JP7463864B2 - 内燃機関用のスパークプラグ及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関用のスパークプラグ及びその製造方法に関する。

例えば、特許文献１に開示されているように、比較的、熱伝導率が高い銅を芯材として用いた接地電極を備えた、内燃機関用のスパークプラグが知られている。このような接地電極を採用することによって、接地電極の熱をハウジングに伝えやすくして、接地電極の放熱性を向上させようとしている。接地電極は、芯材を覆う外層部から芯材が露出した端面をハウジングに対して溶接することにより、接合されている。

特許第５５９９８４０号公報

しかしながら、特許文献１に記載のスパークプラグは、製造時等において外層部が変形すると、外層部の内側に芯材を確実に封止することが困難となるおそれがある。

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、接地電極内に芯部を確実に封止することができる内燃機関用のスパークプラグ及びその製造方法を提供しようとするものである。

本発明の一態様は、筒状のハウジング（２）と、
該ハウジングの内側に保持された筒状の絶縁碍子（３）と、
該絶縁碍子の内側に保持されると共に該絶縁碍子の先端側へ突出した中心電極（４）と、
上記ハウジングに固定されると共に上記中心電極との間に放電ギャップ（Ｇ）を形成する接地電極（５）と、を有し、
上記接地電極は、外層部（５１）と、該外層部の内部に配されると共に該外層部よりも熱伝導率が高い芯部（５２）とを有し、
上記接地電極は、上記外層部から上記芯部の一部が露出した露出端面（５３１）を有し、
上記ハウジングは、上記接地電極における上記露出端面を含む被固定端部（５３）を、少なくとも３方向から覆うように被覆固定する被覆固定部（６）を有し、
該被覆固定部は、上記露出端面が対向して当接する対向当接面（６４１）と、上記被固定端部を互いに反対側から挟持する第１挟持面（６１１）及び第２挟持面（６３１）とを有し、
上記第１挟持面、上記第２挟持面、及び上記対向当接面のうちの少なくとも一つに、上記被固定端部が接合されており、
上記第１挟持面及び上記第２挟持面は、法線方向が、プラグ軸方向（Ｚ）に沿う方向であり、
上記第１挟持面が上記第２挟持面の基端側に配置されており、
上記接地電極は、長手方向（Ｙ）がプラグ径方向に沿うように、上記ハウジングに固定されており、
上記接地電極の上記被固定端部は、上記第１挟持面に接合されている、内燃機関用のスパークプラグ（１）にある。

本発明の他の態様は、上記第１挟持面及び上記第２挟持面は、法線方向が、プラグ軸方向（Ｚ）に沿う方向であり、
上記第１挟持面が上記第２挟持面の基端側に配置されており、
上記接地電極は、長手方向（Ｙ）がプラグ径方向に沿うように、上記ハウジングに固定されており、
上記接地電極の上記被固定端部は、上記第１挟持面に接合されている上記内燃機関用のスパークプラグの製造方法であって、
下記の接合工程の前の状態において、上記ハウジングは、上記接地電極の基端側面の一部を当接させる電極当接部（６１）と、該電極当接部の外周側から立設した薄肉部（６３）と、を有し、
上記接地電極の上記被固定端部を上記電極当接部に接合する接合工程と、
該接合工程の後に、上記薄肉部を屈曲させることにより、上記被固定端部を、上記電極当接部と上記薄肉部とによって被覆固定する、被覆固定工程と、を備える、内燃機関用のスパークプラグの製造方法にある。

上記内燃機関用のスパークプラグにおいて、接地電極は、被固定端部が被覆固定部に接合されると共に、被覆固定部によって挟持されている。それゆえ、接地電極は、芯部を外層部と被覆固定部との間に確実に封止することができる。その結果、接地電極内に芯部を確実に封止することができる。

また、上記内燃機関用のスパークプラグの製造方法は、接合工程と、被覆固定工程とを備える。それゆえ、接地電極内に芯部が確実に封止されたスパークプラグを効率よく製造することができる。

以上のごとく、上記態様によれば、接地電極内に芯部を確実に封止することができる内燃機関用のスパークプラグ及びその製造方法を提供することができる。
なお、特許請求の範囲及び課題を解決する手段に記載した括弧内の符号は、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ものであり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

実施形態１における、スパークプラグの先端部の斜視図。 実施形態１における、スパークプラグの先端部の断面図。 実施形態１における、被覆固定部周辺の拡大断面図。 実施形態１における、スパークプラグを先端側から見た平面図。 実施形態１における、接地電極を取り付ける前のハウジングの先端部の斜視図。 実施形態１における、接地電極の断面図。 実施形態１における、接地電極をハウジングに配置する前のスパークプラグの先端部の断面図。 実施形態１における、接地電極をハウジングによって挟持する前のスパークプラグの先端部の断面図。 実施形態２における、スパークプラグの先端部の断面図であって、図１０のIX－IX線矢視断面相当の図。 実施形態２における、スパークプラグを先端側から見た平面図。 実施形態３における、スパークプラグの先端部の断面図。 実施形態３における、接地電極をハウジングによって挟持する前のスパークプラグの先端部の断面図。 実施形態４における、スパークプラグの先端部の断面図。 実施形態４における、スパークプラグを先端側から見た平面図。 実施形態４における、電極材をハウジングに配置する前のスパークプラグの先端部の断面図。 実施形態４における、電極材を曲げる前のスパークプラグの先端部の断面図。 実施形態４における、接地電極をハウジングによって挟持する前のスパークプラグの先端部の断面図。 実施形態５における、スパークプラグの先端部の断面図。 実施形態５における、スパークプラグを先端側から見た平面図。 実施形態５における、電極材を曲げる前のスパークプラグの先端部の断面図。 実施形態５における、接地電極の端部をハウジングによって挟持する前のスパークプラグの先端部の断面図。 実施形態６における、スパークプラグの先端部の断面図。 実施形態７における、スパークプラグの先端部の断面図。 実施形態８における、接地電極を取り付ける前のハウジングの先端部の斜視図。 実施形態８における、内側突出部の断面図。 実施形態９における、接地電極を取り付ける前のハウジングの先端部の斜視図。 実施形態９における、内側突出部の断面図。 実施形態１０における、接地電極を取り付ける前のハウジングの先端部の斜視図。 実施形態１１における、スパークプラグの先端部の断面図。 実施形態１２における、スパークプラグの先端部の断面図。

（実施形態１）
内燃機関用のスパークプラグ及びその製造方法に係る実施形態について、図１～図８を参照して説明する。
本形態の内燃機関用のスパークプラグ１は、図１、図２、図４に示すごとく、筒状のハウジング２と、ハウジング２の内側に保持された筒状の絶縁碍子３と、中心電極４と、接地電極５とを有する。中心電極４は、絶縁碍子３の内側に保持されると共に絶縁碍子３の先端側へ突出している。接地電極５は、ハウジング２に固定されると共に中心電極４との間に放電ギャップＧを形成する。

接地電極５は、図２～図４、図６に示すごとく、外層部５１と、芯部５２とを有する。芯部５２は、外層部５１の内部に配されると共に外層部５１よりも熱伝導率が高い。接地電極５は、外層部５１から芯部５２の一部が露出した露出端面５３１を有する。ハウジング２は、図２、図３に示すごとく、接地電極５における露出端面５３１を含む被固定端部５３を、少なくとも３方向から覆うように被覆固定する被覆固定部６を有している。

被覆固定部６は、対向当接面６４１と、第１挟持面６１１及び第２挟持面６３１とを有する。対向当接面６４１は、露出端面５３１が対向して当接する。第１挟持面６１１及び第２挟持面６３１は、被固定端部５３を互いに反対側から挟持する。第１挟持面６１１、第２挟持面６３１、及び対向当接面６４１のうちの少なくとも一つに、被固定端部５３が接合されている。

本形態のスパークプラグ１は、例えば、自動車等の車両用の内燃機関における着火手段として用いることができる。なお、本明細書において、プラグ中心軸Ｃは、スパークプラグ１の中心軸Ｃを意味するものとする。また、プラグ中心軸Ｃに平行な方向を、適宜、プラグ軸方向、又はＺ方向という。また、接地電極５の長手方向であって、Ｚ方向に直交する方向を、適宜、Ｙ方向という。また、Ｚ方向における点火コイル（図示略）と接続される側を基端側といい、その反対側を先端側という。

被固定端部５３が接合されるハウジング２の内側には、絶縁碍子３が配置されている。絶縁碍子３は、例えばアルミナ等の絶縁材を筒状に形成してなる。絶縁碍子３の先端部は、図２に示すごとく、先端側へ向かうに従って縮径している。絶縁碍子３の先端側には、中心電極４が突出している。

中心電極４は、全体として略円柱状をなしている。中心電極４は、接地電極５との間に放電ギャップＧを形成している。中心電極４の先端部には、チップ４１が接合されている。チップ４１は、例えば、抵抗溶接によって、中心電極４の先端部に接合される。チップ４１は、例えば、イリジウムや白金等の貴金属、又はこれらを主成分とする合金からなる。

接地電極５は、図１～図４、図６に示すごとく、全体として略直方体形状をなしている。図２、図３、図６に示すごとく、接地電極５の基端側の面である基端側面５４には、チップ５５が接合されている。チップ５５は、図２に示すごとく、Ｚ方向において、中心電極４のチップ４１と対向する位置に配置されている。そして、チップ５５とチップ４１との間に放電ギャップＧが形成されている。チップ５５は、例えば、チップ４１と同様に、イリジウムや白金等の貴金属、又はこれらを主成分とする合金からなる。

接地電極５は、図３、図６に示すごとく、外層部５１と、外層部５１に覆われた芯部５２とを有する。接地電極５の外層部５１は、例えば、ニッケル基合金からなる。また、接地電極５の芯部５２は、例えば、銅又は銅を主成分とする合金からなる。図４に示すごとく、Ｚ方向から見たとき、芯部５２の少なくとも一部と、チップ５５の少なくとも一部とは、重なっている。また、Ｚ方向から見たとき、芯部５２は、チップ５５から露出端面５３１にわたって形成されている。

接地電極５は、図２～図４に示すごとく、被覆固定部６に固定された被固定端部５３を有する。被固定端部５３は、接地電極５のＹ方向における一方の端部に形成されている。

被固定端部５３は、図３、図６に示すごとく、プラグ軸方向Ｚにおける厚みが、接地電極５における他の部位よりも薄い。

ここで、「他の部位よりも薄い」とは、被固定端部５３のＺ方向における厚みの平均が、接地電極５における被固定端部５３以外の部位のＺ方向における厚みの平均よりも薄いことを意味する。

また、被固定端部５３において、芯部５２は、露出端面５３１に近づくに従って、Ｚ方向における厚みが薄くなっている。言い換えると、被固定端部５３において、Ｙ方向と直交する断面の芯部５２の面積は、露出端面５３１に近づくに従って小さくなっている。本形態において、接地電極５は、一つの露出端面５３１を有する。

被固定端部５３を固定するハウジング２は、図１、図２、図４、図５に示すごとく、全体として略円筒形状をなしている。ハウジング２は、スパークプラグ１を内燃機関のシリンダヘッド（図示略）に取り付けるための取付ネジ部２１を有する。取付ネジ部２１の先端側には、縮径部２２が形成されている。縮径部２２は、先端側へ向かうに従い縮径する形状を有する。また、縮径部２２の先端側には、先端側へ突出した突出環状部２３が形成されている。そして、突出環状部２３のプラグ周方向の一部に、被覆固定部６が形成されている。なお、本明細書において、プラグ周方向とは、プラグ中心軸Ｃに直交する平面上において、プラグ中心軸Ｃを中心とする円周方向を意味する。

被覆固定部６は、図３に示すごとく、電極当接部６１と、薄肉部６３とを有する。電極当接部６１は、接地電極５における被固定端部５３の基端側面５４と当接している。そして、電極当接部６１の先端側の面が、第１挟持面６１１となっている。

薄肉部６３は、被覆固定部６の一部を薄肉に形成してなる。薄肉部６３の厚みは、例えば、突出環状部２３のプラグ径方向の厚みよりも薄くすることができる。本形態において、薄肉部６３は、立設部６３３と、折り曲げ部６３２とを有する。なお、プラグ径方向とは、プラグ中心軸Ｃに直交する平面上において、プラグ中心軸Ｃを中心とする円の半径方向を意味する。

立設部６３３は、薄肉部６３の基端側の部分である。立設部６３３は、被覆固定部６における、電極当接部６１よりもプラグ径方向の外側から、先端側に立設している。本形態において、立設部６３３のプラグ径方向における内側の面は、接地電極５の露出端面５３１と当接している。つまり、立設部６３３は、露出端面５３１と当接する対向当接面６４１を有する。

立設部６３３の先端側には、折り曲げ部６３２が形成されている。折り曲げ部６３２は、立設部６３３の先端側から、プラグ径方向の内側に向かって突出している。折り曲げ部６３２は、電極当接部６１と共に、接地電極５の被固定端部５３を、Ｚ方向に挟持している。つまり、折り曲げ部６３２の基端側の面が、第２挟持面６３１となっている。

第１挟持面６１１及び第２挟持面６３１は、法線方向が、プラグ軸方向Ｚに沿う方向である。第１挟持面６１１が第２挟持面６３１の基端側に配置されている。接地電極５は、図２～図４に示すごとく、長手方向Ｙがプラグ径方向に沿うように、ハウジング２に固定されている。接地電極５の被固定端部５３は、第１挟持面６１１に接合されている。

本形態において、被固定端部５３は、第１挟持面６１１に、抵抗溶接によって接合されている。なお、被固定端部５３は、レーザー溶接等によって接合することもできる。

本形態において、被覆固定部６は、図２、図３に示すごとく、被固定端部５３の表面を覆っている。具体的には、被覆固定部６は、被固定端部５３における、基端側面５４と、露出端面５３１と、先端側の面とを覆っている。すなわち、被覆固定部６は、被固定端部５３を少なくとも３方向から覆っている。

また、被覆固定部６は、図１、図４、図５に示すごとく、プラグ周方向から接地電極５の被固定端部５３に対向する一対の側壁面６５１を有する。これにより、被覆固定部６は、被固定端部５３を５方向から覆うこととなる。

側壁面６５１は、ハウジング２の先端面から突出した一対の側壁部６５に設けられている。一対の側壁部６５は、プラグ周方向に互いに隣り合うように、形成されている。これら一対の側壁部６５における、互いに対向する面が、側壁面６５１となる。ただし、側壁面６５１は、ハウジング２の先端面の一部に溝部を設けることによって、その溝部の内側面により、形成することもできる。

一対の側壁部６５における外周側の端部から、薄肉部６３が延設されている。薄肉部６３は、図１に示すごとく、一対の側壁部６５を繋ぐと共に、側壁部６５よりも先端側において折り曲げ部６３２を有する。薄肉部６３の折り曲げ部６３２における基端側の面は、一対の側壁部６５の先端側の面に対向している。

被覆固定部６は、図３に示すごとく、第１挟持面６１１と、対向当接面６４１と、第２挟持面６３１とを含む凹部６４を有する。凹部６４は、プラグ径方向の外側に向かって凹んだ形状をなしている。凹部６４は、被固定端部５３を、３方向から覆うと共に、固定する。つまり、被固定端部５３は、凹部６４の内側に収容されている。また、本形態においては、図４に示すごとく、上記の一対の側壁面６５１が凹部６４におけるプラグ周方向の両側に配置されている。すなわち、本形態においては、凹部６４が、被固定端部５３を、５方向から覆っている。

また、本形態において、双方の側壁面６５１と、被固定端部５３との間には若干の隙間が形成されている。なお、少なくとも一方の側壁面６５１と、被固定端部５３とは、当接したものとすることができる。

また、第１挟持面６１１と第２挟持面６３１との少なくとも一方に、接地電極５に向って突出した凸部６１２が形成されている。

本形態において、凸部６１２は、図２、図３、図５に示すごとく、第１挟持面６１１に一つ形成されている。凸部６１２は、被固定端部５３の基端側面５４と当接している。なお、凸部６１２は、第１挟持面６１１において、複数形成することもできる。また、凸部６１２は、第１挟持面６１１と第２挟持面６３１との双方に形成することもできる。

また、図５に示すごとく、凸部６１２は、プラグ周方向において、一方の側壁面６５１から、他方の側壁面６５１にわたって、形成されている。

また、ハウジング２は、図１～図５に示すごとく、プラグ径方向に突出した内側突出部６２を有する。図２、図３に示すごとく、第１挟持面６１１と内側突出部６２の先端側面６２１とに、接地電極５の基端側面５４が当接している。

内側突出部６２の一部は、電極当接部６１から、プラグ径方向の内側に向かって突出形成されている。第１挟持面６１１と、内側突出部６２の先端側面６２１とは、面一となっている。接地電極５の基端側面５４は、第１挟持面６１１と、先端側面６２１とに接合されている。

内側突出部６２は、プラグ中心軸Ｃに近づくに従って、Ｚ方向の厚みが薄くなるように形成されている。また、内側突出部６２のＹ方向に直交する断面の形状は、略矩形となっている（図示略）。

また、図４に示すごとく、Ｚ方向から見ると、芯部５２の一部と、内側突出部６２の少なくとも一部とは重なっている。また、Ｚ方向から見ると、内側突出部６２のＹ方向の全体にわたって、内側突出部６２と芯部５２とは重なっている。また、Ｙ方向とＺ方向との双方に直交する方向における内側突出部６２の幅は、２つの側壁面６５１同士を最短距離で繋ぐ線分の長さと略同じとなっている。

次に、本形態における内燃機関用のスパークプラグ１の製造方法について説明する。
本形態における内燃機関用のスパークプラグ１の製造方法は、接合工程と被覆固定工程とを備える。接合工程の前の状態において、図５、図７に示すごとく、ハウジング２は、電極当接部６１と薄肉部６３とを有する。電極当接部６１は、接地電極５の基端側面５４の一部を当接させる。薄肉部６３は、電極当接部６１の外周側から立設する。接合工程は、接地電極５の被固定端部５３を電極当接部６１に接合する工程である。被覆固定工程は、接合工程の後に、薄肉部６３を屈曲させることにより、被固定端部５３を、電極当接部６１と薄肉部６３とによって被覆固定する工程である。

被覆固定工程前の薄肉部６３は、図５、図７、図８に示すごとく、被覆固定部６における、電極当接部６１よりもプラグ径方向の外側から先端側に立設している。薄肉部６３は、板状をなしている。薄肉部６３は、突出環状部２３の外周に沿って形成されている。被覆固定工程前の薄肉部６３は、図５に示すごとく、側壁部６５よりも先端側へ、Ｚ方向に沿って立設している。つまり、被覆固定工程前の薄肉部６３は、折り曲げ部６３２を有していない。

接合工程においては、図８に示すごとく、接地電極５の基端側面５４と、電極当接部６１の先端側の面及び内側突出部６２の先端側面６２１とが当接するように、接地電極５をハウジング２に配置する。また、露出端面５３１と、薄肉部６３とが当接するように、接地電極５を配置する。接地電極５を配置する際は、接地電極５を一対の側壁面６５１に沿わせつつ、図７の矢印に示すごとく、Ｙ方向に沿って、露出端面５３１が薄肉部６３と当接するまで移動させる。その後、図８に示すごとく、接地電極５の基端側面５４と、電極当接部６１及び内側突出部６２とを接合する。

次いで、被覆固定工程において、露出端面５３１と対向当接面６４１とを当接させつつ、薄肉部６３の先端部を、プラグ中心軸Ｃに近づくようにプラグ径方向の内側に折り曲げる。そして、折り曲げられた薄肉部６３の先端部が、折り曲げ部６３２となる。このとき、薄肉部６３の表面と、被固定端部５３の表面とが当接するように、薄肉部６３の先端部を折り曲げる。そして、折り曲げ部６３２と電極当接部６１とによって、被固定端部５３をＺ方向に挟持しながら、かしめる。これにより、図１、図２に示すごとく、被覆固定部６によって被固定端部５３をＺ方向に挟持した、本形態のスパークプラグ１となる。つまり、本形態において、電極当接部６１の先端側の面が第１挟持面６１１となり、折り曲げ部６３２の基端側の面が第２挟持面６３１となる。

次に、本形態の作用効果につき説明する。
本形態の内燃機関用のスパークプラグ１において、接地電極５は、被固定端部５３が被覆固定部６に接合されると共に、被覆固定部６によって挟持されている。それゆえ、接地電極５は、芯部５２を外層部５１と被覆固定部６との間に確実に封止することができる。その結果、接地電極５内に芯部５２を確実に封止することができる。

すなわち、内燃機関に取り付けられたスパークプラグにおいて、主燃焼室に面するように配置された接地電極は、燃焼した混合気等によって高温となりやすい。それゆえ、外層部によって覆われた芯部が、例えば銅又は銅合金等、比較的低融点である材料からなる場合、露出端面が確実に封止されていないと、芯部が溶出してしまうおそれがある。芯部が溶出すると、接地電極は、内側に空間が形成された状態となり、熱がハウジングに伝わりにくくなるおそれがある。本形態のスパークプラグ１は、上記のごとく、接地電極５内に芯部５２を確実に封止することができる。それゆえ、接地電極５が高温となる主燃焼室内に配置されたとしても、芯部５２が溶出しにくい。その結果、接地電極５の熱引き性を維持することができる。

本形態における内燃機関用のスパークプラグ１の製造方法は、接合工程と、被覆固定工程とを備える。それゆえ、接地電極５内に芯部５２が確実に封止されたスパークプラグ１を効率よく製造することができる。

本形態において、第１挟持面６１１及び第２挟持面６３１は、法線方向が、プラグ軸方向Ｚに沿う方向である。それゆえ、接地電極５に作用するＺ方向に沿った荷重に対して、被覆固定部６による被固定端部５３の固定強度を確保しやすい。その結果、接地電極５内に芯部５２を確実に封止することができる。

つまり、例えば、製造時に、放電ギャップＧの大きさを調整等する際、接地電極５に荷重をかけることがある。本形態のスパークプラグ１の場合、上記のごとく、接地電極５にかかるＺ方向の荷重に対する、被覆固定部６の耐荷重強度を向上させることができる。それゆえ、接地電極５の露出端面５３１が、外部に露出することを防ぐことができる。その結果、接地電極５内に芯部５２を確実に封止することができる。

接地電極５は、その全体が、略直方体状をなしていると共に、長手方向Ｙがプラグ径方向に沿うように、ハウジング２に固定されている。それゆえ、Ｙ方向における接地電極５の被固定端部５３と反対側の端部から、接地電極５とハウジング２との当接位置までの距離を短くすることができる。それゆえ、接地電極５の熱を、ハウジング２に伝えやすくすることができる。それゆえ、接地電極５の温度が過度に上昇することを抑えることができる。その結果、接地電極５の酸化による消耗を抑えることができる。

ハウジング２は、内側突出部６２を有する。そして、第１挟持面６１１と内側突出部６２の先端側面６２１とに、接地電極５の基端側面５４が当接している。それゆえ、接地電極５と、ハウジング２との当接面積を大きくすることができる。その結果、接地電極５の熱をハウジング２に伝えやすくすることができる。

また、内側突出部６２を有することにより、接地電極５と、ハウジング２との接合面積を大きくすることができる。それゆえ、接地電極５の接合性を向上させることができる。

また、Ｚ方向から見たとき、芯部５２とチップ５５とは、少なくとも一部同士が重なっている。それゆえ、チップ５５周辺の熱をハウジング２に伝えやすい。

また、Ｚ方向から見たとき、内側突出部６２と、接地電極５の芯部５２とは、少なくとも一部同士が重なっている。また、内側突出部６２と接地電極５とは当接している。それゆえ、接地電極５の熱引き性を向上させることができる。

被覆固定部６は、一対の側壁面６５１を有する。それゆえ、接合前の接地電極５を側壁面６５１に沿わせながら移動させることができる。その結果、接地電極５を被覆固定部６の所望の位置に正確に配置しやすい。すなわち、一対の側壁面６５１が、位置決めガイドの機能を有する。

また、製造時において、接地電極５を被覆固定部６に対し溶接により接合する際、接地電極５及び被覆固定部６の一部が溶融し、溶融金属が接地電極５と側壁面６５１との間に流入しやすい。それゆえ、接地電極５と側壁面６５１との間の隙間を封止することができる。すなわち、接地電極５の被固定端部５３を、より確実に封止することができる。その結果、接地電極５内に芯部５２を確実に封止することができる。

第１挟持面６１１と第２挟持面６３１との少なくとも一方に、接地電極５に向って突出した凸部６１２が形成されている。それゆえ、接地電極５を第１挟持面６１１と第２挟持面６３１とによって挟持しながら、かしめることにより、凸部６１２において、接地電極５を強く圧接させることができる。その結果、接地電極５を被覆固定部６に確実に固定することができる。

また、凸部６１２は、一方の側壁面６５１から他方の側壁面６５１にわたって形成されている。それゆえ、接地電極５の幅方向全体にわたって、接地電極５を強く圧接させることができる。その結果、接地電極５を被覆固定部６に一層確実に固定することができる。

被固定端部５３は、プラグ軸方向Ｚにおける厚みが、接地電極５における他の部位よりも薄い。それゆえ、接地電極５を被覆固定部６によって挟持しやすい。その結果、接地電極５を被覆固定部６に対し確実に固定することができる。

また、被固定端部５３において、Ｙ方向と直交する断面の芯部５２の面積は、露出端面５３１に近づくに従って小さくなっている。それゆえ、接地電極５内に芯部５２を確実に封止しやすい。

以上のごとく、本形態によれば、接地電極５内に芯部５２を確実に封止することができる内燃機関用のスパークプラグ１及びその製造方法を提供することができる。

（実施形態２）
本形態は、図９、図１０に示すごとく、ハウジング２の先端部において、内側突出部６２がプラグ周方向の全体に形成された形態である。つまり、内側突出部６２は、環状に形成されている。
その他の構成及び作用効果は、実施形態１と同様である。なお、実施形態２以降において用いた符号のうち、既出の実施形態において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、既出の実施形態におけるものと同様の構成要素等を表す。

（実施形態３）
本形態は、図１１、図１２に示すごとく、被固定端部５３の露出端面５３１を含む部分にレーザー光を照射することにより、露出端面５３１を封止した形態である。本形態は、レーザー光の照射によって形成された溶融部５６を有する。

本形態のスパークプラグ１の製造方法について説明する。まず、接合工程前において、接地電極５の露出端面５３１を含む部分にレーザー光を照射する。これにより、被固定端部５３の露出端面５３１を含む部分が融解する。その後、融解した部分が固まることにより溶融部５６となる。溶融部５６は、外層部５１の材料と芯部５２の材料とが混合された状態となる。

次いで、接合工程において、図１２に示すごとく、接地電極５の基端側面５４と、電極当接部６１の先端側の面及び内側突出部６２の先端側面６２１とが当接するように、接地電極５をハウジング２に配置する。また、溶融部５６のプラグ径方向における外側の面と、薄肉部６３とが当接するように、接地電極５を配置する。その後、接地電極５の基端側面５４と、電極当接部６１及び内側突出部６２とを接合する。なお、接地電極５は、接合工程前にレーザー光の照射を行わず、接合工程において、被固定端部５３の露出端面５３１を含む部分と、電極当接部６１とをレーザー溶接することにより、接合することもできる。

接合工程の後、被覆固定工程において、薄肉部６３の表面を、溶融部５６を含む被固定端部５３の表面に当接させながら、薄肉部６３の先端部を、プラグ中心軸Ｃに近づくようにプラグ径方向の内側に折り曲げる。つまり、溶融部５６のプラグ径方向における外側の表面と、薄肉部６３の対向当接面６４１とを当接させながら、薄肉部６３の先端部を折り曲げる。そして、折り曲げ部６３２と電極当接部６１とによって、被固定端部５３をＺ方向に挟持しながら、かしめる。これにより、図１１に示すごとく、本形態のスパークプラグ１となる。
その他は、実施形態１と同様である。

本形態において、被固定端部５３は、露出端面５３１を含む部分がレーザー照射されていると共に、被覆固定部６によって被覆固定されている。それゆえ、レーザー照射による溶融部５６の形成と、被覆固定部６の被覆とによって、露出端面５３１を封止することができる。その結果、接地電極５内に芯部５２を一層確実に封止することができる。
その他、実施形態１と同様の作用効果を有する。

（実施形態４）
本形態は、図１３～図１７に示すごとく、実施形態１に対し、接地電極５の形状を変更した形態である。本形態において、接地電極５は、図１３に示すごとく、全体として略Ｌ字形状をなしている。

被覆固定部６において、被固定端部５３が配置される凹部６４は、図１３、図１５に示すごとく、基端側に向かって凹むように形成されている。また、凹部６４は、プラグ周方向の両側に、２つの側壁面を有する（図示略）。つまり、凹部６４は、被固定端部５３を、５方向から覆っていると共に、先端側に開口している。また、本形態において、対向当接面６４１は、Ｚ方向に直交するように形成されている。

また、被固定端部５３は、図１３に示すごとく、第１挟持面６１１と第２挟持面６３１とによって挟持されている。屈曲した接地電極５に沿うように、第１挟持面６１１及び第２挟持面６３１も屈曲している。本形態において、第２挟持面６３１は、薄肉部６３の立設部６３３と折り曲げ部６３２とにわたって形成されている。

次に、本形態における接合工程について説明する。
本形態の接地電極５は、図１５、図１６に示すごとく、芯部５２を備えた、全体が略直方体状の電極材から形成される。電極材の露出端面５３１と、凹部６４のＺ方向に直交する面とが当接するように、図１５の矢印が示す方向に沿って電極材を移動させ、被固定端部５３を凹部６４の内側に配置する。すなわち、凹部６４のＺ方向に直交する面が、対向当接面６４１となる。そして、図１６に示すごとく、電極材の露出端面５３１と、凹部６４の対向当接面６４１とを接合する。

接合工程の後、図１７に示すごとく、電極材における凹部６４から突出した部分を、プラグ径方向の内側に向かって折り曲げる。電極材の折り曲げ加工は、電極材が、電極当接部６１の先端側の面と、内側突出部６２の先端側面６２１とに当接するように行う。この電極材の折り曲げ加工により、本形態における略Ｌ字形状の接地電極５となる。なお、折り曲げ加工後、接地電極５の基端側面５４と、第１挟持面６１１となる電極当接部６１の先端側の面及び内側突出部６２の先端側面６２１とを接合することができる。

次いで、被覆固定工程において、薄肉部６３の先端部を、プラグ中心軸Ｃに近づくようにプラグ径方向の内側に折り曲げる。そして、折り曲げ部６３２と電極当接部６１とによって、被固定端部５３をＺ方向に挟持しながら、かしめる。これにより、図１３、図１４に示すごとく、本形態のスパークプラグ１を製造することができる。
その他は、実施形態１と同様である。

本形態の接地電極５は、略Ｌ字形状をなしている。また、被固定端部５３は、互いに直交する２つの方向に挟持されている。それゆえ、接地電極５を被覆固定部６に一層確実に固定することができる。
その他、実施形態１と同様の作用効果を有する。

（実施形態５）
本形態は、図１８～図２１に示すごとく、接地電極５のＹ方向における両端部が、ハウジング２に固定された形態である。つまり、本形態は、露出端面５３１を有する被固定端部５３と、露出端面５３１を有さないもう一方の端部５３３とが、それぞれハウジング２に固定された形態である。

露出端面５３１を有さない端部５３３は、図１８、図１９に示すごとく、Ｙ方向において、中心電極４を挟んで被固定端部５３と反対側に、ハウジング２に固定されている。図１９に示すごとく、Ｚ方向から見たとき、被固定端部５３と、中心電極４と、端部５３３との並び方向は、Ｙ方向に沿った方向となっている。

本形態において、ハウジング２は、図１８に示すごとく、端部５３３の基端側面５４と当接する電極当接部６１０と、電極当接部６１０の外周側から立設した薄肉部６３０とを有する。端部５３３は、第３挟持面６１３と第４挟持面６３４とによってＺ方向に挟持されている。

薄肉部６３０は、立設部６３６と、折り曲げ部６３５とを有する。立設部６３６は、薄肉部６３０の基端側の部分である。立設部６３６は、電極当接部６１０よりもプラグ径方向の外側から、先端側に立設している。立設部６３６のプラグ径方向における内側の面は、端部５３３のプラグ径方向における外側の面と当接している。

立設部６３６の先端側には、折り曲げ部６３５が形成されている。折り曲げ部６３５は、立設部６３６の先端側から、プラグ径方向の内側に向かって突出している。折り曲げ部６３５は、電極当接部６１０と共に、端部５３３を、Ｚ方向に挟持している。つまり、折り曲げ部６３５の基端側の面が第４挟持面６３４となっており、電極当接部６１０の先端側の面が第３挟持面６１３となっている。

第３挟持面６１３及び第４挟持面６３４は、法線方向が、プラグ軸方向Ｚに沿う方向である。また、端部５３３の基端側面５４は、第３挟持面６１３に接合されている。

本形態において、端部５３３は、基端側面５４と、プラグ径方向における外側の面と、先端側の面とをハウジング２に覆われている。すなわち、ハウジング２は、端部５３３を少なくとも３方向から覆っている。

ハウジング２は、図１９に示すごとく、プラグ周方向から接地電極５の端部５３３に対向する一対の側壁面６５２を有する。これにより、ハウジング２は、端部５３３を５方向から覆うこととなる。

側壁面６５２は、ハウジング２の先端面から突出した一対の側壁部６５０に設けられている。一対の側壁部６５０は、プラグ周方向に互いに隣り合うように、形成されている。これら一対の側壁部６５０における、互いに対向する面が、側壁面６５２となる。双方の側壁面６５２と、端部５３３との間には若干の隙間が形成されている。

一対の側壁部６５０における外周側の端部から、薄肉部６３０が延設されている。薄肉部６３０は、一対の側壁部６５０を繋ぐと共に、側壁部６５０よりも先端側において折り曲げ部６３５を有する。薄肉部６３０の折り曲げ部６３５における基端側の面は、一対の側壁部６５０の先端側の面に対向している。

ハウジング２は、図１８に示すごとく、第３挟持面６１３と、立設部６３６のプラグ径方向における内側の面と、第４挟持面６３４とを含む凹部６４０を有する。凹部６４０は、プラグ径方向の外側に向かって凹んだ形状をなしている。凹部６４０は、端部５３３を、３方向から覆うと共に、固定する。つまり、端部５３３は、凹部６４０の内側に収容されている。また、図１９に示すごとく、本形態においては、上記の一対の側壁面６５２が凹部６４０におけるプラグ周方向の両側に配置されている。すなわち、本形態においては、凹部６４０が、端部５３３を、５方向から覆っている。

本形態において、第３挟持面６１３は、図１８に示すごとく、接地電極５に向かって突出した凸部６１４を有する。凸部６１４は、プラグ周方向において、一方の側壁面６５２から、他方の側壁面６５２にわたって、形成されている。

また、ハウジング２は、プラグ径方向に突出した内側突出部６２０を有する。第３挟持面６１３と内側突出部６２０の先端側面６２２とに、接地電極５の基端側面５４が当接している。

内側突出部６２０の一部は、電極当接部６１０から、プラグ径方向の内側に向かって突出形成されている。第３挟持面６１３と、内側突出部６２０の先端側面６２２とは、面一となっている。接地電極５の基端側面５４は、第３挟持面６１３と、先端側面６２２とに接合されている。

また、図１９に示すごとく、Ｚ方向から見ると、芯部５２の一部と、内側突出部６２０の少なくとも一部とは重なっている。また、Ｚ方向から見ると、内側突出部６２０のＹ方向の全体にわたって、内側突出部６２０と芯部５２とは重なっている。

次に、本形態の製造方法について説明する。
本形態の接地電極５は、図２０に示すごとく、芯部５２を備えた、全体が略直方体状の電極材から形成される。当該電極材の露出端面５３１と対向当接面６４１とを、Ｚ方向に当接させた状態にて接合する。

次いで、図２１に示すごとく、電極材における凹部６４から突出した部分を、プラグ径方向の内側に向かって折り曲げる。電極材の折り曲げ加工は、電極材が、電極当接部６１の先端側の面と、内側突出部６２の先端側面６２１とに当接するように行う。この電極材の折り曲げ加工により、本形態における接地電極５となる。

次いで、第１挟持面６１１と、第２挟持面６３１とにより、被固定端部５３をＺ方向に挟持して、かしめる。

次いで、接地電極５の基端側面５４を、電極当接部６１０の先端側の面及び内側突出部６２０の先端側面６２２に当接させる。

次いで、端部５３３を薄肉部６３０にて被覆固定する。被覆固定工程前の薄肉部６３０は、図２１に示すごとく、電極当接部６１０よりもプラグ径方向の外側から先端側に立設している。薄肉部６３０は、板状をなしている。薄肉部６３０は、突出環状部２３の外周に沿って形成されている。被覆固定工程前の薄肉部６３０は、側壁部６５０よりも先端側へ、Ｚ方向に沿って立設している。つまり、被覆固定工程前の薄肉部６３０は、折り曲げ部６３５を有していない。

端部５３３の被覆固定工程では、端部５３３のプラグ径方向における外側の面と、薄肉部６３０の内側の面とを当接させつつ、薄肉部６３０の先端部を、プラグ中心軸Ｃに近づくようにプラグ径方向の内側に折り曲げる。そして、折り曲げられた薄肉部６３０の先端部が、折り曲げ部６３５となる。そして、折り曲げ部６３５と電極当接部６１０とによって、端部５３３をＺ方向に挟持しながら、かしめる。これにより、図１８、図１９に示すごとく、本形態におけるスパークプラグ１を製造することができる。
その他は、実施形態４と同様である。

本形態の接地電極５は、Ｙ方向における両端部が固定されている。それゆえ、接地電極５を、ハウジング２に強固に固定することができる。

また、接地電極５は、Ｙ方向における両端部が、ハウジング２と当接している。それゆえ、接地電極５の熱をハウジング２に一層伝えやすい。
その他、実施形態４と同様の作用効果を有する。

（実施形態６）
本形態は、図２２に示すごとく、実施形態５に対し、接地電極５の接合方法を変更した形態である。

本形態の接地電極５は、図２２に示すごとく、端部５３３が、ハウジング２の電極当接部６１０に対し、レーザー溶接によって接合されている。そのため、端部５３３と電極当接部６１０とは、溶融部５６０を有する。
その他の構成及び作用効果は、実施形態５と同様である。

（実施形態７）
本形態は、図２３に示すごとく、２つの被覆固定部６、６０を有する形態である。すなわち、接地電極５のＹ方向における両端部は、それぞれ露出端面５３１、５３２を有すると共に、それぞれ被覆固定部６、６０によって固定されている。

接地電極５は、図２３に示すごとく、Ｙ方向における両端に、それぞれ露出端面５３１、５３２を含む被固定端部５３、５３０を有する。被固定端部５３、５３０のそれぞれが、被覆固定部６、６０によって固定されている。

本形態において、薄肉部６３０における立設部６３６の内側の面が、露出端面５３２と当接する対向当接面６４２となっている。
その他の構成及び作用効果は、実施形態５と同様である。

（実施形態８）
本形態は、図２４、図２５に示すごとく、実施形態１に対し、内側突出部６２の形状を変更した形態である。

本形態の内側突出部６２は、図２５に示すごとく、Ｙ方向に直交する断面の形状が略５角形となっている。当該断面の形状は、Ｚ方向における基端側に向かって凸となっている。内側突出部６２は、Ｙ方向とＺ方向との双方に直交する内側突出部６２の幅方向の略中央から、当該幅方向の両側に向かうに従って、Ｚ方向の幅がそれぞれ小さくなるように形成されている。また、内側突出部６２は、図２４に示すごとく、プラグ中心軸Ｃから離れるに従って、Ｚ方向の幅が大きくなるように形成されている。
その他の構成及び作用効果は、実施形態１と同様である。

（実施形態９）
本形態は、図２６、図２７に示すごとく、実施形態１に対し、内側突出部６２の形状を変更した形態である。

本形態の内側突出部６２は、図２７に示すごとく、Ｙ方向に直交する断面が、基端側において、先端側に向かって凹んだ形状となっている。つまり、内側突出部６２は、内側突出部６２の幅方向の略中央から、当該幅方向の両側に向かうに従って、Ｚ方向の幅がそれぞれ大きくなるように形成されている。また、内側突出部６２は、図２６に示すごとく、プラグ中心軸Ｃから離れるに従って、Ｚ方向の幅が小さくなるように形成されている。
その他の構成及び作用効果は、実施形態１と同様である。

（実施形態１０）
本形態は、図２８に示すごとく、実施形態９に対し、内側突出部６２の形状を変更した形態である。

本形態において、内側突出部６２は、図２８に示すごとく、プラグ中心軸Ｃから離れるに従って、Ｚ方向の幅が大きくなるように形成されている。
その他の構成及び作用効果は、実施形態９と同様である。

（実施形態１１）
本形態は、図２９に示すごとく、実施形態１に対し、内側突出部６２の形状を変更した形態である。

本形態の内側突出部６２は、図２９に示すごとく、Ｙ方向におけるプラグ中心軸Ｃに近い側と、その反対側とでは、Ｚ方向における幅が略同じである。つまり、内側突出部６２は、Ｙ方向の全体において、Ｚ方向の幅が略同じとなっている。
その他の構成及び作用効果は、実施形態１と同様である。

（実施形態１２）
本形態は、図３０に示すごとく、実施形態１に対し、内側突出部６２の形状を変更した形態である。

本形態の内側突出部６２は、図３０に示すごとく、プラグ中心軸Ｃから離れるに従って、Ｚ方向の幅が小さくなるように形成されている。
その他の構成及び作用効果は、実施形態１と同様である。

本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の実施形態に適用することが可能である。

１…スパークプラグ、２…ハウジング、３…絶縁碍子、４…中心電極、５…接地電極、５１…外層部、５２…芯部、５３…被固定端部、５３１…露出端面、６…被覆固定部、６１１…第１挟持面、６３１…第２挟持面、６４１…対向当接面、Ｇ…放電ギャップ

Claims (6)

1. 筒状のハウジング（２）と、
   該ハウジングの内側に保持された筒状の絶縁碍子（３）と、
   該絶縁碍子の内側に保持されると共に該絶縁碍子の先端側へ突出した中心電極（４）と、
   上記ハウジングに固定されると共に上記中心電極との間に放電ギャップ（Ｇ）を形成する接地電極（５）と、を有し、
   上記接地電極は、外層部（５１）と、該外層部の内部に配されると共に該外層部よりも熱伝導率が高い芯部（５２）とを有し、
   上記接地電極は、上記外層部から上記芯部の一部が露出した露出端面（５３１）を有し、
   上記ハウジングは、上記接地電極における上記露出端面を含む被固定端部（５３）を、少なくとも３方向から覆うように被覆固定する被覆固定部（６）を有し、
   該被覆固定部は、上記露出端面が対向して当接する対向当接面（６４１）と、上記被固定端部を互いに反対側から挟持する第１挟持面（６１１）及び第２挟持面（６３１）とを有し、
   上記第１挟持面、上記第２挟持面、及び上記対向当接面のうちの少なくとも一つに、上記被固定端部が接合されており、
   上記第１挟持面及び上記第２挟持面は、法線方向が、プラグ軸方向（Ｚ）に沿う方向であり、
   上記第１挟持面が上記第２挟持面の基端側に配置されており、
   上記接地電極は、長手方向（Ｙ）がプラグ径方向に沿うように、上記ハウジングに固定されており、
   上記接地電極の上記被固定端部は、上記第１挟持面に接合されている、内燃機関用のスパークプラグ（１）。
2. 上記ハウジングは、プラグ径方向に突出した内側突出部（６２）を有し、
   上記第１挟持面と上記内側突出部の先端側面（６２１）とに、上記接地電極の基端側面（５４）が当接している、請求項１に記載の内燃機関用のスパークプラグ。
3. 上記被覆固定部は、プラグ周方向から上記接地電極の上記被固定端部に対向する一対の側壁面（６５１）を有する、請求項１又は２に記載の内燃機関用のスパークプラグ。
4. 上記第１挟持面と上記第２挟持面との少なくとも一方に、上記接地電極に向って突出した凸部（６１２）が形成されている、請求項１～３のいずれか一項に記載の内燃機関用のスパークプラグ。
5. 上記被固定端部は、プラグ軸方向における厚みが、上記接地電極における他の部位よりも薄い、請求項１～４のいずれか一項に記載の内燃機関用のスパークプラグ。
6. 請求項１～５のいずれか一項に記載の内燃機関用のスパークプラグの製造方法であって、
   下記の接合工程の前の状態において、上記ハウジングは、上記接地電極の基端側面の一部を当接させる電極当接部（６１）と、該電極当接部の外周側から立設した薄肉部（６３）と、を有し、
   上記接地電極の上記被固定端部を上記電極当接部に接合する接合工程と、
   該接合工程の後に、上記薄肉部を屈曲させることにより、上記被固定端部を、上記電極当接部と上記薄肉部とによって被覆固定する、被覆固定工程と、を備える、内燃機関用のスパークプラグの製造方法。

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