JPH11111426A

JPH11111426A - スパークプラグおよびその製造方法

Info

Publication number: JPH11111426A
Application number: JP27007697A
Authority: JP
Inventors: Keiji Kanou; 啓二金生
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1997-10-02
Filing date: 1997-10-02
Publication date: 1999-04-23

Abstract

(57)【要約】【課題】３層構造を有する接地電極を備えたスパーク
プラグにおいて、使用時に、接地電極内部の層界面にお
ける界面剥離発生を低減する。【解決手段】接地電極４は、純ニッケル製の第１の金
属層４１、該第１の金属層４１を被覆する銅製の第２の
金属層４２、該第２の金属層４２を被覆するインコネル
製の第３の金属層４３の３層構造を有している。そし
て、第１の金属層４１と第２の金属層４２との界面４４
には、ニッケル−銅合金からなる第１の拡散層が形成さ
れ、第２の金属層４２と第３の金属層４３との界面４５
には、銅−インコネル合金からなる第２の拡散層が形成
されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関等に使用
されるスパークプラグに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種のスパークプラグとして、特開平
４−２９４０８５号公報に記載のものが提案されてい
る。これは、接地電極（外側電極）と中心電極との放電
ギャップ（火花放電間隔）を使用条件下において適切な
値に保つために、接地電極を３層構造としたものであ
る。

【０００３】すなわち、純ニッケルの芯材を熱伝導性に
優れた銅で被覆し、さらに、銅の回りを、芯材である純
ニッケルと略同等の熱膨張係数（線膨張率）を有し且つ
耐熱、耐腐食性に優れたニッケル合金にて被覆してい
る。このような３層構造は、次のようにして作られる。
銅を押し出し成形してカップ形状の第１被覆体を形成
し、ニッケル合金を押し出し成形してカップ形状の第２
被覆体を形成する。そして、純ニッケルの芯材を上記第
１被覆体で覆った第１複合体を形成し、この第１複合体
を上記第２被覆体で覆い３層構造からなる第２複合体を
形成する。続いて、この第２複合体を押し出し成形して
スパークプラグの適所に溶接して接地電極を形成する。

【０００４】接地電極をこのような３層構造とした場
合、最外周層のニッケル合金により耐熱および耐腐食性
に優れるとともに、２層目の銅によって熱引きに優れた
ものとなる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本発明
者が上記構成のスパークプラグを検討した結果、実際に
内燃機関に使用した際、例えば内燃機関の負荷の高低に
対応するような急激な温度変化が生じた場合、接地電極
が塑性変形し放電ギャップが変化してプラグ特性に悪影
響を与えるという不具合が発生することがわかった。

【０００６】さらに、調査を進め、この不具合は、接地
電極内部の各層のそれぞれの界面において隙間（界面剥
離）が生じるためであることを確認した。この界面剥離
は、隣接層間において、互いの金属の温度変化に対する
熱膨張係数（線膨張率）が異なることによって熱応力が
発生するため起こると考えられる。そして、一旦隣接層
間に隙間が生じると、この隙間はずっと残るため、接地
電極が変形しても元の形状に戻らなくなってしまうので
ある。

【０００７】本発明は上記点に鑑みて、３層構造を有す
る接地電極を備えたスパークプラグにおいて、使用時
に、接地電極内部の層界面における界面剥離発生を低減
することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者は、鋭意検討の
結果、接地電極内部の各金属層の界面に熱膨張係数（線
膨張率）の差を小さくすることにより、界面剥離の発生
を低減することとした。すなわち、請求項１記載の発明
においては、接地電極（４）は、第１の金属層（４
１）、第１の金属層（４１）を被覆し第１の金属層（４
１）よりも熱伝導性に優れた第２の金属層（４２）、第
２の金属層（４２）を被覆し熱膨張係数が第２の金属層
（４２）よりも第１の金属層（４１）に近い耐熱性およ
び耐腐食性に優れた第３の金属層（４３）の３層構造を
有しており、第１の金属層（４１）と第２の金属層（４
２）との界面（４４）には、第１の金属層（４１）の金
属と第２の金属層（４２）の金属との合金からなる第１
の合金層が形成され、第２の金属層（４２）と第３の金
属層（４３）との界面（４５）には、第２の金属層（４
２）の金属と第３の金属層（４３）の金属との合金から
なる第２の合金層が形成されていることを特徴とする。

【０００９】そのため、本発明では、各合金層の熱膨張
係数は、隣接する各金属層（４１、４２、４３）の熱膨
張係数の中間的な性質を有するため、界面における隣接
金属層同士の熱膨張係数差を小さくできる。従って、ス
パークプラグの使用時に界面（４４、４５）発生する熱
応力を緩和でき、界面剥離を低減でき、接地電極（４）
の塑性変形が起こらず適切な放電ギャップ（６）を維持
することができる。

【００１０】ここで、請求項２記載の発明のように、第
１および第２の合金層の平均厚さが１０μｍ以上であれ
ば、確実に熱応力緩和作用を行うことができる。また、
さらに検討を進め、界面剥離が上記の各界面（４４、４
５）の２０％以内程度であれば、放電ギャップ（６）が
変化しないことを実験的に確認した。つまり、界面剥離
を上記２０％以内程度とするには、請求項３記載の発明
のように、第１および第２の合金層が、それぞれ各界面
（４４、４５）の８０％以上に形成されていればよい。

【００１１】ここで、各金属層（４１〜４３）として
は、請求項４記載の発明のように、第１の金属層（４
１）は純ニッケル（純Ｎｉ）からなり、第２の金属層
（４２）は銅（Ｃｕ）からなり、第３の金属層（４３）
はニッケル基合金（Ｎｉ基合金）からなるものにでき
る。また、接地電極の製造方法についても検討を進めた
結果、次のようにすれば、上記請求項１〜４記載のスパ
ークプラグを製造できることを見出した。

【００１２】すなわち、請求項５記載の発明において
は、３層構造からなる複合体（６４）を形成した後、該
複合体（６４）を熱処理することにより隣接層の金属同
士を拡散させて第１および第２の合金層を形成すること
を特徴とする。本発明によれば、熱処理を行うことで、
隣接する各金属層（４１、４２、４３）の界面において
互いの金属原子が熱拡散し、拡散層として合金層を形成
することができる。従って、上記請求項１〜４記載の効
果を有する接地電極を備えるスパークプラグを提供する
ことができる。

【００１３】さらに、請求項６記載の発明は、上記請求
項５の製造方法において、複合体（６４）を熱処理する
のに必要な温度に昇温した後、所定時間の間、複合体
（６４）を所定温度に維持することにより熱処理するこ
とを特徴とする。それによって、複合体（６４）を略一
定温度で熱処理することになり、温度変化が小さいた
め、界面（４４、４５）での熱応力発生を抑制でき、拡
散層形成中における界面剥離を防止できる。

【００１４】なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述
する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すもの
である。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図に示す実施形態
について説明する。本実施形態は例えば内燃機関の点火
栓として用いられる。図１に本実施形態のスパークプラ
グの全体構成を示す半断面図である。スパークプラグ
は、円筒形状の取付金具１を有しており、この取付金具
１は、図示しないエンジンブロックに固定するための取
付ネジ部１ａを備えている。取付金具１の内部には、ア
ルミナセラミック（Ａｌ₂Ｏ₃）等からなる絶縁体２が
固定されており、この絶縁体２の軸孔２ａに中心電極３
が固定されている。絶縁体２の先端部２ｂは、取付金具
１から露出するように設けられている。

【００１６】中心電極３は、内材がＣｕ等の熱伝導性に
優れた金属材料、外材がＮｉ基合金等の耐熱性および耐
食性に優れた金属材料により構成された円柱体で、図１
に示すように、その先端部３ａが絶縁体２の先端部２ｂ
から露出するように設けられている。接地電極４は、取
付金具１の一端に溶接により固定され、途中で略Ｌ字に
曲げられて、溶接部分とは反対の対向部４ａにおいて中
心電極３の先端部３ａと放電ギャップ６を隔てて対向し
ている。なお、接地電極４の内部構造等の詳細は後述す
る。

【００１７】そして、中心電極３の先端部３ａには、例
えばＩｒ合金材料からなる貴金属チップ５１が溶接等に
より固定され、一方、接地電極４の対向部４ａには例え
ばＩｒ合金材料からなる貴金属チップ５２が抵抗溶接に
より固定されている。ここで、上記の放電ギャップ６は
両チップ５１、５２の隙間であり、例えば約１ｍｍであ
る。

【００１８】以下、本発明の特徴である接地電極４につ
いて、更に詳述する。図２は、図１における接地電極４
の拡大図であり、（ａ）は接地電極４の曲がり形状を示
すものであり、（ｂ）は（ａ）においてＡ方向からみた
ものである。また図３において（ａ）は図２（ｂ）のＢ
−Ｂ断面図であり、（ｂ）は図２（ａ）のＣ−Ｃ断面図
である。なお図２および図３において貴金属チップ５２
は省略してある。

【００１９】接地電極４は、図２（ａ）に示すように、
全長Ｌ１（例えば１０ｍｍ）、断面四角形（Ｌ２が例え
ば２．８ｍｍ、Ｌ３が例えば１．６ｍｍ）の角柱が、略
Ｌ字に曲げられた形状を成している。そして、図３に示
すように、接地電極４の中心に配された断面偏平の棒材
である第１の金属層（芯材）４１と、第１の金属層４１
を被覆する断面偏平のパイプ状の第２の金属層４２と、
さらに、最外周層として第２の金属層４２を被覆する角
柱パイプ状の第３の金属層４３との３層構造を構成して
いる。

【００２０】ここで、第１の金属層４１は、偏平断面の
長径ｄ１が例えば１．８ｍｍ、短径ｆ１が例えば０．６
ｍｍであり、耐熱性に優れ又熱伝導性に比較的優れた金
属（本実施形態では、純ニッケル）からなる。なお、純
ニッケル（Ｎｉ）は、熱膨張係数（線膨張率）が１．３
３（１０^-5／ｄｅｇ）、熱伝導度が６８（ｋｃａｌ／ｍ
・ｈ・ｄｅｇ）である。

【００２１】第２の金属層４２は、断面肉厚ｄ２（この
肉厚ｄ２は全体に略一定である）が例えば０．２ｍｍで
あり、熱伝導性に優れた金属（本実施形態では、銅）か
らなる。なお、銅（Ｃｕ）は、熱膨張係数が１．７（１
０^-5／ｄｅｇ）、熱伝導度が３４０（ｋｃａｌ／ｍ・ｈ
・ｄｅｇ）である。第３の金属層４３は、断面肉厚が、
角部を除いて上記第１の金属層４１の長径ｄ１方向およ
び短径ｆ１方向ともに略一定であり、例えば０．３ｍｍ
である。その材質は、耐熱性および耐腐食性に優れた金
属、例えば、Ｎｉ−Ｍｎ−Ｓｉ合金、インコネル６００
（商標名）等のニッケルを主成分とするニッケル基合金
（本実施形態ではインコネル６００）からなる。なお、
インコネル６００は、熱膨張係数が１．３（１０^-5／ｄ
ｅｇ）、熱伝導度が２５（ｋｃａｌ／ｍ・ｈ・ｄｅｇ）
である。

【００２２】なお、第１の金属層４１のうち接地電極４
の対向部４ａ側の先端部分（図３（ａ）中のＬ４）は、
第２の金属層４２は無く、直接第３の金属層４３にて被
覆された２層構造となっている。本実施形態において、
この部分だけ２層構造としているのは、この部分は内燃
機関の燃焼によって特に高温となる部分であり、もし第
２の金属層４２である銅があると、この銅が溶けて隙間
を発生してしまうためである。ちなみに、図３（ａ）に
おいて、Ｌ４は例えば０．２〜２ｍｍ、Ｌ５は例えば１
〜４ｍｍとしている。

【００２３】なお、上記の接地電極４における各金属層
４１〜４３の形状寸法値は一例であり、本実施形態はこ
れら寸法値に限定されるものではない。また、各金属層
４１〜４３の材質も、上記に限定されるものではない。
但し、第１と第３の金属層は略同じ熱膨張係数（線膨張
率）であり、第２の金属層は熱引きに優れたものである
ことが好ましい。

【００２４】そして、第１の金属層４１と第２の金属層
４２との界面４４には、純ニッケルと銅との合金からな
る第１の拡散層（第１の合金層）が形成され、第２の金
属層４２と第３の金属層４３との界面４５には、銅とイ
ンコネル６００との合金からなる第２の拡散層（第２の
合金層）が形成されている。また、各拡散層の平均厚さ
は１０μｍ以上としており、各拡散層は少なくとも各界
面４４、４５において８０％以上に形成されている。な
お、平均厚さは、各界面４４、４５において、それぞれ
任意の１０箇所の平均値である。

【００２５】両拡散層は、隣接する互いの層を構成する
金属が拡散して合金を形成する拡散層であり、この拡散
層はＥＰＭＡ（ＥｌｅｃｔｒｏｎＰｒｏｂｅＸ−ｒ
ａｙＭｉｃｒｏａｎａｌｙｓｉｓ）による元素分析によ
り確認する。分析は、接地電極４を図３（ａ）に示す断
面状態として、各金属層間の各界面４４、４５近傍を、
スポットサイズ１μｍにてＥＰＭＡ分析を行う。

【００２６】例えば、図３（ａ）にマーク■で示す測定
部分Ｋを測定した場合の分析例を、図４の説明図に示
す。第２の金属層４２から界面４４を経て第１の金属層
４１にＸ線を走査する。この走査部位を横軸とし、同時
に検出される元素のＸ線強度を縦軸としている。第１お
よび第２の金属層４１、４２の界面４４では、銅とニッ
ケルの両元素がＸ線強度約１：１にて存在することが確
認され、これら両元素からなる合金にて第１の拡散層が
形成されていることがわかる。また走査距離から拡散層
の厚さがわかる。

【００２７】同様にして、第２の金属層４２と第３の金
属層４３との界面４５において、銅とインコネル６００
（商標名）とからなる第２の拡散層（主成分は銅−ニッ
ケル合金）が形成されていることを確認できる。このよ
うに、本実施形態では、ＥＰＭＡによって拡散層の形成
の確認ができ、また、各界面４４、４５の任意の１０箇
所を分析し、各箇所の拡散層の厚さの平均値をとること
で平均厚さを求めることができる。

【００２８】次に、本実施形態のスパークプラグの製造
方法について述べるが、主として本発明の特徴である接
地電極４について述べることとし、他の部分の製造工程
については、周知であるため説明を省略する。図５およ
び図６は接地電極４の製造工程を示す説明図である。ま
た、以下の工程中の各寸法値は、上記した各金属層４１
〜４３の一例の形状寸法に基づくものである。

【００２９】まず、図５（ａ）に示すように、所定の外
径（例えばφ２．１５ｍｍ）の純ニッケル製のニッケル
線６０を芯材として、このニッケル線６０を所定の外径
ｔ１（例えばφ３ｍｍ）の銅パイプ６１（例えば肉厚
０．４ｍｍ）で囲む。そして、このニッケル線６０を囲
んだ銅パイプ６１をダイス８０にてスウェージングを行
い、その外径を前記のｔ１（例えば３ｍｍ）から、この
ｔ１よりも小さいｔ２（例えば２．３５ｍｍ）とする
（スウェージング工程）。

【００３０】スウェージングした銅パイプ６１を、例え
ば長さ３．０ｍｍでカットして、図５（ｂ）に示すニッ
ケル−銅の線材６２を形成する（線材カット工程）。こ
こで、図５（ｃ）に示すように、予め切削（冷間鍛造で
もよい）により加工されたインコネル６００（商標名）
よりなるカップ６３を作成しておく。このカップ６３
は、一端が開口部６３ａ、他端が閉塞した底部６３ｂを
有し、円筒形のカップ部６３ｃの内径ｔ３が上記線材６
２の外径ｔ２よりやや大きく（例えば、φ２．４ｍ
ｍ）、カップ部６３ｃの深さｄ３は、上記線材６２の長
さより長く例えば５ｍｍとしている。なお、カップ部６
３ｃの底面は、凹形状としている。

【００３１】このカップ６３のカップ部６３ｃに、上記
線材６２を入れ、図５（ｄ）に示すように、パンチ８１
にて定圧プレス（６００ｋｇ）を行い、線材６２とカッ
プ６３とを密着させる。こうして第１の金属層として純
ニッケル、第２の金属層として銅、第３の金属層として
インコネル６００からなる３層構造の複合体６４が形成
される（複合体形成工程）。

【００３２】なお、この複合体６４の外径ｔ４は上記カ
ップ６３の外径と同じで例えばφ３．５ｍｍである。ま
た、上記定圧プレスの際にカップ部６３ｃ底面の凹形状
によって、第１の金属層が第２の金属層からはみ出し
て、上記した第２の金属層の無い２層構造が形成され
る。続いて、複合体６４を高温炉に入れ、例えば１００
０℃まで昇温し、１０００℃（±８０℃）で所定時間
（例えば３時間）、真空雰囲気で熱処理を行う。それに
よって、上記した界面４４、４５の各々８０％以上に、
平均厚さ１０μｍ以上の拡散層（第１および第２の合金
層）が形成される（拡散層形成工程）。

【００３３】その後、図５（ｅ）に示すように、複合体
６４をダイス８２に入れ、プレスして、複合体６４の開
口部（カップ６３の開口部６３ａと同じ）６４ａをかし
める。そして、図６（ａ）に示すように、押し出し成形
（冷間鍛造加工）を行い、複合体６４を外径ｔ４（例え
ば３．５ｍｍ）の円筒体から、端部に鍔部６５ａを有す
る断面四角形（例えば１．６ｍｍ×２．８ｍｍ）の角柱
体６５とする（角柱体形成工程）。

【００３４】この角柱体６５を８５０℃、３０分で焼鈍
した後、図６（ｂ）に示すように、取付金具１に抵抗溶
接する（溶接工程）。そして、図６（ｃ）に示すよう
に、鍔部６５ａをカットする（顎部カット工程）。続い
て、絶縁体２および貴金属チップ５１（図示せず）の設
けられた中心電極３を、取付金具１に組み付けるととも
に、角柱体６５に貴金属チップ５２（図示せず）を溶接
する。そして、図６（ｄ）に示すように、角柱体６５を
略Ｌ字に変形させ放電ギャップ６を形成し（放電ギャッ
プ形成工程）、接地電極４を形成する。こうしてスパー
クプラグが完成する。

【００３５】ところで、各界面４４、４５に、設けられ
た第１および第２の拡散層は、上記拡散層形成工程によ
って、隣接金属層の金属同士が拡散してできた合金層で
ある。従って、第１の拡散層の熱膨張係数は、第１およ
び第２の金属層４１、４２の間の値すなわち純ニッケル
と銅の熱膨張係数の間の値を有し、第２の拡散層の熱膨
張係数は、第２および第３の金属層４２、４３の間の値
すなわち銅とインコネル６００（商標名）の熱膨張係数
の間の値を有する。

【００３６】そのため、金属層同士が直接密着している
場合に比べて界面における熱膨張係数の差を小さくで
き、界面４４、４５の熱応力を緩和することができる。
また、拡散層の形成によって、金属層同士が直接密着し
ている場合に比べて、界面接合力が優れる。従って、本
実施形態では、使用時において、界面剥離を抑えること
ができ、接地電極４の塑性変形が起こらず適切な放電ギ
ャップ６を維持することができるため、信頼性に優れた
スパークプラグを提供することができる。

【００３７】次に、拡散層の平均厚さ１０μｍ以上およ
び形成面積８０％以上の根拠について述べる。拡散層形
成工程において、温度等の条件を変えることにより、接
地電極４の拡散層の平均厚さを種々変えたスパークプラ
グを作製した。そして、これらスパークプラグを、冷熱
衝撃試験（室温１分、９５０℃１分の１０００サイク
ル）に供した。ここで、この冷熱衝撃試験は、スパーク
プラグの実際の使用に相当するものである。そして、冷
熱衝撃試験後、放電ギャップ６の変化を調べるととも
に、接地電極４内部の各金属層４１〜４３の各界面４
４、４５における剥離状態を調べた。剥離状態の一例を
図７に示す。

【００３８】図７は、上記図３に示す断面に相当するも
のである。剥離状態は、拡大鏡を用いて剥離部分（図７
のハッチング部分）を特定した。そして、この断面にお
ける界面４４の全長と界面４５の全長との和で、この断
面における各剥離部分の長さの総和（Ｒ１〜Ｒ５の総
和、図７中ΣＲｉ）を除したものを、剥離比率（％）と
して評価した。この剥離比率が０であれば、おおよそ、
界面４４および４５において剥離は発生していないとい
える。

【００３９】図８に、上記冷熱衝撃試験における剥離比
率（横軸％）と放電ギャップ６の変化（縦軸ｍｍ）との
関係を示す。これから、ギャップ変化が発生しないため
には、剥離比率が２０％以下であれば良いといえる。ま
た、図９に、各拡散層の平均厚さ（横軸μｍ）と剥離比
率（縦軸％）との関係を示す。これから、剥離比率０％
すなわち剥離を起こさないためには、各拡散層の平均厚
さを、おおよそ１０μｍ以上とすれば良いといえる。

【００４０】従って、図８の結果と併せて考えると、厚
さ１０μｍ以上の拡散層が、各界面４４、４５におい
て、８０％以上形成されていれば、剥離比率を２０％以
下にすることができ、放電ギャップ６の変化を防止でき
るといえる。また、本実施形態によれば、拡散層形成工
程で、複合体６４を熱処理するのに必要な温度（例えば
１０００℃）に昇温した後、所定時間の間、複合体６４
を所定温度（例えば１０００℃±８０℃）に維持してい
る。そのため、複合体６４を略一定温度で熱処理するこ
とになり、温度変化が小さいため、界面４４、４５での
熱応力発生を抑制でき、拡散層形成中における界面剥離
を防止できる。

【００４１】以上本実施形態について述べてきたが、換
言すれば、本実施形態は、熱引き性能確保のために、第
１の金属層と第３の金属層との間に、熱引きの良い第２
の金属層を介在させた３層構造とした接地電極におい
て、第２の金属層が他の金属層と熱膨張係数が異なるた
めに発生する界面剥離を、界面に拡散層を形成すること
で防止するものである。（他の実施形態）なお、上記実施形態においては、各金
属層の界面における合金層を、隣接金属層の金属の熱拡
散による拡散層として形成したが、各界面をろう付けす
ることにより、剥離を防止することもできる。この場
合、ろう付けの接合力により、熱応力が発生しても、剥
離が生じにくくなる。

【００４２】また、ろう材が隣接金属層の間の熱膨張係
数を有する場合には、熱応力の緩和層として、働かせる
ことができる。上記実施形態のように第１の金属層が純
ニッケル、第２の金属層が銅、第３の金属層がニッケル
基合金の場合、各界面のろう材としては、例えば銅−ニ
ッケル合金ろうが採用可能である。また、熱処理を行う
拡散層形成工程は、上記実施形態のように、冷間鍛造加
工による押し出し成形（角柱体形成工程）前でなくとも
後であってもよい。但し、冷間鍛造加工を容易化させる
ためには、押し出し成形前が好ましい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係るスパークプラグの全体
構成を示す半断面図である。

【図２】図１のスパークプラグにおける接地電極形状を
示す構成図であり、（ａ）は接地電極の曲がり形状を示
すものであり、（ｂ）は（ａ）のＡ矢視図である。

【図３】（ａ）は図２（ｂ）のＢ−Ｂ断面図であり、
（ｂ）は図２（ａ）のＣ−Ｃ断面図である。

【図４】上記実施形態におけるＥＰＭＡによる拡散層分
析の説明図である。

【図５】上記実施形態における製造工程のうちスウェー
ジング工程から複合体形成工程までを示す説明図であ
る。

【図６】上記製造工程のうち角柱体形成工程から放電ギ
ャップ形成工程までを示す説明図である。

【図７】接地電極内部の界面剥離状態を示す断面図であ
る。

【図８】剥離比率と放電ギャップの変化との関係を示す
グラフである。

【図９】拡散層の平均厚さと剥離比率との関係を示すグ
ラフである。

【符号の説明】

１…取付金具、２…絶縁体、３…中心電極、３ａ…中心
電極の先端部、４…接地電極、４ａ…対向部、６…放電
ギャップ、４１…第１の金属層、４２…第２の金属層、
４３…第３の金属層、４４…第１の金属層と第２の金属
層との界面、４５…第２の金属層と第３の金属層との界
面、６４…複合体。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】中心電極（３）と、前記中心電極（３）の先端部（３ａ）を露出させた状態
で前記中心電極（３）の周囲を覆う絶縁体（２）と、前記絶縁体（２）の周囲に配設され前記絶縁体（２）を
保持する取付金具（１）と、前記取付金具（１）に固定され、前記中心電極（３）の
前記先端部（３ａ）に、放電ギャップ（６）を隔てて対
向する対向部（４ａ）を有する接地電極（４）とを備え
るスパークプラグにおいて、前記接地電極（４）は、第１の金属層（４１）、該第１
の金属層（４１）を被覆し前記第１の金属層（４１）よ
りも熱伝導性に優れた第２の金属層（４２）、該第２の
金属層（４２）を被覆し熱膨張係数が前記第２の金属層
（４２）よりも前記第１の金属層（４１）に近い耐熱性
および耐腐食性に優れた第３の金属層（４３）の３層構
造を有しており、前記第１の金属層（４１）と前記第２の金属層（４２）
との界面（４４）には、前記第１の金属層（４１）の金
属と前記第２の金属層（４２）の金属との合金からなる
第１の合金層が形成され、前記第２の金属層（４２）と
前記第３の金属層（４３）との界面（４５）には、前記
第２の金属層（４２）の金属と前記第３の金属層（４
３）の金属との合金からなる第２の合金層が形成されて
いることを特徴とするスパークプラグ。
【請求項２】前記第１および第２の合金層の平均厚さ
は、１０μｍ以上であることを特徴とする請求項１に記
載のスパークプラグ。
【請求項３】前記第１および第２の合金層は、それぞ
れ前記各界面（４４、４５）の８０％以上に形成されて
いることを特徴とする請求項１または２に記載のスパー
クプラグ。
【請求項４】前記第１の金属層（４１）は純ニッケル
からなり、前記第２の金属層（４２）は銅からなり、前
記第３の金属層（４３）はニッケル基合金からなること
を特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の
スパークプラグ。
【請求項５】請求項１ないし４に記載のスパークプラ
グの製造方法であって、前記３層構造からなる複合体（６４）を形成した後、該
複合体（６４）を熱処理することにより隣接層の金属同
士を拡散させて前記第１および第２の合金層を形成する
ことを特徴とするスパークプラグの製造方法。
【請求項６】前記複合体（６４）を熱処理するのに必
要な温度に昇温した後、所定時間の間、前記複合体（６
４）を所定温度に維持することにより熱処理することを
特徴とする請求項５に記載のスパークプラグの製造方
法。