CN105529618A - 螺纹构件制造方法、火花塞制造方法及螺纹构件制造装置 - Google Patents

螺纹构件制造方法、火花塞制造方法及螺纹构件制造装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供螺纹构件制造方法、火花塞制造方法及螺纹构件制造装置。能在滚轧成形加工过程中减轻把持工件的机构的负担。在该螺纹构件制造方法中,把持具有第1部分和第2部分的工件,并使用两个螺纹搓板在第1部分的外周上滚轧成形外螺纹,第1部分沿着工件自身的中心轴线方向延伸且供通过滚轧成形形成外螺纹,第2部分与第1部分相比在与中心轴线垂直的方向上的长度较长。中心轴线中的、至少与第1部分相对应的第1部分中心轴线向规定的朝向偏离包含两个螺纹搓板各自的中心轴线在内的第1假想平面。而且,把持的状态下的第1部分中心轴线以随着远离第2部分而距第1假想平面的距离变大的方式倾斜。

Description

螺纹构件制造方法、火花塞制造方法及螺纹构件制造装置
技术领域
本发明涉及螺纹构件的制造。
背景技术
作为形成外螺纹的方法,公知有滚轧成形。滚轧成形通常使用两个或3个螺纹搓板。在使用两个螺纹搓板的情况下,公知有一种将把持的工件的中心轴线配置在包含两个螺纹搓板的中心轴线在内的假想平面上的方法(例如专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2008-153202号公报
发明内容
发明要解决的问题
在像上述现有技术那样将工件的中心轴线配置在上述假想平面上时,发现如下情况,即,在滚轧成形时工件会在与工件的中心轴线正交的方向上产生上升动作。该上升动作成为工件的把持机构的负担。本发明将减轻由于该上升动作而产生的把持机构的负担作为解决课题。
用于解决问题的方案
本发明用于解决上述课题,能够作为以下的技术方案来实现。
(1)根据本发明的一技术方案,能够提供一种螺纹构件制造方法,在该制造方法中,把持具有第1部分和第2部分的工件,并利用两个螺纹搓板在所述第1部分的外周滚轧成形外螺纹,所述第1部分沿着所述工件自身的中心轴线方向延伸且供通过滚轧成形形成外螺纹,所述第2部分与所述第1部分相比在与所述中心轴线垂直的方向上的长度较长。该制造方法的特征在于,所述中心轴线中的、至少与所述第1部分相对应的第1部分中心轴线向规定的朝向偏离包含所述两个螺纹搓板各自的中心轴线在内的第1假想平面;所述工件被把持的状态下的所述第1部分中心轴线以随着远离所述第2部分而距所述第1假想平面的距离变大的方式倾斜。在该技术方案的情况下,第1部分中心轴线向规定的朝向偏离第1假想平面,而且把持的状态下的第1部分中心轴线以随着远离第2部分而距第1假想平面的距离变大的方式倾斜地配置。发现利用该配置,能够抑制上升动作。其结果,采用该技术方案,能够减轻把持工件的机构的负担。由此,例如能够抑制把持工件的机构的故障。
(2)根据上述技术方案,也可以是,所述规定的朝向是朝铅垂方向下方;所述第1部分中心轴线和所述第1假想平面之间的最短距离是0.005mm以上0.3mm以下。采用该技术方案,能够有效地抑制工件的上升动作。
(3)根据上述技术方案,也可以是,所述第1部分中心轴线和所述第1假想平面所成的角度中的较小的角度是2×10-4rad以上40×10-4rad以下。采用该技术方案,能够有效地抑制工件的上升动作。
(4)根据上述技术方案,也可以是,在所述滚轧成形时所述工件被沿着把持机构中心轴线延伸的把持机构把持;容许所述把持机构中心轴线相对于第2假想平面的投影线和所述第1部分中心轴线所成的角度中的较小的角度大于0度,所述第2假想平面与所述第1假想平面垂直且包含所述第1部分中心轴线。采用该技术方案,能够有效地抑制工件的上升动作。像作为之前的技术方案说明的那样,工件相对于螺纹搓板倾斜,而在滚轧成形时沿着螺纹搓板的力作用于工件。在该技术方案的情况下,容许工件的中心轴线和把持机构中心轴线之间偏离,利用该偏离能够抑制上升动作。
(5)根据上述技术方案,也可以是,所述工件具有空心部。采用该技术方案,在把持机构的负担容易变大的空心构件的情况下,能够减轻该负担。
(6)根据上述技术方案,也可以在所述滚轧成形时在所述空心部把持所述工件。采用该技术方案,在把持机构的负担容易变大的空心部进行把持的情况下,能够减轻其负担。
(7)根据上述技术方案,也可以是,所述外螺纹的螺纹长度是12mm以上。采用该技术方案,在制造把持机构的负担容易变大的具有较长的螺纹长度的螺纹构件的情况下,能够减轻其负担。
(8)根据上述技术方案,也可以是,所述工件具备从该工件自身的前端部延伸的棒状构件;在所述滚轧成形之前实施所述棒状构件的沿着以所述工件的中心轴线为中心的周向的对位和所述两个螺纹搓板各自的周向上的对位。采用该技术方案,能够控制相对于棒状构件的位置而言的螺纹切削的开始位置。
(9)根据上述技术方案,也可以是,在所述滚轧成形之前,所述第1部分的维氏硬度是310Hv以下。采用该技术方案,能够减轻把持机构的负担。其原因在于,在工件的维氏硬度较低时,对于螺纹搓板的反作用力较小,因此,上升的力变小。
(10)根据上述技术方案,也可以是,所述外螺纹是形成在火花塞用的主体金属壳体上的外螺纹。采用该技术方案,能够应用于火花塞用的金属壳体。
本发明能够利用除上述之外的各种技术方案来实现。例如能够作为火花塞制造方法、螺纹构件制造装置来实现。
附图说明
图1是表示火花塞的局部剖视图。
图2是火花塞的制造工序图。
图3是表示主体金属壳体中间体的图。
图4是表示中间组装体的图。
图5是表示螺纹搓板的立体图。
图6是表示利用供给装置配置中间组装体的情形的图。
图7是中间组装体和把持机构的剖视图。
图8是表示配置好中间组装体的情形的图。
图9是表示配置好中间组装体的情形的图。
图10是说明对局部中心轴线和第1假想平面之间的距离的测量的图。
图11是说明对局部中心轴线的倾斜的测量的图。
图12是对位治具的立体图。
图13是表示对位工序的情形的图。
图14是表示对位工序的情形的图。
图15是表示主体金属壳体组装体的图。
图16是用表格表示中间组装体的配置和对上升动作的抑制程度之间的关系的图。
附图标记说明
3、陶瓷电阻;4、密封体;5、垫圈;6、环构件;7、环构件;9、滑石;10、绝缘电瓷;12、轴孔;18、后端侧主体部;20、中心电极;21、电极母材;22、芯材;29、电极头;30、接地电极;33、前端部;50、主体金属壳体;51、工具卡合部;52、外螺纹部;53、压紧部;54、凸边部;55、基座面;58、纵向弯曲部;59、螺钉根部(日语:ねじ首);60、端子电极;100、火花塞;200、发动机缸盖;201、安装螺孔;205、开口周缘部;270、接地电极构件;300、主体金属壳体中间体;310、中间组装体;320、被加工部;330、基座面;350、主体金属壳体组装体;400、供给装置;410、转台;500、螺纹构件制造装置;BS、基部;CL、中心轴线;CL1、局部中心轴线;CLH、把持机构中心轴线;D1、螺纹搓板;D2、螺纹搓板;DA1、轴线;DA2、轴线;K、基准面;O、轴线;OD、轴线方向;P、接触部;R1、弯曲面部;R2、弯曲面部;R3、弯曲面部;S1、正面;S2、背面;TA、倾斜面;HB、球;JG、治具;MO、移动部件;HO、把持机构;VP1、第1假想平面;VP2、第2假想平面。
具体实施方式
图1是表示火花塞100的局部剖视图。首先,说明火花塞100的结构,火花塞100的制造方法(包含作为螺纹构件的主体金属壳体组装体350的制造方法)见后述。
以下,将图1所示的轴线方向OD定义为附图中的上下方向,将下侧定义为火花塞的前端侧,将上侧定义为后端侧,来进行说明。图1中在轴线O的右侧表示火花塞100的外观,在轴线O的左侧表示火花塞100的截面。
火花塞100是安装在汽油发动机的发动机缸盖200上的装置,其为了点燃燃烧室内的混合气而在前端的电极之间产生火花放电。
火花塞100包括绝缘电瓷10、中心电极20、接地电极30、端子电极60以及主体金属壳体50。绝缘电瓷10是作为绝缘体发挥功能的构件,其具有沿着轴线O延伸的轴孔12。中心电极20是沿着轴线O延伸的棒状的电极,其以插入到绝缘电瓷10的轴孔12内的状态被保持。主体金属壳体50是包围绝缘电瓷10外周的筒状的构件,将绝缘电瓷10固定在内部。
接地电极30的一端固定在主体金属壳体50的前端,另一端与中心电极20相对。端子电极60是用于接受供电的端子,与中心电极20电连接。当在火花塞100安装于发动机缸盖200的状态下对端子电极60和发动机缸盖200之间施加高电压时,在中心电极20和接地电极30之间产生火花放电。以下,说明各构件的详细情况。
绝缘电瓷10是由陶瓷形成的筒状的绝缘体,沿着轴线O形成有沿轴线方向OD延伸的轴孔12。
中心电极20是配置在绝缘电瓷10的轴孔12内且从后端侧朝向前端侧延伸的棒状的构件。中心电极20的前端在绝缘电瓷10的前端侧暴露出来。在中心电极20的前端设有电极头29。电极头29由铂合金或铱合金等形成,其通过焊接与电极母材21的前端结合。
中心电极20具有在电极母材21的内部埋设有芯材22的结构。电极母材21由因科镍合金600(INCONEL是注册商标)等镍合金形成。芯材22由具有比电极母材21高的导热系数的金属形成。具体地讲,由以铜为主体的合金和铜中的任一者形成。
在绝缘电瓷10的轴孔12内的处于中心电极20后端侧的部位设有密封体4和陶瓷电阻3。中心电极20借助密封体4和陶瓷电阻3与端子电极60电连接。
主体金属壳体50是筒状的金属壳体,将绝缘电瓷10保持在内部。在主体金属壳体50的外周形成有工具卡合部51和外螺纹部52。工具卡合部51是供火花塞扳手(未图示)嵌合的部位。
主体金属壳体50的外螺纹部52是形成有螺纹牙的部位,其与发动机缸盖200的安装螺孔201螺纹结合。外螺纹部52是右旋螺纹,外螺纹部52的标称直径是M14。将主体金属壳体50的外螺纹部52与发动机缸盖200的安装螺孔201螺纹结合并紧固,从而将火花塞100固定在发动机缸盖200上。
在主体金属壳体50的工具卡合部51和外螺纹部52之间形成有向径向外侧突出的凸缘状的凸边部54。在处于外螺纹部52和凸边部54之间的螺纹根部59上外套有环状的垫圈5。垫圈5是通过弯折板体而形成的,在火花塞100安装于发动机缸盖200时,该垫圈5在凸边部54的基座面55和安装螺孔201的开口周缘部205之间被压溃而变形。利用垫圈5的变形,将火花塞100和发动机缸盖200之间的间隙密封,能够抑制燃烧气体经由安装螺孔201漏出。
在主体金属壳体50的比工具卡合部51靠后端侧的部位形成有薄壁的压紧部53。在凸边部54和工具卡合部51之间形成有薄壁的纵向弯曲部58。在主体金属壳体50的从工具卡合部51到压紧部53的内周面和绝缘电瓷10的后端侧主体部18的外周面之间插入有圆环状的环构件6、7。在两个环构件6、7之间填充有滑石(talc)9的粉末。
在火花塞100的制造工序中,当压紧部53向内侧弯折并进行压紧时,纵向弯曲部58随着压缩力的施加而朝向外侧进行纵向弯曲变形,并且主体金属壳体50和绝缘电瓷10之间被固定起来。滑石9在压紧工序时被压缩,主体金属壳体50和绝缘电瓷10之间的气密性得到提高。
图1所示的接地电极30是与主体金属壳体50的前端接合的电极。接地电极30的前端部33与中心电极20的前端相对。
在端子电极60上借助火花塞帽(未图示)连接有高压线缆(未图示)。像前述那样,为了在接地电极30和中心电极20之间产生火花放电,借助高压线缆对端子电极60和发动机缸盖200之间施加高电压。
接着,说明火花塞100的制造方法。图2是火花塞100的制造工序图。
首先,制作绝缘电瓷10和中心电极20(工序P610)。在本实施方式中,绝缘电瓷10的制作采用以下的步骤。使用以氧化铝为主体且含有粘结剂等的原料粉末来调制成为成形用的坯料的造粒物。当使用该造粒物实施橡胶压制成型时,得到筒状的成形体。利用磨削加工对得到的成形体修整外形。之后,通过对成形体实施焙烧加工而得到绝缘电瓷10。
通过对在中央部配置有用于谋求提高散热性的铜合金等的镍合金进行锻造加工,来制作中心电极20。
接着,利用密封体4对绝缘电瓷10、中心电极20、陶瓷电阻3以及端子电极60进行封接并固定(工序P620)。作为密封体4的材料,例如使用硼硅酸玻璃和金属粉末混合调制成的粉末。上述的封接和固定例如如下这样地实施。将调制好的粉末隔着陶瓷电阻3地注入到绝缘电瓷10的轴孔12内。之后,当利用端子电极60从后方按压并且烧结密封体4时,能够利用密封体4实现封接和固定。通过利用焙烧炉加热组装好的整个结构,从而实现烧结。另外,在焙烧密封体4的同时或者事先实施对绝缘电瓷10的表面的釉药层的焙烧。
接着,制作主体金属壳体50(工序P630)。首先,对圆柱状的金属原料(例如S17C、S25C这样的铁系原料、不锈钢原料)实施冷锻加工等。利用该加工成形筒状的构件。之后,实施切削加工,修整外形。由此,能够制作图3所示的主体金属壳体中间体300。
主体金属壳体中间体300包括被加工部320(第1部分)和前述的凸边部54(第2部分)。被加工部320是沿着中心轴线CL延伸的部位,利用滚轧成形形成外螺纹部52。被加工部320的外径φR是为了利用滚轧成形形成M14的外螺纹而设定的尺寸。与被加工部320相比,凸边部54在与中心轴线CL垂直的方向上的长度较长。也就是说,凸边部54的外径大于φR。
另外,本实施方式的被加工部320的维氏硬度是200Hv以上310Hv以下。例如能够利用基于JISZ2244规定的方法来测量被加工部320的维氏硬度。具体地讲,在利用正四棱锥状的金刚石压头对被加工部320施加规定的载荷(例如4.9N)时,根据形成在被加工部320上的压痕的对角线长度测量被加工部320的维氏硬度。
接着,通过在主体金属壳体中间体300的前端面电阻焊接接地电极构件270,从而制作图4所示的中间组装体310(工序P640)。接地电极构件270是直棒状的构件,成为接地电极30的基础。接地电极构件270由耐腐蚀性优异的材料形成。具体地讲,由镍和将镍作为主要成分的合金(例如,因科镍合金600、因科镍合金601等)中的任一者形成。由于在实施该焊接时产生所谓的流挂,因此,在去除了流挂之后实施此后说明的外螺纹部52的形成。
图5是表示螺纹构件制造装置500的立体图。螺纹构件制造装置500包括螺纹搓板D1、螺纹搓板D2、对位治具JG、供给装置400以及用于使对位治具JG移动的移动部件MO。但是,在图5中省略了供给装置400(参照图6)的图示。
在本实施方式中,如图5所示,定义互相正交的右手系的XYZ轴。X轴是与正交于作为螺纹搓板D1的旋转中心的轴线DA1和作为螺纹搓板D2的旋转中心的轴线DA2这两者的直线平行的轴。Y轴是沿着铅垂方向延伸的轴,铅垂方向上朝向是正的朝向。Z轴是与X轴和Y轴正交的轴。Z轴的正的朝向是如图5所示向螺纹搓板D1、D2在滚轧成形时旋转的朝向转动的右旋螺纹行进的朝向。
螺纹搓板D1、D2用于滚轧成形外螺纹。螺纹搓板D1、D2分别形成为具有滚轧成形螺纹所需要的厚度的圆板状,在其外周面形成有螺纹滚轧成形面。螺纹搓板D1、D2以加工面相对的方式配置,并被支承为能够分别以轴线DA1、DA2为旋转轴线进行旋转。轴线DA1、DA2与Z轴平行。另外,在图5和其他的附图中省略了螺纹搓板D1、D2的支承部件、旋转部件等的图示。
利用配置工序(工序P650)、对位工序(工序P660)、滚轧成形工序(工序P670),能够实现使用螺纹搓板D1、D2形成外螺纹部52(螺纹构件的制造)。配置工序是使用供给装置400配置中间组装体310的工序。
图6表示利用供给装置400配置中间组装体310的情形。供给装置400包括转台410和把持机构HO。把持机构HO沿着把持机构中心轴线延伸,其安装在转台410上。把持机构HO在单侧把持中间组装体310。如图6所示,单侧的把持是指在与被加工部320相反侧的端部进行把持。转台410能够以X轴为中心地旋转。转台410构成为能够利用未图示的机构在Z轴方向上移动。利用该旋转和移动,将中间组装体310配置在以螺纹搓板D1、D2为基准的规定位置。
另外,图6表示供给装置400仅把持1个中间组装体310的情形。但是,实际上,供给装置400构成为能够把持4个中间组装体310。
图7是中间组装体310和把持机构HO的剖视图。把持机构HO构成为中间组装体310能够以中心轴线CL为中心地旋转。如图7所示,把持机构HO具备球塞机构,利用球HB和中间组装体310的贯通孔(空心部)之间的接触实现把持。
如图7所示,作为把持机构HO的中心轴线的把持机构中心轴线CLH能够借助球塞机构相对于中间组装体310的中心轴线CL偏离一定程度。利用该偏离,能够容许中心轴线CL与将把持机构HO的把持机构中心轴线CLH向第2假想平面VP2(与图8一同见后述)投影而形成的投影线所成的角度中的较小的角(锐角)大于0度。另外,若不对中间组装体310作用外力,则上述角度成为大致0度。
图8、图9表示利用配置工序将中间组装体310配置好的情形。图8省略了供给装置400的图示。图9省略了螺纹搓板D2的图示。如图9所示,被加工部320的局部中心轴线CL1配置在比第1假想平面VP1靠Y轴方向上的负向侧的位置。局部中心轴线CL1是中心轴线CL的一部分,是中心轴线CL上的与从被加工部320的一端到另一端相对应的假想线段。如图8所示,第1假想平面VP1是包含螺纹搓板D1的轴线DA1和螺纹搓板D2的轴线DA2的假想平面。
如图8所示,定义前述的第2假想平面VP2。第2假想平面VP2是与第1假想平面VP1正交的假想平面(也就是与YZ平面平行的假想平面),且是包含局部中心轴线CL1的平面。另外,被加工部320是像前述那样沿着中心轴线CL延伸的部位,因此,也可以说是沿着局部中心轴线CL1延伸的部位。
如图9所示,利用配置工序配置好的中间组装体310的局部中心轴线CL1在YZ平面中相对于第1假想平面VP1倾斜。如图9所示,利用该倾斜,随着远离凸边部54,中间组装体310被把持机构HO把持的状态下的局部中心轴线CL1距第1假想平面VP1的距离变大。
在配置工序之前的阶段中,一定程度地调节接地电极构件270的沿周向的位置。在把持机构HO插入到中间组装体310时,利用引导板等定位部件实施该调节。因此,在一定程度地调节了接地电极构件270的沿周向的位置的状态下,将中间组装体310配置在螺纹搓板D1、D2之间。具体地讲,如图9所示,接地电极构件270以被调节为位于Y轴方向上的最上方(以下称作“最上位置”)的状态配置。但是,接地电极构件270的沿周向的位置在之后的对位工序中能够发生变化。因而,接地电极构件270的周向上的位置不必准确地配置在上述最上位置,只要配置在能够实施之后的对位工序的范围内即可。
在螺纹搓板D1、D2之间配置了中间组装体310之后,使转台410向Z轴的负方向移动,从而中间组装体310的基座面55的局部被按压于螺纹搓板D1、D2的侧面。
图10是说明对局部中心轴线CL1和第1假想平面VP1之间的距离L的测量的图。距离L像后述那样存在优选的范围。因此,为了使距离L处于该范围而实施对距离L的测量。在配置工序之前先实施对距离L的测量。根据该测量结果,在配置工序中对转台410进行定位。
由于像前述那样局部中心轴线CL1是倾斜的,因此,在与第1假想平面VP1之间的距离最短的部位测量距离L。也就是说,在最接近凸边部54的部位测量。但是,不必严格地在达到最短距离的部位测量,容许一定程度的误差。
第1假想平面VP1与图10所示的基准面K平行,且第1假想平面VP1与基准面K之间的距离预先被调整为规定值a。因而,通过测量从基准面K到被加工部320的距离b和被加工部320的外径φR,能够求出距离L。也就是说,利用L=a-(b-φR/2)来计算。另外,对于距离L而言,在实施考虑到局部中心轴线CL1的倾斜的校正时,能够计算更准确的值。但是,由于本实施方式的倾斜是微小的,因此,即便实施该校正,距离L的值也几乎不变。因此,在本实施方式中,不实施该校正,而是采用利用上述式子得出的计算值。
图11是说明对上述说明的局部中心轴线CL1的倾斜的测量的图。局部中心轴线CL1的倾斜用其与第1假想平面VP1所成的角度AN表示。由于局部中心轴线CL1包含在第2假想平面VP2中,因此,角度AN也可以表达为局部中心轴线CL1和以下说明的相交线所成的角度。相交线是指第1假想平面VP1和第2假想平面VP2的相交线。局部中心轴线CL1和相交线均包含在第2假想平面VP2中。这样,角度AN是第2假想平面VP2上的角度。
通过针对被加工部320的两个点分别测量其距基准面K的距离,能够求出角度AN。这两个点在Z轴方向上彼此分开25mm,将距接地电极构件270较远的测量点处的测量值设为距离c,将距接地电极构件270较近的测量点处的测量值设为距离d。利用AN=atan((c-d)/25mm)计算角度AN。另外,由于本实施方式的角度AN是微小值,因此,即使利用AN(rad)=(c-d)/25mm,也能够计算出大致相同的值。
另外,通过使中间组装体310绕中心轴线CL旋转而对周向上的几个点进行测量,将距离b、c、d的值作为这些测量值的平均值来进行计算。例如每次旋转90度,计算在4处测量出的值的平均数。
在完成了配置工序之后,实施接地电极构件270的对位工序(工序P660)。接地电极构件270的位置是指沿着以中心轴线CL为中心的周向的位置。使用图5所示的对位治具JG将接地电极构件270对位。如图5所示,对位治具JG安装在能够沿着Y轴方向往复移动的移动部件MO上。
图12是对位治具JG的立体图。如图12所示,对位治具JG包括接触部P和基部BS。基部BS固定在移动部件MO上。接触部P是自基部BS朝向Y轴方向的正向突出的部位。
接触部P具有面向中间组装体310(螺纹搓板D1、D2)侧的正面S1和位于正面S1背面的背面S2。在正面S1和背面S2之间形成有倾斜面(日语:テーパ面)TA。倾斜面TA的倾斜角度被设定为比较小的值(例如30度以下)。
在倾斜面TA和正面S1之间形成有弯曲面部R1。在倾斜面TA和背面S2之间形成有弯曲面部R2。并且,在对位治具JG的Y轴方向前端形成有弯曲面部R3。倾斜面TA和弯曲面部R1、R2、R3的表面实现平滑化。
图13、图14表示对位工序的情形。图13、图14为了简化图示而将中心轴线CL的倾斜表示为零。在对位工序中,如图13、图14所示,在将基座面55按压于螺纹搓板D1、D2的状态下,一边使倾斜面TA与接地电极构件270的侧面接触一边利用移动部件MO使对位治具JG向Y轴方向的正向移动,从而能够将接地电极构件270沿着周向对位。
在该工序中,对位治具JG的移动距离被确定为规定值。因而,在如图14所示那样对位治具JG停止时,接地电极构件270在周向上的位置确定在规定位置。在接地电极构件270的对位结束之后,使对位治具JG离开接地电极构件270而退避。
接着,实施滚轧成形工序(工序P670)。首先,使处于旋转停止状态的螺纹搓板D1、D2相互接近,利用螺纹搓板D1、D2夹入中间组装体310的被加工部320。而且,在使基座面55与螺纹搓板D1、D2的侧面接触的状态下,使螺纹搓板D1、D2开始旋转,从而开始对中间组装体310进行滚轧成形加工。
在滚轧成形加工开始时,在中间组装体310自螺纹搓板D1、D2承受的力的作用下,中心轴线CL成为与第1假想平面VP1大致平行,并且中间组装体310向自螺纹搓板D1、D2退避的方向(Z轴方向的正向)移动。
在滚轧成形加工完成时,使螺纹搓板D1、D2停止旋转。这样,将每当对于1个中间组装体310(工件)的滚轧成形完成时都使螺纹搓板D1、D2停止旋转,每当对新的中间组装体310进行滚轧成形时都使停止的螺纹搓板D1、D2重新旋转的做法称作横向进给滚轧成形。
每当像上述那样使螺纹搓板D1、D2停止旋转时,都使螺纹搓板D1、D2的周向位置返回到原点。由此,在螺纹搓板D1、D2的周向位置是原点位置的状态下开始本实施方式的滚轧成形加工。
在滚轧成形加工完成时,在被加工部320上形成有外螺纹部52。其结果,如图15所示,制作成主体金属壳体组装体350。另外,螺纹长度NL在本实施方式中被设定为25mm以上35mm以下。
之后,组装绝缘电瓷10和主体金属壳体组装体350(图2:工序P680)。在此组装的绝缘电瓷10像前述那样构成为接合有中心电极20和端子电极60的接合体。该组装是通过如下方式来实现的,即,将绝缘电瓷10从主体金属壳体组装体350的基端侧插入组装于该主体金属壳体组装体350,将主体金属壳体组装体350的壁厚形成得较薄的后端侧的开口部向径向内侧压紧。利用该压紧形成压紧部53。
最后,通过使接地电极构件270弯曲,形成接地电极30(工序P690)。像这样,制造成火花塞100。
图16用表格表示中间组装体310的配置和对上升动作的抑制程度之间的关系。用前述的距离L和局部中心轴线CL1的倾斜的组合表示中间组装体310的配置。在图16中,利用作为测量值的(距离c-距离d)的值和角度(rad)表示局部中心轴线CL1的倾斜。角度是利用(距离c-距离d)的值和与图11一同说明的式子得出的计算值。
上升动作是指中间组装体310或者转台410欲向Y轴方向的正向移动的现象。图16所示的评价A表示上升动作大体被抑制,特别良好。评价B表示上升工作与以往相比减少约60%,较为良好。评价C表示虽然确认到上升动作,但是是不会产生问题的程度的微小的上升动作。评价D表示产生以往程度的上升动作。
如图16所示,若距离L是0.005mm以上0.3mm以下,且倾斜是2×10-4rad以上40×10-4rad以下,则能够得到评价B以上。因而,优选该数值范围。
若距离L是0.05mm以上0.2mm以下,且倾斜是16×10-4rad以上24×10-4rad以下,则能够得到评价A(图16的虚线范围)。因而,优选该数值范围。若距离L是0.07mm以上0.15mm以下,且倾斜是8×10-4rad以上32×10-4rad以下,则能够得到评价A(图16的双重线的范围)。因而,优选该数值范围。若距离L是0.1mm,且倾斜是2×10-4rad以上40×10-4rad以下,则能够得到评价A(图16的粗线范围)。因而,优选该数值范围。
采用本实施方式,至少能够获得以下的效果。若设为与中间组装体310的配置相关的上述优选的数值范围,则能够抑制上升动作,从而能够减轻把持机构HO的负荷,进而能够抑制供给装置400的故障。
像前述那样,利用球塞机构容许中心轴线CL和把持机构中心轴线CLH之间的偏离,因此,能够进一步抑制上升动作。由于滚轧成形,对中间组装体310作用朝向使角度AN变小的方向的力。若容许上述偏离,则该力被吸收,因此,能够抑制上升动作。
中间组装体310是空心构件,把持机构HO把持空心部。这些条件使把持机构HO的负担容易变大。并且,螺纹长度NL较长(25mm以上)的状况和前述的横向进给滚轧成形的实施也使把持机构HO的负担容易变大。因而,在这些条件下,抑制上升动作的做法特别有益。
由于被加工部320的维氏硬度是310Hv以下,因此,对于螺纹搓板D1、D2的反作用力变小,能够抑制上升。另一方面,由于被加工部320的维氏硬度是200Hv以上,因此,能够抑制由滚轧成形导致被加工部320变形所引起的不良情况。
在滚轧成形之前,对接地电极构件270进行对位,而且将螺纹搓板D1、D2的周向位置对准原点,因此,能够使螺纹切削的开始位置相对于接地电极构件270的位置而言处于规定范围内。
本发明并不限定于本说明书的实施方式、实施例、变形例,能够在不脱离其主旨的范围内利用各种结构来实现。例如,为了解决前述课题的一部分或全部,或者为了达到前述效果的一部分或全部,与发明内容一栏所记载的各技术方案中的技术特征相对应的实施方式、实施例、变形例中的技术特征能够适当地替换、组合。其技术特征只要不被说明为本说明书中所必需的内容,就能够适当地删除。例如例示了以下方式。
螺纹构件即便不是火花塞用的主体金属壳体,只要是具有外螺纹的构件,就也可以是任意的。例如也可以是实心构件。
螺纹的标称直径也可以是任意的。例如也可以是M6、M8、M10、M12、M16、M18、M20、M22、M24。
供给装置的结构也可以是任意的。例如也可以不使用转台等旋转机构,而调整整个装置的对准来实现期望的配置。
把持工件的机构也可以是任意的。例如,既可以夹紧外径部,也可以把持工件的两侧。
对于对距离L的计算,也可以变更测量点的位置。
对于对局部中心轴线的倾斜的计算,测量距基准面的距离的两点之间的距离也可以不是25mm,任意地设定即可。
螺纹长度也可以不是25mm以上35mm以下。例如既可以是12mm以上且小于25mm,也可以小于12mm,也可以大于35mm。特别是在12mm以上的情况下,由于把持机构的负担变大,因此,应用本发明较好。
第2部分(实施方式中是凸边部54)也可以不是圆柱形状,其与第1部分(实施方式中是被加工部320)相比在与中心轴线垂直的方向上的长度越长越好。
在实施方式中,以Y轴与铅垂方向一致的方式配置,但并不限定于此,Y轴也可以偏离铅垂方向。

Claims (12)

1.一种螺纹构件制造方法,在该螺纹构件制造方法中,把持具有第1部分和第2部分的工件,并利用两个螺纹搓板在所述第1部分的外周滚轧成形外螺纹,所述第1部分沿着所述工件自身的中心轴线方向延伸且供通过滚轧成形形成外螺纹,所述第2部分与所述第1部分相比在与所述中心轴线垂直的方向上的长度较长,该螺纹构件制造方法的特征在于,
所述中心轴线中的、至少与所述第1部分相对应的第1部分中心轴线向规定的朝向偏离包含所述两个螺纹搓板各自的中心轴线在内的第1假想平面,
所述工件被把持的状态下的所述第1部分中心轴线以随着远离所述第2部分而距所述第1假想平面的距离变大的方式倾斜。
2.根据权利要求1所述的螺纹构件制造方法,其特征在于,
所述规定的朝向是朝铅垂方向下方,
所述第1部分中心轴线和所述第1假想平面之间的最短距离是0.005mm以上0.3mm以下。
3.根据权利要求1或2所述的螺纹构件制造方法,其特征在于,
所述第1部分中心轴线和所述第1假想平面所成的角度中的较小的角度是2×10-4rad以上40×10-4rad以下。
4.根据权利要求1或2所述的螺纹构件制造方法,其特征在于,
在所述滚轧成形时所述工件被沿着把持机构中心轴线延伸的把持机构把持,
容许所述把持机构中心轴线相对于第2假想平面的投影线和所述第1部分中心轴线所成的角度中的较小的角度大于0度,所述第2假想平面与所述第1假想平面垂直且包含所述第1部分中心轴线。
5.根据权利要求1或2所述的螺纹构件制造方法,其特征在于,
所述工件具有空心部。
6.根据权利要求5所述的螺纹构件制造方法,其特征在于,
在所述滚轧成形时在所述空心部把持所述工件。
7.根据权利要求1或2所述的螺纹构件制造方法,其特征在于,
所述外螺纹的螺纹长度是12mm以上。
8.根据权利要求1或2所述的螺纹构件制造方法,其特征在于,
所述工件具备从该工件自身的前端部延伸的棒状构件,
在所述滚轧成形之前实施所述棒状构件的沿着以所述工件的中心轴线为中心的周向的对位和所述两个螺纹搓板各自的周向上的对位。
9.根据权利要求1或2所述的螺纹构件制造方法,其特征在于,
在所述滚轧成形之前,所述第1部分的维氏硬度是310Hv以下。
10.根据权利要求1或2所述的螺纹构件制造方法,其特征在于,
所述外螺纹是形成在火花塞用的主体金属壳体上的外螺纹。
11.一种火花塞制造方法,该火花塞具备中心电极和筒状的绝缘体接合而成的接合体,所述绝缘体具有沿着所述中心电极的轴线方向延伸的轴孔且在所述轴孔内保持所述中心电极,该火花塞制造方法的特征在于,
该制造方法具有这样的压紧工序:在利用权利要求10所述的制造方法制造的所述螺纹构件,即所述主体金属壳体中插入所述接合体并进行压紧。
12.一种螺纹构件制造装置,其包括:
把持机构,其用于把持具有第1部分和第2部分的工件,所述第1部分沿着所述工件自身的中心轴线方向延伸,供通过滚轧成形形成外螺纹,所述第2部分与所述第1部分相比在与所述中心轴线垂直的方向上的长度较长;以及
两个螺纹搓板,其用于在所述工件被所述把持机构把持的状态下,在所述第1部分的外周上滚轧成形外螺纹,该螺纹构件制造装置的特征在于,
所述把持机构以如下方式把持所述工件,即:所述中心轴线中的、至少与所述第1部分相对应的第1部分中心轴线向规定的朝向偏离包含所述两个螺纹搓板各自的中心轴线在内的第1假想平面,且所述工件被所述把持机构把持的状态下的所述第1部分中心轴线随着远离所述第2部分而距所述第1假想平面的距离变大。
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