KR20130018832A - 스파크 플러그 - Google Patents

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KR20130018832A
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니혼도꾸슈도교 가부시키가이샤
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Abstract

석출물이 과포화 상태가 되는 것 등을 방지하여, 우수한 접합강도를 실현한다. 스파크 플러그(1)는 금속쉘(3)과; 저항용접으로 금속쉘(3)에 접합된 접지전극(27);을 구비한다. 접지전극(27)은 산화물이나 금속간 화합물 등의 적어도 1종을 포함한 석출물(PR)이 입계(粒界)에 석출되어 이루어지는 금속재료에 의해 형성된다. 접지전극(27)에 있어서, 금속쉘(3)과의 접합 경계로부터 100㎛의 범위에 위치하는 부위를 열 영향부(27A)라고 하고, 접지전극(27)의 선단부를 일반부(27B)라고 하였을 때, 열 영향부(27A)의 단면에 있어서 최대면적을 가지는 석출물(PR)의 등가원(等價圓) 지름이 50㎛ 이하으로 되어 있으며, 석출물(PR)간의 최단 거리(SL)가 2㎛ 이상으로 되어 있다. 열 영향부(27A)의 단면에서 석출물(PR)이 차지하는 면적(최대면적을 가지는 석출물(PR)의 등가원 지름)이 일반부(27B)의 단면에서 석출물(PR)이 차지하는 면적(최대면적을 가지는 석출물(PR)의 등가원 지름)의 65%(85%) 이상으로 되어 있다.

Description

스파크 플러그{SPARK PULG}
본 발명은 내연기관 등에 사용되는 스파크 플러그에 관한 것이다.
스파크 플러그는 예를 들면, 내연기관(엔진) 등에 부착되며, 연소실 내의 혼합기에 대한 착화를 위해서 이용된다. 일반적으로 스파크 플러그는 축구멍을 가지는 절연체와, 상기 축구멍의 선단측에 삽입되는 중심전극과, 절연체의 외주에 형성되는 금속쉘과, 저항용접에 의해 금속쉘의 선단부에 접합되어 중심전극과의 사이에 불꽃 방전 간격을 형성하는 접지전극을 구비한다. 또, 내(耐)부식성의 향상을 도모하기 위하여, 접지전극이 용접된 금속쉘에 대해서 아연 도금 등의 도금을 시행할 수 있다.
그런데, 접지전극은 연소실의 중심측을 향하여 돌출되어 배치되기 때문에, 사용시에 있어서 극히 고온이 된다. 이로 인해, 접지전극을 구성하는 금속재료의 결정이 조대화(粗大化, 이른바 입(粒)성장)되기 쉬우며, 내부 부식이나 내구성 저하를 초래할 우려가 있다.
여기서, 입성장의 억제를 도모하기 위하여, Y이나 Zr 등의 산화물이나, 질화물, 또는 금속간 화합물로 이루어지는 석출물이 입계(粒界)에 석출되어 이루어지는 금속재료에 의해, 접지전극을 형성하는 기술이 제안되어 있다(예를 들면, 특허 문헌 1, 2등 참조). 상기 기술에 의하면, 고온 하에 있어서 결정립이 조대화되는 과정에서, 상기 석출물에 의해 결정립의 성장이 저해되어, 그 결과, 입성장이 억제됨으로써 내부 부식 등을 효과적으로 방지할 수 있다.
특허문헌 1 : 일본국 특허공개 2004-247175호 공보 특허문헌 2 : 일본국 특허공개 2009-16278호 공보
그런데, 본원 발명자가 열심히 검토해본 바, 석출물이 입계에 석출되어 이루어지는 금속재료에 의해 접지전극을 형성했을 때에는 금속쉘에 대한 접지전극의 접합강도를 충분히 얻을 수 없는 경우가 있는 것을 알았다. 이 점에 있어서, 본원 발명자가 더욱 검토를 더한 결과, 다음의 원인에 의해, 접합강도가 저하될 수 있는 점을 발견하였다.
즉, 금속쉘에 대해서 접지전극을 접합했을 때에, 접합계면(接合界面) 부근에서는 발열시에 석출물이 고용(固溶)되며, 냉각과정에 있어서 재 석출되지만, 이 때, 본래 석출되어야 할 석출물이 석출되지 않고, 용융부분의 모상(母相) 내에 과도하게 용융된 상태(과포화 상태)로 고체화되는 일이 있다. 과포화 상태의 석출물은 화학적으로 불안정하게 활성한 상태가 되기 때문에, 도금 처리할 때에, 상기 석출물이 수소를 흡장(吸藏)한다. 그 결과, 접합부분이 취화(脆化)되어, 접합강도 저하를 초래한다.
본 발명은 상기한 사정에 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적은 석출물이 과포화 상태가 되는 것 등을 방지함으로써, 접지전극에 있어서 우수한 접합강도를 실현할 수 있는 스파크 플러그를 제공하는 것에 있다.
이하, 상기 목적을 해결함에 있어서 적합한 각 구성에 대하여, 항목을 나눠서 설명한다. 또한 필요에 따라서 대응하는 구성에 특유의 작용효과를 부기(附記)한다.
구성 1. 본 구성의 스파크 플러그는 통형상의 금속쉘과;
저항용접에 의해 기단부가 상기 금속쉘에 접합된 상기 접지전극;을 구비하며,
산화물, 탄화물, 질화물, 및, 금속간 화합물의 적어도 1종을 포함한 석출물이 입계(粒界)에 석출되어 이루어지는 금속재료에 의해, 상기 접지전극이 형성된 스파크 플러그이며,
상기 접지전극에 있어서, 상기 금속쉘과의 접합 경계로부터 100㎛의 범위에 위치하는 부위를 열 영향부라고 하고, 상기 접지전극의 선단부를 일반부라고 하였을 때,
상기 열 영향부의 단면에 있어서 상기 석출물이 차지하는 면적이, 상기 일반부의 단면에 있어서 상기 석출물이 차지하는 면적의 65% 이상으로 되어 있으며,
상기 열 영향부의 단면에서의 상기 석출물에 있어서 최대면적을 가지는 상기 석출물의 등가원(等價圓) 지름이 50㎛ 이하이고, 또한, 상기 석출물간의 최단 거리가 2㎛ 이상인 것을 특징으로 한다.
또한, 접지전극의 일반부는 저항용접 등에 수반하는 열 영향을 받지 않은 부위를 말한다. 따라서, 예를 들어, 접지전극의 선단부에 귀금속 팁을 접합하였을 경우에 있어서는 접지전극의 선단부에 있어서 상기 귀금속 팁의 접합부분에 접근한 부위(즉, 접합시에 열 영향을 받은 부위)를 제외한 부위가 접지전극의 일반부가 된다. 따라서, 일반부로서는 예를 들면, 접지전극에 있어서, 금속쉘과의 접합 경계, 및, 귀금속 팁과의 접합 경계로부터 1㎜ 이상 이간한 부위를 들 수 있다. 또, "석출물의 등가원(等價圓) 지름"이라는 것은 석출물의 단면적과 동일한 면적을 가지는 원(圓)의 지름을 말한다(이하, 마찬가지).
또한, 열 영향부의 단면에 있어서 석출물이 차지하는 면적을, 일반부의 단면에 있어서 석출물이 차지하는 면적의 65% 이상으로 함에 있어서는, 저항용접에 있어서 접합부분(열 영향부)의 발열량을 억제하여, 접합부분이 급속히 냉각되지 않도록 하는(즉, 석출물이 석출되기 위한 시간을 형성하는)것이 좋다.
단, 접합부분의 냉각속도를 과도하게 늦게 하면, 석출물의 지름이 과도하게 커지게되므로, 열 영향부의 단면에서의 석출물에 있어서 최대면적을 가지는 것의 등가원 지름이 50㎛를 초과할 우려가 있다. 그러므로, 접합부분의 발열량을 억제하면서, 예를 들면, 자연냉각 등에 의해, 어느 정도의 냉각속도를 가지고 접합부분을 냉각하는 것이 바람직하다.
구성 2. 본 구성의 스파크 플러그는 상기 구성 1에 있어서,
상기 열 영향부의 단면에 있어서 상기 석출물이 차지하는 면적이, 상기 일반부의 단면에 있어서 상기 석출물이 차지하는 면적의 85% 이상으로 되어 있으며, 상기 열 영향부의 단면에서의 상기 석출물에 있어서 최대면적을 가지는 상기 석출물의 등가원 지름이 50㎛ 이하이고, 또한, 상기 석출물간의 최단 거리가 8㎛ 이상인 것을 특징으로 한다.
구성 3. 본 구성의 스파크 플러그는 통형상의 금속쉘과;
저항용접에 의해 기단부가 상기 금속쉘에 접합된 상기 접지전극;을 구비하며,
산화물, 탄화물, 질화물, 및, 금속간 화합물의 적어도 1종을 포함한 석출물이 입계에 석출되어 이루어지는 금속재료에 의해, 상기 접지전극이 형성된 스파크 플러그이며,
상기 접지전극에 있어서, 상기 금속쉘과의 접합 경계로부터 100㎛의 범위에 위치하는 부위를 열 영향부라고 하고, 상기 접지전극의 선단부를 일반부라고 하였을 때,
상기 열 영향부의 단면에서의 상기 석출물에 있어서 최대면적을 가지는 상기 석출물의 등가원 지름이, 상기 일반부의 단면에서의 상기 석출물에 있어서 최대면적을 가지는 상기 석출물의 등가원 지름의 85% 이상으로 되어 있으며,
상기 열 영향부의 단면에서의 상기 석출물에 있어서 최대면적을 가지는 상기 석출물의 등가원 지름이 50㎛ 이하이고, 또한, 상기 석출물간의 최단 거리가 2㎛ 이상인 것을 특징으로 한다
또한, 열 영향부의 단면에서의 석출물에 있어서 최대면적을 가지는 것의 등가원 지름을, 일반부의 단면에서의 석출물에 있어서 최대면적을 가지는 것의 등가원 지름의 85% 이상으로 함에 있어서는, 저항용접에 있어서 접합부분의 발열량을 억제하여, 접합부분이 급속히 냉각되지 않도록 하는 것이 좋다.
구성 4. 본구성의 스파크 플러그는 상기 구성 3에 있어서,
상기 열 영향부의 단면에서의 상기 석출물에 있어서 최대면적을 가지는 상기 석출물의 등가원 지름이 50㎛ 이하이고, 또한, 상기 석출물간의 최단 거리가 8㎛ 이상인 것을 특징으로 한다.
구성 5. 본 구성의 스파크 플러그는 상기 구성 1 내지 4 중 어느 한 구성에 있어서,
상기 열 영향부의 단면에 있어서의 상기 석출물간의 최단 거리가 30㎛ 이하로 되어 있는 것을 특징으로 한다.
구성 6. 본 구성의 스파크 플러그는 상기 구성 1 내지 5 중 어느 한 구성에 있어서,
상기 석출물은 네오디뮴(Nd), 이트륨(Y), 및, 지르코늄(Zr) 중 어느 하나의 원소를 포함하는 것을 특징으로 한다.
구성 1의 스파크 플러그에 의하면, 접지전극이 산화물, 탄화물, 질화물, 및, 금속간 화합물의 적어도 1종을 포함한 석출물이 입계에 석출되어 이루어지는 금속재료에 의해 형성되어 있기 때문에, 접지전극의 내(耐)부식성이나 내구성을 향상시킬 수 있다.
한편, 접지전극을 구성하는 금속재료에 석출물이 포함되어 있기 때문에, 접지전극에 있어서의 접합강도의 저하가 염려되지만, 구성 1의 스파크 플러그에 의하면, 열 영향부의 단면에 있어서 석출물이 차지하는 면적이, 일반부의 단면에 있어서 석출물이 차지하는 면적의 65% 이상으로 되어 있다. 즉, 열 영향부에 있어서 석출물이 충분히 석출되도록 구성되어 있다. 따라서, 열 영향부에 있어서 석출물이 과포화 상태가 되는 것을 보다 확실히 방지할 수 있다. 그 결과, 도금 처리에 수반하는 접합부분(열 영향부 및 그 근방)의 취화(脆化)를 효과적으로 억제할 수 있다.
그런데, 석출물을 기점으로서 균열이 발생되었을 때에는 석출물 사이를 입계를 따라서 그 균열이 전파된다. 이 때, 석출물간의 거리가 과도하게 짧은 경우에는 균열이 보다 빨리 전파되므로, 그 결과, 강도가 저하될 우려가 있다. 이 점에 있어서, 구성 1의 스파크 플러그에 의하면, 열 영향부의 단면에서의 석출물에 있어서 최대면적을 가지는 것의 등가원 지름이 50㎛ 이하로 되어 있으며, 또한, 석출물간의 최단 거리가 2㎛ 이상으로 되어 있다. 즉, 석출물간의 거리가 과도하게 짧게 되지 않도록 구성되어 있기 때문에, 균열의 전파 스피드를 효과적으로 저감시킬 수 있다. 그 결과, 열 영향부의 강도 저하를 보다 확실히 방지할 수 있다.
이상과 같이 구성 1의 스파크 플러그에 의하면, 열 영향부의 취화를 억제할 수 있음과 아울러, 균열의 전파 스피드의 저감을 도모함으로써, 열 영향부의 강도 저하를 보다 확실히 방지할 수 있다. 그 결과, 접지전극의 접합강도를 비약적으로 향상시킬 수 있다.
구성 2의 스파크 플러그에 의하면, 열 영향부에 있어서 보다 많은 석출물이 석출되도록 구성됨과 아울러, 석출물간의 거리가 보다 크게 확보되어 있다. 따라서, 열 영향부에 있어서 석출물이 과포화 상태가 되는 것을 보다 더 확실히 방지할 수 있음과 아울러, 균열의 전파 스피드를 더욱 효과적으로 저감시킬 수 있다. 그 결과, 접지전극의 접합강도의 향상을 더욱 도모할 수 있다.
구성 3의 스파크 플러그에 의하면, 열 영향부의 단면에서의 석출물에 있어서 최대면적을 가지는 것의 등가원 지름이, 일반부의 단면에서의 석출물에 있어서 최대면적을 가지는 것의 등가원 지름의 85% 이상으로 되어 있다. 즉, 열 영향부에 있어서 석출물이 충분히 석출되도록 구성되어 있으며, 이것에 의해, 열 영향부에 있어서 석출물이 과포화 상태가 되는 것을 보다 확실히 방지할 수 있다. 그 결과, 상기 구성 1과 같은 작용 효과를 가지게 된다.
구성 4의 스파크 플러그에 의하면, 석출물간의 거리가 보다 크게 확보되어 있기 때문에, 균열의 전파 스피드를 보다 효과적으로 저감시킬 수 있다. 그 결과, 접지전극의 접합강도를 보다 더 향상시킬 수 있다.
구성 5의 스파크 플러그에 의하면, 석출물간의 거리가 30㎛ 이하로 충분히 짧게 되어 있기 때문에, 결정립 조대화를 보다 더 확실히 억제할 수 있다. 그 결과, 열 영향부에 있어서의 내부 부식이나 내구성 저하를 보다 확실히 방지할 수 있다.
구성 6의 스파크 플러그에 의하면, 석출물은 Nd, Y, 및, Zr 중 어느 하나의 원소를 포함하고 있기 때문에, 접지전극에 있어서의 입성장을 보다 더 효과적으로 억제할 수 있다. 그 결과, 접지전극의 내부식성 등을 보다 더 향상시킬 수 있다.
도 1은 스파크 플러그의 구성을 나타내는 일부 파단 정면도이다
도 2는 접지전극의 열 영향부 등을 나타내는 부분 확대 측면도이다
도 3(a)는 열 영향부의 내부 조직을 나타내는 부분 확대 단면도이며, 도 3(b)는 일반부의 내부 조직을 나타내는 부분 확대 단면도이다
이하에 일 실시형태에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다. 도 1은 스파크 플러그(1)를 나타내는 일부 파단 정면도이다. 또한, 도 1에서는 스파크 플러그(1)의 축선(CL1)방향을 도면에 있어서의 상하 방향으로 하되, 하측을 스파크 플러그(1)의 선단측, 상측을 후단측으로 하여 설명한다.
스파크 플러그(1)는 절연애자(2), 및 이것을 지지하는 통형상의 금속쉘(3) 등으로 구성되는 것이다.
절연애자(2)는 주지와 같이 알루미나 등을 소성하여 형성되어 있으며, 그 외형부에 있어서, 후단측에 형성된 원기둥 형상의 후단측 몸통부(10)와, 상기 후단측 몸통부(10)보다도 선단측에 있어서 지름방향 외측으로 돌출 형성된 대경부(大徑部)(11)와, 상기 대경부(11)보다도 선단측에 있어서 대경부(11)보다 작은 지름으로 형성된 중간 몸통부(12)와, 상기 중간 몸통부(12)보다도 선단측에 있어서 중간 몸통부(12)보다 작은 지름으로 형성된 다리부(13)를 구비하고 있다. 또한, 절연애자(2)에 있어서, 대경부(11), 중간 몸통부(12) 및 대부분의 다리부(13)는 금속쉘(3)의 내부에 수용되어 있다. 그리고, 중간 몸통부(12)와 다리부(13)의 연접부에는 테이퍼 형상의 단차부(14)가 형성되어 있으며, 상기 단차부(14)에 의하여 절연애자(2)가 금속쉘(3)에 걸어맞춰져 있다.
또한 절연애자(2)에는 축선(CL1)을 따라서 축구멍(4)이 관통 형성되어 있으며, 상기 축구멍(4)의 선단측에는 중심전극(5)이 삽입, 고정되어 있다. 중심전극(5)은 니켈(Ni) 합금에 의해 형성되며, 전체적으로 봉형상(원기둥 형상)을 이루고 있다. 또한, 중심전극(5)의 선단면은 평탄하게 형성됨과 아울러, 절연애자(2)의 선단으로부터 돌출되어 있다.
또한, 축구멍(4)의 후단측에는 절연애자(2)의 후단으로부터 돌출된 상태로 단자전극(6)이 삽입, 고정되어 있다.
또한 축구멍(4)에 있어서 중심전극(5)과 단자전극(6) 사이에는 원기둥 형상의 저항체(7)가 배치되어 있다. 상기 저항체(7)의 양 단부는 도전성의 유리 밀봉층(8,9)을 통해서, 중심전극(5)과 단자전극(6)에 각각 전기적으로 접속되어 있다.
또한, 상기 금속쉘(3)은 저탄소강 등의 금속에 의하여 통형상으로 형성되어 있으며, 그 외주면에는 스파크 플러그(1)를 내연기관이나 연료 전지 개질기 등의 연소장치에 부착하기 위한 나사부(수나사부)(15)가 형성되어 있다. 또, 나사부(15)의 후단측의 외주면에는 지름방향 외측으로 돌출 형성된 플랜지 형상의 시트부(16)가 형성되며, 나사부(15) 후단의 나사 목부(17)에는 링형상의 개스킷(18)이 끼워져있다. 또한 금속쉘(3)의 후단측에는 스파크 플러그(1)를 연소장치에 부착할 때에 렌치 등의 공구를 걸어맞추기 위한 단면 육각 형상의 공구 걸어맞춤부(19)가 형성되어 있다. 또한, 공구 걸어맞춤부(19)의 후닥측에는 지름방향 내측을 향하여 굴곡 형성된 코킹부(20)가 형성되어 있으며, 상기 코킹부(20)에 의해 절연애자(2)가 지지되어 있다. 또한, 본 실시형태에서는 스파크 플러그(1)의 소형화를 도모하기 위하여, 금속쉘(3)이 작은 지름으로 되어 있다. 이로 인해, 금속쉘(3)의 나사부(15)의 나사지름이 M12 이하로 되어 있다.
또한, 금속쉘(3)의 내주면에는 절연애자(2)를 걸어맞추기 위한 테이퍼 형상의 단차부(21)가 형성되어있다. 그리고, 절연애자(2)는 금속쉘(3)의 후단측으로부터 선단측을 향해 삽입되되, 자신의 단차부(14)가 금속쉘(3)의 단차부(21)에 걸어맞춰진 상태에서 금속쉘(3)의 후단측의 개구부를 지름방향 내측으로 코킹함에 의해서, 즉 상기 코킹부(20)를 형성하는 것에 의해서 고정되어 있다. 또한, 상기 양 단차부(14,21) 사이에는 원환(圓環)형상 판패킹(22)이 개재되어 있다. 이것에 의하여, 연소실 내의 기밀성을 유지하여, 연소실 내에 노출되는 절연애자(2)의 다리부(13)와 금속쉘(3)의 내주면과의 틈으로 흘러 들어가는 연료 가스가 외부로 누출되지 않도록 되어 있다.
또한 코킹에 의한 밀폐를 보다 완전한 것으로 하기 위하여, 금속쉘(3)의 후단측에 있어서는 금속쉘(3)과 절연애자(2) 사이에 링 부재(23,24)가 개재됨과 아울러, 링 부재(23,24) 사이에는 활석(탈크)(25)이 충전되어 있다. 즉, 금속쉘(3)은 판패킹(22), 링 부재(23,24) 및 활석(25)를 통해서 절연애자(2)를 지지하고 있다.
또한, 상기 금속쉘(3)의 선단부(26)에는 자신의 대략 중간이 굴곡되어, 그 선단부 측면이 중심전극(5)의 선단부와 대향하는 단면 직사각형 형상의 접지전극(27)이 형성되어있다. 상기 접지전극(27)은 금속쉘(3)에 대해서 저항용접에 의해 접합되어 있다. 또, 접지전극(27)은 금속쉘(3)의 소경화(小經化)에 수반하는 접합영역의 감소에 대응하기 위하여, 비교적 가늘게(예를 들면, 기단부의 단면적이 4.5㎟ 이하) 되어 있다. 또한, 중심전극(5)의 선단부 및 접지전극(27)의 선단부 측면 사이에는 불꽃 방전 간극(33)이 형성되어 있으며, 상기 불꽃 방전 간극(33)에 있어서, 상기 축선(CL1)에 거의 따르는 방향으로 불꽃 방전이 이루어지게 되어 있다.
또한, 본 실시형태에 있어서, 접지전극(27)은 Ni을 주성분으로 하며, 산화물, 탄화물, 질화물, 및, 금속간 화합물의 적어도 1종을 포함한 석출물(PR)이 입계에 석출되어 이루어지는 금속재료에 의해 형성되어 있다. 또한, 산화물로서는 예를 들면, 산화 이트륨(Y2O3), 산화 지르코늄(ZrO), 산화 네오디뮴(Nd2O3) 등을 들 수 있으며, 탄화물로서는 이탄화 이트륨(YC2), 탄화 지르코늄(ZrC) 등을 들 수 있다. 또한, 질화물로서는 질화 이트륨(YN), 질화 지르코늄(ZrN) 등을 들 수 있으며, 금속간 화합물로서는 Ni-Y, Ni-Nd, Ni-Ho, Ni-Gd, Ni-Sm 등을 들 수 있다. 본 실시형태에 있어서, 상기 석출물(PR)은 Nd, Y, 및, Zr 중 어느 하나의 원소를 포함하는 것으로 되어 있다.
또한, 접지전극(27)의 금속 조직은 다음과 같이 구성되어 있다. 즉, 도 2에 나타낸 바와 같이 접지전극(27)에 있어서, 금속쉘(3)과의 접합 경계(WB)로부터 100㎛의 범위에 위치하는 부위(즉, 저항용접 시에 열 영향을 크게 받았다고 생각되는 부위)를 열 영향부(27A)라고 하고, 접지전극(27)의 선단부(즉, 열 영향을 거의 받지 않았다고 생각되는 부위)를 일반부(27B)(도 1 참조)라고 한다. 이 때, 도 3(a), 도 3(b)〔도 3(a)은 열 영향부(27A)의 부분 확대 단면도이며, 도 3(b)은 일반부(27B)의 부분 확대 단면도이다〕에 나타낸 바와 같이, 열 영향부(27A) 및 일반부(27B)에 있어서는 그 입계에 석출물(PR)이 석출되어 있지만, 열 영향부(27A)의 단면에 있어서 석출물(PR)이 차지하는 면적이, 일반부(27B)의 단면에 있어서 석출물(PR)이 차지하는 면적의 65% 이상으로 되어 있다. 즉, 저항용접에 의한 열 영향을 받은 부위여도, 충분한 양의 석출물(PR)이 입계에 석출되도록 구성되어 있다.
또한, "열 영향부(27A)의 단면에 있어서 석출물(PR)이 차지하는 면적을, 일반부(27B)의 단면에 있어서 석출물(PR)이 차지하는 면적의 65% 이상으로 되어 있는 것" 대신에, "열 영향부(27A)의 단면에서의 석출물(PR)에 있어서 최대면적을 가지는 석출물(PR)의 등가원(等價圓) 지름을, 일반부(27B)의 단면에서의 석출물(PR)에 있어서 최대면적을 가지는 석출물(PR)의 등가원 지름의 85% 이상으로 하는 것"으로 하여도 좋다.
또한, 등가원 지름이라는 것은 석출물(PR)의 단면적과 동일한 면적을 가지는 원(圓)의 지름을 말한다. 예를 들면, 석출물(PR)의 단면적이 S였을 때, 석출물(PR)의 등가원 지름(R)은 R=(4 S/π)1/2이 된다.
또, 열 영향부(27A)의 단면에 있어서의 석출물(PR)의 평균 입경(粒徑)은, 일반부(27B)의 단면에 있어서의 석출물(PR)의 평균 입경보다도 작게 되어 있다.
또한, 도 3(a)에 나타낸 바와 같이 열 영향부(27A)의 단면에 있어서, 석출물(PR)간의 최단 거리(SL)가 2㎛ 이상 30㎛ 이하로 되어 있다. 또한, 열 영향부(27A)의 단면에 있어서는 석출물(PR)에 있어서 최대면적을 가지는 것의 등가원 지름이 50㎛ 이하로 되어 있다.
이어서, 상기와 같이 구성되어서 이루어지는 스파크 플러그(1)의 제조방법에 대해 설명한다.
우선, 절연애자(2)를 성형 가공해 둔다. 예를 들면, 알루미나를 주체로 하고 바인더 등을 포함한 원료 분말을 이용하여 성형용 소지 조립물(造粒物)을 조제(調製)하고, 이것을 이용하여 러버 프레스 성형을 실시함으로써, 통형상의 성형체를 얻을 수 있다. 그리고, 얻은 성형체에 대하여, 연삭가공을 시행하여 정형한다. 그리고 정형한 것을 소성로에서 소성함으로써 절연애자(2)를 얻을 수 있다.
이어서, 금속쉘(3)을 미리 가공해 둔다. 즉, 원기둥 형상의 금속 소재(예를 들면 'S17C'나, 'S25C'의 철계 소재나, 스테인리스 소재)에 대하여 냉간 단조 가공 등을 시행함으로써 관통구멍을 형성함과 아울러, 개형(槪形)을 제조한다. 그 후, 절삭 가공을 시행함으로써 외형을 조정하여 금속쉘 중간체를 얻는다.
또한, 상기 금속쉘 중간체, 절연애자(2)와는 별도로, 중심전극(5), 및, 접지전극(27)을 제조하여 둔다. 즉, Ni합금에 대해서 단조 가공 등을 시행함으로써 중심전극(5)을 제작한다. 또, Ni을 주성분으로 하여, 산화물 등이 석출되어 이루어지는 금속재료에 단조 가공을 시행함으로써, 봉형상의 접지전극(27)을 얻을 수 있다.
이어서, 상기 금속쉘 중간체의 선단면에 상기 봉형상의 접지전극(27)을 저항용접한다. 즉, 접지전극(27)의 기단부를 금속쉘 중간체의 선단면에 대해서 다소 큰 하중(예를 들면, 약 800N)으로 억누르면서, 접지전극(27)과 금속쉘 중간체와의 접촉부분에 대해서, 다소 작은 전류(예를 들면, 약 2.0㎄)를 소정의 통전(通電)시간동안 흘린다. 이 때, 누름하중이 비교적 크기 때문에 접지전극과 금속쉘 중간체와의 사이의 접촉 저항이 저하된다. 이로 인해, 인가(印加)되는 전류가 작은 것과 어울려서 접촉부분에 있어서의 발열량을 비교적 작게 할 수 있게 되어 있다. 저항용접에 의해 용융한 접촉부분은 발열량이 비교적 낮기 때문에 서서히 냉각되어 최종적으로 고체화한다. 이것에 의해, 금속쉘 중간체에 대해서 접지전극(27)이 접합된다. 또, 용접시의 열 영향에 의해, 접지전극(27)의 열 영향부(27A)의 단면에 있어서의 석출물(PR)의 평균 입경은, 일반부(27B)의 단면에 있어서의 석출물(PR)의 평균 입경보다도 작게 된다.
또한, 용접시에는 이른바 웰딩 드루프(welding doop)가 발생하므로, 상기 웰딩 드루프를 제거한 후, 금속쉘 중간체의 소정 부위에 나사부(15)가 전조에 의해서 형성된다. 이것에 의하여, 접지전극(27)이 접합된 금속쉘(3)을 얻을 수 있다. 또한, 금속쉘(3) 등의 표면에는 아연 도금 혹은 니켈 도금이 시행된다. 또한, 내식성 향상을 도모하기 위하여, 그 표면에 크로메이트 처리를 실시하는 것으로 해도 좋다.
이어서, 상기와 같이 하여 얻은 절연애자(2) 및 중심전극(5)과 저항체(7)와 단자전극(6)이 유리 밀봉층(8,9)에 의해서 밀봉되어 고정된다. 유리 밀봉층(8,9)으로서는 일반적으로 붕규산 유리와 금속 분말이 혼합되어 조제되어 있으며, 상기 조제된 것으로 저항체(7)를 사이에 두고서 절연애자(2)의 축구멍(4) 내에 주입한 후, 후측으로부터 상기 단자전극(6)을 눌러 붙인 상태로 소성로 내에서 가열함으로써 구워 굳힐 수 있다. 또한, 이 때, 절연애자(2)의 후단측 몸통부(10)의 표면에 유약층이 동시에 소성되는 것으로 하여도 좋고, 사전에 유약층이 형성되는 것으로 하여도 좋다.
그 후, 상기와 같이 각각 제작된 중심전극(5) 등을 구비하는 절연애자(2)와, 접지전극(27)을 구비하는 금속쉘(3)이 고정된다. 보다 상세하게는 금속쉘(3)에 절연애자(2)를 삽입한 상태에서 비교적 두께가 얇게 형성된 금속쉘(3)의 후단측의 개구부를 지름방향 내측으로 코킹하여, 상기 코킹부(20)를 형성하는 것에 의해서 고정된다.
그리고 마지막으로, 접지전극(27)을 중심전극(5)측으로 굴곡시킴과 아울러, 중심전극(5) 및 접지전극(27) 사이에 형성된 불꽃 방전 간극(33)의 크기를 조정하는 가공을 실시함으로써, 상기한 스파크 플러그(1)를 얻을 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 의하면, 접지전극(27)이 산화물, 탄화물, 질화물, 및, 금속간 화합물의 적어도 1종을 포함한 석출물(PR)이 입계에 석출되어 이루어지는 금속재료에 의해 형성되어 있다. 이로 인해, 접지전극(27)의 내(耐)부식성 등을 향상시킬 수 있다.
한편, 접지전극(27)을 구성하는 금속재료에 석출물(PR)이 포함되어 있기 때문에, 접지전극(27)에 있어서의 접합강도의 저하가 염려되지만, 본 실시형태에서는 열 영향부(27A)의 단면에 있어서 석출물(PR)이 차지하는 면적이, 일반부(27B)의 단면에 있어서 석출물(PR)이 차지하는 면적의 65% 이상(또는 열 영향부(27A)의 단면에서의 석출물(PR)에 있어서 최대면적을 가지는 석출물(PR)의 등가원 지름이, 일반부(27B)의 단면에서의 석출물(PR)에 있어서 최대면적을 가지는 석출물(PR)의 등가원 지름의 85% 이상)으로 되어 있다. 즉, 열 영향부(27A)에 있어서 석출물(PR)이 충분히 석출되도록 구성되어 있다. 따라서, 열 영향부(27B)에 있어서 석출물(PR)이 과포화 상태가 되는 것을 보다 확실히 방지할 수 있다. 그 결과, 도금 처리에 수반하는 접합부분(열 영향부(27A) 및 그 근방)의 취화(脆化)를 효과적으로 억제할 수 있다.
또, 열 영향부(27A)의 단면에서의 석출물(PR)에 있어서 최대면적을 가지는 것의 등가원 지름이 50㎛ 이하로 되어 있으며 또한, 석출물(PR)간의 최단 거리(SL)가 2㎛ 이상으로 되어 있다. 이로 인해, 발생한 균열의 전파 스피드를 효과적으로 저감시킬 수 있으므로 열 영향부(27A)의 강도 저하를 보다 확실히 방지할 수 있다.
이상과 같이 본 실시형태에 의하면, 열 영향부(27A)의 취화를 억제할 수 있음과 아울러, 균열의 전파 스피드의 저감을 도모함으로써, 열 영향부(27A)의 강도 저하를 보다 확실히 방지할 수 있다. 그 결과, 접지전극(27)의 접합강도를 비약적으로 향상시킬 수 있다. 또한, 본 실시형태와 같이 접지전극(27)이 세화(細化)되어 접합영역을 충분히 확보할 수 없는 스파크 플러그(1)에 있어서는 열 영향부(27A)를 상기한 구성으로 하는 것이 특히 유효하다.
또한, 석출물(PR)간의 거리가 30㎛ 이하로 충분히 짧게 되어 있기 때문에, 결정립 조대화를 보다 더 확실히 억제할 수 있다. 그 결과, 열 영향부(27A)에 있어서의 내부 부식이나 내구성 저하를 보다 확실히 방지할 수 있다.
다음으로, 상기 실시형태에 의해서 가지는 작용 효과를 확인하기 위하여, 저항용접의 조건을 변경함으로써, 일반부의 단면에 있어서 석출물이 차지하는 면적에 대한, 열 영향부의 단면에 있어서 석출물이 차지하는 면적의 비율(석출물 면적비율), 또는 일반부의 단면에 있어서 최대면적을 가지는 석출물의 등가원 지름에 대한, 열 영향부의 단면에 있어서 최대면적을 가지는 석출물의 등가원 지름의 비율(석출물 지름비율)과, 열 영향부의 단면에 있어서 최대면적을 가지는 석출물의 등가원 지름(등가원 최대 지름)과, 열 영향부의 단면에 있어서의 석출물 간의 최단 거리(석출물간 거리)를 여러가지로 변경한 스파크 플러그의 샘플을 제작하여, 각 샘플에 대해 인장시험, 및, 가열 후 조직확인시험을 실시하였다.
인장시험의 개요는 다음과 같다. 즉, 소정의 인장시험기(SHIMADZU사 제품의 오토 그래프)를 이용하여, 샘플의 접지전극에 대해서 인장력을 가하였다. 그리고, 파단이 발생된 개소를 특정함과 아울러, 파단이 발생되었을 때의 인장 강도(N)를 측정하였다. 여기서, 금속쉘과 접지전극과의 접합 경계 및 그 근방에서 파단이 발생되었을 경우에는 접합강도에 뒤떨어진다고 하여 "×"의 평가를 내리고, 접합 경계 및 그 근방에서 파단이 발생되지 않고, 접지전극을 구성하는 모재에 있어서 파단이 발생되었을 경우에는 접합강도가 우수하다고 하여 "○"의 평가를 내리는 것으로 하였다.
또, 가열 후 조직확인시험의 개요는 다음과 같다. 즉, 열 영향부를 20시간에 걸쳐 1000℃에서 가열한 후, 열 영향부에 있어서의 결정립의 입도(粒度) 번호를 특정하였다. 또한, 입도 번호의 특정은 JIS G0551에 준하여 실시하였다. 구체적으로는 열 영향부에 있어서, 복수 개소의 단면을 에칭 처리 후, 금속 현미경으로 관찰하여, 1㎟ 당 결정립의 평균 개수(m)를 구하였다. 그리고, m=8×2G(G는 입도 번호를 나타낸다)의 식에 근거하여, 입도 번호를 특정하였다. 여기서, 입도 번호가 5번 이상인 경우에는 입성장이 억제되어 있다고 하여, "○"의 평가를 내리고, 한편, 입도 번호가 4번 이하인 경우에는 입성장의 억제가 다소 불충분하다라고 하여, "△"의 평가를 내리는 것으로 하였다.
표 1에 석출물 면적비율을 변경한 각 샘플에 있어서의 인장시험의 시험결과, 및, 가열 후 조직확인시험의 시험결과를 나타낸다. 또, 표 2에 석출물 지름비율을 변경한 각 샘플에 있어서의 인장시험의 시험결과, 및, 가열 후 조직확인시험의 시험결과를 나타낸다. 또한, 표 1 및 표 2에 있어서는 가열 후 조직확인시험의 시험결과에 관계없이, 접합 경계 및 그 근방에서 파단이 발생된 샘플은 종합평가를 "×"라고 하였다. 한편, 접합 경계 및 그 근방에서 파단이 발생되지 않은 샘플은 종합평가를 "○"라고 하고, 접합 경계 및 그 근방에서 파단이 발생되지 않으며, 또한, 인장 강도가 2.0kN 이상인 샘플은 종합평가를 "◎"라고 하였다.
또, 석출물 면적비율, 석출물 지름비율, 등가원 최대 지름, 및, 석출물간 거리는 전자현미경(SEM)의 COMP상을 이용하여 측정하였다. 또한, 전자현미경의 배율을 1000배로서, 120㎛×90㎛의 시야 내에서 관찰된 석출물을 대상으로 하여, 석출물 면적비율 등을 측정하였다. 또한, 각 샘플의 접지전극은 Ni을 주성분으로 하며, 석출물로써 Ni-Nd가 첨가된 금속재료로부터 형성하였다. 또한, 각 샘플 모두 접지전극을 저항용접한 후, 아연 도금을 실시하였다. 또한, 각 샘플 모두 저항용접의 조건을 동일한 것으로 하여, 시험용 샘플과 석출물 면적비율 등을 측정하기 위한 샘플을 각각 제작하였다.
샘플 No.
석출물
면적비율
 등가원
최대 지름
 석출물간 거리
 평가항목 종합평가
파단 개소 인장강도 가열 후
조직
1 58% 10㎛ 27㎛ × 1.8kN △ ×
2 53% 15㎛ 23㎛ × 1.7kN △ ×
3 62% 18㎛ 18㎛ × 1.5kN △ ×
4 47% 30㎛ 22㎛ × 2.2kN △ ×
5 60% 60㎛ 20㎛ × 1.7kN △ ×
6 94% 55㎛ 10㎛ × 1.6kN △ ×
7 90% 49㎛ 1㎛ × 1.5kN △ ×
8 65% 25㎛ 12㎛ ○ 1.8kN ○ ○
9 73% 41㎛ 21㎛ ○ 1.7kN ○ ○
10 81% 47㎛ 18㎛ ○ 1.9kN ○ ○
11 93% 22㎛ 2㎛ ○ 1.9kN ○ ○
12 97% 40㎛ 5㎛ ○ 1.8kN ○ ○
13 98% 36㎛ 15㎛ ○ 2.2kN ○ ◎
14 92% 50㎛ 10㎛ ○ 2.0kN ○ ◎
15 85% 47㎛ 25㎛ ○ 2.2kN ○ ◎
16 98% 50㎛ 8㎛ ○ 2.5kN ○ ◎
17 95% 28㎛ 30㎛ ○ 2.4kN ○ ◎
18 95% 42㎛ 32㎛ ○ 2.5kN △ ◎
19 95% 30㎛ 22㎛ ○ 2.3kN ○ ◎
20 92% 27㎛ 20㎛ ○ 2.1kN ○ ◎
21 95% 33㎛ 18㎛ ○ 2.2kN ○ ◎
샘플 No.
석출물
지름비율
 등가원
최대 지름
 석출물간 거리
 평가항목 종합평가
파단 개소 인장강도 가열 후
조직
22 50% 10㎛ 27㎛ × 1.8kN △ ×
23 65% 15㎛ 23㎛ × 1.7kN △ ×
24 77% 18㎛ 18㎛ × 1.5kN △ ×
25 60% 30㎛ 22㎛ × 2.2kN △ ×
26 71% 60㎛ 20㎛ × 1.7kN △ ×
27 87% 55㎛ 10㎛ × 1.6kN △ ×
28 92% 49㎛ 1㎛ × 1.5kN △ ×
29 93% 22㎛ 2㎛ ○ 1.9kN ○ ○
30 92% 40㎛ 5㎛ ○ 1.8kN ○ ○
31 88% 47㎛ 25㎛ ○ 2.2kN ○ ◎
32 90% 50㎛ 8㎛ ○ 2.5kN ○ ◎
33 90% 28㎛ 30㎛ ○ 2.4kN ○ ◎
34 88% 42㎛ 32㎛ ○ 2.5kN △ ◎
35 90% 30㎛ 22㎛ ○ 2.3kN ○ ◎
36 85% 27㎛ 20㎛ ○ 2.1kN ○ ◎
37 90% 33㎛ 18㎛ ○ 2.2kN ○ ◎
표 1 및 표 2에 나타낸 바와 같이, 석출물 면적비율을 65% 미만으로 한 샘플(샘플 1~5), 석출물 지름비율을 85% 미만으로 한 샘플(샘플 22~26), 석출물의 등가원 최대 지름이 50㎛를 초과한 샘플(샘플 5,6,26,27), 또는 석출물간 거리를 2㎛ 미만으로 한 샘플(샘플 7,28)에 대해서는 접합 경계 및 그 근방에서 파단이 발생되어, 접지전극의 접합강도가 불충분하게 되는 것이 분명해졌다. 이것은 다음의 이유(A), (B)에 의한다고 생각할 수 있다. 즉, (A) 석출물 면적비율이 65% 미만으로 되어 있거나, 석출물 지름비율이 85% 미만으로 되어 있는 것〔즉, 접합 경계 및 그 근방(즉 열 영향부)에 있어서, 석출물이 충분히 석출되지 않고, 합금 중에 과포화 상태가 된 것〕에 의해, 도금을 실시할 때에, 열 영향부 내의 석출물이 수소를 흡장(吸藏)하고, 그 결과, 열 영향부가 취화된 것, (B) 석출물의 등가원 최대 지름이 50㎛를 초과하거나, 석출물간 거리를 2㎛ 미만으로 한 것에 의해, 석출물 간의 거리가 과도하게 짧아져, 그 결과, 석출물을 기점으로 한 균열이 입계를 따라 보다 빠르게 전파된 것에 의한다고 생각할 수 있다.
이것에 대해서, 석출물 면적비율을 65% 이상, 또는 석출물 지름비율을 85% 이상으로 함과 아울러, 석출물의 등가원 최대 지름을 50㎛ 이하, 석출물간 거리를 2㎛ 이상으로 한 샘플(샘플 8~21, 29~37)은 접합 경계 및 그 근방에서 파단이 발생되는 일 없이 우수한 접합강도를 가지는 것을 알았다. 이것은 석출물의 과포화 상태가 억제됨으로써, 도금을 시행할 때의 수소의 흡장을 억제할 수 있으며, 그 결과, 열 영향부의 강도를 충분히 유지할 수 있던 것, 및, 등가원 최대 지름을 50㎛ 이하, 석출물간 거리를 2㎛ 이상으로 함으로써, 열 영향부에 있어서의 균열의 전파 스피드를 저감할 수 있었던 것에 기인한다고 생각할 수 있다.
또한, 접합강도가 우수한 샘플 중에서도, 석출물 면적비율을 85% 이상으로 함과 아울러, 석출물간 거리를 8㎛ 이상으로 한 샘플(샘플 13~21)이나, 석출물 지름비율을 85% 이상으로 유지하면서, 석출물간 거리를 8㎛ 이상으로 한 샘플(샘플 31~37)은 인장 강도가 2.0kN 이상으로 되어, 지극히 우수한 접합강도를 가지는 것을 알았다.
또 특히, 석출물간 거리를 30㎛ 이하로 한 샘플(샘플 8~17, 19~21, 29~33, 35~37)은 가열 후에 있어서의 입성장을 억제할 수 있으므로, 내부 부식 등의 억제 효과가 우수한 것이 확인되었다.
이상의 시험결과로부터, 접지전극에 있어서 우수한 접합강도를 실현하기 위해서는 석출물 면적비율을 65% 이상, 또는 석출물 지름비율을 85% 이상으로 함과 아울러, 석출물의 등가원 최대 지름을 50㎛ 이하로 하고, 석출물간 거리를 2㎛ 이상으로 하는 것이 바람직하다고 말할 수 있다. 또, 접합강도의 향상을 더욱 도모하기 위하여, 석출물 면적비율을 85% 이상으로 함과 아울러, 석출물간 거리를 8㎛ 이상으로 하거나, 석출물 지름비율을 85% 이상으로 유지하면서, 석출물간 거리를 8㎛ 이상으로 하는 것이 보다 바람직하다고 말할 수 있다.
또한, 내부식성이나 내구성의 향상을 도모하기 위하여, 석출물간 거리를 30㎛ 이하로 하는 것이 바람직하다고 말할 수 있다.
또한, 상기 실시형태의 기재내용으로 한정되지 않고, 예를 들면 다음과 같이 실시하여도 좋다. 물론, 이하에 있어서 예시하지 않는 다른 응용예, 변경예도 당연 가능하다.
(a) 상기 실시형태에 있어서, 석출물은 Nd, Y, 및, Zr 중 어느 하나의 원소를 포함하는 것으로 되어 있지만, 석출물을 Nd, Y, 또는 Zr을 포함하지 않고 구성하는 것으로 하여도 좋다.
(b) 상기 실시형태에 있어서는 축선(CL1)에 거의 따르는 방향으로 불꽃 방전이 실시되는 타입(이른바 평행 전극 타입)의 스파크 플러그(1)에 대해서 본 발명의 기술사상이 적용되고 있지만, 본 발명의 기술사상을 적용 가능한 스파크 플러그의 타입은 이것으로 한정되는 것은 아니다. 따라서, 예를 들면, 중심전극의 측면에 접지전극의 선단면이 대향하고, 축선과 거의 직교하는 방향으로 불꽃 방전이 실시되는 타입(이른바 세로 방전 타입)의 스파크 플러그에 본 발명의 기술사상을 적용하는 것으로 하여도 좋다. 이와 같은 스파크 플러그는 접지전극의 굴곡 부분의 곡율 반경을 비교적 작게 할 필요가 있기 때문에, 접지전극에 굴곡 가공을 할 때에, 접지전극과 금속쉘과의 접합부분에 보다 큰 응력이 가해질 수 있다. 이로 인해, 접합부분에 있어서, 접지전극의 절손이 보다 염려되지만, 본 발명의 기술사상을 적용함으로써, 접지전극의 접합강도를 충분히 향상시킬 수 있으므로 접지전극의 절손을 보다 확실히 방지할 수 있다. 따라서, 본 발명은 이른바 세로 방전 타입의 스파크 플러그에 있어서 특히 유효하다.
(c) 상기 실시형태에서는 중심전극(5) 및 접지전극(27) 사이에 불꽃 방전 간극(33)이 형성되어 있지만, 양 전극(5,27)의 적어도 일방에 귀금속 합금(예를 들면, 백금 합금이나 이리듐 합금 등)으로 이루어지는 귀금속 팁을 형성하고, 일방의 전극에 형성된 귀금속 팁과 타방의 전극과의 사이 또는 양 전극에 형성된 양 귀금속 팁의 사이에 불꽃 방전 간극을 형성하는 것으로 하여도 좋다. 또한, 접지전극(27)의 선단부에 귀금속 팁을 형성하는 경우, 접지전극(27)의 선단부에 있어서, 귀금속 팁을 형성할 때에 열 영향 등이 미치지 않은 부위가 접지전극(27)의 일반부(27B)가 된다.
(d) 상기 실시형태에서는 공구 걸어맞춤부(19)는 단면 육각 형상으로 되어 있지만, 공구 걸어맞춤부(19)의 형상에 관해서는 이와 같은 형상으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, Bi-HEX(변형 12각)형상〔ISO22977：2005(E)〕등으로 되어 있어도 좋다.
1 - 스파크 플러그 3 - 금속쉘
27 - 접지전극 27A - 열 영향부
27B - 일반부 PR - 석출물

Claims (6)

  1. 통형상의 금속쉘과;
    저항용접에 의해 기단부가 상기 금속쉘에 접합된 상기 접지전극;을 구비하며,
    산화물, 탄화물, 질화물, 및, 금속간 화합물의 적어도 1종을 포함한 석출물이 입계(粒界)에 석출되어 이루어지는 금속재료에 의해, 상기 접지전극이 형성된 스파크 플러그이며,
    상기 접지전극에 있어서, 상기 금속쉘과의 접합 경계로부터 100㎛의 범위에 위치하는 부위를 열 영향부라고 하고, 상기 접지전극의 선단부를 일반부라고 하였을 때,
    상기 열 영향부의 단면에 있어서 상기 석출물이 차지하는 면적이, 상기 일반부의 단면에 있어서 상기 석출물이 차지하는 면적의 65% 이상으로 되어 있으며,
    상기 열 영향부의 단면에서의 상기 석출물에 있어서 최대면적을 가지는 상기 석출물의 등가원(等價圓) 지름이 50㎛ 이하이고, 또한, 상기 석출물간의 최단 거리가 2㎛ 이상인 것을 특징으로 하는 스파크 플러그.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 열 영향부의 단면에 있어서 상기 석출물이 차지하는 면적이, 상기 일반부의 단면에 있어서 상기 석출물이 차지하는 면적의 85% 이상으로 되어 있으며, 상기 열 영향부의 단면에서의 상기 석출물에 있어서 최대면적을 가지는 상기 석출물의 등가원 지름이 50㎛ 이하이고, 또한, 상기 석출물간의 최단 거리가 8㎛ 이상인 것을 특징으로 하는 스파크 플러그.
  3. 통형상의 금속쉘과;
    저항용접에 의해 기단부가 상기 금속쉘에 접합된 상기 접지전극;을 구비하며,
    산화물, 탄화물, 질화물, 및, 금속간 화합물의 적어도 1종을 포함한 석출물이 입계에 석출되어 이루어지는 금속재료에 의해, 상기 접지전극이 형성된 스파크 플러그이며,
    상기 접지전극에 있어서, 상기 금속쉘과의 접합 경계로부터 100㎛의 범위에 위치하는 부위를 열 영향부라고 하고, 상기 접지전극의 선단부를 일반부라고 하였을 때,
    상기 열 영향부의 단면에서의 상기 석출물에 있어서 최대면적을 가지는 상기 석출물의 등가원 지름이, 상기 일반부의 단면에서의 상기 석출물에 있어서 최대면적을 가지는 상기 석출물의 등가원 지름의 85% 이상으로 되어 있으며,
    상기 열 영향부의 단면에서의 상기 석출물에 있어서 최대면적을 가지는 상기 석출물의 등가원 지름이 50㎛ 이하이고, 또한, 상기 석출물간의 최단 거리가 2㎛ 이상인 것을 특징으로 하는 스파크 플러그.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 열 영향부의 단면에서의 상기 석출물에 있어서 최대면적을 가지는 상기 석출물의 등가원 지름이 50㎛ 이하이고, 또한, 상기 석출물간의 최단 거리가 8㎛ 이상인 것을 특징으로 하는 스파크 플러그.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 열 영향부의 단면에 있어서의 상기 석출물간의 최단 거리가 30㎛ 이하로 되어 있는 것을 특징으로 하는 스파크 플러그.
  6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 석출물은 네오디뮴, 이트륨, 및, 지르코늄 중 어느 하나의 원소를 포함하는 것을 특징으로 하는 스파크 플러그.
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