JP2008103147A - 内燃機関用スパークプラグ - Google Patents

Abstract

【課題】Ｐｔを主成分とし、Ｒｈを含有する貴金属チップと電極とが接合されるスパークプラグに関し、貴金属チップの「割れ」を抑制し、耐久性の向上を図る。
【解決手段】中心電極５先端部と貴金属チップ３１とが溶融部４１を形成することで接合され、接地電極２７先端部と貴金属チップ３２とが溶融部４２を形成することで接合される。貴金属チップ３１，３２は、溶融部４１，４２で被覆されない露出部４３，４４を備える。両貴金属チップ３１，３２の隙間が火花放電間隙３３となっている。貴金属チップ３１，３２を構成するＰｔ−Ｒｈ合金には添加物質として周期律表の３Ａ族元素、４Ａ族元素に、及び、それらの酸化物のうち少なくとも１種が含まれ、それら添加物質の総含有量が２質量％以下とされる。これにより、高温下での再結晶化が抑制される。
【選択図】 図２

Description

本発明は、内燃機関に使用されるスパークプラグに関する。

従来、自動車エンジン等の内燃機関用のスパークプラグとして、例えば中心電極や接地電極の先端部に貴金属合金よりなるチップが溶接されたものがある。上記貴金属チップを構成する素材としては、白金（Ｐｔ）を主成分とする貴金属合金が挙げられる。また、近年では、Ｐｔと比較して融点が高いロジウム（Ｒｈ）をＰｔ合金に含有することで、耐火花消耗性の向上を図ることが考えられている（例えば、特許文献１参照）。

さらに、貴金属チップを電極より突出させるとともに、貴金属チップとして細径化されたものを用いることで、着火性や火花伝播性の向上を図ることが考えられている（例えば、特許文献２参照）。

そこで、上述のＰｔ−Ｒｈ合金を採用するとともに、細径化した貴金属チップを突出状態で設けることで、着火性や耐酸化性等に優れたスパークプラグを得ることが考えられる。但し、その前提として、貴金属チップと電極との接合が確実になされていることが必要である。そこで、レーザ溶接によって貴金属チップと電極とを溶かし合い、溶融部を形成することで両者の確実な接合を図る技術がある（例えば、特許文献３参照）。
特開昭５８−１９８８８６号公報 特開２００１−３４５１６２号公報 特開２００５−９３２２１号公報

しかしながら、上記特許文献３に記載されるように、Ｐｔ−Ｒｈ合金（具体的には、Ｐｔ−２０Ｒｈ）を用いて、先端が電極より０．３ｍｍ以上突出するようにした円柱状の貴金属チップをレーザ溶接したスパークプラグを試作し、種々の実験を行ったところ、貴金属チップに「割れ」が発生した。この問題について検証したところ、表１に示すような結果を得た。

すなわち、貴金属チップのうち溶融部で被覆されていない部位（露出部）における貴金属チップの先端面に直交する方向に沿った長さ（露出長）が長くなるほど、貴金属チップの「割れ」が発生しやすいという傾向が認められた。特に、露出部を有する可能性が高い針状の貴金属チップ（露出長が０．３０ｍｍ以上）においては、この問題は特に顕著となるといえる。

本発明は上記事情を鑑みてなされたものであり、その目的は、Ｐｔ−Ｒｈ合金から構成され、かつ溶融部が形成されることで電極と接合されるとともに、露出部を有する貴金属チップを備えるスパークプラグに関し、貴金属チップの「割れ」を抑制し、耐久性の向上を図ることができる内燃機関用スパークプラグを提供することにある。

以下、上記課題等を解決するのに適した各構成を項分けして説明する。なお、必要に応じて対応する構成に特有の作用効果を付記する。

構成１．本構成のスパークプラグは、中心電極と、前記中心電極の外側に設けられた絶縁体と、前記絶縁体の外側に設けられた主体金具と、前記主体金具に接合され、先端部が前記中心電極の先端部と対向するよう配置された接地電極とを備え、
前記中心電極の先端部及び前記接地電極の先端部間に火花放電間隙を有する内燃機関用スパークプラグであって、
前記中心電極の先端部及び前記接地電極の先端部のうち少なくとも一方には、貴金属チップが接合されており、前記電極と前記貴金属チップとは溶融部を形成することで接合され、
前記貴金属チップは、少なくともその側面において前記溶融部で被覆されない露出部を有するとともに、
Ｐｔを主成分とし、Ｒｈを含み、かつ添加物質として周期律表の３Ａ族元素、４Ａ族元素、及び、それらの酸化物のうち少なくとも１種を含んでおり、前記添加物質の総含有量が２質量％以下であることを特徴とする。

ここで、「主成分」とあるのは、材料中、最も質量比の高い成分を指すものである。また、「少なくともその側面において前記溶融部で被覆されない露出部を有する」とあるのは、貴金属チップが柱状をなしているという前提の下、少なくともその側面が露出しているという意味である。尚、貴金属チップは、その基端部側において電極に接合されるものである。それ故、溶融部は、貴金属チップの基端部側に位置し、また、露出部は、貴金属チップの先端部側に位置しているといえる。

上記構成１によれば、中心電極及び接地電極のうち少なくとも一方に貴金属チップが接合されている。また、当該貴金属チップは、Ｐｔを主成分とするとともに、さらにＲｈが含まれている。従って、高温下における耐火花消耗性の向上を図ることができる。その結果、貴金属チップの消耗が抑制され、耐久性の向上を図ることができる。一方で、貴金属チップは露出部を有しているため、貴金属チップに「割れ」が生じることが懸念される。ここで、貴金属チップのうち溶融部で覆われた部位においては貴金属チップの径方向への膨張収縮が溶融部により抑制されるが、一方で、露出部においては貴金属チップの径方向への膨張収縮が抑制されない。このため「割れ」が露出部において起こりやすくなると考えられる。これに対し、本構成の貴金属チップにおいては、添加物質として、周期律表の３Ａ族元素、４Ａ族元素、及び、それらの酸化物のうち少なくとも１種が含まれており、当該添加物質の総含有量が２質量％以下とされている。これにより、高温下においても再結晶化が起こりにくくなり、たとえ露出部を有していたとしても、当該露出部における「割れ」を抑制することができる。その結果、貴金属チップの更なる耐久性の向上を図ることができる。一方、Ｒｈを含有することによる粒界強度の低下も懸念されるところであるが、前記添加物質を含有することにより、再結晶化による粒径の増大を抑制でき、ひいては粒界強度の低下の抑制を図ることができる。

尚、添加物質の総含有量が２質量％を超えると、加工性が悪化するおそれがあり望ましくない。また、上述した作用効果は、貴金属チップ先端面に直交する方向に沿った露出部の長さ（以下、「露出長」という）が０．３ｍｍ以上である場合において、より効果的に奏せられる。さらに、「添加物質」としては、例えば、ジルコニウム（Ｚｒ）、ランタン（Ｌａ）、イットリウム（Ｙ）、酸化ジルコニウム（Ｚｒ₂Ｏ₃）、酸化ランタン（Ｌａ₂Ｏ₃）、酸化イットリウム（Ｙ₂Ｏ₃）等が好適に用いられる。

構成２．本構成のスパークプラグは、構成１において、前記添加物質には、Ｚｒ及びＺｒ₂Ｏ₃のうち少なくとも一方が含まれることを特徴とする。

構成２によれば、貴金属チップには、少なくともＺｒやＺｒ₂Ｏ₃が含まれる。これにより、高温下における再結晶化をより抑制できるため、構成１における作用効果を効果的に奏することができる。尚、ＺｒとＺｒ₂Ｏ₃とを比較すると、Ｚｒ₂Ｏ₃の方が「割れ」をより一層抑制できる。

以下に、一実施形態について図面を参照して説明する。図１は、スパークプラグ１を示す一部破断正面図である。なお、図１では、スパークプラグ１の軸線Ｃ１方向を図面における上下方向とし、下側をスパークプラグ１の先端側、上側を後端側として説明する。

スパークプラグ１は、長尺状をなす絶縁体としての絶縁碍子２、これを保持する筒状の主体金具３などから構成されるものである。

絶縁碍子２には、軸線Ｃ１に沿って軸孔４が貫通形成されている。そして、軸孔４の先端部側には中心電極５が挿入、固定され、後端部側には端子電極６が挿入、固定されている。軸孔４内における中心電極５と端子電極６との間には、抵抗体７が配置されており、この抵抗体７の両端部は導電性のガラスシール層８，９を介して、中心電極５と端子電極６とにそれぞれ電気的に接続されている。

中心電極５は、絶縁碍子２の先端から突出し、端子電極６は絶縁碍子２の後端から突出した状態でそれぞれ固定されている。また、中心電極５には、その先端に貴金属チップ３１が溶接により接合されている（これについては後述する）。

一方、絶縁碍子２は、周知のようにアルミナ等を焼成して形成されており、その外形部において、軸線Ｃ１方向略中央部において径方向外向きに突出形成されたフランジ状の大径部１１と、当該大径部１１よりも先端側においてこれよりも細径に形成された中胴部１２と、当該中胴部１２よりも先端側においてこれより細径に形成され、内燃機関（エンジン）の燃焼室に晒される脚長部１３とを備えている。絶縁碍子２のうち、大径部１１、中胴部１２、脚長部１３を含む先端側は、筒状に形成された主体金具３の内部に収容されている。そして、脚長部１３と中胴部１２との連接部には段部１４が形成されており、当該段部１４にて絶縁碍子２が主体金具３に係止されている。

主体金具３は、低炭素鋼等の金属により筒状に形成されており、その外周面にはスパークプラグ１をエンジンヘッドに取付けるためのねじ部（雄ねじ部）１５が形成されている。ねじ部１５の後端側の外周面には座部１６が形成され、ねじ部１５後端のねじ首１７にはリング状のガスケット１８が嵌め込まれている。さらに、主体金具３の後端側には、主体金具３をエンジンヘッドに取付ける際にレンチ等の工具を係合させるための断面六角形状の工具係合部１９が設けられるとともに、後端部において絶縁碍子２を保持するための加締め部２０が設けられている。

また、主体金具３の内周面には、絶縁碍子２を係止するための段部２１が設けられている。そして、絶縁碍子２は、主体金具３の後端側から先端側に向かって挿入され、自身の段部１４が主体金具３の段部２１に係止された状態で、主体金具３の後端側の開口部を径方向内側に加締めること、つまり上記加締め部２０を形成することによって固定される。なお、絶縁碍子２及び主体金具３双方の段部１４，２１間には、円環状の板パッキン２２が介在されている。これにより、燃焼室内の気密性を保持し、燃焼室内に晒される絶縁碍子２の脚長部１３と主体金具３の内周面との隙間に入り込む燃料空気が外部に漏れないようにしている。

さらに、加締めによる密閉をより完全なものとするため、主体金具３の後端側においては、主体金具３と絶縁碍子２との間に環状のリング部材２３，２４が介在され、リング部材２３，２４間にはタルク（滑石）２５の粉末が充填されている。すなわち、主体金具３は、板パッキン２２、リング部材２３，２４及びタルク２５を介して絶縁碍子２を保持している。

また、主体金具３の先端面２６には、略Ｌ字状をなす接地電極２７が接合されている。すなわち、接地電極２７は、前記主体金具３の先端面２６に対しその基端部が溶接されるとともに、先端側が曲げ返されて、その側面が中心電極５の先端部（貴金属チップ３１）と対向するように配置されている。当該接地電極２７には、前記貴金属チップ３１に対向するようにして貴金属チップ３２が設けられている。そして、これら貴金属チップ３１，３２間の隙間が火花放電間隙３３となっている。

図２に示すように、中心電極５は、銅又は銅合金からなる内層５Ａと、ニッケル（Ｎｉ）合金からなる外層５Ｂとにより構成されている。また、接地電極２７は、Ｎｉ合金等で構成されている。

中心電極５は、その先端側が縮径されるとともに、全体として棒状（円柱状）をなし、その先端面が平坦に形成されている。ここに円柱状をなす上記貴金属チップ３１を重ね合わせ、さらにその接合面外縁部に沿ってレーザ溶接、電子ビーム溶接、或いは抵抗溶接等を施すことにより貴金属チップ３１と中心電極５とが溶け合い、溶融部４１が形成される。すなわち、貴金属チップ３１は、中心電極５先端に対し、溶融部４１で固着されることで接合されている。また、貴金属チップ３１は、その先端面及び先端側の側面において溶融部４１で被覆されない露出部４３を有している。一方、これに対向する貴金属チップ３２は、接地電極２７の所定位置上に貴金属チップ３２を位置合わせし、その接合面外縁部に沿って溶接して、溶融部４２が形成されることにより接合される。加えて、貴金属チップ３１と同様、貴金属チップ３２についても、その先端面及び先端側の側面において溶融部４２で被覆されない露出部４４を有している。尚、貴金属チップ３１及びこれに対向する貴金属チップ３２のうちいずれか一方（のチップ）を省略する構成としてもよい。この場合には、貴金属チップ３１と接地電極２７の本体部との間、或いは対向する貴金属チップ３２と中心電極５の本体部との間で火花放電間隙３３が形成される。

本実施形態において、前記貴金属チップ３１，３２は、白金（Ｐｔ）を主成分としており、ロジウム（Ｒｈ）を含む。さらに、添加物質として周期律表の３Ａ族元素、４Ａ族元素、及び、それらの酸化物のうち少なくとも１種を含む。尚、３Ａ族元素、４Ａ族元素としては、Ｚｒ（ジルコニウム）、ランタン（Ｌａ）、イットリウム（Ｙ）などが好適に用いられる。特に、貴金属チップ３１，３２に含まれる前記添加物質の総含有量が２質量％以下とされる。

次に、これら貴金属チップ３１，３２の製造方法について説明する。まず、主成分をＰｔとするインゴットを用意し、所定の組成となるよう各合金成分（本実施形態では、Ｒｈ，Ｚｒ等）を配合・溶融し、当該溶融合金に関し再度インゴットを形成し、その後、当該インゴットについて熱間鍛造、熱間圧延（溝ロール圧延）を施す。その後、線引き加工を施すことで、棒状素材を得た後、それを所定長に切断することで、円柱状の貴金属チップ３１，３２を得る。

次に、上記のように構成されてなるスパークプラグ１の製造方法について説明する。まず、主体金具３を予め加工しておく。すなわち、円柱状の金属素材（例えばＳ１７ＣやＳ２５Ｃといった鉄系素材やステンレス素材）を冷間鍛造加工により貫通孔を形成し、概形を製造する。その後、切削加工を施すことで外形を整え、主体金具中間体を得る。

続いて、主体金具中間体の先端面に、Ｎｉ系合金（例えばインコネル系合金等）からなる接地電極２７が抵抗溶接される。当該溶接に際してはいわゆる「ダレ」が生じるので、その「ダレ」を除去した後、主体金具中間体の所定部位にねじ部１４が転造によって形成される。これにより、接地電極２７の溶接された主体金具３が得られる。接地電極２７の溶接された主体金具３には、亜鉛メッキ或いはニッケルメッキが施される。尚、耐食性向上を図るべく、その表面に、さらにクロメート処理が施されることとしてもよい。

さらに、接地電極２７の先端部には、上述した貴金属チップ３２が、抵抗溶接やレーザ溶接等により接合される。尚、溶接をより確実なものとするべく、当該溶接に先だって溶接部位のメッキ除去が行われたり、或いは、メッキ工程に際し溶接予定部位にマスキングが施されたりする。また、当該貴金属チップ３２の溶接を、後述する組付けの後に行うこととしてもよい。

一方、前記主体金具３とは別に、絶縁碍子２を成形加工しておく。例えば、アルミナを主体としバインダ等を含む原料粉末を用い、成型用素地造粒物を調製し、これを用いてラバープレス成形を行うことで、筒状の成形体が得られる。得られた成形体に対し、研削加工が施され整形される。そして、整形されたものが焼成炉へ投入され焼成される。焼成後、種々の研磨加工を施すことで、絶縁碍子２が得られる。

また、前記主体金具３、絶縁碍子２とは別に、中心電極５を製造しておく。すなわち、Ｎｉ系合金が鍛造加工され、その中央部に放熱性向上を図るべく銅合金からなる内層５Ａが設けられる。そして、その先端部には、上述した貴金属チップ３１が抵抗溶接やレーザ溶接等により接合される。

そして、上記のようにして得られた絶縁碍子２及び中心電極５と、抵抗体７と、端子電極６とが、ガラスシール層８，９によって封着固定される。ガラスシール層８，９としては、一般的にホウ珪酸ガラスと金属粉末とが混合されて調製されており、当該調製されたものが抵抗体７を挟むようにして絶縁碍子２の軸孔４内に注入された後、後方から前記端子電極６が押圧された状態とした上で、焼成炉内にて焼き固められる。尚、このとき、絶縁碍子２の後端側の胴部表面には釉薬層が同時に焼成されることとしてもよいし、事前に釉薬層が形成されることとしてもよい。

その後、上記のようにそれぞれ作成された中心電極５及び端子電極６を備える絶縁碍子２と、接地電極２７を備える主体金具３とが組付けられる。より詳しくは、比較的薄肉に形成された主体金具３の後端側の開口部を径方向内側に加締めること、つまり上記加締め部２０を形成することによって固定される。

そして、最後に、接地電極２７を屈曲させることで、中心電極５の先端に設けられた貴金属チップ３１及び接地電極２７に設けられた貴金属チップ３２間の前記火花放電間隙３３を調整する加工が実施される。

このように一連の工程を経ることで、上述した構成を有するスパークプラグ１が製造される。

次に、本実施形態によって奏される作用効果を確認するべく、各種条件を変更することで種々のサンプルを作製し、種々の評価を試みた。その実験結果を以下に記す。

先ずサンプルとしては、いずれも主成分をＰｔとし、他の成分の含有割合が異なる各種サンプルを作製した（サンプル１〜２３）。そして、各サンプルを用いて、加工性評価試験、耐酸化性試験、耐火花消耗性試験、及び、割れ発生評価試験を行った。その評価結果を表２に示す。

但し、加工性評価試験については、直径０．７ｍｍの棒状素材に加工できた場合には「○」の評価を下し、加工できなかった場合には「×」の評価を下すこととした。尚、加工性評価試験において、「×」の評価を下したサンプルについては、他の試験を実施することができないため、他の試験についての評価欄を空欄とし、総合評価を「×」とした。

また、耐酸化性試験については、当該実験用のサンプルとして、長さ（高さ）が０．８ｍｍ、直径が０．７ｍｍである円柱状のサンプルを用意した。次に、当該サンプルを電気炉内に投入し、１１００℃の大気雰囲気下において、１００時間放置した。そして、試験前におけるサンプルの質量に対する試験後におけるサンプルの質量の減少分を測定した。その結果、試験後におけるサンプルの質量の減少分が、試験前におけるサンプルの質量に対して５％以下であった場合には、耐酸化性に問題がないとして「○」の評価を下すこととした。一方、減少分が５％を超えた場合には、耐酸化性に問題があるとして「×」の評価を下すこととした。

さらに、耐火花消耗性試験については、各成分割合の異なる円柱状の貴金属チップを具備するスパークプラグのサンプルを用意し、気圧が０．６ＭＰａの窒素雰囲気下で１秒間に６０回の頻度で点火試験を５００時間実施した（但し、燃料は噴射せず、初期の火花放電間隙を１．１ｍｍとした）。そして、初期の火花放電間隙に対する試験後の火花放電間隙の増加分を測定した。但し、当該試験においては、接地電極に設けられる貴金属チップとして、表２に示す各成分割合のものを用いた。また、この場合における貴金属チップの長さを０．８ｍｍ、直径を０．７ｍｍ、露出長を０．３５ｍｍとした。一方、中心電極側の貴金属チップについては、いずれのスパークプラグについても、直径が０．６ｍｍ、長さが０．８ｍｍであり、かつ、イリジウム（Ｉｒ）を主成分とし、酸化イットリウム（Ｙ₂Ｏ₃）が含有されたものを採用することとした。当該試験において、中心電極側の貴金属チップの消耗は同程度であると考えられるため、接地電極側の貴金属チップの消耗度合によって、火花放電間隙の増加分が決定されるといえる。また、火花放電間隙の増加分が０．３ｍｍ未満であれば、「○」の評価を下し、０．３ｍｍ以上であれば、「×」の評価を下すこととした。

また、割れ発生評価試験については、各成分割合の異なる円柱状の貴金属チップを具備するスパークプラグのサンプルを用意し、直列６気筒排気量２０００ｃｃのエンジンに当該スパークプラグを取付けた。そして、当該エンジンを５０００ｒｐｍで１分間回転させた後、アイドリング状態を１分間継続させ、これを１サイクルとして１００時間繰返した。その結果、接地電極に接合された貴金属チップに外観上「割れ」が発生しなかった場合には、「割れ」を十分に抑制できているものとして「○」の評価を下すこととした。一方、外観検査において「割れ」が認められた場合には、当該「割れ」が発生した箇所と貴金属チップの中心点とを通るよう貴金属チップを切断し、当該切断面における「割れ」の長さを計測した。その結果、当該長さが０．１ｍｍ未満であれば「割れ」を抑制できているものとして「○」の評価を下し、一方、当該長さが０．１ｍｍ以上の場合には「割れ」を十分に抑制できていないものとして「×」の評価を下すこととした。尚、接地電極に設けられる貴金属チップとして、表２の各成分割合のものを用いることとした。また、この場合における貴金属チップとしては、直径０．７ｍｍ、長さ０．８ｍｍの円柱状とし、露出長を０．３５ｍｍとした。一方、中心電極側の貴金属チップについては、上記耐火花消耗性試験と同様のものを用いた。

表２に示すように、周期律表の３Ａ族元素、４Ａ族元素、及び、それらの酸化物のいずれもが含有されていないサンプル（サンプル１〜４）に関しては、「割れ」の抑制が不十分であることがわかる。

これに対し、添加物質として周期律表の３Ａ族元素、４Ａ族元素、及び、それらの酸化物のうち少なくとも１種を、それらの総含有量が２質量％以下となるよう含有してなるサンプル（サンプル５〜１７）については、加工性に問題がなく、耐酸化性、火花消耗性に優れ、「割れ」を抑制できることが明らかとなった。これは、たとえ露出部が比較的長いものであったとしても、高温下における再結晶化が起こりにくくなっているためであると考えられる。

また、上記添加物質に加え、タングステン（Ｗ）やニッケル（Ｎｉ）が含有されたサンプル（サンプル１８〜２２）についても、加工性に問題がなく、耐酸化性、火花消耗性に優れ、「割れ」を効果的に抑制できることが認められた。表２からは、ＷやＮｉが含有されることで、火花消耗をより効果的に抑制することができるといえる。但し、Ｗの含有量については、耐酸化性の悪化を防止するという観点からは、５質量％以下であるのが好ましい。また、Ｎｉの含有量については、加工性の悪化を防止するという観点からは、３質量％以下であるのが望ましい。

一方で、上記添加物質を含有していても、添加物質の総含有量が２質量％を超えるサンプル（サンプル２３）については、加工性の面で問題が生じてしまった。

また、Ｚｒと、酸化ジルコニウム（Ｚｒ₂Ｏ₃）とを比較すると、Ｚｒ₂Ｏ₃を含有するサンプル（サンプル６，８）がより効果的に「割れ」を抑制できることが明らかとなった（サンプル５〜８参照）。

尚、上述した実施形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施してもよい。

（ａ）上記実施形態では、貴金属チップ３１と貴金属チップ３２とが、Ｐｔを主成分とし、Ｒｈを含み、さらに、周期律表の３Ａ族元素、４Ａ族元素、及び、それらの酸化物のうち少なくとも１種を含み、それらの総含有量が２質量％以下とされている。この点、貴金属チップ３１及び貴金属チップ３２のいずれか一方のみを、上記組成により構成されることとしてもよい。また、上述したことではあるが、中心電極５又は接地電極２７のうち一方にのみ貴金属チップを設けるよう構成してもよい。

（ｂ）上記実施形態において、貴金属チップ３１，３２がそれぞれ露出部４３，４４を備えていたが、貴金属チップ３１，３２の一方のみが露出部を備えていてもよい。また、露出部４３の露出長や露出部４４の露出長が、０．３ｍｍ以上である場合に、上記作用効果が一層効果的に奏せられる。

（ｃ）上記実施形態の中心電極５は、その先端側が縮径されているものであるが、必ずしも縮径されていなくてもよく、全体として棒状（円柱状）をなしていても何ら差し支えない。また、中心電極５は、内層５Ａ及び外層５Ｂからなる２層構造を具備しているが、１層からなっていても差し支えない。

（ｄ）Ｒｈの含有量については、特に限定されるものではないが、Ｐｔの機能を存分に発揮させるという観点においては、３０質量％以下であることが望ましい。

（ｅ）上記実施形態では、主成分をＰｔとするインゴットを用意し、所定の組成となるよう各合金成分を配合・溶融し、当該溶融合金を元に貴金属チップ３１，３２を得ているが、所定の組成となるよう各合金成分の粉体（又は粒体）を混合した混合粉末を圧粉成形し、当該成形体を焼結した焼結合金を元に貴金属チップ３１，３２を得ることとしてもよい。

（ｆ）スパークプラグのタイプについては、上記実施形態のものに特に限定されるものではない。従って、複数本の接地電極を具備するタイプに具現化することもできる。例えば、図３に示すように、２本（勿論、３本以上であってもよい）の接地電極２７Ａ，２７Ｂを有し、両接地電極２７Ａ，２７Ｂの先端面にそれぞれ溶融部４２Ａ，４２Ｂが形成されることで、貴金属チップ３２Ａ，３２Ｂが接合されてなるスパークプラグを用いてもよい。このように複数本の接地電極を具備する場合、中心電極５側の貴金属チップ３１における露出部４３の側面と、両貴金属チップ３２Ａ，３２Ｂにおける両露出部４４Ａ，４４Ｂの先端面とが対向することとなり、前記露出部４３の側面に「割れ」が生じやすくなるという懸念が生じる。しかしながら、上記実施形態における組成を採用した貴金属チップを用いることで「割れ」を効果的に抑制できるため、前記懸念を払拭することができる。

本実施形態のスパークプラグの構成を示す一部破断正面図である。 スパークプラグの部分拡大断面図である。 他の実施形態におけるスパークプラグの部分拡大断面図である。

符号の説明

１…スパークプラグ、２…絶縁碍子、３…主体金具、５…中心電極、２７，２７Ａ，２７Ｂ…接地電極、３１，３２，３２Ａ，３２Ｂ…貴金属チップ、３３…火花放電間隙、４１，４２，４２Ａ，４２Ｂ…溶融部、４３，４４，４４Ａ，４４Ｂ…露出部。

Claims (2)

1. 中心電極と、
   前記中心電極の外側に設けられた絶縁体と、
   前記絶縁体の外側に設けられた主体金具と、
   前記主体金具に接合され、先端部が前記中心電極の先端部と対向するよう配置された接地電極とを備え、
   前記中心電極の先端部及び前記接地電極の先端部間に火花放電間隙を有する内燃機関用スパークプラグであって、
   前記中心電極の先端部及び前記接地電極の先端部のうち少なくとも一方には、貴金属チップが接合されており、
   前記電極と前記貴金属チップとは溶融部を形成することで接合され、
   前記貴金属チップは、少なくともその側面において前記溶融部で被覆されない露出部を有するとともに、
   白金を主成分とし、ロジウムを含み、かつ添加物質として周期律表の３Ａ族元素、４Ａ族元素、及び、それらの酸化物のうち少なくとも１種を含んでおり、前記添加物質の総含有量が２質量％以下であることを特徴とする内燃機関用スパークプラグ。
2. 前記添加物質には、ジルコニウム及び酸化ジルコニウムのうち少なくとも一方が含まれることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関用スパークプラグ。

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