CN105658351B - 火花塞的主体金属壳体成形品的制造方法、火花塞的主体金属壳体的制造方法以及火花塞的制造方法 - Google Patents

Abstract

若火花塞用的主体金属壳体为同一螺纹直径，则即使作为第2内侧台阶部的向内突出环状部的前后位置不同或者螺纹长度稍微不同，只要设于螺纹端部的顶端侧环状部的外径和前后尺寸相同，就能够减少在通过冷锻成形主体金属壳体成形品时该顶端侧环状部的成形所需要的模具的种类。将成形顶端侧环状部(32)之前的成形有第2内侧台阶部(44)的半成品成形体(30e)从其顶端侧装入具有顶端侧环状部成形部(205f、206f)的模具(201f)，将冲头(240f)的环状顶端朝向面(243f)从后方压入该半成品成形体(30e)的内侧，利用该环状顶端朝向面(243f)按压第2内侧台阶部(44)，将成形体(30e)的顶端部按压于顶端侧环状部成形部(205f、206f)，向前方挤出成形顶端侧环状部(32)，通过该成形工序得到主体金属壳体成形品(30f)。

Description

火花塞的主体金属壳体成形品的制造方法、火花塞的主体金 属壳体的制造方法以及火花塞的制造方法

技术领域

本发明涉及一种用于发动机的点火的火花塞的主要构成部件的主体金属壳体的制造半成品也就是主体金属壳体成形品的制造方法、火花塞的主体金属壳体的制造方法以及使用该主体金属壳体的火花塞的制造方法。

背景技术

作为用于汽车发动机等内燃机的点火的公知的火花塞的一例，已知的有图11所示的构造的火花塞。该火花塞1包括主体金属壳体30、呈中空轴状(筒状)的陶瓷制绝缘体(筒状电瓷或绝缘电瓷)21以及接地电极51等，其中，所述主体金属壳体30为顶端侧直径较小且后端侧直径较大的具有不同直径的筒状构造，所述绝缘体21以被该主体金属壳体30包围的形式收纳并固定在该主体金属壳体30的内侧(中空的轴孔)，并且使中心电极5在该绝缘体的顶端(图11中的下端)突出出来，所述接地电极51以与中心电极5的顶端之间形成火花间隙的方式设于主体金属壳体30的顶端31。对于这样的火花塞1，通过转动并旋入设在靠螺纹部(也简称为“螺纹”)34自身的后端的部位的旋入用多边形部37，将该螺纹部34旋入未图示的发动机的火花塞孔(螺纹孔)，使位于该旋入用多边形部37与螺纹34之间的凸缘形状部(以下，也简称为凸缘)36落位于火花塞孔的开口端周缘而安装于火花塞孔的开口端周缘，其中，所述螺纹部34形成于主体金属壳体30的顶端侧的直径较小的筒状部也就是带螺纹的圆筒部33的外周面。另外，在本申请中，对于火花塞1或者作为该火花塞1的构成构件的主体金属壳体30等构成部件和部位(或者部分)，在提及顶端时，是指图11中的它们的下端，在提及后端时，是指相反的那一端(上端)。

图12是火花塞的主体金属壳体(也称作火花塞用的主体金属壳体)30组装于图11中的火花塞1之前的图。该主体金属壳体30在顶端31侧的带螺纹的圆筒部33的顶端部，从该顶端31向后方以规定的前后长度(例如1mm～3mm这样)设有顶端侧环状部32，该顶端侧环状部32为其外周面以该螺纹34的小径以下(参照图12的放大图)的外径构成无螺纹的圆筒面的环状部(圆环状部)也就是螺纹端部。另外，在带螺纹的圆筒部33的内周面41设有沿着周向向内突出的向内突出环状部43。该向内突出环状部43在后端侧具有自身的内径随着朝向顶端去而呈锥形部缩径的第2内侧台阶部44，该第2内侧台阶部44经由密封件60支承绝缘体21的靠顶端的顶端朝向面(参照图11的放大图)。另外，主体部39在内周面经由第1内侧台阶部46设置在比带螺纹的圆筒部33靠后方的位置，该主体部39具有内周面48，该内周面48的内径大于该带螺纹的圆筒部33的内径。另外，主体部39从顶端侧起依次包括凸缘形状部36、旋入用多边形部37以及位于后端的在组装时成为弯边部的薄壁圆筒的圆环状部(弯边用环状部)38。另外，在主体金属壳体30的顶端31通过焊接设有弯曲加工前的接地电极(构件)51。

以往，这样的主体金属壳体30通过如下的方式制造：通过冷锻工序，成形图13所示那样的具有接近于主体金属壳体30的形状、结构，且在内侧具有能够收纳绝缘体21的轴孔，呈具有不同直径的筒状的主体金属壳体成形品(主体金属壳体成形体)30f，之后，进行切削、成形螺纹部(螺纹)34等的加工(参照例如专利文献1)。在本申请中，该主体金属壳体成形品30f具有接近于主体金属壳体30的形状、结构，因此，原则上，对与图12中的构成主体金属壳体30的各部位相对应的部位或相当的部位标注了与图12相同的附图标记，但对需要区别两者的各部位或相当的部位适当地使用别名。即，将配置在主体部39的顶端侧的用于形成带螺纹的圆筒部33的螺纹形成用圆筒部35称为“中间筒状部35”，将形成在该中间筒状部35的顶端侧的与该中间筒状部35相比外径较小的顶端侧的部位称为“顶端侧环状部32”。并且，对应所述主体金属壳体30的内周面形状，主体金属壳体成形品30f具有贯穿轴心的轴孔，该主体金属壳体成形品30f的各内周面的内侧如图13所示那样从后端侧(图示上端侧)向顶端侧依次具有大径孔48a、与该大径孔相比直径较小的第1中径孔41a、与该第1中径孔相比直径较小的小径孔43a以及与该小径孔相比直径较大的第2中径孔41b。对此在后面进一步说明。

另一方面，图14表示到通过以往的冷锻工序成形为该图中的右下端的主体金属壳体成形品30f为止的各成形体的形状的变化。图14表示的是，从将圆棒切短而成的初始材料S(图14中的左上端)起依次成形而成为主体金属壳体成形品30f的成形过程。之后，针对通过该成形过程中的最后工序得到的主体金属壳体成形品30f，在需要部位实施切削加工而得到主体金属壳体切削品，在顶端通过焊接安装接地电极(构件)，在作为螺纹形成用圆筒部的中间筒状部35的外周面形成螺纹，通过针对主体金属壳体成形品30f进行以上等的加工，从而做成图12所示那样的主体金属壳体(完成品)30。另外，根据主体金属壳体的不同，也有时在实施切削加工之前的主体金属壳体成形品形成螺纹。图11所示的火花塞1以如下方式组装：将绝缘体21从像上述那样制造成的主体金属壳体30的后端侧组装于主体金属壳体30的轴孔内，使设在绝缘体的大径部的靠顶端的部位的外周面的环状顶端朝向面隔着密封件60地抵接于被设于主体金属壳体30的内周面41的向内突出环状部43的第2内侧台阶部44，在该状态下，向内侧弯折主体金属壳体30的后端部位(弯边用环状部)38，并且实施向顶端侧压缩的弯边加工，其中，上述绝缘体21使中心电极5在该绝缘体21的顶端突出出来。另外，接地电极51在此之后被实施弯曲加工而进行火花间隙的设定。

另外，如上所述，经过多个冷锻工序制造出的最终成形品(主体金属壳体成形品30f)如图13所示那样呈具有接近于主体金属壳体30的外观的具有不同直径的筒状。在图13中，如上所述地，原则上，对与图12相应的或相当的部位标注与图12相同的附图标记。该主体金属壳体成形品30f具有后方筒部即主体部39，该主体部39具有主体金属壳体30的向径向外侧突出的凸缘形状部36，并且，也如上所述地，在该主体部39的顶端侧设有中间筒状部35，该中间筒状部35为用于在所述螺纹形成工序中形成螺纹34的部位。另外，在该中间筒状部35的顶端侧设有主体金属壳体的顶端侧环状部32，该顶端侧环状部32自该中间筒状部35的顶端31朝向后方去的规定范围的外径小于该中间筒状部35的外径(参照图13中的放大图)。此外，与主体金属壳体的内周面的形状相对应地，也如上所述地，该主体金属壳体成形品30从后方朝向顶端依次具有大径孔48a、第1内侧台阶部46、第1中径孔41a、第2内侧台阶部44和小径孔43a，在此，所述大径孔48a成为主体部39的内周面48侧空孔，所述第1中径孔41a成为中间筒状部35的内周面41侧空孔，所述第2内侧台阶部44成为绝缘体21的支承面且包括随着朝向顶端去而缩径的锥形部，所述小径孔43a成为向内突出环状部43的内周面侧空孔。

针对这样的主体金属壳体成形品，中间筒状部35的顶端侧的顶端侧环状部32的成形以往是在图15-1所示的第1工序(锻造工序)之后的图15-2所示的第2工序中进行的。另外，图14中的各成形体(1～5)是通过图15中的各工序(1～5)成形而成的。即，如图15-1所示，在第1工序中，从初始材料S起进行用于使顶端侧的外径接近用于形成主体金属壳体的带螺纹的圆筒部33的中间筒状部35的外径的拉深成形(圆筒部的成形)以及顶端内径的中空成形，之后，在图15-2所示的第2工序中，在进行后端侧的扩径成形和中空成形时，将通过第1工序拉深成形的圆筒部的外周面的顶端部(参照图14-2、图15-2中的P1部)形成为与外径小于中间筒状部35的外径的顶端侧环状部32相对应。即，在该第2工序中，将顶端部同时按压于具有与外径小于中间筒状部35的外径的顶端侧环状部32相对应的成形面的模具(图15-2中的模具200)的成形面，从而成形为顶端侧环状部32。并且，之后，在第3工序(图15-3)中，从后端侧打入冲头，向后方挤出后端部，并且使顶端侧伸长而得到中间筒状部35。之后，在第4工序(图15-4)中，成形多边形部37，在第5工序(图15-5)中，将通过第4工序(图15-4)薄壁化的壁打穿，以在中间筒状部35的内周面得到内周面的直径较小的小径孔(向内突出环状部)43a。由此，做成图14-5所示的主体金属壳体成形品30f。另外，在进行这样的工序的情况下，在第3工序中，为了承受顶端侧环状部32的成形压力，需要使用具有与作为中间筒状部的外周面的顶端部的顶端侧环状部32相对应的内周面(参照图中的P3)的模具(203)。

另外，对于火花塞用的主体金属壳体，如果是同一螺纹直径、同一螺纹长度的情况下，螺纹部的外观和尺寸相同，没有差异。然而，即使是这样的主体金属壳体即作为该主体金属壳体的制造半成品的主体金属壳体成形品30f，也如图16中的中心纵线的左右的各半截面所示那样，对于该主体金属壳体成形品30f的内周面而言，除大径孔48a之外，第1中径孔41a、小径孔43a以及第2中径孔41b的各前后长度或前后位置不同。这是因为，第2内侧台阶部44的前后位置根据火花塞被要求的耐热性等要求性能等而不同，因此各孔的前后长度或前后位置不同。即，即使是同一螺纹直径、同一螺纹长度，例如，在应用于带有增压器的发动机那样的燃烧温度较高的发动机的情况下，与应用于不带有增压器的发动机的情况相比，如图16中的右半截面所示，该第2内侧台阶部44设在比左半截面中的第2内侧台阶部44靠顶端侧的位置。这样，对于主体金属壳体的第2内侧台阶部44的前后位置而言，即使是同一螺纹直径、同一螺纹长度，也会与火花塞承受的热值相对应地，并且，还与发动机、车种相对应地，其设定有所不同。结果，例如，即使是同一螺纹直径且同一螺纹长度的主体金属壳体，该主体金属壳体的种类也会存在有很多种。并且，即使是同一螺纹直径，螺纹长度也会存在长短不同的各种长度。而且，设于顶端的“顶端侧环状部32”的长度尺寸也有很多种。因而，即使是同一螺纹直径，若包括第2内侧台阶部44的前后位置等的不同，则主体金属壳体的种类也涉及很多种。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009－095854号公报

发明内容

发明要解决的问题

另一方面，在所述以往的锻造工序中，如制造同一螺纹直径、同一螺纹长度的主体金属壳体用的第2内侧台阶部44的前后位置不同的主体金属壳体成形品30f的情况那样，在通过第2工序进行“顶端侧环状部32”的成形时，需要使通过该第2工序制造出的成形体的顶端侧的圆筒部的长度稍微不同。这是因为，如图16中的左右的各半截面所示那样，即使最终成形的主体金属壳体成形品30f的中间筒状部35的长度相同，在第2内侧台阶部44的前后位置不同的情况下，也需要与这种不同相应地在第2工序中使成形材料的流动状态不同。因此，以往，为了制造同一螺纹直径、同一螺纹长度但第2内侧台阶部44的前后位置不同的成形体，在用于成形“顶端侧环状部32”的第2工序的阶段，需要根据成形的顶端侧的圆筒部的长度分别使用具有不同的成形部(成形面)的模具(图15-2中的模具200)。由此，该模具(在第2工序中使用的模具)需要具有与第2内侧台阶部44的前后位置不同的数量相对应的数量。而且，如图15-3所示(参照图15-3中的P3部)，在所述锻造工序中，还需要在通过第2工序成形的“顶端侧环状部32”承受第3工序的锻造压力，因此对于在第3工序中使用的模具203而言，也需要与该顶端侧环状部32的形状相对应的模具。

如上所述，即使是同一螺纹直径的主体金属壳体，也与火花塞被要求的规格相应地存在有多种螺纹长度。而且，在各种螺纹长度的结构中，均存在第2内侧台阶部44的前后位置不同的结构。因而，在通过所述成形工序(第2工序)成形“顶端侧环状部32”的以往的冷锻的情况下，即使在至少螺纹直径相同的主体金属壳体用成形体的成形中，也需要与螺纹34的长度和第2内侧台阶部44的前后位置等不同的数量相对应的数量的模具。而且，如上所述，在第3工序中，也需要与“顶端侧环状部32”的形状相对应的模具。因而，在所述以往的锻造的情况下，不仅会造成模具自身的制造成本增大，而且会造成管理成本等增大。

另外，对于同一螺纹直径且同一螺纹长度但仅第2内侧台阶部44的前后位置不同的不同种类的主体金属壳体成形品的成形的情况下，需要更换用于其“顶端侧环状部32”的成形的模具。另一方面，这样的更换需要用于定位模具的微妙的调整这样的繁杂的换产操作。由此，在采用所述以往的工序的情况下，容易导致主体金属壳体成形品的成形效率(主体金属壳体的制造效率)降低，不仅影响制造，结果还成为火花塞的成本上升的主要原因。

本发明是鉴于以往的主体金属壳体成形品的制造方法的如上的问题点而做成的，若为同一螺纹直径，则即使是第2内侧台阶部的前后位置不同并且螺纹长度稍微不同的主体金属壳体，只要“顶端侧环状部”的外径和前后长度尺寸相同，就能够使主体金属壳体成形品的冷锻工序中的该“顶端侧环状部”的成形加工所需要的模具的种类乃至数量减少，因此，制造效率得到提高。

用于解决问题的方案

技术方案1所述的发明是一种火花塞的主体金属壳体成形品的制造方法，该火花塞的主体金属壳体成形品具有：轴孔，其内侧能够收纳绝缘体；主体部，其具有向径向外侧突出的凸缘形状部；中间筒状部，其配置在该主体部的顶端侧；以及顶端侧环状部，其形成在该中间筒状部的顶端侧，与所述中间筒状部相比，外径较小，

该火花塞的主体金属壳体成形品的制造方法的特征在于，包括：

(a)半成品成形体成形工序，在该工序中，将金属制构件成形为半成品成形体，该半成品成形体贯穿轴心，从后端侧向顶端侧依次具有大径孔、直径小于该大径孔的直径的第1中径孔、直径小于该第1中径孔的直径的小径孔以及直径大于该小径孔的直径的第2中径孔；以及

(b)顶端侧环状部形成工序，在所述半成品成形体成形工序之后，形成所述顶端侧环状部。

根据技术方案1所述的火花塞的主体金属壳体成形品的制造方法，技术方案2所述的发明的特征在于，

在所述半成品成形体成形工序中，包括用于在所述大径孔与所述第1中径孔之间成形第1内侧台阶部并且在所述第1中径孔与所述小径孔之间成形第2内侧台阶部的工序，

在所述顶端侧环状部形成工序中包括如下的工序：

将所述半成品成形体从自身的顶端侧装入模具，该模具具有：圆筒内周面，其能够供所述中间筒状部以间隙配合的方式装入；缩径圆筒内周面，其内径小于该圆筒内周面的内径；以及锥形内周面，其位于所述圆筒内周面与所述缩径圆筒内周面之间，

将具有能够按压该半成品成形体中的所述第1内侧台阶部和所述第2内侧台阶部中的至少一者的环状顶端朝向面的冲头，从后端侧压入所述半成品成形体的内侧，利用所述环状顶端朝向面，按压所述第1内侧台阶部和所述第2内侧台阶部中的至少一者，从而向顶端侧按压所述半成品成形体，

将该半成品成形体的顶端部按压于所述模具的所述缩径圆筒内周面和所述锥形内周面，从而通过冷锻成形所述顶端侧环状部。

根据技术方案2所述的火花塞的主体金属壳体成形品的制造方法，技术方案3所述的发明的特征在于，

所述冲头通过按压所述第1内侧台阶部和所述第2内侧台阶部这两者而向顶端侧按压所述半成品成形体。

根据技术方案1所述的火花塞的主体金属壳体成形品的制造方法，技术方案4所述的发明的特征在于，

该主体金属壳体成形品的制造方法在所述半成品成形体成形工序之后具有用于在所述第1中径孔与所述小径孔之间成形第2内侧台阶部的工序以及用于形成所述顶端侧环状部的顶端侧环状部形成工序。

根据技术方案4所述的火花塞的主体金属壳体成形品的制造方法，技术方案5所述的发明的特征在于，

在所述半成品成形体成形工序中包括用于在所述大径孔与所述第1中径孔之间成形第1内侧台阶部并且在所述第1中径孔与所述小径孔之间成形暂定锥形部的工序，

在所述顶端侧环状部形成工序中包括如下的工序：

将所述半成品成形体从自身的顶端侧装入模具，该模具具有：圆筒内周面，其能够供所述中间筒状部以间隙配合的方式装入；缩径圆筒内周面，其内径小于该圆筒内周面的内径；以及锥形内周面，其位于所述圆筒内周面与所述缩径圆筒内周面之间，

将具有能够按压该半成品成形体中的所述第1内侧台阶部的环状顶端朝向面以及能够按压该半成品成形体中的所述暂定锥形部的小径孔成形面的冲头，从后端侧压入所述半成品成形体的内侧，

通过利用所述环状顶端朝向面按压所述第1内侧台阶部和利用所述小径孔成形面按压所述暂定锥形部这两者中的至少一者的按压，向顶端侧按压所述半成品成形体，

将该半成品成形体的顶端部按压于所述模具的所述缩径圆筒内周面和所述锥形内周面，从而通过冷锻成形所述顶端侧环状部，并且通过将所述小径孔成形面按压于所述暂定锥形部，从而通过冷锻成形所述第2内侧台阶部。

根据技术方案3～5中任意一项所述的火花塞的主体金属壳体成形品的制造方法，技术方案6所述的发明的特征在于，

所述半成品成形体的所述小径孔在前后方向上的尺寸大于所述主体金属壳体成形品的设计上的尺寸，并且，所述半成品成形体的所述第1内侧台阶部与所述第2内侧台阶部之间在前后方向上的尺寸小于所述主体金属壳体成形品的设计上的尺寸，该两尺寸在通过冷锻成形所述顶端侧环状部的工序中同时成形为设计上的尺寸。

技术方案7所述的发明是一种火花塞的主体金属外壳的制造方法，其特征在于，

该火花塞的主体金属外壳的制造方法包括在技术方案1～6中任意一项所述的所述中间筒状部的至少一部分成形螺纹部的工序。

技术方案8所述的发明是一种火花塞的制造方法，其特征在于，

该火花塞的制造方法包括在技术方案7所述的所述主体金属壳体的内侧收纳所述绝缘体的工序。

发明的效果

包括用于成形所述顶端侧环状部的工序的所述制造方法的本发明而言，若中间筒状部的外径相同(螺纹为同一螺纹直径)，则即使是形成向内突出环状部的所述小径孔或第2内侧台阶部的前后位置不同并且螺纹长度稍微不同的主体金属壳体成形品，只要顶端侧环状部的形状、尺寸相同，就能够使主体金属壳体成形品的成形工序中的该顶端侧环状部的成形所需要的模具成为一种。由此，与以往的制造方法相比，能够使模具的数量明显地减少。因此，不仅在对模具进行管理时，在着手于同一螺纹直径且形成向内突出环状部的所述小径孔或第2内侧台阶部的前后位置不同的不同种类的成形时，也能够谋求伴随多级锻造机的模具的更换而进行的定位调整等换产操作的简化、迅速化。

在用于形成所述顶端侧环状部的顶端侧环状部形成工序中，对于用于按压所述半成品成形体的按压部位，只要能够成形所述顶端侧环状部即可，因而并不限定。这是因为，火花塞的主体金属壳体作为火花塞进行组装时，通常具有将该火花塞旋入发动机的火花塞孔用的旋入用多边形部以及为了进行该组装而在后端具有弯边用环状部，并且，根据种类的不同，能够在这些部位处进行按压。即，这是因为，根据种类的不同，既能够按压旋入用多边形的后端朝向面，也能够按压弯边用环状部的后端朝向面。然而，旋入用多边形部的后端朝向面较窄，弯边用环状部的后端朝向面的壁部较薄且远离顶端侧环状部，因此，在需要较大的按压力的情况下，有时按压不稳定。相对于此，技术方案2或3中的按压不存在这样的问题。即，若考虑所述中间筒状部的顶端部的外周面的加工硬化、各部位的后端朝向面的径向宽度(相当于壁厚)，则做成技术方案2或3那样较好。

在技术方案2中，利用所述冲头的所述环状顶端朝向面，按压所述第1内侧台阶部和所述第2内侧台阶部中的至少一者，从而向顶端侧按压所述半成品成形体，因此，可以按压所述第1内侧台阶部或所述第2内侧台阶部中的任意一者，但优选如技术方案3所述的那样按压这两者。这是因为，如技术方案3所述的那样按压这两者，从而在向顶端侧按压所述半成品成形体的情况下，不仅能够谋求按压的稳定，还能够谋求所述第1内侧台阶部与所述第2内侧台阶部之间在前后方向上的尺寸的高精度化。

另外，在技术方案2所述的发明中，利用所述冲头的所述环状顶端朝向面，按压所述第1内侧台阶部和所述第2内侧台阶部中的至少一者，从而向顶端侧按压所述半成品成形体。因此，只要是如下的方式即可，即：将具有能够按压该半成品成形体中的所述第1内侧台阶部的环状顶端朝向面和能够按压该半成品成形体的所述第2内侧台阶部的环状顶端朝向面这两者中的至少前后任意一环状顶端朝向面的冲头，从后端侧压入所述半成品成形体的内侧，利用后方的所述环状顶端朝向面按压所述第1内侧台阶部或者利用前方的所述环状顶端朝向面按压所述第2内侧台阶部的这两者中进行其中至少一者，从而向顶端侧按压所述半成品成形体。另外，对于该成形过程，若以较大的范围划分，则具有如下的A、B两种成形方式。

A：第一种方式是，被压入的所述冲头的至少前后任意一所述环状顶端朝向面与第1内侧台阶部或第2内侧台阶部接触，该冲头与所述半成品成形体一体地被按压于模具，从而成形所述顶端侧环状部。

B：第二种方式是，在被压入的所述冲头的前后任意一所述环状顶端朝向面与第1内侧台阶部或第2内侧台阶部接触之前，该冲头与所述半成品成形体一体地被按压于模具，开始成形所述顶端侧环状部，在成形中途，被压入的所述冲头的至少前后任意一所述的环状顶端朝向面与第1内侧台阶部或第2内侧台阶部接触，从而成形所述顶端侧环状部。

另外，如技术方案4所述的那样，也可以在所述半成品成形体成形工序之后，包括用于在所述第1中径孔与所述小径孔之间成形第2内侧台阶部的工序以及用于成形所述顶端侧环状部的顶端侧环状部形成工序。另外，在该情况下，只要是如下的方式即可，即：如技术方案5所述的那样，将具有能够按压该半成品成形体中的所述第1内侧台阶部的环状顶端朝向面以及能够按压该半成品成形体中的所述暂定锥形部的小径孔成形面的冲头，从后端侧压入所述半成品成形体的内侧，通过利用所述环状顶端朝向面按压所述第1内侧台阶部和利用所述小径孔成形面按压所述暂定锥形部这两者中的至少一者的按压，向顶端侧按压所述半成品成形体。这是因为，对于该成形过程，若以较大的范围划分，则具有如下的A、B两种成形方式。

A：第一种方式是，被压入的所述冲头的所述环状顶端朝向面与第1内侧台阶部接触，该冲头与所述半成品成形体一体地被按压于模具的情况。在该情况下，还具有按压第1内侧台阶部而成形所述顶端侧环状部的方式或者成形所述顶端侧环状部并且所述冲头的所述小径孔成形面与所述暂定锥形部接触并按压该暂定锥形部而成形所述第2内侧台阶部的方式。

B：第二种方式是，在被压入的所述冲头的所述环状顶端朝向面与第1内侧台阶部接触之前，该冲头与所述半成品成形体一体地被按压于模具的情况。在该情况下有如下两种方式，即，一种是，所述冲头的所述小径孔成形面与所述暂定锥形部接触并按压该暂定锥形部而成形所述顶端侧环状部的方式；另一种是，所述冲头的所述小径孔成形面与所述暂定锥形部接触并按压该暂定锥形部而成形所述顶端侧环状部，并且进行所述第2内侧台阶部的成形到中途，从该中途起，冲头的所述环状顶端朝向面与第1内侧台阶部接触并按压该第1内侧台阶部，进行所述顶端侧环状部的剩余的成形，或者，成形所述顶端侧环状部并且所述冲头的所述小径孔成形面与所述暂定锥形部接触而成形所述第2内侧台阶部。

所述成形方式的不同主要是由于将成为半成品成形体的第1内侧台阶部和第2内侧台阶部的部位相互之间的前后间的尺寸等的不同等而产生的，最终成形(冷锻)的主体金属外壳成形品以及该冷锻所使用的模具的合模状态相同，因此并不是本质上的不同。

在技术方案3～5中任意一项所述的火花塞的主体金属壳体成形品的制造方法的基础上，如技术方案6所述的发明那样，预先设定所述半成品成形体的尺寸的话较好。这是因为，这样的话，在用于成形所述顶端侧环状部的工序中还能够提高所述第1内侧台阶部与所述第2内侧台阶部之间在前后方向上的加工尺寸精度。

附图说明

图1是说明将本发明具体化了的实施实施例的图，是说明从初始材料起经过各冷锻工序到成形为主体金属壳体成形品为止的过程的各成形体(A－F)的中央纵剖视图。

图2是包括用于成形图1中的成形体半成品(A)的第1工序所使用的模具的大体结构的第1工序说明用的示意性剖视图，中心纵线的左半截面是挤出成形前的剖视图，右半截面是挤出成形后的剖视图。

图3是包括用于成形图1中的成形体半成品(B)的第2工序所使用的模具的大体结构的第2工序说明用的示意性剖视图，中心纵线的左半截面是挤出成形前的剖视图，右半截面是挤出成形后的剖视图。

图4是包括用于成形图1中的成形体半成品(C)的第3工序所使用的模具的大体结构的第3工序说明用的示意性剖视图，中心纵线的左半截面是挤出成形前的剖视图，右半截面是挤出成形后的剖视图。

图5是包括用于成形图1中的成形体半成品(D)的第4工序所使用的模具的大体结构的第4工序说明用的示意性剖视图，中心纵线的左半截面是挤出成形前的剖视图，右半截面是挤出成形后的剖视图。

图6是包括用于成形图1中的半成品成形体(E)的第5工序所使用的模具的大体结构的第5工序说明用的示意性剖视图，中心纵线的左半截面是挤出成形前的剖视图，右半截面是挤出成形后的剖视图。

图7是包括用于成形图1中的具有顶端侧环状部的主体金属壳体成形品(F)的第6工序(最后成形工序)所使用的模具的大体结构的第6工序说明用的示意性剖视图，左侧(左图)是挤出成形前的剖视图，右侧(右图)是挤出成形后的剖视图。

图8是说明在利用上述例的第6工序(最后成形工序)成形顶端侧环状部时利用冲头的顶端侧的环状顶端朝向面按压半成品成形体(E)的第1内侧台阶部的实施例的、包括模具的大体结构的第6工序说明用的示意性剖视图，左侧(左图)是挤出成形前的剖视图，右侧(右图)是挤出成形后的剖视图。

图9是说明在利用上述例的第6工序(最后成形工序)成形顶端侧环状部时利用冲头按压半成品成形体(E)的第2内侧台阶部和第1内侧台阶部的实施例的、包括模具的大体结构的第6工序说明用的示意性剖视图，左侧(左图)是挤出成形前的剖视图，右侧(右图)是挤出成形后的剖视图。

图10是说明半成品成形体(E)的小径孔在前后方向上的尺寸L2大于主体金属壳体成形品(F)的设计上的尺寸L2f且该小径孔的第2内侧台阶部与第1内侧台阶部之间在前后方向上的尺寸L3小于所述主体金属壳体成形品的设计上的尺寸L3f的状态的半截面比较图。

图11是表示以往的火花塞的一例的纵剖视图。

图12是图11中的火花塞所使用的、组装前的主体金属壳体的纵剖视图。

图13是图12中的主体金属壳体的切削加工前的主体金属壳体成形品的半剖视图。

图14是自初始材料起通过各冷锻工序成形图13中的主体金属壳体成形品而到成形为主体金属壳体成形品为止的各工序的成形体(半成品)的中央纵剖视图。

图15是包括用于成形图13中的主体金属壳体成形品的第1工序～第5工序所使用的模具的大体结构的成形工序说明用的示意性剖视图。

图16是主体金属壳体成形品的螺纹直径、螺纹长度(中间筒状部的长度)相同但第2内侧台阶部的前后位置不同的一例的说明用的半截面比较图。

具体实施方式

参照图1～图7，详细地说明将本发明的火花塞的主体金属壳体成形品的制造方法(冷锻方法)具体化了的实施方式例(第1实施方式例)。其中，通过本实施方式例制造出的主体金属壳体成形品与图13所示的主体金属壳体成形品30f实质上相同，因此省略其说明。另外，在本例中，如图1所示，通过按自A到F的顺序的6个工序成形(制造)主体金属壳体成形品30f。以下，参照图1，按工序顺序说明直到第6工序(最后锻造工序)中成形主体金属壳体成形品(第6工序成形体)30f的工序(本发明的顶端侧环状部形成工序)为止的各工序(第1工序～第6工序)。另外，说明第1工序～第5工序(本发明的半成品成形体成形工序)的图2～图6中，中心线(中心纵线)的左侧都是表示通过工序成形之前的材料(半成品成形体)形状的半截面，右侧都是表示通过工序成形后的成形体(成形品)的半截面。另外，在图2～图7所示的剖视图中，除上下的主要模具(冲模、冲头等)以外的模具适当地省略了阴影。在图1～图7所示的成形体中，对于与图12、图13中的主体金属壳体(或主体金属壳体成形品)的各部位相对应的部位或相当的部位，原则上标注与图12、图13中的附图标记相同的附图标记。

本实施方式例的各工序的详细内容将在之后说明，但在本实施方式中，如图1所示，自初始材料(圆柱体)起依次进行成形，如图2～图6所示，经过第1工序～第5工序所示的冷锻工序(半成品成形体成形工序)，从而成形半成品成形体(第5工序成形体)30e(参照图1-E)，该半成品成形体30e是即将成形为主体金属壳体成形品之前的材料。即，成形在成为螺纹形成用圆筒部的中间筒状部35的顶端侧成形顶端侧环状部32之前的半成品成形体30e。之后，将该半成品成形体30e如图7中的左图所示那样装入模具(下模)做好准备，如图7中的右图所示，从上方压入冲头240f。通过这样，在该顶端侧环状部形成工序中，作为在成为螺纹形成用圆筒部的中间筒状部35的顶端侧成形有顶端侧环状部32的主体金属壳体成形品(第6工序成形体)30f(参照图1-F)。另外，第6工序所使用的模具(下模)200f具有圆形孔，该圆形孔具有圆筒内周面203f，形成为要成为主体金属壳体成形品30f的中间筒状部35及其顶端侧的顶端侧环状部32的筒状部(圆筒状部)35e能够与该圆筒内周面203f之间大致无间隙地以间隙配合的方式装入该圆筒内周面203f，并且，该第6工序所使用的模具(下模)200f在该圆形孔的下端具有与该圆形孔同心且与该圆形孔之间隔着朝向下方去而顶端变细的锥形内周面(后端朝向圆环状面)205f的具有缩径圆筒内周面206f的圆形孔，以用来成形顶端侧环状部32的外周面。该缩径圆筒内周面206f的内径被设定为与顶端侧环状部32的外径相同。

即，在本例中，如图1的E所示，预先成形在成形图1的F所示的主体金属壳体成形品30f之前的具有将成为主体金属壳体成形品30f的中间筒状部35和顶端侧环状部32的部位也就是筒状部35e的半成品成形体30e(第5工序成形体30e)。之后，将该半成品成形体30e从图7所示的模具200f也就是具有顶端侧环状部成形面的模具(下模)200f的顶端侧装入该模具200f，该顶端侧环状部成形面包括锥形内周面205f、内径被缩小为顶端侧环状部32的外径的缩径圆筒内周面206f以及能够供筒状部35e以间隙配合的方式装入的圆筒内周面203f(参照图7中的左图)。之后，在本例中，将具有能够按压第2内侧台阶部44的环状顶端朝向面243f的冲头(上模)240f(参照图7中的左图)从半成品成形体30e的后方(图7中的上方)压入半成品成形体30e的内侧。通过该压入，利用环状顶端朝向面243f按压半成品成形体30e的第2内侧台阶部44。由此，将该半成品成形体30e压向顶端侧(前方)，将该半成品成形体30e的筒状部35e的顶端部(图7中的下端部)按压于模具的成为顶端侧环状部成形面的锥形内周面205f和缩径圆筒内周面206f。通过该按压，向前方挤出成形顶端侧环状部32，从而(参照图7中的右图的放大图)在中间筒状部35的顶端侧成形顶端侧环状部32，而形成图1的F所示的主体金属壳体成形品30f。以下，依次详细地说明第1工序～第5工序的半成品成形体成形工序(冷锻工序)以及第6工序的顶端侧环状部形成工序。

(第1工序)

如图2所示，在设于第1工序用的模具(冲模)200a的、图示下方为小径且上方为大径的具有不同直径的圆形孔(空孔)203a内，从其上方向，装入与完成品相对应地选取材料并进行切断而得到的圆柱状的材料(圆柱体)S(参照图2中的中心纵线(也称作中心线)的左侧)。在此，下方的小径的圆形孔205a的内径稍小于图13所示的主体金属壳体成形品30f的中间筒状部35的外径，大径的圆形孔203a的内径与图13所示的主体金属壳体成形品30f的薄壁的弯边用圆环状部38的外径大致相同。在上述装入完成后，利用自下方内插配置于小径的圆形孔205a的支承用圆柱冲头(销)220a、套筒240a以及自材料S之上打入的圆轴状的冲头250a使该材料S在两端面之间压缩。通过这样，如图2中的中心线的右侧所示，成形有后端侧成为大径部39a且在该大径部39a的前方经由顶端变细的锥形部挤出成形有小径部35a的第1工序成形体(具有不同直径的圆柱状成形体)30a(参照图1-A、图2)。该第1工序成形体30a的前后各端面的中央形成有凹部。另外，在上述成形完成后，拔出冲头250a，与支承用圆柱冲头(销)220a联动地脱模，取出第1工序成形体30a。以下，在各工序中，使模具沿着同一轴线上下动作，对用于支承材料(半成品)的支承用冲头、脱模销(或脱模用套筒)的驱动(上下动作)，成形体的取出等，这些都是以往公知的事项，因此省略说明。

(第2工序)

基于图3说明第2工序。在第2工序中，图示下方的模具200b是由第1下模201b和第2下模202b组装而成的，其中，该第1下模201b具有圆形孔203b，该圆形孔203b能够约束第1工序成形体30a的小径部35a的外周面，该第2下模202b具有与上述的圆形孔同心的圆形孔，并且配置固定于该第1下模之上。第2下模202b的圆形孔207b形成为内周面与图13所示的主体金属壳体成形品30f的凸缘36的外周面的圆形为大致同一内径。并且，在该模具200b的圆形孔203b内自下方内插配置有支承用圆柱销220b和圆形套筒270b。

另一方面，在该模具(下模)200b的图示上方且是第1工序成形体30a的大径部39a的后端面以与圆形孔203b、207b同心(同轴)的方式配置有用于开设有底的圆形孔的冲孔用冲头240b。该冲孔用冲头240b是包括凸缘36和主体金属壳体成形品30f的后端的薄壁的弯边用圆环状部38在内的主体部39的相对形成为大径的内周面成形用部件。因而，该冲孔用冲头240b的外径与主体金属壳体成形品30f的主体部39的内周面48即大径孔48a的内径大致相同，横截面为圆形。但是，冲孔用冲头240b的前端部相对较细，形成为直径呈阶梯状不同，以在主体金属壳体成形品30f的中间部位的内周面预成形第1内侧台阶部46。

另一方面，内径大于该冲孔用冲头240b的外径的挤出用套筒(圆管)250b隔着隔离件(圆管)260b以与该冲孔用冲头240b同轴(同心)的方式外套于该冲孔用冲头240b。由于该隔离件(圆管)260b，挤出用套筒250b的靠前端的部位与冲孔用冲头240b之间在周向上保持有一定的间隔(圆筒状空隙)。该间隔(圆筒状空隙)是用于挤出薄壁的弯边用圆环状部38的部位，在本例中，设定为在隔离件(圆管)260b的前端始终保持有该间隔(圆筒状空隙)。另外，挤出用套筒250b的内周面为圆形，其内径稍大于第1工序成形体30a的大径部39a的外径，与图13所示的主体金属壳体成形品30f的薄壁的弯边用圆环状部38的外径大致相同，挤出用套筒250b的外径呈能够以间隙配合的方式进入模具200b的圆形孔207b的圆形。该挤出用套筒250b设置为其能够与冲孔用冲头240b联动地上下动作，或者与冲孔用冲头240b独立地进行上下动作，并且，该挤出用套筒250b构成为在该其靠顶端的部位的内周面与被打入的冲孔用冲头240b的外周面之间，能够通过向后方挤出来成形薄壁的弯边用圆环状部38。

在该第2工序中，如图3中的中心线的左侧所示，向模具200b的圆形孔203b内插并装入第1工序成形体30a的小径部35a。在上述装入完成后，利用自下方内插配置于圆形孔203b的支承用圆柱销220b、套筒270b、从上方打入的所述冲孔用冲头240b以及挤出套筒250b压缩第1工序成形体30a。详细而言，使挤出套筒250b下降适当的量并成为包围第1工序成形体30a的大径部39a的靠上端的部位的状态，将冲孔用冲头240b打入第1工序成形体30a的大径部39a的后端面至规定行程。由此，如图3中的中心线的右侧所示，在后端面开设有规定深度的与主体部39的内周面48的内径(大径孔48a)大致同径的有底的孔。另外，此时，预成形有第1内侧台阶部46。另外，在打入结束时，在挤出用套筒250b的靠前端的部位的内周面与该冲孔用冲头240b的外周面之间挤出成形有薄壁的弯边用圆环状部38(参照图3中的中心线的右侧)。如此，能够得到在后端具有薄壁的弯边用圆环状部38的第2工序成形体30b(参照图1-B)。

(第3工序)

基于图4说明第3工序。第3工序是使成形为第2工序成形体30b的圆筒部(小径部35a、大径部39a)伸长的工序。如图4所示，在第3工序中使用的模具是冲孔用冲头和作为下模的模具等。即，图示下方的模具(下模)200c是由第1下模201c和第2下模202c组装而成的，其中，该第1下模201c具有圆形孔203c，该圆形孔203c能够约束第2工序成形体30b的小径部35a的外周面，另外，该第2下模202c具有与上述的圆形孔同心的圆形孔207c，并且配置固定于该第1下模之上。第2下模的圆形孔207c能够约束第2工序成形体30b的大径部39a的外周面。另外，与第2工序的情况同样地，在该模具200c的圆形孔203c自下方内插配置有支承用圆柱销220c和圆形套筒270c。因而，下模200c为与第2工序所使用的下模类似的构造。但是，第2下模202c的高度(前后长度)被设定为大于第2工序所使用的下模的高度。

另一方面，在该模具200c的图示上方，以与圆形孔203c、207c同心(同轴)且被导向套筒250c包围的方式配置有深冲孔用冲头240c，该深冲孔用冲头240c用于在进行用于形成第1中径孔41a的深冲孔加工的同时使小径部35a伸长(向前方挤出)以得到中间筒状部35，该第1中径孔41a形成被开设于第2工序成形体30b的大径部39a的大径孔48a的比第1内侧台阶部46靠顶端侧也就是主体金属壳体成形品的中间筒状部35的内周面41。该冲孔用冲头240c用于形成主体金属壳体成形品30f的主体部39以及中间筒状部35的第1中径孔41a，因此顶端侧与中间筒状部35的内径相同，紧接着上述部分的后方经由第1内侧台阶部46的成形面(环状的台阶面)形成为与主体部39的内径大致相同。另外，在顶端设有小径部。然后，如图4中的中心线的左侧所示，将第2工序成形体30b内插并装入于圆形孔203c、207c。之后，将该深冲孔用冲头240c打入第2工序成形体30b的后端侧的中空部的底面，压下规定行程，使该第2工序成形体30b在该深冲孔用冲头240c的顶端与下模的支承用圆柱销220c的顶端之间压缩，并且向前方挤出将成为中间筒状部35的筒状部35c并使其伸长。并且，主体部39被向后方挤出而被实施伸长成形。由此，形成第3工序成形体30c(参照图1-C)。另外，深冲孔用冲头240c的压入行程被设定为能够在筒状部35c的内周面41中的与主体金属壳体成形品的小径孔43a相当的部位残留成形规定厚度的底壁K。

(第4工序)

基于图5说明第4工序。第4工序是用于在第3工序成形体30c的主体部39的外周面成形主体金属壳体成形品30f的多边形部37的工序。如图5所示，在该第4工序中使用的模具(下模)具有圆形孔203d，该圆形孔203d的内周面能够供将成为中间筒状部35的的筒状部35c以微小的间隙配合的方式内插，并且在该第4工序中使用的模具包括：圆筒状支承体200d，其具有支承面205d，在将第3工序成形体30c的筒状部35c内插于该圆形孔203d时，所述支承面205d能够在上端即前端支承第3工序成形体30c的筒状部35c的后端的朝向顶端的环状面；圆柱体220d，其以能够利用上端(前端)支承筒状部35c的顶端(图示下端)的方式配置于该圆筒状支承体200d的内周面。

另一方面，上模包括：内周面支承模240d，其被配置为能够从第3工序成形体30c的后端侧以顶端自底壁K隔开间隔但与第3工序成形体30c的内周面48之间大致无间隙的方式插入该第3工序成形体30c的内部，呈顶端具有不同的直径的圆柱状；以及多边形成形模210d，其以与该内周面支承模240d同轴的方式配置，具有通过自上方压入而能够在成形于第3工序成形体30c的成形中途的主体部39的外周面成形多边形部37的内周面(多边形成形面)223d。该多边形成形模210d的内周面的顶端侧呈能够大致无间隙地包围第3工序成形体30c的大径部的圆形，与后端相连的后方部位的规定范围在横截面中具有与主体金属壳体成形品30f的多边形部37的轮廓一致的内周面223d。另外，在该成形中，多边形成形模210d隔着环套筒(日文：カラースリーブ)250d与内周面支承模240d同轴地配置，以免与薄壁的弯边用圆环状部38相干扰。

由此，将第3工序成形体30c从筒状部35c侧装入圆筒状支承体(下模)200d。之后，将内周面支承模(上模)240d压下规定行程，在该状态下，将多边形成形模210d压下规定行程。由此，第3工序成形体30c的主体部39的外周面的前后的规定部位被挤出成形为多边形部37，形成第4工序成形体30d(参照图1-D)。

(第5工序)

如图6所示，第5工序是利用打穿冲头将第4工序成形体30d的残留的深孔底部的底壁K打穿的工序。即，预先将能够支承筒状部35d的顶端的圆柱体220e以与具有能够供筒状部35d插入的圆形孔203e的模具200e和该圆形孔同轴的方式插入配置于该模具200e和该圆形孔内。并且，如图6中的左图所示，将第4工序成形体30d的筒状部35d插入该圆形孔203e内，在该状态下，如图6中的右图所示，利用呈圆柱状的底壁打穿冲头240e从上方将该底壁K打穿。于是，能够得到前后贯通的第5工序成形体30e(参照图1-E)。通过该打穿，底壁K被切断而得到的内周面成为小径孔43a的内周面43，但比该小径孔43a靠顶端侧的部分为内径大于该小径孔43a的内径的第2中径孔41b。由此，小径孔43a的内周面43成为向内突出的向内突出环状部，在第1中径孔41a与小径孔43a之间形成有第2内侧台阶部44，并且在小径孔43a与第2中径孔41b之间形成有朝向顶端侧的环状的台阶部45。像这样打穿，成形将成为中间筒状部35的筒状部35e，从而形成第5工序成形体(相当于本发明的“半成品成形体”)30e，在下一工序(第6工序)中，在该第5工序成形体成形顶端侧环状部32，从而形成主体金属壳体成形品30f。

(第6工序)

基于图7说明在第6工序(最后冷锻工序)中使用的模具。也如上所述，下模200f包括上下两个模具201f、202f。其中，在下方的第1下模201f设有圆形孔，该圆形孔具有圆筒内周面203f，第5工序成形体30e的筒状部35e能够以间隙配合的方式装入该圆筒内周面203f。并且，在该圆形孔的下方具有与该圆形孔同心且与该圆形孔之间隔着该圆筒内周面203f的顶端变细的锥形内周面205f的内径缩小为顶端侧环状部32的外径的缩径圆筒内周面206f，以用来成形顶端侧环状部32的外周面。由该圆筒内周面203f、锥形内周面205f和缩径圆筒内周面206f形成顶端侧环状部成形面。另外，在该第1下模201f的圆形孔内以与该第1下模201f的圆形孔同轴的方式从下方装入并配置有圆柱体220f，该圆柱体220f能够与筒状部35e的内周面41的比小径孔43a靠顶端侧的第2中径孔41b之间无间隙地插入该第2中径孔41b，通过外周面约束该第2中径孔41b的内周面，并且该圆柱体220f的上端与小径孔43a的朝向顶端侧的台阶部45抵接。并且，配置有套筒270f，该套筒270f包围该圆柱体220f并且用于在第6工序中挤出成形顶端侧环状部32之后对其进行脱模。另外，在下方的第1下模201f的上表面210f配置有第2下模202f，该第2下模202f具有与形成圆筒内周面203f的圆形孔同心的圆形孔207f，第5工序成形体30e的凸缘36能够以间隙配合的方式收纳于该圆形孔207f。

另一方面，在下模200f之上配置有冲头(顶端侧环状部形成用冲头)240f，该冲头240f与圆形孔207f同心，从后端侧进入第5工序成形体(半成品成形体)30e的内侧，具有能够按压小径孔43a的第2内侧台阶部44的环状顶端朝向面243f。该冲头240f的比环状顶端朝向面243f靠顶端(下端)的部位244f的外径为能嵌入小径孔43a的内周面的小径部，比环状顶端朝向面243f靠后方的圆轴部位245f具有能与筒状部35e的第1中径孔41a大致无间隙地嵌入该第1中径孔41a的外径。

在该第6工序中，如图7中的左图所示，将半成品成形体30e以其筒状部35e嵌入下方的第1下模201f的圆筒内周面203f的方式装入。之后，将冲头(顶端侧环状部形成用冲头)240f压入于半成品成形体30e的内侧，利用该冲头240f的环状顶端朝向面243f按压小径孔43a的第2内侧台阶部44(参照图7中的放大图的右图)。由此，如图7中的右图所示，向前方按压该半成品成形体30e，筒状部35e的顶端侧的外周面被按压于模具(第1下模201f)的包括锥形内周面205f等的顶端侧环状部成形面(参照图7中的放大图的中间图)。通过该按压，向前方(图7中的下方)挤出成形顶端侧环状部32。于是，半成品成形体30e成为主体金属壳体成形品30f。即，通过冷锻成形在中间筒状部35e的顶端侧成形有顶端侧环状部32(参照图1-F的放大图)的、图16所示那样的期望的主体金属壳体成形品30f。

另外，顶端侧环状部32的前后长度由冲头(顶端侧环状部形成用冲头)240f的压入量(行程)决定，由此，冲头240f的压入量只要结合被设定的顶端侧环状部32的前后长度来决定即可。另外，也可以采用这样的结构：在该压入中，利用装入并配置于下模201f的圆形孔的圆柱体220f的前端阻止冲头240f的顶端，从而设定该冲头240f的行程。即，也可以采用这样的设定：在通过压入冲头240f，将筒状部35e的顶端部压向前方，从而形成了顶端侧环状部32时，该冲头240f的下端与装入并配置于下模200f的圆柱体220f的前端抵接。

以上，如详细说明那样，在本例中，中间筒状部35的顶端侧的顶端侧环状部32是通过成形主体金属壳体成形品的冷锻的最后工序成形的。因此，若形成于中间筒状部35的外周面的螺纹34为同一螺纹直径，则即使是第2内侧台阶部44的前后位置不同并且螺纹长度稍微不同的主体金属壳体，只要顶端侧环状部32的形状、尺寸相同，就能够使成形为主体金属壳体成形品的工序中的该顶端侧环状部32的成形所需要的模具(第1下模201f)为一种。由此，与以往的制造方法相比，能够使模具的数量明显地减少，因此能够谋求主体金属壳体成形品30f的低成本化。另外，由图7也可知，也能够适用于螺纹长度稍微不同的主体金属壳体。即，这是因为，对于成形有顶端侧环状部32的主体金属壳体成形品30f，在进行成形时，能够在凸缘36的顶端朝向面与第1下模201f的上表面之间设置间隔S(参照图7中的右图)。

另外，在通过这样成形的主体金属壳体成形品30f或者对该主体金属壳体成形品30f实施切削加工而得到的主体金属壳体切削品中的任意一者中，将接地电极焊接于其上，并且在中间筒状部自身的外周面的至少一部分成形(通过滚轧成形等形成)螺纹(螺纹部)34，从而得到图12所示的主体金属壳体30。然后，在该主体金属壳体的内侧收纳包括中心电极等的绝缘体等，从而能够制造图11所示那样的火花塞1，使用这样的主体金属壳体30，能够谋求低成本化。

在所述实施方式例中，通过设于自后方压入半成品成形体30e的内侧的冲头(顶端侧环状部形成用冲头)240f的环状顶端朝向面243按压半成品成形体30e的第2内侧台阶部44，从而向前方按压该半成品成形体30e，从而将筒状部35e的顶端部按压于模具201f的锥形内周面205f。即，例示了通过该按压法成形顶端侧环状部32的情况，但在本发明中，也如上所述地，半成品成形体30e被按压的部位并不限定于该第2内侧台阶部44。例如，在利用上述例的第6工序(最后成形工序)成形顶端侧环状部32时，也可以采用具有能够按压半成品成形体30e的第1内侧台阶部46的环状顶端朝向面的冲头。对此，将在后面进行说明。另外，也可以通过按压第2内侧台阶部44以及第1内侧台阶部46而向顶端侧按压半成品成形体30e。另外，在上述例中，在用于成形顶端侧环状部32的顶端侧环状部形成工序之前，将在第1中径孔41a与小径孔43a之间成形第2内侧台阶部44的结构体作为半成品成形体30e，通过下一工序在该半成品成形体30e形成顶端侧环状部32。然而，在本发明中，也可以在半成品成形体的成形工序之后包括用于在第1中径孔41a与小径孔43a之间成形第2内侧台阶部44的工序以及用于形成顶端侧环状部32的工序。

以下，基于图8说明在所述第6工序中按压半成品成形体30e的第1内侧台阶部46的实施例。其中，该例与上述例的图7对比而言，只有从后方压入半成品成形体30e的内侧的冲头(顶端侧环状部形成用冲头)240f是不同的，因此仅说明不同点，对与图7相同的部位(以及对应的部位)标注同一附图标记并省略说明。即，在本例中，如图8中的左图所示，冲头(顶端侧环状部形成用冲头)240f具有能以间隙配合的方式进入半成品成形体30e的主体部39的大径孔48a的圆轴部位247f，由此，在将该冲头240f从后方压入半成品成形体30e的内侧时能够按压该半成品成形体30e的第1内侧台阶部46。并且，该圆轴部位247f的靠顶端的部位具有与该圆轴部位247f同轴的较短的圆轴部位245f，与该圆轴部位247f相比，该圆轴部位245f的直径较小，能以间隙配合的方式嵌入筒状部35e的第1中径孔41a。并且，该两轴部位245f、247f之间的交界为能够按压第1内侧台阶部46的环状顶端朝向面246f。其中，该环状顶端朝向面246f如图8所示那样为与截面呈凸状的圆滑曲线状的第1内侧台阶部46相对应的凹状的圆滑曲线状。

在这样的本例中，如图8中的右图所示，将冲头(顶端侧环状部形成用冲头)240f从后方压入半成品成形体30e的内侧，从而如图8中的放大图所示那样利用环状顶端朝向面246f按压半成品成形体30e的第1内侧台阶部46，向顶端侧按压半成品成形体30e。由此，与图7所示的情况同样地，筒状部35e的外周面的顶端侧被按压于模具201f的锥形内周面205f和缩径圆筒内周面206f，而成形顶端侧环状部32。在本例中，第1内侧台阶部46的内径比第2内侧台阶部44的内径大，在从轴线方向(后方)进行观察时，成为在径向上更靠近顶端侧环状部32的部位的按压，而且能够确保按压面积较大，因此能够谋求按压的稳定。

在图9中，冲头(顶端侧环状部形成用冲头)240f相当于将图7、图8中的冲头组合起来而成的冲头，图9是利用沿前后设于冲头240f的顶端侧的两个环状顶端朝向面243f、246f按压半成品成形体(E)的第2内侧台阶部44和第1内侧台阶部46这两者的实施例的图(参照图9中的放大图)。即，该结构的冲头240f构成如下：以越是后端侧则直径越大的方式，从顶端侧起以彼此同轴的方式依次具有成为能嵌入小径孔43a的小径部的靠顶端(下端)部位244f、能与中间筒状部35的第1中径孔41a之间大致无间隙地嵌入该第1中径孔41a的圆轴部位245f以及能以间隙配合的方式进入主体部39的内侧的大径孔48a的圆轴部位247f(参照图9中的左图)。并且，在靠顶端(下端)部位244f与圆轴部位245f之间的交界设有能够按压第2内侧台阶部44的环状顶端朝向面243f，在圆轴部位245f与圆轴部位247f之间的交界设有环状顶端朝向面246f，该环状顶端朝向面246f被赋予为凹状的圆滑曲线状，能够按压第1内侧台阶部46。在该结构的情况下，能够确保更大的按压面积，因此能够谋求按压变得更加稳定。

另一方面，在使用图9所示的模具的情况下，也可以进行如下那样的成形。首先，将冲头(顶端侧环状部形成用冲头)240f压入半成品成形体30e的内侧，利用环状顶端朝向面243f按压小径孔43a的第2内侧台阶部44的同时利用环状顶端朝向面246f按压第1内侧台阶部46(参照图9中的放大图)。由此，如图9中的右图所示，向前方按压该半成品成形体30e，筒状部35e被压向前方，筒状部35e的顶端侧的外周面被按压于模具(第1下模201f)的包括锥形内周面205f等的顶端侧环状部成形面。通过该按压，向前方挤出成形顶端侧环状部32。于是，半成品成形体30e成为主体金属壳体成形品30f。即，通过冷锻成形在中间筒状部35e的顶端侧成形有顶端侧环状部32(参照图1-F的放大图)的、图16所示那样的期望的主体金属外壳成形品30f。另外，图9所示的实施例的冲头(顶端侧环状部形成用冲头)240f的前后两个环状顶端朝向面243f、246f之间的前后间的尺寸只要根据主体金属壳体成形品的小径孔43a的第2内侧台阶部44与第1内侧台阶部46之间的前后间的尺寸设定即可。

另外，如图10中的左半剖视图所示，半成品成形体30e的小径孔43a的后端即第2内侧台阶部44也可以是在成形中途(未结束)随着朝向顶端侧去而缩径的暂定的锥形部即暂定锥形部(暂定的第2内侧台阶部。以下，称为暂定锥形部44)。因而，在前例中，在成形顶端侧环状部32时，为了将包括该暂定锥形部44的小径孔43a成形为设计尺寸，使图9所示的冲头240f的环状顶端朝向面243f成为能够按压暂定锥形部44的小径孔成形面。并且，在该情况下，在成形顶端侧环状部32时，将冲头240f从后端侧压入半成品成形体30e的内侧，利用作为小径孔成形面的环状顶端朝向面243f按压作为暂定锥形部44的成形中途的第2内侧台阶部44，从而向顶端侧按压半成品成形体30e。由此，通过将半成品成形体30e的顶端部按压于模具的缩径圆筒内周面206f和锥形内周面205f，从而通过冷锻成形顶端侧环状部32，并且通过将小径孔成形面按压于暂定锥形部，从而通过冷锻将该暂定锥形部44成形为第2内侧台阶部44。

另外，在按压半成品成形体30e的第2内侧台阶部44和第1内侧台阶部46这两者的情况下，如以下那样较好。如图10中的左半剖视图所示，半成品成形体30e的小径孔43a在前后方向上的尺寸L2大于图10中的右半剖视图所示的主体金属壳体成形品30f的设计上的尺寸L2f，并且，图10中的左半剖视图所示的半成品成形体30e的小径孔43a的第2内侧台阶部44与第1内侧台阶部46之间在前后方向上的尺寸L3小于主体金属壳体成形品30f的设计上的尺寸L3f，此时，该两尺寸L2、L3在向前方挤出成形所述顶端侧环状部32的工序中同时成形为设计上的尺寸L2f、L3f。即，若如此，则在冷锻工序的向前方挤出成形顶端侧环状部32的工序中，能够得到第2内侧台阶部44与第1内侧台阶部46之间在前后方向上的尺寸(设计尺寸)L3f，因此能够提高尺寸精度。另外，在该成形中，关于图9所示的模具的冲头240f，只要是成为嵌入小径孔43a的小径部的、靠顶端(下端)的部位244f的外周面能够成形小径孔43a的内周面，并且自下方向第2中径孔41b装入圆柱体220f来约束小径孔43a的朝向顶端的台阶部45即可。

另外，通过本发明制造出的主体金属壳体成形品并不限定于所述实施方式例的形状。并且，中间筒状部、顶端侧环状部和小径孔的前后长度以及第1内侧台阶部、第2内侧台阶部的前后位置等可以适当地设计。本发明的主体金属壳体成形品的制造方法中，若中间筒状部和顶端侧环状部的外径相同，则即使中间筒状部的长度稍微不同，也能够谋求兼用冷锻所使用的顶端侧环状部形成用模具。另外，在本申请中，用于取得图1中的各成形体(A～F)的全部工序(图2～图9)均是通过冷锻进行各成形的，第5工序中的打穿工序(图6)也属于冷锻。

附图标记说明

1、火花塞；21、火花塞的绝缘体；30、火花塞的主体金属壳体；30f、主体金属壳体成形品；30e、半成品成形体(成形顶端侧环状部之前的半成品成形体)；32、顶端侧环状部；34、螺纹(螺纹部)；35、中间筒状部；39、主体部；41、中间筒状部的内周面；41a、第1中径孔；41b、第2中径孔；43、小径孔的内周面；43a、小径孔；44、第2内侧台阶部；46、第1内侧台阶部；48a、大径孔；200f、供半成品成形体装入的模具；201f、供半成品成形体装入的具有模具顶端侧环状部成形部的模具；203f、供半成品成形体装入的模具的圆筒内周面；205f、供半成品成形体装入的模具的锥形内周面；206f、供半成品成形体装入的模具的缩径圆筒内周面；240f、冲头(顶端侧环状部形成用冲头)；243f、246f、环状顶端朝向面。

Claims (9)

1.一种火花塞的主体金属壳体成形品的制造方法，

该火花塞的主体金属壳体成形品具有：轴孔，其内侧能够收纳绝缘体；主体部，其具有向径向外侧突出的凸缘形状部；中间筒状部，其配置在该主体部的顶端侧；以及顶端侧环状部，其形成在该中间筒状部的顶端侧，与所述中间筒状部相比，外径较小，

该火花塞的主体金属壳体成形品的制造方法的特征在于，包括：

(a)半成品成形体成形工序，在该工序中，将金属制构件成形为半成品成形体，该半成品成形体以沿着轴心贯穿的方式，从后端侧向顶端侧依次具有大径孔、直径小于该大径孔的直径的第1中径孔、直径小于该第1中径孔的直径的小径孔和直径大于该小径孔的直径的第2中径孔；以及

(b)顶端侧环状部形成工序，在所述半成品成形体成形工序之后，使用模具和冲头，在凸缘的顶端朝向面与模具之间隔有间隔的状态下形成所述顶端侧环状部。

2.根据权利要求1所述的火花塞的主体金属壳体成形品的制造方法，其特征在于，

在所述半成品成形体成形工序中，包括用于在所述大径孔与所述第1中径孔之间成形第1内侧台阶部并且在所述第1中径孔与所述小径孔之间成形第2内侧台阶部的工序，

在所述顶端侧环状部形成工序中包括如下的工序：

所述模具具有：圆筒内周面，其能够供所述中间筒状部以间隙配合的方式装入；缩径圆筒内周面，其内径小于该圆筒内周面的内径；以及锥形内周面，其位于所述圆筒内周面与所述缩径圆筒内周面之间，将所述半成品成形体从自身的顶端侧装入所述模具，

所述冲头具有能够按压所述半成品成形体中的所述第1内侧台阶部和所述第2内侧台阶部中的至少一者的环状顶端朝向面，将所述冲头从后端侧压入所述半成品成形体的内侧，利用所述环状顶端朝向面，按压所述第1内侧台阶部和所述第2内侧台阶部中的至少一者，从而向顶端侧按压所述半成品成形体，

将该半成品成形体的顶端部按压于所述模具的所述缩径圆筒内周面和所述锥形内周面，从而通过冷锻成形所述顶端侧环状部。

3.根据权利要求2所述的火花塞的主体金属壳体成形品的制造方法，其特征在于，

所述冲头通过按压所述第1内侧台阶部和所述第2内侧台阶部这两者而向顶端侧按压所述半成品成形体。

4.根据权利要求1所述的火花塞的主体金属壳体成形品的制造方法，其特征在于，

在所述半成品成形体成形工序中包括用于在所述大径孔与所述第1中径孔之间成形第1内侧台阶部的工序，

该火花塞的主体金属壳体成形品的制造方法在所述半成品成形体成形工序之后具有用于在所述第1中径孔与所述小径孔之间成形第2内侧台阶部的工序以及用于形成所述顶端侧环状部的顶端侧环状部形成工序。

5.根据权利要求4所述的火花塞的主体金属壳体成形品的制造方法，其特征在于，

在所述半成品成形体成形工序中包括在所述第1中径孔与所述小径孔之间成形暂定锥形部的工序，

在所述顶端侧环状部形成工序中包括如下的工序：

将所述半成品成形体从自身的顶端侧装入模具，该模具具有：圆筒内周面，其能够供所述中间筒状部以间隙配合的方式装入；缩径圆筒内周面，其内径小于该圆筒内周面的内径；以及锥形内周面，其位于所述圆筒内周面与所述缩径圆筒内周面之间，

将具有能够按压该半成品成形体中的所述第1内侧台阶部的环状顶端朝向面以及能够按压该半成品成形体中的所述暂定锥形部的小径孔成形面的冲头，从后端侧压入所述半成品成形体的内侧，

通过利用所述环状顶端朝向面按压所述第1内侧台阶部和利用所述小径孔成形面按压所述暂定锥形部这两者中的至少一者的按压，向顶端侧按压所述半成品成形体，

将该半成品成形体的顶端部按压于所述模具的所述缩径圆筒内周面和所述锥形内周面，从而通过冷锻成形所述顶端侧环状部，并且通过将所述小径孔成形面按压于所述暂定锥形部，从而通过冷锻成形所述第2内侧台阶部。

6.根据权利要求3所述的火花塞的主体金属壳体成形品的制造方法，其特征在于，

所述半成品成形体的所述小径孔在前后方向上的尺寸大于所述主体金属壳体成形品的设计上的尺寸，并且，所述半成品成形体的所述第1内侧台阶部与所述第2内侧台阶部之间在前后方向上的尺寸小于所述主体金属壳体成形品的设计上的尺寸，关于所述半成品成形体的两个尺寸在通过冷锻成形所述顶端侧环状部的工序中同时成形为设计上的尺寸。

7.根据权利要求4所述的火花塞的主体金属壳体成形品的制造方法，其特征在于，

所述半成品成形体的所述小径孔在前后方向上的尺寸大于所述主体金属壳体成形品的设计上的尺寸，并且，所述半成品成形体的所述第1内侧台阶部与所述第2内侧台阶部之间在前后方向上的尺寸小于所述主体金属壳体成形品的设计上的尺寸，关于所述半成品成形体的两个尺寸在通过冷锻成形所述顶端侧环状部的工序中同时成形为设计上的尺寸。

8.一种火花塞的主体金属壳体的制造方法，其特征在于，

该火花塞的主体金属壳体的制造方法包括在权利要求1～7中任意一项所述的所述中间筒状部的至少一部分成形螺纹部的工序。

9.一种火花塞的制造方法，其特征在于，

该火花塞的制造方法包括在权利要求8所述的所述主体金属壳体的内侧收纳所述绝缘体的工序。