(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周に取付け用ネジ部を設けた取付金具と、該取付金具の中心軸側に保持される絶縁碍子と、該絶縁碍子の中心軸側に保持される中心電極と、上記取付金具に取付けられると共に上記中心電極の先端部との間に火花放電ギャップを形成する接地電極とを備えた内燃機関用のスパークプラグであって、
上記中心電極は、略円柱形状の中心電極母材の先端面に、略四角柱形状のＩｒ合金チップを接合してなり、
上記中心電極母材の母材先端部は、母材本体部の直径Ｄ１よりも小さい直径Ｄ２を有する円柱形状を有しており、
上記Ｉｒ合金チップにおける軸方向に直交する断面形状である略四角形の対角線のうち、長い方の対角線の長さを直径とする外接円ＣAを想定すると共にその直径をＡとし、上記外接円ＣAと略同一の中心を有すると共に上記略四角形の少なくとも対向する２辺に内接する最小の内接円ＣBを想定し、その直径をＢとしたとき、上記４つの直径Ａ、Ｂ、Ｄ１、Ｄ２が、Ｄ１＞Ａ＞Ｄ２＞Ｂの関係を有することを特徴とする内燃機関用のスパークプラグ。
【請求項２】
請求項１において、上記Ｉｒ合金チップの断面形状である略四角形は、角部に形成した曲線部と該曲線部同士を結ぶ直線部とからなる輪郭を有し、上記直線部の長さＬと上記Ｉｒ合金チップの幅Ｗとは、０．８×Ｗ≦Ｌ＜Ｗの関係を有することを特徴とする内燃機関用のスパークプラグ。
【請求項３】
請求項２において、上記接地電極は、上記Ｉｒ合金チップの側面との間に上記火花放電ギャップを形成するよう配設された貴金属チップを有しており、上記貴金属チップにおける、上記Ｉｒ合金チップの側面に対向する対向面の幅Ｍと、上記直線部の長さＬとは、Ｍ＜Ｌの関係を有することを特徴とする内燃機関用のスパークプラグ。
【請求項４】
請求項３において、上記Ｉｒ合金チップの側面に対向する上記貴金属チップの対向面は、上記Ｉｒ合金チップの側面からはみ出ないように配されていることを特徴とする内燃機関用のスパークプラグ。
【請求項５】
請求項３又は４において、上記曲線部は、上記接地電極の上記貴金属チップとの対向方向についての奥行きが０．３ｍｍ以下であることを特徴とする内燃機関用のスパークプラグ。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項において、上記Ｉｒ合金チップの断面形状である略四角形は、略正方形又は略長方形であることを特徴とする内燃機関用のスパークプラグ。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項において、上記Ｉｒ合金チップの断面形状である略四角形は、角部に形成した曲線部と該曲線部同士を結ぶ直線部とからなる輪郭を有し、上記略四角形の対角線のうち長い方の対角線長さＥと、４つの上記直線部の延長線によって形成される四角形を想定し、この四角形の対角線のうちの長い方の対角線を直径とする仮想の外接円ＣCを想定すると共にその直径をＣとしたとき、Ｄ１＞Ｃ＞Ｄ２≧Ｅの関係を有することを特徴とする内燃機関用のスパークプラグ。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項において、上記母材本体部の直径Ｄ１と上記母材先端部の直径Ｄ２とは、０．５×Ｄ１≦Ｄ２≦０．９５×Ｄ１の関係を有することを特徴とする内燃機関用のスパークプラグ。
【請求項９】
請求項１〜７のいずれか一項において、上記母材本体部の直径Ｄ１と母材先端部の直径Ｄ２とは、０．７×Ｄ１≦Ｄ２≦０．９×Ｄ１の関係を有することを特徴とする内燃機関用のスパークプラグ。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一項において、上記中心電極母材の母材本体部の直径Ｄ１は、２．５ｍｍ以上であることを特徴とする内燃機関用のスパークプラグ。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか一項において、上記中心電極母材と上記Ｉｒ合金チップとの接合部に形成された溶融層の内側における未溶融部の幅Ｆと、上記外接円ＣAの直径Ａとは、Ｆ≦０．２×Ａの関係を有することを特徴とする内燃機関用のスパークプラグ。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか一項において、上記絶縁碍子の中心貫通孔の孔先端部と、上記中心電極母材と上記Ｉｒ合金チップとの接合部に形成された溶融層との間の距離は、上記孔先端部の全周にわたって０．１ｍｍ以上であることを特徴とする内燃機関用のスパークプラグ。
【請求項１３】
請求項１２において、上記溶融層における上記孔先端部に近い側の端部は、上記中心貫通孔の内部に存在することを特徴とする内燃機関用のスパークプラグ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車、コージェネレーション、ガス圧送用ポンプ等に使用する内燃機関用のスパークプラグに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、自動車エンジン等の内燃機関の着火手段として用いられる内燃機関用のスパークプラグがある。
該スパークプラグは、中心電極と接地電極とを有し、その間に火花放電ギャップを設けている。この火花放電ギャップにおける火花放電によって、混合気体に着火する。
【０００３】
このようなスパークプラグにおいては、エンジンの高性能化・メンテナンスフリーなどにより長寿命化が要求され、中心電極における対向部すなわち火花放電ギャップに面する部位である火花放電部に、Ｉｒ合金チップを配設している。
ここで、Ｉｒ合金チップと中心電極母材（Ｎｉ合金等）とは、熱膨張係数の差が大きい。そのため、熱応力によるチップの脱落を防止するため、レーザ溶接により、Ｉｒ合金チップと中心電極母材の略中間の熱膨張係数を有する溶融層を形成している。これにより、熱応力を低減させることで、中心電極母材とＩｒ合金チップとの接合性を確保している。
【０００４】
上記のレーザ溶接方法においては、予めＩｒ合金チップと中心電極母材とを抵抗溶接等により一体化させておき、これをＩｒ合金チップの軸回りに回転させながらチップの全周にレーザを照射する。
【０００５】
ここで、レーザ溶接性は、照射位置におけるＩｒ合金チップと中心電極母材の形状に大きく影響される。各照射位置に対して当該形状が均一でなければ、溶け込み方にばらつきが生じ、接合性を確保できない。そのため、従来では、Ｉｒ合金チップとしては、溶接時の回転に対して常に一定の形状となるように円柱状に加工されたものが用いられる。
【０００６】
しかし、Ｉｒ合金チップを正確な円柱形状に加工するには、多くの工程が必要となる。そこで、Ｉｒ合金チップの軸方向に直交する断面形状が非真円であっても、その非真円の度合いを規定することにより、円柱状のＩｒ合金チップと同程度の接合性を確保したスパークプラグが開示されている（特許文献１参照）。
また、特許文献１は、上記を満足する棒状Ｉｒ合金チップの断面形状として六角形以上の多角形が好ましいことを開示している。
【０００７】
一方、Ｉｒ合金チップの消耗速度に起因するスパークプラグの寿命の観点からは、Ｉｒ合金チップの断面形状を四角形にすることが有利である。特に、この形状は、接地電極を中心電極の側面に対向させる側方接地電極型のスパークプラグに対して有効である。
かかる四角形断面のＩｒ合金チップを中心電極母材に溶接する場合、通常は、図２９〜図３１に示すごとく、Ｉｒ合金チップ９２の四角形に対する外接円の若干外側に、中心電極母材９１の外形円が配される状態で溶接する。この場合、溶接面における中心電極母材９１の側端部からＩｒ合金チップ９２の側端部までの距離に差ができるため、レーザ溶接後の溶融層９５（図３２）の熱膨張係数にむらが生じる。
【０００８】
例えば、図３１において、四角柱形状のＩｒ合金チップ９２の側面９２１に垂直な方向と対角方向を考えると、垂直方向では中心電極母材９１の側端部９１１とＩｒ合金チップ９２の側面９２１の距離Ｌ１が大きいのに対し、対角方向ではＩｒ合金チップ９２の角部９２２と中心電極母材９１の側端部９１１との距離Ｌ２が小さいことが分かる。従って、レーザ溶接後の溶融層９５（図３２）は、垂直方向では電極母材（Ｎｉ等）リッチの傾向となりその熱膨張係数も中心電極母材９１（Ｎｉ等）に寄ってしまい、対角方向ではＩｒリッチの傾向となりその熱膨張係数もＩｒに寄ってしまう。すなわち、全周にわたって溶融層９５の熱膨張係数が、中心電極母材９１（Ｎｉ等）とＩｒの中間付近の熱膨張係数となるようにすることが困難となる。
【０００９】
また、レーザ溶接条件を調節して溶融部の全周に渡る熱膨張係数差が小さくなるようにしても、溶融層９５全体としてはＮｉリッチとなり、中心電極母材９１（Ｎｉ等）とＩｒの中間付近の熱膨張係数となるようにすることが困難となる。
【００１０】
また、Ｉｒ合金チップ９２内でのチップ中心までの距離は対角方向の方が長いので、レーザ溶接後の溶融層９５がチップ中心まで到達しにくく、未溶融部９６が残存してしまう。その結果、この部分ではエンジン稼動時に大きな熱応力が発生してしまう。
以上のように、熱応力の低減が十分でなく、良好な接合性確保ができなかった。
従って、急熱急冷が頻繁に繰り返される環境下においては、図３２に示すように、接合部で剥離や割れ９７等が発生してしまうおそれがあるという問題がある。
【００１１】
また、中心電極の貴金属チップを断面四角形とした側方接地電極型のスパークプラグとしては特許文献２記載のスパークプラグがあるが、この四角形の貴金属チップは中心電極母材径よりも外径が大きい。すなわち、四角形チップの内接円が、中心電極母材の外径よりも大きい。
そのため、中心電極母材を絶縁碍子に組み込んだ後からしか、貴金属チップを溶接できないため、生産性の点で不利となるという問題がある。また、溶接部位を、絶縁碍子から先端側に突出した位置としなければならず、溶接部位と碍子先端との位置関係が限定されてしまう問題点がある。
【００１２】
【特許文献１】特開２００４−１７２０５３号公報
【特許文献２】特開２００２−８３６６２号公報（図３等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、中心電極母材とＩｒ合金チップとの接合性を確保すると共に生産性に優れた長寿命の内燃機関用のスパークプラグを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、外周に取付け用ネジ部を設けた取付金具と、該取付金具の中心軸側に保持される絶縁碍子と、該絶縁碍子の中心軸側に保持される中心電極と、上記取付金具に取付けられると共に上記中心電極の先端部との間に火花放電ギャップを形成する接地電極とを備えた内燃機関用のスパークプラグであって、
上記中心電極は、略円柱形状の中心電極母材の先端面に、略四角柱形状のＩｒ合金チップを接合してなり、
上記中心電極母材の母材先端部は、母材本体部の直径Ｄ１よりも小さい直径Ｄ２を有する円柱形状を有しており、
上記Ｉｒ合金チップにおける軸方向に直交する断面形状である略四角形の対角線のうち、長い方の対角線の長さを直径とする外接円ＣAを想定すると共にその直径をＡとし、上記外接円ＣAと略同一の中心を有すると共に上記略四角形の少なくとも対向する２辺に内接する最小の内接円ＣBを想定し、その直径をＢとしたとき、上記４つの直径Ａ、Ｂ、Ｄ１、Ｄ２が、Ｄ１＞Ａ＞Ｄ２＞Ｂの関係を有することを特徴とする内燃機関用のスパークプラグにある（請求項１）。
【００１５】
次に、本発明の作用効果につき説明する。
上記中心電極母材の母材本体部の直径Ｄ１、母材先端部の直径Ｄ２、上記Ｉｒ合金チップの上記外接円ＣAの直径Ａ、及び上記内接円ＣBの直径Ｂは、Ｄ１＞Ａ＞Ｄ２＞Ｂの関係を有する。これにより、中心電極母材とＩｒ合金チップとの接合性を確保すると共に、スパークプラグの生産性を確保することができる。
【００１６】
即ち、Ａ＞Ｄ２＞Ｂであることにより、中心電極母材の母材先端部の側端部からＩｒ合金チップの側端部までの距離のばらつきを、全周に渡って小さくすることができる。そのため、中心電極母材にＩｒ合金チップを溶接したときの溶融層に含まれる材質を、全周にわたって熱膨張係数差をより小さくし、より均質に近付けることが可能となる。即ち、上記溶融層を、全周に渡って中心電極母材とＩｒ合金チップとが略均等に含有された材質とすることが可能となる。そして、その結果、溶融層の熱膨張係数も、中心電極母材とＩｒ合金チップとの中間付近の熱膨張係数となるようにすることが可能となる。これにより、中心電極母材とＩｒ合金チップとの間に働く熱応力を低減することができる。
従って、急熱急冷が頻繁に繰り返される使用環境下においても、接合部における剥離や割れ等を防ぎ、中心電極母材とＩｒ合金チップとの接合性を確保することができる。
【００１７】
また、Ａ＞Ｄ２＞Ｂとすることにより、中心電極母材とＩｒ合金チップとの接合部の外周部からＩｒ合金チップの中心までの距離を、Ｉｒ合金チップの対角方向においても短くすることができる。それ故、溶接後の溶融層がチップ中心まで到達しやすくなり、未溶融部が形成されることを防ぐことができる、或いは、未溶融部を小さくすることができる。その結果、中心電極母材とＩｒ合金チップとの間に働く熱応力を低減することができる。
【００１８】
また、Ｄ１＞Ａであることにより、スパークプラグを組み立てる際に、中心電極母材を絶縁碍子の内側に保持させる前に、中心電極母材にＩｒ合金チップを接合することができる。即ち、母材本体部の直径Ｄ１は、少なくとも中心電極を保持する絶縁碍子の中心貫通孔の直径以下であるため、そのＤ１よりもＩｒ合金チップの外接円ＣAの直径Ａが小さいことにより、Ｉｒ合金チップも中心電極母材と共に絶縁碍子の中心貫通孔に通すことができる。それ故、中心電極母材を絶縁碍子の内側に保持させる前に、中心電極母材にＩｒ合金チップを接合することができ、生産性を向上させることができる。また、これにより、中心電極母材とＩｒ合金チップとの接合位置に特に制約がなくなるという利点もある。
【００１９】
また、上記Ｉｒ合金チップは、略四角柱形状であるため、火花放電によるＩｒ合金チップの消耗速度を小さくすることができ、スパークプラグの寿命を長くすることが容易となる。
【００２０】
以上のごとく、本発明によれば、中心電極母材とＩｒ合金チップとの接合性を確保すると共に生産性に優れた長寿命の内燃機関用のスパークプラグを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明（請求項１）において、上記内燃機関用のスパークプラグは、例えば、自動車、コージェネレーション、ガス圧送用ポンプ等における内燃機関の着火手段として用いることができる。
また、上記中心電極母材は、例えば、Ｎｉ合金等によって構成することができる。
なお、本明細書においては、スパークプラグを燃焼室等へ挿入する側を先端側、その反対側を基端側として適宜説明する。
【００２２】
また、上記Ｉｒ合金チップの断面形状である略四角形は、角部に形成した曲線部と該曲線部同士を結ぶ直線部とからなる輪郭を有し、上記直線部の長さＬと上記Ｉｒ合金チップの幅Ｗとは、０．８×Ｗ≦Ｌ＜Ｗの関係を有することが好ましい（請求項２）。
この場合には、上記角部への熱応力の集中を防ぐことができ、Ｉｒ合金チップと中心電極母材との接合性を確保することができると共に、接地電極に対するＩｒ合金チップの対向面積を充分に確保して、スパークプラグの長寿命化を図ることができる。
上記直線部の長さＬと上記Ｉｒ合金チップの幅Ｗとが、０．８×Ｗ＞Ｌの場合には、接地電極に対するＩｒ合金チップの対向面積が小さくなり、スパークプラグの長寿命化が困難となるおそれがある。
【００２３】
また、上記接地電極は、上記Ｉｒ合金チップの側面との間に上記火花放電ギャップを形成するよう配設された貴金属チップを有しており、上記貴金属チップにおける、上記Ｉｒ合金チップの側面に対向する対向面の幅Ｍと、上記直線部の長さＬとは、Ｍ＜Ｌの関係を有することが好ましい（請求項３）。
この場合には、Ｉｒ合金チップにおける上記直線部において火花放電を行いやすくすることができるため、Ｉｒ合金チップの長寿命化を図ることができる。
上記貴金属チップは、例えば、Ｉｒ合金、Ｐｔ合金等によって構成することができる。
【００２４】
また、上記Ｉｒ合金チップの側面に対向する上記貴金属チップの対向面は、上記Ｉｒ合金チップの側面からはみ出ないように配されていることが好ましい（請求項４）。
この場合には、中心電極のＩｒ合金チップと、接地電極の貴金属チップとを充分な面積において対向させることができるため、Ｉｒ合金チップの長寿命化を図ることができる。
【００２５】
また、上記曲線部は、上記接地電極の上記貴金属チップとの対向方向についての奥行きが０．３ｍｍ以下であることが好ましい（請求項５）。
この場合には、上記接地電極の上記貴金属チップと上記Ｉｒ合金チップとの対向面積の減少を防ぎ、Ｉｒ合金チップの長寿命化を図ることができる。
奥行きが０．３ｍｍを超える場合には、上記接地電極の貴金属チップの対向面に、Ｉｒ合金チップの上記曲線部が対向して配置されたとき、Ｉｒ合金チップの対向面が早期に消耗して、寿命が短くなってしまうおそれがある。即ち、火花放電ギャップの拡大が０．３ｍｍを超えると、失火が生じやすくなるが、上記奥行きが０．３ｍｍを超えると、Ｉｒ合金チップにおける上記曲線部と接地電極の貴金属チップとの間において、火花放電ギャップが早期に０．３ｍｍを超える部分の範囲が大きくなり、適正な対向面積が早期に減少しやすくなるおそれがある。
【００２６】
また、上記Ｉｒ合金チップの断面形状である略四角形は、略正方形又は略長方形であることが好ましい（請求項６）。
この場合には、Ｉｒ合金チップと中心電極母材との位置合せが容易となり、Ｉｒ合金チップを中心電極母材に接合してなる中心電極を、絶縁碍子へ挿通することが容易となる。その結果、生産性に優れたスパークプラグを得ることができる。
【００２７】
また、上記Ｉｒ合金チップの断面形状である略四角形は、角部に形成した曲線部と該曲線部同士を結ぶ直線部とからなる輪郭を有し、上記略四角形の対角線のうち長い方の対角線長さＥと、４つの上記直線部の延長線によって形成される四角形を想定し、この四角形の対角線のうちの長い方の対角線を直径とする仮想の外接円ＣCを想定すると共にその直径をＣとしたとき、Ｄ１＞Ｃ＞Ｄ２≧Ｅの関係を有することが好ましい（請求項７）。
この場合には、Ｉｒ合金チップの角部に設けた曲線部が、中心電極母材の母材先端部の内側に配されても、上記仮想の外接円ＣCが、母材本体部の外形と母材先端部の外形との間に配されることとなる。これにより、上記請求項１において述べた作用効果を奏することができ、中心電極母材とＩｒ合金チップとの接合性を確保することができる。
【００２８】
また、上記母材本体部の直径Ｄ１と母材先端部の直径Ｄ２とは、０．５×Ｄ１≦Ｄ２≦０．９５×Ｄ１の関係を有することが好ましい（請求項８）。
この場合には、中心電極母材とＩｒ合金チップとの接合性を確保すると共に、Ｉｒ合金チップの寿命を確保することができる。
０．５×Ｄ１＞Ｄ２の場合には、Ｉｒ合金チップの熱を母材先端部を通じて中心電極の基端側へ逃がすことが困難となり、Ｉｒ合金チップの寿命が低下するおそれがある。一方、Ｄ２＞０．９５×Ｄ１の場合には、本発明（請求項１）における「Ｄ１＞Ａ＞Ｄ２＞Ｂ」の関係を満たしつつ、母材先端部の直径Ｄ２とＩｒ合金チップの外接円ＣAの直径Ａとの差と、母材先端部の直径Ｄ２とＩｒ合金チップの内接円ＣBの直径Ｂとの差を、略同等にすることが困難となる。そのため、中心電極母材とＩｒ合金チップとの接合性を向上させることが困難となるおそれがある。
【００２９】
また、上記母材本体部の直径Ｄ１と母材先端部の直径Ｄ２とは、０．７×Ｄ１≦Ｄ２≦０．９×Ｄ１の関係を有することが好ましい（請求項９）。
この場合には、中心電極母材とＩｒ合金チップとの接合性を確保すると共に、Ｉｒ合金チップの寿命を確保することが、一層容易となる。
【００３０】
また、上記中心電極母材の母材本体部の直径Ｄ１は、２．５ｍｍ以上であることが好ましい（請求項１０）。
この場合には、本発明の効果を充分に発揮することができる。
即ち、一般的に、中心電極母材の直径が２．５ｍｍ以上である場合に、中心電極母材とＩｒ合金チップとの接合性が低下しやすい。そこで、かかるスパークプラグに本発明を適用することにより、本発明の効果を充分に発揮することができる。
【００３１】
また、上記中心電極母材と上記Ｉｒ合金チップとの接合部に形成された溶融層の内側における未溶融部の幅Ｆと、上記外接円ＣAの直径Ａとは、Ｆ≦０．２×Ａの関係を有することが好ましい（請求項１１）。
この場合には、未溶融部に大きな熱応力が集中することを防ぎ、中心電極母材とＩｒ合金チップとの接合性を確保することができる。
【００３２】
また、上記絶縁碍子の中心貫通孔の孔先端部と、上記中心電極母材と上記Ｉｒ合金チップとの接合部に形成された溶融層との間の距離は、上記孔先端部の全周にわたって０．１ｍｍ以上であることが好ましい（請求項１２）。
この場合には、上記孔先端部と上記溶融層との間に充分な空隙を設けることができるため、孔先端部に燃料ガスの残留物等が堆積した場合にも、この残留物等による絶縁碍子への影響を抑制することができる。
【００３３】
即ち、上記孔先端部と上記溶融層との距離が０．１ｍｍ未満である場合には、燃料ガスの燃焼後に発生する残留物が、上記孔先端部と上記溶融層との間に溜り、塞ぐおそれがある。このとき、中心電極と絶縁碍子との熱膨張率の差に起因して、両者間に熱応力が発生する。これにより、絶縁碍子に応力がかかって割れ等が発生するおそれがある。もしくは、エンジン振動により発生した中心電極先端部の振動によって、残留物が溜った部分において絶縁碍子に応力がかかって割れ等が発生するおそれがある。
そこで、上記孔先端部と上記溶融層との距離を０．１ｍｍ以上とすることにより、絶縁碍子の破損を防止することができる。
【００３４】
また、上記溶融層における上記孔先端部に近い側の端部は、上記中心貫通孔の内部に存在することが好ましい（請求項１３）。
この場合には、上記溶融層の温度上昇を低減することができ、溶融層における過大な熱応力の発生を防ぐことができる。
また、かかる構成において、上記孔先端部と上記溶融層との間の距離を上記孔先端部の全周にわたって０．１ｍｍ以上（請求項１２）とすることにより、効果的に、絶縁碍子の損傷を防ぐことができる。
【実施例】
【００３５】
（実施例１）
本発明の実施例にかかる内燃機関用のスパークプラグにつき、図１〜図１４を用いて説明する。
本例のスパークプラグ１は、図２、図３に示すごとく、外周に取付け用ネジ部４２を設けた取付金具４と、該取付金具４の中心軸側に保持される絶縁碍子２と、該絶縁碍子２の中心軸側に保持される中心電極３と、取付金具４に取付けられると共に中心電極３の先端部との間に火花放電ギャップ１１を形成する接地電極５とを備える。
【００３６】
中心電極３は、図３〜図５に示すごとく、略円柱形状の中心電極母材３１の先端面に、略四角柱形状のＩｒ合金チップ３２を接合してなる。
図１、図６に示すごとく、中心電極母材３１の母材先端部３１２は、母材本体部３１１の直径Ｄ１よりも小さい直径Ｄ２を有する円柱形状を有している。
【００３７】
そして、Ｉｒ合金チップ３２と中心電極母材３１との寸法関係、配置関係等は、以下のようになっている。
即ち、図１に示すごとく、Ｉｒ合金チップ３２における軸方向に直交する断面形状である略四角形の対角線のうち、長い方の対角線の長さを直径とする外接円ＣAを想定すると共にその直径をＡとする。また、上記外接円ＣAと略同一の中心を有すると共に上記略四角形の少なくとも対向する２辺に内接する最小の内接円ＣBを想定し、その直径をＢとする。このとき、上記４つの直径Ａ、Ｂ、Ｄ１、Ｄ２が、Ｄ１＞Ａ＞Ｄ２＞Ｂの関係を有する。なお、本例においては、２本の上記対角線は同じ長さであり、上記略四角形の４つの角部に外接円ＣAが接する。また、内接円ＣBは上記略四角形の４辺に内接する。
【００３８】
本例のスパークプラグ１は、コージェネレーション用ガスエンジンの点火栓等に適用されるものであり、該エンジンの燃焼室を区画形成するエンジンヘッド（図示せず）に設けられたネジ穴に挿入されて固定されるようになっている。
スパークプラグ１は、導電性の鉄鋼材料（例えば低炭素鋼等）等よりなる筒形状の取付金具（ハウジング）４を有している。取付金具４の内部には、アルミナセラミック（Ａｌ2Ｏ3）等からなる絶縁碍子２が固定されている。
【００３９】
中心電極母材３１は、例えば、内材がＣｕ等の熱伝導性に優れた金属材料、外材がＮｉ基合金といった耐熱性および耐食性に優れた金属材料により構成された略円柱体である。そして、中心電極母材３１の先端部に溶接されたＩｒ合金チップ３２が、図３に示すように、絶縁碍子２の碍子先端部２１から露出して延びるように設けられている。
【００４０】
一方、接地電極５はＮｉ基合金等よりなり、その一端部にて取付金具４の先端部に溶接により固定されている。また、接地電極５は、その他端部側が中心電極３の側面と対向するように中心電極３側へ延びる柱状（例えば角柱）をなす。
本例においては、接地電極５を複数設けて火花放電ギャップ１１を複数設けてあるが、接地電極５及び火花放電ギャップ１１は、１個だけ設けることもできるし、側面ではなく、図１５に示すごとく、従来の接地電極形状と同じく、中心電極３の先端側に配置してもよい。
【００４１】
また、中心電極３の母材先端部３１２には、四角柱状のＩｒ合金よりなるＩｒ合金チップ（中心電極側チップ）３２が接合されている。さらに、これに対向する接地電極５の接地電極母材５１の端部には、四角柱状のＩｒ合金よりなるＩｒ合金チップ（接地電極側チップ）５２が接合されている。そして、これら両Ｉｒ合金チップ３２、５２の間に火花放電ギャップ１１が形成されている。また、各接地電極５のＩｒ合金チップ５２は、四角柱状の中心電極３のＩｒ合金チップ３２の一つの側面に対向するように配置されている。
なお、各接地電極５のＩｒ合金チップ５２は、円柱状とすることもできる。
【００４２】
ここで、図３、図７、図１２〜図１４に示すように、中心電極母材３１とＩｒ合金チップ３２とは、レーザ溶接を用いた全周溶接により接合されている。
即ち、Ｉｒ合金チップ３２の接合は、あらかじめＩｒ合金チップ３２と中心電極母材３１の先端部とを抵抗溶接等により一体化させた後、図１２、図１３に示すように中心電極母材３１の軸周りに回転させながらＩｒ合金チップ３２の全周にパルスレーザＰＬを１６点均等間隔で照射することにより行う。溶接後の外観を示したのが図１４である。
【００４３】
これにより、中心電極母材３１とＩｒ合金チップ３２とは、レーザ溶接により形成された溶融層３５を介して接合されている。
また、接地電極母材５１とＩｒ合金チップ５２とも、同様にレーザ溶接により形成された溶融層（図示略）を介して接合されている。
【００４４】
なお、本例では、火花放電ギャップ１１を隔てて対向する中心電極３と接地電極５の両方における互いの対向面に、Ｉｒ合金チップ３２、５２が接合されているが、中心電極３側のみにＩｒ合金チップ３２が設けられたものであっても、本発明を適用することができる。
【００４５】
また、各Ｉｒ合金チップ３２、５２は、５０重量％以上のＩｒに少なくとも１種の添加物が含有されてなり、かつ融点が２０００℃以上であることが好ましい。そして、この添加物としては、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｎｉ、Ｗ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｏｓ、Ａｌ、Ｙ、Ｙ2Ｏ3から選択される少なくとも１種であることが好ましい。これは、Ｉｒ合金として耐消耗性を確保するには、融点が２０００℃以上であれば、高融点であるＩｒの特長を活かし、火花消耗に充分耐えることができるようにするためである。
【００４６】
また、図１に示すごとく、中心電極３のＩｒ合金チップ３２の断面形状である略四角形は、略正方形である。
なお、この形状は、略正方形以外にも、図１０に示すごとく略長方形とすることもできるし、図１１に示すごとく略菱形とすることもできる。また、その他の四角形であってもよい。そして、図１０に示すごとく、長方形等の場合には、互いの距離が短い方の対向する二辺に内接する円が、上述した内接円ＣBとなる。また、正方形、長方形以外の場合には、図１１に示すごとく、対角線の長い方を直径とする外接円が、上述した外接円ＣAとなる。
【００４７】
また、図１に示すごとく、母材本体部３１１の直径Ｄ１と母材先端部３１２の直径Ｄ２とは、０．５×Ｄ１≦Ｄ２≦０．９５×Ｄ１の関係を有する。更に好ましくは、０．７×Ｄ１≦Ｄ２≦０．９×Ｄ１の関係を有する。
また、中心電極母材３１の母材本体部３１１の直径Ｄ１は、２．５ｍｍ以上である。
また、中心電極母材３１とＩｒ合金チップ３２との接合部に形成された溶融層３５の内側における未溶融部３６の幅Ｆ（図７）と、上記外接円ＣAの直径Ａ（図１）とは、Ｆ≦０．２×Ａの関係を有する。
【００４８】
また、図８、図９に示すごとく、絶縁碍子２の中心貫通孔２２の孔先端部２２１と、溶融層３５との間の距離（最短距離）Ｈは、孔先端部２２１の全周にわたって０．１ｍｍ以上である。
また、溶融層３５における孔先端部２２１に近い側の端部３５９は、中心貫通孔２２の内部に存在する。
【００４９】
次に、本例の作用効果につき説明する。
図１に示すごとく、上記中心電極母材３１の母材本体部３１１の直径Ｄ１、母材先端部３１２の直径Ｄ２、上記Ｉｒ合金チップ３２の上記外接円ＣAの直径Ａ、及び上記内接円ＣBの直径Ｂは、Ｄ１＞Ａ＞Ｄ２＞Ｂの関係を有する。これにより、中心電極母材３１とＩｒ合金チップ３２との接合性を確保すると共に、スパークプラグ１の生産性を確保することができる。
【００５０】
即ち、Ａ＞Ｄ２＞Ｂであることにより、中心電極母材３１の母材先端部３１２の側端部からＩｒ合金チップ３２の側端部までの距離のばらつきを、全周に渡って小さくすることができる。そのため、中心電極母材３１にＩｒ合金チップ３２を溶接したときの溶融層３５に含まれる材質を、全周にわたって略均質にすることが可能となる。即ち、上記溶融層３５を、全周に渡って中心電極母材３１とＩｒ合金チップ３２とが略均等に含有された材質とすることが可能となる。そして、その結果、溶融層３５の熱膨張係数も、中心電極母材３１とＩｒ合金チップ３２との中間付近の熱膨張係数となるようにすることが可能となる。これにより、中心電極母材３１とＩｒ合金チップ３２との間に働く熱応力を低減することができる。
従って、急熱急冷が頻繁に繰り返される環境下においても、接合部における剥離や割れ等を防ぎ、中心電極母材３１とＩｒ合金チップ３２との接合性を確保することができる。
【００５１】
また、Ａ＞Ｄ２＞Ｂとすることにより、中心電極母材３１とＩｒ合金チップ３２との接合部の外周部からＩｒ合金チップ３２の中心までの距離を、Ｉｒ合金チップ３２の対角方向においても短くすることができる。それ故、溶接後の溶融層３５がチップ中心まで到達しやすくなり、未溶融部３６が形成されることを防ぐことができる、或いは、未溶融部３６を小さくすることができる。その結果、中心電極母材３１とＩｒ合金チップ３２との間に働く熱応力を低減することができる。
【００５２】
また、Ｄ１＞Ａであることにより、スパークプラグ１を組み立てる際に、中心電極母材３１を絶縁碍子２の内側に保持させる前に、中心電極母材３１にＩｒ合金チップ３２を接合することができる。即ち、母材本体部３１の直径Ｄ１は、少なくとも中心電極３を保持する絶縁碍子２の中心貫通孔２２の直径以下であるため、そのＤ１よりもＩｒ合金チップ３２の外接円ＣAの直径Ａが小さいことにより、Ｉｒ合金チップ３２も中心電極母材３１と共に絶縁碍子２の中心貫通孔２２に通すことができる。それ故、中心電極母材３１を絶縁碍子２の内側に保持させる前に、中心電極母材３１にＩｒ合金チップ３２を接合することができ、生産性を向上させることができる。また、これにより、中心電極母材３１とＩｒ合金チップ３２との接合位置の制約が少なくなるという利点もある。
【００５３】
また、上記Ｉｒ合金チップ３２は、略四角柱形状であるため、火花放電によるＩｒ合金チップ３２の消耗速度を小さくすることができ、スパークプラグ１の寿命を長くすることが容易となる。
【００５４】
また、母材本体部３１１の直径Ｄ１と母材先端部３１２の直径Ｄ２とは、０．５×Ｄ１≦Ｄ２≦０．９５×Ｄ１の関係を有するため、中心電極母材３１とＩｒ合金チップ３２との接合性を確保すると共に、Ｉｒ合金チップ３２の寿命を確保することができる。即ち、０．５×Ｄ１≦Ｄ２を満たすことにより、Ｉｒ合金チップ３２の熱を母材先端部３１２を通じて中心電極３の基端側へ逃がしやすくなり、Ｉｒ合金チップ３２の寿命を向上させることができる。また、Ｄ２≦０．９５×Ｄ１を満たすことにより、上述の「Ｄ１＞Ａ＞Ｄ２＞Ｂ」の関係を満たしつつ、母材先端部３１２の直径Ｄ２とＩｒ合金チップ３２の外接円ＣAの直径Ａとの差と、母材先端部３１２の直径Ｄ２とＩｒ合金チップ３２の内接円ＣBの直径Ｂとの差を、略同等にすることが可能となる。そのため、中心電極母材３１とＩｒ合金チップ３２との接合性を向上させることができる。
【００５５】
更に、０．７×Ｄ１≦Ｄ２≦０．９×Ｄ１の関係を満たすことにより、中心電極母材３１とＩｒ合金チップ３２との接合性を確保すると共に、Ｉｒ合金チップ３２の寿命を確保することが、一層容易となる。
【００５６】
また、中心電極母材３１の母材本体部３１１の直径Ｄ１は、２．５ｍｍ以上であるため、本発明の効果を充分に発揮することができる。即ち、一般的に、中心電極母材の直径が２．５ｍｍ以上である場合に、中心電極母材とＩｒ合金チップとの接合性が低下しやすい（実施例５参照）。そこで、かかるスパークプラグに本発明を適用することにより、本発明の効果を充分に発揮することができる。
【００５７】
また、中心電極母材３１とＩｒ合金チップ３２との接合部に形成された溶融層３５の内側における未溶融部３６の幅Ｆ（図７）と、外接円ＣAの直径Ａ（図１）とは、Ｆ≦０．２×Ａの関係を有する。これにより、未溶融部３６に大きな熱応力が集中することを防ぎ、中心電極母材３１とＩｒ合金チップ３２との接合性を確保することができる。
【００５８】
また、図９に示すごとく、絶縁碍子２の孔先端部２２１と、中心電極母材３１とＩｒ合金チップ３２との接合部に形成された溶融層３５との間の距離Ｈは、孔先端部２２１の全周にわたって０．１ｍｍ以上である。これにより、孔先端部２１１と溶融層３５との間に充分な空隙を設けることができるため、孔先端部２１１に燃料ガスの残留物等が堆積した場合にも、この残留物等による絶縁碍子２への影響を抑制することができる。即ち、孔先端部２２１と溶融層３５との距離Ｈを充分に確保することにより、燃料ガスの燃焼後に発生する残留物が、孔先端部２２１と溶融層３５との間を塞ぐことを防止できる。そのため、中心電極３と絶縁碍子２との間に熱応力が発生することもなく、絶縁碍子２に割れ等が発生することを防止することができる。
【００５９】
また、溶融層３５における孔先端部２２１に近い側の端部３５９は、中心貫通孔２２の内部に存在する。そのため、溶融層３５の温度上昇を低減することができ、溶融層３５における過大な熱応力の発生を防ぐことができる。
また、かかる構成において、孔先端部２２１と溶融層３５との間の距離Ｈを孔先端部２２１の全周にわたって０．１ｍｍ以上とすることにより、効果的に、絶縁碍子２の損傷を防ぐことができる。
【００６０】
また、Ｉｒ合金チップ３２の断面形状である略四角形は、略正方形であるため、Ｉｒ合金チップ３２と中心電極母材３１との位置合せが容易となり、Ｉｒ合金チップ３２を中心電極母材３１に接合してなる中心電極３を、絶縁碍子２へ挿通することが容易となる。その結果、生産性に優れたスパークプラグ１を得ることができる。
【００６１】
以上のごとく、本例によれば、中心電極母材とＩｒ合金チップとの接合性を確保すると共に生産性に優れた長寿命の内燃機関用のスパークプラグを提供することができる。
【００６２】
（実施例２）
本例は、図１６〜図２０に示すごとく、中心電極３に設けたＩｒ合金チップ３２の軸方向に直交する断面形状として、略四角形の角部に曲線部３２１を設けた形状としたスパークプラグ１の例である。
即ち、Ｉｒ合金チップ３２の断面形状である略四角形は、角部に形成した曲線部３２１と該曲線部３２１同士を結ぶ直線部３２２とからなる輪郭を有する。
【００６３】
この場合には、図１７に示すごとく、対角上の一対の曲線部３２１の間の距離が対角線長さとなり、そのうちの長い方の対角線の長さを直径とする外接円が実施例１において示した外接円ＣAとなり、その直径がＡとなる。そして、実施例１に示した関係式、Ｄ１＞Ａ＞Ｄ２＞Ｂを満たす。
なお、図１８に示すごとく、Ｉｒ合金チップ３２の断面形状である略四角形が略長方形である場合にも、同様に外接円ＣAと、その直径Ａが決まり、上記関係式を満たす。
【００６４】
また、図１６に示すごとく、直線部３２２の長さＬとＩｒ合金チップ３２の幅Ｗとは、０．８×Ｗ≦Ｌ＜Ｗの関係を有する。
また、接地電極５に配設されたＩｒ合金チップ５２における、中心電極３のＩｒ合金チップ３２の側面に対向する対向面の幅Ｍと、上記直線部３２２の長さＬとは、Ｍ＜Ｌの関係を有する。
【００６５】
また、中心電極３のＩｒ合金チップ３２の側面に対向する接地電極５のＩｒ合金チップ５２の対向面は、Ｉｒ合金チップ３２の側面からはみ出ないように配されている。好ましくは、図１６に示すごとく、中心電極３のＩｒ合金チップ３２における直線部３２２から、接地電極５のＩｒ合金チップ５２の対向面がはみ出ないように配置する。ただし、該対向面が直線部３２２からはみ出たとしても、図１９に示すごとく、少なくとも、Ｉｒ合金チップ３２の側面からはみ出ないように配されている。
【００６６】
なお、図２０に示す状態に、中心電極３のＩｒ合金チップ３２と接地電極５のＩｒ合金チップ５２とが配置されないようにする。
そして、上記曲線部３２１は、接地電極５のＩｒ合金チップ５２との対向方向についての奥行きＪが０．３ｍｍ以下である。
その他は、実施例１と同様である。
【００６７】
次に、本例の作用効果につき説明する。
Ｉｒ合金チップ３２の断面形状として、略四角形の角部に曲線部３２１を設けた形状としたことにより、上記角部への熱応力の集中を防ぐことができ、Ｉｒ合金チップ３２と中心電極母材３１との接合性を確保することができる。
また、上記直線部３２２の長さＬとＩｒ合金チップ３２の幅Ｗとは、０．８×Ｗ≦Ｌ＜Ｗの関係を有する。これにより、接地電極５に対するＩｒ合金チップ３２の対向面積を充分に確保して、スパークプラグ１の長寿命化を図ることができる。
【００６８】
また、接地電極５のＩｒ合金チップ５２における、中心電極３のＩｒ合金チップ３２の側面に対向する対向面の幅Ｍと、上記直線部３２２の長さＬとは、Ｍ＜Ｌの関係を有する。これにより、Ｉｒ合金チップ５２における上記直線部３２２において火花放電を行いやすくすることができるため、Ｉｒ合金チップ３２の長寿命化を図ることができる。
【００６９】
また、中心電極３のＩｒ合金チップ３２の側面に対向する、接地電極５のＩｒ合金チップ５２の対向面は、Ｉｒ合金チップ３２の側面からはみ出ないように配されている。そのため、中心電極３のＩｒ合金チップ３２と、接地電極５のＩｒ合金チップ５２とを充分な面積において対向させることができるため、Ｉｒ合金チップ３２の長寿命化を図ることができる。
【００７０】
また、上記曲線部３２２の上記奥行きＪが０．３ｍｍ以下であるため、接地電極５のＩｒ合金チップ５２に対する中心電極３のＩｒ合金チップ３２との対向面積の減少を防ぎ、Ｉｒ合金チップ３２の長寿命化を図ることができる。
即ち、仮に奥行きＪが０．３ｍｍを超える場合には、例えば図１９に示すように、接地電極５のＩｒ合金チップ５２の対向面に、中心電極３のＩｒ合金チップ３２の曲線部３２１が対向して配置されたとき、Ｉｒ合金チップ３２の対向面が早期に消耗して、寿命が短くなってしまうおそれがある。即ち、火花放電ギャップ１１の拡大が０．３ｍｍを超えると、失火が生じやすくなるが、上記奥行きＪが０．３ｍｍを超えると、中心電極３のＩｒ合金チップ３２における曲線部３２１と接地電極５のＩｒ合金チップ５２との間において火花放電ギャップ１１が早期に０．３ｍｍを超える部分の範囲が大きくなり、適正な対向面積が早期に減少しやすくなるおそれがある。
【００７１】
そこで、上記のごとく、奥行きＪを０．３ｍｍ以下とすることにより、中心電極３のＩｒ合金チップ３２の対向面積の減少を防ぎ、Ｉｒ合金チップ３２の長寿命化を図ることができる。
その他、実施例１と同様の作用効果を有する。
【００７２】
（実施例３）
本例は、図２１に示すごとく、Ｉｒ合金チップ３２の断面形状である略四角形の曲線部３２１が、中心電極母材３１の母材先端部３１２の外形上又はその内側に配される場合の例である。
かかる場合においても、以下の条件を満たすように、Ｉｒ合金チップ３２と中心電極母材３１との寸法関係、形状等を規定することにより、実施例１と同等の作用効果を得ることができる。
【００７３】
即ち、Ｉｒ合金チップ３２の上記略四角形の対角線のうち長い方の対角線長さをＥとする。また、上記略四角形における４つの上記直線部３２２の延長線によって形成される四角形を想定し、この四角形の対角線のうちの長い方の対角線を直径とする仮想の外接円ＣCを想定すると共にその直径をＣとする。このとき、Ｄ１＞Ｃ＞Ｄ２の関係を有する。
即ち、図２１に示すごとく、例え、Ｄ２≧Ｅであったとしても、Ｄ１＞Ｃ＞Ｄ２を満たしていればよい。
その他は、実施例２と同様である。
【００７４】
これにより、Ｉｒ合金チップ３２の角部に設けた曲線部３２１が、中心電極母材３１の母材先端部３１２の内側に配されても、上記仮想の外接円ＣCが、母材本体部３１１の外形と母材先端部３１２の外形との間に配されることとなる。これにより、実施例１と同等の作用効果を奏することができ、中心電極母材３１とＩｒ合金チップ３２との接合性を確保することができる。
その他、実施例２と同様の作用効果を有する。
【００７５】
（実施例４）
本例は、図２２〜図２４に示すごとく、母材先端部３１２の直径Ｄ２が異なる３種類の中心電極母材３１に対して、Ｉｒ合金チップ３２をレーザ溶接したときの溶融層３５の形成状態を比較した例である。母材本体部３１１の直径Ｄ１は、いずれも２．９ｍｍである。また、Ｉｒ合金チップ３２の断面形状は、２．７ｍｍ四方の正方形である。
図２２〜図２４の各図において、（Ａ）には中心電極母材３１とＩｒ合金チップ３２を先端側から見た図が表されており、（Ｂ）には上記（Ａ）のＫ−Ｋ線断面の模式図が表され、（Ｃ）には上記（Ａ）のＮ−Ｎ線断面図が表されている。
【００７６】
本例においては、母材先端部３１２の直径Ｄ２が２．１ｍｍ、２．４ｍｍのもの、及びＤ１＝Ｄ２＝２．９ｍｍであって母材先端部３１２を実質的に形成していない従来の形状について、それぞれ実施例１において示したレーザ溶接（図１２、図１３）を同じ条件で行った。そして、これにより、形成された溶融層３５を、図２２〜図２４に示す。
【００７７】
図２２に示すごとく、母材先端部３１２の直径Ｄ２が２．１ｍｍのときはＫ−Ｋ断面、Ｎ−Ｎ断面ともに溶融層３５が中心部で重なり合い未溶融部３６がなかった。また、図２３に示すごとく、直径Ｄ２が２．４ｍｍのときはごくわずかであるが未溶融部３６が残った。ただし、この未溶融部３６の幅Ｆと、上記外接円ＣAの直径Ａとは、Ｆ≦０．２×Ａの関係を満たす（実施例１の図１、図７参照）。
一方、図２４に示すごとく、Ｄ２＝２．９ｍｍの場合には、未溶融部３６が大きく形成された。
【００７８】
（実施例５）
本例は、図２５〜図２７に示すごとく、母材先端部３１２の直径Ｄ２の適正値につき、接合性の観点から考察した例である。
なお、本例において用いた中心電極母材３１の母材本体部３１１の直径Ｄ１は、３．０ｍｍである。
【００７９】
まず、図２５には、母材先端部３１２の直径Ｄ２と、溶融層３５におけるＩｒの含有率（Ｉｒ比率）との関係を重量％で示す。Ｋ−Ｋ断面による分析結果をＱｋ、Ｎ−Ｎ断面による分析結果をＱｎにて示す。
また、図２６に、直径Ｄ２と、Ｋ−Ｋ断面における溶け込み深さＲｋ、Ｎ−Ｎ断面における溶け込み深さＲｎとの関係を示す。溶け込み深さＲｋ、Ｒｎは、図２４に示す寸法である。
また、図２７に、中心電極母材３１であるインコネル（Ｎｉ合金）とイリジウム（Ｉｒ）の比率による線膨張係数の変化を示した。Ｉｒ比率が６５重量％近傍で、インコネルとイリジウムのほぼ中間の線膨張係数となる。
【００８０】
また、図２８に、冷熱耐久試験後における中心電極母材３１とＩｒ合金チップ３２との剥離率を、直径Ｄ２との関係において示した。冷熱耐久試験は、中心電極母材３１とＩｒ合金チップ３２とを溶接してなる中心電極３を、９００℃にて６分保持後、室温下へ移動し、室温（２５℃）にて６分保持することを４００回繰り返すことにより行った。ここで、剥離率は、各水準のサンプル８個ずつについて試験を行い、Ｋ−Ｋ断面における剥離部長さと溶接部長さとの比の平均値により算出した。
【００８１】
図２５から分かるように、Ｄ１＝Ｄ２＝３．０ｍｍで母材先端部３１２を有してない従来の形状では、Ｋ−Ｋ断面とＮ−Ｎ断面で、Ｉｒ比率の差が大きくかつ値自体も、理想値である６５重量％に対して低い。
また、図２６から分かるように、Ｄ１＝Ｄ２＝３．０ｍｍの場合には、溶け込み深さＲｋ、ＲｎがＤ１、Ｄ２に対して小さく、未溶融部３６が大きく存在する（図２４）。
【００８２】
そのため、図２８に示すごとく、Ｄ１＝Ｄ２＝３．０ｍｍの場合には、剥離率が５０％を超えている。
また、Ｄ２＝２．７ｍｍとすると、Ｉｒ比率が５０％を超え（図２５）、未溶融部もごくわずかとなったため（図２３）、剥離率が２５％を下回った（図２８）。
そして、Ｄ２が２．４ｍｍ以下では、Ｉｒ比率が６５％近傍で安定し（図２５）、図２２に示すごとく、溶融層３５は中央で重なり合い全く未溶融部が存在しない状態となっており、剥離率が１５％を下回り（図２８）、良好な溶接が得られていることが確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】実施例１における、スパークプラグの中心電極を先端側から見た平面図。
【図２】実施例１における、スパークプラグの一部断面正面図。
【図３】実施例１における、スパークプラグの先端部の断面図。
【図４】実施例１における、中心電極の側面図。
【図５】実施例１における、中心電極の斜視図。
【図６】実施例１における、中心電極母材の斜視図。
【図７】実施例１における、中心電極母材とＩｒ合金チップとの接合部の説明図。
【図８】実施例１における、絶縁碍子に保持された中心電極の斜視図。
【図９】実施例１における、絶縁碍子と中心電極との位置関係を示す説明図。
【図１０】実施例１における、断面略長方形のＩｒ合金チップを有する中心電極の平面説明図。
【図１１】実施例１における、断面略菱形のＩｒ合金チップの平面説明図。
【図１２】実施例１における、先端側から見た中心電極母材とＩｒ合金チップとの溶接方法を示す説明図。
【図１３】実施例１における、側方から見た中心電極母材とＩｒ合金チップとの溶接方法を示す説明図。
【図１４】実施例１における、溶接後の中心電極の斜視図。
【図１５】接地電極を中心電極の先端側に配置したスパークプラグの正面図。
【図１６】実施例２における、中心電極のＩｒ合金チップと接地電極のＩｒ合金チップとの位置関係を示す説明図。
【図１７】実施例２における、断面略正方形状の中心電極のＩｒ合金チップの断面説明図。
【図１８】実施例２における、断面略長方形状の中心電極のＩｒ合金チップの断面説明図。
【図１９】実施例２における、幅方向のズレ量が許容範囲内である中心電極のＩｒ合金チップと接地電極のＩｒ合金チップとの位置関係を示す説明図。
【図２０】実施例２における、幅方向のズレ量が許容範囲外である中心電極のＩｒ合金チップと接地電極のＩｒ合金チップとの位置関係を示す説明図。
【図２１】実施例３における、中心電極のＩｒ合金チップの角部と中心電極母材との位置関係を示す説明図。
【図２２】実施例４における、母材先端部の直径Ｄ２が２．１ｍｍの中心電極の（Ａ）平面図、（Ｂ）（Ａ）のＫ−Ｋ断面図、（Ｃ）（Ａ）のＮ−Ｎ断面図。
【図２３】実施例４における、母材先端部の直径Ｄ２が２．４ｍｍの中心電極の（Ａ）平面図、（Ｂ）（Ａ）のＫ−Ｋ断面図、（Ｃ）（Ａ）のＮ−Ｎ断面図。
【図２４】実施例４における、母材先端部の直径Ｄ２が２．９ｍｍの中心電極の（Ａ）平面図、（Ｂ）（Ａ）のＫ−Ｋ断面図、（Ｃ）（Ａ）のＮ−Ｎ断面図。
【図２５】実施例５における、母材先端部の直径Ｄ２と溶融層のＩｒ比率との関係を示す線図。
【図２６】実施例５における、母材先端部の直径Ｄ２と溶融層の溶け込み深さとの関係を示す線図。
【図２７】実施例５における、溶融層のＩｒ比率と線膨張係数との関係を示す線図。
【図２８】実施例５における、母材先端部の直径Ｄ２とＩｒ合金チップの剥離率との関係を示す線図。
【図２９】従来例における、中心電極の斜視図。
【図３０】従来例における、中心電極の側面図。
【図３１】従来例における、スパークプラグの中心電極を先端側から見た平面図。
【図３２】従来例における、中心電極母材とＩｒ合金チップとの接合部に発生する割れの説明図。
【符号の説明】
【００８４】
１  スパークプラグ
１１  火花放電ギャップ
２  絶縁碍子
３  中心電極
３１  中心電極母材
３１１  母材本体部
３１２  母材先端部
３２  Ｉｒ合金チップ
３５  溶融層
４  取付金具
４２  取付け用ネジ部
５  接地電極
【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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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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