電極を形成する場合についても適用可能である（例えば、特開２００６−２３６９０６号公報等）。

（ｉ）上記実施形態では、工具係合部１９は断面六角形状とされているが、工具係合部１９の形状に関しては、このような形状に限定されるものではない。例えば、Ｂｉ−ＨＥＸ（変形１２角）形状〔ＩＳＯ２２９７７：２００５（Ｅ）〕等とされていてもよい。

１…スパークプラグ
２…絶縁碍子（絶縁体）
３…主体金具
４…軸孔
５…中心電極
２７…接地電極
２７Ｂ…屈曲部
２７Ｈ…穴対応部
２７Ｍ…本体部
３３…火花放電間隙（間隙）
３５…溶融部
３５Ｅ…露出面
４１…貴金属チップ
４３…穴部
４５…隙間
ＣＬ１…軸線
ＣＬ２…（貴金属チップの）中心軸

Claims (10)

1. 軸線方向に貫通する軸孔を有する筒状の絶縁体と、
   前記軸孔の先端側に挿設された中心電極と、
   前記絶縁体の外周に設けられた筒状の主体金具と、
   前記主体金具の先端部に配置された接地電極と、
   前記接地電極の先端部に接合され、前記中心電極の先端部との間に間隙を形成する柱体の貴金属チップとを備えるスパークプラグであって、
   前記接地電極は、
   自身の先端部の先端面及び側面の少なくともいずれかに凹状の穴部が設けられてなる穴対応部を備え、
   前記貴金属チップは、自身の側面側からレーザービーム又は電子ビームが照射されることで形成された自身と前記接地電極とが溶け合ってなる溶融部を介して、自身の底面の７割以上が前記接地電極の穴部に対して接合されており、
   前記穴部の内壁面の少なくとも一部と前記貴金属チップとの間に、前記貴金属チップの中心軸と直交する方向に沿って０ｍｍ超１．０ｍｍ以下の隙間が設けられていることを特徴とするスパークプラグ。
2. 前記接地電極は、前記穴対応部以外の部位である本体部を備え、
   前記溶融部は、前記レーザービーム又は電子ビームの被照射位置であり、前記接地電極の表面に露出する露出面を備え、
   前記溶融部のうち、前記露出面と直交する方向に沿って前記貴金属チップの前記露出面側の端部よりも前記露出面とは反対側に位置する部位の少なくとも一部が、前記本体部に入り込んでい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. 前記貴金属チップの中心軸に沿った、前記溶融部のうち前記本体部に入り込んだ部位の端縁と前記本体部の表面のうち前記間隙側の表面との間の距離の最大値が０．０５ｍｍ以上とされることを特徴とする請求項２に記載のスパークプラグ。
4. 前記貴金属チップの中心軸と直交する方向に沿った、前記溶融部のうち前記本体部に入り込んだ部位の端縁と前記穴部の内壁面との間の距離の最大値が０．０５ｍｍ以上とされることを特徴とする請求項２又は３に記載のスパークプラグ。
5. 前記接地電極は、屈曲部にて前記中心電極側へと屈曲されており、
   前記溶融部は、前記屈曲部よりも前記接地電極の先端側に形成されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のスパークプラグ。
6. 前記接地電極の先端面及び側面のうち、前記レーザービーム又は電子ビームが照射された面、及び、前記穴部が形成された面を除いた面に、前記溶融部が露出していないことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のスパークプラグ。
7. 前記貴金属チップのうち前記間隙を形成する面に、前記溶融部が露出していないことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のスパークプラグ。
8. 前記穴部の内壁面のうち前記貴金属チップとの間で前記隙間を形成するとともに、前記本体部の表面に連接される面の少なくとも一部に、前記穴部の底面側に向かうにつれて前記貴金属チップに対して徐々に接近するテーパ部を設け、
   前記貴金属チップの中心軸を含む断面において、前記テーパ部の外形線と前記本体部の外形線とのなす角度のうち前記接地電極側の角度を鈍角としたことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のスパークプラグ。
9. 前記接地電極は、前記穴対応部以外の部位である本体部を備え、
   前記穴部の内壁面のうち前記貴金属チップとの間で前記隙間を形成する面の少なくとも一部と前記本体部の表面との間が、凸状の湾曲面部を介して連接されていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載のスパークプラグ。
10. 前記レーザービームは、ファイバーレーザーであることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載のスパークプラグ。

Images