JP2004134209A - スパークプラグ及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第1面14aと第1面14aに平行な第2面12aとをもつ中間部材10を作製する第1工程S10と、中間部材10の第1面14aにチップ16をレーザにより溶接し、チップ付き中間部材20とする第2工程S20と、中心電極30及び接地電極40の少なくとも一方における電極母材の放電ギャップを形成する位置の接合面32、42にチップ付き中間部材20の第2面12aを溶接する第3工程S30とを備えている。
【選択図】 図6
Description
【発明の属する技術分野】
本発明はスパークプラグ及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のスパークプラグは、筒状の主体金具を備えており、この主体金具内には、主体金具の軸方向に延在し、両端を主体金具の両端から突出させた筒状の絶縁体が固定されている。また、主体金具の軸方向には中心電極が延在し、中心電極の先端は絶縁体の先端から突出され、中心電極の後端は絶縁体内に固定されている。一方、主体金具には接地電極の一端が固定され、接地電極の他端部は中心電極との間に放電ギャップを形成している。中心電極及び接地電極は、各々Inconel(登録商標)600等のNi合金等からなる電極母材と、放電ギャップ側を形成する位置にIrを含むPt合金等の耐火花消耗材からなるチップとを有している。また、中心電極及び接地電極の少なくとも一方の電極母材とチップとの間には、電極母材及びチップの中間的な融点又は線膨張係数をもつ中間部材が設けられている(特許文献1)。
【0003】
このようなスパークプラグは以下の製造方法により製造されていた。すなわち、特許文献1では、まず第1工程として、電極母材及びチップの中間的な融点又は線膨張係数をもつ円柱棒状の中間材を用意する。そして、第2工程として、その中間材の先端に円柱状のチップをTIG溶接又はレーザ溶接し、チップ付き中間材を得る。この後、第3工程として、このチップ付き中間材を切断し、チップ付き中間部材とする。こうして得られるチップ付き中間部材は、円柱状をなす中間部材と、この中間部材の第1面に溶接された円柱状のチップとからなる。次いで、第4工程として、このチップ付き中間部材における中間部材の第2面を電極母材の放電ギャップ側の接合面に抵抗溶接し、中心電極又は接地電極とする。
【0004】
このスパークプラグでは、耐火花消耗材からなるチップが消耗に強くて高い耐久性を発揮する一方、そのチップと電極母材との熱応力差に基づくチップが電極母材に対して接合し難いという不具合を中間部材によって解決している。
【0005】
【特許文献1】
特開平8−298178号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来のスパークプラグでは、中心電極及び接地電極の少なくとも一方におけるチップと電極母材とのより強固な接合が求められている。
【0007】
すなわち、従来の製造方法では、円柱棒状の中間材にチップをTIG溶接又はレーザ溶接した後、得られたチップ付き中間材を切断することにより、チップ付き中間部材を得ている。このため、こうして得られるスパークプラグでは、チップ付き中間材の切断の際に溶接部にクラックが発生するおそれがあり、そのクラックによってチップと中間部材との接合力が弱められるおそれがある。
【0008】
また、チップ付き中間材を切断してチップ付き中間部材を得る際、チップの先端面とチップ付き中間部材の第2面とを互いに平行に切断することが困難である。このため、チップの先端面とチップ付き中間部材の第2面とが互いに平行でないチップ付き中間部材をスパークプラグの例えば中心電極として使用した場合には、チップの縁部で放電ギャップが形成され、チップ自体の耐火花消耗性が低下してしまうおそれがある。
【0009】
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、中心電極及び接地電極の少なくとも一方における電極母材とチップとのより強固な接合と、チップ自体の耐火花消耗性の維持とを実現可能なスパークプラグ及びその製造方法を提供することを解決すべき課題としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明のスパークプラグの製造方法は、筒状の主体金具と、該主体金具の軸方向に延在し、両端を該主体金具の両端から突出させて該主体金具内に固定された筒状の絶縁体と、該主体金具の軸方向に延在し、先端を該絶縁体の先端から突出させて後端が該絶縁体内に固定された中心電極と、該主体金具に一端が固定され、他端部と該中心電極との間に放電ギャップを形成する接地電極とからなり、該中心電極及び該接地電極は各々電極母材と該電極母材の該放電ギャップを形成する位置に耐火花消耗材からなるチップとを有し、該中心電極及び該接地電極の少なくとも一方の該電極母材と該チップとの間に該電極母材及び該チップの中間的な融点又は線膨張係数をもつ中間部材が設けられたスパークプラグの製造方法において、
第1面と該第1面に平行な第2面とをもつ前記中間部材を作製する第1工程と、
該中間部材の該第1面に該チップをレーザにより溶接し、チップ付き中間部材とする第2工程と、
前記中心電極及び前記接地電極の少なくとも一方における該電極母材の前記放電ギャップを形成する位置の接合面に該チップ付き中間部材の該第2面を溶接する第3工程とを備えたことを特徴とする。
【0011】
本発明の製造方法では、第1工程で第1面と第1面に平行な第2面とをもつ中間部材を作製し、第2工程でその中間部材の第1面にチップをレーザにより溶接し、チップ付き中間部材とする。レーザで溶接することにより、Ir、Pt、Ru合金等の様々なチップを中間部材に強固に接合することができる。そして、第3工程において、中心電極及び接地電極の少なくとも一方における電極母材の放電ギャップを形成する位置の接合面にそのチップ付き中間部材の第2面を溶接する。ここで、第1工程で用意される中間部材は、中心電極及び接地電極の少なくとも一方の電極母材とチップとの中間的な融点又は線膨張係数を有している。このため、こうして得られるスパークプラグでは、中間部材に生じる熱応力により電極母材に生じる熱応力とチップに生じる熱応力との差異を小さくすることができる。このため、中間部材自体に歪みが生じ難く、電極母材と中間部材との間又は中間部材とチップとの間に剥離が生じ難い。
【0012】
また、第2工程で得られるチップ付き中間部材は、中間部材の第1面にチップがレーザにより溶接されている。このため、チップ付き中間部材におけるチップと中間部材との接合力は高くなっている。そして、第3工程では、そのチップ付き中間部材をそのまま電極母材に溶接しており、特許文献1記載の製造方法のように、チップ付き中間材を切断したチップ付き中間部材を溶接することとはしていない。このため、こうして得られるスパークプラグでは、チップ付き中間部材の溶接部にクラックが発生せず、チップと中間部材との接合力が維持される。
【0013】
さらに、第1工程で第1面と第1面に平行な第2面とをもつ中間部材を作製するため、第2工程で得られるチップ付き中間部材は、チップの先端面とチップ付き中間部材の第2面とを互いに平行に維持しやすく、ひいてはチップの先端面と電極母材の接合面とを互いに平行に維持しやすい。このため、このチップ付き中間部材をスパークプラグの例えば中心電極として使用した場合においても、チップの縁部で放電ギャップが形成され難く、チップ自体の耐火花消耗性を維持しやすい。
【0014】
したがって、本発明のスパークプラグの製造方法では、中心電極及び接地電極の少なくとも一方における電極母材とチップとのより強固な接合と、チップ自体の耐火花消耗性の維持とを実現することができる。
【0015】
本発明の製造方法では、第3工程を抵抗溶接により行なうことが好ましい。電極母材とチップとの中間的な融点又は線膨張係数をもつ中間部材では、第3工程において、大がかりな設備であるレーザによる溶接を行なわなくても、汎用的である抵抗溶接によって十分な溶接強度を確保できるからである。
【0016】
第3工程を抵抗溶接により行なう場合、中間部材は、第1面及び第2面が中間部材の軸と直交するものであるとともに、第1面の最大径が第2面の最大径よりも小さい台座形状をなしていることが好ましい。こうであれば、中間部材の第2面が電極母材の放電ギャップ側の接合面と大きな面積で溶接されることとなるため、抵抗溶接における中間部材と電極母材との接合力が確実に向上する。
【0017】
また、中間部材は、底面で第2面を形成するフランジ部と、フランジ部からそのフランジ部より小径で立ち上がり、上面で第1面を形成する円柱部とからなることが好ましい。フランジ部によって第2面の面積を大きくしながら、円柱部によって中間部材とチップとの溶接性を向上させることができる。その際、フランジ部が第1面側に突出するテーパ面をもつことがより好ましい。フランジ部が第1面側に突出するテーパ面をもつことにより、中間部材の強度を確保することができる。
【0018】
本発明の製造方法では、チップは円柱状をなし、第1面はチップの底面を含む円形であり、第1面の直径はチップの直径よりも大きいことが好ましい。特に、第1面の直径をd1、チップの直径をD1としたとき、D1<d1≦D1+0.6(mm)であることが好ましい。こうであれば、チップの底面と中間部材の第1面とをレーザ溶接により溶融することにより、チップと中間部材とを強固に接合しやすい。発明者らの試験結果によれば、第1面の直径がチップの直径以下の場合(d1≦D1の場合)、チップと中間部材との溶融のバランスが悪くなり、チップと中間部材とを強固に接合しにくい。また、第1面の直径がチップの直径より0.6mmを超えた大きさである場合(D1+0.6<d1)、レーザの焦点を確保しにくく、チップと中間部材とを強固に接合し難い。
【0019】
また、第2面は中心電極における電極母材の直径又は接地電極における電極母材の幅内にある円形であり、第2面の直径は中心電極における電極母材の直径又は接地電極における電極母材の幅よりも小さいことが好ましい。電極母材の直径は中心電極にチップ付き中間部材を溶接する場合を意図している。電極母材の幅は接地電極にチップ付き中間部材を溶接する場合を意図している。こうであれば、中間部材の第2面を最大に利用することができるからである。特に、第1面の直径をd1、第2面の直径をd2、中心電極における電極母材の直径又は接地電極における電極母材の幅をD2としたとき、d1+0.3<d2≦D2(mm)であることが好ましい。こうであれば、抵抗溶接の際の中間部材の第2面を最大に利用することができ、チップ付き中間部材と電極母材とを強固に接合することができる。発明者らの試験結果によれば、第2面の直径と第1面の直径との差が0.3mm以下の場合、接合面が小さくなることから、チップ付き中間部材を強固に電極母材に接合し難い。その上、チップ付き中間部材の側面によりチップ付き中間部材を軸方向に押圧する場合、その押圧が行われ難くなることから、チップ付き中間部材を強固に電極母材に接合することが困難となる。また、第2面の直径が中心電極における電極母材の直径又は接地電極における電極母材の幅より大きい場合、抵抗溶接後の中間部材の第2面が中心電極又は接地電極からはみ出てしまい、スパークプラグの着火性が低下する。
【0020】
本発明の製造方法では、第1工程における中間部材は電極母材の成分を含むことが好ましい。こうであれば、中間部材と電極母材とが溶接によって相溶して強固に接合しやすい。また、その中間部材はチップの成分を含むことも好ましい。こうであれば、中間部材とチップとがレーザ溶接によって相溶して強固に接合しやすい。
【0021】
本発明の製造方法は、第3工程を接地電極について行なう場合に効果が顕著である。接地電極側にチップを設けようとする場合、接地電極の電極母材にチップを直接レーザ溶接することはレーザの入射角の関係上困難である(例えば、特開2001−135456号公報)。これに対し、本発明の製造方法のように、予め中間部材とチップとを接合したチップ付き中間部材を用意し、このチップ付き中間部材を接地電極の電極母材に溶接するとすれば、レーザの入射角の制限を受けることなく接地電極側にチップを設けることができるからである。
【0022】
また、本発明のスパークプラグは、筒状の主体金具と、該主体金具の軸方向に延在し、両端を該主体金具の両端から突出させて該主体金具内に固定された筒状の絶縁体と、該主体金具の軸方向に延在し、先端を該絶縁体の先端から突出させて後端が該絶縁体内に固定された中心電極と、該主体金具に一端が固定され、他端部と該中心電極との間に放電ギャップを形成する接地電極とからなり、該中心電極及び該接地電極は各々電極母材と該電極母材の該放電ギャップを形成する位置に耐火花消耗材からなるチップとを有し、該中心電極及び該接地電極の少なくとも一方の該電極母材と該チップとの間に該電極母材及び該チップの中間的な融点又は線膨張係数をもつ中間部材が設けられたスパークプラグにおいて、
前記中間部材は第1面と該第1面に平行な第2面とをもち、該中間部材は、該第1面及び該第2面が該中間部材の軸と直交するものであるとともに、該第1面の最大径が該第2面の最大径よりも小さい台座形状をなしていることを特徴とする。
【0023】
本発明のスパークプラグでは、中間部材が台座形状であるため、中間部材の第2面が電極母材の放電ギャップ側の接合面と大きな面積で溶接され、中間部材と電極母材との接合力が確実に向上する。
【0024】
また、このスパークプラグでは、中間部材の第1面と第2面とが互いに平行であるため、チップの先端面と中間部材の第2面とを互いに平行に維持しやすく、ひいてはチップの先端面と電極母材の接合面とを互いに平行に維持しやすい。このため、チップの縁部で放電ギャップが形成され難く、チップ自体の耐火花消耗性を維持しやすい。
【0025】
したがって、本発明のスパークプラグは、中心電極及び接地電極の少なくとも一方における電極母材とチップとのより強固な接合と、チップ自体の耐火花消耗性の維持とを実現している。このため、このスパークプラグは、チップによって発揮される耐久性を長期に亘って維持することができる。
【0026】
なお、上記特許文献1以外に特開2000−277231号公報や特開2001−273965号公報記載のスパークプラグの製造方法も公知である。
【0027】
特開2000−277231号公報記載の製造方法では、まず、電極母材及びチップの中間的な融点又は線膨張係数をもつ円盤状の中間部材を用意する。そして、その中間部材の第1面に球状のチップを当接させた状態とし、この状態で中間部材の第2面を電極母材の放電ギャップ側の接合面に抵抗溶接し、中心電極又は接地電極とする。こうして得られたスパークプラグにおいて、中間部材は、チップが第1面にめり込んではいるものの、第1面と第2面とが同径でありかつ互いに平行な円盤状をなしている。この中間部材の第1面にチップがめり込んだ状態で抵抗溶接され、中間部材の第2面が電極母材の放電ギャップ側の接合面に抵抗溶接されていることとなる。
【0028】
また、特開2001−273965号公報記載の製造方法では、まず、中心電極の電極母材の放電ギャップ側の接合面に円柱状をなす中心電極用チップをレーザ溶接し、中心電極とする。また、電極母材及びチップの中間的な融点又は線膨張係数をもつ円柱状の中間部材を用意する。そして、その中間部材の第1面に円柱状をなす接地電極用チップを当接させた状態とし、この状態で中間部材の第2面を電極母材の放電ギャップ側の接合面に抵抗溶接し、接地電極とする。こうして得られたスパークプラグにおいても、接地電極の中間部材はやはり第1面と第2面とが同径でありかつ互いに平行な円柱状をなしている。この中間部材の第1面にチップがめり込んだ状態で抵抗溶接され、中間部材の第2面が電極母材の放電ギャップ側の接合面に抵抗溶接されていることとなる。
【0029】
しかしながら、これら公知の製造方法では、中間部材はいずれも第1面と第2面とが同径でありかつ互いに平行な円柱状又は円盤状をなしており、中間部材の第2面が電極母材の放電ギャップ側の接合面と小さな面積で溶接されているに過ぎない。このため、これらの製造方法により得られるスパークプラグでは、中間部材と電極母材との接合力に懸念がある。特に、レーザの入射角の制限等により、中間部材の第2面と接地電極における電極母材とを抵抗溶接により接合する場合には、この傾向が大きいと考えられる。
【0030】
これらに対し、本発明のスパークプラグは、中間部材が台座形状をなしているため、中間部材が円柱状又は円盤状の従来のスパークプラグに比し、耐火花消耗材からなるチップによって発揮される耐久性を長期に亘って維持することができる。
【0031】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のスパークプラグ及びその製造方法を具体化した実施形態を図面1〜13を参照しつつ説明する。
【0032】
先ず、図1に示すように、第1工程S10において、40質量%のNiを含有するIr合金からなる中間部材10を製作する。その中間部材10は、図2に示すように、直径1.5(mm)、周囲の厚さ0.2(mm)のフランジ部12と、フランジ部12の上面より立ち上がり、直径0.8(mm)、厚さ0.2(mm)の円柱部14とから構成されている。フランジ部12の底面が第2面12aであり、円柱部14の上面が第1面14aである。第1面14a及び第2面12aは中間部材10の軸と直交している。フランジ部12の上面は第1面14a側に突出するテーパ面12bを形成している。
【0033】
次に、図1に示す第2工程S20では、図3に示すように、20質量%のRh、5質量%のPt又は1.7質量%のY2O3を含むIr合金製の耐火花消耗材からなるチップ16を製作する。このチップ16は直径0.6(mm)、厚さ0.8(mm)の円柱状をなしており、チップ16の先端面と底面とは互いに平行で、チップ16の軸と直交している。
【0034】
そして、中間部材10の第1面14aにこのチップ16を載せ、これらを図示しないレーザで溶接する。この際、図7に示す中心電極30に接合するものにしろ、接地電極40に接合するものにしろ、レーザの入射角の制限を受けずに、図3に示すチップ付き中間部材20を得ることができる。また、レーザにより中間部材10とチップ16とを接合しているため、これらの接合力が高い。特に、中間部材10の第1面14aの直径d1とチップ16の直径D1との関係がD1<d1≦D1+0.6(mm)になっていることから、レーザの焦点を確保しやすく、チップ16を中間部材10に強固に接合することができる。また、中間部材10がチップ16の成分であるIrを含むため、チップ付き中間部材20は中間部材とチップ16とが相溶して強固に接合されたものとなる。
【0035】
次いで、図1に示す第3工程S30では、図4に示すように、中心電極30にチップ付き中間部材20を抵抗溶接する。この中心電極30は、Inconel(登録商標)600のNi合金を電極母材とする直径2.5(mm)のものである。その際、まず中心電極30の放電ギャップ側の接合面32にチップ付き中間部材20の中間部材10の第2面12aを配置する。そして、中間部材10のフランジ部12上に電気抵抗溶接機50を設け、所定の加圧力の下、所定の電流を通電する。こうして、図5に示すように、中心電極30にチップ付き中間部材20を抵抗溶接する。その後、図7に示すように、先端が突出するように絶縁体62内に中心電極30を組み込み、絶縁体62内の中心電極30の後端に端子63を挿入する。そして、これらを主体金具60に組み込む。
【0036】
同様に、図7に示すように、予め主体金具60に溶接された接地電極40を作製する。この接地電極40は、中心電極30と同様、Inconel(登録商標)600のNi合金を電極母材とする幅2.5(mm)のものである。そして、図4に示すように、その接地電極40にチップ付き中間部材20の中間部材10の第2面12aを抵抗溶接する。その際、まず接地電極40の放電ギャップ側の接合面42にチップ付き中間部材20の中間部材10の第2面12aを配置し、同様に抵抗溶接する。この際、チップ付き中間部材20を接地電極40の電極母材に抵抗溶接すればよいため、レーザの入射角の制限を受けることなく接地電極40側にチップ16を設けることができる。
【0037】
そして、図6に示すように、チップ付き中間部材20を溶接した接地電極40の電極母材の一端を中心電極30側に屈曲する。こうして、図7に示すスパークプラグが得られる。
【0038】
これらの際、中間部材10は中心電極30及び接地電極40の電極母材とチップ20との中間的な融点又は線膨張係数を有している。このため、このスパークプラグでは、中間部材10に生じる熱応力により中心電極30及び接地電極40の電極母材に生じる熱応力とチップ16に生じる熱応力との差異が小さくなっている。このため、中間部材10自体に歪みが生じ難く、中心電極30又は接地電極40の電極母材と中間部材10との間や中間部材10とチップ16との間に剥離が生じ難い。また、電極母材とチップ16との中間的な融点又は線膨張係数をもつ中間部材10では、第3工程S30において、大がかりな設備であるレーザによる溶接を行なわなくても、汎用的である抵抗溶接によって十分な溶接強度を確保できる。
【0039】
また、第2工程S20で得られるチップ付き中間部材20は、中間部材10の第1面14aにチップ16がレーザにより溶接されている。このため、チップ付き中間部材20におけるチップ16と中間部材10との接合力は高くなっている。そして、第3工程S30では、そのチップ付き中間部材20をそのまま中心電極30及び接地電極40の電極母材に溶接しており、従来のようにチップ付き中間材を切断したチップ付き中間部材を溶接することとはしていない。このため、こうして得られるスパークプラグでは、チップ16と中間部材10との間の溶接部にクラックが発生せず、チップ16と中間部材10との接合力が維持されている。
【0040】
さらに、第1工程S10で第1面14aと第1面14aに平行な第2面12aとをもつ中間部材10を作製するため、第2工程S20で得られるチップ付き中間部材20は、チップ16の先端面とチップ付き中間部材20の第2面12aとを互いに平行に維持しやすく、ひいてはチップ16の先端面と電極母材の接合面とを互いに平行に維持しやすい。このため、このチップ付き中間部材20をスパークプラグの中心電極30として使用した場合においても、チップ16の縁部で放電ギャップが形成され難く、チップ16自体の耐火花消耗性を維持しやすい。
【0041】
特に、この製造方法では、中間部材10の第1面14aの直径d1及び第2面12aの直径d2と中心電極30における電極母材の直径又は接地電極40における電極母材の幅D2との関係がd1+0.3<d2≦D2(mm)になっていることから、抵抗溶接の際の中間部材10の第2面12aを最大に利用することができ、チップ付き中間部材20と電極母材とを強固に接合することができる。また、中間部材10が接地電極40の電極母材の成分であるNiを含むため、チップ付き中間部材20は中間部材と接地電極40の電極母材とが相溶して強固に接合されたものとなる。
【0042】
また、中間部材10は、図2に示すように、第1面14a及び第2面12aが中間部材10の軸と直交するものであるとともに、第1面14aの最大径が第2面12aの最大径よりも小さい台座形状をなしている。そして、チップ付き中間部材20は、図3に示すように、円柱状のチップ16が溶接された中間部材10の第1面14aよりも、中心電極30及び接地電極40の電極母材の放電ギャップ側に溶接された中間部材10の第2面12aが大径である。このため、中間部材10の第2面12aが中心電極30及び接地電極40の電極母材の放電ギャップ側の接合面32、42と大きな面積で抵抗溶接されることとなるため、中間部材10とその電極母材との接合力が確実に向上する。
【0043】
さらに、この製造方法では、中間部材10が底面で第2面12aを形成するフランジ部12と、フランジ部12からそのフランジ部12より小径で立ち上がり、上面で第1面14aを形成する円柱部14とからなるため、フランジ部12によって第2面12aの面積を大きくしながら、円柱部14によって中間部材10とチップ16との溶接性を向上させることができる。特に、フランジ部12が第1面14a側に突出するテーパ面12bをもつため、中間部材10の強度を確保している。
【0044】
したがって、このスパークプラグの製造方法では、中心電極30及び接地電極40における電極母材とチップ16とのより強固な接合と、チップ16自体の耐火花消耗性の維持とを実現することができる。
【0045】
こうして得られたスパークプラグは、図7に示すように、筒状の主体金具60を備えており、この主体金具60内には、主体金具60の軸方向に延在し、両端を主体金具60の両端から突出させた筒状の絶縁体62が固定されている。また、主体金具60の軸方向には中心電極30が延在し、中心電極30の先端は絶縁体62の先端から突出され、中心電極30の後端は絶縁体62内に固定されている。一方、主体金具60には接地電極40の一端が固定され、接地電極40の他端部は中心電極30との間に放電ギャップを形成している。中心電極30及び接地電極40にはチップ付き中間部材20が放電ギャップを形成しながら対向して設けられている。
【0046】
このスパークプラグでは、中間部材10が台座形状であるため、中間部材10の第2面12aが電極母材の放電ギャップ側の接合面と大きな面積で溶接され、中間部材10と中心電極30及び接地電極40の電極母材との接合力が確実に向上している。また、このスパークプラグでは、中間部材10の第1面14aと第2面12aとが互いに平行であるため、チップ16の先端面と中間部材10の第2面12aとを互いに平行に維持しやすく、ひいてはチップ16の先端面と電極母材の接合面とを互いに平行に維持しやすい。このため、チップ16の縁部で放電ギャップが形成され難く、チップ16自体の耐火花消耗性を維持しやすい。
【0047】
したがって、このスパークプラグは、チップ16によって発揮される耐久性を長期に亘って維持することができる。
【0048】
なお、実施形態の製造方法では、例えば、図8(a)〜(f)に示すように、様々な形状の中間部材10を採用することもできる。図8(a)に示す中間部材71は上記実施形態のものよりテーパ面12bの傾斜が大きいものである。図8(b)に示す中間部材72はフランジ部12が周囲の厚さを有していないものである。図8(c)に示す中間部材73は円柱部14を有さないものである。図8(d)に示す中間部材74は、フランジ部12が周囲の厚さを有さず、かつ円柱部14を有さないものである。図8(e)に示す中間部材75は、上面が平坦なフランジ部12と、フランジ部12の上面より立ち上がる円柱部14とから構成されたものである。図8(f)に示す中間部材76は、図8(e)のものに比して円柱部14の厚さが小さいものである。このような中間部材71〜76であっても、本発明の効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態に係り、スパークプラグの製造方法の工程図である。
【図2】実施形態に係り、中間部材の側面図である。
【図3】実施形態に係り、チップ付き中間部材の側面図である。
【図4】実施形態に係り、抵抗溶接時のチップ付き中間部材の側面図である。
【図5】実施形態に係り、中心電極又は接地電極の部分拡大断面図である。
【図6】実施形態に係り、スパークプラグの一部拡大側面図である。
【図7】実施形態に係り、スパークプラグの一部断面の側面図である。
【図8】実施形態に係り、他の中間部材の側面図である。
【符号の説明】
60…主体金具
62…絶縁体
30…中心電極
40…接地電極
16…チップ
10、71〜76…中間部材
S10…第1工程
14a…第1面
20…チップ付き中間部材
S20…第2工程
32、34…接合面
12a…第2面
S30…第3工程
12…フランジ部
14…円柱部
12b…テーパ面
Claims (13)
- 筒状の主体金具と、該主体金具の軸方向に延在し、両端を該主体金具の両端から突出させて該主体金具内に固定された筒状の絶縁体と、該主体金具の軸方向に延在し、先端を該絶縁体の先端から突出させて後端が該絶縁体内に固定された中心電極と、該主体金具に一端が固定され、他端部と該中心電極との間に放電ギャップを形成する接地電極とからなり、該中心電極及び該接地電極は各々電極母材と該電極母材の該放電ギャップを形成する位置に耐火花消耗材からなるチップとを有し、該中心電極及び該接地電極の少なくとも一方の該電極母材と該チップとの間に該電極母材及び該チップの中間的な融点又は線膨張係数をもつ中間部材が設けられたスパークプラグの製造方法において、
第1面と該第1面に平行な第2面とをもつ前記中間部材を作製する第1工程と、
該中間部材の該第1面に該チップをレーザにより溶接し、チップ付き中間部材とする第2工程と、
前記中心電極及び前記接地電極の少なくとも一方における該電極母材の前記放電ギャップを形成する位置の接合面に該チップ付き中間部材の該第2面を溶接する第3工程とを備えたことを特徴とするスパークプラグの製造方法。 - 上記第3工程を抵抗溶接により行なうことを特徴とする請求項1記載のスパークプラグの製造方法。
- 上記中間部材は、上記第1面及び上記第2面が該中間部材の軸と直交するものであるとともに、該第1面の最大径が該第2面の最大径よりも小さい台座形状をなしていることを特徴とする請求項2記載のスパークプラグの製造方法。
- 上記中間部材は、底面で上記第2面を形成するフランジ部と、該フランジ部から該フランジ部より小径で立ち上がり、上面で上記第1面を形成する柱部とからなることを特徴とする請求項3記載のスパークプラグの製造方法。
- 上記フランジ部は上記第1面側に突出するテーパ面をもつことを特徴とする請求項4記載のスパークプラグの製造方法。
- 上記チップは円柱状をなし、上記第1面は該チップの底面を含む円形であり、該第1面の直径は該チップの直径よりも大きいことを特徴とする請求項3乃至5のいずれか1項記載のスパークプラグの製造方法。
- 上記第1面の直径をd1、上記チップの直径をD1としたとき、D1<d1≦D1+0.6(mm)であることを特徴とする請求項6記載のスパークプラグの製造方法。
- 上記第2面は上記中心電極における上記電極母材の直径又は上記接地電極における上記電極母材の幅内にある円形であり、該第2面の直径は該中心電極における該電極母材の直径又は該接地電極における該電極母材の幅よりも小さいことを特徴とする請求項3乃至7のいずれか1項記載のスパークプラグの製造方法。
- 上記第1面の直径をd1、上記第2面の直径をd2、上記中心電極における上記電極母材の直径又は上記接地電極における上記電極母材の幅をD2としたとき、d1+0.3<d2≦D2(mm)であることを特徴とする請求項8記載のスパークプラグの製造方法。
- 上記第1工程における上記中間部材は上記電極母材の成分を含むことを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項記載のスパークプラグの製造方法。
- 上記第1工程における上記中間部材は上記チップの成分を含むことを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項記載のスパークプラグの製造方法。
- 上記第3工程を上記接地電極について行なうことを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項記載のスパークプラグの製造方法。
- 筒状の主体金具と、該主体金具の軸方向に延在し、両端を該主体金具の両端から突出させて該主体金具内に固定された筒状の絶縁体と、該主体金具の軸方向に延在し、先端を該絶縁体の先端から突出させて後端が該絶縁体内に固定された中心電極と、該主体金具に一端が固定され、他端部と該中心電極との間に放電ギャップを形成する接地電極とからなり、該中心電極及び該接地電極は各々電極母材と該電極母材の該放電ギャップを形成する位置に耐火花消耗材からなるチップとを有し、該中心電極及び該接地電極の少なくとも一方の該電極母材と該チップとの間に該電極母材及び該チップの中間的な融点又は線膨張係数をもつ中間部材が設けられたスパークプラグにおいて、
前記中間部材は第1面と該第1面に平行な第2面とをもち、該中間部材は、該第1面及び該第2面が該中間部材の軸と直交するものであるとともに、該第1面の最大径が該第2面の最大径よりも小さい台座形状をなしていることを特徴とするスパークプラグ。
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