CN101800400B - 火花塞的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种火花塞的制造方法。该制造方法能够以高精度将绝缘电瓷与主体金属壳体之间气密地密封起来。包括下述工序：准备主体金属壳体的工序，该主体金属壳体包括插入孔、压边紧固预定部、壳体侧台阶部、和压缩变形预定部；准备绝缘体的工序，该绝缘体包括大致圆筒形状的第1圆筒部、在轴线方向的下端露出有中心电极的大致圆筒形状的第2圆筒部、形成在第1圆筒部下端与第2圆筒部上端之间的绝缘体侧台阶部；将绝缘体插入到主体金属壳体的插入孔中的工序；成形主体金属壳体的压边紧固部的工序；沿轴线方向进行冲压从而使主体金属壳体的压缩变形预定部压缩变形的工序。将冲压操作的压入量控制为规定值。

Description

火花塞的制造方法

技术领域

本发明涉及一种火花塞的制造方法。

背景技术

作为在内燃机中使用的火花塞，公知有这样一种火花塞，其包括形成有工具卡合部、安装螺纹的主体金属壳体、和插入到沿轴向贯通主体金属壳体的贯通孔中的绝缘电瓷。在该种火花塞中，为了防止内燃机中的气体自绝缘电瓷与主体金属壳体之间的间隙泄露，将绝缘电瓷与主体金属壳体之间气密地密封起来。公知这样一种用于密封绝缘电瓷与主体金属壳体之间的技术，即、将主体金属壳体的上端部压边紧固在绝缘电瓷的外周面上、且使一部分主体金属壳体压缩变形(例如，专利文献1)。

专利文献1：日本特开2007-141868号公报

但是，为了实现提高内燃机的设计自由度等目的，要求火花塞能够小型化、小径化。因此，由于绝缘电瓷的机械性强度随着火花塞的小型化、小径化而下降，所以目前很难将绝缘电瓷与主体金属壳体之间气密地密封起来。例如，在上述技术中，若使主体金属壳体的局部过度压缩变形，则可能损坏绝缘电瓷，若主体金属壳体的局部的压缩变形不充分，则绝缘电瓷与主体金属壳体之间的密封性可能不充分。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够以高精度将绝缘电瓷与主体金属壳体之间气密地密封起来的火花塞的制造方法。

本发明为了至少解决一部分上述问题，能够使用下述实施方式或适用例。

适用例1

一种火花塞的制造方法，其包括下述工序：

(a)准备主体金属壳体的工序，该主体金属壳体包括：插入孔，其沿轴向贯通主体金属壳体；压边紧固预定部，其位于上述插入孔上端；壳体侧台阶部，其沿上述插入孔的下端部分的内周向内侧突出且内径小于上述插入孔；压缩变形预定部，其用于形成上述压边紧固预定部与上述壳体侧台阶部之间的上述插入孔的内周壁的一部分；

(b)准备绝缘体的工序，该绝缘体包括：第1圆筒部，其为在轴向的上端露出端子壳体的大致圆筒形状；第2圆筒部，其为在轴向的下端露出中心电极的大致圆筒形状；绝缘体侧台阶部，其形成在上述第1圆筒部下端与上述第2圆筒部上端之间；

(c)将上述绝缘体插入在上述主体金属壳体的上述插入孔中的工序；

(d)将上述主体金属壳体的压边紧固预定部成形为压边紧固部的工序；

(e)通过沿轴线方向对上述主体金属壳体的比上述压缩变形预定部靠下侧的部分、和上述主体金属壳体的上述压边紧固部进行冲压从而使上述主体金属壳体的上述压缩变形预定部压缩变形，从而将上述壳体侧台阶部与上述绝缘体侧台阶部之间密封起来的工序；

上述(e)工序将从上述压缩变形开始时到结束时的上述冲压操作的压入量控制为规定值。

采用适用例1的火花塞的制造方法，通过将从压缩变形开始时到结束时的冲压操作中的压入量控制为规定值，能够使压缩变形预定部压缩变形，因此能够提高压缩变形量的精度。结果，能够以高精度确保壳体侧台阶部与上述绝缘体侧之间的密封性，并能抑制绝缘电瓷被损坏。

适用例2

根据第1适用例所述的火花塞的制造方法，使用与上述(e)工序中的冲压模不同的冲压模进行冲压成形，从而进行上述(d)工序。

适用例3

根据第1或第2适用例所述的火花塞的制造方法，一边加热上述压缩变形预定部一边执行上述(e)工序。

这样，虽然在一边加热压缩变形预定部一边进行压缩变形的情况下很难控制压缩变形量，但采用本发明，能够提高压缩变形量的精度。结果，能够以高精度确保壳体侧台阶部与上述绝缘体侧之间的密封性，并能抑制绝缘电瓷被损坏。

适用例4

根据第1～3适用例中任意一项所述的火花塞的制造方法，上述(e)工序包括下述工序：

(e1)在开始使上述压缩变形预定部压缩变形之前、在利用上述冲压模对上述主体金属壳体施加了第1压力的状态下，测量上述冲压操作中的下模与上模的相对位置的工序；

(e2)使上述下模和上模自上述测量的位置相对地接近而使上述压缩变形预定部压缩变形的工序；

(e3)在上述(e2)工序之后、在利用上述冲压模对上述主体金属壳体施加了第2压力的状态下，测量上述冲压操作中的下模与上模的相对位置的工序；

(e4)根据在上述(e1)工序中测得的位置和在上述(e3)工序中测得的位置求出上述压缩变形预定部的实际的压缩变形量的工序；

(e5)根据在上述(e4)工序中求得的实际的压缩变形量求出上述压入量的工序。

这样，由于在施加了第1压力以及第2压力的状态下测量下模与上模的相对位置，因此能够提高下模与上模的相对位置的测量精度。因而，能够以高精度测量实际的压缩变形量以及压入量。

适用例5

根据第4适用例所述的火花塞的制造方法，

上述第1压力以及上述第2压力是用于使上述压缩变形预定部压缩变形所必须的压力的1％以上且50％以下的压力。

这样，能够进一步提高下模与上模的相对位置的测量精度。

适用例6

根据第4或第5适用例所述的火花塞的制造方法，根据在上述(e4)工序中求得的上述实际的压缩变形量与预定压缩变形量的差值决定下一次的上述(e2)工序中的压入量。

这样，由于根据由测量求得的实际压缩变形量与压入量的预定值即规定值的差值来决定(e2)工序中的规定值，因此能够进一步提高压缩变形量的精度。

适用例7

根据第4～第6适用例中任意一项所述的火花塞的制造方法，上述第1压力和第2压力是相等的压力。

这样，由于在施加相同的压力的情况下测量压缩变形开始前的下模与上模的相对位置、和压缩变形开始后的下模与上模的相对位置，因此能够以高精度测量压入量。结果，能够进一步提高压缩变形量的精度。

适用例8

根据第1～第7适用例中任意一项所述的火花塞的制造方法，上述主体金属壳体具有用于将该主体金属壳体安装在内燃机上的安装螺纹部；

上述安装螺纹部的直径是12mm以下。

这样，在要求压缩变形量具有更高精度的、安装螺纹部的直径为12mm以下的火花塞中，能够提高压缩变形量的精度。

适用例9

根据第1～第8适用例中任意一项所述的火花塞的制造方法，上述主体金属壳体具有在将该主体金属壳体安装在内燃机上时供工具卡合的六角柱形状的工具卡合部；

上述工序卡合部的对边长度是14mm以下。

这样，在要求压缩变形量具有更高精度的、工具卡合部的对边长度为14mm以下的火花塞中，能够提高压缩变形量的精度。

另外，能以各种方式实现本发明，例如，能够利用火花塞的制造装置、用于制造火花塞的冲压装置等各种方式来实现本发明。

附图说明

图1是在本发明中制造的火花塞的局部剖视图。

图2是表示火花塞的制造方法的工序的流程图。

图3是用在压边紧固部成形工序以及压缩变形部成形工序中的冲压装置的概略图。

图4是表示压边紧固部成形工序的情况的图。

图5是表示压缩变形部成形工序的步骤的流程图。

图6是表示压缩变形部成形工序的情况的图。

具体实施方式

A.第1实施方式：

火花塞的结构：

下面，根据实施方式说明用于实施本发明的情况。图1是在本发明中制造的火花塞100的局部剖视图。另外，在图1中，将火花塞100的轴线方向OD视作附图中的上下方向、且将下侧视作火花塞100的顶端侧、将上侧视作后端侧而进行说明。在图1中，点划线所示的轴线O-O的右侧表示外观主视图，轴线O-O的左侧表示利用通过火花塞100的中心轴线的截面剖切火花塞100后得到的剖视图。

如图1所示，火花塞100包括作为绝缘体的绝缘电瓷10、主体金属壳体50、中心电极20、接地电极30和端子壳体40。在主体金属壳体50上形成有沿轴线方向OD贯通的插入孔501。绝缘电瓷10插入且保持在主体金属壳体50的插入孔501中。中心电极20沿轴线方向OD保持在绝缘电瓷10内。中心电极20的顶端部在绝缘电瓷10的顶端侧露出。接地电极30与主体金属壳体50的顶端部(图1中的下侧的端部)接合。端子壳体40设在绝缘电瓷10的后端部(图1中的上侧的端部)，端子壳体40的后端部在绝缘电瓷10的后端侧露出。

绝缘电瓷10如周知的那样通过烧结氧化铝等而形成，且具有在轴中心上形成有沿轴线方向OD延伸的轴孔12而成的圆筒形状。在轴线方向OD的大致中央处形成有外径最大的凸缘部19，在比该凸缘部19靠近后端侧(图1中的上侧)的位置上形成有后端侧主体部18。在比凸缘部19靠近顶端侧(图1中的下侧)的位置上形成有外径比后端侧主体部18还小的顶端侧主体部17，在比该顶端侧主体部17更靠顶端的位置上形成有外径比顶端侧主体部17还小的长脚部13。在此，长脚部13越靠近顶端侧直径越小，在将火花塞100安装在内燃机的发动机缸盖(engine head)200上时，长脚部13暴露在内燃机的燃烧室中。长脚部13与顶端侧主体部17之间形成有绝缘电瓷10侧的台阶部15。从上述说明得知，本实施例中的长脚部13对应于技术方案中的第2圆筒部，比长脚部13更靠后端侧(图1中的上侧)的顶端侧主体部17、后端侧主体部18和凸缘部19对应于技术方案中的第1圆筒部。

主体金属壳体50是用于将火花塞100固定在内燃机的发动机缸盖200上的圆筒状壳体。主体金属壳体50围绕自绝缘电瓷10的后端侧主体部18的局部到长脚部13的部位地保持绝缘电瓷10。即、绝缘电瓷10插入在主体金属壳体50的插入孔501中，且绝缘电瓷10的顶端自主体金属壳体50的顶端露出、绝缘电瓷10的后端自主体金属壳体50的后端露出。主体金属壳体50由低碳钢形成，且具有供未图示的火花塞扳手(wrench)卡合的六角柱形状的工具卡合部51。在本实施例中，将六角柱形状的工具卡合部51的彼此平行的侧面间的长度、即对边长度设为14mm、或更短的9mm～13mm。主体金属壳体50具有形成有螺纹牙的安装螺纹部52，该螺纹牙与设在内燃机上部的发动机缸盖200的安装螺纹孔201螺纹配合。在本实施例中，将该安装螺纹部52的外径M(标称直径)设为M12(12mm)、或更小的M8～M11。

在主体金属壳体50的工具卡合部51与安装螺纹部52之间形成有凸缘状的密封部54。通过折弯板体而成的环状的垫圈5套在安装螺纹部52与密封部54之间的螺纹颈59上。在将火花塞100安装在发动机缸盖200上时，垫圈5在密封部54的接合面55与安装螺纹孔201的开口周缘部205之间被压扁而变形。利用该垫圈5的变形能够将火花塞100与发动机缸盖200之间密封起来，从而抑制出现经由安装螺纹孔201而使发动机内的气密状态发生泄漏的情况。

在比主体金属壳体50的工具卡合部51更靠后端的位置上设有薄壁的压边紧固部53。另外，在密封部54与工具卡合部51之间设有与压边紧固部53相同的薄壁的压缩变形部58。在主体金属壳体50的自工具卡合部51到压边紧固部53的内周面与绝缘电瓷10的后端侧主体部18的外周面之间夹设有圆环状的环构件6、7，在两个环构件6、7之间还填充有滑石(talc)9的粉末。通过将压边紧固部53向内侧折弯而将压边紧固部53固定在绝缘电瓷10的外周面上。

在主体金属壳体50上的工具卡合部51与密封部54之间设有薄壁的压缩变形部58。在制造时，通过向顶端推压被固定在绝缘电瓷10的外周面上的压边紧固部53，使压缩变形部58压缩变形，利用压缩变形部58的压缩变形而隔着环构件6、7以及滑石9在主体金属壳体50内向顶端推压绝缘电瓷10。利用该推压操作在主体金属壳体50的内周隔着环状的板式密封件8将绝缘电瓷10的台阶部15(绝缘电瓷侧台阶部)推压到形成于安装螺纹部52的位置上的台阶部56(壳体侧台阶部)上，从而一体地形成主体金属壳体50和绝缘电瓷10。此时，利用板式密封件8保持主体金属壳体50与绝缘电瓷10之间的气密性，抑制流出燃烧气体。另外，利用该推压操作，沿轴线方向OD压缩滑石9从而提高主体金属壳体50内的气密性。另外，在比壳体侧台阶部56更靠顶端侧的位置上的主体金属壳体50与绝缘电瓷10的长脚部13之间设有规定尺寸的间隙C。

中心电极20是在电极母材21的内部埋设有芯材25的棒状电极；上述电极母材21由因科内尔(inconel商标名)600等的镍、或主要成分是镍的合金形成；上述芯材25由导热性优于电极母材21的铜、或主要成分是铜的合金形成。通常，通过在形成为有底筒状的电极母材21的内部填塞芯材25、并自底侧进行挤压成形而拉伸该电极母材21，从而制成中心电极20。芯材25的主体部分虽然具有大致恒定的外径，但芯材25的顶端形成为尖头形状。将中心电极20的顶端部分成形为朝向顶端去形成为小径的锥状。电极头90与锥形部的顶端接合。例如，利用激光焊接方式接合中心电极20和电极头90。为了提高耐火花消耗性，将高熔点的贵金属作为主要成分形成电极头90。例如利用铱(Ir)形成该电极头90，或利用主要成分是Ir且添加了白金(Pt)、铑(Rh)、钌(Ru)、钯(Pd)、铼(Re)中的一种或2种以上的Ir合金形成该电极头90，并且多使用Ir-5Pt合金(包含5质量％的白金的铱合金)等。

在轴孔12内朝向后端延伸设置中心电极20，且该中心电极20借助密封体4以及陶瓷电阻3与后方的端子壳体40电连接。高压电缆(未图示)借助柱塞帽(未图示)与端子壳体40相连接，从而能够施加高电压。

接地电极30的电极母材由具有很强的耐腐蚀性的金属构成，作为一个例子能够使用镍合金。在本实施方式中，使用被称作因科内尔(inconel商标名)600(IN C600)的镍合金。通过焊接将该接地电极30的母材基端部(一端部)32接合在主体金属壳体50的顶端面上。接地电极30的母材顶端部(另一端)31的一个侧面弯曲，以与中心电极20的电极头90在轴线O上沿轴线方向OD相对。并且，在该接地电极30的母材顶端部31的一个侧面与电极头90的顶端面之间形成有火花帽。该火花帽例如是0.4～1.5mm左右。

电极头300利用电阻焊焊接在接地电极30的母材顶端部31的与电极头90面对的侧面上。例如在电极头300中使用Pt(白金)或主要成分是Pt的合金。在本实施方式中，使用Pt-20Ir合金(包含20质量％的铱的白金合金)。

火花塞的制造方法

图2是表示火花塞100的制造方法的工序的流程图。图3是用在主体金属壳体50的压边紧固部53的成型工序(压边紧固部成形工序)以及主体金属壳体50的压缩变形部58的压缩变形工序(压缩变形部成形工序)中的冲压装置的概略图。图4是表示压边紧固部成形工序的情况的图。在下述说明中，以用于固定绝缘电瓷10和主体金属壳体50的工序、即上述的压边紧固部成形工序、和压缩变形部成形工序为中心说明火花塞100的制造方法。在图3以及图4中，点划线所示的轴线O-O的右侧表示外观主视图，轴线O-O的左侧表示利用通过火花塞100以及冲压模的中心轴线的截面剖切火花塞100以及冲压模后得到的剖视图。

在步骤S10中，准备主体金属壳体50。如图4所示，本步骤所准备的主体金属壳体50包括：压边紧固预定部53a，其在后述的压边紧固部成型工序中被成型为图1所示的压边紧固部53；压缩变形预定部58a，其在后述的压缩变形部成形工序中被成型为图1所示的压缩变形部58。在步骤S20中，准备绝缘电瓷10。在本步骤中，准备了配置有端子壳体40、密封体4、陶瓷电阻3、中心电极20的状态的绝缘电瓷10。在步骤S30中，自上方将绝缘电瓷10连同板式密封件8一起插入到主体金属壳体50的插入孔501中。在步骤S40中，在主体金属壳体50中插入有绝缘电瓷10的状态下，将滑石9以及环构件6、7插入在主体金属壳体50的插入孔501与绝缘电瓷10的后端侧主体部18之间的间隙中。图4表示结束了到步骤S 40为止的绝缘电瓷10以及主体金属壳体50。

在步骤S50中，使用第1模实施用于将压边紧固预定部53a成型为压边紧固部53的压边紧固部成形工序。图3表示用在步骤S50和后述的步骤S60中的冲压机400。冲压机400能够安装上模和下模，图4中表示用在步骤S60的压缩变形部成形工序中的第2模的上模430和下模440。冲压机400具有能够测量上模位置的线性测量器450。线性测量器450的测量结果被发送给控制部460。控制部460自动或根据操作者的操作控制动力部470而使上模沿轴线O-O方向进行动作。动力部470是用于使上模沿轴线O-O方向进行动作的动力机构，例如能够使用电动机、油压机构或除此之外的公知的冲压动力机构。

如图4所示，在压边紧固部成形工序中所用的第1模的下模420上形成有安装孔425，该安装孔425用于安装供绝缘电瓷10插入的主体金属壳体50。安装孔425的直径比主体金属壳体50的安装螺纹部52大、且比密封部54小。因而，主体金属壳体50的密封部54的接合面55被支承在下模420的安装孔425上端的周缘部上。如图4(A)所示，在第1模的上模410上形成有具有与压边紧固部53(图1)上侧的表面形状对应的形状的成型部415。利用硬度比较高的铸铁等形成第1模的上模410以及下模420。

当自图4(A)所示的状态使上模410向轴线O-O方向的下侧下降到规定位置PO时，上模410的成型部415使压边紧固预定部53a塑性变形，从而能够成型得到压边紧固部53(图4(B))。结果，压边紧固部53的端部被推压在绝缘电瓷10的外周面上。

在步骤S60中，使用与第1模不同的第2模实施通过使压缩变形预定部58a压缩变形而成形压缩变形部58的压缩变形部成形工序。图5是表示压缩变形部成形工序的步骤的流程图。图6是表示压缩变形部成形工序的情况的图。

在步骤S610中，在冲压机400上设置第2模的上模430以及下模440。第2模具有与第1模相同的形状。即、如图3所示，上模430形成有与压边紧固部53(图1)上侧的表面形状对应的形状的成型部435、和自绝缘电瓷10的后端侧主体部18插入后端侧的冲压机插入孔436。在下模440上形成有用于配置主体金属壳体50的安装孔445。第2模与第1模的不同之处在于，利用铸铁形成第1模、而利用导电性比铸铁高的铜、或主要成分是铜的合金形成第2模。在此，之所以在第2模中使用导电性高的材料，是为了借助第2模对主体金属壳体50通以电流而加热压缩变形预定部58a，该操作见后述。另一方面，由于铜、或主要成分是铜的合金在耐磨损性方面不如铸铁，因此使用铸铁制的第1模来成形压边紧固部53。

在步骤S620中，将成型出压边紧固部53的主体金属壳体50以及绝缘电瓷10配置在下模440的安装孔425上。在步骤S630中，使上模430下降，且使成型部435与压边紧固部53接触而对压边紧固部53施加压力P1。压力P1是用于使压缩变形预定部58a压缩变形而成型压缩变形部58所必须的压力Pmax的1％以上、且为50％以下的规定压力。在本实施例中，将压力P1设为压力Pmax的5％。在施加了压力P1的状态下，压缩变形预定部58a并未开始压缩变形。

在步骤S640中，在对压边紧固部53施加了压力P1的状态下使用线性测量器450测量上模430的位置。在步骤S650中，经由上模430以及下模440对主体金属壳体50通以电流，从而一边加热压缩变形预定部58a一边使上模430正好下降规定的压缩变形预定量ΔB。结果，使压缩变形预定部58a的截面压缩变形成鼓状，从而形成压缩变形部58。在此，在与压缩变形部58面对的绝缘电瓷10的凸缘部19上形成有缺口形状BC，因此不会与压缩变形部58相干涉。

在步骤S660中，与步骤S630同样地借助上模430对压边紧固部53施加上述压力P1。在步骤S670中，在对压边紧固部53施加了压力P1的状态下使用线性测量器450测量上模430的位置。这样，之所以一边施加压力P1一边测量上模430的位置，是为了抑制压边紧固部53以及压缩变形部58发生弹回(springback)而测量准确的压缩变形部58的压缩变形量。

在步骤S680中，判断实际的上模下降量(测量下降量＝实际的压缩变形量)与目标值即预定下降量(预定的压缩变形量)是否相等，该实际的上模下降量根据在步骤S640中测得的上模位置、与在步骤S670中测得的上模位置的差值求得。在此，测量下降量与预定下降量相等是指测量下降量与预定下降量的差值在规定的误差范围内。

在测量下降量与预定下降量相等、或测量下降量大于预定下降量的情况下(步骤S680的结果是Y)，结束压缩变形部成形工序。例如，测量下降量与预定下降量相等的火花塞是合格品从而能够用在下一个制造工序中。另一方面，测量下降量大于预定下降量的火花塞是次品从而不能用在下一个制造工序中。在连续成形规定次数的该种测量下降量大于预定下降量的火花塞的情况下，考虑到步骤S650中的冲压操作的下降量很大，因此在之后的压缩变形部成形工序中，将步骤S650中的冲压操作的下降量调小规定量。这样，之所以测量下降量(实际的压缩变形量)与预定下降量(预定的压缩变形量)在一次的下降中不同，原因是受到冲压设备的控制精度的影响、用于进行热压边紧固的热的影响、因冲压机的挠曲等产生的误差的影响。通常，在控制上所必须的冲压下降量多大于预定的压缩变形量。

在测量下降量小于预定下降量的情况下，返回到步骤S650而使上模430正好下降预定下降量与测量下降量的差值。然后，重复步骤S650～S670的工序直到测量下降量与预定下降量变得相等为止。

利用压缩变形部成形工序适当压缩滑石9，并使绝缘电瓷10的台阶部15(绝缘电瓷侧台阶部)隔着板式密封件8以适当的压力推压主体金属壳体50的台阶部56(壳体侧台阶部)。结果，能够确保绝缘电瓷侧台阶部15与壳体侧台阶部56之间的密封性，从而能够在使用火花塞100时抑制内燃机中的气体泄漏。

在压缩变形部成形工序结束时，焊接有电极头300的接地电极30接合在主体金属壳体50的顶端部上(步骤S70)，然后再对接地电极30进行弯曲加工以使接地电极30的电极头300面对中心电极20的电极头90(步骤S80)。然后，将垫圈5安装在主体金属壳体50的安装螺纹部52上，从而制成火花塞100(步骤S90)。

采用如上所述的本实施例，在压缩变形部成形工序中，通过将冲压机的上模430的下降量控制成规定值ΔB，能够控制压缩变形部58的压缩变形量，因此能够提高压缩变形部58的压缩变形量的精度。以往利用上模430对压边紧固部53施加恒定载重而利用该载重形成压缩变形部58。在该情况下，进行压缩变形部58的压缩变形而在压缩变形部58的反弹力大于施加在压边紧固部53上的恒定载重时，结束压缩变形部成形工序。因此，存在根据主体金属壳体50的压缩变形预定部58a的零件精度的不同、压缩变形部58的压缩变形量的偏差较大的难题。例如，在压缩变形部58的压缩变形量小于预定压缩变形量的情况下，绝缘电瓷侧台阶部15与壳体侧台阶部56之间的密封性有时不够充分，在压缩变形部58的压缩变形量大于预定压缩变形量的情况下，在绝缘电瓷侧台阶部15的局部产生绝缘电瓷10被损坏的这样的问题。特别是在小径的火花塞、具体而言在安装螺纹部52的外径为12mm以下、或工具卡合部51的对边长度为14mm以下的火花塞中，该种问题尤其明显。另外，在进行一边利用电流等加热压缩变形预定部58a一边使压缩变形预定部58a压缩变形的所谓热压边紧固的情况下，该种问题也很明显。这是因为，在热压边紧固操作中，根据压缩变形预定部58a的厚度等主体金属壳体50的零件精度的不同，压缩变形预定部58a的加热状态容易产生偏差。结果，在热压边紧固操作中，比进行不加热压缩变形预定部58a地使压缩变形预定部58a压缩变形的所谓冷压边紧固的情况，压缩变形量容易产生偏差。

采用本实施例中的压缩变形部成形工序，通过将冲压机的上模430的下降量控制成规定值ΔB，能够提高压缩变形量的精度，因此尤其能在小径的火花塞中抑制绝缘电瓷侧台阶部15与壳体侧台阶部56之间的密封不良，并能抑制因绝缘电瓷10被损坏而产生的不良。

另外，由于一边施加规定的压力P1一边测量上模430的位置而求出测量下降量，因此能够抑制被压边紧固部53、压缩变形部58的弹回影响，从而能够以高精度求出测量下降量。

另外，在测量下降量与预定下降量之间存在差值的情况下，由于将该差值反馈给冲压过程中的对上模430的下降量的控制操作，因此能够进一步提高压缩变形部58的压缩变形量的精度，从而能够抑制产生次品。另外，既可以根据每次的差值决定下一次的压入量，还可以根据过去多次的差值的平均值决定下一次的压入量。

B.变形例：

·第1变形例：

在上述实施例中，将本发明应用在利用所谓的热压边紧固进行的压缩变形部成形工序中，但也能将本发明应用在所谓的冷压边紧固中。在该情况下，由于在模中没有电，因此压边紧固部成形工序以及压缩变形部成形工序均利用由铸铁形成的第1模进行。

·第2变形例：

在上述实施例中，固定下模440而使上模430进行下降动作，但除此之外也能固定上模430而使下模440进行上升动作。通常，优选使冲压操作中的下模与上模的相对位置接近地进行下降动作，且优选将使冲压操作中的下模与上模的相对位置接近的量即压入量控制为恒定的规定值。在上述实施例中，由于固定下模440而使上模430进行下降动作，因此虽然利用线性测量器45测量上模430的位置，但通常测量冲压操作中的下模与上模的相对位置即可。

·第3变形例：

在上述实施例中，关于利用线性测量器450测量上模430的位置的这一操作，在压缩变形开始前进行位置测量时、和在压缩变形结束后进行位置测量时，对压边紧固部53施加相同的压力P 1地进行测量。本发明并不限定于此，即使在压缩变形开始前进行位置测量时、和在压缩变形结束后进行位置测量时对压边紧固部53施加不同的压力，也能获得比较良好的测量精度。在该情况下，优选在压缩变形开始前进行位置测量时所施加的压力、与压缩变形结束后进行位置测量时所施加的压力比较相近。另外，优选在压缩变形开始前进行位置测量时所施加的压力、和压缩变形结束后进行位置测量时所施加的压力均是在用于成型压缩变形部58所必须的压力Pmax的5％以上且50％以下的规定压力。

·第4变形例：

在上述实施例中的步骤S650中，最初使上模430下降压缩变形预定量ΔB的量，但除此之外，也能最初使上模430正好下降小于压缩变形预定量ΔB的ΔC(例如压缩变形预定量ΔB的90％)的量，之后再使上模430下降压缩变形预定量ΔB与测量下降量的差值的量。这样，能够抑制出现测量下降量大于压缩变形预定量ΔB的这样的问题。

·第5变形例：

如在上述实施例中所述的那样，本发明适用于制造小径的火花塞，但也能利用本发明制造标准直径、例如大径的火花塞。例如，本发明也适用于制造安装螺纹部52的直径是13mm～18mm、工具卡合部51的对边长度是15mm～20mm的火花塞。

·第6变形例：

在上述实施例中，以中心电极20的电极头90、与接地电极30的电极头300沿轴线方向OD相对的纵向放电式火花塞100为例进行了说明，但本发明并不限定于此。例如，当然本发明也适用于中心电极20的电极头90、与接地电极30的电极头300沿垂直于轴线方向OD的方向相对的横向放电式火花塞中。能够依据火花塞的用途、必须具有的性能等适当设定接地电极的顶端部、与中心电极20的顶端部之间的位置关系。另外，也能相对于1个中心电极而设置多个接地电极。

以上，说明了本发明的实施方式以及变形例，但本发明完全不限定于这些实施方式以及变形例，在不脱离其主旨的范围内能够以各种方式实施本发明。

Claims (14)

1.一种火花塞的制造方法，其包括下述工序：

(a)准备主体金属壳体的工序，该主体金属壳体包括：插入孔，其沿轴线方向贯通上述主体金属壳体；压边紧固预定部，其位于上述插入孔上端；壳体侧台阶部，其沿上述插入孔的下端部分的内周向内侧突出且内径小于上述插入孔；压缩变形预定部，其用于形成上述压边紧固预定部与上述壳体侧台阶部之间的上述插入孔的内周壁的一部分；

(b)准备绝缘体的工序，该绝缘体包括：第1圆筒部，其为在轴线方向的上端露出端子壳体的大致圆筒形状；第2圆筒部，其为在轴线方向的下端露出中心电极的大致圆筒形状；绝缘体侧台阶部，其形成在上述第1圆筒部下端与上述第2圆筒部上端之间；

(c)将上述绝缘体插入到上述主体金属壳体的上述插入孔中的工序；

(d)将上述主体金属壳体的压边紧固预定部成形为压边紧固部的工序；

(e)沿轴线方向对上述主体金属壳体的比上述压缩变形预定部靠下侧的部分、和上述主体金属壳体的上述压边紧固部进行冲压从而使上述主体金属壳体的上述压缩变形预定部压缩变形，进而将上述壳体侧台阶部与上述绝缘体侧台阶部之间密封起来的工序；

上述(e)工序将从上述压缩变形开始时到结束时的上述冲压操作的压入量控制为规定值。

2.根据权利要求1所述的火花塞的制造方法，其中，

使用与上述(e)工序中的冲压模不同的冲压模进行冲压成形，从而进行上述(d)工序。

3.根据权利要求1所述的火花塞的制造方法，其中，

一边加热上述压缩变形预定部一边执行上述(e)工序。

4.根据权利要求2所述的火花塞的制造方法，其中，

一边加热上述压缩变形预定部一边执行上述(e)工序。

5.根据权利要求1～4中任意一项所述的火花塞的制造方法，其中，

上述(e)工序包括下述工序：

(e 1)在开始使上述压缩变形预定部压缩变形之前、在利用上述冲压模对上述主体金属壳体施加了第1压力的状态下测量上述冲压操作中的下模与上模的相对位置的工序；

(e 2)使上述下模和上模自上述测得的位置相对地接近而使上述压缩变形预定部压缩变形的工序；

(e 3)在上述(e2)工序之后、在利用上述冲压模对上述主体金属壳体施加了第2压力的状态下测量上述冲压操作中的下模与上模的相对位置的工序；

(e4)根据在上述(e1)工序中测得的位置和在上述(e3)工序中测得的位置求出上述压缩变形预定部的实际的压缩变形量的工序；

(e5)根据在上述(e4)工序中求得的实际的压缩变形量求出上述压入量的工序。

6.根据权利要求5所述的火花塞的制造方法，其中

上述第1压力以及上述第2压力是用于使上述压缩变形预定部压缩变形所必须的压力的1％以上且50％以下的压力。

7.根据权利要求5所述的火花塞的制造方法，其中

根据在上述(e4)工序中求得的上述实际的压缩变形量与预定压缩变形量的差值决定下一次的上述(e2)工序中的压入量。

8.根据权利要求6所述的火花塞的制造方法，其中

根据在上述(e4)工序中求得的上述实际的压缩变形量与预定压缩变形量的差值决定下一次的上述(e2)工序中的压入量。

9.根据权利要求5所述的火花塞的制造方法，其中，

上述第1压力和第2压力是相等的压力。

10.根据权利要求6所述的火花塞的制造方法，其中，

上述第1压力和第2压力是相等的压力。

11.根据权利要求7所述的火花塞的制造方法，其中，

上述第1压力和第2压力是相等的压力。

12.根据权利要求8所述的火花塞的制造方法，其中，

上述第1压力和第2压力是相等的压力。

13.根据权利要求1～4中任意一项所述的火花塞的制造方法，其中，

上述主体金属壳体具有用于将该主体金属壳体安装在内燃机上的安装螺纹部；

上述安装螺纹部的直径是12mm以下。

14.根据权利要求1～4中任意一项所述的火花塞的制造方法，其中，

上述主体金属壳体具有在将该主体金属壳体安装于内燃机上时供工具卡合的六角柱形状的工具卡合部；

上述工具卡合部的对边长度是14mm以下。

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