JP5995912B2 - スパークプラグおよびスパークプラグの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関等において着火に用いられるスパークプラグおよびスパークプラグの製造方法に関する。

スパークプラグは、絶縁体によって互いに絶縁された中心電極と接地電極とに電圧が印加されることによって、中心電極の先端部と接地電極の先端部との間に形成されたギャップに、火花放電を発生させる。ここで、電極の耐久性を向上するために、耐摩耗性に優れた貴金属などで形成された電極チップを用いる技術が知られている（例えば、特許文献１）。特許文献１に記載の技術では、接地電極チップは、ニッケル合金で形成された接地電極本体に対して、抵抗溶接されている。

特開２００３−２２９２３１号公報

しかしながら、上記技術では、抵抗溶接時における電極チップと電極本体との間の圧力のムラに起因して、抵抗溶接の強度が低下する可能性があった。この結果、電極チップの剥離が発生しやすくなり、スパークプラグの耐久性が低下する可能性があった。

本発明の目的は、電極チップの剥離を抑制して、スパークプラグの耐久性を向上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なされたものであり、以下の適用例または形態として実現することが可能である。
［形態］中心電極と、接地電極本体と、前記接地電極本体に抵抗溶接部を介して接合され、前記中心電極との間に間隙を形成する放電面を有する電極チップと、を備えるスパークプラグであって、
前記放電面を垂直に切断する断面のうち、前記放電面の線長が最大となる特定断面において、
前記放電面と垂直で、前記放電面から見て前記接地電極本体側の方向を第１方向とし、前記電極チップの前記接地電極本体との溶接面上の点のうち前記放電面から最も遠い点をＰ１とするとき、
前記溶接面は、前記接地電極本体の外表面より前記第１方向に位置し、
前記溶接面は、前記点Ｐ１までの前記第１方向の距離が０．０５ｍｍ以内である平坦部を含み、
前記平坦部の端を点Ｅ１、点Ｅ２とし、前記点Ｅ２から前記点Ｅ１に向かう方向を第２方向としたとき、
前記点Ｅ１より前記第２方向において、前記溶接面と前記放電面との前記第１方向の距離が、前記放電面と前記点Ｅ１との前記第１方向の距離より小さく、
前記放電面の線長Ｌ１と、前記平坦部の前記第２方向の長さＬ２と、前記接地電極本体の外表面から前記点Ｐ１までの前記第１方向の長さＬ３とは、
１．４ｍｍ≦Ｌ１≦１．７ｍｍ、かつ、０．４≦（Ｌ２／Ｌ１）≦０．８、かつ、０．１ｍｍ≦Ｌ３≦０．４ｍｍを満たすことを特徴とする、スパークプラグ。

［適用例１］中心電極と、接地電極本体と、前記接地電極本体に抵抗溶接され、前記中心電極との間に間隙を形成する放電面を有する電極チップと、を備えるスパークプラグであって、
前記放電面を垂直に切断する断面のうち、前記放電面の線長が最大となる特定断面において、
前記放電面と垂直で、前記放電面から見て前記接地電極本体側の方向を第１方向とし、前記電極チップの前記接地電極本体との溶接面上の点のうち前記放電面から最も遠い点をＰ１とするとき、
前記溶接面は、前記接地電極本体の外表面より前記第１方向に位置し、
前記溶接面は、前記点Ｐ１までの前記第１方向の距離が０．０５ｍｍ以内である平坦部を含み、
前記平坦部の端を点Ｅ１、点Ｅ２とし、前記点Ｅ２から前記点Ｅ１に向かう方向を第２方向としたとき、
前記点Ｅ１より前記第２方向において、前記溶接面と前記放電面との前記第１方向の距離が、前記放電面と前記点Ｅ１との前記第１方向の距離より小さく、
前記放電面の線長Ｌ１と、前記平坦部の前記第２方向の長さＬ２と、前記接地電極本体の外表面から前記点Ｐ１までの前記第１方向の長さＬ３とは、
１．４ｍｍ≦Ｌ１≦１．７ｍｍ、かつ、０．４≦（Ｌ２／Ｌ１）≦０．８、かつ、０．１ｍｍ≦Ｌ３≦０．４ｍｍを満たすことを特徴とする、スパークプラグ。

上記構成によれば、特定断面において、電極チップの溶接面は平坦部を含み、平坦部の端の点Ｅ２より第２方向において、溶接面と放電面との第１方向の距離が、放電面と点Ｅ１との第１方向の距離より小さい。そして、放電面の線長Ｌ１と、平坦部の第２の方向の長さＬ２と、接地電極本体の外表面から点Ｐ１までの長さＬ３と、が上記の式を満たすように適正化されている。この結果、抵抗溶接時における電極チップと電極本体との間の圧力のムラを抑制して、抵抗溶接の接合強度のムラを抑制することができる。したがって、電極チップの剥離を抑制して、スパークプラグの耐久性を向上することができる。

［適用例２］適用例１に記載のスパークプラグであって、
前記特定断面において、前記溶接面は、前記第１方向との間の鋭角の角度が２０度以下である側部を含み、
前記接地電極本体の外表面から前記側部の前記第１方向の端までの前記第１方向の長さＬ４は、０．０５ｍｍ以上であることを特徴とする、スパークプラグ。

外表面から側部の第１方向の端までの第１方向の長さＬ４が、０．０５ｍｍ以上である場合には、電極本体が酸化による損傷を受けた場合における溶接強度の低下を抑制することができる。この結果、電極チップの剥離を抑制して、スパークプラグの耐久性をより向上することができる。

［適用例３］中心電極と、接地電極本体と、前記接地電極本体に抵抗溶接され、前記中心電極との間に間隙を形成する放電面を有する電極チップと、を備えるスパークプラグの製造方法であって、
前記接地電極本体に前記電極チップを抵抗溶接する接合工程を備え、
前記接合工程後の前記電極チップの前記放電面を垂直に切断する断面のうち、前放電面の線長が最大となる特定断面において、
前記放電面と垂直で、前記放電面から見て前記接地電極本体側の方向を第１方向とし、前記電極チップの前記接地電極本体との溶接面上の点のうち前記放電面から最も遠い点をＰ１とするとき、
前記溶接面は、前記接地電極本体の外表面より前記第１方向に位置し、
前記溶接面は、前記点Ｐ１までの前記第１方向の距離が０．０５ｍｍ以内である平坦部を含み、
前記平坦部の端を点Ｅ１、点Ｅ２とし、前記点Ｅ２から前記点Ｅ１に向かう方向を第２方向としたとき、前記点Ｅ１より前記第２方向における前記溶接面と前記放電面との前記第１方向の距離が、前記放電面と前記点Ｅ１との前記第１方向の距離より小さく、
前記放電面の線長Ｌ１と、前記平坦部の前記第２方向の長さＬ２と、前記接地電極本体の外表面から前記点Ｐ１までの前記第１方向の長さＬ３とは、
１．４ｍｍ≦Ｌ１≦１．７ｍｍ、かつ、０．４≦（Ｌ２／Ｌ１）≦０．８、かつ、０．１≦Ｌ３≦０．４を満たすことを特徴とする、スパークプラグの製造方法。

上記構成によれば、溶接後の特定断面において、電極チップの溶接面は平坦部を含み、平坦部の端の点Ｅ２より第２方向において、溶接面と放電面との第１方向の距離が、放電面と点Ｅ１との第１方向の距離より小さい。そして、放電面の線長Ｌ１と、平坦部の第２の方向の長さＬ２と、接地電極本体の外表面から点Ｐ１までの長さＬ３と、が上記の式を満たすように適正化されている。この結果、抵抗溶接時における電極チップと電極本体との間の圧力のムラを抑制して、抵抗溶接の強度を向上することができる。したがって、電極チップの剥離が抑制され、耐久性が向上されたスパークプラグを製造することができる。

［適用例４］適用例３に記載のスパークプラグの製造方法であって、さらに、
前記接合工程後に、前記接地電極本体と、前記接地電極本体に接合された前記電極チップと、の両方を含む断面で、前記電極チップと前記接地電極本体とを切断することによって、前記電極チップの一部と前記接地電極本体の一部とを除去する工程と、を備える、スパークプラグの製造方法。

なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能であり、例えば、スパークプラグやスパークプラグを用いた点火装置、そのスパークプラグを搭載する内燃機関や、そのスパークプラグを用いた点火装置を搭載する内燃機関、スパークプラグの製造装置等の態様で実現することができる。

スパークプラグ１００の断面図である。 スパークプラグ１００の先端近傍を示す図である。 溶接面ＷＳの各部の定義について説明する図である。 スパークプラグの端部の構成を示す図。 接地電極３０ｃを示す図である。 接地電極３０ｄを示す図である。 接地電極３０ｅを示す図である。 接地電極３０ｆを示す図である。

Ａ．第１実施形態：
Ａ−１．スパークプラグの構成：
以下、本発明の実施の態様を実施形態に基づいて説明する。図１は本実施形態のスパークプラグ１００の断面図である。図１の一点破線は、スパークプラグ１００の軸線ＣＯ（軸線ＣＯとも呼ぶ）を示している。軸線ＣＯと平行な方向（図１の上下方向）を軸線方向とも呼ぶ。軸線ＣＯを中心とする円の径方向を、単に「径方向」とも呼び、軸線ＣＯを中心とする円の周方向を、単に「周方向」とも呼ぶ。図１における下方向を先端方向ＦＤと呼び、上方向を後端方向ＢＤとも呼ぶ。図１における下側を、スパークプラグ１００の先端側と呼び、図１における上側をスパークプラグ１００の後端側と呼ぶ。スパークプラグ１００は、絶縁体としての絶縁碍子１０と、中心電極２０と、接地電極３０と、端子金具４０と、主体金具５０と、を備える。

絶縁碍子１０はアルミナ等を焼成して形成されている。絶縁碍子１０は、軸線方向に沿って延び、絶縁碍子１０を貫通する貫通孔１２（軸孔）を有する略円筒形状の部材である。絶縁碍子１０は、鍔部１９と、後端側胴部１８と、先端側胴部１７と、段部１５と、脚長部１３とを備えている。後端側胴部１８は、鍔部１９より後端側に位置し、鍔部１９の外径より小さな外径を有している。先端側胴部１７は、鍔部１９より先端側に位置し、鍔部１９の外径より小さな外径を有している。脚長部１３は、先端側胴部１７より先端側に位置し、先端側胴部１７の外径よりも小さな外径を有している。脚長部１３は、スパークプラグ１００が内燃機関（図示せず）に取り付けられた際には、その燃焼室に曝される。段部１５は、脚長部１３と先端側胴部１７との間に形成されている。

主体金具５０は、導電性の金属材料（例えば、低炭素鋼材）で形成され、内燃機関のエンジンヘッド（図示省略）にスパークプラグ１００を固定するための円筒状の金具である。主体金具５０は、軸線ＣＯに沿って貫通する挿入孔５９が形成されている。主体金具５０は、絶縁碍子１０の外周に配置される。すなわち、主体金具５０の挿入孔５９内に、絶縁碍子１０が挿入・保持されている。絶縁碍子１０の先端は、主体金具５０の先端より先端側に突出している。絶縁碍子１０の後端は、主体金具５０の後端より後端側に突出している。

主体金具５０は、スパークプラグレンチが係合する六角柱形状の工具係合部５１と、内燃機関に取り付けるための取付ネジ部５２と、工具係合部５１と取付ネジ部５２との間に形成された鍔状の座部５４と、を備えている。取付ネジ部５２の呼び径は、例えば、Ｍ８（８ｍｍ（ミリメートル））、Ｍ１０、Ｍ１２、Ｍ１４、Ｍ１８のいずれかとされている。

主体金具５０の取付ネジ部５２と座部５４との間には、金属板を折り曲げて形成され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が内燃機関に取り付けられた際に、スパークプラグ１００と内燃機関（エンジンヘッド）との隙間を封止する。

主体金具５０は、さらに、工具係合部５１の後端側に設けられた薄肉の加締部５３と、座部５４と工具係合部５１との間に設けられた薄肉の圧縮変形部５８と、を備えている。主体金具５０における工具係合部５１から加締部５３に至る部位の内周面と、絶縁碍子１０の後端側胴部１８の外周面との間に形成される環状の領域には、環状のリング部材６，７が配置されている。当該領域における２つのリング部材６，７の間には、タルク（滑石）９の粉末が充填されている。加締部５３の後端は、径方向内側に折り曲げられて、絶縁碍子１０の外周面に固定されている。主体金具５０の圧縮変形部５８は、製造時において、絶縁碍子１０の外周面に固定された加締部５３が先端側に押圧されることにより、圧圧縮変形する。圧縮変形部５８の圧縮変形によって、リング部材６、７およびタルク９を介し、絶縁碍子１０が主体金具５０内で先端側に向け押圧される。金属製の環状の板パッキン８を介して、主体金具５０の取付ネジ部５２の内周に形成された段部５６（金具側段部）によって、絶縁碍子１０の段部１５（絶縁碍子側段部）が押圧される。この結果、内燃機関の燃焼室内のガスが、主体金具５０と絶縁碍子１０との隙間から外部に漏れることが、板パッキン８によって防止される。

中心電極２０は、軸線方向に延びる棒状の中心電極本体２１と、中心電極本体２１の先端に接合された円柱状の中心電極チップ２９と、を備えている。中心電極本体２１は、絶縁碍子１０の貫通孔１２の内部の先端側の部分に配置されている。中心電極本体２１は、電極母材２１Ａと、電極母材２１Ａの内部に埋設された芯部２１Ｂと、を含む構造を有する。電極母材２１Ａは、例えば、ニッケルまたはニッケルを主成分とする合金、本実施形態では、インコネル６００（「ＩＮＣＯＮＥＬ」は、登録商標））で形成されている。芯部２１Ｂは、電極母材２１Ａを形成する合金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、本実施形態では、銅で形成されている。

また、中心電極本体２１は、軸線方向の所定の位置に設けられた鍔部２４（フランジ部とも呼ぶ。）、鍔部２４よりも後端側の部分である頭部２３（電極頭部）と、鍔部２４よりも先端側の部分である脚部２５（電極脚部）と、を備えている。鍔部２４は、絶縁碍子１０の段部１６に支持されている。脚部２５の先端部分、すなわち、中心電極本体２１の先端は、絶縁碍子１０の先端より先端側に突出している。

接地電極３０は、主体金具５０の先端に接合された接地電極本体３１と、円柱状の接地電極チップ３９と、を備えている。

端子金具４０は、軸線方向に延びる棒状の部材である。端子金具４０は、導電性の金属材料（例えば、低炭素鋼）で形成され、端子金具４０の表面には、防食のための金属層（例えば、Ｎｉ層）がめっきなどによって形成されている。端子金具４０は、軸線方向の所定位置に形成された鍔部４２（端子顎部）と、鍔部４２より後端側に位置するキャップ装着部４１と、鍔部４２より先端側の脚部４３（端子脚部）と、を備えている。端子金具４０のキャップ装着部４１は、絶縁碍子１０より後端側に露出している。端子金具４０の脚部４３は、絶縁碍子１０の貫通孔１２に挿入されている。キャップ装着部４１には、高圧ケーブル（図示外）が接続されたプラグキャップが装着され、火花放電を発生するための高電圧が印加される。

絶縁碍子１０の貫通孔１２内において、端子金具４０の先端（脚部４３の先端）と中心電極２０の後端（頭部２３の後端）との間には、火花発生時の電波ノイズを低減するための抵抗体７０が配置されている。抵抗体７０は、例えば、主成分であるガラス粒子と、ガラス以外のセラミック粒子と、導電性材料と、を含む組成物で形成されている。貫通孔１２内において、抵抗体７０と中心電極２０との隙間は、導電性シール６０によって埋められている。抵抗体７０と端子金具４０との隙間は、導電性シール８０によって埋められている。導電性シール６０、８０は、例えば、Ｂ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂系等のガラス粒子と金属粒子（Ｃｕ、Ｆｅなど）とを含む組成物で形成されている。

Ａ−２． スパークプラグ１００の先端部分の構成：
上記のスパークプラグ１００の先端近傍の構成について、さらに、詳細に説明する。図２は、スパークプラグ１００の先端近傍を示す図である。図２（Ａ）には、スパークプラグ１００の先端近傍を軸線ＣＯが含まれる特定面で切断した特定断面が示されている。図２（Ｂ）には、図２（Ａ）の特定断面における接地電極チップ３９の近傍の拡大図が示されている。図２（Ｃ）には、接地電極チップ３９の近傍を、軸線ＣＯに沿って後端方向ＢＤ側から先端方向ＦＤに向かって見た図が示されている。

中心電極チップ２９は、中心電極本体２１の先端（脚部２５の先端）に、例えば、レーザ溶接を用いて、接合されている。図２（Ａ）の符号２７で示す部分は、中心電極チップ２９を接合する際に、レーザ溶接によって形成された溶融部である。中心電極チップ２９は、高融点の貴金属を主成分とする材料で形成されている。中心電極チップ２９の材料には、例えば、イリジウム（Ｉｒ）や、Ｉｒを主成分とする合金が用いられる。

接地電極本体３１は、断面が四角形の湾曲した棒状体である。接地電極本体３１の後端部３１Ａは、主体金具５０の先端面５０Ａに接合されている。これによって、主体金具５０と接地電極本体３１とは、電気的に接続される。接地電極本体３１の先端部３１Ｂは、自由端である。

接地電極本体３１は、電極母材３１Ｃと、電極母材３１Ｃに埋設された芯部３１Ｄと、を含む構造を有している。電極母材３１Ｃは、耐腐食性の高い金属、例えば、ニッケル合金、本実施形態では、インコネル６０１を用いて形成されている。芯部３１Ｄは、電極母材３１Ｃより熱伝導率が高い（熱伝導性が良い）金属、例えば、銅や銅を含む合金、本実施形態では、銅を用いて形成されている。電極母材３１Ｃは、接地電極本体３１の表面を形成する部分であると言うことができる。

接地電極本体３１を、棒形状の中心線と垂直な平面で切断した断面は、長方形を有している。この長方形の図２（Ｂ）の特定断面と平行な辺の長さをＨ１とする。この長方形の図２（Ｂ）の特定断面と垂直な辺の長さ、すなわち、図２（Ｃ）の縦方向の辺の長さをＷ１とする。

接地電極チップ３９は、略円柱形状の部材であり、例えば、Ｐｔ（白金）または、Ｐｔを主成分とする合金、本実施形態では、Ｐｔ−２０Ｒｈ合金（２０重量％のロジウムを含有した白金合金）などを用いて形成されている。

接地電極チップ３９は、中心電極２０の中心電極チップ２９の先端面ＦＳとの間に火花放電が発生する間隙（ギャップとも呼ぶ）を形成する放電面ＴＳを有している。本実施形態のスパークプラグ１００では、放電面ＴＳと軸線ＣＯと、は垂直である（図２（Ｂ））。したがって、図２（Ａ）、（Ｂ）の特定断面は、放電面ＴＳを垂直に切断する断面のうちの１つである、と言うことができる。また、接地電極チップ３９の放電面ＴＳを、軸線ＣＯに沿って後端方向ＢＤ側から先端方向ＦＤに向かって見た形状は、円である（図２（Ｃ））。したがって、軸線ＣＯを含み放電面ＴＳを垂直に切断する全ての断面において、放電面ＴＳの線長は等しい。したがって、図２（Ａ）、（Ｂ）の特定断面は、放電面ＴＳを垂直に切断する断面のうち、放電面ＴＳの線長が最大となる断面である、とも言うことができる。

ここで、接地電極チップ３９の放電面ＴＳと垂直で、放電面ＴＳから見て接地電極本体３１側の方向を第１方向Ｄ１とする。第１方向Ｄ１は、先端方向ＦＤと同じ方向である。

接地電極チップ３９の第１方向Ｄ１側の面は、接地電極本体３１と抵抗溶接によって接合されている溶接面ＷＳである。溶接面ＷＳは、接地電極チップ３９が溶接される接地電極本体３１の外表面３１Ｓより第１方向Ｄ１に位置している。すなわち、接地電極チップ３９は、第１方向Ｄ１側の部分が接地電極本体３１に埋め込まれるように、接地電極本体３１に抵抗溶接されている。

図２（Ｂ）の特定断面では、点Ｅ５と点Ｅ６とを両端とし、点Ｅ３、Ｅ１、Ｅ２、Ｅ４を通る部分が溶接面ＷＳを示している。溶接面ＷＳは、側部ＳＳと、非平坦部ＨＳと、平坦部ＢＳと、を含んでいる。溶接面ＷＳの各部ＳＳ、ＨＳ、ＢＳの定義について説明する。

図３は、溶接面ＷＳの各部ＳＳ、ＨＳ、ＢＳの定義について説明する図である。図３では、定義を説明しやすいように、図２（Ｂ）の特定断面の形状を変更するとともに、ハッチングを省略している。

平坦部ＢＳは、以下のように定義できる。溶接面ＷＳ上の点のうち、放電面ＴＳから最も遠い点、換言すれば、放電面ＴＳとの間の第１方向Ｄ１の距離が最も長い点を、点Ｐ１とする（図３）。そして、溶接面ＷＳのうち、点Ｐ１までの第１方向の距離が０．０５ｍｍ以内である部分を平坦部ＢＳとする。図３に示すように、特定断面において、放電面ＴＳと平行で点Ｐ１までの第１方向の距離が０．０５ｍｍである線ＰＬ１と、溶接面ＷＳとの２個の交点をＥ１、Ｅ２とすると、点Ｅ１と点Ｅ２との間の領域が平坦部ＢＳである。

側部ＳＳは、以下のように定義できる。側部ＳＳは、溶接面ＷＳのうち、第１方向Ｄ１との間の鋭角の角度θが、２０度以下である部分である。図３に示すように、特定断面において、溶接面ＷＳ上の点のうち、第１方向Ｄ１との間の鋭角の角度θが２０度である２個の点をＥ３、Ｅ４とする。すなわち、図３において、点Ｅ３を通る溶接面ＷＳの接線ＰＬ２と、第１方向Ｄ１と平行な線ＰＬ３との間の鋭角θと、点Ｅ４を通る溶接面ＷＳの接線ＰＬ４と、第１方向Ｄ１と平行な線ＰＬ５との間の鋭角θと、は２０度である。点Ｅ５と点Ｅ３との間の領域と、点Ｅ６と点Ｅ４との間の領域と、が側部ＳＳである。

非平坦部ＨＳは、平坦部ＢＳと側部ＳＳとの間の領域である。点Ｅ３と点Ｅ１との間の領域と、点Ｅ２と点Ｅ４との間の領域と、が非平坦部ＨＳである。

図２に戻って説明を続ける。図３（Ｃ）に示すように、第１実施形態では、接地電極チップ３９が略円柱状であるので、平坦部ＢＳは、略円形の領域である。

図２（Ｂ）の特定断面において、点Ｅ２から点Ｅ１に向かう方向、すなわち、図２（Ｂ）の左方向を第２方向Ｄ２とする。また、第２方向Ｄ２の反対方向、すなわち、図２（Ｂ）の右方向を第３方向Ｄ３とする。点Ｅ１より第２方向Ｄ２において、すなわち、図２（Ｂ）の左側の非平坦部ＨＳにおいて、溶接面ＷＳと放電面ＴＳとの第１方向Ｄ１の距離が、放電面ＴＳと点Ｅ１との第１方向Ｄ１の距離Ｈ３より小さくなっている。

より具体的には、図２（Ｂ）の特定断面において、点Ｅ１より第２方向Ｄ２側（左側）の非平坦部ＨＳでは、溶接面ＷＳと放電面ＴＳとの第１方向Ｄ１の距離が、第２方向Ｄ２に向かって、Ｈ３からＨ２まで連続的に減少している。

同様に、点Ｅ２より第３方向Ｄ３において、すなわち、図２（Ｂ）の右側の非平坦部ＨＳにおいて、溶接面ＷＳと放電面ＴＳとの第１方向Ｄ１の距離が、放電面ＴＳと点Ｅ２との第１方向の距離Ｈ３より小さくなっている。

より具体的には、図２（Ｂ）の特定断面において、点Ｅ２より第３方向Ｄ３側（右側）の非平坦部ＨＳでは、溶接面ＷＳと放電面ＴＳとの第１方向Ｄ１の距離が、第３方向Ｄ３に向かって、Ｈ３からＨ２まで連続的に減少している。

ここで、図２（Ｂ）の特定断面において、放電面ＴＳの線長をＬ１とする。また、平坦部ＢＳの第２方向Ｄ２の長さをＬ２とする。そして、接地電極本体３１の外表面３１Ｓから点Ｐ１までの第１方向Ｄ１の長さをＬ３とする。さらに、接地電極本体３１の外表面３１Ｓから側部ＳＳの第１方向Ｄ１の端Ｅ３、Ｅ４までの第１方向Ｄ１の長さをＬ４とする。そして、点Ｅ３と点Ｅ４との間の第２方向Ｄ２の長さをＷ２とする。

Ｂ：製造方法
スパークプラグ１００の製造方法について、接地電極３０の製造方法を中心に説明する。図４は、接地電極３０の製造方法について説明する図である。先ず、曲げられる前の棒状の接地電極本体３１が準備される。そして、接地電極本体３１の外表面３１Ｓに溶接される前の接地電極チップ３９が準備される。

次に、接地電極本体３１に接地電極チップ３９を抵抗溶接する接合工程が実行される。図４（Ａ）に示すように、接合工程では、接地電極チップ３９の溶接面ＷＳを、接地電極本体３１の外表面３１Ｓに、第１方向Ｄ１の所定の力で接触させる（圧接する）。そして、接地電極チップ３９が接地電極本体３１に圧接された状態で、接地電極チップ３９と接地電極本体３１との間に、所定の電圧を印加することによって、接地電極チップ３９と接地電極本体３１とが抵抗溶接される。

溶接前の接地電極チップ３９（図３）の形状と、溶接後の接地電極チップ３９（図２）の形状とは、ほぼ同じである。しかし、抵抗溶接によって、接地電極チップ３９の変形が発生する。具体的には、接地電極チップ３９のうち、抵抗溶接によって比較的高温となる第１方向Ｄ１側の部分は、変形が発生するが、比較的低温となる第１方向Ｄ１とは反対方向側の部分は、変形が発生しない。例えば、溶接前の接地電極チップ３９では、側部ＳＳを含む側面は第１方向Ｄ１と平行である（図３）。これに対して、溶接後の接地電極チップ３９では、側部ＳＳを含む側面と第１方向Ｄ１との間に０度より大きな角度が生じて、放電面ＴＳの線長Ｌ１より、点Ｅ３と点Ｅ４との間の第２方向Ｄ２の長さＷ２が、僅かに長くなる。

なお、本実施形態のスパークプラグ１００では、溶接面ＷＳに沿って、接地電極チップ３９の成分と接地電極本体３１の成分とが拡散して形成された拡散層（例えば、約２μｍの厚さの層）が形成されるが、接地電極チップ３９の成分と接地電極本体３１の成分とが互いに溶融した溶融部は形成されない。溶融部が形成されるほど高温にならないからである。例えば、図４（Ｃ）に比較形態の製造方法を示す。図４（Ｃ）に示すように、接地電極チップ３９ｂの溶接面ＷＳｂに、径０．３ｍｍ程度の突起ＰＪを設けて抵抗溶接を行うと、突起ＰＪに電流が集中して突起ＰＪが極めて高温になる。この結果、溶接後の接地電極チップ３９ｂにおいて、溶接面ＷＳｂの中央部に比較的大きな溶融部（例えば、厚さ０．３ｍｍ）が形成される（図示省略）。本実施形態のスパークプラグ１００では、このような溶融部は形成されない。溶融部が形成されると、その分だけ接地電極チップ３９が薄くなってしまうので、スパークプラグ１００の耐久性が低下する可能性がある。

Ｃ：第１評価試験
第１評価試験では、表１に示すように、特定断面における放電面ＴＳの線長Ｌ１と、平坦部ＢＳの第２方向Ｄ２の長さＬ２と、の比率（Ｌ２／Ｌ１）の値が互いに異なる５種類のサンプル群Ｇ１〜Ｇ５を用いて、接地電極チップ３９の耐剥離性の試験を行った。

表１に示すように、サンプル群Ｇ１〜Ｇ５の（Ｌ２／Ｌ１）の値は、それぞれ、１、０．８、０．６、０．４、０．２である。（Ｌ２／Ｌ１）の値が小さいほど、放電面ＴＳに対して平坦部ＢＳが小さいことを意味している。サンプル群Ｇ１は、（Ｌ２／Ｌ１）＝１であり、非平坦部ＨＳがない形状の接地電極チップ３９が用いられることを意味している。

各サンプル群は、１５個のサンプルを含んでいる。１５個のサンプルは、特定断面における放電面ＴＳの線長Ｌ１と、特定断面における接地電極本体３１の外表面３１Ｓから点Ｐ１までの第１方向Ｄ１の長さＬ３と、のうちの少なくとも１つの値が互いに異なっている。放電面ＴＳの線長Ｌ１は、０．７ｍｍ、１ｍｍ、１．４ｍｍ、１．７ｍｍ、２ｍｍのいずれかの値とされている。外表面３１Ｓから点Ｐ１までの第１方向Ｄ１の長さＬ３は、０．０５ｍｍ、０．１ｍｍ、０．４ｍｍのいずれかの値とされている。

なお、各サンプルに共通な寸法は、以下の通りである。
特定断面における平坦部ＢＳの両端Ｅ１、Ｅ２と、非平坦部ＨＳの両端Ｅ３、Ｅ４と、の第１方向Ｄ１の長さ（Ｈ３−Ｈ２）：０．０５ｍｍ
放電面ＴＳから平坦部ＢＳの両端Ｅ１、Ｅ２までの第１方向Ｄ１の長さＨ３：０．６ｍｍ

第１評価試験では、各サンプルの先端部近傍（接地電極チップ３９の近傍）の加熱と冷却とのサイクルを１０００回繰り返した。具体的には、１回のサイクルは、各サンプルの先端部近傍を、バーナーで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（冷熱試験とも呼ぶ）。２分間の加熱によって、接地電極チップ３９の温度が目標温度である摂氏１０５０度に到達するように、バーナーの強度を調節した。

その後、各サンプルの接地電極３０を切断して、上述した特定断面（図２（Ｂ））を観察した。そして、特定断面において、溶接面ＷＳの点Ｅ３からＥ４までの領域（第２方向Ｄ２の長さＷ２の領域）のうち、接合が維持されている部分と、剥離が発生している部分と、を特定した。接合が維持されている部分には、酸化スケールが発生せず、剥離が発生している部分には、酸化スケールが発生するので、拡大鏡を用いて特定断面を観察することによって、接合が維持されている部分と、剥離が発生している部分と、を特定することができる。そして、点Ｅ３からＥ４までの領域の第２方向Ｄ２の長さＷ２のうち、接合が維持されている部分の第２方向Ｄ２の長さが占める割合（以下、接合割合）を算出した。そして、接合割合が５０％以上であるサンプルの評価を「Ａ」とし、接合割合が５０％未満であるサンプルの評価を「Ｂ」とした。

外表面３１Ｓから点Ｐ１までの第１方向Ｄ１の長さＬ３が０．０５ｍｍのサンプルの評価は、線長Ｌ１や比率（Ｌ２／Ｌ１）に拘わらず、「Ｂ」であった。長さＬ３が、０．１ｍｍまたは０．４ｍｍのサンプルの評価は、他の条件（線長Ｌ１や比率（Ｌ２／Ｌ１））によって、「Ａ」である場合と、「Ｂ」である場合とがあった。なお、長さＬ３が、０．１ｍｍであるサンプルと、線ＰＬ３が０．４ｍｍであるサンプルと、の間では、他の条件（線長Ｌ１や線長Ｌ１や比率（Ｌ２／Ｌ１））が同じであれば、評価結果に差は見られなかった。

サンプルの評価長さＬ３は、接地電極チップ３９が接地電極チップ３９に対して埋め込まれている長さを示している。この評価結果は、接地電極チップ３９の剥離を抑制するためには、ある程度、接地電極チップ３９が接地電極チップ３９に対して埋め込まれていることを要することを示している。具体的には、第１評価試験によって、０．１ｍｍ≦Ｌ３であることが好ましいことが解った。また、第１評価試験によって、少なくとも０．１ｍｍ≦Ｌ３≦０．４ｍｍを満たす場合には、線長Ｌ１や比率（Ｌ２／Ｌ１）を適正化することで、接地電極チップ３９の剥離を抑制できる可能性があることが解った。

次に、０．１ｍｍ≦Ｌ３≦０．４ｍｍを満たすサンプルの評価結果について検討する。以下の説明は、特に言及しない限り０．１ｍｍ≦Ｌ３≦０．４ｍｍを満たすサンプルについての説明である。

先ず、比率（Ｌ２／Ｌ１）＝１であるサンプル群Ｇ１、すなわち、図２の非平坦部ＨＳがない接地電極チップ３９を用いたサンプル群の中では、放電面ＴＳの線長Ｌ１が０．７ｍｍ、１ｍｍのサンプルの評価は、「Ａ」であったが、放電面ＴＳの線長Ｌ１が１．４ｍｍ、１．７ｍｍ、２ｍｍのサンプルの評価は、「Ｂ」であった。

この評価結果は、非平坦部ＨＳがない場合には、線長Ｌ１が０．７ｍｍ、１ｍｍである接地電極チップ３９、すなわち、比較的、線長Ｌ１が小さな接地電極チップ３９では、良好な耐剥離性が得られることを示している。一方、線長Ｌ１が１．４ｍｍ、１．７ｍｍ、２ｍｍである接地電極チップ３９、すなわち、比較的、線長Ｌ１が大きな接地電極チップ３９では、良好な耐剥離性が得られないことを示している。

この理由を、図４（Ｂ）を参照しながら説明する。図５（Ｂ）の接地電極チップ３９ａの溶接面ＷＳａは、非平坦部ＨＳを備えていない。このために、抵抗溶接の初期段階で、接地電極本体３１の外表面３１Ｓと接触する平坦部ＢＳａが、非平坦部ＨＳを備えている場合と比較して大きくなる。そうすると、特に線長Ｌ１が比較的大きくなったときに、平坦部ＢＳａの第２方向Ｄ２の長さＬ２（図２）も大きくなるので、平坦部ＢＳａと外表面３１Ｓとの接触面における接触圧にムラが発生してしまう。具体的には、特定断面において、平坦部ＢＳａの第２方向Ｄ２に沿った両端近傍において接触圧が高くなり、平坦部ＢＳａの第２方向Ｄ２の中央部において接触圧が低くなる。そして、平坦部ＢＳａの第２方向Ｄ２の長さＬ２が長くなるほど、両端近傍の接触圧と、中央部の接触圧と、の差が大きくなる。

抵抗溶接では、接触圧が高い部分ほど、接触抵抗が低くなるために電流が流れやすいので、高温になり接合強度が高くなる。逆に、接触圧が低い部分ほど、接触抵抗が高くなるために電流が流れにくいので、低温になり接合強度が低くなる。したがって、平坦部ＢＳａの第２方向Ｄ２の長さＬ２が長くなるほど、両端近傍と比較して、中央部の接合強度が低くなってしまう。そして、中央部の接合強度を確保するために、抵抗溶接時の印加電圧や圧力を高くすると、両端近傍が高温になり過ぎて、スパッタが発生してしまう。スパッタが接地電極３０に付着すると、スパッタを起点として意図しない経路で火花放電が発生するなどの不具合の原因となるので、スパッタの発生は許容されない。

以上の説明から解るように、非平坦部ＨＳがない場合であって、かつ、放電面ＴＳの線長Ｌ１が比較的大きい場合には、スパッタが発生しないように抵抗溶接を行うと、中央部の接合強度が確保できずに、接地電極チップ３９の耐剥離性が低下すると考えられる。また、放電面ＴＳの線長Ｌ１が比較的大きい場合には、溶接面ＷＳの線長も大きくなるので、接地電極チップ３９と接地電極本体３１との間の線熱膨張係数の差によって発生する応力が大きくなるので、接地電極チップ３９の耐剥離性が低下しやすい。

また、比率（Ｌ２／Ｌ１）＝０．２であるサンプル群Ｇ５に属するサンプル評価は、他の条件（線長Ｌ１や線長Ｌ１や比率（Ｌ２／Ｌ１））に拘わらずに、全て「Ｂ」であった。

この理由は、以下のように推定される。比率（Ｌ２／Ｌ１）が過度に小さい場合には、すなわち、放電面ＴＳに対して平坦部ＢＳが過度に小さい場合には、抵抗溶接時に、第２方向Ｄ２方向の中央部に位置する平坦部ＢＳと外表面３１Ｓとの接触圧は十分に高くすることができる。しかしながら、非平坦部ＨＳが大きくなりすぎ、溶接面ＷＳの特に第２方向Ｄ２の両端部において、接触圧が小さくなり過ぎてしまうと考えられる。すなわち、比率（Ｌ２／Ｌ１）＝０．２では、放電面ＴＳに対して平坦部ＢＳが過度に小さくなり、平坦部ＢＳの溶接強度は確保できるが、非平坦部ＨＳの溶接強度が不足すると、考えられる。この結果、接地電極チップ３９の耐剥離性が低下すると考えられる。

一方、比率（Ｌ２／Ｌ１）が、０．４、０．６、０．８であるサンプル群Ｇ２〜Ｇ４に属するサンプルの評価は、他の条件（線長Ｌ１や長さＬ３）によって、「Ａ」である場合と、「Ｂ」である場合とがあった。

以上の説明から解るように、第１評価試験によって、０．１ｍｍ≦Ｌ３≦０．４ｍｍを満たすことに加えて、０．４≦（Ｌ２／Ｌ１）≦０．８が満たされる場合には、線長Ｌ１を適正化することで、接地電極チップ３９の剥離を抑制できる可能性があることが解った。

そこで、次に、０．１ｍｍ≦Ｌ３≦０．４ｍｍ、かつ、０．４≦（Ｌ２／Ｌ１）≦０．８を満たすサンプルの評価結果について検討する。以下の説明は、特に言及しない限り、０．１ｍｍ≦Ｌ３≦０．４ｍｍを満たすサンプルについての説明である。

先ず、０．４≦（Ｌ２／Ｌ１）≦０．８を満たすいずれのサンプルであっても、放電面ＴＳの線長Ｌ１が２ｍｍのサンプルの評価は、「Ｂ」であった。この理由は、放電面ＴＳの線長Ｌ１が２ｍｍ以上になると、たとえ平坦部ＢＳと非平坦部ＨＳを適切に設けたとしても、平坦部ＢＳと非平坦部ＨＳのいずれかの接触圧が小さくなり、溶接強度が不足してしまうからであると考えられる。

（Ｌ２／Ｌ１）＝０．８のサンプル群Ｇ２では、放電面ＴＳの線長Ｌ１が１ｍｍ、１．４ｍｍ、１．７ｍｍのサンプルの評価は、「Ａ」であり、放電面ＴＳの線長Ｌ１が０．７ｍｍ、２ｍｍのサンプルの評価は、「Ｂ」であった。

（Ｌ２／Ｌ１）＝０．６のサンプル群Ｇ３では、放電面ＴＳの線長Ｌ１が１．４ｍｍ、１．７ｍｍのサンプルの評価は、「Ａ」であり、放電面ＴＳの線長Ｌ１が０．７ｍｍ、１ｍｍ、２ｍｍのサンプルの評価は、「Ｂ」であった。

同様に、（Ｌ２／Ｌ１）＝０．４のサンプル群Ｇ４では、放電面ＴＳの線長Ｌ１が１．４ｍｍ、１．７ｍｍのサンプルの評価は、「Ａ」であり、放電面ＴＳの線長Ｌ１が０．７ｍｍ、１ｍｍ、２ｍｍのサンプルの評価は、「Ｂ」であった。

以上の説明から、０．１ｍｍ≦Ｌ３≦０．４ｍｍ、かつ、０．４≦（Ｌ２／Ｌ１）≦０．８、かつ、１．４ｍｍ≦Ｌ１≦１．７ｍｍが満たされることが好ましいことが解った。こうすれば、接地電極チップ３９の接合強度を均一化して、接地電極チップ３９の剥離を抑制することができる。この結果、スパークプラグ１００の耐久性を向上することができる。

より詳しく説明すると、上記の条件が全て満たされる場合には、先ず、抵抗溶接の初期段階で、図４（Ａ）に示すように、接地電極本体３１の外表面３１Ｓと、適切なサイズの平坦部ＢＳが接触する。そして、抵抗溶接が進行するにつれて、適切なサイズの非平坦部ＨＳが外表面３１Ｓと接触する。この結果、抵抗溶接において、接地電極チップ３９の溶接面ＷＳと、接地電極本体３１の外表面３１Ｓとの接触圧のムラが抑制されるので、接地電極チップ３９の溶接面ＷＳの接合強度のムラが抑制される。したがって、接地電極チップ３９の剥離を抑制して、スパークプラグ１００の耐久性を向上することができる。また、接合強度のムラが抑制されることによって、抵抗溶接時に負荷すべき圧力や電圧を過度に大きくする必要がないので、抵抗溶接時のスパッタの発生を抑制して生産性を向上できる。

また、０．１ｍｍ≦Ｌ３≦０．４ｍｍ、かつ、０．４≦（Ｌ２／Ｌ１）≦０．８、かつ、１．４ｍｍ≦Ｌ１≦１．７ｍｍが満たされるように、接地電極チップ３９と接地電極本体３１とを抵抗溶接する接合工程を含む製造方法を用いて、スパークプラグ１００を製造することによって、電極チップの剥離が抑制され、耐久性が向上されたスパークプラグを製造することができる。

Ｄ：第２評価試験
第２評価試験では、表２に示すように、接地電極本体３１の外表面３１Ｓから側部ＳＳの第１方向Ｄ１の端Ｅ３、Ｅ４までの第１方向Ｄ１の長さＬ４（図２）と、比率（Ｌ２／Ｌ１）の値と、の少なくとも一方の値が互いに異なる４種類のサンプルを用いて、接地電極チップ３９の耐剥離性の試験を行った。

長さＬ４は、０．０３ｍｍ、０．０５ｍｍ、０．０７ｍｍ、０．１ｍｍのいずれかの値とされている。比率（Ｌ２／Ｌ１）の値は、０．４、０．８のいずれかの値とされている。

なお、各サンプルに共通な寸法は、以下の通りである。
特定断面における放電面ＴＳの線長Ｌ１：１．７ｍｍ
特定断面における接地電極本体３１の外表面３１Ｓから点Ｐ１までの第１方向Ｄ１の長さＬ３：０．２ｍｍ
放電面ＴＳから平坦部ＢＳの両端Ｅ１、Ｅ２までの第１方向Ｄ１の長さＨ３：０．６ｍｍ

第２評価試験では、各サンプルの先端部近傍（接地電極チップ３９の近傍）の加熱と冷却とのサイクルを１０００回繰り返した。具体的には、１回のサイクルは、各サンプルの先端部近傍を、バーナーで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（冷熱試験とも呼ぶ）。２分間の加熱によって、接地電極チップ３９の温度が目標温度である摂氏１１００度に到達するように、バーナーの強度を調節した。その後、第１評価試験と同様の手法で、各サンプルの評価を行った。

長さＬ４が、０．０３ｍｍであるサンプルの評価は、「Ｂ」であった。長さＬ４が、０．０５ｍｍ、０．０７ｍｍ、０．１ｍｍであるサンプルの評価は、「Ａ」であった。この理由は、以下のように推定される。発生した火花放電、あるいは、燃焼室内での高温に曝されることによって、接地電極本体３１の外表面３１Ｓが酸化して損傷を受ける場合がある。このような損傷によって、接地電極チップ３９と接地電極本体３１と溶接面ＷＳの点Ｅ３から点Ｅ４までの領域での剥離が引き起こされる場合がある。しかしながら、接地電極本体３１の外表面３１Ｓから側部ＳＳの第１方向Ｄ１の端Ｅ３、Ｅ４までの第１方向Ｄ１の長さＬ４が長いほど、接地電極本体３１の外表面３１Ｓの損傷に起因して剥離が発生することを抑制することができる。このために、当該長さＬ４が０．０５ｍｍ以上である場合には、長さＬ４が０．０５ｍｍ未満である場合と比較して、接地電極チップ３９の剥離が発生し難いと考えられる。

以上のように、第２評価試験によって、接地電極本体３１の外表面３１Ｓから側部ＳＳの第１方向Ｄ１の端Ｅ３、Ｅ４までの第１方向Ｄ１の長さＬ４が０．０５ｍｍ以上であることがより好ましいことが解った。こうすれば、接地電極本体３１の外表面３１Ｓが酸化による損傷を受けた場合における溶接強度の低下を抑制することができる。この結果、接地電極チップ３９の剥離を抑制して、スパークプラグ１００の耐久性をより向上することができる。

Ｅ．第２実施形態
図５は、第２実施形態のスパークプラグの接地電極３０ｃを示す図である。図５（Ａ）には、接地電極３０ｃを、軸線ＣＯに沿って第１方向Ｄ１の反対側から第１方向Ｄ１に向かって図が示されている。図５（Ａ）から解るように、この接地電極３０ｃの接地電極チップ３９ｃは、軸線ＣＯに沿って第１方向Ｄ１の反対側から第１方向Ｄ１に向かって見た形状が、長方形である。したがって、軸線ＣＯを含み放電面ＴＳｃを垂直に切断する複数の断面における放電面ＴＳｃの線長は、切断する位置によって互いに異なる。これらの複数の断面のうち、放電面ＴＳｃの線長が最大となる特定断面は、図５（Ａ）に示すように、長方形の放電面ＴＳｃの対角線を通る断面ＣＳである。

図５（Ｂ）には、放電面ＴＳｃを垂直に切断する断面のうち、放電面ＴＳｃの線長が最大となる特定断面を示す図である。

第２実施形態の特定断面の形状は、第１実施形態の特定断面（図２（Ｂ））と同様の形状を有している。すなわち、図５（Ｂ）の特定断面ＣＳにおいて、接地電極チップ３９ｃの接地電極本体３１ｃとの溶接面ＷＳｃは、すなわち、図２（Ｂ）と同様に、点Ｅ５と点Ｅ３との間、および、点Ｅ６と点Ｅ４との間の側部ＳＳｃと、点Ｅ１と点Ｅ３との間、および、点Ｅ２と点Ｅ４との間の非平坦部ＨＳｃと、点Ｅ１と点Ｅ２との間の平坦部ＢＳｃと、を含んでいる。そして、図２（Ｂ）と同様に、図５（Ｂ）の特定断面ＣＳにおいて、放電面ＴＳｃの線長をＬ１とする。また、平坦部ＢＳｃの第２方向Ｄ２の長さをＬ２とする。そして、接地電極本体３１ｃの外表面３１Ｓｃから点Ｐ１までの第１方向Ｄ１の長さをＬ３とする。さらに、接地電極本体３１ｃの外表面３１Ｓｃから側部ＳＳｃの第１方向Ｄ１の端Ｅ３、Ｅ４までの第１方向Ｄ１の長さをＬ４とする。

第１実施形態と同様に、第２実施形態の接地電極３０ｃは、０．１ｍｍ≦Ｌ３≦０．４ｍｍ、かつ、０．４≦（Ｌ２／Ｌ１）≦０．８、かつ、１．４ｍｍ≦Ｌ１≦１．７ｍｍを満たしている。したがって、接地電極チップ３９ｃの剥離を抑制することができる。この結果、スパークプラグの耐久性を向上することができる。また、長さＬ４が０．０５ｍｍ以上であることがより好ましい。こうすれば、接地電極チップ３９ｃの剥離をより抑制して、スパークプラグの耐久性をより向上することができる。

Ｆ．第３実施形態
図６は、第３実施形態のスパークプラグの接地電極３０ｄを示す図である。図６（Ａ）には、溶接前の接地電極チップ３９ｄと、接地電極本体３１ｄと、が図示されている。図６（Ｂ）には、溶接後の接地電極３０ｄ、すなわち、溶接後の接地電極３０ｄと接地電極本体３１ｄとが図示されている。図６（Ａ）（Ｂ）ともに、接地電極３０ｄの特定断面、すなわち、放電面ＴＳｄを垂直に切断する断面のうちの放電面ＴＳｄの線長が最大の断面が示されている。

第３実施形態では、図６（Ａ）に示すように、溶接前の接地電極チップ３９ｄは、第１実施形態と異なり、非平坦部ＨＳｄから平坦部ＢＳが突出した階段状の形状を有している。このために、図６（Ｂ）に示すように、特定断面において、溶接後の接地電極チップ３９ｄの非平坦部ＨＳｄは、第１実施形態のような直線状ではなく、図６（Ｂ）の上方に凸な曲線上となっている。

ただし、第１実施形態と同様に、第３実施形態では、図６（Ｂ）の特定断面において、点Ｅ１より第２方向Ｄ２側（左側）の非平坦部ＨＳｄでは、溶接面ＷＳｄと放電面ＴＳｄとの第１方向Ｄ１の距離が、第２方向Ｄ２に向かって、連続的に減少している。また、図６（Ｂ）の特定断面において、点Ｅ２より第３方向Ｄ３側（右側）の非平坦部ＨＳｄでは、溶接面ＷＳｄと放電面ＴＳｄとの第１方向Ｄ１の距離が、第３方向Ｄ３に向かって、連続的に減少している。

そして、第３実施形態の特定断面において、第１実施形態と同様に、接地電極チップ３９ｄの接地電極本体３１ｄとの溶接面ＷＳｄは、点Ｅ５と点Ｅ３との間、および、点Ｅ６と点Ｅ４との間の側部ＳＳｄと、点Ｅ１と点Ｅ３との間、および、点Ｅ２と点Ｅ４との間の非平坦部ＨＳｄと、点Ｅ１と点Ｅ２との間の平坦部ＢＳｄと、を含んでいる。そして、図２（Ｂ）と同様に、図６（Ｂ）の特定断面において、放電面ＴＳｄの線長をＬ１とする。また、平坦部ＢＳｄの第２方向Ｄ２の長さをＬ２とする。そして、接地電極本体３１ｄの外表面３１Ｓｄから点Ｐ１までの第１方向Ｄ１の長さをＬ３とする。さらに、接地電極本体３１ｄの外表面３１Ｓｄから側部ＳＳｄの第１方向Ｄ１の端Ｅ３、Ｅ４までの第１方向Ｄ１の長さをＬ４とする。

第１実施形態と同様に、第３実施形態の接地電極３０ｄは、０．１ｍｍ≦Ｌ３≦０．４ｍｍ、かつ、０．４≦（Ｌ２／Ｌ１）≦０．８、かつ、１．４ｍｍ≦Ｌ１≦１．７ｍｍを満たしている。したがって、接地電極チップ３９ｄの剥離を抑制することができる。この結果、スパークプラグの耐久性を向上することができる。また、長さＬ４が０．０５ｍｍ以上であることがより好ましい。こうすれば、接地電極チップ３９ｄの剥離をより抑制して、スパークプラグの耐久性をより向上することができる。

Ｇ．第４実施形態
図７は、第４実施形態のスパークプラグの接地電極３０ｅを示す図である。図７には、接地電極３０ｅの特定断面、すなわち、放電面ＴＳｅを垂直に切断する断面のうちの放電面ＴＳｅの線長が最大の断面が示されている。

第４実施形態では、第１実施形態と同様に、図７の特定断面において、点Ｅ１より第２方向Ｄ２側（左側）の非平坦部ＨＳｅでは、溶接面ＷＳｅと放電面ＴＳｅとの第１方向Ｄ１の距離が、第２方向Ｄ２に向かって、連続的に減少している。

しかし、図７の特定断面において、点Ｅ２より第３方向Ｄ３側（右側）には非平坦部は存在せず、点Ｅ２と点Ｅ６との間は、側部ＳＳｅ２となっている。したがって、図７の特定断面において、接地電極チップ３９ｄは、軸線ＣＯを挟んで非対称な形状を有している。

図７の特定断面において、接地電極チップ３９ｅの接地電極本体３１ｅとの溶接面ＷＳｅは、点Ｅ５と点Ｅ３との間の側部ＳＳｅ１と、および、点Ｅ６と点Ｅ２との間の側部ＳＳｅ２と、点Ｅ１と点Ｅ３との間の非平坦部ＨＳｅと、点Ｅ１と点Ｅ２との間の平坦部ＢＳｅと、を含んでいる。そして、図７の特定断面において、放電面ＴＳｅの線長をＬ１とする。また、平坦部ＢＳｅの第２方向Ｄ２の長さをＬ２とする。そして、接地電極本体３１ｅの外表面３１Ｓｅから点Ｐ１までの第１方向Ｄ１の長さをＬ３とする。さらに、接地電極本体３１ｅの外表面３１Ｓｅから側部ＳＳｅ１の第１方向Ｄ１の端Ｅ３までの第１方向Ｄ１の長さをＬ４とする。

第１実施形態と同様に、第３実施形態の接地電極３０ｅは、０．１ｍｍ≦Ｌ３≦０．４ｍｍ、かつ、０．４≦（Ｌ２／Ｌ１）≦０．８、かつ、１．４ｍｍ≦Ｌ１≦１．７ｍｍを満たしている。したがって、接地電極チップ３９ｅの剥離を抑制することができる。この結果、スパークプラグの耐久性を向上することができる。また、長さＬ４が０．０５ｍｍ以上であることがより好ましい。こうすれば、接地電極チップ３９ｅの剥離をより抑制して、スパークプラグの耐久性をより向上することができる。

Ｈ．第５実施形態
図８は、第５実施形態のスパークプラグの接地電極３０ｆを示す図である。図８（Ａ）には、接地電極３０ｆを、軸線ＣＯに沿って第１方向Ｄ１の反対側から第１方向Ｄ１に向かって図が示されている。図８（Ａ）、（Ｂ）に示すように、この接地電極３０ｆは、第２実施形態の接地電極３０ｃ（図５）を、軸線ＣＯと平行な切断面ＣＴＳで切断する切断工程を経て製造される。切断面ＣＴＳは、接合工程後の接地電極本体３１ｃと、接地電極チップ３９ｃと、の両方を含む断面である。切断面ＣＴＳで、互いに接合された接地電極本体３１ｃと接地電極チップ３９ｃとが切断されて、接地電極本体３１ｃの一部と接地電極チップ３９ｃとが除去される。図８（Ａ）、（Ｂ）における破線で示されている接地電極本体３１ｃと接地電極チップ３９ｃの一部は、切断工程において除去された部分を示している。

切断工程前の接地電極３０ｆ（すなわち、第２実施形態の接地電極３０ｃ）は、上述したように、０．１ｍｍ≦Ｌ３≦０．４ｍｍ、かつ、０．４≦（Ｌ２／Ｌ１）≦０．８、かつ、１．４ｍｍ≦Ｌ１≦１．７ｍｍを満たしている。したがって、切断工程後の接地電極３０ｆにおいても、溶接面ＷＳｃにおける接合強度の確保は達成されているので、接地電極チップ３９ｃの剥離を抑制することができる。この結果、スパークプラグの耐久性を向上することができる。なお、切断工程後の接地電極３０ｆは、上記のＬ１〜Ｌ３の条件を満たしていなくても良い。

Ｄ．変形例：
（１）上記実施形態では、接地電極３０と、中心電極２０とは、スパークプラグ１００の軸線ＣＯの方向に対向して、火花放電を発生させるための間隙を形成している。すなわち、軸線ＣＯの方向と、第１方向Ｄ１と、が平行である。これに代えて、接地電極３０と中心電極２０とは、軸線ＣＯとは垂直な方向に対向して、火花放電を発生させるための間隙を形成してもよい。すなわち、軸線ＣＯの方向と、第１方向Ｄ１とは、垂直であっても良い。

（２）上記実施形態のスパークプラグ１００の耐久性の向上は、上述したように、Ｌ１〜Ｌ４のパラメータが、上述した範囲内に設定されることによって達成されると考えられる。したがって、これらのパラメータ以外の要素、例えば、主体金具５０、接地電極チップ３９、接地電極本体３１、中心電極２０、絶縁碍子１０の材質は、様々に変更可能である。また、主体金具５０、中心電極２０、絶縁碍子１０の細部の寸法は、様々に変更可能である。例えば、主体金具５０の材質は、亜鉛めっきまたはニッケルめっきされた低炭素鋼でも良いし、めっきがなされていない低炭素鋼でも良い。また、絶縁碍子１０の材質は、アルミナ以外の様々な絶縁性セラミックスでもよい。また、接地電極本体３１は、芯部３１Ｄを備えていなくても良い。

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、その趣旨並びに特許請求の範囲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。

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、１２...貫通孔、１３...脚長部、１５...段部、１６...段部、１７...先端側胴部、１８...後端側胴部、１９...鍔部、２０...中心電極、２１...中心電極本体、２１Ａ...電極母材、２１Ｂ...芯部、２３...頭部、２４...鍔部、２５...脚部、２７...符号、２９...中心電極チップ、３０...接地電極、３１...接地電極本体、３９...接地電極チップ、４０...端子金具、４１...キャップ装着部、４２...鍔部、４３...脚部、５０...主体金具、５０Ａ...先端面、５１...工具係合部、５２...取付ネジ部、５３...加締部、５４...座部、５６...段部、５８...圧縮変形部、５９...挿入孔、６０...導電性シール、７０...抵抗体、８０...導電性シール、１００...スパークプラグ

Claims (4)

1. 中心電極と、接地電極本体と、前記接地電極本体に抵抗溶接部を介して接合され、前記中心電極との間に間隙を形成する放電面を有する電極チップと、を備えるスパークプラグであって、
   前記放電面を垂直に切断する断面のうち、前記放電面の線長が最大となる特定断面において、
   前記放電面と垂直で、前記放電面から見て前記接地電極本体側の方向を第１方向とし、前記電極チップの前記接地電極本体との溶接面上の点のうち前記放電面から最も遠い点をＰ１とするとき、
   前記溶接面は、前記接地電極本体の外表面より前記第１方向に位置し、
   前記溶接面は、前記点Ｐ１までの前記第１方向の距離が０．０５ｍｍ以内である平坦部を含み、
   前記平坦部の端を点Ｅ１、点Ｅ２とし、前記点Ｅ２から前記点Ｅ１に向かう方向を第２方向としたとき、
   前記点Ｅ１より前記第２方向において、前記溶接面と前記放電面との前記第１方向の距離が、前記放電面と前記点Ｅ１との前記第１方向の距離より小さく、
   前記放電面の線長Ｌ１と、前記平坦部の前記第２方向の長さＬ２と、前記接地電極本体の外表面から前記点Ｐ１までの前記第１方向の長さＬ３とは、
   １．４ｍｍ≦Ｌ１≦１．７ｍｍ、かつ、０．４≦（Ｌ２／Ｌ１）≦０．８、かつ、０．１ｍｍ≦Ｌ３≦０．４ｍｍ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、
   前記特定断面において、前記溶接面は、前記第１方向との間の鋭角の角度が２０度以下である側部を含み、
   前記接地電極本体の外表面から前記側部の前記第１方向の端までの前記第１方向の長さＬ４は、０．０５ｍｍ以上であることを特徴とする、スパークプラグ。
3. 中心電極と、接地電極本体と、前記接地電極本体に抵抗溶接され、前記中心電極との間に間隙を形成する放電面を有する電極チップと、を備えるスパークプラグの製造方法であって、
   前記接地電極本体に前記電極チップを抵抗溶接する接合工程を備え、
   前記接合工程後の前記電極チップの前記放電面を垂直に切断する断面のうち、前放電面の線長が最大となる特定断面において、
   前記放電面と垂直で、前記放電面から見て前記接地電極本体側の方向を第１方向とし、前記電極チップの前記接地電極本体との溶接面上の点のうち前記放電面から最も遠い点をＰ１とするとき、
   前記溶接面は、前記接地電極本体の外表面より前記第１方向に位置し、
   前記溶接面は、前記点Ｐ１までの前記第１方向の距離が０．０５ｍｍ以内である平坦部を含み、
   前記平坦部の端を点Ｅ１、点Ｅ２とし、前記点Ｅ２から前記点Ｅ１に向かう方向を第２方向としたとき、前記点Ｅ１より前記第２方向における前記溶接面と前記放電面との前記第１方向の距離が、前記放電面と前記点Ｅ１との前記第１方向の距離より小さく、
   前記放電面の線長Ｌ１と、前記平坦部の前記第２方向の長さＬ２と、前記接地電極本体の外表面から前記点Ｐ１までの前記第１方向の長さＬ３とは、
   １．４ｍｍ≦Ｌ１≦１．７ｍｍ、かつ、０．４≦（Ｌ２／Ｌ１）≦０．８、かつ、０．１≦Ｌ３≦０．４を満たすことを特徴とする、スパークプラグの製造方法。
4. 請求項３に記載のスパークプラグの製造方法であって、さらに、
   前記接合工程後に、前記接地電極本体と、前記接地電極本体に接合された前記電極チップと、の両方を含む断面で、前記電極チップと前記接地電極本体とを切断することによって、前記電極チップの一部と前記接地電極本体の一部とを除去する工程と、を備える、スパークプラグの製造方法。

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