(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心電極と、接地電極と、前記中心電極及び前記接地電極の少なくとも一方（以下、電極と称する）に接合され、他方の電極との間に間隙を形成する間隙形成面を有する貴金属チップとを備えるスパークプラグであって、
前記貴金属チップは、レーザ溶融部を介して前記電極に接合されて成り、
前記貴金属チップは、前記貴金属チップが接合された電極の平坦面に載置されて接合されて成り、又は、前記電極の表面に形成された有底の凹部に前記貴金属チップの一部が埋設されて接合されて成り、
前記レーザ溶融部は、前記間隙形成面、及び／または前記貴金属チップが接合された第１電極表面とは反対側の第２電極表面にレーザ溶融部が露出されて成る第１溶融部と、前記貴金属チップの側周面にレーザ溶融部が露出されて成る第２溶融部とを有し、
前記第１溶融部と前記第２溶融部とは接触しないことを特徴とするスパークプラグ。
【請求項２】
前記第２溶融部は、前記第１電極表面に対して斜め方向に延びたレーザ溶融部である請求項１に記載のスパークプラグ。
【請求項３】
前記貴金属チップと前記貴金属チップが接合された電極とは、両者が対向する対向面をそれぞれ有する請求項１又は２に記載のスパークプラグ。
【請求項４】
前記第２溶融部の前記間隙に最も近い点を含む前記貴金属チップの径方向の仮想平面における前記貴金属チップの側周面で囲まれた第１の領域の面積に対して、
前記第１の領域を前記第１電極表面に投影した第２の領域における前記レーザ溶融部の占める面積割合が少なくとも６０％である請求項１〜３のいずれか一項に記載のスパークプラグ。
【請求項５】
中心電極と、接地電極と、前記中心電極及び前記接地電極の少なくとも一方（以下、電極と称する）に接合され、他方の電極との間に間隙を形成する間隙形成面を有する貴金属チップとを備えるスパークプラグであって、
前記貴金属チップは、レーザ溶融部を介して前記電極に接合されて成り、
前記貴金属チップは、前記貴金属チップが接合された電極の平坦面に載置されて接合されて成り、又は、前記電極の表面に形成された有底の凹部に前記貴金属チップの一部が埋設されて接合されて成り、
前記レーザ溶融部は、前記間隙形成面、及び／または前記貴金属チップが接合された第１電極表面とは反対側の第２電極表面にレーザ溶融部が露出されて成る第１溶融部と、前記貴金属チップの側周面にレーザ溶融部が露出されて成る第２溶融部とを有し、
前記貴金属チップの前記間隙形成面とは反対側の全面は、前記貴金属チップが接合された電極と前記レーザ溶融部を介して接合されて成ることを特徴とするスパークプラグ。
【請求項６】
前記貴金属チップは、前記電極の表面に形成された有底の凹部に前記貴金属チップの一部が埋設されて接合されて成り、前記貴金属チップの前記凹部に埋設されている部位の軸線方向長さが０．１５ｍｍ以下である請求項１〜５のいずれか一項に記載のスパークプラグ。
【請求項７】
前記貴金属チップは、Ｐｔを主成分として、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｗ、Ｏｓ、Ｎｉ、及びＩｒから選ばれる少なくとも１種の副成分貴金属が含有された貴金属合金により形成される請求項１〜６のいずれか一項に記載のスパークプラグ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、スパークプラグに関し、特に、接地電極及び中心電極の少なくとも一方に貴金属部が設けられたスパークプラグに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車エンジン等の内燃機関の点火用に使用されるスパークプラグは、一般に、筒状の主体金具と、この主体金具の内孔に配置される筒状の絶縁体と、この絶縁体の先端側内孔に配置される中心電極と、一端が主体金具の先端側に接合され、他端が中心電極との間に火花放電間隙を有する接地電極とを備える。そして、スパークプラグは、内燃機関の燃焼室内で、中心電極の先端部と接地電極の先端部との間に形成される火花放電間隙に火花放電され、燃焼室内に充填された燃料を燃焼させる。【０００３】
ところで、従来、スパークプラグの耐久性を向上させる目的で、接地電極及び中心電極との対向するそれぞれの放電面に、貴金属合金からなる貴金属チップを設けることが行われてきた。しかし、近年、燃焼室内の高圧縮化や希薄燃焼が主流となり、スパークプラグの使用環境は益々厳しくなってきている。このような厳しい環境下においても、スパークプラグの耐久性を維持することができるように、さらなる開発が望まれている。【０００４】
例えば、特許文献１には、火花放電電極材として高融点のＩｒ合金を用いても、チップの火花消耗性が不十分となってしまうという問題に対して、Ｉｒ合金チップの放熱性を向上させることを課題とし（特許文献１の段落番号０００３〜５参照。）、その解決手段として「・・前記Ｉｒ合金チップは、前記放電面に一部を露出させた状態で前記接地電極の端部に埋設されており、前記放電面を正対してみたとき、前記Ｉｒ合金チップの側面端部（４７）は、前記放電面の外周端部と一致しているかもしくは前記放電面の外周端部よりも内側に位置していることを特徴とするスパークプラグ。」（特許文献１の請求項１参照。）が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−９３５４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年のスパークプラグの厳しい使用環境下においても、貴金属チップの耐消耗性を確保して、スパークプラグの長寿命化を図る方法として、貴金属チップの径を大きくすることが考えられる。ただし、貴金属チップの径を大きくして、通常通りにレーザ溶接により貴金属チップを電極に溶接したのでは貴金属チップが電極から剥離し易くなってしまう。したがって、貴金属チップの径を大きくする場合には、照射するレーザのエネルギーを大きくすることにより、貴金属チップの耐剥離性を確保しなければならない。しかし、照射するレーザのエネルギーを大きくすると、貴金属チップと電極との溶融部の露出面積が大きくなることで、貴金属チップの表面積が小さくなる、すなわち放電面から溶融部の先端までの貴金属チップの高さが小さくなり、貴金属チップの消耗し得る部位が減少してしまうので、貴金属チップの径を大きくすることによるスパークプラグの長寿命化の効果が低減してしまう。【０００７】
この発明は、接地電極及び中心電極（以下において、単に電極と称することもある。）の少なくとも一方に貴金属チップを備えたスパークプラグにおいて、耐消耗性及び耐剥離性を有する貴金属チップを備えることにより、耐久性に優れたスパークプラグ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】
前記課題を解決するための手段は、
（１）  中心電極と、接地電極と、前記中心電極及び前記接地電極の少なくとも一方（以下、電極と称する）に接合され、他方の電極との間に間隙を形成する間隙形成面を有する貴金属チップとを備えるスパークプラグであって、
前記貴金属チップは、レーザ溶融部を介して前記電極に接合されて成り、
前記貴金属チップは、前記貴金属チップが接合された電極の平坦面に載置されて接合されて成り、又は、前記電極の表面に形成された有底の凹部に前記貴金属チップの一部が埋設されて接合されて成り、
前記レーザ溶融部は、前記間隙形成面、及び／または前記貴金属チップが接合された第１電極表面とは反対側の第２電極表面にレーザ溶融部が露出されて成る第１溶融部と、前記貴金属チップの側周面にレーザ溶融部が露出されて成る第２溶融部とを有し、
前記第１溶融部と前記第２溶融部とは接触しないことを特徴とするスパークプラグである。
【０００９】
前記（１）のスパークプラグの好ましい態様は、以下の通りである。
（２）  前記（１）のスパークプラグにおいて、前記第２溶融部は、前記第１電極表面に対して斜め方向に延びたレーザ溶融部である。
（３）  前記（１）又は前記（２）のスパークプラグにおいて、前記貴金属チップと前記貴金属チップが接合された電極とは、両者が対向する対向面をそれぞれ有する。
（４）  前記（１）〜前記（３）のいずれか一つに記載のスパークプラグにおいて、前記第２溶融部の前記間隙に最も近い点を含む前記貴金属チップの径方向の仮想平面における前記貴金属チップの側周面で囲まれた第１の領域の面積に対して、
前記第１の領域を前記第１電極表面に投影した第２の領域における前記レーザ溶融部の占める面積割合が少なくとも６０％である。
前記課題を解決するための手段は、
（５）  中心電極と、接地電極と、前記中心電極及び前記接地電極の少なくとも一方（以下、電極と称する）に接合され、他方の電極との間に間隙を形成する間隙形成面を有する貴金属チップとを備えるスパークプラグであって、
前記貴金属チップは、レーザ溶融部を介して前記電極に接合されて成り、
前記貴金属チップは、前記貴金属チップが接合された電極の平坦面に載置されて接合されて成り、又は、前記電極の表面に形成された有底の凹部に前記貴金属チップの一部が埋設されて接合されて成り、
前記レーザ溶融部は、前記間隙形成面、及び／または前記貴金属チップが接合された第１電極表面とは反対側の第２電極表面にレーザ溶融部が露出されて成る第１溶融部と、前記貴金属チップの側周面にレーザ溶融部が露出されて成る第２溶融部とを有し、
前記貴金属チップの前記間隙形成面とは反対側の全面は、前記貴金属チップが接合された電極と前記レーザ溶融部を介して接合されて成ることを特徴とするスパークプラグである。
（６）  前記（１）〜（５）のいずれか一つに記載のスパークプラグにおいて、前記貴金属チップは、前記電極の表面に形成された有底の凹部に前記貴金属チップの一部が埋設されて接合されて成り、前記貴金属チップの前記凹部に埋設されている部位の軸線方向長さが０．１５ｍｍ以下である。
（７）  前記（１）〜（６）のいずれか一つに記載のスパークプラグにおいて、前記貴金属チップは、Ｐｔを主成分として、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｗ、Ｏｓ、Ｎｉ、及びＩｒから選ばれる少なくとも１種の副成分貴金属が含有された貴金属合金により形成される。
【発明の効果】
【００１０】
この発明のスパークプラグは、貴金属チップがレーザ溶融部を介して電極に接合されて成り、また、前記貴金属チップは、前記貴金属チップが接合された電極の平坦面に載置されて接合されて成り、又は、前記電極の表面に形成された有底の凹部に前記貴金属チップの一部が埋設されて接合されて成り、前記レーザ溶融部は、前記間隙形成面、及び／または前記貴金属チップが接合された第１電極表面とは反対側の第２電極表面にレーザ溶融部が露出されて成る前記第１溶融部と、前記貴金属チップの側周面にレーザ溶融部が露出されて成る前記第２溶融部とを有するので、貴金属チップより耐消耗性の劣る第２溶融部の露出する面積を最小限に抑えることで耐消耗性を向上させつつ、第１溶融部を有することで耐剥離性を確保できる。
【００１１】
また、スパークプラグを厳しい環境下で使用する場合に、貴金属チップの耐消耗性を確保するために、例えば、貴金属チップの径を大きくすることが考えられる。そのような場合でも、第１溶融部を有することにより貴金属チップが剥離し難くなるので、前記第２溶融部の露出面積を大きくすることなく耐剥離性を確保することができる。また、貴金属チップの径を大きくした場合に耐剥離性を確保するために第２溶融部の露出面積をその分だけ増大させる必要がないので、貴金属チップの表面積すなわち前記間隙形成面から第２溶融部における間隙に最も近い点までの距離を確保することができる。貴金属チップは放電面である間隙形成面から深さ方向に消耗していくので、前記距離が長いほど貴金属チップの寿命が長くなる。よって、この発明のスパークプラグによると、貴金属チップの耐剥離性を確保しつつ、貴金属チップの径を大きくして体積を増大させた分だけ耐消耗性を向上させることができる。【００１２】
この発明のスパークプラグにおける、前記第１溶融部と前記第２溶融部とは接触せず、前記貴金属チップと前記貴金属チップが接合された電極とは、両者が対向する対向面をそれぞれ有する。すなわち、レーザ溶接により接合された貴金属チップと電極とが互いに溶融されずに直接に接触している部位が存在している。貴金属チップと電極とが溶融することにより形成される溶融部より電極の方が熱伝導率が良好であるので、貴金属チップと電極とが溶融部を介さずに両者が対向する対向面を有していると、火花放電により生じた熱や高温の燃焼室内から貴金属チップが受熱した熱を、この対向面を介して逃がし易くなる（以下において、熱引きと称することがある。）。よって、前記対向面を有するスパークプラグは、より一層耐消耗性に優れる。
【００１３】
この発明のスパークプラグは、前記第１の領域の面積に対する前記第２の領域における前記溶融部の占める面積割合が少なくとも６０％である、すなわち貴金属チップと電極とが前記面積割合でレーザ溶融部を介して接合されているので、貴金属チップの耐剥離性を十分に確保することができる。
【００１４】
この発明のスパークプラグは、貴金属チップがレーザ溶融部を介して電極に接合されて成り、また、前記貴金属チップは、前記貴金属チップが接合された電極の平坦面に載置されて接合されて成り、又は、前記電極の表面に形成された有底の凹部に前記貴金属チップの一部が埋設されて接合されて成り、前記レーザ溶融部は、前記間隙形成面、及び／または前記貴金属チップが接合された第１電極表面とは反対側の第２電極表面にレーザ溶融部が露出されて成る前記第１溶融部と、前記貴金属チップの側周面にレーザ溶融部が露出されて成る前記第２溶融部とを有し、前記貴金属チップの前記間隙形成面とは反対側の全面が、前記貴金属チップが接合されている電極と前記溶融部を介して接合されて成る。すなわち、貴金属チップと電極とが直接に接触している対向面が存在せず、すべて溶融部を介して接合されて成る。したがって、前記対向面を起点にして貴金属チップが剥離するのを防止することができ、貴金属チップの耐剥離性をより一層向上させることができる。
【００１５】
この発明のスパークプラグは、前記貴金属チップが、前記貴金属チップが接合された電極の平坦面に載置されて接合されて成り、又は、前記電極の表面に形成された凹部に前記貴金属チップの一部が埋設されて接合されて成り、前記貴金属チップの前記凹部に埋設されている部位の軸線方向長さが０．１５ｍｍ以下である。前記貴金属チップが前記電極の平坦面に載置されて接合されている場合、耐消耗性の向上に寄与しない、前記電極の凹部に埋設された部位が存在しないので、接合された貴金属チップの体積に応じた耐消耗性の効果が得られる。また、前記第１溶融部と前記第２溶融部とにより貴金属チップを電極に接合されて成るこの発明のスパークプラグは、貴金属チップが電極に埋設されることなく接合されている場合、耐消耗性に関してより一層効果的である。前記貴金属チップの一部が前記電極の凹部に埋設されて接合されている場合には、第２溶融部が貴金属チップの側周面にほとんど露出しないようにレーザ溶接して形成することができるので、貴金属チップの表面積を最大限に確保することができ、その結果、貴金属チップの耐消耗性の効果が第２溶融部により低減するのを抑えることができる。また、前記貴金属チップの一部が前記電極の凹部に埋設されて接合されていると、前記電極の平坦面に載置されて接合されている場合に比べて耐剥離性が向上する。一方、前記貴金属チップの前記凹部に埋設されている部位の軸線方向長さが大きくなるほど、耐消耗性の向上に寄与しない埋設された部位の体積が大きくなるので、貴金属チップの体積に応じた耐消耗性の効果が得られなくなる。したがって、前記貴金属チップの前記凹部に埋設されている部位の長さが０．１５ｍｍ以下であると、貴金属チップと電極との耐剥離性を向上させつつ貴金属チップによる耐消耗性の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、この発明に係るスパークプラグの一実施例であるスパークプラグの一部断面全体説明図である。
【図２】図２は、図１に示すスパークプラグの貴金属チップの接合部を示す要部断面説明図である。図２（ａ）は、貴金属チップの中心軸線を含む平面で切断したときの切断面を示す要部断面説明図である。図２（ｂ）は、接地電極の第１電極表面を含む面で切断したときの切断面を示す要部一部断面説明図である。
【図３】図３は、この発明に係るスパークプラグの別の実施例であるスパークプラグにおける第１電極表面を含む面で切断したときの切断面を示す要部一部断面説明図である。
【図４】図４は、この発明に係るスパークプラグのさらに別の実施例であるスパークプラグにおける第１電極表面を含む面で切断したときの切断面を示す要部一部断面説明図である。
【図５】図５は、この発明に係るスパークプラグのさらに別の実施例であるスパークプラグにおける貴金属チップの中心軸線を含む平面で切断したときの切断面を示す要部断面説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
この発明に係るスパークプラグは、中心電極と、接地電極と、前記中心電極及び前記接地電極の少なくとも一方にレーザ溶接された貴金属チップとを備える。この発明に係るスパークプラグは、このような構成を有するスパークプラグであれば、その他の構成は特に限定されず、公知の種々の構成を採ることができる。
【００１８】
この発明に係るスパークプラグの一実施例であるスパークプラグを図１及び図２に示す。図１はこの発明に係るスパークプラグの一実施例であるスパークプラグ１の一部断面全体説明図である。図２は、図１に示すスパークプラグの貴金属チップの接合部を示す要部断面説明図である。なお、図１及び図２では紙面下方を軸線Ｏの先端方向、紙面上方を軸線Ｏの後端方向として説明する。
【００１９】
このスパークプラグ１は、図１及び図２に示されるように、軸線Ｏ方向に延在する軸孔２を有する略円筒状の絶縁体３と、前記軸孔２内の先端側に設けられた略棒状の中心電極４と、前記軸孔２内の後端側に設けられた端子金具５と、前記絶縁体３を保持する略円筒状の主体金具６と、一端が主体金具６の先端に接合されると共に他端が中心電極４の先端面３０に対向するように配置された接地電極７とを備える。前記接地電極７は、レーザ溶接により形成された溶融部８を介して接合されて成る貴金属チップ９を備え、前記貴金属チップ９は、前記中心電極４の先端面３０との間に間隙Ｇを介して配置されている。
【００２０】
前記絶縁体３は、軸線Ｏ方向に延在する軸孔２を有し、該軸孔２内の先端側に中心電極４、後端側に端子金具５、中心電極４と端子金具５との間には中心電極４及び端子金具５を軸孔２内に固定するためのシール体１０，１１及び電波雑音を低減するための抵抗体１２が設けられている。絶縁体３の軸線Ｏ方向の中央付近には径方向に突出した鍔部１３が形成され、該鍔部１３の後端側には端子金具５を収容し、端子金具５と主体金具６とを絶縁する後端側胴部１４が形成されている。該鍔部１３の先端側には抵抗体１２を収容する先端側胴部１５、この先端側胴部１５の先端側には中心電極４を収容し、先端側胴部１５より外径の小さい脚長部１６が形成されている。絶縁体３は、絶縁体３における先端方向の端部が主体金具６の先端面から突出した状態で、主体金具６に固着されている。絶縁体３は、機械的強度、熱的強度、電気的強度を有する材料で形成されることが望ましく、このような材料として、例えば、アルミナを主体とするセラミック焼結体が挙げられる。
【００２１】
前記主体金具６は、円筒形状を有しており、絶縁体３を内装することにより絶縁体３を保持するように形成されている。主体金具６における先端方向の外周面にはネジ部１７が形成されており、このネジ部１７を利用して図示しない内燃機関のシリンダヘッドにスパークプラグ１が装着される。ネジ部１７の後端側にはフランジ状のガスシール部１８が形成され、このガスシール部１８とネジ部１７との間にはガスケット１９がはめ込まれている。ガスシール部１８の後端側にはスパナやレンチ等の工具を係合させるための工具係合部２０、工具係合部２０の後端側には加締め部２１が形成されている。加締め部２１及び工具係合部２０の内周面と絶縁体３の外周面との間に形成される環状の空間にはリング状のパッキン２２，２３及び滑石２４が配置され、絶縁体３が主体金具６に対して固定されている。主体金具６は、導電性の鉄鋼材料、例えば、低炭素鋼により形成されることができる。
【００２２】
端子金具５は、中心電極４と接地電極７との間で火花放電を行うための電圧を外部から中心電極４に印加するための端子である。端子金具５は、軸孔２の内径よりも外径が大きく、軸孔２から露出して、軸線Ｏ方向の後端側端面にその鍔型部の一部が当接する露出部２５と、該露出部２５の軸線Ｏ方向の先端側から先端方向に延在し、軸孔２内に収容される略円柱状の柱状部２６とを有する。端子金具５は、低炭素鋼等の金属材料により形成されることができる。
【００２３】
前記中心電極４は、略棒状であり、外層２７と該外層２７の内部の軸心部に同心に埋め込まれるように形成されてなる芯部２８とにより形成されている。中心電極４は、その先端が絶縁体３の先端から突出した状態で絶縁体３の軸孔２内に固定されており、主体金具６に対して絶縁保持されている。芯部２８は外層２７よりも熱伝導率の高い材料により形成され、例えば、Ｃｕ、Ｃｕ合金、Ａｇ、Ａｇ合金、純Ｎｉ等を挙げることができる。外層２７は、中心電極に使用される公知の材料で形成されることができ、インコネル６００等のＮｉ合金で形成されるのが好ましい。
【００２４】
前記接地電極７は、例えば、略角柱体に形成されてなり、一端部が主体金具６の先端に接合され、途中で略Ｌ字状に屈曲され、他端部が中心電極４との間に間隙を設けて配置されている。接地電極７は、図２に示すように、中心電極４の先端面３０に対向する第１電極表面３１を有し、この第１電極表面３１に円柱状の貴金属チップ９がレーザ溶接により接合されている。接地電極７は、接地電極に使用される公知の材料で形成されることができ、インコネル６００等のＮｉ合金で形成されるのが好ましい。なお、この実施態様の接地電極７は、長手方向に直交する断面が長方形である棒状体であるが、接地電極７の形状は中心電極４との間に所定の間隙を設けて配置される限り特に限定されず、例えば前記断面が楕円形、角丸長方形及び卵型等のオーバル形状、三角形及び五角形等の多角形、円形、半円形、蒲鉾形状、並びに台形等である棒状体であってもよい。
【００２５】
前記貴金属チップ９は、前記第１電極表面３１に設けられ、前記先端面３０と前記先端面３０に対向する間隙形成面３２との間に間隙Ｇを形成するように配置されている。この実施形態のスパークプラグ１における間隙Ｇは、前記先端面３０と前記間隙形成面３２との間の最短距離であり、この間隙Ｇは、通常、０．３〜１．５ｍｍに設定される。この実施態様のスパークプラグ１においては、貴金属チップ９がより高温になり易い接地電極７のみに設けられ、中心電極４には設けられていないが、中心電極と接地電極との少なくとも一方に設けられていればよく、例えば、接地電極と中心電極との両方に貴金属チップが設けられていてもよい。この場合には、接地電極に設けられた貴金属チップと中心電極に設けられた貴金属チップとの間の最短距離が間隙となり、この間隙において火花放電が起こる。
【００２６】
前記貴金属チップ９は、貴金属合金により形成され、貴金属合金としては、Ｐｔ又はＩｒを主成分として、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｗ、Ｏｓ、Ｎｉ、Ｐｔ、及びＩｒ等から選ばれる少なくとも１種の副成分貴金属が含有された貴金属合金を挙げることができる。前記貴金属チップ９の形状は円柱状であるが、その形状は特に限定されず、例えば、円盤状、多角板状、多角柱状、多角錐状、円錐台状、多角錐台状、これらを組合せてなる形状等適宜の形状を採用することができる。複数の形状の貴金属チップを組合せてなる形状としては、例えば大型の円盤の上に小型の円盤を積層した形状、四角板の上に四角錐台を積層した形状等を挙げることができる。貴金属チップ９は、前記第１電極表面３１にレーザ溶接により形成された溶融部８を介して接合されている。貴金属チップ９が、中心電極４と接地電極７との間の少なくとも一方の放電面すなわち先端面３０及び／又は第１電極表面３１に設けられていると、貴金属合金により形成された貴金属チップ９は、Ｎｉ合金等により形成された、中心電極４や接地電極７よりも融点が高いので消耗し難く、スパークプラグの耐久性を向上させることができる。
【００２７】
前記溶融部８は、前記貴金属チップ９が接合された第１電極表面３１とは反対側の第２電極表面３３に溶融部８が露出されて成る第１溶融部３４と、前記貴金属チップ９の側周面３５に溶融部８が露出されて成る第２溶融部３６とを有する。貴金属チップ９は、前記第１溶融部３４と前記第２溶融部３６とにより接合されているので、貴金属チップ９は耐消耗性と耐剥離性とを有する。換言すると、このスパークプラグ１は、前記第１溶融部３４と前記第２溶融部３６とで貴金属チップ９が接地電極７に接合されているので、貴金属チップ９より耐消耗性の劣る第２溶融部３６の露出する面積を最小限に抑えることで耐消耗性を向上させつつ、第１溶融部３４を有することで耐剥離性を確保できる。第２溶融部３６の露出する面積を最小限に抑えることができると、貴金属チップ９の表面積、すなわち、間隙形成面３２から第２溶融部３６における間隙Ｇに最も近い点までの中心軸線Ｘ方向の距離Ｈを最大限に確保することができる。貴金属チップは間隙形成面３２から深さ方向に消耗していくので、前記距離Ｈが長いほど貴金属チップの寿命が長くなる。このように、第２溶融部３６の露出する面積を最小限に抑えることで耐消耗性を向上させ、第２溶融部３６だけでなく第１溶融部３４を有することにより耐剥離性を確保することができる。
【００２８】
また、スパークプラグを厳しい環境下で使用する場合に、貴金属チップの耐消耗性を確保するために、例えば、貴金属チップの径を大きくすることが考えられる。そのような場合でも、第１溶融部３４を有することにより貴金属チップ９が剥離し難くなるので、前記第２溶融部３６の露出面積を大きくすることなく耐剥離性を確保することができる。また、貴金属チップ９の径を大きくした場合に耐剥離性を確保するために第２溶融部３６の露出面積を大きくする必要がないので、前述したように、貴金属チップ９の表面積すなわち距離Ｈを確保することができる。したがって、この発明のスパークプラグによると、貴金属チップ９の耐剥離性を確保しつつ、貴金属チップ９の径を大きくして体積を増大させた分だけ耐消耗性を向上させることができる。
【００２９】
前記第１溶融部３４は、第２電極表面３３側から貴金属チップ９に向かってレーザを照射することにより形成されることができる。図２に示す第１溶融部３４は、第２電極表面３３側から貴金属チップ９に向かって延在して接地電極７を貫通し、貴金属チップ９に食い込むように形成されている。第１溶融部３４はこのような形態に特に限定されず、第２電極表面３３から接地電極７及び貴金属チップ９を貫通し、間隙形成面３２に露出するように形成されていてもよいし、貴金属チップ９側からレーザを照射することにより、間隙形成面３２に溶融部８が露出されて間隙形成面３２側から貴金属チップ９を貫通し、接地電極７に食い込むように形成されていてもよい。
【００３０】
また、図２に示す第１溶融部３４は、貴金属チップ９の中心軸線Ｘを通るように一つだけ設けられているが、第１溶融部３４の数は特に限定されず、第１溶融部３４の径等にもよるが、例えば、１〜５本の第１溶融部が設けられていてもよく、これらは互いに平行に形成されて互いに接触することなく設けられていてもよいし、互いに平行又は交差するように形成されて、それらの一部が接触又は交わるように形成されていてもよい。第１溶融部３４の大きさは、照射するレーザのエネルギーの大きさ、スポット径、及び照射時間等により調整することができ、複数の第１溶融部が設けられる場合には、それぞれが同程度の大きさであってもよいし、それぞれが異なる大きさであってもよい。
【００３１】
第１溶融部３４における貴金属チップ９と接地電極７とが隣接する付近は、両者が溶け合って、貴金属チップ９及び接地電極７を形成する材料をそれぞれ含有し、貴金属チップ９から離れて第２電極表面３３に向かうほど接地電極７を形成する材料の含有率が高くなる。第１溶融部３４における第２電極表面３３付近は、大部分が接地電極７を形成する材料により形成される。また、例えば、第１溶融部が間隙形成面に露出するように形成されている場合には、第１溶融部３４における間隙形成面付近は大部分が貴金属チップを形成する材料により形成される。したがって、第１溶融部の間隙形成面への露出部分は、貴金属チップと同程度の耐消耗性を有する。
【００３２】
前記第２溶融部３６は、貴金属チップ９を接地電極７にレーザ溶接する前における、貴金属チップ９の側周面３５と第１電極表面３１とが交わる交線Ｍ近傍に向かって、第１電極表面３１に対して斜め方向からレーザを照射することにより形成される複数の溶融部Ａｎ（ただし、ｎは１以上の整数である。）からなる。図２（ａ）に示すように、貴金属チップ９の中心軸線Ｘを通る切断面において、前記溶融部Ａｎは、レーザの照射方向ＬＢに長軸を有する略半楕円形状を有する。また、図２（ｂ）に示すように、第１電極表面３１を含む平面で貴金属チップ９を切断したときの切断面において、前記溶融部Ａｎは、それぞれ略円形状を有する。これらの溶融部Ａｎの大きさは、照射するレーザのエネルギーの大きさ及び照射時間等により変化し、すべての溶融部Ａｎが同程度の大きさであってもよいし、それぞれが異なる大きさであってもよい。
【００３３】
また、図２（ｂ）に示す貴金属チップ９は、前記第２溶融部３６が、前記交線Ｍ全周に渡って形成され、隣接する溶融部Ａｘ−１と溶融部Ａｘ（ｘは１〜ｎまでの整数である。）とが互いに重なるように形成されているが、図３に示すように、前記交線Ｍ１上において複数の溶融部Ａｎ１が形成され、例えば、それらのうちの一部又は全部の隣接する溶融部Ａｘ１−１と溶融部Ａｘ１とが互いに離れて、所定の間隔を有して配置されていてもよい。複数の溶融部Ａｎ１が配置される場合には、例えば、隣接する２つの溶融部Ａｘ１−１と溶融部Ａｘ１との間隔が一定であってもよいし、異なっていてもよい。
【００３４】
複数の溶融部Ａｎが配置されている場合には、貴金属チップを上面からみて中心軸線を中心にして点対称に溶融部Ａｎが配置されているのが好ましく、例えば、図２（ａ）に示すように、貴金属チップ９の中心軸線Ｘを通る切断面において、中心軸線Ｘを中心にしてその両側に溶融部Ａｎが少なくとも形成されているのが好ましい。
【００３５】
また、前記交線Ｍ全周の長さに対して、前記交線Ｍ上に形成された溶融部Ａｎの長さの合計が交線Ｍの長さの少なくとも８０％になるように第２溶融部３６が形成されているのが好ましく、前記交線Ｍ全周に渡って第２溶融部３６が形成されているのがより好ましい。このように第２溶融部３６が形成されていると、貴金属チップ９と接地電極７との隙間から酸化が生じ、脆性破壊が生じるのを抑制することができるので、耐剥離性をより一層向上させることができる、
【００３６】
前記第２溶融部３６は、貴金属チップ９と接地電極７とが溶け合うことにより貴金属チップ９及び接地電極７を形成する材料を含有する。したがって、第２溶融部３６は、貴金属チップ９より耐消耗性に劣る。前述したように、第１電極表面３１に対して斜め方向からレーザを照射することにより第２溶融部３６を形成すると、耐消耗性に優れる貴金属チップ９の表面積が減り、その分が第２溶融部３６の露出面積に代わる。そうすると、前記露出面積が増えた分だけ貴金属チップ９を接合することによる耐消耗性の効果が低減してしまう。また、前述したように、前記距離Ｈが長いほど貴金属チップの寿命が長くなるので、前記露出面積を最小限に抑えることが耐消耗性の観点から好ましい。一方、貴金属チップ９を接合することによる耐消耗性の効果をあげるために第２溶融部３６の露出面積を小さくすると、貴金属チップ９が剥離し易くなってしまう。しかし、この発明における貴金属チップ９は、第２溶融部３６と第１溶融部３４とを介して接地電極７に接合されて成るので、第２溶融部３６の露出面積を最小限に抑えることにより耐消耗性を向上させつつ、第２溶融部３６だけでなく第１溶融部３４を有することにより耐剥離性を確保することができる。
【００３７】
この実施態様のスパークプラグ１においては、第１溶融部３４と第２溶融部３６とが接触することなく離れて配置されているが、複数の第１溶融部３４が配置されること、第１溶融部３４が大きな体積を有すること、及び第２溶融部３６が貴金属チップ９の内部深くまで形成されること等により、第１溶融部３４と第２溶融部３６とが接触し、又は重なるように形成されていてもよい。
【００３８】
貴金属チップ９と接地電極７とは、両者が対向する第１対向面３７と第２対向面３８とをそれぞれ有する（以下において、これらを総称して対向面と称することもある。）。すなわち、レーザ溶接により接合された貴金属チップ９と接地電極７とが互いに溶融部８を介さずに直接に接触している部位が存在する。Ｎｉ合金により形成される接地電極７の方が貴金属合金とＮｉ合金とを含有する溶融部８より熱伝導率が良好であるので、貴金属チップ９と接地電極７とが溶融部８を介さずに直接に接触する対向面３７及び３８を有していると、火花放電により生じた熱や高温の燃焼室内から貴金属チップ９が受熱した熱を、この対向面３７及び３８を介して逃がし易くなる。よって、第１対向面３７及び第２対向面３８を有するスパークプラグは、より一層耐消耗性に優れる。このような対向面３７及び３８を有することにより貴金属チップ９の熱引きを良好にしたスパークプラグは、貴金属チップの耐消耗性の高いことが特に望まれる環境において好適に使用される。
【００３９】
図２（ａ）に示すように、前記第２溶融部３６の前記間隙Ｇに最も近い点Ｐを含み、かつ前記貴金属チップ９の中心軸線Ｘに直交する仮想平面Ｋにおいて、貴金属チップ９の側周面３５で囲まれた第１の領域Ｔ１の面積をＳ１とし、前記第１の領域Ｔ１を前記第１電極表面３１に投影したときの第２の領域Ｔ２における前記溶融部８の面積をＳ２とすると、面積Ｓ１に対する面積Ｓ２の面積割合が少なくとも６０％であるのが好ましい。貴金属チップ９と接地電極７とが前記面積割合で溶融部８を介して接合されていると、貴金属チップ９の耐剥離性を十分に確保することができる。
【００４０】
図２に示すように、貴金属チップ９は、貴金属チップ９を接地電極７に接合する前における、側周面３５と第１電極表面３１とが交わる交線Ｍ全周に渡って第２溶融部３６が形成され、かつ第２溶融部３６と第１溶融部３４とが接触せずに離れて配置されていることにより、対向面３７及び３８が存在し、前記面積割合が少なくとも６０％となっているのが特に好ましい。前記交線Ｍ全周に渡って第２溶融部３６が形成されていると、貴金属チップ９と接地電極７との隙間から酸化が生じ、脆性破壊が生じるのを抑制することができ、また、前記対向面３７及び３８を介して貴金属チップ９が受けた熱を接地電極７へ伝達し易くなるので、貴金属チップ９の耐剥離性及び耐消耗性をより一層向上させることができる。
【００４１】
前記面積割合[（Ｓ２／Ｓ１）×１００]は、例えば、次のようにして測定することができる。まず、面積Ｓ１は、貴金属チップ９において、点Ｐを含み、中心軸線Ｘに直交する平面で切断し、得られた切断面の面積を測定することにより求めることができる。面積Ｓ２は、第１電極表面３１を含む平面で貴金属チップ９を切断し、得られた切断面において、貴金属チップ９の中心軸線を含む点を原点として、測定した面積Ｓ１を有する円を想定し、この円周に囲まれる第２の領域Ｔ２に含まれる溶融部８の面積を測定することにより求めることができる。前記面積Ｓ１及び前記面積Ｓ２は、ＣＴにより測定することもできる。
【００４２】
図４は、この発明のスパークプラグの別の実施例を示すスパークプラグにおける貴金属チップを接地電極の第１電極表面を含む平面で切断したときの切断面を示す要部一部断面説明図である。
図４に示すように、このスパークプラグにおける貴金属チップ９２は、貴金属チップ９２における間隙形成面３２２とは反対側の全面が、溶融部８２を介して接地電極７２に接合されている。このとき、前記面積割合[（Ｓ２／Ｓ１）×１００]は１００％になる。貴金属チップ９２における前記間隙形成面３２２とは反対側の全面が、溶融部８２を介して接地電極７２に接合されていると、貴金属チップ９２と接地電極７２とが対向する対向面が存在しないので、この対向面を起点にして、貴金属チップ９２が剥離するのを防止することができ、貴金属チップ９２の耐剥離性をより一層向上させることができる。このようなスパークプラグは、冷熱サイクルが厳しく、振動の激しい、貴金属チップが剥離し易い環境下において、好適に使用される。
【００４３】
図５は、この発明のスパークプラグの別の実施態様を示すスパークプラグにおける貴金属チップの軸線を含む面で切断したときの切断面を示す要部断面説明図である。
図２に示す貴金属チップ９は、略角柱形状の接地電極７の平坦面に載置されて接合されているが、図５に示すように、接地電極７３の第１電極表面３１３に形成された凹部に貴金属チップ９３の一部が埋設されてレーザ溶接により接合されていてもよい。貴金属チップ９３の一部が接地電極７３に埋設されている場合には、貴金属チップ９３が埋設されている部位の軸線Ｘ３方向の長さｈが、０．１５ｍｍ以下であるのが好ましい。貴金属チップ９３の一部が接地電極７３に埋設されている場合には、図５に示すように、第２溶融部３６３が貴金属チップ９３の側周面３５３にほとんど露出しないようにレーザ溶接して形成することができるので、貴金属チップ９３の表面積すなわち距離Ｈ３を最大限に確保することができる。よって、貴金属チップ９３の一部が接地電極７３に埋設されて接合されていると、貴金属チップ９３の耐消耗性の効果が第２溶融部３６３により低減するのを抑えることができる。また、貴金属チップ９３の一部が接地電極７３に埋設されて接合されていると、接地電極７３に埋設されていない場合に比べて耐剥離性が向上する。一方、図５に示すように接合された貴金属チップでは、貴金属チップ９３の接地電極７３に埋設されている部位は、耐消耗性の向上にあまり寄与しないので、貴金属チップ９３の接地電極７３に埋設されている部位の長さｈが大きくなるほど、貴金属チップ９３の体積に応じた耐消耗性の効果が得られなくなる。したがって、貴金属チップ９３の接地電極７３に埋設されている部位の長さが０．１５ｍｍ以下であると、貴金属チップ９３と接地電極７３との耐剥離性を向上させつつ貴金属チップ９３による耐消耗性の効果が得られる。
【００４４】
図２に示す貴金属チップ９のように、貴金属チップ９が接地電極７の表面に埋設されることなく接合されている場合すなわち貴金属チップ９が接地電極７の平坦面に載置されて接合されている場合には、耐消耗性の向上にあまり寄与しない、接地電極７に埋設された部位が存在しないので、接合された貴金属チップ９の体積に応じた耐消耗性の効果が得られる。また、図２に示す貴金属チップ９は、貴金属チップ９を接地電極７にレーザ溶接する際に貴金属チップ９の側周面に所定面積の第２溶融部３６が露出されるので、その露出面積に応じて耐消耗性が低減してしまうが、第１溶融部３４を有することにより耐剥離性を確保することで、その露出面積を最小限に抑え、貴金属チップ９を接合することにより耐消耗性の向上効果を最大限に発揮させることができる。
【００４５】
前記スパークプラグ１は、例えば次のようにして製造される。まず、貴金属材料に関しては、所望の組成となるように配合及び溶解して得られる溶解材を、例えば圧延により板材に加工し、その板材を打ち抜き加工により所定のチップ形状に打ち抜いて形成する方法、合金を圧延、鍛造又は伸線により線状又はロッド状の素材に加工した後に、これを長さ方向に所定長に切断して形成する方法等を採用することにより、所望の形状及び組成を有する貴金属チップを形成することができる。貴金属チップの形状は特に限定されず、円柱状、円盤状、多角盤状、多角柱状、粒状等の適宜の形状を採用することができる。
【００４６】
中心電極４の外層２７及び接地電極７を形成する電極母材は、例えば、真空溶解炉を用いて、所望の組成を有する合金の溶湯を調製し、真空鋳造にて各溶湯から鋳塊を調製した後、この鋳塊を、熱間加工、線引き加工等して、所定の形状及び所定の寸法に適宜調整して、作製することができる。外層２７はカップ状に形成したＮｉ合金等からなる電極母材に、電極母材より熱伝導率の高いＣｕ合金等からなる内材を挿入し、押し出し加工等の塑性加工にて、外層２７の内部に芯部２８を有する中心電極４を形成する。なお、この実施形態のスパークプラグ１の接地電極７は一種類の材料により形成されて成るが、接地電極７が中心電極４と同様に外層とこの外層の軸心部に埋め込まれるように設けられた芯部とにより形成されてもよく、この場合には中心電極４の場合と同様にしてカップ状に形成した電極母材に内材を挿入し、押し出し加工等の塑性加工した後、略角柱状に塑性加工したものを、接地電極７とすることができる。
【００４７】
次いで、所定の形状に塑性加工等によって形成した主体金具６の端面に、接地電極７の一端部を抵抗溶接又はレーザ溶接等によって接合する。次いで、接地電極７が接合された主体金具６にＺｎめっき又はＮｉめっきを施す。Ｚｎめっき又はＮｉめっきの後に３価クロメート処理を行ってもよい。
【００４８】
次いで、上述のように作製した貴金属チップ９を接地電極７にレーザ溶接により接合する。まず、貴金属チップ９を第１電極表面３１における所望の位置に設置して、貴金属チップ９と第１電極表面３１とが交わる交線Ｍ近傍に向かって、第１電極表面３１に対して斜め方向からレーザを照射して溶融部Ａｎを形成する。前記交線Ｍ全周に渡ってこれを複数回繰り返すことにより、図２（ｂ）に示すように第２溶融部３６を形成する。次いで、第２電極表面３３側から貴金属チップ９の中心軸線Ｘに沿ってレーザを照射することにより、接地電極７を貫通し、貴金属チップ９の間隙形成面３２とは反対側から貴金属チップ９の一部に食い込むように第１溶融部３４を形成する。
【００４９】
前記第２溶融部３６及び第１溶融部３４を形成するときの、レーザの種類、出力、照射方向、照射回数及びスポット径等は特に限定されない。第２溶融部３６を形成する際は、前記交線Ｍ上の少なくとも一部に第２溶融部３６が形成されるようにレーザの出力等を設定し、貴金属チップ９の側周面３５に露出する第２溶融部３６の露出面積が、耐剥離性が確保できる範囲でなるべく小さくなるように形成するのが好ましい。第１溶融部３４を形成する際は、前記第２電極表面３３に溶融部８が露出され、貴金属チップ９の少なくとも一部に食い込むように第１溶融部３４が形成されるようにレーザ出力等が設定される。なお、この実施態様のスパークプラグ１においては、第１溶融部３４が第２電極表面３３に溶融部が露出するように形成されているが、間隙形成面３２側からレーザを照射することにより、間隙形成面３２に溶融部が露出するように第１溶融部を形成してもよい。また、この実施態様のスパークプラグ１の製造方法においては、第２溶融部３６を形成した後に第１溶融部３４を形成しているが、これらの形成順序は特に限定されず、第１溶融部３４を形成した後に第２溶融部３６を形成してもよい。
【００５０】
一方、セラミック等を所定の形状に焼成することによって絶縁体３を作製し、この絶縁体３の軸孔２内に中心電極４を挿設し、シール体１０，１１を形成するガラス粉末、抵抗体１２を形成する抵抗体組成物、前記ガラス粉末をこの順に前記軸孔２内に予備圧縮しつつ充填する。次いで前記軸孔２内の端部から端子金具５を圧入しつつ抵抗体組成物及びガラス粉末を圧縮加熱する。こうして抵抗体組成物及びガラス粉末が焼結して抵抗体１２及びシール体１０，１１が形成される。次いで接地電極７が接合された主体金具６にこの中心電極４等が固定された絶縁体３を組み付ける。最後に接地電極７の先端部を中心電極４側に折り曲げて、接地電極７の一端が中心電極４の先端部と対向するようにして、スパークプラグ１が製造される。
【００５１】
本発明に係るスパークプラグは、自動車用の内燃機関例えばガソリンエンジン等の点火栓として使用され、内燃機関の燃焼室を区画形成するヘッド（図示せず）に設けられたネジ穴に前記ネジ部が螺合されて、所定の位置に固定される。この発明に係るスパークプラグは、如何なる内燃機関にも使用することができるが、耐消耗性及び耐剥離性を有する貴金属チップを備えることにより、耐久性に優れたスパークプラグを提供することができるので、近年の燃焼室内の高圧縮化や希薄燃料を用いた内燃機関に好適に使用されることができる。
【００５２】
この発明に係るスパークプラグは、前述した実施例に限定されることはなく、本願発明の課題を達成することができる範囲において、種々の変更が可能である。例えば、前記スパークプラグ１は、接地電極７のみに貴金属チップ９が設けられ、中心電極４には設けられていないが、接地電極７と中心電極４との両方に貴金属チップが設けられていてもよい。
【００５３】
また、前記スパークプラグ１は、接地電極７の側面である第１電極表面３１に設けられた貴金属チップ９と中心電極４の先端面３０とが、軸線Ｏ方向で、間隙Ｇを介して対向するように配置されているが、この発明において、先端面３０に貴金属チップが設けられ、この貴金属チップの側面とこの側面に対向するように配置された接地電極の先端部に設けられた貴金属チップの先端面とが、中心電極の半径方向で、間隙を介して対向するように配置されていてもよい。この場合に、中心電極に設けられた貴金属チップの側面に対向する貴金属チップが設けられた接地電極は、単数が設けられても、複数が設けられてもよい。
【実施例】
【００５４】
１．耐剥離性試験
（接地電極試験体の作製）
貴金属チップとして直径１．０ｍｍ、高さ１．０ｍｍの円柱状の白金とロジウムとの合金を用い、電極母材として１．５ｍｍ×２．８ｍｍの角柱形状のＩＮＣ６０１を用いて評価を行った。なお、以下においては円柱状の貴金属チップと断面が四角形の角柱状の電極母材とを用いた例を示しているが、貴金属チップが円柱状の場合だけでなく、円盤状、多角柱状、多角板状、これらを組み合わせた形状等他の形状の貴金属チップを用いた場合においても、また、電極母材が角柱状の場合だけでなく、その断面形状が円形、楕円形、多角形等他の形状を有する棒状体の電極母材を用いた場合においても、同様の効果を得ることができた。【００５５】
この接地電極の先端部の周側面に貴金属チップを次のようにしてレーザ溶接により接合した。まず、貴金属チップを接地電極の先端部の周側面である第１電極表面に設置して、貴金属チップと第１電極表面とが交わる交線Ｍ近傍に向かって、第１電極表面に対して斜め方向からレーザを複数回照射して、これを交線Ｍの全周にわたって複数回繰り返した。このレーザ照射により貴金属チップと接地電極とが溶融して第２溶融部を形成し、この第２溶融部の少なくとも一部が貴金属チップの側周面に露出していた。次いで、接地電極における貴金属チップが設置されている側とは反対側の面である第２電極表面側から貴金属チップの中心軸線に沿ってレーザを１回照射し、レーザが接地電極を貫通し、貴金属チップの少なくとも一部に照射されるようにレーザ出力及び照射時間等を調整した。このレーザ照射により貴金属チップと接地電極とが溶融して第１溶融部を形成し、この第１溶融部は第２電極表面に露出していた。このようにレーザ照射することにより、第１溶融部と第２溶融部とを形成し、例えば、図２に例示されるように貴金属チップを接地電極に接合した。【００５６】
貴金属チップを接地電極に接合する際には、レーザ出力、レーザのスポット径、レーザの照射回数等の照射条件を適宜変更することにより、表１に示すように、溶融部の面積割合の異なる接地電極試験体を作製した。なお、溶融部の面積割合は次のようにして求めた。まず、接地電極の第１電極表面を含む平面で貴金属チップを切断し、得られた切断面において貴金属チップの中心軸線を含む点を原点として、貴金属チップの直径１.０ｍｍを有する円を想定し、この円周に囲まれる領域に含まれる第１溶融部と第２溶融部との合計面積すなわち溶融部の面積を測定した。次いで、直径１.０ｍｍの貴金属チップの面積０.７８５ｍｍ２に対する溶融部の面積の割合を算出して、これを溶融部の面積割合とした。【００５７】
（熱サイクル試験）
前述したように作製した接地電極試験体における貴金属チップが接合された部分を、ガスバーナで加熱することにより１０００℃で１２０秒間保持後、室温で６０秒間放冷する熱サイクルを１サイクルとして、これを１０００サイクル繰り返した。なお、この熱サイクル試験は市場における１０万ｋｍ走行に相当する机上試験である。【００５８】
（耐剥離性評価）
熱サイクル試験後の接地電極試験体を、貴金属チップの軸線を含む面で切断し、得られた切断面において、貴金属チップと接地電極との接合部分に隙間が観察されること等により、貴金属チップが接地電極に対して剥離していることが認められた部分の線分の長さを剥離長さとして測定した。前記接合部分の長さに対する前記剥離長さの割合を剥離率として算出し、この剥離率が９０％以下のときを「Ａ」、９０％を超えるときを「Ｂ」と表した結果を表１に示した。【００５９】
【表１】
0005895056.tif 000002
【００６０】
表１に示すように、溶融部の面積割合が６０％以上であることにより、貴金属チップの耐剥離性が向上することが分る。【００６１】
２．耐消耗性試験
（試験体の作製）
直径１．０ｍｍ、高さ０．８ｍｍの円柱状の貴金属チップを用いたこと以外は耐剥離性試験と同様にして貴金属チップを接地電極に接合し、表２に示すように貴金属チップの接地電極に埋設されている部位の軸線方向長さ（埋設量）の異なる接地電極を作製した。
作製した接地電極とインコネル６００により形成された中心電極とを用いて、前述のようにしてスパークプラグの試験体を製造した。
接地電極に接合された貴金属チップの間隙形成面と中心電極の先端面との距離（間隙Ｇ）はいずれの試験体も０．９０ｍｍであった。また、各接地電極について、貴金属チップの間隙形成面から第２溶融部における間隙Ｇに最も近い点までの最短距離を測定した。この測定値を「ストレート長」として表２に示す。【００６２】
（耐久試験）
製造したスパークプラグの試験体をエンジンに取り付け、回転数６５００ｒｐｍ、ＷＯＴ（Wide-Open Throttle）の条件で２００時間保持する耐久試験を行った。【００６３】
（耐消耗性の評価）
耐久試験後の間隙Ｇを測定し、耐久試験前後の間隙増加量を算出した。その結果を表２に示す。【００６４】
【表２】
0005895056.tif 000003
【００６５】
表２に示すように、貴金属チップの接地電極への埋設量が小さいほど間隙増加量を抑えることができ、埋設量が０．１５ｍｍ以下のとき、間隙増加量を０．０８ｍｍ以下に抑えることができた。
【符号の説明】
【００６６】
１，１０１  スパークプラグ
２  軸孔
３  絶縁体
４  中心電極
５  端子金具
６  主体金具
７  接地電極
８  溶融部
９  貴金属チップ
１０，１１  シール体
１２  抵抗体
１３  鍔部
１４  後端側胴部
１５  先端側胴部
１６  脚長部
１７  ネジ部
１８  ガスシール部
１９  ガスケット
２０  工具係合部
２１  加締め部
２２，２３  パッキン
２４  滑石
２５  露出部
２６  柱状部
２７  外層
２８  芯部
３０  先端面
３１  第１電極表面
３２  間隙形成面
３３  第２電極表面
３４  第１溶融部
３５  側周面
３６  第２溶融部
３７  第１対向面
３８  第２対向面
Ｇ  間隙
【図１】
0005895056.tif 000004
【図２】
0005895056.tif 000005
【図３】
0005895056.tif 000006
【図４】
0005895056.tif 000007
【図５】
0005895056.tif 000008