JP2012238449A - Method for manufacturing spark plug - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、スパークプラグの製造方法に関するものである。 The present invention relates to a method for manufacturing a spark plug.
内燃機関に用いられるスパークプラグとして、接地電極に溶接された貴金属チップと、中心電極との間の間隙(火花ギャップ)で火花放電を行うものが知られている。貴金属チップの接地電極への溶接方法として、接地電極の端部に貴金属チップを配置し、貴金属チップの配置された接地電極を2つの溶接電極で挟み、溶接電極間に電圧を印加して貴金属チップを接地電極に抵抗溶接する方法が提案されている(特許文献1)。 As a spark plug used in an internal combustion engine, a spark plug is known which performs a spark discharge in a gap (spark gap) between a noble metal tip welded to a ground electrode and a center electrode. As a method for welding the noble metal tip to the ground electrode, the noble metal tip is arranged at the end of the ground electrode, the ground electrode on which the noble metal tip is arranged is sandwiched between the two welding electrodes, and a voltage is applied between the welding electrodes to precious metal tip. There has been proposed a method of resistance-welding to a ground electrode (Patent Document 1).
貴金属チップの配置された接地電極を2つの溶接電極で挟んで抵抗溶接する技術では、溶接電極間の通電領域(接地電極における通電経路)が広いために通電経路が一定とならず、溶接状態にバラツキが生じて接合強度が目標レベルに達しないおそれがあった。また、接地電極における溶接電極と接する面が平滑でないために、溶接電極と接地電極との接触状態(通電経路)にバラツキが生じて溶接電極間の通電状態にバラツキが生じるおそれもあった。しかしながら、このような貴金属チップの抵抗溶接において、通電領域の大きさや、溶接電極と接地電極との接触状態について十分に考慮されていないのが実情であった。 In the resistance welding technique in which the ground electrode on which the noble metal tip is arranged is sandwiched between two welding electrodes, the energization area between the welding electrodes (the energization path in the ground electrode) is wide, so the energization path is not constant and the welded state There was a risk that the bonding strength would not reach the target level due to variations. In addition, since the surface of the ground electrode in contact with the welding electrode is not smooth, there is a possibility that the contact state (energization path) between the welding electrode and the ground electrode may vary and the conduction state between the welding electrodes may vary. However, in such resistance welding of noble metal tips, the actual situation is that the size of the current-carrying region and the contact state between the welding electrode and the ground electrode are not fully considered.
本発明は、スパークプラグにおける接地電極と貴金属チップとの接合強度のバラツキを抑制することを目的とする。 An object of the present invention is to suppress variations in bonding strength between a ground electrode and a noble metal tip in a spark plug.
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.
[適用例1]軸線方向に延びる中心電極と、
前記軸線方向に延びる軸孔を有し、前記軸孔の内部で前記中心電極を保持する絶縁碍子と、
前記絶縁碍子の外周に配置される筒状の主体金具と、
前記主体金具の端部に配置された接地電極と、
前記接地電極の先端部に配置され、前記中心電極との間で間隙を形成する貴金属チップと、を備えるスパークプラグの製造方法であって、
前記貴金属チップの側面のうち、前記接地電極先端側の側面の位置が、前記接地電極の先端部端面の位置と一致する又は前記先端部端面の位置よりも長手方向先端側に位置するように、前記貴金属チップを前記接地電極の内周面に配置する貴金属チップ配置工程と、
前記先端部における前記内周面の反対面である外周面に接するように、溶接電極を配置する溶接電極配置工程と、
前記前記貴金属チップを前記内周面に抵抗溶接する工程と、
を備え、
前記溶接電極配置工程では、前記溶接電極における前記外周面との接触部のうち、最も前記長手方向先端側に位置する電極側先端接触部が、前記貴金属チップにおける前記内周面との接触部のうち、最も前記長手方向先端側に位置するチップ側先端接触部よりも0.1mm以上前記長手方向後端側に位置するように、前記溶接電極を配置する、スパークプラグの製造方法。
Application Example 1 A central electrode extending in the axial direction;
An insulator having an axial hole extending in the axial direction and holding the center electrode inside the axial hole;
A cylindrical metal shell disposed on the outer periphery of the insulator;
A ground electrode disposed at an end of the metal shell,
A noble metal tip disposed at the tip of the ground electrode and forming a gap with the center electrode, and a spark plug manufacturing method comprising:
Among the side surfaces of the noble metal tip, the position of the side surface on the front end side of the ground electrode coincides with the position of the end surface of the front end of the ground electrode or is positioned on the front end side in the longitudinal direction from the position of the end surface of the front end. A noble metal tip placement step of placing the noble metal tip on the inner peripheral surface of the ground electrode;
A welding electrode arrangement step of arranging a welding electrode so as to be in contact with the outer peripheral surface which is the opposite surface of the inner peripheral surface at the tip portion;
Resistance welding the noble metal tip to the inner peripheral surface;
With
In the welding electrode arrangement step, of the contact portions with the outer peripheral surface of the welding electrode, the electrode-side tip contact portion located closest to the front end side in the longitudinal direction is the contact portion with the inner peripheral surface of the noble metal tip. Among them, the method for manufacturing a spark plug, wherein the welding electrode is arranged so as to be positioned 0.1 mm or more on the rear end side in the longitudinal direction from the tip side front end contact portion positioned closest to the front end side in the longitudinal direction.
適用例1のスパークプラグの製造方法では、電極側先端接触部がチップ側先端接触部よりも0.1mm以上長手方向後端側に位置するように溶接電極を配置するので、電極側先端接触部がチップ側先端接触部よりも0.1mmよりも短い距離だけ長手方向後端側に位置するように溶接電極を配置する構成、或いは、電極側先端接触部がチップ側先端接触部よりも長手方向先端側に位置するように溶接電極を配置する構成に比べて、接地電極における通電領域を狭めることができる。したがって、通電経路のバラツキを抑制して一定化できるため、溶接強度のバラツキを抑制することができる。 In the spark plug manufacturing method of Application Example 1, since the welding electrode is disposed so that the electrode-side tip contact portion is positioned at least 0.1 mm longer in the longitudinal direction than the tip-side tip contact portion, the electrode-side tip contact portion A configuration in which the welding electrode is disposed so that the electrode side tip contact portion is positioned on the rear end side in the longitudinal direction by a distance shorter than 0.1 mm from the tip side tip contact portion, or the electrode side tip contact portion is longer in the longitudinal direction than the tip side tip contact portion. Compared to the configuration in which the welding electrode is disposed so as to be positioned on the distal end side, the energization region in the ground electrode can be narrowed. Therefore, since the variation in the energization path can be suppressed and made constant, the variation in welding strength can be suppressed.
[適用例2]適用例1に記載のスパークプラグの製造方法において、
前記溶接電極配置工程では、前記電極側先端接触部の位置が、前記貴金属チップにおける前記内周面との接触部のうち最も前記長手方向後端側に位置するチップ側後端接触部の位置と前記長手方向において一致するように又は前記チップ側後端接触部の位置よりも前記長手方向後端側に位置するように、前記溶接電極を配置する、スパークプラグの製造方法。
Application Example 2 In the spark plug manufacturing method according to Application Example 1,
In the welding electrode arrangement step, the position of the electrode side tip contact portion is the tip side rear end contact portion located closest to the rear end side in the longitudinal direction among the contact portions with the inner peripheral surface of the noble metal tip; A method for manufacturing a spark plug, wherein the welding electrode is disposed so as to coincide with each other in the longitudinal direction or to be located closer to the rear end side in the longitudinal direction than a position of the tip side rear end contact portion.
このような構成により、接地電極における通電領域(通電し得る領域)を、面状にすることができ、通電領域をより狭めることが可能となる。 With such a configuration, a current-carrying region (a region that can be energized) in the ground electrode can be planar, and the current-carrying region can be further narrowed.
[適用例3]適用例2に記載のスパークプラグの製造方法において、
前記溶接電極配置工程では、前記長手方向において前記電極側先端接触部が、前記チップ側後端接触部から2.0mm以内に位置するように、前記溶接電極を配置する、スパークプラグの製造方法。
[Application Example 3] In the spark plug manufacturing method according to Application Example 2,
In the welding electrode arrangement step, the spark plug manufacturing method includes arranging the welding electrode such that the electrode side tip contact portion is positioned within 2.0 mm from the tip side rear end contact portion in the longitudinal direction.
このような構成により、電極側先端接触部とチップ側後端接触部との間の距離が非常に長くなることを抑制できる。この距離が長いほど、接地電極における通電距離が長くなるので、通電電流が減少することとなる。したがって、上記構成により、通電電流の減少を抑制できるため、溶接強度の低下を抑制でき、また、抵抗溶接工程に要する期間を短くすることができる。 With such a configuration, it is possible to suppress the distance between the electrode-side tip contact portion and the tip-side rear end contact portion from becoming very long. The longer the distance, the longer the energization distance in the ground electrode, and the energization current decreases. Therefore, since the above-described configuration can suppress a decrease in energization current, a decrease in welding strength can be suppressed, and a period required for the resistance welding process can be shortened.
[適用例4]適用例1ないし適用例3のいずれかに記載のスパークプラグの製造方法において、
前記先端部において、前記外周面は、前記外周面から前記内周面に向かう方向に窪んだ第1変形部、および前記内周面から前記外周面に向かう方向に突出した第2変形部のうち、少なくとも一方を有し、
前記溶接電極配置工程では、前記電極側先端接触部の位置が、前記第1の変形部又は前記第2の変形部のうち最も後端側に位置する変形部の前記長手方向後端の位置よりも0.1mm以上前記長手方向後端側に位置するように、前記溶接電極を配置する、スパークプラグの製造方法。
[Application Example 4] In the spark plug manufacturing method according to any one of Application Examples 1 to 3,
In the tip portion, the outer peripheral surface includes a first deforming portion that is recessed in a direction from the outer peripheral surface toward the inner peripheral surface, and a second deforming portion that protrudes in a direction from the inner peripheral surface toward the outer peripheral surface. At least one of
In the welding electrode arrangement step, the position of the electrode side tip contact portion is greater than the position of the rear end in the longitudinal direction of the deformed portion located closest to the rear end among the first deformed portion or the second deformed portion. A method for manufacturing a spark plug, wherein the welding electrode is disposed so as to be positioned at a rear end side in the longitudinal direction of 0.1 mm or more.
このような構成により、変形部を避けて溶接電極を接地電極の外周面上に配置することができるので、接地電極との接触部の形状や大きさを一定化することができ、通電状態のバラツキを抑制できる。 With such a configuration, the welding electrode can be disposed on the outer peripheral surface of the ground electrode while avoiding the deformed portion, so that the shape and size of the contact portion with the ground electrode can be made constant, Variations can be suppressed.
[適用例5]適用例1ないし適用例4のいずれかに記載のスパークプラグの製造方法において、
前記溶接電極配置工程は、前記外周面に接するように、前記溶接電極を配置工程と、前記内周面に配置された前記貴金属チップに対して、前記貴金属チップを挟んで前記先端部とは反対側において接するように前記溶接電極とは異なる他の溶接電極を配置する工程と、を含む、スパークプラグの製造方法。
Application Example 5 In the spark plug manufacturing method according to any one of Application Examples 1 to 4,
In the welding electrode placement step, the welding electrode is placed in contact with the outer peripheral surface, and the noble metal tip placed on the inner peripheral surface is opposite to the tip portion with the noble metal tip interposed therebetween. Disposing another welding electrode different from the welding electrode so as to make contact on the side, and a method for manufacturing a spark plug.
このような構成により、溶接電極と、他の溶接電極との間に電圧を印加させることで、先端部と貴金属チップとの間を通電させ、先端部と貴金属チップとを抵抗溶接することができる。 With such a configuration, by applying a voltage between the welding electrode and another welding electrode, the tip portion and the noble metal tip can be energized, and the tip portion and the noble metal tip can be resistance-welded. .
なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能であり、例えば、スパークプラグや、接地電極と貴金属チップとの接合方法といった形態で実現することもできる。 In addition, this invention can be implement | achieved in various aspects, for example, can also be implement | achieved with forms, such as a spark plug and the joining method of a ground electrode and a noble metal tip.
A.第1実施形態:
A1.スパークプラグの構成:
図1は、図1は、スパークプラグの部分断面図である。図2は、図1に示す中心電極の先端部付近の拡大図である。図1,2において軸線Oは、スパークプラグ100の軸線を示している。
A. First embodiment:
A1. Spark plug configuration:
FIG. 1 is a partial cross-sectional view of a spark plug. FIG. 2 is an enlarged view of the vicinity of the tip of the center electrode shown in FIG. 1 and 2, the axis O indicates the axis of the
図1に示すように、スパークプラグ100は、絶縁碍子10と、中心電極20と、端子金具40と、主体金具50と、接地電極30とを備えている。絶縁碍子10は、軸線方向ODに沿って延びる筒状形状を有し、軸中心には軸線方向ODへ延びる軸孔12が形成されている。絶縁碍子10は、軸線方向ODに沿って延びる軸孔12を有する筒形状を有する。主体金具50は、軸線方向ODに沿って延びる筒形状を有する。スパークプラグ100は、先端側の軸孔12内に中心電極20を保持し、後端側の軸孔12内に端子金具40を保持した絶縁碍子10を、その絶縁碍子10の径方向周囲(軸線方向ODと垂直な方向の側面)を主体金具50で取り囲んで保持した構造を有する。主体金具50の先端面57には接地電極30の一端が接合されている。接地電極30は、この一端から軸線方向ODに沿って延び、その後、軸線Oに向かって屈曲し、その他端部(先端部31)へ至る。
As shown in FIG. 1, the
以下、スパークプラグ100の各構成要素を詳細に説明する。絶縁碍子10は、アルミナ等を焼成して形成され、軸中心に軸線方向ODへ延びる軸孔12が形成された筒形状を有する。軸線方向ODの略中央には外径が最も大きな鍔部19が形成されている。鍔部19より後端側(図1の上側)には後端側胴部18が形成されている。鍔部19より先端側(図1の下側)には後端側胴部18よりも外径の小さな先端側胴部17が形成されている。先端側胴部17よりも先端側には、先端側胴部17よりも外径の小さな脚長部13が形成されている。脚長部13は先端側ほど縮径され、スパークプラグ100が内燃機関のエンジンヘッド(図示外)に取り付けられた際にはその燃焼室内に曝される。脚長部13と先端側胴部17との間には段部15が形成されている。
Hereinafter, each component of the
中心電極20は、インコネル(商標名)等のニッケル、又はニッケルを主成分とする合金から形成された母材21の内部に、母材21よりも熱伝導性に優れる銅又は銅を主成分とする合金からなる芯材25を埋設した構造を有する棒状の電極である。中心電極20は、絶縁碍子10の軸孔12内の先端側に保持され、中心電極20の先端部22は、絶縁碍子10の先端よりも先端側に突出されている。中心電極20の先端部22は、先端側に向かって径小となるように形成され、その先端面には耐火花消耗性を向上するための貴金属からなる貴金属チップ90が接合されている。
The
貴金属チップ90は、軸線方向ODに沿って延びている。また、貴金属チップ90は、接地電極30の端面31eと対向する位置まで延びている。ただし、先端部31と貴金属チップ90との間には、隙間が空いている。なお、貴金属チップ90と中心電極20との全体は、請求項における「中心電極」に相当する。
The
また、絶縁碍子10の先端付近の軸孔12の内周面と、その内周面に対向する中心電極20の外周面との間には若干の間隙が設けられている(図2参照)。燻り時に、この間隙にてコロナ放電を発生させることによって、絶縁碍子10の先端付近に付着したカーボンが焼き切られ、絶縁抵抗が回復するようになっている。さらに、中心電極20は、絶縁碍子10の軸孔12内を後端側に向けて延設され、シール体4及びセラミック製の抵抗体3を経由して、後方(図1の上方)の端子金具40に電気的に接続されている。端子金具40には、高圧ケーブル(図示外)がプラグキャップ(図示外)を介して接続され、高電圧が印加されるようになっている。
Further, a slight gap is provided between the inner peripheral surface of the
主体金具50は、内燃機関のエンジンヘッド(図示外)にスパークプラグ100を固定するための円筒状の金具であり、低炭素鋼材によって形成されている。この主体金具50は、絶縁碍子10を、その後端側胴部18の一部から脚長部13にかけての部位を取り囲むようにして内挿保持している。さらに主体金具50は、スパークプラグレンチ(図示外)が嵌合する工具係合部51と、エンジンヘッドの取付孔(図示外)に螺合するねじ山が形成された取付ねじ部52とを備えている。
The
工具係合部51と取付ねじ部52との間には、鍔状のシール部54が形成されている。さらに、取付ねじ部52とシール部54との間のねじ首59には、板体を折り曲げて形成した環状のガスケット5が嵌挿されている。ガスケット5は、スパークプラグ100をエンジンヘッドの取付孔(図示外)に取り付けた際に、シール部54の座面55と取付孔の開口周縁との間で押し潰されて変形する。これにより、座面55と取付孔の開口周縁との間が封止されるので、取付孔を介したエンジン内の気密漏れが防止される。
Between the
主体金具50の工具係合部51よりも後端側には、薄肉の加締部53が設けられている。シール部54と工具係合部51との間には、加締部53と同様に薄肉の座屈部58が設けられている。さらに、工具係合部51から加締部53にかけての内周面と、絶縁碍子10の後端側胴部18の外周面との間には、円環状のリング部材6,7が介在されている。両リング部材6,7間にはタルク(滑石)9の粉末が充填されている。
A
このような主体金具50において、加締部53を内側に折り曲げるようにして加締めることにより、リング部材6,7及びタルク9を介し、絶縁碍子10が主体金具50内で先端側に向けて押圧される。これにより、主体金具50の内周で取付ねじ部52の位置に形成された段部56に、環状の板パッキン8を介して、絶縁碍子10の段部15が支持されて、主体金具50と絶縁碍子10とが一体となる。また、主体金具50と絶縁碍子10との間の気密性は板パッキン8によって保持されるので、燃焼ガスの流出が防止される。さらに、座屈部58は、加締めの際に、圧縮力の付加に伴って外向きに撓み変形するように構成されている。また、タルク9の軸線方向ODの圧縮長を長くして主体金具50内の気密性を高めている。
In such a
接地電極30は、耐腐食性の高い金属で形成されている。一例として、インコネル(商標名)などのニッケル系合金が用いられている。接地電極30は、自身の長手方向と直交する横断面が略長方形である角棒を用いて形成されている。また、接地電極30は、屈曲しており、略L字に形成されている。接地電極30は、後述する貴金属チップ95が接合される先端部31と、主体金具50の先端面57に抵抗溶接される基端部32と、先端部31と基端部32との間で略L字に屈曲する屈曲部35とを備えている。
The
基端部32は、先端面57から軸線方向ODに沿って延びている。屈曲部35は、基端部32から貴金属チップ90に向かうように屈曲している。先端部31は、屈曲部35から貴金属チップ90に向かって、延びている。ただし、図1,2に示すように、先端部31は、貴金属チップ90には到達していない。すなわち、先端部31と貴金属チップ90との間には、隙間が空いている。なお、図1,2に示す第1方向FDは、先端部31の長手方向に沿った方向であって、先端部31から貴金属チップ90に向かう方向を意味する。また、第2方向BDは、先端部31の長手方向に沿った方向であって、貴金属チップ90から先端部31に向かう方向を意味する。本実施例では、第1方向FD及び第2方向BDは、いずれも軸線方向ODと垂直な方向である。
The
先端部31の内周面33には、貴金属チップ90の側面に向かって先端部31から突出する貴金属チップ95が抵抗溶接されている。貴金属チップ95は、貴金属チップ90の側面に対向して、2つの貴金属チップ90、95の間の火花放電間隙G(火花ギャップ)を形成する。貴金属チップ95は、例えばPt、Ir、Rh等の耐火花消耗性の高い貴金属によって形成されている。その形状は、軸線方向ODとは垂直な方向(第1方向FD)に沿って延びる四角棒形状である。そして、貴金属チップ95の一部は、先端部31の端面31eよりも貴金属チップ90側に突出している。このように、中心電極20から軸線方向ODに向かって貴金属チップ90を突出させ、さらに、接地電極30から貴金属チップ90の側面に向かって貴金属チップ95を突出させたことにより、火花放電間隙Gで火花放電が積極的に行われる。そして、火花放電間隙Gで火炎核が形成されるので、その火炎核の成長過程の初期段階で、火炎核が接地電極30に接触して熱が奪われることが抑制される。なお、貴金属チップ95の形状としては、四角棒形状に限らず、種々の形状(例えば、丸棒形状や三角棒形状)を採用可能である。また、貴金属チップ95の断面形状(貴金属チップ95の延びる方向と垂直な断面の形状)が、その延びる方向の位置に応じて変化してもよい。
A
なお、接地電極30の内周面33は、屈曲の内周側の側面である。また、接地電極30の外周面34は、屈曲の外周側の側面である。本実施形態では、接地電極30の断面が矩形であり、その矩形の一辺(一面)が内周面33及び外周面34に相当する。そして、先端部31において、内周面33及び外周面34は、いずれも軸線方向ODとほぼ垂直である(すなわち、第1方向FD及び第2方向BDとほぼ平行である)。
The inner
A2.スパークプラグの製造方法:
スパークプラグ100の製造手順は、スパークプラグ100の構成部品をそれぞれ作製して準備する「準備工程」と、その準備工程で作製された各構成部品を互いに組み付ける「組み付け工程」とに分けられる。
A2. Spark plug manufacturing method:
The manufacturing procedure of the
準備工程は従来の方法と同じであるので概略的に説明する。準備工程では、絶縁碍子10、中心電極20及び接地電極30をそれぞれ作製する。絶縁碍子10の主原料にはアルミナを使用する。そして、所定の形状になるように切削等を行い、高温で焼成することによって絶縁碍子10を作製する。中心電極20及び接地電極30は、上述したニッケル系合金によって棒状に作製する。なお、中心電極20の母材の内部には、その母材よりも熱伝導性に優れる銅又は銅を主成分とする合金からなる芯材25が挿入される。次いで、作製された絶縁碍子10の内部に、中心電極20、シール体4、抵抗体3、予め塑性加工等によって作製された端子金具40等を順に挿入し、そして、ガラスシールと呼ばれる加熱圧縮工程によってこれらが一体的に形成される。一方、主体金具50には鋼鉄材料を使用する。そして、所定の形状になるように塑性加工、切削及びネジ山形成工程等を行うことによって主体金具50を作製する。この主体金具50には、上述の工具係合部51、シール部54等が各々形成される。
Since the preparation process is the same as the conventional method, it will be schematically described. In the preparation step, the
組み付け工程は、主体金具50の先端面57への接地電極30の接合工程と、主体金具50のめっき工程と、絶縁碍子10の保持工程と、接地電極30の曲げ工程と、先端部31への貴金属チップ95の接合工程と、を有する。
The assembling process includes the step of joining the
接地電極30の接合工程では、絶縁碍子10を組み付ける前の主体金具50の先端面57に、接地電極30の基端部32を抵抗溶接により接合する。なお、接地電極30は曲げ加工が施される前の棒状の状態である。即ち、接地電極30は、主体金具50の軸線方向(すなわち、軸線方向OD)に対して平行に延設された状態となる。
In the joining step of the
主体金具50のめっき工程では、接地電極30をマスキング等するか、マスキングなしで主体金具50をめっきした後に接地電極30に付着しためっきを剥離する。これにより、接地電極30の貴金属チップ95が溶接される位置にめっきが付着して、貴金属チップ95の溶接強度が低下するのを防止できる。以下では、接地電極30が主体金具50に溶接され、かつ、めっき処理後の接地電極30及び主体金具50からなる部材を「金具組立体」と呼ぶ。
In the plating process of the
絶縁碍子10の保持工程では、まず、金具組立体の内側に、ガラスシールによって中心電極20が一体となった絶縁碍子10を差し込む。次いで、加締部53(図1参照)を内側に折り曲げるようにして加締める。すると、リング部材6,7及びタルク9(図1参照)を介し、絶縁碍子10が主体金具50内で先端側に向けて押圧される。これにより、主体金具50の内周で取付ねじ部52(図1参照)の位置に形成された段部56(図1参照)に、環状の板パッキン8(図1参照)を介して、絶縁碍子10の段部15が支持される。そして、中心電極20の先端が主体金具50の先端側から突出した状態で、絶縁碍子10が主体金具50に一体的に保持される。
In the holding process of the
接地電極30の曲げ工程では、棒状の接地電極30が、所定の曲げられた形状に加工される。接地電極30を曲げる方法としては、周知の種々の方法を採用可能である。例えば、図示しない複数種類の成型用の型を用いて、接地電極30を複数の段階に分けて変形させてもよい。また、1回で接地電極30を変形させてもよい。いずれの場合も、この曲げ工程によって、接地電極30の形状は、所定の最終形状に変形する。
In the bending process of the
図3は、第1実施形態における先端部への貴金属チップの接合手順を示す説明図である。本実施形態における先端部31への貴金属チップ95の接合工程は、貴金属チップ95の配置工程F1と、溶接電極配置工程F2と、抵抗溶接工程F3と、の3つの工程F1〜F3からなる。図3では、工程F1,F2については、これら2つの工程におけるスパークプラグ100の先端部分の斜視図及び側面図を、工程F3については、スパークプラグ100の側面図を、それぞれ示している。なお、工程F3における側面図は、第2方向BDに沿って見た側面図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a procedure for joining the noble metal tip to the tip in the first embodiment. The joining process of the
貴金属チップ95の配置工程F1では、先ず、軸線方向ODが鉛直下向きとなるように、接地電極30の向き(すなわち、主体金具50の向き)が設定される。そして、図示しない保持部材によって主体金具50が固定される。これにより、接地電極30が固定される。なお、この固定は、貴金属チップ95の溶接が完了するまで維持される。
In the arrangement process F1 of the
次に、貴金属チップ95が先端部31の上(内周面33上)に配置される。このとき、本実施形態では、治具J1が貴金属チップ95と貴金属チップ90との間に配置される。治具J1は、平板状の絶縁体(例えば、セラミック)であり、治具J1の第1方向FDの大きさ(厚さ)は、予め、火花放電間隙Gの所定の望ましい距離と同じに設定されている。このような治具J1は、貴金属チップ90と貴金属チップ95との間の距離、すなわち、火花放電間隙Gが所定の距離となるように、貴金属チップ95の配置位置を固定するために用いられる。なお、治具J1を省略し、例えば、作業者が好ましい位置を測定により決定して、その位置に貴金属チップ95を配置する方法を採用することもできる。
Next, the
溶接電極配置工程F2では、第1溶接電極E1と第2溶接電極E2とが、先端部31を挟むように配置される。本実施例では、第1溶接電極E1は、先端部31の上側(後端側)に配置される。すなわち、第1溶接電極E1は、主体金具50(取付ねじ部52)と接地電極30(先端部31)との間の、貴金属チップ95を挟んで接地電極30(先端部31)と向かい合う位置に配置される。第2溶接電極E2は、先端部31の下側(先端側)に配置される。
In the welding electrode arrangement step F2, the first welding electrode E1 and the second welding electrode E2 are arranged so as to sandwich the
第1溶接電極E1は、角棒形状の電極であり、長手方向が第3方向PDに沿うようにして先端部31の上方に配置される。このとき、第1溶接電極E1の一端部e11は、取付ねじ部52の第3方向PD側に突出し、他端部e12は、第3方向PDとは逆方向側に突出する。なお、第3方向PDとは、図3に示すように、軸線方向OD,第1方向FD,第2方向BDのいずれに対しても垂直な方向である。第2溶接電極E2は、平板形状の電極であり、長手方向が、第1溶接電極E1の長手方向と一致するように(すなわち、第3方向PDと平行となるように)配置されている。本実施形態では、この第2溶接電極E2が、グランド電極として利用される。
The first welding electrode E1 is a square bar-shaped electrode, and is disposed above the
抵抗溶接工程F3では、抵抗溶接によって、貴金属チップ95が先端部31に接合される。この工程では、第1溶接電極E1の一端部e11は、保持部材H1、H2によって保持され、第1溶接電極E1の他端部e12は、保持部材H3、H4によって保持される。そして、これらの保持部材H1〜H4によって、第1溶接電極E1に、第2溶接電極E2に向かう方向(本実施例では、軸線方向OD)の所定荷重がかけられる。一方、第2溶接電極E2には、第1溶接電極E1に向かう方向(本実施例では、軸線方向ODとは逆方向)の所定荷重がかけられる。これらの結果、第1溶接電極E1は貴金属チップ95に接触し、第2溶接電極E2は先端部31に接触し、そして、貴金属チップ95と先端部31とが溶接電極E1、E2によって挟まれる。また、貴金属チップ95は、所定の力で、先端部31に向かって押しつけられる。逆に、先端部31は、所定の力で、貴金属チップ95に向かって押しつけられる。
In the resistance welding process F3, the
荷重がかけられた状態で、2つの溶接電極E1、E2の間に、抵抗溶接のための電圧が印加される。この電圧印加によって、貴金属チップ95及び先端部31を電流が流れる。この電流によって、貴金属チップ95と先端部31とが溶融して貴金属チップ95と先端部31とが接合される。具体的には、貴金属チップ95において先端部31(内周面33)と接触する部分と、先端部31において貴金属チップ95と接触する部分とが接合される。
In a state where a load is applied, a voltage for resistance welding is applied between the two welding electrodes E1 and E2. By applying this voltage, a current flows through the
本実施形態のスパークプラグ100の製造方法では、後述するように、2つの溶接電極E1,E2の間の通電領域を狭める、すなわち、通電経路を一定化することで、通電のバラツキを抑制し、貴金属チップ95の接合強度のバラツキを抑制するようにしている。なお、貴金属チップ95は、請求項における貴金属チップに相当する。また、第2溶接電極E2は請求項における溶接電極に、第1溶接電極E1は請求項における他の溶接電極に、それぞれ相当する。
In the method for manufacturing the
図4は、第1実施形態のスパークプラグ製造方法における2つの溶接電極の詳細な配置位置を示す説明図である。図4では、説明の便宜上、図1〜3と上下逆に表わしている。 FIG. 4 is an explanatory view showing detailed arrangement positions of two welding electrodes in the spark plug manufacturing method of the first embodiment. In FIG. 4, for the convenience of explanation, it is shown upside down from FIGS.
第1実施形態では、第2溶接電極E2と先端部31との接触部T2の第1方向FDの最先端部P1は、貴金属チップ95と先端部31との接触部T1の第1方向FDの最先端部P2よりも、長手方向後端側(すなわち、第2方向BD側)に位置している。また、最先端部P1は、接触部T1の第2方向BDの最後端部P3よりも長手方向先端側(すなわち、第1方向FD)に位置している。
In the first embodiment, the foremost portion P1 in the first direction FD of the contact portion T2 between the second welding electrode E2 and the
接触部T1は、請求項における「貴金属チップにおける内周面との接触部」に相当する。また、接触部T2は、請求項における「溶接電極における外周面との接触部」に相当する。また、最先端部P1は請求項における電極側先端接触部に、最先端部P2は請求項におけるチップ側先端接触部に、最後端部P3は請求項におけるチップ側後端接触部に、それぞれ相当する。 The contact portion T1 corresponds to the “contact portion with the inner peripheral surface of the noble metal tip” in the claims. Further, the contact portion T2 corresponds to a “contact portion with the outer peripheral surface of the welding electrode” in the claims. Further, the forefront portion P1 corresponds to the electrode side tip contact portion in the claims, the tip portion P2 corresponds to the tip side tip contact portion in the claims, and the rearmost end portion P3 corresponds to the tip side rear end contact portion in the claims. To do.
本実施形態では、最先端部P1は、最先端部P2よりも0.1mm以上長手方向後端側に位置するように設定されている。換言すると、最先端部P2の位置を基準として、最先端部P1までの第2方向BDに沿った距離d1が0.1mm以上となるように設定されている。このような構成により、第2溶接電極E2と第1溶接電極E1との間の通電領域Ar1は、図4に示すように、最先端部P1と最後端部P3とを、それぞれ端として含む領域Ar1となる。したがって、先端部31において、最先端部P1と最先端部P2とを、それぞれ端として含む領域Ar2は通電領域には該当しない。そして、接触部T1のうち、一部の領域は、通電領域(領域Ar1)に含まれていない。したがって、接触部T1のすべてが通電領域に含まれる構成に比べて、通電領域は狭い。
In the present embodiment, the foremost part P1 is set to be positioned at the rear end side in the longitudinal direction by 0.1 mm or more than the foremost part P2. In other words, the distance d1 along the second direction BD to the most distal portion P1 is set to be 0.1 mm or more with reference to the position of the most distal portion P2. With such a configuration, the current-carrying region Ar1 between the second welding electrode E2 and the first welding electrode E1 includes a distal end portion P1 and a rearmost end portion P3 as ends as shown in FIG. Ar1. Accordingly, in the
なお、最先端部P1は、最後端部P3よりも第1方向FD側に位置していたが、これに代えて、最後端部P3よりも第2方向BD側に位置する構成も採用できる。距離d1は、例えば、マイクロメータ等を用いて測定して得られることができる、したがって、溶接電極配置工程F2において、距離d1が0.1mm以上となるような位置に第2溶接電極E2を配置することにより、距離d1を0.1mm以上とすることができる。この距離d1は、製造されたスパークプラグ100においても特定することができる。具体的には、例えば、製造後のスパークプラグ100の外周面34に、第2溶接電極E2を配置した跡が残っている場合には、この跡の形状に基づき、最先端部P1の位置を特定することにより、距離d1を特定することができる。上述したように、抵抗溶接工程F3において第2溶接電極E2に荷重が加えられるので、外周面34に第2溶接電極E2の配置跡が残る可能性がある。
In addition, although the most advanced part P1 was located in the 1st direction FD side rather than the back end part P3, it replaces with this and the structure located in the 2nd direction BD side rather than the back end part P3 is employable. The distance d1 can be obtained by measuring using, for example, a micrometer. Therefore, in the welding electrode arrangement step F2, the second welding electrode E2 is arranged at a position where the distance d1 is 0.1 mm or more. By doing so, the distance d1 can be set to 0.1 mm or more. This distance d1 can also be specified in the manufactured
図5は、第1実施形態の比較例における2つの溶接電極の詳細な配置位置を示す説明図である。 FIG. 5 is an explanatory diagram showing detailed arrangement positions of two welding electrodes in the comparative example of the first embodiment.
図5に示す比較例では、第2溶接電極E2は、第1実施形態に比べて第1方向FD方向にずれて配置されている。そして、この比較例における最先端部P1は、第1実施形態の最先端部P1(第2溶接電極E2の端面)とは異なり、先端部31の端面31eに対応する部分となっている。
In the comparative example shown in FIG. 5, the second welding electrode E2 is arranged so as to be shifted in the first direction FD direction as compared with the first embodiment. And the most advanced part P1 in this comparative example is a part corresponding to the
このような比較例では、最先端部P1は、最先端部P2に対して第1方向FD(及び第2方向BD)に沿った位置が同じであり、したがって、前述の距離d1は0mmとなっている。このような構成においては、第2溶接電極E2と第1溶接電極E1との間の通電領域は、図5に示すように、最先端部P2(最先端部P1)と最後端部P3とを、それぞれ端として含む領域Ar30となる。この領域Ar30は、第1実施形態では通電領域とならない領域Ar2を含む領域となっている。すなわち、比較例の領域Ar30は、第1実施形態の領域Ar1に比べて、領域Ar2の分だけ広い。それゆえ、比較例では、通電領域が広いために通電経路にバラツキが生じ易くなる。 In such a comparative example, the foremost part P1 has the same position along the first direction FD (and the second direction BD) with respect to the foremost part P2, and thus the aforementioned distance d1 is 0 mm. ing. In such a configuration, as shown in FIG. 5, the energization region between the second welding electrode E2 and the first welding electrode E1 includes the most distal end portion P2 (the most distal end portion P1) and the rearmost end portion P3. , The region Ar30 is included as an end. This region Ar30 is a region including a region Ar2 that is not a current-carrying region in the first embodiment. That is, the region Ar30 of the comparative example is wider by the region Ar2 than the region Ar1 of the first embodiment. Therefore, in the comparative example, since the energization region is wide, the energization path is likely to vary.
これに対し、第1実施形態のスパークプラグ製造方法では、通電領域を狭めることができるので、通電経路が一定化できる。したがって、貴金属チップ95の溶接強度のバラツキの発生を抑制することができる。
On the other hand, in the spark plug manufacturing method of the first embodiment, the energization region can be narrowed, so that the energization path can be made constant. Therefore, the occurrence of variations in the welding strength of the
B.第2実施形態:
図6は、第2実施形態において、第2溶接電極の好ましい配置位置を示す説明図である。第2実施形態のスパークプラグの製造方法は、第2溶接電極E2の配置に関して、距離d1についての条件(d1≧0.1mm)に加えて、さらに条件を課す点において、第1実施形態のスパークプラグの製造方法と異なり、他の構成(スパークプラグ100の構成及び各製造工程)は、第1実施例と同じである。
B. Second embodiment:
FIG. 6 is an explanatory view showing a preferred arrangement position of the second welding electrode in the second embodiment. The spark plug manufacturing method according to the second embodiment is that the spark plug according to the first embodiment is further imposed on the arrangement of the second welding electrode E2 in addition to the condition for the distance d1 (d1 ≧ 0.1 mm). Unlike the method for manufacturing the plug, the other configuration (the configuration of the
第2実施形態では、第2溶接電極E2における接触部T2の最先端部P1が、貴金属チップ95における接触部T2の最後端部P3から第2方向BDに沿って2.0mm以内に位置するように設定されている。換言すると、最後端部P3の位置を基準として、最先端部P1までの第2方向BDに沿った距離d2が2.0mm以下となるように設定されている。
In the second embodiment, the most distal end portion P1 of the contact portion T2 in the second welding electrode E2 is positioned within 2.0 mm along the second direction BD from the rearmost end portion P3 of the contact portion T2 in the
図6に示すように、第2実施形態では、最先端部P1は、最後端部P3に比べて第2方向BD側に位置している。したがって、通電領域は、最先端部P1と最後端部P3とを結ぶ領域(面)となっており、図4に示す第1実施形態における通電領域(体積)に比べて、非常に狭い。それゆえ、第2実施形態では、貴金属チップ95の接合強度のバラツキをより抑制することができる。加えて、第1実施形態では、最先端部P1が、貴金属チップ95における接触部T2の最後端部P3から第2方向BDに沿って2.0mm以内に位置するように設定されているので、最先端部P1と最後端部P3との間の距離(通電距離)が非常に長くなることを抑制できる。
As shown in FIG. 6, in the second embodiment, the foremost portion P1 is located on the second direction BD side as compared to the rearmost end portion P3. Therefore, the energization region is a region (surface) connecting the most distal end portion P1 and the rearmost end portion P3, and is very narrow compared to the energization region (volume) in the first embodiment shown in FIG. Therefore, in the second embodiment, the variation in the bonding strength of the
図7は、第2実施形態の比較例における2つの溶接電極の詳細な配置位置を示す説明図である。 FIG. 7 is an explanatory diagram showing detailed arrangement positions of two welding electrodes in a comparative example of the second embodiment.
図7に示す比較例では、最先端部P1が、貴金属チップ95における接触部T1の最後端部P3から第2方向BDに沿って2.0mmよりも離れて配置されている。換言すると、距離d2が2.0mmよりも長い設定となっている。この比較例における通電領域は、第2実施形態と同様に、最先端部P1と最後端部P3とを結ぶ領域Ar31である。しかしながら、この比較例における最先端部P1と最後端部P3との間の距離は、第2実施形態に比べて非常に長い。それゆえ、最先端部P1と最後端部P3との間の距離が非常に長いことに起因して通電電流の減少が発生し、溶接強度が低くなる、または、抵抗溶接工程に長期間を要することとなる。
In the comparative example shown in FIG. 7, the foremost portion P1 is disposed away from 2.0 mm along the second direction BD from the rearmost end portion P3 of the contact portion T1 in the
これに対し、上述した第2実施形態のスパークプラグ製造方法では、通電領域を狭めることができると共に、最先端部P1と最後端部P3との間の距離を短くすることができる。したがって、通電電流の減少を抑制できるので、溶接強度の低下を抑制でき、また、抵抗溶接工程に要する期間を短くすることができる。 On the other hand, in the spark plug manufacturing method of the second embodiment described above, the energization region can be narrowed and the distance between the most distal end portion P1 and the rearmost end portion P3 can be shortened. Therefore, since a decrease in energization current can be suppressed, a decrease in welding strength can be suppressed, and a period required for the resistance welding process can be shortened.
C.第3実施形態:
図8は、第3実施形態において、第2溶接電極の好ましい配置位置を示す第1の説明図である。第3実施形態のスパークプラグの製造方法は、第2溶接電極E2の配置に関して、距離d1の条件(d1≧0.1mm)に代えて他の条件を課す点と、先端部31の形状と、
において、第1実施形態のスパークプラグの製造方法と異なり、他の構成(スパークプラグ100の構成及び製造方法の各工程)は、第1実施例と同じである。
C. Third embodiment:
FIG. 8 is a first explanatory view showing a preferred arrangement position of the second welding electrode in the third embodiment. The manufacturing method of the spark plug according to the third embodiment relates to the arrangement of the second welding electrode E2, a point that imposes other conditions instead of the condition of the distance d1 (d1 ≧ 0.1 mm), the shape of the
However, unlike the spark plug manufacturing method of the first embodiment, the other configuration (the configuration of the
第3実施形態の先端部31aは、先端部分に変形部G1を有している。この変形部G1は、先端部31aの他の部分に比べて厚み(軸線方向ODの長さ)が小さい。換言すると、変形部G1は、外周面34から内周面33に向かう方向に(軸線方向ODと逆方向に)窪んだ構成を有している。このような先端部31aの変形部G1は、接地電極30の部材(角棒)の製造工程において、角棒の切断時の加工誤差等に起因して発生し得る。そして、第3実施形態のスパークプラグの製造方法では、第2溶接電極E2は、第2溶接電極E2の最先端部P1が、変形部G1のうち最も第2方向BDに位置する部分(最後端部)P4から、0.1mm以上、長手方向後端側(すなわち、第2方向BD側)に位置するように配置される。換言すると、最後端部P4の位置を基準として、最先端部P1までの第2方向BDに沿った距離d3が0.1mm以上となるように設定されている。
The
このような構成により、第1実施形態と同様に、貴金属チップ95における接触部T1の一部は通電領域とならないので、通電領域を狭めることができる。加えて、変形部G1を避けて第2溶接電極E2を配置することができるので、第2溶接電極E2と先端部31a(接地電極30)との接触状態が、変形部G1を有していないスパークプラグや、変形部G1とは異なる形状の変形部を有するスパークプラグと異なることを抑制することができる。したがって、通電状態のバラツキを抑制でき、貴金属チップ95の接合強度のバラツキを抑制することができる。
With such a configuration, as in the first embodiment, part of the contact portion T1 in the
図9は、第3実施形態において、第2溶接電極の好ましい配置位置を示す第2の説明図である。図9の例は、変形部の形状において図8の例と異なり、他の構成は、図9の例と同じである。図9の変形部G2は、先端部31bの他の部分に比べて厚み(軸線方向ODの長さ)が大きい。換言すると、変形部G2は、内周面33から外周面34に向かう方向に(軸線方向ODと逆方向に)突出した構成を有している。この例においても、第2溶接電極E2は、第2溶接電極E2の最先端部P1が、変形部G2の最後端部P5から0.1mm以上、第2方向BD側に位置するように配置される(すなわち、d3≦0.1mmを満たすように配置される)。
FIG. 9 is a second explanatory view showing a preferred arrangement position of the second welding electrode in the third embodiment. The example of FIG. 9 is different from the example of FIG. 8 in the shape of the deformed portion, and the other configuration is the same as the example of FIG. The deformation part G2 in FIG. 9 has a larger thickness (length in the axial direction OD) than the other part of the
図10は、第3実施形態における変形部のバリエーションを示す説明図である。図10では、先端部における変形部の3つのバリエーションを示している。最上段のケース1の変形部は、図8における変形部G1と同様である。すなわち、ケース1の変形部の厚みは、他の部分の厚みFに比べて小さい。そして、このケース1では、先端部における他の部分の厚みFに比べて、0.5%だけ厚みが小さい部分(厚みGの部分)よりも先端側は、変形部としてみなされる。
FIG. 10 is an explanatory diagram showing variations of the deforming portion in the third embodiment. FIG. 10 shows three variations of the deformed portion at the tip. The deformed portion of the
中段のケース2の変形部は、図9における変形部G2と同様である。すなわち、ケース2の変形部の厚みは、他の部分の厚みFに比べて大きい。そして、このケース2では、先端部における他の部分の厚みFに比べて、0.5%だけ厚みが小さい部分(厚みHの部分)よりも先端側は、変形部としてみなされる。
The deformed portion of the
最下段のケース3の変形部は、ケース1の変形部とケース2の変形部とが組み合わされて形成されている。具体的には、ケース3の先端部は、他の部分に比べて厚みが大きい変形部と、かかる変形部よりも先端側に位置し、他の部分に比べて厚みが小さい変形部とから成る。そして、この2つの変形部の間には、他の部分の厚みFと同じ厚みの部分が存在するが、ケース3では、最も後端側の変形部(他の部分に比べて厚みが大きい変形部)よりも先端側は、すべて変形部としてみなされる。
The deformed portion of the
このような構成により、先端部が複数の変形部を有する場合であっても、いずれの変形部も避けて第2溶接電極E2を先端部31(接地電極30)に接触させることができるので、第2溶接電極E2と接地電極30との接触部分の形状や広さを一定化することができ、接地電極30における通電状態のバラツキを抑制できる。
With such a configuration, even if the tip has a plurality of deformed portions, the second welding electrode E2 can be brought into contact with the tip 31 (the ground electrode 30) while avoiding any deformed portions. The shape and width of the contact portion between the second welding electrode E2 and the
なお、変形部の形状の特定(軸線方向ODの厚みの測定)は、例えば、マイクロメータで測定したり、投影機により得られた投影画像を解析したり、レーザ等を用いる形状測定器で測定することにより実現できる。 Note that the shape of the deformed part (measurement of the thickness in the axial direction OD) can be measured, for example, by a micrometer, by analyzing a projection image obtained by a projector, or by a shape measuring instrument using a laser or the like. This can be achieved.
D.実施例:
D1.第1実施例:
第1実施例では、貴金属チップ接合処理における第2溶接電極E2の配置状況が異なる8種のスパークプラグ(サンプル)を製作し、これら8種のサンプルを用いて貴金属チップ95と先端部31(接地電極30)との接合強度を評価する試験を行った。
D. Example:
D1. First embodiment:
In the first embodiment, eight types of spark plugs (samples) having different arrangement states of the second welding electrode E2 in the noble metal tip joining process are manufactured, and the
図11は、第1実施例において8種のサンプルを作成する際の貴金属チップ接合処理における先端部付近を模式的に示す第1の説明図である。図12は、第1実施例において8種のサンプルを作成する際の貴金属チップ接合処理における先端部付近を模式的に示す第2の説明図である。 FIG. 11 is a first explanatory view schematically showing the vicinity of the tip in the noble metal tip joining process when preparing eight types of samples in the first embodiment. FIG. 12 is a second explanatory view schematically showing the vicinity of the tip in the noble metal tip joining process when preparing eight types of samples in the first embodiment.
図11,12では、先端部31の端面31eを基準として、第2溶接電極E2の長手方向先端側端面の第2方向BDに沿った位置を位置Lと表わしている。また、先端部31の端面31eを基準として、変形部の長手方向後端の第2方向BDに沿った位置を位置Kとして表わしている。また、先端部31の端面31eを基準として、貴金属チップ95の長手方向後端の第2方向BDに沿った位置を位置Jとして表わしている。なお、端面31eを基準として、第2方向BDの位置をプラスに、第1方向FDの位置をマイナスに、それぞれ表わしている。
11 and 12, the position along the second direction BD of the end surface on the distal end side in the longitudinal direction of the second welding electrode E <b> 2 is represented as a position L with the
図11,12に示すように、第1サンプルS1,第2サンプルS2,第3サンプルS3,第4サンプルS4,第5サンプルS5,第6サンプルS6における位置Kは、+0.5mmであった。また、図12に示すように、第7サンプルS7及び第8サンプルS8における位置Kは、+1.0mmであった。また、図11,12に示すように、いずれのサンプルS1〜S8における位置Jは、+0.8mmであった。 As shown in FIGS. 11 and 12, the position K in the first sample S1, the second sample S2, the third sample S3, the fourth sample S4, the fifth sample S5, and the sixth sample S6 was +0.5 mm. As shown in FIG. 12, the position K in the seventh sample S7 and the eighth sample S8 was +1.0 mm. Moreover, as shown in FIGS. 11 and 12, the position J in any of the samples S1 to S8 was +0.8 mm.
第1サンプルS1の作製時において、第2溶接電極E2は、先端部31全体を覆うように配置され、位置Lは、−0.3mmであった。このとき、接触部T2(第2溶接電極E2と先端部31との接触部)の最先端部は、変形部の最後端と一致する。また、接触部T1(貴金属チップ95と先端部31との接触部)の最先端部は、先端部31における端面31eに対応する部分である。したがって、前述の距離d1は、+0.5mmであり、第1実施形態の条件(距離d1≧0.1mm)を満たしている。加えて、接触部T2の最先端部は、接触部T1の最後端よりも長手方向先端側(第1方向FD)に位置しており、第2実施形態の条件(距離d2≦2.0mm)を満たしている。しかしながら、接触部T2の最先端部は変形部の最後端と一致しているため、第3実施形態の条件(距離d3≧0.1mm)を満たしていない。
At the time of manufacturing the first sample S1, the second welding electrode E2 was disposed so as to cover the
第2サンプルS2の製作時において、第2溶接電極E2は、第1方向FDの端面が、先端部31の端面31eと一致するように配置され、位置Lは、0mmであった。また、第3サンプルS3の作成時において、位置Lは+0.1mmであった。第4サンプルS4の作製時において、位置Lは+0.3mmであった。これら3つのサンプルS2,S3,S4の作製時において、いずれも、距離d1は第1実施形態の条件(距離d1≧0.1mm)を、距離d2は第2実施形態の条件(距離d2≦2.0mm)を、それぞれ満たしていた。しかしながら、これら3つのサンプルS2,S3,S4の作製時において、距離d3は、第3実施形態の条件(距離d3≧0.1mm)を満たしていなかった。
At the time of manufacturing the second sample S2, the second welding electrode E2 was disposed such that the end surface in the first direction FD coincided with the
図12に示すように、第5サンプルS5の作製時において、第2溶接電極E2は、外周面34のうち長手方向先端側の一部を覆わないように配置されていた。このとき位置Lは、+0.6mmであった。この第5サンプルS5の作製時において、距離d1は、第1実施形態の条件(距離d1≧0.1mm)を、距離d2は第2実施形態の条件(距離d2≦2.0mm)を、それぞれ満たしていた。加えて、第5サンプルS5の作製時において、接触部T2の最先端部は、変形部の最後端から長手方向後端側に0.1mmだけ離れていたので、第3実施形態の条件(距離d3≧0.1mm)を満たしていた。
As shown in FIG. 12, the second welding electrode E2 was disposed so as not to cover a part of the outer
第6サンプルS6の作製時において、第2溶接電極E2は、第1方向FDの端面が、貴金属チップ95の最後端よりも、第2方向BDに沿って長手方向後端側に位置するように配置された。この場合においても、第5サンプルS5の作製時と同様に、第1〜第3実施態様の全ての条件は満たしていた。
At the time of producing the sixth sample S6, the second welding electrode E2 is such that the end surface in the first direction FD is positioned on the rear end side in the longitudinal direction along the second direction BD from the rear end of the
第7サンプルS7の作製時において、第2溶接電極E2は、先端部31に対して、図11に示す第3サンプルS3や第4サンプルS4と同様な位置に配置されており、位置Lは、+0.6mmであった。このとき、第3実施形態の条件(距離d3≧0.1mm)を満たしていなかった。ここで、第7サンプルS7の作製時には、変形部が比較的大きいため、接触部T2の最先端部が、接触部T1の最後端部よりも第2方向BDに沿って長手方向後端に位置していた。このとき、距離d2は、+0.2mmであり、第2実施形態の条件(距離d2≦2.0mm)を満たしていた。なお、距離d1は、第1実施形態の条件(距離d1≧0.1mm)を満たしていた。 At the time of manufacturing the seventh sample S7, the second welding electrode E2 is disposed at the same position as the third sample S3 and the fourth sample S4 shown in FIG. +0.6 mm. At this time, the condition of the third embodiment (distance d3 ≧ 0.1 mm) was not satisfied. Here, since the deformed portion is relatively large when the seventh sample S7 is manufactured, the most distal portion of the contact portion T2 is positioned at the rear end in the longitudinal direction along the second direction BD rather than the rearmost end portion of the contact portion T1. Was. At this time, the distance d2 was +0.2 mm, which satisfied the conditions of the second embodiment (distance d2 ≦ 2.0 mm). Note that the distance d1 satisfied the condition of the first embodiment (distance d1 ≧ 0.1 mm).
第8サンプルS8の作製時において、第2溶接電極E2は、先端部31に対して、第5サンプルS5と同様な位置に配置されており、位置Lは+1.1mmであった。第8サンプルS8の作製時において、距離d1は、第1実施形態の条件(距離d1≧0.1mm)を満たしていた。また、第8サンプルS8の製作時において、距離d2は+0.3mmであったので、第2実施形態の条件(距離d2≦2.0mm)を満たしていた。また、第8サンプルS8の作製時において、距離d3は+0.1mmであったので、第3実施形態の条件(距離d3≧0.1mm)を満たしていた。
At the time of producing the eighth sample S8, the second welding electrode E2 was disposed at the same position as the fifth sample S5 with respect to the
以上の8種のサンプルS1〜S8を、それぞれ5本ずつ作製した後、接地電極30と貴金属チップ95との接合箇所に対して加熱及び冷却を繰り返し行う試験を実行した。そして、この加熱及び冷却を繰り返し行う試験の前後における接合箇所の寸法変化を測定し、得られた寸法変化に基づき、接地電極30(先端部31)と貴金属チップ95との接合強度を評価した。加熱及び冷却を繰り返すことにより、接地電極30及び貴金属チップ95は、それぞれ膨張と収縮を繰り返すため、接合部分の劣化が発生し得る。ここで、接合部分の寸法とは、先端部31における第1方向FD及び第2方向BDに沿った、貴金属チップ95との接合部分の長さを意味する。前述のような加熱と冷却とを繰り返し実行した場合、溶接強度が低いと、接合部分の剥離が起こって接合寸法が小さくなるために、寸法変化が大きくなる。これに対し、接合強度が高いと、接合部分の剥離が抑制され、接合寸法の変化が小さくなる。
After making the above eight types of samples S1 to S8 by five, a test for repeatedly heating and cooling the joint portion between the
なお、加熱及び冷却を繰り返す試験は、加熱温度が1100℃,1回当たりの加熱期間が2分間,1回当たりの冷却期間が1分間,繰り返し回数が1000回の条件下で実行した。 In addition, the test which repeats a heating and cooling was performed on the conditions whose heating temperature is 1100 degreeC, the heating period per time is 2 minutes, the cooling period per time is 1 minute, and the repetition frequency is 1000 times.
図13は、第1実施例における接合強度評価試験により得られた結果を示す第1の説明図である。図14は、第1実施例における接合強度評価試験により得られた結果を示す第2の説明図である。図13において、横軸は、各サンプル番号を示し、縦軸は、接合部の寸法不変化割合(%)を示している。各サンプルS1〜S8について、それぞれ5本ずつ上述した接合強度試験を行ったため、図13では、各サンプルS1〜S8について得られた5つの寸法変化に基づき、最大値,最小値,平均値を示している。ここで、最大値とは、最も変化しなかったケースの寸法変化率を意味し、最小値とは、最も変化したケースの寸法変化率を意味する。図14では、各サンプルごとに、位置J,位置K,位置L,接合部寸法不変化割合の最大値及び最小値,接合部寸法不変化割合差(寸法不変化率の最大値と最小値との差)を示している。 FIG. 13 is a first explanatory view showing a result obtained by the bonding strength evaluation test in the first example. FIG. 14 is a second explanatory diagram showing a result obtained by the bonding strength evaluation test in the first example. In FIG. 13, the horizontal axis indicates each sample number, and the vertical axis indicates the dimensional change rate (%) of the joint. Since each of the samples S1 to S8 was subjected to the bonding strength test described above for five samples, FIG. 13 shows the maximum value, the minimum value, and the average value based on the five dimensional changes obtained for each sample S1 to S8. ing. Here, the maximum value means the dimensional change rate of the case that has not changed most, and the minimum value means the dimensional change rate of the case that has changed most. In FIG. 14, for each sample, the position J, the position K, the position L, the maximum and minimum values of the joint dimension non-change ratio, the joint dimension non-change ratio difference (the maximum and minimum values of the dimension non-change ratio, Difference).
図13に示すように、各サンプルS1〜S8において、最大値は、いずれもほぼ同じであった。これは、どのような環境であっても、通電経路によっては、溶接が好ましい状態に行われ得るからであると推測される。しかしながら、最大値と最小値との差(バラツキ)は、図13,14に示すようにサンプルによって大きく異なっていた。具体的には、図14に示すように、第1サンプルS1では、接合部寸法不変化割合の最大値が76.00であり、最小値が59.30であったので、接合部寸法変化割合差(最大値と最小値との差)は、16.69%であった。また、第6サンプルS6では、接合部寸法不変化割合の最大値が76.54であり、最小値が69.04であったので、接合部寸法変化割合差は、7.498%であった。 As shown in FIG. 13, in each sample S1-S8, all the maximum values were substantially the same. This is presumed to be because welding can be performed in a preferable state depending on the energization path in any environment. However, the difference (variation) between the maximum value and the minimum value is greatly different depending on the sample as shown in FIGS. Specifically, as shown in FIG. 14, in the first sample S1, the maximum value of the joint dimension non-change ratio was 76.00 and the minimum value was 59.30. The difference (difference between the maximum value and the minimum value) was 16.69%. In addition, in the sixth sample S6, the maximum value of the joint dimensional non-change ratio was 76.54 and the minimum value was 69.04, so the joint dimensional change ratio difference was 7.498%. .
ここで、位置Kが+0.5mmの6つのサンプルS1〜S6のうち、第3実施形態の条件(距離d3≧0.1mm)を満たす第5サンプルS5及び第6サンプルS6では、接合部寸法変化割合差が10%未満となっており、製品ごとの接合強度のバラツキが、他の4つのサンプルS1〜S4に比べて抑制されていることが分かる。なお、2つのサンプルS5,S6では、他の4つのサンプルS1〜S4に比べて、最小値が高くなることにより、変化割合差が小さくなっていた。そして、各サンプルS1〜S8における最大値はほぼ同じであるので、図13に示すように、2つのサンプルS5,S6の平均値は、他の4つのサンプルS1〜S4の平均値に比べて高くなっていた。これは、これら2つのサンプルS5,S6では、他の4つのサンプルS1〜S4に比べて、接合強度が平均的に高いことを意味している。 Here, among the six samples S1 to S6 whose position K is +0.5 mm, in the fifth sample S5 and the sixth sample S6 that satisfy the condition of the third embodiment (distance d3 ≧ 0.1 mm), the joint size change The ratio difference is less than 10%, and it can be seen that the variation in bonding strength between products is suppressed compared to the other four samples S1 to S4. Note that, in the two samples S5 and S6, the difference in the change rate is small because the minimum value is higher than in the other four samples S1 to S4. Since the maximum values in the samples S1 to S8 are substantially the same, the average value of the two samples S5 and S6 is higher than the average value of the other four samples S1 to S4 as shown in FIG. It was. This means that these two samples S5 and S6 have an average higher bonding strength than the other four samples S1 to S4.
また、位置Kが+1.0mmの2つのサンプルS7,S8についても、サンプルS1〜S6と同様な傾向が確認された。すなわち、第3実施形態の条件(距離d3≧0.1mm)を満たす第8サンプルS8では、第3実施形態の条件を満たさない第7サンプルS7に比べて2%以上接合部寸法変化割合差が低くなっていた。したがって、第3実施形態の条件(距離d3≧0.1mm)を満たすことにより、接合強度のバラツキが抑制されていたことが分かる。 Moreover, the same tendency as the samples S1 to S6 was confirmed for the two samples S7 and S8 whose position K is +1.0 mm. That is, in the eighth sample S8 that satisfies the condition of the third embodiment (distance d3 ≧ 0.1 mm), the joint size change rate difference is 2% or more compared to the seventh sample S7 that does not satisfy the condition of the third embodiment. It was low. Therefore, it can be understood that the variation in the bonding strength is suppressed by satisfying the condition of the third embodiment (distance d3 ≧ 0.1 mm).
図15は、第1実施例における距離d2の好ましい大きさを特定するためのシミュレーション結果を示す説明図である。図15において、上段はシミュレーション結果を示し、下段はシミュレーションの基礎としたデータを示す。図15上段において、横軸は位置L(mm)を示し、縦軸は接合寸法不変化割合(%)を示す。図15下段に示す各項目は、図14に示す各項目と同じである。第1実施例では、3種のサンプルS11〜S13について、上述したサンプルS1〜S8と同様に接合強度評価試験を行って、図15下段に示す試験結果を得た。サンプルS11〜S13は、いずれも位置Jは+0.8mm,位置Kは+0.5mmであった。また、サンプルS11の位置Lは+0.7mm,サンプルS12の位置Lは+1.2mm,サンプルS13の位置Lは+1.6mmであった。なお、各サンプルS11〜S13の製造方法はサンプルS1〜S8と同じであった。 FIG. 15 is an explanatory diagram showing a simulation result for specifying a preferable size of the distance d2 in the first embodiment. In FIG. 15, the upper part shows the simulation result, and the lower part shows the data used as the basis of the simulation. In the upper part of FIG. 15, the horizontal axis indicates the position L (mm), and the vertical axis indicates the bonding dimension unchanged rate (%). The items shown in the lower part of FIG. 15 are the same as the items shown in FIG. In the first example, a bonding strength evaluation test was performed on the three types of samples S11 to S13 in the same manner as the samples S1 to S8 described above, and the test results shown in the lower part of FIG. 15 were obtained. In all the samples S11 to S13, the position J was +0.8 mm, and the position K was +0.5 mm. Further, the position L of the sample S11 was +0.7 mm, the position L of the sample S12 was +1.2 mm, and the position L of the sample S13 was +1.6 mm. In addition, the manufacturing method of each sample S11-S13 was the same as sample S1-S8.
図15下段に示す試験結果(位置L(mm),接合部寸法不変化割合(%))に基づき、位置Lと接合部寸法不変化割合との関係を2次曲線で近似した。図15上段に示すように、得られた2次曲線において、接合部不変化割合が60%である場合の位置Lは、+2.8mmであった。すなわち、位置Lが+2.8mm以下であれば、接合部不変化割合は60%以上となる。ここで、位置Jが+0.8mmであるので、位置Lが+2.8mm以下を満たす場合の距離d2は、+2.0mm以下となる。すなわち、上述した第2実施形態の条件(d2≦+2.0mm)を満たすことにより、接合部不変化割合を60%以下に抑制することができることが分かる。 Based on the test results shown in the lower part of FIG. 15 (position L (mm), joint size non-change ratio (%)), the relationship between the position L and the joint size non-change ratio was approximated by a quadratic curve. As shown in the upper part of FIG. 15, in the obtained quadratic curve, the position L when the joint unchanged ratio was 60% was +2.8 mm. That is, if the position L is +2.8 mm or less, the joint unchanged ratio is 60% or more. Here, since the position J is +0.8 mm, the distance d2 when the position L satisfies +2.8 mm or less is +2.0 mm or less. That is, it can be understood that the joint unchanged ratio can be suppressed to 60% or less by satisfying the condition (d2 ≦ + 2.0 mm) of the second embodiment described above.
D2.第2実施例:
第2実施例では、各サンプルにおける溶接だれの状態を評価した。この第2実施例では、第1実施例の5種のサンプルS1〜S5に加えて、位置Lが+0.8mmの第9サンプルS9を、それぞれ10個ずつ作成し、各サンプルの溶接だれの状態を評価した。
D2. Second embodiment:
In the second example, the state of welding droop in each sample was evaluated. In this second embodiment, in addition to the five types of samples S1 to S5 of the first embodiment, ten ninth samples S9 each having a position L of +0.8 mm are prepared, and the state of welding of each sample is created. Evaluated.
図16は、第2実施例における評価試験の方法を示す説明図である。図16では、内周面33側から軸線方向ODとは逆方向に見た、貴金属チップ95及び先端部31を表わしている。図16に示すように、内周面33において貴金属チップ95の周囲には、溶接だれが生じている。一般に、溶接だれの形状は通電経路等により異なり、溶接だれが大きいほど接合強度は強い。また、貴金属チップ95の周囲において、均等に溶接だれが形成された場合には、不均等に溶接だれが形成された場合に比べて接合強度が高い。図16の例では、貴金属チップ95を挟んで右側の溶接だれが大きく、左側の溶接だれが小さい。
FIG. 16 is an explanatory diagram showing a method of an evaluation test in the second example. In FIG. 16, the
第2実施例では、貴金属チップ95を挟んで右側(第3方向PDとは逆方向側)の溶接だれの第1方向FDに沿った長さAと、貴金属チップ95を挟んで左側(第3方向PD側)の溶接だれの第1方向FDに沿った長さBとのうち、少なくとも一方が接触部T1の第1方向FDの長さM(すなわち、第1実施例における位置Jの大きさ)の1/2以下である場合に、いわゆる片だれが発生して接合強度が低い状態であると評価した。また、これとは逆に、長さAと長さBとのいずれもが長さMの1/2よりも大きい場合に、いわゆる片だれが発生せず接合強度が高い状態であると評価した。なお、長さA,Bは、各サンプルごとに、例えば、マイクロメータを用いて測定することができる。
In the second embodiment, the length A along the first direction FD of the welding droop on the right side (opposite direction to the third direction PD) across the
図17は、第2実施例における接合強度評価試験により得られた結果を示す説明図である。図17では、各サンプルS1〜S5,S9ごとに確認結果と評価結果とを表わしている。また、図17では、便宜上、各サンプルS1〜S5,S9ごとの位置L,K,Jも表している。図17における「確認結果」とは、各サンプルS1〜S5,S9の10本のうち、片だれが発生した本数を意味する。また、「評価」は、片だれが発生した割合が0%であるケースを星型とし、片だれが発生した割合が0%よりも高く25%以下であるケースを二重丸とし、片だれが発生した割合が25%よりも高く50%以下であるケースを一重丸とし、片だれが発生した割合が50%よりも高いケースをクロス(ばつ)として表わしている。 FIG. 17 is an explanatory diagram showing the results obtained by the bonding strength evaluation test in the second example. In FIG. 17, the confirmation results and the evaluation results are shown for each of the samples S1 to S5 and S9. In FIG. 17, for convenience, positions L, K, and J for each of the samples S1 to S5 and S9 are also shown. The “confirmation result” in FIG. 17 means the number of pieces in which one of the ten samples S1 to S5 and S9 has occurred. In the “evaluation”, a case where the rate of occurrence of a piece is 0% is a star shape, and a case where the rate of occurrence of a piece is more than 0% and less than 25% is a double circle. A case where the percentage of occurrence is higher than 25% and not more than 50% is represented as a single circle, and a case where the percentage of occurrence of dripping is higher than 50% is represented as a cross.
この第2実施例の接合強度評価試験においても、位置Lが大きいほど接合強度が高いことが分かった。特に、第5サンプルS5及び第9サンプルS9では、片だれの発生率は25%未満であり、他のサンプルに比べて接合強度が高いことが分かる。この第5サンプルS5及び第9サンプルS9では、位置Lが+0.6mm以上であり、いずれも第3実施形態の条件(d3≧0.1mm)を満たしている。したがって、第3実施形態の条件を満たすことにより、接合強度を向上させることが分かる。 Also in the bonding strength evaluation test of the second example, it was found that the larger the position L, the higher the bonding strength. In particular, in the fifth sample S5 and the ninth sample S9, the occurrence rate of the piece is less than 25%, and it can be seen that the bonding strength is higher than the other samples. In the fifth sample S5 and the ninth sample S9, the position L is +0.6 mm or more, and both satisfy the condition of the third embodiment (d3 ≧ 0.1 mm). Therefore, it can be seen that satisfying the conditions of the third embodiment improves the bonding strength.
E.変形例:
なお、上記各実施例における構成要素の中の、独立クレームでクレームされた要素以外の要素は、付加的な要素であり、適宜省略可能である。また、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
E. Variations:
In addition, elements other than the elements claimed in the independent claims among the constituent elements in the above embodiments are additional elements and can be omitted as appropriate. The present invention is not limited to the above-described examples and embodiments, and can be implemented in various modes without departing from the gist thereof. For example, the following modifications are possible.
E1.変形例1:
各実施形態及び実施例では、第2溶接電極E2は、平板形状の電極であり、接触部T2(先端部31との接触部分)における最先端部は、第2溶接電極E2の端面に相当する部分であったが、本発明は、これに限定されるものではない。
E1. Modification 1:
In each embodiment and example, the second welding electrode E2 is a plate-shaped electrode, and the most distal portion in the contact portion T2 (contact portion with the tip portion 31) corresponds to the end surface of the second welding electrode E2. However, the present invention is not limited to this.
図18は、変形例のスパークプラグ製造方法における第2溶接電極の詳細な配置位置を示す説明図である。図18では、2つの変形例を上段及び下段に記載している。図18においては、第2溶接電極の形状が異なる点において、各実施形態及び実施例と異なり、他の構成は、各実施形態及び実施例と同じである。 FIG. 18 is an explanatory view showing a detailed arrangement position of the second welding electrode in the spark plug manufacturing method of the modification. In FIG. 18, two modified examples are shown in the upper and lower stages. In FIG. 18, the configuration of the second welding electrode is different from the respective embodiments and examples, and other configurations are the same as those of the respective embodiments and examples.
図18上段の例では、第2溶接電極E2aは、軸線方向ODの厚みの大きい部分D1と、軸線方向ODの厚みの小さい部分D2とからなる。なお、図18上段の例では、部分D1及び部分D2は、いずれもそれぞれにおける軸線方向ODの厚みは一定である。このような図18上段の例では、接触部T2の最先端部P1は、部分D1と部分D2との境界部分となり、第2溶接電極E2a全体の最先端部P8(すなわち、端面に相当する部分)とは異なる。 In the example in the upper part of FIG. 18, the second welding electrode E2a includes a portion D1 having a large thickness in the axial direction OD and a portion D2 having a small thickness in the axial direction OD. In the example in the upper part of FIG. 18, the thickness in the axial direction OD of each of the portion D1 and the portion D2 is constant. In such an example in the upper part of FIG. 18, the most distal portion P1 of the contact portion T2 becomes a boundary portion between the portion D1 and the portion D2, and the most distal portion P8 of the entire second welding electrode E2a (that is, the portion corresponding to the end face). ) Is different.
図18下段の例では、第2溶接電極E2bは、図18上段と同様に、軸線方向ODの厚みの大きい部分D1と、軸線方向ODの厚みの小さい部分D3とからなる。図18下段の部分D1は、図18上段の部分D1と同じである。部分D3は、第1方向FDに向かうにしたがって軸線方向ODの厚みが徐々に小さくなっている。このような図18下段の例では、接触部T2の最先端部P1は、部分D1と部分D2との境界部分となり、第2溶接電極E2b全体の最先端部P9(すなわち、端面に相当する部分)とは異なる。 In the example in the lower part of FIG. 18, the second welding electrode E2b includes a portion D1 having a large thickness in the axial direction OD and a part D3 having a small thickness in the axial direction OD, as in the upper part of FIG. The lower part D1 in FIG. 18 is the same as the upper part D1 in FIG. In the portion D3, the thickness in the axial direction OD is gradually reduced toward the first direction FD. In such an example in the lower part of FIG. 18, the most distal end portion P1 of the contact portion T2 becomes a boundary portion between the portion D1 and the portion D2, and the most distal end portion P9 of the entire second welding electrode E2b (that is, the portion corresponding to the end face) ) Is different.
このような変形例の構成においても、上述した方法により特定される接触部T2の最先端部P1に基づき、各実施形態の条件を満たすことで、貴金属チップ95の接合強度のバラツキを抑制できる。
Even in the configuration of such a modification, variations in the bonding strength of the
E2.変形例2:
スパークプラグ100の製造手順としては、上述した各実施形態の手順に限らず、貴金属チップ接合工程を含む任意の手順を採用することができる。例えば、接地電極30の屈曲を、主体金具50への接合の前に行ってもよい。また、例えば、接地電極30に対する貴金属チップ95の接合が、中心電極20の組み付け前であってもよい。
E2. Modification 2:
As a manufacturing procedure of the
E3.変形例3:
スパークプラグ100の構成としては、図1に示す構成に限らず、接地電極30に貴金属チップ95が接合された任意の構成を採用することができる。例えば、中心電極20の先端に貴金属チップ90が配置されていない構成を採用することもできる。また、例えば、各実施形態において、貴金属チップ95は、第1方向FDの端面が先端部31の端面31eよりも第1方向FDに突出するように配置されていたが、これに代えて、第1方向FDの端面の第1方向FDに沿った位置が、端面31eの第1方向FDに沿った位置と一致するように配置することもできる。
E3. Modification 3:
The configuration of the
3…抵抗体
4…シール体
5…ガスケット
6…リング部材
8…板パッキン
9…タルク
10…絶縁碍子
12…軸孔
13…脚長部
15…段部
17…先端側胴部
18…後端側胴部
19…鍔部
20…中心電極
21…母材
22…先端部
25…芯材
30…接地電極
31,31a,31b…先端部
31e…端面
32…基端部
33…内周面
34…外周面
35…屈曲部
40…端子金具
50…主体金具
51…工具係合部
52…取付ねじ部
53…加締部
54…シール部
55…座面
56…段部
57…先端面
58…座屈部
59…ねじ首
90,95…貴金属チップ
100…スパークプラグ
O…軸線
G…火花放電間隙
OD…軸線方向
FD…第1方向
BD…第2方向
PD…第3方向
Ar1,Ar2,Ar3,Ar30,Ar31…領域
J,K,L…位置
F1…貴金属チップ配置工程
J1…治具
E1…第1溶接電極
E2,E2a,E2b…第2溶接電極
H1,H2,H3,H4…保持部材
P1…最先端部
T1,T2…接触部
d1,d2,d3…距離
G1,G2…変形部
S1…第1サンプル
D1,D2,D3…部分
P2…最先端部
F2…溶接電極配置工程
F3…抵抗溶接工程
P3…最後端部
P4…最後端部
P5…最後端部
P8…最先端部
P9…最先端部
e11…一端部
e12…他端部
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記軸線方向に延びる軸孔を有し、前記軸孔の内部で前記中心電極を保持する絶縁碍子と、
前記絶縁碍子の外周に配置される筒状の主体金具と、
前記主体金具の端部に配置された接地電極と、
前記接地電極の先端部に配置され、前記中心電極との間で間隙を形成する貴金属チップと、を備えるスパークプラグの製造方法であって、
前記貴金属チップの側面のうち、前記接地電極先端側の側面の位置が、前記接地電極の先端部端面の位置と一致する又は前記先端部端面の位置よりも長手方向先端側に位置するように、前記貴金属チップを前記接地電極の内周面に配置する貴金属チップ配置工程と、
前記先端部における前記内周面の反対面である外周面に接するように、溶接電極を配置する溶接電極配置工程と、
前記前記貴金属チップを前記内周面に抵抗溶接する工程と、
を備え、
前記溶接電極配置工程では、前記溶接電極における前記外周面との接触部のうち、最も前記長手方向先端側に位置する電極側先端接触部が、前記貴金属チップにおける前記内周面との接触部のうち、最も前記長手方向先端側に位置するチップ側先端接触部よりも0.1mm以上前記長手方向後端側に位置するように、前記溶接電極を配置する、スパークプラグの製造方法。 A central electrode extending in the axial direction;
An insulator having an axial hole extending in the axial direction and holding the center electrode inside the axial hole;
A cylindrical metal shell disposed on the outer periphery of the insulator;
A ground electrode disposed at an end of the metal shell,
A noble metal tip disposed at the tip of the ground electrode and forming a gap with the center electrode, and a spark plug manufacturing method comprising:
Among the side surfaces of the noble metal tip, the position of the side surface on the front end side of the ground electrode coincides with the position of the end surface of the front end of the ground electrode or is positioned on the front end side in the longitudinal direction from the position of the end surface of the front end. A noble metal tip placement step of placing the noble metal tip on the inner peripheral surface of the ground electrode;
A welding electrode arrangement step of arranging a welding electrode so as to be in contact with the outer peripheral surface which is the opposite surface of the inner peripheral surface at the tip portion;
Resistance welding the noble metal tip to the inner peripheral surface;
With
In the welding electrode arrangement step, of the contact portions with the outer peripheral surface of the welding electrode, the electrode-side tip contact portion located closest to the front end side in the longitudinal direction is the contact portion with the inner peripheral surface of the noble metal tip. Among them, the method for manufacturing a spark plug, wherein the welding electrode is arranged so as to be positioned 0.1 mm or more on the rear end side in the longitudinal direction from the tip side front end contact portion positioned closest to the front end side in the longitudinal direction.
前記溶接電極配置工程では、前記電極側先端接触部の位置が、前記貴金属チップにおける前記内周面との接触部のうち最も前記長手方向後端側に位置するチップ側後端接触部の位置と前記長手方向において一致するように又は前記チップ側後端接触部の位置よりも前記長手方向後端側に位置するように、前記溶接電極を配置する、スパークプラグの製造方法。 In the spark plug manufacturing method according to claim 1,
In the welding electrode arrangement step, the position of the electrode side tip contact portion is the tip side rear end contact portion located closest to the rear end side in the longitudinal direction among the contact portions with the inner peripheral surface of the noble metal tip; A method for manufacturing a spark plug, wherein the welding electrode is disposed so as to coincide with each other in the longitudinal direction or to be located closer to the rear end side in the longitudinal direction than a position of the tip side rear end contact portion.
前記溶接電極配置工程では、前記長手方向において前記電極側先端接触部が、前記チップ側後端接触部から2.0mm以内に位置するように、前記溶接電極を配置する、スパークプラグの製造方法。 In the spark plug manufacturing method according to claim 2,
In the welding electrode arrangement step, the spark plug manufacturing method includes arranging the welding electrode such that the electrode side tip contact portion is positioned within 2.0 mm from the tip side rear end contact portion in the longitudinal direction.
前記先端部において、前記外周面は、前記外周面から前記内周面に向かう方向に窪んだ第1変形部、および前記内周面から前記外周面に向かう方向に突出した第2変形部のうち、少なくとも一方を有し、
前記溶接電極配置工程では、前記電極側先端接触部の位置が、前記第1の変形部又は前記第2の変形部のうち最も後端側に位置する変形部の前記長手方向後端の位置よりも0.1mm以上前記長手方向後端側に位置するように、前記溶接電極を配置する、スパークプラグの製造方法。 In the manufacturing method of the spark plug in any one of Claims 1 thru | or 3,
In the tip portion, the outer peripheral surface includes a first deforming portion that is recessed in a direction from the outer peripheral surface toward the inner peripheral surface, and a second deforming portion that protrudes in a direction from the inner peripheral surface toward the outer peripheral surface. At least one of
In the welding electrode arrangement step, the position of the electrode side tip contact portion is greater than the position of the rear end in the longitudinal direction of the deformed portion located closest to the rear end among the first deformed portion or the second deformed portion. A method for manufacturing a spark plug, wherein the welding electrode is disposed so as to be positioned at a rear end side in the longitudinal direction of 0.1 mm or more.
前記溶接電極配置工程は、前記外周面に接するように、前記溶接電極を配置する工程と、前記内周面に配置された前記貴金属チップに対して、前記貴金属チップを挟んで前記先端部とは反対側において接するように前記溶接電極とは異なる他の溶接電極を配置する工程と、を含む、スパークプラグの製造方法。 In the manufacturing method of the spark plug in any one of Claims 1 thru | or 4,
The welding electrode arrangement step includes the step of arranging the welding electrode so as to contact the outer peripheral surface, and the tip portion sandwiching the noble metal tip with respect to the noble metal tip arranged on the inner peripheral surface. Disposing another welding electrode different from the welding electrode so as to contact on the opposite side, and a method for manufacturing a spark plug.
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