JP6793154B2 - スパークプラグ - Google Patents

Description

本発明はスパークプラグに関し、特にＮｉを主体とする母材に貴金属を主成分とするチップが接合されたスパークプラグに関するものである。

Ｎｉを主体とする母材に、貴金属を主体とするチップが、溶融部を介して接続されたスパークプラグが知られている（例えば特許文献１）。母材の線膨張係数とチップの線膨張係数とは異なるので、スパークプラグが取り付けられたエンジンの温度変化によって、溶融部に熱応力が発生する。

国際公開第２０１０／１１３４０４号

この技術において、熱応力によって溶融部に発生したクラックが仮に進展しても母材からチップが脱落することを抑制する技術が求められている。

本発明はこの要求に応えるためになされたものであり、チップの脱落を抑制できるスパークプラグを提供することを目的としている。

この目的を達成するために本発明のスパークプラグは、貴金属を主体とするチップと、Ｎｉを主体としチップと溶融部を介して接続された母材と、を備える第１電極と、チップの放電面に対向する第２電極と、を備え、溶融部は、チップと溶融部との第１界面と、母材と溶融部との第２界面と、が放電面に垂直な第１方向において重なり合う重なり部を有する。重なり部は、放電面に平行な仮想面に投影した重なり部の重心を通る断面であり、且つ、放電面に垂直な断面を見たときに、放電面に沿った第２方向における一端部の貴金属の含有率が５０質量％よりも高く、第２方向における他端部のＮｉの含有率が５０質量％よりも高い。

請求項１記載のスパークプラグによれば、重なり部は、放電面に垂直な断面において、チップの放電面に沿った第２方向における一端部の貴金属の含有率が５０質量％よりも高く、第２方向における他端部のＮｉの含有率が５０質量％よりも高い。これにより、重なり部の一端部では、溶融部と母材との第２界面に発生する熱応力が、チップと溶融部との第１界面に発生する熱応力よりも大きくなる。一方、重なり部の他端部では、第１界面に発生する熱応力が第２界面に発生する熱応力よりも大きくなる。その結果、一端部の付近では第２界面にクラックが発生し易く、他端部の付近では第１界面にクラックが発生し易い。クラックは界面に沿って進展し易いので、仮にクラックが進展しても、第１界面および第２界面に沿ってそれぞれ進展するクラック同士をつながり難くできる。よって、母材からのチップの脱落を抑制できる。

請求項２記載のスパークプラグによれば、その断面において、重なり部は、第１界面と第２界面との間の、放電面に垂直な第１方向に沿う距離が、第２方向へ向かうにつれて次第に長くなる形をなす。重なり部は、貴金属の含有率が５０質量％且つＮｉの含有率が５０質量％となる中間部が、重なり部の第２方向における中心位置よりも第２方向側に存在する。これにより、第１界面および第２界面に沿ってそれぞれ進展するクラックが第１方向において重なる位置を、中心位置よりも第２方向側に近づけ易くできる。その位置でクラックが第１方向へ進展しても、第１界面と第２界面との間の距離は長いので、請求項１の効果に加え、チップの脱落をさらに抑制できる。

請求項３記載のスパークプラグによれば、その断面において、重なり部は、第１界面と第２界面との間の第１方向に沿う距離の最も短い最短部が、一端部および他端部以外の部位に存在する。重なり部は、貴金属の含有率が５０質量％且つＮｉの含有率が５０質量％となる中間部が、最短部以外の部位に存在する。これにより、第１界面および第２界面に沿ってそれぞれ進展するクラックが第１方向において重なる位置を、最短部以外の部位にし易くできる。その位置でクラックが第１方向へ進展しても、第１界面と第２界面との間の距離は長いので、請求項１の効果に加え、チップの脱落をさらに抑制できる。

請求項４記載のスパークプラグによれば、重なり部の第２方向の長さが最も長くなる断面において上記のいずれかの関係が成立する。その結果、クラックが進展し易い第１界面や第２界面の長さを最も長くできるので、請求項１から３のいずれかの効果に加え、チップの脱落をさらに抑制できる。

一実施の形態におけるスパークプラグの片側断面図である。 （ａ）は接地電極の平面図であり、（ｂ）は図２（ａ）のＩＩｂ−ＩＩｂ線における接地電極の断面図である。 （ａ）は母材にチップを接合するときの模式図であり、（ｂ）は他の母材にチップを接合するときの模式図である。 （ａ）は中心電極の底面図であり、（ｂ）は図４（ａ）のＩＶｂ−ＩＶｂ線における中心電極の断面図である。 （ａ）は母材にチップを接合するときの模式図であり、（ｂ）は他の母材にチップを接合するときの模式図である。

以下、本発明の好ましい実施形態について添付図面を参照して説明する。図１は一実施の形態におけるスパークプラグ１０の軸線Ｏを境にした片側断面図である。図１では、紙面下側をスパークプラグ１０の先端側、紙面上側をスパークプラグ１０の後端側という。図１に示すようにスパークプラグ１０は、中心電極２０及び接地電極４０を備えている。

絶縁体１１は、軸線Ｏに沿う軸孔１２が形成された略円筒状の部材であり、機械的特性や高温下の絶縁性に優れるアルミナ等のセラミックスにより形成されている。絶縁体１１は、軸孔１２により形成された内周面の先端側に、後端側を向く円環状の面である後端向き面１３が形成されている。後端向き面１３は先端側へ向けて縮径している。

中心電極２０は、後端向き面１３に係止される棒状の部材である。中心電極２０の先端は、絶縁体１１の先端から先端側に突出している。中心電極２０は、銅を主成分とする芯材２１が有底円筒状の母材２２に覆われている。母材２２はＮｉを５０ｗｔ％以上含む化学組成を有する。芯材２１を省略することは可能である。母材２２の先端には、溶融部２３を介してチップ２４が接続されている。チップ２４は、Ｐｔ，Ｒｈ，Ｉｒ，Ｒｕ等の貴金属のうちの１種または２種以上を５０ｗｔ％以上含む化学組成を有する。チップ２４の放電面２５は接地電極４０に対向する。中心電極２０は、軸孔１２内で端子金具２６と電気的に接続されている。

端子金具２６は、高圧ケーブル（図示せず）が接続される棒状の部材であり、導電性を有する金属材料（例えば低炭素鋼等）によって形成されている。端子金具２６は、先端側が軸孔１２に挿入された状態で、絶縁体１１の後端側で固定されている。

絶縁体１１の先端側の外周に主体金具３０が加締め固定されている。主体金具３０は、導電性を有する金属材料（例えば低炭素鋼等）によって形成された略円筒状の部材である。主体金具３０は、径方向の外側へ鍔状に張り出す座部３１と、座部３１よりも先端側の外周面に形成されたねじ部３２と、を備えている。主体金具３０は、エンジン（シリンダヘッド）のねじ穴（図示せず）にねじ部３２を締結して固定される。主体金具３０の先端部に接地電極４０が接続されている。

接地電極４０は、導電性を有する金属材料によって形成された棒状の部材である。接地電極４０は、主体金具３０に接合された母材４１と、中心電極２０側を向く母材４１の内面４２に配置され溶融部４３を介して接続されたチップ４４と、を備えている。母材４１はＮｉを５０ｗｔ％以上含む化学組成を有する。チップ４４は、Ｐｔ，Ｒｈ，Ｉｒ，Ｒｕ等の貴金属のうちの１種または２種以上を５０ｗｔ％以上含む化学組成を有する。チップ４４の放電面４５は中心電極２０に対向する。チップ４４の放電面４５と中心電極２０との間に火花ギャップＧが形成される。

図２（ａ）は軸線Ｏの方向から見た接地電極４０（第１電極）の平面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）のＩＩｂ−ＩＩｂ線における接地電極４０の断面図である。矢印Ｚは、チップ４４の放電面４５に垂直な第１方向を示す。接地電極４０を第１電極とすれば、中心電極２０は第２電極となる。本実施形態では、母材４１は断面が略矩形の棒状をなし、チップ４４は直方体の形状をなす。チップ４４は、母材４１の先端部分の内面４２が、母材４１の側面４１ｂに沿って窪んで形成された溝の中に一部が配置されている。溝の壁面４２ａによってチップ４４の位置が規制される。チップ４４は溶融部４３を介して母材４１に接続されている。溶融部４３はチップ４４及び母材４１が溶け合っている。

溶融部４３は、チップ４４と溶融部４３との第１界面４６と、母材４１と溶融部４３との第２界面４７と、が第１方向（矢印Ｚ方向）において重なり合う重なり部４８を有している。図２（ｂ）は、放電面４５に平行な仮想面（図２（ａ）紙面と平行な面）に投影した重なり部４８の平面図形の重心４９を通る切断線（ＩＩｂ−ＩＩｂ線）で切断した接地電極４０の断面図でもある。矢印Ｙは、放電面４５に平行かつ切断線（ＩＩｂ−ＩＩｂ線）上の第２方向を示す。重心４９を通る切断線は無数に引くことができるが、本実施形態では、重なり部４８の第２方向の長さが最も長くなるように、チップ４４の放電面４５の対角線上に切断線が引かれ、その断面の解析がされている。

図３（ａ）を参照して接地電極４０の製造方法の一例を説明する。図３（ａ）は母材４１にチップ４４を接合するときの模式図であり、溶融部４３（二点鎖線で示す）が形成される前の状態が図示されている。図３（ａ）は、母材４１の先端面４１ａに垂直で且つ側面４１ｂに平行な切断線における断面が図示されている（以上は図３（ｂ）においても同じ）。

母材４１に形成された溝底４２ｂは、壁面４２ａから先端面４１ａへ向かうにつれて溝が深くなるように傾斜している。チップ４４は、母材４１の壁面４２ａの付近に配置される部分の厚さが、先端面４１ａの付近に配置される部分の厚さよりも薄くなるように底面４５ａが傾斜している。

母材４１にチップ４４を配置した後、母材４１の先端面４１ａに対面させた加工ヘッド５４からレーザビームや電子ビーム等の高エネルギービームを照射する。ビームを照射しながら加工ヘッド５４を溝底４２ｂに沿って移動させて溶融部２３を形成し、母材４１にチップ４４を接合する。母材４１の先端面４１ａにビームを照射するので、母材４１の壁面４２ａ付近の溶融量に比べて、先端面４１ａ付近の溶融量が多くなる。また、チップ４４の底面４５ａ及び溝底４２ｂが傾斜しているので、溶融部４３は、先端面４１ａ付近では母材４１の溶融量に比べてチップ４４の溶融量が多く、壁面４２ａ付近ではチップ４４の溶融量に比べて母材４１の溶融量が多くなる。

図２（ｂ）に戻って説明する。本実施形態では、チップ４４の放電面４５に沿う第２方向（矢印Ｙ方向）における重なり部４８の片方の端部５０（一端部）は、母材４１の溶融量に比べてチップ４４の溶融量が多いので、貴金属の含有率が５０質量％よりも高くなる。一方、第２方向における重なり部４８のもう片方の端部５１（他端部）は、チップ４４の溶融量に比べて母材４１の溶融量が多いので、Ｎｉの含有率が５０質量％よりも高くなる。なお、端部５０，５１は第１界面４６及び第２界面４７を両端とする線分であり、それぞれの線分（端部５０，５１）は放電面４５に垂直である。

端部５０，５１は貴金属およびＮｉの含有率が異なるので、端部５０では、第２界面４７に発生する熱応力が第１界面４６に発生する熱応力よりも大きくなる。一方、端部５１では、第１界面４６に発生する熱応力が第２界面４７に発生する熱応力よりも大きくなる。その結果、端部５０付近では第２界面４７にクラックが発生し易く、端部５１付近では第１界面４６にクラックが発生し易い。第１界面４６に発生したクラックは第１界面４６に沿って進展し、第２界面４７に発生したクラックは第２界面４７に沿って進展し易いので、仮にクラックが進展しても、第１界面４６及び第２界面４７に沿ってそれぞれ進展するクラック同士をつながり難くできる。従って、一つの界面の両方の端に発生したクラックが、その界面に沿って界面の中央へ向かって進展する場合に比べて、溶融部４３の破断による母材４１からのチップ４４の脱落を抑制できる。

なお、重なり部４８の端部５０，５１の貴金属やＮｉの含有率を求める定量分析は、ＥＰＭＡを用いたＷＤＳ分析により行うことができる。第２方向における端部５０，５１の幅（線分の太さ）は、定量分析に必要な幅（本実施形態では少なくとも２０μｍ）である。端部５０，５１の貴金属やＮｉの含有率は、端部５０，５１上の互いに等しい間隔に設定した複数の測定点の分析値を平均して求めることができる。また、端部５０，５１（線分）のそれぞれ中点の位置の分析値を代表値にすることもできる。

また、溶融部４３は、母材４１の壁面４２ａ付近の溶融量に比べて先端面４１ａ付近の溶融量が多いので、重なり部４８は、第１界面４６と第２界面４７との間の第１方向（矢印Ｚ方向）に沿う距離が、第２方向（矢印Ｙ方向）へ向かうにつれて次第に長くなる形をなす。重なり部４８は、貴金属の含有率が５０質量％且つＮｉの含有率が５０質量％となる中間部５３が、重なり部４８の第２方向における中心位置５２よりも第２方向（矢印Ｙ方向）側に存在する。なお、中心位置５２は端部５０，５１から等しい距離Ｌにある中間点を含む位置である。

これにより、第１界面４６のうち端部５１から中間部５３までの部位は、第１界面４６のうち端部５０から中間部５３までの部位に比べ、端部５１付近に発生したクラックが第１界面４６に沿って進展し易い。一方、第２界面４７のうち端部５０から中間部５３までの部位は、第２界面４７のうち端部５１から中間部５３までの部位に比べ、端部５０付近に発生したクラックが第２界面４７に沿って進展し易い。その結果、第１界面４６及び第２界面４７に沿ってそれぞれ進展するクラックが第１方向（矢印Ｚ方向）において重なる位置を、中心位置５２よりも第２方向（矢印Ｙ方向）側へ近づけ易くできる。仮にその位置でクラックが溶融部４３の中を第１方向（矢印Ｚ方向）へ進展しても、第１界面４６と第２界面４７との間の距離は中心位置５２よりも端部５１側における重なり部４８の距離よりも長いので、溶融部４３の破断を抑制し、母材４１からのチップ４４の脱落をさらに抑制できる。

なお、片方の端部５０では貴金属の含有率が５０質量％よりも高く、もう片方の端部５１ではＮｉの含有率が５０質量％よりも高いという関係は、重なり部４８の第２方向（矢印Ｙ方向）の長さが最も長くなる断面において成立する。この断面の位置は、クラックが進展し易い第１界面４６や第２界面４７の長さを最も長くできるので、チップ４４の脱落をさらに抑制できる。

図３（ｂ）を参照して接地電極４０の他の実施形態について説明する。図３（ｂ）は他の母材４１にチップ４４を接合するときの模式図である。図３（ａ）の場合と異なり、母材４１に形成された溝底４２ｃは、壁面４２ａから先端面４１ａへ向かうにつれて溝が浅くなるように傾斜している。チップ４４は、母材４１の壁面４２ａの付近に配置される部分の厚さが、先端面４１ａの付近に配置される部分の厚さよりも厚くなるように底面４５ｂが傾斜している。

母材４１にチップ４４を配置した後、母材４１の先端面４１ａに対面させた加工ヘッド５４から高エネルギービームを照射して溶融部４３を形成し、母材４１にチップ４４を接合する。チップ４４の底面４５ｂ及び溝底４２ｃの傾斜により、溶融部４３は、先端面４１ａ付近ではチップ４４の溶融量に比べて母材４１の溶融量が多く、壁面４２ａ付近では母材４１の溶融量に比べてチップ４４の溶融量が多くなる。

図２（ｂ）に戻って説明する。本実施形態では、チップ４４の放電面４５に沿う第２方向（矢印Ｙ方向）における重なり部４８の片方の端部５０（他端部）は、チップ４４の溶融量に比べて母材４１の溶融量が多いので、Ｎｉの含有率が５０質量％よりも高くなる。一方、第２方向における重なり部４８のもう片方の端部５１（一端部）は、母材４１の溶融量に比べてチップ４４の溶融量が多いので、貴金属の含有率が５０質量％よりも高くなる。

これにより端部５０では、第１界面４６に発生する熱応力が第２界面４７に発生する熱応力よりも大きくなる。一方、端部５１では、第２界面４７に発生する熱応力が第１界面４６に発生する熱応力よりも大きくなる。その結果、端部５０付近では第１界面４６にクラックが発生し易く、端部５１付近では第２界面４７にクラックが発生し易い。第１界面４６に発生したクラックは第１界面４６に沿って進展し、第２界面４７に発生したクラックは第２界面４７に沿って進展し易いので、仮にクラックが進展しても、第１界面４６及び第２界面４７に沿ってそれぞれ進展するクラック同士をつながり難くできる。従って、一つの界面の両方の端に発生したクラックが、その界面に沿って界面の中央へ向かって進展する場合に比べて、溶融部４３の破断による母材４１からのチップ４４の脱落を抑制できる。

次に中心電電極２０を説明する。図４（ａ）は軸線Ｏの方向から見た中心電極２０（第１電極）の底面図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）のＩＶｂ−ＩＶｂ線における中心電極２０の断面図である。矢印Ｚは、チップ２４の放電面２５に垂直な第１方向を示す。中心電極２０を第１電極とすれば、接地電極４０は第２電極となる。本実施形態では、母材２２は、軸線Ｏに沿って延びる円柱状の外形をなし、チップ２４は円盤状をなす。チップ２４は、母材２２の軸線方向の先端に配置され、溶融部２３を介して母材２２に接続されている。溶融部２３はチップ２４及び母材２２が溶け合っている。

溶融部２３は、チップ２４と溶融部２３との第１界面６０と、母材２２と溶融部２３との第２界面６１と、が第１方向（軸線Ｏ方向に等しい、矢印Ｚ方向）において重なり合う重なり部６２を有している。図４（ｂ）は、放電面２５に平行な仮想面（図４（ａ）紙面と平行な面）に投影した重なり部６２の平面図形の重心６３を通る切断線（ＩＶｂ−ＩＶｂ線）で切断した中心電極２０の断面図でもある。重心６３の位置は軸線Ｏの位置にほぼ等しい。矢印Ｙは、放電面２５に平行かつ切断線（ＩＶｂ−ＩＶｂ線）上の第２方向を示す。

図５（ａ）を参照して中心電極２０の製造方法の一例を説明する。図５（ａ）は母材２２にチップ２４を接合するときの模式図であり、溶融部２３（二点鎖線で示す）が形成される前の状態が図示されている（以上は図５（ｂ）においても同じ）。

母材２２の先端面２２ａ、及び、チップ２４の放電面２５の反対側の端面２４ａは、軸線Ｏに斜めに交わる平面である。これにより、軸線Ｏを挟むチップ２４の両側の部位２４ｂ，２４ｃのうち、部位２４ｂはチップ２４の放電面２５と端面２４ａとの距離が長く、部位２４ｃは部位２４ｂよりも放電面２５と端面２４ａとの距離が短くなる。チップ２４は、チップ２４の放電面２５が軸線Ｏに直交するように、母材２２の先端面２２ａにチップ２４の端面２４ａを接触させ、母材２２に配置される。

母材２２にチップ２４を配置した後、軸線Ｏを中心に母材２２及びチップ２４を回転させながら、母材２２やチップ２４の側面に対面させた加工ヘッド５４からレーザビームや電子ビーム等の高エネルギービームを照射して溶融部２３を形成し、母材２２にチップ２４を接合する。母材２２の側面にビームを照射するので、母材２２の径方向の中心の溶融量に比べて、母材２２の径方向の外側の溶融量が多くなる。また、母材２２の先端面２２ａ及びチップ２４の端面２４ａは傾斜しているので、溶融部２３は、チップ２４の部位２４ｂでは、母材２２の溶融量に比べてチップ２４の溶融量が多く、軸線Ｏを挟んで反対側の部位２４ｃでは、チップ２４の溶融量に比べて母材２２の溶融量が多くなる。

図４（ｂ）に戻って説明する。本実施形態では、チップ２４の放電面２５に沿う第２方向（矢印Ｙ方向）における重なり部６２の一端部６４は、母材２２の溶融量に比べてチップ２４の溶融量が多いので、貴金属の含有率が５０質量％よりも高くなる。一方、第２方向における重なり部６２の他端部６５は、チップ２４の溶融量に比べて母材２２の溶融量が多いので、Ｎｉの含有率が５０質量％よりも高くなる。

これにより一端部６４では、第２界面６１に発生する熱応力が第１界面６０に発生する熱応力よりも大きくなる。一方、他端部６５では、第１界面６０に発生する熱応力が第２界面６１に発生する熱応力よりも大きくなる。その結果、一端部６４付近では第２界面６１にクラックが発生し易く、他端部６５付近では第１界面６０にクラックが発生し易い。第１界面６０に発生したクラックは第１界面６０に沿って進展し、第２界面６１に発生したクラックは第２界面６１に沿って進展し易いので、仮にクラックが進展しても、第１界面６０及び第２界面６１に沿ってそれぞれ進展するクラック同士をつながり難くできる。従って、一つの界面の両方の端に発生したクラックが、その界面に沿って界面の中央へ向かって進展する場合に比べて、溶融部２３の破断による母材２２からのチップ２４の脱落を抑制できる。

また、溶融部２３は、母材２２の径方向の中心の溶融量に比べて、母材２２の径方向の外側の溶融量が多いので、重なり部６２は、第１界面６０と第２界面６１との間の第１方向（矢印Ｚ方向）に沿う距離が、外側から中心へ向かうにつれて次第に短くなる形をなす。これにより重なり部６２は、一端部６４と他端部６５との間に、第１界面６０と第２界面６１との間の第１方向に沿う距離の最も短い最短部６６が、一端部６４及び他端部６５以外の部位に存在する。さらに重なり部６２は、貴金属の含有率が５０質量％且つＮｉの含有率が５０質量％となる中間部６７が、最短部６６以外の部位に存在する。

これにより、第１界面６０のうち他端部６５から中間部６７までの部位は、第１界面６０のうち一端部６４から中間部６７までの部位に比べ、他端部６５付近に発生したクラックが第１界面６０に沿って進展し易い。一方、第２界面６１のうち一端部６４付近から中間部６７までの部位は、第２界面６１のうち他端部６５付近から中間部６７までの部位に比べ、一端部６４付近に発生したクラックが第２界面６１に沿って進展し易い。第２方向（矢印Ｙ方向）において最短部６６と中間部６７との位置は異なるので、第１界面６０及び第２界面６１に沿ってそれぞれ進展するクラックが第１方向（矢印Ｚ方向）において重なる位置を、最短部６６以外の部位にし易くできる。その位置でクラックが第１方向へ進展しても、第１界面６０と第２界面６１との間の距離は最短部６６における距離よりも長いので、溶融部２３の破断を抑制し、チップ２４の脱落をさらに抑制できる。

図５（ｂ）を参照して中心電極２０の他の製造方法を説明する。図５（ｂ）は他の母材２２にチップ２４を接合するときの模式図である。図５（ａ）の場合と異なり、チップ２４の端面２４ｄは放電面２５と平行であり、母材２２の先端面２２ｂは軸線Ｏに垂直な面である。母材２２の先端面２２ｂにチップ２４の端面２４ｄを接触させて母材２２にチップ２４を配置した後、軸線Ｏを中心に母材２２及びチップ２４を回転させながら、母材２２やチップ２４の側面に対面させた加工ヘッド５４を軸線Ｏに沿って往復させつつ高エネルギービームを照射する。これにより、母材２２及びチップ２４の表面を走査したビームの軌跡が楕円状になる。

この場合も、放電面２５に平行な仮想面に投影した重なり部６２の平面図形の重心６３を通る切断線で切断した中心電極２０の断面図において、部位２４ｂ側の重なり部６２の端部では貴金属の含有率が５０質量％よりも高く（チップ２４の溶融量が母材２２の溶融量よりも多い）、もう片方の部位２４ｃ側の端部ではＮｉの含有率が５０質量％よりも高い（母材２２の溶融量がチップ２４の溶融量よりも多い）という関係になる。よって、上記実施形態と同様の作用効果を実現できる。

以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。

実施形態では、接地電極４０の母材４１に溝が形成され、その溝に一部が収容されたチップ４４が母材４１に接合される場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。母材４１に溝を形成することは必ずしも必要ない。溝を形成することなく母材４１にチップ４４を接合することは当然可能である。

実施形態では、接地電極４０の先端面４１ａよりもチップ４４の先端面がわずかに内側に入り込む場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。接地電極４０の先端面４１ａよりもチップ４４の先端面をせり出させて、接地電極４０の先端面４１ａからチップ４４を突出させることは当然可能である。

実施形態では、接地電極４０の母材４１の内面４２にチップ４４を接合する場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。内面４２以外の母材４１の先端面４１ａ等にチップ４４を接合することは当然可能である。

実施形態では、接地電極４０のチップ４４が直方体（四角柱）の形状をなす場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。チップ４４の形状は、円柱状、四角柱以外の多角柱状など、適宜設定できる。

実施形態では、溶融部４３を介して接地電極４０の母材４１にチップ４４が直接に接続される場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。Ｎｉを主体とする中間材を母材とチップとの間に配置し、母材に接合された中間材に溶融部を介してチップを接続することは当然可能である。

実施形態では、重なり部４８，６２の片方の端部では貴金属の含有率が５０質量％よりも高く、もう片方の端部ではＮｉの含有率が５０質量％よりも高いという関係が、中心電極２０及び接地電極４０の双方で成立する場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。中心電極・接地電極のいずれか一方において上記の関係が成立すれば良い。上記の関係が成立した電極において、チップの脱落を抑制できるからである。

実施形態では、中心電極２０を製造する一例として、母材２２とチップ２４とを一体にして、軸線Ｏを中心にこれを回転させながら高エネルギービームを照射する場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。母材２２とチップ２４とを一体にしたものを静止させ、１個以上のミラーを用いて高エネルギービームを母材２２及びチップ２４の周りに走査して、溶融部２３を形成することは当然可能である。

１０ スパークプラグ
２０ 中心電極（第１電極、第２電極）
２２，４１ 母材
２３，４３ 溶融部
２４，４４ チップ
２５，４５ 放電面
４０ 接地電極（第１電極、第２電極）
４６，６０ 第１界面
４７，６１ 第２界面
４８，６２ 重なり部
４９，６３ 重心
５０，５１ 端部（一端部、他端部）
６４ 一端部
６５ 他端部
５２ 中心位置
５３，６７ 中間部
６６ 最短部

Claims (4)

1. 貴金属を主体とするチップと、Ｎｉを主体とし前記チップと溶融部を介して接続された母材と、を備える第１電極と、
   前記チップの放電面に対向する第２電極と、を備えるスパークプラグであって、
   前記溶融部は、前記チップと前記溶融部との第１界面と、前記母材と前記溶融部との第２界面と、が前記放電面に垂直な第１方向において重なり合う重なり部を有し、
   前記重なり部は、前記放電面に平行な仮想面に投影した前記重なり部の重心を通る断面であり、且つ、前記放電面に垂直な断面を見たときに、
   前記放電面に沿った第２方向における一端部の貴金属の含有率が５０質量％よりも高く、前記第２方向における他端部のＮｉの含有率が５０質量％よりも高いスパークプラグ。
2. 前記断面において、
   前記重なり部は、前記第１界面と前記第２界面との間の前記第１方向に沿う距離が、前記第２方向へ向かうにつれて次第に長くなる形をなし、
   前記重なり部は、貴金属の含有率が５０質量％且つＮｉの含有率が５０質量％となる中間部が、前記重なり部の前記第２方向における中心位置よりも前記第２方向側に存在する請求項１記載のスパークプラグ。
3. 前記断面において、
   前記重なり部は、前記第１界面と前記第２界面との間の前記第１方向に沿う距離の最も短い最短部が、前記一端部および前記他端部以外の部位に存在し、
   前記重なり部は、貴金属の含有率が５０質量％且つＮｉの含有率が５０質量％となる中間部が、前記最短部以外の部位に存在する請求項１記載のスパークプラグ。
4. 前記断面は、前記重なり部の前記第２方向の長さが最も長くなる断面である請求項１から３のいずれかに記載のスパークプラグ。

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