JP2005238243A - Method for manufacturing main metallic body for spark plug - Google Patents
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Description
本発明はスパークプラグ用主体金具の製造方法に関する。 The present invention relates to a method of manufacturing a spark plug metal shell.
一般的なスパークプラグ100は、図7に示すように、筒状の主体金具90を備えている。この主体金具90内には、図7に示すように、主体金具90の軸方向に延在し、両端を主体金具90の両端から突出させた筒状の絶縁体91が固定されている。また、主体金具90の軸方向には中心電極92が延在し、中心電極92の先端は絶縁体91の先端から突出され、中心電極92の後端は絶縁体91内で端子94と電気的に接続され、端子94が絶縁体91の後端から突出されている。一方、主体金具90には接地電極93の一端が固定され、接地電極93の他端部は中心電極92との間に放電ギャップを形成している。
A
この種のスパークプラグを構成する主体金具90は、特許文献1記載のように、以下のように製造される。まず、第1工程において、円柱状の第1ワークを用意し、この第1ワークを軸方向に押出し成形する。これにより、小径部と、この小径部と同軸で一体をなす大径部とからなる第2ワークを形成する。そして、第2工程において、第2ワークをさらに軸方向で押出し成形する。これにより、大径部に小径部とは反対側から第1軸孔を形成するとともに、この大径部の小径部とは反対側の一部に軸方向に垂直な断面が多角形をなす角部を有する第3ワークを形成する。次いで、第3工程において、第3ワークをさらに軸方向で押出し成形する。これにより、更に第1軸孔を大径部の角部よりも小径側に形成するとともに大径部のうち角部よりも小径部側を径方向に膨出させてフランジ部を有する第4ワークを形成する。この際、特許文献1開示の製造方法では、小径部に第2軸孔を形成して小径部を円筒状の小径円筒部としながらこの第3工程を3段階行い、かつ3段階目の工程において、第1軸孔と第2軸孔とを連通させている。
The
得られた第4ワークは、図7に示すように、大径部80の角部81の小径円筒部85と反対側及びフランジ部82側の外周面に切削加工が施され、これによりそれらの部分に薄肉部83、84が形成されるとともに、残部の角部81がスパナ等によって挟持され得る部分として残される。また、第4ワークの小径円筒部85の外周面には雄ねじ86が形成される。こうして得られた主体金具90は、連通する第1軸孔89及び第2軸孔88内に中心電極92等が組みつけられた絶縁体91が挿通され、薄肉部83を軸側にかしめることにより絶縁体91等と一体にされる。また、主体金具90の小径円筒部85の先端に外側電極93が溶接等によって固定される。こうしてスパークプラグ100が得られる。
As shown in FIG. 7, the obtained fourth workpiece is subjected to cutting on the outer peripheral surface of the
しかし、近年、部品の小型化の要請等から、スパークプラグについても小型化が要請されつつある。発明者らは、この要請の下、上記従来の製造方法によってそのような小さなスパークプラグ用の主体金具を製造しようと試みたが、その製造方法によっては、そのような主体金具を効率よく製造することが困難であった。つまり、その製造方法によってそのような主体金具を製造すると、主体金具に割れを生じやすい。また、加工金型の寿命も短くなる。 However, in recent years, there has been a demand for miniaturization of spark plugs due to demands for miniaturization of parts. Under these requirements, the inventors have attempted to manufacture such a small metal shell for a spark plug by the conventional manufacturing method. However, depending on the manufacturing method, the metal shell can be efficiently manufactured. It was difficult. That is, when such a metal shell is manufactured by the manufacturing method, the metal shell is easily cracked. In addition, the service life of the processing mold is shortened.
すなわち、スパークプラグの小型化に伴う主体金具の小型化は角部の外径の小径化を伴う一方、フランジ部においては、エンジンのシリンダブロックとの好適な封止性のためにその外径がある程度の大きさを有することが依然として要求される。つまり、角部の外径とフランジ部の外径との差がより大きくなる。そこで上記従来の製造方法のように、第3工程のみで、大径部のうち角部よりも小径部側を径方向に一気に膨出させてフランジ部を形成するため(パンチにより径方向に膨出された主体金具の材料の変位量が大きいため)、主体金具に割れを生じやすいのである。さらに主体金具の材料の変形量が大きいために加工金型が破綻するおそれがあり、加工金型の寿命が短くなる。 That is, downsizing of the metal shell accompanying downsizing of the spark plug is accompanied by a reduction in the outer diameter of the corner portion, while the outer diameter of the flange portion is reduced for suitable sealing with the engine cylinder block. It is still required to have a certain size. That is, the difference between the outer diameter of the corner portion and the outer diameter of the flange portion becomes larger. Therefore, as in the conventional manufacturing method described above, in order to form a flange portion by bulging the small-diameter portion side of the large-diameter portion from the corner portion in the radial direction at a stroke only in the third step (to expand radially by a punch). Because the amount of displacement of the material of the metal shell is large), the metal shell is likely to crack. Further, since the deformation amount of the material of the metal shell is large, there is a possibility that the working mold may fail, and the life of the working mold is shortened.
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、不良品を発生し難いスパークプラグ用主体金具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。 The present invention has been made in view of the above-described conventional situation, and an object to be solved is to provide a manufacturing method of a spark plug metal shell that is less likely to cause defective products.
本発明のスパークプラグ用主体金具の製造方法は、円柱状の第1ワークを軸方向に押出し成形することにより、小径部と、該小径部と同軸で一体をなす大径部とからなる第2ワークを形成する第1工程と、
該第2ワークを軸方向に押出し成形することにより、該大径部に該小径部とは反対側から軸孔を形成して、該大径部の該小径部とは反対側の一部に円筒状の大径円筒部を有する第3ワークを形成する第2工程と、
該第3ワークを軸方向に押出し成形することにより、該大径円筒部を圧搾して該大径円筒部の該小径部とは反対側に軸方向に垂直な断面が多角形をなす角部を有するとともに、該角部と該小径部との間に該第3ワークを径方向に膨張させたフランジ部を有する第4ワークを形成する第3工程とを備えることを特徴とする。
The spark plug metal shell manufacturing method according to the present invention includes a second portion comprising a small diameter portion and a large diameter portion coaxially and integrally formed with the small diameter portion by extruding a cylindrical first workpiece in the axial direction. A first step of forming a workpiece;
By extruding the second workpiece in the axial direction, a shaft hole is formed in the large diameter portion from the side opposite to the small diameter portion, and a portion of the large diameter portion opposite to the small diameter portion is formed. A second step of forming a third workpiece having a cylindrical large-diameter cylindrical portion;
By extruding the third workpiece in the axial direction, the large-diameter cylindrical portion is squeezed, and a corner perpendicular to the axial direction forms a polygon on the opposite side of the small-diameter portion of the large-diameter cylindrical portion. And a third step of forming a fourth workpiece having a flange portion in which the third workpiece is radially expanded between the corner portion and the small diameter portion.
本発明のスパークプラグ用主体金具の製造方法では、第3工程において、大径円筒部を圧搾して、大径円筒部の少なくとも小径部とは反対側に軸方向に垂直な断面が多角形をなす角部を形成すると同時に、角部と小径部との間に第3ワークを径方向に膨出させたフランジ部を形成している。そのため、大径円筒部に角部を形成する際に小径円筒部に押された主体金具の材料と、大径円筒部の小径円筒部側を径方向に膨出された主体金具の材料とによりフランジ部が形成されることになる。つまり、フランジ部は、角部を形成する際に小径円筒部側に押された主体金具の材料によっても形成されるため(大径円筒部の径方向へ膨出された主体金具の材料の変位量を比較的小さく抑えることができるため)、主体金具に割れを生じ難くなる。また、主体金具の材料の変形量を比較的少量に抑えることができ、加工金型の寿命も延びる。 In the method for manufacturing a metal shell for a spark plug according to the present invention, in the third step, the large-diameter cylindrical portion is squeezed, and the cross section perpendicular to the axial direction is polygonal at least on the side opposite to the small-diameter portion of the large-diameter cylindrical portion. At the same time as forming the corner portion to be formed, a flange portion is formed by bulging the third workpiece in the radial direction between the corner portion and the small diameter portion. For this reason, when the corner portion is formed in the large-diameter cylindrical portion, the material of the metal shell pressed by the small-diameter cylindrical portion and the material of the metal shell bulged radially in the small-diameter cylindrical portion side of the large-diameter cylindrical portion A flange part will be formed. In other words, since the flange portion is also formed by the material of the metal shell pushed to the small diameter cylindrical portion side when forming the corner portion (displacement of the material of the metal shell bulged in the radial direction of the large diameter cylindrical portion) Because the amount can be kept relatively small), it is difficult for the metal shell to crack. In addition, the deformation amount of the material of the metal shell can be suppressed to a relatively small amount, and the life of the processing mold is extended.
したがって、本発明の製造方法によれば、不良品を発生し難いスパークプラグ用主体金具を製造することができる。 Therefore, according to the manufacturing method of the present invention, it is possible to manufacture a spark plug metal shell that hardly generates defective products.
なお、本発明の製造方法では、第3ワークの大径円筒部の外径は、第4ワークの角部の最大径よりも大きく、第4ワークのフランジ部の外径よりも小さくなる。これにより、スパークプラグ用主体金具の小型化に伴う角部の外径とフランジ部の外径との差が大きくなった場合でも、第3ワークの大径円筒部から第4ワークの角部及びフランジ部を形成する加工寸法が小さくなるため、より主体金具の割れが生じにくくなる。また、主体金具の材料の変化量を比較的少量に抑えることができ、加工金型の寿命もさらに延びる。 In the manufacturing method of the present invention, the outer diameter of the large-diameter cylindrical portion of the third workpiece is larger than the maximum diameter of the corner portion of the fourth workpiece and smaller than the outer diameter of the flange portion of the fourth workpiece. Thereby, even when the difference between the outer diameter of the corner portion and the outer diameter of the flange portion due to the downsizing of the metal shell for spark plug is increased, the corner portion of the fourth workpiece from the large-diameter cylindrical portion of the third workpiece and Since the processing dimension for forming the flange portion is reduced, the metal shell is less likely to crack. Further, the amount of change in the material of the metal shell can be suppressed to a relatively small amount, and the service life of the processing mold is further extended.
以下、本発明のスパークプラグ用主体金具の製造方法を具体化した実施形態を図面を参照しつつ説明する。 Hereinafter, an embodiment in which a method for manufacturing a metal shell for a spark plug according to the present invention is embodied will be described with reference to the drawings.
本実施形態では、まず第1工程において、図1に示す円柱状の第1ワークW1を用意する。ここで、図1(a)、(b)は第1ワークW1の正面図及び底面図を表している。第1ワークW1は、炭素鋼(S25C、S35C)である。 In the present embodiment, first, in the first step, a columnar first workpiece W1 shown in FIG. 1 is prepared. Here, Fig.1 (a), (b) represents the front view and bottom view of the 1st workpiece | work W1. The first workpiece W1 is carbon steel (S25C, S35C).
そして、図2(a)に示す押出金型P1のキャビティC1に第1ワークW1を挿入する。この押出金型P1ではダイ1に軸方向に延びるキャビティC1が形成されている。キャビティC1は先端側(図2(a)下方側)が後端側よりも径小となっており、先端側と後端側との間はテーパ状の段差部が形成されている。ダイ1にはキャビティC1の後方側にパンチ2が上昇下降可能に設けられているとともに、キャビティC1の先端側にピン3及びスリーブ4が設けられている。この押出金型P1において、パンチ2を上昇させた状態でキャビティC1内に第1ワークW1を押出金型P1の後端側から挿入した後、パンチ2を下降させる。こうして第1ワークW1を軸方向に前方押出し成形する。これにより、小径部6と、この小径部6と同軸で一体をなす大径部7とからなる第2ワークW2が形成される。この際、第2ワークW2の両端面の軸芯上に芯出し穴6a、7aが形成される。ここで、図2(b)、(c)は第2ワークW2の平面図及び底面図を表している。
And the 1st workpiece | work W1 is inserted in the cavity C1 of the extrusion die P1 shown to Fig.2 (a). In the extrusion die P1, a cavity C1 extending in the axial direction is formed in the die 1. The cavity C1 has a smaller diameter on the front end side (lower side in FIG. 2A) than the rear end side, and a tapered step portion is formed between the front end side and the rear end side. The
次に、第2工程において、図3(a)に示す押出金型P2のキャビティC2に第2ワークW2を挿入する。この押出金型P2ではダイ11に軸方向に延びるキャビティC2が形成されている。キャビティC2は先端側(図3(a)下方側)が後端側よりも径小となっており先端側と後端側との間には段差部が形成されている。ダイ11にはキャビティC2の後方側にパンチ12が上昇下降可能に設けられているとともに、キャビティC2の下方にピン13及びスリーブ14が設けられている。この押出金型P2において、パンチ12を上昇させた状態でキャビティC2内に第2ワークW2を押出金型P2の後端側から挿入した後、パンチ12を下降させる。こうして、第2ワークW2を軸方向に後方押出し成形する。これにより、大径部7に第1軸孔17aが形成され、大径円筒部17となる中間ワークW2’が形成される。ここで、図3(b)、(c)は中間ワークW2’の平面図及び底面図を表している。
Next, in the second step, the second workpiece W2 is inserted into the cavity C2 of the extrusion die P2 shown in FIG. In this extrusion mold P2, a cavity C2 extending in the axial direction is formed in the
そして、図4(a)に示す押出金型P3のキャビティC3に中間ワークW2’を挿入する。この押出金型P3ではダイ21に軸方向に延びるキャビティC3が形成されている。キャビティC3は先端側(図4(a)の下方側が後端側よりも径小となっており、先端側と後端側との間には段差部が形成されている。ダイ21にはキャビティC3の後方側にパンチ22が上昇下降可能に設けられているとともに、キャビティC3の先端側にピン23及びスリーブ24が設けられている。この押出金型P3において、パンチ22を上昇させた状態でキャビティC3内に中間ワークW2’を押出金具P3の後端側から挿入した後、パンチ22を下降させる。こうして、中間ワークW2’を軸方向に後方押出し成形する。これにより、第2軸孔26aを形成し小径円筒部26を有する第3ワークW3が形成される。ここで、図4(b)、(c)は第3ワークW3の平面図及び底面図を表している。
Then, the intermediate workpiece W2 'is inserted into the cavity C3 of the extrusion die P3 shown in FIG. In the extrusion die P3, a cavity C3 extending in the axial direction is formed in the
次に、第3工程において、図5(a)に示す押出金型P4のキャビティC4に第3ークW3を挿入する。この押出金型P4ではダイ31及びパンチアウタスリーブ35によって軸方向に延びるキャビティC4が形成されている。キャビティC4のうちダイ31のキャビティC4は同径となっている。一方、パンチアウタスリーブ35のキャビティC4は先端側(図5(a)の下方側)が後端側よりも径大となっており、先端側と後端側の間はテーパ状の段差部が形成される。パンチアウタスリーブ35にはキャビティC4の後方側にパンチ32が上昇下降可能に設けられ、ダイ31にはキャビティC4の先端側にピン33及びスリーブ34が設けられている。この押出金型P4において、ダイ31とパンチアウタスリーブ35とを離した状態でキャビティC4内に第3ワークW3を挿入した(具体的には第3ワークW3の先端側を第31のキャビティ4の後端部に挿入する。)後、パンチ32を下降させる。そしてパンチ32を第3ワークW3の第1軸孔27aに勘合した状態でパンチアウタスリーブ35を下降させる。こうして、第3ワークW3を軸方向に後方押出し成形する。これにより、大径円筒部37の小径円筒部36とは反対側に軸方向と垂直な断面が多角形をなす角部37cを有するとともに、角部37cと小径円筒部36との間にフランジ部37dが形成される。この際、パンチアウタスリーブ35により小径円筒部36側に押された大径円筒部47の主体金具の材料と、パンチ42により大径円筒部47の小径円筒部36側を径方向に膨出された主体金具の材料とによりフランジ部37dが形成される。ここで、図5(b)、(c)は第4ワークW4の平面図及び底面図を表している。
Next, in the third step, the third cake W3 is inserted into the cavity C4 of the extrusion die P4 shown in FIG. In the extrusion die P4, a cavity C4 extending in the axial direction is formed by the
最後に、第4ワークW4を押出金型P5から取り出し、第2軸孔46aと第1軸孔47aとをドリルにより貫通させ、小径円筒部46の外周面に雄ねじを切る。さらに従来と同様に角部47cの後端側及びフランジ47d側の外周面に切削加工が施される。こうして、エンジンのシリンダブロックとの好適な封止性のためにその外径がある程度の大きさを有するフランジ部47dと、フランジ部47dよりも外径が小さい角部47cとを有するスパークプラグ用主体金具が完成する。なお、フランジ部47dにより、この主体金具を使用したスパークプラグでは、エンジンのシリンダブロックとの好適な封止性を発揮する。 Finally, the fourth workpiece W4 is taken out from the extrusion die P5, the second shaft hole 46a and the first shaft hole 47a are passed through with a drill, and a male screw is cut on the outer peripheral surface of the small diameter cylindrical portion 46. Further, as in the conventional case, cutting is applied to the outer peripheral surface of the rear end side of the corner portion 47c and the flange 47d side. Thus, the spark plug main body having the flange portion 47d having an outer diameter of a certain size and the corner portion 47c having an outer diameter smaller than that of the flange portion 47d for suitable sealing performance with the cylinder block of the engine. The bracket is completed. Note that the spark plug using this metallic shell exhibits a favorable sealing property with the cylinder block of the engine by the flange portion 47d.
このスパークプラグ用主体金具の製造方法では、第3工程において、大径円筒部27を圧搾して、大径円筒部27の少なくとも小径部とは反対側に軸方向に垂直な断面が多角形をなす角部37cを形成すると同時に、角部と小径部との間に第3ワークを径方向に膨出させたフランジ部37dを形成している。そのため、大径円筒部に角部を形成する際に小径円筒部36に押された主体金具の材料と、大径円筒部27の小径円筒部36側を径方向に膨出された主体金具の材料とによりフランジ部37dが形成されることになる。つまり、フランジ部37dは、角部37cを形成する際に小径円筒部36側に押された主体金具の材料によっても形成されるため(大径円筒部27の径方向へ膨出された主体金具の材料の変位量を比較的小さく抑えることができるため)、主体金具に割れを生じ難くなる。また、主体金具の材料の変形量を比較的少量に抑えることができ、加工治具の寿命も延びる。
In this spark plug metal shell manufacturing method, in the third step, the large-diameter
したがって、本実施形態の製造方法によれば、不良品を発生し難いスパークプラグ用主体金具を製造することができる。 Therefore, according to the manufacturing method of the present embodiment, it is possible to manufacture a spark plug metal shell that is unlikely to generate defective products.
なお、本発明においては、上記した具体的な実施形態に限られず、目的、用途に応じて本発明の範囲内で種々変更した実施形態とすることができる。例えば、実施形態のスパークプラグ用主体金具の製造方法では、第2工程において、中間ワークW2’に第2軸孔26aを設けたが、中間ワークW2’を第3工程に使用した後、第4工程として、第2軸孔を設ける加工を行ってもよい。
Note that the present invention is not limited to the specific embodiments described above, and various modifications can be made within the scope of the present invention depending on the purpose and application. For example, in the manufacturing method of the spark plug metal shell of the embodiment, the
本発明は、大径円筒部の径より小さい径の角部が形成されたスパークプラグ用主体金具の製造方法に利用可能である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used in a method for manufacturing a spark plug metal shell in which corners having a diameter smaller than that of a large-diameter cylindrical part are formed.
W1…第1ワーク
W2…第2ワーク
W3…第3ワーク
W4…第4ワーク
6、16…小径部
7、17…大径部
26、46…小径円筒部
26a、46a…第2軸孔
27、47…大径円筒部
17a、27a、47a…第1軸孔
47c…角部
47d…フランジ部
W1 ... 1st work W2 ... 2nd work W3 ... 3rd work W4 ...
Claims (1)
該第2ワークを軸方向に押出し成形することにより、該大径部に該小径部とは反対側から軸孔を形成して、該大径部の該小径部とは反対側の一部に円筒状の大径円筒部を有する第3ワークを形成する第2工程と、
該第3ワークを軸方向に押出し成形することにより、該大径円筒部を圧搾して該大径円筒部の該小径部とは反対側に軸方向に垂直な断面が多角形をなす角部を有するとともに、該角部と該小径部との間に該第3ワークを径方向に膨張させたフランジ部を有する第4ワークを形成する第3工程とを備えることを特徴とするスパークプラグ用主体金具の製造方法。 A first step of forming a second workpiece comprising a small-diameter portion and a large-diameter portion coaxially and integrally with the small-diameter portion by extruding a cylindrical first workpiece in the axial direction;
By extruding the second workpiece in the axial direction, a shaft hole is formed in the large diameter portion from the side opposite to the small diameter portion, and a portion of the large diameter portion opposite to the small diameter portion is formed. A second step of forming a third workpiece having a cylindrical large-diameter cylindrical portion;
By extruding the third workpiece in the axial direction, the large-diameter cylindrical portion is squeezed, and a corner perpendicular to the axial direction forms a polygon on the opposite side of the small-diameter portion of the large-diameter cylindrical portion. And a third step of forming a fourth workpiece having a flange portion in which the third workpiece is radially expanded between the corner portion and the small diameter portion. A method of manufacturing a metal shell.
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