JP2017111983A

JP2017111983A - 点火プラグ

Info

Publication number: JP2017111983A
Application number: JP2015245620A
Authority: JP
Inventors: 宏昭井澤; Hiroaki Izawa; 征信長谷川; Masanobu Hasegawa; 坂倉　靖; Yasushi Sakakura; 靖坂倉
Original assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: Niterra Co Ltd
Priority date: 2015-12-16
Filing date: 2015-12-16
Publication date: 2017-06-22

Abstract

【課題】固定部材を用いて電極チップを接地電極本体部に固定する場合の不具合を抑制する。【解決手段】接地電極本体部は、中心電極に面する第１面から、第１面の裏面である第２面まで貫通する貫通孔を有する。第２面における第２の径は、第１面における第１の径より大きい。電極チップは、第１の径以下の径を有する放電面と、第１の径より大きく、第２の径以下の径を有すると共に、放電面の裏面である大径面と、を有する。この電極チップのうち、大径面を含む一部が貫通孔内に配置され、放電面が貫通孔から中心電極側に露出する。貫通孔内における大径面より第２方向側の部分に、固定部材が配置される。第１溶融部は、接地電極本体部と固定部材との間に介在し、それらのみを接合する。さらに、電極チップの大径面と固定部材の支持面とを接合する第２溶融部が、設けられている。【選択図】図１

Description

本開示は、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。

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。接地電極としては、例えば、電極母材先端部にチップ取付用穴を設け、この穴にチップを挿入後、固定部材を電極母材先端部に溶接接合することにより、チップを電極母材先端部に固定する技術が提案されている。この技術では、熱応力によるチップ取付け部の割れ発生、および、チップ脱落を防止するために、固定部材の材料は、母材の材料と同一であり、チップは、電極母材先端部、及び、固定部材に溶接接合されずに接触状態に保持されている。

特開昭６２−２６８０７９号公報

ところで、固定部材を用いて電極チップを接地電極本体部に固定する場合に、不具合が生じる場合があった。例えば、電極のチップの温度は、燃料ガスの燃焼により、上昇する。上記の技術のように、チップが、電極本体部、及び、固定部材に溶接接合されていない場合、チップから、電極本体部、及び、固定部材への熱の伝導が抑制され、そして、電極チップの冷却が抑制される場合があった。この場合、チップの温度が高くなることに起因して、チップが消耗しやすくなる場合があった。

本開示は、固定部材を用いて電極チップを接地電極本体部に固定する場合の不具合を抑制する技術を開示する。

本開示は、例えば、以下の適用例を開示する。

［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本体部と、
前記中心電極との間に間隙を形成し、前記第１の径以下の径を有する放電面と、前記第１の径より大きく、前記第２の径以下の径を有すると共に、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、
前記接地電極本体部と前記固定部材との間に介在し、それらのみを接合する第１溶融部と、
を備え、
前記貫通孔を形成する前記接地電極本体部の内面と、前記固定部材の前記第１方向側の面である支持面と、によって前記電極チップが保持される点火プラグであって、
前記電極チップの前記大径面と前記固定部材の前記支持面とを接合する第２溶融部を備える、
点火プラグ。

この構成によれば、電極チップから第２溶融部を介して固定部材に熱が伝導するので、電極チップを適切に冷却できる。また、第１溶融部は、接地電極本体部と固定部材とのみを接合し、電極チップを接合していないので、電極チップと、他の部材（固定部材と接地電極本体部）と、の間の線膨張率の差によって生じる応力に起因する接地電極の破損を抑制できる。

［適用例２］
適用例１に記載の点火プラグであって、
前記第２溶融部は、前記電極チップの前記放電面に垂直な方向に沿って前記放電面を含む平面である投影面に投影した場合に、前記放電面にのみ重なるように設けられている、
点火プラグ。

この構成によれば、第２溶融部が、放電面に重なる範囲外には設けられずに、放電面にのみ重なる範囲内に設けられているので、電極チップのうちの貫通孔の内面に接触する部分の破損が抑制される。この結果、電極チップの貫通孔からの脱落を、抑制できる。

［適用例３］
適用例２に記載の点火プラグであって、
前記放電面の面積に対する、前記第２溶融部のうち前記電極チップの前記大径面と前記固定部材の前記支持面とを跨ぐ部分を前記投影面に投影した場合の前記投影面上での面積の割合は、２０％以上、７０％以下である、
点火プラグ。

この構成によれば、電極チップを適切に冷却でき、そして、接地電極の破損を抑制できる。

［適用例４］
適用例１から３のいずれかに記載の点火プラグであって、
前記第２溶融部は、前記固定部材の前記第２方向側の面に露出する部分を含む、
点火プラグ。

この構成によれば、固定部材の第２方向側の面からのレーザ溶接などによって、容易に溶融部を形成できる。

［適用例５］
適用例１から４のいずれか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、
前記接地電極本体部は、前記主体金具に接続された端部である基端部を有し、
前記第２溶融部を、前記電極チップの前記放電面に垂直な方向に沿って前記放電面を含む平面である投影面に投影した場合に、前記投影面上で、前記第２溶融部のうちの前記電極チップの中心軸よりも前記基端部側の部分の面積は、前記中心軸よりも反対側の部分の面積よりも、大きい、
点火プラグ。

この構成によれば、電極チップから第２溶融部を介して接地電極本体部の基端部側に熱が伝導しやすいので、電極チップを適切に冷却できる。

［適用例６］
適用例１から５のいずれかに記載の点火プラグであって、
前記第２溶融部は、貴金属を含み、
前記第２溶融部における前記貴金属の含有率は、５０ｗｔ％以上、７０ｗｔ％以下である、
点火プラグ。

この構成によれば、接地電極の破損を適切に抑制できる。

なお、本明細書に開示の技術は、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。

点火プラグの一実施形態の断面図である。接地電極３０の説明図である。接地電極３０の説明図である。点火プラグの第２実施形態の構成を示す説明図である。点火プラグの第３実施形態の構成を示す説明図である。点火プラグの第４実施形態の構成を示す説明図である。点火プラグの他の実施形態の構成を示す説明図である。

Ａ．第１実施形態：
Ａ−１．点火プラグの構成：
図１は、点火プラグの一実施形態の断面図である。図中には、点火プラグ１００の中心軸ＣＬが示されている（「軸線ＣＬ」とも呼ぶ）。図示された断面は、中心軸ＣＬを含む平らな断面である。以下、中心軸ＣＬに平行な方向を「軸線ＣＬの方向」、または、単に「軸線方向」または「前後方向」とも呼ぶ。中心軸ＣＬを中心とする円の径方向を、単に「径方向」とも呼び、中心軸ＣＬを中心とする円の円周方向を「周方向」とも呼ぶ。中心軸ＣＬに平行な方向のうち、図１における下方向を先端方向Ｄｆ、または、前方向Ｄｆと呼び、上方向を後端方向Ｄｆｒ、または、後方向Ｄｆｒとも呼ぶ。先端方向Ｄｆ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、図１における先端方向Ｄｆ側を点火プラグ１００の先端側と呼び、図１における後端方向Ｄｆｒ側を点火プラグ１００の後端側と呼ぶ。

点火プラグ１００は、軸線ＣＬに沿って延びる貫通孔１２（以下「軸孔１２」とも呼ぶ）を有する略円筒状の絶縁体１０と、軸孔１２の先端側で保持される中心電極２０と、軸孔１２の後端側で保持される端子金具４０と、軸孔１２内で中心電極２０と端子金具４０とを電気的に接続する接続部９００と、絶縁体１０の外周側に固定された主体金具５０と、一端が主体金具５０の先端面に接合されるとともに他端が中心電極２０とギャップｇを介して対向するように配置された接地電極３０と、を有している。

絶縁体１０は、最大外径を有する大径部１９を有している。大径部１９の先端側には、先端側胴部１７、第１縮外径部１５、脚部１３が、先端側に向かってこの順に接続されている。第１縮外径部１５の外径は、先端側に向かって徐々に小さくなる。大径部１９の後端側には、第２縮外径部１１、後端側胴部１８が、後端側に向かってこの順に接続されている。第２縮外径部１１の外径は、後端側に向かって徐々に小さくなる。第１縮外径部１５の近傍（図１の例では、先端側胴部１７）には、先端側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。絶縁体１０は、機械的強度と、熱的強度と、電気的強度とを考慮して形成されることが好ましく、例えば、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）。

中心電極２０は、中心軸ＣＬに沿って延びる棒状の軸部２７と、軸部２７の先端に接合された第１チップ２９と、を有している。第１チップ２９は、例えば、レーザ溶接によって、軸部２７に固定されている。軸部２７の後端側には、外径が大きい頭部２４が形成されている。頭部２４の最大外径は、絶縁体１０の脚部１３の内径よりも大きい。頭部２４の前方向Ｄｆ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。中心電極２０の先端部は、絶縁体１０の先端よりも前方向Ｄｆに突出している。軸部２７は、外層２１と、外層２１の内周側に配置された芯部２２と、を有している。外層２１は、例えば、ニッケルを主成分として含む合金で形成されている。ここで、主成分は、含有率（重量％）が最も高い成分を意味している。芯部２２は、外層２１よりも熱伝導率が高い材料（例えば、銅を主成分として含む合金）で形成されている。第１チップ２９は、軸部２７よりも放電に対する耐久性に優れる材料（例えば、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）等の貴金属、タングステン（Ｗ）、それらの金属から選択された少なくとも１種を含む合金）を用いて形成されている。

絶縁体１０の軸孔１２の後端側には、端子金具４０の前方向Ｄｆ側の一部が挿入されている。端子金具４０は、軸線ＣＬに沿って延びる棒状の部材である。端子金具４０は、導電性材料（例えば、低炭素鋼等の金属）を用いて形成されている。

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略円柱形状の抵抗体７０が配置されている。抵抗体７０は、例えば、導電性材料（例えば、炭素粒子）と、セラミック粒子（例えば、ＺｒＯ_２）と、ガラス粒子（例えば、ＳｉＯ₂−Ｂ₂Ｏ₃−Ｌｉ_２Ｏ−ＢａＯ系のガラス粒子）と、を含む材料を用いて形成されている。抵抗体７０と中心電極２０との間には、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。シール部６０、８０は、例えば、抵抗体７０の材料に含まれるものと同じガラス粒子と、金属粒子（例えば、Ｃｕ）と、を含む材料を用いて、形成されている。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、電気的に接続されている。以下、これらの部材６０、７０、８０の全体を、接続部９００とも呼ぶ。

主体金具５０は、軸線ＣＬに沿って延びる貫通孔５９を有する略円筒状の部材である。主体金具５０の貫通孔５９には、絶縁体１０が挿入され、主体金具５０は、絶縁体１０の外周に固定されている。絶縁体１０の先端側の一部は、貫通孔５９の外に露出している。絶縁体１０の後端側の一部は、貫通孔５９の外に露出している。主体金具５０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。

主体金具５０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が外周面に形成されている胴部５５を有している。胴部５５の後端側には、座部５４が接続されている。座部５４とネジ部５２との間には、環状のガスケット５が嵌め込まれている。座部５４の後端側には、変形部５８、工具係合部５１、加締部５３が、後端側に向かってこの順に接続されている。変形部５８は、径方向の外側（中心軸ＣＬから離れる方向）に向かって中央部が突出するように、変形している。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。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、径方向の内側に向かって屈曲されている。

主体金具５０の加締部５３と絶縁体１０の第２縮外径部１１との間には、主体金具５０の内周面と絶縁体１０の外周面とに挟まれた空間ＳＰが形成されている。空間ＳＰ内には、第１後端側パッキン６、タルク（滑石）９、第２後端側パッキン７が、先端側に向かってこの順に配置されている。本実施形態では、これらの後端側パッキン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）。

主体金具５０の胴部５５には、先端側に向かって内径が徐々に小さくなる縮内径部５６が形成されている。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、先端側パッキン８が挟まれている。本実施形態では、先端側パッキン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）。

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が先端方向Ｄｆ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。先端側パッキン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。

接地電極３０は、棒状の本体部３００と、本体部３００の先端部３１０に取り付けられた第２チップ４００と、本体部３００に固定され第２チップ４００を支持する固定部材５００と、を有している。本体部３００の一端部３９０は、主体金具５０の先端面５７に接合されている（例えば、抵抗溶接）。本体部３００は、主体金具５０に接合された一端部３９０（基端部３９０とも呼ぶ）から先端方向Ｄｆに向かって延び、中心軸ＣＬに向かって曲がって、先端部３１０に至る。第２チップ４００は、先端部３１０に設けられた貫通孔３２０の後方向Ｄｆｒ側の部分に配置されており、固定部材５００は、貫通孔３２０の前方向Ｄｆ側の部分に配置されている。本体部３００と第２チップ４００と固定部材５００との詳細については、後述する。接地電極３０の第２チップ４００と、電極２０の第１チップ２９とは、ギャップｇを形成している。第２チップ４００は、本体部３００よりも放電に対する耐久性に優れる材料（例えば、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）等の貴金属、タングステン（Ｗ）、それらの金属から選択された少なくとも１種を含む合金）を用いて形成されている。

本体部３００は、本体部３００の表面を形成する母材３０５と、母材３０５内に埋設された芯部３０６と、を有している。母材３０５は、芯部３０６よりも耐酸化性に優れる材料（例えば、ニッケルを含む合金）で形成されている。芯部３０６は、母材３０５よりも熱伝導率が高い材料（例えば、純銅、銅合金、等）で形成されている。なお、芯部３０６が省略されてもよい。

Ａ−２．第２チップ４００と固定部材５００の構成：
図２（Ａ）は、図１の断面図のうちの第２チップ４００と固定部材５００とを含む一部分の拡大図である。図中には、接地電極３０の本体部３００の先端部３１０の一部と、第２チップ４００と、固定部材５００と、が示されている。先端部３１０の図示された部分は、母材３０５（図１）で形成されている。図中の中心軸ＣＬｔは、第２チップ４００の中心軸である。第１方向Ｄｒ１は、中心軸ＣＬｔに平行な方向であり、第２チップ４００の後述する大径面４２２から放電面４１１へ向かう方向である。第２方向Ｄｒ２は、第１方向Ｄｒ１の反対の方向である。軸方向Ｄｘは、先端部３１０において接地電極３０の延びる方向である。換言すれば、軸方向Ｄｘは、先端部３１０における接地電極３０の長手方向である。本実施形態では、軸方向Ｄｘは、第１方向Ｄｒ１に垂直な方向である。幅方向Ｄｙは、軸方向Ｄｘと第１方向Ｄｒ１とに垂直な方向である。本実施形態では、点火プラグ１００が完成した状態で、中心軸ＣＬｔは、点火プラグ１００の中心軸ＣＬ（図１）と一致している。そして、第１方向Ｄｒ１は、後方向Ｄｆｒと同じであり、第２方向Ｄｒ２は、前方向Ｄｆと同じである。

本実施形態では、本体部３００は、断面が略矩形状の棒状の部材である。図２（Ａ）に示すように、本体部３００は、第１方向Ｄｒ１側の第１面３０１と、第２方向Ｄｒ２側の第２面３０２と、第１面３０１から第２面３０２まで貫通する貫通孔３２０と、を有している。これらの面３０１、３０２は、中心軸ＣＬｔにおおよそ垂直である。貫通孔３２０は、中心軸ＣＬｔに沿って延びる略円筒状の孔である。第１内径Ｄ３ｒは、第１面３０１における貫通孔３２０の内径であり、第２内径Ｄ３ｆは、第２面３０２における貫通孔３２０の内径である。第２内径Ｄ３ｆは、第１内径Ｄ３ｒよりも大きい。

貫通孔３２０は、第１方向Ｄｒ１側の部分である第１部分３２１と、第１部分３２１よりも第２方向Ｄｒ２側の部分である第２部分３２２と、で構成されている。第２部分３２２の形状は、中心軸ＣＬｔを中心とする円筒である。第２部分３２２の内径は、第２内径Ｄ３ｆである。第２厚Ｔ２は、中心軸ＣＬｔに平行な方向の第２部分３２２の長さである。

第１部分３２１の形状は、中心軸ＣＬｔを中心とする円錐台である。第１部分３２１の内径は、第１方向Ｄｒ１に向かって徐々に小さくなっている。第１部分３２１の第２方向Ｄｒ２側の端の第３内径Ｄ３ｍは、第２部分３２２の第２内径Ｄ３ｆよりも小さい。第１厚Ｔ１は、中心軸ＣＬｔに平行な方向の第１部分３２１の長さである。

第１部分３２１と第２部分３２２との接続部分には、第２方向Ｄｒ２を向いた段差面３２３が形成されている。この段差面３２３は、中心軸ＣＬｔを中心とし中心軸ＣＬｔに垂直な環状の面である。

第２チップ４００は、第１方向Ｄｒ１側の部分である第１部分４１０と、第１部分４１０よりも第２方向Ｄｒ２側の部分である第２部分４２０と、で構成された一体の部材である。第１部分４１０の形状は、中心軸ＣＬｔを中心とする円錐台である。第１部分４１０の外径は、第１方向Ｄｒ１に向かって徐々に小さくなっている。第１部分４１０の第２方向Ｄｒ２側の端の外径Ｄ４ｍは、貫通孔３２０の第１部分３２１の第３内径Ｄ３ｍと同じ、または、第３内径Ｄ３ｍより若干小さい。中心軸ＣＬｔに対する第１部分４１０の外周面の傾きは、中心軸ＣＬｔに対する第１部分３２１の内周面の傾きと、おおよそ同じである。第１厚Ｔ４１は、中心軸ＣＬｔに平行な方向の第１部分４１０の長さである。第２チップ４００の第１部分４１０の第１厚Ｔ４１は、貫通孔３２０の第１部分３２１の第１厚Ｔ１よりも、大きい。第１部分４１０のうちの第２方向Ｄｒ２側の第１厚Ｔ１の部分は、貫通孔３２０の第１部分３２１内に配置されている。第１部分４１０の残りの部分（第１方向Ｄｒ１側の部分）は、本体部３００の第１面３０１から第１方向Ｄｒ１側に突出している。第１部分４１０の第１方向Ｄｒ１側の外面４１１は、中心電極２０（図１）と対向してギャップｇを形成する放電面である（放電面４１１とも呼ぶ）。放電面４１１の外径Ｄ４ｒは、貫通孔３２０の第１部分３２１の第１内径Ｄ３ｒよりも、小さい。また、中心軸ＣＬｔは、放電面４１１に垂直である。

第２チップ４００の第２部分４２０の形状は、中心軸ＣＬｔを中心とする円柱である。第２部分４２０の外径Ｄ４ｆは、貫通孔３２０の第２部分３２２の第２内径Ｄ３ｆと、同じ、または、第２内径Ｄ３ｆより若干小さい。第２チップ４００の第２方向Ｄｒ２側の面４２２の外径Ｄ４ｆは、放電面４１１の外径Ｄ４ｒよりも大きい（以下、面４２２を、大径面４２２とも呼ぶ）。第２厚Ｔ４２は、中心軸ＣＬｔに平行な方向の第２部分４２０の長さである。この第２厚Ｔ４２は、貫通孔３２０の第２部分３２２の第２厚Ｔ２よりも、小さい。第２部分４２０のうち第１部分４１０に接続された部分よりも外周側の部分は、第１方向Ｄｒ１を向いた面４２３を有している。この面４２３は、貫通孔３２０の段差面３２３に接触している。

固定部材５００は、貫通孔３２０内の第２チップ４００の第２方向Ｄｒ２側に配置されている。固定部材５００の形状は、中心軸ＣＬｔを中心とする円柱である。固定部材５００の外径Ｄ５は、貫通孔３２０の第２部分３２２の第２内径Ｄ３ｆと、同じ、または、第２内径Ｄ３ｆより若干小さい。厚さＴ５は、貫通孔３２０の第２部分３２２の第２厚Ｔ２から第２チップ４００の第２部分４２０の第２厚Ｔ４２を引いた残りと、おおよそ同じである。固定部材５００の第１方向Ｄｒ１側の面５０１は、第２チップ４００の第２方向Ｄｒ２側の大径面４２２に接触している。このように、固定部材５００の面５０１は、第２チップ４００を支持している（以下、面５０１を、支持面５０１とも呼ぶ）。

本実施形態では、固定部材５００は、本体部３００の母材３０５と同じ材料によって形成されている。この理由は、固定部材５００の線膨張率を、本体部３００のうちの固定部材５００が接合される部分（ここでは、母材３０５）の線膨張率とおおよそ同じにするためである。そして、固定部材５００は、溶接によって、本体部３００に接合されている。具体的には、固定部材５００の外周部分は、第１溶融部３５９を介して、本体部３００に接合されている。本実施形態では、本体部３００の第２面３０２と固定部材５００の面５０２との境界部分に第１方向Ｄｒ１のレーザ光Ｌｚ１を照射することによって、第１溶融部３５９が形成され、そして、固定部材５００と本体部３００とが溶接されている（レーザ溶接）。第１溶融部３５９は、固定部材５００と本体部３００とが溶接時に溶融した部分である。このような第１溶融部３５９は、ビードとも呼ばれる。第１溶融部３５９は、固定部材５００と本体部３００とを接合する接合部（または、溶接部）である、ということができる。第１溶融部３５９は、固定部材５００の成分と本体部３００の成分とを含んでいる。換言すれば、第１溶融部３５９は、固定部材５００の成分と本体部３００の成分との合金層である。また、第１溶融部３５９は、固定部材５００と本体部３００とが一体化した部分である。中心軸ＣＬｔに垂直な方向の第１溶融部３５９の外径は、第１方向Ｄｒ１に向けて徐々に小さくなっている。

図２（Ｂ）は、第１方向Ｄｒ１を向いて、接地電極３０の図２（Ａ）に示す部分を見た、説明図である。図中には、本体部３００の第２面３０２と、固定部材５００の面５０２と、が示されている。図示するように、本実施形態では、第１溶融部３５９は、固定部材５００と本体部３００との境界の全周に亘って、形成されている。図２（Ａ）に示すように、第１溶融部３５９は、本体部３００と固定部材５００との間に介在し、本体部３００と固定部材５００とのみを接合している。第２チップ４００は、第１溶融部３５９から離れている。なお、図２（Ｂ）中の幅Ｗ３は、本体部３００の幅方向Ｄｙの長さである。

図２（Ａ）に示すように、第２チップ４００の中央部分は、第２溶融部４５９を介して、固定部材５００に接合されている。第２溶融部４５９は、固定部材５００の第２方向Ｄｒ２側の面５０２から、第１方向Ｄｒ１側の支持面５０１と第２チップ４００の大径面４２２とを通って、第２チップ４００の内部まで延びている。第２チップ４００の大径面４２２と固定部材５００の支持面５０１とは、第２溶融部４５９によって接合されている。本実施形態では、固定部材５００の面５０２に第１方向Ｄｒ１のレーザ光Ｌｚ２を照射することによって、第２溶融部４５９が形成され、そして、第２チップ４００と固定部材５００とが溶接されている（レーザ溶接）。第２溶融部４５９は、第２チップ４００と固定部材５００との溶接時に溶融した部分である。このような第２溶融部４５９は、ビードとも呼ばれる。第２溶融部４５９は、第２チップ４００と固定部材５００とを接合する接合部（または、溶接部）である、ということができる。第２溶融部４５９は、第２チップ４００の成分と固定部材５００の成分とを含んでいる。換言すれば、第２溶融部４５９は、第２チップ４００の成分と固定部材５００の成分との合金層である。また、第２溶融部４５９は、第２チップ４００と固定部材５００とが一体化した部分である。なお、本実施形態では、第２溶融部４５９は、中心軸ＣＬｔに沿って延びるように、形成されている。中心軸ＣＬｔに垂直な方向の第２溶融部４５９の外径は、第１方向Ｄｒ１に向けて徐々に小さくなっている。

このような接地電極３０を備える点火プラグ１００は、例えば、以下のように製造される。絶縁体１０と、中心電極２０と、端子金具４０と、シール部６０、８０のそれぞれの材料粉末と、抵抗体７０の材料粉末と、を準備する。絶縁体１０の貫通孔１２の後端方向Ｄｆｒ側の開口１２ｘ（以下、「後開口１２ｘ」と呼ぶ）から、中心電極２０を挿入する。図１で説明したように、中心電極２０は、絶縁体１０の縮内径部１６によって支持されることによって、貫通孔１２内の所定位置に配置される。次に、第１シール部６０、抵抗体７０、第２シール部８０のそれぞれの材料粉末の投入と投入された粉末材料の成形とが、部材６０、７０、８０の順番に、行われる。粉末材料の投入は、貫通孔１２の後開口１２ｘから、行われる。投入された粉末材料の成形は、後開口１２ｘから挿入した棒を用いて行われる。材料粉末は、対応する部材の形状と略同じ形状に、成形される。次に、絶縁体１０を、各材料粉末に含まれるガラス成分の軟化点よりも高い所定温度まで加熱し、所定温度に加熱した状態で、貫通孔１２の後開口１２ｘから、端子金具４０を貫通孔１２に挿入する。この結果、各材料粉末が圧縮および焼結されて、シール部６０、８０と、抵抗体７０と、のそれぞれが形成される。

次に、絶縁体１０の外周に、主体金具５０が組み付けられる。主体金具５０の先端面５７には、曲げる前の直線状の本体部３００の基端部３９０が、接合される（例えば、レーザ溶接、または、抵抗溶接）。この状態で、本体部３００の先端部３１０に、貫通孔３２０が形成される。貫通孔３２０は、例えば、ドリル等の切削工具を用いて、形成される。そして、貫通孔３２０の第２方向Ｄｒ２側から第１方向Ｄｒ１に向けて、第２チップ４００と、固定部材５００とが、この順番に挿入される。そして、固定部材５００と本体部３００とが溶接される。また、固定部材５００と第２チップ４００とが溶接される。これらの溶接の後に、本体部３００が曲げられて、第２チップ４００と中心電極２０との間にギャップｇが形成される。本体部３００の曲げ加工は、ギャップｇの距離が所定距離となるように、行われる。以上により、点火プラグ１００が完成する。

なお、主体金具５０と本体部３００との接合と、貫通孔３２０の形成と、貫通孔３２０への第２チップ４００と固定部材５００との挿入と、固定部材５００と第２チップ４００との溶接と、固定部材５００と本体部３００との溶接と、の順番としては、他の種々の順番を採用可能である。例えば、貫通孔３２０の形成し、貫通孔３２０へ第２チップ４００と固定部材５００とを挿入し、固定部材５００と第２チップ４００とを溶接し、固定部材５００と本体部３００とを溶接し、これらの後に、本体部３００と主体金具５０とを接合してもよい。

以上のように、第１実施形態では、本体部３００の貫通孔３２０の第１方向Ｄｒ１側の第１内径Ｄ３ｒは、第２方向Ｄｒ２側の第２内径Ｄ３ｆよりも小さい。第２チップ４００の放電面４１１の外径Ｄ４ｒは、貫通孔３２０の第１内径Ｄ３ｒ以下である。第２チップ４００の大径面４２２の外径Ｄ４ｆは、貫通孔３２０の第１内径Ｄ３ｒよりも大きく、第２内径Ｄ３ｆ以下である。このような貫通孔３２０内に、第２チップ４００が配置されている。貫通孔３２０内における第２チップ４００の大径面４２２より第２方向Ｄｒ２側の部分には、固定部材５００が配置されている。以上により、第２チップ４００が貫通孔３２０から脱落することを抑制できる。例えば、第２チップ４００が、貫通孔３２０から第１方向Ｄｒ１に移動しようとする場合には、本体部３００の段差面３２３が第２チップ４００の面４２３に接触し得、また、貫通孔３２０の第１部分３２１の内面が、第２チップ４００の第１部分４１０の外周面に接触し得る。以上により、第２チップ４００が、貫通孔３２０から第１方向Ｄｒ１へ移動することが抑制される。また、第２チップ４００の第２方向Ｄｒ２側には、固定部材５００が配置されている。従って、第２チップ４００が、貫通孔３２０から第２方向Ｄｒ２へ移動することが抑制される。このように、第２チップ４００は、本体部３００の貫通孔３２０を形成する内面と、固定部材５００の支持面５０１と、によって保持されている。

また、固定部材５００と第２チップ４００とは、第２溶融部４５９によって接合されている。従って、放電や燃料ガスの燃焼等によって第２チップ４００の温度が上昇した場合には、熱は、第２チップ４００から第２溶融部４５９を介して固定部材５００に伝導する。従って、第２チップ４００を適切に冷却できる。さらに、固定部材５００と本体部３００とは、第１溶融部３５９によって接合されている。従って、熱は、固定部材５００から第１溶融部３５９を介して本体部３００へ伝導する。従って、熱は、第２チップ４００から、第２溶融部４５９と固定部材５００と第１溶融部３５９とを介して、本体部３００へ伝導する。これにより、第２チップ４００を適切に冷却できる。

また、放電や燃料ガスの燃焼等によって接地電極３０の温度が上昇した場合には、接地電極３０の各要素３００、４００、５００が、熱膨張し得る。本実施形態では、上述したように、本体部３００と固定部材５００との間では、線膨張率はおおよそ同じである。そして、おおよそ同じ線膨張率を有する部材３００、５００によって囲まれる空間内に、異なる線膨張率を有する第２チップ４００が、配置されている。ここで、本体部３００と固定部材５００とを接合する溶融部が、さらに、異なる線膨張率を有する第２チップ４００も接合している場合、線膨張率の差によって生じる応力に起因して、溶融部が破損し得る（例えば、溶融部にクラックが生じ得る）。本実施形態では、第１溶融部３５９は、おおよそ同じ線膨張率を有する本体部３００と固定部材５００とのみを接合し、異なる線膨張率を有する第２チップ４００を接合していない。従って、第２チップ４００と、第２チップ４００を囲む部材３００、５００と、の間の線膨張率の差によって生じる応力に起因する接地電極３０の破損（例えば、第１溶融部３５９にクラックが生じること）を抑制できる。また、本体部３００と固定部材５００との間の線膨張率の差がおおよそゼロであるので、本体部３００と固定部材５００との間の線膨張率の差によって生じる応力に起因する第１溶融部３５９の破損を抑制できる。

また、第２溶融部４５９は、第２チップ４００と固定部材５００とのみを接合し、本体部３００を接合していない。従って、第２チップ４００と他の部材（固定部材５００、または、本体部３００）と、の間の線膨張率の差によって生じる応力に起因する接地電極３０の破損（例えば、第２溶融部４５９にクラックが生じること）を抑制できる。

図２（Ｃ）は、放電面４１１を含む平面上に、放電面４１１に垂直な中心軸ＣＬｔに沿って、第２溶融部４５９を投影して得られる投影図である。図示するように、投影図において、第２溶融部４５９は、放電面４１１のみに重なっており、放電面４１１に重なる範囲の外には設けられていない。従って、第２チップ４００のうち貫通孔３２０の内面に接触する部分の破損が抑制される。この結果、第２チップ４００が貫通孔３２０から第１方向Ｄｒ１に脱落することを抑制できる。

仮に、第２溶融部が、放電面４１１に重なる範囲の外に設けられているとする。この場合、第２溶融部は、第２チップ４００（図２（Ａ））の第２部分４２０の第１方向Ｄｒ１側の面４２３の近傍や、第２チップ４００の第１部分４１０の外周面の近傍に、形成される。上述したように、第２部分４２０の面４２３と第１部分４１０の外周面とは、第２チップ４００が第１方向Ｄｒ１に移動しようとする場合に、本体部３００のうち貫通孔３２０を形成する内面に接触することによって、第２チップ４００が貫通孔３２０から第１方向Ｄｒ１に脱落することを抑制している。また、第２溶融部には、第２チップ４００の成分とは異なる固定部材５００の成分が含まれる。従って、第２チップ４００のうちの第２溶融部が形成された部分の強度は、第２チップ４００の他の部分の強度と比べて、低くなり得る。このような第２溶融部が、第２チップ４００のうち貫通孔３２０の内面に接触する部分の近傍に形成されると、第２溶融部が破損した場合に、第２チップ４００のうち貫通孔３２０の内面に接触する部分が破損し得、さらには、第２チップ４００が貫通孔３２０から脱落し得る。図２（Ｃ）のように、投影図において、第２溶融部４５９が、放電面４１１のみに重なっており、放電面４１１に重なる範囲の外には設けられていない場合には、仮に第２溶融部４５９が破損した場合であっても、第２チップ４００のうちの貫通孔３２０の内面に接触する部分の破損が抑制される。従って、第２チップ４００の貫通孔３２０からの脱落を、抑制できる。

また、図２（Ａ）、図２（Ｂ）に示すように、第２溶融部４５９は、固定部材５００の第２方向Ｄｒ２側の面５０２に露出する露出部４５２を有している。従って、固定部材５００の第２方向Ｄｒ２側の面５０２にレーザ光Ｌｚ２を照射するレーザ溶接などによって、容易に第２溶融部４５９を形成できる。

Ａ−３．第１評価試験：
点火プラグ１００のサンプルを用いた評価試験について説明する。この評価試験では、接地電極３０の加熱と冷却とのサイクルを繰り返した場合の接地電極３０の変化が評価された。以下の表１は、サンプルの構成と、評価結果と、を示している。

この評価試験では、高周波冷熱試験機を用いて、点火プラグ１００の電極２０、３０の加熱と冷却とのサイクルを１０００回繰り返した。１回のサイクルは、放電面４１１の中心位置の温度が摂氏９５０度以上１０００度以下となるように２分間の加熱を行い、続けて、１分間に亘る自然冷却を行う、というものである。

図３（Ａ）は、表１の「溶接割合」の説明図である。図中には、接合面Ｓ４５が太線で示されている。接合面Ｓ４５は、第２溶融部４５９のうち第２チップ４００の大径面４２２と固定部材５００の支持面５０１とを跨ぐ部分である。このような接合面Ｓ４５は、大径面４２２上における第２溶融部４５９に含まれる部分である。すなわち、接合面Ｓ４５は、支持面５０１上における第２溶融部４５９に含まれる部分である。図２（Ｃ）には、放電面４１１を含む平面上に投影された接合面Ｓ４５が示されている。溶接割合は、図２（Ｃ）の投影面上での放電面４１１の面積に対する接合面Ｓ４５の面積の割合である。表１に示すように、本評価試験では、溶接割合が、１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００（％）である１０種類のサンプルが、評価された。接合面Ｓ４５の面積は、中心軸ＣＬｔを中心とする第２溶融部４５９の外径を調整することによって、調整された。

なお、接合面Ｓ４５は、以下のように特定された。まず、第２チップ４００の大径面４２２のうちの第２溶融部４５９に含まれない部分（すなわち、溶接されていない部分）を含む平面を、大径面４２２を含む平面として採用した。この平面上の第２溶融部４５９に含まれる部分を、接合面Ｓ４５として採用した。

表１の「熱伝導」は、第２チップ４００の冷却のしやすさを示している。冷却のしやすさは、加熱と冷却とのサイクルの冷却による第２チップ４００の温度の低下の度合い、すなわち、冷却開始時の温度と冷却終了時の温度との差によって、評価された。Ａ評価は、温度差が摂氏１００度以上であることを示し、Ｂ評価は、温度差が摂氏５０度以上１００度未満であることを示し、Ｃ評価は、温度差が摂氏５０度未満であることを示している。なお、第２チップ４００の温度としては、放電面４１１の中心位置の温度が採用された。また、温度の差としては、１０００回のサイクルのうちの前半の５００回のサイクルに続く１０回のサイクルで測定された１０個の温度差の平均値が用いられた。前半の５００回のサイクルによって、温度の測定時のサンプルの状態が、稼働している内燃機関に装着されたサンプルが点火を繰り返している状態に近づけられている。

図３（Ｂ）は、表１の「変形」の説明図である。加熱と冷却とのサイクルの繰り返しによって、接地電極３０は、変形し得る。図中の点線の接地電極３０ｘは、変形した接地電極を示している。本評価試験では、加熱と冷却との１０００回のサイクルによって、一部のサンプルの接地電極３０は、図３（Ｂ）の接地電極３０ｘのように第２方向Ｄｒ２側に反るように変形した。図中の変形量Ｌｄは、接地電極３０の変形に起因する中心軸ＣＬｔに平行な方向の移動量である。図中の例では、変形量Ｌｄは、第１面３０１の端の位置Ｐｍの中心軸ＣＬｔに平行な方向の移動量を示している。

変形量Ｌｄは、例えば、１０００回のサイクルの前と後とのそれぞれにおいて、図３（Ｂ）のような接地電極３０の投影図を取得し、それらの投影図を重ね合わせることによって、特定される。投影図としては、中心軸ＣＬｔに垂直な方向（特に、先端部３１０において接地電極３０の延びる軸方向Ｄｘに垂直な幅方向Ｄｙ）に、接地電極３０を投影して得られる図が採用される。変形量Ｌｄは、接地電極３０のうちの変形していない部分（例えば、接地電極３０の基端部３９０）を基準として、特定される。また、変形量は、接地電極３０上の位置に応じて変化する。そこで、最大の変形量を、変形量Ｌｄとして採用した。

表１中の「変形」の評価基準は、以下の通りである。Ａ評価は、変形量Ｌｄが０ｍｍであることを示している。Ｂ評価は、変形量Ｌｄが、０ｍｍより大きく、１ｍｍ以下であることを示している。Ｃ評価は、変形量Ｌｄが１ｍｍより大きいことを示している。

図３（Ｃ）は、表１の「断面状態」の説明図である。図中の太線で示された輪郭線ＯＬは、第２溶融部４５９のうちの第２チップ４００に含まれる部分の輪郭である。中心軸ＣＬｔを含む平らな断面において、輪郭線ＯＬは、第２チップ４００の溶融していない部分と第２溶融部４５９との境界線と、図３（Ａ）で説明した接合面Ｓ４５を示す線と、で構成されている。加熱と冷却とのサイクルの繰り返しによって、第２溶融部４５９、特に、輪郭線ＯＬ上に、クラックが生じ得る。１０００回のサイクルの後に、中心軸ＣＬｔを含む平らな断面を観察して、輪郭線ＯＬの全長のうち、クラックが生じた部分の長さの割合を特定した（クラック割合と呼ぶ）。表１において、Ａ評価は、クラック割合がゼロ％であることを示し、Ｂ評価は、クラック割合がゼロ％より大きく５０％以下であることを示し、Ｃ評価は、クラック割合が５０％より大きいことを示している。

表１の「総合評価」は、熱伝導と変形と断面状態との３個の評価結果を総合した結果を示している。Ａ評価は、３個の評価結果の全てが、Ｃ評価を含まずに、Ｂ評価以上であることを示している。Ｃ評価は、３個の評価結果の少なくとも１個が、Ｃ評価であることを示している。

なお、図３（Ｃ）中の長さＬｍは、第２チップ４００における第２溶融部４５９の溶け込みの深さを示している。すなわち、長さＬｍは、接合面Ｓ４５と、第２溶融部４５９のうちの最も第１方向Ｄｒ１側の位置Ｐ４５と、の間の中心軸ＣＬｔに平行な方向の距離である。

上述したように、評価試験では、溶接割合が互いに異なる１０種類のサンプルが用いられた。１０種類のサンプルに共通な構成は、以下の通りである。
放電面４１１の外径Ｄ４ｒ：２．８ｍｍ
第２チップ４００の厚さ（Ｔ４１＋Ｔ４２）：０．６ｍｍ
第２部分４２０の外径Ｄ４ｆ：３．３ｍｍ
第２部分４２０の第２厚Ｔ４２：０．２ｍｍ
第１部分４１０の外径Ｄ４ｍ：２．９ｍｍ
固定部材５００の外径Ｄ５：３．３ｍｍ
固定部材５００の厚さＴ５：１．０ｍｍ
貫通孔３２０の第１内径Ｄ３ｒ：２．８５ｍｍ
貫通孔３２０の第２内径Ｄ３ｆ：３．３ｍｍ
貫通孔３２０の第３内径Ｄ３ｍ：２．９ｍｍ
第１部分３２１の第１厚Ｔ１：０．３ｍｍ
本体部３００の幅Ｗ３：４．４ｍｍ
本体部３００の厚さ（Ｔ１＋Ｔ２）：１．５ｍｍ
第２溶融部４５９の溶け込み深さ（Ｌｍ）：１．２ｍｍ以上
なお、第２チップ４００の材料としては、イリジウムが用いられた。また、本体部３００と固定部材５００との材料としては、ニッケルを主成分として含む合金が用いられた。

表１に示すように、熱伝導は、溶接割合が２０％以上８０％以下である場合に、Ａ評価であった。溶接割合が１０％である場合、熱伝導がＢ評価であった。溶接割合が小さい場合に熱伝導の評価結果が低い理由は、溶接割合が小さい場合には、溶接割合が大きい場合と比べて、第２チップ４００から第２溶融部４５９を介して固定部材５００への熱伝導が、抑制されるからである。また、溶接割合が９０％以上である場合、熱伝導がＢ評価であった。溶接割合が９０％以上である場合、温度を測定する段階で（すなわち、５００回のサイクルを終了した段階で）、図３（Ｃ）の輪郭線ＯＬにクラックが生じていた。この結果、第２チップ４００から第２溶融部４５９を介して固定部材５００へ熱が伝導することが、抑制されたと推定される。なお、溶接割合が９０％以上である場合に、温度を測定する段階でクラックが生じていた理由は、以下のように推定される。溶接割合が大きい場合には、第２チップ４００と固定部材５００とが互いに独立して変形できる部分が小さいので、第２チップ４００と固定部材５００との間の線膨張率の差に起因して生じる応力が緩和されにくい。この応力によって接地電極３０が変形し、輪郭線ＯＬにクラックが生じたと推定される。

また、表１に示すように、変形の評価結果は、溶接割合が小さいほど良好であった。具体的には、溶接割合が６０％以下である場合、変形がＡ評価であった。溶接割合が７０％、８０％のいずれかである場合、変形がＢ評価であった。溶接割合が９０％以上である場合、変形がＣ評価であった。溶接割合が小さいほど変形が小さい理由は、以下の通りである。第２チップ４００と固定部材５００との間の線膨張率の差に起因して生じる応力は、第２チップ４００と固定部材５００とのうちの第２溶融部４５９によって接合された部分を除いた残りの部分の変形によって、緩和される。このような残りの部分は、溶接割合が小さいほど、大きい。従って、溶接割合が小さいほど、応力が緩和され易いので、接地電極３０の全体の変形が抑制される。

また、表１に示すように、断面状態は、溶接割合が３０％以上７０％以下である場合に、Ａ評価であった。断面状態は、溶接割合が２０％である場合にＢ評価であり、溶接割合が１０％である場合にＣ評価であった。このように溶接割合が小さい場合に断面状態の評価結果が低い理由は、第２溶融部４５９が小さいので、第２溶融部４５９の強度が低下するからである。また、溶接割合が８０％以上である場合、断面状態がＣ評価であった。このように溶接割合が大きい場合に断面状態の評価結果が低い理由は、以下の通りである。溶接割合が大きい場合には、接地電極３０の変形量Ｌｄ（図３（Ｂ））が大きくなる。この大きな変形に起因して、第２溶融部４５９（図３（Ｃ））の輪郭線ＯＬにクラックが生じる。

表１に示すように、総合評価は、溶接割合が２０％以上７０％以下である場合に、Ａ評価であった。溶接割合が１０％である場合と、溶接割合が８０％以上である場合とには、総合評価はＣ評価であった。従って、溶接割合は、２０％以上７０％以下であることが好ましい。ただし、溶接割合が２０％未満であってもよい。また、溶接割合が７０％を超えていてもよい。

なお、Ａ評価の総合評価を実現した溶接割合は、２０、３０、４０、５０、６０、７０（％）であった。これらの値のうちの任意の値を、溶接割合の好ましい範囲の上限として採用可能である。また、これらの値のうちの上限以下の任意の値を、溶接割合の好ましい範囲の下限として採用可能である。

なお、表１の熱伝導と変形と断面状態とは、いずれも、第２チップ４００と第２溶融部４５９との間の相対的な大きさから大きな影響を受けると推定される。従って、溶接割合の上記の好ましい範囲は、溶接割合以外の構成に関わらずに、適用可能と推定される。例えば、本体部３００と第２チップ４００と固定部材５００との上記の複数種類の寸法の少なくとも１種の値が、上記のサンプルの値と異なる場合にも、上記の好ましい範囲を適用可能と推定される。

Ｂ．第２実施形態：
Ｂ−１．点火プラグの構成：
図４は、点火プラグの第２実施形態の構成を示す説明図である。図４（Ａ）〜図４（Ｃ）は、それぞれ、図２（Ａ）〜図２（Ｃ）と同様の接地電極３０ｂの先端部３１０ｂの断面図と説明図と投影図とを示している。図２に示す第１実施形態との差異は、第２実施形態の接地電極３０ｂの固定部材５００ｂの第２方向Ｄｒ２側の面５０２ｂに、第１方向Ｄｒ１に向かって凹む凹部５２０が形成されている点である。固定部材５００ｂと第２チップ４００とを接合する第２溶融部４５９ｂは、この凹部５２０の第１方向Ｄｒ１側の面５０２ｘから、中心軸ＣＬｔに沿って第１方向Ｄｒ１に延びて、第２チップ４００に到達するように、形成されている。第２実施形態の接地電極３０ｂの他の部分の構成は、第１実施形態の接地電極３０の対応する部分の構成と同じである（対応する要素と同じ要素には、同じ符号を付して、説明を省略する）。第２実施形態の接地電極３０ｂは、図１の点火プラグ１００の接地電極３０の代わりに、利用可能である。

第２実施形態では、凹部５２０の形状は、中心軸ＣＬｔを中心とする円筒である。図４（Ａ）中の第１厚Ｔ５１は、固定部材５００ｂのうち凹部５２０よりも第１方向Ｄｒ１側の部分の、中心軸ＣＬｔに平行な方向の長さである。第２厚Ｔ５２は、中心軸ＣＬｔに平行な方向の凹部５２０の長さである。固定部材５００ｂの第１厚Ｔ５１を小さくすれば（例えば、凹部５２０の第２厚Ｔ５２を増大すれば）、第２溶融部４５９ｂのうちの固定部材５００ｂの割合が小さくなるので、第２溶融部４５９ｂにおける第２チップ４００の成分の含有率が増大する。このように、凹部５２０の第２厚Ｔ５２を調整することによって、第２溶融部４５９ｂにおける第２チップ４００の成分の含有率を調整できる。

なお、図４（Ｃ）の投影図において、第２溶融部４５９ｂは、放電面４１１のみに重なっており、放電面４１１に重なる範囲の外には設けられていない。従って、第２実施形態では、第１実施形態と同様に、第２チップ４００の貫通孔３２０からの脱落を、抑制できる。

また、図４（Ａ）、図４（Ｂ）に示すように、第２溶融部４５９ｂは、固定部材５００ｂの第２方向Ｄｒ２側の面５０２ｂ（具体的には、面５０２ｘ）に露出する露出部４５２ｂを有している。固定部材５００ｂの面５０２に図示しないレーザ光を照射するレーザ溶接などによって、容易に第２溶融部４５９ｂを形成できる。

Ｂ−２．第２評価試験：
接地電極３０ｂを備える点火プラグのサンプルを用いた第２評価試験について説明する。第２評価試験では、第２溶融部４５９ｂにおける貴金属の含有率と、断面状態と、の関係が評価された。第２評価試験では、第１評価試験と同じ加熱と冷却との１０００回のサイクルが行われた。そして、１０００回のサイクルの後に、第１評価試験と同様に断面状態が評価された。図４（Ａ）には、図３（Ｃ）の輪郭線ＯＬに対応する輪郭線ＯＬｂと、図３（Ａ）の接合面Ｓ４５に対応する接合面Ｓ４５ｂと、が示されている（輪郭線ＯＬｂは太線で示されている）。中心軸ＣＬｔを含む平らな断面において、輪郭線ＯＬｂは、第２チップ４００の溶融していない部分と第２溶融部４５９ｂとの境界線と、接合面Ｓ４５ｂを示す線と、で構成されている。第２評価試験の断面状態の評価結果は、第１評価試験の断面状態の評価結果と同様に、輪郭線ＯＬｂの全長のうちクラックが生じた部分の長さの割合の評価結果である。以下の表２は、サンプルの構成と、評価結果と、を示している。

含有率は、第２溶融部４５９ｂにおける第２チップ４００に含まれる貴金属の含有率である（単位は、重量パーセント）。本評価試験で用いたサンプルの第２チップ４００は、イリジウムで構成されている。従って、含有率は、第２溶融部４５９ｂにおけるイリジウムの含有率を示している。このような含有率は、図４（Ａ）に示す第２溶融部４５９ｂの断面を、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて解析することによって、算出された。なお、第２溶融部４５９ｂ内においては、イリジウムの分布はおおよそ均等である。そして、表２の含有率としては、第２溶融部４５９ｂの断面上の５個の位置で測定された５個の含有率の平均値が用いられた。

表２に示すように、本評価試験では、含有率が、１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０（ｗｔ％）である９種類のサンプルが、評価された。含有率は、図４（Ａ）の厚Ｔ５１、Ｔ５２の比率を調整することによって、調整された（固定部材５００ｂの全体の厚さＴ５は、一定）。９種類のサンプルの間では、厚Ｔ５１、Ｔ５２の比率と含有率とが異なる点を除いて、他の構成は共通であった。また、９種類のサンプルの間で、溶接割合は、共通であり、具体的には、４０％であった。また、図４（Ａ）、図４（Ｂ）の複数のパラメータのうち、「Ｄ５」、「Ｔ５」、「Ｌｍ」以外のパラメータの値、すなわち、「Ｄ４ｒ」、「Ｔ４１＋Ｔ４２」、「Ｄ４ｆ」、「Ｔ４２」、「Ｄ４ｍ」、「Ｄ３ｒ」、「Ｄ３ｆ」、「Ｄ３ｍ」、「Ｔ１」、「Ｗ３」、「Ｔ１＋Ｔ２」のそれぞれの値は、第１評価試験の１０種類のサンプルの対応するパラメータの上記の値と同じであり、第２評価試験の９種類のサンプルに共通であった。

また、表２に示すように、断面状態は、含有率が６０ｗｔ％、７０ｗｔ％のいずれかである場合に、Ａ評価であった。含有率が５０ｗｔ％である場合、断面状態はＢ評価であった。含有率が４０ｗｔ％以下である場合、断面状態はＣ評価であった。含有率が小さい場合に断面状態の評価結果が低い理由は、以下のように推定される。含有率が小さい場合、第２チップ４００と第２溶融部４５９ｂとの間のイリジウムの含有率の差が大きいので、第２チップ４００と第２溶融部４５９ｂとの間の密着性が低下する。さらに、第２チップ４００と第２溶融部４５９ｂとの間の線膨張率の差が大きくなる。以上により、輪郭線ＯＬｂでクラックが生じやすくなる。また、含有率が８０ｗｔ％以上である場合、断面状態はＣ評価であった。含有率が大きい場合に断面状態の評価結果が低い理由は、以下のように推定される。含有率が大きい場合、第２溶融部４５９ｂと固定部材５００ｂとの間の含有率の差が大きいので、第２溶融部４５９ｂと固定部材５００ｂとの間の線膨張率の差が大きくなる。以上により、輪郭線ＯＬｂ（例えば、接合面Ｓ４５ｂ）でクラックが生じやすくなる。

Ｂ評価以上の断面状態を実現した含有率は、５０、６０，７０（ｗｔ％）であった。これらの値のうちの任意の値を、含有率の好ましい範囲の上限として採用可能である。例えば、含有率は、７０ｗｔ％以下であることが好ましい。また、これらの値のうちの上限以下の任意の値を、含有率の好ましい範囲の下限として採用可能である。例えば、含有率は、５０ｗｔ％以上であることが好ましい。ただし、含有率が５０ｗｔ％未満であってもよい。また、含有率が７０ｗｔ％を超えていてもよい。

なお、第２チップ４００の材料としては、イリジウムに代えて、イリジウムを含む合金を採用してもよい。また、イリジウム以外の貴金属（例えば、白金など）を、第２チップ４００の材料として採用してもよい。いずれの場合も、貴金属の種類に関わらずに、貴金属の含有率が小さい場合と、貴金属の含有率大きい場合とに、第２溶融部４５９ｂにおいて（特に輪郭線ＯＬｂにおいて）、クラックが生じやすいと推定される。従って、第２チップ４００に含まれる貴金属が、イリジウムと異なる場合にも、含有率の上記の好ましい範囲を適用可能と推定される。また、第２チップ４００と固定部材５００と第２溶融部４５９ｂとのそれぞれの構成（例えば、形状や大きさ）が、サンプルの構成と異なる場合にも、含有率の上記の好ましい範囲を適用可能と推定される。例えば、点火プラグが、第１評価試験で説明した好ましい範囲内の溶接割合と、第２評価試験で説明した好ましい範囲内の含有率と、を有することによって、第２チップ４００を適切に冷却でき、そして、接地電極の破損を適切に抑制できると推定される。

Ｃ．第３実施形態：
図５は、点火プラグの第３実施形態の構成を示す説明図である。図５（Ａ）〜図５（Ｃ）は、それぞれ、図２（Ａ）〜図２（Ｃ）と同様の接地電極３０ｃの先端部３１０ｃの断面図と説明図と投影図とを示している。図２に示す第１実施形態との差異は、第３実施形態の接地電極３０ｃの第２溶融部４５９は、中心軸ＣＬｔよりも基端部３９０（図１）側に配置されている点だけである。第３実施形態の接地電極３０ｃの他の部分の構成は、第１実施形態の接地電極３０の対応する部分の構成と同じである（対応する要素と同じ要素には、同じ符号を付して、説明を省略する）。第３実施形態の接地電極３０ｃは、図１の点火プラグ１００の接地電極３０の代わりに、利用可能である。

本実施形態では、図２（Ｂ）の第１実施形態と比べて、第２溶融部４５９は、接地電極３０ｃの基端部３９０に近い。従って、第２チップ４００から第２溶融部４５９を介して本体部３００の基端部３９０側に熱が伝導しやすい。この結果、第２チップ４００を適切に冷却できる。

なお、図５（Ｃ）の投影図において、第２溶融部４５９は、放電面４１１のみに重なっており、放電面４１１に重なる範囲の外には設けられていない。従って、第３実施形態は、第１実施形態と同様に、接地電極３０ｃの破損を抑制できる。また、図５（Ａ）、図５（Ｂ）に示すように、第２溶融部４５９は、固定部材５００の第２方向Ｄｒ２側の面５０２に露出する露出部４５２を有している。従って、固定部材５００の面５０２にレーザ光Ｌｚ２を照射するレーザ溶接などによって、容易に第２溶融部４５９を形成できる。

Ｄ．第４実施形態：
図６は、点火プラグの第４実施形態の構成を示す説明図である。図６（Ａ）〜図６（Ｃ）は、それぞれ、図２（Ａ）〜図２（Ｃ）と同様の接地電極３０ｄの先端部３１０ｄの断面図と説明図と投影図とを示している。図２に示す第１実施形態との差異は、第４実施形態の接地電極３０ｄの第２溶融部４５９ｄが、第１方向Ｄｒ１に向かって外径が大きくなるように形成されている点だけである。第４実施形態の接地電極３０ｄの他の部分の構成は、第１実施形態の接地電極３０の対応する部分の構成と同じである（対応する要素と同じ要素には、同じ符号を付して、説明を省略する）。第４実施形態の接地電極３０ｄは、図１の点火プラグ１００の接地電極３０の代わりに、利用可能である。

第２チップ４００と固定部材５００とを接合する第２溶融部４５９ｄは、固定部材５００の第２方向Ｄｒ２側の面５０２から、中心軸ＣＬｔに沿って第１方向Ｄｒ１に延びて、第２チップ４００に到達するように、形成されている。図６（Ａ）の断面において、第２溶融部４５９ｄの形状は、固定部材５００の第２方向Ｄｒ２側の面５０２上の位置Ｐｃを中心とする、略扇状である。本実施形態では、この位置Ｐｃは、中心軸ＣＬｔ上の位置である。中心軸ＣＬｔを中心とする外径は、第１方向Ｄｒ１に向かって徐々に大きくなっている。そして、第２チップ４００内において、第２溶融部４５９ｄは、第１方向Ｄｒ１側を向いた端面４５１ｄを形成している。

このように、第４実施形態では、図２（Ａ）の第１実施形態と比べて、第２溶融部４５９ｄのうち、第２チップ４００の大径面４２２よりも第２チップ４００側の部分の大きさが大きい。従って、第２溶融部４５９ｄの貴金属の含有率を容易に増大できる。そして、第２溶融部４５９ｄの貴金属の含有率を、第２評価試験で説明した含有率の好ましい範囲内となるように第２溶融部４５９ｄの大きさを調整することによって、接地電極３０ｄの破損を抑制できる。

なお、第２溶融部４５９ｄを形成する方法としては、種々の方法を採用可能である。例えば、固定部材５００の第２方向Ｄｒ２側の面５０２上の位置Ｐｃに、第１方向Ｄｒ１のレーザ光Ｌｚ２を照射した状態で、位置Ｐｃを中心に接地電極３０ｄを回動させてもよい。

なお、図６（Ｃ）の投影図において、第２溶融部４５９ｄは、放電面４１１のみに重なっており、放電面４１１に重なる範囲の外には設けられていない。従って、第４実施形態は、第１実施形態と同様に、接地電極３０ｄの破損を抑制できる。また、図６（Ａ）、図６（Ｂ）に示すように、第２溶融部４５９ｄは、固定部材５００の第２方向Ｄｒ２側の面５０２に露出する露出部４５２ｄを有している。従って、固定部材５００の面５０２にレーザ光Ｌｚ２を照射するレーザ溶接などによって、容易に第２溶融部４５９ｄを形成できる。

Ｅ．他の実施形態：
図７は、点火プラグの他の実施形態の構成を示す説明図である。図７（Ａ）、図７（Ｂ）は、図２（Ｂ）と同様の説明図を示している。図２の第１実施形態との差異は、複数の第２溶融部４５９が設けられている点だけである。図７（Ａ）の実施形態では、５個の第２溶融部４５９が、中心軸ＣＬｔを中心とする十字を形成するように、配置されている。図７（Ｂ）の実施形態では、複数の第２溶融部４５９が、中心軸ＣＬｔを中心とする円を形成するように、配置されている。このように、第２チップ４００と固定部材５００とを接合する第２溶融部の配置としては、種々の配置を採用可能である。

なお、図７（Ａ）、図７（Ｂ）のいずれの実施形態においても、第１方向Ｄｒ１を向いて見る場合に、全ての第２溶融部４５９は、放電面４１１のみに重なっており、放電面４１１に重なる範囲の外には設けられていない。従って、これらの実施形態は、第１実施形態と同様に、接地電極の破損を抑制できる。また、各第２溶融部４５９は、固定部材５００の第２方向Ｄｒ２側の面５０２に露出する露出部４５２を有している。従って、固定部材５００の面５０２にレーザ光を照射するレーザ溶接などによって、容易に第２溶融部４５９を形成できる。

Ｆ．変形例：
（１）上記各実施形態において、第２チップ４００と固定部材５００、５００ｂとを接合する第２溶融部４５９、４５９ｂ、４５９ｄの少なくとも一部が、放電面４１１を含む投影面上において、放電面４１１に重なる範囲の外に位置していてもよい。

（２）第２チップと固定部材とを接合する第２溶融部の構成としては、上記の各実施形態の構成に代えて、他の種々の構成を採用可能である。例えば、以下の構成を採用してもよい。図３（Ａ）の実施形態において、接合前の固定部材５００の支持面５０１に、中心軸ＣＬｔに沿って第１方向Ｄｒ１に向かって突出する凸部を設ける。この凸部の中心軸ＣＬｔを中心とする外径は、接合面Ｓ４５の外径と同程度である。このような固定部材５００の凸部を、第２チップ４００の大径面４２２に押しつけた状態で、抵抗溶接を行う。これにより、互いに接触する固定部材５００の凸部と第２チップ４００の大径面４２２とが溶融して、第２チップ４００と固定部材５００とを接合する第２溶融部を形成する。形成された第２溶融部は、図３（Ａ）の接合面Ｓ４５と同様の接合面を形成する。この場合、第２溶融部は、固定部材５００の第２方向Ｄｒ２側の面５０２には、露出しない。

（３）第２溶融部の配置としては、上記の各実施形態の配置に代えて、他の種々の配置を採用可能である。図５（Ｃ）の軸面Ｌｓは、中心軸ＣＬｔを含み、軸方向Ｄｘに垂直な平面を示している。ここで、第２溶融部４５９は、軸面Ｌｓよりも基端部３９０側（すなわち、軸方向Ｄｘの反対側）の任意の位置に配置されてよい。この場合、第２溶融部４５９が軸面Ｌｓよりも軸方向Ｄｘ側に配置されている場合と比べて、第２溶融部４５９が基端部３９０に近いので、第２溶融部４５９は、第２チップ４００を適切に冷却できる。図６（Ｃ）、図７（Ａ）、図７（Ｂ）の実施形態においても、第２溶融部４５９、４５９ｄが、軸面Ｌｓよりも基端部３９０側に配置されていることが好ましい。

また、第２溶融部の一部が軸面Ｌｓよりも基端部３９０に配置され、第２溶融部の残りの部分が軸面Ｌｓの反対側に配置されてもよい。いずれの場合も、第２溶融部を、第２チップ４００の放電面４１１に垂直な方向に沿って放電面４１１を含む平面である投影面に投影した場合に、投影面上で、第２溶融部のうちの第２チップ４００の中心軸ＣＬｔよりも基端部３９０側（すなわち、軸面Ｌｓよりも基端部３９０側）の部分の面積は、中心軸ＣＬｔよりも反対側の部分の面積よりも、大きいことが好ましい。この構成によれば、第２チップ４００から第２溶融部を介して本体部３００の基端部３９０側に熱が伝導しやすいので、第２チップ４００を適切に冷却できる。なお、図５（Ｃ）の実施形態では、第２溶融部４５９のうち軸面Ｌｓよりも反対側（ここでは、軸方向Ｄｘ側）の部分の面積は、ゼロである。そして、第２溶融部４５９のうち軸面Ｌｓよりも基端部３９０側の部分の面積は、反対側の部分の面積よりも大きい、といえる。

（４）本体部３００の貫通孔３２０の形状は、上記各実施形態の形状に代えて、他の種々の形状であってよい。例えば、第１部分３２１（図２（Ａ）等）の内径が、一定であってもよい。この場合、第１部分３２１の形状は、中心軸ＣＬｔを中心とする円筒である。この場合も、第２チップ４００の第２部分４２０の第１方向Ｄｒ１側の面４２３が、本体部３００の段差面３２３に支持されるので、第２チップ４００が貫通孔３２０から第１方向Ｄｒ１に脱落することを抑制できる。また、第１部分３２１の第２方向Ｄｒ２側の端の第３内径Ｄ３ｍが、第２部分３２２の第２内径Ｄ３ｆと同じであってもよい。この場合も、第１方向Ｄｒ１に向けて徐々に内径が小さくなる第１部分３２１の内面が、第２チップ４００の外面に接触することによって、第２チップ４００が第１方向Ｄｒ１に脱落することを抑制できる。

また、第２チップ４００の形状は、上記各実施形態の形状に代えて、他の種々の形状であってよい。例えば、第２チップ４００から第２部分４２０が省略されてもよい。この場合、貫通孔３２０の第２部分３２２の全体に、固定部材５００が配置されてもよい。また、第１部分４１０の外径が一定であってもよい。この場合、第１部分４１０の外径は、貫通孔３２０の第１面３０１での第１内径Ｄ３ｒ以下である。

一般的には、貫通孔３２０の形状は、第２面３０２での第２内径Ｄ３ｆが第１面３０１での第１内径Ｄ３ｒよりも大きいような種々の形状であってよい。そして、第２チップ４００の形状は、第１方向Ｄｒ１側の端の外径が貫通孔３２０の第１内径Ｄ３ｒ以下であり、第１内径Ｄ３ｒよりも大きく第２内径Ｄ３ｆ以下の外径を有する部分を含むような種々の形状であってよい。このような構成を採用すれば、第２チップ４００のうちの第１内径Ｄ３ｒよりも大きな外径を有する部分の外周面が、貫通孔３２０の内面（すなわち、内周面）に接触することによって、第２チップ４００が第１方向Ｄｒ１に脱落することを抑制できる。また、貫通孔３２０の内面と第２チップ４００の外周面との間に隙間が設けられていてもよい。この構成によれば、第２チップ４００の熱膨張に起因して貫通孔３２０（すなわち、本体部３００）が破損することを抑制できる。

（５）点火プラグの構成としては、上述した構成に代えて、他の種々の構成を採用可能である。例えば、図５、図６、図７の実施形態の固定部材５００の代わりに、図４の固定部材５００ｂを用いてもよい。また、第１溶融部３５９は、固定部材５００、５００ｂと本体部３００との境界の全周のうちの一部のみに形成されてもよい。また、固定部材５００、５００ｂの材料が、本体部３００のうちの固定部材５００、５００ｂが接合される部分（「接合部分」とも呼ぶ）の材料と異なっていてもよい。本体部３００の接合部分は、本体部３００のうち第１溶融部３５９との境界を形成する部分を含んでいる。いずれの場合も、固定部材５００、５００ｂと本体部３００の接合部分との間の線膨張率の差が、小さいことが好ましく、例えば、第２チップ４００と本体部３００の接合部分との間の線膨張率の差よりも小さいことが好ましい。固定部材５００、５００ｂと本体部３００の接合部分との間の線膨張率の差が小さい場合、固定部材５００、５００ｂと本体部３００とを接合する第１溶融部３５９の破損を抑制できる。また、貫通孔３２０の一部が、芯部３０６によって形成されていてもよい。また、中心電極２０の芯部２２が省略されてもよい。また、第１チップ２９が省略されてもよい。

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。

５...ガスケット、６...後端側パッキン、６...パッキン、６...第１後端側パッキン、７...第２後端側パッキン、８...先端側パッキン、９...タルク、１０...絶縁体、１１...第２縮外径部、１２...貫通孔（軸孔）、１２ｘ...後開口、１３...脚部、１５...第１縮外径部、１６...縮内径部、１７...先端側胴部、１８...後端側胴部、１９...大径部、２０...電極、２０...中心電極、２１...外層、２２...芯部、２４...頭部、２７...軸部、２９...第１チップ、３０、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ、３０ｘ...接地電極、４０...端子金具、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、５７...先端面、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、１００...点火プラグ、３００...本体部、３０１...第１面、３０２...第２面、３０５...母材、３０６...芯部、３１０、３１０ｂ、３１０ｃ、３１０ｄ...先端部、３２０...貫通孔、３２１...第１部分、３２２...第２部分、３２３...段差面、３５９...第１溶融部、３９０...基端部（一端部）、４００...第２チップ、４１０...第１部分、４１１...放電面、４２０...第２部分、４２２...大径面、４２３...面、４５１ｄ...端面、４５２、４５２ｂ、４５２ｄ...露出部、４５９、４５９ｂ、４５９ｄ...第２溶融部、５００、５００ｂ...固定部材、５０１...支持面、５０２...面、５０２ｂ...面、５０２ｘ...面、５２０...凹部、９００...接続部、ｇ...ギャップ、Ｓ４５ｂ...接合面、ＣＬ...中心軸（軸線）、ＯＬ、ＯＬｂ...輪郭線、ＳＰ...空間、Ｌｓ...軸面、Ｓ４５...接合面、Ｌｚ１...レーザ光、Ｌｚ２...レーザ光、ＣＬｔ...中心軸、Ｄｆ...先端方向（前方向）、Ｄｆｒ...（後方向）、Ｄｘ...軸方向、Ｄｙ...幅方向、Ｄｒ１...第１方向、Ｄｒ２...第２方向

Claims

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本体部と、
前記中心電極との間に間隙を形成し、前記第１の径以下の径を有する放電面と、前記第１の径より大きく、前記第２の径以下の径を有すると共に、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、
前記接地電極本体部と前記固定部材との間に介在し、それらのみを接合する第１溶融部と、
を備え、
前記貫通孔を形成する前記接地電極本体部の内面と、前記固定部材の前記第１方向側の面である支持面と、によって前記電極チップが保持される点火プラグであって、
前記電極チップの前記大径面と前記固定部材の前記支持面とを接合する第２溶融部を備える、
点火プラグ。
請求項１に記載の点火プラグであって、
前記第２溶融部は、前記電極チップの前記放電面に垂直な方向に沿って前記放電面を含む平面である投影面に投影した場合に、前記放電面にのみ重なるように設けられている、
点火プラグ。
請求項２に記載の点火プラグであって、
前記放電面の面積に対する、前記第２溶融部のうち前記電極チップの前記大径面と前記固定部材の前記支持面とを跨ぐ部分を前記投影面に投影した場合の前記投影面上での面積の割合は、２０％以上、７０％以下である、
点火プラグ。
請求項１から３のいずれかに記載の点火プラグであって、
前記第２溶融部は、前記固定部材の前記第２方向側の面に露出する部分を含む、
点火プラグ。
請求項１から４のいずれか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、
前記接地電極本体部は、前記主体金具に接続された端部である基端部を有し、
前記第２溶融部を、前記電極チップの前記放電面に垂直な方向に沿って前記放電面を含む平面である投影面に投影した場合に、前記投影面上で、前記第２溶融部のうちの前記電極チップの中心軸よりも前記基端部側の部分の面積は、前記中心軸よりも反対側の部分の面積よりも、大きい、
点火プラグ。
請求項１から５のいずれかに記載の点火プラグであって、
前記第２溶融部は、貴金属を含み、
前記第２溶融部における前記貴金属の含有率は、５０ｗｔ％以上、７０ｗｔ％以下である、
点火プラグ。