(57)【要約】【課題】接地電極に突き出し部分を抵抗溶接する際の、溶接強度の向上。【解決手段】接地電極３０は、接地電極母材３５と、突状部３６とから構成されている。突状部３６は、接地電極３０の対向面３２に、中心電極２０の先端に対向して突出するように抵抗溶接により接合されている。接地電極母材３５と突状部３６とは、同一の金属（例えば、ニッケル）を主成分とする材料により形成されており、以下の式１および式２の関係を有する。ただし、式１において、接地電極母材３５の比抵抗をＲ（μΩｃｍ）とし、突状部３６の比抵抗をＳ（μΩｃｍ）とする。比抵抗Ｒ＞比抵抗Ｓ  …（式１）、比抵抗Ｒ−比抵抗Ｓ≧２０  …（式２）。こうすることにより、突状部３６に比して体積の大きい接地電極母材３５の溶融を促進でき、溶接強度を向上させることができる。【選択図】図２
2011060616.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線方向に延びる中心電極と、
前記中心電極の先端を露出させつつ前記中心電極の外周に形成された絶縁体と、
前記絶縁体の外周に形成された主体金具と、
前記主体金具に接合された接地電極と、を備え、
前記接地電極は、先端部分が前記中心電極の端面と対向するように配置された母材と、前記先端部分に設けられ、前記中心電極側に突状に形成された突状部と、を有し、
前記母材と前記突状部は、同一の金属を主成分とする材料により形成され、抵抗溶接により接合されたスパークプラグであって、
前記母材と前記突状部は、前記母材の比抵抗をＲ（μΩｃｍ）とし、前記突状部の比抵抗をＳ（μΩｃｍ）としたとき、Ｒ＞Ｓの関係が成立するように形成されている、
スパークプラグ。
【請求項２】
請求項１記載のスパークプラグであって、
前記母材と前記突状部は、ニッケルを主成分とする材料により形成されている、
スパークプラグ。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載のスパークプラグであって、
前記母材と前記突状部は、Ｒ−Ｓ≧２０の関係が成立するように形成されている、
スパークプラグ。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３いずれか記載のスパークプラグであって、
前記先端部分と前記突状部との溶接部分の面積は、１．１ｍｍ２以上である、
スパークプラグ。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４いずれか記載のスパークプラグであって、
前記突状部の先端に、貴金属合金が溶接されている、
スパークプラグ。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５記載のスパークプラグであって、
前記突状部の外周面における前記母材との境界部分は、レーザ溶接されている、
スパークプラグ。
【請求項７】
軸線方向に延びる中心電極と、前記中心電極の先端を露出させつつ前記中心電極の外周に形成された絶縁体と、前記主体金具に接合された接地電極であって、先端部分が前記中心電極の端面と対向するように配置された母材と、前記先端部分に設けられ、前記中心電極側に突状に形成された突状部と、を備える接地電極と、備えるスパークプラグの製造方法であって、
前記母材と同一金属を主成分とする材料を用いて、前記母材の比抵抗よりも小さい比抵抗となるように部材を形成し、
前記部材を、前記先端部分の前記中心電極側に抵抗溶接する、
スパークプラグの製造方法。
【請求項８】
請求項７記載のスパークプラグの製造方法であって、
前記部材の先端に、貴金属合金を溶接した後、前記部材を前記先端部分の前記中心電極側に抵抗溶接する、
スパークプラグの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関において電気的に火花を発生させることによって燃料に着火させるスパークプラグ（点火プラグ）に関し、特に、スパークプラグの接地電極に関する。
【背景技術】
【０００２】
スパークプラグには、良好な着火性が望まれており、例えば、接地電極の中心電極に対向する突き出し部分を備えることによって、火炎の広がりを良好にし、着火性を向上させる技術が提案されている。このようなスパークプラグでは、接地電極に貴金属を抵抗溶接して突き出し部分を形成することにより、着火性を向上させる技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−３１７８９６号公報
【特許文献２】特開２００８−２４３７１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
貴金属は高価であるため、接地電極の母材を形成する安価な合金（例えばニッケル）と同種の安価な合金を抵抗溶接して突き出し部分を形成する技術が提案されている。しかしながら、接地電極の母材と突き出し部分とが同種の金属の場合、各材料の融点に差が無いため、体積の小さい突き出し部分の温度上昇速度に比して、体積の大きい母材の温度上昇速度が遅くなる。この結果、母材の溶融が突き出し部分よりも遅くなり、十分な溶接強度とならないという問題が生じる。
【０００５】
本発明は上述の課題に鑑みてなされたものであり、接地電極に突き出し部分を抵抗溶接する際の、溶接強度の向上を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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なされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］
軸線方向に延びる中心電極と、前記中心電極の先端を露出させつつ前記中心電極の外周に形成された絶縁体と、前記絶縁体の外周に形成された主体金具と、前記主体金具に接合された接地電極と、を備え、前記接地電極は、先端部分が前記中心電極の端面と対向するように配置された母材と、前記先端部分に設けられ、前記中心電極側に突状に形成された突状部と、を有し、前記母材と前記突状部は、同一の金属を主成分とする材料により形成され、抵抗溶接により接合されたスパークプラグであって、前記母材と前記突状部は、前記母材の比抵抗をＲ（μΩｃｍ）とし、前記突状部の比抵抗をＳ（μΩｃｍ）としたとき、Ｒ＞Ｓの関係が成立するように形成されている、スパークプラグ。
【０００８】
適用例１のスパークプラグによれば、同一の金属を主成分とする材料により形成された接地電極の母材と突状部は、（母材の比抵抗Ｒ）＞（突状部の比抵抗Ｓ）となるように形成されている。従って、突状部に比して体積の大きい母材の溶融を促進でき、溶接強度を向上させることができる。
【０００９】
［適用例２］
適用例１のスパークプラグであって、前記母材と前記突状部は、ニッケルを主成分とする材料により形成されている。適用例２のスパークプラグによれば、安価なニッケルを主成分として母材と突状部とを形成できる。よって、コストを削減できる。
【００１０】
［適用例３］
適用例１または適用例２のスパークプラグであって、前記母材と前記突状部は、Ｒ−Ｓ≧２０の関係が成立するように形成されている。適用例３のスパークプラグによれば、（母材の比抵抗Ｒ）−（突状部の比抵抗Ｓ）≧２０とすることにより、十分な溶接強度の向上を図ることができる。
【００１１】
［適用例４］
適用例１ないし適用例３いずれかのスパークプラグであって、前記先端部分と前記突状部との溶接部分の面積は、１．１ｍｍ２以上である。一般的に、溶接部分の面積が大きくなると、材料の中心部分では溶接性が悪化し、溶接強度が低下するが、適用例４のスパークプラグによれば、接地電極の先端部分と突状部の溶接部分の面積が１．１ｍｍ２以上であっても、Ｒ−Ｓ≧２０とすることにより、溶接強度を向上させることができる。
【００１２】
［適用例５］
適用例１ないし適用例４いずれかのスパークプラグであって、前記突状部の先端に、貴金属合金が溶接されている。適用例５のスパークプラグによれば、突状部の先端に貴金属合金が溶接されている。従って、突状部全体を貴金属で形成する場合に比して、安価に、耐久性を向上できる。
【００１３】
［適用例６］
適用例１ないし適用例５のスパークプラグであって、前記突状部の外周面における前記母材との境界部分は、レーザ溶接されている。適用例６のスパークプラグによれば、母材と突状部とは、抵抗溶接された上で、外周境界部分にレーザ溶接が施されている。従って、母材と突状部との溶接強度を更に向上できる。
【００１４】
［適用例７］
軸線方向に延びる中心電極と、前記中心電極の先端を露出させつつ前記中心電極の外周に形成された絶縁体と、前記主体金具に接合された接地電極であって、先端部分が前記中心電極の端面と対向するように配置された母材と、前記先端部分に設けられ、前記中心電極側に突状に形成された突状部と、を備える接地電極と、備えるスパークプラグの製造方法であって、前記母材と同一金属を主成分とする材料を用いて、前記母材の比抵抗よりも小さい比抵抗となるように部材を形成し、前記部材を、前記先端部分の前記中心電極側に抵抗溶接する。適用例７のスパークプラグの製造方法によれは、母材と同一金属を主成分とする材料を用いて、母材の比抵抗よりも小さい比抵抗となるように形成された部材が、先端部の中心電極側に抵抗溶接される。従って、部材に比して体積の大きい母材の溶融を促進でき、溶接強度を向上させることができる。
【００１５】
［適用例８］
適用例７のスパークプラグの製造方法であって、前記部材の先端に、貴金属合金を溶接した後、前記部材を前記先端部分の前記中心電極側に抵抗溶接する。適用例８のスパークプラグの製造方法によれば、突状部全体を貴金属で形成する場合に比して、安価に、耐久性の向上されたスパークプラグを製造できる。
【００１６】
本発明において、上述した種々の態様は、適宜、組み合わせたり、一部を省略したりして適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１実施例におけるスパークプラグ１００の部分断面を主に示す説明図。
【図２】第１実施例における接地電極３０の詳細構造を主に示す説明図。
【図３】図２におけるＡ−Ａ断面を表す断面図。
【図４】第１実施例における突状部３６と対向面３２との溶接部分を示す模式図。
【図５】第１実施例における接地電極母材３５に突状部３６を溶接する工程を示すフローチャート。
【図６】第１実施例における接地電極母材３５と突状部３６との溶接について説明する説明図。
【図７】第１実施例における突状部３６の破断試験について説明する説明図。
【図８】変形例（１）における接地電極３０ａの先端部分の拡大図。
【図９】変形例（２）における突状部３６と対向面３２との溶接面３５０ａを示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
Ａ．実施例：
Ａ１．スパークプラグの構成：
図１は、スパークプラグ１００の部分断面を主に示す説明図である。スパークプラグ１００は、絶縁碍子１０と、中心電極２０と、接地電極３０と、端子金具４０と、主体金具５０とを備える。絶縁碍子１０の一端から突出する棒状の中心電極２０は、絶縁碍子１０の内部を通じて、絶縁碍子１０の他端に設けられた端子金具４０に電気的に接続されている。中心電極２０の外周は、絶縁碍子１０によって絶縁され、絶縁碍子１０の外周は、端子金具４０から離れた位置で主体金具５０によって保持されている。主体金具５０に電気的に接続された接地電極３０は、火花を発生させる隙間である火花ギャップを中心電極２０の先端との間に形成する。スパークプラグ１００は、内燃機関（図示しない）のエンジンヘッド２００に設けられた取付ネジ孔２０１に主体金具５０を介して取り付けられ、２万〜３万ボルトの高電圧が端子金具４０に印加されると、中心電極２０と接地電極３０との間に形成された火花ギャップに火花が発生する。
【００１９】
スパークプラグ１００の絶縁碍子１０は、アルミナを始めとするセラミックス材料を焼成して形成された絶縁体である。絶縁碍子１０は、中心電極２０および端子金具４０を収容する軸孔１２が中心に形成された筒状体である。絶縁碍子１０の軸方向中央には外径を大きくした鍔部１９が形成されている。鍔部１９よりも端子金具４０側には、端子金具４０と主体金具５０との間を絶縁する後端側胴部１８が形成されている。鍔部１９よりも中心電極２０側には、後端側胴部１８よりも外径が小さい先端側胴部１７が形成され、先端側胴部１７の更に先には、先端側胴部１７よりも小さい外径であって先端側へ向かうほど外径が小さくなる脚長部１３が形成されている。
【００２０】
スパークプラグ１００の主体金具５０は、絶縁碍子１０の後端側胴部１８の一部から脚長部１３に亘る部位を包囲して保持する円筒状の金具であり、本実施例では、低炭素鋼から成る。主体金具５０は、工具係合部５１と、取付ネジ部５２と、シール部５４と、先端面５７とを備える。主体金具５０の工具係合部５１は、スパークプラグ１００をエンジンヘッド２００に取り付ける工具（図示しない）が嵌合する。主体金具５０の取付ネジ部５２は、エンジンヘッド２００の取付ネジ孔２０１に螺合するネジ山を有する。主体金具５０のシール部５４は、取付ネジ部５２の根元に鍔状に形成され、シール部５４とエンジンヘッド２００との間には、板体を折り曲げて形成した環状のガスケット５が嵌挿される。主体金具５０の先端面５７は、取付ネジ部５２の先端に形成された中空円状の面であり、先端面５７の中央には、脚長部１３に包まれた中心電極２０が突出する。
【００２１】
スパークプラグ１００の中心電極２０は、有底筒状に形成された中心電極母材２１の内部に、中心電極母材２１よりも熱伝導性に優れる芯材２５を埋設した棒状の電極である。本実施例では、中心電極母材２１は、インコネル（登録商標）を始めとするニッケルを主成分とするニッケル合金から成り、芯材２５は、銅または銅を主成分とする合金から成る。中心電極２０は、中心電極母材２１の先端が絶縁碍子１０の軸孔１２から突出した状態で絶縁碍子１０の軸孔１２に挿入され、セラミック抵抗３およびシール体４を介して端子金具４０に電気的に接続されている。
【００２２】
スパークプラグ１００の接地電極３０は、主体金具５０の先端面５７に接合され、中心電極２０の軸方向に交差する方向に屈曲して中心電極２０の先端に対向する電極である。本実施例では、接地電極３０は、インコネル（登録商標）を始めとするニッケルを主成分とするニッケル合金から成る。
【００２３】
図２は、第１実施例における接地電極３０の詳細構造を主に示す説明図である。接地電極３０は、接地電極母材３５と、突状部３６とから構成されており、接地電極母材３５の先端を構成する先端面３１と、接地電極３０の表面のうち中心電極２０に対向する対向面３２と、対向面３２とは反対側の面であり接地電極３０に背を向ける背面３３とを備える。突状部３６は、接地電極３０の対向面３２に、中心電極２０の先端に対向して突出するように抵抗溶接により接合されている。接地電極母材３５と突状部３６とは、同一の金属（第１実施例では、ニッケル）を主成分とする材料により形成されており、以下の式１および式２の関係を有する。ただし、式１において、接地電極母材３５の比抵抗をＲ（μΩｃｍ）とし、突状部３６の比抵抗をＳ（μΩｃｍ）とする。第１実施例において、接地電極母材３５は、特許請求の範囲の「母材」に当たる。
【００２４】
比抵抗Ｒ＞比抵抗Ｓ  …（式１）
比抵抗Ｒ−比抵抗Ｓ≧２０  …（式２）
【００２５】
図２に示すように、突状部３６と中心電極２０との間には、火花ギャップと呼ばれる間隙が形成される。突状部３６の重心は、中心電極２０の中心軸の延長線上に略沿って位置する。本実施例では、突状部３６は、対向面３２からの高さＴが０．３ｍｍ以上であり、円形の断面を有する円柱状の突起である。
【００２６】
図３は、図２におけるＡ−Ａ断面を表す断面図である。図３において、抵抗溶接部３００は、抵抗溶接により形成される溶接部分を示しており、レーザ溶接部３１０は、レーザ溶接により形成される溶接部分を示している。突状部３６と接地電極母材３５は、抵抗溶接により接合され、更に、突状部３６の外周面における接地電極母材３５との境界部分は、レーザ溶接されている。
【００２７】
図４は、第１実施例における突状部３６と対向面３２との溶接面を示す模式図である。図４に示すように、突状部３６と対向面３２との溶接面３５０の面積Ａ（図４にハッチングで示す）は、１．１ｍｍ２以上である。なお、本明細書において、「溶接部分」、「溶接面」とは、抵抗溶接により、接地電極母材３５および突状部３６の材料が溶融して混ざり合い形成された、もしくは、原子レベルの拡散によって形成された、接地電極母材３５と突状部３６の接合部分および接合面のことを表す。
【００２８】
Ａ２．溶接工程：
図５は、第１実施例における接地電極母材３５に突状部３６を溶接する工程を示すフローチャートである。図６は、接地電極母材３５に対する突状部３６の溶接について説明するための図である。図６（ａ）は、抵抗溶接による溶接を示しており、図６（ｂ）は、レーザ溶接による溶接を示している。
【００２９】
まず、ニッケルを主成分とする材料により、接地電極母材３５と、突状部３６となるチップを形成する（ステップＳ１０）。次に、接地電極母材３５とチップとを抵抗溶接する（ステップＳ１２）。具体的には、図６（ａ）に示すように、抵抗溶接用電極５００は、突状部３６となるニッケルチップ３６ａの上側端面を所定の圧力で概ね均一に押圧した状態で、抵抗溶接が実行される。抵抗溶接用電極５００の電位が接地電極母材３５の接地電位に対して高電圧にされ、その結果、抵抗溶接用電極５００を介して、ニッケルチップ３６ａ、接地電極母材３５に大電流が流れる。これにより、ニッケルチップ３６ａの下側面と、当該下側面と接触している接地電極母材３５との両者が溶融して混ざり合って抵抗溶接部３００が形成され、接地電極母材３５とニッケルチップ３６ａとが抵抗溶接され、突状部３６が形成される。なお、抵抗溶接用電極５００には、割型形状や凹部を有するものなど、従来から使用されている種々のものを適用可能である。
【００３０】
なお、突状部３６は接地電極母材３５に比して体積が小さいが、接地電極母材３５と突状部３６とは、比抵抗が上記式１および式２の関係を満たすように形成されているので、接地電極母材３５の温度上昇が促進され、接地電極母材３５と突状部３６とはほぼ同じタイミングで溶融し始める。この結果、接地電極母材３５と突状部３６の溶融した材料が効率的に混ざり合い、接地電極母材３５と突状部３６との抵抗溶接の強度が向上される。
【００３１】
第１実施例では、更に、接地電極母材３５と突状部３６とを抵抗溶接により接合した後、突状部３６の外周面における接地電極母材３５との境界部分を、レーザ溶接により溶接する。具体的には、突状部３６と接地電極母材３５との当接面を狙ってレーザを照射しつつ、その照射箇所を当接面全周に亘って一周させる。このレーザ溶接により、図６（ｂ）に示すように、接地電極母材３５と突状部３６の境界部分の材料が溶融して混ざり合い、リング形状のレーザ溶接部３１０が形成され、接地電極母材３５と突状部３６とが強固に接合される。
【００３２】
接地電極母材３５と突状部３６とをレーザ溶接により溶接した後、接地電極３０を主体金具５０に組み付け、突状部３６が、所定の火花ギャップで中心電極２０に対向するように、接地電極母材３５の先端部分を曲げ加工により曲げる。以上説明した工程で接地電極３０が製造され、主体金具５０に組み付けられる。
【００３３】
Ａ３．実験結果１（破断試験１）：
図７は、第１実施例における突状部３６の破断試験について説明する説明図である。また、表１は、第１実施例における破断試験で用いたサンプル材の成分を示す一覧表であり、表２には、第１実施例における破断試験の評価結果を示す表である。
【００３４】
第１実施例では、以下の条件で破断試験１を行った。
（１）各種比抵抗値の違う材料（ニッケルが主成分の材料）を準備し、一般的な交流式抵抗溶接電源を用いて溶接を行う。なお、比抵抗値は、アルバック理工株式会社製、金属用電気抵抗測定装置（ＴＥＲ２０００ＲＨ）を使用して、４端子測定法にて測定した。
（２）溶接条件は荷重２００Ｎ、溶接周波数：６０Ｈｚ、溶接サイクル：１０サイクル、電流値１ｋＡで実施。
（３）外側母材は幅２．５ｍｍ、高さ１．４ｍｍを使用、突状部３６を形成するニッケルチップは高さ（長さ）１ｍｍ、径φ１ｍｍの円柱状を使用。
【００３５】
第１実施例では、表１に示すように、種々の比抵抗値のサンプル材を用いて破断試験を行う。なお、表１において、Ｎｉ：ニッケル、Ｃｒ：クロム、Ｆｅ：鉄、Ｓｉ：ケイ素、Ｍｎ：マンガンを表す。
【００３６】
【表１】
2011060616.tif 000003
【００３７】
例えば、表１に示すように、比抵抗が５５μΩｃｍであるサンプル材は、ニッケル（Ｎｉ）が９０％、クロム（Ｃｒ）が３％、鉄（Ｆｅ）が５％、および、その他（ケイ素（Ｓｉ）やマンガン（Ｍｎ））が２％混合された材料により形成されている。
【００３８】
以上の条件のもと、図７に示すように、突状部３６となるニッケルチップ３６ａを抵抗溶接により接地電極母材３５に溶接し（図７（ａ））、溶接後、接地電極母材３５の溶接面を曲げ治具を用いてＲ５で曲げ変形する（図７（ｂ））。その後、接地電極母材３５上面から０．６ｍｍの部分に水平方向ｒ１に力を加える（図７（ｃ））。この結果、図７（ｄ）−（１）に示すように、ニッケルチップの上方が破断したとしても、溶接面３５０の剥がれが溶接面積の半分未満の場合には合格（ＯＫ）とし、図７（ｄ）−（２）に示すように、溶接面３５０の面積の半分以上の剥がれが発生する場合には不合格（ＮＧ）とする。
【００３９】
第１実施例では、複数のサンプル材について、３０本評価をした中の剥れ発生数に応じて、以下の３通りに評価した。
０本：Ａ
１〜３本（剥れ発生数が評価対象のサンプル数の１０％以下）：Ｂ
４〜３０本：Ｃ
【００４０】
【表２】
2011060616.tif 000004
【００４１】
表２に示すように、接地電極母材３５の比抵抗Ｒと、ニッケルチップ３６ａ（突状部３６）の比抵抗Ｓとが式１（Ｒ＞Ｓ）の関係を満たすサンプル１〜４，８，９および１２は剥がれ発生率が１０％以下であり、式２（Ｒ−Ｓ≧２０）の関係を満たすサンプル１，２，８，１２は、剥がれ発生数が０本である。従って、実験結果から、接地電極母材３５の比抵抗Ｒと、ニッケルチップ３６ａの比抵抗Ｓとは、式１の関係を満たすことが好ましく、式２の関係を満たすことが更に好ましい。
【００４２】
Ａ４．実験結果２（破断試験２）：
表３は、第１実施例における破断試験２の評価結果を示す表である。第１実施例では、以下の条件で破断試験２を行った。
（１）接地電極母材３５の比抵抗値Ｒを５５μΩｃｍとし、ニッケルチップ３６ａの比抵抗値Ｓを５５μΩｃｍとした組み合わせ（サンプル５）と、接地電極母材３５の比抵抗値Ｒを５５μΩｃｍとし、ニッケルチップの比抵抗値Ｓを３５μΩｃｍとした組み合わせ（サンプル２）で、それぞれ共に接地電極３０のサイズを幅２．８ｍｍ、対向面３２からの高さ１．５ｍｍとして、ニッケルチップ３６ａを高さ（長さ）０．９ｍｍに固定。
（２）溶接条件は荷重２００Ｎ、溶接周波数：６０Ｈｚ、溶接サイクル：１０サイクル、電流値１ｋＡで実施（破断試験１と同一条件）。
（３）溶接面の面積Ａを０．５ｍｍ〜２．５ｍｍまで変化させる。
【００４３】
第１実施例では、各サンプルについて、３０本評価をした中の、良品数および効果比率について評価した。なお、表３における「良品数」とは、上述の破断試験１の評価ＡおよびＢのものを「良品」としてカウントした数値であり、「効果比率」とは、サンプル５の良品数に対するサンプル２の良品数の比率を表している。
【００４４】
【表３】
2011060616.tif 000005
【００４５】
表３に示すように、溶接部分の面積Ａが１．１ｍｍ２未満の場合、式１、式２を満たさないサンプル５および式１、式２を満たすサンプル２には、共に、良品数に大きな差は無く、効果比率にも大きな差はない。一方、溶接部分の面積Ａが１．１ｍｍ２以上の場合、サンプル５では良品数が急激に低下するのに対し、サンプル２は、良品数が３０個、すなわち、評価した３０本のサンプル全てが良品と判断され、効果比率が数倍〜十数倍となる。
【００４６】
突部の材質が貴金属ではない場合、耐久性の向上の観点から突状部３６のサイズを大きくすることが望まれているが、溶接面積が大きくなると、材料の中心部分の溶接性が低下することにともない、溶接強度も低下する。本実施例の評価によれば、溶接部分の面積Ａが１．１ｍｍ２以上であっても、（接地電極母材３５の比抵抗Ｒ）−（突状部３６の比抵抗Ｓ）≧２０、とすることにより、溶接強度の向上効果が得られた。
【００４７】
以上説明した第１実施例のスパークプラグ１００によれば、同一の金属であるニッケルを主成分とする材料により形成された接地電極３０の接地電極母材３５と突状部３６は、（接地電極母材３５の比抵抗Ｒ）＞（突状部の比抵抗Ｓ）、となるように形成されている。従って、突状部３６に比して体積の大きい接地電極母材３５の溶融を促進でき、溶接強度を向上させることができる。特に、第１実施例では、（接地電極母材３５の比抵抗Ｒ）−（突状部３６の比抵抗Ｓ）≧２０、とすることにより、十分な溶接強度の向上を図ることができる。
【００４８】
また、第１実施例のスパークプラグ１００によれば、安価なニッケルを主成分として接地電極母材３５と突状部３６とを形成できる。よって、コストを削減できる。
【００４９】
また、第１実施例のスパークプラグ１００によれば、接地電極母材３５と突状部３６とは、抵抗溶接された上で、外周面の境界部分にレーザ溶接が施されている。従って、接地電極母材３５と突状部３６との溶接強度を更に向上できる。
【００５０】
Ｂ．変形例：
（１）突状部の中心電極２０に対向する端面に、貴金属が溶接されていてもよい。図８は、変形例（１）における接地電極３０の先端部分の拡大図である。図８に示すように、変形例突状部は二層の突状部であり、二層突状部４３６は、接地電極母材３５を構成する主成分と同一の主成分（ニッケル）を含む材料により形成されたニッケルチップ３６ａ（ニッケルチップ部材３６ａ）が接地電極母材３５に抵抗溶接され、ニッケルチップ部材３６ａの、中心電極２０に対向する端面上に貴金属チップ３６ｂが溶接されることによって形成されている。溶接部３６ｃは、ニッケルチップ部材３６ａと貴金属チップ３６ｂとの溶接部分を表す。ニッケルチップ部材３６ａと貴金属チップ３６ｂとの溶接方法は公知の種々の溶接方法、例えば、レーザ溶接を利用できる。こうすることにより、接地電極３０の耐久性を向上できる。
【００５１】
（２）実施例では、突状部３６は、円形の断面を有する円柱状の突起として形成されているが、例えば、矩形状の断面を有する角柱状の突起としてもよい。図９は、変形例（２）における突状部３６と対向面３２との溶接面３５０ａを示す模式図である。突状部３６と先端面３１との溶接面３５０ａの面積Ａ（図９にハッチングで示す）は、第１実施例と同様に、１．１ｍｍ２以上であることが好ましい。
【００５２】
以上、本発明の種々の実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の構成をとることができる。
【符号の説明】
【００５３】
３…セラミック抵抗
４…シール体
５…ガスケット
１０…絶縁碍子
１２…軸孔
１３…脚長部
１７…先端側胴部
１８…後端側胴部
１９…鍔部
２０…中心電極
２１…中心電極母材
２５…芯材
３０…接地電極
３１…先端面
３２…対向面
３３…背面
３５…接地電極母材
３６…突状部
３６ａ…ニッケルチップ
３６ｂ…貴金属チップ
３６ｃ…溶接部
４０…端子金具
５０…主体金具
５１…工具係合部
５２…取付ネジ部
５４…シール部
５７…先端面
１００…スパークプラグ
２００…エンジンヘッド
２０１…取付ネジ孔
３００…抵抗溶接部
３１０…レーザ溶接部
３５０…溶接面
４３６…突状部
５００…抵抗溶接用電極
【図１】
2011060616.tif 000006
【図２】
2011060616.tif 000007
【図３】
2011060616.tif 000008
【図４】
2011060616.tif 000009
【図５】
2011060616.tif 000010
【図６】
2011060616.tif 000011
【図７】
2011060616.tif 000012
【図８】
2011060616.tif 000013
【図９】
2011060616.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成22年9月15日(2010.9.15)
【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】請求項６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項６】
請求項１ないし請求項５いずれか記載のスパークプラグであって、
前記突状部の外周面における前記母材との境界部分は、レーザ溶接されている、
スパークプラグ。
【手続補正書】
【提出日】平成22年12月13日(2010.12.13)
【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】
軸線方向に延びる中心電極と、
前記中心電極の先端を露出させつつ前記中心電極の外周に形成された絶縁体と、
前記絶縁体の外周に形成された主体金具と、
前記主体金具に接合された接地電極と、を備え、
前記接地電極は、先端部分が前記中心電極の端面と対向するように配置された母材と、前記先端部分に設けられ、前記中心電極側に突状に形成された突状部と、を有し、
前記母材と前記突状部は、同一の金属を主成分とする材料により形成され、抵抗溶接により接合されたスパークプラグであって、
前記母材と前記突状部は、前記母材の比抵抗をＲ（μΩｃｍ）とし、前記突状部の比抵抗をＳ（μΩｃｍ）としたとき、Ｒ−Ｓ≧２０の関係が成立するように形成されており、
前記先端部分と前記突状部との溶接部分の面積は、１．１ｍｍ２以上である、
スパークプラグ。
【請求項２】
請求項１記載のスパークプラグであって、
前記母材と前記突状部は、ニッケルを主成分とする材料により形成されている、
スパークプラグ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のスパークプラグであって、
前記突状部の先端に、貴金属合金が溶接されている、
スパークプラグ。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３いずれか記載のスパークプラグであって、
前記突状部の外周面における前記母材との境界部分は、レーザ溶接されている、
スパークプラグ。
【請求項５】
軸線方向に延びる中心電極と、前記中心電極の先端を露出させつつ前記中心電極の外周に形成された絶縁体と、前記主体金具に接合された接地電極であって、先端部分が前記中心電極の端面と対向するように配置された母材と、前記先端部分に設けられ、前記中心電極側に突状に形成された突状部と、を備える接地電極と、備えるスパークプラグの製造方法であって、
前記母材と同一金属を主成分とする材料を用いて、前記母材の比抵抗をＲ（μΩｃｍ）とし、前記突状部の比抵抗をＳ（μΩｃｍ）としたとき、Ｒ−Ｓ≧２０の関係が成立するように前記突状部を形成するための部材を形成し、
前記先端部分と前記部材により形成される前記突状部との溶接部分の面積が１．１ｍｍ２以上となるように、前記部材を、前記先端部分の前記中心電極側に抵抗溶接する、
スパークプラグの製造方法。
【請求項６】
請求項５記載のスパークプラグの製造方法であって、
前記部材の先端に、貴金属合金を溶接した後、前記部材を前記先端部分の前記中心電極側に抵抗溶接する、
スパークプラグの製造方法。