(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心電極と、
前記中心電極に面する第１面と前記第１面の裏面である第２面とを有すると共に、前記第１面から前記第２面まで貫通し、前記第２面における第２の径が前記第１面における第１の径より大きな貫通孔を有する接地電極母材と、
前記中心電極との間に間隙を形成し、前記第１の径より小さな径を有する放電面と、前記第１の径より大きく、前記第２の径より小さな径を有すると共に、前記放電面の裏面である大径面と、を有し、前記大径面を含む一部が前記貫通孔内に配置され、前記放電面が前記貫通孔から前記中心電極側に露出する接地電極チップと、
前記大径面から前記放電面に向かう方向を第１方向とすると共に、その反対方向を第２方向としたとき、前記貫通孔内における前記大径面より前記第２方向側の部分に配置される固定部材と、
を備え、
前記貫通孔を形成する前記接地電極母材の内面と、前記固定部材の前記第１方向側の面と、によって前記接地電極チップが保持される点火プラグであって、
前記固定部材のうち前記貫通孔内に配置された部分の、前記第１方向に沿った最大長さは、前記接地電極母材の前記貫通孔が形成されている部分の前記第１方向に沿った最大長さの５０％以上であり、
前記固定部材の中心軸を通り、かつ、前記第１方向に沿う断面において、前記接地電極母材と前記固定部材とを跨ぐように設けられた溶融部を有し、
前記断面において、前記接地電極母材と前記固定部材との境界における前記溶融部の第１方向側の端から、前記第２面までの前記第１方向に沿った長さは、前記固定部材のうち前記貫通孔内に配置された部分の、前記第１方向に沿った最大長さの５０％以上であることを特徴とする点火プラグ。
【請求項２】
請求項１に記載の点火プラグであって、
前記接地電極チップは、前記放電面を含むチップ本体と、前記チップ本体の径より大きな径を有し、前記チップ本体より前記第２方向側に位置し、前記大径面を含む鍔部と、を有し、
前記貫通孔は、前記放電面より大きく、かつ、前記鍔部より小さな径を有する小径部分と、前記小径部分より前記第２方向側に位置し、前記鍔部より大きな径を有する大径部分と、を含み、
前記接地電極母材には、前記貫通孔内における前記小径部分と前記大径部分との間に位置する段部が形成され、
前記鍔部の前記第１方向側の面は、前記段部によって支持されることを特徴とする、点火プラグ。
【請求項３】
請求項２に記載の点火プラグであって、
前記鍔部の径に対する前記チップ本体の前記第２方向の端の径の比率は、７６％以上、かつ、９５％以下であることを特徴とする、点火プラグ。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の点火プラグであって、
前記中心電極を保持する絶縁体と、
前記絶縁体の径方向の周囲に配置された主体金具と、
を有し、
前記接地電極母材は、前記主体金具に接続された端である接続端を有し、
前記接地電極チップの中心から前記接続端に向かう方向に延びる仮想線と交差する位置における前記溶融部は、前記接地電極チップに到達していることを特徴とする、点火プラグ。
【請求項５】
請求項４に記載の点火プラグであって、
前記接地電極母材は、前記接続端とは反対側に、前記主体金具に接続されない端である自由端を有し、
前記接地電極チップの中心から前記自由端に向かう方向に延びる仮想線と交差する位置における前記溶融部は、前記接地電極チップに到達していないことを特徴とする、点火プラグ。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載の点火プラグであって、
前記接地電極チップは、イリジウム、および、イリジウム合金のうちのいずれかであることを特徴とする、点火プラグ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書は、内燃機関等において燃料ガスに点火するための点火プラグに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、内燃機関に、点火プラグが用いられている。点火プラグは、間隙（ギャップ）を形成する接地電極を有している。接地電極には、例えば、接地電極母材と、接地電極母材に固定された貴金属製の接地電極チップと、を備える電極が利用されている。例えば、特許文献１には、接地電極母材の先端部に、チップ固定用の孔を設け、チップ固定用の孔内に接地電極チップを配置する技術が開示されている。この技術では、チップ固定用の孔において、接地電極チップの放電面とは反対側に固定部材を配置し、固定部材を接地電極母材に固定することによって、接地電極チップを接地電極母材に固定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６２−２６８０７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記の技術では、固定部材を接地電極母材に固定する具体的な構成について、十分な工夫がされているとは言えなかった。このために、固定部材を接地電極母材に十分な強度で固定することができず、接地電極チップが接地電極母材から脱落する可能性があった。
【０００５】
本明細書は、接地電極チップを接地電極母材に固定するための固定部材を備える点火プラグにおいて、固定部材が接地電極母材に固定される強度を向上して、接地電極母材からの接地電極チップの脱落を抑制する技術を開示する。
【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。
【０００７】
［適用例１］  中心電極と、
前記中心電極に面する第１面と前記第１面の裏面である第２面とを有すると共に、前記第１面から前記第２面まで貫通し、前記第２面における第２の径が前記第１面における第１の径より大きな貫通孔を有する接地電極母材と、
前記中心電極との間に間隙を形成し、前記第１の径より小さな径を有する放電面と、前記第１の径より大きく、前記第２の径より小さな径を有すると共に、前記放電面の裏面である大径面と、を有し、前記大径面を含む一部が前記貫通孔内に配置され、前記放電面が前記貫通孔から前記中心電極側に露出する接地電極チップと、
前記大径面から前記放電面に向かう方向を第１方向とすると共に、その反対方向を第２方向としたとき、前記貫通孔内における前記大径面より前記第２方向側の部分に配置される固定部材と、
を備え、
前記貫通孔を形成する前記接地電極母材の内面と、前記固定部材の前記第１方向側の面と、によって前記接地電極チップが保持される点火プラグであって、
前記固定部材のうち前記貫通孔内に配置された部分の、前記第１方向に沿った最大長さは、前記接地電極母材の前記貫通孔が形成されている部分の前記第１方向に沿った最大長さの５０％以上であり、
前記固定部材の中心軸を通り、かつ、前記第１方向に沿う断面において、前記接地電極母材と前記固定部材とを跨ぐように設けられた溶融部を有し、
前記断面において、前記接地電極母材と前記固定部材との境界における前記溶融部の第１方向側の端から、前記第２面までの前記第１方向に沿った長さは、前記固定部材のうち前記貫通孔内に配置された部分の、前記第１方向に沿った最大長さの５０％以上であることを特徴とする点火プラグ。
【０００８】
上記構成によれば、固定部材のうち貫通孔内に配置された部分の、第１方向に沿った最大長さは、接地電極母材の第１方向に沿った最大長さの５０％以上であり、接地電極母材と固定部材との境界における溶融部の第１方向の端から、接地電極母材の第２面までの第１方向に沿った長さは、固定部材のうち貫通孔内に配置された部分の、第１方向に沿った最大長さの５０％以上である。この結果、溶融部の第１方向に沿った長さを十分に確保できるので、固定部材が接地電極母材に固定される強度を向上することができる。したがって、接地電極母材からの接地電極チップの脱落を抑制することができる。
【０００９】
［適用例２］適用例１に記載の点火プラグであって、
前記接地電極チップは、前記放電面を含むチップ本体と、前記チップ本体の径より大きな径を有し、前記チップ本体より前記第２方向側に位置し、前記大径面を含む鍔部と、を有し、
前記貫通孔は、前記放電面より大きく、かつ、前記鍔部より小さな径を有する小径部分と、前記小径部分より前記第２方向側に位置し、前記鍔部より大きな径を有する大径部分と、を含み、
前記接地電極母材には、前記貫通孔内における前記小径部分と前記大径部分との間に位置する段部が形成され、
前記鍔部の前記第１方向側の面は、前記段部によって支持されることを特徴とする、点火プラグ。
【００１０】
上記構成によれば、鍔部の第１方向側の面は、段部によって支持されるので、接地電極チップが接地電極母材に対して固定される強度を向上することができる。また、接地電極チップの放電面と中心電極との間に形成される間隙が、点火プラグの使用中等に変動することを抑制することができる。
【００１１】
［適用例３］適用例２に記載の点火プラグであって、
前記鍔部の径に対する前記チップ本体の前記第２方向の端の径の比率は、７６％以上、かつ、９５％以下であることを特徴とする、点火プラグ。
【００１２】
上記構成によれば、鍔部の径に対するチップ本体の第２方向の端の径の比率が、７６％以上であることによって、放電面の径が確保できるので、耐消耗性を向上できる。一方、鍔部の径に対するチップ本体の第２方向の端の径の比率が、９５％以下であることによって、鍔部の径方向の幅が確保できるので、接地電極チップが接地電極母材に対して固定される強度をより向上することができる。
【００１３】
［適用例４］適用例１から３のいずれか一項に記載の点火プラグであって、
前記中心電極を保持する絶縁体と、
前記絶縁体の径方向の周囲に配置された主体金具と、
を有し、
前記接地電極母材は、前記主体金具に接続された端である接続端を有し、
前記接地電極チップの中心から前記接続端に向かう方向に延びる仮想線と交差する位置における前記溶融部は、前記接地電極チップに到達していることを特徴とする、点火プラグ。
【００１４】
接地電極母材の接続端側は、接続端が主体金具に接続されているので、熱引きが良い。上記構成によれば、接続端に向かう方向に延びる仮想線と交差する位置における溶融部は、接地電極チップに到達しているので、火花や火花によって着火される燃料ガスによって高温になった接地電極チップから接地電極母材の接続端側への熱引きをさらに向上することができる。
【００１５】
［適用例５］適用例４に記載の点火プラグであって、
前記接地電極母材は、前記接続端とは反対側に、前記主体金具に接続されない端である自由端を有し、
前記接地電極チップの中心から前記自由端に向かう方向に延びる仮想線と交差する位置における前記溶融部は、前記接地電極チップに到達していないことを特徴とする、点火プラグ。
【００１６】
接地電極母材の自由端側は、自由端が主体金具に接続されていないので、熱引きが悪く、高温になりがちである。高温になりがちな自由端に近い溶融部が、接地電極チップに到達していると、熱応力によって溶融部にクラックが発生しやすい。上記構成によれば、自由端に向かう方向に延びる仮想線と交差する位置における溶融部は、接地電極チップに到達していないので、熱応力によって溶融部にクラックが発生することを抑制できる。
【００１７】
［適用例６］適用例１から５のいずれか一項に記載の点火プラグであって、
前記接地電極チップは、イリジウム、および、イリジウム合金のうちのいずれかであることを特徴とする、点火プラグ。
【００１８】
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、点火プラグや点火プラグを用いた点火装置、その点火プラグを搭載する内燃機関や、その点火プラグを用いた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】
【００１９】
【図１】第１実施形態の点火プラグの一例の断面図である。
【図２】第１実施形態の接地電極の先端部の近傍を拡大して示す部分断面図である。
【図３】先端側から後端方向を向いて見た接地電極の先端部の近傍の概略図である。
【図４】レーザ溶接前の接地電極の先端部の断面図である。
【図５】点火プラグの製造方法の一例を示すフローチャートである。
【図６】接地電極３０の製造方法の説明図である。
【図７】第２実施形態の点火プラグの接地電極の先端部の近傍を拡大して示す部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
Ａ．第１実施形態：
Ａ−１．点火プラグの構成：
図１は、第１実施形態の点火プラグの一例の断面図である。図示されたラインＣＬは、点火プラグ１００の軸線ＣＬ（中心軸ＣＬとも呼ぶ）を示している。図示された断面は、軸線ＣＬを含む断面である。以下、軸線ＣＬと平行な方向を「軸線方向」とも呼ぶ。軸線ＣＬと平行な方向のうち、図１における下方向を先端方向ＬＤと呼び、上方向を後端方向ＢＤとも呼ぶ。先端方向ＬＤは、後述する端子金具４０から電極２０、３０に向かう方向である。また、軸線ＣＬを中心とし、軸線ＣＬと垂直な面上に位置する円の径方向を、単に「径方向」とも呼び、当該円の円周方向を、単に「周方向」とも呼ぶ。先端方向ＬＤの端を、単に、先端とも呼び、後端方向ＢＤの端を、単に、後端とも呼ぶ。
【００２１】
点火プラグ１００は、絶縁体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、導電性の第１シール部６０と、抵抗体７０と、導電性の第２シール部８０と、第１パッキン８と、タルク９と、第２パッキン６と、第３パッキン７と、を備えている。
【００２２】
絶縁体１０は、軸線ＣＬに沿って延びて絶縁体１０を貫通する貫通孔である軸孔１２を有する略円筒状の部材である。絶縁体１０は、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）。絶縁体１０は、後端方向ＢＤに向かって順番に並ぶ、脚部１３と、第１縮外径部１５と、第１胴部１７と、鍔部１９と、第２縮外径部１１と、第２胴部１８と、を有している。第１縮外径部１５の外径は、先端方向ＬＤに向かって、徐々に小さくなる。絶縁体１０の第１縮外径部１５の近傍（図１の例では、第１胴部１７）の内部には、先端方向ＬＤに向かって内径が徐々に小さくなる縮内径部１６が形成されている。第２縮外径部１１の外径は、後端方向ＢＤに向かって、徐々に小さくなる。
【００２３】
絶縁体１０の軸孔１２の先端側には、軸線ＣＬに沿って延びる棒状の中心電極２０が挿入されている。中心電極２０は、先端側から後端方向ＢＤに向かって順番に並ぶ、脚部２５と、鍔部２４と、頭部２３と、を有している。脚部２５の先端側の部分は、絶縁体１０の先端側で、軸孔１２の外に露出している。中心電極２０の他の部分は、軸孔１２内に配置されている。鍔部２４の先端側の面は、絶縁体１０の縮内径部１６によって、支持されている。また、中心電極２０は、電極母材２１と、電極母材２１の内部に埋設された芯材２２と、を有している。電極母材２１は、例えば、ニッケル（Ｎｉ）またはニッケルを主成分として含む合金（例えば、ＮＣＦ６００、ＮＣＦ６０１）を用いて形成されている。ここで、「主成分」は、含有率が最も高い成分を意味している（以下、同様）。芯材２２は、電極母材２１よりも熱伝導率が高い材料（例えば、銅を含む合金）で形成されている。
【００２４】
絶縁体１０の軸孔１２の後端側には、端子金具４０が挿入されている。端子金具４０は、導電材料（例えば、低炭素鋼等の金属）を用いて形成されている。端子金具４０は、先端方向ＬＤに向かって順番で並ぶ、キャップ装着部４１と、鍔部４２と、脚部４３と、を有している。キャップ装着部４１は、絶縁体１０の後端側で、軸孔１２の外に露出している。脚部４３は、絶縁体１０の軸孔１２に挿入されている。
【００２５】
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、円柱状の抵抗体７０が配置されている。抵抗体７０と中心電極２０との間は、導電性の第１シール部６０が配置され、抵抗体７０と端子金具４０との間には、導電性の第２シール部８０が配置されている。中心電極２０と端子金具４０とは、抵抗体７０とシール部６０、８０とを介して、電気的に接続される。シール部６０、８０を用いることによって、積層される部材２０、６０、７０、８０、４０間の接触抵抗が安定し、中心電極２０と端子金具４０との間の電気抵抗値を安定させることができる。なお、抵抗体７０は、例えば、主成分であるガラス粒子（例えば、Ｂ2Ｏ3−ＳｉＯ2系のガラス）と、セラミック粒子（例えば、ＴｉＯ２）と、導電性材料（例えば、Ｍｇ）と、を用いて形成されている。シール部６０、８０は、例えば、抵抗体７０と同様のガラス粒子と、金属粒子（例えば、Ｃｕ）と、を用いて形成されている。
【００２６】
主体金具５０は、軸線ＣＬに沿って延びて主体金具５０を貫通する挿入孔５９を有する略円筒状の部材である。主体金具５０は、低炭素鋼材を用いて形成されている（他の導電材料（例えば、金属材料）も採用可能である）。主体金具５０の挿入孔５９には、絶縁体１０が挿入されている。主体金具５０は、絶縁体１０の径方向の周囲に配置された状態で、絶縁体１０に固定されている。主体金具５０の先端側では、絶縁体１０の先端側の端部（本実施形態では、脚部１３の先端側の部分）が、挿入孔５９の外に露出している。主体金具５０の後端側では、絶縁体１０の後端側の端部（本実施形態では、第２胴部１８の後端側の部分）が、挿入孔５９の外に露出している。
【００２７】
主体金具５０は、後端方向ＢＤに向かって順番に並ぶ、胴部５５と、座部５４と、変形部５８と、工具係合部５１と、加締部５３と、を有している。座部５４は、鍔状の部分である。胴部５５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５２が形成されている。座部５４とネジ部５２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が嵌め込まれている。
【００２８】
主体金具５０は、変形部５８よりも先端側に配置された、縮内径部５６を有している。縮内径部５６の内径は、先端方向ＬＤに向かって、徐々に小さくなる。主体金具５０の縮内径部５６と、絶縁体１０の第１縮外径部１５と、の間には、第１パッキン８が挟まれている。第１パッキン８は、鉄製のＯ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）。
【００２９】
工具係合部５１の形状は、点火プラグレンチが係合する形状（例えば、六角柱）である。工具係合部５１の後端側には、加締部５３が設けられている。加締部５３は、絶縁体１０の第２縮外径部１１よりも後端側に配置され、主体金具５０の後端側の端を形成する。加締部５３は、径方向の内側に向かって屈曲されている。
【００３０】
主体金具５０の後端側では、主体金具５０の内周面と、絶縁体１０の外周面と、の間に、環状の空間ＳＰが形成されている。本実施形態では、この空間ＳＰは、主体金具５０の加締部５３および工具係合部５１と、絶縁体１０の第２縮外径部１１および第２胴部１８と、に囲まれた空間である。この空間ＳＰ内の後端側には、第２パッキン６が配置されている。この空間ＳＰ内の先端側には、第３パッキン７が配置されている。本実施形態では、これらのパッキン６、７は、鉄製のＣリングである（他の材料も採用可能である）。空間ＳＰ内における２つのパッキン６、７の間には、タルク（滑石）９の粉末が充填されている。
【００３１】
点火プラグ１００の製造時には、加締部５３が内側に折り曲がるように加締められる。そして、加締部５３が先端側に押圧される。これにより、変形部５８が変形し、パッキン６、７とタルク９とを介して、絶縁体１０が、主体金具５０内で、先端側に向けて押圧される。第１パッキン８は、第１縮外径部１５と縮内径部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。以上により、内燃機関の燃焼室内のガスが、主体金具５０と絶縁体１０との間を通って外に漏れることが、抑制される。また、主体金具５０が、絶縁体１０に、固定される。
【００３２】
接地電極３０は、主体金具５０の先端側の端に接合されている。接地電極３０は、接地電極母材３３と、接地電極チップ３８と、固定部材３９と、を有している。本実施形態では、接地電極母材３３は、棒状の部材である。接地電極母材３３の一端は、主体金具５０の先端側の端に、電気的に導通するように、例えば、抵抗溶接によって、接続されている接続端３３２である。接地電極母材３３の他端は、自由端３３３である。接地電極母材３３は、主体金具５０に接続された接続端３３２から先端方向ＬＤに向かって延び、軸線ＣＬに向かって曲がっている。そして、接地電極母材３３は、軸線ＣＬと垂直な方向に延びて自由端３３３に至る。
【００３３】
接地電極母材３３のうち、軸線ＣＬと垂直な方向に延びる部分を先端部３３１とも呼ぶ。先端部３３１には、接地電極チップ３８と、固定部材３９と、が固定されている。接地電極チップ３８は、中心電極２０の放電面２０ｓ１（先端側の表面）との間で間隙（ギャップ）ｇを形成する。接地電極母材３３は、例えば、Ｎｉ又はＮｉを主成分として含む合金（例えば、ＮＣＦ６００、ＮＣＦ６０１）を用いて形成されている。なお、接地電極母材３３は、表面を形成する表面部と、表面部に埋設された芯部と、を含む二層構造を有していても良い。この場合には、表面部は、例えば、Ｎｉ又はＮｉを主成分として含む合金を用いて形成され、芯部は、表面部よりも熱伝導率が高い材料（例えば、純銅）を用いて形成される。
【００３４】
図２は、第１実施形態の接地電極３０の先端部３３１の近傍を拡大して示す部分断面図である。この断面は、固定部材３９の軸線ＣＬを通り、かつ、軸線方向に沿う断面である。図３は、先端側から後端方向ＢＤを向いて見た接地電極３０の先端部３３１の近傍の概略図である。図４は、第１実施形態のレーザ溶接前の接地電極３０の先端部３３１の断面図である。図２に示すように、上述した先端部３３１は、軸線ＣＬと垂直な方向に延びている。ここで、軸線ＣＬと垂直な方向であって、軸線ＣＬから自由端３３３に向かう方向を、自由端方向ＦＤとも呼ぶ。また、軸線ＣＬと垂直な方向であって、自由端方向ＦＤとは反対方向、すなわち、軸線ＣＬから接続端３３２に向かう方向を、接続端方向ＣＤとも呼ぶ。
【００３５】
図２、４に示すように、接地電極母材３３の先端部３３１は、後端側に位置する第１面３３ｓ１、すなわち、中心電極２０と面する第１面３３ｓ１と、第１面３３ｓ１の裏面である第２面３３ｓ２、すなわち、先端側に位置する第２面３３ｓ２と、を有している。先端部３３１の中心電極２０の放電面２０ｓ１と対向する位置には、第１面３３ｓ１から第２面３３ｓ２まで貫通する貫通孔３３５が形成されている。図４に示すように、貫通孔３３５は、第１の径Ｒ１を有する小径部分３３５ａと、小径部分３３５ａより先端側に位置し、第１の径Ｒ１より大きな第２の径Ｒ２を有する大径部分３３５ｂと、を有している。そして、接地電極母材３３には、貫通孔３３５内における小径部分３３５ａと大径部分３３５ｂとの間に位置する段部３３５ｃが形成されている。このように、貫通孔３３５では、第２面３３ｓ２における第２の径Ｒ２（図４）が、第１面３３ｓ１における第１の径Ｒ１（図４）より大きい。
【００３６】
図２、図４に示すように、接地電極チップ３８は、後端側の放電面３８ｓ１と、放電面３８ｓ１の裏面である（すなわち、先端側の面である）の大径面３８ｓ２と、を有している。大径面３８ｓ２から放電面２０ｓ１に向かう方向（本実施形態では、後端方向ＢＤ）を第１方向とも呼び、その反対方向（本実施形態では、先端方向ＬＤ）を第２方向とも呼ぶ。
【００３７】
放電面３８ｓ１は、中心電極２０の放電面２０ｓ１との間に、間隙ｇを形成する面である。接地電極チップ３８は、放電面３８ｓ１を含むチップ本体３８１と、大径面３８ｓ２を含み、チップ本体３８１より先端側に位置する鍔部３８２と、を有している。チップ本体３８１の径は、中心電極２０に向かって、すなわち、先端側から後端側に向かって、径Ｒ５から径Ｒ４まで直線的に縮径している。すなわち、チップ本体３８１は、いわゆるテーパ状の外側面３８１ｓを有する円錐台形状を有している。鍔部３８２の径は、チップ本体３８１の先端の径Ｒ５および後端の径Ｒ４より大きい。電極チップの軸線ＣＬは、点火プラグ１００の軸線ＣＬと同じである。この説明から解るように、大径面３８ｓ２の径Ｒ３（図４）は、放電面３８ｓ１の径Ｒ４（チップ本体３８１の後端の径Ｒ４）より大きい。そして、放電面３８ｓ１の径Ｒ４は、貫通孔３３５の第１面３３ｓ１における第１の径Ｒ１（小径部分３３５ａの径）より小さい。大径面３８ｓ２の径Ｒ３は、貫通孔３３５の第１面３３ｓ１における第１の径Ｒ１より大きく、第２面３３ｓ２における第２の径Ｒ２（大径部分３３５ｂの径Ｒ２）より僅かに小さい。
【００３８】
ここで、鍔部３８２の後端の径（放電面３８ｓ１側の径）をＲ７とする。なお、本実施形態では、鍔部３８２は、軸線方向に沿った位置によって径が変化しない円柱形状を有しているので、鍔部３８２の後端の径Ｒ７は、鍔部３８２の先端の径Ｒ３（大径面３８ｓ２の径Ｒ３）と、等しい。鍔部３８２の径Ｒ７に対するチップ本体３８１の先端の径Ｒ５の比率は、７６％以上、かつ、９６％以下である。図２、図４の例では、径Ｒ７に対するチップ本体３８１の先端の径Ｒ５の比率は、約８０％である。チップ本体３８１の先端の径Ｒ５は、貫通孔３３５の小径部分３３５ａの径Ｒ１と、ほぼ等しい。
【００３９】
接地電極チップ３８は、火花消耗性に優れた貴金属を主成分として含む合金を用いて、形成されている。本実施形態では、主成分となる貴金属は、イリジウム（Ｉｒ）である。なお、Ｉｒは、貴金属の中でも融点が高く、そして、耐火花消耗性に優れている。従って、Ｉｒ、または、Ｉｒを主成分とするイリジウム合金を用いて、接地電極チップ３８を形成することが好ましい。
【００４０】
図２に示すように、接地電極チップ３８のうち、大径面３８ｓ２を含む一部は、貫通孔３３５内に配置され、放電面２０ｓ１は、貫通孔３３５から中心電極２０側に露出している。具体的には、接地電極チップ３８の鍔部３８２の全体は、貫通孔３３５の大径部分３３５ｂ内の後端側に位置し、チップ本体３８１の先端側の大部分は、貫通孔３３５の小径部分３３５ａ内に位置している。そして、チップ本体３８１の放電面３８ｓ１を含む後端側の一部は、貫通孔３３５から後端側に突出している。鍔部３８２の後端面３８２ｓは、貫通孔３３５内の段部３３５ｃに当接しており、段部３３５ｃによって後端側から支持されている。
【００４１】
図２、図４に示すように、固定部材３９は、略円柱状の外形を有している。接地電極チップ３８、貫通孔３３５、固定部材３９の軸線ＣＬは、点火プラグ１００の軸線ＣＬと同じである。固定部材３９は、貫通孔３３５の大径部分３３５ｂ内において、接地電極チップ３８の大径面３８ｓ２より先端側の部分に配置されている。固定部材３９の後端面３９ｓ１は、接地電極チップ３８の大径面３８ｓ２に当接している。すなわち、固定部材３９は、接地電極チップ３８（鍔部３８２）を先端側から支持している。固定部材３９の先端面３９ｓ２は、接地電極母材３３の第２面３３ｓ２と、ほぼ同じ平面上に位置している。なお、レーザ溶接前の固定部材３９の径Ｒ６は、貫通孔３３５の大径部分３３５ｂの径Ｒ２と、ほぼ同じである。
【００４２】
以上の説明から解るように、接地電極チップ３８は、貫通孔３３５を形成する接地電極母材３３の内面と、固定部材３９の後端側の面と、によって保持されている。
【００４３】
図２に示すように、固定部材３９のうち、貫通孔３３５内に配置された部分の軸線方向に沿った最大長さＬ１は、接地電極母材３３の貫通孔３３５が形成されている部分（すなわち、先端部３３１）の軸線方向に沿った最大長さＬ２の５０％以上である。図２の例では、最大長さＬ１は、最大長さＬ２の約６０％である。なお、最大長さＬ１は、最大長さＬ２の６０％以上であることが、より好ましく、７０％以上であることが、さらに、好ましい。最大長さＬ２に対する最大長さＬ１の比率が高いほど、固定部材３９の接合強度を向上することができる。なお、最大長さＬ１は、必ず最大長さＬ２の１００％未満であり、接地電極チップ３８の厚みを考慮すれば、最大長さＬ２の９０％未満である。
【００４４】
図２の例では、固定部材３９のほぼ全体が、貫通孔３３５内に配置されているので、最大長さＬ１は、固定部材３９の軸線方向に沿った長さにほぼ等しい。仮に、固定部材３９の一部分が、第２面３３ｓ２より先端側に突出している場合には、固定部材３９のうち、当該突出した部分を除いた部分の軸線方向に沿った最大長さが、最大長さＬ１とされる。最大長さＬ１は、固定部材３９の後端から、接地電極母材３３の先端部３３１の第２面３３ｓ２までの軸線方向に沿った最大長さ（距離）と言うこともできる。
【００４５】
接地電極母材３３の貫通孔３３５が形成されている部分（すなわち、先端部３３１）の軸線方向に沿った最大長さＬ２は、先端部３３１の第１面３３ｓ１から第２面３３ｓ２までの軸線方向に沿った最大長さ（距離）と言うこともできる。
【００４６】
図３に示すように、固定部材３９の外側面３９ｓ３と、貫通孔３３５の大径部分３３５ｂを形成する接地電極母材３３の内側面と、の境界ＢＬには、全周に亘って、溶融部８２が形成されている。図３において、ハッチングされた部分は、溶融部８２のうち、接地電極母材３３の第２面３３ｓ２に露出している部分である。溶融部８２は、接地電極母材３３の第２面３３ｓ２に対して垂直に、レーザを照射することによって形成されている。
【００４７】
図２に示すように、溶融部８２は、図２の断面において、固定部材３９の外側面３９ｓ３と、貫通孔３３５の大径部分３３５ｂを形成する接地電極母材３３の内側面と、の境界ＢＬを跨ぐように設けられている。
【００４８】
溶融部８２は、互いに溶融した、接地電極母材３３の成分と、固定部材３９の成分と、を含む部分である。接地電極母材３３と、固定部材３９と、は、溶融部８２を介して接合されている。したがって、溶融部８２は、接地電極母材３３と固定部材３９とを接合する接合部とも言うこともでき、接地電極母材３３と固定部材３９とを接合するビードとも言うことができる。
【００４９】
また、溶融部８２は、接地電極母材３３と固定部材３９とが、同じ材料（例えば、ＮＣＦ６００）で形成されていたとしても、高温で溶融されて形成されていることによって、溶融部８２は、接地電極母材３３や固定部材３９とは、例えば、粒径等の微細な構造が異なっている。このために、例えば、接地電極３０を切断して、図２の断面を露出させて、当該断面にエッチング処理を施した後に観察することで、接地電極母材３３と固定部材３９と溶融部８２との境界は明確に特定することができる。
【００５０】
図２の断面において、溶融部８２の軸線方向に沿った長さ（深さ）Ｌ３は、固定部材３９のうち、貫通孔３３５内に配置された部分の軸線方向に沿った最大長さＬ１の５０％以上である。ここで、溶融部８２の軸線方向に沿った長さ（深さ）Ｌ３は、接地電極母材３３と固定部材３９との境界ＢＬにおける溶融部８２の後端端から、接地電極母材３３の先端部３３１の第２面３３ｓ２までの軸線方向に沿った長さ、と定義できる。
【００５１】
図２に波線の円Ｃ１、Ｃ２で囲んだ部分から解るように、図２の例では、接地電極母材３３と固定部材３９との境界ＢＬは、僅かしか残っていない。溶融部８２の軸線方向に沿った長さＬ３は、固定部材３９の上述した最大長さＬ１の約９５％である。なお、長さＬ３は、最大長さＬ１の７０％以上であることが、より好ましく、８０％以上であることが、さらに、好ましく、９０％以上であることが特に好ましい。最大長さＬ１に対する長さＬ３の比率が高いほど、固定部材３９の接合強度を向上することができる。なお、第１実施形態では、波線の円Ｃ１、Ｃ２で囲んだ部分から解るように、溶融部８２は、固定部材３９と接地電極母材３３との境界ＢＬの全周に亘って、接地電極チップ３８の鍔部３８２に到達していない。すなわち、溶融部８２の後端は、全周に亘って、接地電極チップ３８の大径面３８ｓ２より先端側に位置している。換言すれば、最大長さＬ１に対する長さＬ３の比率は、１００％未満である。
【００５２】
以上説明した第１実施形態の点火プラグ１００によれば、固定部材３９のうち、貫通孔３３５内に配置された部分の軸線方向に沿った最大長さＬ１は、接地電極母材３３の貫通孔３３５が形成されている部分の軸線方向に沿った最大長さＬ２の５０％以上であり、かつ、接地電極母材３３と固定部材３９との境界ＢＬにおける溶融部８２の後端側の端から、接地電極母材３３の先端部３３１の第２面３３ｓ２までの軸線方向に沿った長さＬ３は、固定部材３９のうち、貫通孔３３５内に配置された部分の軸線方向に沿った最大長さＬ１の５０％以上である。この結果、溶融部８２の軸線方向に沿った長さを十分に確保できるので、固定部材３９が接地電極母材３３に固定される強度を向上することができる。特に、固定部材３９が位置する点火プラグ１００の先端は、燃焼室内の高温となる部分に最も近いために、点火プラグ１００の使用時には極めて高温となるので、溶融部８２や固定部材３９が損傷を受けやすい。第１実施形態の点火プラグ１００では、溶融部８２の軸線方向に沿った長さを十分に確保することで、特に、高温環境下での強度を向上することができる。
【００５３】
さらには、接地電極チップ３８の鍔部３８２の後端面３８２ｓは、貫通孔３３５内の段部３３５ｃによって支持されている。この結果、鍔部３８２の後端面３８２ｓと段部３３５ｃとが面で接触するので、接地電極チップ３８が接地電極母材３３に対して固定される強度を向上することができる。また、接地電極チップ３８の放電面３８ｓ１と中心電極２０の放電面２０ｓ１との間に形成される間隙（ギャップ）が、点火プラグ１００の使用中に変動することを抑制することができる。
【００５４】
さらに、鍔部３８２の径Ｒ７に対するチップ本体３８１の先端の径Ｒ５の比率（Ｒ５／Ｒ７）は、７６％以上、かつ、９５％以下である。これによって、点火プラグ１００の耐消耗性を向上できるとともに、接地電極チップ３８が接地電極母材３３に対して固定される強度をより向上することができる。具体的には、比率（Ｒ５／Ｒ７）が７６％以上であることによって、放電面２０ｓ１の径Ｒ４が過度に小さくなることを抑制して、放電面２０ｓ１の径Ｒ４を確保できるので、点火プラグ１００の耐消耗性を向上できる。また、比率（Ｒ５／Ｒ７）が９５％以下であることによって、鍔部３８２の径方向の幅（鍔部３８２の後端面３８２ｓの幅）を確保できるので、接地電極チップ３８が接地電極母材３３に対して固定される強度をより向上することができる。
【００５５】
さらに、第１実施形態の点火プラグ１００では、接地電極チップ３８は、イリジウム、および、イリジウム合金のうちのいずれかである。このように、高温環境下で使用されるイリジウムやイリジウム合金が用いられる点火プラグ１００において、接地電極チップ３８が接地電極母材３３に対して固定される強度をより向上することができる。
【００５６】
Ａ−２．点火プラグの製造方法：
図５は、点火プラグの製造方法の一例を示すフローチャートである。図６は、接地電極３０の製造方法の説明図である。ステップＳ１２０では、組立体が形成される。組立体は、図１に示す点火プラグ１００の製造工程のうち、接地電極３０の接地電極母材３３の屈曲と、接地電極母材３３上への接地電極チップ３８と固定部材３９との取り付けを行う前の状態のものである。図５のステップＳ１２０を示す箱の中には、組立体１００ｘの中心電極２０の近傍を示す部分断面図が示されている。組立体１００ｘは、絶縁体１０と、絶縁体１０に固定された主体金具５０と、絶縁体１０の軸孔１２に挿入された中心電極２０と、を有している。また、主体金具５０には、直線状の接地電極母材３３ｘが、曲げる前の接地電極母材３３として、接合されている。組立体１００ｘを形成する方法としては、公知の種々の方法を採用可能であり、詳細な説明を省略する。
【００５７】
ステップＳ１３０では、接地電極３０の接地電極母材３３ｘに、貫通孔３３５が形成される。貫通孔３３５の形状は、図４を参照して説明した通りである。貫通孔３３５は、曲げる前の接地電極母材３３ｘに、例えば、ドリル等の切削工具を用いて、形成される。
【００５８】
ステップＳ１４０では、図６（Ａ）に示すように、形成済の貫通孔３３５内に、接地電極チップ３８と固定部材３９とが、この順序で、貫通孔３３５の先端側（図６（Ａ）の上側）から、配置される。このとき、貫通孔３３５より後端側（図６（Ａ）の下側）に、接地電極チップ３８のチップ本体３８１が突出するので、接地電極母材３３ｘは、凹部ＨＬが形成された支持台ＳＴ上に配置された状態で、接地電極チップ３８と固定部材３９の配置が行われる。
【００５９】
Ｓ１５０では、ハンドプレスＨＰによって、固定部材３９の先端面３９ｓ２が後端方向ＢＤに向かってプレスされる。これによって、固定部材３９の後端面３９ｓ１と、貫通孔３３５内の段部３３５ｃとによって、鍔部３８２が挟持される位置まで、固定部材３９が後端方向ＢＤに押し込まれる。この位置まで固定部材３９が押し込まれた状態で、固定部材３９の先端面３９ｓ２は、接地電極母材３３の先端部３３１の第２面より先端側に僅か（例えば、０．１ｍｍ）だけ突出した状態になるように、固定部材３９の軸線方向に沿った長さが決められている。これにより、ハンドプレスＨＰによって、固定部材３９を所定の位置まで精度良く押し込むことができる。
【００６０】
ステップＳ１６０では、固定部材３９と接地電極母材３３とがレーザ溶接によって接合される。図６（Ｂ）の矢印ＬＺは、レーザ溶接のためのレーザの照射を概念的に示している。レーザＬＺは、貫通孔３３５の内側面と固定部材３９の外側面３９ｓ３との境界ＢＬ上に、接地電極母材３３の第２面３３ｓ２に対して垂直に照射される。なお、レーザＬＺの照射は、図３に示すように、接地電極母材３３と固定部材３９との境界ＢＬの全周に亘って行われる。例えば、レーザＬＺが、２４カ所に、１２Ｈｚの速度で照射されることで、境界ＢＬの全周に亘って、溶融部８２が形成される。この結果、図２、図３の溶融部８２が形成される。
【００６１】
ステップＳ１７０では、接地電極母材３３ｘが曲げられて、間隙ｇが形成される。すなわち、図２に示すように、中心電極２０の放電面２０ｓ１と、接地電極チップ３８の放電面３８ｓ１とが、互いに対向するように、接地電極母材３３ｘが中心電極２０に向かって曲げられる。
【００６２】
Ａ−３．評価試験：
Ａ−３−１．第１評価試験
点火プラグ１００のサンプルを用いて評価試験が行われた。第１評価試験では、表１に示すように、６種類の点火プラグのサンプル１〜６が作製された。このサンプルでは、接地電極チップ３８を取り付けず、接地電極母材３３に固定部材３９だけが溶接された。各サンプルに共通な寸法は、以下の通りである。
鍔部３８２の軸線方向の長さＬ５：０．２ｍｍ
固定部材３９の外径Ｒ６：３．３ｍｍ
接地電極母材３３の第１面３３ｓ１から第２面３３ｓ２までの長さＬ２：１．５ｍｍ
固定部材３９の材質：ＮＣＦ６００
接地電極母材３３の材質：ＮＣＦ６００
【００６３】
【表１】
0006270802.tif 000002
【００６４】
６種類のサンプル１〜６では、固定部材３９の軸線方向に沿った長さと、貫通孔３３５の大径部分３３５ｂの軸線方向に沿った長さとは、それぞれ、１．２ｍｍ、１．１ｍｍ、１ｍｍ、０．９ｍｍ、０．７５ｍｍ、０．６ｍｍとされた。これによって、６種類のサンプル１〜６では、表１に示すように、固定部材３９のうち、貫通孔３３５内に配置された部分の軸線方向に沿った最大長さＬ１が、それぞれ、１．２ｍｍ、１．１ｍｍ、１ｍｍ、０．９ｍｍ、０．７５ｍｍ、０．６ｍｍとされた。なお、溶融部８２の軸線方向に沿った長さＬ３は、長さＬ１の５０％に調整された。
【００６５】
６種類のサンプル１〜６では、上記のように、最大長さＬ１が調整されることで、長さＬ２に対する長さＬ１の比率（Ｌ１／Ｌ２）が、それぞれ、８０％、７３．３％、６６．７％、６０％、５０％、４０％に調整されている。
【００６６】
サンプル１〜６について、高温強度試験を行った。高温強度試験では、各サンプルの固定部材３９の近傍が、高周波加熱装置を用いて摂氏１０５０度まで加熱された。そして、加熱された状態で、金属棒を用いて、固定部材３９の後端面３９ｓ１に対して、先端方向ＬＤに向かって１０００Ｎ（ニュートン）の荷重を負荷した。
【００６７】
その後、各サンプルを接地電極母材３３の第２面３３ｓ２側から観察して、溶融部８２に破断が生じているか否かが確認された。溶融部８２の破断が生じているサンプルの評価を「Ｂ」とし、溶融部８２の破断が生じていないサンプルの評価を「Ａ」とした。
【００６８】
評価の結果は、表１に示すとおりである。長さＬ２に対する長さＬ１の比率（Ｌ１／Ｌ２）が、５０％未満であるサンプル、すなわち、（Ｌ１／Ｌ２）が４０％であるサンプル６の評価は、「Ｂ」であった。（Ｌ１／Ｌ２）が、５０％以上であるサンプル、すなわち、（Ｌ１／Ｌ２）が５０％、６０％、６６．７％、７３．３％、８０％であるサンプル１〜５の評価は、「Ａ」であった。（Ｌ１／Ｌ２）を５０％以上とすることによって、固定部材３９と接地電極母材３３との境界ＢＬの軸線方向の長さを長くすることができ、これによって溶融部８２の軸線方向の長さを長くすることができる。これによって、接地電極母材３３に対して固定部材３９が接合される強度を向上することができるためであると考えられる。
【００６９】
Ａ−３−２．第２評価試験
第２評価試験では、表２に示すように、第１評価試験のサンプル４（Ｌ１＝０．９ｍｍ）について、溶融部８２の軸線方向に沿った長さＬ３を変更することで、５種類の点火プラグのサンプル７〜１１が作製された。
【００７０】
【表２】
0006270802.tif 000003
【００７１】
表２に示すように、５種類のサンプル７〜１１では、溶融部８２の軸線方向に沿った長さＬ３は、０．３ｍｍ、０．４５ｍｍ、０．６ｍｍ、０．７５ｍｍ、０．９ｍｍとされた。これによって、５種類のサンプル７〜１１では、長さＬ１に対する長さＬ３の比率（Ｌ３／Ｌ１）が、それぞれ、３３．３％、５０％、６６．７％、８３．３％、１００％に調整されている。これらのサンプルの他の部分の構成は、第１評価試験のサンプル４と同じである。
【００７２】
サンプル７〜１１について、接地電極母材３３の先端部３３１の第２面３３ｓ２が凸状に曲率Ｒ＝２．０ｍｍで曲がるように、接地電極母材３３を曲げる曲げ試験を行った。この曲げ試験は、常温で行われた。
【００７３】
その後、各サンプルを接地電極母材３３の第２面３３ｓ２側から観察して、溶融部８２に破断が生じているか否かが確認された。溶融部８２の破断が生じているサンプルの評価を「Ｂ」とし、溶融部８２の破断が生じていないサンプルの評価を「Ａ」とした。
【００７４】
評価の結果は、表２に示すとおりである。長さＬ１に対する長さＬ３の比率（Ｌ３／Ｌ１）が、５０％未満であるサンプル、すなわち、（Ｌ３／Ｌ１）が３３．３％であるサンプル７の評価は、「Ｂ」であった。（Ｌ３／Ｌ１）が、５０％以上であるサンプル、すなわち、（Ｌ３／Ｌ１）が５０％、６６．７％、８３．３％、１００％であるサンプル８〜１１の評価は、「Ａ」であった。（Ｌ３／Ｌ１）を５０％以上とすることによって、溶融部８２の軸線方向の長さを長くすることができる。これによって、接地電極母材３３に対して固定部材３９が接合される強度を向上することができるためであると考えられる。
【００７５】
第１評価試験と第２評価試験から、固定部材３９のうち貫通孔３３５内に配置された部分の、軸線方向に沿った最大長さＬ１は、接地電極母材３３の先端部３３１の軸線方向に沿った最大長さＬ２の５０％以上であり、かつ、接地電極母材３３と固定部材３９との境界における溶融部８２の後端から、接地電極母材３３の第２面３３ｓ２までの軸線方向に沿った長さＬ３は、固定部材３９のうち、貫通孔３３５内に配置された部分の、軸線方向に沿った最大長さＬ１の５０％以上であることが、強度向上の観点から好ましいことが確認できた。
【００７６】
Ａ−３−３．第３評価試験
第３評価試験では、鍔部３８２の径Ｒ７が共通の値３．３ｍｍであり、表３に示すように、チップ本体３８１の先端の径Ｒ５が、それぞれ、２ｍｍ、２．３ｍｍ、２．５ｍｍ、２．７ｍｍ、２．９ｍｍ、３．１５ｍｍ、３．２ｍｍとされた７種類の接地電極チップ３８のサンプル１２〜１８が作製された。なお、チップ本体３８１の軸線方向に沿った長さは、各サンプルで共通の値０．４ｍｍとされた。
【００７７】
７種類のサンプル１２〜１８では、上記のように、チップ本体３８１の先端の径Ｒ５が調整されることで、鍔部３８２の径Ｒ７に対するチップ本体３８１の先端の径Ｒ５の比率（Ｒ５／Ｒ７）が、それぞれ、６１％、７０％、７６％、８２％、８８％、９５％、９７％に調整されている。
【００７８】
【表３】
0006270802.tif 000004
【００７９】
これらの接地電極チップ３８のサンプル１２〜１８について、強度試験と、耐消耗性試験と、がそれぞれ行われた。
【００８０】
強度試験では、接地電極チップ３８の各サンプルを、対応する形状の貫通孔３３５が形成された接地電極母材３３に嵌合させた状態で、金属棒を用いて、各サンプル（接地電極チップ３８）の大径面３８ｓ２に対して、後端方向ＢＤに向かって１５０Ｎ（ニュートン）の荷重を負荷した。
【００８１】
当該荷重を負荷した結果、鍔部３８２に破断が生じたサンプルの評価を「Ｂ」とし、鍔部３８２に破断が生じないサンプルの評価を「Ａ」とした。
【００８２】
評価の結果は、表３に示すとおりである。鍔部３８２の径Ｒ７に対するチップ本体３８１の先端の径Ｒ５の比率（Ｒ５／Ｒ７）が、９５％より大きいサンプル、すなわち、（Ｒ５／Ｒ７）が９７％であるサンプル１８の評価は、「Ｂ」であった。（Ｒ５／Ｒ７）が、９５％以下であるサンプル、すなわち、（Ｒ５／Ｒ７）が６１％、７０％、７６％、８２％、８８％、９５％であるサンプル１２〜１７の評価は、「Ａ」であった。（Ｒ５／Ｒ７）を９５％以下とすることによって、鍔部３８２が破断して接地電極チップ３８が脱落することを抑制して、接地電極母材３３に対して接地電極チップ３８が固定される強度を向上することができるためであると考えられる。
【００８３】
耐消耗性試験では、接地電極チップ３８の各サンプルを用いて、点火プラグ１００を組み立てた。そして、気圧０．６ＭＰａの窒素ガス雰囲気のチャンバ内にて、各サンプルの点火プラグを１秒間に６０回の頻度で点火する試験が、５００時間に亘って実施された。なお、各サンプルでは、初期のギャップは、０．３ｍｍとされた。
【００８４】
試験後に、接地電極チップ３８の各サンプルにおいて、初期の放電面３８ｓ１の全体が消耗のために残存していないサンプルの評価を「Ｂ」とし、初期の放電面３８ｓ１の少なくとも一部が消耗せずに残存しているサンプルの評価を「Ａ」とした。
【００８５】
評価の結果は、表３に示すとおりである。（Ｒ５／Ｒ７）が、７６％未満であるサンプル、すなわち、（Ｒ５／Ｒ７）が６１％、７０％であるサンプル１２、１３の評価は、「Ｂ」であった。（Ｒ５／Ｒ７）が、７６％以上であるサンプル、すなわち、（Ｒ５／Ｒ７）が７６％、８２％、８８％、９５％、９７％であるサンプル１４〜１８の評価は、「Ａ」であった。（Ｒ５／Ｒ７）を７６％以上とすることによって、放電面３８ｓ１の径が過度に小さくなることを抑制して、対消耗性を向上できるためであると考えられる。
【００８６】
第３評価試験から、鍔部３８２の径Ｒ７に対するチップ本体３８１の後端の径Ｒ５の比率は、７６％以上、かつ、９５％以下であることが強度向上と耐消耗性向上の観点から好ましいことが確認できた。
【００８７】
Ｂ.第２実施形態
図７は、第２実施形態の点火プラグの接地電極３０ｂの先端部３３１ｂの近傍を拡大して示す部分断面図である。図７の部分断面図は、図２と同様に、固定部材３９の軸線ＣＬを通り、かつ、軸線方向に沿う断面である。第１実施形態では、溶融部８２は、固定部材３９と接地電極母材３３との境界ＢＬの全周に亘って、接地電極チップ３８の鍔部３８２に到達していない。第２実施形態では、溶融部８２は、固定部材３９と接地電極母材３３との境界ＢＬの一部において、接地電極チップ３８の鍔部３８２に到達しており、他の一部において、接地電極チップ３８の鍔部３８２に到達していない。その他の第２実施形態の構成は、第１実施形態と同一である。以下、さらに、詳しく説明する。
【００８８】
ここで、図３に示すように、接地電極母材３３の第２面３３ｓ２において、電極チップ３８の軸線ＣＬから自由端方向ＦＤに延びる仮想線を第１の線ＶＬ１とし、電極チップ３８の軸線ＣＬから接続端方向ＣＤに上る仮想線を第２の線ＶＬ２とする。このときに、接地電極母材３３の第２面３３ｓ２において、図３においてハッチングで示す溶融部８２のうち、第１の線ＶＬ１と交差する部分を第１部分ＰＴ１とし、溶融部８２のうち、第２の線ＶＬ２と交差する部分を第２部分ＰＴ２とする。
【００８９】
第１実施形態では、第１部分ＰＴ１および第２部分ＰＴ２を含む溶融部８２のいずれの部分においても、溶融部８２は、接地電極チップ３８の鍔部３８２に到達していない（図２）。第２実施形態では、図７の破線の円Ｃ１で囲んだ部分から解るように、第１部分ＰＴ１において溶融部８２は、第１実施形態と同様に、接地電極チップ３８の鍔部３８２に到達していない。そして、第２実施形態では、図７の破線の円Ｃ２で囲んだ部分から解るように、第２部分ＰＴ２において溶融部８２は、第１実施形態とは異なり、接地電極チップ３８の鍔部３８２に到達している。換言すれば、第２実施形態では、第１部分ＰＴ１において溶融部８２の後端は、接地電極チップ３８の大径面３８ｓ２より先端側に位置し、第２部分ＰＴ２において溶融部８２の後端は、接地電極チップ３８の大径面３８ｓ２より後端側に位置している。
【００９０】
さらに、詳しく述べると、図３において、溶融部８２のうちの第２部分ＰＴ２を中心とした周方向の角度θの範囲内において、溶融部８２は、電極チップ３８の鍔部３８２に到達している。周方向の角度θの範囲外において、溶融部８２は、電極チップ３８の鍔部３８２に到達していない。この電極チップ３８に到達している溶融部８２の範囲を示す角度θは、例えば、０度を超え１６０度未満であることが好ましく、３０度以上１２０度未満であることが、さらに、好ましい。
【００９１】
なお、図７の第２部分ＰＴ２における溶融部８２のように、溶融部８２の後端が、固定部材３９の後端面３９ｓ１より後端側に達している場合には、その部分では、固定部材３９と接地電極母材３３との境界ＢＬが、全て溶融して消滅している。このような部分では、溶融部８２の軸線方向に沿った長さＬ３ｂ（図７）は、固定部材３９の最大長さＬ１の１００％を越えている、と言うことができる。すなわち、第２実施形態では、上述した最大長さＬ１に対する長さＬ３ｂの比率（Ｌ３ｂ／Ｌ１）は、１００％を越えている。例えば、図７の例では、最大長さＬ１に対する長さＬ３ｂの比率（Ｌ３ｂ／Ｌ１）は、１００％を越え、１２０％未満である。
【００９２】
ここで、接地電極母材３３の接続端３３２側は、接続端３３２が主体金具５０に接続されているので、熱引きが良い。第２実施形態によれば、上述したように、接地電極チップ３８の中心から接続端３３２に向かう接続端方向ＣＤに延びる第１の線ＶＬ１と交差する位置における溶融部８２は、接地電極チップ３８に到達している。このために、火花や火花によって着火される燃料ガスによって高温になった接地電極チップ３８から、溶融部８２を介して、接地電極母材３３の接続端３３２側へ熱が伝わり易くなる。例えば、仮に、接続端３３２側において、接地電極チップ３８と接地電極母材３３とが接合されていないと、接地電極チップ３８と接地電極母材３３との界面において、熱伝導性が低下して、第２実施形態と比べて、接地電極チップ３８から接地電極母材３３の接続端側へ熱が伝わりにくくなる。このように、第２実施形態によれば、点火プラグ１００の熱引き性能が向上して、接地電極チップ３８が過度に高温になることを抑制できる。この結果、例えば、接地電極チップ３８は高温になるほど、耐消耗性が悪化するところ、第２実施形態によれば、接地電極チップ３８の耐消耗性を向上することができる。
【００９３】
ここで、接地電極母材３３の自由端３３３側は、自由端３３３が主体金具に接続されていないので、熱引きが悪く、高温になりがちである。高温になりがちな自由端３３３に近い溶融部８２が、接地電極チップ３８に到達していると、熱応力によって溶融部８２にクラックが発生しやすい。接地電極チップ３８と接地電極母材３３とは、材料が互いに異なるので、互いに線膨張係数が異なるために、高温環境下では、接合部分に熱応力が発生するからである。第２実施形態の点火プラグでは、接地電極チップ３８の中心から自由端３３３に向かう方向に延びる第２の線ＶＬ２と交差する位置における溶融部８２は、接地電極チップ３８に到達していない。この結果、熱応力によって溶融部８２にクラックが発生することを抑制できる。この結果、例えば、点火プラグの高温環境下での耐久性を向上することができる。
【００９４】
Ｉ．変形例：
（１）上記各実施形態では、溶融部８２は、固定部材３９と接地電極母材３３との境界ＢＬの全周に亘って形成されている。これに限らず、溶融部は、固定部材３９と接地電極母材３３との境界ＢＬの周方向の一部に形成され、他の一部に形成されていなくても良い。例えば、溶融部８２は、固定部材３９と接地電極母材３３との境界ＢＬの周方向に沿って、所定角度の間隔（例えば、３０度間隔や、６０度間隔）を空けて、複数個に分かれていても良い。
【００９５】
（２）上記各実施形態に示す接地電極チップ３８の形状は、一例であり、これに限られない。例えば、接地電極チップ３８の鍔部３８２は、無くても良く、接地電極チップ３８は、テーパー形状（円錐台形状）を有するチップ本体３８１だけであっても良い。この場合には、例えば、貫通孔３３５の小径部分３３５ａは、チップ本体３８１の外形に対応して、先端側から後端方向ＢＤに向かって縮径していれば良い。
【００９６】
また、鍔部３８２がある場合には、チップ本体３８１は、テーパー形状ではなく、円柱形状であっても良い。
【００９７】
（３）上記各実施形態に示す固定部材３９の形状は、一例であり、これに限られない。例えば、固定部材３９の形状は、先端側から後端方向ＢＤに向かって縮径するテーパー形状を有していても良い。この場合には、貫通孔３３５の大径部分３３５ｂの形状は、固定部材３９の形状に対応して、テーパー形状を有していれば良い。また、溶融部８２は、テーパー形状を有する固定部材３９と大径部分３３５ｂとの境界に対応して、接地電極母材３３の第２面３３ｓ２に対して斜めに延びるように、形成されていても良い。
【００９８】
固定部材３９は、後端側から先端方向ＬＤを向いて見た形状が、円でなくても良く、他の形状であっても良い。例えば、固定部材３９は、後端側から先端方向ＬＤを向いて見た形状が、自由端方向ＦＤの長さが、自由端方向ＦＤと直交する方向の長さより長い楕円であっても良い。
【００９９】
また、固定部材３９は、ＮＣＦ６００やＮＣＦ６０１を用いて形成されているが、他の耐熱性を有する材料、例えば、ＮＣＦ６００やＮＣＦ６０１とは異なる耐熱ニッケル合金を用いて形成されてもよい。
【０１００】
（４）上記各実施形態では、接地電極チップ３８は、イリジウム合金で形成されているが、イリジウムとは異なる貴金属、あるいは、該貴金属を主成分とする合金で形成されても良い。イリジウムとは異なる貴金属としては、たとえば、白金（Ｐｔ）、ロジウム（Ｒｈ）が採用され得る。
【０１０１】
（５）点火プラグの構成としては、図１で説明した構成に限らず、種々の構成を採用可能である。例えば、中心電極２０のうちの間隙ｇを形成する部分に、電極チップを設けても良い。電極チップの材料としては、イリジウムや白金等の貴金属を含む合金を採用可能である。また、中心電極２０の芯材２２が省略されてもよい。
【０１０２】
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】
【０１０３】
５...ガスケット、６...第２パッキン、７...第３パッキン、８...第１パッキン、９...タルク、１０...絶縁体、１１...第２縮外径部、１２...軸孔、１３...脚部、１５...第１縮外径部、１６...縮内径部、１７...第１胴部、１８...第２胴部、１９...鍔部、２０...中心電極、２０ｓ１...放電面、２１...電極母材、２２...芯材、２３...頭部、２４...鍔部、２５...脚部、３０、３０ｂ...接地電極、３３...接地電極母材、３３ｘ...接地電極母材、３３ｓ１...第１面、３３ｓ２...第２面、３８...接地電極チップ、３８ｓ１...放電面、３８ｓ２...大径面、３９...固定部材、３９ｓ１...後端面、３９ｓ２...先端面、３９ｓ３...外側面、４０...端子金具、４１...キャップ装着部、４２...鍔部、４３...脚部、５０...主体金具、５１...工具係合部、５２...ネジ部、５３...加締部、５４...座部、５５...胴部、５６...縮内径部、５８...変形部、５９...貫通孔、６０...第１シール部、７０...抵抗体、８０...第２シール部、８２...溶融部、１００...点火プラグ、３３１、３３１ｂ...先端部、３３２...接続端、３３３...自由端、３３５...貫通孔、３３５ａ...小径部分、３３５ｂ...大径部分、３３５ｃ...段部、３８１...チップ本体、３８１ｓ...外側面、３８２...鍔部、ｇ...間隙、ＬＤ...先端方向、ＢＤ...後端方向、ＦＤ...自由端方向、ＣＤ...接続端方向、ＢＬ...境界、ＣＬ...軸線、ＨＬ...凹部、ＰＴ１...第１部分、ＰＴ２...第２部分
【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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