(57)【要約】  スパークプラグの接地電極と貴金属チップとの間の少なくとも一部には、接地電極と貴金属チップとが溶融した溶融部が形成されている。溶融部は、軸線方向に投影した場合に、貴金属チップの面積の７０％以上と重なっている。貴金属チップの重心を通り、接地電極の長手方向に垂直な断面において、溶融部の軸線方向における厚さのうち、最も厚い部分の厚さをＡとし、溶融部の最も厚い部分から、溶融部の先端までの長さをＢとした場合に、１．３≦Ｂ／Ａの関係を満たす。
2012042801.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線方向に貫通する軸孔を有する絶縁体と、
前記軸孔の先端側に設けられた中心電極と、
前記絶縁体を保持する略筒状の主体金具と、
一端が前記主体金具の先端部に取り付けられ、他端が前記中心電極の先端部と対向する接地電極と、
前記接地電極の前記中心電極の先端面に対向する位置に設けられ、前記中心電極の先端面との間で間隙を形成する貴金属チップと、
を備えるスパークプラグであって、
前記接地電極と前記貴金属チップとの間の少なくとも一部には、前記接地電極と前記貴金属チップとが溶融した溶融部が形成されており、
前記溶融部は、前記軸線方向に投影した場合に、前記貴金属チップの面積の７０％以上と重なっており、
前記貴金属チップの重心を通り、前記接地電極の長手方向に垂直な断面において、
前記溶融部は、前記接地電極の側面から延びた形状を有しており、
前記溶融部の前記軸線方向における厚さは、前記接地電極の前記側面から遠ざかる方向に沿って次第に小さくなっており、
前記溶融部の前記軸線方向における厚さのうち、最も厚い部分の厚さをＡとし、
前記溶融部の最も厚い部分から、前記溶融部の先端までの長さをＢとした場合に、
１．３≦Ｂ／Ａ
の関係を満たすことを特徴とする、スパークプラグ。
【請求項２】
軸線方向に貫通する軸孔を有する絶縁体と、
前記軸孔の先端側に設けられた中心電極と、
前記絶縁体を保持する略筒状の主体金具と、
一端が前記主体金具の先端部に取り付けられ、他端が前記中心電極の先端部と対向する接地電極と、
前記接地電極の前記中心電極の先端面に対向する位置に設けられ、前記中心電極の先端面との間で間隙を形成する貴金属チップと、
を備えるスパークプラグであって、
前記接地電極と前記貴金属チップとの間の少なくとも一部には、前記接地電極と前記貴金属チップとが溶融した溶融部が形成されており、
前記溶融部は、前記軸線方向に投影した場合に、前記貴金属チップの面積の７０％以上と重なっており、
前記貴金属チップの重心を通り、前記接地電極の長手方向に垂直な断面において、
前記溶融部は、前記接地電極の第１の側面から延びた形状の第１の溶融部と、前記接地電極の前記第１の側面とは反対側の第２の側面から延びた形状の第２の溶融部とを含み、
前記第１の溶融部の前記軸線方向における厚さは、前記接地電極の前記第１の側面から遠ざかる方向に沿って次第に小さくなっており、
前記第２の溶融部の前記軸線方向における厚さは、前記接地電極の前記第２の側面から遠ざかる方向に沿って次第に小さくなっており、
前記第１の溶融部の前記軸線方向における厚さのうち、最も厚い部分の厚さをＡ１とし、
前記第２の溶融部の前記軸線方向における厚さのうち、最も厚い部分の厚さをＡ２とし、
Ａ１とＡ２とを足した長さをＡとし、
前記第１の溶融部と前記第２の溶融部とが離れている場合には、
前記第１の溶融部の最も厚い部分から、前記第１の溶融部の先端までの長さをＢ１とし、
前記第２の溶融部の最も厚い部分から、前記第２の溶融部の先端までの長さをＢ２とし、
Ｂ１とＢ２とを足した長さをＢとし、
前記第１の溶融部と前記第２の溶融部とが一体となっている場合には、
前記第１の溶融部の最も厚い部分から、前記第２の溶融部の最も厚い部分までの長さをＢとした場合に、
１．３≦Ｂ／Ａ
の関係を満たすことを特徴とする、スパークプラグ。
【請求項３】
軸線方向に貫通する軸孔を有する絶縁体と、
前記軸孔の先端側に設けられた中心電極と、
前記絶縁体を保持する略筒状の主体金具と、
一端が前記主体金具の先端部に取り付けられ、他端が前記中心電極の先端部と対向する接地電極と、
前記接地電極の先端面に設けられ、前記中心電極の側面との間で間隙を形成する貴金属チップと、
を備えるスパークプラグであって、
前記接地電極と前記貴金属チップとの間の少なくとも一部には、前記接地電極と前記貴金属チップとが溶融した溶融部が形成されており、
前記溶融部は、前記接地電極の長手方向に投影した場合に、前記貴金属チップの面積の７０％以上と重なっており、
前記貴金属チップの重心を通り、前記軸線方向に垂直な断面において、
前記溶融部は、前記接地電極の側面から延びた形状を有しており、
前記溶融部の前記接地電極の長手方向における厚さは、前記接地電極の前記側面から遠ざかる方向に沿って次第に小さくなっており、
前記溶融部の前記接地電極の長手方向における厚さのうち、最も厚い部分の厚さをＡとし、
前記溶融部の最も厚い部分から、前記溶融部の先端までの長さをＢとした場合に、
１．３≦Ｂ／Ａ
の関係を満たすことを特徴とする、スパークプラグ。
【請求項４】
軸線方向に貫通する軸孔を有する絶縁体と、
前記軸孔の先端側に設けられた中心電極と、
前記絶縁体を保持する略筒状の主体金具と、
一端が前記主体金具の先端部に取り付けられ、他端が前記中心電極の先端部と対向する接地電極と、
前記接地電極の先端面に設けられ、前記中心電極の側面との間で間隙を形成する貴金属チップと、
を備えるスパークプラグであって、
前記接地電極と前記貴金属チップとの間の少なくとも一部には、前記接地電極と前記貴金属チップとが溶融した溶融部が形成されており、
前記溶融部は、前記接地電極の長手方向に投影した場合に、前記貴金属チップの面積の７０％以上と重なっており、
前記貴金属チップの重心を通り、前記軸線方向に垂直な断面において、
前記溶融部は、前記接地電極の第１の側面から延びた形状の第１の溶融部と、前記接地電極の前記第１の側面とは反対側の第２の側面から延びた形状の第２の溶融部とを含み、
前記第１の溶融部の前記接地電極の長手方向における厚さは、前記接地電極の前記第１の側面から遠ざかる方向に沿って次第に小さくなっており、
前記第２の溶融部の前記接地電極の長手方向における厚さは、前記接地電極の前記第２の側面から遠ざかる方向に沿って次第に小さくなっており、
前記第１の溶融部の前記接地電極の長手方向における厚さのうち、最も厚い部分の厚さをＡ１とし、
前記第２の溶融部の前記接地電極の長手方向における厚さのうち、最も厚い部分の厚さをＡ２とし、
Ａ１とＡ２とを足した長さをＡとし、
前記第１の溶融部と前記第２の溶融部とが離れている場合には、
前記第１の溶融部の最も厚い部分から、前記第１の溶融部の先端までの長さをＢ１とし、
前記第２の溶融部の最も厚い部分から、前記第２の溶融部の先端までの長さをＢ２とし、
Ｂ１とＢ２とを足した長さをＢとし、
前記第１の溶融部と前記第２の溶融部とが一体となっている場合には、
前記第１の溶融部の最も厚い部分から、前記第２の溶融部の最も厚い部分までの長さをＢとした場合に、
１．３≦Ｂ／Ａ
の関係を満たすことを特徴とする、スパークプラグ。
【請求項５】
軸線方向に貫通する軸孔を有する絶縁体と、
前記軸孔の先端側に設けられた中心電極と、
前記絶縁体を保持する略筒状の主体金具と、
一端が前記主体金具の先端部に取り付けられ、他端が前記中心電極の先端部と対向する接地電極と、
前記接地電極の先端面に設けられ、前記中心電極の側面との間で間隙を形成する貴金属チップと、
を備えるスパークプラグであって、
前記接地電極と前記貴金属チップとの間の少なくとも一部には、前記接地電極と前記貴金属チップとが溶融した溶融部が形成されており、
前記溶融部は、前記接地電極の長手方向に投影した場合に、前記貴金属チップの面積の７０％以上と重なっており、
前記貴金属チップの重心を通り、前記接地電極の幅方向に垂直な断面において、
前記溶融部は、前記接地電極の内側面から延びた形状を有しており、
前記溶融部の前記接地電極の長手方向における厚さは、前記接地電極の前記内側面から遠ざかる方向に沿って次第に小さくなっており、
前記溶融部の前記接地電極の長手方向における厚さのうち、最も厚い部分の厚さをＡとし、
前記溶融部の最も厚い部分から、前記溶融部の先端までの長さをＢとした場合に、
１．３≦Ｂ／Ａ
の関係を満たすことを特徴とする、スパークプラグ。
【請求項６】
軸線方向に貫通する軸孔を有する絶縁体と、
前記軸孔の先端側に設けられた中心電極と、
前記絶縁体を保持する略筒状の主体金具と、
一端が前記主体金具の先端部に取り付けられ、他端が前記中心電極の先端部と対向する接地電極と、
前記接地電極の先端面に設けられ、前記中心電極の側面との間で間隙を形成する貴金属チップと、
を備えるスパークプラグであって、
前記接地電極と前記貴金属チップとの間の少なくとも一部には、前記接地電極と前記貴金属チップとが溶融した溶融部が形成されており、
前記溶融部は、前記接地電極の長手方向に投影した場合に、前記貴金属チップの面積の７０％以上と重なっており、
前記貴金属チップの重心を通り、前記接地電極の幅方向に垂直な断面において、
前記溶融部は、前記接地電極の内側面から延びた形状の第１の溶融部と、前記接地電極の前記内側面とは反対側の外側面から延びた形状の第２の溶融部とを含み、
前記第１の溶融部の前記接地電極の長手方向における厚さは、前記接地電極の前記内側面から遠ざかる方向に沿って次第に小さくなっており、
前記第２の溶融部の前記接地電極の長手方向における厚さは、前記接地電極の前記外側面から遠ざかる方向に沿って次第に小さくなっており、
前記第１の溶融部の前記接地電極の長手方向における厚さのうち、最も厚い部分の厚さをＡ１とし、
前記第２の溶融部の前記接地電極の長手方向における厚さのうち、最も厚い部分の厚さをＡ２とし、
Ａ１とＡ２とを足した長さをＡとし、
前記第１の溶融部と前記第２の溶融部とが離れている場合には、
前記第１の溶融部の最も厚い部分から、前記第１の溶融部の先端までの長さをＢ１とし、
前記第２の溶融部の最も厚い部分から、前記第２の溶融部の先端までの長さをＢ２とし、
Ｂ１とＢ２とを足した長さをＢとし、
前記第１の溶融部と前記第２の溶融部とが一体となっている場合には、
前記第１の溶融部の最も厚い部分から、前記第２の溶融部の最も厚い部分までの長さをＢとした場合に、
１．３≦Ｂ／Ａ
の関係を満たすことを特徴とする、スパークプラグ。
【請求項７】
軸線方向に貫通する軸孔を有する絶縁体と、
前記軸孔の先端側に設けられた中心電極と、
前記絶縁体を保持する略筒状の主体金具と、
一端が前記主体金具の先端部に取り付けられ、他端が前記中心電極の先端部と対向する接地電極と、
前記接地電極の前記軸線方向に垂直な面に設けられ、一部が前記接地電極の先端面から突出しており、前記中心電極の側面との間で間隙を形成する貴金属チップと、
を備えるスパークプラグであって、
前記接地電極と前記貴金属チップとの間の少なくとも一部には、前記接地電極と前記貴金属チップとが溶融した溶融部が形成されており、
前記溶融部は、前記軸線方向に投影した場合に、前記貴金属チップの面積の７０％以上と重なっており、
前記貴金属チップの重心を通り、前記接地電極の長手方向に垂直な断面において、
前記溶融部は、前記接地電極の側面から延びた形状を有しており、
前記溶融部の前記軸線方向における厚さは、前記接地電極の前記側面から遠ざかる方向に沿って次第に小さくなっており、
前記溶融部の前記軸線方向における厚さのうち、最も厚い部分の厚さをＡとし、
前記溶融部の最も厚い部分から、前記溶融部の先端までの長さをＢとした場合に、
１．３≦Ｂ／Ａ
の関係を満たすことを特徴とする、スパークプラグ。
【請求項８】
軸線方向に貫通する軸孔を有する絶縁体と、
前記軸孔の先端側に設けられた中心電極と、
前記絶縁体を保持する略筒状の主体金具と、
一端が前記主体金具の先端部に取り付けられ、他端が前記中心電極の先端部と対向する接地電極と、
前記接地電極の前記軸線方向に垂直な面に設けられ、一部が前記接地電極の先端面から突出しており、前記中心電極の側面との間で間隙を形成する貴金属チップと、
を備えるスパークプラグであって、
前記接地電極と前記貴金属チップとの間の少なくとも一部には、前記接地電極と前記貴金属チップとが溶融した溶融部が形成されており、
前記溶融部は、前記軸線方向に投影した場合に、前記貴金属チップの面積の７０％以上と重なっており、
前記貴金属チップの重心を通り、前記接地電極の長手方向に垂直な断面において、
前記溶融部は、前記接地電極の第１の側面から延びた形状の第１の溶融部と、前記接地電極の前記第１の側面とは反対側の第２の側面から延びた形状の第２の溶融部とを含み、
前記第１の溶融部の前記軸線方向における厚さは、前記接地電極の前記第１の側面から遠ざかる方向に沿って次第に小さくなっており、
前記第２の溶融部の前記軸線方向における厚さは、前記接地電極の前記第２の側面から遠ざかる方向に沿って次第に小さくなっており、
前記第１の溶融部の前記軸線方向における厚さのうち、最も厚い部分の厚さをＡ１とし、
前記第２の溶融部の前記軸線方向における厚さのうち、最も厚い部分の厚さをＡ２とし、
Ａ１とＡ２とを足した長さをＡとし、
前記第１の溶融部と前記第２の溶融部とが離れている場合には、
前記第１の溶融部の最も厚い部分から、前記第１の溶融部の先端までの長さをＢ１とし、
前記第２の溶融部の最も厚い部分から、前記第２の溶融部の先端までの長さをＢ２とし、
Ｂ１とＢ２とを足した長さをＢとし、
前記第１の溶融部と前記第２の溶融部とが一体となっている場合には、
前記第１の溶融部の最も厚い部分から、前記第２の溶融部の最も厚い部分までの長さをＢとした場合に、
１．３≦Ｂ／Ａ
の関係を満たすことを特徴とする、スパークプラグ。
【請求項９】
請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載のスパークプラグであって、
前記貴金属チップのうち、前記中心電極との間で前記間隙を形成する放電面には、前記溶融部が形成されていないことを特徴とする、スパークプラグ。
【請求項１０】
請求項１ないし請求項６及び請求項９のいずれか一項に記載のスパークプラグであって、
前記貴金属チップの前記中心電極と対向する放電面から、前記溶融部までの長さのうち、最も浅い部分の長さをＬ１とし、
前記放電面から、前記溶融部までの長さのうち、最も長い部分の長さをＬ２とした場合に、
Ｌ２−Ｌ１≦０．３ｍｍ
の関係を満たすことを特徴とする、スパークプラグ。
【請求項１１】
請求項１ないし請求項６、請求項９及び請求項１０のいずれか一項に記載のスパークプラグであって、
前記断面において、
前記溶融部と前記貴金属チップとの境界面の半分以上は、前記中心電極と対向する前記貴金属チップの放電面との成す角度が０度から１０度以内である、スパークプラグ。
【請求項１２】
請求項１ないし請求項１１のいずれか一項に記載のスパークプラグであって、
前記貴金属チップの一部は、前記接地電極に形成された溝部に埋設されており、
前記断面において、
前記溝部と前記貴金属チップとの境界面のうち、前記溶融部の長手方向に対して垂直な部分においても、前記溝部と前記貴金属チップとが溶融した溶融部が形成されていることを特徴とする、スパークプラグ。
【請求項１３】
請求項１ないし請求項１２のいずれか一項に記載のスパークプラグであって、
前記溶融部は、前記接地電極と前記貴金属チップとの境界面に対して平行な方向から高エネルギービームが照射されることによって形成されていることを特徴とする、スパークプラグ。
【請求項１４】
請求項１ないし請求項１２のいずれか一項に記載のスパークプラグであって、
前記溶融部は、前記接地電極と前記貴金属チップとの境界面に対して斜めの方向から高エネルギービームが照射されることによって形成されていることを特徴とする、スパークプラグ。
【請求項１５】
請求項１ないし請求項１４のいずれか一項に記載のスパークプラグであって、
前記溶融部は、前記接地電極と前記貴金属チップとの境界面に対してファイバーレーザまたは電子ビームが照射されることによって形成されていることを特徴とする、スパークプラグ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スパークプラグに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、スパークプラグの接地電極に貴金属チップを接合する方法としては、例えば、以下の特許文献に開示されたものが知られている。【０００３】
特許文献１に開示された方法では、貴金属チップを全て溶融させて、接地電極に接合させている。しかしこの方法では、接地電極と貴金属チップとの溶接強度を上げることはできるが、貴金属チップの放電面にも接地電極母材の溶融成分が含まれてしまうため、火花耐久性能が低下してしまうといった問題があった。【０００４】
また、特許文献２に開示された方法では、貴金属チップの外周部を溶融させて、接地電極に接合させている。しかしこの方法では、接地電極と貴金属チップの中心部との溶接強度が弱く、また貴金属チップや溶融部にクラックが発生し、やがては貴金属チップの剥離に繋がるおそれがあるといった問題があった。【０００５】
また、接地電極に貴金属チップを接合する方法としては、抵抗溶接を用いた方法も知られている。しかしこの方法では、接地電極と貴金属チップの境界面における溶融部の層が薄いため、また、近年のエンジンの高出力化に伴ってシリンダ内がより高温になるなど、スパークプラグの使用環境は以前より厳しい環境となるため、溶接強度が確保できず、やがては貴金属チップの剥離に繋がるおそれがあるといった問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特表２００４−５１７４５９号公報
【特許文献２】米国特許出願公開第２００７／０１０３０４６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上述した従来の課題を解決するためになされたものであり、接地電極と貴金属チップとの溶接強度を向上させることのできる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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、以下の形態または適用例を取ることが可能である。【０００９】
[適用例１]
軸線方向に貫通する軸孔を有する絶縁体と、
前記軸孔の先端側に設けられた中心電極と、
前記絶縁体を保持する略筒状の主体金具と、
一端が前記主体金具の先端部に取り付けられ、他端が前記中心電極の先端部と対向する接地電極と、
前記接地電極の前記中心電極の先端面に対向する位置に設けられ、前記中心電極の先端面との間で火花放電間隙を形成する貴金属チップと、
を備えるスパークプラグであって、
前記接地電極と前記貴金属チップとの間の少なくとも一部には、前記接地電極と前記貴金属チップとが溶融した溶融部が形成されており、
前記溶融部は、前記軸線方向に投影した場合に、前記貴金属チップの面積の７０％以上と重なっており、
前記貴金属チップの重心を通り、前記接地電極の長手方向に垂直な断面において、
前記溶融部は、前記接地電極の側面から延びた形状を有しており、
前記溶融部の前記軸線方向における厚さは、前記接地電極の前記側面から遠ざかる方向に沿って次第に小さくなっており、
前記溶融部の前記軸線方向における厚さのうち、最も厚い部分の厚さをＡとし、
前記溶融部の最も厚い部分から、前記溶融部の先端までの長さをＢとした場合に、
１．３≦Ｂ／Ａ
の関係を満たすことを特徴とする、スパークプラグ。
このようなスパークプラグによれば、酸化スケールの発生を抑制し、貴金属チップと接地電極との溶接強度を向上させることが可能となる。【００１０】
[適用例２]
軸線方向に貫通する軸孔を有する絶縁体と、
前記軸孔の先端側に設けられた中心電極と、
前記絶縁体を保持する略筒状の主体金具と、
一端が前記主体金具の先端部に取り付けられ、他端が前記中心電極の先端部と対向する接地電極と、
前記接地電極の前記中心電極の先端面に対向する位置に設けられ、前記中心電極の先端面との間で火花放電間隙を形成する貴金属チップと、
を備えるスパークプラグであって、
前記接地電極と前記貴金属チップとの間の少なくとも一部には、前記接地電極と前記貴金属チップとが溶融した溶融部が形成されており、
前記溶融部は、前記軸線方向に投影した場合に、前記貴金属チップの面積の７０％以上と重なっており、
前記貴金属チップの重心を通り、前記接地電極の長手方向に垂直な断面において、
前記溶融部は、前記接地電極の第１の側面から延びた形状の第１の溶融部と、前記接地電極の前記第１の側面とは反対側の第２の側面から延びた形状の第２の溶融部とを含み、
前記第１の溶融部の前記軸線方向における厚さは、前記接地電極の前記第１の側面から遠ざかる方向に沿って次第に小さくなっており、
前記第２の溶融部の前記軸線方向における厚さは、前記接地電極の前記第２の側面から遠ざかる方向に沿って次第に小さくなっており、
前記第１の溶融部の前記軸線方向における厚さのうち、最も厚い部分の厚さをＡ１とし、
前記第２の溶融部の前記軸線方向における厚さのうち、最も厚い部分の厚さをＡ２とし、
Ａ１とＡ２とを足した長さをＡとし、
前記第１の溶融部と前記第２の溶融部とが離れている場合には、
前記第１の溶融部の最も厚い部分から、前記第１の溶融部の先端までの長さをＢ１とし、
前記第２の溶融部の最も厚い部分から、前記第２の溶融部の先端までの長さをＢ２とし、
Ｂ１とＢ２とを足した長さをＢとし、
前記第１の溶融部と前記第２の溶融部とが一体となっている場合には、
前記第１の溶融部の最も厚い部分から、前記第２の溶融部の最も厚い部分までの長さをＢとした場合に、
１．３≦Ｂ／Ａ
の関係を満たすことを特徴とする、スパークプラグ。
このようなスパークプラグによれば、接地電極にかかる応力を適切に緩和することができるため、酸化スケールの発生を抑制し、貴金属チップと接地電極との溶接強度を向上させることが可能となる。この結果、貴金属チップが接地電極から剥離してしまうことを抑制することができる。【００１１】
[適用例３]
軸線方向に貫通する軸孔を有する絶縁体と、
前記軸孔の先端側に設けられた中心電極と、
前記絶縁体を保持する略筒状の主体金具と、
一端が前記主体金具の先端部に取り付けられ、他端が前記中心電極の先端部と対向する接地電極と、
前記接地電極の先端面に設けられ、前記中心電極の側面との間で火花放電間隙を形成する貴金属チップと、
を備えるスパークプラグであって、
前記接地電極と前記貴金属チップとの間の少なくとも一部には、前記接地電極と前記貴金属チップとが溶融した溶融部が形成されており、
前記溶融部は、前記接地電極の長手方向に投影した場合に、前記貴金属チップの面積の７０％以上と重なっており、
前記貴金属チップの重心を通り、前記軸線方向に垂直な断面において、
前記溶融部は、前記接地電極の側面から延びた形状を有しており、
前記溶融部の前記接地電極の長手方向における厚さは、前記接地電極の前記側面から遠ざかる方向に沿って次第に小さくなっており、
前記溶融部の前記接地電極の長手方向における厚さのうち、最も厚い部分の厚さをＡとし、
前記溶融部の最も厚い部分から、前記溶融部の先端までの長さをＢとした場合に、
１．３≦Ｂ／Ａ
の関係を満たすことを特徴とする、スパークプラグ。
このようなスパークプラグによれば、酸化スケールの発生を抑制し、貴金属チップと接地電極との溶接強度を向上させることが可能となる。【００１２】
[適用例４]
軸線方向に貫通する軸孔を有する絶縁体と、
前記軸孔の先端側に設けられた中心電極と、
前記絶縁体を保持する略筒状の主体金具と、
一端が前記主体金具の先端部に取り付けられ、他端が前記中心電極の先端部と対向する接地電極と、
前記接地電極の先端面に設けられ、前記中心電極の側面との間で火花放電間隙を形成する貴金属チップと、
を備えるスパークプラグであって、
前記接地電極と前記貴金属チップとの間の少なくとも一部には、前記接地電極と前記貴金属チップとが溶融した溶融部が形成されており、
前記溶融部は、前記接地電極の長手方向に投影した場合に、前記貴金属チップの面積の７０％以上と重なっており、
前記貴金属チップの重心を通り、前記軸線方向に垂直な断面において、
前記溶融部は、前記接地電極の第１の側面から延びた形状の第１の溶融部と、前記接地電極の前記第１の側面とは反対側の第２の側面から延びた形状の第２の溶融部とを含み、
前記第１の溶融部の前記接地電極の長手方向における厚さは、前記接地電極の前記第１の側面から遠ざかる方向に沿って次第に小さくなっており、
前記第２の溶融部の前記接地電極の長手方向における厚さは、前記接地電極の前記第２の側面から遠ざかる方向に沿って次第に小さくなっており、
前記第１の溶融部の前記接地電極の長手方向における厚さのうち、最も厚い部分の厚さをＡ１とし、
前記第２の溶融部の前記接地電極の長手方向における厚さのうち、最も厚い部分の厚さをＡ２とし、
Ａ１とＡ２とを足した長さをＡとし、
前記第１の溶融部と前記第２の溶融部とが離れている場合には、
前記第１の溶融部の最も厚い部分から、前記第１の溶融部の先端までの長さをＢ１とし、
前記第２の溶融部の最も厚い部分から、前記第２の溶融部の先端までの長さをＢ２とし、
Ｂ１とＢ２とを足した長さをＢとし、
前記第１の溶融部と前記第２の溶融部とが一体となっている場合には、
前記第１の溶融部の最も厚い部分から、前記第２の溶融部の最も厚い部分までの長さをＢとした場合に、
１．３≦Ｂ／Ａ
の関係を満たすことを特徴とする、スパークプラグ。
このようなスパークプラグによれば、酸化スケールの発生を抑制し、貴金属チップと接地電極との溶接強度を向上させることが可能となる。【００１３】
[適用例５]
軸線方向に貫通する軸孔を有する絶縁体と、
前記軸孔の先端側に設けられた中心電極と、
前記絶縁体を保持する略筒状の主体金具と、
一端が前記主体金具の先端部に取り付けられ、他端が前記中心電極の先端部と対向する接地電極と、
前記接地電極の先端面に設けられ、前記中心電極の側面との間で火花放電間隙を形成する貴金属チップと、
を備えるスパークプラグであって、
前記接地電極と前記貴金属チップとの間の少なくとも一部には、前記接地電極と前記貴金属チップとが溶融した溶融部が形成されており、
前記溶融部は、前記接地電極の長手方向に投影した場合に、前記貴金属チップの面積の７０％以上と重なっており、
前記貴金属チップの重心を通り、前記接地電極の幅方向に垂直な断面において、
前記溶融部は、前記接地電極の内側面から延びた形状を有しており、
前記溶融部の前記接地電極の長手方向における厚さは、前記接地電極の前記内側面から遠ざかる方向に沿って次第に小さくなっており、
前記溶融部の前記接地電極の長手方向における厚さのうち、最も厚い部分の厚さをＡとし、
前記溶融部の最も厚い部分から、前記溶融部の先端までの長さをＢとした場合に、
１．３≦Ｂ／Ａ
の関係を満たすことを特徴とする、スパークプラグ。
このようなスパークプラグによれば、酸化スケールの発生を抑制し、貴金属チップと接地電極との溶接強度を向上させることが可能となる。【００１４】
[適用例６]
軸線方向に貫通する軸孔を有する絶縁体と、
前記軸孔の先端側に設けられた中心電極と、
前記絶縁体を保持する略筒状の主体金具と、
一端が前記主体金具の先端部に取り付けられ、他端が前記中心電極の先端部と対向する接地電極と、
前記接地電極の先端面に設けられ、前記中心電極の側面との間で火花放電間隙を形成する貴金属チップと、
を備えるスパークプラグであって、
前記接地電極と前記貴金属チップとの間の少なくとも一部には、前記接地電極と前記貴金属チップとが溶融した溶融部が形成されており、
前記溶融部は、前記接地電極の長手方向に投影した場合に、前記貴金属チップの面積の７０％以上と重なっており、
前記貴金属チップの重心を通り、前記接地電極の幅方向に垂直な断面において、
前記溶融部は、前記接地電極の内側面から延びた形状の第１の溶融部と、前記接地電極の前記内側面とは反対側の外側面から延びた形状の第２の溶融部とを含み、
前記第１の溶融部の前記接地電極の長手方向における厚さは、前記接地電極の前記内側面から遠ざかる方向に沿って次第に小さくなっており、
前記第２の溶融部の前記接地電極の長手方向における厚さは、前記接地電極の前記外側面から遠ざかる方向に沿って次第に小さくなっており、
前記第１の溶融部の前記接地電極の長手方向における厚さのうち、最も厚い部分の厚さをＡ１とし、
前記第２の溶融部の前記接地電極の長手方向における厚さのうち、最も厚い部分の厚さをＡ２とし、
Ａ１とＡ２とを足した長さをＡとし、
前記第１の溶融部と前記第２の溶融部とが離れている場合には、
前記第１の溶融部の最も厚い部分から、前記第１の溶融部の先端までの長さをＢ１とし、
前記第２の溶融部の最も厚い部分から、前記第２の溶融部の先端までの長さをＢ２とし、
Ｂ１とＢ２とを足した長さをＢとし、
前記第１の溶融部と前記第２の溶融部とが一体となっている場合には、
前記第１の溶融部の最も厚い部分から、前記第２の溶融部の最も厚い部分までの長さをＢとした場合に、
１．３≦Ｂ／Ａ
の関係を満たすことを特徴とする、スパークプラグ。  このようなスパークプラグによれば、酸化スケールの発生を抑制し、貴金属チップと接地電極との溶接強度を向上させることが可能となる。【００１５】
[適用例７]
軸線方向に貫通する軸孔を有する絶縁体と、
前記軸孔の先端側に設けられた中心電極と、
前記絶縁体を保持する略筒状の主体金具と、
一端が前記主体金具の先端部に取り付けられ、他端が前記中心電極の先端部と対向する接地電極と、
前記接地電極の前記軸線方向に垂直な面に設けられ、一部が前記接地電極の先端面から突出しており、前記中心電極の側面との間で火花放電間隙を形成する貴金属チップと、
を備えるスパークプラグであって、
前記接地電極と前記貴金属チップとの間の少なくとも一部には、前記接地電極と前記貴金属チップとが溶融した溶融部が形成されており、
前記溶融部は、前記軸線方向に投影した場合に、前記貴金属チップの面積の７０％以上と重なっており、
前記貴金属チップの重心を通り、前記接地電極の長手方向に垂直な断面において、
前記溶融部は、前記接地電極の側面から延びた形状を有しており、
前記溶融部の前記軸線方向における厚さは、前記接地電極の前記側面から遠ざかる方向に沿って次第に小さくなっており、
前記溶融部の前記軸線方向における厚さのうち、最も厚い部分の厚さをＡとし、
前記溶融部の最も厚い部分から、前記溶融部の先端までの長さをＢとした場合に、
１．３≦Ｂ／Ａ
の関係を満たすことを特徴とする、スパークプラグ。
このようなスパークプラグによれば、酸化スケールの発生を抑制し、貴金属チップと接地電極との溶接強度を向上させることが可能となる。【００１６】
[適用例８]
軸線方向に貫通する軸孔を有する絶縁体と、
前記軸孔の先端側に設けられた中心電極と、
前記絶縁体を保持する略筒状の主体金具と、
一端が前記主体金具の先端部に取り付けられ、他端が前記中心電極の先端部と対向する接地電極と、
前記接地電極の前記軸線方向に垂直な面に設けられ、一部が前記接地電極の先端面から突出しており、前記中心電極の側面との間で火花放電間隙を形成する貴金属チップと、
を備えるスパークプラグであって、
前記接地電極と前記貴金属チップとの間の少なくとも一部には、前記接地電極と前記貴金属チップとが溶融した溶融部が形成されており、
前記溶融部は、前記軸線方向に投影した場合に、前記貴金属チップの面積の７０％以上と重なっており、
前記貴金属チップの重心を通り、前記接地電極の長手方向に垂直な断面において、
前記溶融部は、前記接地電極の第１の側面から延びた形状の第１の溶融部と、前記接地電極の前記第１の側面とは反対側の第２の側面から延びた形状の第２の溶融部とを含み、
前記第１の溶融部の前記軸線方向における厚さは、前記接地電極の前記第１の側面から遠ざかる方向に沿って次第に小さくなっており、
前記第２の溶融部の前記軸線方向における厚さは、前記接地電極の前記第２の側面から遠ざかる方向に沿って次第に小さくなっており、
前記第１の溶融部の前記軸線方向における厚さのうち、最も厚い部分の厚さをＡ１とし、
前記第２の溶融部の前記軸線方向における厚さのうち、最も厚い部分の厚さをＡ２とし、
Ａ１とＡ２とを足した長さをＡとし、
前記第１の溶融部と前記第２の溶融部とが離れている場合には、
前記第１の溶融部の最も厚い部分から、前記第１の溶融部の先端までの長さをＢ１とし、
前記第２の溶融部の最も厚い部分から、前記第２の溶融部の先端までの長さをＢ２とし、
Ｂ１とＢ２とを足した長さをＢとし、
前記第１の溶融部と前記第２の溶融部とが一体となっている場合には、
前記第１の溶融部の最も厚い部分から、前記第２の溶融部の最も厚い部分までの長さをＢとした場合に、
１．３≦Ｂ／Ａ
の関係を満たすことを特徴とする、スパークプラグ。
このようなスパークプラグによれば、酸化スケールの発生を抑制し、貴金属チップと接地電極との溶接強度を向上させることが可能となる。【００１７】
[適用例９]
適用例１ないし適用例６のいずれか一項に記載のスパークプラグであって、
前記貴金属チップのうち、前記中心電極との間で前記火花放電間隙を形成する放電面には、前記溶融部が形成されていないことを特徴とする、スパークプラグ。
貴金属チップの方が溶融部よりも耐火花消耗性に優れているため、このようなスパークプラグによれば、耐火花消耗性を向上させることができる。【００１８】
[適用例１０]
適用例１ないし適用例６及び適用例９のいずれか一項に記載のスパークプラグであって、
前記貴金属チップの前記中心電極と対向する放電面から、前記溶融部までの長さのうち、最も浅い部分の長さをＬ１とし、
前記放電面から、前記溶融部までの長さのうち、最も長い部分の長さをＬ２とした場合に、
Ｌ２−Ｌ１≦０．３ｍｍ
の関係を満たすことを特徴とする、スパークプラグ。
このようなスパークプラグによれば、スパークプラグの使用に伴う放電ギャップの増加量を抑えることができ、貴金属チップの耐久性をさらに向上させることができる。【００１９】
[適用例１１]
適用例１ないし適用例６、適用例９及び適用例１０のいずれか一項に記載のスパークプラグであって、
前記断面において、
前記溶融部と前記貴金属チップとの境界面の半分以上は、前記中心電極と対向する前記貴金属チップの放電面との成す角度が０度から１０度以内である、スパークプラグ。
このようなスパークプラグによれば、貴金属チップのうち溶融されていない部分の体積が大きくなるので、耐火花消耗性を向上させることが可能となる。【００２０】
［適用例１２］
適用例１ないし適用例１１のいずれか一項に記載のスパークプラグであって、
前記貴金属チップの一部は、前記接地電極に形成された溝部に埋設されており、
前記断面において、
前記溝部と前記貴金属チップとの境界面のうち、前記溶融部の長手方向に対して垂直な部分においても、前記溝部と前記貴金属チップとが溶融した溶融部が形成されていることを特徴とする、スパークプラグ。
このようなスパークプラグによれば、貴金属チップと接地電極との境界のうちの広範な部分が溶接されるので、貴金属チップと接地電極との溶接強度を高めることが可能となる。【００２１】
[適用例１３]
適用例１ないし適用例１２のいずれか一項に記載のスパークプラグであって、
前記溶融部は、前記接地電極と前記貴金属チップとの境界面に対して平行な方向から高エネルギービームが照射されることによって形成されていることを特徴とする、スパークプラグ。
高エネルギービームは照射対象を奥深くまで溶融させることができるので、このような照射方向によって適切な形状の溶融部を形成することができる。【００２２】
[適用例１４]
適用例１ないし適用例１２のいずれか一項に記載のスパークプラグであって、
前記溶融部は、前記接地電極と前記貴金属チップとの境界面に対して斜めの方向から高エネルギービームが照射されることによって形成されていることを特徴とする、スパークプラグ。
このような照射方向によっても、適切な形状の溶融部を形成することができる。【００２３】
[適用例１５]
適用例１ないし適用例１４のいずれか一項に記載のスパークプラグであって、
前記溶融部は、前記接地電極と前記貴金属チップとの境界面に対してファイバーレーザまたは電子ビームが照射されることによって形成されていることを特徴とする、スパークプラグ。
高エネルギービームとしてファイバーレーザまたは電子ビームを用いると、接地電極と貴金属チップの境界面を奥深くまで溶融させることができるため、接地電極と貴金属チップとを強固に接合させることができる。【００２４】
なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能である。例えば、スパークプラグの製造方法および製造装置、製造システム等の形態で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態としてのスパークプラグ１００の部分断面図である。
【図２】スパークプラグ１００の中心電極２０の先端部２２付近の拡大図である。
【図３】接地電極３０の先端部３３付近を拡大して示す説明図である。
【図４】第２実施形態のスパークプラグ１００ｂにおける接地電極３０の先端部３３付近を拡大して示す説明図である。
【図５】第２実施形態の変形例のスパークプラグ１０１ｂにおける接地電極３０の先端部３３付近を拡大して示す説明図である。
【図６】第３実施形態のスパークプラグ１００ｃの接地電極３０の先端部３３付近を拡大して示す説明図である。
【図７】第４実施形態のスパークプラグ１００ｄの接地電極３０先端部３３付近を拡大して示す説明図である。
【図８】第５実施形態のスパークプラグ１００ｅの接地電極３０先端部３３付近を拡大して示す説明図である。
【図９】第６実施形態のスパークプラグ１００ｆの接地電極３０先端部３３付近を拡大して示す説明図である。
【図１０】第７実施形態のスパークプラグ１００ｇの接地電極３０先端部３３付近を拡大して示す説明図である。
【図１１】第８実施形態のスパークプラグ１００ｈの接地電極３０先端部３３付近を拡大して示す説明図である。
【図１２】第９実施形態のスパークプラグ１００ｉにおける接地電極３０の先端部３３付近を拡大して示す説明図である。
【図１３】溶融部比率Ｂ／Ａと酸化スケール発生割合との関係を示すグラフである。
【図１４】溶融部高低差ＬＡと試験後のギャップＧＡの増加量との関係を示すグラフである。
【図１５】変形例におけるスパークプラグの接地電極３０の断面図を示す説明図である。
【図１６】変形例におけるスパークプラグの接地電極３０の断面図を示す説明図である。
【図１７】溶融部９８の形成過程の一例を示す説明図である。
【図１８】溶融部９８の形成過程の一例を示す説明図である。
【図１９】溶融部９８の形成過程の一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
次に、本発明の一態様であるスパークプラグの実施の形態を、以下の順序で説明する。
Ａ．第１実施形態：
Ａ１．スパークプラグの構造：
Ａ２．各部の形状及び寸法：
Ｂ〜Ｉ．第２〜９実施形態：
Ｊ．酸化スケールに関する実験例：
Ｋ．ギャップＧＡの増加量に関する実験例：
Ｌ．変形例：
Ｍ．スパークプラグの製造方法：
【００２７】
Ａ．第１実施形態：
Ａ１．スパークプラグの構造：
図１は、本発明の一実施形態としてのスパークプラグ１００の部分断面図である。なお、図１において、スパークプラグ１００の軸線方向ＯＤを図面における上下方向とし、下側をスパークプラグ１００の先端側、上側を後端側として説明する。
【００２８】
スパークプラグ１００は、絶縁碍子１０と、主体金具５０と、中心電極２０と、接地電極３０と、端子金具４０とを備えている。中心電極２０は、絶縁碍子１０内に軸線方向ＯＤに延びた状態で保持されている。絶縁碍子１０は、絶縁体として機能しており、主体金具５０は、この絶縁碍子１０を保持している。端子金具４０は、絶縁碍子１０の後端部に設けられている。なお、中心電極２０と接地電極３０の構成については、図２において詳述する。
【００２９】
絶縁碍子１０は、アルミナ等を焼成して形成され、軸中心に軸線方向ＯＤへ延びる軸孔１２が形成された筒形状を有する。軸線方向ＯＤの略中央には外径が最も大きな鍔部１９が形成されており、それより後端側（図１における上側）には後端側胴部１８が形成されている。鍔部１９より先端側（図１における下側）には、後端側胴部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との間には段部１５が形成されている。
【００３０】
主体金具５０は、低炭素鋼材より形成された円筒状の金具であり、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。そして、主体金具５０は、絶縁碍子１０を内部に保持しており、絶縁碍子１０は、その後端側胴部１８の一部から脚長部１３にかけての部位を主体金具５０によって取り囲まれている。
【００３１】
また、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。
【００３２】
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。
【００３３】
主体金具５０の工具係合部５１より後端側には、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、薄肉の座屈部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の後端側胴部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の段部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の段部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。座屈部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。
【００３４】
図２は、スパークプラグ１００の中心電極２０の先端部２２付近の拡大図である。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する棒状の電極である。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。通常、中心電極２０は、有底筒状に形成された電極母材２１の内部に芯材２５を詰め、底側から押出成形を行って引き延ばすことで作製される。芯材２５は、胴部分においては略一定の外径をなすものの、先端側においては縮径部が形成される。また、中心電極２０は、軸孔１２内を後端側に向けて延設され、シール体４およびセラミック抵抗３（図１）を経由して、端子金具４０（図１）に電気的に接続されている。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。
【００３５】
中心電極２０の先端部２２は、絶縁碍子１０の先端部１１よりも突出している。中心電極２０の先端部２２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、高融点の貴金属によって形成されている。中心電極チップ９０は、例えば、イリジウム（Ｉｒ）や、Ｉｒを主成分として、白金（Ｐｔ）、ロジウム（Ｒｈ）、ルテニウム（Ｒｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、レニウム（Ｒｅ）のうち、１種類あるいは２種類以上を添加したＩｒ合金によって形成される。
【００３６】
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は、中心電極２０の先端部２２と対向している。さらに具体的には、接地電極３０の先端部３３は、中心電極チップ９０の先端面９２と対向している。
【００３７】
接地電極３０のうち、中心電極チップ９０の先端面９２に対向する位置には、接地電極チップ９５が溶融部９８を介して接合されている。接地電極チップ９５の放電面９６は、中心電極チップ９０の先端面９２と対向しており、接地電極チップ９５の放電面９６と、中心電極チップ９０の先端面９２との間には、火花放電が行なわれる間隙であるギャップＧＡが形成されている。中心電極チップ９０と同様に、高融点の貴金属によって形成されており、例えば、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｐｄ、Ｒｅのうちの１種類以上の元素を含有している。このようにすれば、接地電極チップ９５の耐火花消耗性を向上させることができる。
【００３８】
Ａ２．各部の形状及び寸法：
図３は、接地電極３０の先端部３３付近を拡大して示す説明図である。図３（Ａ）は、接地電極３０を軸線方向ＯＤから示す図である。図３（Ｂ）は、図３（Ａ）におけるＸ１−Ｘ１断面を示す図である。図３（Ｃ）は，図３（Ａ）におけるＸ２−Ｘ２断面を示す図である。換言すれば、図３（Ｃ）は、接地電極チップ９５の重心Ｇを通り、接地電極３０の長手方向ＴＤに垂直な断面を示している。
【００３９】
図３（Ｂ）に示すように、接地電極３０の先端部３３には、接地電極チップ９５の底面と同じ形状の溝部３４が形成されており、接地電極チップ９５は、溝部３４に埋設されている。接地電極チップ９５と接地電極３０との間の少なくとも一部には、溶融部９８が形成されている。溶融部９８は、接地電極チップ９５の一部と接地電極３０の一部とが溶け合って形成されており、接地電極チップ９５と接地電極３０の成分の両方が含まれる。すなわち、溶融部９８は、接地電極３０と接地電極チップ９５との中間的な組成を有している。なお、接地電極チップ９５と接地電極３０との間には破線が描かれているが、実際には、溶融部９８が形成されている部分においては接地電極チップ９５と接地電極３０とが一体となって溶融しており、破線は消滅している。以下で示す図面においても同様である。
【００４０】
溶融部９８は、接地電極３０と接地電極チップ９５との境界（すなわち、接地電極チップ９５の底面）に対して略平行な方向ＬＤから高エネルギービームを照射することによって形成することができる（図３（Ｃ））。より具体的には、溶融部９８は、高エネルギービームを接地電極３０の長手方向ＴＤに相対的に移動させながら照射することによって形成することができる（図３（Ａ））。本実施形態では、溶融部９８を形成するための高エネルギービームとして、ファイバーレーザを用いている。ただし、ファイバーレーザの代わりに、電子ビームを用いることとしてもよい。ファイバーレーザや電子ビームを用いると、接地電極３０と接地電極チップ９５の境界を奥深くまで溶融させることができるため、接地電極３０と接地電極チップ９５とを強固に接合させることができる。なお、溶融部９８は、接地電極３０と接地電極チップ９５との境界に対して斜めの方向から高エネルギービームを照射することによって形成することもできる。また、接地電極チップ９５を接地電極３０に溶接した後は、接地電極３０を湾曲させて、接地電極チップ９５と中心電極２０とを対向させる。
【００４１】
図３（Ａ）に示すように、溶融部９８は、軸線方向ＯＤに投影した場合に、接地電極チップ９５の面積の７０％以上と重なっていることが好ましい。本実施形態では、溶融部９８は、接地電極チップ９５の面積の１００％と重なっている。このようにすれば、溶融部近傍における酸化スケールの発生を抑制することができるとともに、接地電極チップ９５の接地電極３０からの剥離を抑制することができる。
【００４２】
さらに、図３（Ｃ）に示すように、溶融部９８は、接地電極３０の側面３５から延びた形状を有しており、溶融部９８の軸線方向ＯＤにおける厚さは、接地電極３０の側面３５から遠ざかる方向に沿って次第に小さくなっている。このような形状は、接地電極３０と接地電極チップ９５との間に生じる応力を適切に分散させることができるので、接地電極チップ９５の剥離を抑制することが可能となる。
【００４３】
また、図３（Ｃ）に示した断面図において、溶融部９８の軸線方向ＯＤにおける厚さのうち、最も厚い部分の厚さをＡとする。そして、溶融部９８の最も厚い部分から、溶融部の先端９９までの長さをＢとする。この場合において、スパークプラグ１００は、以下の関係式（１）を満たすことが好ましい。
１．３≦Ｂ／Ａ  …（１）
このようにすれば、溶融部９８近傍に酸化スケールが発生するのを抑制することができるので、接地電極３０と接地電極チップ９５との溶接強度を向上させることができる。なお、上記の数値範囲に限定する理由については後述の実験例において示す。また、Ｂ／Ａを以下では溶融部比率とも呼ぶ。
【００４４】
さらに、図３（Ｃ）に示すように、接地電極チップ９５のうち、中心電極２０の中心電極チップ９０との間で火花放電間隙（ギャップＧＡ）を形成する放電面９６には、溶融部９８が形成されていないことが好ましい。この理由は、接地電極チップ９５の方が溶融部９８よりも耐火花消耗性に優れているためである。したがって、接地電極チップ９５の放電面９６に溶融部９８が形成されないようにすれば、耐火花消耗性を向上させることができる。
【００４５】
なお、以下に示す他の実施形態においても同様に、接地電極チップ９５のうち、中心電極２０の中心電極チップ９０との間で火花放電間隙を形成する放電面９６には、溶融部が形成されていないことが好ましい。
【００４６】
また、図３（Ｃ）に示した断面図において、接地電極チップ９５の中心電極２０に対向する放電面９６から、溶融部９８までの長さのうち、最も浅い部分の長さをＬ１とする。接地電極チップ９５の放電面９６から、溶融部９８までの長さのうち、最も長い部分の深さをＬ２とする。この場合において、スパークプラグ１００は、以下の関係式（２）を満たすことが好ましい。
Ｌ２−Ｌ１≦０．３ｍｍ  …（２）
このようにすれば、スパークプラグ１００の使用に伴うギャップＧＡの増加量を抑えることができ、接地電極チップ９５の耐久性をさらに向上させることができる。上記関係式（２）のように規定する根拠については、後述の実験例において示す。また、Ｌ２−Ｌ１を以下では溶融部高低差ＬＡ（＝Ｌ２−Ｌ１）とも呼ぶ。
【００４７】
なお、以下に示す他の実施形態においても同様に、溶融部高低差ＬＡは、上記関係式（２）を満たすことが好ましい。
【００４８】
さらに、図３（Ｃ）に示すように、溶融部９８と接地電極チップ９５との境界面９７の半分以上は、放電面９６との成す角度が０度から１０度以内であることが好ましい。このようにすれば、接地電極チップ９５のうち高エネルギービームによって溶融されていない部分の体積が大きくなるので、耐火花消耗性を向上させることが可能となる。
【００４９】
なお、以下に示す他の実施形態においても同様に、溶融部と接地電極チップ９５との境界面９７の半分以上は、放電面９６との成す角度が０度から１０度以内であることが好ましい。
【００５０】
Ｂ．第２実施形態： 
図４は、第２実施形態のスパークプラグ１００ｂにおける接地電極３０の先端部３３付近を拡大して示す説明図である。図４（Ａ）,図４（Ｂ）,図４（Ｃ）は、それぞれ図３（Ａ）,図３（Ｂ）,図３（Ｃ）に相当する図である。図３に示した第１実施形態との違いは、接地電極３０の両方の側面３５,３６から、溶融部１１０,１２０が形成されている点であり、他の構成は第１実施形態と同じである。
【００５１】
第１溶融部１１０は、接地電極３０の側面３５に向かう方向ＬＤ１から高エネルギービームを照射することによって形成することができる。同様に、第２溶融部１２０は、接地電極３０の側面３６に向かう方向ＬＤ２から高エネルギービームを照射することによって形成することができる。
【００５２】
図４（Ａ）に示すように、溶融部１１０,１２０は、軸線方向ＯＤに投影した場合に、接地電極チップ９５の面積の７０％以上と重なっていることが好ましい。本実施形態では、溶融部１１０,１２０は、接地電極チップ９５の面積の７０％と重なっている。このようにすれば、溶融部近傍における酸化スケールの発生を抑制することができるとともに、接地電極チップ９５の接地電極３０からの剥離を抑制することができる。
【００５３】
また、図４（Ｃ）に示すように、第１溶融部１１０は、接地電極３０の側面３５から延びた形状を有しており、第１溶融部１１０の軸線方向ＯＤにおける厚さは、側面３５から遠ざかる方向に沿って次第に小さくなっている。一方、第２溶融部１２０は、接地電極３０の側面３５とは反対側の側面３６から延びた形状を有しており、第２溶融部１２０の軸線方向ＯＤにおける厚さは、接地電極３０の側面３６から遠ざかる方向に沿って次第に小さくなっている。
【００５４】
このようにすれば、酸化スケールの発生を抑制し、接地電極チップ９５が接地電極３０から剥離してしまうことを抑制することが可能となる。この理由について説明する。接地電極３０の温度は、スパークプラグ１００の使用状態において、接地電極３０の表面（側面３５、３６）に向かう方向に沿って次第に高くなる。このため、接地電極３０にかかる応力は、表面に近い部位ほど大きくなる。ここで、溶融部１１０、１２０は、接地電極３０と接地電極チップ９５との中間的な熱膨張率を有しているため、接地電極３０にかかる応力を緩和することができる。したがって、溶融部１１０、１２０の厚さを接地電極３０の表面に向かう方向に沿って次第に厚く、換言すれば、溶融部１１０、１２０の厚さを接地電極３０の側面３５、３６から遠ざかる方向に沿って次第に小さくすれば、接地電極３０にかかる応力を適切に緩和することができるため、酸化スケールの発生を抑制し、接地電極チップ９５が接地電極３０から剥離してしまうことを抑制することが可能となる。すなわち、溶融部９８の厚さは、スパークプラグ１００の使用状態において接地電極チップ９５の温度が高くなる箇所ほど厚くすることが好ましい。
【００５５】
ここで、図４（Ｃ）に示した断面図において、溶融部１１０の軸線方向ＯＤにおける厚さのうち、最も厚い部分の厚さをＡ１とし、溶融部１２０の軸線方向ＯＤにおける厚さのうち、最も厚い部分の厚さをＡ２とし、Ａ１とＡ２とを足した長さをＡとする。そして、第１溶融部１１０の最も厚い部分から、第１溶融部１１０の先端１１１までの長さをＢ１とし、第２溶融部１２０の最も厚い部分から、第２溶融部１２０の先端１２１までの長さをＢ２とし、Ｂ１とＢ２とを足した長さをＢとする。この場合において、スパークプラグ１００ｂは、第１実施形態と同様に、関係式（１）を満たすことが好ましい。
１．３≦Ｂ／Ａ  …（１）
このようにすれば、第１実施形態と同様に、接地電極３０と接地電極チップ９５との溶接強度を向上させることができる。
【００５６】
なお、本実施形態では、第１溶融部１１０の先端１１１と第２溶融部１２０の先端１２１とが離れていたが、第１溶融部１１０と第２溶融部１２０とが一体となっていてもよい。この場合における長さＢの定義については後述する。
【００５７】
このように、接地電極３０の両方の側面３５,３６から高エネルギービームを照射することによって溶融部１１０,１２０を形成しても、第１実施形態と同様に、接地電極３０と接地電極チップ９５との溶接強度を向上させることができる。
【００５８】
図５は、第２実施形態の変形例のスパークプラグ１０１ｂにおける接地電極３０の先端部３３付近を拡大して示す説明図である。図５（Ａ）,図５（Ｂ）,図５（Ｃ）は、それぞれ図４（Ａ）,図４（Ｂ）,図４（Ｃ）に相当する図である。図４に示した第２実施形態との違いは、第１溶融部１１０と第２溶融部１２０とが一体となっている点であり、他の構成は第２実施形態と同じである。
【００５９】
このスパークプラグ１０１ｂでは、溶融部１１０の先端１１１及び第２溶融部１２０の先端１２１が存在しないため、上記の第２実施形態と同様の方法ではＢの長さを定義することができない。したがって、第１溶融部１１０の先端１１１と、第２溶融部１２０の先端１２１とが一体となっている場合には、第１溶融部１１０の最も厚い部分から、第２溶融部１２０の最も厚い部分までの長さをＢとして定義する。この場合において、スパークプラグ１０１ｂは、上記関係式（１）を満たすことが好ましい。このようにしても、接地電極３０と接地電極チップ９５との溶接強度を向上させることができる。なお、第１溶融部１１０と第２溶融部１２０とが一体となっている場合における長さＢの定義は、以下に示す実施形態においても同様である。
【００６０】
Ｃ．第３実施形態： 
図６は、第３実施形態のスパークプラグ１００ｃの接地電極３０の先端部３３付近を拡大して示す説明図である。図６（Ａ）は、接地電極３０を側面方向から示す図である。図６（Ｂ）は、接地電極３０を先端面方向から示す図である。図６（Ｃ）は、図６（Ａ）のＸ１−Ｘ１断面を示す図である。換言すれば、図６（Ｃ）は、接地電極チップ９５の重心Ｇを通り、軸線方向ＯＤに垂直な断面を示している。
【００６１】
このスパークプラグ１００ｃでは、接地電極３０の先端面３１は、中心電極チップ９０の側面９３と対向している。接地電極チップ９５は、接地電極３０の先端面３１に設けられており、中心電極チップ９０の側面９３との間で、火花放電間隙を形成している。すなわち、このスパークプラグ１００ｃはいわゆる横放電型プラグであり、放電方向は軸線方向ＯＤに対して垂直である。なお、中心電極チップ９０を中心電極２０の一部と捉えれば、接地電極チップ９５は、中心電極２０の側面と対向していると言える。
【００６２】
図６（Ｂ）に示すように、溶融部９８は、接地電極３０の長手方向ＴＤに投影した場合に、接地電極チップ９５の面積の７０％以上と重なっていることが好ましい。この図６（Ｂ）に示した例では、溶融部９８は、接地電極チップ９５の面積の１００％と重なっている。このようにすれば、酸化スケールの発生を抑制することができるとともに、接地電極チップ９５の接地電極３０からの剥離を抑制することができる。
【００６３】
また、図６（Ｃ）に示すように、溶融部９８は、接地電極３０の側面３５から延びた形状を有しており、溶融部９８の接地電極３０の長手方向ＴＤにおける厚さは、接地電極３０の側面３５から遠ざかる方向に沿って次第に小さくなっている。このような溶融部９８は、接地電極３０の側面３５に向かう方向ＬＤから高エネルギービームを照射することによって形成することができる。
【００６４】
ここで、図６（Ｃ）に示した断面図において、溶融部９８の接地電極３０の長手方向ＴＤにおける厚さのうち、最も厚い部分の厚さをＡとし、溶融部９８の最も厚い部分から、溶融部９８の先端９９までの長さをＢとする。この場合において、スパークプラグ１００ｃは、第１実施形態と同様に、関係式（１）を満たすことが好ましい。
１．３≦Ｂ／Ａ  …（１）
このようにすれば、第１実施形態と同様に、接地電極３０と接地電極チップ９５との溶接強度を向上させることができる。
【００６５】
Ｄ．第４実施形態： 
図７は、第４実施形態のスパークプラグ１００ｄの接地電極３０先端部３３付近を拡大して示す説明図である。図７（Ａ）,図７（Ｂ）,図７（Ｃ）は、それぞれ図６（Ａ）,図６（Ｂ）,図６（Ｃ）に相当する図である。
【００６６】
図６に示した第３実施形態との違いは、接地電極３０の側面３５から延びた形状を有する第１溶融部１１０に加えて、接地電極３０の側面３６から延びた形状を有する第２溶融部１２０が形成されている点であり、他の構成は同じである。
【００６７】
第１溶融部１１０は、接地電極３０の側面３５に向かう方向ＬＤ１から高エネルギービームを照射することによって形成することができる。同様に、第２溶融部１２０は、接地電極３０の側面３６に向かう方向ＬＤ２から高エネルギービームを照射することによって形成することができる。
【００６８】
図７（Ｂ）に示すように、溶融部１１０,１２０は、軸線方向ＯＤに投影した場合に、接地電極チップ９５の面積の７０％以上と重なっていることが好ましい。本実施形態では、溶融部９８は、接地電極チップ９５の面積の７０％と重なっている。このようにすれば、酸化スケールの発生を抑制することができるとともに、接地電極チップ９５の接地電極３０からの剥離を抑制することができる。
【００６９】
また、図７（Ｃ）に示すように、第１溶融部１１０は、接地電極３０の側面３５から延びた形状を有しており、第１溶融部１１０の接地電極３０の長手方向ＴＤにおける厚さは、側面３５から遠ざかる方向に沿って次第に小さくなっている。一方、第２溶融部１２０は、接地電極３０の側面３５とは反対側の側面３６から延びた形状を有しており、第２溶融部１２０の接地電極３０の長手方向ＴＤにおける厚さは、接地電極３０の側面３６から遠ざかる方向に沿って次第に小さくなっている。
【００７０】
ここで、図７（Ｃ）に示した断面図において、溶融部１１０の接地電極３０の長手方向ＴＤにおける厚さのうち、最も厚い部分の厚さをＡ１とし、溶融部１２０の接地電極３０の長手方向ＴＤにおける厚さのうち、最も厚い部分の厚さをＡ２とし、Ａ１とＡ２とを足した長さをＡとする。そして、第１溶融部１１０の最も厚い部分から、第１溶融部１１０の先端１１１までの長さをＢ１とし、第２溶融部１２０の最も厚い部分から、第２溶融部１２０の先端１２１までの長さをＢ２とし、Ｂ１とＢ２とを足した長さをＢとする。この場合において、スパークプラグ１００ｂは、第１実施形態と同様に、関係式（１）を満たすことが好ましい。
１．３≦Ｂ／Ａ  …（１）
このようにすれば、第１実施形態と同様に、接地電極３０と接地電極チップ９５との溶接強度を向上させることができる。
【００７１】
Ｅ．第５実施形態：
図８は、第５実施形態のスパークプラグ１００ｅの接地電極３０先端部３３付近を拡大して示す説明図である。図８（Ａ）は、接地電極３０を側面方向から示す図である。図８（Ｂ）は、接地電極３０を先端面方向から示す図である。図８（Ｃ）は、図８（Ｂ）のＸ１−Ｘ１断面を示す図である。換言すれば、図８（Ｃ）は、接地電極チップ９５の重心Ｇを通り、接地電極３０の幅方向ＷＤに垂直な断面を示している。
【００７２】
図６に示した第３実施形態との違いは、溶融部９８が接地電極３０の内側面３７から延びた形状を有している点であり、他の構成は同じである。なお、接地電極３０の内側面３７とは、接地電極３０の湾曲している径の内側に形成されている面をいう。
【００７３】
図８（Ｂ）に示すように、溶融部９８は、接地電極３０の長手方向ＴＤに投影した場合に、接地電極チップ９５の面積の７０％以上と重なっていることが好ましい。この図８（Ｂ）に示した例では、溶融部９８は、接地電極チップ９５の面積の１００％と重なっている。このようにすれば、溶融部近傍における酸化スケールの発生を抑制することができるとともに、接地電極チップ９５の接地電極３０からの剥離を抑制することができる。
【００７４】
また、図８（Ｃ）に示すように、溶融部９８は、接地電極３０の内側面３７から延びた形状を有しており、溶融部９８の接地電極３０の長手方向ＴＤにおける厚さは、接地電極３０の内側面３７から遠ざかる方向に沿って次第に小さくなっている。このような溶融部９８は、接地電極３０の内側面３７に向かう方向ＬＤから高エネルギービームを照射することによって形成することができる。なお、実際には、溶融部９８を形成した後に、接地電極３０を湾曲させている。
【００７５】
ここで、図８（Ｃ）に示した断面図において、溶融部９８の接地電極３０の長手方向ＴＤにおける厚さのうち、最も厚い部分の厚さをＡとし、溶融部９８の最も厚い部分から、溶融部９８の先端９９までの長さをＢとする。この場合において、スパークプラグ１００ｅは、第１実施形態と同様に、関係式（１）を満たすことが好ましい。
１．３≦Ｂ／Ａ  …（１）
このようにすれば、第１実施形態と同様に、接地電極３０と接地電極チップ９５との溶接強度を向上させることができる。
【００７６】
Ｆ．第６実施形態：
図９は、第６実施形態のスパークプラグ１００ｆの接地電極３０先端部３３付近を拡大して示す説明図である。図９（Ａ）,図９（Ｂ）,図９（Ｃ）は、それぞれ図８（Ａ）,図８（Ｂ）,図８（Ｃ）に相当する図である。
【００７７】
図８に示した第５実施形態との違いは、接地電極３０の内側面３７から延びた形状を有する第１溶融部１１０に加えて、接地電極３０の外側面３８から延びた形状を有する第２溶融部１２０が形成されている点であり、他の構成は同じである。なお、接地電極３０の外側面３８とは、接地電極３０の湾曲している径の外側に形成されている面をいい、接地電極３０の内側面３７と接地電極３０の外側面３８とは対向している。
【００７８】
第１溶融部１１０は、接地電極３０の内側面３７に向かう方向ＬＤ１から高エネルギービームを照射することによって形成することができる。同様に、第２溶融部１２０は、接地電極３０の外側面３８に向かう方向ＬＤ２から高エネルギービームを照射することによって形成することができる。なお、実際には、溶融部１１０,１２０を形成した後に、接地電極３０を湾曲させている。
【００７９】
図９（Ｂ）に示すように、溶融部１１０,１２０は、接地電極３０の長手方向ＴＤに投影した場合に、接地電極チップ９５の面積の７０％以上と重なっていることが好ましい。本実施形態では、溶融部９８は、接地電極チップ９５の面積の７０％と重なっている。このようにすれば、酸化スケールの発生を抑制することができるとともに、接地電極チップ９５の接地電極３０からの剥離を抑制することができる。
【００８０】
また、図９（Ｃ）に示すように、第１溶融部１１０は、接地電極３０の内側面３７から延びた形状を有しており、第１溶融部１１０の接地電極３０の長手方向ＴＤにおける厚さは、内側面３７から遠ざかる方向に沿って次第に小さくなっている。一方、第２溶融部１２０は、接地電極３０の内側面３７と対向する外側面３８から延びた形状を有しており、第２溶融部１２０の接地電極３０の長手方向ＴＤにおける厚さは、接地電極３０の外側面３８から遠ざかる方向に沿って次第に小さくなっている。
【００８１】
ここで、図９（Ｃ）に示した断面図において、溶融部１１０の接地電極３０の長手方向ＴＤにおける厚さのうち、最も厚い部分の厚さをＡ１とし、溶融部１２０の接地電極３０の長手方向ＴＤにおける厚さのうち、最も厚い部分の厚さをＡ２とし、Ａ１とＡ２とを足した長さをＡとする。そして、第１溶融部１１０の最も厚い部分から、第１溶融部１１０の先端１１１までの長さをＢ１とし、第２溶融部１２０の最も厚い部分から、第２溶融部１２０の先端１２１までの長さをＢ２とし、Ｂ１とＢ２とを足した長さをＢとする。この場合において、スパークプラグ１００ｆは、第１実施形態と同様に、関係式（１）を満たすことが好ましい。
１．３≦Ｂ／Ａ  …（１）
このようにすれば、第１実施形態と同様に、接地電極３０と接地電極チップ９５との溶接強度を向上させることができる。
【００８２】
Ｇ．第７実施形態：
図１０は、第７実施形態のスパークプラグ１００ｇの接地電極３０先端部３３付近を拡大して示す説明図である。図１０（Ａ）は、接地電極３０を側面方向から示す図である。図１０（Ｂ）は、接地電極３０を軸線方向ＯＤから示す図である。図１０（Ｃ）は、図１０（Ａ）のＸ１−Ｘ１断面を示す図である。換言すれば、図１０（Ｃ）は、接地電極チップ９５の重心Ｇを通り、接地電極３０の長手方向ＴＤに垂直な断面を示している。
【００８３】
図６に示した第３実施形態との違いは、接地電極チップ９５の形状が四角柱状になっている点と、接地電極チップ９５が接地電極３０の内側面３７に設けられている点と、接地電極チップ９５の一部が接地電極３０の先端面３１から突出している点であり、他の構成は同じである。
【００８４】
図１０（Ｂ）に示すように、溶融部９８は、軸線方向ＯＤに投影した場合に、接地電極チップ９５の面積の７０％以上と重なっていることが好ましい。この図１０（Ｂ）に示した例では、溶融部９８は、接地電極チップ９５の面積の７５％と重なっている。このようにすれば、溶融部近傍における酸化スケールの発生を抑制することができるとともに、接地電極チップ９５の接地電極３０からの剥離を抑制することができる。
【００８５】
また、図１０（Ｃ）に示すように、溶融部９８は、接地電極３０の側面３５から延びた形状を有しており、溶融部９８の軸線方向ＯＤにおける厚さは、接地電極３０の側面３５から遠ざかる方向に沿って次第に小さくなっている。このような溶融部９８は、接地電極３０の側面３５に向かう方向ＬＤから高エネルギービームを照射することによって形成することができる。
【００８６】
ここで、図１０（Ｃ）に示した断面図において、溶融部９８の軸線方向ＯＤにおける厚さのうち、最も厚い部分の厚さをＡとし、溶融部９８の最も厚い部分から、溶融部９８の先端９９までの長さをＢとする。この場合において、スパークプラグ１００ｇは、第１実施形態と同様に、関係式（１）を満たすことが好ましい。
１．３≦Ｂ／Ａ  …（１）
このようにすれば、第１実施形態と同様に、接地電極３０と接地電極チップ９５との溶接強度を向上させることができる。
【００８７】
なお、この図１０に示した例では、接地電極チップ９５が接地電極３０の内側面３７に設けられていたが、この代わりに、接地電極チップ９５は、接地電極３０の外側面３８に設けられていてもよい。すなわち、接地電極チップ９５は、接地電極３０の軸線方向ＯＤに垂直な面に設けられていればよい。以下に示す第８実施形態においても同様である。
【００８８】
Ｈ．第８実施形態：
図１１は、第８実施形態のスパークプラグ１００ｈの接地電極３０先端部３３付近を拡大して示す説明図である。図１１（Ａ）,図１１（Ｂ）,図１１（Ｃ）は、それぞれ図１０（Ａ）,図１０（Ｂ）,図１０（Ｃ）に相当する図である。
【００８９】
図１０に示した第７実施形態との違いは、接地電極３０の側面３５から延びた形状を有する第１溶融部１１０に加えて、接地電極３０の側面３６から延びた形状を有する第２溶融部１２０が形成されている点であり、他の構成は同じである。
【００９０】
第１溶融部１１０は、接地電極３０の側面３５に向かう方向ＬＤ１から高エネルギービームを照射することによって形成することができる。同様に、第２溶融部１２０は、接地電極３０の側面３６に向かう方向ＬＤ２から高エネルギービームを照射することによって形成することができる。
【００９１】
図１１（Ｂ）に示すように、溶融部１１０,１２０は、軸線方向ＯＤに投影した場合に、接地電極チップ９５の面積の７０％以上と重なっていることが好ましい。本実施形態では、溶融部９８は、接地電極チップ９５の面積の７０％と重なっている。このようにすれば、酸化スケールの発生を抑制することができるとともに、接地電極チップ９５の接地電極３０からの剥離を抑制することができる。
【００９２】
また、図１１（Ｃ）に示すように、第１溶融部１１０は、接地電極３０の側面３５から延びた形状を有しており、第１溶融部１１０の軸線方向ＯＤにおける厚さは、側面３５から遠ざかる方向に沿って次第に小さくなっている。一方、第２溶融部１２０は、接地電極３０の側面３５とは反対側の側面３６から延びた形状を有しており、第２溶融部１２０の軸線方向ＯＤにおける厚さは、接地電極３０の側面３６から遠ざかる方向に沿って次第に小さくなっている。
【００９３】
ここで、図１１（Ｃ）に示した断面図において、溶融部１１０の軸線方向ＯＤにおける厚さのうち、最も厚い部分の厚さをＡ１とし、溶融部１２０の軸線方向ＯＤにおける厚さのうち、最も厚い部分の厚さをＡ２とし、Ａ１とＡ２とを足した長さをＡとする。そして、第１溶融部１１０の最も厚い部分から、第１溶融部１１０の先端１１１までの長さをＢ１とし、第２溶融部１２０の最も厚い部分から、第２溶融部１２０の先端１２１までの長さをＢ２とし、Ｂ１とＢ２とを足した長さをＢとする。この場合において、スパークプラグ１００ｈは、第１実施形態と同様に、関係式（１）を満たすことが好ましい。
１．３≦Ｂ／Ａ  …（１）
このようにすれば、第１実施形態と同様に、接地電極３０と接地電極チップ９５との溶接強度を向上させることができる。
【００９４】
Ｉ．第９実施形態：
図１２は、第９実施形態のスパークプラグ１００ｉにおける接地電極３０の先端部３３付近を拡大して示す説明図である。図１２（Ａ）,図１２（Ｂ）,図１２（Ｃ）は、それぞれ図５（Ａ）,図５（Ｂ）,図５（Ｃ）に相当する図である。図５に示した第２実施形態の変形例との違いは、接地電極３０の溝部３４と接地電極チップ９５との境界面のうち、溶融部１１０,１２０の長手方向に対して垂直な部分においても、溝部３４と接地電極チップ９５とが溶融した溶融部１３０が形成されている点であり、他の構成は第２実施形態と同じである。
【００９５】
溶融部１３０を形成すれば、接地電極チップ９５と接地電極３０との境界のうちのより広範な部分を溶接することができるので、接地電極チップ９５と接地電極３０との溶接強度をさらに高めることが可能となる。
【００９６】
なお、溶融部１３０は、高エネルギービームの照射時間を、図５に示した溶融部１１０を形成する場合における照射時間よりも長くすることによって形成することができる。また、高エネルギービームの出力を大きくすることによっても、溶融部１３０を形成することができる。この溶融部１３０は、第２実施形態の変形例以外の他の実施形態においても形成されていることが好ましい。
【００９７】
Ｊ．酸化スケールに関する実験例：
第１実施形態及び第２実施形態のスパークプラグにおいて、溶融部比率Ｂ／Ａと、酸化スケールの発生割合との関係を調べるために、机上バーナー試験を行なった。机上バーナー試験を行なうと、溶融部近傍に酸化スケールが発生した。ここで、酸化スケール発生割合［％］とは、溶融部の境界の長さに対する、発生した酸化スケールの長さの割合である。
【００９８】
机上バーナー試験では、まず接地電極３０をバーナーで２分間熱し、接地電極３０の温度を１１００℃まで上昇させた。その後バーナーを切り、接地電極３０を１分間徐冷し、再び接地電極３０をバーナーで２分間熱して接地電極３０の温度を１１００℃まで上昇させた。このサイクルを１０００回繰り返し、溶融部付近に発生した酸化スケールの長さを、断面（図３（Ｃ）,図４（Ｃ）に相当する断面）から計測した。そして、計測された酸化スケールの長さから、酸化スケール発生割合を求めた。
【００９９】
図１３は、溶融部比率Ｂ／Ａと、酸化スケール発生割合との関係を示すグラフである。図１３の横軸は、溶融部比率Ｂ／Ａを示しており、縦軸は、酸化スケール発生割合を示している。また、図１３における白抜きの円は、第１実施形態におけるスパークプラグ１００の実験結果を示しており、黒円は、第２実施形態におけるスパークプラグ１００ｂの実験結果を示している。
【０１００】
この図１３によれば、溶融部比率Ｂ／Ａが大きくなるにしたがって、酸化スケール発生割合が小さくなることが理解できる。これは、溶融部比率Ｂ／Ａが大きくなるほど、接地電極３０及び接地電極チップ９５の熱応力を分散させやすい形状となり、接地電極チップ９５と接地電極３０との境界面に酸化スケールが発生しにくくなるためであると考えられる。そして、溶融部比率Ｂ／Ａが１．３以上となると、酸化スケール発生割合が５０％未満となる。したがって、溶融部比率Ｂ／Ａは、１．３以上が好ましく、酸化スケール発生割合をさらに抑えるには、溶融部比率Ｂ／Ａは、１．５以上がさらに好ましく、２．０以上が特に好ましく、２．５以上が最も好ましい。第１及び第２実施形態以外のスパークプラグにおいても同様に、溶融部比率Ｂ／Ａが１．３以上となるように、溶融部を形成することが好ましい。
【０１０１】
なお、溶融部を軸線方向ＯＤに投影した場合に、接地電極チップ９５の面積のうち、溶融部が重なっている部分の面積が７０％未満のサンプルでは、酸化スケール発生割合が全て５０％以上となった。したがって、溶融部は、軸線方向ＯＤに投影した場合に、接地電極チップ９５の面積の７０％以上と重なっていることが好ましい。第１及び第２実施形態以外のスパークプラグにおいても同様である。
【０１０２】
Ｋ．ギャップＧＡの増加量に関する実験例：
第１実施形態（図３）のスパークプラグにおいて、溶融部高低差ＬＡ（＝Ｌ２−Ｌ１）と試験後のギャップＧＡの増加量との関係を調べるため、溶融部高低差ＬＡの異なるサンプルを用いて、机上火花耐久試験を行なった。本実験例では、圧力０．４ＭＰａの大気雰囲気中において、周波数６０Ｈｚの放電を１００時間行なった。
【０１０３】
図１４は、溶融部高低差ＬＡと試験後のギャップＧＡの増加量との関係を示すグラフである。図１４の横軸は、溶融部高低差ＬＡを示しており、縦軸は、机上火花試験を１００時間行なった後のギャップＧＡの増加量（ｍｍ）を示している。この図１４によれば、溶融部高低差ＬＡが小さいほど、ギャップＧＡの増加量は小さくなり、接地電極チップ９５の耐久性が向上することが理解できる。また、溶融部高低差ＬＡを０．３よりも小さくすれば、ギャップＧＡの増加量を０．１ｍｍに抑えることができ、接地電極チップ９５の耐久性をさらに向上させることができる。したがって、溶融部高低差ＬＡが０．３ｍｍ以下になるように、溶融部９８を形成することが好ましい。第１実施形態以外のスパークプラグにおいても同様に、溶融部高低差ＬＡが０．３ｍｍ以下になるように、溶融部を形成することが好ましい。
【０１０４】
Ｌ．変形例：
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
【０１０５】
変形例１：
図１５は、変形例におけるスパークプラグの接地電極３０の断面図を示す説明図である。この図１５は、第２実施形態の変形例を示す図５（Ｃ）に相当する図である。この図１５に示す例では、第１溶融部１１０の方が第２溶融部１２０よりも大きくなっている。このように、第１溶融部１１０と第２溶融部１２０の大きさは、異なっていてもよい。第２実施形態以外の上記実施形態においても同様である。
【０１０６】
変形例２：
図１６は、変形例におけるスパークプラグの接地電極３０の断面図を示す説明図である。この図１６は、第２実施形態の変形例を示す図５（Ｃ）に相当する図である。この図１６に示す例では、第１溶融部１１０の方が第２溶融部１２０よりも大きくなっており、第１溶融部１１０のみが境界面９７を形成している。このように、必ずしも第１溶融部１１０と第２溶融部１２０の両方が境界面９７を形成していなくてもよい。第２実施形態以外の他の実施形態においても同様である。
【０１０７】
変形例３：
上記第１ないし第６及び第９実施形態では、接地電極チップ９５の形状は、略円柱状であったが、四角柱状であってもよい。また、第７、第８実施形態では、接地電極チップ９５は四角柱状であったが、略円柱状であってもよい。すなわち、接地電極チップ９５の形状は、上記実施形態に限定されることなく、任意の形状を採用することができる。
【０１０８】
変形例４：
上記実施形態では、接地電極３０に溝部３４が形成されていたが、溝部３４を省略し、接地電極チップ９５を接地電極３０の平坦な面に直接溶接することとしてもよい。
【０１０９】
Ｍ．スパークプラグの製造方法：
図１７は、溶融部９８の形成過程の一例を示す説明図である。図３（Ａ）で示した溶融部９８を形成するには、まず、高エネルギービームを接地電極３０と接地電極チップ９５との境界に対して相対的に移動させながら照射する（図１７（Ａ））。そうすると、図１７（Ａ）に示すように、溶融部９８のうち、最初に高エネルギービームが照射された部分Ｆは、溶融深さが足りず、溶融部９８は、図３（Ａ）に示すような略対称な形状とはならない。この理由は、溶融部９８のうち最初に高エネルギービームが照射された部分は、高エネルギービームによってまだ十分に加熱されておらず、十分な溶融深さが得られるほど温度が高くなっていないためであると考えられる。そこで、図１７（Ｂ）に示すように、溶融部９８のうちの溶融深さが足りない部分に対しては、高エネルギービームを往復移動させ、高エネルギービームを２度照射させる。こうすれば、溶融部９８のうちの溶融深さが足りなかった部分の溶融深さが補われ、溶融部９８の形状を基準線ＢＬに対して略対称な形状とすることができる。なお、高エネルギービームを２度照射しても溶融部９８が略対称な形状とならない場合には、３度以上高エネルギービームを照射することとしてもよい。
【０１１０】
なお、図１７（Ａ）では、高エネルギービームを移動させているが、接地電極３０と接地電極チップ９５の境界を、高エネルギービームに対して移動させることとしてもよい。以下の図１８（Ａ）、図１９（Ａ）に示す製造方法においても、高エネルギービームを移動させているが、同様に、接地電極３０と接地電極チップ９５の境界を、高エネルギービームに対して移動させることとしてもよい。
【０１１１】
また、高エネルギービームは、接地電極３０と接地電極チップ９５との境界に対して照射される前から放出されていることとしてもよい。こうすれば、高エネルギービームの出力が安定した状態となってから、溶融部の形成を開始することができるため、溶融部の形状を形成する際の精度を向上させることができる。
【０１１２】
図１８（Ａ）は、溶融部９８の形成過程の他の一例を示す説明図である。図１８（Ｂ）は、溶融部９８の形成過程における高エネルギービームの出力の変化の一例を示す説明図である。前述したように、溶融部９８のうち、高エネルギービームが最初に照射される部分は、まだ十分に加熱されていないため、溶融深さが足りないことがある。したがって、溶融部９８を基準線ＢＬに対して略対称な形状とするためには、高エネルギービームの出力を相対移動に伴って変化させることとしてもよい。具体的には、例えば図１８（Ｂ）に示すように、照射開始後は高エネルギービームを出力大の一定値として、被照射部分を十分に加熱し、その後徐々に高エネルギービームの出力を小さくすればよい。高エネルギービームの出力を徐々に小さくしても溶融部９８を基準線ＢＬに対して略対称な形状とすることができる理由は、高エネルギービームによって与えられた熱は、溶融部９８を徐々に伝導し、まだ高エネルギービームが照射されていない部分の温度も高くなるためである。したがって、高エネルギービームの出力を相対移動に伴って変化させれば、溶融部９８を基準線ＢＬに対して略対称な形状とすることができる。なお、溶融部９８を基準線ＢＬに対して略対称な形状とするための高エネルギービームの出力波形としては、図１８（Ｂ）に示した出力波形に限られず、接地電極３０及び接地電極チップ９５の材質や形状に応じて、高エネルギービームの出力を調整することが好ましい。
【０１１３】
図１９（Ａ）は、溶融部９８の形成過程の他の一例を示す説明図である。図１９（Ｂ）は、溶融部９８の形成過程における高エネルギービームの出力の変化の一例を示す説明図である。溶融部９８の形状を、基準線ＢＬに対して略対称な形状とするためには、上述したように、高エネルギービームの出力を相対移動に伴って変化させることとしてもよい。具体的には、例えば図１９（Ａ）の矢印、及び、図１９（Ｂ）に示すように、高エネルギービームの出力を基準線ＢＬの手前までは大きくしていき、その後、徐々に小さくすればよい。すなわち、高エネルギービームの出力を相対移動に伴って上げていき、基準線ＢＬの手前でピーク値とし、その後、立ち上がり時よりも緩やかに出力を下げていけばよい。高エネルギービームの出力を基準線ＢＬの手前でピーク値としても、溶融部９８ｃを基準線ＢＬに対して略対称な形状とすることができる理由は、高エネルギービームによって与えられた熱は、溶融部９８ｂを徐々に伝導し、まだ高エネルギービームが照射されていない部分の温度も高くなるためである。したがって、高エネルギービームの出力を、図１９（Ｂ）に示すような波形で、相対移動に伴って変化させれば、溶融部９８を基準線ＢＬに対して略対称な形状とすることができる。
【０１１４】
このように、第１実施形態の溶融部９８の形成方法を一例として説明したが、他の実施形態の溶融部も、同様に、高エネルギービームの出力や照射時間、照射回数等を適宜調整することによって、形成することができる。
【符号の説明】
【０１１５】
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
１１…先端部
１２…軸孔
１３…脚長部
１５…段部
１７…先端側胴部
１８…後端側胴部
１９…鍔部
２０…中心電極
２１…電極母材
２２…先端部
２５…芯材
３０…接地電極
３１…先端面
３２…基部
３３…先端部
３４…溝部
３５…側面
３６…側面
３７…内側面
３８…外側面
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…座屈部
５９…ねじ首
９０…中心電極チップ
９２…先端面
９３…側面
９５…接地電極チップ
９６…放電面
９７…境界面
９８…溶融部
９９…先端
１００…スパークプラグ
１００ｂ…スパークプラグ
１００ｃ…スパークプラグ
１００ｄ…スパークプラグ
１００ｅ…スパークプラグ
１００ｆ…スパークプラグ
１００ｇ…スパークプラグ
１００ｈ…スパークプラグ
１００ｉ…スパークプラグ
１１０…第１溶融部
１１１…先端
１２０…第２溶融部
１２１…先端
１３０…溶融部
２００…エンジンヘッド
２０１…孔
２０５…開口周縁部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【国際調査報告】
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