JP6138712B2 - スパークプラグの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、スパークプラグの製造方法に関する。

ガソリンエンジンなどの内燃機関の点火に使用されるスパークプラグ用の主体金具は、一般に炭素鋼等の鉄系材料で構成され、その表面に防食のためのニッケルめっき層が形成されることがある。また、耐久性や着火性の向上を目的として、主体金具の端面に接合されている接地電極に、白金等の貴金属を含む合金により形成された電極チップが溶接されることがある。接地電極における電極チップが接合される部分にニッケルめっき層が形成されていると、電極チップの接合性が低下するため、かかる部分を剥離液に含浸させてニッケルめっき層を剥離する方法が提案されている（特許文献１参照）。

特開２０１０−４９９１１号公報

しかしながら、上述したニッケルめっき層を剥離する方法によっても、ニッケルめっき剥離後の接地電極の表面粗さが適切でない場合や、接地電極表面の不純物の量が適切でない場合に、電極チップの接合性が低下するおそれがあった。このため、接地電極への電極チップの接合性を向上させるために、なお一層の改善の余地があった。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。

（１）本発明の一形態によれば、（ａ）主体金具に接地電極が接合された状態の部材に、ニッケルめっき処理を行う工程と、（ｂ）中心電極が組み付けられた絶縁体と、前記主体金具とを組み付ける工程と、を有するスパークプラグの製造方法が提供される。このスパークプラグの製造方法は、（ｃ）前記工程（ａ）によりニッケルめっき層が形成された前記接地電極の少なくとも一部である対象部分の表面粗さを調整する工程と、（ｄ）前記工程（ｃ）により、表面粗さが調整された後の前記対象部分に、電極チップを溶接する工程と、を備え、前記工程（ｃ）において、前記対象部分の表面の最大高さＲｙが、８．４μｍ以上、かつ、１００μｍ以下となるように、前記対象部分の表面粗さを調整することを特徴とする。この形態のスパークプラグの製造方法によれば、対象部分の表面の最大高さＲｙが８．４μｍ以上となるように対象部分の表面粗さを調整するので、最大高さＲｙが非常に小さいために、電極チップを対象部分に溶接する際に電極チップと対象部分との間の抵抗が小さくなって発熱量が低下することを抑制できる。このため、電極チップおよび対象部分が溶融しづらくなり接合性が低下してしまうことを抑制できる。また、対象部分の表面の最大高さＲｙが１００μｍ以下となるように対象部分の表面粗さを調整するので、最大高さＲｙが非常に大きいために、電極チップと対象部分との間に隙間が多量に存在してしまい接合性が低下してしまうことを抑制できる。以上より、上記形態のスパークプラグの製造方法によれば、電極チップと対象部分（接地電極）との間の接合性を向上できる。

（２）上記形態のスパークプラグの製造方法において、前記工程（ｃ）において、前記対象部分に形成されているニッケルめっき層を除去すると同時に、前記対象部分の表面粗さを調整することを特徴としてもよい。この形態のスパークプラグの製造方法によれば、ニッケルめっき層の除去と、対象部分の表面粗さの調整とを、それぞれ別の工程として実行する構成に比べて、スパークプラグの製造期間を短縮できる。

（３）上記形態のスパークプラグの製造方法において、前記工程（ｃ）において、前記対象部分の最大高さＲｙが、１０μｍ以上、かつ、１００μｍ以下となるように、前記対象部分の表面の表面粗さを調整することを特徴としてもよい。この形態のスパークプラグの製造方法によれば、電極チップと対象部分（接地電極）との間の接合性をより向上できる。

（４）上記形態のスパークプラグの製造方法において、前記工程（ｃ）は、アルカリ性溶液に前記対象部分を浸漬させることにより、前記対象部分の表面粗さを調整する工程を含むことを特徴としてもよい。この形態のスパークプラグの製造方法によれば、酸性溶液に対象部分を含浸させることにより対象部分の表面粗さを調整する構成に比べて、対象部分の表面粗さを過剰に大きくすることを抑制できるので、対象部分の表面粗さの調整を容易に制御できる。

（５）上記形態のスパークプラグの製造方法において、前記工程（ｃ）は、前記アルカリ性溶液に前記対象部分を浸漬させて、前記対象部分の表面における炭素および酸素の合計含有率を０．１ｗｔ％以上、かつ、１４ｗｔ％以下とする工程を含むことを特徴としてもよい。この形態のスパークプラグの製造方法によれば、対象部分の表面における炭素および酸素の合計含有率を０．１ｗｔ％以上、かつ、１４ｗｔ％以下とするので、電極チップと対象部分とを溶接する際に、電極チップおよび対象部分を通る電流の低下を抑制できる。このため、電極チップおよび対象部分（接地電極）の溶融量の低下を抑制し、電極チップおよび対象部分の接合性を向上できる。

（６）上記形態のスパークプラグの製造方法において、前記工程（ｃ）は、前記アルカリ性溶液に前記対象部分を浸漬させて、前記対象部分の表面における炭素および酸素の合計含有率を０．１ｗｔ％以上、かつ、１０ｗｔ％以下とする工程を含むことを特徴としてもよい。この形態のスパークプラグの製造方法によれば、電極チップと対象部分とを溶接する際に、電極チップおよび対象部分を通る電流の低下をより抑制でき、電極チップおよび対象部分（接地電極）の接合性をより向上できる。

（７）上記形態のスパークプラグの製造方法において、前記電極チップにおいて、前記接地電極と溶接される面の面積が０．１３ｍｍ²以上、かつ、１５．９０ｍｍ²以下であることを特徴としてもよい。この形態のスパークプラグの製造方法によれば、電極チップにおいて接地電極と溶接される面の面積が適切な大きさであるので、対象部分の表面において電極チップと接する部分（表面の凹凸のうちの凸部分）に熱を集中させることができる。このため、かかる部分をより多く溶融させて、電極チップと接地電極との接合性を向上できる。

（８）上記形態のスパークプラグの製造方法において、前記電極チップは、白金合金により構成され、前記電極チップにおける白金の含有率は、６０ｗｔ％以上、かつ、９５ｗｔ％以下であることを特徴としてもよい。この形態のスパークプラグの製造方法によれば、電極チップにおける白金の含有率を６０ｗｔ％以上、かつ、９５ｗｔ％以下とするので、電極チップの溶融温度が適正化され、非常に高くなること若しくは非常に低くなることを抑制して、電極チップを溶融させ易くできる。したがって、電極チップと接地電極（対象部分）との接合性を向上できる。

なお、本発明は、スパークプラグの製造方法以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、電極チップとスパークプラグ用の接地電極との接合方法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の製造方法により製造されたスパークプラグ１００を示す部分断面図である。 本発明の一実施形態としてのスパークプラグ１００の製造処理の概略手順を示すフローチャートである。 実施形態における対象部分を示す説明図である。 実施形態における表面粗さ調整処理の手順を示すフローチャートである。 第１実施例における各試料の製造条件と冷熱試験の結果とを示す説明図である。 冷熱試験後における先端部３３の状態を模式的に示す断面図である。 第２実施例における各試料の製造条件と冷熱試験の結果とを示す説明図である。 第３実施例における各試料の接地電極チップの大きさと冷熱試験の結果とを示す説明図である。 第４実施例における各試料の接地電極チップの組成と冷熱試験の結果とを示す説明図である。

Ａ．実施形態：
Ａ１．スパークプラグの構成：
図１は、本発明の一実施形態としてのスパークプラグの製造方法により製造されたスパークプラグ１００を示す部分断面図である。なお、図１において、スパークプラグ１００の左側は、スパークプラグ１００の軸線ＯＬを通る断面形状を示し、スパークプラグ１００の右側は、スパークプラグ１００の外観形状を示している。以降では、軸線ＯＬに沿った方向と平行な方向を軸線方向ＯＤと呼ぶ。また、軸線方向ＯＤを図面における上下方向として、下側（後述する接地電極３０が配置されている側）を先端側と呼び、上側（後述する端子金具４０が配置されている側）を基端側と呼ぶ。

スパークプラグ１００は、絶縁碍子１０と、中心電極２０と、端子金具４０と、主体金具５０と、接地電極３０と、を備えている。これらのうち、接地電極３０を除く他の構成要素は、いずれもスパークプラグ１００の軸線ＯＬと同じ軸線を有する。

絶縁碍子１０は、アルミナ等のセラミックス材料を焼成して形成された筒状の部材である。絶縁碍子１０には、軸線方向ＯＤに沿って延びる貫通孔１２が形成されており、絶縁碍子１０は、貫通孔１２において中心電極２０および端子金具４０を保持する。絶縁碍子１０において、軸線方向ＯＤの中央部には外径が最も大きな鍔部１９が形成されており、それより基端側には基端側胴部１８が形成されている。鍔部１９より先端側には、基端側胴部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との間には縮径部１５が形成されている。縮径部１５の外径は、軸線方向ＯＤに沿って先端側に向かうにつれて小さくなる。

中心電極２０は、軸線方向ＯＤに延びる棒状の外観形状を有する。中心電極２０は、先端部が絶縁碍子１０から露出するように、絶縁碍子１０の貫通孔１２内に収容されている。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している。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。中心電極２０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、比較的高融点の貴金属を含有する合金により形成されている。本実施形態では、中心電極チップ９０は、白金（Ｐｔ）とニッケル（Ｎｉ）とからなる合金（白金合金）により形成されている。なお、白金合金に代えて、白金（Ｐｔ）、イリジウム（Ｉｒ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、或いはこれらの貴金属のうち白金（Ｐｔ）を除く他の貴金属の合金によって形成してもよい。中心電極２０は、シール体４およびセラミック抵抗３を経由して、端子金具４０に電気的に接続されている。本実施形態では、シール体４は、導電性ガラス粉末により形成されている。かかる粉末としては、例えば、銅粉末とホウケイ酸カルシウムガラス粉末とを混合した粉末を採用することができる。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。

主体金具５０は、低炭素鋼材より形成された筒状の金具であり、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。主体金具５０には、軸線方向ＯＤに沿って貫通孔６５が形成されており、主体金具５０は、貫通孔６５において絶縁碍子１０を保持する。主体金具５０の表面全体には、耐食性を向上させるために、ニッケルめっき層が形成されている。

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より基端側には、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、薄肉の圧縮変形部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の基端側胴部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の縮径部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の縮径部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。板パッキン８は、例えば、銅やアルミニウム等の熱伝導率の高い材料によって形成される。板パッキン８の熱伝導率が高いと、絶縁碍子１０の熱が主体金具５０の段部５６に効率よく伝わるため、スパークプラグ１００の熱引きがよくなり、耐熱性を向上させることができる。圧縮変形部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。

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には、接地電極チップ９５が接合されている。本実施形態では、接地電極チップ９５が溶接される部分の表面の最大高さＲｙは、８．４μｍ以上、かつ、１００μｍ以下である。

接地電極チップ９５は、中心電極チップ９０と軸線方向ＯＤに対向しており、接地電極チップ９５と、中心電極チップ９０との間には、火花放電ギャップＧが形成されている。本実施形態では、接地電極チップ９５は、中心電極チップ９０と同じ材料（白金合金）により形成されている。本実施形態では、接地電極チップ９５における白金（Ｐｔ）の含有率を６０ｗｔ％以上、かつ、９５ｗｔ％以下とする。なお、接地電極チップ９５を、中心電極チップ９０とは異なる材料により形成してもよい。この場合、接地電極チップ９５を、白金（Ｐｔ）、イリジウム（Ｉｒ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、或いはこれらの貴金属のうち白金（Ｐｔ）を除く他の貴金属の合金によって形成してもよい。接地電極３０において、基部３２および接地電極チップ９５の接合部分を除く他の部分の表面には、ニッケルめっき層が形成されている。本実施形態では、接地電極チップ９５において、接地電極３０と溶接される面の面積は、０．１３ｍｍ²以上、かつ、１５．９０ｍｍ²以下である。

Ａ２．スパークプラグの製造方法：
図２は、本発明の一実施形態としてのスパークプラグ１００の製造処理の概略手順を示すフローチャートである。スパークプラグ１００を製造する際には、まず、スパークプラグ１００を構成するための各部材を準備する（ステップＳ１０５）。ステップＳ１０５で準備される主体金具５０の表面には、ニッケルめっき層は形成されていない。また、ステップＳ１０５で準備される接地電極３０は、主体金具５０に接合されておらず、かつ、屈曲していない。加えて、接地電極３０の表面には、ニッケルめっき層は形成されていない。すなわち、ステップＳ１０５において準備される接地電極３０は、ニッケル合金により形成されている棒状の部材である。

絶縁碍子１０と中心電極２０とを組み付ける（ステップＳ１１０）。より具体的には、絶縁碍子１０の貫通孔１２に、中心電極２０、シール体４、セラミック抵抗３、シール体４、および端子金具４０をこの順序で挿入し、加熱しながら端子金具４０を先端側に押圧して、絶縁碍子１０と中心電極２０とを組み付ける。

主体金具５０に接地電極３０を接合する（ステップＳ１１５）。本実施形態では、かかる接合は、抵抗溶接により実行される。次に、ステップＳ１１５により得られた部材（主体金具５０に接地電極３０が接合された部材）に、ニッケルめっき処理を行う（ステップＳ１２０）。この処理により、主体金具５０および接地電極３０の表面全体にニッケルめっき層が形成される。ステップＳ１２０におけるめっき処理は、公知の方法により実現できる。例えば、回転するバレルを用いた電解ニッケルめっき処理や、静止めっき法など任意の方法を用いることができる。また、ニッケルめっき処理後に、主体金具５０および接地電極３０の表面にクロメート層を形成する電解クロメート処理を行ってもよい。

ステップＳ１２０が完了すると、表面粗さ調整処理が実行される（ステップＳ１２５）。かかる処理は、接地電極３０において、接地電極チップ９５が接合される予定の部分を含む先端部３３寄りの部分（以下、「対象部分」と呼ぶ）において、表面粗さを調整する処理を意味する。本実施形態において、「表面粗さ」とは、表面の凹凸具合を示し、最大高さＲｙにより特定される。最大高さＲｙは、ＪＩＳ（日本工業規格） Ｂ０６０１：１９９４に規定されている表面粗さを示すパラメータであり、最大高さＲｙが大きいほど表面の粗さは大きい。

図３は、実施形態における対象部分を示す説明図である。図３に示すように、主体金具５０の先端部５７には、接地電極３０（屈曲する前の棒状部材）が接合されている。図３に示すように、実施形態における対象部分ｔｐは、接地電極３０における基部３２を除く部分であり、先端部３３を含む部分である。換言すると、対象部分ｔｐは、接地電極３０のうち、主体金具５０との接合部分から軸線方向ＯＤに沿って先端側に所定の距離ｄ１だけ離れた位置から、接地電極３０の先端側の端面ＥＦに至るまでの間の部分を意味する。本実施形態では、前述の所定の距離ｄ１は、３ｍｍであるが、３ｍｍに限らず任意の長さに設定してもよい。

図４は、実施形態における表面粗さ調整処理の手順を示すフローチャートである。表面粗さ調整処理とは、対象部分におけるニッケルめっき層を剥離しつつ、表面粗さを調整する処理を意味する。まず、所定成分の剥離液を準備する（ステップＳ２０５）。本実施形態において、剥離液は、ニトロ化合物と、炭酸塩と、アミン化合物とを含むアルカリ性溶液である。本実施形態では、ニトロ化合物としてニトロベンゼンを用いるが、ニトロベンゼンに代えて、ｏ−ジニトロベンゼンや、１，３，５−トリニトロベンゼンなどの任意のニトロ化合物を用いることができる。また、本実施形態では、炭酸塩として炭酸ナトリウムを用いるが、炭酸ナトリウムに代えて、炭酸カルシウムなどの任意の炭酸塩を用いることができる。また、本実施形態では、アミン化合物としてエチレンジアミンを用いるが、エチレンジアミンに代えて、ジエチレントリアミンなどの任意のアミン化合物を用いることができる。

本実施形態において、剥離液におけるニトロ化合物の含有量は、３０〜２５０ｇ／ｌである。剥離液における炭酸塩の含有量は、６〜５０ｇ／ｌである。剥離液におけるアミン化合物は、４５〜３００ｍｌ／ｌである。剥離液のＰＨは、９〜１１であることが好ましい。本実施形態では、ニトロ化合物および炭酸塩の含有量を制御することにより、最大高さＲｙを調整する。ニトロ化合物および炭酸塩の含有量が高いほど、接地電極３０（ニッケル合金）の溶融力が強くなるので、ニッケルめっき層を剥離すると共に、接地電極３０の表面をより粗くできる。換言すると、最大高さＲｙをより大きくできる。接地電極３０の表面粗さを大きくすることにより、接地電極チップ９５と接地電極３０とを接合する際に、接地電極チップ９５と接地電極３０との間の抵抗を大きくして発熱量が増大できる。このため、接地電極チップ９５および接地電極３０をより溶融し易くでき、接地電極チップ９５と接地電極３０との接合性を向上できる。但し、接地電極３０の表面粗さが大き過ぎると、接地電極３０とチップ９５との間の隙間が大きくなり過ぎるため、接地電極３０が酸化しやすくなり、電極チップの接合性が低下する。また、接地電極３０の表面粗さが小さ過ぎる、換言すると、最大高さＲｙが８．４μｍよりも小さいと、接地電極３０の表面の凹凸が非常に小さいため、抵抗溶接の際の接地電極チップ９５と接地電極３０との間の抵抗が小さくなって発熱量が低下する。その結果、接地電極チップ９５および対象部分ｔｐが溶融しづらくなり接合性が低下する。このようなことから、本実施形態では、ニトロ化合物および炭酸塩の含有量を調整することにより、最大高さＲｙを、８．４〜１００μｍ（８．４μｍ以上、かつ、１００μｍ以下）の範囲とする。

また、本実施形態では、アミン化合物の含有量を制御することにより、接地電極３０の表面における炭素（Ｃ）の濃度（含有率）と、酸素（Ｏ）の濃度（含有率）とを調整する。アミン化合物の含有量が大きいほど、接地電極３０の表面においてより多量の炭素（Ｃ）および酸素（Ｏ）を除去できる。接地電極３０の表面に多くの炭素（Ｃ）および酸素（Ｏ）が存在すると、接地電極チップ９５と接地電極３０との間を流れる電流が低下して、接地電極チップ９５および接地電極３０における発熱量が低くなる。このため、接地電極チップ９５および接地電極３０の溶融量が少なくなって接合性が低下する。そこで、本実施形態では、接地電極３０の表面における炭素（Ｃ）および酸素（Ｏ）を除去することにより、接地電極チップ９５の溶接強度を向上させる。本実施形態では、接地電極３０（対象部分ｔｐ）の表面における炭素（Ｃ）と酸素（Ｏ）の合計濃度を、０．１ｗｔ％以上、かつ、１４ｗｔ％以下とする。本実施形態において、「対象部分ｔｐの表面」とは、走査型電子顕微鏡による電子線の走査対象となり得る部分を意味し、最外位置に存在する分子だけでなく電子線を受け得る分子を含む面、或いは領域（空間）を含む広い概念を意味する。

図４に示すように、ステップＳ２０５において準備された剥離液に対象部分ｔｐを含浸させて、対象部分ｔｐのニッケルめっき層を剥離すると共に、対象部分ｔｐの表面粗さを調整する（ステップＳ２１０）。例えば、接地電極３０が接合された主体金具５０を、接地電極３０の端面ＥＦが鉛直下方に位置するように専用の治具で固定し、その状態のまま、剥離液の入った剥離液槽に接地電極３０の対象部分ｔｐが継続的に浸かるように、専用の治具を支持する。

本実施形態では、ステップＳ２１０を実行する際に、剥離液の温度を４０℃から７０℃とする。また、剥離液に対象部分ｔｐを含浸させる時間を１分から１２０分とする。なお、剥離液に対象部分ｔｐを含浸させている状態で、剥離液を攪拌することが好ましい。

次に、対象部分ｔｐを水洗いする（ステップＳ２１５）。本実施形態では、市水を用いて常温で１分間、対象部分ｔｐを洗浄する。かかる処理により、対象部分ｔｐの表面に付着した剥離液が除去される。続いて、対象部分ｔｐを乾燥させる（ステップＳ２２０）。本実施形態では、ステップＳ２１５完了後の主体金具５０を、５５℃に設定された恒温槽に５分間放置することにより、対象部分ｔｐを乾燥させる。

図２に示すように、表面粗さ調整処理（ステップＳ１２５）が完了すると、各部材を組み付ける（ステップＳ１３０）。具体的には、ステップＳ１１０で組み付けられた絶縁碍子１０および中心電極２０と、表面粗さ調整後の主体金具５０とを組み付ける。このとき、加締部５３が内側に折り曲げるようにして先端側に押圧されることにより、圧縮変形部５８が圧縮変形し、この圧縮変形部５８の圧縮変形により、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内で先端側に向け押圧される。

ステップＳ１２５において表面粗さが調整された後の対象部分ｔｐに、接地電極チップ９５を溶接する（ステップＳ１３５）。前述のステップＳ１２５において、対象部分ｔｐの表面粗さが適切な大きさとなるように調整されているため、本ステップＳ１３５により接地電極チップ９５が対象部分ｔｐに溶接されると、対象部分ｔｐ（接地電極３０）と接地電極チップ９５との接合性は向上する。

次に、接地電極３０を内側に向かって屈曲させる（ステップＳ１４０）。このとき、火花放電ギャップＧの寸法が所定の寸法となるように、接地電極３０に対して曲げ加工を行なう。その後、主体金具５０にガスケット５を取り付けて（ステップＳ１４５）、スパークプラグ１００が完成する。

対象部分ｔｐにおいて、最大高さＲｙが８．４μｍよりも小さいと、対象部分ｔｐの表面の凹凸が非常に小さいため、抵抗溶接の際の接地電極チップ９５と対象部分ｔｐとの間の抵抗が小さくなって発熱量が低下する。その結果、接地電極チップ９５および対象部分ｔｐが溶融しづらくなり接合性が低下してしまう。また、最大高さＲｙが１００μｍよりも大きいと、対象部分ｔｐの表面の凹凸が非常に大きいために、接地電極チップ９５と対象部分ｔｐとの間に隙間が多量に存在してしまう。その結果、接合性が低下してしまう。これらに対し、本実施形態のスパークプラグ１００の製造方法によれば、対象部分ｔｐにおいて、最大高さＲｙが８．４〜１００μｍとなるように表面粗さを調整できるので、接地電極３０と接地電極チップ９５との接合性を向上できる。

加えて、対象部分ｔｐの表面における炭素（Ｃ）および酸素（Ｏ）の合計濃度を適切な濃度（０．１ｗｔ％以上、かつ、１４ｗｔ％以下）に調整するので、接地電極チップ９５の溶接強度を向上できる。

また、対象部分ｔｐにおけるニッケルめっき層の剥離、表面粗さの調整、および、対象部分ｔｐの表面の炭素（Ｃ）と酸素（Ｏ）の合計濃度の調整を同時に行なう場合は、それぞれの処理を別々に実行する構成に比べて、スパークプラグ１００の製造期間を短縮できる。

また、剥離液として、アルカリ性溶液を用いるので、酸性溶液を用いる構成に比べて、対象部分ｔｐの表面粗さを過剰に大きくすることを抑制できる。したがって、例えば、接地電極３０の構成として、ニッケルを主成分とする母材の内部に、銅または銅を主成分とする芯材が配置されている構成である場合に、芯材が露出する程度まで表面粗さを大きくしてしまうことを抑制できる。

また、接地電極チップ９５において、接地電極３０と溶接される面の面積は、０．１３ｍｍ²以上、かつ、１５．９０ｍｍ²以下の大きさであるので、接地電極３０と接地電極チップ９５との接合性を向上できる。これは、以下の理由による。抵抗溶接の際に接地電極チップ９５および対象部分ｔｐに供給される熱は、対象部分ｔｐにおいて接地電極チップ９５と接する部分（すなわち、対象部分ｔｐ表面の凹凸のうちの凸部分）に供給され、かかる部分を溶融させる。したがって、接地電極チップ９５において接地電極３０（対象部分ｔｐ）と溶接される部分の面積が適切な大きさであると、比較的少ない凸部に熱を集中させることができ、凸部をより溶融させ易くできる。このため、接地電極チップ９５と接地電極３０（対象部分ｔｐ）との接合性を高めることができる。これに対して、上記実施形態とは異なり、接地電極３０と溶接される接地電極チップ９５の面積が大きすぎる若しくは小さすぎると、溶接時に溶融部への熱供給が不十分となる（溶接時の放熱と受熱のバランスが悪くなる）。より具体的には、接地電極３０と溶接される接地電極チップ９５の面積が大きすぎると、接地電極チップ９５において溶接の際に溶接用電極と接触しない部分が多くなり、かかる部分からの放熱量が多くなる。このため、溶融部への熱供給が不十分となる。他方、接地電極３０と溶接される接地電極チップ９５の面積が小さすぎると、溶接用電極において接地電極チップ９５と接触しない部分が多くなり、かかる部分からの放熱量が多くなる。このため、溶融部への熱供給が不十分となる。このように、溶接時に溶融部への熱供給が不十分となると、接地電極チップ９５と対象部分ｔｐとの間に隙間が多量に存在することとなり、接合性が低下する。

また、接地電極チップ９５を白金合金により形成すると共に、白金（Ｐｔ）の含有率を６０ｗｔ％以上、かつ、９５ｗｔ％以下とするので、接地電極チップ９５の溶融温度が非常に高温となること若しくは非常に低温になることを抑制できる。このため、接地電極チップ９５を溶融させ易くして、接地電極チップ９５と接地電極３０（対象部分ｔｐ）との接合性を向上できる。

Ｂ．第１実施例：
第１実施例では、上述のスパークプラグ１００の製造方法のうち、剥離液におけるニトロ化合物（ニトロベンゼン）の含有量と、炭酸塩（炭酸ナトリウム）の含有量とを異ならせることにより、表面粗さが互いに異なる複数の試料を製造した。また、比較例として、剥離液におけるニトロ化合物（ニトロベンゼン）の含有量及び炭酸塩（炭酸ナトリウム）の含有量が、実施形態とは異なる比較例としての複数の試料を製造した。そして、各試料に対して、冷熱試験を行なった。

図５は、第１実施例における各試料の製造条件と、冷熱試験の結果とを示す説明図である。図５に示す５つの試料Ｓ１〜Ｓ５は、第１実施例のスパークプラグ１００である。これら５つの試料Ｓ１〜Ｓ５の製造過程において、剥離液におけるニトロ化合物の含有量は、３０〜２５０ｇ／ｌであり、炭酸塩の含有量は、６〜５０ｇ／ｌであった。これに対して、比較例としての試料Ｒ１の製造工程において、剥離液におけるニトロ化合物の含有量は、２０ｇ／ｌであり、炭酸塩の含有量は、４ｇ／ｌであった。また、比較例としての試料Ｒ２の製造工程において、剥離液におけるニトロ化合物の含有量は、３００ｇ／ｌであり、炭酸塩の含有量は、６０ｇ／ｌであった。

前述のように剥離液におけるニトロ化合物の含有量および炭酸塩の含有量を互いに異ならせることにより、各試料Ｓ１〜Ｓ５，Ｒ１，Ｒ２の表面粗さ（最大高さＲｙ）は、互いに異なっている。すなわち、試料Ｓ１の最大高さＲｙは、８．４μｍであった。また、試料Ｓ２の最大高さＲｙは１０μｍ、試料Ｓ３の最大高さＲｙは２０μｍ、試料Ｓ４の最大高さＲｙは６０μｍ、試料Ｓ５の最大高さＲｙは１００μｍ、試料Ｒ１の最大高さＲｙは７．０μｍ、試料Ｒ２の最大高さＲｙは１２０μｍであった。図５から理解できるように、ニトロ化合物の含有量および炭酸塩の含有量がより大きくなるほど、表面粗さ（最大高さＲｙ）がより大きくなっている。なお、各試料Ｓ１〜Ｓ５，Ｒ１，Ｒ２の最大高さＲｙは、非接触三次元測定装置（三鷹光器株式会社製 ＮＨ−３）により測定した。測定ピッチは５μｍに、カットオフ値は０．８ｍｍにそれぞれ設定した。

図５に示すように、第１実施例の５つの試料Ｓ１〜Ｓ５および比較例の２つの試料Ｒ１，Ｒ２の製造過程において、剥離液におけるアミン化合物の含有量、剥離液のＰＨ、剥離液の温度、および剥離液に対象部分ｔｐを含浸させる時間は、いずれも同じであった。すなわち、剥離液におけるアミン化合物の含有量は、６０ｍｌ／ｌであった。剥離液のＰＨは、１０であった。剥離液の温度は６０℃であった。剥離液に対象部分ｔｐを含浸させる時間は、１０分間であった。

各試料Ｓ１〜Ｓ５，Ｒ１，Ｒ２の接地電極チップ９５において、白金（Ｐｔ）の含有率は９０％であり、ニッケル（Ｎｉ）の含有率は１０％であった。また、各試料Ｓ１〜Ｓ５，Ｒ１，Ｒ２の製造過程において、ステップＳ１３５（接地電極チップ９５の溶接）では、２５ｋｇの荷重を加えながら、０．７０〜０．７２（ｋＡ）の電流を加えて接地電極チップ９５を接地電極３０に抵抗溶接した。

本実施例における冷熱試験は、以下のように実行した。まず、接地電極チップ９５が溶接された接地電極３０の先端部３３を切断し、かかる先端部３３をバーナーにより加熱する。このとき、先端部３３が１０５０℃プラスマイナス２０℃となるように加熱を行なった。そして、加熱を２分間行ない、その後、徐冷を１分間行なうことを１サイクルとし、かかるサイクルを５００回実行した。

図６は、冷熱試験後における先端部３３の状態を模式的に示す断面図である。図６では、軸線ＯＬを含み、かつ、接地電極チップ９５を通る先端部３３の断面を示している。図６を用いて冷熱試験の結果の評価方法について以下説明する。

図６に示すように、接地電極チップ９５と接地電極３０との接合部分の表面には、冷熱試験において雰囲気中の酸素により金属が酸化して、酸化部（酸化スケール）が生じている。具体的には、接地電極チップ９５において、軸線方向ＯＤと平行な側面部分に、第１の酸化部Ｘ１と、第２の酸化部Ｘ２とが生じている。また、接地電極チップ９５において、先端側の端面に第３の酸化部Ｘ３が生じている。

酸化部では、接地電極チップ９５と接地電極３０との接合力が低下する。このため、酸化部が小さいほど接合性は高いと評価できる。そこで、本実施形態では、接地電極チップ９５と接地電極３０との接合箇所の軸線方向ＯＤの垂直方向に沿った長さに対する、各酸化部Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３の軸線方向ＯＤの垂直方向に沿った長さの合計との比（以下、「酸化スケール比ＯＸｒ」と呼ぶ）を求め、かかる酸化スケール比ＯＸｒが小さいほど、接合性が高いと評価した。図６の例では、第１の酸化部Ｘ１の軸線方向ＯＤの垂直方向に沿った長さをｅ１とし、第２の酸化部Ｘ２の軸線方向ＯＤの垂直方向に沿った長さをｅ２とし、第３の酸化部Ｘ３の軸線方向ＯＤの垂直方向に沿った長さをｅ３とし、接地電極チップ９５と接地電極３０との接合箇所の軸線方向ＯＤの垂直方向に沿った長さをＥとすると、酸化スケール比ＯＸｒは下記式（１）により算出される。
ＯＸｒ＝（ｅ１＋ｅ２＋ｅ３）／Ｅ×１００％ ・・・（１）

なお、各酸化部の軸線方向ＯＤの垂直方向に沿った長さは、各試料Ｓ１〜Ｓ５，Ｒ１，Ｒ２の先端部３３の断面において顕微鏡（オリンパス光学株式会社製：ＢＸ５１Ｍ）を用いて特定した。

そして、酸化スケール比ＯＸｒが０％以上かつ２５％未満である場合に、最も高い評価「◎」とし、酸化スケール比ＯＸｒが２５％以上かつ５０％未満である場合に、２番目に高い評価「○」とし、酸化スケール比ＯＸｒが５０％以上である場合に、最も低い評価「×」とした。

図５に示すように、試料Ｓ１の冷熱試験結果は、「○」であった。また、第１実施例の他の４つの試料Ｓ２〜Ｓ５の冷熱試験結果は、いずれも「◎」であった。したがって、第１実施例の５つの試料Ｓ１〜Ｓ５では、いずれも酸化部が比較的小さく、接合性が比較的高いと評価された。

これに対して、比較例の２つの試料Ｒ１，Ｒ２の冷熱試験結果は、いずれも「×」であった。したがって、これらの２つの試料Ｒ１，Ｒ２では、いずれも酸化部は比較的大きく、接合性が比較的低いと評価された。試料Ｒ１では、最大高さＲｙは７．０μｍと、第１実施例の５つの試料Ｓ１〜Ｓ５の最大高さＲｙに比べて小さい。このため、抵抗溶接時の接地電極チップ９５と対象部分ｔｐとの間の抵抗が小さくなって発熱量が低下したために、接合性が低下したものと推測される。試料Ｒ２の最大高さＲｙは１２０μｍであり、第１実施例の５つの試料Ｓ１〜Ｓ５の最大高さＲｙに比べて大きい。このため、接地電極チップ９５と対象部分ｔｐとの間に多くの隙間が生じたために酸化が進み、接合性が低下したものと推測される。

以上説明した第１実施例によれば、接地電極３０（対象部分ｔｐ）の表面粗さを、最大高さＲｙが８．４μｍ以上、かつ、１００μｍ以下の範囲となるように調整することにより、接地電極チップ９５と接地電極３０（対象部分ｔｐ）との接合性を向上できる。より好ましくは、最大高さＲｙが１０μｍ以上、かつ、１００μｍ以下の範囲となるように調整することにより、接合性をより向上できる。

Ｃ．第２実施例：
第２実施例では、上述のスパークプラグ１００の製造方法のうち、剥離液におけるアミン化合物（エチレンジアミン）の含有量を異ならせることにより、接地電極３０（対象部分ｔｐ）表面における炭素（Ｃ）および酸素（Ｏ）の合計濃度が互いに異なる複数の試料を製造した。また、比較例として、接地電極３０（対象部分ｔｐ）表面における炭素（Ｃ）および酸素（Ｏ）の合計濃度が、実施形態の濃度範囲（０．１ｗｔ％以上、かつ、１４ｗｔ％以下）から外れた複数の試料を製造した。そして、各試料に対して、冷熱試験を行なった。

図７は、第２実施例における各試料の製造条件と、冷熱試験の結果とを示す説明図である。図７に示す１０個の試料Ｓ６〜Ｓ１５は、第２実施例のスパークプラグ１００である。また、図７に示す２つの試料Ｒ３，Ｒ４は、第２実施例の比較例のスパークプラグである。これら１０個の第２実施例の試料Ｓ６〜Ｓ１５および２つの比較例の試料Ｒ３，Ｒ４の製造過程において、剥離液におけるニトロ化合物の含有量、剥離液における炭酸塩の含有量、剥離液のＰＨ、剥離液の温度、剥離液に対象部分ｔｐを含浸させる時間、および表面粗さ（最大高さＲｙ）は、いずれも同じであった。すなわち、剥離液におけるニトロ化合物の含有量は、１００ｇ／ｌであった。剥離液における炭酸塩の含有量は、２０ｇ／ｌであった。剥離液の温度は６０℃であった。剥離液のＰＨは、１０であった。剥離液に対象部分ｔｐを含浸させる時間は、１０分間であった。表面粗さ（最大高さＲｙ）は、２０μｍであった。

２つの試料Ｓ６，Ｓ７の製造過程において、剥離液におけるアミン化合物の含有量は、いずれも４５ｍｌ／ｌであった。また、２つの試料Ｓ８，Ｓ９の製造過程において、剥離液におけるアミン化合物の含有量は、いずれも５０ｍｌ／ｌであった。また、２つの試料Ｓ１０，Ｓ１１の製造過程において、剥離液におけるアミン化合物の含有量は、いずれも６０ｍｌ／ｌであった。また、２つの試料Ｓ１２，Ｓ１３の製造過程において、剥離液におけるアミン化合物の含有量は、いずれも１５０ｍｌ／ｌであった。また、２つの試料Ｓ１４，Ｓ１５の製造過程において、剥離液におけるアミン化合物の含有量は、いずれも３００ｍｌ／ｌであった。また、２つの試料Ｒ３，Ｒ４の製造過程において、剥離液におけるアミン化合物の含有量は、いずれも３０ｍｌ／ｌであった。

２つの試料Ｓ６，Ｓ７の製造過程において、対象部分ｔｐ表面の炭素（Ｃ）および酸素（Ｏ）の合計濃度は、１４ｗｔ％であった。２つの試料Ｓ８，Ｓ９の製造過程において、対象部分ｔｐ表面の炭素（Ｃ）および酸素（Ｏ）の合計濃度は、１０ｗｔ％であった。２つの試料Ｓ１０，Ｓ１１の製造過程において、対象部分ｔｐ表面の炭素（Ｃ）および酸素（Ｏ）の合計濃度は、５ｗｔ％であった。２つの試料Ｓ１２，Ｓ１３の製造過程において、対象部分ｔｐ表面の炭素（Ｃ）および酸素（Ｏ）の合計濃度は、１ｗｔ％であった。２つの試料Ｓ１４，Ｓ１５の製造過程において、対象部分ｔｐ表面の炭素（Ｃ）および酸素（Ｏ）の合計濃度は、０．１ｗｔ％であった。比較例の２つの試料Ｒ３，Ｒ４の製造過程において、対象部分の表面の炭素（Ｃ）および酸素（Ｏ）の合計濃度は、１７ｗｔ％であった。

なお、図７に示すように、２つの試料Ｓ６，Ｓ７では、炭素（Ｃ）の濃度と、酸素（Ｏ）の濃度とが、互いに入れ替わっている。具体的には、試料Ｓ６の炭素（Ｃ）の濃度は９ｗｔ％であり、かつ、酸素（Ｏ）の濃度は５ｗｔ％であったのに対して、試料Ｓ７の炭素（Ｃ）の濃度は５ｗｔ％であり、かつ、酸素（Ｏ）の濃度は９ｗｔ％であった。同様に、２つの試料Ｓ８，Ｓ９、２つの試料Ｓ１０，Ｓ１１、２つの試料Ｓ１２，Ｓ１３、２つの試料Ｓ１４，Ｓ１５、および２つの試料Ｒ３，Ｒ４においてもそれぞれ、炭素（Ｃ）の濃度と、酸素（Ｏ）の濃度とが、互いに入れ替わっている。

図７に示すように、アミン化合物の含有量が異なることにより、炭素（Ｃ）および酸素（Ｏ）の合計濃度が異なっている。具体的には、アミン化合物の含有量が多いほど、炭素（Ｃ）および酸素（Ｏ）の合計濃度は小さくなっている。

第２実施例において、接地電極チップ９５の構成、およびステップＳ１３５における抵抗溶接の条件は、第１実施例と同じであるので、説明を省略する。また、第２実施例における冷熱試験は、加熱および徐冷の実施サイクル数が１０００回である点を除き、第１実施例の冷熱試験と同じであるので、詳細な説明を省略する。また、第２実施例における冷熱試験結果の評価方法は、第１実施例と同じであるので、詳細な説明を省略する。

接地電極３０（対象部分ｔｐ）の表面における炭素（Ｃ）の濃度、および酸素（Ｏ）の濃度は、走査型電子顕微鏡（ＪＥＯＬ株式会社製：ＪＳＭ−６４９０ＬＡ）を用いて、加速電圧を２０ｋＶに、スポット径を２０μｍにそれぞれ設定して、各位置について炭素および酸素の濃度を測定し、得られた結果の平均値を算出して求めた。

図７に示すように、試料Ｓ６，Ｓ７の冷熱試験結果は、「○」であった。また、第２実施例の他の８つの試料Ｓ８〜Ｓ１５の冷熱試験結果は、いずれも「◎」であった。したがって、第２実施例の１０個の試料Ｓ６〜Ｓ１５では、いずれも酸化部が比較的小さく、接合性が比較的高いと評価された。

これに対して、比較例の２つの試料Ｒ３，Ｒ４の冷熱試験結果は、いずれも「×」であった。したがって、これらの２つの試料Ｒ３，Ｒ４では、いずれも酸化部は比較的大きく、接合性が比較的低いと評価された。これらの２つの試料Ｒ３，Ｒ４では、接地電極の表面における炭素（Ｃ）および酸素（Ｏ）の合計濃度が、第２実施例の試料Ｓ６〜Ｓ１５に比べて大きい。このため、接地電極チップ９５を接地電極３０（対象部分ｔｐ）に溶接する際の接地電極チップ９５および対象部分ｔｐを通る電流量が低下して、接地電極チップ９５および接地電極３０の溶融量が低下したために、接合性が低下したものと推測される。

なお、図７に示すように、炭素（Ｃ）および酸素（Ｏ）の合計濃度が同じであって、炭素（Ｃ）濃度と酸素（Ｏ）濃度とが互いに入れ替わっている２つの試料では、互いに同じ結果となっている。このことからも理解できるように、炭素（Ｃ）および酸素（Ｏ）は、互いに同様に、接地電極チップ９５と接地電極３０（対象部分ｔｐ）との接合性の低下に寄与する。

以上説明した第２実施例によれば、対象部分ｔｐの表面における、炭素（Ｃ）および酸素（Ｏ）の合計濃度を０．１ｗｔ％以上、かつ、１４ｗｔ％以下とすることにより、接地電極チップ９５と接地電極３０（対象部分ｔｐ）との接合性を向上できる。より好ましくは、炭素（Ｃ）および酸素（Ｏ）の合計濃度を０．１ｗｔ％以上、かつ、１０ｗｔ％以下とすることにより、接合性をより向上できる。

Ｄ．第３実施例：
第３実施例では、上述のスパークプラグ１００の製造方法のうち、接地電極チップ９５における接地電極３０と溶接される面の面積が互いに異なる複数の試料を製造した。また、比較例として、接地電極チップにおける接地電極と溶接される面の面積が、実施形態の面積範囲（０．１３ｍｍ²以上、かつ、１５．９０ｍｍ²以下）から外れた試料（スパークプラグ）を製造した。そして、各試料に対して冷熱試験を行なった。

図８は、第３実施例における各試料の接地電極チップの大きさと、冷熱試験の結果とを示す説明図である。図８に示す３つの試料Ｓ１６〜Ｓ１８は、第３実施例のスパークプラグ１００である。また、図８に示す２つの試料Ｒ５，Ｒ６は、第３実施例の比較例のスパークプラグである。各試料Ｓ１６〜Ｓ１８，Ｒ５，Ｒ６の接地電極チップにおいて、対象部分ｔｐを接する面は、略円形である。そして、試料Ｓ１６の接地電極チップにおいて対象部分ｔｐと接する面の直径は０．４ｍｍであり、面積は、０．１３ｍｍ²であった。試料Ｓ１７の接地電極チップにおいて対象部分ｔｐと接する面の直径は４ｍｍであり、面積は、１２．５７ｍｍ²であった。試料Ｓ１８の接地電極チップにおいて対象部分ｔｐと接する面の直径は４．５ｍｍであり、面積は、１５．９０ｍｍ²であった。試料Ｒ５の接地電極チップにおいて対象部分ｔｐと接する面の直径は０．３ｍｍであり、面積は、０．０７ｍｍ²であった。試料Ｒ６の接地電極チップにおいて対象部分ｔｐと接する面の直径は４．７ｍｍであり、面積は、１７．３５ｍｍ²であった。

５つの試料Ｓ１６〜Ｓ１８，Ｒ５，Ｒ６の製造条件は、以下の通りである。
・剥離液におけるニトロ化合物の含有量・・・１００ｇ／ｌ
・剥離液における炭酸塩の含有量・・・２０ｇ／ｌ
・剥離液におけるアミン化合物の含有量・・・６０ｍｌ／ｌ
・剥離液のＰＨ・・・１０
・剥離液の温度・・・６０℃
・剥離液に対象部分ｔｐを含浸させる時間・・・１０分間
・表面粗さ（最大高さＲｙ）・・・２０μｍ

第３実施例において、接地電極チップ９５の構成、およびステップＳ１３５における抵抗溶接の条件は、第１実施例と同じであるので、説明を省略する。また、第３実施例における冷熱試験は、加熱および徐冷の実施サイクル数が１２００回である点を除き、第１実施例の冷熱試験と同じであるので、詳細な説明を省略する。また、第３実施例における冷熱試験結果の評価方法は、第１実施例と同じであるので、詳細な説明を省略する。

図８に示すように、第３実施例の３つの試料Ｓ１６〜Ｓ１８の冷熱試験結果は、いずれも「○」であった。したがって、これら３つの試料Ｓ１６〜Ｓ１８では、いずれも酸化部は比較的小さく、接合性が比較的高いと評価された。これら３つの試料Ｓ１６〜Ｓ１８では、接地電極チップ９５において対象部分ｔｐと接する面の面積は、いずれも０．１３ｍｍ²以上、かつ、１５．９０ｍｍ²以下と適切な大きさである。このため、接地電極チップ９５と対象部分ｔｐとを接合させる際に、対象部分ｔｐ表面の少ない凸部分に熱を集中させることができ、接地電極チップ９５と対象部分ｔｐとの接合性を向上させることができたと推測される。

これに対して、比較例の試料Ｒ５，Ｒ６の冷熱試験結果は、「×」であった。したがって、試料Ｒ５，Ｒ６では、いずれも酸化部は比較的大きく、接合性が比較的低いと評価された。試料Ｒ５では、接地電極チップ９５において対象部分ｔｐと接する面の面積は、０．０７ｍｍ²と非常に小さい。また、試料Ｒ６では、接地電極チップ９５において対象部分ｔｐと接する面の面積は、１７．３５ｍｍ²と非常に大きい。このように、２つの試料Ｒ５，Ｒ６では、接地電極チップ９５において対象部分ｔｐと接する面の面積が小さすぎる又は大きすぎるために、溶接時の放熱と受熱とのバランスが悪化して溶接時における溶融部への熱供給が不十分となり、接地電極チップ９５と対象部分ｔｐとの間に多量の隙間が生じて、接合性が低下したものと推測される。

以上説明した第３実施例によれば、接地電極チップ９５において対象部分ｔｐと接する面の面積を０．１３ｍｍ²以上、かつ、１５．９０ｍｍ²以下とすることにより、接地電極チップ９５と接地電極３０（対象部分ｔｐ）との接合性を向上できる。

Ｅ．第４実施例：
第４実施例では、上述のスパークプラグ１００の製造方法のうち、接地電極チップ９５の組成が異なる複数の試料を製造した。また、比較例として、接地電極チップ９５の組成として、白金（Ｐｔ）の含有率が実施形態の含有率の範囲（６０ｗｔ％以上、かつ、９５ｗｔ％以下）から外れた試料（スパークプラグ）を製造した。そして、各試料に対して冷熱試験を行なった。

図９は、第４実施例における各試料の接地電極チップの組成と、冷熱試験の結果とを示す説明図である。図９に示す４つの試料Ｓ１９〜Ｓ２２は、第４実施例のスパークプラグ１００である。また、図９に示す２つの試料Ｒ７，Ｒ８は、第４実施例の比較例のスパークプラグである。各試料Ｓ１９〜Ｓ２２，Ｒ７，Ｒ８の接地電極チップは、いずれも白金（Ｐｔ）とニッケル（Ｎｉ）との合金である。試料Ｓ１９の接地電極チップ９５において白金（Ｐｔ）の含有率は９５ｗｔ％であった。試料Ｓ２０の接地電極チップ９５において白金（Ｐｔ）の含有率は８５ｗｔ％であった。試料Ｓ２１の接地電極チップ９５において白金（Ｐｔ）の含有率は７０ｗｔ％であった。試料Ｓ２２の接地電極チップ９５において白金（Ｐｔ）の含有率は６０ｗｔ％であった。試料Ｒ７の接地電極チップ９５において白金（Ｐｔ）の含有率は９７ｗｔ％であった。試料Ｒ８の接地電極チップ９５において白金（Ｐｔ）の含有率は５５ｗｔ％であった。

なお、各試料Ｓ１９〜Ｓ２２，Ｒ７，Ｒ８の接地電極チップの組成については、以下のようにして特定した。まず、接地電極チップを切断し、露出断面において所定数の任意位置を選択する。そして、選択された各々の位置において、電子線マイクロアナライザ（ＪＥＯＬ社製：ＪＸＡ−８５００Ｆ）を用いて質量測定を行い、各位置について得られた結果の平均値を算出して、接地電極チップの組成とした。なお、前述の電子線マイクロアナライザにおいて、加速電圧を２０ｋＶに、また、スポット径を１００μｍに設定して、ＷＤＳ分析を行なうことにより、各接地電極チップの組成を特定することができる。

各試料Ｓ１９〜Ｓ２２，Ｒ７，Ｒ８の製造条件は、上述した第３実施例の５つの試料Ｓ１６〜Ｓ１８，Ｒ５，Ｒ６の製造条件と同じであるので、詳細な説明は省略する。また、第４実施例において、接地電極チップ９５の構成、およびステップＳ１３５における抵抗溶接の条件は、第１実施例と同じであるので、説明を省略する。また、第４実施例における冷熱試験は、加熱および徐冷の実施サイクル数が１４００回である点を除き、第１実施例の冷熱試験と同じであるので、詳細な説明を省略する。また、第４実施例における冷熱試験結果の評価方法は、第１実施例と同じであるので、詳細な説明を省略する。

図９に示すように、第４実施例の４つの試料Ｓ１９〜Ｓ２２の冷熱試験結果は、いずれも「○」であった。したがって、これら４つの試料Ｓ１９〜Ｓ２２では、いずれも酸化部は比較的大きく、接合性が比較的低いと評価された。これら４つの試料Ｓ１９〜Ｓ２２では、接地電極チップ９５における白金（Ｐｔ）の含有率は、いずれも６０ｗｔ％以上、かつ、９５ｗｔ％以下である。このため、接地電極チップ９５の溶融温度が適正化され、非常に高温となること若しくは非常に低温になることを抑制して、接地電極チップ９５を溶融させ易くできるので、接地電極チップ９５と接地電極３０（対象部分ｔｐ）との接合性を向上できたものと推測される。

これに対して、比較例の試料Ｒ７の冷熱試験結果は、「×」であった。したがって、試料Ｒ７では、酸化部は比較的大きく、接合性が比較的低いと評価された。試料Ｒ７の接地電極チップにおける白金（Ｐｔ）の含有率は、９７ｗｔ％と非常に高い。このため、接地電極チップの溶融温度が非常に高温となって接地電極チップを溶融させ難くなり、接地電極チップ９５と接地電極３０（対象部分ｔｐ）との接合性が低下したものと推測される。また、試料Ｒ８の白金（Ｐｔ）の含有率は、５５ｗｔ％と非常に低い。このため、接地電極チップ９５の溶融温度が非常に低くなって、冷熱の繰り返しによって接地電極チップ９５の耐酸化性が低下し、接地電極チップ９５と接地電極３０（対象部分ｔｐ）との接合性が低下したものと推測される。

以上説明した第４実施例によれば、白金合金により形成された接地電極チップ９５において、白金（Ｐｔ）の含有率を６０ｗｔ％以上、かつ、９５ｗｔ％以下とすることにより、接地電極チップ９５と接地電極３０（対象部分ｔｐ）との接合性を向上できる。

Ｆ．変形例：
Ｆ１．変形例１：
上述した実施形態および各実施例では、対象部分ｔｐの表面粗さを調整する方法として、アルカリ性溶液である剥離液に含浸させていたが、本発明は、これに限定されるものではない。酸性溶液である剥離液に含浸させることにより対象部分ｔｐの表面粗さを調整してもよい。また、やすりや砥石等の研削治具を用いて対象部分ｔｐの表面粗さを調整してもよい。研削治具を用いて対象部分ｔｐの表面粗さを調整する構成においては、最初に剥離液に含浸させてニッケルめっきを剥離し、その後、研削治具を用いて対象部分ｔｐの表面粗さを調整する構成としてもよい。この構成では、ニッケルめっきを剥離した状態では、対象部分ｔｐの表面の最大高さＲｙが８．４μｍよりも小さい、或いは、１００μｍよりも大きくてもよく、その後の研削治具を用いた対象部分ｔｐの表面粗さの調整により、最大高さＲｙを、８．４μｍ以上、かつ、１００μｍ以下としてもよい。この構成、実施形態、および各実施例からも理解し得るように、本発明では、対象部分ｔｐの表面のニッケルめっきを剥離する工程と、対象部分ｔｐの表面粗さを調整する工程とを、同時に実行する構成と、それぞれ異なるタイミングで実行する構成とを、いずれも採用することができる。

Ｆ２．変形例２：
上述した実施形態および各実施例では、接地電極チップ９５は、単一のチップにより形成されていたが、単一のチップに代えて、複数のチップにより形成してもよい。例えば、貴金属を含まない中間チップを対象部分ｔｐに接合（溶接）し、かかる中間チップにおいて対象部分ｔｐとの接合面とは反対の面に、貴金属を含む合金により形成された貴金属チップを接合（溶接）する構成を採用してもよい。このような中間チップとしては、例えば、クロム（Ｃｒ）、ケイ素（Ｓｉ）、マンガン（Ｍｎ）、アルミニウム（Ａｌ）等を含んだニッケル（Ｎｉ）合金により形成されたチップを用いることができる。なお、上記構成においては、中間チップおよび貴金属チップからなる複合チップが、請求項における電極チップに相当する。

Ｆ３．変形例３：
上述した実施形態および各実施例では、接地電極チップ９５は、中心電極チップ９０に対して軸線方向ＯＤに対向していたが、本発明は、これに限定されるものではない。接地電極チップ９５と中心電極チップ９０とが、軸線方向ＯＤと所定の角度をなす方向に対向する構成としてもよい。また、中心電極チップ９０が省略され、接地電極チップ９５と中心電極２０とが軸線方向ＯＤと垂直な方向に対向する、いわゆる横放電タイプのスパークプラグを、本発明を適用して製造してもよい。

本発明は、上述の実施形態や各実施例や各変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。

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
１２…貫通孔
１３…脚長部
１５…縮径部
１７…先端側胴部
１８…基端側胴部
１９…鍔部
２０…中心電極
２１…電極母材
２５…芯材
３０…接地電極
３２…基部
３３…先端部
４０…端子金具
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…圧縮変形部
５９…首
６５…貫通孔
９０…中心電極チップ
９５…接地電極チップ
１００…スパークプラグ
２００…エンジンヘッド
２０１…孔
２０５…開口周縁部
ｄ１…距離
Ｇ…火花放電ギャップ
ｔｐ…対象部分
Ｘ１…第１の酸化部
Ｘ２…第２の酸化部
Ｘ３…第３の酸化部
ＯＤ…軸線方向
ＥＦ…端面
ＯＬ…軸線
ＣＬ…クリアランス

Claims (8)

1. （ａ）主体金具に接地電極が接合された状態の部材に、ニッケルめっき処理を行う工程と、
   （ｂ）中心電極が組み付けられた絶縁体と、前記主体金具とを組み付ける工程と、
   を有するスパークプラグの製造方法であって、
   （ｃ）前記工程（ａ）によりニッケルめっき層が形成された前記接地電極の少なくとも一部である対象部分の表面粗さを調整する工程と、
   （ｄ）前記工程（ｃ）により、表面粗さが調整された後の前記対象部分に、電極チップを溶接する工程と、
   を備え、
   前記工程（ｃ）において、前記対象部分の表面の最大高さＲｙが、８．４μｍ以上、かつ、１００μｍ以下となるように、前記対象部分の表面粗さを調整することを特徴とする、スパークプラグの製造方法。
2. 請求項１に記載のスパークプラグの製造方法において、
   前記工程（ｃ）において、前記対象部分に形成されているニッケルめっき層を除去すると同時に、前記対象部分の表面粗さを調整することを特徴とする、スパークプラグの製造方法。
3. 請求項１または請求項２に記載のスパークプラグの製造方法において、
   前記工程（ｃ）において、前記対象部分の最大高さＲｙが、１０μｍ以上、かつ、１００μｍ以下となるように、前記対象部分の表面の表面粗さを調整することを特徴とする、スパークプラグの製造方法。
4. 請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載のスパークプラグの製造方法において、
   前記工程（ｃ）は、アルカリ性溶液に前記対象部分を浸漬させることにより、前記対象部分の表面粗さを調整する工程を含むことを特徴とする、スパークプラグの製造方法。
5. 請求項４に記載のスパークプラグの製造方法において、
   前記工程（ｃ）は、前記アルカリ性溶液に前記対象部分を浸漬させて、前記対象部分の表面における炭素および酸素の合計含有率を０．１ｗｔ％以上、かつ、１４ｗｔ％以下とする工程を含むことを特徴とする、スパークプラグの製造方法。
6. 請求項５に記載のスパークプラグの製造方法において、
   前記工程（ｃ）は、前記アルカリ性溶液に前記対象部分を浸漬させて、前記対象部分の表面における炭素および酸素の合計含有率を０．１ｗｔ％以上、かつ、１０ｗｔ％以下とする工程を含むことを特徴とする、スパークプラグの製造方法。
7. 請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載のスパークプラグの製造方法において、
   前記電極チップにおいて、前記接地電極と溶接される面の面積が０．１３ｍｍ²以上、かつ、１５．９０ｍｍ²以下であることを特徴とする、スパークプラグの製造方法。
8. 請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載のスパークプラグの製造方法において、
   前記電極チップは、白金合金により構成され、
   前記電極チップにおける白金の含有率は、６０ｗｔ％以上、かつ、９５ｗｔ％以下であることを特徴とする、スパークプラグの製造方法。

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