特許 5878880 スパークプラグおよびその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5878880

(24)【登録日】2016年2月5日

(45)【発行日】2016年3月8日

(54)【発明の名称】スパークプラグおよびその製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01T 21/02 20060101AFI20160223BHJP

   H01T 13/02 20060101ALI20160223BHJP

【ＦＩ】

   H01T21/02

   H01T13/02

【請求項の数】5

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2013-25146(P2013-25146)

(22)【出願日】2013年2月13日

(65)【公開番号】特開2014-154462(P2014-154462A)

(43)【公開日】2014年8月25日

【審査請求日】2014年3月6日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004547

【氏名又は名称】日本特殊陶業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000028

【氏名又は名称】特許業務法人明成国際特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100129001

【弁理士】

【氏名又は名称】石川 崇朗

(72)【発明者】

【氏名】河合 友紀

【審査官】 岡崎 克彦

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−００４４１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２８６６１２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｔ ７／００−２３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

軸線方向に延びた棒状の中心電極と、
軸孔を有する筒状を成し、前記中心電極を前記軸孔に保持する絶縁体と、
端面と内周面とを有する筒状を成し、前記絶縁体の先端側と前記内周面との間に間隙を形成する主体金具と、
前記端面に溶接された接地電極と
を備えるスパークプラグを製造する、スパークプラグの製造方法であって、
前記内周面より小さな内径を有する部位を備える製造途中にある前記主体金具における前記端面に、前記接地電極を溶接する溶接工程と、
前記溶接工程を行った後、前記接地電極が前記端面に溶接された前記主体金具における、前記内周面より小さな内径を有する前記部位に対して、前記内周面を成形する成形工程と
を備えることを特徴とする、スパークプラグの製造方法。

【請求項2】

前記成形工程は、前記溶接工程を行った後、前記接地電極が前記端面に溶接された前記主体金具に対して、前記溶接工程において形成される溶接ダレを除去しながら前記内周面を成形する工程である、請求項１に記載のスパークプラグの製造方法。

【請求項3】

前記成形工程は、前記溶接工程を行った後、前記接地電極が前記端面に溶接された前記主体金具に対して、前記溶接工程において形成される溶接ダレを除去しながら、前記内周面を成形するとともに、前記端面の内周側を面取りした面取り部を成形する工程である、請求項１または請求項２に記載のスパークプラグの製造方法。

【請求項4】

前記主体金具の前記内周面が位置する部分における径方向に沿った厚みＴと、前記接地電極の前記径方向に沿った厚みＳとの関係は、Ｔ／Ｓ≦１．２を満たす、請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載のスパークプラグの製造方法。

【請求項5】

軸線方向に延びた棒状の中心電極と、
軸孔を有する筒状を成し、前記中心電極を前記軸孔に保持する絶縁体と、
端面と内周面とを有する筒状の主体金具と、
前記端面に溶接された接地電極と
を備えるスパークプラグであって、
前記内周面を避けて、前記端面における前記接地電極の周囲に溶接ダレが存在し、
前記溶接ダレは、前記主体金具の径方向内側に向けて露出した断面であって前記主体金具の表面に繋がる断面を有し、
前記接地電極の周囲には、前記内周面を避けるとともに、前記端面の内周側を面取りした面取り部を避けて、前記溶接ダレが存在することを特徴とするスパークプラグ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、スパークプラグおよびその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

スパークプラグには、主体金具の端面に接地電極が溶接されるとともに、中心電極を保持する絶縁体の先端側と主体金具の内周面との間に間隙が形成されたものが知られている（例えば、特許文献１〜３を参照）。特許文献１〜３には、端面および内周面を主体金具に成形した後、主体金具の端面に接地電極を溶接することが記載されている。特許文献１には、さらに、主体金具に接地電極を溶接した後、主体金具の表面にはみ出た溶接ダレを除去することが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００３−２２３９６８号公報

【特許文献2】特開２０１１−１７５９８５号公報

【特許文献3】国際公開第２００９／０２０１４１号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１〜３の技術では、主体金具における端面の厚みが接地電極の厚みに対して比較的に小さい場合、主体金具の端面に接地電極を溶接する際に主体金具の端面から接地電極がずれ落ちやすいという課題があった。また、特許文献１〜３の技術では、主体金具の端面に接地電極を溶接する際の熱の影響によって主体金具の内周面が変形する場合があるという課題があった。これらの課題は、スパークプラグを小型化する程、顕著になる。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。
本発明の一形態によれば、軸線方向に延びた棒状の中心電極と；軸孔を有する筒状を成し、前記中心電極を前記軸孔に保持する絶縁体と；端面と内周面とを有する筒状を成し、前記絶縁体の先端側と前記内周面との間に間隙を形成する主体金具と；前記端面に溶接された接地電極とを備えるスパークプラグを製造する、スパークプラグの製造方法が提供される。この製造方法は、前記内周面より小さな内径を有する部位を備える製造途中にある前記主体金具における前記端面に、前記接地電極を溶接する溶接工程と；前記溶接工程を行った後、前記接地電極が前記端面に溶接された前記主体金具における、前記内周面より小さな内径を有する前記部位に対して、前記内周面を成形する成形工程とを備える。この形態によれば、既に内周面が成形された主体金具の端面と比較して、溶接工程における端面の厚みを大きく確保できるため、溶接工程において接地電極が主体金具の端面からずれ落ちることを抑制できる。また、溶接工程の後に内周面を成形するため、接地電極を溶接する際の熱の影響によって内周面が変形することを回避できる。これらの結果、スパークプラグの製造効率を向上させることができる。

【0006】

（１）本発明の一形態によれば、スパークプラグの製造方法が提供される。このスパークプラグの製造方法は、軸線方向に延びた棒状の中心電極と；軸孔を有する筒状を成し、前記中心電極を前記軸孔に保持する絶縁体と；端面と内周面とを有する筒状を成し、前記絶縁体の先端側と前記内周面との間に間隙を形成する主体金具と；前記端面に溶接された接地電極とを備えるスパークプラグを製造する、スパークプラグの製造方法であって、前記接地電極を前記端面に溶接する溶接工程と；前記溶接工程を行った後、前記接地電極が前記端面に溶接された前記主体金具に対して、前記内周面を成形する成形工程とを備える。この形態によれば、既に内周面が成形された主体金具の端面と比較して、溶接工程における端面の厚みを大きく確保できるため、溶接工程において接地電極が主体金具の端面からずれ落ちることを抑制できる。また、溶接工程の後に内周面を成形するため、接地電極を溶接する際の熱の影響によって内周面が変形することを回避できる。これらの結果、スパークプラグの製造効率を向上させることができる。

【0007】

（２）上記形態のスパークプラグの製造方法において、前記成形工程は、前記溶接工程を行った後、前記接地電極が前記端面に溶接された前記主体金具に対して、前記溶接工程において形成される溶接ダレを除去しながら前記内周面を成形する工程であってもよい。この形態によれば、内周面からの溶接ダレのはみ出しを回避できる。その結果、スパークプラグの着火不良（例えば、内周面に火花放電が発生する横飛火）を防止できる。なお、この形態に対して、前述した特許文献１〜３の技術では、主体金具の内周面からの溶接ダレのはみ出しが存在しない状態にすることができず、内周面にはみ出た溶接ダレによる間隙の縮小および電界強度の増加が着火不良の要因になるという課題があった。

【0008】

図１７は、従来のスパークプラグ１０ｐの先端側を拡大して示す説明図である。特許文献１によるスパークプラグ１０ｐは、中心電極１００ｐと、絶縁体２００ｐと、主体金具３００ｐと、接地電極４００ｐとを備える。絶縁体２００ｐの先端側と、主体金具３００ｐの内周面３９２ｐとの間には、間隙ＩＧが形成されている。スパークプラグ１０ｐを製造する際、製造者は、主体金具３００ｐの端面３１０ｐに接地電極４００ｐを溶接した後、主体金具３００ｐの表面にはみ出た溶接ダレ７００ｐを除去する。主体金具３００ｐの表面にはみ出た溶接ダレ７００ｐを除去する際、内周面３９２ｐの損傷を防止するために、溶接ダレ７００ｐの除去範囲は制限される。そのため、内周面３９２ｐには、溶接ダレ７００ｐのはみ出しＳＤが残留する。溶接ダレ７００ｐのはみ出しＳＤは、間隙ＩＧの縮小および電界強度の増加を招き、着火不良の要因になる。

【0009】

（３）上記形態のスパークプラグの製造方法において、前記成形工程は、前記溶接工程を行った後、前記接地電極が前記端面に溶接された前記主体金具に対して、前記溶接工程において形成される溶接ダレを除去しながら、前記内周面を成形するとともに、前記端面の内周側を面取りした面取り部を成形する工程であってもよい。この形態によれば、面取り部による間隙の増加および電界強度の低減によって、スパークプラグの着火性を向上させることができる。

【0010】

（４）上記形態のスパークプラグの製造方法において、前記主体金具の前記内周面が位置する部分における径方向に沿った厚みＴと、前記接地電極の前記径方向に沿った厚みＳとの関係は、Ｔ／Ｓ≦１．２を満たしてもよい。この形態によれば、溶接工程において形成される溶接ダレに起因する着火不良を効果的に防止できる。

【0011】

（５）本発明の一形態によれば、上述のスパークプラグの製造方法によって製造されたスパークプラグが提供される。この形態によれば、スパークプラグの製造効率を向上させることができる。

【0012】

（６）本発明の一形態によれば、スパークプラグが提供される。このスパークプラグは、軸線方向に延びた棒状の中心電極と、軸孔を有する筒状を成し、前記中心電極を前記軸孔に保持する絶縁体と、端面と内周面とを有する筒状の主体金具と、前記端面に溶接された接地電極とを備えるスパークプラグであって、前記内周面を避けて、前記端面における前記接地電極の周囲に溶接ダレが存在し、前記溶接ダレは、前記主体金具の径方向内側に向けて露出した断面であって前記主体金具の表面に繋がる断面を有する。この形態によれば、溶接ダレによる着火不良を防止できる。

【0013】

（７）上記形態のスパークプラグにおいて、前記接地電極の周囲には、前記内周面を避けるとともに、前記端面の内周側を面取りした面取り部を避けて、前記溶接ダレが存在してもよい。この形態によれば、面取り部による間隙の増加および電界強度の低減によって、溶接ダレによる着火不良をいっそう防止できる。

【0014】

本発明は、スパークプラグおよびその製造方法以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、接地電極が溶接された主体金具、スパークプラグを備える内燃機関、スパークプラグの製造装置などの形態で実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】スパークプラグの部分断面を示す説明図である。

【図2】スパークプラグの先端側を拡大して示す説明図である。

【図3】主体金具に接地電極が溶接された部分断面をさらに拡大して示す説明図である。

【図4】スパークプラグの製造方法を示す工程図である。

【図5】スパークプラグを製造する様子を示す説明図である。

【図6】比較試料における厚み比と溶接ダレとの関係を評価した試験の結果を示す表である。

【図7】第１変形例のスパークプラグを製造する様子を示す説明図である。

【図8】第１変形例のスパークプラグにおける主体金具に接地電極が溶接された部分断面を拡大して示す説明図である。

【図9】第２変形例のスパークプラグを製造する様子を示す説明図である。

【図10】第２変形例のスパークプラグにおける主体金具に接地電極が溶接された部分断面を拡大して示す説明図である。

【図11】第３変形例のスパークプラグを製造する様子を示す説明図である。

【図12】第３変形例のスパークプラグにおける主体金具に接地電極が溶接された部分断面を拡大して示す説明図である。

【図13】第４変形例のスパークプラグを製造する様子を示す説明図である。

【図14】第４変形例のスパークプラグにおける主体金具に接地電極が溶接された部分断面を拡大して示す説明図である。

【図15】第５変形例のスパークプラグを製造する様子を示す説明図である。

【図16】第５変形例のスパークプラグにおける主体金具に接地電極が溶接された部分断面を拡大して示す説明図である。

【図17】従来のスパークプラグの先端側を拡大して示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

Ａ．実施形態：
Ａ−１．スパークプラグの構成：
図１は、スパークプラグ１０の部分断面を示す説明図である。図１には、スパークプラグ１０の軸心である軸線ＣＡ１を境界として、紙面右側にスパークプラグ１０の外観形状を図示し、紙面左側にスパークプラグ１０の断面形状を図示した。本実施形態の説明では、スパークプラグ１０における図１の紙面下側を「先端側」といい、図１の紙面上側を「後端側」という。

【0017】

スパークプラグ１０は、中心電極１００と、絶縁体２００と、主体金具３００と、接地電極４００とを備える。本実施形態では、スパークプラグ１０の軸線ＣＡ１は、中心電極１００、絶縁体２００および主体金具３００の各部材における軸心でもある。

【0018】

スパークプラグ１０は、中心電極１００と接地電極４００との間に形成された間隙ＳＧを先端側に有する。スパークプラグ１０の間隙ＳＧは、火花ギャップとも呼ばれる。スパークプラグ１０は、間隙ＳＧが形成された先端側を燃焼室９２０の内壁９１０から突出させた状態で内燃機関９０に取り付け可能に構成されている。スパークプラグ１０を内燃機関９０に取り付けた状態で２万〜３万ボルトの高電圧を中心電極１００に印加した場合、間隙ＳＧに火花放電が発生する。間隙ＳＧに発生した火花放電は、燃焼室９２０における混合気に対する着火を実現する。

【0019】

図１には、相互に直交するＸＹＺ軸を図示した。図１のＸＹＺ軸は、後述する他の図におけるＸＹＺ軸に対応する。

【0020】

図１のＸＹＺ軸のうち、Ｚ軸は、軸線ＣＡ１に沿った軸である。Ｚ軸に沿ったＺ軸方向（軸線方向）のうち、＋Ｚ軸方向は、スパークプラグ１０の後端側から先端側に向かう方向であり、−Ｚ軸方向は、＋Ｚ軸方向の逆方向である。＋Ｚ軸方向は、中心電極１００が絶縁体２００と共に軸線ＣＡ１に沿って主体金具３００の先端側から突出する方向である。

【0021】

図１のＸＹＺ軸のうち、Ｙ軸は、接地電極４００が軸線ＣＡ１に向けて屈曲する方向に沿った軸である。Ｙ軸に沿ったＹ軸方向のうち、−Ｙ軸方向は、接地電極４００が軸線ＣＡ１に向けて屈曲する方向であり、＋Ｙ軸方向は、−Ｙ軸方向の逆方向である。

【0022】

図１のＸＹＺ軸のうち、Ｘ軸は、Ｙ軸およびＺ軸に直交する軸である。Ｘ軸に沿ったＸ軸方向のうち、＋Ｘ軸方向は、図１の紙面奥から紙面手前に向かう方向であり、−Ｘ軸方向は、＋Ｘ軸方向の逆方向である。

【0023】

スパークプラグ１０の中心電極１００は、導電性を有する部材である。中心電極１００は、軸線ＣＡ１を中心に延びた棒状を成す。本実施形態では、中心電極１００は、ニッケル（Ｎｉ）を主成分とするニッケル合金（例えば、インコネル（登録商標））から成る。中心電極１００の外側面は、絶縁体２００によって外部から電気的に絶縁される。中心電極１００の先端側は、絶縁体２００の先端側から突出する。中心電極１００の後端側は、絶縁体２００の後端側へと電気的に接続される。本実施形態では、中心電極１００の後端側は、シール体１６０と、セラミック抵抗１７０と、シール体１８０と、端子金具１９０とを介して、絶縁体２００の後端側へと電気的に接続される。

【0024】

スパークプラグ１０の接地電極４００は、導電性を有する部材である。接地電極４００は、主体金具３００から軸線ＣＡ１に対して平行に一旦延びた後に軸線ＣＡ１に向けて屈曲した形状を成す。接地電極４００の基端部は、主体金具３００に溶接されている。接地電極４００の先端部は、中心電極１００との間に間隙ＳＧを形成する。本実施形態では、接地電極４００は、ニッケル（Ｎｉ）を主成分とするニッケル合金（例えば、インコネル（登録商標））から成る。

【0025】

スパークプラグ１０の絶縁体２００は、電気絶縁性を有する碍子である。絶縁体２００は、軸線ＣＡ１を中心に延びた筒状を成す。本実施形態では、絶縁体２００は、絶縁性セラミックス材料（例えば、アルミナ）を焼成することによって作製される。

【0026】

絶縁体２００は、軸線ＣＡ１を中心に延びた貫通孔である軸孔２９０を有する。絶縁体２００の軸孔２９０には、絶縁体２００の先端側（＋Ｚ軸方向側）から突出させた状態で中心電極１００が軸線ＣＡ１上に保持される。絶縁体２００の外側には、先端側から後端側に向けて順に、第１筒状部２１０と、第２筒状部２２０と、第３筒状部２５０と、第４筒状部２７０とが形成されている。

【0027】

絶縁体２００の第１筒状部２１０は、先端側に向けて先細りになった円筒状の部位であり、第１筒状部２１０の先端側は、主体金具３００の先端側から突出する。絶縁体２００の第２筒状部２２０は、第１筒状部２１０よりも大きな径を有する円筒状の部位である。絶縁体２００の第３筒状部２５０は、第２筒状部２２０および第４筒状部２７０よりも外周方向に張り出した円筒状の部位である。絶縁体２００の第４筒状部２７０は、第３筒状部２５０から後端側をなす円筒状の部位であり、第４筒状部２７０の後端側は、主体金具３００の後端側から突出する。

【0028】

スパークプラグ１０の主体金具３００は、導電性を有する金属体である。主体金具３００は、軸線ＣＡ１を中心に延びた筒状を成す。本実施形態では、主体金具３００は、筒状に成形された低炭素鋼にニッケルめっきを施した部材である。他の実施形態では、主体金具３００は、亜鉛めっきを施した部材であっても良いし、めっきを施していない部材（無めっき）であっても良い。

【0029】

主体金具３００は、中心電極１００から電気的に絶縁された状態で絶縁体２００の外側面にカシメによって固定される。主体金具３００の外側には、先端側から後端側に向けて順に、端面３１０と、ネジ部３２０と、胴部３４０と、溝部３５０と、工具係合部３６０と、カシメ蓋３８０とが形成されている。

【0030】

主体金具３００の端面３１０は、主体金具３００の先端側（＋Ｚ軸方向側）を構成する面である。本実施形態では、端面３１０は、Ｘ軸およびＹ軸に沿った平面であって、＋Ｚ軸方向を向いた平面である。本実施形態では、端面３１０は、中空円状の平面である。端面３１０には、接地電極４００が溶接される。端面３１０の中央からは、中心電極１００と共に絶縁体２００が＋Ｚ軸方向に向けて突出する。

【0031】

他の実施形態では、端面３１０は、主体金具３００の内側に向けて傾斜した面であってもよいし、主体金具３００の外側に向けて傾斜した面であってもよい。他の実施形態では、端面３１０は、曲面であってもよいし、段差を構成する複数の面であってもよい。

【0032】

主体金具３００のネジ部３２０は、ネジ山が外側面に形成されている円筒状の部位である。本実施形態では、主体金具３００のネジ部３２０を内燃機関９０のネジ孔９３０に螺合させることによって、スパークプラグ１０を内燃機関９０に取り付けることが可能である。本実施形態では、ネジ部３２０の呼び径は、Ｍ１０である。他の実施形態では、ネジ部３２０の呼び径は、Ｍ１０より小さくても良いし（例えば、Ｍ８）、Ｍ１０より大きくても良い（例えば、Ｍ１２、Ｍ１４）。

【0033】

主体金具３００の胴部３４０は、溝部３５０よりも外周方向に張り出した鍔状の部位である。スパークプラグ１０を内燃機関９０に取り付けた状態で、胴部３４０と内燃機関９０との間にはガスケット５００が圧縮される。

【0034】

主体金具３００の溝部３５０は、カシメによって主体金具３００を絶縁体２００に固定する際に外周方向に膨出した円筒状の部位である。溝部３５０は、胴部３４０と工具係合部３６０との間に位置する。

【0035】

主体金具３００の工具係合部３６０は、溝部３５０よりも外周方向へ多角形状に張り出した鍔状の部位である。工具係合部３６０は、スパークプラグ１０を内燃機関９０に取り付けるための工具（図示しない）に係合する形状を成す。本実施形態では、工具係合部３６０の外形は、六角形状である。

【0036】

主体金具３００のカシメ蓋３８０は、主体金具３００の後端側を絶縁体２００に向けて屈曲した部位である。カシメ蓋３８０は、カシメによって主体金具３００を絶縁体２００に固定する際に成形される。

【0037】

絶縁体２００の第３筒状部２５０および第４筒状部２７０における外側と、主体金具３００の工具係合部３６０およびカシメ蓋３８０における内側との間には、リング部材６１０が後端側に、リング部材６２０が先端側にそれぞれ配置される。リング部材６１０とリング部材６２０との間には、粉末６５０が充填される。

【0038】

主体金具３００の内側には、主体金具３００の先端側（＋Ｚ軸方向側）から中心電極１００と共に突出させた状態で絶縁体２００が保持される。主体金具３００の内側には、先端側から後端側に向けて順に、内周面３９２と、環状凸部３９４と、内周面３９６とが形成されている。

【0039】

主体金具３００の内周面３９２は、主体金具３００の内側のうち環状凸部３９４よりも先端側に位置する部位ある。主体金具３００の環状凸部３９４は、内周面３９２および内周面３９６よりも内側に向けて隆起した環状の部位である。主体金具３００の内周面３９６は、主体金具３００の内側のうち環状凸部３９４よりも後端側に位置する部位である。

【0040】

図２は、スパークプラグ１０の先端側を拡大して示す説明図である。図３は、主体金具３００に接地電極４００が溶接された部分断面をさらに拡大して示す説明図である。

【0041】

本実施形態では、端面３１０の外周側には、面取り部３１２が形成されている。本実施形態では、面取り部３１２は、角面である。他の実施形態では、面取り部３１２は、丸面であってもよい。他の実施形態では、面取り部３１２はなくてもよい。

【0042】

本実施形態では、端面３１０の内周側には、面取り部３１９が形成されている。本実施形態では、面取り部３１９は、角面である。他の実施形態では、面取り部３１９は、丸面であってもよい。他の実施形態では、面取り部３１９はなくてもよい。

【0043】

主体金具３００の内周面３９２は、絶縁体２００の第１筒状部２１０との間に間隙ＩＧを形成する。間隙ＩＧは、内周面３９２に火花放電が発生する横飛火の発生を防止する。

【0044】

端面３１０における接地電極４００の周囲には、端面３１０に接地電極４００を溶接する際に形成される溶接ダレ７００が存在する。主体金具３００の内周面３９２は、端面３１０に接地電極４００を溶接した後に、主体金具３００の径方向内側（−Ｙ軸方向側）に形成された溶接ダレ７００を除去しながら成形されるため、溶接ダレ７００は、内周面３９２を避けて存在する。本実施形態では、面取り部３１９についても、端面３１０に接地電極４００を溶接した後に内周面３９２とともに成形されるため、溶接ダレ７００は、内周面３９２を避けるとともに、面取り部３１９を避けて存在する。

【0045】

溶接ダレ７００は、主体金具３００の径方向内側（−Ｙ軸方向側）に向けて露出した断面７４０を有する。断面７４０は、端面３１０に接地電極４００を溶接した後に内周面３９２を成形する際に形成される。本実施形態では、断面７４０は、Ｚ軸に沿った面である。断面７４０は、主体金具３００の表面に繋がる断面であり、本実施形態では、面取り部３１９に繋がる。他の実施形態では、面取り部３１９がない場合、断面７４０は、内周面３９２に繋がる断面であってもよい。

【0046】

主体金具３００の内周面３９２が位置する部分における径方向（Ｙ軸方向）に沿った厚みＴは、接地電極４００のＹ軸方向に沿った厚みＳよりも大きい。主体金具３００の厚みＴは、Ｙ軸方向に沿った面取り部３１２の厚みと、Ｙ軸方向に沿った面取り部３１９の厚みとを合わせた長さである。溶接ダレ７００に起因する着火不良を防止する観点から、端面３１０に接地電極４００を溶接した後に内周面３９２を成形することは、厚み比Ｔ／Ｓ≦１．７７である場合に効果的であり、厚み比Ｔ／Ｓ≦１．２０である場合にいっそう効果的である。厚み比Ｔ／Ｓの評価については後述する。

【0047】

Ａ−２．スパークプラグの製造方法：
図４は、スパークプラグ１０の製造方法を示す工程図である。図５は、スパークプラグ１０を製造する様子を示す説明図である。

【0048】

スパークプラグ１０を製造する際には、製造者は、主体金具３００の中間品である主体金具３００Ｐを用意する（工程Ｐ１３２）。本実施形態では、工程Ｐ１３２において、製造者は、プレス加工および切削加工によって主体金具３００Ｐを作製する。

【0049】

図５に示すように、主体金具３００Ｐは、少なくとも端面３１０が成形された筒状を成す。本実施形態では、主体金具３００Ｐには、ネジ部３２０が成形されていない。本実施形態では、主体金具３００Ｐには、面取り部３１２が形成されている。主体金具３００Ｐには、内周面３９２および面取り部３１９が成形されておらず、内周面３９２よりも小さな内径を有する内周面３９２Ｐが成形されている。内周面３９２と内周面３９２Ｐとの内径差は、後工程において内周面３９２を成形するための削り代となり、内周面３９２の加工精度を確保するために０．１ｍｍ（ミリメートル）以上であることが好ましい。

【0050】

図４の説明に戻り、主体金具３００Ｐを用意した後（工程Ｐ１３２）、製造者は、主体金具３００Ｐの端面３１０に接地電極４００を溶接する溶接工程（工程Ｐ１３４）を実施する。本実施形態では、溶接工程（工程Ｐ１３４）において、製造者は、端面３１０が鉛直方向上向きを向くように主体金具３００Ｐを固定した状態で、端面３１０に対して接地電極４００を押し付けながら、端面３１０と接地電極４００とを抵抗溶接によって接合する。本実施形態では、溶接工程（工程Ｐ１３４）における接地電極４００は、屈曲しておらず、真っ直ぐに延びた形状を成す。

【0051】

図５に示すように、端面３１０における接地電極４００の周囲には、溶接工程（工程Ｐ１３４）によって溶接ダレ７００が形成される。溶接工程（工程Ｐ１３４）では、端面３１０から内周面３９２Ｐに至るまで溶接ダレ７００が形成される。

【0052】

図４の説明に戻り、溶接工程（工程Ｐ１３４）を実施した後、製造者は、主体金具３００Ｐに内周面３９２を成形する成形工程（工程Ｐ１３６）を実施する。本実施形態では、成形工程（工程Ｐ１３６）において、製造者は、主体金具３００Ｐに内周面３９２を成形するとともに、主体金具３００Ｐに面取り部３１９を成形する。

【0053】

図５に示すように、本実施形態では、成形工程（工程Ｐ１３６）において、製造者は、鎖線ＣＬに沿って溶接ダレ７００を除去しながら面取り部３１９および内周面３９２を成形する。本実施形態では、成形工程（工程Ｐ１３６）において、製造者は、旋削加工によって面取り部３１９および内周面３９２を成形する。他の実施形態では、成形工程（工程Ｐ１３６）において、製造者は、旋削加工に加えて、または、旋削加工に代えて、他の切削加工（例えば、フライス加工、ドリル加工）、研削加工、研磨加工の少なくとも１つを実施することによって、面取り部３１９および内周面３９２を成形してもよい。

【0054】

成形工程（工程Ｐ１３６）を終えると、図３に示すように、溶接ダレ７００には、断面７４０が形成されるとともに、主体金具３００Ｐには、面取り部３１９および内周面３９２が形成される。

【0055】

図４の説明に戻り、成形工程（工程Ｐ１３６）を実施した後、製造者は、ネジ切りを実施することによって、主体金具３００Ｐにネジ部３２０を成形する（工程Ｐ１３８）。その後、製造者は、主体金具３００Ｐに表面加工（亜鉛めっき）を実施する（工程Ｐ１３９）。これによって、主体金具３００が完成する。

【0056】

主体金具３００が完成した後（工程Ｐ１３９）、製造者は、主体金具３００に他の部材（中心電極１００、絶縁体２００など）を組み付ける（工程Ｐ１８０）。これによって、スパークプラグ１０が完成する。本実施形態では、製造者は、主体金具３００に他の部材を組み付ける際に、接地電極４００に曲げ加工を実施する。

【0057】

Ａ−３．スパークプラグの評価：
図６は、比較試料における厚み比Ｔ／Ｓと溶接ダレ７００との関係を評価した試験の結果を示す表である。図６の評価試験では、試験者は、厚み比Ｔ／Ｓが異なる複数のスパークプラグを比較試料として用意した。これらの試料は、上述した実施形態のスパークプラグ１０とは異なり、面取り部３１９および内周面３９２を接地電極４００の溶接に先立って成形した主体金具を備えるスパークプラグである。試験者は、次の評価基準に基づいて、各試料における溶接ダレ７００を評価した。
○：内周面３９２に溶接ダレ７００が存在せず、横飛火が発生する可能性なし。
△：内周面３９２に溶接ダレ７００が存在するが、横飛火が発生する可能性が低い。
×：内周面３９２に溶接ダレ７００が存在し、横飛火が発生する可能性が高い。

【0058】

図６の評価試験によれば、溶接ダレ７００に起因する着火不良を防止する観点から、上述した実施形態のスパークプラグ１０のように、端面３１０に接地電極４００を溶接した後に内周面３９２を成形することは、厚み比Ｔ／Ｓ≦１．７７である場合に効果的であり、厚み比Ｔ／Ｓ≦１．２０である場合にいっそう効果的である。

【0059】

Ａ−４．効果：
以上説明した実施形態によれば、既に内周面３９２が成形された主体金具３００の端面３１０と比較して、溶接工程（工程Ｐ１３４）における端面３１０の厚みを大きく確保できるため、溶接工程（工程Ｐ１３４）において接地電極４００が主体金具３００の端面３１０からずれ落ちることを抑制できる。また、溶接工程（工程Ｐ１３４）の後に内周面３９２を成形するため、接地電極４００を溶接する際の熱の影響によって内周面３９２が変形することを回避できる。これらの結果、スパークプラグ１０の製造効率を向上させることができる。

【0060】

また、上述した実施形態によれば、内周面３９２からの溶接ダレ７００のはみ出しを回避できる。その結果、スパークプラグ１０の着火不良（例えば、内周面３９２に火花放電が発生する横飛火）を防止できる。

【0061】

また、面取り部３１９による間隙ＩＧの増加および電界強度の低減によって、スパークプラグ１０の着火性を向上させることができる。

【0062】

Ａ−５．変形例：
Ａ−５−１．第１変形例：
図７は、第１変形例のスパークプラグ１０Ａを製造する様子を示す説明図である。図８は、第１変形例のスパークプラグ１０Ａにおける主体金具３００に接地電極４００が溶接された部分断面を拡大して示す説明図である。第１変形例のスパークプラグ１０Ａは、図７に示すように鎖線ＣＬＡに沿って成形工程（工程Ｐ１３６）を実施した構造を備える点を除き、上述した実施形態のスパークプラグ１０と同様である。

【0063】

図８に示すように、第１変形例の溶接ダレ７００は、主体金具３００の径方向内側（−Ｙ軸方向側）に向けて露出した断面７４０Ａを有する。断面７４０Ａは、端面３１０に接地電極４００を溶接した後に内周面３９２を成形する際に形成される。断面７４０Ａは、面取り部３１９に繋がる面であって、内周面３９２に対して面取り部３１９と同じ角度で傾斜した面である。断面７４０Ａは、接地電極４００の表面に繋がる。

【0064】

第１変形例によれば、上述した実施形態と同様に、スパークプラグ１０Ａの製造効率を向上させることができる。また、スパークプラグ１０Ａの着火不良を防止できる。

【0065】

Ａ−５−２．第２変形例：
図９は、第２変形例のスパークプラグ１０Ｂを製造する様子を示す説明図である。図１０は、第２変形例のスパークプラグ１０Ｂにおける主体金具３００に接地電極４００が溶接された部分断面を拡大して示す説明図である。第２変形例のスパークプラグ１０Ｂは、図９に示すように鎖線ＣＬＢに沿って成形工程（工程Ｐ１３６）を実施した構造を備える点を除き、上述した実施形態のスパークプラグ１０と同様である。

【0066】

図１０に示すように、第２変形例の溶接ダレ７００は、主体金具３００の径方向内側（−Ｙ軸方向側）に向けて露出した断面７４１Ｂ，７４２Ｂを有する。断面７４１Ｂ，７４２Ｂは、端面３１０に接地電極４００を溶接した後に内周面３９２を成形する際に形成される。断面７４１Ｂは、Ｚ軸に沿った面であり、断面７４２Ｂに繋がる。断面７４２Ｂは、面取り部３１９に繋がる面であって、内周面３９２に対して面取り部３１９と同じ角度で傾斜した面である。

【0067】

第２変形例によれば、上述した実施形態と同様に、スパークプラグ１０Ｂの製造効率を向上させることができる。また、スパークプラグ１０Ｂの着火不良を防止できる。

【0068】

Ａ−５−３．第３変形例：
図１１は、第３変形例のスパークプラグ１０Ｃを製造する様子を示す説明図である。図１２は、第３変形例のスパークプラグ１０Ｃにおける主体金具３００に接地電極４００が溶接された部分断面を拡大して示す説明図である。第３変形例のスパークプラグ１０Ｃは、図１１に示すように鎖線ＣＬＣに沿って成形工程（工程Ｐ１３６）を実施した構造を備える点を除き、上述した実施形態のスパークプラグ１０と同様である。

【0069】

図１２に示すように、第３変形例では、端面３１０の内周側には、丸面である面取り部３１９Ｃが形成されている。溶接ダレ７００の断面７４０は、面取り部３１９Ｃに繋がる。

【0070】

第３変形例によれば、上述した実施形態と同様に、スパークプラグ１０Ｃの製造効率を向上させることができる。また、スパークプラグ１０Ｃの着火不良を防止できる。

【0071】

Ａ−５−４．第４変形例：
図１３は、第４変形例のスパークプラグ１０Ｄを製造する様子を示す説明図である。図１４は、第４変形例のスパークプラグ１０Ｄにおける主体金具３００に接地電極４００が溶接された部分断面を拡大して示す説明図である。第４変形例のスパークプラグ１０Ｄは、図１３に示すように鎖線ＣＬＤに沿って成形工程（工程Ｐ１３６）を実施した構造を備える点を除き、上述した実施形態のスパークプラグ１０と同様である。

【0072】

図１４に示すように、第４変形例では、端面３１０の内周側には、丸面である面取り部３１９Ｄが形成されている。第４変形例の溶接ダレ７００は、主体金具３００の径方向内側（−Ｙ軸方向側）に向けて露出した断面７４０Ｄを有する。断面７４０Ｄは、端面３１０に接地電極４００を溶接した後に内周面３９２を成形する際に形成される。断面７４０Ｄは、面取り部３１９Ｄに繋がる面であって、面取り部３１９Ｄとともに丸面を構成する面である。断面７４０Ｄは、接地電極４００の表面に繋がる。

【0073】

第４変形例によれば、上述した実施形態と同様に、スパークプラグ１０Ｄの製造効率を向上させることができる。また、スパークプラグ１０Ｄの着火不良を防止できる。

【0074】

Ａ−５−５．第５変形例：
図１５は、第５変形例のスパークプラグ１０Ｅを製造する様子を示す説明図である。図１６は、第５変形例のスパークプラグ１０Ｅにおける主体金具３００に接地電極４００が溶接された部分断面を拡大して示す説明図である。第５変形例のスパークプラグ１０Ｅは、図１５に示すように鎖線ＣＬＥに沿って成形工程（工程Ｐ１３６）を実施した構造を備える点を除き、上述した実施形態のスパークプラグ１０と同様である。

【0075】

図１６に示すように、第５変形例では、端面３１０の内周側には、丸面である面取り部３１９Ｅが形成されている。第５変形例の溶接ダレ７００は、主体金具３００の径方向内側（−Ｙ軸方向側）に向けて露出した断面７４１Ｅ，７４２Ｅを有する。断面７４１Ｅ，７４２Ｅは、端面３１０に接地電極４００を溶接した後に内周面３９２を成形する際に形成される。断面７４１Ｅは、Ｚ軸に沿った面であり、断面７４２Ｅに繋がる。断面７４２Ｅは、面取り部３１９Ｅに繋がる面であって、面取り部３１９Ｅとともに丸面を構成する面である。

【0076】

第５変形例によれば、上述した実施形態と同様に、スパークプラグ１０Ｅの製造効率を向上させることができる。また、スパークプラグ１０Ｅの着火不良を防止できる。

【0077】

Ｂ．他の実施形態：
本発明は、上述の実施形態や実施例、変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、実施例、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部または全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部または全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。

【0078】

例えば、主体金具の内周面および面取り部の少なくとも一部は、溶接ダレによって構成された部位であってもよい。

【符号の説明】

【0079】

１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ…スパークプラグ
９０…内燃機関
１００…中心電極
１６０…シール体
１７０…セラミック抵抗
１８０…シール体
１９０…端子金具
２００…絶縁体
２１０…第１筒状部
２２０…第２筒状部
２５０…第３筒状部
２７０…第４筒状部
２９０…軸孔
３００，３００Ｐ…主体金具
３１０…端面
３１２…面取り部
３１９，３１９Ｃ，３１９Ｄ，３１９Ｅ…面取り部
３２０…ネジ部
３４０…胴部
３５０…溝部
３６０…工具係合部
３８０…カシメ蓋
３９２…内周面
３９２Ｐ…内周面
３９４…環状凸部
３９６…内周面
４００…接地電極
５００…ガスケット
６１０…リング部材
６２０…リング部材
６５０…粉末
７００…溶接ダレ
７４０…断面
７４０Ａ…断面
７４０Ｄ…断面
７４１Ｂ…断面
７４１Ｅ…断面
７４２Ｂ…断面
７４２Ｅ…断面
９１０…内壁
９２０…燃焼室
９３０…ネジ孔
ＳＧ…間隙
ＩＧ…間隙

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】