火花塞的制作方法

本发明涉及火花塞。

背景技术：

以往，作为火花塞，已知有具备电极(中心电极、接地电极)的火花塞(例如参照专利文献1)，所述电极接合有由贵金属或以贵金属为主要成分的合金形成的端头(以下称为“贵金属端头”)。通常，贵金属端头通过激光焊接而接合于电极母材。具体而言，通过沿着贵金属端头的外周照射激光，贵金属端头接合于电极母材。由于将贵金属端头焊接于电极母材，通常在贵金属端头与电极母材之间形成有熔融部，该熔融部是贵金属端头的材料和电极母材的材料熔融而成的。

在如上述那样具备贵金属端头的火花塞中，在熔融部与贵金属端头之间的界面(以下也称为熔融部界面)中，在熔融部表面可能形成氧化覆膜(以下也称为氧化皮)。氧化皮形成为在上述熔融部界面中从接近外部空气的外周部向熔融部界面的内部慢慢地进展。

由于在火花塞的使用时冷热循环重复，所以在贵金属端头与电极母材的接合部位的附近，因贵金属端头与电极母材的热膨胀率差而产生应力。通常，氧化皮与熔融部或贵金属端头相比强度较弱(较脆)，因此在如上述那样产生应力时，在强度比较弱的氧化皮中容易产生裂缝。在氧化皮中产生裂缝时，由于空气进入裂缝，所以熔融部界面的氧化进行，氧化皮向熔融部界面的内部进一步进展。如此氧化皮向熔融部界面的内部进展且裂缝向熔融部界面的内部延长时，最终贵金属端头可能脱落，难以确保贵金属端头与电极母材的接合的可靠性。

作为用于提高贵金属端头与电极母材的接合的可靠性的方法，以往提出了更厚地形成熔融部的方法、通过调整熔融部的形状来抑制在贵金属端头与电极母材之间产生的应力的方法(例如参照专利文献1)。熔融部是贵金属端头与电极母材的中间性组成，因此贵金属端头与熔融部之间的热膨胀率差小于贵金属端头与电极母材之间的热膨胀率差。因此，例如通过使熔融部的厚度更厚，能够抑制在贵金属端头与熔融部的界面附近产生的应力，从而能够抑制因应力而在氧化皮产生裂缝。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013-178912号公报

然而，对于抑制在贵金属端头与电极母材的界面中的氧化皮的进展本身的方法并未充分研究。因此，期望抑制氧化皮进展，提高贵金属端头与电极母材的接合的可靠性。

技术实现要素：

本发明为了解决上述的课题的至少一部分而完成，能够作为以下的方式实现。

(1)根据本发明的一方式，提供一种火花塞，具备电极，所述电极是将贵金属端头和电极母材焊接而成的电极，所述贵金属端头是含有贵金属的柱状的贵金属端头，所述贵金属端头在自身的中心轴上的一端部侧的端面容许放电，所述电极母材配置于所述贵金属端头的所述中心轴方向上的另一端部侧，在所述贵金属端头的所述另一端部与所述电极母材之间形成有所述贵金属端头和所述电极母材熔融而成的熔融部。该火花塞的所述熔融部在所述贵金属端头的侧面上的整周具备熔融下垂部。并且，该火花塞在所述电极的包含所述中心轴的任意的截面中，在将与所述贵金属端头的所述一端部侧的端面相当的线段S的长度设为D，将从所述中心轴分开“9D/20”的距离的两根直线设为假想直线L1、L2，将所述假想直线L1、L2各自和所述贵金属端头与所述熔融部之间的界面的交点分别设为交点P1、P2，将连结所述交点P1、P2的直线设为假想直线L3，将所述线段S的两端点中的相对于所述中心轴位于与所述假想直线L1同侧的端点设为端点P3，将所述线段S的两端点中的相对于所述中心轴位于与所述假想直线L2同侧的端点设为端点P4，将通过所述端点P3、P4的各个端点且与所述中心轴平行的直线分别设为假想直线L4、L5，将所述假想直线L4、L5上的所述熔融下垂部的所述一端部侧的端点中的所述假想直线L4上的端点设为端点P5，将所述假想直线L4、L5上的所述熔融下垂部的所述一端部侧的端点中的所述假想直线L5上的端点设为端点P6，将所述假想直线L4、L5各自与所述假想直线L3的交点分别设为交点P7、P8时，作为所述交点P7与所述端点P5的距离的距离X1以及作为所述交点P8与所述端点P6的距离的距离X2均为0.092mm以上。根据该方式的火花塞，在贵金属端头的侧面上的整周形成规定形状的熔融下垂部，因此能够抑制空气向贵金属端头与熔融部的界面内的进入，从而能够抑制在贵金属端头与熔融部的界面形成氧化皮。其结果是，在火花塞中重复冷热循环时，能够抑制在贵金属端头与熔融部的界面中因贵金属端头与电极母材的热膨胀率差引起的裂缝的产生，从而能够提高贵金属端头与电极母材的接合的可靠性。

(2)在上述方式的火花塞中，所述距离X1、X2可以均为0.110mm以上。根据该方式的火花塞，能够进一步抑制贵金属端头与熔融部的界面中的氧化皮的进展，从而能够进一步提高贵金属端头与电极母材的接合的可靠性。

本发明能够以除火花塞以外的各种方式实现。例如能够以装配有火花塞的内燃机或具备所述内燃机的车辆等方式实现。并且，也能够以例如火花塞的制造方法的方式实现。

附图说明

图1是火花塞的局部剖视图。

图2是将中心电极的前端部的构造放大表示的说明图。

图3是用于说明熔融下垂部的具体形状的剖视图。

图4是表示供于冷热试验的各电极的规格的说明图。

图5是将熔融下垂部的长度表示为横轴且将氧化皮的形成比例表示为纵轴的说明图。

图6是将熔融下垂部的长度表示为横轴且将氧化皮的形成比例表示为纵轴的说明图。

具体实施方式

A.火花塞的概略结构：

图1是作为本发明的实施方式的火花塞100的局部剖视图。如图1所示，火花塞100具有沿着轴线Ax(火花塞100的中心轴)延长的细长形状。在图1中，用单点划线表示的轴线Ax的右侧表示外观主视图，轴线Ax的左侧表示以通过轴线Ax的截面剖切火花塞100的剖视图。在以下的说明中，在与轴线Ax平行的方向上，将图1的下方侧(图1中用箭头X表示)称为前端侧，将图1的上方侧称为后端侧。

火花塞100具备绝缘子10、中心电极20、接地电极30、端子配件40和主体配件50。从绝缘子10的前端突出的棒状的中心电极20通过绝缘子10的内部与在绝缘子10的后端设置的端子配件40电连接。中心电极20的外周由绝缘子10保持，绝缘子10的外周由主体配件50保持在从端子配件40分离的位置。

与主体配件50电连接的接地电极30在与中心电极20的前端之间形成产生火花的间隙即火花间隙。火花塞100经由主体配件50安装于在内燃机的发动机缸盖200设置的安装螺纹孔201。向端子配件40施加2万～3万伏特的高电压时，在形成于中心电极20与接地电极30之间的火花间隙中产生火花。

绝缘子10是烧制氧化铝等陶瓷材料而形成的绝缘体，是在中心形成有收容中心电极20及端子配件40的轴孔12的筒状的部件。在绝缘子10的轴向中央形成有使外径变大的中央主体部19。在比中央主体部19靠端子配件40侧处形成有使端子配件40与主体配件50之间绝缘的后端侧主体部18。在比中央主体部19靠中心电极20侧处形成有外径比后端侧主体部18小的前端侧主体部17，在前端侧主体部17的更前方形成有外径比前端侧主体部17小且越朝向前端侧外径越变小的长腿部13。

主体配件50是将从绝缘子10的后端侧主体部18的一部分至长腿部13的部位包围并保持的圆筒状的配件。在本实施方式中，主体配件50由低碳钢形成，对整体实施镀镍或镀锌等镀敷处理。主体配件50具备工具卡合部51、安装螺纹部52和衬垫承受部54。

主体配件50的工具卡合部51供将火花塞100安装于发动机缸盖200的工具(未图示)嵌合。主体配件50的安装螺纹部52具有与发动机缸盖200的安装螺纹孔201螺合的螺纹牙。主体配件50的衬垫承受部54在安装螺纹部52的后端侧比安装螺纹部52向径向的外周侧突出，形成为凸缘状。

并且，向主体配件50以与衬垫承受部54的前端侧端部接触的方式嵌插实心的大致圆环状部件即衬垫5。通过该衬垫5，确保火花塞100的衬垫承受部54与发动机缸盖200之间的密封性。主体配件50的前端面57形成为在中央部具有开口的圆形状，在该中央部，中心电极20从绝缘子10的长腿部13突出。

在主体配件50的比工具卡合部51靠后端侧处设有薄的敛紧部53。并且，在衬垫承受部54与工具卡合部51之间与敛紧部53同样设有薄的压缩变形部58。圆环状的环部件6、7介于从工具卡合部51至敛紧部53的主体配件50的内周面与绝缘子10的后端侧主体部18的外周面之间，进而向两环部件6、7之间填充有滑石(脱石)9的粉末。

在火花塞100的制造时，进行通过将敛紧部53以向内侧折弯的方式向前端侧按压而使压缩变形部58压缩变形的敛紧加工。通过进行敛紧加工，经由环部件6、7及滑石9，绝缘子10在主体配件50内被朝向前端侧按压。通过该按压，滑石9在轴线Ax方向上被压缩而主体配件50内的气密性提高。

并且，在主体配件50的内周，向在安装螺纹部52的位置形成的配件内台阶部56经由环状的片式密封垫8按压位于绝缘子10的长腿部13的基端的绝缘子台阶部15。该片式密封垫8是保持主体配件50与绝缘子10之间的气密性的部件，防止燃烧气体的流出。

中心电极20具备沿轴线Ax方向延伸的棒状部件即电极母材25。电极母材25由以镍为主要成分的镍合金构成。在本实施方式中，电极母材25在内部还具备由导热性更优异的材料例如铜或以铜为主要成分的合金构成的芯材。本实施方式的中心电极20在电极母材25的前端还具备用于使耐火花消耗性和耐氧化消耗性提高的贵金属端头。关于中心电极20的前端部的构造，后文详细说明。中心电极20以电极母材25的前端从绝缘子10的轴孔12突出的状态插入绝缘子10的轴孔12，经由陶瓷电阻3及密封体4与端子配件40电连接。

接地电极30是棒状的部件，接地电极30的基端焊接于主体配件50的前端面57。接地电极30的前端侧向与轴线Ax交叉的方向弯曲，接地电极30的前端部与中心电极20的前端面在轴线Ax上相对。也可以在接地电极30的前端部中的与中心电极20相对的位置设置与中心电极20同样的贵金属端头。

B.贵金属端头周边的结构：

图2是将中心电极20的前端部的构造放大表示的说明图。图2(A)是表示中心电极20的前端部的外观的侧视图，图2(B)是表示中心电极20具备的贵金属端头27的包含中心轴O的截面的样子的剖视图。在图2(A)中，将火花塞100中的已述的前端侧用箭头X表示。需要说明的是，在本实施方式的火花塞100中，贵金属端头27的中心轴O与火花塞100的中心轴即轴线Ax一致。

贵金属端头27是由贵金属(例如铂、铱、钌、铑等)或者以贵金属为主要成分含有50wt％以上的合金形成的圆柱形状的部件，通过激光焊接而接合于电极母材25的前端面。因此，在电极母材25的前端面与贵金属端头27之间形成有熔融部26，该熔融部26是电极母材25和贵金属端头27熔融的熔融部。在本实施方式中，熔融部26以将电极母材25的前端面整体覆盖的方式形成。

需要说明的是，在焊接于电极母材25的贵金属端头27中，与中心轴O垂直的横截面的直径(前端侧的端面的直径)可以为例如0.3mm以上，优选为0.4mm以上。并且，贵金属端头27的横截面的直径可以为例如1.5mm以下，优选为1.2mm以下。并且，在电极母材25中，供贵金属端头27接合的前端面只要为能够与贵金属端头27的后端面整体接触的大小即可。例如，在电极母材25为圆柱状部件的情况下，从容易进行焊接的角度出发，电极母材25的前端面的直径只要比贵金属端头27的后端面的直径大0.2～0.4mm左右即可。

而且，在本实施方式中，在上述熔融部26中形成有熔融下垂部28。熔融下垂部28是在电极母材25和贵金属端头27熔融而形成熔融部26时由构成熔融部26的熔融物的一部分形成。即，熔融下垂部28是在电极母材25与贵金属端头27的焊接时通过上述熔融物的一部分从电极母材25与贵金属端头27的边界附近在贵金属端头27的侧面上向前端侧延伸而形成(参照图2(B))。在本实施方式中，熔融下垂部28在贵金属端头27的侧面上的整周形成。

电极母材25与贵金属端头27的焊接只要通过使电极母材25的前端面与贵金属端头27的后端面接触并在包含两者的接触部的区域中从贵金属端头27的外周侧向内部侧进行激光照射来进行即可。在本实施方式中，从贵金属端头27的外周侧朝向贵金属端头27的中心轴O照射激光。激光照射优选对于贵金属端头27的整周均等地进行。

为了电极母材25与贵金属端头27的焊接，可以采用YAG激光器、二氧化碳激光器、半导体激光器、光纤激光器等能够照射激光的各种装置。使用的激光既可以是脉冲振荡(PW)，又可以是连续振荡(CW)。在焊接时，为了形成后述的期望的形状的熔融下垂部28，例如在激光射束的轮廓(profile)中，期望使每照射宽度的能量较大。在激光射束的轮廓中，为了使每照射宽度的能量较大，例如只要进行激光照射装置中的透镜的最佳化或振荡器的最佳化，并且调节从激光输出及激光照射时间中选择的条件即可。从使每照射宽度的能量较大这样的角度出发，特别优选使用光纤激光器。

图3是用于说明熔融下垂部28的具体形状的剖视图。图3是中心电极20的前端部中的包含中心轴O的截面的剖视图。在图3中，将与贵金属端头27中的前端侧的端面相当的线段表示为线段S，将线段S的长度设为D。在本实施方式的中心电极20形成的熔融下垂部28具有以下那样的形状。

在图3的截面中，将从中心轴O分开“9D/20”的距离的两根直线分别设为假想直线L1、L2。将该假想直线L1、L2的各个假想直线分别和贵金属端头27与熔融部26之间的界面的交点设为交点P1、P2。将连结这些交点P1、P2的直线设为假想直线L3。

并且，将上述的线段S的两端点中的相对于中心轴O位于与假想直线L1同侧的端点设为端点P3，将上述的线段S的两端点中的相对于中心轴O位于与假想直线L2同侧的端点设为端点P4。将分别通过端点P3、P4的各个端点且与中心轴O平行的直线设为假想直线L4、L5。并且，将假想直线L4、L5上的熔融下垂部28的前端侧的端点中的假想直线L4上的端点设为端点P5，将假想直线L4、L5上的熔融下垂部28的前端侧的端点中的假想直线L5上的端点设为端点P6。并且，将假想直线L4、L5的各个假想直线分别与假想直线L3的交点设为交点P7、P8。此时，交点P7与端点P5的距离即距离X1以及交点P8与端点P6的距离即距离X2均为0.092mm以上。

并且，在图3的截面中，在贵金属端头27与熔融部26的边界处，将与假想直线L4重叠的部位的后端设为点P9，将与假想直线L5重叠的部位的后端设为点P10。贵金属端头27与熔融部26接触的区域中的与P5-P9间及P6-P10间相当的区域可以称为贵金属端头27的表面实质上未熔融的区域。相对于此，贵金属端头27与熔融部26接触的区域中的与P9-P10间相当的区域可以称为贵金属端头27的表面熔融的区域。因此，在本申请说明书中，也将贵金属端头27与熔融部26接触的区域中的与P9-P10间相当的区域称为“贵金属端头27与熔融部26的界面”。贵金属端头27的表面熔融的由上述P9-P10表示的界面可以称为对于贵金属端头27与电极母材25的接合强度贡献较大的区域。

需要说明的是，在本实施方式的火花塞100中，针对图3说明的熔融下垂部28的上述的形状在中心电极20的前端部中的包含中心轴O的任意的截面中均成立。

根据如以上那样构成的本实施方式的火花塞100，在配置于中心电极20的前端部的贵金属端头27的侧面上形成有熔融部26的一部分向前端侧延展的熔融下垂部28。因此，能够抑制空气向贵金属端头27与熔融部26的界面内的进入，从而能够抑制在贵金属端头27与熔融部26的界面形成与贵金属端头27及熔融部26相比强度较弱的氧化皮。其结果是，在火花塞100中重复冷热循环时，能够抑制在贵金属端头27与熔融部26的界面中因贵金属端头27与电极母材25的热膨胀率差引起的裂缝的产生。并且，通过抑制裂缝的产生，能够抑制空气向贵金属端头27与熔融部26的界面的进入，从而能够抑制氧化皮的进一步进展。通过如此抑制裂缝的延长，能够抑制贵金属端头27的脱落，从而能够提高贵金属端头27与电极母材25的接合的可靠性。

即，可以认为熔融下垂部28具有作为抑制空气向贵金属端头27与熔融部26的界面的进入的密封部的功能。因此，通过使熔融下垂部28沿着中心轴O较长地形成，能够提高抑制贵金属端头27与熔融部26的界面中的氧化皮的进展及裂缝的延长的效果。

尤其，在本实施方式中，在贵金属端头27的侧面上的整周满足从与图3的假想直线L3相当的规定的基准位置起的沿着中心轴O方向的熔融下垂部28的长度(相当于图3中的距离X1、X2)为0.092mm以上。因此，在贵金属端头27与熔融部26的界面整体能够有效地抑制氧化皮的进展。

如此，本实施方式的特征在于，通过将以往从外观上的问题出发不优选的熔融下垂部形成为规定的长度以上，提高贵金属端头27的接合的可靠性，其结果是，使火花塞100的持久性提高。

熔融下垂部28的中心轴O方向的长度越长，越能够提高抑制贵金属端头27与熔融部26的界面中的氧化皮的进展的效果，特别优选上述的熔融下垂部28的长度(图3中的距离X1、X2)为0.110mm以上。通过形成为这样的结构，即便在冷热循环中贵金属端头27暴露的温度成为更高温，也能够确保贵金属端头与电极母材的接合的可靠性。不过，熔融下垂部28的长度(图3的距离X1、X2)的上限优选设为假想直线L3和与贵金属端头27的前端侧的端面相当的线段S的端点即端点P3、P4之间的距离。即，优选熔融下垂部28不存在于贵金属端头27的前端侧的端面。这是为了抑制熔融下垂部28对火花塞100中的引燃性产生影响。

并且，熔融下垂部28的上述的长度如已述的那样是用于确保作为抑制空气向贵金属端头27与熔融部26的界面的进入的密封部的功能的长度。因此，通过使熔融下垂部28的中心轴O方向的长度为上述值而产生的效果是与贵金属端头27的大小、构成贵金属端头27的材料无关地取得的效果。

在本实施方式中，假想直线L3为作为用于确定在贵金属端头27的侧面上形成的熔融下垂部28的中心轴O方向的长度的基准的位置。关于该假想直线L3的确定，以下进行说明。

如已述那样，因设置熔融下垂部28而产生的效果通过将贵金属端头27的侧面覆盖而抑制空气向贵金属端头27与熔融部26的界面的进入来获得。因此，可认为确定熔融下垂部28的长度的基准应该基于贵金属端头27的后端侧的端部中的贵金属端头27与熔融部26的界面的位置来确定。然而，贵金属端头27与熔融部26的界面的形状会根据焊接条件而变动。尤其，如本实施方式那样在贵金属端头27的侧面上设置熔融下垂部28的情况下，在贵金属端头27和电极母材25熔融的高温的熔融物在贵金属端头27的侧面上向前端侧扩展时，贵金属端头27的侧面由于与熔融物接触而一定程度发生熔融。越是靠被供给高温的熔融物的后端侧，贵金属端头27的侧面发生熔融的程度越大。在本实施方式中用于确定为了获得假想直线L3而使用的假想直线L1、L2的距中心轴O的距离“9D/20”作为贵金属端头27的侧面由于高温的熔融物而熔融的影响充分少的位置，是由本申请发明者经验性地求出的值。在本实施方式中，连结距中心轴O的距离为“9D/20”的假想直线L1、L2和贵金属端头27与熔融部26之间的界面的交点即交点P1、P2而求出作为基准的假想直线L3。由此，抑制由于高温的熔融物而贵金属端头27的侧面发生熔融并变形的影响，并确定贵金属端头27的侧面的后端侧的端部的位置，从而确定在贵金属端头27的侧面上形成的熔融下垂部28的中心轴O方向的长度。

C.变形例：

·变形例1(熔融部26的形状的变形)：

在上述实施方式中，在贵金属端头27的焊接时，对于贵金属端头27的整周均等地照射激光，熔融下垂部28的中心轴O方向的长度在贵金属端头27的侧面的整周大致均等，但也可以形成为不同的结构。熔融下垂部28的中心轴O方向的长度也可以不均匀，例如，在图3所示的截面中，距离X1和距离X2可以不同。在贵金属端头27中的包含中心轴O的所有截面中，基于图3说明的熔融下垂部28的长度(图3的距离X1、X2)只要为0.092mm以上即可。并且，中心电极120也可以具有贵金属端头27和电极母材25未经由熔融部126而直接接触的部位。即便是这样的结构，若作为中心轴O方向的长度，熔融部126具备的熔融下垂部28具有与实施方式相同的长度，则也能够取得与实施例相同的效果。

·变形例2(焊接方法的变形)：

贵金属端头27与电极母材25之间的焊接除了通过已述的激光焊接来进行以外，还可以通过例如电子射束焊接来进行。通过从贵金属端头27的外周侧朝向内部侧照射能量，使贵金属端头27与电极母材25熔融，若能够形成具有熔融下垂部28的熔融部26而进行焊接，则能够与实施方式同样地应用本发明。

·变形例3(电极的变形)：

在上述实施方式中，规定了通过将贵金属端头27焊接于中心电极20的电极母材25而形成的熔融下垂部28的中心轴O方向的长度，但也可以形成为不同的结构。也可以取代中心电极20或者在中心电极20的基础上，在接地电极30中应用本申请。

实施例

将结构材料及尺寸不同的各种贵金属端头27焊接于电极母材25，制作熔融下垂部28的中心轴O方向的长度不同的多个电极。将这些电极供于在冷热循环中暴露的冷热试验，调查在贵金属端头27与熔融部26的界面形成氧化皮的程度。冷热试验进行了加热条件不同的两种试验(第一冷热试验及第二冷热试验)。需要说明的是，在此，实际上并没有进行制作火花塞并使用火花塞的点火的动作，进行了将贵金属端头焊接于模仿电极母材25的焊接母材上并伴有使用了燃烧器的加热的在机试验。

[试验用电极]

图4是表示供于冷热试验的各电极的规格的说明图。在规格1及规格4的电极中，使用了由铂的含有比例为10wt％的铱-铂(Ir-Pt)合金构成的贵金属端头27。在规格2及规格5的电极中，使用了由铑的含有比例为10wt％的铱-铑(Ir-Rh)合金构成的贵金属端头27。在规格3及规格6的电极中，使用了由钌的含有比例为8wt％的铱-钌(Ir-Ru)合金构成的贵金属端头27。并且，在规格1～规格3的电极中，使用了端面的直径为0.6mm且高度为0.75mm的圆柱状的贵金属端头27，在规格4～规格6的电极中，使用了端面的直径为0.8mm且高度为0.5mm的圆柱状的贵金属端头27。

在供于冷热试验的各电极中，作为模仿电极母材25的焊接母材，使用了由作为镍基合金的因科镍合金(Inconel)600(Inconel为注册商标)构成的圆柱状部件。在制造各电极时，作为焊接母材，使用了供贵金属端头焊接的端面的直径比焊接的贵金属端头的端面的直径大0.3mm的焊接母材。

制作供于冷热试验的各电极时的焊接条件如以下那样。焊接利用进行脉冲振荡(PW)的光纤激光器来进行。在激光焊接之前，在焊接母材的端面上配置贵金属端头27并用销进行按压固定。然后，一边使固定有贵金属端头27的焊接母材以中心轴O为中心并以60rpm的转速旋转，一边进行激光焊接。在此，按照各规格，制作了激光的平均输出在30～45W的范围内不同的各种电极。并且，按照各规格，制作了激光的照射数在11～14发的范围内不同的各种电极。在任意电极中，每1发的激光的照射时间均为5msec。并且，均等地调节激光照射的间隔，使得在固定有贵金属端头的焊接母材进行一次旋转的期间激光照射结束。需要说明的是，在各电极中，最初激光照射的范围和最后激光照射的范围以相互重叠大约一半的方式调整。

如此，按照各规格，制作使激光的平均输出及激光的照射数不同的各种电极，对于这些电极进行X线CT观察，通过非破坏内部观察来测定熔融下垂部28的中心轴O方向的长度。需要说明的是，熔融下垂部28在贵金属端头27的侧面上的整周大致均匀地形成，但是在此，在熔融下垂部28的中心轴O方向的长度最短的位置测定熔融下垂部28的长度。并且，为了第一冷热试验及第二冷热试验的各个冷热试验，以熔融下垂部28的中心轴O方向的长度在从0.01mm左右到0.18mm左右之间尽可能均等地变化的方式按照各规格选择焊接条件不同的六个电极(在图4中，关于任意规格都记载为数量6)。

[第一冷热试验的条件]

按照规格1～规格6的各规格，对于如上述那样各选择六个的全部电极进行第一冷热试验。第一冷热试验以利用燃烧器加热贵金属端头27的动作和停止加热的动作为1循环，进行1000循环。上述加热的动作是一边利用辐射温度计计测贵金属端头27的温度，一边以使贵金属端头27的温度成为950℃的方式进行加热。每1循环的加热时间设为两分钟。并且，停止加热的动作设为每1循环一分钟。

[第二冷热试验的条件]

按照规格1～规格6的各规格，对于如上述那样各选择六个的全部电极进行第二冷热试验。第二冷热试验与上述的第一冷热试验相比，仅将加热时的温度设为1000℃的点不同。即，第二冷热试验是与第一冷热试验相比使加热的条件更严格的试验。

[氧化皮的测定]

将上述的第一及第二冷热试验分别实施了1000循环之后，对于各个电极，使贵金属端头27的包含中心轴的截面露出。并且，在露出的截面中，如图3所示的那样实际测定熔融下垂部28的中心轴O方向的长度X1、X2时，与通过X线CT观察在非破坏内部观察中测定的数值非常一致。并且，将上述露出的截面放大70倍进行观察，测定在贵金属端头27与熔融部26的界面形成的氧化皮的长度。然后，算出在P9-P10间形成的氧化皮的长度的合计相对于贵金属端头27与熔融部26的界面(图3中的P9-P10间)的长度的比例作为氧化皮的形成比例。需要说明的是，在电极截面中露出的贵金属端头27与熔融部26的界面中，氧化皮由于颜色与其他部位不同，因此能够容易地判别。

图5是关于进行了第一冷热试验的各电极，将实际测定的熔融下垂部28的中心轴O方向的长度(图3中的距离X1、X2的最小值)表示为横轴，将算出的氧化皮的形成比例表示为纵轴的说明图。在此，将氧化皮的形成比例为30％以下的电极评价为“合格”。如图5所示，在任意规格下，熔融下垂部28的中心轴O方向的长度为0.092mm以上的电极全部判定为“合格”。因此，确认到通过使熔融下垂部28的长度为0.092mm以上，能提高抑制氧化皮进展的效果。需要说明的是，根据贵金属端头27的规格，即根据贵金属端头27的结构材料及端头尺寸，未发现上述的倾向存在差异。

图6是关于进行了第二冷热试验的各电极，将实际测定的熔融下垂部28的中心轴O方向的长度(图3中的距离X1、X2的最小值)表示为横轴，将算出的氧化皮的形成比例表示为纵轴的说明图。在此，将氧化皮的形成比例为50％以下的电极评价为“合格”。如图6所示，在任意规格下，熔融下垂部28的中心轴O方向的长度为0.110mm以上的电极全部判定为“合格”。因此，确认到通过使熔融下垂部28的长度为0.110mm以上，即便在暴露于加热温度达到1000℃的更严酷的冷热循环中的情况下，也能提高抑制氧化皮进展的效果。需要说明的是，根据贵金属端头27的规格，即根据贵金属端头27的结构材料及端头尺寸，未发现上述的倾向存在差异。

本发明并不限于上述的实施方式、实施例、变形例，在不脱离其宗旨的范围内能够以各种结构实现。例如，发明内容一栏记载的各方式中的技术性特征所对应的实施方式、实施例、变形例中的技术性特征为了解决上述的课题的一部分或全部或者为了达成上述的效果的一部分或全部，能够适当进行替换或组合。并且，该技术性特征只要不是在本说明书中作为必须的内容来说明的话就能够适当进行删除。

标号说明

3…陶瓷电阻

4…密封体

5…衬垫

6…环部件

8…片式密封垫

9…滑石

10…绝缘子

12…轴孔

13…长腿部

15…绝缘子台阶部

17…前端侧主体部

18…后端侧主体部

19…中央主体部

20、120…中心电极

25…电极母材

26、126…熔融部

27…贵金属端头

28…熔融下垂部

30…接地电极

40…端子配件

50…主体配件

51…工具卡合部

52…安装螺纹部

53…敛紧部

54…衬垫承受部

56…配件内台阶部

57…前端面

58…压缩变形部

100…火花塞

200…发动机缸盖

201…安装螺纹孔

600…因科镍合金