(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心電極と接地電極とを備え、
前記中心電極と前記接地電極とのうちの少なくとも一方の電極は、
電極母材と、
他方の電極との間に間隙を形成する放電面を有する貴金属チップと、
前記電極母材と前記貴金属チップとの間に配置され、前記貴金属チップ側に位置する本体部と、前記本体部より大径で前記電極母材側に位置する鍔部と、を有する中間部材と、
前記中間部材の前記本体部と前記貴金属チップとの間に形成された第１溶融部と、
前記中間部材の前記鍔部と前記電極母材との間において、少なくとも前記貴金属チップの軸線と交差する位置に形成された第２溶融部と、
を備えるスパークプラグであって、
前記貴金属チップの軸線を含む断面において、
前記貴金属チップの径をＴｗとし、
前記第１溶融部と前記中間部材との境界と、前記第２溶融部と、の最短距離をＳ１とし、
前記第１溶融部と前記中間部材との境界と、前記第２溶融部との最長距離をＳ２とするとき、
１．０ｍｍ≦Ｔｗ≦１．２ｍｍ、かつ、（Ｓ２−Ｓ１）≦０．３ｍｍを満たすことを特徴とする、スパークプラグ。
【請求項２】
請求項１に記載のスパークプラグであって、
０．２ｍｍ≦Ｓ１≦０．４ｍｍを満たすことを特徴とする、スパークプラグ。
【請求項３】
請求項１または２に記載のスパークプラグであって、
前記断面において、
前記第１溶融部と前記貴金属チップの境界と、前記第２溶融部と、の最短距離をＴ１とし、
前記第１溶融部と前記貴金属チップの境界と、前記第２溶融部と、の最長距離をＴ２とするとき、
｛（Ｔ２−Ｔ１）−（Ｓ２−Ｓ１）｝≦０．４ｍｍを満たすことを特徴とする、スパークプラグ。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載のスパークプラグであって、
前記電極母材、および、前記貴金属チップは、前記接地電極の母材、および、チップであ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、内燃機関において燃料ガスに点火するためのスパークプラグに関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関において燃焼ガスに点火するためにスパークプラグでは、中心電極と接地電極との間で火花を放電するための間隙が形成される。ここで、接地電極の電極母材上に中間部材を介して貴金属チップを取り付けたスパークプラグが知られている（例えば、特許文献１）。中間部材は、貴金属チップを電極母材に直接に取り付ける場合に生じ得る不具合の発生を低減するために用いられる。例えば、中間部材を介することで、貴金属チップの使用量を低減することができる。
【０００３】
特許文献１の技術では、中間部材を溶接により電極母材に接合する際に、中間部材と電極母材との間に形成されるナゲットの寸法と、電極母材の配置面から貴金属チップの端面までの高さと、貴金属チップの最大幅と、の関係を規定することによって、電極母材と中間部材との接合強度を向上している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−３３６７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、耐消耗性の向上の観点から貴金属チップの大径化が求められている。貴金属チップが大径化すると、貴金属チップと中間部材との間にレーザ溶接によって接合する際に、貴金属チップと中間部材との間に形成される溶融部にかかる応力が大きくなりやすい。この結果、貴金属チップと中間部材との接合強度の確保が困難になる可能性がある。このために、電極母材と中間部材との接合強度だけでなく、貴金属チップと中間部材との接合強度を向上する技術が求められている。
【０００６】
本明細書は、スパークプラグの耐消耗性を向上しつつ、貴金属チップと中間部材との接合強度を向上する技術を開示する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本明細書に開示される技術は、以下の適用例として実現することが可能である。
【０００８】
［適用例１］中心電極と接地電極とを備え、
前記中心電極と前記接地電極とのうちの少なくとも一方の電極は、
電極母材と、
他方の電極との間に間隙を形成する放電面を有する貴金属チップと、
前記電極母材と前記貴金属チップとの間に配置され、前記貴金属チップ側に位置する本体部と、前記本体部より大径で前記電極母材側に位置する鍔部と、を有する中間部材と、
前記中間部材の前記本体部と前記貴金属チップとの間に形成された第１溶融部と、
前記中間部材の前記鍔部と前記電極母材との間において、少なくとも前記貴金属チップの軸線と交差する位置に形成された第２溶融部と、
を備えるスパークプラグであって、
前記貴金属チップの軸線を含む断面において、
前記貴金属チップの径をＴｗとし、
前記第１溶融部と前記中間部材との境界と、前記第２溶融部と、の最短距離をＳ１とし、
前記第１溶融部と前記中間部材との境界と、前記第２溶融部との最長距離をＳ２とするとき、
１．０ｍｍ≦Ｔｗ≦１．２ｍｍ、かつ、（Ｓ２−Ｓ１）≦０．３ｍｍを満たすことを特徴とする、スパークプラグ。
【０００９】
上記構成によれば、最長距離Ｓ２と最短距離Ｓ１との差（Ｓ２−Ｓ１）が、（Ｓ２−Ｓ１）≦０．３ｍｍを満たす。この結果、貴金属チップの径Ｔｗが比較的大きな場合、具体的には、１．０ｍｍ≦Ｔｗ≦１．２ｍｍである場合であっても、中間部材と電極母材とを溶接する際に第１溶融部にかかる局所的な応力を抑制できる。したがって、貴金属チップの径Ｔｗの大径化によって耐消耗性を向上しつつ、中間部材と電極母材とを溶接する際に、第１溶融部にクラックが発生することを抑制して、貴金属チップと中間部材との接合強度を向上することができる。
【００１０】
［適用例２］適用例１に記載のスパークプラグであって、
０．２ｍｍ≦Ｓ１≦０．４ｍｍを満たすことを特徴とする、スパークプラグ。
【００１１】
上記構成によれば、最短距離Ｓ１が、０．２ｍｍ以上であるので、抵抗溶接時のモーメントによって第１溶融部にかかる応力を抑制できる。また、最短距離をＳ１が、０．４ｍｍ以下であるので、貴金属チップと中間部材との溶接時の温度差を抑制して、第１溶融部にかかる熱応力を抑制できる。この結果、中間部材と電極母材とを溶接する際に、第１溶融部にクラックが発生することを、さらに効果的に抑制することができる。したがって、さらに、貴金属チップと中間部材との接合強度を向上することができる。
【００１２】
［適用例３］適用例１または２に記載のスパークプラグであって、
前記断面において、
前記第１溶融部と前記貴金属チップの境界と、前記第２溶融部と、の最短距離をＴ１とし、
前記第１溶融部と前記貴金属チップの境界と、前記第２溶融部と、の最長距離をＴ２とするとき、
｜（Ｔ２−Ｔ１）−（Ｓ２−Ｓ１）｜≦０．４ｍｍを満たすことを特徴とする、スパークプラグ。
【００１３】
｛（Ｔ２−Ｔ１）−（Ｓ２−Ｓ１）｝が小さいほど、第１溶融部にかかる局所的な応力を抑制できる。上記構成によれば、｛（Ｔ２−Ｔ１）−（Ｓ２−Ｓ１）｝を０．４ｍｍ以下とすることで、第２溶融部にかかる局所的な応力を抑制できる。この結果、中間部材と電極母材とを溶接する際に、第２溶融部にクラックが発生することを、さらに、抑制することができる。したがって、さらに、貴金属チップと中間部材との接合強度を向上することができる。
【００１４】
［適用例４］適用例１から３のいずれか一項に記載のスパークプラグであって、
前記電極母材、および、前記貴金属チップは、前記接地電極の母材、および、チップであることを特徴とする、スパークプラグ。
【００１５】
上記構成によれば、より燃焼室の中心部に近いために高温になりやすいために、貴金属チップと中間部材との接合強度が求められる接地電極において、貴金属チップと中間部材との接合強度を向上することができる。
【００１６】
なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能であり、例えば、スパークプラグやスパークプラグ用の電極、スパークプラグを搭載する内燃機関や、そのスパークプラグを用いた点火装置、該点火装置を搭載す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】
【００１７】
【図１】本実施形態のスパークプラグ１００の断面図である。
【図２】スパークプラグ１００の先端近傍を示す図である。
【図３】接地電極３０の製造方法の説明図である。
【図４】第３評価試験の評価結果を示すグラフである。
【図５】変形例の突出部３５を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
Ａ．実施形態
Ａ−１．スパークプラグの構成
以下、本発明の実施の態様を実施形態に基づいて説明する。図１は本実施形態のスパークプラグ１００の断面図である。図１の一点破線は、スパークプラグ１００の軸線ＣＬを示している。軸線ＣＬと平行な方向（図１の上下方向）を軸線方向とも呼ぶ。軸線ＣＬと垂直な平面上に位置し、軸線ＣＬを中心とする円の径方向を、単に「径方向」とも呼び、当該円の周方向を、単に「周方向」とも呼ぶ。図１における下方向を先端方向ＦＤと呼び、上方向を後端方向ＢＤとも呼ぶ。図１における下側を、スパークプラグ１００の先端側と呼び、図１における上側をスパークプラグ１００の後端側と呼ぶ。
【００１９】
このスパークプラグ１００は、内燃機関に取り付けられて、内燃機関の燃焼室内において、燃料ガスの着火のために用いられる。スパークプラグ１００は、絶縁体としての絶縁碍子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。
【００２０】
絶縁碍子１０はアルミナ等を焼成して形成されている。絶縁碍子１０は、軸線方向に沿って延び、絶縁碍子１０を貫通する貫通孔１２（軸孔）を有する略円筒形状の部材である。絶縁碍子１０は、鍔部１９と、後端側胴部１８と、先端側胴部１７と、段部１５と、脚長部１３とを備えている。後端側胴部１８は、鍔部１９より後端側に位置し、鍔部１９の外径より小さな外径を有している。先端側胴部１７は、鍔部１９より先端側に位置し、鍔部１９の外径より小さな外径を有している。脚長部１３は、先端側胴部１７より先端側に位置し、先端側胴部１７の外径よりも小さな外径を有している。脚長部１３は、スパークプラグ１００が内燃機関（図示せず）に取り付けられた際には、その燃焼室に曝される。段部１５は、脚長部１３と先端側胴部１７との間に形成されている。
【００２１】
主体金具５０は、導電性の金属材料（例えば、低炭素鋼材）で形成され、内燃機関のエンジンヘッド（図示省略）にスパークプラグ１００を固定するための円筒状の金具である。主体金具５０は、軸線ＣＬに沿って貫通する挿入孔５９が形成されている。主体金具５０は、絶縁碍子１０の外周に配置される。すなわち、主体金具５０の挿入孔５９内に、絶縁碍子１０が挿入・保持されている。絶縁碍子１０の先端は、主体金具５０の先端より先端側に突出している。絶縁碍子１０の後端は、主体金具５０の後端より後端側に突出している。
【００２２】
主体金具５０は、スパークプラグレンチが係合する六角柱形状の工具係合部５１と、内燃機関に取り付けるための取付ネジ部５２と、工具係合部５１と取付ネジ部５２との間に形成された鍔状の座部５４と、を備えている。取付ネジ部５２の呼び径は、例えば、Ｍ８（８ｍｍ）、Ｍ１０、Ｍ１２、Ｍ１４、Ｍ１８のいずれかとされている。
【００２３】
主体金具５０の取付ネジ部５２と座部５４との間には、金属板を折り曲げて形成され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が内燃機関に取り付けられた際に、スパークプラグ１００と内燃機関（エンジンヘッド）との隙間を封止する。
【００２４】
主体金具５０は、さらに、工具係合部５１の後端側に設けられた薄肉の加締部５３と、座部５４と工具係合部５１との間に設けられた薄肉の圧縮変形部５８と、を備えている。主体金具５０における工具係合部５１から加締部５３に至る部位の内周面と、絶縁碍子１０の後端側胴部１８の外周面との間に形成される環状の領域には、環状のリング部材６、７が配置されている。当該領域における２つのリング部材６、７の間には、タルク（滑石）９の粉末が充填されている。加締部５３の後端は、径方向内側に折り曲げられて、絶縁碍子１０の外周面に固定されている。主体金具５０の圧縮変形部５８は、製造時において、絶縁碍子１０の外周面に固定された加締部５３が先端側に押圧されることにより、圧圧縮変形する。圧縮変形部５８の圧縮変形によって、リング部材６、７およびタルク９を介し、絶縁碍子１０が主体金具５０内で先端側に向け押圧される。金属製の環状の板パッキン８を介して、主体金具５０の取付ネジ部５２の内周に形成された段部５６（金具側段部）によって、絶縁碍子１０の段部１５（絶縁碍子側段部）が押圧される。この結果、内燃機関の燃焼室内のガスが、主体金具５０と絶縁碍子１０との隙間から外部に漏れることが、板パッキン８によって防止される。
【００２５】
中心電極２０は、軸線方向に延びる棒状の中心電極本体２１と、中心電極本体２１の先端に接合された円柱状の中心電極チップ２９と、を備えている。中心電極本体２１は、絶縁碍子１０の貫通孔１２の内部の先端側の部分に配置されている。中心電極本体２１は、電極母材２１Ａと、電極母材２１Ａの内部に埋設された芯部２１Ｂと、を含む構造を有する。電極母材２１Ａは、例えば、ニッケルまたはニッケルを主成分とする合金、本実施形態では、ＮＣＦ６００で形成されている。芯部２１Ｂは、電極母材２１Ａを形成する合金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、本実施形態では、銅で形成されている。
【００２６】
また、中心電極本体２１は、軸線方向の所定の位置に設けられた鍔部２４と、鍔部２４よりも後端側の部分である頭部２３（電極頭部）と、鍔部２４よりも先端側の部分である脚部２５（電極脚部）と、を備えている。鍔部２４は、絶縁碍子１０の段部１６に支持されている。脚部２５の先端部分、すなわち、中心電極本体２１の先端は、絶縁碍子１０の先端より先端側に突出している。中心電極チップ２９については後述する。
【００２７】
接地電極３０は、主体金具５０の先端に接合された接地電極母材３１と、接地電極母材３１の先端部３１Ａの後端側の表面３１Ｓから、中心電極チップ２９に向かって突出する突出部３５と、を備えている。接地電極３０については、後述する。
【００２８】
端子金具４０は、軸線方向に延びる棒状の部材である。端子金具４０は、導電性の金属材料（例えば、低炭素鋼）で形成され、端子金具４０の表面には、防食のための金属層（例えば、Ｎｉ層）がめっきなどによって形成されている。端子金具４０は、軸線方向の所定位置に形成された鍔部４２（端子顎部）と、鍔部４２より後端側に位置するキャップ装着部４１と、鍔部４２より先端側の脚部４３（端子脚部）と、を備えている。端子金具４０のキャップ装着部４１は、絶縁碍子１０より後端側に露出している。端子金具４０の脚部４３は、絶縁碍子１０の貫通孔１２に挿入されている。キャップ装着部４１には、高圧ケーブル（図示外）が接続されたプラグキャップが装着され、火花放電を発生するための高電圧が印加される。
【００２９】
絶縁碍子１０の貫通孔１２内において、端子金具４０の先端（脚部４３の先端）と中心電極２０の後端（頭部２３の後端）との間には、火花発生時の電波ノイズを低減するための抵抗体７０が配置されている。抵抗体７０は、例えば、主成分であるガラス粒子と、ガラス以外のセラミック粒子と、導電性材料と、を含む組成物で形成されている。貫通孔１２内において、抵抗体７０と中心電極２０との隙間は、導電性シール６０によって埋められている。抵抗体７０と端子金具４０との隙間は、導電性シール８０によって埋められている。導電性シール６０、８０は、例えば、Ｂ2Ｏ3−ＳｉＯ2系等のガラス粒子と金属粒子（Ｃｕ、Ｆｅなど）とを含む組成物で形成されている。
【００３０】
Ａ−２．  スパークプラグ１００の先端部分の構成：
上記のスパークプラグ１００の先端近傍の構成について、さらに、詳細に説明する。図２は、スパークプラグ１００の先端近傍を示す図である。図２（Ａ）には、スパークプラグ１００の先端近傍を軸線ＣＬが含まれる特定面で切断した断面が示されている。図２（Ｂ）には、図２（Ａ）の断面における突出部３５の近傍の拡大図が示されている。
【００３１】
中心電極チップ２９は、略円柱形状を有しており、例えば、レーザ溶接を用いて、すなわち、レーザ溶接によって形成される溶融部２７を介して、中心電極本体２１の先端（脚部２５の先端）に接合されている（図２（Ａ））。溶融部２７は、中心電極チップ２９の成分と、中心電極本体２１の成分と、が溶融凝固した部分である。中心電極チップ２９は、高融点の貴金属を主成分とする材料で形成されている。中心電極チップ２９は、例えば、白金（Ｐｔ）を用いて形成されている。これに代えて、中心電極チップ２９は、イリジウム（Ｉｒ）、あるいは、白金やイリジウムを主成分とする合金を用いて形成されていても良い。
【００３２】
接地電極母材３１は、断面が四角形の湾曲した棒状体である。接地電極母材３１の後端部３１Ｂは、主体金具５０の先端面５０Ａに接合されている。これによって、主体金具５０と接地電極母材３１とは、電気的に接続される。接地電極母材３１の先端部３１Ａは、自由端である。
【００３３】
接地電極母材３１は、例えば、ＮＣＦ６０１などのニッケル合金を用いて形成されている。接地電極母材３１には、ニッケル合金より熱伝導率が高い金属、例えば、銅や銅を含む合金を用いて形成された芯材が埋設されていても良い。
【００３４】
突出部３５は、貴金属チップ３５１と、中間部材３５３と、第１溶融部３５２と、を備えている。
【００３５】
貴金属チップ３５１は、軸線方向に延びる略円柱形状を有しており、白金を用いて形成されている。これに代えて、貴金属チップ３５１は、イリジウム（Ｉｒ）、あるいは、白金やイリジウムを主成分とする合金を用いて形成されていても良い。貴金属チップ３５１の後端面は、中心電極チップ２９の先端側の放電面２９Ａとの間で、間隙Ｇ（火花ギャップ）を形成する放電面３５１Ｂである。貴金属チップ３５１の先端面は、第１溶融部３５２と接している。貴金属チップ３５１の径（放電面３５１Ｂの直径）をＴｗとする。貴金属チップ３５１の径Ｔｗが大きいほど、貴金属チップ３５１のボリュームを大きくできるので、スパークプラグ１００の耐消耗性を向上できる。
【００３６】
中間部材３５３は、本体部３５３Ａと、本体部３５３Ａより先端側、すなわち、接地電極母材３１側に位置する鍔部３５３Ｂと、を備えている。中間部材３５３は、例えば、ニッケルを主成分とする合金、例えば、ニッケルに、アルミニウム（Ａｌ）やケイ素（Ｓｉ）を添加した合金を用いて形成されている。本体部３５３Ａは、軸線方向に延びる略円柱形状を有している。本体部３５３Ａの後端面は、第１溶融部３５２と接している。本体部３５３Ａの径は、貴金属チップ３５１の径Ｔｗとほぼ等しい、すなわち、径Ｔｗと同じ、あるいは、径Ｔｗよりわずかに大きい。鍔部３５３Ｂは、本体部３５３Ａおよび貴金属チップ３５１の外径より大きな外径Ｆｗを有する円盤状の部分である。したがって、鍔部３５３Ｂは、本体部３５３Ａより先端側において、本体部３５３Ａの外周面より径方向の外側に延出する部分を含んでいる。
【００３７】
第１溶融部３５２は、レーザ溶接によって、貴金属チップ３５１と中間部材３５３との間に形成されている。第１溶融部３５２は、貴金属チップ３５１の成分と中間部材３５３の成分とが溶融凝固した部分である。換言すれば、第１溶融部３５２を介して、中間部材３５３の本体部３５３Ａの後端側に、貴金属チップ３５１が接合されている。図２（Ｂ）の例では、第１溶融部３５２は、突出部３５の全周に亘って形成されており、軸線ＣＬと交差する位置にも形成されている。
【００３８】
突出部３５の先端面３５Ｓ、すなわち、中間部材３５３の鍔部３５３Ｂの先端面３５Ｓは、接地電極母材３１の先端部３１Ａの表面３１Ｓに、抵抗溶接によって接合されている。そして、鍔部３５３Ｂの先端面３５Ｓと、接地電極母材３１の表面３１Ｓと、の間において、少なくとも貴金属チップ３５１の軸線ＣＬと交差する位置には、第２溶融部３５４が形成されている。第２溶融部３５４は、抵抗溶接によって、中間部材３５３の成分と、接地電極母材３１の成分と、が溶融凝固した部分であり、ナゲットとも呼ばれる。
【００３９】
第２溶融部３５４は、抵抗溶接の条件によって、様々な大きさおよび形状を有し得る。図２（Ｂ）の第２溶融部３５４は、全体として円盤形状を有している。そして、第２溶融部３５４と中間部材３５３との境界面の形状は、後端側に凸である椀形状を有し、第２溶融部３５４と接地電極母材３１との境界面の形状は、先端側に凸である椀形状を有している。
【００４０】
このように、中間部材３５３を挟んで、貴金属チップ３５１を、接地電極母材３１に固定することによって、比較的高価な材料で形成される貴金属チップ３５１の使用量を増大することなく、貴金属チップ３５１を含む突出部３５の突出長Ｄｈ（図２（Ｂ））を長くすることができる。突出長Ｄｈを長くすることによって、間隙Ｇに発生した火花によって着火された燃料ガスの燃焼の拡大が、接地電極母材３１によって妨げられることを抑制できる。この結果、スパークプラグ１００の着火性能を向上することができる。
【００４１】
ここで、図２（Ｂ）の断面において、第１溶融部３５２と中間部材３５３との境界ＢＬ１と、第２溶融部３５４と、の間の最短距離をＳ１とし、境界ＢＬ１と、第２溶融部３５４と、の間の最長距離をＳ２とする。最短距離Ｓ１は、境界ＢＬ１上の点のうち第２溶融部３５４との距離が最も短い点と、第２溶融部３５４と、の間の距離と言うことができる。最長距離Ｓ２は、境界ＢＬ１上の点のうち第２溶融部３５４との距離が最も長い点と、第２溶融部３５４と、の間の距離と言うことができる。図２（Ｂ）の例では、境界ＢＬ１上の点のうち第２溶融部３５４との距離が最も短い点は、境界ＢＬ１と軸線ＣＬとの交点と、境界ＢＬ１と突出部３５の外周面との交点と、の間に位置する点である。また、境界ＢＬ１上の点のうち第２溶融部３５４との距離が最も長い点は、境界ＢＬ１と軸線ＣＬとの交点である。
【００４２】
また、図２（Ｂ）の断面において、第１溶融部３５２と貴金属チップ３５１との境界ＢＬ２と、第２溶融部３５４と、の間の最短距離をＴ１とし、境界ＢＬ２と、第２溶融部３５４と、の間の最長距離をＴ２とする。最短距離Ｔ１は、境界ＢＬ２上の点のうち第２溶融部３５４との距離が最も短い点と、第２溶融部３５４と、の間の距離と言うことができる。最長距離Ｔ２は、境界ＢＬ２上の点のうち第２溶融部３５４との距離が最も長い点と、第２溶融部３５４と、の間の距離と言うことができる。図２（Ｂ）の例では、境界ＢＬ２上の点のうち第２溶融部３５４との距離が最も短い点は、境界ＢＬ１と軸線ＣＬとの交点である。また、境界ＢＬ２上の点のうち第２溶融部３５４との距離が最も長い点は、境界ＢＬ１と突出部３５の外周面との交点である。
【００４３】
Ａ−３．  接地電極３０の製造方法
図３は、接地電極３０の製造方法の説明図である。先ず、製造者は、溶接前の円柱形状の貴金属チップ３５１と、溶接前の中間部材３５３と、を準備する。溶接前の中間部材３５３は、軸線ＣＬに沿って延びる円柱形状の本体部３５３Ａと、本体部３５３Ａの先端側に配置された鍔部３５３Ｂと、凸部３５３Ｃと、を備えている。凸部３５３Ｃは、中間部材３５３の先端面３５Ｓと、軸線ＣＬと、の交点に位置し、先端面３５Ｓから先端側に突出している。
【００４４】
製造者は、貴金属チップ３５１と中間部材３５３とを、レーザ溶接を用いて接合する。先ず、図３（Ａ）に示すように、中間部材３５３の鍔部３５３Ｂが締め具Ｃｐを用いて固定され、中間部材３５３の本体部３５３Ａの後端面上に、貴金属チップ３５１が配置される。そして、貴金属チップ３５１の後端面が、所定の押圧部材Ｐｒを用いて押圧された状態で、貴金属チップ３５１と本体部３５３Ａとの接触部分に対して、径方向の外側から内側に向かって、軸線ＣＬと略垂直なレーザＬｚが照射される。レーザＬｚは、例えば、ファイバーレーザ照射装置などの照射装置を用いて、貴金属チップ３５１と本体部３５３Ａとの接触部分に照射される。そして、レーザＬｚの照射装置に対して、貴金属チップ３５１と本体部３５３Ａとが、軸線ＣＬを中心に、相対的に回転されることによって、貴金属チップ３５１と本体部３５３Ａとの接触部分の全周に亘って、レーザＬｚが照射される。これによって、図２（Ｂ）に示す形状の第１溶融部３５２が形成されて、貴金属チップ３５１と本体部３５３Ａとが接合される。
【００４５】
このとき、レーザＬｚのエネルギー、集光位置、貴金属チップ３５１と本体部３５３Ａとの回転速度、押圧部材Ｐｒによる圧力などの条件を調整することによって、第１溶融部３５２の形状を制御することができる。例えば、回転速度を速く、かつ、レーザＬｚのエネルギーを強くすることによって、第１溶融部３５２の軸線ＣＬ上における厚さと、外周面における厚さと、の差を小さくすることができる。
【００４６】
次に、図３（Ｂ）に示すように、製造者は、貴金属チップ３５１が接合された中間部材３５３（すなわち、突出部３５）を、棒状の接地電極母材３１の表面３１Ｓに、抵抗溶接によって固定する。このとき、筒状の溶接用電極Ｗｄによって、鍔部３５３Ｂの後端側の面が押圧された状態で、接地電極母材３１と中間部材３５３との間に、溶接のための電流を流すことによって、抵抗溶接が行われる。接地電極母材３１の表面３１Ｓと、凸部３５３Ｃと、が接触した状態から、抵抗溶接が開始されるので、最初に、凸部３５３Ｃに電流が集中する。このために、凸部３５３Ｃと、接地電極母材３１のうち中間部材３５３と接触する部分と、が溶融して、第２溶融部３５４が形成される。その後に、中間部材３５３の先端面３５Ｓが、接地電極母材３１の表面３１Ｓに接触して、中間部材３５３の先端面３５Ｓと接地電極母材３１とが抵抗溶接される。これにより、接地電極３０が製造される。
【００４７】
このとき、凸部３５３Ｃの形状やサイズ、および、抵抗溶接の電流の大きさ、溶接用電極Ｗｄに圧力などの抵抗溶接の条件を調整することによって、第２溶融部３５４の大きさおよび形状を制御することができる。例えば、凸部３５３Ｃの軸線方向の長さが長いほど、第２溶融部３５４の軸線方向の長さが長くなり、凸部３５３Ｃの軸線方向と垂直な方向の長さが長いほど、第２溶融部３５４の軸線方向と垂直な方向の長さが長くなる。
【００４８】
この抵抗溶接のときに、鍔部３５３Ｂが押圧されることによって、図３（Ｂ）に示すように、第２溶融部３５４（第２溶融部３５４は、図３（Ｂ）の凸部３５３Ｃの位置に形成される）を中心としたモーメントＭＴが、突出部３５の内部に発生する。このモーメントは、例えば、突出部３５における軸線ＣＬと垂直な断面を、後端側（図３（Ｂ）の上側）に凸である椀形状に、しならせるように作用する力である。貴金属チップ３５１の径Ｔｗが、比較的大きい場合には、このモーメントＭＴによって、第１溶融部３５２の外周面にクラックが発生しやすくなる。
【００４９】
そこで、本実施形態のスパークプラグ１００では、貴金属チップの径Ｔｗを比較的大きな値、具体的には、１．０ｍｍ≦Ｔｗ≦１．２ｍｍとし、かつ、上述した最長距離Ｓ２と最短距離Ｓ１との差分（Ｓ２−Ｓ１）が、０．３ｍｍ以下となるように構成された。すなわち、本実施形態のスパークプラグ１００は、１．０ｍｍ≦Ｔｗ≦１．２ｍｍ、かつ、（Ｓ２−Ｓ１）≦０．３ｍｍを満たす。具体的には、最長距離Ｓ２と最短距離Ｓ１との差分（Ｓ２−Ｓ１）が小さいほど、中間部材３５３と第１溶融部３５２との境界ＢＬ１において、モーメントＭＴのばらつきを抑制して、モーメントＭＴを均一にできる。この結果、貴金属チップの径Ｔｗが比較的大きな場合、具体的には、１．０ｍｍ≦Ｔｗ≦１．２ｍｍである場合であっても、中間部材３５３と接地電極母材３１とを溶接する際に第１溶融部３５２にかかる局所的な応力を抑制して、中間部材３５３と第１溶融部３５２との境界ＢＬ１において、モーメントＭＴによるしなりを抑制できる。したがって、貴金属チップ３５１の径Ｔｗの大径化によって耐消耗性を向上しつつ、中間部材３５３と接地電極母材３１とを溶接する際に、第１溶融部３５２にクラックが発生することを抑制して、貴金属チップ３５１と中間部材３５３との接合強度を向上することができる。
【００５０】
さらに、最短距離Ｓ１は、０．２ｍｍ≦Ｓ１≦０．４ｍｍを満たすことが好ましい。最短距離Ｓ１が短いほど、すなわち、モーメントＭＴによるしなりの曲率半径が小さくなるので、特に、第１溶融部３５２の外周面にかかる応力が大きくなりやすい。このために、最短距離Ｓ１が０．２ｍｍ未満であると、第１溶融部３５２にクラックが発生しやすくなる。また、貴金属チップ３５１と比較して、ニッケル合金である中間部材３５３は、熱伝導率が低い（すなわち、熱引きが悪い）。このために、最短距離Ｓ１が０．４ｍｍを超えると、抵抗溶接によって発生した熱が中間部材３５３にこもって、中間部材３５３が高温になりやすい。これに対して、貴金属チップ３５１は熱伝導率が高いために、中間部材３５３ほど高温にはならない。このために、貴金属チップ３５１と中間部材３５３との温度差によって生じる熱応力によって、第１溶融部３５２にクラックが発生しやすくなる。０．２ｍｍ≦Ｓ１≦０．４ｍｍを満たす場合には、抵抗溶接時のモーメントによって第１溶融部３５２にかかる応力を抑制できるとともに、貴金属チップ３５１と第１溶融部３５２との抵抗溶接時の温度差を抑制して、第１溶融部３５２にかかる熱応力を抑制できる。この結果、中間部材と電極母材とを溶接する際に、第１溶融部３５２にクラックが発生することを、さらに効果的に抑制することができる。したがって、さらに、貴金属チップと中間部材との接合強度を向上することができる。
【００５１】
さらに、上述した最短距離Ｓ１、最長距離Ｓ２と、最短距離Ｔ１、最長距離Ｔ２とは、｜（Ｔ２−Ｔ１）−（Ｓ２−Ｓ１）｜≦０．４ｍｍを満たすことが、さらに好ましい。中間部材３５３と第１溶融部３５２との境界ＢＬ１と同様に、最長距離Ｔ２と最短距離Ｔ１との差分（Ｔ２−Ｔ１）が小さいほど、貴金属チップ３５１と第１溶融部３５２との境界ＢＬ２においても、モーメントＭＴのばらつきを抑制して、モーメントＭＴを均一にできる。このために、差分（Ｔ２−Ｔ１）が小さいほど、貴金属チップ３５１と第１溶融部３５２との境界ＢＬ２において、モーメントＭＴによるしなりを抑制できる。したがって、（Ｔ２−Ｔ１）と（Ｓ２−Ｓ１）との差分の絶対値｜（Ｔ２−Ｔ１）−（Ｓ２−Ｓ１）｜が小さいほど、境界ＢＬ１におけるモーメントＭＴによるしなりと、境界ＢＬ２におけるモーメントＭＴによるしなりと、の差を小さくすることができる。この結果、モーメントＭＴによって、第１溶融部３５２にかかる応力をさらに抑制することができる。したがって、中間部材３５３と接地電極母材３１とを溶接する際に、第１溶融部３５２にクラックが発生することをさらに抑制して、貴金属チップ３５１と中間部材３５３との接合強度をさらに向上することができる。
【００５２】
さらに、上記実施形態のように、上述したＳ１、Ｓ２の関係、Ｓ１の範囲、および、Ｓ１、Ｓ２、Ｔ１、Ｔ２の関係は、接地電極３０について満たされることが、特に好ましい。接地電極３０は、中心電極２０より先端側に位置するので、より燃焼室の中心部に近く、高温になりやすい。このために、接地電極３０では、中心電極２０より貴金属チップと中間部材との接合強度が求められる。したがって、上記実施形態では、貴金属チップ３５１と中間部材３５３との接合強度が求められる接地電極３０において、貴金属チップ３５１と中間部材３５３との接合強度を向上することができる。
【００５３】
Ａ−４．第１評価試験
スパークプラグのサンプルを用いて、貴金属チップ３５１と中間部材３５３との接合強度の評価試験が実行された。第１評価試験では、表１に示すように、上述した最長距離Ｓ２と最短距離Ｓ１との差分（Ｓ２−Ｓ１）と、貴金属チップ３５１の径Ｔｗと、の少なくとも一方が互いに異なる６６種類のサンプルが用いられた。
【００５４】
【表１】
0006328088.tif 000002
【００５５】
表１に示すように、６６種類のサンプルにおいて、差分（Ｓ２−Ｓ１）は、０．１ｍｍ未満、０．１ｍｍ、０．２ｍｍ、０．３ｍｍ、０．４ｍｍ、０．５ｍｍのいずれかとされている。また、貴金属チップ３５１の径Ｔｗは、０．８ｍｍ、０．８５ｍｍ、０．９ｍｍ、０．９５ｍｍ、１ｍｍ、１．０５ｍｍ、１．１ｍｍ、１．１５ｍｍ、１．２ｍｍ、１．２５ｍｍ、１．３ｍｍのいずれかとされている。
【００５６】
各サンプルに共通な寸法は、以下の通りである。
レーザ溶接前の貴金属チップ３５１の厚さＴｈ（図３（Ａ））：０．４ｍｍ
レーザ溶接前の中間部材３５３の本体部３５３Ａの厚さＦｈ（図３（Ａ））：０．３ｍｍ
突出部３５の突出長Ｄｈ（図２（Ｂ））：０．８５ｍｍ
【００５７】
試験者は、表１の径Ｔｗの貴金属チップ３５１と、径Ｔｗの本体部３５３Ａを有する中間部材３５３と、を準備して、レーザ溶接の条件を変更しながら、様々な形状の第１溶融部３５２を有する突出部３５を備える接地電極３０を作成した。試験者は、軸線ＣＬを含む面で接地電極３０を切断した断面にて、差分（Ｓ２−Ｓ１）を測定した。そして、試験者は、差分（Ｓ２−Ｓ１）が所望の値となるレーザ溶接の条件を特定し、当該条件を用いてサンプルを作成した。
【００５８】
第１評価試験では、各サンプルの第１溶融部３５２の表面を顕微鏡によって観察して、クラックの有無が調べられた。そして、クラックが発見された場合には、当該クラックの中心を通り、かつ、軸線ＣＬを含む面で、サンプルの接地電極３０を切断した断面において、クラックの径方向の長さ（深さ）が測定された。クラック無し、あるいは、クラックの長さが０．１ｍｍ未満であるサンプルの評価を「Ａ」とし、クラックの長さが０．１ｍｍ以上０．１５ｍｍ以下であるサンプルの評価を「Ｂ」とし、クラックの長さが０．１５ｍｍ以上であるサンプルの評価を「Ｃ」とした。Ａ、Ｂ、Ｃの順に、貴金属チップ３５１と中間部材３５３との接合強度が優れている。
【００５９】
表１に示すように、径Ｔｗが１．１ｍｍ以下であるサンプルでは、差分（Ｓ２−Ｓ１）が０．５ｍｍ以下である全てのサンプルの評価は、「Ａ」であった。径Ｔｗが１．１５ｍｍであるサンプルでは、差分（Ｓ２−Ｓ１）が０．５ｍｍであるサンプルの評価は、「Ｂ」であり、差分（Ｓ２−Ｓ１）が０．４ｍｍ以下であるサンプルの評価は、「Ａ」であった。径Ｔｗが１．２ｍｍであるサンプルでは、差分（Ｓ２−Ｓ１）が０．４ｍｍおよび０．５ｍｍであるサンプルの評価は、「Ｂ」であり、差分（Ｓ２−Ｓ１）が０．３ｍｍ以下であるサンプルの評価は、「Ａ」であった。径Ｔｗが１．２５ｍｍであるサンプルでは、差分（Ｓ２−Ｓ１）が０．５ｍｍであるサンプルの評価は、「Ｃ」であり、差分（Ｓ２−Ｓ１）が０．３ｍｍおよび０．４ｍｍであるサンプルの評価は、「Ｂ」であり、差分（Ｓ２−Ｓ１）が０．２ｍｍ以下であるサンプルの評価は、「Ａ」であった。径Ｔｗが１．３ｍｍであるサンプルでは、差分（Ｓ２−Ｓ１）が０．４ｍｍおよび０．５ｍｍであるサンプルの評価は、「Ｃ」であり、差分（Ｓ２−Ｓ１）が０．３ｍｍであるサンプルの評価は、「Ｂ」であり、差分（Ｓ２−Ｓ１）が０．２ｍｍ以下であるサンプルの評価は、「Ａ」であった。
【００６０】
以上から、少なくとも１．０ｍｍ≦Ｔｗ≦１．２ｍｍの範囲では、（Ｓ２−Ｓ１）≦０．３ｍｍを満たすことが好ましいことが確認できた。こうすれば、第１溶融部３５２にクラックが発生することを抑制して、貴金属チップ３５１と中間部材３５３との接合強度を向上することができる。
【００６１】
また、Ｔｗが１．２５ｍｍおよび１．３ｍｍである場合には、（Ｓ２−Ｓ１）≦０．２ｍｍを満たすことが好ましいことが解った。
【００６２】
Ａ−５．第２評価試験
第２評価試験では、表２に示すように、最長距離Ｓ２と最短距離Ｓ１との差分（Ｓ２−Ｓ１）が０．２ｍｍに固定され、さらに、厳しい評価が行われた。第２評価試験では、貴金属チップ３５１の径Ｔｗと、最短距離Ｓ１と、の少なくとも一方が互いに異なる８１種類のサンプルが用いられた。
【００６３】
【表２】
0006328088.tif 000003
【００６４】
表２に示すように、８１種類のサンプルにおいて、最短距離Ｓ１は、０．１ｍｍ、０．１５ｍｍ、０．２ｍｍ、０．２５ｍｍ、０．３ｍｍ、０．３５ｍｍ、０．４ｍｍ、０．４５ｍｍ、０．５ｍｍのいずれかとされている。また、貴金属チップ３５１の径Ｔｗは、０．８ｍｍ、０．８５ｍｍ、０．９ｍｍ、０．９５ｍｍ、１ｍｍ、１．０５ｍｍ、１．１ｍｍ、１．１５ｍｍ、１．２ｍｍのいずれかとされている。
【００６５】
最短距離Ｓ１は、レーザ溶接前の貴金属チップ３５１の厚さＴｈと、レーザ溶接前の中間部材３５３の本体部３５３Ａの厚さＦｈを調整することによって変更された。
【００６６】
第２評価試験では、第１評価試験と同様に、各サンプルについて、クラックの有無と、クラックの径方向の長さ（深さ）が測定された。クラック無しであるサンプルの評価を「Ａ」とし、クラックの長さが０．０１未満であるサンプルの評価を「Ｂ」とし、クラックの長さが０．０１ｍｍ以上０．０５ｍｍ以下であるサンプルの評価を「Ｃ」とし、クラックの長さが０．０５ｍｍ以上であるサンプルの評価を「Ｄ」とした。Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの順に、貴金属チップ３５１と中間部材３５３との接合強度が優れている。
【００６７】
表２に示すように、径Ｔｗが１．０ｍｍ未満であるサンプルでは、最短距離Ｓ１の値に関わらずに、全てのサンプルの評価は、「Ｂ」以上であった。これは、径Ｔｗが１．０ｍｍ未満であるサンプルでは、上述したモーメントＭＴによるしなりの程度が、比較的小さいからであると考えられる。
【００６８】
径Ｔｗが１．０ｍｍ以上１．２ｍｍ未満であるサンプルでは、最短距離Ｓ１の値が、０．２ｍｍ未満であるサンプル、すなわち、最短距離Ｓ１が、０．１ｍｍ、０．１５ｍｍであるサンプルの評価は、「Ｃ」以下であった。また、径Ｔｗが１．０ｍｍ以上１．２ｍｍ未満であるサンプルでは、最短距離Ｓ１の値が、０．４ｍｍを超えるサンプル、すなわち、最短距離Ｓ１が、０．４５ｍｍ、０．５ｍｍであるサンプルの評価は、「Ｃ」以下であった。
【００６９】
これに対して、径Ｔｗが１．０ｍｍ以上１．２ｍｍ未満であるサンプルでは、最短距離Ｓ１の値が、０．２ｍｍ以上０．４ｍｍ以下であるサンプルの評価は、「Ｂ」以上であった。以上のことから、スパークプラグ１００において、０．２ｍｍ≦Ｓ１≦０．４ｍｍを満たすことが、さらに好ましいことが確認できた。
【００７０】
さらに、詳しくみると、径Ｔｗが１ｍｍのサンプルでは、最短距離Ｓ１が０．２５ｍｍ、０．３ｍｍであるサンプルの評価は、「Ａ」であった。したがって、径Ｔｗが１．０ｍｍである場合には、最短距離Ｓ１が０．２５ｍｍ、０．３ｍｍであることが、特に好ましいことが解った。また、径Ｔｗが１．０５ｍｍのサンプルでは、最短距離Ｓ１が０．３ｍｍであるサンプルの評価は、「Ａ」であった。したがって、径Ｔｗが１．０５ｍｍである場合には、最短距離Ｓ１が０．３ｍｍであることが、特に好ましいことが解った。
【００７１】
Ａ−６．第３評価試験
第３評価試験では、以下のサンプル群が準備され、さらに、厳しい評価が行われた。
サンプル群Ａ１：Ｔｗ＝１．０ｍｍ、Ｓ１＝０．３ｍｍ、（Ｓ２−Ｓ１）＝０．３ｍｍ
サンプル群Ａ２：Ｔｗ＝１．０ｍｍ、Ｓ１＝０．３ｍｍ、（Ｓ２−Ｓ１）＝０．１ｍｍ
サンプル群Ｂ１：Ｔｗ＝１．１ｍｍ、Ｓ１＝０．４ｍｍ、（Ｓ２−Ｓ１）＝０．３ｍｍ
サンプル群Ｂ２：Ｔｗ＝１．１ｍｍ、Ｓ１＝０．４ｍｍ、（Ｓ２−Ｓ１）＝０．２５ｍｍ
サンプル群Ｃ１：Ｔｗ＝１．２ｍｍ、Ｓ１＝０．２ｍｍ、（Ｓ２−Ｓ１）＝０．３ｍｍ
サンプル群Ｃ２：Ｔｗ＝１．２ｍｍ、Ｓ１＝０．２ｍｍ、（Ｓ２−Ｓ１）＝０．０５ｍｍ
【００７２】
各サンプル群について、上述した｜（Ｔ２−Ｔ１）−（Ｓ２−Ｓ１）｜の値が、それぞれ、０．１ｍｍ、０．２ｍｍ、０．３ｍｍ、０．４ｍｍ、０．５ｍｍである５個のサンプルが準備された。これらのサンプルは、レーザ溶接の条件を、細かく変更しながら、様々な形状の第１溶融部３５２を有する突出部３５を備える接地電極３０を作成することによって、準備された。
【００７３】
第３評価試験では、サンプルの先端部近傍（貴金属チップ３５１の近傍）の加熱と冷却とのサイクルを３０００回繰り返す冷熱試験が行われた。１回のサイクルでは、各サンプルの先端部近傍を、バーナーで２分間に亘って加熱し、続けて、２分間に亘って空気中で冷却した。２分間の加熱によって、貴金属チップ３５１の放電面３５１Ｂの温度が目標温度である摂氏１０００度に到達するように、放射温度計を用いて測定が行われ、当該測定結果に基づいてバーナーの強度が調節された。
【００７４】
冷熱試験後の各サンプルの接地電極３０が、軸線ＣＬを含む断面で切断され、当該断面において酸化スケールの発生率が測定された。具体的には、図２（Ｂ）に示す第１溶融部３５２と中間部材３５３との境界ＢＬ１と、貴金属チップ３５１と第１溶融部３５２との境界ＢＬ２と、のそれぞれにおいて、酸化スケールが発生している部分が特定された。これらの境界において、接合が維持されている部分には、酸化スケールが発生せず、剥離が発生している部分には、酸化スケールが発生する。そして、境界の全長に対する酸化スケールが発生している部分の割合が、酸化スケールの発生率として算出された。酸化スケールの発生率が低いほど、貴金属チップ３５１と中間部材３５３との接合強度が優れている。
【００７５】
図４は、第３評価試験の評価結果を示すグラフである。図５（Ａ）には、サンプル群Ａ１の評価結果（四角印）と、サンプル群Ａ２の評価結果（丸印）と、が示されている。図５（Ｂ）には、サンプル群Ｂ１の評価結果（四角印）と、サンプル群Ｂ２の評価結果（丸印）と、が示されている。図５（Ｃ）には、サンプル群Ｃ１の評価結果（四角印）と、サンプル群Ｃ２の評価結果（丸印）と、が示されている。
【００７６】
図５に示すように、全てのサンプル群において、｜（Ｔ２−Ｔ１）−（Ｓ２−Ｓ１）｜の値が、０．５ｍｍであるサンプルの酸化スケールの発生率は、５０％を超えていた。これに対して、全てのサンプル群において、｜（Ｔ２−Ｔ１）−（Ｓ２−Ｓ１）｜の値が、０．４ｍｍ、０．３ｍｍ、０．２ｍｍ、０．１ｍｍであるサンプルの酸化スケールの発生率は、５０％未満であった。以上のことから、スパークプラグ１００では、｜（Ｔ２−Ｔ１）−（Ｓ２−Ｓ１）｜≦０．４ｍｍを満たすことが、より好ましいことが確認された。
【００７７】
さらに、詳しくみると、全てのサンプル群において、｜（Ｔ２−Ｔ１）−（Ｓ２−Ｓ１）｜の値が、小さくなるに連れて、ほぼ直線的に酸化スケールの発生率が低下した。そして、｜（Ｔ２−Ｔ１）−（Ｓ２−Ｓ１）｜が０．１ｍｍのサンプルでは、酸化スケールの発生率は、ほぼ０％であった。したがって、｜（Ｔ２−Ｔ１）−（Ｓ２−Ｓ１）｜の値が、小さくなるほど、貴金属チップ３５１と中間部材３５３との接合強度が顕著に向上することが解った。すなわち、｜（Ｔ２−Ｔ１）−（Ｓ２−Ｓ１）｜≦０．４ｍｍを満たす範囲内において、｜（Ｔ２−Ｔ１）−（Ｓ２−Ｓ１）｜はより小さいことが好ましいことが解った。すなわち、｜（Ｔ２−Ｔ１）−（Ｓ２−Ｓ１）｜は、０．３ｍｍ以下であることがさらに好ましく、０．２ｍｍ以下であることが、特に好ましく、０．１ｍｍ以下であることが最も好ましい。
【００７８】
Ｂ．変形例
（１）図２に示す突出部３５は、一例であって、これに限られない。例えば、突出部３５において、第１溶融部３５２は、図２に示す形状に限らず、様々な形状を有し得る。図５は、変形例の突出部３５を示す図である。図５（Ａ）の突出部３５の第１溶融部３５２は、軸線ＣＬ上における厚さと、外周面上における厚さと、の差が、ほとんどないために、第１溶融部３５２の厚さは、径方向の位置に関わらずに、ほぼ一定である。この例では、最短距離Ｓ１を定義する境界ＢＬ１上の点は、境界ＢＬ１と軸線ＣＬとの交点であり、最長距離Ｓ２を定義する境界ＢＬ１上の点は、境界ＢＬ１と外周面との交点である。また、最短距離Ｔ１を定義する境界ＢＬ２上の点は、境界ＢＬ２と軸線ＣＬとの交点であり、最長距離Ｔ２を定義する境界ＢＬ２上の点は、境界ＢＬ２と外周面との交点である。
【００７９】
図５（Ｂ）の突出部３５の第１溶融部３５２は、図２（Ｂ）の第１溶融部３５２と比較して、後端側に位置している。すなわち、図５（Ｂ）の第１溶融部３５２は、接地電極母材３１の表面３１Ｓから、より離れた位置にある。このように、第１溶融部３５２の軸線方向の位置は、任意に変更され得る。
【００８０】
図５（Ｃ）の突出部３５の第１溶融部３５２は、軸線ＣＬと交差する位置には、形成されていない。すなわち、この例では、レーザ溶接の溶接深さは、軸線ＣＬにまで到達していない。このように、第１溶融部３５２は、貴金属チップ３５１の先端側の面の全体と接触していなくても良く、貴金属チップ３５１の先端側の面の一部は、第１溶融部３５２を介さずに、中間部材３５３と直接接触していても良い。この例では、最短距離Ｓ１を定義する境界ＢＬ１上の点は、境界ＢＬ１上の点のうち、軸線ＣＬと最も近い点であり、最長距離Ｓ２を定義する境界ＢＬ１上の点は、境界ＢＬ１上の点のうち、軸線ＣＬと外周面との間にある点である。また、最短距離Ｔ１を定義する境界ＢＬ２上の点は、境界ＢＬ２上の点のうち、軸線ＣＬと最も近い点であり、最長距離Ｔ２を定義する境界ＢＬ２上の点は、境界ＢＬ２と外周面との交点である。
【００８１】
（２）上記実施形態では、突出部３５は、接地電極３０に用いられているが、突出部３５は、中心電極２０に用いられても良い。すなわち、突出部３５が、中心電極２０の脚部２５（中心電極母材）の先端面に抵抗溶接されていても良い。すなわち、中心電極２０は、貴金属チップと中間部材と中心電極母材とを備え、貴金属チップと中間部材との間に第１溶融部が形成され、中間部材と中心電極母材との間に第２溶融部が形成されていても良い。この場合であっても、電極チップの径Ｔｗが、１．０ｍｍ≦Ｔｗ≦１．２ｍｍの範囲では、最短距離Ｓ１と最長距離Ｓ２とは、（Ｓ２−Ｓ１）≦０．３ｍｍを満たすことが好ましい。
【００８２】
（３）上記実施形態では、接地電極３０と、中心電極２０とは、スパークプラグ１００の軸線ＣＬの方向に対向して、火花放電を発生させるためのギャップ（間隙）を形成している。これに代えて、接地電極３０と中心電極２０とは、軸線ＣＬとは垂直な方向に対向して、火花放電を発生させるためのギャップを形成してもよい。
【００８３】
（４）上記実施形態のスパークプラグ１００の一般的な構成、例えば、主体金具５０、中心電極２０、絶縁碍子１０の材質は、様々に変更可能である。また、主体金具５０、中心電極２０、絶縁碍子１０の細部の寸法は、様々に変更可能である。例えば、主体金具５０の材質は、亜鉛めっきまたはニッケルめっきされた低炭素鋼でも良いし、めっきがなされていない低炭素鋼でも良い。また、絶縁碍子１０の材質は、アルミナ以外の様々な絶縁性セラミックスでもよい。
【００８４】
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】
【００８５】
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、１２...貫通孔、１３...脚長部、１５...段部、１６...段部、１７...先端側胴部、１８...後端側胴部、１９...鍔部、２０...中心電極、２１...中心電極本体、２１Ａ...電極母材、２１Ｂ...芯部、２３...頭部、２４...鍔部、２５...脚部、２７...溶融部、２９...中心電極チップ、２９Ａ...放電面、３０...接地電極、３１...接地電極母材、３１Ａ...先端部、３１Ｂ...後端部、３５...突出部、３５Ｓ...先端面、４０...端子金具、４１...キャップ装着部、４２...鍔部、４３...脚部、５０...主体金具、５０Ａ...先端面、５１...工具係合部、５２...取付ネジ部、５３...加締部、５４...座部、５６...段部、５８...圧縮変形部、５９...挿入孔、６０...導電性シール、７０...抵抗体、８０...導電性シール、１００...スパークプラグ、３５１...金属チップ、３５１Ｂ...放電面、３５２...第１溶融部、３５３...中間部材、３５３Ａ...本体部、３５３Ｂ...鍔部、３５３Ｃ...凸部、３５４...第２溶融部
【図１】
0006328088.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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