本発明に係るスパークプラグの一実施例� ��あるスパークプラグを図1に示す。図1(a)は� �本実施形態のスパークプラグの一部断面全� �説明図であり、図1(b)は、本実施形態のスパ� ��クプラグの主要部分を示す断面説明図であ� ��。尚、図1(a)では、紙面下方を軸線の先端方 向、紙面上方を軸線の後端方向として、図1(b )では、紙面上方を軸線の先端方向、紙面下� �を軸線の後端方向として説明する。このス� �ークプラグ1は、図1(a)、(b)に示すように、略 棒状の中心電極2と、前記中心電極2の外周に� ��けられた略円筒状の絶縁体3と、前記絶縁体 3を保持する円筒状の主体金具4と、電極母材1 0の一端が前記主体金具4の端部に接合され、� ��端に貴金属チップ5が接合され、前記貴金属 チップ5の先端面と前記中心電極2の先端面と� ��火花放電間隙Gを介して対向するように配置 された接地電極6とを備えている。

 主体金具4は、円筒形状を有しており、絶縁 体3を内装することにより絶縁体3を保持する� ��うに形成されている。スパークプラグ1の先 端部における主体金具4の外周面にはネジ部40 が形成されており、このネジ部40を利用して� ��示しない内燃機関のシリンダヘッドに取り� ��けられる。
 主体金具4は、導電性の鉄鋼材料、例えば、 低炭素鋼により形成されることができる。

 絶縁体3は、主体金具4の内周面に滑石(タル� ��)やパッキン等を介して保持されており、絶 縁体3の軸線方向に沿って中心電極2を保持す� ��軸孔を有する。絶縁体3の先端部は、主体金 具4の先端面から突出した状態で主体金具4に� ��定されている。
 絶縁体3は、熱を伝えにくい材料で形成され ていれば良く、そのような材料として例えば 、アルミナを主体とするセラミック焼結体が 挙げられる。

 中心電極2は、外材7と、外材7の内部の軸� ��部に同心的に埋め込まれるように形成され� ��成る内材8と、外材7の先端面に接合されて� �る貴金属チップ9とにより形成されている。� ��心電極2は、円柱体であり、先端部が絶縁体 3の先端面から突出した状態で絶縁体3の軸孔� ��固定されており、主体金具4に対して絶縁保 持されている。中心電極2の先端部は、先端� �行くに従って径小となる円錐台形部を有し� �外材7により形成されて成る円錐台形部の先� ��面に、円柱状の貴金属チップ9が、適宜の溶 接手法例えばレーザ溶接又は電気抵抗溶接に より溶融固着されている。この貴金属チップ 9は、円錐台形部の直径より小さい直径を有� �る。中心電極2における貴金属チップ9は、通 常、円柱形状を有し、その直径は0.3~1.5mm、高 さは0.4~2.5mmであるのが好ましい。

 外材7は、例えば、Ni合金などの耐熱性及� ��耐食性に優れた金属材料により形成されて� ��る。内材8は、例えば、銅(Cu)又は銀(Ag)など� ��熱伝導性に優れた金属材料により形成され� ��成る。

 接地電極6は、例えば、角柱体に形成され て成り、一端が前記主体金具4の端部に接合� �れ、途中で略L字に曲げられている電極母材1 0と、前記電極母材10の他端の側面に接合され ている円柱状の貴金属チップ5とにより形成� �れ、前記貴金属チップ5の先端面と前記中心� ��極2の先端面とが、火花放電間隙Gを介して� �対向するように、接地電極6の形状及び構造� ��設計される。図1(a)、(b)にはその接地電極の 一例が示される。

 この火花放電間隙Gは、中心電極2におけ� �貴金属チップ9の先端面と接地電極6における 貴金属チップ5の先端面との間の間隙であり� �この火花放電間隙Gは、通常、0.3~1.5mmに設定� ��れる。また、中心電極2における貴金属チッ プ9がない場合には、火花放電間隙Gは、中心� ��極2の先端面と接地電極6における貴金属チ� �プ5の先端面との間の間隙であり、この火花� ��電間隙Gは、通常、0.3~1.5mmに設定される。

 電極母材10は、Niを主成分としてCrとAlとSiと Feとを含有するNi合金により形成されて成り� �Crが15質量%以上30質量%以下、かつ、Alが1.5質� ��%以上4質量%以下含有されて成り、好ましく� ��、Crが20質量%以上25質量%以下、かつ、Alが2� �量%以上3質量%未満含有されて成る。電極母� �10を形成しているNi合金は、Crが15質量%以上� �有されることにより、酸化雰囲気においてCr ₂ O ₃ 保護皮膜(単に保護皮膜と称することもある� �)が生成し、耐酸化性を向上させることがで� ��る。このCr ₂ O ₃ 保護皮膜は、電極母材10の表面及び溶接部11� �表面に形成される。なお、前記表面とは、� �極母材10と溶接部11との接触面ではなく、酸� ��雰囲気に曝される外側表面のことである。� ��た、電極母材10を形成しているNi合金は、Al� ��1.5質量%以上含有されることにより、Cr ₂ O ₃ 保護皮膜の密着性を向上させると共に、Cr ₂ O ₃ 保護皮膜直下にAl ₂ O ₃ が生成されるので、耐酸化性を向上させるこ とができる。一方、電極母材10を形成してい� ��Ni合金が、Crが15質量%未満又はAlが1.5質量%未 満含有されている場合には、電極母材10の表� ��が酸化され易くなってしまう。また、電極� ��材10を形成しているNi合金が、Crが30質量%を� ��えて含有されている場合には、Ni-Cr金属間� �合物が生成されることにより、内部酸化が� �進されてしまい、Alが4質量%を超えて含有さ� ��ている場合には、Cr ₂ O ₃ 保護皮膜より優先的にAl ₂ O ₃ が電極母材の表面に点在してしまうことによ り、均一なCr ₂ O ₃ 保護皮膜を電極母材の表面に生成させること ができないので、酸化が促進されてしまう。 このように、電極母材10を形成しているNi合� �におけるCrとAlとの含有量が前記範囲外であ� ��場合には、電極母材10が酸化され易くなっ� �しまうので、電極母材の体積が減少する、� �なわち貴金属チップ周辺における電極母材� �厚みが減少してしまうことがある。

 図2(a)、(b)は、内燃機関内において熱サイ クルを受ける前後における貴金属チップと電 極母材との接合状態を示す半断面拡大説明図 である。図2(a)に示される熱サイクルを受け� �前の電極母材210aと図2(b)に示される熱サイク ルを受けた後の電極母材210bとでは、熱サイ� �ルを受けた後の電極母材210bの方が、その厚� ��が厚みBだけ薄くなっている。この電極母材 210a、210bの厚みの減少は、電極母材210a、210b� �酸化されたことによるものである。円柱形� �を有する貴金属チップ25a、25bは、電極母材21 0a、210bの表面から突出した状態で接合されて いる。図2(a)、(b)に示すように、熱サイクル� �受ける前後において電極母材210bの厚みが、� ��みBだけ減少すると、貴金属チップ25bの突出 量は厚みBの分だけ大きくなる。そうすると� �外力が貴金属チップ25bに作用した場合の弱� �、例えばクラックが溶接部211bに存在すると� ��熱サイクル及び発火時の衝撃により、貴金� ��チップ25bが折れ易くなり、電極母材210bから 脱落し易くなってしまう。さらに、電極母材 210a、210bを形成しているNi合金のCrの量が30質� ��%を超え、かつ、Alの量が4質量%を超えると� �Ni合金が固溶硬化し、伸線及び曲げ加工が困 難となるので、L字曲線を有する電極母材210a� ��210bとする場合には好ましくない。なお、電 極母材210a、210bを形成しているNi合金に含ま� �ているSiは、不可避不純物として含有される 場合もある。

 内燃機関内において熱サイクルを受ける� ��後における電極母材の厚みの減少量は、熱� ��イクルを受ける前の電極母材の厚みと熱サ� ��クルを受けた後の電極母材の厚みとを測定� ��、この測定値から熱サイクルを受ける前後� ��おける電極母材の厚みの差Bを算出すること により求めることができる。

 電極母材10の平均硬度は、Hv150以上Hv220以� ��であるのが好ましく、Hv160以上Hv220以下であ るのが特に好ましい。電極母材10の平均硬度� ��前記範囲内にあると、エンジン内加熱下及� ��振動による電極母材10自身の折損を防ぐこ� �ができること、また、剛性が高いというこ� �から振動も抑えられ貴金属チップ35と溶接部 311との界面の内部酸化層312に生じるクラック の進展を抑制することができる。さらに、電 極母材の硬度が前記範囲内にあると、L字型� �いは緩やかに半円状に極性された湾曲型の� �極母材は曲成部における折損事故が容易に� �こらなくなるという特有の効果も奏される� �

 電極母材の平均硬度は、次のように測定� ��て求めることができる。電極母材の長手方� ��に沿う中心軸線に直交する平面で電極母材� ��切断することにより現われる電極母材の断� ��における任意の面積の断面中で任意の数の� ��定点を選択してその測定点で硬度を測定し� ��得られる任意の数の測定値を平均すること� ��より、平均硬度が求められる。もっとも、� ��極母材の硬度、溶接部の硬度及び中心電極� ��平均硬度を効率良く測定するのであれば、� ��金属チップが溶接されている電極母材の端� ��において、貴金属チップの中心軸線を含む� ��面が現われるように溶接部を介して貴金属� ��ップを有する電極母材を切断することによ� ��現われる電極母材の切断面において、任意� ��数の硬度測定点を選択し、この硬度測定点� ��マイクロビッカース硬度計により0.5N荷重の 条件でJIS Z 2244に準拠して電極母材の硬度を 測定する。そして任意の数の硬度測定値を平 均することにより、電極母材の平均硬度が求 められる。なお、硬度測定点の数としては4~1 6を挙げることができるが、通常は縦3列及び� ��3列に等間隔に並んだ9点を好適例として挙� �ることができる。

 図1(a)、(b)に示されるように、接地電極6� �おける貴金属チップ5は、通常、円柱形状を� ��し、直径が0.5~2.0mm、高さが0.4~1.5mmであるの� ��好ましい。貴金属チップ5の大きさが前記範 囲内であると、着火性、放熱性、及び接合性 等の観点で好ましく、耐久性に優れたスパー クプラグ1とすることができる。

 中心電極2に接合されて成る貴金属チップ 9と電極母材10に接合されて成る貴金属チップ 5としては、Pt、Pt合金、Ir、Ir合金などの貴金 属により形成され、例えば、Ptを主成分とし� �� Ir、Rh、Nb、W、Pd、Re、Ru、Osのうちの少な� �とも一つが添加されて成るPt合金チップ、及 びIrを主成分としてPt、Rh、Nb、W、Pd、Re、Ru、 Osのうちの少なくとも一つが添加されて成るI r合金チップを挙げることができる。Pt及びIr� ��主成分とした場合に、それ以外に添加され� ��成分は、5~50質量%の範囲内で添加されるの� �好ましい。

 電極母材10に接合されて成る貴金属チッ� �5は、中心電極2に接合されて成る貴金属チッ プ9よりも温度差の激しい苛酷な環境に置か� �ているので、後述するようにその特性を規� �することにより耐久性を向上させる必要が� �る。

 電極母材10に接合されて成る貴金属チッ� �5は、その平均硬度が260以上650以下であり、� ��に260以上550以下であるのが好ましい。貴金� ��チップ5を電極母材10に溶接する際には、貴� ��属チップに通常外的負荷が加えられる。こ� ��外的負荷としては、ハンドリング時に生じ� ��応力、溶接時の熱衝撃、及びスパークプラ� ��1作製工程時において治具との接触あるいは 落下等といった不慮の衝撃等が挙げられる。 貴金属チップの平均硬度が260以下であると、 ハンドリング時に生じる応力及び不慮の衝突 等の機械的応力により、貴金属チップ5が変� �してしまうおそれがある。貴金属チップの� �均硬度が650以上であると、前記機械的応力� �より欠けが生じるおそれがあり、さらに溶� �時の熱衝撃により割れを生じるおそれがあ� �。

 貴金属チップの平均硬度は、次のようにし� ��測定することができる。貴金属チップの長� ��方向に沿う中心軸線を含む平面が断面に成� ��ように貴金属チップを切断することにより� ��われる貴金属チップの断面における任意の� ��積の断面中で任意の数の測定点を選択して� ��の測定点で硬度を測定し、得られる任意の� ��の測定値を平均することにより、平均硬度� ��求められる。もっとも、電極母材の硬度、� ��接部の硬度及び中心電極の平均硬度を効率� ��く測定するのであれば、貴金属チップが溶� ��されている電極母材の端部において、貴金� ��チップの中心軸線を含む断面が現われるよ� ��に溶接部を介して電極母材に接合された貴� ��属チップを切断することにより現われる貴� ��属チップの切断面において、任意の数の硬� ��測定点を選択し、この硬度測定点でマイク� ��ビッカース硬度計により0.5N荷重の条件でJIS  Z 2244に準拠して貴金属チップの硬度を測定 する。そして任意の数の硬度測定値を平均す ることにより、貴金属チップの平均硬度が求 められる。なお、硬度測定点の数としては4~1 6を挙げることができるが、通常は縦3列及び� ��3列に等間隔に並んだ9点を好適例として挙� �ることができる。
 なお、電極母材に貴金属チップが未だ接合� ��れていない場合には、貴金属チップの中心� ��線を含む断面が現われるように貴金属チッ� ��を切断し、切断により現われる貴金属チッ� ��の断面について硬度測定をしてもよい。

 貴金属チップの作製法を下記する。貴金� ��チップは、貴金属材料のインゴットを熱間� ��は冷間による鍛造、圧延、スウェージャ、� ��ち抜き、及び伸線等の加工により作製する� ��貴金属チップが、この加工により生じる加� ��歪により硬度が高くなることを、加工硬化� ��いう。貴金属チップは、焼結法により作製� ��れるよりもアーク溶解炉等を使用する溶解� ��によりインゴットを作製し、次いで前記加� ��方法により加工硬化を伴って作製されるの� ��好ましい。焼結法は、所望の組成を有する� ��金属粉末を成形し、所望の形状を有する貴� ��属チップを焼き固める方法である。この焼� ��法により貴金属チップを作製した場合には� ��組成を均一化することが難しく、また脆く� ��金属チップの欠けが生じやすくなることか� ��、耐久性に劣るという不都合が生じる。一� ��、貴金属チップが溶解法と前記加工方法と� ��より作製され、加工硬化により前記範囲内� ��平均硬度を有する場合には、貴金属チップ� ��その内部に歪を有することになる。エンジ� ��を稼働することにより貴金属チップが高温� ��に曝されると、この歪が除かれて、この貴� ��属材料が再結晶化して組織が微細化する。� ��の組織の微細化は、熱サイクルによる結晶� ��界の脱落を抑制することができるので、貴� ��属チップの熱サイクル環境下における耐久� ��を向上させることができる。

 貴金属チップは、熱間又は冷間による鍛� ��、圧延、及びスウェージャのいずれか1つを 経た後に打ち抜きまたは伸線され、加工硬化 するのが好ましい。伸線された線材の加工組 織は、伸線方向すなわち長手方向に繊維状と なるので、この線材を所望の長さに切断して 、この切断面を電極母材10の側面と接触させ� ��溶接するように形成されるのが好ましい。� ��れは次の理由による。貴金属チップと電極� ��材とを溶接すると、一般に熱残留応力が生� ��る。本実施例においては、貴金属チップの� ��膨張係数が電極母材の熱膨張係数よりも低� ��ことから、主に貴金属チップの側面に引張� ��応力が生じ、その結果、貴金属チップに割� ��が生じ易くなる。しかし、伸線により得ら� ��た伸線方向の繊維状の組織が、電極母材の� ��触面に対して垂直になるように貴金属チッ� ��が溶接されると、この引張り応力により生� ��る、貴金属チップの割れを防止することが� ��きる。一般的に厚い(長い)貴金属チップほ� �伸線による加工をするのが好ましい。また� �伸線による加工は、長さ及び径方向共に寸� �精度に優れているので好ましい。一方、厚� �が薄いものは切り出しの際に砥石の抵抗に� �り変形する可能性が高い為、打ち抜きによ� �作製が好ましい。打ち抜きは、前記加工法� �うち鍛造、圧延などによりシート状に作製� �たものを金型で打ち抜く手法である。貴金� �電極が薄い場合は、前記熱残留応力は溶接� �に水平な方向の引っ張り応力となる。この� �ち抜きにより得られた貴金属チップは溶接� �に対し水平な加工組織を有するので、この� �留応力による貴金属チップの割れを防止す� �ことができる。

 貴金属チップ5は、レーザ溶接又は電気抵 抗溶接により電極母材10に溶融固着されるの� ��、貴金属チップ5と電極母材10との境界には� ��貴金属チップ5と電極母材10とが溶融して形� ��されて成る溶接部11が設けられている。

 溶接部11は電極母材10と貴金属チップ5とに� �記溶接を行うことにより形成される。した� �って、溶接部11は、電極母材を形成する物質 と貴金属チップを形成する物質とに由来する 物質で、形成される。
 このようにして形成される溶接部11の組成� �、NiとCrとAlとSiとFeとの合計質量が溶接部の� ��質量に対して5質量%以上35質量%以下であり� �好ましくは、10質量%以上32質量%以下である� �
 また、溶接部11の組成は、CrとAlとSiとFeとの 合計質量が溶接部の全質量に対して3質量%以� ��9.5質量%以下であるのが好ましく、5質量%以� ��8質量%以下であるのがより好ましい。
 さらに、溶接部11の組成は、CrとAlとSiとの� �計質量が溶接部の全質量に対して2質量%以上 4質量%以下であるのが好ましく、3.5質量%以上 3.8質量%以下であるのがより好ましい。
 溶接部11の組成が前記範囲内にある場合に� �、図3に示すように、貴金属チップ35と溶接� �311との界面に内部酸化層312が生成されるの� �抑制することができるので、内燃機関内に� �ける熱サイクルの影響により内部酸化層312� �生じるクラックの生成を抑制することがで� �る。したがって、クラックの生成により貴� �属チップ35が電極母材310から剥離又は脱落す るのを防止することができる。その結果、電 極母材と貴金属チップとの接合性が良好なス パークプラグを提供することができる。

 貴金属チップ35と溶接部311との界面に内� �酸化層312が生成される原因の一つとして、� �金属中の酸素拡散速度は非常に速いのに対� �、Ni中の酸素拡散速度は貴金属に比べて2桁� �度遅いことが挙げられる。貴金属中の酸素� �散速度は非常に速いので、貴金属チップ35側 から酸素が内部、つまり溶接部311及び電極母 材310側へと拡散進入していく。溶接部311は貴 金属及びNi合金に含まれる元素を含んでいる� ��で、溶接部311の酸素拡散速度は貴金属チッ� ��35に比べて遅い。したがって、貴金属チッ� �35側から拡散浸入してきた酸素の拡散速度は 、溶接部311で低下し、貴金属チップ35と溶接� ��311との界面で酸素が濃化する。溶接部311に� ��まれるCr、Al、Si、及びFeは、Niより酸化し易 いので、Cr、Al、Si、及びFeが、濃化した酸素� ��より酸化されることにより内部酸化層312が� ��成される。

 本発明に係るスパークプラグにおける溶� ��部は、NiとCrとAlとSiとFeとの合計質量が前記 範囲内にあると、貴金属チップと溶接部との 界面において酸素が濃化するのを抑制するこ とができ、さらに、CrとAlとSiとFeとの合計質� ��が前記範囲内にあると、これらの元素が酸� ��されることにより生成される内部酸化層の� ��成を抑制することができる。

 溶接部の組成は次のようにして決定する� ��とができる。すなわち、溶接部における任� ��の複数箇所を選択し、EPMAを利用して、WDS(Wa velength Dispersive X-ray Spectrometer)分析を行うこ とにより、各々の箇所の質量組成を測定する 。次に、測定した複数箇所の値の平均値を算 出して、この平均値を溶接部の組成とする。

 溶接部の平均硬度は、Hv255以上Hv400以下で あり、好ましくは、Hv280以上Hv350以下である� �溶接部の平均硬度がHv400を超える場合には、 溶接部が脆性を有するようになるので、熱疲 労によりクラックが生成し易くなってしまう 。溶接部の平均硬度がHv255未満である場合に� ��、内燃機関内における熱サイクルの影響に� ��り、貴金属チップと電極母材との間に熱膨� ��率の差による歪が生じた場合に、溶接部に� ��ける平均硬度が小さいので、クラックが生� ��し易くなってしまう。しかし、溶接部の平� ��硬度が前記範囲内にあると、溶接部にクラ� ��クが生成しにくくなるので、貴金属チップ� ��電極母材から剥離又は脱落してしまうのを� ��止することができる。その結果、電極母材� ��貴金属チップとの接合性が良好なスパーク� ��ラグを提供することができる。

 クラックの生成は、溶接部を金属顕微鏡� ��察することにより確認することができる。

 溶接部の平均硬度は、次のように測定す� ��ことができる。貴金属チップが溶接されて� ��る電極母材の端部において、貴金属チップ� ��中心軸線を含む断面が現われるように溶接� ��を介して貴金属チップを接合した電極母材� ��切断することにより現われる溶接部の切断� ��において、任意の数の硬度測定点を選択し� ��この硬度測定点でマイクロビッカース硬度� ��により0.5N荷重の条件でJIS Z 2244に準拠して 溶接部の硬度を測定する。そして任意の数の 硬度測定値を平均することにより、溶接部の 平均硬度が求められる。なお、硬度測定点の 数としては10~40を挙げることができるが、通� ��は30箇所を好適例として挙げることができ� �。なお、溶接部における測定点の数が電極� �材における測定点の数或いは貴金属チップ� �おける測定点の数よりも多くするのは、溶� �部では熱による硬度の変化又はバラツキが� �るからである。

 貴金属チップと電極母材との接合は、レ� ��ザ溶接又は電気抵抗溶接等の適宜の溶接手� ��により貴金属チップを電極母材に溶融固着� ��ることができる。特に、電極母材表面の、� ��えば表面粗さや酸化物の影響を受けずに信� ��性の高い溶接強度が得られる点からレーザ� ��接が好ましい。レーザを用いて貴金属チッ� ��と電極母材とを接合する場合には、貴金属� ��ップを電極母材の所定位置に設置し、貴金� ��チップの斜め上方から貴金属チップと電極� ��材との接触部分を部分的に又は全周に渡っ� ��レーザビームを照射する。一回のレーザ照� ��による溶融部が重なり合うように、ほぼ等� ��隔となるように、全周に渡ってレーザビー� ��を照射すると、貴金属チップと電極母材と� ��接合が強固になるので、好ましい。

 レーザ照射は、レーザエネルギーが2~8J/� �ルス、一回のレーザ照射時間すなわちパル� �幅が3m秒以下、特に2m秒以下のレーザ光を使� ��するのが好ましい。レーザエネルギー及び� ��ルス幅が前記範囲内にあると、溶接部の平� ��硬度を前記範囲内に調整することができる� ��

 溶接部における組成の調整は、貴金属チ� ��プの外周面においてレーザが照射される軸� ��向高さを一定にすることにより、貴金属チ� ��プを形成している貴金属の溶解量を一定に� ��、電極母材を形成しているNi合金の溶解量� �増減させることにより行うことができる。� �4(a)は、電極母材を形成しているNi合金の溶� �量が少ない場合における貴金属チップと電� �母材の半断面説明図であり、図4(b)は、電極� ��材を形成しているNi合金の溶解量が多い場� �における貴金属チップと電極母材の半断面� �明図である。図4(a)、(b)に示されるように、� ��金属チップ45a、45bと電極母材410a、410bとの� �触面413a、413bから貴金属チップ45a、45bと溶接 部411a、411bとの境界面の内最も貴金属チップ� ��りの位置414a、414bまでの距離Hを一定にする� ��電極母材410aを形成しているNi合金の溶解量� ��少なくする場合には、図4(a)に示されるよう に、貴金属チップ45aと電極母材410aとの接触� �413aから、溶接部411aと電極母材410aとの境界� �の内最も電極母材410a寄りの位置415aまでの距 離haを小さくする。電極母材410bを形成してい るNi合金の溶解量を多くする場合には、図4(b) に示されるように、貴金属チップ45bと電極母 材410bとの接触面413bから、溶接部411bと電極母 材410bとの境界面の内最も電極母材410b寄りの� ��置415bまでの距離hbを大きくする。なお、前� ��距離ha、hbは、レーザ照射径及びレーザ照射 エネルギーを調整することにより増減させる ことができる。

 溶接部は、貴金属チップと電極母材とが� ��望の強度で接合されるように形成されてい� ��ば良く、円柱状の貴金属チップを接地電極� ��設置した場合における、貴金属チップと接� ��電極との円形状接触面の環状部分に溶接部� ��形成されても良いし、この環状部分のうち� ��一部に形成されていても良い。また、図3に 示すように、貴金属チップ35と電極母材310と� ��接触面313全面又は一部に形成されていても� ��い。貴金属チップ35と電極母材310との接触� �313全面に溶接部311が形成されていると、貴� �属チップ35と電極母材310との接合を強固にす ることができるので、好ましい。

 また、貴金属チップ35と電極母材310との� �触面313から貴金属チップ35と溶接部311との界 面のうち最も貴金属チップ35寄りの位置314ま� ��の距離Hは0.3~0.7mmであるのが好ましい。前記 範囲内にあると、貴金属チップ35と電極母材3 10との接合を強固にすることができると共に� ��所望の着火性を保持することができる。

 前述したように貴金属チップ5の平均硬度 は、260以上650以下であり、溶接部11の平均硬� ��はHv255以上Hv400以下であり、電極母材10の平� ��硬度は、Hv150~220であるのが好ましい。さら� ��、前記平均硬度の範囲内で、貴金属チップ5 の平均硬度が溶接部11の平均硬度より大きく� ��かつ溶接部11の平均硬度が電極母材10の平均 硬度より大きい。貴金属チップ5、溶接部11、 電極母材10の順に平均硬度が大きくなってい� ��と、貴金属チップの割れの防止や貴金属チ� ��プ35と溶接部311との界面の内部酸化層312に� �じるクラックの進展を抑制することができ� �。

 前記スパークプラグ1は例えば次のようにし て製造される。すなわち、前記組成を有する Ni合金を所定の形状に加工して電極母材10を� �製する。次いで、所定の形状に塑性加工等� �よって形成した主体金具4の端部に、電極母� ��10の一端部をレーザ溶接又は電気抵抗溶接� �よって接合する。
 前記工程と前後して、Ni合金等の電極材料� �所定の形状に加工して中心電極2を作製し、� ��定の形状及び寸法を有する絶縁体3に公知の 手法により組み付ける。なお、この中心電極 2の端面には貴金属チップ9をレーザ溶接によ� ��溶融固着させてもよい。

 次いで、中心電極2が組み付けられた絶縁体 3を電極母材10が接合された主体金具4に組み� �ける。
 次いで、前記加工硬化により製造された貴� ��属チップ5を、前記電極母材10における主体� ��具4に接合されている端部とは反対側の端部 に、レーザ溶接により溶融固着させ、電極母 材10を略L字型になるように曲げて、前記貴金 属チップ5と前記中心電極2の先端面又は側面� ��が火花放電間隙を介して対向するように調� ��する。
 なお、電極母材10は、主体金具4に接合され� ��前に略L字型に曲げられてもよい。また、貴 金属チップ5は、主体金具4に接合された電極� ��材10が略L字型になるように曲げられた後に� ��電極母材10の端部に接合されてもよい。

 この発明に係るスパークプラグは、前記� ��た実施例に限定されることはなく、本願発� ��の目的を達成することができる範囲におい� ��、種々の変更が可能である。例えば、図1(b) に示されるスパークプラグ1の接地電極6は、� ��体金具4の端部に接合されているが、主体金 具の外周面に接合されていてもよい。

 また、中心電極2に接合されて成る貴金属 チップ9は、要求される性能により必要とさ� �ないこともあるが、貴金属チップ9が中心電� ��2に接合される場合には、前述した電極母材 10と貴金属チップ5とを接合する場合と同様に して、接合させることができる。

 本発明に係るスパークプラグの他の実施� ��であるスパークプラグを図5(a)、(b)に示す。 図5(a)は、他の実施形態のスパークプラグの� �部断面全体説明図であり、図5(b)は、他の実� ��形態のスパークプラグの主要部分を示す断� ��説明図である。このスパークプラグ51は、� �5(a)、(b)に示すように、中心電極52と、前記� �心電極52の外周に設けられた絶縁体53と、前� ��絶縁体53を保持する主体金具54と、一端が前 記主体金具54の端部に接合され、他端に貴金� ��チップ55が接合され、前記貴金属チップ55の 先端面と前記中心電極52の側面とが火花放電� ��隙G2を介して対向するように配置された接� �電極56とを備えている。

 このスパークプラグ51は、接地電極56の主 体金具54に接合されている面とは反対側の端� ��に接合されて成る貴金属チップ55が、中心� �極52の貴金属チップ59の側面と対向するよう� ��配置されていることの他は、図1(a)、(b)に示 されるスパークプラグ1と同様に形成される� �とができる。

 接地電極は、図5(a)、(b)に示すように、1� �であっても良いし、図6に示されるように、2 つの接地電極66,66が対向するように主体金具6 4の端部に接合されていても良い。さらに、� �示はしていないが、3つ以上の接地電極が主� ��金具の端部に接合され、接地電極の主体金� ��に接合されている面とは反対側の端面に接� ��されて成る貴金属チップが、中心電極の貴� ��属チップの側面と対向するように配置され� ��いても良い。

 本発明に係るスパークプラグは、自動車� ��エンジンの点火栓として使用されるもので� ��り、エンジンの燃焼室を区画形成するエン� ��ンヘッド(図示せず)に設けられたネジ穴に� �入されて固定されて使用される。