CN111613972A - 火花塞的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明能够更可靠地防止垫圈从安装螺纹部脱落。火花塞(1)的制造方法包括配置工序、接触工序以及变形工序。在配置工序中,将安装螺纹部(30)贯穿于垫圈(50),将垫圈(50)配置于安装螺纹部(30A)与座部(32)之间。在接触工序中,使治具(60)从前端侧相对于通过配置工序配置的垫圈(50)接触,并且使治具(60)向后端侧移动,直到从垫圈(50)施加于治具(60)的载荷达到预先规定的设定载荷为止。在变形工序中,在接触工序之后,使治具(60)进一步向后端侧移动预先规定的设定距离(XS)的量,利用治具(60)按压垫圈(50),使垫圈(50)的内缘部(55)向垫圈(50)的径向内侧变形。
Description
技术领域
本发明涉及一种火花塞的制造方法。
背景技术
专利文献1所公开的火花塞100具有安装螺纹部52、凸缘状的密封部54以及环状的垫圈5。垫圈5被安装螺纹部52贯穿,并配置在存在于安装螺纹部52与密封部54之间的螺纹颈59的周围。在垫圈5,从与密封部54侧相反的那一侧抵接有治具,从而自身的内缘的局部被压扁并向自身的径向内侧变形。由此,垫圈5的内径变得比安装螺纹部52的最大外径小,因此,能够抑制该垫圈5从安装螺纹部52脱落。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2013-149623号公报
发明内容
发明要解决的问题
在专利文献1所公开的火花塞100中,需要使垫圈以不会从安装螺纹部52脱落的程度变形。作为使垫圈5以不会从安装螺纹部52脱落的程度变形的方法,能够想到例如这样的方法,即,利用治具按压垫圈5,直到施加于治具的载荷达到设定载荷(例如10000N)为止。这样,能够使垫圈5以一定的载荷变形,因此,通过设定恰当的设定载荷,能够使垫圈5以能够抑制从安装螺纹部52脱落的程度变形。但是,使垫圈5变形的治具由于重复使垫圈5变形而磨耗,因此,即使在施加了相同的载荷的情况下,伴随着磨耗,该治具嵌入垫圈5的深度变浅。因此,垫圈5的变形量变小,从安装螺纹部52脱落的可能性变高。
本发明是为了解决上述课题中的至少一者而完成的,其应该解决的课题为,提供一种能够更可靠地防止垫圈从安装螺纹部脱落的技术。
用于解决问题的方案
本发明的火花塞的制造方法用于制造一种火花塞,该火花塞具有:
筒状的主体金属壳体,其具有形成于自身的前端侧外周的安装螺纹部和设于所述安装螺纹部的后端侧并向径向外侧突出的座部;以及
垫圈,其构成为实心环状,并且配置于所述安装螺纹部与所述座部之间,在该火花塞的制造方法中包括:
配置工序,在该工序中,将所述安装螺纹部贯穿于所述垫圈,将所述垫圈配置于所述安装螺纹部与所述座部之间;
接触工序,在该工序中,使治具从所述前端侧相对于通过所述配置工序配置的所述垫圈接触,并且使所述治具向所述后端侧移动,直到从所述垫圈施加于所述治具的载荷达到预先规定的设定载荷为止;以及
变形工序,在该工序中,在所述接触工序之后使所述治具进一步向所述后端侧移动预先规定的设定距离的量,利用所述治具按压所述垫圈,使所述垫圈的内缘部向所述垫圈的径向内侧变形。
根据该结构,治具在从垫圈被施加的载荷达到了设定载荷之后,向后端侧移动设定距离的量。因此,治具在与垫圈相接触并被施加了设定载荷之后,进一步向垫圈压入设定距离的量。因此,能够抑制治具的压入比设想的浅的情形,因此,能够抑制因治具的压入比设想的浅而导致垫圈的内缘部未充分向径向内侧变形这样的情形。因而,根据该结构,能够更可靠地防止垫圈从安装螺纹部脱落。
也可以是,在接触工序中,至少在施加于治具的载荷达到了设定载荷的时刻,在垫圈形成由治具的按压所产生的凹部。
例如若垫圈以相对于座部倾斜的不正确的姿势配置,并在维持不正确的姿势的状态下结束接触工序,则使治具从垫圈未被治具和座部夹着的状态进一步向火花塞的后端侧移动设定距离的量,因此,有可能垫圈不会正常地变形。
但是,根据该结构,在接触工序中,能够在垫圈形成凹部的程度的载荷被施加于垫圈,在该载荷达到了设定载荷的时刻,在垫圈形成由治具的按压所产生的凹部。因此,即使在例如垫圈以不正确的姿势配置的情况下,通过垫圈被施加能够形成凹部的程度的载荷,也能够在向变形工序转移之前的阶段被矫正为正确的姿势。并且,能够形成垫圈被治具和座部夹着的状态并结束接触工序。因此,根据该结构,能够抑制因在垫圈为不正确的姿势的状态下开始变形工序而导致垫圈不会正常地变形这样的情形。
也可以是,治具在自身的一端具有环状的爪部。
也可以是,在变形工序中,在垫圈的周向整周上,利用爪部对垫圈以环状进行按压。
根据该结构,容易在垫圈的周向整周上均等地施加压力,因此,垫圈容易在周向整周上均等地变形。
也可以是,在接触工序中,在如下情况下判断为异常,即,即使治具到达预先规定的基准位置,但施加于治具的载荷未达到设定载荷。
根据该结构,虽然到达了原本施加于治具的载荷达到设定载荷的位置,但在施加于治具的载荷未达到设定载荷的情况下,能够检测到异常的发生。
也可以是,在变形工序中,在如下情况下判断为异常,即,即使在治具移动了设定距离的量之后,施加于治具的载荷也为预先规定的基准载荷以下。
例如若垫圈以相对于座部倾斜的不正确的姿势配置,并在维持不正确的姿势的状态下结束接触工序,则使治具从垫圈未被治具和座部夹着的状态进一步向火花塞的后端侧移动设定距离的量,因此,有可能垫圈不会正常地变形。但是,根据该结构,容易检测到这样的异常的发生。具体如以下所述。
例如在垫圈为不正确的状态下施加于治具的载荷达到了设定载荷的情况下,之后在变形工序中,在治具进一步按压垫圈时,有可能垫圈被矫正为正确的姿势。当垫圈变为正确的姿势时,在治具与座部之间移动自如,难以对该垫圈施加来自治具的按压力。因此,会发生如下的情形,即,在治具移动了设定距离的量的时刻施加于治具的载荷为预先规定的基准载荷以下。并且,根据上述结构,在如下情况下判断为异常,即,即使在治具移动了设定距离的量之后,施加于治具的载荷也为预先规定的基准载荷以下。
因而,容易检测到因垫圈以不正确的姿势配置而导致垫圈不会正常地变形这样的异常的发生。
也可以是,将垫圈设为铜垫圈。
根据该结构,能够将上述垫圈制成具有较高的密封性和耐久性的垫圈。
发明的效果
根据本发明,能够更可靠地防止垫圈从安装螺纹部脱落。
附图说明
图1是例示火花塞的整体结构的说明图。
图2是例示压力机和治具的结构的说明图。
图3是例示将垫圈安装于主体金属壳体的工序的流程的流程图。
图4的(A)是例示在未配置垫圈的状态下开始接触工序的情形的说明图。图4的(B)是例示在接触工序中,治具到达了基准位置的情形的说明图。
图5的(A)是例示在配置工序中,垫圈以不正确的姿势配置的情形的说明图。图5的(B)是例示在垫圈维持不正确的姿势的状态下施加于治具的载荷达到了设定载荷的情形的说明图。图5的(C)是例示如下情形的说明图,即,虽然治具的移动距离达到了设定距离,但施加于治具的载荷为基准载荷以下,因此判断为异常。图5的(D)是例示垫圈通过被治具按压而变为正确的姿势的情形的说明图。图5的(E)是例示在接触工序中施加于治具的载荷达到了设定载荷的情形的说明图。图5的(F)是例示在变形工序中,垫圈正常地变形的情形的说明图。
图6的(A)是例示在配置工序中,垫圈以正确的姿势配置的情形的说明图。图6的(B)是例示在接触工序中施加于治具的载荷达到了设定载荷的情形的说明图。图6的(C)是例示在变形工序中,垫圈正常地变形的情形的说明图。
附图标记说明
1、火花塞;20、主体金属壳体;30、安装螺纹部;32、座部;50、垫圈;55、内缘部;56、凹部;60、治具;64、爪部。
具体实施方式
1.第1实施方式
1-1.火花塞1的结构
图1所示的火花塞1形成为细长的柱状,该细长的柱状沿着以单点划线示出的第1轴线AX1形成。第1轴线AX1右侧表示外观侧视图,第1轴线AX1的左侧表示以经过第1轴线AX1的截面切断火花塞1得到的剖视图。在图1中,将纸面下侧设为火花塞1的前端侧(第1轴线AX1方向的一侧),将纸面上侧设为火花塞1的后端侧(第1轴线AX1方向的另一侧)。另外,将与第1轴线AX1垂直的方向中的、朝向第1轴线AX1的方向设为径向内侧,将远离第1轴线AX1的方向设为径向外侧。
火花塞1具有绝缘体12、中心电极14、端子金属件16、连接部18、主体金属壳体20以及接地电极22。
绝缘体12形成为筒状。在绝缘体12形成有沿着第1轴线AX1延伸的轴孔13。绝缘体12配置于中心电极14及端子金属件16与主体金属壳体20之间,使中心电极14及端子金属件16绝缘于主体金属壳体20。
中心电极14为沿着第1轴线AX1方向延伸的棒状的电极。中心电极14以自身的局部从绝缘体12的前端侧暴露的状态配置于绝缘体12的轴孔13内。
端子金属件16是用于接受电力的供给的端子,形成为棒状。端子金属件16以自身的局部从绝缘体12的后端部暴露的状态配置于绝缘体12的轴孔13内。
连接部18在轴孔13内配置于端子金属件16与中心电极14之间。连接部18从端子金属件16的那一侧依次具有第1密封体18A、电阻体18B以及第2密封体18C。连接部18将中心电极14和端子金属件16电连接。
主体金属壳体20为筒状的金属构件,以覆盖绝缘体12的至少局部的周围的方式设于绝缘体12的外周。
接地电极22是自身的后端侧与主体金属壳体20的前端侧接合的电极。接地电极22自身的前端侧弯曲,以在其与中心电极14之间形成火花放电间隙。
上述的主体金属壳体20具有安装螺纹部30、螺纹颈部31、座部32、工具卡合部36、凿紧部38以及压曲部40。
安装螺纹部30朝向火花塞1的前端侧以轴状延伸。安装螺纹部30形成于主体金属壳体20的前端侧的外周。
螺纹颈部31形成于安装螺纹部30的后端侧。螺纹颈部31的外周面形成为以第1轴线AX1为轴的圆形。螺纹颈部31的外径比安装螺纹部30的最大外径小。
座部32设于比安装螺纹部30靠后端侧的位置,形成为向径向外侧突出的形态。座部32形成为在与第1轴线AX1正交的平面方向上伸出到比安装螺纹部30的最大外径靠外侧的位置的形状。座部32形成为以第1轴线AX1为轴线的筒状(在图1所示的例子中为圆筒状)。在座部32形成有朝向火花塞1的前端侧的座面33。上述的螺纹颈部31配置于安装螺纹部30与座部32之间。
工具卡合部36设于比座部32靠后端侧的位置。工具卡合部36是供工具(例如火花塞扳手)卡合的部位,该工具用于将火花塞1安装于发动机90,在从第1轴线AX1方向看时,工具卡合部36形成为大致多边形状(例如大致六边形)。凿紧部38设于比工具卡合部36靠后端侧的位置,向径向内侧弯曲。压曲部40是设于座部32与工具卡合部36之间的薄壁的部位。
火花塞1具有垫圈50。垫圈50为铜垫圈。垫圈50构成为实心环状,例如通过对金属制的圆盘进行冲切加工而制造。通过冲切加工制造的阶段的垫圈50的内径比安装螺纹部30的最大外径和螺纹颈部31的外径大。垫圈50的外径与座面33(座部32)的外径大致相同。
在垫圈50形成有第1面52和与第1面52相反的那一侧的第2面54,该第1面52在从安装螺纹部30的前端侧被安装螺纹部30贯穿时,与座面33相对。垫圈50被安装螺纹部30贯穿,配置于安装螺纹部30与座部32之间(即螺纹颈部31的外周),关于该情形,后面进行详细说明。并且,垫圈50通过被治具60按压第2面54,从而以自身的内缘部55向自身的径向内侧伸出的方式变形。由此,垫圈50自身的内径变得比安装螺纹部30的最大外径小,能够防止该垫圈50从安装螺纹部30脱落。
火花塞1在能够防止垫圈50从安装螺纹部30脱落的状态下,将安装螺纹部30安装于发动机90(更具体而言,是发动机缸盖)中的内螺纹状的被安装螺纹部91。由此,火花塞1安装于发动机90。在火花塞1安装于发动机90时,垫圈50介于座部32与发动机90之间。由此,能够抑制气体从火花塞1与发动机90之间漏出。
1-2.治具60
治具60是按压垫圈50使之变形的工具。图2所示的治具60形成为沿着第2轴线AX2以轴状延伸的形状。在图2中,将纸面下侧设为治具60的前端侧(第2轴线AX2方向的一侧),将纸面上侧设为治具60的后端侧(第2轴线AX2方向的另一侧)。另外,在图2中,将纸面下侧设为火花塞1的后端侧(第1轴线AX1方向的另一侧),将纸面上侧设为火花塞1的前端侧(第1轴线AX1方向的一侧)。另外,将与第2轴线AX2垂直的方向中的、朝向第2轴线AX2的方向设为第2轴线AX2的径向内侧,将远离第2轴线AX2的方向设为第2轴线AX2的径向外侧。
治具60具有主体部62和爪部64。主体部62构成为沿着第2轴线AX2延伸的筒状(在图2所示的例子中为圆筒状)。
爪部64是按压垫圈50使之变形的部分。爪部64形成于治具60的前端侧。爪部64形成为从主体部62的前端侧的端面朝向前端侧突出的形态。爪部64为随着从爪部64的后端侧朝向前端侧去而截面积变小的形状。
爪部64的前端侧的端面是在按压垫圈50时与之相接触的接触面65。接触面65沿着与第2轴线AX2方向正交的平面方向延伸。
在爪部64的内侧形成有第1内侧面66和第2内侧面67。第1内侧面66与接触面65中的第2轴线AX2的径向内侧的缘部相连续,构成为随着从爪部64的前端侧朝向后端侧去而靠近治具60的第2轴线AX2的径向内侧的锥状。第2内侧面67与第1内侧面66的后端部相连续,沿着第2轴线AX2方向延伸。
在爪部64的外侧形成有第1外侧面68和第2外侧面69。第1外侧面68与接触面65中的第2轴线AX2的径向外侧的缘部相连续,沿着第2轴线AX2方向延伸。第2外侧面69与第1外侧面68的后端部相连续,随着从爪部64的前端侧朝向后端侧去而向第2轴线AX2的径向外侧远离。
第2外侧面69的前端部设于比第1内侧面66的后端部靠治具60的后端侧的位置。
爪部64从主体部62的前端侧的端面中的第2轴线AX2方向的径向内侧的部分朝向治具60的前端侧突出。在主体部62的前端侧的端面中的第2轴线AX2方向的径向外侧的部分形成有沿着与第2轴线AX2方向正交的平面方向延伸的平面63。上述的第2外侧面69的后端部与平面63连续。
爪部64的接触面65构成为以第2轴线AX2为轴线的环状。另外,第1内侧面66构成为随着从爪部64的前端侧朝向后端侧去而内径变小的锥状,因此,第1内侧面66的最小内径与第2内侧面67的内径相等。并且,第2内侧面67的内径比安装螺纹部30的最大外径大。
1-3.压力机70
压力机70是使固定于自身的治具60移动来向垫圈50按压的装置。压力机70具有驱动装置72、载荷检测部74、位置检测部76以及控制装置78。
驱动装置72通过从控制装置78接收控制信号SG1,使固定于压力机70的治具60向火花塞1的后端侧(靠近垫圈50的方向)或火花塞1的前端侧(远离垫圈50的方向)移动。
载荷检测部74是检测施加于治具60的载荷的传感器,构成为例如负载传感器(load cell)。载荷检测部74将表示检测到的载荷的信号SG2向控制装置78输出。
位置检测部76是检测治具60的位置的传感器,构成为例如线性标度(linearscale)。在图2所示的例子中,位置检测部76为反射型的光学式线性标度,并具有发光元件、光接收元件以及标度。发光元件和光接收元件固定于治具60的外周部。位置检测部76能够根据光接收元件的光接收状态检测治具60的位置。位置检测部76将表示自身检测到的治具60的位置的信号SG3向控制装置78输出。
控制装置78构成为例如微型控制器,具有CPU等处理器、ROM或RAM等存储器。控制装置78通过对驱动装置72发出控制信号SG1,能够驱动治具60使该治具60向靠近垫圈50的方向或远离垫圈50的方向移动。另外,控制装置78能够从载荷检测部74获取信号SG2,并且能够基于信号SG2获取施加于治具60的载荷。另外,控制装置78能够从位置检测部76获取信号SG3,并且能够基于信号SG3获取治具60的位置。此外,控制装置78基于信号SG3,既能够检测到治具60的移动范围内的治具60的绝对的位置,也能够检测到治具60的移动范围内的以预定位置为基准的相对的位置。
1-4.火花塞1的制造方法
在火花塞1的制造中,接地电极22与主体金属壳体20接合。中心电极14和端子金属件16各自组装于绝缘体12。绝缘体12插入主体金属壳体20。主体金属壳体20通过凿紧部38被凿紧装置(省略图示)凿紧而与绝缘体12成为一体。接地电极22利用弯曲工具(省略图示)对自身的前端进行弯曲加工。垫圈50安装于主体金属壳体20。由此完成火花塞1。此外,垫圈50也可以在进行接地电极22的弯曲加工之前安装于主体金属壳体20。
在此,使用图2~图6,详细说明将垫圈50安装于主体金属壳体20的工序。将垫圈50安装于主体金属壳体20的工序包括配置工序、接触工序、以及变形工序。
在将垫圈50安装于主体金属壳体20的工序中,火花塞1中的除去垫圈50之外的部分的前端侧以朝向上方的状态被固定。另外,火花塞1中的除去垫圈50之外的部分和治具60配置为,第1轴线AX1和第2轴线AX2在同一直线上排列。
配置工序是在垫圈50的内侧贯穿安装螺纹部30并将垫圈50配置于安装螺纹部30与座部32之间的工序。
在配置工序中,进行步骤S10的工序。在步骤S10中,安装螺纹部30在垫圈50内贯穿。并且,垫圈50在安装螺纹部30的周围使第1面52与座面33相对地配置于座面33上。这时,爪部64成为在第1轴线AX1方向上与垫圈50的第2面54相对的状态。即,火花塞1的前端侧和治具60的后端侧成为朝向相同方向的状态,火花塞1的前端侧和治具60的前端侧成为彼此相对的状态。另外,这时,治具60设置于初始位置P0,爪部64和垫圈50空开预定的间隔地配置。
接触工序是如下的工序,即,使治具60从火花塞1的前端侧相对于通过配置工序配置的垫圈50接触,并且,使治具60向火花塞1的后端侧移动,直到从垫圈50施加于治具60的载荷达到预先规定的设定载荷为止。换言之,接触工序是如下的工序,即,使治具60沿着第1轴线AX1方向相对于通过配置工序配置的垫圈50移动,从而使治具60相对于垫圈50中的与第1面52相反的那一侧的第2面54接触,使治具60向火花塞1的后端侧移动,直到从垫圈50施加于治具60的载荷达到预先规定的设定载荷为止。
在接触工序中,进行步骤S12、S14、S16、S18的工序。在步骤S12中,压力机70使治具60的移动开始。更具体而言,压力机70使治具60沿着第1轴线AX1方向相对于通过配置工序配置的垫圈50移动。压力机70使治具60向火花塞1的后端侧移动,从而使治具60的接触面65相对于垫圈50的第2面54接触。另外,压力机70在使治具60的移动开始之前存储初始位置P0,并且测量以初始位置P0为基点的治具60的移动距离。
在步骤S14中,压力机70基于从载荷检测部74接收到的信号SG2,判断施加于治具60的载荷是否达到了设定载荷。例如,在治具60未与垫圈50相接触的状态下,施加于治具60的载荷小于设定载荷,因此,压力机70判断为施加于治具60的载荷未达到设定载荷。
压力机70在判断为施加于治具60的载荷未达到设定载荷的情况下(步骤S14:否),在步骤S16中判断治具60是否到达了基准位置PS。基准位置PS设定为在接触工序中治具60不应该到达的位置。压力机70例如既可以基于自初始位置P0起的移动距离来判断是否到达了基准位置PS,也可以预先存储作为绝对位置的基准位置PS并基于该信息来判断是否到达了基准位置PS。
压力机70在判断为治具60到达了基准位置PS的情况下(步骤S16:是),在步骤S18中判断为发生了异常。即,压力机70在如下情况下判断为异常,即,即使沿着第1轴线AX1方向相对地移动的治具60到达了预先规定的基准位置PS,但施加于治具60的载荷未达到设定载荷。压力机70在判断为发生了异常的情况下,例如使治具60的动作停止。
图4表示在步骤S18中判断为发生了异常的情况下的动作的一个例子。在图4所示的例子中,基准位置PS为,在爪部64的接触面65配置于垫圈50的第1面52通过配置工序所配置的位置与第2面54通过配置工序所配置的位置之间时,治具60所到达的位置。如图4的(A)所示,压力机70在配置工序中,在垫圈50未配置在座面33上的状态下使治具60移动的情况下,超过通过配置工序配置在座面33上的垫圈50的第2面54的位置,在如图4的(B)所示那样到达了基准位置PS时,判断为发生了异常。由此,能够检测到垫圈50未配置在座面33上的异常,并且能够防止治具60与座面33相接触。
压力机70在判断为治具60未到达基准位置PS的情况下(步骤S16:否),返回步骤S14的工序。即,压力机70重复步骤S14和步骤S16的工序,直到判断为施加于治具60的载荷达到了设定载荷或者治具60到达了基准位置PS为止。压力机70在判断为施加于治具60的载荷达到了设定载荷的情况下(步骤S14:是),转移到变形工序。
优选的是,至少在施加于治具60的载荷达到了设定载荷的时刻,在垫圈50的第2面54形成由治具60的按压所产生的凹部56。也就是说,设定载荷优选为,在治具60的仅爪部64的局部(尤其是爪部64的前端部)嵌入第2面54的状态下施加于治具60的载荷。这样,通过将能够形成凹部56的程度的载荷作为设定载荷,将设定载荷设为足够大的载荷,因此,在接触工序(转移到变形工序之前的阶段中)中,能够更可靠地将在冲切加工时发生的应变或翘曲整理为平面状,并且能够更可靠地使以不正确的姿势配置的垫圈50恢复为正确的姿势等。并且,垫圈50的变形是在垫圈50被治具60和座部32夹着的状态下利用治具60按压而发生的,因此,通过在垫圈50的第2面54形成凹部56,能够形成垫圈50被治具60和座部32夹着的状态,并结束接触工序。此外,不正确的姿势是指,例如垫圈50的内周部的局部卡在安装螺纹部30,垫圈50的第1面52和第2面54相对于座面33倾斜的姿势。正确的姿势是指,垫圈50的第1面52与座面33相接触(面接触),垫圈50的第1面52和第2面54与座面33平行的姿势。此外,作为用于在第2面54形成由治具60的按压所产生的凹部56的设定载荷,期望设为例如100N~5000N。
变形工序是如下的工序,即,在接触工序之后,使治具60进一步向火花塞1的后端侧移动预先规定的设定距离XS的量,利用治具60按压垫圈50,使垫圈50的内缘部55向垫圈50的径向内侧变形。换言之,变形工序是如下的工序,即,在接触工序之后,一边将治具60向第2面54按压,一边使该治具60向火花塞1的后端侧移动,直到治具60的移动距离达到预先规定的设定距离XS为止,使垫圈50的内缘部55向垫圈50的径向内侧变形。
在变形工序中,进行步骤S20、S22、S24、S26的工序。在步骤S20中,压力机70使变形工序开始。压力机70将治具60的当前的位置存储为作为设定距离XS的测量的基点的治具60的位置P1,并且开始对于以存储的治具60的位置P1为基点的移动距离进行测量。另外,在接触工序中施加于治具60的载荷达到了设定载荷之后,压力机70立即开始移动距离的测量。即,压力机70将施加于治具60的载荷达到了设定载荷时的治具60的位置存储为位置P1,并且开始对于以施加于治具60的载荷达到了设定载荷时的治具60的位置为基点的移动距离进行测量。
压力机70进一步使治具60向火花塞1的后端侧移动。这时,压力机70在垫圈50的周向整周上利用爪部64对垫圈50以环状进行按压。换言之,压力机70与垫圈50的内缘的周向相邻地配置爪部64,并且利用接触面65按压垫圈50。
压力机70在步骤S22中,判断将施加于治具60的载荷达到了设定载荷时的治具60的位置设为基点的治具60的移动距离是否达到了预先规定的设定距离XS。压力机70在判断为治具60的移动距离未达到设定距离XS的情况下(步骤S22:否),返回步骤S22的工序。即,压力机70重复步骤S22的工序,直到判断为治具60的移动距离达到了设定距离XS为止,在判断为治具60的移动距离达到了设定距离XS的情况下(步骤S22:是),进行步骤S24的工序。
在步骤S24中,压力机70判断施加于治具60的载荷是否为预先规定的基准载荷以下。基准载荷是比例如在治具60使垫圈50正常地变形的情况下应该施加于治具60的载荷低的载荷。压力机70在判断为施加于治具60的载荷为基准载荷以下的情况下(步骤S24:是),在步骤S26中,判断为发生了异常。即,压力机70在如下情况下判断为异常,即,即使在治具60的移动距离达到了设定距离XS之后,施加于治具60的载荷也为预先规定的基准载荷以下。压力机70在判断为发生了异常的情况下,例如使治具60的动作停止。
压力机70在步骤S24中判断为施加于治具60的载荷不是预先规定的基准载荷以下的情况下(步骤S24:否),结束变形工序,结束将垫圈50安装于安装螺纹部30的工序。由此,垫圈50的凹部56变为进一步扩大的第2凹部57,垫圈50正常地变形。即,垫圈50的内缘部55向垫圈50的径向内侧变形,能够防止从安装螺纹部30脱落。
图5表示垫圈50以不正确的姿势配置的情况下的压力机70的动作的一个例子。
如图5的(A)所示,在配置工序中,垫圈50以自身的内周部的局部卡在安装螺纹部30并且第1面52和第2面54相对于座面33倾斜的姿势(不正确的姿势)配置。
治具60在接触工序中向火花塞1的后端侧移动。并且,治具60的接触面65的局部与垫圈50的第2面54相接触。这时,若在垫圈50被治具60按压而从安装螺纹部30脱离之前,施加于治具60的载荷达到设定载荷,则如图5的(B)所示,在垫圈50维持倾斜的状态下结束接触工序。然后,压力机70使治具60的移动距离达到设定距离XS。但是,在治具60的移动距离达到设定距离XS的过程中,若垫圈50从安装螺纹部30脱离而在座面33上以正确的姿势配置,则如图5的(C)所示,即使治具60的移动距离达到设定距离XS,垫圈50也未被爪部64充分地按压。在该情况下,压力机70判断为施加于治具60的载荷为基准载荷以下,能够检测到发生了异常(步骤S26)。
与此相对,在接触工序中,也存在如下情况,即,在施加于治具60的载荷达到设定载荷之前,垫圈50被治具60按压而从安装螺纹部30脱离,垫圈50在座面33上以正确的姿势配置。在图5的(D)所示的例子中,通过治具60对不正确的姿势的垫圈50进行按压,垫圈50从安装螺纹部30脱离而在座面33上以正确的姿势配置。在图5的(D)所示的例子中,施加于治具的载荷未达到设定载荷。并且,如图5的(E)所示,在治具60对正确的姿势的垫圈50施加了设定载荷的情况下,压力机70判断为施加于治具60的载荷达到了设定载荷。这时,在第2面54形成有凹部56。并且,如图5的(F)所示,压力机70使治具60的移动距离达到设定距离XS。在治具60的移动距离达到了设定距离XS时,压力机70判断为施加于治具60的载荷不是基准载荷以下。在治具60的移动距离达到了设定距离XS时,爪部64成为第2外侧面69的到前端附近为止的部位嵌入垫圈50的状态。由此,垫圈50的凹部56变为进一步扩大的第2凹部57,垫圈50的内缘部55向垫圈50的径向内侧变形。
另外,图6表示垫圈50以正确的姿势配置的情况下的压力机70的动作的一个例子。如图6的(A)所示,在配置工序中,垫圈50以正确的姿势配置在座面33上。如图6的(B)所示,压力机70在接触工序中,使治具60相对于垫圈50沿着第1轴线AX1方向相对地移动,从而使治具60相对于垫圈50的第2面54接触,使治具60向火花塞1的后端侧移动,直到从垫圈50施加于治具60的载荷达到设定载荷为止。由此,在垫圈50的第2面54形成有凹部56。并且,如图6的(C)所示,压力机70在变形工序中,一边使治具60按压第2面54,一边使该治具60向火花塞1的后端侧移动,直到治具60的移动距离达到设定距离XS为止,使垫圈50的内缘部55向垫圈50的径向内侧变形。由此,垫圈50的凹部56变为进一步扩大的第2凹部57,垫圈50的内缘部55向垫圈50的径向内侧变形。
1-5.效果
实施例1的火花塞1具有筒状的主体金属壳体20和垫圈50。主体金属壳体20具有形成于自身的前端侧外周的安装螺纹部30和设于安装螺纹部30的后端侧并向径向外侧突出的座部32。垫圈50构成为实心环状,并且配置于安装螺纹部30与座部32之间。
实施例1的火花塞1的制造方法包括配置工序、接触工序以及变形工序。配置工序是将安装螺纹部30贯穿于垫圈50并将垫圈50配置于安装螺纹部30与座部32之间的工序。接触工序是如下的工序,即,使治具60从上述前端侧相对于通过配置工序配置的垫圈50接触,并且使治具60向后端侧移动,直到从垫圈50施加于治具60的载荷达到预先规定的设定载荷为止。变形工序是如下的工序,即,在接触工序之后,使治具60进一步向上述后端侧移动预先规定的设定距离XS的量,利用治具60按压垫圈50,使垫圈50的内缘部55向垫圈50的径向内侧变形。
根据该结构,治具60在从垫圈50被施加的载荷达到了设定载荷之后,向火花塞1的后端侧移动设定距离XS的量。因此,治具60在与垫圈50相接触并被施加了设定载荷之后,进一步向垫圈50压入设定距离XS的量。因此,能够抑制治具60的压入比设想的浅的情形,因此,能够抑制因治具60的压入比设想的浅而导致垫圈50的内缘部55未充分向径向内侧变形这样的情形。因而,根据该结构,能够更可靠地防止垫圈50从安装螺纹部30脱落。
例如,治具60在未使用的时刻,形成为接触面65的周缘部有棱角的形状,但是,通过重复按压垫圈50使之变形的动作,接触面65的周缘部磨耗,成为带圆角的形状。因此,伴随着重复按压垫圈50使之变形的动作,治具60在按压垫圈50使之变形时,施加于自身的摩擦力变大。因此,在以施加于治具60的载荷超过了阈值的情形来判断为垫圈50正常地进行了变形的情况下,伴随着重复按压垫圈50使之变形的动作,治具60的压入变浅与增大的摩擦力相当的距离的量。但是,根据该结构,即使接触面65的周缘部磨耗,也能够将治具60向垫圈50的第2面54压入到设定距离XS的深度为止。
因而,根据该结构,能够更可靠地防止垫圈50从安装螺纹部30脱落。
尤其是,压力机70将在接触工序中从垫圈50施加于治具60的载荷达到了预先规定的设定载荷时的治具60的位置P1进行存储。并且,压力机70在变形工序中使治具60从位置P1进一步向上述后端侧移动设定距离XS的量,从而利用治具60按压垫圈50,使垫圈50的内缘部55向垫圈50的径向内侧变形。即,治具60以从垫圈50被施加的载荷达到了设定载荷的位置P1为基点,向火花塞1的后端侧移动设定距离XS的量。因而,根据该结构,能够以更高的精度调整向垫圈50压入治具60的距离。
并且,在接触工序中,至少在施加于治具60的载荷达到了设定载荷的时刻,在垫圈50形成由治具60的按压所产生的凹部56。
例如若垫圈50以相对于座部32倾斜的不正确的姿势配置,并在维持不正确的姿势的状态下结束接触工序,则使治具60从垫圈50未被治具60和座部32夹着的状态进一步向火花塞1的后端侧移动设定距离XS的量,因此,有可能垫圈50无法正常地变形。
但是,根据该结构,在接触工序中,能够在垫圈50形成凹部56的程度的载荷被施加于垫圈50,在该载荷达到了设定载荷的时刻,在垫圈50形成由治具60的按压所形成的凹部56。因此,即使在例如垫圈50以不正确的姿势配置的情况下,通过垫圈50被施加能够形成凹部56的程度的载荷,也能够在向变形工序转移之前的阶段被矫正为正确的姿势。并且,能够形成垫圈50被治具60和座部32夹着的状态,并结束接触工序。因此,根据该结构,能够抑制因在垫圈50为不正确的姿势的状态下开始变形工序而导致垫圈50无法正常地变形这样的情形。
另外,在垫圈50通过对金属制的圆盘进行冲切加工来制造的情况下,有可能在垫圈50发生应变、翘曲等。但是,根据该结构,在向变形工序转移之前的阶段,容易消除冲切加工时发生的应变、翘曲。因此,在消除了冲切加工时发生的应变、翘曲的基础上,容易向变形工序转移,因此,能够抑制垫圈50无法正常地变形这样的情形。
并且,治具60在自身的一端具有环状的爪部64。在变形工序中,在垫圈50的周向整周上利用爪部64对垫圈50以环状进行按压。
根据该结构,容易在垫圈50的周向整周上均等地施加压力,因此,垫圈50容易在周向整周上均等地变形。
并且,在接触工序中,在如下情况下判断为异常,即,即使治具60到达了预先规定的基准位置PS,但施加于治具60的载荷未达到设定载荷。
根据该结构,虽然到达了原本施加于治具60的载荷达到设定载荷的位置,但在施加于治具60的载荷未达到设定载荷的情况下,能够检测到异常的发生。
并且,在变形工序中,在如下情况下判断为异常,即,即使在治具60移动了设定距离XS的量之后,施加于治具60的载荷也为预先规定的基准载荷以下。
例如若垫圈50以相对于座部32倾斜的不正确的姿势配置,并在维持不正确的姿势的状态下结束接触工序,则使治具60从垫圈50未被治具60和座部32夹着的状态进一步向火花塞1的后端侧移动设定距离XS的量,因此,有可能垫圈50无法正常地变形。但是,根据该结构,容易检测到这样的异常的发生。具体如以下所述。
例如,在垫圈50为不正确的状态下施加于治具60的载荷达到了设定载荷的情况下,之后在变形工序中,在治具60进一步按压垫圈50时,有可能垫圈50被矫正为正确的姿势。当垫圈50变为正确的姿势时,在治具60与座部32之间移动自如,难以对该垫圈50施加来自治具60的按压力。因此可能发生如下情形,即,在治具60移动了设定距离XS的量的时刻,施加于治具60的载荷为预先规定的基准载荷以下。并且,根据上述结构,在如下情况下判断为异常,即,即使在治具60移动了设定距离XS的量之后,施加于治具60的载荷也为预先规定的基准载荷以下。
因而,容易检测到因垫圈50以不正确的姿势配置导致垫圈50无法正常地变形这样的异常的发生。
并且,垫圈50为铜垫圈。
根据该结构,能够将垫圈50制成具有较高的密封性和耐久性的垫圈。
<其他实施例>
本发明并不限定于通过上述记述和附图说明的实施例,例如以下这样的实施例也包含在本发明的技术范围内。另外,上述的实施例、后述的实施例的多种特征只要是不矛盾的组合,则也可以任意组合。
在第1实施例中,将作为测量设定距离XS的基点的治具60的位置P1设为从垫圈50施加于治具60的载荷达到了预先规定的设定载荷时的治具60的位置。但是,关于作为测量设定距离XS的基点的治具60的位置P1,只要是治具60在从垫圈50施加于治具60的载荷达到了预先规定的设定载荷之后所到达的位置即可,也可以不是从垫圈50施加于治具60的载荷达到了预先规定的设定载荷时的治具60的位置。也可以将例如这样的位置设成作为测量设定距离XS的基点的治具60的位置P1,该位置为,从垫圈50施加于治具60的载荷达到了预先规定的设定载荷并经过预定时间(例如0.5秒)之后所到达的位置。在该情况下,压力机70不要求较高的响应性,因此容易制造。
在第1实施例中,将接触面65设为了环状,但也可以不是环状。也可以设为例如彼此分开的多个接触面。
在第1实施例中,将垫圈50设为了铜垫圈,但也可以设为除铜垫圈之外的垫圈。也可以设为例如铁垫圈。
在第1实施例中,压力机70在步骤S16中判断为是的情况下,在步骤S18中停止治具60的动作,但也可以省略该机构。同样地,在步骤S24中判断为是的情况下,也可以省略在步骤S26中使治具60的动作停止的机构。其原因在于,在步骤S10中,只要能够可靠地将垫圈50的第1面52与座面33相对地配置在座面33上,就不会在步骤S16、S24中判断为是。此外,关于将垫圈50正确地配置在座面33上的操作,能够通过例如手动操作来配置垫圈50。
Claims (6)
1.一种火花塞的制造方法,该制造方法用于制造一种火花塞,该火花塞具有:
筒状的主体金属壳体,其具有形成于自身的前端侧外周的安装螺纹部和设于所述安装螺纹部的后端侧并向径向外侧突出的座部;以及
垫圈,其构成为实心环状,并且配置于所述安装螺纹部与所述座部之间,
在该火花塞的制造方法中包括:
配置工序,在该工序中,将所述安装螺纹部贯穿于所述垫圈,将所述垫圈配置于所述安装螺纹部与所述座部之间;
接触工序,在该工序中,使治具从所述前端侧相对于通过所述配置工序配置的所述垫圈接触,并且使所述治具向所述后端侧移动,直到从所述垫圈施加于所述治具的载荷达到预先规定的设定载荷为止;以及
变形工序,在该工序中,在所述接触工序之后使所述治具进一步向所述后端侧移动预先规定的设定距离的量,利用所述治具按压所述垫圈,使所述垫圈的内缘部向所述垫圈的径向内侧变形。
2.根据权利要求1所述的火花塞的制造方法,其中,
在所述接触工序中,至少在施加于所述治具的载荷达到了所述设定载荷的时刻,在所述垫圈形成由所述治具的按压所形成的凹部。
3.根据权利要求1或2所述的火花塞的制造方法,其中,
所述治具在自身的一端具有环状的爪部,
在所述变形工序中,在所述垫圈的周向整周上,利用所述爪部对所述垫圈以环状进行按压。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的火花塞的制造方法,其中,
在所述接触工序中,在如下情况下判断为异常,即,即使所述治具到达预先规定的基准位置,但施加于所述治具的载荷未达到所述设定载荷。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的火花塞的制造方法,其中,
在所述变形工序中,在如下情况下判断为异常,即,即使在所述治具移动了所述设定距离的量之后,施加于所述治具的载荷也为预先规定的基准载荷以下。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的火花塞的制造方法,其中,
所述垫圈为铜垫圈。
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