本发明涉及一种火花塞。
背景技术：
火花塞用于在内燃机中对燃料气体进行点火。在火花塞中，在中心电极与接地电极之间设有间隙(称作“火花放电间隙”。)，能够在该间隙中产生用于点火的火花放电。接地电极通常焊接在主体金属外壳的前端部。有时，接地电极为了提高耐热性而在外部和内部使用导热性、硬度不同的材料，从而具有多层构造(例如下述专利文献1等)。
现有技术文献
专利文献：日本特开2012－99496号公报
技术实现要素：
发明要解决的问题
主体金属外壳与具有多层构造的接地电极之间的焊接界面由主体金属外壳的构成材料和构成接地电极的各种材料构成。因此，在接地电极的内部包含例如像铜(Cu)那样的硬度较低的材料的情况下，有时会因为该硬度较低的材料导致主体金属外壳与接地电极之间的焊接强度降低。而且，有时接地电极的接合部位的形状会导致接地电极的强度降低。这样的话，在提高主体金属外壳与接地电极之间的接合可靠性的方面仍存在改善的余地。
用于解决问题的方案
本发明即是为了解决至少上述问题而做成的，能够以下述技术方案来实现。
[1]采用本发明的一技术方案，能够提供一种火花塞。该火花塞包括中心电极、绝缘体、主体金属外壳和接地电极。所述绝缘体收纳所述中心电极。所述主体金属外壳收纳所述绝缘体。所述接地电极具有：顶端部，其以与所述中心电极的前端部之间空开规定间隙的方式配置；及基端部，其沿着所述中心电极延伸，与所述主体金属外壳相接合。所述基端部具有：表皮部，其配置在表面侧；中间部，其热导率高于所述表皮部的热导率；及芯部，其硬度高于所述中间部的硬度。在包含所述火花塞的中心轴线和所述基端部的中心轴线在内的剖面中，包含：第1部位，该第1部位是所述中间部配置在比所述表皮部靠内侧的位置，并且，所述芯部配置在比所述中间部靠内侧的位置的部位；第2部位，其位于比所述第1部位靠后端侧的位置，该第2部位是所述表皮部与所述芯部直接相接触的部位；及交点，该交点为所述主体金属外壳与所述表皮部之间的边界线即第1边界线、所述主体金属外壳与所述芯部之间的边界线即第2边界线、所述表皮部与所述芯部之间的边界线即从所述表皮部与所述中间部之间的边界线的后端侧端部朝向表面侧延伸的第3边界线汇合在一处的交点。采用本技术方案的火花塞，能够抑制接地电极的焊接界面包含中间部，因此能够提高接地电极相对于主体金属外壳的焊接强度。
[2]根据上述技术方案的火花塞，可以是，在所述剖面中，所述交点隔着所述基端部的中心轴线分别位于两侧。采用本技术方案的火花塞，能够进一步提高接地电极相对于主体金属外壳的焊接强度。
[3]根据上述技术方案的火花塞，可以是，所述第1边界线从所述交点以越往后端侧去所述第1边界线与所述基端部的中心轴线之间的距离越大的方式延伸。采用本技术方案的火花塞，能够抑制因构成了表皮部的外侧表面的部位进入焊接界面导致的焊接强度降低的情况。
[4]根据上述技术方案的火花塞，可以是，所述表皮部具有：第1外表面，其面朝所述中心电极侧；及第2外表面，其面朝与所述第1外表面所处那一侧相反的一侧，在所述剖面中，所述第1外表面和所述第2外表面中的至少一者具有：直部，其从前端侧朝向后端侧呈大致直线状延伸；及弯曲部，其从所述直部随着朝向后端侧去向外侧弯曲。采用本技术方案的火花塞，能够抑制接地电极的接合部位的强度降低，从而能够抑制接地电极折损。
[5]根据上述技术方案的火花塞，可以是，在所述剖面中，所述弯曲部具有0.5mm以上的曲率半径。采用本技术方案的火花塞，能够进一步抑制接地电极折损。
[6]根据上述技术方案的火花塞，可以是，在所述剖面中，所述第2边界线向所述主体金属外壳凸起。采用本技术方案的火花塞，能够增大主体金属外壳与芯部之间的接触面积，因此能够进一步提高接地电极相对于主体金属外壳的焊接强度。
[7]根据上述技术方案的火花塞，可以是，所述接地电极与所述主体金属外壳的前端端部中的端面相接合，设定一包含所述前端端部中的未与所述接地电极接合的部位的端面在内的假想平面，在所述剖面中，在接地电极与主体金属外壳之间的边界线相对于代表假想平面的假想直线位于靠后端侧的位置时两者之间的距离取正值的情况下，代表所述假想平面的假想直线同所述接地电极与所述主体金属外壳之间的边界线之间的距离的最大值L满足L＞0mm的关系。采用本技术方案的火花塞，能够进一步提高接地电极相对于主体金属外壳的焊接强度。
[8]根据上述技术方案的火花塞，可以是，所述最大值L满足L≥0.2mm的关系。采用本技术方案的火花塞，能够进一步提高接地电极相对于主体金属外壳的焊接强度。
[9]根据上述技术方案的火花塞，可以是，所述最大值L满足L≥0.4mm的关系。采用本技术方案的火花塞，能够进一步提高接地电极相对于主体金属外壳的焊接强度。
[10]根据上述技术方案的火花塞，可以是，所述最大值L满足L＜1.5mm的关系。采用本技术方案的火花塞，能够抑制主体金属外壳在接地电极的接合部位老化。
[11]根据上述技术方案的火花塞，可以是，所述表皮部中的铝的含量WP为0重量％＜WP＜5.0重量％。采用本技术方案的火花塞，能够提高接地电极的抗氧化性，并且能够提高接地电极相对于主体金属外壳的焊接强度。
上述的本发明的各技术方案所具有的多个构成要素并不是全部都是必须的，能够以解决上述问题中的一部分或全部为目的，或以实现本说明书所述的效果中的一部分或全部为目的，适当地对所述多个构成要素中的一部分构成要素进行变更、删除、替换成其他新构成要素、删除限定内容中的一部分。而且，还能够以解决上述问题中的一部分或全部为目的，或以实现本说明书所述的效果中的一部分或全部为目的，将上述的本发明的一技术方案所包含的技术特征的一部分或全部与上述的本发明的其他技术方案所包含的技术特征的一部分或全部组合起来做成本发明的独立的一技术方案。
本发明还能够以火花塞以外的各种技术方案来实现。例如能够以具有火花塞的内燃机、与接地电极相接合的主体金属外壳等技术方案来实现。此外，还能够以火花塞的制造方法、接地电极相对于主体金属外壳的接合方法、主体金属外壳及该主体金属外壳的制造方法以及用于执行该主体金属外壳的制造方法的装置等技术方案来实现。
附图说明
图1是表示第1实施方式的火花塞的结构的概略侧视图。
图2是表示第1实施方式的火花塞的结构的概略俯视图。
图3是第1实施方式的接地电极与主体金属外壳之间的接合部位的概略剖视图。
图4是示意性地表示第1实施方式的接地电极基材的制作工序的说明图。
图5是示意性地表示第1实施方式的接地电极基材的焊接工序的说明图。
图6是表示第1实施方式的接合部位的另一结构例的概略图。
图7是表示第1实施方式的接合部位的另一结构例的概略图。
图8是表示第1实施方式的接合部位的另一结构例的概略图。
图9是第2实施方式的接地电极与主体金属外壳之间的接合部位的概略剖视图。
图10是示意性地表示第2实施方式的接地电极基材的焊接工序的说明图。
图11是表示第2实施方式的接合部位的另一结构例的概略图。
图12是表示第2实施方式的接合部位的另一结构例的概略图。
图13是表示第2实施方式的接合部位的另一结构例的概略图。
图14是总结接地电极的接合部位所具有的剖面结构的类型的说明图。
图15是表示总结实验例1的试验结果的表格的说明图。
图16是表示总结实验例2的试验结果的表格的说明图。
图17是表示总结实验例3的试验结果的表格的说明图。
图18是表示总结实验例4的试验结果的表格的说明图。
图19是表示总结实验例5的试验结果的表格的说明图。
图20是表示总结实验例5的试验结果的表格的说明图。
图21是表示总结实验例5的试验结果的表格的说明图。
图22是表示总结实验例5的试验结果的表格的说明图。
图23是表示总结实验例5的试验结果的表格的说明图。
图24是表示总结实验例5的试验结果的表格的说明图。
图25是表示总结实验例5的试验结果的表格的说明图。
图26是表示总结实验例5的试验结果的表格的说明图。
附图标记说明
10、火花塞；11、中心电极；11e、前端部；13、接地电极；13a、基端部；13b、顶端部；14、电极头；20、绝缘体；21、轴孔；30、端子部；31、后端部；35、电阻体；36、37、玻璃密封件；40、主体金属外壳；41、筒孔；42、开口端部；43、螺纹部；45、工具卡合部；47、弯边部；50、表皮部；50t、端部部位；51、中间部；52、芯部；52t、端部部位；55、第1多层部位；56、第2多层部位；61、第1外表面；61s、直部；61c、弯曲部；62、第2外表面；62s、直部；62c、弯曲部；70、第1基材；71、芯部基材；72、中间部基材；72h、筒孔；75、第2基材；75h、筒孔；78、第3基材；80、延伸基材；81、前端侧部位；82、前端部；83、83a、后端部；85、接地电极基材；CP、中心剖面；BLa、BLb、BLc、边界线；PI、交点。
具体实施方式
A.第1实施方式：
火花塞的结构
参照图1和图2说明第1实施方式的火花塞10的概略结构。图1是从与中心轴线PX正交的方向观察第1实施方式的火花塞10时的概略侧视图。图1中用点划线图示了火花塞10的中心轴线PX。图1中为了便于说明，火花塞10中的比中心轴线PX靠纸面右侧的部分用表示内部结构的概略剖面来进行了图示。图1中还图示了箭头PD，该箭头PD表示与中心轴线PX平行的方向(称作“轴线方向”。)，即表示从火花塞10的后端侧朝向前端侧的方向。在其他各附图中也适当地图示了中心轴线PX和箭头PD。图2是从前端侧朝向后端侧沿着轴线方向观察火花塞10时的概略俯视图。另外，图2中为了便于说明，省略了火花塞10中的除了前端侧的部位以外的图示。
火花塞10(图1)安装于内燃机(省略图示)，用于对燃料气体进行点火。火花塞10安装于内燃机之后，火花塞10的前端侧(纸面上侧)配置在内燃机的燃烧室内，火花塞10的后端侧(纸面下侧)配置在燃烧室的外部。火花塞10包括中心电极11、接地电极13、绝缘体20、端子部30和主体金属外壳40。
中心电极11构成为轴状。中心电极11的中心轴线与火花塞10的中心轴线PX重合，中心电极11以其前端部11e暴露在外部的状态隔着绝缘体20被保持于主体金属外壳40。中心电极11能够借助配置在后端侧的端子部30与外部电源(省略图示)电连接。
接地电极13安装在主体金属外壳40的前端侧的开口端部42，与主体金属外壳40之间电导通。接地电极13具有基端部13a和顶端部13b。基端部13a是从主体金属外壳40的前端侧的开口端部42沿着轴线方向朝向前端侧大致笔直地延伸的部位(图1)。基端部13a的中心轴线EX与火花塞10的中心轴线PX平行。顶端部13b是从基端部13a弯折并朝着中心电极11的前端部11e延伸的部位(图1、图2)。在顶端部13b设有电极头14(图1)。电极头14在顶端部13b的端部向中心电极11的前端部11e的方向突出。也可以省略电极头14。
在本实施方式中，接地电极13具有多个不同的材料的层层叠起来而成的多层构造。而且，在本实施方式中，接地电极13被焊接在主体金属外壳40的开口端部42。接地电极13的内部构造及接地电极13与主体金属外壳40之间的焊接的详细内容将在后述中进行说明。
在接地电极13的电极头14与中心电极11的前端部11e之间设有用于产生火花放电的规定间隙SG(图1)。火花塞10通过在间隙SG处产生火花放电来对燃料气体进行点火。下面将间隙SG称作“火花放电间隙SG”。另外，在省略了电极头14的情况下，将中心电极11的前端部11e与同该前端部11e相对的接地电极13的顶端部13b之间的间隙作为火花放电间隙SG来产生火花放电。
绝缘体20为筒状的绝缘构件，具有贯穿其中心的轴孔21(图1)。绝缘体20的中心轴线与火花塞10的中心轴线PX重合。绝缘体20例如由以氧化铝、氮化铝等为主成分的陶瓷烧结体构成。
在绝缘体20的轴孔21的前端侧保持有中心电极11。中心电极11的前端部11e从绝缘体20的前端部延伸到外部。在绝缘体20的轴孔21的后端侧从后端侧插入有轴状的端子部30。另外，端子部30的后端部31配置在绝缘体20的外部，从而能够与外部电源(省略图示)相连接。
在绝缘体20的轴孔21内的、中心电极11与端子部30之间从前端侧依次收纳有第1玻璃密封件36、电阻体35和第2玻璃密封件37。中心电极11与端子部30之间借助第1玻璃密封件36、电阻体35和第2玻璃密封件37电连接起来。由此，采用火花塞10，能够抑制在产生火花放电时的电波杂音。
主体金属外壳40为具有贯穿其中心的筒孔41的筒状的金属构件。主体金属外壳40的中心轴线与火花塞10的中心轴线PX重合。主体金属外壳40例如由碳素钢构成。在主体金属外壳40的筒孔41内收纳有绝缘体20。绝缘体20以其前端部和后端部延伸到筒孔41外部的状态固定在筒孔41内。如上所述，在主体金属外壳40的前端侧的开口端部42焊接有接地电极13。
在主体金属外壳40的前端侧的外周面设有能够与内燃机的安装孔(省略图示)的螺纹槽螺纹接合的螺纹部43。在比螺纹部43靠后端侧的位置设有工具卡合部45，在向内燃机安装火花塞10时，能够将工具卡合在该工具卡合部45。在工具卡合部45的后端侧设有通过对绝缘体20的后端侧的部位进行弯边从而进行固定的弯边部47。弯边部47是通过将主体金属外壳40的后端侧的开口端部向内侧弯边而形成的。
接地电极及其接合部位的结构
图3是表示沿着图2所示的X－X剖切后得到的接地电极13与主体金属外壳40之间的接合部位的剖面的概略剖视图。沿着图2中的X－X剖切后得到的剖面相当于包含火花塞10的中心轴线PX和基端部13a的中心轴线EX在内的剖面CP。下面将剖面CP称作“中心剖面CP”。接地电极13是由构成材料不同的多个部位构成的，至少具有表皮部50、中间部51和芯部52。
表皮部50设在接地电极13的表面侧，构成了接地电极13的表层。表皮部50由在接地电极13中硬度最高且耐热性最高的金属材料构成。表皮部50例如由NCF601等以镍(Ni)为主成分的Ni基耐热合金构成。在本说明书中，“主成分”意指含量最多的材料成分。另外，期望的是，构成表皮部50的合金中含规定比例的铝(Al)。关于表皮部50中的Al的含量将在后述中进行说明。
中间部51设在比表皮部50靠内侧的位置。中间部51由热导率高于表皮部50的热导率的金属材料构成。而且，期望的是，中间部51由热导率高于构成芯部52的金属材料的热导率的金属材料构成。中间部51例如由纯Cu、Cu合金构成。
芯部52设在接地电极13的中心，且在基端部13a中设在中心轴线EX通过的位置。芯部52由硬度高于中间部51的硬度的金属材料构成。芯部52例如由纯Ni、Ni合金构成。
在本实施方式的接地电极13中，基端部13a的几乎所有部分是由第1多层部位55构成的，该第1多层部位55具有从外表面朝着中心轴线EX去依次层叠有表皮部50层、中间部51层、芯部52层而成的多层构造。第1多层部位55相当于本发明中的第1部位的下位概念。第1多层部位55形成在中心轴线EX的两侧。
接地电极13在内部包含导热性较高的中间部51，由此，能够提高散热性，能够提高耐热性。而且，接地电极13其中间部51被硬度较高的表皮部50和芯部52夹在中间，由此，能够提高强度，能够提高耐久性。
在本实施方式的接地电极13中，在比第1多层部位55靠后端侧的位置形成有部位56，该部位56为表皮部50与芯部52之间至少在中心剖面CP中未夹着中间部51而直接相互相接的部位。下面将该部位56称作“第2多层部位56”。第2多层部位56相当于本发明中的第2部位的下位概念。
在中心剖面CP中，在第2多层部位56处，表皮部50与芯部52以下述方式相接。在相对于基端部13a的中心轴线EX而言的与中心电极11所处那一侧相反的一侧的区域(下面称作“外周侧区域”。)，芯部52的后端侧的端部部位朝着表皮部50延伸，并与表皮部50相接。另一方面，在相对于基端部13a的中心轴线EX而言的靠中心电极11侧的区域(下面称作“内周侧区域”。)，表皮部50的后端侧的端部部位50t以朝着芯部52弯折的方式延伸，并与芯部52相接。该端部部位50t为在焊接之前构成了表皮部50的外表面的部位。另外，在本说明书中，将基端部13a中的靠中心电极11的一侧(图3中的纸面右侧)称作“内周侧”，将基端部13a中的与中心电极11所处那一侧相反的一侧(图3中的纸面左侧)称作“外周侧”。
而且，在本实施方式的火花塞10中，至少在中心剖面CP中的第2多层部位56形成有下面要说明的交点PI。在本实施方式中，交点PI形成在外周侧区域。交点PI是下述3条边界线BLa、BLb、BLc的汇合点。第1边界线BLa为主体金属外壳40与表皮部50之间的边界线。第2边界线BLb为主体金属外壳40与芯部52之间的边界线。第3边界线BLc为表皮部50与芯部52之间的边界线，即为从表皮部50与中间部51之间的边界线的后端侧端部朝着表面侧延伸的边界线。
在此，中间部51的构成材料的导热性较高，但硬度较低，对焊接强度的贡献度较小。只要至少在中心剖面CP中在第2多层部位56存在交点PI，就能够抑制接地电极13与主体金属外壳40之间的焊接界面包含中间部51的构成材料。而且，能够抑制在像端部部位50t那样的、在焊接之前构成了表皮部50的外表面的部位进入接地电极13与主体金属外壳40之间的焊接界面时，氧原子等外部的异物混入焊接界面。因而，能够抑制因焊接界面存在中间部51的构成材料、异物导致的接地电极13与主体金属外壳40之间的焊接状态劣化的情况，能够提高接地电极13与主体金属外壳40之间的焊接强度。
在本实施方式的火花塞10中，在中心剖面CP中，主体金属外壳40与表皮部50之间的边界线即第1边界线BLa以越往后端侧去其与基端部13a的中心轴线EX之间的距离越大的方式朝向后端侧延伸。这样一来，在本实施方式的火花塞10中，在接地电极13与主体金属外壳40之间的接合部位，硬度较高的表皮部50能够相对于主体金属外壳40融入得更深一些，因此能够提高接地电极13与主体金属外壳40之间的焊接强度。
在本实施方式的火花塞10中，在中心剖面CP中，表皮部50具有位于外周侧的第1外表面61和位于内周侧的第2外表面62。外表面61具有直部61s和弯曲部61c，外表面62具有直部62s和弯曲部62c。直部61s、直部62s为沿从前端侧朝向后端侧的方向呈大致直线状延伸的部位。弯曲部61c为从直部61s随着朝向后端侧去向逐渐远离中心轴线EX的方向弯曲的部位，弯曲部62c为从直部62s随着朝向后端侧去向逐渐远离中心轴线EX的方向弯曲的部位。
这样一来，在本实施方式的火花塞10中，通过在接地电极13的距接合部位较近的后端侧的部位形成有表皮部50的弯曲部61c、弯曲部62c，能够抑制在接地电极13的接合部位附近产生应力集中。因此，能够抑制因接地电极13的接合部位产生应力集中导致的接地电极13折损的情况。特别是，在本实施方式中，位于隔着中心轴线EX的两侧的表皮部50分别具有弯曲部61c、弯曲部62c，因此，能够进一步抑制在接地电极13的接合部位产生应力集中。另外，如后述实验例中说明的那样，期望的是，在中心剖面CP中，弯曲部61c、弯曲部62c绘出具有0.5mm以上(例如0.5mm～0.7mm)的曲率半径的曲线。
在此，设定一包含主体金属外壳40的前端侧的开口端面42p在内的假想平面BP。开口端面42p是未与接地电极13接合的部位的端面。此时，期望的是，在图3所示的剖面中，在接地电极13与主体金属外壳40之间的边界线相对于代表假想平面BP的假想直线(用双点划线图示)位于靠后端侧的位置时两者之间的距离取正值的情况下，代表假想平面BP的假想直线同接地电极13与主体金属外壳40之间的边界线之间的距离的最大值L大于0mm。
附图标记L表示的是焊接接地电极13时主体金属外壳40所熔融的深度，附图标记L大于0且越大时，越能够提高接地电极13与主体金属外壳40之间的焊接强度。下面将附图标记L称作“焊接深度L”。更期望的是，焊接深度L为0.2mm以上，进一步期望的是，焊接深度L为0.4mm以上。但是，在焊接深度L过大的情况下，有时，在焊接时熔融了的中间部51的构成材料的一部分会进入主体金属外壳40，该进入的部位之后会导致主体金属外壳40腐蚀、劣化。因此，如后述实验例中说明的那样，优选的是，焊接深度L小于1.5mm，更优选的是，焊接深度L为1.2mm以下。
如上所述，期望的是，构成表皮部50的合金中含Al。即，期望的是，构成表皮部50的合金中的Al的含量WP大于0重量％。其原因在于，如后述实验例中说明的那样，当表皮部50中含Al时，能够提高接地电极13的耐久性。但是，期望的是，构成表皮部50的合金中的Al的含量WP小于5.0重量％，更期望的是，Al的含量WP为2.5重量％以下。其原因在于，如后述实验例中说明的那样，在Al的含量WP为5.0重量％以上的情况下，存在相对于主体金属外壳40的焊接强度降低的可能性。
如下所示，若为NCF601，则Al的含量在上述优选的范围内，因此，优选将NCF601作为表皮部50的构成材料。
＜NCF601中所含的成分＞
·Ni：58重量％～63重量％
·铬(Cr)：21重量％～25重量％
·硅(Si)：0重量％～0.5重量％
·Al：1.0重量％～1.7重量％
·锰(Mn)：0重量％～0.5重量％
·碳(C)：0.02重量％～0.05重量％
·剩余部分为不可避免的杂质和Fe
“不可避免的杂质”例如为0.03重量％以下的磷(P)、0.03重量％以下的硫(S)等。
接地电极的制造工序及接合工序
参照图4和图5，按顺序说明接地电极13的基材的制造工序及将该基材向主体金属外壳40焊接的焊接工序。图4中示意性地表示的第1工序至第3工序为接地电极13的基材的制造工序。在第1工序中，准备第1基材70和第2基材75，制作通过将上述第1基材70和第2基材75合为一体而成的第3基材78(图4的(a)栏)。
第1基材70按照下述方式制成。首先，通过冷锻等将构成芯部52的金属材料成形成圆柱形状，从而制成芯部基材71。同样地通过冷锻等将构成中间部51的金属材料成形成圆筒形状，从而制成中间部基材72。将芯部基材71以嵌合在中间部基材72的筒孔72h内的方式插入中间部基材72的筒孔72h内进而使它们成为一体，从而制成第1基材70。
第2基材75通过下述方式制成：通过冷锻等将构成表皮部50的金属材料成形成有底的圆筒形状。第3基材78通过下述方式制成：将第1基材70以嵌合在第2基材75的筒孔75h内的方式插入第2基材75的筒孔75h内。
在第2工序中，对第3基材78进行挤出成形，从而制成延伸基材80(图4的(b)栏)，在该挤出成形中，对第3基材78沿着其中心轴线向第2基材75侧挤压从而使其延伸。延伸基材80中的因被挤压而延伸的前端侧部位81成形成具有大致方形的剖面形状。在前端侧部位81中，至挤出方向上的前端侧的中途位置为止具有芯部52、中间部51和表皮部50层叠起来而成的多层构造。芯部52和中间部51随着朝向前端侧去前端逐渐变细，前端侧部位81的前端部82仅由表皮部50构成。
在第3工序中，通过切断加工从延伸基材80中将前端侧部位81切下来作为构成接地电极13的接地电极基材85(图4的(c)栏)。该切断加工通过使切断工具像图4的(b)栏中的箭头CL所示的那样向一个方向移动来进行。本实施方式的切断方向为从已焊接于主体金属外壳40时面朝中心电极11的一侧的面朝向与该面所处那一侧相反的一侧的面的方向。另外，通过进行该切断加工，在接地电极基材85的后端部83处，表皮部50、中间部51和芯部52的层构造歪向切断方向。
图5中示意性地表示的第4工序至第6工序为接地电极13的焊接工序。在第4工序中，将接地电极基材85的后端部83以接地电极基材85的中心轴线EX与主体金属外壳40的中心轴线MX平行的状态配置在主体金属外壳40的前端侧的开口端面42p(图5的(a)栏)。
在第5工序中，将接地电极基材85的后端部83按在主体金属外壳40的前端侧的开口端部42上，并对接地电极基材85和主体金属外壳40通入高频电流，通过电阻焊接将接地电极基材85焊接于主体金属外壳40(图5的(b)栏)。在第5工序中，控制电流值、通电时间等，以防止熔融了的中间部51的构成材料越过表皮部50流到外部，并且，使表皮部50缓慢地变形进而形成弯曲部61c、弯曲部62c。
在第6工序中，通过切削加工、研磨加工等将因接地电极基材85和主体金属外壳40的构成材料熔融而产生的接合部位的鼓出部去除(图5的(c)栏)。之后，经过镀敷工序等之后，对接地电极基材85朝着主体金属外壳40的中心轴线MX进行弯曲加工，从而形成具有基端部13a和顶端部13b的接地电极13。通过上述这些工序，形成具有图3中说明的中心剖面CP的剖面结构的接地电极13以及接地电极13与主体金属外壳40之间的接合部位。
第1实施方式的其他结构例
参照图6～图8，说明第1实施方式的接地电极13与主体金属外壳40之间的接合部位的其他结构例。图6～图8分别例示了接地电极13与主体金属外壳40之间的接合部位的概略剖面。图6～图8各自所示的剖面均为包含接地电极13的基端部13a的中心轴线EX和火花塞10的中心轴线PX(省略图示)在内的中心剖面CP。
图6所示的剖面结构除了第1边界线BLa从交点PI沿着与中心轴线EX正交的方向笔直地延伸这一点之外，其他结构与图3中的剖面结构大致相同。图7所示的剖面结构除了表皮部50的第1外表面61和第2外表面62不具有弯曲部61c、弯曲部62c而从直部61s、62s弯折并沿着与中心轴线EX正交的方向延伸这一点之外，其他结构与图3中的剖面结构大致相同。在为图6、图7的接合部位的结构的情况下，由于中心剖面CP中存在至少1个交点PI，因此，与图3中说明的情况同样，也能够提高接地电极13与主体金属外壳40之间的焊接强度。
在图8所示的中心剖面CP的剖面结构中，在外周侧区域，表皮部50的端部向与中心轴线EX正交的方向弯折，芯部52的后端侧的端部部位52t以进入表皮部50与主体金属外壳40之间的边界的方式延伸。而且，在内周侧区域，表皮部50的端部部位50t以插入芯部52的方式延伸。另外，在该结构例中，位于内周侧区域的芯部52与表皮部50之间的边界线未从表皮部50与中间部51之间的边界线的后端侧端部朝着表面侧延伸，其不与第3边界线BLc相当。在为上述这样的结构的情况下，由于中心剖面CP中存在至少1个交点PI，因此，与图3中说明的情况同样，也能够提高接地电极13与主体金属外壳40之间的焊接强度。
第1实施方式的总结
如上所述，采用第1实施方式的火花塞10，在内部包含中间部51，从而能够提高接地电极13的耐热性。而且，能够抑制在接地电极13与主体金属外壳40之间的焊接界面存在中间部51的构成材料、来自外部的异物，从而能够提高接地电极13相对于主体金属外壳40的焊接强度。除此之外，采用第1实施方式的火花塞10，还能够发挥上述实施方式中说明的各种作用效果。
B.第2实施方式：
接地电极的接合部位的结构
图9是本发明的第2实施方式的火花塞10中的接地电极13与主体金属外壳40之间的接合部位的概略剖视图。第2实施方式的火花塞10的结构除了接合部位的结构如下所述与第1实施方式的火花塞10不同这一点之外，其他结构与第1实施方式的火花塞10大致相同。图9所示的剖面与第1实施方式中说明的情况同样地为包含接地电极13的基端部13a的中心轴线EX和火花塞10的中心轴线PX(省略图示)在内的中心剖面CP。另外，图9中用虚线图示了在焊接工序之后被去除了的接合部位的鼓出部。
在第2实施方式的火花塞10中，在外周侧区域和内周侧区域这两个区域，表皮部50的后端部都是越往后端侧去越向逐渐远离中心轴线EX的方向扩开。而且，芯部52在其后端部处分别朝着外周侧和内周侧较大程度地鼓出进而与表皮部50相接触。在第2实施方式的火花塞10中，在中心剖面CP中，在比第1多层部位55靠后端侧的位置也形成有表皮部50与芯部52直接相接的第2多层部位56。
而且，在第2实施方式的火花塞10中，至少在中心剖面CP中的第2多层部位56形成有两个交点PI。两个交点PI分别位于隔着基端部13a的中心轴线EX的两侧的位置。第1交点PI位于外周侧区域，第2交点PI位于内周侧区域。这样一来，在第2实施方式的火花塞10中，在外周侧区域和内周侧区域这两个区域都能够抑制中间部51的构成材料等进入焊接界面，从而能够进一步提高焊接强度。
在第2实施方式的火花塞10中，两个第1边界线BLa分别从上述两个交点PI以越往后端侧去两个第1边界线BLa与中心轴线EX之间的距离越大的方式朝向后端侧延伸。因而，在外周侧区域和内周侧区域这两个区域都能够提高表皮部50相对于主体金属外壳40的焊接强度。
此外，在第2实施方式的火花塞10中，在中心剖面CP中，芯部52的后端部与主体金属外壳40之间的边界线即第2边界线BLb向主体金属外壳40侧弯曲。更具体地讲，第2边界线BLb以绘出向主体金属外壳40侧凸起的曲线的方式呈弯曲状隆起。由此，与第2边界线BLb呈平坦状的情况相比，上述情况能够增加芯部52与主体金属外壳40之间的接触面积，因此，能够提高芯部52与主体金属外壳40之间的焊接强度。
而且，在第2实施方式的火花塞10中，在中心剖面CP中，芯部52的后端部以朝着外周侧区域和内周侧区域这两个区域中的交点PI的方式分别向外周侧和向内周侧鼓出。更具体地讲，在外周侧区域和内周侧区域这两个区域，第2边界线BLb绘出向后端侧凸起的曲线，第3边界线BLc绘出向前端侧凸起的曲线，从而，芯部52的后端部分别朝着交点PI鼓出。由此，能够进一步增加芯部52与主体金属外壳40之间的接触面积，从而能够进一步提高芯部52与主体金属外壳40之间的焊接强度。
在第2实施方式的火花塞10中，期望的是，也如第1实施方式中说明的那样，代表假想平面BP的假想直线同接地电极13与主体金属外壳40之间的边界线之间的距离的最大值即焊接深度L大于0mm且为1.2mm以下。而且，期望的是，表皮部50所具有的弯曲部61c、弯曲部62c具有0.5mm以上的曲率半径。
接地电极的接合工序
图10是示意性地表示第2实施方式的接地电极基材85的焊接工序的说明图。通过与第1实施方式中说明的工序同样的工序(图4)准备接地电极基材85(图10的(a)栏)。在第2实施方式的接地电极基材85的焊接工序中，在焊接之前进行如下加工，该加工用于弄齐接地电极基材85的后端部83处的层构造的歪斜(图10的(b)栏)。具体地讲，进行以切出接地电极基材85时的切断方向的反方向(箭头GD的方向)为主研磨方向的研磨加工等。
然后，使经过加工后的后端部83a与主体金属外壳40的前端侧的开口端部42相接触，进行电阻焊接(图10的(c)栏)。在进行该电阻焊接时，如第1实施方式中说明的那样，控制电流值、通电时间等，以防止熔融了的中间部51的构成材料越过表皮部50流到外部，并且，使表皮部50缓慢地变形进而形成弯曲部61c、弯曲部62c。如上所述，在第2实施方式中，弄齐了接地电极基材85的后端部83处的层构造的歪斜，因此，能够抑制表皮部50的后端部位50t进入芯部52侧。
在电阻焊接之后，与第1实施方式中说明的情况同样地，通过切削加工、研磨加工等将因进行电阻焊接而产生的接合部位的鼓出部去除。然后，在电镀工序等工序之后，对接地电极基材85朝着主体金属外壳40的中心轴线MX进行弯曲加工。
第2实施方式的其他结构例
参照图11～图13，说明第2实施方式中说明的接地电极13与主体金属外壳40之间的接合部位的其他结构例。图11～图13分别例示了接地电极13与主体金属外壳40之间的接合部位的概略剖面。图11～图13各自所示的剖面均为包含接地电极13的基端部13a的中心轴线EX和火花塞10的中心轴线PX(省略图示)在内的中心剖面CP。
图11所示的剖面结构除了表皮部50的第1外表面61和第2外表面62不具有弯曲部61c、弯曲部62c而从直部61s、62s弯折并向与中心轴线EX正交的方向延伸这一点之外，其他结构与图9中的剖面结构大致相同。图12所示的剖面结构除了第1边界线BLa分别从两个交点PI向与中心轴线EX正交的方向延伸这一点之外，其他结构与图11中的剖面结构大致相同。在为具有图11、图12中的剖面结构的接合部位的情况下，由于至少在中心剖面CP中存在两个交点PI，因此，与图9中说明的情况同样，也能够提高接地电极13与主体金属外壳40之间的焊接强度。
在图13所示的接合部位的剖面中，第1边界线BLa和第2边界线BLb构成了沿着与中心轴线EX正交的方向延伸的、连续且平滑的曲线。而且，在内周侧区域，表皮部50的靠中心轴线EX侧的内表面在表皮部50的后端部处向靠近中心轴线EX侧的方向弯曲。在为上述这样的结构的情况下，由于中心剖面CP中存在两个交点PI，因此，与图9中说明的情况同样，也能够提高接地电极13与主体金属外壳40之间的焊接强度。
第2实施方式的总结
如上所述，若为第2实施方式的火花塞10，则接地电极13与主体金属外壳40之间以至少在中心剖面CP中在中心轴线EX的两侧共产生两个交点PI的方式焊接起来，能够提高接地电极13与主体金属外壳40之间的焊接强度。除此之外，采用第2实施方式的火花塞10，还能够发挥与第1实施方式中说明的效果同样的各种作用效果。
C.实验例：
参照图14～图26，说明针对具有上述各实施方式中说明的各种剖面结构的接地电极13的接合部位的实验例1～实验例5。在实验例1～实验例5中，进行了用于评价样品的接合可靠性的各种试验，其中，该样品为将接地电极基材85焊接于主体金属外壳40之后对接地电极基材85实施弯曲加工之前时的样品。
各样品的制作条件
在各样品中，由碳素钢构成了主体金属外壳40，由NCF601构成了接地电极基材85的表皮部50，由Cu构成了中间部51，由Ni构成了芯部52。而且，改变了电阻焊接时通电控制的条件、接地电极基材85的后端部的加工条件等，以使得接地电极基材85的接合部位的剖面结构变得不一样。
实验例中的剖面结构的类型
图14中的表格中总结了在各实验例1～实验例5中被作为试验对象的各样品中的接地电极基材85的接合部位所具有的中心剖面CP的剖面结构的类型。表格中的类型A～类型D为第1实施方式中说明的剖面结构，类型E～类型H为第2实施方式中说明的剖面结构。各类型A～类型H与上述实施方式中说明的结构之间具体的对应方式如下。
类型A：图8中的剖面结构(第1实施方式的变形)
类型B：图6中的剖面结构(第1实施方式的变形)
类型C：图7中的剖面结构(第1实施方式的变形)
类型D：图3中的剖面结构(第1实施方式的结构)
类型E：图12中的剖面结构(第2实施方式的变形)
类型F：图13中的剖面结构(第2实施方式的变形)
类型G：图11中的剖面结构(第2实施方式的变形)
类型H：图9中的剖面结构(第2实施方式的结构)
类型Z是作为参考例的剖面结构。在参考例的中心剖面CP中，在外周侧区域和内周侧区域这两个区域，主体金属外壳40的构成材料的一部分都进入了芯部52与表皮部50之间并与中间部51直接相接触。因此，参考例的中心剖面CP中未形成有各实施方式中说明的那样的、3条边界线BLa～BLc汇合的交点PI。
与接合可靠性相关的试验内容
在实验例1～实验例5中，作为用于对接地电极基材85的接合可靠性进行评价的试验，进行了(a)焊接强度评价试验、(b)折损强度评价试验、(c)主体金属外壳状态评价试验、(d)抗氧化性评价试验中的任意若干个试验。各试验的具体内容如下。
(a)焊接强度评价试验：
进行如下弯折动作，即，将接地电极基材85的前端侧的部位朝着主体金属外壳40的中心轴线MX折弯大致90°，之后再次将其掰回至笔直状态，如此重复上述弯折动作直至接地电极基材85断裂，计算至接地电极基材85断裂为止的弯折次数。另外，将接地电极基材85弯折时的支点的位置为向前端侧距接地电极基材85的后端侧的端部位置(接合部位)约1mm的位置。就接地电极基材85的弯折次数而言，将朝着中心轴线MX折弯大致90°时+1次，将掰回至笔直状态时+1次。
(b)折损强度评价试验：
在接地电极基材85的前端部安装50g的砝码，并按照下述条件施加振动，计算至接地电极基材85断裂为止的时间。
＜振动条件＞
·频率：50Hz～200Hz
·频率变动周期(频率从上限值变到下限值的时间或从下限值变到上限值的时间)：0.5分钟
·加速度：5G
(c)主体金属外壳状态评价试验：
用眼睛确认在各样品的中心剖面CP中是否存在中间部51的构成材料即Cu进入主体金属外壳40的部位。
(d)抗氧化性评价试验
对各样品施加温度载荷，检测接地电极基材85的宽度在施加温度载荷前后的变化情况，其中，该施加温度载荷是指将各样品按规定的循环次数周期性地交替地暴露在高温环境下和低温环境下。更具体地讲，对各样品施加下述条件的温度载荷，计算施加温度载荷之后的接地电极基材85的宽度T2与施加温度载荷之前的接地电极基材85的宽度T1之比(T2/T1)。
＜温度载荷的条件＞
·高温环境下的温度和暴露时间：1100℃，2分钟
·低温环境下的温度和暴露时间：室温(约20℃)，1分钟
·施加温度载荷的循环次数：10000次
实验例1
图15是表示总结实验例1的试验结果的表格的说明图。在实验例1中，对下述3个样品S11～样品S13进行了焊接强度评价试验。样品S11具有类型Z的剖面结构，其中心剖面CP中未包含上述实施方式中说明的交点PI。样品S12具有类型A的剖面结构，其中心剖面CP中包含1个交点PI。样品S13具有类型E的剖面结构，其中心剖面CP中包含两个交点PI。
在实验例1中，得到了焊接强度从低到高依次为样品S11、样品S12、样品S13的结果。根据该结果可知，只要在中心剖面CP中存在至少1个交点PI就能够提高焊接强度，若分别在中心轴线EX的两侧都存在交点PI，则能够进一步提高焊接强度。
实验例2
图16是表示总结实验例2的试验结果的表格的说明图。在实验例2中，对下述4个样品S21～样品S24进行了焊接强度评价试验。样品S21具有类型B的剖面结构，第1边界线BLa从交点PI沿着与中心轴线EX正交的方向延伸。相对于此，样品S22具有类型D的剖面结构，第1边界线BLa从交点PI以越往后端侧去第1边界线BLa与中心轴线EX之间的距离越大的方式朝向后端侧延伸。
样品S23具有类型F的剖面结构，其中心剖面CP中的第1边界线BLa分别从两个交点PI沿着与中心轴线EX正交的方向延伸。相对于此，样品S24具有类型H的剖面结构，其中心剖面CP中的第1边界线BLa分别从两个交点PI以越往后端侧去第1边界线BLa与中心轴线EX之间的距离越大的方式朝向后端侧延伸。
得到了样品S22的焊接强度高于样品S21的焊接强度的结果。而且，得到了样品S24的焊接强度高于样品S23的焊接强度的结果。如此，与第1边界线BLa沿着与中心轴线EX正交的方向延伸的情况相比，第1边界线BLa以越往后端侧去其与中心轴线EX之间的距离越大的方式朝向后端侧延伸的情况能够提高焊接强度。而且，在实验例2中得到了这样的结果：与实验例1同样地，与具有1个交点PI的样品S21、样品22相比，具有两个交点PI的样品S23、样品S24的焊接强度更高。
实验例3
图17是表示总结实验例3的试验结果的表格的说明图。在实验例3中，对下述3个样品S31～样品S33进行了折损强度评价试验。样品S31具有类型G的剖面结构，其表皮部50的第1外表面61和第2外表面62不具有弯曲部61c、弯曲部62c。相对于此，样品S32、样品S33具有类型H的剖面结构，其表皮部50的第1外表面61和第2外表面62具有弯曲部61c、弯曲部62c。样品S32的弯曲部61c、弯曲部62c具有小于0.5mm的曲率半径，相对于此，样品S33的弯曲部61c、弯曲部62c具有0.5mm以上的曲率半径。
从实验例3中可以看出，与表皮部50不具有弯曲部61c、弯曲部62c的样品S31相比，表皮部50具有弯曲部61c、弯曲部62c的样品S32、样品S33能够抑制接地电极基材85断裂，具有较高的耐折损强度。弯曲部61c、弯曲部62c具有小于0.5mm的曲率半径的样品S32的接地电极基材85在试验开始后的20分钟～60分钟以内发生断裂。相对于此，弯曲部61c、弯曲部62c具有0.5mm以上的曲率半径的样品S33的接地电极基材85在试验开始后的60分钟以内未发生断裂。根据该结果可知，期望的是，弯曲部61c、弯曲部62c具有0.5mm以上的曲率半径。
实验例4
图18是表示总结实验例4的试验结果的表格的说明图。在实验例4中，对剖面结构和焊接深度L不同的各样品进行了焊接强度评价试验和主体金属外壳状态评价试验。在实验例4中的各样品的样品编号中，符号“S”后面的两位数字对应的是剖面结构的类型，连字符(－)后面的末尾数字的值越大表示焊接深度L越大。
样品S41－1～样品S41－5具有类型B的剖面结构，样品S42－1～样品S42－5具有类型C的剖面结构，它们各自的中心剖面CP中均包含1个交点PI。样品S43－1～样品S43－5具有类型E的剖面结构，样品S44－1～样品S44－5具有类型G的剖面结构，它们各自的中心剖面CP中均包含两个交点PI。
从实验例4的焊接强度评价试验中可以看出，无论是具有何种剖面结构的样品组，在焊接深度L为0mm～1.2mm之间的范围内，均是焊接深度L越大，具有越高的焊接强度。而且，在主体金属外壳状态评价试验中，无论是具有何种剖面结构的样品组，在焊接深度L为0mm～1.2mm之间的范围内，均未观察到Cu从接地电极基材85进入主体金属外壳40。根据该结果可知，期望的是，焊接深度L大于0mm，更期望的是，焊接深度L为0.2mm以上，特别期望的是，焊接深度L为0.4mm以上。
另一方面，从实验例4的焊接强度评价试验中可以看出，焊接深度L为1.5mm的样品的焊接强度与焊接深度为1.2mm的样品的焊接强度无差别。而且，在主体金属外壳状态评价试验中，对于焊接深度L为1.5mm的样品，观察到Cu从接地电极基材85进入主体金属外壳40。根据该结果可知，优选的是，焊接深度L小于1.5mm，更优选的是，焊接深度L为1.2mm以下。
在实验例4的焊接强度评价试验中，得到了这样的结果：就焊接深度L相同的样品而言，与上述实验例1同样地，与中心剖面CP中具有1个交点PI的样品相比，中心剖面CP中具有两个交点PI的样品表现出更高的焊接强度。而且，得到了这样的结果：就焊接深度L相同且中心剖面CP中所包含的交点PI的数量相同的样品而言，与上述实验例2同样地，与第1边界线BLa沿着与中心轴线EX正交的方向延伸的样品相比，第1边界线BLa以越往后端侧去其与中心轴线EX之间的距离越大的方式朝向后端侧延伸的样品表现出较高的焊接强度。
实验例5
图19～图26是表示总结实验例5的试验结果的表格的说明图。在实验例5中，对剖面结构、焊接深度L、表皮部50中的Al的含量不同的各样品进行了焊接强度评价试验和抗氧化性评价试验。图19～图26分别表示了样品编号中的符号“S”后面的两位数字相同的样品组的表格。
在实验例5中的各样品的样品编号中，符号“S”后面的两位数字相同表示剖面结构的类型相同。样品编号开头为“S51”的样品具有类型A的剖面结构(图19)，样品编号开头为“S52”和“S53”的样品具有类型B的剖面结构(图20、图21)，样品编号开头为“S54”的样品具有类型D的剖面结构(图22)。
样品编号开头为“S55”的样品具有类型E的剖面结构(图23)，样品编号开头为“S56”和“S57”的样品具有类型F的剖面结构(图24、图25)，样品编号开头为“S58”的样品具有类型H的剖面结构(图26)。另外，样品编号开头为“S52”的样品组(图20)与样品编号开头为“S53”的样品组(图21)虽然剖面结构的类型相同，但弯曲部61c、弯曲部62c的曲率半径不同。样品编号开头为“S56”的样品组(图24)与样品编号开头为“S57”的样品组(图25)也是同样，虽然剖面结构的类型相同，但弯曲部61c、弯曲部62c的曲率半径不同。
在实验例5中的各样品中，样品编号的末尾数字为“1”～“3”的样品表示焊接深度L为0＜L＜0.2mm。样品编号的末尾数字为“4”～“6”的样品表示焊接深度L为0.2mm，样品编号的末尾数字为“7”～“9”的样品表示焊接深度L为0.4mm，样品编号的末尾数字为“10”～“12”的样品表示焊接深度L为1.2mm。而且，样品编号的末尾数字为“1”、“4”、“7”、“10”的样品表示表皮部50中的Al的含量为0重量％。样品编号的末尾数字为“2”、“5”、“8”、“11”的样品表示表皮部50中的Al的含量为2.5重量％。样品编号的末尾数字为“3”、“6”、“9”、“12”的样品表示表皮部50中的Al的含量为5.0重量％。
在实验例5的抗氧化性评价试验中，无论剖面结构的类型、焊接深度L如何，只要表皮部50中的Al的含量大于0重量％，T2/T1的值就为0.5以上。接地电极基材85的宽度在施加温度载荷之前与之后的减少量越大，T2/T1的值越小。即，实验例5的结果表明，只要是表皮部50中的Al的含量大于0重量％的接地电极基材85，就能够抑制因施加温度载荷导致的形状变化的情况，从而能够提高接地电极基材85的耐久性。推测其原因在于，表皮部50中含Al，从而能够在表皮部50的第1外表面61和第2外表面62形成氧化膜，进而能够提高接地电极基材85的抗氧化性。根据该结果可知，期望的是，表皮部50中的Al的含量大于0重量％。
另一方面，在实验例5的焊接强度评价试验中，无论剖面结构的类型、焊接深度L如何，与表皮部50中的Al的含量为5.0重量％的样品相比，表皮部50中的Al的含量为2.5重量％的样品获得了较高的焊接强度。推测上述那样表皮部50中的Al的含量从2.5重量％增至5.0重量％之后焊接强度降低的原因在于，形成在表皮部50的表层的氧化膜中的氧原子进入了焊接界面。根据上述这些结果可知，期望的是，表皮部50中的Al的含量小于5.0重量％，更期望的是，表皮部50中的Al的含量为2.5重量％以下。
此外，在实验例5的焊接强度评价试验中，还表现出了下述趋势：若焊接深度L、表皮部50中的Al的含量均相同，则与中心剖面CP中具有1个交点PI的样品(图19～图22)相比，中心剖面CP中具有两个交点PI的样品(图23～图26)的焊接强度更高。而且，得到了这样的结果：若焊接深度L、表皮部50中的Al的含量、中心剖面CP中所包含的交点PI的数量均相同，则与第1边界线BLa沿着与中心轴线EX正交的方向的延伸的样品(图19、图20、图21、图23、图24、图25)相比，第1边界线BLa以越往后端侧去其与中心轴线EX之间的距离越大的方式朝向后端侧延伸的样品(图22、图26)表现出较高的焊接强度。
D.变形例：
D1.变形例1：
在上述各实施方式(包括上述各实施方式的变形在内。下面所述的“上述各实施方式”的意义同上。)中，表皮部50形成在接地电极13的最外层。相对于此，也可以是，在接地电极13中，在表皮部50的外侧还形成有不同的材料层。而且，在上述各实施方式中，表皮部50层与中间部51层之间以相邻接的方式形成，中间部51层与芯部52层之间以相邻接的方式形成。相对于此，也可以是，在表皮部50层与中间部51层之间、在中间部51层与芯部52层之间安插不同的材料层。
D2.变形例2：
在上述各实施方式中，说明了这样的结构：在中心剖面CP中，在外周侧区域和内周侧区域这两个区域，第1边界线BLa以越往后端侧去其与基端部13a的中心轴线EX之间的距离越大的方式朝向后端侧延伸。相对于此，也可以是，在中心剖面CP中，仅在外周侧区域或内周侧区域中的一个区域，第1边界线BLa以越往后端侧去其与基端部13a的中心轴线EX之间的距离越大的方式朝向后端侧延伸。
D3.变形例3：
在上述各实施方式中，说明了这样的结构：在中心剖面CP中，在表皮部50的第1外表面61形成有弯曲部61c，在表皮部50的第2外表面62形成有弯曲部62c。相对于此，也可以是，在中心剖面CP中，表皮部50的第1外表面61和第2外表面62这两者都未形成有弯曲部，也可以是，仅第1外表面61或第2外表面62中的一者形成有弯曲部。而且，也可以是，在中心剖面CP中，在表皮部50具有弯曲部61c、弯曲部62c这两个弯曲部的结构中，两个弯曲部中的仅一者的曲率半径为0.5mm以上。另外，也可以是，亦如各实施方式中说明的变形结构中所例示的那样，在中心剖面CP中，表皮部50未必需要具有弯曲部61c、弯曲部62c。但是，在中心剖面CP中，在表皮部50的第1外表面61形成有弯曲部61c且在第2外表面62形成有弯曲部62c的结构能够进一步提高接地电极13的强度，因此是期望的。
D4.变形例4：
在上述各实施方式中，在中心剖面CP中，表皮部50与芯部52直接相接的第2多层部位56形成在内周侧区域和外周侧区域这两个区域。然而，也可以是，第2多层部位56仅形成在内周侧区域或外周侧区域中的至少一个区域。
D5.变形例5：
在上述第2实施方式的图9中的剖面结构中，芯部52与主体金属外壳40之间的边界线即第2边界线BLb向主体金属外壳40侧弯曲。相对于此，也可以是，第2边界线BLb不弯曲，也可以是，第2边界线BLb在顶点处弯折。而且，也可以是，形成有多个向主体金属外壳40侧突出的凸部。而且，在上述第2实施方式的图9中的剖面结构中，芯部52的后端部在外周侧区域和内周侧区域这两个区域向与中心轴线EX交叉的方向鼓出。相对于此，也可以是，芯部52的后端部仅在外周侧区域或内周侧区域中的单侧区域鼓出。而且，也可以是，芯部52的后端部不向与中心轴线EX交叉的方向鼓出，也可以是，例如芯部52的后端部的外形线在顶点处弯折。
D6.变形例6：
也可以是，上述各实施方式的表皮部50、中间部51、芯部52由上述各实施方式中具体例示的材料以外的金属材料构成。也可以是，表皮部50由Ni基耐热合金以外的金属材料构成，也可以是，中间部51由Cu以外的金属构成。也可以是，芯部52由Ni以外的材料构成。
本发明并不限于上述实施方式、实施例、变形例，能够在不脱离本发明的主旨的范围内以各种结构来实现。例如能够以解决上述问题中的一部分或全部为目的，或以实现上述效果中的一部分或全部为目的，将发明内容所述的各技术方案中的技术特征所对应的实施方式、实施例、变形例中的技术特征适当地进行替换、组合。而且，若上述技术特征在本说明书中未作为必须事项进行说明时，则能够适当地将其删除。