JP5498432B2 - スパークプラグの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、スパークプラグの製造方法に関するものである。

内燃機関に用いられるスパークプラグとして、接地電極に溶接された貴金属チップと、中心電極との間の間隙（火花ギャップ）で火花放電を行うものが知られている。貴金属チップの接地電極への溶接方法として、接地電極の端部に貴金属チップを配置し、貴金属チップの配置された接地電極を２つの溶接電極で挟み、溶接電極間に電圧を印加して貴金属チップを接地電極に抵抗溶接する方法が提案されている（特許文献１）。

特開２００２−２４６１４３号公報

貴金属チップの配置された接地電極を２つの溶接電極で挟んで抵抗溶接する技術では、溶接電極間の通電領域（接地電極における通電経路）が広いために通電経路が一定とならず、溶接状態にバラツキが生じて接合強度が目標レベルに達しないおそれがあった。また、接地電極における溶接電極と接する面が平滑でないために、溶接電極と接地電極との接触状態（通電経路）にバラツキが生じて溶接電極間の通電状態にバラツキが生じるおそれもあった。しかしながら、このような貴金属チップの抵抗溶接において、通電領域の大きさや、溶接電極と接地電極との接触状態について十分に考慮されていないのが実情であった。

本発明は、スパークプラグにおける接地電極と貴金属チップとの接合強度のバラツキを抑制することを目的とする。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。

［適用例１］軸線方向に延びる中心電極と、
前記軸線方向に延びる軸孔を有し、前記軸孔の内部で前記中心電極を保持する絶縁碍子と、
前記絶縁碍子の外周に配置される筒状の主体金具と、
前記主体金具の端部に配置された接地電極と、
前記接地電極の先端部に配置され、前記中心電極との間で間隙を形成する貴金属チップと、を備えるスパークプラグの製造方法であって、
前記貴金属チップの側面のうち、前記接地電極先端側の側面の位置が、前記接地電極の先端部端面の位置と一致する又は前記先端部端面の位置よりも長手方向先端側に位置するように、前記貴金属チップを前記接地電極の内周面に配置する貴金属チップ配置工程と、
前記先端部における前記内周面の反対面である外周面に接するように、溶接電極を配置する溶接電極配置工程と、
前記前記貴金属チップを前記内周面に抵抗溶接する工程と、
を備え、
前記溶接電極配置工程では、前記溶接電極における前記外周面との接触部のうち、最も前記長手方向先端側に位置する電極側先端接触部が、前記貴金属チップにおける前記内周面との接触部のうち、最も前記長手方向先端側に位置するチップ側先端接触部よりも０．１ｍｍ以上前記長手方向後端側に位置するように、前記溶接電極を配置する、スパークプラグの製造方法。

適用例１のスパークプラグの製造方法では、電極側先端接触部がチップ側先端接触部よりも０．１ｍｍ以上長手方向後端側に位置するように溶接電極を配置するので、電極側先端接触部がチップ側先端接触部よりも０．１ｍｍよりも短い距離だけ長手方向後端側に位置するように溶接電極を配置する構成、或いは、電極側先端接触部がチップ側先端接触部よりも長手方向先端側に位置するように溶接電極を配置する構成に比べて、接地電極における通電領域を狭めることができる。したがって、通電経路のバラツキを抑制して一定化できるため、溶接強度のバラツキを抑制することができる。

［適用例２］適用例１に記載のスパークプラグの製造方法において、
前記溶接電極配置工程では、前記電極側先端接触部の位置が、前記貴金属チップにおける前記内周面との接触部のうち最も前記長手方向後端側に位置するチップ側後端接触部の位置と前記長手方向において一致するように又は前記チップ側後端接触部の位置よりも前記長手方向後端側に位置するように、前記溶接電極を配置する、スパークプラグの製造方法。

このような構成により、接地電極における通電領域（通電し得る領域）を、面状にすることができ、通電領域をより狭めることが可能となる。

［適用例３］適用例２に記載のスパークプラグの製造方法において、
前記溶接電極配置工程では、前記長手方向において前記電極側先端接触部が、前記チップ側後端接触部から２．０ｍｍ以内に位置するように、前記溶接電極を配置する、スパークプラグの製造方法。

このような構成により、電極側先端接触部とチップ側後端接触部との間の距離が非常に長くなることを抑制できる。この距離が長いほど、接地電極における通電距離が長くなるので、通電電流が減少することとなる。したがって、上記構成により、通電電流の減少を抑制できるため、溶接強度の低下を抑制でき、また、抵抗溶接工程に要する期間を短くすることができる。

［適用例４］適用例１ないし適用例３のいずれかに記載のスパークプラグの製造方法において、
前記先端部において、前記外周面は、前記外周面から前記内周面に向かう方向に窪んだ第１変形部、および前記内周面から前記外周面に向かう方向に突出した第２変形部のうち、少なくとも一方を有し、
前記溶接電極配置工程では、前記電極側先端接触部の位置が、前記第１の変形部又は前記第２の変形部のうち最も後端側に位置する変形部の前記長手方向後端の位置よりも０．１ｍｍ以上前記長手方向後端側に位置するように、前記溶接電極を配置する、スパークプラグの製造方法。

このような構成により、変形部を避けて溶接電極を接地電極の外周面上に配置することができるので、接地電極との接触部の形状や大きさを一定化することができ、通電状態のバラツキを抑制できる。

［適用例５］適用例１ないし適用例４のいずれかに記載のスパークプラグの製造方法において、
前記溶接電極配置工程は、前記外周面に接するように、前記溶接電極を配置工程と、前記内周面に配置された前記貴金属チップに対して、前記貴金属チップを挟んで前記先端部とは反対側において接するように前記溶接電極とは異なる他の溶接電極を配置する工程と、を含む、スパークプラグの製造方法。

このような構成により、溶接電極と、他の溶接電極との間に電圧を印加させることで、先端部と貴金属チップとの間を通電させ、先端部と貴金属チップとを抵抗溶接することができる。

なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能であり、例えば、スパークプラグや、接地電極と貴金属チップとの接合方法といった形態で実現することもできる。

図１はスパークプラグの部分断面図である。 図１に示す中心電極の先端部付近の拡大図である。 第１実施形態における先端部への貴金属チップの接合手順を示す説明図である。 第１実施形態のスパークプラグ製造方法における２つの溶接電極の詳細な配置位置を示す説明図である。 第１実施形態の比較例における２つの溶接電極の詳細な配置位置を示す説明図である。 第２実施形態において第２溶接電極の好ましい配置位置を示す説明図である。 第２実施形態の比較例における２つの溶接電極の詳細な配置位置を示す説明図である。 第３実施形態において第２溶接電極の好ましい配置位置を示す第１の説明図である。 第３実施形態において第２溶接電極の好ましい配置位置を示す第２の説明図である。 第３実施形態における変形部のバリエーションを示す説明図である。 第１実施例において８種のサンプルを作成する際の貴金属チップ接合処理における先端部付近を模式的に示す第１の説明図である。 第１実施例において８種のサンプルを作成する際の貴金属チップ接合処理における先端部付近を模式的に示す第２の説明図である。 第１実施例における接合強度評価試験により得られた結果を示す第１の説明図である。 第１実施例における接合強度評価試験により得られた結果を示す第２の説明図である。 第１実施例における距離ｄ２の好ましい大きさを特定するためのシミュレーション結果を示す説明図である。 第２実施例における評価試験の方法を示す説明図である。 第２実施例における接合強度評価試験により得られた結果を示す説明図である。 変形例のスパークプラグ製造方法における第２溶接電極の詳細な配置位置を示す説明図である。

Ａ．第１実施形態：
Ａ１．スパークプラグの構成：
図１は、図１は、スパークプラグの部分断面図である。図２は、図１に示す中心電極の先端部付近の拡大図である。図１，２において軸線Ｏは、スパークプラグ１００の軸線を示している。

図１に示すように、スパークプラグ１００は、絶縁碍子１０と、中心電極２０と、端子金具４０と、主体金具５０と、接地電極３０とを備えている。絶縁碍子１０は、軸線方向ＯＤに沿って延びる筒状形状を有し、軸中心には軸線方向ＯＤへ延びる軸孔１２が形成されている。絶縁碍子１０は、軸線方向ＯＤに沿って延びる軸孔１２を有する筒形状を有する。主体金具５０は、軸線方向ＯＤに沿って延びる筒形状を有する。スパークプラグ１００は、先端側の軸孔１２内に中心電極２０を保持し、後端側の軸孔１２内に端子金具４０を保持した絶縁碍子１０を、その絶縁碍子１０の径方向周囲（軸線方向ＯＤと垂直な方向の側面）を主体金具５０で取り囲んで保持した構造を有する。主体金具５０の先端面５７には接地電極３０の一端が接合されている。接地電極３０は、この一端から軸線方向ＯＤに沿って延び、その後、軸線Ｏに向かって屈曲し、その他端部（先端部３１）へ至る。

以下、スパークプラグ１００の各構成要素を詳細に説明する。絶縁碍子１０は、アルミナ等を焼成して形成され、軸中心に軸線方向ＯＤへ延びる軸孔１２が形成された筒形状を有する。軸線方向ＯＤの略中央には外径が最も大きな鍔部１９が形成されている。鍔部１９より後端側（図１の上側）には後端側胴部１８が形成されている。鍔部１９より先端側（図１の下側）には後端側胴部１８よりも外径の小さな先端側胴部１７が形成されている。先端側胴部１７よりも先端側には、先端側胴部１７よりも外径の小さな脚長部１３が形成されている。脚長部１３は先端側ほど縮径され、スパークプラグ１００が内燃機関のエンジンヘッド（図示外）に取り付けられた際にはその燃焼室内に曝される。脚長部１３と先端側胴部１７との間には段部１５が形成されている。

中心電極２０は、インコネル（商標名）等のニッケル、又はニッケルを主成分とする合金から形成された母材２１の内部に、母材２１よりも熱伝導性に優れる銅又は銅を主成分とする合金からなる芯材２５を埋設した構造を有する棒状の電極である。中心電極２０は、絶縁碍子１０の軸孔１２内の先端側に保持され、中心電極２０の先端部２２は、絶縁碍子１０の先端よりも先端側に突出されている。中心電極２０の先端部２２は、先端側に向かって径小となるように形成され、その先端面には耐火花消耗性を向上するための貴金属からなる貴金属チップ９０が接合されている。

貴金属チップ９０は、軸線方向ＯＤに沿って延びている。また、貴金属チップ９０は、接地電極３０の端面３１ｅと対向する位置まで延びている。ただし、先端部３１と貴金属チップ９０との間には、隙間が空いている。なお、貴金属チップ９０と中心電極２０との全体は、請求項における「中心電極」に相当する。

また、絶縁碍子１０の先端付近の軸孔１２の内周面と、その内周面に対向する中心電極２０の外周面との間には若干の間隙が設けられている（図２参照）。燻り時に、この間隙にてコロナ放電を発生させることによって、絶縁碍子１０の先端付近に付着したカーボンが焼き切られ、絶縁抵抗が回復するようになっている。さらに、中心電極２０は、絶縁碍子１０の軸孔１２内を後端側に向けて延設され、シール体４及びセラミック製の抵抗体３を経由して、後方（図１の上方）の端子金具４０に電気的に接続されている。端子金具４０には、高圧ケーブル（図示外）がプラグキャップ（図示外）を介して接続され、高電圧が印加されるようになっている。

主体金具５０は、内燃機関のエンジンヘッド（図示外）にスパークプラグ１００を固定するための円筒状の金具であり、低炭素鋼材によって形成されている。この主体金具５０は、絶縁碍子１０を、その後端側胴部１８の一部から脚長部１３にかけての部位を取り囲むようにして内挿保持している。さらに主体金具５０は、スパークプラグレンチ（図示外）が嵌合する工具係合部５１と、エンジンヘッドの取付孔（図示外）に螺合するねじ山が形成された取付ねじ部５２とを備えている。

工具係合部５１と取付ねじ部５２との間には、鍔状のシール部５４が形成されている。さらに、取付ねじ部５２とシール部５４との間のねじ首５９には、板体を折り曲げて形成した環状のガスケット５が嵌挿されている。ガスケット５は、スパークプラグ１００をエンジンヘッドの取付孔（図示外）に取り付けた際に、シール部５４の座面５５と取付孔の開口周縁との間で押し潰されて変形する。これにより、座面５５と取付孔の開口周縁との間が封止されるので、取付孔を介したエンジン内の気密漏れが防止される。

主体金具５０の工具係合部５１よりも後端側には、薄肉の加締部５３が設けられている。シール部５４と工具係合部５１との間には、加締部５３と同様に薄肉の座屈部５８が設けられている。さらに、工具係合部５１から加締部５３にかけての内周面と、絶縁碍子１０の後端側胴部１８の外周面との間には、円環状のリング部材６，７が介在されている。両リング部材６，７間にはタルク（滑石）９の粉末が充填されている。

このような主体金具５０において、加締部５３を内側に折り曲げるようにして加締めることにより、リング部材６，７及びタルク９を介し、絶縁碍子１０が主体金具５０内で先端側に向けて押圧される。これにより、主体金具５０の内周で取付ねじ部５２の位置に形成された段部５６に、環状の板パッキン８を介して、絶縁碍子１０の段部１５が支持されて、主体金具５０と絶縁碍子１０とが一体となる。また、主体金具５０と絶縁碍子１０との間の気密性は板パッキン８によって保持されるので、燃焼ガスの流出が防止される。さらに、座屈部５８は、加締めの際に、圧縮力の付加に伴って外向きに撓み変形するように構成されている。また、タルク９の軸線方向ＯＤの圧縮長を長くして主体金具５０内の気密性を高めている。

接地電極３０は、耐腐食性の高い金属で形成されている。一例として、インコネル（商標名）などのニッケル系合金が用いられている。接地電極３０は、自身の長手方向と直交する横断面が略長方形である角棒を用いて形成されている。また、接地電極３０は、屈曲しており、略Ｌ字に形成されている。接地電極３０は、後述する貴金属チップ９５が接合される先端部３１と、主体金具５０の先端面５７に抵抗溶接される基端部３２と、先端部３１と基端部３２との間で略Ｌ字に屈曲する屈曲部３５とを備えている。

基端部３２は、先端面５７から軸線方向ＯＤに沿って延びている。屈曲部３５は、基端部３２から貴金属チップ９０に向かうように屈曲している。先端部３１は、屈曲部３５から貴金属チップ９０に向かって、延びている。ただし、図１，２に示すように、先端部３１は、貴金属チップ９０には到達していない。すなわち、先端部３１と貴金属チップ９０との間には、隙間が空いている。なお、図１，２に示す第１方向ＦＤは、先端部３１の長手方向に沿った方向であって、先端部３１から貴金属チップ９０に向かう方向を意味する。また、第２方向ＢＤは、先端部３１の長手方向に沿った方向であって、貴金属チップ９０から先端部３１に向かう方向を意味する。本実施例では、第１方向ＦＤ及び第２方向ＢＤは、いずれも軸線方向ＯＤと垂直な方向である。

先端部３１の内周面３３には、貴金属チップ９０の側面に向かって先端部３１から突出する貴金属チップ９５が抵抗溶接されている。貴金属チップ９５は、貴金属チップ９０の側面に対向して、２つの貴金属チップ９０、９５の間の火花放電間隙Ｇ（火花ギャップ）を形成する。貴金属チップ９５は、例えばＰｔ、Ｉｒ、Ｒｈ等の耐火花消耗性の高い貴金属によって形成されている。その形状は、軸線方向ＯＤとは垂直な方向（第１方向ＦＤ）に沿って延びる四角棒形状である。そして、貴金属チップ９５の一部は、先端部３１の端面３１ｅよりも貴金属チップ９０側に突出している。このように、中心電極２０から軸線方向ＯＤに向かって貴金属チップ９０を突出させ、さらに、接地電極３０から貴金属チップ９０の側面に向かって貴金属チップ９５を突出させたことにより、火花放電間隙Ｇで火花放電が積極的に行われる。そして、火花放電間隙Ｇで火炎核が形成されるので、その火炎核の成長過程の初期段階で、火炎核が接地電極３０に接触して熱が奪われることが抑制される。なお、貴金属チップ９５の形状としては、四角棒形状に限らず、種々の形状（例えば、丸棒形状や三角棒形状）を採用可能である。また、貴金属チップ９５の断面形状（貴金属チップ９５の延びる方向と垂直な断面の形状）が、その延びる方向の位置に応じて変化してもよい。

なお、接地電極３０の内周面３３は、屈曲の内周側の側面である。また、接地電極３０の外周面３４は、屈曲の外周側の側面である。本実施形態では、接地電極３０の断面が矩形であり、その矩形の一辺（一面）が内周面３３及び外周面３４に相当する。そして、先端部３１において、内周面３３及び外周面３４は、いずれも軸線方向ＯＤとほぼ垂直である（すなわち、第１方向ＦＤ及び第２方向ＢＤとほぼ平行である）。

Ａ２．スパークプラグの製造方法：
スパークプラグ１００の製造手順は、スパークプラグ１００の構成部品をそれぞれ作製して準備する「準備工程」と、その準備工程で作製された各構成部品を互いに組み付ける「組み付け工程」とに分けられる。

準備工程は従来の方法と同じであるので概略的に説明する。準備工程では、絶縁碍子１０、中心電極２０及び接地電極３０をそれぞれ作製する。絶縁碍子１０の主原料にはアルミナを使用する。そして、所定の形状になるように切削等を行い、高温で焼成することによって絶縁碍子１０を作製する。中心電極２０及び接地電極３０は、上述したニッケル系合金によって棒状に作製する。なお、中心電極２０の母材の内部には、その母材よりも熱伝導性に優れる銅又は銅を主成分とする合金からなる芯材２５が挿入される。次いで、作製された絶縁碍子１０の内部に、中心電極２０、シール体４、抵抗体３、予め塑性加工等によって作製された端子金具４０等を順に挿入し、そして、ガラスシールと呼ばれる加熱圧縮工程によってこれらが一体的に形成される。一方、主体金具５０には鋼鉄材料を使用する。そして、所定の形状になるように塑性加工、切削及びネジ山形成工程等を行うことによって主体金具５０を作製する。この主体金具５０には、上述の工具係合部５１、シール部５４等が各々形成される。

組み付け工程は、主体金具５０の先端面５７への接地電極３０の接合工程と、主体金具５０のめっき工程と、絶縁碍子１０の保持工程と、接地電極３０の曲げ工程と、先端部３１への貴金属チップ９５の接合工程と、を有する。

接地電極３０の接合工程では、絶縁碍子１０を組み付ける前の主体金具５０の先端面５７に、接地電極３０の基端部３２を抵抗溶接により接合する。なお、接地電極３０は曲げ加工が施される前の棒状の状態である。即ち、接地電極３０は、主体金具５０の軸線方向（すなわち、軸線方向ＯＤ）に対して平行に延設された状態となる。

主体金具５０のめっき工程では、接地電極３０をマスキング等するか、マスキングなしで主体金具５０をめっきした後に接地電極３０に付着しためっきを剥離する。これにより、接地電極３０の貴金属チップ９５が溶接される位置にめっきが付着して、貴金属チップ９５の溶接強度が低下するのを防止できる。以下では、接地電極３０が主体金具５０に溶接され、かつ、めっき処理後の接地電極３０及び主体金具５０からなる部材を「金具組立体」と呼ぶ。

絶縁碍子１０の保持工程では、まず、金具組立体の内側に、ガラスシールによって中心電極２０が一体となった絶縁碍子１０を差し込む。次いで、加締部５３（図１参照）を内側に折り曲げるようにして加締める。すると、リング部材６，７及びタルク９（図１参照）を介し、絶縁碍子１０が主体金具５０内で先端側に向けて押圧される。これにより、主体金具５０の内周で取付ねじ部５２（図１参照）の位置に形成された段部５６（図１参照）に、環状の板パッキン８（図１参照）を介して、絶縁碍子１０の段部１５が支持される。そして、中心電極２０の先端が主体金具５０の先端側から突出した状態で、絶縁碍子１０が主体金具５０に一体的に保持される。

接地電極３０の曲げ工程では、棒状の接地電極３０が、所定の曲げられた形状に加工される。接地電極３０を曲げる方法としては、周知の種々の方法を採用可能である。例えば、図示しない複数種類の成型用の型を用いて、接地電極３０を複数の段階に分けて変形させてもよい。また、１回で接地電極３０を変形させてもよい。いずれの場合も、この曲げ工程によって、接地電極３０の形状は、所定の最終形状に変形する。

図３は、第１実施形態における先端部への貴金属チップの接合手順を示す説明図である。本実施形態における先端部３１への貴金属チップ９５の接合工程は、貴金属チップ９５の配置工程Ｆ１と、溶接電極配置工程Ｆ２と、抵抗溶接工程Ｆ３と、の３つの工程Ｆ１〜Ｆ３からなる。図３では、工程Ｆ１，Ｆ２については、これら２つの工程におけるスパークプラグ１００の先端部分の斜視図及び側面図を、工程Ｆ３については、スパークプラグ１００の側面図を、それぞれ示している。なお、工程Ｆ３における側面図は、第２方向ＢＤに沿って見た側面図である。

貴金属チップ９５の配置工程Ｆ１では、先ず、軸線方向ＯＤが鉛直下向きとなるように、接地電極３０の向き（すなわち、主体金具５０の向き）が設定される。そして、図示しない保持部材によって主体金具５０が固定される。これにより、接地電極３０が固定される。なお、この固定は、貴金属チップ９５の溶接が完了するまで維持される。

次に、貴金属チップ９５が先端部３１の上（内周面３３上）に配置される。このとき、本実施形態では、治具Ｊ１が貴金属チップ９５と貴金属チップ９０との間に配置される。治具Ｊ１は、平板状の絶縁体（例えば、セラミック）であり、治具Ｊ１の第１方向ＦＤの大きさ（厚さ）は、予め、火花放電間隙Ｇの所定の望ましい距離と同じに設定されている。このような治具Ｊ１は、貴金属チップ９０と貴金属チップ９５との間の距離、すなわち、火花放電間隙Ｇが所定の距離となるように、貴金属チップ９５の配置位置を固定するために用いられる。なお、治具Ｊ１を省略し、例えば、作業者が好ましい位置を測定により決定して、その位置に貴金属チップ９５を配置する方法を採用することもできる。

溶接電極配置工程Ｆ２では、第１溶接電極Ｅ１と第２溶接電極Ｅ２とが、先端部３１を挟むように配置される。本実施例では、第１溶接電極Ｅ１は、先端部３１の上側（後端側）に配置される。すなわち、第１溶接電極Ｅ１は、主体金具５０（取付ねじ部５２）と接地電極３０（先端部３１）との間の、貴金属チップ９５を挟んで接地電極３０（先端部３１）と向かい合う位置に配置される。第２溶接電極Ｅ２は、先端部３１の下側（先端側）に配置される。

第１溶接電極Ｅ１は、角棒形状の電極であり、長手方向が第３方向ＰＤに沿うようにして先端部３１の上方に配置される。このとき、第１溶接電極Ｅ１の一端部ｅ１１は、取付ねじ部５２の第３方向ＰＤ側に突出し、他端部ｅ１２は、第３方向ＰＤとは逆方向側に突出する。なお、第３方向ＰＤとは、図３に示すように、軸線方向ＯＤ，第１方向ＦＤ，第２方向ＢＤのいずれに対しても垂直な方向である。第２溶接電極Ｅ２は、平板形状の電極であり、長手方向が、第１溶接電極Ｅ１の長手方向と一致するように（すなわち、第３方向ＰＤと平行となるように）配置されている。本実施形態では、この第２溶接電極Ｅ２が、グランド電極として利用される。

抵抗溶接工程Ｆ３では、抵抗溶接によって、貴金属チップ９５が先端部３１に接合される。この工程では、第１溶接電極Ｅ１の一端部ｅ１１は、保持部材Ｈ１、Ｈ２によって保持され、第１溶接電極Ｅ１の他端部ｅ１２は、保持部材Ｈ３、Ｈ４によって保持される。そして、これらの保持部材Ｈ１〜Ｈ４によって、第１溶接電極Ｅ１に、第２溶接電極Ｅ２に向かう方向（本実施例では、軸線方向ＯＤ）の所定荷重がかけられる。一方、第２溶接電極Ｅ２には、第１溶接電極Ｅ１に向かう方向（本実施例では、軸線方向ＯＤとは逆方向）の所定荷重がかけられる。これらの結果、第１溶接電極Ｅ１は貴金属チップ９５に接触し、第２溶接電極Ｅ２は先端部３１に接触し、そして、貴金属チップ９５と先端部３１とが溶接電極Ｅ１、Ｅ２によって挟まれる。また、貴金属チップ９５は、所定の力で、先端部３１に向かって押しつけられる。逆に、先端部３１は、所定の力で、貴金属チップ９５に向かって押しつけられる。

荷重がかけられた状態で、２つの溶接電極Ｅ１、Ｅ２の間に、抵抗溶接のための電圧が印加される。この電圧印加によって、貴金属チップ９５及び先端部３１を電流が流れる。この電流によって、貴金属チップ９５と先端部３１とが溶融して貴金属チップ９５と先端部３１とが接合される。具体的には、貴金属チップ９５において先端部３１（内周面３３）と接触する部分と、先端部３１において貴金属チップ９５と接触する部分とが接合される。

本実施形態のスパークプラグ１００の製造方法では、後述するように、２つの溶接電極Ｅ１，Ｅ２の間の通電領域を狭める、すなわち、通電経路を一定化することで、通電のバラツキを抑制し、貴金属チップ９５の接合強度のバラツキを抑制するようにしている。なお、貴金属チップ９５は、請求項における貴金属チップに相当する。また、第２溶接電極Ｅ２は請求項における溶接電極に、第１溶接電極Ｅ１は請求項における他の溶接電極に、それぞれ相当する。

図４は、第１実施形態のスパークプラグ製造方法における２つの溶接電極の詳細な配置位置を示す説明図である。図４では、説明の便宜上、図１〜３と上下逆に表わしている。

第１実施形態では、第２溶接電極Ｅ２と先端部３１との接触部Ｔ２の第１方向ＦＤの最先端部Ｐ１は、貴金属チップ９５と先端部３１との接触部Ｔ１の第１方向ＦＤの最先端部Ｐ２よりも、長手方向後端側（すなわち、第２方向ＢＤ側）に位置している。また、最先端部Ｐ１は、接触部Ｔ１の第２方向ＢＤの最後端部Ｐ３よりも長手方向先端側（すなわち、第１方向ＦＤ）に位置している。

接触部Ｔ１は、請求項における「貴金属チップにおける内周面との接触部」に相当する。また、接触部Ｔ２は、請求項における「溶接電極における外周面との接触部」に相当する。また、最先端部Ｐ１は請求項における電極側先端接触部に、最先端部Ｐ２は請求項におけるチップ側先端接触部に、最後端部Ｐ３は請求項におけるチップ側後端接触部に、それぞれ相当する。

本実施形態では、最先端部Ｐ１は、最先端部Ｐ２よりも０．１ｍｍ以上長手方向後端側に位置するように設定されている。換言すると、最先端部Ｐ２の位置を基準として、最先端部Ｐ１までの第２方向ＢＤに沿った距離ｄ１が０．１ｍｍ以上となるように設定されている。このような構成により、第２溶接電極Ｅ２と第１溶接電極Ｅ１との間の通電領域Ａｒ１は、図４に示すように、最先端部Ｐ１と最後端部Ｐ３とを、それぞれ端として含む領域Ａｒ１となる。したがって、先端部３１において、最先端部Ｐ１と最先端部Ｐ２とを、それぞれ端として含む領域Ａｒ２は通電領域には該当しない。そして、接触部Ｔ１のうち、一部の領域は、通電領域（領域Ａｒ１）に含まれていない。したがって、接触部Ｔ１のすべてが通電領域に含まれる構成に比べて、通電領域は狭い。

なお、最先端部Ｐ１は、最後端部Ｐ３よりも第１方向ＦＤ側に位置していたが、これに代えて、最後端部Ｐ３よりも第２方向ＢＤ側に位置する構成も採用できる。距離ｄ１は、例えば、マイクロメータ等を用いて測定して得られることができる、したがって、溶接電極配置工程Ｆ２において、距離ｄ１が０．１ｍｍ以上となるような位置に第２溶接電極Ｅ２を配置することにより、距離ｄ１を０．１ｍｍ以上とすることができる。この距離ｄ１は、製造されたスパークプラグ１００においても特定することができる。具体的には、例えば、製造後のスパークプラグ１００の外周面３４に、第２溶接電極Ｅ２を配置した跡が残っている場合には、この跡の形状に基づき、最先端部Ｐ１の位置を特定することにより、距離ｄ１を特定することができる。上述したように、抵抗溶接工程Ｆ３において第２溶接電極Ｅ２に荷重が加えられるので、外周面３４に第２溶接電極Ｅ２の配置跡が残る可能性がある。

図５は、第１実施形態の比較例における２つの溶接電極の詳細な配置位置を示す説明図である。

図５に示す比較例では、第２溶接電極Ｅ２は、第１実施形態に比べて第１方向ＦＤ方向にずれて配置されている。そして、この比較例における最先端部Ｐ１は、第１実施形態の最先端部Ｐ１（第２溶接電極Ｅ２の端面）とは異なり、先端部３１の端面３１ｅに対応する部分となっている。

このような比較例では、最先端部Ｐ１は、最先端部Ｐ２に対して第１方向ＦＤ（及び第２方向ＢＤ）に沿った位置が同じであり、したがって、前述の距離ｄ１は０ｍｍとなっている。このような構成においては、第２溶接電極Ｅ２と第１溶接電極Ｅ１との間の通電領域は、図５に示すように、最先端部Ｐ２（最先端部Ｐ１）と最後端部Ｐ３とを、それぞれ端として含む領域Ａｒ３０となる。この領域Ａｒ３０は、第１実施形態では通電領域とならない領域Ａｒ２を含む領域となっている。すなわち、比較例の領域Ａｒ３０は、第１実施形態の領域Ａｒ１に比べて、領域Ａｒ２の分だけ広い。それゆえ、比較例では、通電領域が広いために通電経路にバラツキが生じ易くなる。

これに対し、第１実施形態のスパークプラグ製造方法では、通電領域を狭めることができるので、通電経路が一定化できる。したがって、貴金属チップ９５の溶接強度のバラツキの発生を抑制することができる。

Ｂ．第２実施形態：
図６は、第２実施形態において、第２溶接電極の好ましい配置位置を示す説明図である。第２実施形態のスパークプラグの製造方法は、第２溶接電極Ｅ２の配置に関して、距離ｄ１についての条件（ｄ１≧０．１ｍｍ）に加えて、さらに条件を課す点において、第１実施形態のスパークプラグの製造方法と異なり、他の構成（スパークプラグ１００の構成及び各製造工程）は、第１実施例と同じである。

第２実施形態では、第２溶接電極Ｅ２における接触部Ｔ２の最先端部Ｐ１が、貴金属チップ９５における接触部Ｔ２の最後端部Ｐ３から第２方向ＢＤに沿って２．０ｍｍ以内に位置するように設定されている。換言すると、最後端部Ｐ３の位置を基準として、最先端部Ｐ１までの第２方向ＢＤに沿った距離ｄ２が２．０ｍｍ以下となるように設定されている。

図６に示すように、第２実施形態では、最先端部Ｐ１は、最後端部Ｐ３に比べて第２方向ＢＤ側に位置している。したがって、通電領域は、最先端部Ｐ１と最後端部Ｐ３とを結ぶ領域（面）となっており、図４に示す第１実施形態における通電領域（体積）に比べて、非常に狭い。それゆえ、第２実施形態では、貴金属チップ９５の接合強度のバラツキをより抑制することができる。加えて、第１実施形態では、最先端部Ｐ１が、貴金属チップ９５における接触部Ｔ２の最後端部Ｐ３から第２方向ＢＤに沿って２．０ｍｍ以内に位置するように設定されているので、最先端部Ｐ１と最後端部Ｐ３との間の距離（通電距離）が非常に長くなることを抑制できる。

図７は、第２実施形態の比較例における２つの溶接電極の詳細な配置位置を示す説明図である。

図７に示す比較例では、最先端部Ｐ１が、貴金属チップ９５における接触部Ｔ１の最後端部Ｐ３から第２方向ＢＤに沿って２．０ｍｍよりも離れて配置されている。換言すると、距離ｄ２が２．０ｍｍよりも長い設定となっている。この比較例における通電領域は、第２実施形態と同様に、最先端部Ｐ１と最後端部Ｐ３とを結ぶ領域Ａｒ３１である。しかしながら、この比較例における最先端部Ｐ１と最後端部Ｐ３との間の距離は、第２実施形態に比べて非常に長い。それゆえ、最先端部Ｐ１と最後端部Ｐ３との間の距離が非常に長いことに起因して通電電流の減少が発生し、溶接強度が低くなる、または、抵抗溶接工程に長期間を要することとなる。

これに対し、上述した第２実施形態のスパークプラグ製造方法では、通電領域を狭めることができると共に、最先端部Ｐ１と最後端部Ｐ３との間の距離を短くすることができる。したがって、通電電流の減少を抑制できるので、溶接強度の低下を抑制でき、また、抵抗溶接工程に要する期間を短くすることができる。

Ｃ．第３実施形態：
図８は、第３実施形態において、第２溶接電極の好ましい配置位置を示す第１の説明図である。第３実施形態のスパークプラグの製造方法は、第２溶接電極Ｅ２の配置に関して、距離ｄ１の条件（ｄ１≧０．１ｍｍ）に代えて他の条件を課す点と、先端部３１の形状と、
において、第１実施形態のスパークプラグの製造方法と異なり、他の構成（スパークプラグ１００の構成及び製造方法の各工程）は、第１実施例と同じである。

第３実施形態の先端部３１ａは、先端部分に変形部Ｇ１を有している。この変形部Ｇ１は、先端部３１ａの他の部分に比べて厚み（軸線方向ＯＤの長さ）が小さい。換言すると、変形部Ｇ１は、外周面３４から内周面３３に向かう方向に（軸線方向ＯＤと逆方向に）窪んだ構成を有している。このような先端部３１ａの変形部Ｇ１は、接地電極３０の部材（角棒）の製造工程において、角棒の切断時の加工誤差等に起因して発生し得る。そして、第３実施形態のスパークプラグの製造方法では、第２溶接電極Ｅ２は、第２溶接電極Ｅ２の最先端部Ｐ１が、変形部Ｇ１のうち最も第２方向ＢＤに位置する部分（最後端部）Ｐ４から、０．１ｍｍ以上、長手方向後端側（すなわち、第２方向ＢＤ側）に位置するように配置される。換言すると、最後端部Ｐ４の位置を基準として、最先端部Ｐ１までの第２方向ＢＤに沿った距離ｄ３が０．１ｍｍ以上となるように設定されている。

このような構成により、第１実施形態と同様に、貴金属チップ９５における接触部Ｔ１の一部は通電領域とならないので、通電領域を狭めることができる。加えて、変形部Ｇ１を避けて第２溶接電極Ｅ２を配置することができるので、第２溶接電極Ｅ２と先端部３１ａ（接地電極３０）との接触状態が、変形部Ｇ１を有していないスパークプラグや、変形部Ｇ１とは異なる形状の変形部を有するスパークプラグと異なることを抑制することができる。したがって、通電状態のバラツキを抑制でき、貴金属チップ９５の接合強度のバラツキを抑制することができる。

図９は、第３実施形態において、第２溶接電極の好ましい配置位置を示す第２の説明図である。図９の例は、変形部の形状において図８の例と異なり、他の構成は、図９の例と同じである。図９の変形部Ｇ２は、先端部３１ｂの他の部分に比べて厚み（軸線方向ＯＤの長さ）が大きい。換言すると、変形部Ｇ２は、内周面３３から外周面３４に向かう方向に（軸線方向ＯＤと逆方向に）突出した構成を有している。この例においても、第２溶接電極Ｅ２は、第２溶接電極Ｅ２の最先端部Ｐ１が、変形部Ｇ２の最後端部Ｐ５から０．１ｍｍ以上、第２方向ＢＤ側に位置するように配置される（すなわち、ｄ３≦０．１ｍｍを満たすように配置される）。

図１０は、第３実施形態における変形部のバリエーションを示す説明図である。図１０では、先端部における変形部の３つのバリエーションを示している。最上段のケース１の変形部は、図８における変形部Ｇ１と同様である。すなわち、ケース１の変形部の厚みは、他の部分の厚みＦに比べて小さい。そして、このケース１では、先端部における他の部分の厚みＦに比べて、０．５％だけ厚みが小さい部分（厚みＧの部分）よりも先端側は、変形部としてみなされる。

中段のケース２の変形部は、図９における変形部Ｇ２と同様である。すなわち、ケース２の変形部の厚みは、他の部分の厚みＦに比べて大きい。そして、このケース２では、先端部における他の部分の厚みＦに比べて、０．５％だけ厚みが小さい部分（厚みＨの部分）よりも先端側は、変形部としてみなされる。

最下段のケース３の変形部は、ケース１の変形部とケース２の変形部とが組み合わされて形成されている。具体的には、ケース３の先端部は、他の部分に比べて厚みが大きい変形部と、かかる変形部よりも先端側に位置し、他の部分に比べて厚みが小さい変形部とから成る。そして、この２つの変形部の間には、他の部分の厚みＦと同じ厚みの部分が存在するが、ケース３では、最も後端側の変形部（他の部分に比べて厚みが大きい変形部）よりも先端側は、すべて変形部としてみなされる。

このような構成により、先端部が複数の変形部を有する場合であっても、いずれの変形部も避けて第２溶接電極Ｅ２を先端部３１（接地電極３０）に接触させることができるので、第２溶接電極Ｅ２と接地電極３０との接触部分の形状や広さを一定化することができ、接地電極３０における通電状態のバラツキを抑制できる。

なお、変形部の形状の特定（軸線方向ＯＤの厚みの測定）は、例えば、マイクロメータで測定したり、投影機により得られた投影画像を解析したり、レーザ等を用いる形状測定器で測定することにより実現できる。

Ｄ．実施例：
Ｄ１．第１実施例：
第１実施例では、貴金属チップ接合処理における第２溶接電極Ｅ２の配置状況が異なる８種のスパークプラグ（サンプル）を製作し、これら８種のサンプルを用いて貴金属チップ９５と先端部３１（接地電極３０）との接合強度を評価する試験を行った。

図１１は、第１実施例において８種のサンプルを作成する際の貴金属チップ接合処理における先端部付近を模式的に示す第１の説明図である。図１２は、第１実施例において８種のサンプルを作成する際の貴金属チップ接合処理における先端部付近を模式的に示す第２の説明図である。

図１１，１２では、先端部３１の端面３１ｅを基準として、第２溶接電極Ｅ２の長手方向先端側端面の第２方向ＢＤに沿った位置を位置Ｌと表わしている。また、先端部３１の端面３１ｅを基準として、変形部の長手方向後端の第２方向ＢＤに沿った位置を位置Ｋとして表わしている。また、先端部３１の端面３１ｅを基準として、貴金属チップ９５の長手方向後端の第２方向ＢＤに沿った位置を位置Ｊとして表わしている。なお、端面３１ｅを基準として、第２方向ＢＤの位置をプラスに、第１方向ＦＤの位置をマイナスに、それぞれ表わしている。

図１１，１２に示すように、第１サンプルＳ１，第２サンプルＳ２，第３サンプルＳ３，第４サンプルＳ４，第５サンプルＳ５，第６サンプルＳ６における位置Ｋは、＋０．５ｍｍであった。また、図１２に示すように、第７サンプルＳ７及び第８サンプルＳ８における位置Ｋは、＋１．０ｍｍであった。また、図１１，１２に示すように、いずれのサンプルＳ１〜Ｓ８における位置Ｊは、＋０．８ｍｍであった。

第１サンプルＳ１の作製時において、第２溶接電極Ｅ２は、先端部３１全体を覆うように配置され、位置Ｌは、−０．３ｍｍであった。このとき、接触部Ｔ２（第２溶接電極Ｅ２と先端部３１との接触部）の最先端部は、変形部の最後端と一致する。また、接触部Ｔ１（貴金属チップ９５と先端部３１との接触部）の最先端部は、先端部３１における端面３１ｅに対応する部分である。したがって、前述の距離ｄ１は、＋０．５ｍｍであり、第１実施形態の条件（距離ｄ１≧０．１ｍｍ）を満たしている。加えて、接触部Ｔ２の最先端部は、接触部Ｔ１の最後端よりも長手方向先端側（第１方向ＦＤ）に位置しており、第２実施形態の条件（距離ｄ２≦２．０ｍｍ）を満たしている。しかしながら、接触部Ｔ２の最先端部は変形部の最後端と一致しているため、第３実施形態の条件（距離ｄ３≧０．１ｍｍ）を満たしていない。

第２サンプルＳ２の製作時において、第２溶接電極Ｅ２は、第１方向ＦＤの端面が、先端部３１の端面３１ｅと一致するように配置され、位置Ｌは、０ｍｍであった。また、第３サンプルＳ３の作成時において、位置Ｌは＋０．１ｍｍであった。第４サンプルＳ４の作製時において、位置Ｌは＋０．３ｍｍであった。これら３つのサンプルＳ２，Ｓ３，Ｓ４の作製時において、いずれも、距離ｄ１は第１実施形態の条件（距離ｄ１≧０．１ｍｍ）を、距離ｄ２は第２実施形態の条件（距離ｄ２≦２．０ｍｍ）を、それぞれ満たしていた。しかしながら、これら３つのサンプルＳ２，Ｓ３，Ｓ４の作製時において、距離ｄ３は、第３実施形態の条件（距離ｄ３≧０．１ｍｍ）を満たしていなかった。

図１２に示すように、第５サンプルＳ５の作製時において、第２溶接電極Ｅ２は、外周面３４のうち長手方向先端側の一部を覆わないように配置されていた。このとき位置Ｌは、＋０．６ｍｍであった。この第５サンプルＳ５の作製時において、距離ｄ１は、第１実施形態の条件（距離ｄ１≧０．１ｍｍ）を、距離ｄ２は第２実施形態の条件（距離ｄ２≦２．０ｍｍ）を、それぞれ満たしていた。加えて、第５サンプルＳ５の作製時において、接触部Ｔ２の最先端部は、変形部の最後端から長手方向後端側に０．１ｍｍだけ離れていたので、第３実施形態の条件（距離ｄ３≧０．１ｍｍ）を満たしていた。

第６サンプルＳ６の作製時において、第２溶接電極Ｅ２は、第１方向ＦＤの端面が、貴金属チップ９５の最後端よりも、第２方向ＢＤに沿って長手方向後端側に位置するように配置された。この場合においても、第５サンプルＳ５の作製時と同様に、第１〜第３実施態様の全ての条件は満たしていた。

第７サンプルＳ７の作製時において、第２溶接電極Ｅ２は、先端部３１に対して、図１１に示す第３サンプルＳ３や第４サンプルＳ４と同様な位置に配置されており、位置Ｌは、＋０．６ｍｍであった。このとき、第３実施形態の条件（距離ｄ３≧０．１ｍｍ）を満たしていなかった。ここで、第７サンプルＳ７の作製時には、変形部が比較的大きいため、接触部Ｔ２の最先端部が、接触部Ｔ１の最後端部よりも第２方向ＢＤに沿って長手方向後端に位置していた。このとき、距離ｄ２は、＋０．２ｍｍであり、第２実施形態の条件（距離ｄ２≦２．０ｍｍ）を満たしていた。なお、距離ｄ１は、第１実施形態の条件（距離ｄ１≧０．１ｍｍ）を満たしていた。

第８サンプルＳ８の作製時において、第２溶接電極Ｅ２は、先端部３１に対して、第５サンプルＳ５と同様な位置に配置されており、位置Ｌは＋１．１ｍｍであった。第８サンプルＳ８の作製時において、距離ｄ１は、第１実施形態の条件（距離ｄ１≧０．１ｍｍ）を満たしていた。また、第８サンプルＳ８の製作時において、距離ｄ２は＋０．３ｍｍであったので、第２実施形態の条件（距離ｄ２≦２．０ｍｍ）を満たしていた。また、第８サンプルＳ８の作製時において、距離ｄ３は＋０．１ｍｍであったので、第３実施形態の条件（距離ｄ３≧０．１ｍｍ）を満たしていた。

以上の８種のサンプルＳ１〜Ｓ８を、それぞれ５本ずつ作製した後、接地電極３０と貴金属チップ９５との接合箇所に対して加熱及び冷却を繰り返し行う試験を実行した。そして、この加熱及び冷却を繰り返し行う試験の前後における接合箇所の寸法変化を測定し、得られた寸法変化に基づき、接地電極３０（先端部３１）と貴金属チップ９５との接合強度を評価した。加熱及び冷却を繰り返すことにより、接地電極３０及び貴金属チップ９５は、それぞれ膨張と収縮を繰り返すため、接合部分の劣化が発生し得る。ここで、接合部分の寸法とは、先端部３１における第１方向ＦＤ及び第２方向ＢＤに沿った、貴金属チップ９５との接合部分の長さを意味する。前述のような加熱と冷却とを繰り返し実行した場合、溶接強度が低いと、接合部分の剥離が起こって接合寸法が小さくなるために、寸法変化が大きくなる。これに対し、接合強度が高いと、接合部分の剥離が抑制され、接合寸法の変化が小さくなる。

なお、加熱及び冷却を繰り返す試験は、加熱温度が１１００℃，１回当たりの加熱期間が２分間，１回当たりの冷却期間が１分間，繰り返し回数が１０００回の条件下で実行した。

図１３は、第１実施例における接合強度評価試験により得られた結果を示す第１の説明図である。図１４は、第１実施例における接合強度評価試験により得られた結果を示す第２の説明図である。図１３において、横軸は、各サンプル番号を示し、縦軸は、接合部の寸法不変化割合（％）を示している。各サンプルＳ１〜Ｓ８について、それぞれ５本ずつ上述した接合強度試験を行ったため、図１３では、各サンプルＳ１〜Ｓ８について得られた５つの寸法変化に基づき、最大値，最小値，平均値を示している。ここで、最大値とは、最も変化しなかったケースの寸法変化率を意味し、最小値とは、最も変化したケースの寸法変化率を意味する。図１４では、各サンプルごとに、位置Ｊ，位置Ｋ，位置Ｌ，接合部寸法不変化割合の最大値及び最小値，接合部寸法不変化割合差（寸法不変化率の最大値と最小値との差）を示している。

図１３に示すように、各サンプルＳ１〜Ｓ８において、最大値は、いずれもほぼ同じであった。これは、どのような環境であっても、通電経路によっては、溶接が好ましい状態に行われ得るからであると推測される。しかしながら、最大値と最小値との差（バラツキ）は、図１３，１４に示すようにサンプルによって大きく異なっていた。具体的には、図１４に示すように、第１サンプルＳ１では、接合部寸法不変化割合の最大値が７６．００であり、最小値が５９．３０であったので、接合部寸法変化割合差（最大値と最小値との差）は、１６．６９％であった。また、第６サンプルＳ６では、接合部寸法不変化割合の最大値が７６．５４であり、最小値が６９．０４であったので、接合部寸法変化割合差は、７．４９８％であった。

ここで、位置Ｋが＋０．５ｍｍの６つのサンプルＳ１〜Ｓ６のうち、第３実施形態の条件（距離ｄ３≧０．１ｍｍ）を満たす第５サンプルＳ５及び第６サンプルＳ６では、接合部寸法変化割合差が１０％未満となっており、製品ごとの接合強度のバラツキが、他の４つのサンプルＳ１〜Ｓ４に比べて抑制されていることが分かる。なお、２つのサンプルＳ５，Ｓ６では、他の４つのサンプルＳ１〜Ｓ４に比べて、最小値が高くなることにより、変化割合差が小さくなっていた。そして、各サンプルＳ１〜Ｓ８における最大値はほぼ同じであるので、図１３に示すように、２つのサンプルＳ５，Ｓ６の平均値は、他の４つのサンプルＳ１〜Ｓ４の平均値に比べて高くなっていた。これは、これら２つのサンプルＳ５，Ｓ６では、他の４つのサンプルＳ１〜Ｓ４に比べて、接合強度が平均的に高いことを意味している。

また、位置Ｋが＋１．０ｍｍの２つのサンプルＳ７，Ｓ８についても、サンプルＳ１〜Ｓ６と同様な傾向が確認された。すなわち、第３実施形態の条件（距離ｄ３≧０．１ｍｍ）を満たす第８サンプルＳ８では、第３実施形態の条件を満たさない第７サンプルＳ７に比べて２％以上接合部寸法変化割合差が低くなっていた。したがって、第３実施形態の条件（距離ｄ３≧０．１ｍｍ）を満たすことにより、接合強度のバラツキが抑制されていたことが分かる。

図１５は、第１実施例における距離ｄ２の好ましい大きさを特定するためのシミュレーション結果を示す説明図である。図１５において、上段はシミュレーション結果を示し、下段はシミュレーションの基礎としたデータを示す。図１５上段において、横軸は位置Ｌ（ｍｍ）を示し、縦軸は接合寸法不変化割合（％）を示す。図１５下段に示す各項目は、図１４に示す各項目と同じである。第１実施例では、３種のサンプルＳ１１〜Ｓ１３について、上述したサンプルＳ１〜Ｓ８と同様に接合強度評価試験を行って、図１５下段に示す試験結果を得た。サンプルＳ１１〜Ｓ１３は、いずれも位置Ｊは＋０．８ｍｍ，位置Ｋは＋０．５ｍｍであった。また、サンプルＳ１１の位置Ｌは＋０．７ｍｍ，サンプルＳ１２の位置Ｌは＋１．２ｍｍ，サンプルＳ１３の位置Ｌは＋１．６ｍｍであった。なお、各サンプルＳ１１〜Ｓ１３の製造方法はサンプルＳ１〜Ｓ８と同じであった。

図１５下段に示す試験結果（位置Ｌ（ｍｍ），接合部寸法不変化割合（％））に基づき、位置Ｌと接合部寸法不変化割合との関係を２次曲線で近似した。図１５上段に示すように、得られた２次曲線において、接合部不変化割合が６０％である場合の位置Ｌは、＋２．８ｍｍであった。すなわち、位置Ｌが＋２．８ｍｍ以下であれば、接合部不変化割合は６０％以上となる。ここで、位置Ｊが＋０．８ｍｍであるので、位置Ｌが＋２．８ｍｍ以下を満たす場合の距離ｄ２は、＋２．０ｍｍ以下となる。すなわち、上述した第２実施形態の条件（ｄ２≦＋２．０ｍｍ）を満たすことにより、接合部不変化割合を６０％以下に抑制することができることが分かる。

Ｄ２．第２実施例：
第２実施例では、各サンプルにおける溶接だれの状態を評価した。この第２実施例では、第１実施例の５種のサンプルＳ１〜Ｓ５に加えて、位置Ｌが＋０．８ｍｍの第９サンプルＳ９を、それぞれ１０個ずつ作成し、各サンプルの溶接だれの状態を評価した。

図１６は、第２実施例における評価試験の方法を示す説明図である。図１６では、内周面３３側から軸線方向ＯＤとは逆方向に見た、貴金属チップ９５及び先端部３１を表わしている。図１６に示すように、内周面３３において貴金属チップ９５の周囲には、溶接だれが生じている。一般に、溶接だれの形状は通電経路等により異なり、溶接だれが大きいほど接合強度は強い。また、貴金属チップ９５の周囲において、均等に溶接だれが形成された場合には、不均等に溶接だれが形成された場合に比べて接合強度が高い。図１６の例では、貴金属チップ９５を挟んで右側の溶接だれが大きく、左側の溶接だれが小さい。

第２実施例では、貴金属チップ９５を挟んで右側（第３方向ＰＤとは逆方向側）の溶接だれの第１方向ＦＤに沿った長さＡと、貴金属チップ９５を挟んで左側（第３方向ＰＤ側）の溶接だれの第１方向ＦＤに沿った長さＢとのうち、少なくとも一方が接触部Ｔ１の第１方向ＦＤの長さＭ（すなわち、第１実施例における位置Ｊの大きさ）の１／２以下である場合に、いわゆる片だれが発生して接合強度が低い状態であると評価した。また、これとは逆に、長さＡと長さＢとのいずれもが長さＭの１／２よりも大きい場合に、いわゆる片だれが発生せず接合強度が高い状態であると評価した。なお、長さＡ，Ｂは、各サンプルごとに、例えば、マイクロメータを用いて測定することができる。

図１７は、第２実施例における接合強度評価試験により得られた結果を示す説明図である。図１７では、各サンプルＳ１〜Ｓ５，Ｓ９ごとに確認結果と評価結果とを表わしている。また、図１７では、便宜上、各サンプルＳ１〜Ｓ５，Ｓ９ごとの位置Ｌ，Ｋ，Ｊも表している。図１７における「確認結果」とは、各サンプルＳ１〜Ｓ５，Ｓ９の１０本のうち、片だれが発生した本数を意味する。また、「評価」は、片だれが発生した割合が０％であるケースを星型とし、片だれが発生した割合が０％よりも高く２５％以下であるケースを二重丸とし、片だれが発生した割合が２５％よりも高く５０％以下であるケースを一重丸とし、片だれが発生した割合が５０％よりも高いケースをクロス（ばつ）として表わしている。

この第２実施例の接合強度評価試験においても、位置Ｌが大きいほど接合強度が高いことが分かった。特に、第５サンプルＳ５及び第９サンプルＳ９では、片だれの発生率は２５％未満であり、他のサンプルに比べて接合強度が高いことが分かる。この第５サンプルＳ５及び第９サンプルＳ９では、位置Ｌが＋０．６ｍｍ以上であり、いずれも第３実施形態の条件（ｄ３≧０．１ｍｍ）を満たしている。したがって、第３実施形態の条件を満たすことにより、接合強度を向上させることが分かる。

Ｅ．変形例：
なお、上記各実施例における構成要素の中の、独立クレームでクレームされた要素以外の要素は、付加的な要素であり、適宜省略可能である。また、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。

Ｅ１．変形例１：
各実施形態及び実施例では、第２溶接電極Ｅ２は、平板形状の電極であり、接触部Ｔ２（先端部３１との接触部分）における最先端部は、第２溶接電極Ｅ２の端面に相当する部分であったが、本発明は、これに限定されるものではない。

図１８は、変形例のスパークプラグ製造方法における第２溶接電極の詳細な配置位置を示す説明図である。図１８では、２つの変形例を上段及び下段に記載している。図１８においては、第２溶接電極の形状が異なる点において、各実施形態及び実施例と異なり、他の構成は、各実施形態及び実施例と同じである。

図１８上段の例では、第２溶接電極Ｅ２ａは、軸線方向ＯＤの厚みの大きい部分Ｄ１と、軸線方向ＯＤの厚みの小さい部分Ｄ２とからなる。なお、図１８上段の例では、部分Ｄ１及び部分Ｄ２は、いずれもそれぞれにおける軸線方向ＯＤの厚みは一定である。このような図１８上段の例では、接触部Ｔ２の最先端部Ｐ１は、部分Ｄ１と部分Ｄ２との境界部分となり、第２溶接電極Ｅ２ａ全体の最先端部Ｐ８（すなわち、端面に相当する部分）とは異なる。

図１８下段の例では、第２溶接電極Ｅ２ｂは、図１８上段と同様に、軸線方向ＯＤの厚みの大きい部分Ｄ１と、軸線方向ＯＤの厚みの小さい部分Ｄ３とからなる。図１８下段の部分Ｄ１は、図１８上段の部分Ｄ１と同じである。部分Ｄ３は、第１方向ＦＤに向かうにしたがって軸線方向ＯＤの厚みが徐々に小さくなっている。このような図１８下段の例では、接触部Ｔ２の最先端部Ｐ１は、部分Ｄ１と部分Ｄ２との境界部分となり、第２溶接電極Ｅ２ｂ全体の最先端部Ｐ９（すなわち、端面に相当する部分）とは異なる。

このような変形例の構成においても、上述した方法により特定される接触部Ｔ２の最先端部Ｐ１に基づき、各実施形態の条件を満たすことで、貴金属チップ９５の接合強度のバラツキを抑制できる。

Ｅ２．変形例２：
スパークプラグ１００の製造手順としては、上述した各実施形態の手順に限らず、貴金属チップ接合工程を含む任意の手順を採用することができる。例えば、接地電極３０の屈曲を、主体金具５０への接合の前に行ってもよい。また、例えば、接地電極３０に対する貴金属チップ９５の接合が、中心電極２０の組み付け前であってもよい。

Ｅ３．変形例３：
スパークプラグ１００の構成としては、図１に示す構成に限らず、接地電極３０に貴金属チップ９５が接合された任意の構成を採用することができる。例えば、中心電極２０の先端に貴金属チップ９０が配置されていない構成を採用することもできる。また、例えば、各実施形態において、貴金属チップ９５は、第１方向ＦＤの端面が先端部３１の端面３１ｅよりも第１方向ＦＤに突出するように配置されていたが、これに代えて、第１方向ＦＤの端面の第１方向ＦＤに沿った位置が、端面３１ｅの第１方向ＦＤに沿った位置と一致するように配置することもできる。

３…抵抗体
４…シール体
５…ガスケット
６…リング部材
８…板パッキン
９…タルク
１０…絶縁碍子
１２…軸孔
１３…脚長部
１５…段部
１７…先端側胴部
１８…後端側胴部
１９…鍔部
２０…中心電極
２１…母材
２２…先端部
２５…芯材
３０…接地電極
３１，３１ａ，３１ｂ…先端部
３１ｅ…端面
３２…基端部
３３…内周面
３４…外周面
３５…屈曲部
４０…端子金具
５０…主体金具
５１…工具係合部
５２…取付ねじ部
５３…加締部
５４…シール部
５５…座面
５６…段部
５７…先端面
５８…座屈部
５９…ねじ首
９０，９５…貴金属チップ
１００…スパークプラグ
Ｏ…軸線
Ｇ…火花放電間隙
ＯＤ…軸線方向
ＦＤ…第１方向
ＢＤ…第２方向
ＰＤ…第３方向
Ａｒ１，Ａｒ２，Ａｒ３，Ａｒ３０，Ａｒ３１…領域
Ｊ，Ｋ，Ｌ…位置
Ｆ１…貴金属チップ配置工程
Ｊ１…治具
Ｅ１…第１溶接電極
Ｅ２，Ｅ２ａ，Ｅ２ｂ…第２溶接電極
Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４…保持部材
Ｐ１…最先端部
Ｔ１，Ｔ２…接触部
ｄ１，ｄ２，ｄ３…距離
Ｇ１，Ｇ２…変形部
Ｓ１…第１サンプル
Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３…部分
Ｐ２…最先端部
Ｆ２…溶接電極配置工程
Ｆ３…抵抗溶接工程
Ｐ３…最後端部
Ｐ４…最後端部
Ｐ５…最後端部
Ｐ８…最先端部
Ｐ９…最先端部
ｅ１１…一端部
ｅ１２…他端部

Claims (5)

1. 軸線方向に延びる中心電極と、
   前記軸線方向に延びる軸孔を有し、前記軸孔の内部で前記中心電極を保持する絶縁碍子と、
   前記絶縁碍子の外周に配置される筒状の主体金具と、
   前記主体金具の端部に配置された接地電極と、
   前記接地電極の先端部に配置され、前記中心電極との間で間隙を形成する貴金属チップと、を備えるスパークプラグの製造方法であって、
   前記貴金属チップの側面のうち、前記接地電極先端側の側面の位置が、前記接地電極の先端部端面の位置と一致する又は前記先端部端面の位置よりも長手方向先端側に位置するように、前記貴金属チップを前記接地電極の内周面に配置する貴金属チップ配置工程と、
   前記先端部における前記内周面の反対面である外周面に接するように、溶接電極を配置する溶接電極配置工程と、
   前記前記貴金属チップを前記内周面に抵抗溶接する工程と、
   を備え、
   前記溶接電極配置工程では、前記溶接電極における前記外周面との接触部のうち、最も前記長手方向先端側に位置する電極側先端接触部が、前記貴金属チップにおける前記内周面との接触部のうち、最も前記長手方向先端側に位置するチップ側先端接触部よりも０．１ｍｍ以上前記長手方向後端側に位置するように、前記溶接電極を配置する、スパークプラグの製造方法。
2. 請求項１に記載のスパークプラグの製造方法において、
   前記溶接電極配置工程では、前記電極側先端接触部の位置が、前記貴金属チップにおける前記内周面との接触部のうち最も前記長手方向後端側に位置するチップ側後端接触部の位置と前記長手方向において一致するように又は前記チップ側後端接触部の位置よりも前記長手方向後端側に位置するように、前記溶接電極を配置する、スパークプラグの製造方法。
3. 請求項２に記載のスパークプラグの製造方法において、
   前記溶接電極配置工程では、前記長手方向において前記電極側先端接触部が、前記チップ側後端接触部から２．０ｍｍ以内に位置するように、前記溶接電極を配置する、スパークプラグの製造方法。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のスパークプラグの製造方法において、
   前記先端部において、前記外周面は、前記外周面から前記内周面に向かう方向に窪んだ第１変形部、および前記内周面から前記外周面に向かう方向に突出した第２変形部のうち、少なくとも一方を有し、
   前記溶接電極配置工程では、前記電極側先端接触部の位置が、前記第１の変形部又は前記第２の変形部のうち最も後端側に位置する変形部の前記長手方向後端の位置よりも０．１ｍｍ以上前記長手方向後端側に位置するように、前記溶接電極を配置する、スパークプラグの製造方法。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のスパークプラグの製造方法において、
   前記溶接電極配置工程は、前記外周面に接するように、前記溶接電極を配置する工程と、前記内周面に配置された前記貴金属チップに対して、前記貴金属チップを挟んで前記先端部とは反対側において接するように前記溶接電極とは異なる他の溶接電極を配置する工程と、を含む、スパークプラグの製造方法。

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