(57)【要約】【課題】  中心電極および接地電極に貴金属チップを溶接してなるスパークプラグにおいて、より高い貴金属チップの接合信頼性を実現する。【解決手段】  接地電極４０における貴金属チップ４５の突き出し長さＬ2が０．３ｍｍ以上であり、両チップ３５、４５がともにレーザ溶接により形成された溶融部３４、４４を介して接合されており、中心電極３０の線膨張係数α´1、中心電極側貴金属チップ３５の線膨張係数α1、ヤング率Ｅ1、引張強度σ01、チップ径φＤ1、チップ突き出し長さＬ1、溶融部３４の厚さＸ1をパラメータとして当該チップ３５の曲げ強度Ｗ1を規定するとともに、接地電極４０の線膨張係数α´2、接地電極側貴金属チップ４５の線膨張係数α2、ヤング率Ｅ2、引張強度σ02、チップ径φＤ2、チップ突き出し長さＬ2、溶融部４４の厚さＸ2パラメータとして当該チップ４５の曲げ強度をＷ2を規定している。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端部（３１）に柱状の貴金属チップ（３５）が溶接された中心電極（３０）と、
前記中心電極（３０）と放電ギャップ（５０）を介して対向する接地電極（４０）と、
前記接地電極（４０）における前記中心電極（３０）との対向面（４３）に溶接された柱状の貴金属チップ（４５）とを備えるスパークプラグにおいて、
前記接地電極（４０）における貴金属チップ（４５）は、その軸方向において前記対向面（４３）から前記中心電極（３０）側へのチップ突き出し長さが０．３ｍｍ以上であり、
前記中心電極（３０）における貴金属チップ（３５）および前記接地電極（４０）おける貴金属チップ（４５）が、ともにレーザ溶接により固定されているものであって、貴金属チップと電極母材とが溶け合った溶融部（３４、４４）を介して接合されており、
前記中心電極（３０）の線膨張係数をα´1、前記中心電極（３０）における貴金属チップ（３５）の線膨張係数をα1、ヤング率をＥ1（単位：ＭＰａ）、引張強度をσ01（単位：ＭＰａ）、チップ径をφＤ1（単位：ｍｍ）、チップ突き出し長さをＬ1（単位：ｍｍ）、前記チップ突き出し長さＬ1に占める前記溶融部（３４）の厚さをＸ1（単位：ｍｍ）とし、
最高温度Ｔｍａｘ（単位：℃）を６分間、最低温度Ｔｍｉｎ（単位：℃）を６分間のサイクルを２００回繰り返した後の前記中心電極（３０）における貴金属チップ（３５）の曲げ強度をＷ1（単位：Ｎ）としたとき、この曲げ強度Ｗ1は次の数式１、
（数１）
Ｗ1≧４１Ｅ1（α´1‐α1）（Ｔｍａｘ‐Ｔｍｉｎ）Ｄ13／｛（Ｌ1‐Ｘ1）σ01｝
（上記数式１中、α´1、α1、およびＥ1はＴｍａｘにおける値、σ01は常温における値）にて表される値であり、
前記接地電極（４０）の線膨張係数をα´2、前記接地電極（４０）における貴金属チップ（４５）の線膨張係数をα2、ヤング率をＥ2（単位：ＭＰａ）、引張強度をσ02（単位：ＭＰａ）、チップ径をφＤ2（単位：ｍｍ）、チップ突き出し長さをＬ2（単位：ｍｍ）、前記チップ突き出し長さＬ2に占める前記溶融部（４４）の厚さをＸ2（単位：ｍｍ）とし、
最高温度Ｔｍａｘ（単位：℃）を６分間、最低温度Ｔｍｉｎ（単位：℃）を６分間のサイクルを２００回繰り返した後の前記接地電極（４０）における貴金属チップ（４５）の曲げ強度をＷ2（単位：Ｎ）としたとき、この曲げ強度Ｗ2は次の数式２、
（数２）
Ｗ2≧４１Ｅ2（α´2‐α2）（Ｔｍａｘ‐Ｔｍｉｎ）Ｄ23／｛（Ｌ2‐Ｘ2）σ02｝
（上記数式２中、α´2、α2、およびＥ2はＴｍａｘにおける値、σ02は常温における値）にて表される値であることを特徴とするスパークプラグ。
【請求項２】
前記レーザ溶接された前記中心電極（３０）における貴金属チップ（３５）の曲げ強度Ｗ1について、前記最高温度Ｔｍａｘが９００℃、前記最低温度Ｔｍｉｎが１５０℃であり、
前記中心電極（３０）における貴金属チップ（３５）の曲げ強度Ｗ1は次の数式３、
（数３）
Ｗ1≧３０７５０Ｅ1（α´1‐α1）Ｄ13／｛（Ｌ1‐Ｘ1）σ01｝
（上記数式３中、α´1、α1、およびＥ1は９００℃における値、σ01は常温における値）にて表される値であり、
前記レーザ溶接された前記接地電極（４０）における貴金属チップ（４５）の曲げ強度Ｗ2について、前記最高温度Ｔｍａｘが９５０℃、前記最低温度Ｔｍｉｎが１５０℃であり、
前記接地電極（４０）における貴金属チップ（４５）の曲げ強度Ｗ2は次の数式４、
（数４）
Ｗ2≧３２８００Ｅ2（α´2‐α2）Ｄ23／｛（Ｌ2‐Ｘ2）σ02｝
（上記数式４中、α´2、α2、およびＥ2は９５０℃における値、σ02は常温における値）にて表される値であることを特徴とする請求項１に記載のスパークプラグ。
【請求項３】
先端部（３１）に柱状の貴金属チップ（３５）が溶接された中心電極（３０）と、
前記中心電極（３０）と放電ギャップ（５０）を介して対向する接地電極（４０）と、
前記接地電極（４０）における前記中心電極（３０）との対向面（４３）に溶接された柱状の貴金属チップ（４５）とを備えるスパークプラグにおいて、
前記接地電極（４０）における貴金属チップ（４５）は、その軸方向において前記対向面（４３）から前記中心電極（３０）側へのチップ突き出し長さが０．３ｍｍ以上であり、
前記中心電極（３０）における貴金属チップ（３５）および前記接地電極（４０）おける貴金属チップ（４５）が、ともに抵抗溶接により固定されているものであり、
前記中心電極（３０）の線膨張係数をα´1、前記中心電極（３０）における貴金属チップ（３５）の線膨張係数をα1、ヤング率をＥ1（単位：ＭＰａ）、引張強度をσ01（単位：ＭＰａ）、チップ径をφＤ1（単位：ｍｍ）、チップ突き出し長さをＬ1（単位：ｍｍ）とし、
最高温度Ｔｍａｘ（単位：℃）を６分間、最低温度Ｔｍｉｎ（単位：℃）を６分間のサイクルを２００回繰り返した後の前記中心電極（３０）における貴金属チップ（３５）の曲げ強度をＷ1（単位：Ｎ）としたとき、この曲げ強度Ｗ1は次の数式５、
（数５）
Ｗ1≧８２Ｅ1（α´1‐α1）（Ｔｍａｘ‐Ｔｍｉｎ）Ｄ13／（Ｌ1σ01）
（上記数式５中、α´1、α1、およびＥ1はＴｍａｘにおける値、σ01は常温における値）にて表される値であり、
前記接地電極（４０）の線膨張係数をα´2、前記接地電極（４０）における貴金属チップ（４５）の線膨張係数をα2、ヤング率をＥ2（単位：ＭＰａ）、引張強度をσ02（単位：ＭＰａ）、チップ径をφＤ2（単位：ｍｍ）、チップ突き出し長さをＬ2（単位：ｍｍ）とし、
最高温度Ｔｍａｘ（単位：℃）を６分間、最低温度Ｔｍｉｎ（単位：℃）を６分間のサイクルを２００回繰り返した後の前記接地電極（４０）における貴金属チップ（４５）の曲げ強度をＷ2（単位：Ｎ）としたとき、この曲げ強度Ｗ2は、次の数式６、
（数６）
Ｗ2≧８２Ｅ2（α´2‐α2）（Ｔｍａｘ‐Ｔｍｉｎ）Ｄ23／（Ｌ2σ02）
（上記数式６中、α´2、α2、およびＥ2はＴｍａｘにおける値、σ02は常温における値）にて表される値であることを特徴とするスパークプラグ。
【請求項４】
前記抵抗溶接された前記中心電極（３０）における貴金属チップ（３５）の曲げ強度Ｗ1について、前記最高温度Ｔｍａｘが９００℃、前記最低温度Ｔｍｉｎが１５０℃であり、
前記中心電極（３０）における貴金属チップ（３５）の曲げ強度Ｗ1は次の数式７、
（数７）
Ｗ1≧６１５００Ｅ1（α´1‐α1）Ｄ13／（Ｌ1σ01）
（上記数式７中、α´1、α1、およびＥ1は９００℃における値、σ01は常温における値）にて表される値であり、
前記抵抗溶接された前記接地電極（４０）における貴金属チップ（４５）の曲げ強度Ｗ2について、前記最高温度Ｔｍａｘが９５０℃、前記最低温度Ｔｍｉｎが１５０℃であり、
前記接地電極（４０）における貴金属チップ（４５）の曲げ強度Ｗ2は次の数式８、
（数８）
Ｗ2≧６５６００Ｅ2（α´2‐α2）Ｄ23／（Ｌ2σ02）
（上記数式８中、α´2、α2、およびＥ2は９５０℃における値、σ02は常温における値）にて表される値であることを特徴とする請求項３に記載のスパークプラグ。
【請求項５】
先端部（３１）に柱状の貴金属チップ（３５）が溶接された中心電極（３０）と、
前記中心電極（３０）と放電ギャップ（５０）を介して対向する接地電極（４０）と、
前記接地電極（４０）における前記中心電極（３０）との対向面（４３）に溶接された柱状の貴金属チップ（４５）とを備えるスパークプラグにおいて、
前記接地電極（４０）における貴金属チップ（４５）は、その軸方向において前記対向面（４３）から前記中心電極（３０）側へのチップ突き出し長さが０．３ｍｍ以上であり、
前記中心電極（３０）における貴金属チップ（３５）は、レーザ溶接により固定されているものであって、貴金属チップと電極母材とが溶け合った溶融部（３４）を介して接合されており、
前記接地電極（４０）おける貴金属チップ（４５）は抵抗溶接により固定されているものであり、
前記中心電極（３０）の線膨張係数をα´1、前記中心電極（３０）における貴金属チップ（３５）の線膨張係数をα1、ヤング率をＥ1（単位：ＭＰａ）、引張強度をσ01（単位：ＭＰａ）、チップ径をφＤ1（単位：ｍｍ）、チップ突き出し長さをＬ1（単位：ｍｍ）、前記チップ突き出し長さＬ1に占める前記溶融部（３４）の厚さをＸ1（単位：ｍｍ）とし、
最高温度Ｔｍａｘ（単位：℃）を６分間、最低温度Ｔｍｉｎ（単位：℃）を６分間のサイクルを２００回繰り返した後の前記中心電極（３０）における貴金属チップ（３５）の曲げ強度をＷ1（単位：Ｎ）としたとき、この曲げ強度Ｗ1は次の数式９、
（数９）
Ｗ1≧４１Ｅ1（α´1‐α1）（Ｔｍａｘ‐Ｔｍｉｎ）Ｄ13／｛（Ｌ1‐Ｘ1）σ01｝
（上記数式９中、α´1、α1、およびＥ1はＴｍａｘにおける値、σ01は常温における値）にて表される値であり、
前記接地電極（４０）の線膨張係数をα´2、前記接地電極（４０）における貴金属チップ（４５）の線膨張係数をα2、ヤング率をＥ2（単位：ＭＰａ）、引張強度をσ02（単位：ＭＰａ）、チップ径をφＤ2（単位：ｍｍ）、チップ突き出し長さをＬ2（単位：ｍｍ）とし、
最高温度Ｔｍａｘ（単位：℃）を６分間、最低温度Ｔｍｉｎ（単位：℃）を６分間のサイクルを２００回繰り返した後の前記接地電極（４０）における貴金属チップ（４５）の曲げ強度をＷ2（単位：Ｎ）としたとき、この曲げ強度Ｗ2は、次の数式１０、
（数１０）
Ｗ2≧８２Ｅ2（α´2‐α2）（Ｔｍａｘ‐Ｔｍｉｎ）Ｄ23／（Ｌ2σ02）
（上記数式１０中、α´2、α2、およびＥ2はＴｍａｘにおける値、σ02は常温における値）にて表される値であることを特徴とするスパークプラグ。
【請求項６】
前記レーザ溶接された前記中心電極（３０）における貴金属チップ（３５）の曲げ強度Ｗ1について、前記最高温度Ｔｍａｘが９００℃、前記最低温度Ｔｍｉｎが１５０℃であり、
前記中心電極（３０）における貴金属チップ（３５）の曲げ強度Ｗ1は次の数式１１、
（数１１）
Ｗ1≧３０７５０Ｅ1（α´1‐α1）Ｄ13／｛（Ｌ1‐Ｘ1）σ01｝
（上記数式１１中、α´1、α1、およびＥ1は９００℃における値、σ01は常温における値）にて表される値であり、
前記抵抗溶接された前記接地電極（４０）における貴金属チップ（４５）の曲げ強度Ｗ2について、前記最高温度Ｔｍａｘが９５０℃、前記最低温度Ｔｍｉｎが１５０℃であり、
前記接地電極（４０）における貴金属チップ（４５）の曲げ強度Ｗ2は次の数式１２、
（数１２）
Ｗ2≧６５６００Ｅ2（α´2‐α2）Ｄ23／（Ｌ2σ02）
（上記数式１２中、α´2、α2、およびＥ2は９５０℃における値、σ02は常温における値）にて表される値であることを特徴とする請求項５に記載のスパークプラグ。
【請求項７】
先端部（３１）に柱状の貴金属チップ（３５）が溶接された中心電極（３０）と、
前記中心電極（３０）と放電ギャップ（５０）を介して対向する接地電極（４０）と、
前記接地電極（４０）における前記中心電極（３０）との対向面（４３）に溶接された柱状の貴金属チップ（４５）とを備えるスパークプラグにおいて、
前記接地電極（４０）における貴金属チップ（４５）は、その軸方向において前記対向面（４３）から前記中心電極（３０）側へのチップ突き出し長さが０．３ｍｍ以上であり、
前記中心電極（３０）における貴金属チップ（３５）は、抵抗溶接により固定されているものであり、
前記接地電極（４０）おける貴金属チップ（４５）は、レーザ溶接により固定されているものであって、貴金属チップと電極母材とが溶け合った溶融部（４４）を介して接合されており、
前記中心電極（３０）の線膨張係数をα´1、前記中心電極（３０）における貴金属チップ（３５）の線膨張係数をα1、ヤング率をＥ1（単位：ＭＰａ）、引張強度をσ01（単位：ＭＰａ）、チップ径をφＤ1（単位：ｍｍ）、チップ突き出し長さをＬ1（単位：ｍｍ）とし、
最高温度Ｔｍａｘ（単位：℃）を６分間、最低温度Ｔｍｉｎ（単位：℃）を６分間のサイクルを２００回繰り返した後の前記中心電極（３０）における貴金属チップ（３５）の曲げ強度をＷ1（単位：Ｎ）としたとき、この曲げ強度Ｗ1は次の数式１３、
（数１３）
Ｗ1≧８２Ｅ1（α´1‐α1）（Ｔｍａｘ‐Ｔｍｉｎ）Ｄ13／（Ｌ1σ01）
（上記数式１３中、α´1、α1、およびＥ1はＴｍａｘにおける値、σ01は常温における値）にて表される値であり、
前記接地電極（４０）の線膨張係数をα´2、前記接地電極（４０）における貴金属チップ（４５）の線膨張係数をα2、ヤング率をＥ2（単位：ＭＰａ）、引張強度をσ02（単位：ＭＰａ）、チップ径をφＤ2（単位：ｍｍ）、チップ突き出し長さをＬ2（単位：ｍｍ）、前記チップ突き出し長さＬ2に占める前記溶融部（４４）の厚さをＸ2（単位：ｍｍ）とし、
最高温度Ｔｍａｘ（単位：℃）を６分間、最低温度Ｔｍｉｎ（単位：℃）を６分間のサイクルを２００回繰り返した後の前記接地電極（４０）における貴金属チップ（４５）の曲げ強度をＷ2（単位：Ｎ）としたとき、この曲げ強度Ｗ2は次の数式１４、
（数１４）
Ｗ2≧４１Ｅ2（α´2‐α2）（Ｔｍａｘ‐Ｔｍｉｎ）Ｄ23／｛（Ｌ2‐Ｘ2）σ02｝
（上記数式１４中、α´2、α2、およびＥ2はＴｍａｘにおける値、σ02は常温における値）にて表される値であることを特徴とするスパークプラグ。
【請求項８】
前記抵抗溶接された前記中心電極（３０）における貴金属チップ（３５）の曲げ強度Ｗ1について、前記最高温度Ｔｍａｘが９００℃、前記最低温度Ｔｍｉｎが１５０℃であり、
前記中心電極（３０）における貴金属チップ（３５）の曲げ強度Ｗ1は次の数式１５、
（数１５）
Ｗ1≧６１５００Ｅ1（α´1‐α1）Ｄ13／（Ｌ1σ01）
（上記数式１５中、α´1、α1、およびＥ1は９００℃における値、σ01は常温における値）にて表される値であり、
前記レーザ溶接された前記接地電極（４０）における貴金属チップ（４５）の曲げ強度Ｗ2について、前記最高温度Ｔｍａｘが９５０℃、前記最低温度Ｔｍｉｎが１５０℃であり、
前記接地電極（４０）における貴金属チップ（４５）の曲げ強度Ｗ2は次の数式１６、
（数１６）
Ｗ2≧３２８００Ｅ2（α´2‐α2）Ｄ23／｛（Ｌ2‐Ｘ2）σ02｝
（上記数式１６中、α´2、α2、およびＥ2は９５０℃における値、σ02は常温における値）にて表される値であることを特徴とする請求項７に記載のスパークプラグ。
【請求項９】
先端部（３１）に柱状の貴金属チップ（３５）が溶接された中心電極（３０）と、
前記中心電極（３０）と放電ギャップ（５０）を介して対向する接地電極（４０）と、
前記接地電極（４０）における前記中心電極（３０）との対向面（４３）に溶接された柱状の貴金属チップ（４５）とを備えるスパークプラグにおいて、
前記接地電極（４０）における貴金属チップ（４５）は、その軸方向において前記対向面（４３）から前記中心電極（３０）側へのチップ突き出し長さが０．３ｍｍ以上であり、
前記中心電極（３０）における貴金属チップ（３５）および前記接地電極（４０）おける貴金属チップ（４５）が、ともにレーザ溶接により固定されているものであって、貴金属チップと電極母材とが溶け合った溶融部（３４、４４）を介して接合されており、
前記中心電極（３０）の線膨張係数をα´1、前記中心電極（３０）における貴金属チップ（３５）の線膨張係数をα1、ヤング率をＥ1（単位：ＭＰａ）、引張強度をσ01（単位：ＭＰａ）、チップ径をφＤ1（単位：ｍｍ）、チップ突き出し長さをＬ1（単位：ｍｍ）、前記チップ突き出し長さＬ1に占める前記溶融部（３４）の厚さをＸ1（単位：ｍｍ）としたとき、
前記レーザ溶接後の前記中心電極（３０）における貴金属チップ（３５）の曲げ強度Ｗ1（単位：Ｎ）は次の数式１７、
（数１７）
Ｗ1≧６１５００Ｅ1（α´1‐α1）Ｄ13／｛（Ｌ1‐Ｘ1）σ01｝
（上記数式１７中、α´1、α1、およびＥ1は９００℃における値、σ01は常温における値）にて表される値であり、
前記接地電極（４０）の線膨張係数をα´2、前記接地電極（４０）における貴金属チップ（４５）の線膨張係数をα2、ヤング率をＥ2（単位：ＭＰａ）、引張強度をσ02（単位：ＭＰａ）、チップ径をφＤ2（単位：ｍｍ）、チップ突き出し長さをＬ2（単位：ｍｍ）、前記チップ突き出し長さＬ2に占める前記溶融部（４４）の厚さをＸ2（単位：ｍｍ）としたとき、
前記レーザ溶接後の前記接地電極（４０）における貴金属チップ（４５）の曲げ強度Ｗ2（単位：Ｎ）は次の数式１８、
（数１８）
Ｗ2≧６５６００Ｅ2（α´2‐α2）Ｄ23／｛（Ｌ2‐Ｘ2）σ02｝
（上記数式１８中、α´2、α2、およびＥ2は９５０℃における値、σ02は常温における値）にて表される値であることを特徴とするスパークプラグ。
【請求項１０】
先端部（３１）に柱状の貴金属チップ（３５）が溶接された中心電極（３０）と、
前記中心電極（３０）と放電ギャップ（５０）を介して対向する接地電極（４０）と、
前記接地電極（４０）における前記中心電極（３０）との対向面（４３）に溶接された柱状の貴金属チップ（４５）とを備えるスパークプラグにおいて、
前記接地電極（４０）における貴金属チップ（４５）は、その軸方向において前記対向面（４３）から前記中心電極（３０）側へのチップ突き出し長さが０．３ｍｍ以上であり、
前記中心電極（３０）における貴金属チップ（３５）および前記接地電極（４０）おける貴金属チップ（４５）が、ともに抵抗溶接により固定されているものであり、
前記中心電極（３０）の線膨張係数をα´1、前記中心電極（３０）における貴金属チップ（３５）の線膨張係数をα1、ヤング率をＥ1（単位：ＭＰａ）、引張強度をσ01（単位：ＭＰａ）、チップ径をφＤ1（単位：ｍｍ）、チップ突き出し長さをＬ1（単位：ｍｍ）としたとき、
前記抵抗溶接後の前記中心電極（３０）における貴金属チップ（３５）の曲げ強度Ｗ1（単位：Ｎ）は次の数式１９、
（数１９）
Ｗ1≧１２３０００Ｅ1（α´1‐α1）Ｄ13／（Ｌ1σ01）
（上記数式１９中、α´1、α1、およびＥ1は９００℃における値、σ01は常温における値）にて表される値であり、
前記接地電極（４０）の線膨張係数をα´2、前記接地電極（４０）における貴金属チップ（４５）の線膨張係数をα2、ヤング率をＥ2（単位：ＭＰａ）、引張強度をσ02（単位：ＭＰａ）、チップ径をφＤ2（単位：ｍｍ）、チップ突き出し長さをＬ2（単位：ｍｍ）としたとき、
前記抵抗溶接後の前記接地電極（４０）における貴金属チップ（４５）の曲げ強度Ｗ2（単位：Ｎ）は、次の数式２０、
（数２０）
Ｗ2≧１３１２００Ｅ2（α´2‐α2）Ｄ23／（Ｌ2σ02）
（上記数式２０中、α´2、α2、およびＥ2は９５０℃における値、σ02は常温における値）にて表される値であることを特徴とするスパークプラグ。
【請求項１１】
先端部（３１）に柱状の貴金属チップ（３５）が溶接された中心電極（３０）と、
前記中心電極（３０）と放電ギャップ（５０）を介して対向する接地電極（４０）と、
前記接地電極（４０）における前記中心電極（３０）との対向面（４３）に溶接された柱状の貴金属チップ（４５）とを備えるスパークプラグにおいて、
前記接地電極（４０）における貴金属チップ（４５）は、その軸方向において前記対向面（４３）から前記中心電極（３０）側へのチップ突き出し長さが０．３ｍｍ以上であり、
前記中心電極（３０）における貴金属チップ（３５）は、レーザ溶接により固定されているものであって、貴金属チップと電極母材とが溶け合った溶融部（３４）を介して接合されており、
前記接地電極（４０）おける貴金属チップ（４５）は抵抗溶接により固定されているものであり、
前記中心電極（３０）の線膨張係数をα´1、前記中心電極（３０）における貴金属チップ（３５）の線膨張係数をα1、ヤング率をＥ1（単位：ＭＰａ）、引張強度をσ01（単位：ＭＰａ）、チップ径をφＤ1（単位：ｍｍ）、チップ突き出し長さをＬ1（単位：ｍｍ）、前記チップ突き出し長さＬ1に占める前記溶融部（３４）の厚さをＸ1（単位：ｍｍ）としたとき、
前記レーザ溶接後の前記中心電極（３０）における貴金属チップ（３５）の曲げ強度Ｗ1（単位：Ｎ）は次の数式２１、
（数２１）
Ｗ1≧６１５００Ｅ1（α´1‐α1）Ｄ13／｛（Ｌ1‐Ｘ1）σ01｝
（上記数式２１中、α´1、α1、およびＥ1は９００℃における値、σ01は常温における値）にて表される値であり、
前記接地電極（４０）の線膨張係数をα´2、前記接地電極（４０）における貴金属チップ（４５）の線膨張係数をα2、ヤング率をＥ2（単位：ＭＰａ）、引張強度をσ02（単位：ＭＰａ）、チップ径をφＤ2（単位：ｍｍ）、チップ突き出し長さをＬ2（単位：ｍｍ）としたとき、
前記抵抗溶接後の前記接地電極（４０）における貴金属チップ（４５）の曲げ強度Ｗ2（単位：Ｎ）は、次の数式２２、
（数２２）
Ｗ2≧１３１２００Ｅ2（α´2‐α2）Ｄ23／（Ｌ2σ02）
（上記数式２２中、α´2、α2、およびＥ2は９５０℃における値、σ02は常温における値）にて表される値であることを特徴とするスパークプラグ。
【請求項１２】
先端部（３１）に柱状の貴金属チップ（３５）が溶接された中心電極（３０）と、
前記中心電極（３０）と放電ギャップ（５０）を介して対向する接地電極（４０）と、
前記接地電極（４０）における前記中心電極（３０）との対向面（４３）に溶接された柱状の貴金属チップ（４５）とを備えるスパークプラグにおいて、
前記接地電極（４０）における貴金属チップ（４５）は、その軸方向において前記対向面（４３）から前記中心電極（３０）側へのチップ突き出し長さが０．３ｍｍ以上であり、
前記中心電極（３０）における貴金属チップ（３５）は、抵抗溶接により固定されているものであり、
前記接地電極（４０）おける貴金属チップ（４５）は、レーザ溶接により固定されているものであって、貴金属チップと電極母材とが溶け合った溶融部（４４）を介して接合されており、
前記中心電極（３０）の線膨張係数をα´1、前記中心電極（３０）における貴金属チップ（３５）の線膨張係数をα1、ヤング率をＥ1（単位：ＭＰａ）、引張強度をσ01（単位：ＭＰａ）、チップ径をφＤ1（単位：ｍｍ）、チップ突き出し長さをＬ1（単位：ｍｍ）としたとき、
前記抵抗溶接後の前記中心電極（３０）における貴金属チップ（３５）の曲げ強度Ｗ1（単位：Ｎ）は次の数式２３、
（数２３）
Ｗ1≧１２３０００Ｅ1（α´1‐α1）Ｄ13／（Ｌ1σ01）
（上記数式２３中、α´1、α1、およびＥ1は９００℃における値、σ01は常温における値）にて表される値であり、
前記接地電極（４０）の線膨張係数をα´2、前記接地電極（４０）における貴金属チップ（４５）の線膨張係数をα2、ヤング率をＥ2（単位：ＭＰａ）、引張強度をσ02（単位：ＭＰａ）、チップ径をφＤ2（単位：ｍｍ）、チップ突き出し長さをＬ2（単位：ｍｍ）、前記チップ突き出し長さＬ2に占める前記溶融部（４４）の厚さをＸ2（単位：ｍｍ）としたとき、
前記レーザ溶接後の前記接地電極（４０）における貴金属チップ（４５）の曲げ強度Ｗ2（単位：Ｎ）は次の数式２４、
（数２４）
Ｗ2≧６５６００Ｅ2（α´2‐α2）Ｄ23／｛（Ｌ2‐Ｘ2）σ02｝
（上記数式２４中、α´2、α2、およびＥ2は９５０℃における値、σ02は常温における値）にて表される値であることを特徴とするスパークプラグ。
【請求項１３】
前記中心電極（３０）における貴金属チップ（３５）は、Ｉｒを５０重量％以上含有したＩｒ合金よりなり、
前記接地電極（４０）における貴金属チップ（４５）は、Ｐｔを５０重量％以上含有したＰｔ合金よりなり、
前記中心電極（３０）における貴金属チップ（３５）の軸と直交する前記中心電極（３−）における貴金属チップ（３５）の断面積をＡ１とし、
前記接地電極（４０）における貴金属チップ（４５）の軸と直交する前記接地電極（４０）における貴金属チップ（４５）の断面積をＡ２としたとき、
これら断面積Ａ１および断面積Ａ２が、０．１ｍｍ2以上１．１５ｍｍ2以下であることを特徴とする請求項１ないし１２のいずれか一つに記載のスパークプラグ。
【請求項１４】
前記中心電極（３０）における貴金属チップ（３５）および前記接地電極（４０）における貴金属チップ（４５）は、添加物としてＩｒ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｎｉ、Ｗ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｏｓ、Ａｌ、Ｙ、Ｙ2Ｏ3のいずれかを含有するものであることを特徴とする請求項１ないし１３のいずれか一つに記載のスパークプラグ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スパークプラグに関し、特に、中心電極および接地電極に細形状の貴金属チップを接合することにより高着火性を具備した上で、貴金属チップの接合信頼性を改善し、従来よりさらに熱負荷の厳しいエンジンに適合できる内燃機関用スパークプラグに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、中心電極および接地電極をともに電極支持部から突起させ、かつ細電極とすることにより、高着火性を実現するスパークプラグが提供されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このものでは、さらに耐消耗性を確保するために、細電極の構成として、例えばＰｔ、Ｐｄ、Ａｕ等、またはこれらの合金といった貴金属チップが中心電極や接地電極に固着されている。その固着の方法としては、溶接、打ち込み、圧入もしくは押し込んでからかしめる等が記載されている。
【０００４】
しかしながら、近年の高出力、低燃費、低排出ガス等のエンジン傾向により、従来のエンジンに比して高温の燃焼雰囲気となり、このような構成のエンジンでは、スパークプラグの電極温度が非常に高くなるため、熱応力、高温酸化等により固着されている貴金属チップが脱落してしまうといった問題が顕在化してきた。
【０００５】
そこで、接合信頼性を向上させるべく、たとえば、貴金属チップを接地電極に接合する方法として、溶融部の断面寸法等を限定することで熱負荷の厳しいエンジンにおいて熱応力を低減させ、貴金属チップの剥離を抑制するといった溶接方法が提案されている（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開昭５２−３６２３７号公報
【特許文献２】特開２００２−２３７３６５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献２に記載のものでは、熱応力への主要因である電極母材や貴金属チップの材料特性に関する記載がなく、貴金属チップの接合信頼性を確保するには不十分である。
【０００７】
本発明は、上記問題に鑑み、中心電極および接地電極に火花放電部材としての貴金属チップを溶接してなるスパークプラグにおいて、より高い貴金属チップの接合信頼性を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明者らは、貴金属チップの溶接曲げ強度といった観点から材料物性値と接合信頼性との相関を検討し、その検討結果に基づいて、本発明を創出した。
【０００９】
以下の各本発明は、いずれも、先端部（３１）に柱状の貴金属チップ（３５）が溶接された中心電極（３０）と、中心電極（３０）と放電ギャップ（５０）を介して対向する接地電極（４０）と、接地電極（４０）における中心電極（３０）との対向面（４３）に溶接された柱状の貴金属チップ（４５）とを備えるスパークプラグにおいて、接地電極（４０）における貴金属チップ（４５）を、その軸方向において対向面（４３）から中心電極（３０）側へのチップ突き出し長さが０．３ｍｍ以上であるものとした構成について、なされたものであり、このような構成において、さらに各発明にて述べられている特徴点を備えたものである。
【００１０】
ここで、接地電極（４０）における貴金属チップ（４５）のチップ突き出し長さを０．３ｍｍ以上としたのは、当該チップ突き出し長さが０．３ｍｍよりも小さいと、曲げ強度の測定が極めて困難であり、測定ばらつきが大きくなってしまうからであり、逆に０．３ｍｍ以上あれば容易に測定することができ、測定ばらつきを小さくすることができるからである。
【００１１】
まず、請求項１に記載の発明では、次のような特徴点を有する。
【００１２】
・中心電極（３０）における貴金属チップ（３５）および接地電極（４０）おける貴金属チップ（４５）が、ともにレーザ溶接により固定されているものであって、貴金属チップと電極母材とが溶け合った溶融部（３４、４４）を介して接合されていること。
【００１３】
・中心電極（３０）の線膨張係数をα´1、中心電極（３０）における貴金属チップ（３５）の線膨張係数をα1、ヤング率をＥ1（単位：ＭＰａ）、引張強度をσ01（単位：ＭＰａ）、チップ径をφＤ1（単位：ｍｍ）、チップ突き出し長さをＬ1（単位：ｍｍ）、チップ突き出し長さＬ1に占める溶融部（３４）の厚さをＸ1（単位：ｍｍ）とし、最高温度Ｔｍａｘ（単位：℃）を６分間、最低温度Ｔｍｉｎ（単位：℃）を６分間のサイクルを２００回繰り返した後の中心電極（３０）における貴金属チップ（３５）の曲げ強度をＷ1（単位：Ｎ）としたとき、この曲げ強度Ｗ1は次の数式２５にて表される値であること。
【００１４】
（数２５）
Ｗ1≧４１Ｅ1（α´1‐α1）（Ｔｍａｘ‐Ｔｍｉｎ）Ｄ13／｛（Ｌ1‐Ｘ1）σ01｝
ここで、上記数式２５中、α´1、α1、およびＥ1はＴｍａｘにおける値、σ01は常温における値である。
【００１５】
・接地電極（４０）の線膨張係数をα´2、接地電極（４０）における貴金属チップ（４５）の線膨張係数をα2、ヤング率をＥ2（単位：ＭＰａ）、引張強度をσ02（単位：ＭＰａ）、チップ径をφＤ2（単位：ｍｍ）、チップ突き出し長さをＬ2（単位：ｍｍ）、チップ突き出し長さＬ2に占める溶融部（４４）の厚さをＸ2（単位：ｍｍ）とし、最高温度Ｔｍａｘ（単位：℃）を６分間、最低温度Ｔｍｉｎ（単位：℃）を６分間のサイクルを２００回繰り返した後の接地電極（４０）における貴金属チップ（４５）の曲げ強度をＷ2（単位：Ｎ）としたとき、この曲げ強度Ｗ2は次の数式２６にて表される値であること。
【００１６】
（数２６）
Ｗ2≧４１Ｅ2（α´2‐α2）（Ｔｍａｘ‐Ｔｍｉｎ）Ｄ23／｛（Ｌ2‐Ｘ2）σ02｝
ここで、上記数式２６中、α´2、α2、およびＥ2はＴｍａｘにおける値、σ02は常温における値である。
【００１７】
これらの特徴点を有する本発明は、実験的に見出されたものであり、本発明によれば、中心電極（３０）および接地電極（４０）に火花放電部材としての貴金属チップ（３５、４５）をレーザ溶接してなるスパークプラグにおいて、より高い貴金属チップの接合信頼性を実現することができる。
【００１８】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載のスパークプラグにおいて、さらに、次のような特徴点を有する。
【００１９】
・レーザ溶接された中心電極（３０）における貴金属チップ（３５）の曲げ強度Ｗ1について、最高温度Ｔｍａｘが９００℃、最低温度Ｔｍｉｎが１５０℃であり、中心電極（３０）における貴金属チップ（３５）の曲げ強度Ｗ1は次の数式２７にて表される値であること。
【００２０】
（数２７）
Ｗ1≧３０７５０Ｅ1（α´1‐α1）Ｄ13／｛（Ｌ1‐Ｘ1）σ01｝
ここで、上記数式２７中、α´1、α1、およびＥ1は９００℃における値、σ01は常温における値である。
【００２１】
・レーザ溶接された接地電極（４０）における貴金属チップ（４５）の曲げ強度Ｗ2について、最高温度Ｔｍａｘが９５０℃、最低温度Ｔｍｉｎが１５０℃であり、接地電極（４０）における貴金属チップ（４５）の曲げ強度Ｗ2は次の数式２８にて表される値であること。
【００２２】
（数２８）
Ｗ2≧３２８００Ｅ2（α´2‐α2）Ｄ23／｛（Ｌ2‐Ｘ2）σ02｝
ここで、上記数式２８中、α´2、α2、およびＥ2は９５０℃における値、σ02は常温における値である。
【００２３】
これらの特徴点を有する本発明は、上記請求項１に記載のスパークプラグにおいて、最高温度Ｔｍａｘおよび最低温度Ｔｍｉｎを具体的に規定した場合の各電極（３０、４０）における貴金属チップ（３５、４５）の曲げ強度を規定したものである。
【００２４】
また、請求項３に記載の発明では、次のような特徴点を有する。
【００２５】
・中心電極（３０）における貴金属チップ（３５）および接地電極（４０）おける貴金属チップ（４５）が、ともに抵抗溶接により固定されているものであること。
【００２６】
・中心電極（３０）の線膨張係数をα´1、中心電極（３０）における貴金属チップ（３５）の線膨張係数をα1、ヤング率をＥ1（単位：ＭＰａ）、引張強度をσ01（単位：ＭＰａ）、チップ径をφＤ1（単位：ｍｍ）、チップ突き出し長さをＬ1（単位：ｍｍ）とし、最高温度Ｔｍａｘ（単位：℃）を６分間、最低温度Ｔｍｉｎ（単位：℃）を６分間のサイクルを２００回繰り返した後の中心電極（３０）における貴金属チップ（３５）の曲げ強度をＷ1（単位：Ｎ）としたとき、この曲げ強度Ｗ1は次の数式２９にて表される値であること。
【００２７】
（数２９）
Ｗ1≧８２Ｅ1（α´1‐α1）（Ｔｍａｘ‐Ｔｍｉｎ）Ｄ13／（Ｌ1σ01）
ここで、上記数式２９中、α´1、α1、およびＥ1はＴｍａｘにおける値、σ01は常温における値である。
【００２８】
・接地電極（４０）の線膨張係数をα´2、接地電極（４０）における貴金属チップ（４５）の線膨張係数をα2、ヤング率をＥ2（単位：ＭＰａ）、引張強度をσ02（単位：ＭＰａ）、チップ径をφＤ2（単位：ｍｍ）、チップ突き出し長さをＬ2（単位：ｍｍ）とし、最高温度Ｔｍａｘ（単位：℃）を６分間、最低温度Ｔｍｉｎ（単位：℃）を６分間のサイクルを２００回繰り返した後の接地電極（４０）における貴金属チップ（４５）の曲げ強度をＷ2（単位：Ｎ）としたとき、この曲げ強度Ｗ2は、次の数式３０にて表される値であること。
【００２９】
（数３０）
Ｗ2≧８２Ｅ2（α´2‐α2）（Ｔｍａｘ‐Ｔｍｉｎ）Ｄ23／（Ｌ2σ02）
ここで、上記数式３０中、α´2、α2、およびＥ2はＴｍａｘにおける値、σ02は常温における値である。
【００３０】
これらの特徴点を有する本発明は、実験的に見出されたものであり、本発明によれば、中心電極（３０）および接地電極（４０）に火花放電部材としての貴金属チップ（３５、４５）を抵抗溶接してなるスパークプラグにおいて、より高い貴金属チップの接合信頼性を実現することができる。
【００３１】
請求項４に記載の発明では、請求項３に記載のスパークプラグにおいて、さらに、次のような特徴点を有する。
【００３２】
・抵抗溶接された中心電極（３０）における貴金属チップ（３５）の曲げ強度Ｗ1について、最高温度Ｔｍａｘが９００℃、最低温度Ｔｍｉｎが１５０℃であり、中心電極（３０）における貴金属チップ（３５）の曲げ強度Ｗ1は次の数式３１にて表される値であること。
【００３３】
（数３１）
Ｗ1≧６１５００Ｅ1（α´1‐α1）Ｄ13／（Ｌ1σ01）
ここで、上記数式３１中、α´1、α1、およびＥ1は９００℃における値、σ01は常温における値である。
【００３４】
・抵抗溶接された接地電極（４０）における貴金属チップ（４５）の曲げ強度Ｗ2について、最高温度Ｔｍａｘが９５０℃、最低温度Ｔｍｉｎが１５０℃であり、接地電極（４０）における貴金属チップ（４５）の曲げ強度Ｗ2は次の数式３２にて表される値であること。
【００３５】
（数３２）
Ｗ2≧６５６００Ｅ2（α´2‐α2）Ｄ23／（Ｌ2σ02）
ここで、上記数式３２中、α´2、α2、およびＥ2は９５０℃における値、σ02は常温における値である。
【００３６】
これらの特徴点を有する本発明は、上記請求項３に記載のスパークプラグにおいて、最高温度Ｔｍａｘおよび最低温度Ｔｍｉｎを具体的に規定した場合の各電極（３０、４０）における貴金属チップ（３５、４５）の曲げ強度を規定したものである。
【００３７】
また、請求項５に記載の発明では、次のような特徴点を有する。
【００３８】
・中心電極（３０）における貴金属チップ（３５）は、レーザ溶接により固定されているものであって、貴金属チップと電極母材とが溶け合った溶融部（３４）を介して接合されており、接地電極（４０）おける貴金属チップ（４５）は抵抗溶接により固定されているものであること。
【００３９】
・中心電極（３０）の線膨張係数をα´1、中心電極（３０）における貴金属チップ（３５）の線膨張係数をα1、ヤング率をＥ1（単位：ＭＰａ）、引張強度をσ01（単位：ＭＰａ）、チップ径をφＤ1（単位：ｍｍ）、チップ突き出し長さをＬ1（単位：ｍｍ）、チップ突き出し長さＬ1に占める溶融部（３４）の厚さをＸ1（単位：ｍｍ）とし、最高温度Ｔｍａｘ（単位：℃）を６分間、最低温度Ｔｍｉｎ（単位：℃）を６分間のサイクルを２００回繰り返した後の中心電極（３０）における貴金属チップ（３５）の曲げ強度をＷ1（単位：Ｎ）としたとき、この曲げ強度Ｗ1は次の数式３３にて表される値であること。
【００４０】
（数３３）
Ｗ1≧４１Ｅ1（α´1‐α1）（Ｔｍａｘ‐Ｔｍｉｎ）Ｄ13／｛（Ｌ1‐Ｘ1）σ01｝
ここで、上記数式３３中、α´1、α1、およびＥ1はＴｍａｘにおける値、σ01は常温における値である。
【００４１】
・接地電極（４０）の線膨張係数をα´2、接地電極（４０）における貴金属チップ（４５）の線膨張係数をα2、ヤング率をＥ2（単位：ＭＰａ）、引張強度をσ02（単位：ＭＰａ）、チップ径をφＤ2（単位：ｍｍ）、チップ突き出し長さをＬ2（単位：ｍｍ）とし、最高温度Ｔｍａｘ（単位：℃）を６分間、最低温度Ｔｍｉｎ（単位：℃）を６分間のサイクルを２００回繰り返した後の接地電極（４０）における貴金属チップ（４５）の曲げ強度をＷ2（単位：Ｎ）としたとき、この曲げ強度Ｗ2は、次の数式３４にて表される値であること。
【００４２】
（数３４）
Ｗ2≧８２Ｅ2（α´2‐α2）（Ｔｍａｘ‐Ｔｍｉｎ）Ｄ23／（Ｌ2σ02）
ここで、上記数式３４中、α´2、α2、およびＥ2はＴｍａｘにおける値、σ02は常温における値である。
【００４３】
これらの特徴点を有する本発明は、実験的に見出されたものであり、本発明によれば、中心電極（３０）側では貴金属チップ（３５）をレ−ザ溶接し、接地電極（４０）側では貴金属チップ（４５）を抵抗溶接してなるスパークプラグにおいて、より高い貴金属チップの接合信頼性を実現することができる。
【００４４】
請求項６に記載の発明では、請求項５に記載のスパークプラグにおいて、さらに、次のような特徴点を有する。
【００４５】
・レーザ溶接された中心電極（３０）における貴金属チップ（３５）の曲げ強度Ｗ1について、最高温度Ｔｍａｘが９００℃、最低温度Ｔｍｉｎが１５０℃であり、中心電極（３０）における貴金属チップ（３５）の曲げ強度Ｗ1は次の数式３５にて表される値であること。
【００４６】
（数３５）
Ｗ1≧３０７５０Ｅ1（α´1‐α1）Ｄ13／｛（Ｌ1‐Ｘ1）σ01｝
ここで、上記数式３５中、α´1、α1、およびＥ1は９００℃における値、σ01は常温における値である。
【００４７】
・抵抗溶接された接地電極（４０）における貴金属チップ（４５）の曲げ強度Ｗ2について、最高温度Ｔｍａｘが９５０℃、最低温度Ｔｍｉｎが１５０℃であり、接地電極（４０）における貴金属チップ（４５）の曲げ強度Ｗ2は次の数式３６にて表される値であること。
【００４８】
（数３６）
Ｗ2≧６５６００Ｅ2（α´2‐α2）Ｄ23／（Ｌ2σ02）
ここで、上記数式３６中、α´2、α2、およびＥ2は９５０℃における値、σ02は常温における値である。
【００４９】
これらの特徴点を有する本発明は、上記請求項５に記載のスパークプラグにおいて、最高温度Ｔｍａｘおよび最低温度Ｔｍｉｎを具体的に規定した場合の各電極（３０、４０）における貴金属チップ（３５、４５）の曲げ強度を規定したものである。
【００５０】
また、請求項７に記載の発明では、次のような特徴点を有する。
【００５１】
・中心電極（３０）における貴金属チップ（３５）は、抵抗溶接により固定されているものであり、接地電極（４０）おける貴金属チップ（４５）は、レーザ溶接により固定されているものであって、貴金属チップと電極母材とが溶け合った溶融部（４４）を介して接合されていること。
【００５２】
・中心電極（３０）の線膨張係数をα´1、中心電極（３０）における貴金属チップ（３５）の線膨張係数をα1、ヤング率をＥ1（単位：ＭＰａ）、引張強度をσ01（単位：ＭＰａ）、チップ径をφＤ1（単位：ｍｍ）、チップ突き出し長さをＬ1（単位：ｍｍ）とし、最高温度Ｔｍａｘ（単位：℃）を６分間、最低温度Ｔｍｉｎ（単位：℃）を６分間のサイクルを２００回繰り返した後の中心電極（３０）における貴金属チップ（３５）の曲げ強度をＷ1（単位：Ｎ）としたとき、この曲げ強度Ｗ1は次の数式３７にて表される値であること。
【００５３】
（数３７）
Ｗ1≧８２Ｅ1（α´1‐α1）（Ｔｍａｘ‐Ｔｍｉｎ）Ｄ13／（Ｌ1σ01）
ここで、上記数式３７中、α´1、α1、およびＥ1はＴｍａｘにおける値、σ01は常温における値である。
【００５４】
・接地電極（４０）の線膨張係数をα´2、接地電極（４０）における貴金属チップ（４５）の線膨張係数をα2、ヤング率をＥ2（単位：ＭＰａ）、引張強度をσ02（単位：ＭＰａ）、チップ径をφＤ2（単位：ｍｍ）、チップ突き出し長さをＬ2（単位：ｍｍ）、チップ突き出し長さＬ2に占める溶融部（４４）の厚さをＸ2（単位：ｍｍ）とし、最高温度Ｔｍａｘ（単位：℃）を６分間、最低温度Ｔｍｉｎ（単位：℃）を６分間のサイクルを２００回繰り返した後の接地電極（４０）における貴金属チップ（４５）の曲げ強度をＷ2（単位：Ｎ）としたとき、この曲げ強度Ｗ2は次の数式３８にて表される値であること。
【００５５】
（数３８）
Ｗ2≧４１Ｅ2（α´2‐α2）（Ｔｍａｘ‐Ｔｍｉｎ）Ｄ23／｛（Ｌ2‐Ｘ2）σ02｝
ここで、上記数式３８中、α´2、α2、およびＥ2はＴｍａｘにおける値、σ02は常温における値である。
【００５６】
これらの特徴点を有する本発明は、実験的に見出されたものであり、本発明によれば、中心電極（３０）側では貴金属チップ（３５）を抵抗溶接し、接地電極（４０）側では貴金属チップ（４５）をレーザ溶接してなるスパークプラグにおいて、より高い貴金属チップの接合信頼性を実現することができる。
【００５７】
請求項８に記載の発明では、請求項７に記載のスパークプラグにおいて、さらに、次のような特徴点を有する。
【００５８】
・抵抗溶接された中心電極（３０）における貴金属チップ（３５）の曲げ強度Ｗ1について、最高温度Ｔｍａｘが９００℃、最低温度Ｔｍｉｎが１５０℃であり、中心電極（３０）における貴金属チップ（３５）の曲げ強度Ｗ1は次の数式３９にて表される値であること。
【００５９】
（数３９）
Ｗ1≧６１５００Ｅ1（α´1‐α1）Ｄ13／（Ｌ1σ01）
ここで、上記数式３９中、α´1、α1、およびＥ1は９００℃における値、σ01は常温における値である。
【００６０】
・レーザ溶接された接地電極（４０）における貴金属チップ（４５）の曲げ強度Ｗ2について、最高温度Ｔｍａｘが９５０℃、最低温度Ｔｍｉｎが１５０℃であり、接地電極（４０）における貴金属チップ（４５）の曲げ強度Ｗ2は次の数式４０にて表される値であること。
【００６１】
（数４０）
Ｗ2≧３２８００Ｅ2（α´2‐α2）Ｄ23／｛（Ｌ2‐Ｘ2）σ02｝
ここで、上記数式４０中、α´2、α2、およびＥ2は９５０℃における値、σ02は常温における値である。
【００６２】
これらの特徴点を有する本発明は、上記請求項７に記載のスパークプラグにおいて、最高温度Ｔｍａｘおよび最低温度Ｔｍｉｎを具体的に規定した場合の各電極（３０、４０）における貴金属チップ（３５、４５）の曲げ強度を規定したものである。
【００６３】
さらに、検討を進めた結果、上記請求項１〜請求項８に記載のスパークプラグのように、熱サイクルを付与した後の曲げ強度ではなく、溶接後の新品のスパークプラグにおける曲げ強度を規定することによっても、上記目的を達成できることを実験的に見出した。
【００６４】
請求項９〜請求項１２に記載の発明は、そのような新品の曲げ強度を規定したスパークプラグを提供するものである。
【００６５】
請求項９に記載の発明では、次のような特徴点を有する。
【００６６】
・中心電極（３０）における貴金属チップ（３５）および接地電極（４０）おける貴金属チップ（４５）が、ともにレーザ溶接により固定されているものであって、貴金属チップと電極母材とが溶け合った溶融部（３４、４４）を介して接合されていること。
【００６７】
・中心電極（３０）の線膨張係数をα´1、中心電極（３０）における貴金属チップ（３５）の線膨張係数をα1、ヤング率をＥ1（単位：ＭＰａ）、引張強度をσ01（単位：ＭＰａ）、チップ径をφＤ1（単位：ｍｍ）、チップ突き出し長さをＬ1（単位：ｍｍ）、チップ突き出し長さＬ1に占める溶融部（３４）の厚さをＸ1（単位：ｍｍ）としたとき、レーザ溶接後の中心電極（３０）における貴金属チップ（３５）の曲げ強度Ｗ1（単位：Ｎ）は次の数式４１にて表される値であること。
【００６８】
（数４１）
Ｗ1≧６１５００Ｅ1（α´1‐α1）Ｄ13／｛（Ｌ1‐Ｘ1）σ01｝
ここで、上記数式４１中、α´1、α1、およびＥ1は９００℃における値、σ01は常温における値である。
【００６９】
・接地電極（４０）の線膨張係数をα´2、接地電極（４０）における貴金属チップ（４５）の線膨張係数をα2、ヤング率をＥ2（単位：ＭＰａ）、引張強度をσ02（単位：ＭＰａ）、チップ径をφＤ2（単位：ｍｍ）、チップ突き出し長さをＬ2（単位：ｍｍ）、チップ突き出し長さＬ2に占める溶融部（４４）の厚さをＸ2（単位：ｍｍ）としたとき、レーザ溶接後の接地電極（４０）における貴金属チップ（４５）の曲げ強度Ｗ2（単位：Ｎ）は次の数式４２にて表される値であること。
【００７０】
（数４２）
Ｗ2≧６５６００Ｅ2（α´2‐α2）Ｄ23／｛（Ｌ2‐Ｘ2）σ02｝
ここで、上記数式４２中、α´2、α2、およびＥ2は９５０℃における値、σ02は常温における値である。
【００７１】
これらの特徴点を有する本発明によれば、中心電極（３０）および接地電極（４０）に火花放電部材としての貴金属チップ（３５、４５）をレーザ溶接してなるスパークプラグにおいて、より高い貴金属チップの接合信頼性を実現することができる。
【００７２】
請求項１０に記載の発明では、つぎのような特徴点を有する。
【００７３】
・中心電極（３０）における貴金属チップ（３５）および接地電極（４０）おける貴金属チップ（４５）が、ともに抵抗溶接により固定されているものであること。
【００７４】
・中心電極（３０）の線膨張係数をα´1、中心電極（３０）における貴金属チップ（３５）の線膨張係数をα1、ヤング率をＥ1（単位：ＭＰａ）、引張強度をσ01（単位：ＭＰａ）、チップ径をφＤ1（単位：ｍｍ）、チップ突き出し長さをＬ1（単位：ｍｍ）としたとき、抵抗溶接後の中心電極（３０）における貴金属チップ（３５）の曲げ強度Ｗ1（単位：Ｎ）は次の数式４３にて表される値であること。
【００７５】
（数４３）
Ｗ1≧１２３０００Ｅ1（α´1‐α1）Ｄ13／（Ｌ1σ01）
ここで、上記数式４３中、α´1、α1、およびＥ1は９００℃における値、σ01は常温における値である。
【００７６】
・接地電極（４０）の線膨張係数をα´2、接地電極（４０）における貴金属チップ（４５）の線膨張係数をα2、ヤング率をＥ2（単位：ＭＰａ）、引張強度をσ02（単位：ＭＰａ）、チップ径をφＤ2（単位：ｍｍ）、チップ突き出し長さをＬ2（単位：ｍｍ）としたとき、抵抗溶接後の接地電極（４０）における貴金属チップ（４５）の曲げ強度Ｗ2（単位：Ｎ）は、次の数式４４にて表される値であること。
【００７７】
（数４４）
Ｗ2≧１３１２００Ｅ2（α´2‐α2）Ｄ23／（Ｌ2σ02）
ここで、上記数式４４中、α´2、α2、およびＥ2は９５０℃における値、σ02は常温における値である。
【００７８】
これらの特徴点を有する本発明によれば、中心電極（３０）および接地電極（４０）に火花放電部材としての貴金属チップ（３５、４５）を抵抗溶接してなるスパークプラグにおいて、より高い貴金属チップの接合信頼性を実現することができる。
【００７９】
請求項１１に記載の発明では、次のような特徴点を有する。
【００８０】
・中心電極（３０）における貴金属チップ（３５）は、レーザ溶接により固定されているものであって、貴金属チップと電極母材とが溶け合った溶融部（３４）を介して接合されており、接地電極（４０）おける貴金属チップ（４５）は抵抗溶接により固定されているものであること。
【００８１】
・中心電極（３０）の線膨張係数をα´1、中心電極（３０）における貴金属チップ（３５）の線膨張係数をα1、ヤング率をＥ1（単位：ＭＰａ）、引張強度をσ01（単位：ＭＰａ）、チップ径をφＤ1（単位：ｍｍ）、チップ突き出し長さをＬ1（単位：ｍｍ）、チップ突き出し長さＬ1に占める溶融部（３４）の厚さをＸ1（単位：ｍｍ）としたとき、レーザ溶接後の中心電極（３０）における貴金属チップ（３５）の曲げ強度Ｗ1（単位：Ｎ）は次の数式４５にて表される値であること。
【００８２】
（数４５）
Ｗ1≧６１５００Ｅ1（α´1‐α1）Ｄ13／｛（Ｌ1‐Ｘ1）σ01｝
ここで、上記数式４５中、α´1、α1、およびＥ1は９００℃における値、σ01は常温における値である。
【００８３】
・接地電極（４０）の線膨張係数をα´2、接地電極（４０）における貴金属チップ（４５）の線膨張係数をα2、ヤング率をＥ2（単位：ＭＰａ）、引張強度をσ02（単位：ＭＰａ）、チップ径をφＤ2（単位：ｍｍ）、チップ突き出し長さをＬ2（単位：ｍｍ）としたとき、抵抗溶接後の接地電極（４０）における貴金属チップ（４５）の曲げ強度Ｗ2（単位：Ｎ）は、次の数式４６にて表される値であること。
【００８４】
（数４６）
Ｗ2≧１３１２００Ｅ2（α´2‐α2）Ｄ23／（Ｌ2σ02）
ここで、上記数式４６中、α´2、α2、およびＥ2は９５０℃における値、σ02は常温における値である。
【００８５】
これらの特徴点を有する本発明によれば、中心電極（３０）側では貴金属チップ（３５）をレ−ザ溶接し、接地電極（４０）側では貴金属チップ（４５）を抵抗溶接してなるスパークプラグにおいて、より高い貴金属チップの接合信頼性を実現することができる。
【００８６】
請求項１２に記載の発明では、次のような特徴点を有する。
【００８７】
・中心電極（３０）における貴金属チップ（３５）は、抵抗溶接により固定されているものであり、接地電極（４０）おける貴金属チップ（４５）は、レーザ溶接により固定されているものであって、貴金属チップと電極母材とが溶け合った溶融部（４４）を介して接合されていること。
【００８８】
・中心電極（３０）の線膨張係数をα´1、中心電極（３０）における貴金属チップ（３５）の線膨張係数をα1、ヤング率をＥ1（単位：ＭＰａ）、引張強度をσ01（単位：ＭＰａ）、チップ径をφＤ1（単位：ｍｍ）、チップ突き出し長さをＬ1（単位：ｍｍ）としたとき、抵抗溶接後の中心電極（３０）における貴金属チップ（３５）の曲げ強度Ｗ1（単位：Ｎ）は次の数式４７にて表される値であること。
【００８９】
（数４７）
Ｗ1≧１２３０００Ｅ1（α´1‐α1）Ｄ13／（Ｌ1σ01）
ここで、上記数式４７中、α´1、α1、およびＥ1は９００℃における値、σ01は常温における値である。
【００９０】
・接地電極（４０）の線膨張係数をα´2、接地電極（４０）における貴金属チップ（４５）の線膨張係数をα2、ヤング率をＥ2（単位：ＭＰａ）、引張強度をσ02（単位：ＭＰａ）、チップ径をφＤ2（単位：ｍｍ）、チップ突き出し長さをＬ2（単位：ｍｍ）、チップ突き出し長さＬ2に占める溶融部（４４）の厚さをＸ2（単位：ｍｍ）としたとき、レーザ溶接後の接地電極（４０）における貴金属チップ（４５）の曲げ強度Ｗ2（単位：Ｎ）は次の数式４８にて表される値であること。
【００９１】
（数４８）
Ｗ2≧６５６００Ｅ2（α´2‐α2）Ｄ23／｛（Ｌ2‐Ｘ2）σ02｝
ここで、上記数式４８中、α´2、α2、およびＥ2は９５０℃における値、σ02は常温における値である。
【００９２】
これらの特徴点を有する本発明によれば、中心電極（３０）側では貴金属チップ（３５）を抵抗溶接し、接地電極（４０）側では貴金属チップ（４５）をレーザ溶接してなるスパークプラグにおいて、より高い貴金属チップの接合信頼性を実現することができる。
【００９３】
また、請求項１３に記載の発明では、請求項１〜請求項１２に記載のスパークプラグにおいて、中心電極（３０）における貴金属チップ（３５）は、Ｉｒを５０重量％以上含有したＩｒ合金よりなり、接地電極（４０）における貴金属チップ（４５）は、Ｐｔを５０重量％以上含有したＰｔ合金よりなり、中心電極（３０）における貴金属チップ（３５）の軸と直交する中心電極（３０）における貴金属チップ（３５）の断面積をＡ１とし、接地電極（４０）における貴金属チップ（４５）の軸と直交する接地電極（４０）における貴金属チップ（４５）の断面積をＡ２としたとき、これら断面積Ａ１および断面積Ａ２が、０．１ｍｍ2以上１．１５ｍｍ2以下であることを特徴としている。
【００９４】
火花消耗の割合が高い中心電極（３０）における貴金属チップ（３５）に高融点材料であるＩｒ合金を用い、酸化揮発消耗の割合が高い接地電極（４０）における貴金属チップ（４５）に耐酸化揮発性に優れるＰｔ合金を用いることで、スパークプラグの寿命を大幅に拡大することができ、好ましい。
【００９５】
また、中心電極（３０）における貴金属チップ（３５）の軸直交断面積Ａ１、接地電極（４０）における貴金属チップ（４５）の軸直交断面積Ａ２がそれぞれ０．１ｍｍ2以上１．１５ｍｍ2以下であることが好ましい。
【００９６】
これは、各電極（３０、４０）の貴金属チップ（３５、４５）において、軸直交断面積が０．１ｍｍ2よりも小さいと熱引け性が極端に悪化するため、チップ温度が加速的に上昇してしまい、異常消耗、プレイグニッション等の問題が発生するからである。
【００９７】
一方、各電極（３０、４０）の貴金属チップ（３５、４５）において、軸直交断面積が１．１５ｍｍ2よりも大きいと着火性を悪化させてしまう。これは、火炎核成長時の貴金属チップによる冷却損失が大きくなり、火炎核の成長を妨げてしまうからである。
【００９８】
また、請求項１４に記載の発明では、請求項１〜請求項１３に記載のスパークプラグにおいて、中心電極（３０）における貴金属チップ（３５）および接地電極（４０）における貴金属チップ（４５）は、添加物としてＩｒ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｎｉ、Ｗ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｏｓ、Ａｌ、Ｙ、Ｙ2Ｏ3のいずれかを含有するものであることを特徴としている。
【００９９】
中心電極（３０）における貴金属チップ（３５）および接地電極（４０）における貴金属チップ（４５）の添加物として、このようなものを採用することにより、耐消耗性をより向上できるだけでなく、チップ強度を増大することもでき、その結果、高温によるチップ割れや亀裂等を防止でき、好ましい。
【０１００】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０１０１】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
【０１０２】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係るスパークプラグＳ１の全体構成を示す半断面図である。
【０１０３】
このスパークプラグＳ１は、自動車用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。
【０１０４】
スパークプラグＳ１は、導電性の鉄鋼材料（例えば低炭素鋼等）等よりなる円筒形状の取付金具１０を有しており、この取付金具１０は、図示しないエンジンブロックに固定するための取付ネジ部１１を備えている。
【０１０５】
取付金具１０の内部には、アルミナセラミック（Ａｌ2Ｏ3）等からなる絶縁体（絶縁碍子）２０が固定されており、この絶縁体２０の先端部２１は、取付金具１０の一端から露出するように設けられている。
【０１０６】
絶縁体２０の軸孔２２には中心電極３０が固定されており、この中心電極３０は取付金具１０に対して絶縁保持されている。中心電極３０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基合金等の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円柱体からなる。
【０１０７】
そして、図１に示すように、中心電極３０は、その先端部３１が絶縁体２０の先端部２１から露出するように設けられている。こうして、中心電極３０は、その先端部３１が露出した状態で取付金具１０に収納されている。
【０１０８】
一方、接地電極４０は、例えば、Ｎｉを主成分とするＮｉ基合金からなる角柱より構成されており、根元端部４２にて取付金具１０の一端に溶接により固定され、中間部が略Ｌ字に曲げられて、先端部４１の側面（以下、先端部側面という）４３において中心電極３０の先端部３１と放電ギャップ５０を介して対向している。
【０１０９】
ここで、接地電極４０において、根元端部４２は接地電極４０の一端に相当し、先端部４１は接地電極４０の他端に相当し、先端部側面４３は接地電極４０の対向面に相当するものである。
【０１１０】
図２に、本実施形態のスパークプラグＳ１における放電ギャップ５０近傍の拡大構成を概略断面図として示す。
【０１１１】
ここで、図２において、（ａ）は第１の例であり、中心電極３０および接地電極４０ともに火花放電部材としての貴金属チップ３５、４５をレーザ溶接してなるものであり、（ｂ）は第２の例であり、中心電極３０および接地電極４０に火花放電部材としての柱状の貴金属チップ３５、４５を抵抗溶接してなるものである。
【０１１２】
図２においては、上記のように放電ギャップ５０を介して中心電極３０の先端部３１と接地電極４０の先端部側面４３とが対向して配置されており、これら中心電極３０の先端部３１および接地電極４０の先端部側面４３には、それぞれ貴金属チップ３５、４５がレーザ溶接または抵抗溶接により接合されている。
【０１１３】
図２（ａ）に示される第１の例では、中心電極３０の先端部３１には、貴金属チップ（以下、中心電極側貴金属チップという）３５が、また、接地電極４０の先端部側面４３には、貴金属チップ（以下、接地電極側貴金属チップという）４５が、それぞれ貴金属チップ３５、４５と電極母材３０、４０とが溶け合った溶融部３４、４４を介して電極母材３０、４０と接合されている。
【０１１４】
また、図２（ｂ）に示される第２の例では、中心電極側貴金属チップ３５、接地電極側貴金属チップ４５は、それぞれ溶融部を持たない形で電極母材３０、４０と接合されている。
【０１１５】
これら図２に示される第１および第２の例では、両貴金属チップ３５、４５は円柱状であり、その一端面側が各電極３０、４０の対向面３１、４３に溶接されている。そして、放電ギャップ５０は、両チップ３５、４５の先端部間の空隙であり、その大きさは例えば１ｍｍ程度である。
【０１１６】
これら両貴金属チップ３５、４５は、Ｐｔ、Ｐｔ合金、Ｉｒ、Ｉｒ合金等の貴金属よりなるものを採用することができる。
【０１１７】
また、これら両貴金属チップ３５、４５が合金である場合、添加物としてＩｒ（イリジウム）、Ｐｔ（白金、プラチナ）、Ｒｈ（ロジウム）、Ｎｉ（ニッケル）、Ｗ（タングステン）、Ｐｄ（パラジウム）、Ｒｕ（ルテニウム）、Ｏｓ（オスミウム）、Ａｌ（アルミニウム）、Ｙ（イットリウム）、Ｙ2Ｏ3（三酸化二イットリウム、イットリア）のいずれかを含有するものが好ましい。
【０１１８】
特に、中心電極側貴金属チップ３５としては、Ｉｒを５０重量％以上含有したＩｒ合金よりなるものであって、中心電極側貴金属チップ３５の軸と直交する中心電極側貴金属チップ３５の断面積Ａ１が、０．１ｍｍ2以上１．１５ｍｍ2以下であるものを採用することができる。
【０１１９】
また、接地電極側貴金属チップ４５としては、Ｐｔを５０重量％以上含有したＰｔ合金よりなるものであって、接地電極側貴金属チップ４５の軸と直交する接地電極側貴金属チップ４５の断面積Ａ２が、０．１ｍｍ2以上１．１５ｍｍ2以下であるものを採用することができる。
【０１２０】
ここで、図３（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、図２（ａ）に示される第１の例、図２（ｂ）に示される第２の例における放電ギャップ５０の近傍のさらなる拡大図であり、この図３には、各部の寸法および各部の物性を示す記号が示されている。
【０１２１】
まず、図３（ａ）に示される第１の例では、中心電極３０の線膨張係数を記号α´1、中心電極側貴金属チップ３５の線膨張係数を記号α1、ヤング率を記号Ｅ1（単位：ＭＰａ）にて示してある。また、図示しないが、中心電極側貴金属チップ３５の引張強度をσ01（単位：ＭＰａ）とする。
【０１２２】
さらに、中心電極側貴金属チップ３５のチップ径を寸法φＤ1（単位：ｍｍ）、チップ突き出し長さを寸法Ｌ1（単位：ｍｍ）、チップ突き出し長さＬ1に占める溶融部３４の厚さを寸法Ｘ1（単位：ｍｍ）として示している。
【０１２３】
なお、図３（ａ）に示されるように、溶融部３４を介して中心電極側貴金属チップ３５と電極母材すなわち中心電極３０とが接合している場合、中心電極側貴金属チップ３５のチップ突き出し長さＬ1は、次のように定義される。
【０１２４】
すなわち、図３（ａ）に示されるように、中心電極側貴金属チップ３５の先端から中心電極側貴金属チップ３５の外周面を溶融部３４側へ延長した仮想面と、中心電極３０の先端部３１の外周面（テーパ面）を溶融部３４側へ延長した仮想面との交点をＫとする。そして、上記チップ突き出し長さＬ1は、中心電極側貴金属チップ３５の先端とこの交点Ｋとの距離として定義される。
【０１２５】
また、図３（ａ）に示される第１の例では、接地電極４０の線膨張係数を記号α´2、接地電極側貴金属チップ４５の線膨張係数を記号α2、ヤング率を記号Ｅ2（単位：ＭＰａ）にて示してある。また、図示しないが、接地電極側貴金属チップ４５の引張強度をσ02（単位：ＭＰａ）とする。
【０１２６】
さらに、接地電極側貴金属チップ４５のチップ径を寸法φＤ2（単位：ｍｍ）、チップ突き出し長さを寸法Ｌ2（単位：ｍｍ）、チップ突き出し長さＬ2に占める溶融部４４の厚さを寸法Ｘ2（単位：ｍｍ）として示している。ここで、チップ突き出し長さＬ2は、接地電極４０の先端部側面４３を起点とした長さである。
【０１２７】
また、図３（ｂ）に示される第２の例においても、中心電極３０の線膨張係数α´1、中心電極側貴金属チップ３５の線膨張係数α1、ヤング率Ｅ1（単位：ＭＰａ）が示されている。また、図示しないが、ここでも、中心電極側貴金属チップ３５の引張強度をσ01（単位：ＭＰａ）とする。
【０１２８】
さらに、図３（ｂ）においては、溶融部が存在しないため、中心電極側貴金属チップ３５のチップ径φＤ1（単位：ｍｍ）、チップ突き出し長さ寸法Ｌ1（単位：ｍｍ）が示されている。
【０１２９】
また、図３（ｂ）に示される第２の例においても、接地電極４０の線膨張係数α´2、接地電極側貴金属チップ４５の線膨張係数α2、ヤング率Ｅ2（単位：ＭＰａ）が示されている。また、図示しないが、ここでも接地電極側貴金属チップ４５の引張強度をσ02（単位：ＭＰａ）とする。
【０１３０】
さらに、図３（ｂ）においては、溶融部が存在しないため、接地電極側貴金属チップ４５のチップ径φＤ2（単位：ｍｍ）、チップ突き出し長さＬ2（単位：ｍｍ）が示されている。ここでも、チップ突き出し長さＬ2は、接地電極４０の先端部側面４３を起点とした長さである。
【０１３１】
そして、図３に示される第１および第２の例において、接地電極側貴金属チップ４５については、その軸方向において接地電極４０の先端部側面（対向面）４３から中心電極３０側へ突き出すチップ突き出し長さＬ2が０．３ｍｍ以上であるものとしている。
【０１３２】
このような本実施形態のスパークプラグＳ１においては、上記図３に示される各例について、上述した寸法や物性値を用いて、各貴金属チップ３５、４５の曲げ強度を、所定範囲の値に規定した独自の構成を採用している。この曲げ強度に関する独自の構成について、その導出過程とともに説明していく。
【０１３３】
［貴金属チップの曲げ強度の検討］
まず、両貴金属チップ３５、４５がレーザ溶接されている上記第１の例（図３（ａ）参照）について述べる。
【０１３４】
図４は、レーザ溶接により接地電極側貴金属チップ４５が固定された接地電極４０について接合信頼性を評価した結果を示す図である。
【０１３５】
この図４では、接地電極側貴金属チップ４５のチップ径φＤ2＝０．７ｍｍ、チップ突き出し長さＬ2＝０．８ｍｍ、溶融部４４の厚さＸ2＝０．４ｍｍ、としている。
【０１３６】
評価は、最高温度Ｔｍａｘ＝９５０℃×６分、最低温度Ｔｍｉｎ＝１５０℃×６分（冷熱温度差ΔＴ＝８００℃）を２００回繰り返した冷熱試験後の接地電極側貴金属チップ４５の剥離率を、ｎ＝５について調べたものであり、剥離率２５％以下であれば接合信頼性を確保するものとした。
【０１３７】
ここで、図５は、上記剥離率を説明するための断面図である。図５に示されるように、剥離率は、接地電極側貴金属チップ４５と溶融部４４との界面における剥離率である。図５では、当該界面において、本来接合されている部分の長さ（接合長さ）をａ１、ａ２で示し、これら各接合長さのうち剥離している部分の長さ（剥離長さ）をｂ１、ｂ２で示している。
【０１３８】
これら各長さや切断面形状は、当該切断面を金属顕微鏡等で観察することで知ることができる。そして、剥離率は、｛（ｂ１＋ｂ２）／（ａ１＋ａ２）｝×１００（％）にて求められる。
【０１３９】
また、図４では、チップ材質の影響を確認するためにＰｔ合金（Ｐｔ−Ｒｈ）およびＩｒ合金（Ｉｒ−Ｒｈ）について評価した。さらに、レーザ溶接条件による接合信頼性の余裕度を把握するために、４種類のレーザ溶接条件にて評価サンプルを作成した。
【０１４０】
グループＡは最もレーザエネルギーの大きい条件にて溶接したサンプル、すなわち最も接合信頼性に優れるサンプルであり、逆にグループＤは最もレーザエネルギーの小さい条件にて溶接したサンプル、すなわち最も接合信頼性に劣るサンプルである。
【０１４１】
グループＢ、ＣはグループＡとＤの間のレーザエネルギーで溶接したサンプルであり、グループＢはＣよりもレーザエネルギーが大きい。ちなみに、Ｐｔ−ＲｈとＩｒ−Ｒｈのレーザ溶接条件は、同グループであっても異なる。
【０１４２】
図４から、グループＤの条件では剥離率２５％を大きく超えてしまい、接合信頼性を確保することできない。逆に最悪でもグループＣの条件であれば、剥離率を２５％以下にすることができ、接合信頼性を確保できると言える。
【０１４３】
また、図６は、新品時の接地電極側貴金属チップ４５の曲げ強度Ｗ02（単位：Ｎ）および上記冷熱試験後の接地電極側貴金属チップ４５の曲げ強度Ｗ2（単位：Ｎ）について、チップ材質およびレーザ溶接条件を上記図４と同様に変えて、それぞれｎ＝５にて測定した結果を示す図である。なお、冷熱試験は、上記条件と同一である。
【０１４４】
図７は、曲げ強度測定における荷重方向を示す図であるが、この曲げ強度Ｗ2（単位：Ｎ）は、図７に示されるように、接地電極側貴金属チップ４５の先端部に対して、チップの軸と垂直方向に荷重を印加することによって行った。
【０１４５】
ここで、上述したように、接地電極側貴金属チップ４５のチップ突き出し長さＬ2は、０．３ｍｍ以上が好ましい。
【０１４６】
これは、このＬ2が０．３ｍｍよりも小さいと曲げ強度の測定が極めて困難であり、測定ばらつきが大きくなってしまうからであり、逆に０．３ｍｍ以上あれば容易に曲げ強度を測定することができ、測定ばらつきを小さくすることができるからである。
【０１４７】
上記図６に示される結果から、チップ材質、レーザ溶接条件に係らず、冷熱試験により曲げ強度が低下していることがわかる。
【０１４８】
これは、熱応力による接合界面剥離、酸化・なましによる材料強度低下の影響と考えられ、接合信頼性に劣るグループＤは、高い剥離率の影響により、冷熱試験後の曲げ強度が約０と大幅に低下している。
【０１４９】
また、接合信頼性を確保する（つまり、剥離率を２５％以下とする）ためには、冷熱試験後の曲げ強度が、Ｐｔ−Ｒｈでは、Ｗ2≧３２（Ｎ）、Ｉｒ−Ｒｈでは、Ｗ2≧６５（Ｎ）でなければならないことがわかる。
【０１５０】
ここで、図８は、接地電極側貴金属チップ４５において、曲げモーメントによって生じる最大応力σｍａｘについて表した図である。図８に示される寸法を用いて、曲げモーメントによって生じる最大応力σｍａｘ（単位：ＭＰａ）は、Ｐｔ−Ｒｈの場合には、次の数式４９にて示される式（１）のようになる。
【０１５１】
（数４９）
σｍａｘ＝Ｗ2（Ｌ2‐Ｘ2）×３２／（πＤ23）
＝３２×（０．８‐０．４）×３２／（０．７３π）
＝３８０．１２  …式（１）
つまり、Ｐｔ−Ｒｈの場合には、最大応力σｍａｘが３８０（ＭＰａ）以上あれば、接合信頼性を満足できると言える。
【０１５２】
よって、冷熱試験後の曲げ強度Ｗ2は、上記式（１）（数式４９参照）より、次の数式５０にて示される式（２）のようになる。
【０１５３】
（数５０）
Ｗ2≧πＤ23σｍａｘ／｛３２（Ｌ2‐Ｘ2）｝
＝３８０πＤ23／｛３２（Ｌ2‐Ｘ2）｝
＝３７．３Ｄ23／（Ｌ2‐Ｘ2）  …式（２）
また、Ｉｒ−Ｒｈの場合には、同様に計算すると、次の数式５１にて示される数式（３）のようになる。
【０１５４】
（数５１）
Ｗ2≧７５．８Ｄ23／（Ｌ2‐Ｘ2）  …式（３）
これから、Ｉｒ−Ｒｈの場合には、Ｐｔ−Ｒｈの約２倍の曲げ強度が必要であることになる。すなわち、材質が異なると、冷熱試験後の必要最低曲げ強度が異なるということである。
【０１５５】
この原因について考察を加える。図９は、チップ材質であるＰｔ−ＲｈとＩｒ−Ｒｈとについて、それぞれ、線膨張係数α2（単位：×１０-6／℃）、母材との線膨張係数差（α´2−α2）（単位：×１０-6／℃）、ヤング率Ｅ2（単位：ＭＰａ）を示した図表である。
【０１５６】
ここで、線膨張係数、ヤング率は、９５０℃における値であり、また、母材（電極母材）はＮｉ基合金であるインコネル（登録商標）であり、その線膨張係数α´2は１６．４（×１０-6／℃）である。
【０１５７】
この図９の表に示されるように、材質が異なるとチップ剥離の主要因である熱応力に関係する材料物性値（線膨張係数α、ヤング率Ｅ）が異なり、母材との線膨張係数差が大きくなり、ヤング率の大きなＩｒ−Ｒｈの場合、Ｐｔ−Ｒｈよりも接合界面への熱応力が大きくなってしまう。
【０１５８】
よって、Ｉｒ−Ｒｈの場合、冷熱試験後の必要最低曲げ強度が、Ｐｔ−Ｒｈよりも大きくなければ、接合信頼性を確保できないということである。
【０１５９】
次にＩｒ−Ｒｈの冷熱試験後の曲げ強度が、Ｐｔ−Ｒｈの約２倍必要である理由について考察する。
【０１６０】
接地電極側貴金属チップ４５が、電極母材（接地電極）４０に溶接により固定されている場合の熱応力は、Ｅ2（α´2−α2）ΔＴで表されるが、レーザ溶接の場合、貴金属チップ４５と母材４０が溶け合った溶融部４４が熱応力緩和層としての効果を発揮するため、熱応力は半減する、すなわちＥ2（α´2−α2）ΔＴ／２となる。
【０１６１】
図１０は、Ｐｔ−ＲｈとＩｒ−Ｒｈとの場合でチップ−母材間の接合界面への熱応力を計算した結果を示す図である。また、図１０では、Ｐｔ−ＲｈとＩｒ−Ｒｈとの場合で、接地電極側貴金属チップ４５の常温での引張強度σ02についても初期強度として実測した結果を示してある。
【０１６２】
この図１０に示されるように、Ｉｒ−Ｒｈの場合は、Ｐｔ−Ｒｈの場合の３．２倍の熱応力が発生しており、上述した曲げ強度が２倍必要であることと矛盾している。これは、貴金属チップの剥離に対する接合信頼性は、熱応力だけでなく、初期強度が関係しているためであると考えられる。
【０１６３】
すなわち、熱応力が大きくても初期強度が大きければ接合信頼性は確保できるということである。逆に、熱応力が小さくても初期強度が小さければ接合信頼性は低いということである。
【０１６４】
図１０に示されるように、Ｉｒ−Ｒｈの場合の接合界面への熱応力は、Ｐｔ−Ｒｈの場合の３．２倍であるが、初期強度σ02が１．５４倍と優位であるため、冷熱試験後の必要最低曲げ強度は、Ｐｔ−Ｒｈの２．１倍（＝３．２／１．５４）あれば良いということになり、上述した評価結果と一致する。
【０１６５】
そこで、上記式（２）（数式５０参照）に、熱応力および初期強度の影響を加味することにする。
【０１６６】
図１０に示される結果から、Ｐｔ−Ｒｈの場合の熱応力Ｅ2（α´2−α2）ΔＴ／２は、３７７ＭＰａであり、初期強度はσ02は８３０ＭＰａである。これから、Ｐｔ−Ｒｈの場合を基準にして、上記式（２）に、熱応力および初期強度の影響を加味すると、次の数式５２に示される式（４）のようになる。
【０１６７】
（数５２）
Ｗ2≧３７．３Ｄ23／（Ｌ2‐Ｘ2）×｛Ｅ2（α´2‐α2）ΔＴ／２｝／３７７×（８３０／σ02）
＝４１Ｅ2（α´2‐α2）（Ｔｍａｘ‐Ｔｍｉｎ）Ｄ23／｛（Ｌ2‐Ｘ2）σ02｝  …式（４）
ここで、上記式（４）中、α´2、α2、およびＥ2は、上記冷熱試験の最高温度Ｔｍａｘにおける値、σ02は常温における値である。
【０１６８】
そして、接地電極側貴金属チップ４５の曲げ強度Ｗ2を、この式（４）に示されるような範囲の値に規定することにより、レーザ溶接された接地電極側貴金属チップ４５の接合信頼性を従来よりも高いものにできる。
【０１６９】
ここまで、接地電極４０に接地電極側貴金属チップ４５をレーザ溶接により固定した場合について説明したが、中心電極３０に中心電極側貴金属チップ３５をレーザ溶接により固定した場合についても、同様の導出過程を経て、同様の結果が得られることは言うまでもなく、実際に確認している。
【０１７０】
つまり、中心電極３０の線膨張係数α´1、中心電極側貴金属チップ３５の線膨張係数α1、ヤング率Ｅ1（単位：ＭＰａ）、引張強度σ01（単位：ＭＰａ）、チップ径φＤ1（単位：ｍｍ）、チップ突き出し長さＬ1（単位：ｍｍ）、溶融部３４の厚さＸ1（単位：ｍｍ）を用いて、最高温度Ｔｍａｘ（単位：℃）を６分間、最低温度Ｔｍｉｎ（単位：℃）を６分間のサイクルを２００回繰り返した後の中心電極側貴金属チップ３５の曲げ強度Ｗ1（単位：Ｎ）は、次の数式５３にて表される式（５）の範囲となる。
【０１７１】
（数５３）
Ｗ1≧４１Ｅ1（α´1‐α1）（Ｔｍａｘ‐Ｔｍｉｎ）Ｄ13／｛（Ｌ1‐Ｘ1）σ01｝  …式（５）
ここで、上記式（５）中、α´1、α1、およびＥ1はＴｍａｘにおける値、σ01は常温における値である。
【０１７２】
このように、本実施形態の第１の例（図３（ａ）参照）においては、中心電極側貴金属チップ３５および接地電極側貴金属チップ４５について、上記冷熱試験後の曲げ強度Ｗ1、Ｗ2は、それぞれ、上記式（５）（数式５３参照）、上記式（４）（数式５２参照）にて表される範囲の値に規定される。
【０１７３】
それにより、本第１の例によれば、中心電極３０および接地電極４０に火花放電部材としての貴金属チップ３５、４５をレーザ溶接してなるスパークプラグにおいて、より高い貴金属チップの接合信頼性を実現することができる。
【０１７４】
次に、本実施形態の第２の例（図３（ｂ）参照）の場合、すなわち、抵抗溶接により貴金属チップ３５、４５が中心電極３０または接地電極４０に固定されている場合について説明する。
【０１７５】
抵抗溶接は、レーザ溶接とは異なり、貴金属チップ３５、４５と電極母材３０、４０が溶け合った溶融部（熱応力緩和層）が存在しないため、レーザ溶接に対して熱応力が倍増、すなわち｛Ｅ（α´−α）ΔＴ／２｝×２となる。また、溶融部の厚さについては、Ｘ1＝０、Ｘ2＝０と考えられる。
【０１７６】
そのため、中心電極３０に中心電極側貴金属チップ３５を抵抗溶接により固定した場合の冷熱試験後の曲げ強度Ｗ1（単位：Ｎ）は、上記式（５）（数式５３参照）より、次の数式５４にて表される式（６）の範囲となる。
【０１７７】
（数５４）
Ｗ1≧８２Ｅ1（α´1‐α1）（Ｔｍａｘ‐Ｔｍｉｎ）Ｄ13／（Ｌ1σ01）  …式（６）
ここで、上記式（６）中、α´1、α1、およびＥ1はＴｍａｘにおける値、σ01は常温における値である。
【０１７８】
同様に、接地電極４０に接地電極側貴金属チップ４５を抵抗溶接により固定した場合の冷熱試験後の曲げ強度Ｗ2（単位：Ｎ）は、上記式（４）（数式５２参照）より、次の数式５５にて表される式（７）の範囲となる。
【０１７９】
（数５５）
Ｗ2≧８２Ｅ2（α´2‐α2）（Ｔｍａｘ‐Ｔｍｉｎ）Ｄ23／（Ｌ2σ02）  …式（７）
ここで、上記式（７）中、α´2、α2、およびＥ2はＴｍａｘにおける値、σ02は常温における値である。
【０１８０】
このように、本実施形態の第２の例（図３（ｂ）参照）においては、中心電極側貴金属チップ３５および接地電極側貴金属チップ４５について、上記冷熱試験後の曲げ強度Ｗ1、Ｗ2は、それぞれ、上記式（６）（数式５４参照）、上記式（７）（数式５５参照）にて表される範囲の値に規定される。
【０１８１】
それにより、本第２の例によれば、中心電極３０および接地電極４０に火花放電部材としての貴金属チップ３５、４５を抵抗溶接してなるスパークプラグにおいて、より高い貴金属チップの接合信頼性を実現することができる。
【０１８２】
［実使用環境における接合信頼性の向上］
ここで、本実施形態において、さらに貴金属チップ３５、４５の接合信頼性を向上させるために、冷熱試験条件と実使用環境の関係について説明する。
【０１８３】
一般的な自動車における実使用環境は、中心電極については、冷熱温度差ΔＴ＝１００〜５００℃、接地電極については、冷熱温度差ΔＴ＝１５０〜５５０℃の範囲が数百万サイクル繰り返される。ちなみに、接地電極は中心電極に対して使用環境が厳しいのは、燃焼室内への突き出し量が大きいためである。
【０１８４】
この実使用環境に対して、安全率２倍を確保するための冷熱試験条件は、中心電極について、冷熱温度差ΔＴ＝７５０℃×２００サイクル、接地電極について、冷熱温度差ΔＴ＝８００℃×２００サイクルである。
【０１８５】
よって、上記第１の例（上記図３（ａ）参照）において、中心電極３０に中心電極側貴金属チップ３５をレーザ溶接により固定した場合、最高温度Ｔｍａｘ＝９００（℃）×６分、最低温度Ｔｍｉｎ＝１５０（℃）×６分を２００回繰り返した後の中心電極側貴金属チップ３５の曲げ強度Ｗ1（Ｎ）は、上記式（５）（数式５３参照）より、次の数式５６にて表される式（８）の範囲となる。
【０１８６】
（数５６）
Ｗ1≧４１Ｅ1（α´1‐α1）（９００‐１５０）Ｄ13／｛（Ｌ1‐Ｘ1）σ01｝
＝３０７５０Ｅ1（α´1‐α1）Ｄ13／｛（Ｌ1‐Ｘ1）σ01｝  …式（８）
ここで、上記式（８）中、α´1、α1、およびＥ1は９００℃における値、σ01は常温における値である。
【０１８７】
一方、接地電極４０に接地電極側貴金属チップ４５をレーザ溶接により固定した場合、最高温度Ｔｍａｘ＝９５０（℃）×６分、最低温度Ｔｍｉｎ＝１５０（℃）×６分を２００回繰り返した後の接地電極側貴金属チップ４５の曲げ強度Ｗ2（Ｎ）は、上記式（４）（数式５２参照）より、次の数式５７にて表される式（９）の範囲となる。
【０１８８】
（数５７）
Ｗ2≧４１Ｅ2（α´2‐α2）（９５０‐１５０）Ｄ23／｛（Ｌ2‐Ｘ2）σ02｝
＝３２８００Ｅ2（α´2‐α2）Ｄ23／｛（Ｌ2‐Ｘ2）σ02｝  …式（９）
ここで、上記式（９）中、α´2、α2、およびＥ2は９５０℃における値、σ02は常温における値である。
【０１８９】
このように、本実施形態の第１の例（図３（ａ）参照）において、中心電極側貴金属チップ３５および接地電極側貴金属チップ４５について、上記冷熱試験後の曲げ強度Ｗ1、Ｗ2を、それぞれ、上記式（８）（数式５６参照）、上記式（９）（数式５７参照）にて表される範囲の値に規定することもできる。
【０１９０】
それにより、本第１の例によれば、中心電極３０および接地電極４０に火花放電部材としての貴金属チップ３５、４５をレーザ溶接してなるスパークプラグにおいて、厳しい実使用環境下においても、よりいっそう高い貴金属チップの接合信頼性を実現することができる。
【０１９１】
また、上記第２の例（図３（ｂ）参照）において、中心電極３０に中心電極側貴金属チップ３５を抵抗溶接により固定した場合、最高温度Ｔｍａｘ＝９００（℃）×６分、最低温度Ｔｍｉｎ＝１５０（℃）×６分を２００回繰り返した後の中心電極側貴金属チップ３５の曲げ強度Ｗ1（Ｎ）は、上記式（６）（数式５４参照）より、次の数式５８にて表される式（１０）の範囲となる。
【０１９２】
（数５８）
Ｗ1≧８２Ｅ1（α´1‐α1）（９００‐１５０）Ｄ13／（Ｌ1σ01）
＝６１５００Ｅ1（α´1‐α1）Ｄ13／（Ｌ1σ01）  …式（１０）
ここで、上記式（１０）中、α´1、α1、およびＥ1は９００℃における値、σ01は常温における値である。
【０１９３】
一方、接地電極４０に接地電極側貴金属チップ４５を抵抗溶接により固定した場合、最高温度Ｔｍａｘ＝９５０（℃）×６分、最低温度Ｔｍｉｎ＝１５０（℃）×６分を２００回繰り返した後の接地電極側貴金属チップ４５の曲げ強度Ｗ2（Ｎ）は、上記式（７）（数式５５参照）より、次の数式５９にて表される式（１１）の範囲となる。
【０１９４】
（数５９）
Ｗ2≧８２Ｅ2（α´2‐α2）（９５０‐１５０）Ｄ23／（Ｌ2σ02）
＝６５６００Ｅ2（α´2‐α2）Ｄ23／（Ｌ2σ02）  …式（１１）
ここで、上記式（１１）中、α´2、α2、およびＥ2は９５０℃における値、σ02は常温における値である。
【０１９５】
このように、本実施形態の第２の例（図３（ｂ）参照）において、中心電極側貴金属チップ３５および接地電極側貴金属チップ４５について、上記冷熱試験後の曲げ強度Ｗ1、Ｗ2を、それぞれ、上記式（１０）（数式５８参照）、上記式（１１）（数式５９参照）にて表される範囲の値に規定することもできる。
【０１９６】
それにより、本第２の例によれば、中心電極３０および接地電極４０に火花放電部材としての貴金属チップ３５、４５を抵抗溶接してなるスパークプラグにおいて、厳しい実使用環境下においても、よりいっそう高い貴金属チップの接合信頼性を実現することができる。
【０１９７】
［新品時の曲げ強度の検討］
次に、上記図６を参照して、新品時（つまり、溶接後）の曲げ強度と冷熱試験後の曲げ強度の関係について説明する。
【０１９８】
上記図６から、接地電極側貴金属チップ４５において、接合信頼性が確保できる範囲（すなわちグループＡ、Ｂ、Ｃのレーザ溶接条件としたもの）においては、チップ材質に係らず新品時の曲げ強度Ｗ02は、冷熱試験後の曲げ強度Ｗ2の約２倍、つまり、おおよそＷ02＝２Ｗ2、の関係があることがわかる。
【０１９９】
よって、上記第１の例（図３（ａ）参照）において、接地電極４０に接地電極側貴金属チップ４５をレーザ溶接により固定した場合の溶接後の曲げ強度Ｗ02（Ｎ）は、上記式（９）（数式５７参照）より、次の数式６０にて表される式（１２）の範囲となる。
【０２００】
（数６０）
Ｗ02＝２Ｗ2≧２×３２８００Ｅ2（α´2‐α2）Ｄ23／｛（Ｌ2‐Ｘ2）σ02｝
＝６５６００Ｅ2（α´2‐α2）Ｄ23／｛（Ｌ2‐Ｘ2）σ02｝  …式（１２）
ここで、上記数式（１２）中、α´2、α2、およびＥ2は９５０℃における値、σ02は常温における値である。
【０２０１】
同様に、中心電極３０に中心電極側貴金属チップ３５をレーザ溶接により固定した場合の溶接後の曲げ強度Ｗ01（Ｎ）は、上記式（８）（数式５６参照）より、次の数式６１にて表される式（１３）の範囲となる。
【０２０２】
（数６１）
Ｗ01＝２Ｗ1≧２×３０７５０Ｅ1（α´1‐α1）Ｄ13／｛（Ｌ1‐Ｘ1）σ01｝
＝６１５００Ｅ1（α´1‐α1）Ｄ13／｛（Ｌ1‐Ｘ1）σ01｝  …式（１３）
ここで、上記数式（１３）中、α´1、α1、およびＥ1は９００℃における値、σ01は常温における値である。
【０２０３】
このように、本実施形態の第１の例（図３（ａ）参照）において、中心電極側貴金属チップ３５および接地電極側貴金属チップ４５について、上記溶接後（新品時）の曲げ強度Ｗ01、Ｗ02を、それぞれ、上記式（１３）（数式６１参照）、上記式（１２）（数式６０参照）にて表される範囲の値に規定することもできる。
【０２０４】
それにより、本第１の例によれば、中心電極３０および接地電極４０に火花放電部材としての貴金属チップ３５、４５をレーザ溶接してなるスパークプラグにおいて、実使用環境下においても、高い貴金属チップの接合信頼性を実現することができる。
【０２０５】
また、上記第２の例（図３（ｂ）参照）において、中心電極３０に中心電極側貴金属チップ３５を抵抗溶接により固定した場合の溶接後の曲げ強度Ｗ01（Ｎ）は、上記式（１０）（数式５８参照）より、次の数式６２にて表される式（１４）の範囲となる。
【０２０６】
（数６２）
Ｗ01＝２Ｗ1≧２×６１５００Ｅ1（α´1‐α1）Ｄ13／（Ｌ1σ01）
＝１２３０００Ｅ1（α´1‐α1）Ｄ13／（Ｌ1σ01）  …式（１４）
ここで、上記式（１４）中、α´1、α1、およびＥ1は９００℃における値、σ01は常温における値である。
【０２０７】
一方、接地電極４０に接地電極側貴金属チップ４５を抵抗溶接により固定した場合の溶接後の曲げ強度Ｗ02（Ｎ）は、上記式（１１）（数式５９参照）より、次の数式６３にて表される式（１５）の範囲となる。
【０２０８】
（数６３）
Ｗ02＝２Ｗ2≧２×６５６００Ｅ2（α´2‐α2）Ｄ23／（Ｌ2σ02）
＝１３１２００Ｅ2（α´2‐α2）Ｄ23／（Ｌ2σ02）  …式（１５）
ここで、上記式（１５）中、α´2、α2、およびＥ2は９５０℃における値、σ02は常温における値である。
【０２０９】
このように、本実施形態の第２の例（図３（ｂ）参照）において、中心電極側貴金属チップ３５および接地電極側貴金属チップ４５について、上記溶接後（新品時）の曲げ強度Ｗ01、Ｗ02を、それぞれ、上記式（１４）（数式６２参照）、上記式（１５）（数式６３参照）にて表される範囲の値に規定することもできる。
【０２１０】
それにより、本第２の例によれば、中心電極３０および接地電極４０に火花放電部材としての貴金属チップ３５、４５を抵抗溶接してなるスパークプラグにおいて、実使用環境下においても、高い貴金属チップの接合信頼性を実現することができる。
【０２１１】
［他の特徴点等］
また、上述したが、本実施形態においては、中心電極側貴金属チップ３５は、Ｉｒを５０重量％以上含有したＩｒ合金よりなり、接地電極側貴金属チップ４５は、Ｐｔを５０重量％以上含有したＰｔ合金よりなり、且つ、各貴金属チップ３５、４５の軸直交断面積Ａ１およびＡ２が、０．１ｍｍ2以上１．１５ｍｍ2以下であることが好ましい。
【０２１２】
火花消耗の割合が高い中心電極側貴金属チップ３５に高融点材料であるＩｒ合金を用い、酸化揮発消耗の割合が高い接地電極側貴金属チップ４５に耐酸化揮発性に優れるＰｔ合金を用いることで、スパークプラグの寿命を大幅に拡大することができる。
【０２１３】
また、各貴金属チップ３５、４５の軸直交断面積Ａ１およびＡ２がそれぞれ０．１ｍｍ2以上１．１５ｍｍ2以下であることが好ましいのは、次のような理由による。
【０２１４】
各貴金属チップ３５、４５において、軸直交断面積が０．１ｍｍ2よりも小さいと熱引け性が極端に悪化するため、チップ温度が加速的に上昇してしまい、異常消耗、プレイグニッション等の問題が発生する。
【０２１５】
一方、各貴金属チップ３５、４５において、軸直交断面積が１．１５ｍｍ2よりも大きいと着火性を悪化させてしまう。これは、火炎核成長時の貴金属チップによる冷却損失が大きくなり、火炎核の成長を妨げてしまうからである。
【０２１６】
また、本実施形態において、中心電極側貴金属チップ３５および接地電極側貴金属チップ４５は、添加物としてＩｒ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｎｉ、Ｗ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｏｓ、Ａｌ、Ｙ、Ｙ2Ｏ3のいずれかを含有するものであることが好ましい。
【０２１７】
上記各貴金属チップ３５、４５の添加物として、このようなものを採用することにより、耐消耗性をより向上できるだけでなく、チップ強度を増大することもでき、その結果、高温によるチップ割れや亀裂等を防止でき、好ましい。
【０２１８】
（第２実施形態）
上記第１実施形態では、中心電極側貴金属チップ３５および接地電極側貴金属チップ４５の両方が、ともにレーザ溶接されたものか、もしくは、抵抗溶接されたものであった。
【０２１９】
ここにおいて、両貴金属チップ３５、４５のうち一方がレーザ溶接、他方が抵抗溶接されたものであってもよい。
【０２２０】
図１１は、本発明の第２実施形態に係るスパークプラグにおける放電ギャップ５０近傍の拡大構成示す概略断面図である。
【０２２１】
図１１において、（ａ）は、中心電極側貴金属チップ３５を抵抗溶接にて固定し、接地電極側貴金属チップ４５をレーザ溶接にて固定したものであり、（ｂ）は、中心電極側貴金属チップ３５をレーザ溶接にて固定し、接地電極側貴金属チップ４５を抵抗溶接にて固定したものである。
【０２２２】
このようにした場合、レーザ溶接された方の貴金属チップについては、上記第１実施形態に示したレーザ溶接した場合の各曲げ強度の関係を採用でき、抵抗溶接された方の貴金属チップについては、上記第１実施形態に示した抵抗溶接した場合の各曲げ強度の関係を採用できることは、言うまでもない。
【０２２３】
それにより、本実施形態においても、中心電極３０および接地電極４０に火花放電部材としての貴金属チップ３５、４５を溶接してなるスパークプラグにおいて、より高い貴金属チップの接合信頼性を実現することができる。
【０２２４】
（他の実施形態）
なお、図１２（ａ）、（ｂ）に一例として示すように、貴金属チップ３５、４５の曲げ強度を測定する際の荷重方向は、貴金属チップ３５、４５の軸と垂直方向であればどの方向でも良い。
【０２２５】
以下、接合界面への熱応力を低減するのに適した接地電極４０の構成を示す。
【０２２６】
図１３（ａ）、（ｂ）は、接地電極４０と接地電極側貴金属チップ４５との接合界面への熱応力を低減するのに適した接地電極４０の形状を示す図であり、接地電極４０の先端部側面（対向面）４３の上から当該構成を見た図である。
【０２２７】
図１３（ａ）に示されるように、接地電極４０の幅を先端部４１に向かって細くなるテーパ形状としたり、図１３（ｂ）に示されるように、接地電極４０の先端部４１を凸字形状としたりして、接地電極４０の先端部４１を細くする。
【０２２８】
このようにすれば、電極母材である接地電極４０自体への熱応力を低減することができ、結果として、上記接合界面への熱応力を低減できることから好ましい。
【０２２９】
また、図１４、図１５は、それぞれ、接地電極４０と接地電極側貴金属チップ４５との接合界面への熱応力を低減するのに適した接地電極４０の内部構成を示す概略断面図である。
【０２３０】
図１４および図１５に示す接地電極４０は、その内部に母材（例えばＮｉ基合金）よりも熱伝導性に優れた内層部材７０を収納したものである。このようにすれば、接地電極４０の先端部（チップ接合部）４１の温度を低減することができ、結果として、上記接合界面への熱応力を低減できることから好ましい。
【０２３１】
ここで、図１４では、Ｃｕ等よりなる１層の内層部材７０が収納されており、図１５では、Ｃｕ＋Ｎｉクラッド（ＣｕとＮｉの積層体）等よりなる２層の内層部材７０が収納されている。
【０２３２】
また、図１６は、接地電極４０を斜めに配置した例を示す概略断面図である。このように接地電極４０を斜めに配置すれば、接地電極４０を短化することができる。それによって、温度も低減できるため、結果として、上記接合界面への熱応力を低減できることから好ましい。
【０２３３】
また、図１７は、中心電極３０と接地電極４０に加えて、絶縁体２０の先端部２１に対向する補助電極６０を有するスパークプラグを示す図である。なお、図１７において、（ｂ）は（ａ）のＧ矢視図である。
【０２３４】
このような構成とすることで、スパークプラグがくすぶった場合に、補助電極６０により絶縁体２０の表面に付着したカーボンを焼き切る作用効果があり、前述した着火性、接合信頼性だけでなく、耐くすぶり性も向上できることから好ましい。
【図面の簡単な説明】
【０２３５】
【図１】本発明の第１実施形態に係るスパークプラグの全体構成を示す半断面図である。
【図２】上記図１に示されるスパークプラグにおける放電ギャップ近傍の拡大構成を示す概略断面図である。
【図３】上記図２の拡大図であり、（ａ）は両貴金属チップをレーザ溶接してなる第１の例を示す図、（ｂ）は両貴金属チップを抵抗溶接してなる第２の例を示す図である。
【図４】レーザ溶接により貴金属チップが固定された接地電極について接合信頼性を評価した結果を示す図である。
【図５】剥離率を説明するための断面図である。
【図６】新品時および冷熱試験後の貴金属チップの曲げ強度について、チップ材質およびレーザ溶接条件を変えて測定した結果を示す図である。
【図７】曲げ強度測定における荷重方向を示す図である。
【図８】接地電極側貴金属チップにおいて曲げモーメントによって生じる最大応力σｍａｘについて表した図である。
【図９】Ｐｔ−ＲｈとＩｒ−Ｒｈとについて線膨張係数α2、母材との線膨張係数差（α´2−α2）、ヤング率Ｅ2を示した図表である。
【図１０】Ｐｔ−ＲｈとＩｒ−Ｒｈとの場合でチップ−母材間の接合界面への熱応力を計算した結果と常温における初期強度（引張強度）を実測した結果を示す図である。
【図１１】本発明の第２実施形態に係るスパークプラグにおける放電ギャップ近傍の拡大構成示す概略断面図である。
【図１２】貴金属チップの曲げ強度を測定する際の荷重方向についての他の例を示す図である。
【図１３】接地電極と接地電極側貴金属チップとの接合界面への熱応力を低減するのに適した接地電極の形状を示す図である。
【図１４】接地電極と接地電極側貴金属チップとの接合界面への熱応力を低減するのに適した接地電極の内部構成を示す概略断面図である。
【図１５】接地電極と接地電極側貴金属チップとの接合界面への熱応力を低減するのに適した接地電極のもう一つの内部構成を示す概略断面図である。
【図１６】接地電極を斜めに配置した例を示す概略断面図である。
【図１７】中心電極と接地電極に加えて絶縁体の先端部に対向する補助電極を有するスパークプラグを示す図である。
【符号の説明】
【０２３６】
３０…中心電極、３１…中心電極の先端部、３４…中心電極側の溶融部、
３５…中心電極側貴金属チップ、４０…接地電極、
４３…接地電極の対向面としての先端部側面、４４…接地電極側の溶融部、
５０…放電ギャップ。
【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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