(57)【要約】【課題】  エネルギービームを用いて、適切に、チップを溶接する。【解決手段】  基部とチップとの境界にエネルギービームを照射することにより、基部にチップを溶接する。基部にチップを溶接することは、第１期間で、エネルギービームの照射位置を移動させながら、エネルギービームを連続的に照射することと、第１期間に続く第２期間で、エネルギービームの照射位置を移動させながら、エネルギービームをパルス状の出力パターンで複数回照射することと、を含む。【選択図】  図１
2018120808.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基部と前記基部に固定されたチップとを有する電極を備える点火プラグの製造方法であって、
前記基部と前記チップとの境界にエネルギービームを照射することにより、前記基部に前記チップを溶接することを含み、
前記基部に前記チップを溶接することは、
第１期間で、前記エネルギービームの照射位置を移動させながら、前記エネルギービームを連続的に照射することと、
前記第１期間に続く第２期間で、前記エネルギービームの照射位置を移動させながら、前記エネルギービームをパルス状の出力パターンで複数回照射することと、
を含む、製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の点火プラグの製造方法であって、
前記第１期間のうちの少なくとも一部の期間である特定期間では、前記エネルギービームの単位時間当たりの出力エネルギーを徐々に低下させる、
製造方法。
【請求項３】
請求項２に記載の点火プラグの製造方法であって、
前記特定期間は、前記第２期間に連続する期間である、
製造方法。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の点火プラグの製造方法であって、
前記第２期間は、第１部分期間と、前記第１部分期間よりも後の第２部分期間と、を含み、
前記第２部分期間における前記エネルギービームの単位時間当たりの出力エネルギーの平均は、前記第１部分期間における前記エネルギービームの単位時間当たりの出力エネルギーの平均よりも、小さい、
製造方法。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の点火プラグの製造方法であって、
前記第２期間における前記エネルギービームの単位時間当たりの出力エネルギーは、前記第１期間の最後における前記エネルギービームの単位時間当たりの出力エネルギーと、同じである、
製造方法。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載の点火プラグの製造方法であって、
前記第２期間は、第１サブ期間と、前記第１サブ期間よりも後の第２サブ期間と、を含み、
前記第２サブ期間における前記エネルギービームのパルス幅は、前記第１サブ期間における前記エネルギービームのパルス幅よりも、狭い、
製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書は、基部と基部に固定されたチップとを有する電極を備える点火プラグに関する。
【背景技術】
【０００２】
点火プラグの電極の耐久性を向上するために、電極（例えば、中心電極、または、接地電極）に、耐久性の高いチップ（例えば、貴金属を含むチップ）が固定される場合がある。チップを固定する技術としては、例えば、レーザビームを、接地電極と接地電極チップとの境界に対して相対的に移動させながら照射することによって、接地電極にチップを溶接する技術が提案されている。また、レーザビームによって与えられた熱が溶融部を伝導し、まだレーザビームが照射されていない部分の温度も高くなることを考慮して、レーザビームの出力を徐々に小さくする技術も提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−７４２７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、レーザビームの出力を小さくすると、適切な溶接ができなくなる場合があった。例えば、レーザビームが不安定になり、レーザビームの照射が意図せず停止する場合があった。なお、このような問題は、レーザビームを用いる場合に限らず、電子ビームなどエネルギービームを用いる場合に共通する問題であった。
【０００５】
本明細書は、エネルギービームを用いて、適切に、チップを溶接できる技術を開示する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本明細書は、例えば、以下の適用例を開示する。
【０００７】
［適用例１］
基部と前記基部に固定されたチップとを有する電極を備える点火プラグの製造方法であって、
前記基部と前記チップとの境界にエネルギービームを照射することにより、前記基部に前記チップを溶接することを含み、
前記基部に前記チップを溶接することは、
第１期間で、前記エネルギービームの照射位置を移動させながら、前記エネルギービームを連続的に照射することと、
前記第１期間に続く第２期間で、前記エネルギービームの照射位置を移動させながら、前記エネルギービームをパルス状の出力パターンで複数回照射することと、
を含む、製造方法。
【０００８】
この構成によれば、第１期間においてパルス状の出力パターンでエネルギービームが複数回照射される場合と比べて、基部とチップとの急激な温度変化が抑制されるので、基部とチップとの接合部分にクラックが生じることを抑制できる。さらに、第２期間では、パルス状の出力パターンでエネルギービームが複数回照射されるので、パルス状のエネルギービームの単位時間当たりの出力エネルギーを過度に小さくせずに、平均化された単位時間当たりの出力エネルギーを小さくすることができる。従って、基部とチップとの過度の溶融を抑制できる。また、第２期間では、エネルギービームの単位時間当たりの出力エネルギーを過度に小さくせずに済むので、エネルギービームが不安定になることを抑制できる。これらの結果、エネルギービームを用いて、チップを基部に適切に溶接できる。
【０００９】
［適用例２］
適用例１に記載の点火プラグの製造方法であって、
前記第１期間のうちの少なくとも一部の期間である特定期間では、前記エネルギービームの単位時間当たりの出力エネルギーを徐々に低下させる、
製造方法。
【００１０】
この構成によれば、特定期間では、エネルギービームの単位時間当たりの出力エネルギーが徐々に小さくなるので、基部とチップとの過度の溶融を更に抑制できる。
【００１１】
［適用例３］
適用例２に記載の点火プラグの製造方法であって、
前記特定期間は、前記第２期間に連続する期間である、
製造方法。
【００１２】
この構成によれば、第１期間のうち、少なくとも比較的後の特定期間において、エネルギービームの単位時間当たりの出力エネルギーが徐々に小さくなるので、基部とチップとの過度の溶融を抑制できる。
【００１３】
［適用例４］
適用例１から３のいずれかに記載の点火プラグの製造方法であって、
前記第２期間は、第１部分期間と、前記第１部分期間よりも後の第２部分期間と、を含み、
前記第２部分期間における前記エネルギービームの単位時間当たりの出力エネルギーの平均は、前記第１部分期間における前記エネルギービームの単位時間当たりの出力エネルギーの平均よりも、小さい、
製造方法。
【００１４】
この構成によれば、後の第２部分期間においては、前の第１部分期間よりも、単位時間当たりの出力エネルギーの平均が小さいので、基部とチップとの過度の溶融を抑制できる。
【００１５】
［適用例５］
適用例１から４のいずれかに記載の点火プラグの製造方法であって、
前記第２期間における前記エネルギービームの単位時間当たりの出力エネルギーは、前記第１期間の最後における前記エネルギービームの単位時間当たりの出力エネルギーと、同じである、
製造方法。
【００１６】
この構成によれば、パルス状の出力パターンで照射されるエネルギービームの単位時間当たりの出力エネルギーが、第１期間の最後におけるエネルギービームの単位時間当たりの出力エネルギーよりも大きい場合と比べて、基部とチップとの溶融した部分が飛び散ることを抑制できる。また、パルス状の出力パターンでの単位時間当たりの出力エネルギーが、第１期間の最後における単位時間当たりの出力エネルギーよりも小さい場合と比べて、エネルギービームが不安定になることを抑制できる。これらの結果、チップを基部に適切に溶接できる。
【００１７】
［適用例６］
適用例１から５のいずれかに記載の点火プラグの製造方法であって、
前記第２期間は、第１サブ期間と、前記第１サブ期間よりも後の第２サブ期間と、を含み、
前記第２サブ期間における前記エネルギービームのパルス幅は、前記第１サブ期間における前記エネルギービームのパルス幅よりも、狭い、
製造方法。
【００１８】
この構成によれば、第２サブ期間において、平均化された単位時間当たりの出力エネルギーを大きくせずに、パルス状のエネルギービームが照射される周期を短くできるので、エネルギービームのパルスとパルスとの間のエネルギービームが照射されない時間が長くなることを抑制できる。この結果、第２サブ期間においてパルス状のエネルギービームの照射位置と隣の照射位置との間の距離が大きくなることを抑制できる。この結果、照射位置と隣の照射位置との間におけるチップと基部との溶融が不十分になることを抑制できる。
【００１９】
なお、本明細書に開示の技術は、種々の態様で実現することが可能であり、例えば、点火プラグの製造方法、その製造方法によって製造された点火プラグ、その点火プラグを備える点火装置、その点火プラグを備える内燃機関等の態様で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】チップを含む電極を備える一実施形態としての点火プラグ１００の断面図である。
【図２】点火プラグ１００の製造方法の例を示すフローチャートである。
【図３】溶接システム９００の概略図である。
【図４】溶接の説明図である。
【図５】レーザビームＬｚの出力条件の変化を示すグラフである。
【図６】接地電極の別の実施形態の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
Ａ．第１実施形態：
Ａ−１．点火プラグ１００の構成：
図１は、チップを含む電極を備える一実施形態としての点火プラグ１００の断面図である。図中には、点火プラグ１００の中心軸ＣＬ（「軸線ＣＬ」とも呼ぶ）と、点火プラグ１００の中心軸ＣＬを含む平らな断面と、が示されている。以下、中心軸ＣＬに平行な方向を「軸線ＣＬの方向」、または、単に「軸線方向」または「前後方向」とも呼ぶ。軸線ＣＬに垂直な方向を、「径方向」とも呼ぶ。軸線ＣＬを中心とする円の円周方向を、「周方向」とも呼ぶ。中心軸ＣＬに平行な方向のうち、図１における下方向を先端方向Ｄｆ、または、前方向Ｄｆと呼び、上方向を後端方向Ｄｆｒ、または、後方向Ｄｆｒとも呼ぶ。先端方向Ｄｆは、後述する端子金具４０から中心電極２０に向かう方向である。また、図１における先端方向Ｄｆ側を点火プラグ１００の先端側と呼び、図１における後端方向Ｄｆｒ側を点火プラグ１００の後端側と呼ぶ。
【００２２】
点火プラグ１００は、軸線ＣＬに沿って延びる貫通孔１２（軸孔１２とも呼ぶ）を有する筒状の絶縁体１０と、貫通孔１２の先端側で保持される中心電極２０と、貫通孔１２の後端側で保持される端子金具４０と、貫通孔１２内で中心電極２０と端子金具４０との間に配置された抵抗体７３と、中心電極２０と抵抗体７３とに接触してこれらの部材２０、７３を電気的に接続する導電性の第１シール部７２と、抵抗体７３と端子金具４０とに接触してこれらの部材７３、４０を電気的に接続する導電性の第２シール部７４と、絶縁体１０の外周側に固定された筒状の主体金具５０と、一端が主体金具５０の先端面５５に接合されるとともに他端が中心電極２０とギャップｇを介して対向するように配置された接地電極３０と、を有している。
【００２３】
絶縁体１０の軸線方向の略中央には、外径が最も大きな大径部１４が形成されている。大径部１４より後端側には、後端側胴部１３が形成されている。大径部１４よりも先端側には、後端側胴部１３よりも外径の小さな先端側胴部１５が形成されている。先端側胴部１５よりもさらに先端側には、縮外径部１６と、脚部１９とが、先端側に向かってこの順に形成されている。縮外径部１６の外径は、前方向Ｄｆに向かって、徐々に小さくなっている。縮外径部１６の近傍（図１の例では、先端側胴部１５）には、前方向Ｄｆに向かって内径が徐々に小さくなる縮内径部１１が形成されている。絶縁体１０は、機械的強度と、熱的強度と、電気的強度とを考慮して形成されることが好ましく、例えば、アルミナを焼成して形成されている（他の絶縁材料も採用可能である）。
【００２４】
中心電極２０は、金属製の部材であり、絶縁体１０の貫通孔１２内の前方向Ｄｆ側の端部に配置されている。中心電極２０は、略円柱状の棒部２８と、棒部２８の先端に接合（例えば、レーザ溶接）された第１チップ２９と、を有している。棒部２８は、後方向Ｄｆｒ側の部分である頭部２４と、頭部２４の前方向Ｄｆ側に接続された軸部２７と、を有している。軸部２７は、軸線ＣＬに平行に前方向Ｄｆに向かって延びている。頭部２４のうちの前方向Ｄｆ側の部分は、軸部２７の外径よりも大きな外径を有する鍔部２３を形成している。鍔部２３の前方向Ｄｆ側の面は、絶縁体１０の縮内径部１１によって、支持されている。軸部２７は、鍔部２３の前方向Ｄｆ側に接続されている。第１チップ２９は、軸部２７の先端に接合されている。なお、第１チップ２９は、省略されてもよい。
【００２５】
棒部２８は、外層２１と、外層２１の内周側に配置された芯部２２と、を有している。外層２１は、芯部２２よりも耐酸化性に優れる材料（例えば、ニッケルを主成分として含む合金）で形成されている。ここで、主成分は、含有率（重量パーセント（ｗｔ％））が最も高い成分を意味している。芯部２２は、外層２１よりも熱伝導率が高い材料（例えば、純銅、銅を主成分として含む合金、等）で形成されている。第１チップ２９は、軸部２７よりも放電に対する耐久性に優れる材料（例えば、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）等の貴金属）を用いて形成されている。中心電極２０のうち第１チップ２９を含む先端側の一部分は、絶縁体１０の軸孔１２から前方向Ｄｆ側に露出している。なお、芯部２２は、省略されてもよい。
【００２６】
端子金具４０は、軸線ＣＬに平行に延びる棒状の部材である。端子金具４０は、導電性材料を用いて形成されている（例えば、鉄を主成分として含む金属）。端子金具４０は、前方向Ｄｆに向かって順番で並ぶ、キャップ装着部４９と、鍔部４８と、軸部４１と、を有している。軸部４１は、絶縁体１０の軸孔１２の後方向Ｄｆｒ側の部分に挿入されている。キャップ装着部４９は、絶縁体１０の後端側で、軸孔１２の外に露出している。
【００２７】
絶縁体１０の軸孔１２内において、端子金具４０と中心電極２０との間には、電気的なノイズを抑制するための抵抗体７３が配置されている。抵抗体７３は、導電性材料（例えば、ガラスと炭素粒子とセラミック粒子との混合物）を用いて形成されている。抵抗体７３と中心電極２０との間には、第１シール部７２が配置され、抵抗体７３と端子金具４０との間には、第２シール部７４が配置されている。これらのシール部７２、７４は、導電性材料（例えば、金属粒子と抵抗体７３の材料に含まれるものと同じガラスとの混合物）を用いて形成されている。中心電極２０は、第１シール部７２、抵抗体７３、第２シール部７４によって、端子金具４０に電気的に接続されている。
【００２８】
主体金具５０は、軸線ＣＬに沿って延びる貫通孔５９を有する筒状の部材である。主体金具５０の貫通孔５９には、絶縁体１０が挿入され、主体金具５０は、絶縁体１０の外周に固定されている。主体金具５０は、導電材料（例えば、主成分である鉄を含む炭素鋼等の金属）を用いて形成されている。絶縁体１０の前方向Ｄｆ側の一部は、貫通孔５９の外に露出している。また、絶縁体１０の後方向Ｄｆｒ側の一部は、貫通孔５９の外に露出している。
【００２９】
主体金具５０は、工具係合部５１と、胴部５２と、を有している。工具係合部５１は、点火プラグ用のレンチ（図示せず）が嵌合する部分である。胴部５２は、主体金具５０の先端面５５を含む部分である。胴部５２の外周面には、内燃機関（例えば、ガソリンエンジン）の取付孔に螺合するためのネジ部５７が形成されている。ネジ部５７は、軸線ＣＬの方向に延びる雄ねじが形成された部分であり、螺旋状のネジ山と螺旋状のネジ溝とを有している（図示省略）。
【００３０】
主体金具５０の工具係合部５１と胴部５２との間の外周面には、径方向外側に突き出たフランジ状の鍔部５４が形成されている。胴部５２のネジ部５７と鍔部５４との間には、環状のガスケット９０が配置されている。ガスケット９０は、例えば金属の板状部材を折り曲げることによって形成されており、点火プラグ１００がエンジンに取り付けられた際に押し潰されて変形する。このガスケット９０の変形によって、点火プラグ１００と（具体的には、鍔部５４の前方向Ｄｆ側の面）、エンジンと、の隙間が封止され、燃焼ガスの漏出が抑制される。なお、ガスケット９０が省略されてもよい。この場合、鍔部５４は、直接に、エンジンの点火プラグ１００用の取付孔を形成する部分（例えば、エンジンヘッド）に接触してよい。
【００３１】
主体金具５０の胴部５２には、先端側に向かって内径が徐々に小さくなる縮内径部５６が形成されている。主体金具５０の縮内径部５６と、絶縁体１０の縮外径部１６と、の間には、先端側パッキン８が挟まれている。本実施形態では、先端側パッキン８は、例えば、鉄製の板状リングである（他の材料（例えば、銅等の金属材料）も採用可能である）。
【００３２】
主体金具５０の工具係合部５１より後端側には、薄肉のカシメ部５３が形成されている。また、鍔部５４と工具係合部５１との間には、薄肉の座屈部５８が形成されている。主体金具５０の工具係合部５１からカシメ部５３にかけての内周面と、絶縁体１０の後端側胴部１３の外周面との間には、円環状のリング部材６１，６２が挿入されている。さらにこれらのリング部材６１，６２の間には、タルク７０の粉末が充填されている。点火プラグ１００の製造工程において、カシメ部５３が内側に折り曲げられて加締められると、座屈部５８が圧縮力の付加に伴って外向きに変形（座屈）し、この結果、主体金具５０と絶縁体１０とが固定される。タルク７０は、この加締め工程の際に圧縮され、主体金具５０と絶縁体１０との間の気密性が高められる。また、パッキン８は、絶縁体１０の縮外径部１６と主体金具５０の縮内径部５６との間で押圧され、そして、主体金具５０と絶縁体１０との間をシールする。
【００３３】
接地電極３０は、金属製の部材であり、棒状の本体部３７と、本体部３７の先端部３４に取り付けられたチップ部３００と、を有している。本体部３７の他方の端部３３（基端部３３とも呼ぶ）は、主体金具５０の先端面５５に接合されている（例えば、抵抗溶接）。本体部３７は、主体金具５０に接合された基端部３３から先端方向Ｄｆに向かって延び、中心軸ＣＬに向かって曲がって、先端部３４に至る。チップ部３００は、先端部３４の後方向Ｄｆｒ側の部分に固定されている。接地電極３０のチップ部３００と、電極２０の第１チップ２９とは、ギャップｇを形成している。すなわち、接地電極３０のチップ部３００は、中心電極２０の第１チップ２９の前方向Ｄｆ側に配置されており、第１チップ２９とギャップｇを介して対向している。
【００３４】
図１に右部には、チップ部３００の拡大図が示されている。この拡大図は、軸線ＣＬに垂直な方向を向いて見た側面図である。チップ部３００は、基部３２０と、基部３２０に接合されたチップ３１０と、を有している。本実施形態では、チップ３１０の形状は、軸線ＣＬを中心とする略円柱である。基部３２０は、大径部３２１と、大径部３２１の後方向Ｄｆｒ側に設けられた小径部３２２と、を有している。これらの部分３２１、３２２の形状は、いずれも、軸線ＣＬを中心とする略円柱である。大径部３２１の外径は、小径部３２２の外径よりも、大きい。小径部３２２の外径は、チップ３１０の外径と、おおよそ同じである。本実施形態では、チップ３１０は、基部３２０の後方向Ｄｆｒ側の面（すなわち、小径部３２２の後方向Ｄｆｒ側の面）に、レーザ溶接によって、溶接されている。図中の接合部３３０は、チップ３１０と基部３２０とを接合する部分である。接合部３３０は、溶接時にチップ３１０と基部３２０との溶融した部分が冷えて固まった部分である（溶融部３３０とも呼ぶ）。チップ３１０の後方向Ｄｆｒ側の面が、ギャップｇを形成している。基部３２０の前方向Ｄｆ側の面は、本体部３７に、接合されている（例えば、抵抗溶接）。
【００３５】
本体部３７は、外層３１と、外層３１の内周側に配置された内層３２と、を有している。外層３１は、内層３２よりも耐酸化性に優れる材料（例えば、ニッケルを主成分として含む合金）で形成されている。内層３２は、外層３１よりも熱伝導率が高い材料（例えば、純銅、銅を主成分として含む合金、等）で形成されている。なお、内層３２は、省略されてもよい。
【００３６】
なお、チップ部３００のチップ３１０は、本体部３７よりも放電に対する耐久性に優れる材料（例えば、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）等の貴金属）を用いて形成されている。チップ部３００の基部３２０は、本体部３７（特に外層３１）と同様に耐酸化性に優れる材料（例えば、ニッケルを主成分として含む合金）で形成されている。
【００３７】
Ａ−２．プラグの製造方法：
図２は、点火プラグ１００の製造方法の例を示すフローチャートである。Ｓ１００では、点火プラグ１００の各部材が準備される。例えば、主体金具５０と、絶縁体１０と、中心電極２０と、シール部７２、７４と抵抗体７３とのそれぞれの粉末材料と、端子金具４０と、接地電極３０の棒状の本体部３７と、チップ部３００のチップ３１０と基部３２０と、が準備される。これらの部材を準備する方法としては、公知の種々の方法を採用可能である（詳細な説明を省略する）。例えば、接合前のチップ３１０と基部３２０とは、鍛造や切削などの、種々の方法で製造可能である。
【００３８】
Ｓ１１０では、基部３２０にチップ３１０が溶接される。図３は、チップ３１０と基部３２０との溶接に用いられる溶接システム９００の概略図である。この溶接システム９００は、溶接用のレーザビームＬｚを生成するレーザ装置９２０と、レーザ装置９２０を制御する制御装置９１０と、を含んでいる。制御装置９１０は、例えば、プロセッサ（例えば、ＣＰＵ）と、揮発性記憶装置（例えば、ＲＡＭ）と、不揮発性記憶装置（例えば、フラッシュメモリ）と、を有するコンピュータである。不揮発性記憶装置には、予め、プログラムが格納されている。プロセッサは、プログラムに従って動作することによって、レーザ装置９２０を制御する。以下、制御装置９１０のプロセッサが処理を実行することを、制御装置９１０が処理を実行する、とも表現する。
【００３９】
図２のＳ１１０は、Ｓ１１２とＳ１１４とを含んでいる。Ｓ１１２では、チップ３１０（図１）と基部３２０とが、図示しない支持装置によって、支持される。図４は、溶接の説明図である。図４（Ａ）、図４（Ｂ）は、溶接時のチップ３１０と基部３２０との配置を示している。図中の中心軸ＣＬと方向Ｄｆ、Ｄｆｒとは、完成した点火プラグ１００（図１）における部材３１０、３２０から見た中心軸ＣＬと方向Ｄｆ、Ｄｆｒとを示している。以下、中心軸ＣＬと方向Ｄｆ、Ｄｆｒとを用いて、位置関係を説明する。図４（Ａ）は、中心軸ＣＬに平行な方向（具体的には前方向Ｄｆ）を向いて見た外観を示し、図４（Ｂ）は、中心軸ＣＬに垂直な方向を向いて見た外観を示している。図４（Ａ）では、基部３２０の大径部３２１の図示が省略されている。なお、図４（Ｂ）に示すように、大径部３２１の前方向Ｄｆ側の面の中央部には、前方向Ｄｆに向かって突出する凸部３２１ｐが設けられている。また、本実施形態では、チップ３１０と基部３２０とのそれぞれの中心軸は、図４（Ａ）、図４（Ｂ）に示す中心軸ＣＬと同じである。
【００４０】
図示するように、チップ３１０は、基部３２０の後方向Ｄｆｒ側の面上に載せ置かれている。図２のＳ１１２では、この状態で、チップ３１０と基部３２０とが、図示しない支持装置によって支持される。
【００４１】
図２のＳ１１４では、チップ３１０（図４（Ａ）、図４（Ｂ））と基部３２０との境界３１２に、レーザビームＬｚが照射される。境界３１２は、チップ３１０と基部３２０とが互いに接触する面状の部分である。本実施形態では、チップ３１０と基部３２０との外周面上の境界３１２（ここでは、境界３１２の縁）に、レーザビームＬｚが照射される。チップ３１０と基部３２０とのうちのレーザビームＬｚの照射位置Ｌｐの近傍（特に、照射位置ＬｐからレーザビームＬｚの進行方向側の部分）は、レーザビームＬｚから受ける熱によって溶融する。そして、レーザビームＬｚの照射位置Ｌｐを移動させながら、レーザビームＬｚを境界３１２に照射する処理が、行われる（詳細は、後述）。本実施形態では、レーザビームＬｚを照射させながら、チップ３１０と基部３２０とが、中心軸ＣＬを中心に、回転される。これにより、レーザビームＬｚの照射位置Ｌｐは、部材３１０、３２０の外周面上を、境界３１２に沿って、周方向に移動する。チップ３１０と基部３２０とのうちの境界３１２の近傍の部分は、溶融し、そして、冷えて固まる。これにより、境界３１２の全体に亘って溶接が行われ、基部３２０にチップ３１０が接合される。なお、本実施形態では、レーザビームＬｚは、中心軸ＣＬに垂直な方向に向かって、照射される。ただし、レーザビームＬｚが、中心軸ＣＬに対して傾斜していてもよい。また、部材３１０、３２０が回転する代わりに、レーザ装置９２０（図３）が、部材３１０、３２０の周りを移動することによって、照射位置Ｌｐが移動してもよい。
【００４２】
図４（Ｃ）は、溶接済のチップ３１０と基部３２０（すなわち、チップ部３００）の概略図である。図４（Ｃ）には、図４（Ｂ）と同様に、中心軸ＣＬに垂直な方向を向いて見た外観が示されている。図示するように、チップ３１０と基部３２０との間に接合部３３０が形成されている。また、接合部３３０の表面には、レーザビームＬｚが照射された部分を示す痕３３２、３３４ａ、３３４ｂ、３３４ｃが、周方向に並んで形成されている。痕３３２は、周方向に延びる連続な痕である（連続痕３３２と呼ぶ）。３種類の痕３３４ａ、３３４ｂ、３３４ｃは、いずれも、スポット状の痕である（スポット痕３３４ａ、３３４ｂ、３３４ｃとも呼ぶ）。後述するように、これらのスポット痕３３４ａ、３３４ｂ、３３４ｃの間では、大きさ（例えば、最大外径）が、互いに異なっている。大きい順は、痕３３４ａ、３３４ｂ、３３４ｃの順である。
【００４３】
図４（Ｃ）の例では、３種類のスポット痕３３４ａ、３３４ｂ、３３４ｃは、それぞれ、複数個ずつ形成されている。そして、３種類のスポット痕３３４ａ、３３４ｂ、３３４ｃは、連続痕３３２とスポット痕との境界３３２ｅからスポット痕３３４ａ、３３４ｂ、３３４ｃの順に周方向に並んで形成されている。このように、連続痕３３２と、複数のスポット痕３３４ａ、３３４ｂ、３３４ｃとが形成される理由は、溶接時に、レーザビームＬｚの照射位置を移動させながら、レーザビームＬｚの出力条件を変化させているからである。
【００４４】
図５は、溶接時のレーザビームＬｚの出力条件の変化を示すグラフである。横軸は、時間Ｔを示し、縦軸は、レーザビームＬｚの単位時間当たりの出力エネルギーＰを示している（単に、パワーＰとも呼ぶ）。パワーＰは、レーザ装置９２０の出力パワー（例えば、レーザ装置９２０に含まれる図示しないレーザ発信器の出力パワー）によって表される（単位は、例えば、ワット）。図５の例では、第１時間ＴａにレーザビームＬｚの照射が始まり、第３時間ＴｃにレーザビームＬｚの照射が終了する。この第１時間Ｔａから第３時間Ｔｃまでの間に、図示しない支持装置は、チップ３１０（図４（Ａ）、図４（Ｂ））と基部３２０とを、一定の角速度で、１周以上回転させる。これにより、チップ３１０と基部３２０との境界３１２が、全周に亘って、溶接される。
【００４５】
第１時間Ｔａから第３時間Ｔｃまでの期間は、第１時間Ｔａから第２時間Ｔｂまでの第１期間Ｔ１と、第２時間Ｔｂから第３時間Ｔｃまでの第２期間Ｔ２と、に区分される。第１期間Ｔ１内では、パワーＰは、第１パワーＰ１から第２パワーＰ２まで徐々に低下する。ここで、Ｐ１＞Ｐ２＞ゼロである。また、第１パワーＰ１と第２パワーＰ２とは、いずれも、レーザ装置９２０がレーザビームＬｚを安定して出力可能なパワーＰの範囲内に、設定される。例えば、第１パワーＰ１は、出力可能な最大のパワーＰであり、第２パワーＰ２は、第１パワーＰ１の１０％程度のパワーＰである。なお、第１期間Ｔ１内では、レーザビームＬｚは連続的に境界３１２（図４（Ｂ））に照射され、そして、パワーＰは徐々に小さくなる。
【００４６】
このように、パワーＰを徐々に小さくする理由は、以下の通りである。レーザビームＬｚ（図４（Ａ）、図４（Ｂ））によってチップ３１０と基部３２０とを接合するために、レーザビームＬｚのパワーＰは、部材３１０、３２０を溶融させるのに十分な大きさに設定される。このようなレーザビームＬｚが部材３１０、３２０に照射される場合、レーザビームＬｚが照射された部分の温度に加えて、その周囲のレーザビームＬｚが照射されていない部分の温度も、上昇する。このような状態で、照射位置Ｌｐが移動し、別の照射位置ＬｐにレーザビームＬｚが照射される。ここで、パワーＰが同じである場合、部材３１０、３２０が過度に溶融し得る。部材３１０、３２０が過度に溶融すると、溶融した部材が飛び散る場合がある。図５の第１期間Ｔ１のグラフのように、時間Ｔの経過とともに（すなわち、照射位置Ｌｐを移動させながら）パワーＰを徐々に小さくすることによって、照射位置Ｌｐによらずに、部材３１０、３２０の適切な溶融を実現できる。なお、図４（Ｃ）の連続痕３３２は、第１期間Ｔ１でのレーザビームＬｚの照射によって形成された痕である。
【００４７】
図５の下部には、第２期間Ｔ２のグラフの拡大図が示されている。第２期間Ｔ２内では、パワーＰは、複数のパルスＰＬａ、ＰＬｂ、ＰＬｃを繰り返すパターンで、変化する。本実施形態では、各パルスＰＬａ、ＰＬｂ、ＰＬｃは、略矩形状のパルスである。このように、第２期間Ｔ２内では、レーザビームＬｚは、パルス状の出力パターンで、複数回、境界３１２（図４（Ｂ））に照射される。
【００４８】
本実施形態では、第２期間Ｔ２は、第２時間Ｔｂから第１中間時間Ｔｂ１までのサブ期間Ｔ２ａと、第１中間時間Ｔｂ１から第２中間時間Ｔｂ２までのサブ期間Ｔ２ｂと、第２中間時間Ｔｂ２から第３時間Ｔｃまでのサブ期間Ｔ２ｃと、に区分される。先頭のサブ期間Ｔ２ａでは、複数のパルスＰＬａが一定の周期で繰り返され、中央のサブ期間Ｔ２ｂでは、複数のパルスＰＬｂが一定の周期で繰り返され、最後のサブ期間Ｔ２ｃでは、複数のパルスＰＬｃが一定の周期で繰り返される。図中の時間幅ＰＷａ、ＰＷｂ、ＰＷｃは、それぞれ、１個のパルスＰＬａ、ＰＬｂ、ＰＬｃの時間幅である（パルス幅ＰＷａ、ＰＷｂ、ＰＷｃとも呼ぶ）。また、図中の時間幅ＰＯａ、ＰＯｂ、ＰＯｃは、それぞれ、サブ期間Ｔ２ａ、Ｔ２ｂ、Ｔ２ｃにおける隣合う２個のパルスＰＬａ、ＰＬｂ、ＰＬｃ間の時間幅である（オフ時間ＰＯａ、ＰＯｂ、ＰＯｃとも呼ぶ）。隣合う２個のパルスＰＬａ、ＰＬｂ、ＰＬｃの間のオフ時間ＰＯａ、ＰＯｂ、ＰＯｃの期間内では、パワーＰがゼロである。
【００４９】
各パルスＰＬａ、ＰＬｂ、ＰＬｃのパワーＰは、同じである。本実施形態では、各パルスＰＬａ、ＰＬｂ、ＰＬｃのパワーＰは、第１期間Ｔ１の最後におけるパワーＰと同じ第２パワーＰ２である。
【００５０】
また、本実施形態では、パルスＰＬａ、ＰＬｂ、ＰＬｃのパルス幅ＰＷａ、ＰＷｂ、ＰＷｃが、互いに異なっている。具体的には、ＰＷａ＞ＰＷｂ＞ＰＷｃ＞ゼロである。このように、比較的後のサブ期間におけるパルス幅は、比較的前のサブ期間におけるパルス幅よりも、狭い。
【００５１】
また、本実施形態では、比較的後のサブ期間でのデューティ比は、比較的前のサブ期間でのデューティ比よりも、小さい。ここで、デューティ比は、レーザビームＬｚのオンとオフとの１周期の時間（すなわち、パルス幅＋オフ時間）に対するオンの時間（すなわち、パルス幅）の割合である。中央のサブ期間Ｔ２ｂでのデューティ比（ＰＷｂ／（ＰＷｂ＋ＰＯｂ））は、中央のサブ期間Ｔ２ｂよりも前のサブ期間Ｔ２ａでのデューティ比（ＰＷａ／（ＰＷａ＋ＰＯａ））よりも小さく、最後のサブ期間Ｔ２ｃでのデューティ比（ＰＷｃ／（ＰＷｃ＋ＰＯｃ））は、最後のサブ期間Ｔ２ｃよりも前のサブ期間Ｔ２ｂでのデューティ比（ＰＷｂ／（ＰＷｂ＋ＰＯｂ））よりも小さい。
【００５２】
図中の平均パワーＰａ、Ｐｂ、Ｐｃは、それぞれ、サブ期間Ｔ２ａ、Ｔ２ｂ、Ｔ２ｃにおけるパワーＰの時間平均を示している。上述したように、本実施形態では、比較的後のサブ期間でのパルスの時間幅は、比較的前のサブ期間でのパルスの時間幅よりも、狭い。そして、比較的後のサブ期間でのデューティ比は、比較的前のサブ期間でのデューティ比よりも、小さい。そして、比較的後のサブ期間での平均化されたパワーＰは、比較的前のサブ期間での平均化されたパワーＰよりも、小さい。具体的には、Ｐ２＞Ｐａ＞Ｐｂ＞Ｐｃ＞ゼロである。第２期間Ｔ２では、時間Ｔの経過に応じて、平均化されたパワーＰが小さくなる。このように、第２期間Ｔ２では、照射位置Ｌｐが移動しつつ、平均化されたパワーＰが時間Ｔの経過に応じて小さくなるので、第２期間Ｔ２においても、照射位置Ｌｐによらずに、部材３１０、３２０の過度の溶融を抑制できる。また、第２期間Ｔ２での平均化されたパワーＰａ、Ｐｂ、Ｐｃは、第１期間Ｔ１の最後での第２パワーＰ２よりも小さい。従って、第１期間Ｔ１と第２期間Ｔ２との全体を通じて、部材３１０、３２０の過度の溶融を抑制できる。なお、図４（Ｃ）の複数のスポット痕３３４ａ、３３４ｂ、３３４ｃは、それぞれ、サブ期間Ｔ２ａ、Ｔ２ｂ、Ｔ２ｃでのパルス状のレーザビームＬｚによって形成された痕である。
【００５３】
制御装置９１０（図３）のプログラムは、図５に示すグラフのようにパワーＰを制御するように、予め構成されている。制御装置９１０は、このプログラムに従って、図５のグラフのようにレーザ装置９２０から出力されるレーザビームＬｚのパワーＰを制御する。これにより、溶接システム９００は、適切に、チップ３１０を基部３２０に溶接できる。以上により、図２のＳ１１４、ひいては、Ｓ１１０が、終了する。
【００５４】
図２のＳ１２０では、準備された部材を用いて、点火プラグ１００が組み立てられる。例えば、先ず、絶縁体１０と中心電極２０と端子金具４０とを有する組立体が作成される。例えば、絶縁体１０の後方向Ｄｆｒ側の開口から中心電極２０が挿入される。中心電極２０は、絶縁体１０の縮内径部１１に支持されることにより、貫通孔１２内の所定位置に配置される。次に、第１シール部７２、抵抗体７３、第２シール部７４のそれぞれの材料粉末の投入と投入された粉末材料の成形とが、部材７２、７３、７４の順番に、行われる。粉末材料は、絶縁体１０の後方向Ｄｆｒ側の開口から貫通孔１２内に投入される。次に、絶縁体１０を、部材７２、７３、７４の材料粉末に含まれるガラス成分の軟化点よりも高い所定温度まで加熱し、所定温度に加熱した状態で、絶縁体１０の後方向Ｄｆｒ側の開口から、端子金具４０の軸部４１を貫通孔１２に挿入する。この結果、部材７２、７３、７４の材料粉末が圧縮および焼結されて、部材７２、７３、７４が形成される。そして、端子金具４０が、絶縁体１０に固定される。
【００５５】
また、接地電極３０の棒状の本体部３７に、チップ部３００が接合される。本実施形態では、抵抗溶接によって、チップ部３００の前方向Ｄｆ側の部分（具体的には、基部３２０（図４（Ｂ））の前方向Ｄｆ側の面）が本体部３７に溶接される。図４（Ｂ）で説明したように、チップ部３００の前方向Ｄｆ側の面の中央には、凸部３２１ｐが設けられている。溶接時には、チップ部３００の凸部３２１ｐと本体部３７との接触部分（すなわち、チップ部３００の前方向Ｄｆ側の面の中央部分）から溶接が進行する。従って、チップ部３００と本体部３７との間に、溶接されない部分が残ることが抑制される。また、本体部３７の基端部３３は、主体金具５０に接合される（例えば、抵抗溶接）。
【００５６】
次に、主体金具５０に絶縁体１０を含む上記の組立体が固定される。具体的には、主体金具５０の貫通孔５９内に、先端側パッキン８と、組立体と、リング部材６２と、タルク７０と、リング部材６１とが配置され、そして、主体金具５０のカシメ部５３を内側に折り曲げるように加締めることによって、主体金具５０に絶縁体１０が固定される。そして、棒状の接地電極３０を曲げることによって、ギャップｇの距離が調整される。以上により、点火プラグ１００が完成する。
【００５７】
以上のように、本実施形態では、図２、図４、図５で説明したように、基部３２０にチップ３１０を溶接すること（図２：Ｓ１１０）は、第１期間Ｔ１（図５）で、レーザビームＬｚの照射位置Ｌｐを移動させながら、レーザビームＬｚを連続的に照射することを含んでいる。従って、第１期間Ｔ１において、パルス状のレーザビームＬｚが、複数回、境界３１２（図４（Ｂ））に照射される場合と比べて、パワーＰの急激な変化が抑制されるので、第１期間Ｔ１において、部材３１０、３２０の急激な温度変化を抑制できる。この結果、チップ３１０と基部３２０との接合部３３０の不具合（例えば、クラック）を抑制できる。
【００５８】
さらに、第１期間Ｔ１に続く第２期間Ｔ２では、レーザビームＬｚの照射位置Ｌｐを移動させながら、レーザビームＬｚは、パルス状の出力パターンで複数回照射される。従って、パルス状のレーザビームＬｚの単位時間当たりの出力エネルギーＰを過度に小さくせずに、平均化された単位時間当たりの出力エネルギーを小さくすることができる。従って、部材３１０、３２０の過度の溶融を抑制できる。また、第２期間Ｔ２では、レーザビームＬｚの単位時間当たりの出力エネルギーＰを過度に小さくせずに済むので、レーザビームＬｚが不安定になることを抑制できる。これらの結果、レーザビームＬｚを用いて、チップを基部に適切に溶接できる。
【００５９】
また、仮に第２期間Ｔ２での溶接が省略される場合には、レーザビームＬｚのパワーＰは、第２パワーＰ２からゼロへ急激に低下し得る。このようにパワーＰが急激に低下する場合、部材３１０、３２０の溶融した部分の温度が急激に低下するので、接合部３３０にクラックが形成され得る。本実施形態では、第２期間Ｔ２において、平均化された単位時間当たりの出力エネルギーが第２パワーＰ２よりも小さくなるように、レーザビームＬｚが照射されるので、部材３１０、３２０の温度の急激な低下を抑制できる。この結果、接合部３３０にクラックが形成されることを抑制できる。
【００６０】
また、基部３２０にチップ３１０を溶接すること（図２：Ｓ１１０）は、第１期間Ｔ１（図５）において、レーザビームＬｚの照射位置Ｌｐを移動させながら、レーザビームＬｚの出力条件を変化させることを含んでいる。具体的には、第１期間Ｔ１では、レーザビームＬｚを連続的に照射しつつ、レーザビームＬｚのパワーＰを徐々に低下させる。従って、部材３１０、３２０の過度の溶融を抑制できる。
【００６１】
また、第１期間Ｔ１のうちのレーザビームＬｚのパワーＰが徐々に低下する期間は、第２期間Ｔ２に連続する期間である（図５の実施形態では、第１期間Ｔ１の全体）。このように、第１期間Ｔ１のうち、少なくとも比較的後の部分期間（すなわち、第２期間Ｔ２に連続する部分期間）において、パワーＰが徐々に低下する。従って、第１期間Ｔ１のうちの比較的前の部分期間でのレーザビームＬｚの照射によって部材３１０、３２０の溶融が進行した状態で、部材３１０、３２０に更に供給されるエネルギーが過大になることが抑制される。この結果、部材３１０、３２０の過度の溶融を抑制できる。
【００６２】
また、第２期間Ｔ２は、複数のサブ期間Ｔ２ａ、Ｔ２ｂ、Ｔ２ｃに区分されている。そして、比較的後のサブ期間でのレーザビームＬｚのパワーＰの平均は、比較的前のサブ期間でのレーザビームＬｚのパワーＰの平均よりも、小さい（具体的には、Ｐａ＞Ｐｂ＞Ｐｃ）。このように、パワーＰの平均が時間Ｔの経過に応じて小さくなるので、部材３１０、３２０の過度の溶融を抑制できる。
【００６３】
また、第２期間Ｔ２におけるレーザビームＬｚのパワーＰは、第１期間Ｔ１の最後におけるパワーＰ（具体的には、第２パワーＰ２）と同じである。仮に、第２期間Ｔ２でのパルス状のレーザビームＬｚのパワーＰが、第１期間Ｔ１の最後でのパワーＰ２よりも大きい場合には、大きなパワーＰのパルス状のレーザビームＬｚの照射によって、部材３１０、３２０の溶融した部分が飛び散る可能性がある。本実施形態では、そのような不具合を抑制できる。また、仮に、第２期間Ｔ２でのパルス状のレーザビームＬｚのパワーＰが、第１期間Ｔ１の最後でのパワーＰ２よりも小さい場合には、レーザビームＬｚが不安定になり得る。本実施形態では、そのような不具合を抑制できる。
【００６４】
また、第２期間Ｔ２は、複数のサブ期間Ｔ２ａ、Ｔ２ｂ、Ｔ２ｃに区分されている。そして、比較的後のサブ期間でのレーザビームＬｚのパルス幅は、比較的前のサブ期間でのレーザビームＬｚのパルス幅よりも、狭い。従って、比較的後のサブ期間での平均化されたパワーを、比較的前のサブ期間での平均化されたパワーよりも、容易に小さくできる。
【００６５】
なお、図４（Ｃ）の概略図では、スポット痕３３４ａ、３３４ｂ、３３４ｃは、それぞれ、サブ期間Ｔ２ａ、Ｔ２ｂ、Ｔ２ｃに形成された痕である。スポット痕３３４ａ、３３４ｂ、３３４ｃの大きさ（例えば、最大外径）は、パルス幅が大きいほど大きい。本実施形態では、スポット痕の大きい順番は、スポット痕３３４ａ、３３４ｂ、３３４ｃの順である。また、連続痕３３２とスポット痕３３４ａとの境界３３２ｅは、第１期間Ｔ１から第２期間Ｔ２への切り替わりを示している。
【００６６】
また、連続痕３３２の幅（ここでは、軸線ＣＬに平行な方向の幅）は、スポット痕３３４ａに向かって、徐々に小さくなっている。この理由は、第１期間Ｔ１において、パワーＰが、時間Ｔの経過に応じて徐々に小さくなっているからである。そして、連続痕３３２とスポット痕３３４ａとの境界３３２ｅにおける連続痕３３２の幅は、スポット痕３３４ａの最大外径と、おおよそ同じである。これは、第１期間Ｔ１の最後でのパワーＰが、第１期間Ｔ１に続くサブ期間Ｔ２ａでのパルス状のレーザビームＬｚのパワーＰと、同じであるからである。
【００６７】
なお、スポット痕３３４ａ、３３４ｂ、３３４ｃのそれぞれの実際の総数は、サブ期間Ｔ２ａ、Ｔ２ｂ、Ｔ２ｃのそれぞれにおけるパルスの総数と同じである。図４（Ｃ）では、複数のスポット痕３３４ａ、３３４ｂ、３３４ｃの図示が簡略化されており、それぞれの総数は、図５のパターンに対応する数よりも少ない。また、図４（Ｃ）の例では、スポット痕３３４ａ、３３４ｂ、３３４ｃは、隣のスポット痕３３４ａ、３３４ｂ、３３４ｃと重なっている。パルスの繰り返しの周期が長い場合、複数のスポット痕３３４ａ、３３４ｂ、３３４ｃは、互いに離間して形成され得る。
【００６８】
また、比較的後のサブ期間においては、レーザビームＬｚのパルス幅が狭いので、平均化された単位時間当たりの出力エネルギーを大きくせずに、パルス状のレーザビームＬｚが照射される周期を短くできる。従って、レーザビームＬｚのパルスとパルスとの間のレーザビームＬｚが照射されないオフ時間が長くなることを抑制できるので、パルス状のレーザビームＬｚのスポット状の照射位置Ｌｐと隣の照射位置Ｌｐとの間の距離が大きくなることを抑制できる。この結果、照射位置Ｌｐと隣の照射位置Ｌｐとの間における部材３１０、３２０の溶融が不十分になることを抑制できる。
【００６９】
例えば、図５の実施形態では、サブ期間Ｔ２ｃのパルスＰＬｃの繰り返しの周期（ＰＷｃ＋ＰＯｃ）は、サブ期間Ｔ２ｃよりも前のサブ期間のパルスの繰り返しの周期（例えば、サブ期間Ｔ２ａでの周期（ＰＷａ＋ＰＯａ）とサブ期間Ｔ２ｂでの周期（ＰＷｂ＋ＰＯｂ））よりも、短い。従って、部材３１０、３２０（図４（Ｂ））のうちのサブ期間Ｔ２ｃのレーザビームＬｚの照射によって溶接される部分に、溶融不足に起因する接合不良が生じることを抑制できる。特に、図５の実施形態では、サブ期間Ｔ２ｃのオフ時間ＰＯｃは、サブ期間Ｔ２ｃよりも前のサブ期間のオフ時間（例えば、サブ期間Ｔ２ａのオフ時間ＰＯａとサブ期間Ｔ２ｂのオフ時間ＰＯｂ）よりも短い。従って、部材３１０、３２０（図４（Ｂ））のうちのサブ期間Ｔ２ｃのレーザビームＬｚの照射によって溶接される部分の不具合を、適切に、抑制できる。
【００７０】
Ｂ．第２実施形態：
図６は、接地電極の別の実施形態の説明図である。図中には、接地電極３０ｂの先端部が示されている。接地電極３０ｂは、図１の点火プラグ１００の接地電極３０の代わりに、利用可能である。図中の中心軸ＣＬと方向Ｄｆ、Ｄｆｒとは、完成した点火プラグ１００における接地電極３０ｂの本体部３７の先端部３４から見た中心軸ＣＬと方向Ｄｆ、Ｄｆｒとを示している。以下、中心軸ＣＬと方向Ｄｆ、Ｄｆｒとを用いて、位置関係を説明する。図６（Ａ）は、中心軸ＣＬに平行な方向（具体的には、前方向Ｄｆ）を向いて見た外観を示し、図６（Ｂ）は、中心軸ＣＬに垂直な方向を向いて見た外観を示している。本実施形態では、チップ部３００（図１）の代わりにチップ３１０ｂが、本体部３７の先端部３４の後方向Ｄｆｒ側の面に溶接される。チップ３１０ｂは、中心軸ＣＬを中心とする略矩形状の部材であり、本体部３７よりも放電に対する耐久性に優れる材料（例えば、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）等の貴金属）を用いて形成されている。接地電極３０ｂの他の部分の構成は、図１の接地電極３０の対応する部分の構成と同じである（詳細な説明を省略する）。
【００７１】
接地電極３０ｂを有する点火プラグ１００の製造方法は、Ｓ１１０（図２）の処理を除いて、図２で説明した方法と同じである。Ｓ１１０では、本体部３７にチップ３１０ｂが溶接される。なお、本実施形態では、本体部３７は、チップ３１０ｂが固定される基部に対応する。
【００７２】
チップ３１０ｂを本体部３７に溶接する際には、図６（Ｂ）に示すように、チップ３１０ｂは、本体部３７の先端部３４の後方向Ｄｆｒ側の面上に、載せ置かれる。図２のＳ１１２では、図示しない支持装置は、この状態で、チップ３１０ｂと本体部３７とを支持する。Ｓ１１４では、溶接システム９００（図３）は、チップ３１０ｂと本体部３７との境界３１４に、レーザビームＬｚを照射する。レーザビームＬｚは、本体部３７の先端部３４の延びる方向Ｄｐとは反対の方向に向かって、照射される。そして、レーザビームＬｚの照射位置Ｌｐ（図６（Ａ））が、境界３１４の方向Ｄｐ側の縁３１４Ｌの全体を、縁３１４Ｌの端３１４ａから反対側の端３１４ｂまで、走査するように、レーザビームＬｚは、方向Ｄｐに垂直な方向に向かって、移動される。これにより、境界３１４の全体に亘って溶接が行われ、チップ３１０ｂと本体部３７とを接合する接合部３３０ｂ（図６（Ａ））が形成される。そして、チップ３１０ｂが本体部３７に接合される。このように、本実施形態では、溶接される部材３１０ｂ、３７は動かずに、レーザビームＬｚが移動する。
【００７３】
本実施形態においても、制御装置９１０（図３）は、図５で説明したグラフに従って、レーザ装置９２０を制御する。これにより、本実施形態も、図５で説明した種々の利点を、実現可能である。例えば、レーザビームＬｚのパワーＰが時間Ｔの経過に応じて小さくなるので、部材３１０ｂ、３７の過剰な溶融を抑制できる。
【００７４】
Ｃ．変形例：
（１）チップを基部に溶接する方法としては、上記の方法に限らず、レーザビームＬｚの照射位置Ｌｐを移動させながら、レーザビームＬｚを照射する種々の方法を採用可能である。図５のグラフで説明した実施形態に限らず、第１期間と、第１期間に続く第２期間と、を含む種々の実施形態を採用可能である。ここで、第１期間では、照射位置Ｌｐを移動させながら、レーザビームＬｚを連続的に照射する。第２期間では、照射位置Ｌｐを移動させながら、レーザビームＬｚをパルス状の出力パターンで複数回照射する。すなわち、レーザビームＬｚのオン（すなわち、照射）とオフ（すなわち、照射の停止）とが、複数回、繰り返される。
【００７５】
チップを基部に溶接する方法としては、例えば、以下のような変形例を採用してよい。レーザビームＬｚが連続的に照射される第１期間Ｔ１のうち、パワーＰが徐々に低下する期間である特定期間は、第１期間Ｔ１の少なくとも一部の期間であってよい。特定期間は、第１期間Ｔ１の全体であってよく、これに代えて、第１期間Ｔ１のうちの一部の部分期間であってもよい。例えば、特定期間は、第１期間Ｔ１の開始タイミングを含む一部の期間（すなわち、比較的前の部分期間）であってよく、第２期間Ｔ２に連続な一部の期間（すなわち、比較的後の部分期間）であってよく、第１期間Ｔ１の開始タイミングよりも遅く、かつ、第２期間Ｔ２の開始タイミングよりも早い、一部の期間であってよい。いずれの場合も、第１期間Ｔ１のうちの特定期間とは異なる期間では、パワーＰは、増大せずに一定であることが好ましい。これによれば、基部とチップとの過度の溶融を抑制できる。ただし、第１期間Ｔ１のうちの特定期間とは異なる期間において、時間Ｔの経過に応じてパワーＰが増大してもよい。
【００７６】
第１期間Ｔ１のうちの特定期間において、パワーＰは、時間Ｔの経過に対して、直線的に低下してもよく、曲線を描くように低下してもよい。このように、パワーＰは、時間Ｔの経過に対して、連続的に低下してよい。また、パワーＰは、時間Ｔの経過に対して、階段状に低下してもよい。いずれの場合も、第１期間Ｔ１のうちの特定期間において、パワーＰが、ゼロにならず、増加せず、複数のタイミングで低下する場合には、パワーＰは、特定期間内で徐々に低下しているといえる。
【００７７】
また、第２期間Ｔ２におけるパルス状のレーザビームＬｚのパワーＰは、第１期間Ｔ１の最後におけるレーザビームＬｚのパワーＰ（図５の例では、第２パワーＰ２）と比べて、大きくてもよく、小さくてもよい。また、第２期間Ｔ２において、パルス状のレーザビームＬｚのパワーＰが、時間Ｔの経過に応じて変化してもよい。例えば、比較的後のパルスのパワーＰが、比較的先のパルスのパワーＰよりも、小さくてもよい。また、１個のパルスの形状（波形とも呼ばれる）は、矩形状に限らず、曲線や折れ線など、時間Ｔの経過に応じてパワーＰが変化することを示す線で表されてもよい。いずれの場合も、１個のパルスのパワーＰとしては、１個のパルスの最大のパワーを採用してよい。また、１個のパルスのパルス幅としては、最大のパワーの半分のパワーでの幅（半値全幅とも呼ばれる）を採用してよい。
【００７８】
また、第１期間Ｔ１の前に別の期間が設けられていてもよい。第１期間Ｔ１の前の期間では、例えば、照射位置Ｌｐを移動させながら、レーザビームＬｚをチップと基部との境界にパルス状の出力パターンで複数回照射してもよい。
【００７９】
また、図５の実施形態では、第２期間Ｔ２において、パルス幅は、２つのサブ期間Ｔ２ａ、Ｔ２ｂの間と、２つのサブ期間Ｔ２ｂ、Ｔ２ｃの間とで、変化している。このように、第２期間Ｔ２内で、パルス幅は、２回、変化している。第２期間Ｔ２においてパルス幅が変化する回数は、２回に限らず、１回であってもよく、３回以上であってもよい。同じパルス幅の１個以上のパルスが連続する部分期間を１個の等幅パルス期間として特定する場合に、第２期間Ｔ２は、Ｎ個（Ｎは２以上の整数）の等幅パルス期間を含んでよい。また、パルス幅は、時間Ｔの経過に応じて徐々に変化してもよい。いずれの場合も、第２期間Ｔ２のうち、比較的後の一部の期間のパルス幅は、比較的前の一部の期間のパルス幅よりも狭いことが好ましい。この構成によれば、平均化されたパワーＰを時間Ｔの経過に応じて容易に小さくできるので、チップと基部との過度の溶融を抑制できる。但し、比較的後の一部の期間のパルス幅が、比較的前の一部の期間のパルス幅よりも、広くてもよい。また、パルス幅が、第２期間Ｔ２の全体に亘って、一定であってもよい。また、パルス状のレーザビームＬｚが出力される周期（すなわち、パルスの周期）が、時間Ｔの経過に応じて変化してもよい。また、パルスの周期は、第２期間Ｔ２の全体に亘って、一定であってもよい。
【００８０】
また、図５の実施形態では、第２期間Ｔ２において、レーザビームＬｚのパワーＰの平均が同じである連続な部分期間は、レーザビームＬｚのパルス幅が同じである連続な部分期間と、共通である（具体的には、３つのサブ期間Ｔ２ａ、Ｔ２ｂ、Ｔ２ｃ）。ただし、パワーＰの平均は、パルス幅の変化とは独立に、変化してよい。例えば、パワーＰの平均が同じである連続な部分期間が、同じパルス幅の１個以上のパルスが連続する部分期間とは、異なっていてもよい。また、第２期間Ｔ２の全体に亘ってパワーＰとパルス幅が一定であり、サブ期間Ｔ２ａ、Ｔ２ｂ、Ｔ２ｃのそれぞれのオフ時間ＰＯａ、ＰＯｂ、ＰＯｃの大小関係が、ＰＯａ＜ＰＯｂ＜ＰＯｃであってもよい。この場合には、パワーＰの平均の大きい順番は、サブ期間Ｔ２ａ、Ｔ２ｂ、Ｔ２ｃの順である。
【００８１】
また、図５の実施形態では、パワーＰの平均は、パルス幅と同じく、２回変化している。パワーＰの平均が変化する回数は、２回に限らず、１回でもよく、３回以上であってもよい。また、パワーＰの平均は、時間Ｔの経過に応じて徐々に変化してもよい。例えば、第２期間Ｔ２の全体に亘ってパワーＰとパルス幅とが一定であり、オフ時間が、時間Ｔの経過に応じて徐々に大きくなってもよい。いずれの場合も、第２期間Ｔ２のうち、比較的後の一部の期間におけるパワーＰの平均は、比較的前の一部の期間におけるパワーＰの平均よりも、小さいことが好ましい。この構成によれば、平均化されたパワーＰを時間Ｔの経過に応じて小さくできるので、チップと基部との過度の溶融を抑制できる。
【００８２】
ここで、第２期間Ｔ２は、パワーＰの平均が増大する期間を含まず、パワーＰの平均が一定である期間と、パワーＰの平均が低減する期間と、の少なくとも一方で構成されていることが好ましい。すなわち、第２期間Ｔ２においては、パワーＰの平均の経時変化が、増大せずに、一定値を維持することと、低減することと、の少なくとも一方で構成されるように、レーザビームＬｚの出力条件を制御することが好ましい。なお、パワーＰの平均を変化させるための出力条件の制御方法としては、種々の方法を採用可能である。パワーＰの平均を小さくする方法としては、例えば、パワーＰを小さくしてもよく、パルス幅を小さくしてもよく、オフ時間を長くしてもよい。
【００８３】
いずれの場合も、第１期間Ｔ１の最後におけるパワーＰは、レーザ装置９２０（図３）が安定してレーザビームＬｚを出力することが可能なパワーＰの調整可能範囲（以下、安定範囲とも呼ぶ）のうちの最小値であることが好ましい。この構成によれば、第１期間Ｔ１では、レーザ装置９２０によるパワーＰの安定範囲を有効に利用して、パワーＰを低下させることができるので、チップと基部との過剰な溶融を適切に抑制できる。ただし、第１期間Ｔ１の最後におけるパワーＰが、安定範囲のうちの最小値よりも大きくてもよい。一般的には、レーザビームＬｚの照射を安定化させるためには、第１期間Ｔ１の最後におけるパワーＰは、安定範囲のうちの最小値以上であることが好ましい。
【００８４】
また、第２期間Ｔ２におけるパルス状のレーザビームＬｚのパワーＰは、レーザ装置９２０のパワーＰの安定範囲のうちの最小値であることが好ましい。この構成によれば、第２期間Ｔ２におけるレーザビームＬｚの照射が不安定になることを抑制しつつ、パルス状のレーザビームＬｚのパワーＰが大きいことに起因する不具合（例えば、急激な温度変化によるクラックの形成や、大きなパワーＰのレーザビームＬｚの照射による溶融材料の飛散など）を抑制できる。ただし、第２期間Ｔ２におけるレーザビームＬｚのパワーＰが、安定範囲のうちの最小値よりも大きくてもよい。一般的には、レーザビームＬｚの照射を安定化させるためには、第２期間Ｔ２におけるパルス状のレーザビームＬｚのパワーＰは、安定範囲のうちの最小値以上であることが好ましい。いずれの場合も、第２期間Ｔ２におけるパルス状のレーザビームＬｚのパワーＰは、第１期間Ｔ１の最後におけるパワーＰと同じであってよく、第１期間Ｔ１の最後におけるパワーＰと比べて、大きくてもよく、小さくてもよい。
【００８５】
なお、第２期間Ｔ２における出力条件（例えば、パルスの周期とパルス幅と照射されるレーザビームＬｚのパワーＰ）は、第２期間Ｔ２における平均化された単位時間当たりの出力エネルギーが、第１期間Ｔ１の最後における単位時間当たりの出力エネルギーＰ以下であるように、構成されていることが好ましい。この構成によれば、第２期間Ｔ２におけるチップと基部との過度の溶融を抑制できる。また、第２期間Ｔ２における出力条件は、平均化された単位時間当たりの出力エネルギーが時間Ｔの経過に応じて小さくなるように、構成されていることが好ましい。例えば、平均化された単位時間当たりの出力エネルギーが、第２期間Ｔ２に含まれる複数のサブ期間によって、段階的に小さくなるように、出力条件が構成されていてもよい。
【００８６】
（２）チップが溶接される基部は、図３の基部３２０のような台座や、図６の本体部３７のような棒部材に代えて、他の種々の部材であってよい。また、中心電極のチップの溶接（例えば、図１の中心電極２０の第１チップ２９と棒部２８との溶接）に、第１期間と第２期間とを含む方法を適用してよい。ここで、第１期間では、レーザビームＬｚの照射位置Ｌｐを移動させながらレーザビームＬｚを連続的に照射し、第２期間では、照射位置Ｌｐを移動させながらレーザビームＬｚをパルス状の出力パターンで複数回照射する。また、チップの材料は、貴金属（例えば、白金）を含む材料に限らず、他の種々の材料であってよい。チップが溶接される基部の材料も、ニッケルを含む材料に限らず、他の種々の材料であってよい。
【００８７】
（３）レーザビームＬｚの照射位置Ｌｐを移動させる方法としては、種々の方法を採用可能である。図４（Ａ）の実施形態のように、レーザビームＬｚを動かさずにチップと基部（例えば、チップ３１０と基部３２０）を動かす方法を採用してもよい。図６（Ａ）の実施形態のように、チップと基部（例えば、チップ３１０ｂと本体部３７）を動かさずにレーザビームＬｚを動かす方法を採用してもよい。また、チップと基部とで構成される部材と、レーザビームＬｚと、の双方を動かす方法を採用してもよい。また、レーザビームＬｚは、図４（Ａ）の実施形態のように、チップと基部との境界（例えば、境界３１２）の縁の全周に亘って照射されてよい。また、レーザビームＬｚは、図６（Ａ）の実施形態のように、チップと基部との境界（例えば、境界３１４）の縁の一部のみに照射されてもよい。いずれの場合も、レーザビームＬｚは、境界の全体に亘って溶接を実現するのに十分なパワーＰを有していることが好ましい。
【００８８】
（４）チップの溶接用のビームとしては、レーザビームに代えて、電子ビームなど、チップと基部とのうちのビームが照射された部分を溶融させることが可能な種々のエネルギービームを採用可能である。いずれの場合も、チップと基部との接合部の外面上には、エネルギービームが照射された部分の痕が残り得る。図４（Ｃ）の実施形態のように連続痕とスポット痕（例えば、連続痕３３２とスポット痕３３４ａ、３３４ｂ、３３４ｃ）とが形成されている場合には、エネルギービームの照射位置を移動させながら出力条件を変化させる溶接が行われた（具体的には、エネルギービームの連続的な照射とパルス状のエネルギービームの複数回の照射とを用いる溶接が行われた）、と推定可能である。また、連続痕とスポット痕との境界から比較的遠いスポット痕の大きさ（例えば、最大外径）が、連続痕とスポット痕との境界に比較的近いスポット痕の大きさよりも小さい場合、パルス状のレーザビームＬｚを用いる期間のうちの比較的後のサブ期間でのパルス幅が、比較的前のサブ期間でのパルス幅よりも、狭い、と推定可能である。
【００８９】
（５）点火プラグ１００の製造方法としては、図２で説明した方法に代えて、他の種々の方法を採用可能である。例えば、主体金具５０に接地電極３０を接合する工程は、主体金具５０に絶縁体１０と中心電極２０と端子金具４０とを含む組立体が固定されるよりも後に行われてもよい。また、本体部３７にチップ部３００を接合する工程は、主体金具５０に本体部３７を接合するよりも後に行われてもよい。
【００９０】
（６）点火プラグの構成は、図１で説明した構成に代えて、他の種々の構成であってよい。例えば、中心電極の側面（軸線ＣＬに垂直な方向側の面）と、接地電極とが、放電用のギャップを形成してもよい。放電用のギャップの総数が２以上であってもよい。抵抗体７３が省略されてもよい。絶縁体１０の貫通孔１２内の中心電極２０と端子金具４０との間に、磁性体が配置されてもよい。
【００９１】
（７）図３の制御装置９１０は、レーザ装置９２０（ひいては、エネルギービームを出力する装置）に組み込まれていてもよい。また、上記各実施形態において、ハードウェアによって実現されていた構成の一部をソフトウェアに置き換えるようにしてもよく、逆に、ソフトウェアによって実現されていた構成の一部あるいは全部をハードウェアに置き換えるようにしてもよい。例えば、エネルギービームの出力条件を変更する機能を、専用のハードウェア回路によって実現してもよい。
【００９２】
また、本発明の機能の一部または全部がコンピュータプログラムで実現される場合には、そのプログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体（例えば、一時的ではない記録媒体）に格納された形で提供することができる。プログラムは、提供時と同一または異なる記録媒体（コンピュータ読み取り可能な記録媒体）に格納された状態で、使用され得る。「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」は、メモリーカードやＣＤ−ＲＯＭのような携帯型の記録媒体に限らず、各種ＲＯＭ等のコンピュータ内の内部記憶装置や、ハードディスクドライブ等のコンピュータに接続されている外部記憶装置も含み得る。
【００９３】
以上、実施形態、変形例に基づき本発明について説明してきたが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれる。
【符号の説明】
【００９４】
８…先端側パッキン、１０…絶縁体、１１…縮内径部、１２…軸孔（貫通孔）、１３…後端側胴部、１４…大径部、１５…先端側胴部、１６…縮外径部、１９…脚部、２０…中心電極、２１…外層、２２…芯部、２３…鍔部、２４…頭部、２７…軸部、２８…棒部、２９…第１チップ、３０、３０ｂ…接地電極、３１…外層、３２…内層、３３…基端部、３４…先端部、３７…本体部、４０…端子金具、４１…軸部、４８…鍔部、４９…キャップ装着部、５０…主体金具、５１…工具係合部、５２…胴部、５３…カシメ部、５４…鍔部、５５…先端面、５６…縮内径部、５７…ネジ部、５８…座屈部、５９…貫通孔、６１、６２…リング部材、７０…タルク、７２…第１シール部、７３…抵抗体、７４…第２シール部、９０…ガスケット、１００…点火プラグ、３００…チップ部、３１０、３１０ｂ…チップ、３１２、３１４…境界、３１４Ｌ…縁、３１４ａ、３１４ｂ…端、３２０…基部、３２１…大径部、３２１ｐ…凸部、３２２…小径部、３３０、３３０ｂ…接合部（溶融部）、３３２…連続痕、３３２ｅ…境界、３３４ａ、３３４ｂ、３３４ｃ…スポット痕、９００…溶接システム、９１０…制御装置、９２０…レーザ装置、ｇ…ギャップ、ＣＬ…中心軸（軸線）、Ｄｆ…先端方向（前方向）、Ｄｆｒ…後端方向（後方向）、Ｄｐ…方向、Ｌｐ…照射位置、Ｌｚ…レーザビーム
【図１】
2018120808.tif 000003
【図２】
2018120808.tif 000004
【図３】
2018120808.tif 000005
【図４】
2018120808.tif 000006
【図５】
2018120808.tif 000007
【図６】
2018120808.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成29年6月21日(2017.6.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基部と前記基部に固定されたチップとを有する電極を備える点火プラグの製造方法であって、
前記基部と前記チップとの境界にエネルギービームを照射することにより、前記基部に前記チップを溶接することを含み、
前記基部に前記チップを溶接することは、
第１期間で、前記エネルギービームの照射位置を移動させながら、前記エネルギービームを連続的に照射することと、
前記第１期間に続く第２期間で、前記エネルギービームの照射位置を移動させながら、前記エネルギービームをパルス状の出力パターンで複数回照射することと、
を含む、製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の点火プラグの製造方法であって、
前記第１期間のうちの少なくとも一部の期間である特定期間では、前記エネルギービームの単位時間当たりの出力エネルギーを徐々に低下させる、
製造方法。
【請求項３】
請求項２に記載の点火プラグの製造方法であって、
前記特定期間は、前記第２期間に連続する期間である、
製造方法。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の点火プラグの製造方法であって、
前記第２期間は、第１部分期間と、前記第１部分期間よりも後の第２部分期間と、を含み、
前記第２部分期間における前記エネルギービームの単位時間当たりの出力エネルギーの平均は、前記第１部分期間における前記エネルギービームの単位時間当たりの出力エネルギーの平均よりも、小さい、
製造方法。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の点火プラグの製造方法であって、
前記第２期間における前記エネルギービームの単位時間当たりの出力エネルギーは、前記第１期間の最後における前記エネルギービームの単位時間当たりの出力エネルギーと、同じである、
製造方法。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載の点火プラグの製造方法であって、
前記第２期間は、第１サブ期間と、前記第１サブ期間よりも後の第２サブ期間と、を含み、
前記第２サブ期間における前記エネルギービームのパルス幅は、前記第１サブ期間における前記エネルギービームのパルス幅よりも、狭い、
製造方法。
【請求項７】
基部と前記基部に固定されたチップとを有する電極を備える点火プラグであって、
前記チップと前記基部とを接合する接合部を備え、
前記接合部の表面には、連続な痕と、複数のスポット状の痕とが、並んで形成されている、
点火プラグ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本明細書は、例えば、以下の態様、および、適用例を開示する。
［態様］
基部と前記基部に固定されたチップとを有する電極を備える点火プラグであって、
前記チップと前記基部とを接合する接合部を備え、
前記接合部の表面には、連続な痕と、複数のスポット状の痕とが、並んで形成されている、
点火プラグ。