JP2012084272A - スパークプラグ用電極及びスパークプラグの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】中心電極や接地電極を押出成形により製造する際に、側面のメッキ膜よりも、側面から底面に向かって縮径するテーパ面及び底面のメッキ膜を厚く、好ましくはテーパ面と底面との境界部のメッキ膜を最も厚く形成したワークを用いる。
【選択図】図10
Description
(1)太径部とその一端面に縮径部とを有する柱状のワークを準備する準備工程と、
前記ワークにメッキ膜を形成するメッキ工程と、
前記メッキ膜が形成されたワークを押出成形する押出工程と、
を備えるスパークプラグ用電極の製造方法であって、
前記メッキ工程において、前記縮径部に形成されるメッキ膜は、前記太径部に形成されるメッキ膜よりも厚く形成されることを特徴とするスパークプラグ用電極の製造方法。
(2)前記縮径部に形成されるメッキ膜において、前記縮径部とその端面との境界部に形成されるメッキ膜が、最も厚く形成されることを特徴とする上記(1)記載のスパークプラグ用電極の製造方法。
(3)前記太径部に形成されるメッキ膜の厚さが10μm以下であることを特徴とする上記(1)または(2)に記載のスパークプラグ用電極の製造方法。
(4)前記縮径部及び前記境界部に形成されるメッキ膜の厚さが、前記太径部に形成されるメッキ膜の厚さの1.5〜3倍であることを特徴とする上記(1)〜(3)の何れか1項に記載のスパークプラグ用電極の製造方法。
(5)前記ワークが、ニッケルを主成分とし、クロムを10質量%以上含有する金属であることを特徴とする上記(1)〜(4)の何れか1項に記載のスパークプラグ用電極の製造方法。
(6)前記ワークが、ニッケルを主成分とし、クロムを20質量%以上含有する金属であることを特徴とする上記(5)に記載のスパークプラグ用電極の製造方法。
(7)前記太径部に形成されるメッキ膜の厚さが5μm以下であることを特徴とする請求項6に記載のスパークプラグ用電極の製造方法。
(8)前記メッキ膜が、白金、金、銀、銅、錫または亜鉛のうち少なくとも一種を主成分とする金属であることを特徴とする上記(1)〜(7)の何れか1項に記載のスパークプラグ用電極の製造方法。
(9)前記太径部に形成されるメッキ膜の厚さが0.3μm以上であることを特徴とする上記(1)〜(8)の何れか1項に記載のスパークプラグ用電極の製造方法。
(10)軸線方向に延びる軸孔を有する絶縁体と、
前記軸孔に保持される中心電極と、
前記絶縁体の外周に設けられた主体金具と、
基端部が前記主体金具に接合され、その先端部と前記中心電極の先端部との間に間隙を形成する接地電極とを備えたスパークプラグの製造方法であって、
前記中心電極及び前記接地電極の少なくとも一つを、上記(1)〜(9)の何れか1項に記載の方法で製造する工程を有することを特徴とするスパークプラグの製造方法。
初めに、耐熱性および耐食性に優れたニッケルまたはニッケル合金等の第1金属材製の線材から円柱状の素材を切断する。そして、図3に示すように、この素材を金型1の丸穴1a内に挿入してパンチ2で平行打ちすることによって、断面形状が円柱形状のビレット3を形成する。このとき、ビレット3の先端部の外周には円弧状のコーナー4が成形され、ビレット3の後端面には平坦面5が成形される。ここで、2aは成形後のビレット3を金型1の丸穴1a内から突き出すためのキックアウトピンである。
次に、図4に示すように、このビレット3を金型6の丸穴6a内に挿入してパンチ7で強く押して、断面形状が円柱形状のビレット8を形成する。このとき、ビレット8の後端面には略円形状の下孔9が成形される。ここで、7aは成形後のビレット8を金型6の丸穴6a内から突き出すためのキックアウトピンである。
次に、図5に示すように、このビレット8を金型10の丸穴10a内に挿入して下孔9をパンチ11でさらに穿つことによって、図2(b)に示すように、断面形状が円筒形状のカップ12を形成する。このとき、カップ12の内部には、先端が閉塞され、後端が開口した軸方向穴(凹部)13が成形される。ここで、11aは成形後のカップ12を金型10の丸穴10a内から突き出すためのキックアウトピンである。
一方、熱伝導性に優れた銅または銅合金等の第2金属材に塑性加工を施すことにより、図2(a)に示すように、断面形状が円柱形状の軸芯14を形成する。この軸芯14には、先端側にカップ12の軸方向穴13の深さよりやや長い軸方向寸法で、且つ軸方向穴13の内径とほぼ同じ外径を持つ軸状の円柱部15、および後端側に円柱部15より外径が大きい円板部15aが成形される。
次に、図6に示したように、カップ12の軸方向穴13内に軸芯14の円柱部15を挿入してなる複合体を、金型17の丸穴17a内に挿入してパンチ16で平行打ちすることによって、図2(c)に示すように、ワーク18を形成する。このとき、軸芯14は、円板部15aが軸方向穴13の後端面より突出した状態でカップ12内に緊密的に保持される。ここで、16aは成形後の第1複合材18を金型17の丸穴17a内から突き出すためのキックアウトピンである。
次に、図7に示すように、ワーク18を、その縮径部(図10におけるテーパ面12c)の側から金型19の丸穴19a内に挿入してパンチ20で押し込んで前方押出し成形することによって、ワーク18の先端側を細径化して、図2(d)に示すように、丸棒状の押出し成形体21を形成する。この押出し成形体21の先端側にはワーク18より外径が小さい丸軸状の軸状部(φd1:例えばφ2.6)22が成形され、後端側には前方押出し成形が施されない残部23が成形される。
次に、押出し成形体21の後端側の残部23を含む部分24を切断することにより、図2(e)に示すように、ワーク18を細径化した第1の柱状部材25を形成する。
次に、図8に示すように、第1の柱状部材25を金型26の丸穴26a内に挿入してパンチ27で押し込んで前方押出し成形することによって、第1の柱状部材25の先端側をさらに細径化して、図2(f)に示すように、段付の第2の柱状部材28を形成する。この第2の柱状部材28の軸状部22の先端側には、軸状部22よりも外径が小さい丸軸状の径小部(φd3:例えばφ2.0)29が成形される。
次に、図9に示したように、第2の柱状部材28を丸穴形状の金型30の丸穴30a内に挿入してパンチ31で押し込んで押通し成形することによって、第2の柱状部材28の軸状部22の先端側をさらに細径化して、図2(g)に示すように、2段付の第3の柱状部材32を形成する。この第3の柱状部材32の軸状部22と径小部29との間には、軸状部22よりも外径が小さく、径小部29よりも外径が大きい段部としての丸軸状の径中部(φd2:例えばφ2.5)33が成形され、且つ第3の柱状部材32の後端側には鍔部34が成形される。第3の柱状部材32は中心電極41(図1参照)として使用される。ここで、31aは成形後の第4複合材32を金型30の待つ穴30aから突き出すためのキックアウトピンである。
表1に示すように、クロム含有量の異なるニッケル合金でカップを作製し、銅合金からなる軸芯と複合化して図10に示すようなテーパ面を有するワークを作製した。そして、ワークを銅メッキ液に浸漬し、側面のメッキ膜の厚さが表1に示す厚さになるように銅メッキ膜を形成した。尚、メッキ膜の膜厚は、ワークの側面を、日本電子株式会社製のSEM(型式:JSM−6460LA)を用いて倍率5000倍で観察し、任意の10点でメッキ膜厚を測定し、平均した値である。
クロム含有量が20質量%のニッケル合金でカップを作製し、銅合金からなる軸芯と複合化して図10に示すようなテーパ面を有するワークを作製した。そして、ワークの側面のメッキ膜(X)と境界部のメッキ膜(Y)がそれぞれ表2に示す厚さになるように銅メッキ膜を形成した。このような膜厚差とするには、ワーク全体に均一に銅メッキ膜を形成した後、境界部を露出させて側面と底面とをマスキングし、再度電解メッキを行った。尚、メッキ膜の膜厚は、ワークの側面及び境界部を、日本電子株式会社製のSEM(型式:JSM−6460LA)を用いて倍率5000倍で観察し、任意の10点でメッキ膜厚を測定し、平均した値である。
12a 側面
12b 底面
12c テーパ面
14 軸芯
18 ワーク
22 軸状部
25 第1の柱状部材
28 第2の柱状部材
29 径小部
32 第3の柱状部材
33 径中部
34 鍔部
100 スパークプラグ
113 中心電極
114 接地電極
A 境界部
Claims (10)
- 太径部とその一端面に縮径部とを有する柱状のワークを準備する準備工程と、
前記ワークにメッキ膜を形成するメッキ工程と、
前記メッキ膜が形成されたワークを押出成形する押出工程と、
を備えるスパークプラグ用電極の製造方法であって、
前記メッキ工程において、前記縮径部に形成されるメッキ膜は、前記太径部に形成されるメッキ膜よりも厚く形成されることを特徴とするスパークプラグ用電極の製造方法。 - 前記縮径部に形成されるメッキ膜において、前記縮径部とその端面との境界部に形成されるメッキ膜が、最も厚く形成されることを特徴とする請求項1記載のスパークプラグ用電極の製造方法。
- 前記太径部に形成されるメッキ膜の厚さが10μm以下であることを特徴とする請求項1または2に記載のスパークプラグ用電極の製造方法。
- 前記縮径部及び前記境界部に形成されるメッキ膜の厚さが、前記太径部に形成されるメッキ膜の厚さの1.5〜3倍であることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載のスパークプラグ用電極の製造方法。
- 前記ワークが、ニッケルを主成分とし、クロムを10質量%以上含有する金属であることを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載のスパークプラグ用電極の製造方法。
- 前記ワークが、ニッケルを主成分とし、クロムを20質量%以上含有する金属であることを特徴とする請求項5に記載のスパークプラグ用電極の製造方法。
- 前記太径部に形成されるメッキ膜の厚さが5μm以下であることを特徴とする請求項6に記載のスパークプラグ用電極の製造方法。
- 前記メッキ膜が、白金、金、銀、銅、錫または亜鉛のうち少なくとも一種を主成分とする金属であることを特徴とする請求項1〜7の何れか1項に記載のスパークプラグ用電極の製造方法。
- 前記太径部に形成されるメッキ膜の厚さが0.3μm以上であることを特徴とする請求項1〜8の何れか1項に記載のスパークプラグ用電極の製造方法。
- 軸線方向に延びる軸孔を有する絶縁体と、
前記軸孔に保持される中心電極と、
前記絶縁体の外周に設けられた主体金具と、
基端部が前記主体金具に接合され、その先端部と前記中心電極の先端部との間に間隙を形成する接地電極とを備えたスパークプラグの製造方法であって、
前記中心電極及び前記接地電極の少なくとも一つを、請求項1〜9の何れか1項に記載の方法で製造する工程を有することを特徴とするスパークプラグの製造方法。
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JP2006035298A (ja) * | 2004-07-30 | 2006-02-09 | Daido Steel Co Ltd | チタン合金製ボルトおよびその製造方法 |
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