JP2015037048A - スパークプラグの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】板パッキンや線パッキン等の環状部材をスパークプラグの所定の部位に的確に配置可能な技術を提供する。【解決手段】スパークプラグは、軸線方向に延びた中心電極と、中心電極の外周に配置される筒状の絶縁体と、絶縁体の外周に配置される筒状の主体金具と、環状部材と、絶縁体の外周面と主体金具の内周面との間に形成され、環状部材が配置される環状部材配置部と、を有する。このスパークプラグの製造方法は、環状部材を、挿入治具を用いて、軸線方向に沿って環状部材配置部に配置する第１の工程を備える。【選択図】図３

Description

本発明は、スパークプラグの製造方法に関する。

スパークプラグは、筒状の絶縁体と、絶縁体の外周に配置される筒状の主体金具と、を備えている。主体金具の先端付近の内周面には段部が形成されており、この段部には、板パッキンと呼ばれる環状部材を介して、絶縁体の外周面に形成された段部が接触する（例えば、特許文献１参照）。また、絶縁体と主体金具とは、主体金具の後端が加締められることで固定される。この加締められる部分の近傍には、主体金具の後端部の内周面と絶縁体の外周面との間に、線パッキンと呼ばれる環状部材とタルクとが配置される。

特開２００６−７９９５４号公報 特開平１０−３２０７７号公報

従来、主体金具内への板パッキンの配置は、主体金具の後端側から板パッキンを自由落下させることで行っていた。また、線パッキンの配置も、加締め加工前において絶縁体の後端側から線パッキンを自由落下させることで行っていた。板パッキンや線パッキンを自由落下させると、落下中にそれらが主体金具内や絶縁体の後端に位置する端子金具等に引っ掛かる場合があり、スパークプラグの製造効率が低下する要因となる場合があった。そのため、板パッキンや線パッキンといった環状部材をスパークプラグの所定の部位に的確に配置可能な技術が求められていた。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。

（１）本発明の一形態によれば、軸線方向に延びた中心電極と；前記中心電極の外周に配置される筒状の絶縁体と；前記絶縁体の外周に配置される筒状の主体金具と；環状部材と；前記絶縁体の外周面と前記主体金具の内周面との間に形成され、前記環状部材が配置される環状部材配置部と；を有するスパークプラグの製造方法が提供される。この製造方法は、前記環状部材を、挿入治具を用いて、前記軸線方向に沿って前記環状部材配置部に配置する第１の工程を備えることを特徴とする。この形態のスパークプラグの製造方法によれば、挿入治具を用いることで、環状部材を的確に環状部材配置部に配置することができる。

（２）上記スパークプラグの製造方法において、前記第１の工程では、前記挿入治具の自重により、前記環状部材が前記環状部材配置部に配置されてもよい。このようなスパークプラグの製造方法であれば、挿入治具の自重によって環状部材が環状部材配置部に配置されるので、環状部材をより的確に環状部材配置部に配置することができる。また、挿入治具の自重によって環状部材の配置を行うので、何らかの原因によって、環状部材が主体金具や絶縁体に引っ掛かったとしても、挿入治具が環状部材に食い込んでしまうことを抑制することができる。

（３）上記スパークプラグの製造方法において、前記第１の工程に先だって、前記挿入治具の先端より軸線方向先端側に配置されたシャッタが閉じている場合に、前記シャッタの軸線方向後端側の面に前記環状部材が配置されるとともに、前記環状部材と前記挿入治具との径方向の位置合わせが行われ、前記第１の工程では、前記シャッタが開いた後に、前記環状部材が前記挿入治具によって前記環状部材配置部に配置されてもよい。このようなスパークプラグの製造方法であれば、シャッタの軸線方向後端側の面において、環状部材と挿入治具との位置合わせを確実に行うことができるので、環状部材をより的確に環状部材配置部に配置することができる。

（４）上記スパークプラグの製造方法において、前記環状部材配置部は、前記絶縁体の外周面と、前記主体金具の後端部の内周面とで囲まれた部分であってもよい。このようなスパークプラグの製造方法であれば、主体金具を加締める部分よりも先端側の部分に、環状部材を配置することができる。

（５）上記スパークプラグの製造方法において、前記環状部材配置部は、前記主体金具の内周面に備えられる第１の段部と、前記絶縁体の外周面に備えられ前記絶縁体が前記主体金具に挿入された場合に前記第１の段部と対向する第２の段部との間の部分であってもよい。このようなスパークプラグの製造方法であれば、主体金具内において主体金具と絶縁体とが接触する部分に対して環状部材を的確に配置することができる。

（６）上記スパークプラグの製造方法において、前記スパークプラグは、前記中心電極に電気的に接続される端子金具を前記絶縁体の端部に有しており、前記第１の工程では、押さえ治具を用いて前記軸線方向に沿って前記端子金具を押さえた状態で、前記挿入治具を用いて前記環状部材を前記環状部材配置部に配置してもよい。このようなスパークプラグの製造方法であれば、押さえ治具を用いて端子金具を押さえた状態で環状部材の配置を行うので、絶縁体の径方向の位置を固定することができる。よって、より的確に環状部材を環状部材配置部に配置することができる。

（７）上記スパークプラグの製造方法において、前記挿入治具は筒状であり、該挿入治具の内周面で囲まれた部分には前記軸線方向に延びるガイド棒が備えられ、前記第１の工程では、前記挿入治具は、前記ガイド棒に沿って移動して前記環状部材を配置してもよい。このようなスパークプラグの製造方法であれば、ガイド棒に沿って挿入治具を移動させることができるので、環状部材をより的確に環状部材配置部に配置することができる。

（８）上記スパークプラグの製造方法は、更に、前記挿入治具の前記軸線方向における位置を検出器を用いて検出することで、前記環状部材が前記環状部材配置部に配置されたか否かを判断する工程を備えてもよい。このようなスパークプラグの製造方法であれば、環状部材が環状部材配置部に配置されたか否かを的確に判断することができる。

（９）上記スパークプラグの製造方法において、前記環状部材は、磁性材料によって形成され、前記挿入治具は、非磁性材料、または、磁化された場合に消磁可能な材料によって形成されてもよい。このようなスパークプラグの製造方法であれば、挿入治具によって環状部材が磁化されてしまうことを抑制することができるので、安定して環状部材を環状部材配置部に配置することができる。

（１０）上記スパークプラグの製造方法において、前記挿入治具は、オーステナイト系のステンレス材料によって形成されてもよい。オーステナイト系のステンレス材料は非磁性材料であるため、このようなスパークプラグの製造方法であれば、挿入治具によって環状部材が磁化されてしまうことを抑制することができる。この結果、安定して環状部材を環状部材配置部に配置することができる。

本発明は、上述したスパークプラグの製造方法としての形態に限らず、種々の形態で実現することが可能である。例えば、上述した製造方法によって製造されたスパークプラグや、そのスパークプラグを備える車両等の形態で実現することができる。

スパークプラグの部分断面図である。 スパークプラグの製造方法のフローチャートである。 先端側環状部材配置部に板パッキンを配置する方法を示す図である。 後端側環状部材配置部に線パッキンを配置する方法を示す図である。

Ａ．スパークプラグの構成：
図１は、スパークプラグ１００の部分断面図である。図１において、スパークプラグ１００の軸線方向ＯＤを図面における上下方向とし、下側をスパークプラグ１００の先端側、上側を後端側として説明する。図１において、一点破線で示す軸線Ｏの右側は、スパークプラグ１００の外観を示しており、軸線Ｏの左側は、スパークプラグ１００の中心軸を通る断面を示している。

スパークプラグ１００は、絶縁体としての絶縁碍子１０と、主体金具５０と、中心電極２０と、接地電極３０と、端子金具４０とを備える。主体金具５０には、軸線方向ＯＤに貫通する挿入孔５０１が形成されている。この挿入孔５０１には、絶縁碍子１０が挿入されて保持されている。中心電極２０は、絶縁碍子１０内に形成された軸孔１２内に軸線方向ＯＤに沿って保持されている。中心電極２０の先端部は、絶縁碍子１０の先端側に露出している。接地電極３０は、主体金具５０の先端部（図１における下側の端部）に接合されている。端子金具４０は、中心電極２０の後端側（図１における上側の端部）に設けられている。端子金具４０の後端部は絶縁碍子１０の後端側に露出している。

絶縁碍子１０は周知のようにアルミナ等を焼成して形成され、軸線方向ＯＤへ延びる軸孔１２が形成された円筒形状を有する。軸線方向ＯＤの略中央には外径が最も大きな鍔部１９が形成されており、それより後端側（図１における上側）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における下側）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、さらにその先端側胴部１７よりも先端側に、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２００に取り付けられた際には、燃焼室内に曝される。

主体金具５０は、内燃機関のエンジンヘッド２００にスパークプラグ１００を固定するための略円筒状の金具である。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保持している。すなわち、主体金具５０の挿入孔５０１に絶縁碍子１０が挿入され、絶縁碍子１０の先端と後端がそれぞれ主体金具５０の先端と後端から露出するように構成されている。主体金具５０は低炭素鋼材より形成され、全体にニッケルメッキや亜鉛メッキが施されている。主体金具５０の後端部には、図示しないスパークプラグレンチが係合する六角柱形状の工具係合部５１が設けられている。主体金具５０は、内燃機関の上部に設けられたエンジンヘッド２００の取付ネジ孔２０１に螺合するネジ山が形成された取付ネジ部５２を備えている。

主体金具５０の工具係合部５１と取付ネジ部５２との間には、鍔状のシール部５４が形成されている。取付ネジ部５２とシール部５４との間のネジ首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２００に取り付けた際に、シール部５４の座面５５と取付ネジ孔２０１の開口周縁部２０５との間で押し潰されて変形する。このガスケット５の変形により、スパークプラグ１００とエンジンヘッド２００間が封止され、取付ネジ孔２０１を介した内燃機関内の気密漏れが防止される。

主体金具５０の工具係合部５１より後端側には薄肉の加締部５３が設けられている。また、シール部５４と工具係合部５１との間には、加締部５３と同様に薄肉の圧縮変形部５８が設けられている。工具係合部５１から加締部５３にかけての主体金具５０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、第１の線パッキン６と第２の線パッキン７とが介在している。第１の線パッキン６と第２の線パッキン７との間には、タルク（滑石）９が充填されている。第１の線パッキン６と第２の線パッキン７とは、いずれも特許請求の範囲における「環状部材」に相当するものであり、丸線状の金属部材を環状に加工することで形成されている。以下では、第１の線パッキン６と第２の線パッキン７とタルク９とが配置される部分を、後端側環状部材配置部６２という。後端側環状部材配置部６２は、絶縁碍子１０の外周面と主体金具５０の内周面との間に形成されている。この後端側環状部材配置部６２は、出願当初の請求項４における「環状部材配置部」に相当する。

スパークプラグ１００の製造時においては、加締部５３を内側に折り曲げるようにして先端側に押圧することにより圧縮変形部５８が圧縮変形し、圧縮変形部５８の圧縮変形により、第２の線パッキン７、タルク９、および、第１の線パッキン６を介し、絶縁碍子１０が主体金具５０内で先端側に向け押圧される。この押圧により、主体金具５０の内周で取付ネジ部５２の位置に形成された第１の段部５６に、板パッキン８を介し、絶縁碍子１０の第２の段部１５が押圧されて、主体金具５０と絶縁碍子１０とが一体にされる。このとき、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、燃焼ガスの流出が防止される。また、この押圧により、タルク９が軸線方向ＯＤ方向に圧縮されて主体金具５０内の気密性が高められる。板パッキン８は、第１の線パッキン６と第２の線パッキン７とともに特許請求の範囲における「環状部材」に相当するものである。板パッキン８は、板状の金属部材を環状に加工することで形成されている。以下では、板パッキン８が配置される部分を、先端側環状部材配置部６１という。先端側環状部材配置部６１は、絶縁碍子１０の外周面と主体金具５０の内周面との間に形成されている。この先端側環状部材配置部６１は、出願当初の請求項５における「環状部材配置部」に相当する。以下の説明において、第１の線パッキン６、第２の線パッキン７、および、板パッキン８を、まとめて、「環状部材」と呼び、先端側環状部材配置部６１と後端側環状部材配置部６２とを、まとめて、「環状部材配置部」と呼ぶ場合がある。

中心電極２０は、インコネル（商標名）６００等のニッケルまたはニッケルを主成分とする合金から形成された電極母材２１の内部に、電極母材２１よりも熱伝導性に優れる銅また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、有底筒状に形成された電極母材２１の内部に芯材２５を詰め、底側から押出成形を行って引き延ばすことで作製される。芯材２５は、胴部分においては略一定の外径をなすものの、先端側においては先細り形状に形成される。中心電極２０の先端部分は、先端に向かって小径となるテーパ状に成形されている。テーパ形状部の先端には、電極チップ９０が接合されている。電極チップ９０は、耐火花消耗性を向上するために、高融点の貴金属を主成分として形成されている。電極チップ９０は、例えば、イリジウム（Ｉｒ）や、Ｉｒを主成分としたＩｒ合金によって形成される。

中心電極２０は軸孔１２内を後端側に向けて延設され、シール体４およびセラミック抵抗３を経由して、後方の端子金具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（図示せず）がプラグキャップ（図示せず）を介して接続され、高電圧が印加される。

接地電極３０は、耐腐食性の高い金属によって形成され、一例として、ニッケル合金が用いられる。接地電極３０の基端は、主体金具５０の先端面に溶接されている。接地電極３０の先端部は、中心電極２０の電極チップ９０と、軸線Ｏ上で対向するように屈曲されている。この接地電極３０の先端部と電極チップ９０の先端面との間には、火花ギャップが形成される。

Ｂ．スパークプラグの製造方法：
図２は、本発明の一実施形態としてのスパークプラグの製造方法のフローチャートである。本実施形態では、まず、予め接地電極３０が接合された主体金具５０が用意され、この主体金具５０内の先端側環状部材配置部６１に、板パッキン８が配置される（ステップＳ１００）。

図３は、先端側環状部材配置部６１に板パッキン８を配置する方法を示す図である。本実施形態では、板パッキン配置装置３００を用いて、先端側環状部材配置部６１に板パッキン８を配置する。板パッキン配置装置３００は、シャッタ３０１と、挿入治具３０２と、ガイド棒３０３と、位置検出器３０７と、を備える。

シャッタ３０１は、水平方向（軸線方向ＯＤに垂直な方向）に開閉する機構を有する装置である。シャッタ３０１の上面（軸線方向ＯＤにおける後端側の面）には、シャッタ３０１が閉じている状態において、板パッキン８が水平方向から１つずつ供給される。シャッタ３０１の上面には、水平方向から供給された板パッキン８が嵌る窪み３０４が形成されている。シャッタ３０１が閉じている際に板パッキン８が窪み３０４に配置されることで、板パッキン８と後述する挿入治具３０２との径方向の位置合わせが行われる。

挿入治具３０２は、板パッキン８がシャッタ３０１の上面に供給される際において、シャッタ３０１の軸線方向ＯＤ後端側に配置される円筒状の部材である。板パッキン８がシャッタ３０１の上面に供給される際には、挿入治具３０２とシャッタ３０１との間には、板パッキン８が１つだけ嵌る隙間が確保される。本実施形態では、挿入治具３０２は、オーステナイト系のステンレス材料によって形成されている。オーステナイト系のステンレス材料は、非磁性材料であるため、磁性材料（例えば、ＳＷＭＧＳ−２材）によって形成された板パッキン８が磁化されてしまうことを抑制することができる。前述のシャッタ３０１が水平方向に開くと、シャッタ３０１上に供給された板パッキン８とその鉛直上方（軸線方向ＯＤの後端側の方向）に配置された挿入治具３０２とが鉛直下方（軸線方向ＯＤの先端側）に自重により自由落下する。

ガイド棒３０３は、円筒状の挿入治具３０２の内周面で囲まれた部分に配置される部材であり、軸線方向ＯＤに延びる棒状の部材である。ガイド棒３０３は、軸線方向ＯＤに沿って上下方向に移動することができる。シャッタ３０１の中心には、開口３０６が設けられており、シャッタ３０１が閉じている場合でも、この開口３０６を通じてガイド棒３０３は軸線方向ＯＤに沿って移動することができる。

位置検出器３０７は、挿入治具３０２の軸線方向ＯＤにおける位置を検出することで、板パッキン８が配置された位置を検出する装置である。位置検出器３０７は、被接触式の変位センサによって構成してもよいし、接触式の変位センサによって構成してもよい。

上記ステップＳ１００では、まず、図３（Ａ）に示されているように、板パッキン配置装置３００のシャッタ３０１の上面に形成された窪み３０４対して、板パッキン８が１つ供給される。板パッキン８がシャッタ３０１の窪み３０４に供給されることで、板パッキン８と挿入治具３０２との径方向における位置合わせが行われる。板パッキン８がシャッタ３０１の窪み３０４に供給されると、図３（Ｂ）に示されているように、板パッキン配置装置３００は、シャッタ３０１の開口３０６を通じて、ガイド棒３０３を鉛直下方（軸線方向ＯＤの先端側の方向）に移動させ、ガイド棒３０３を、主体金具５０内の先端側環状部材配置部６１近傍まで到達させる。主体金具５０は、その中心軸が、ガイド棒３０３の中心軸に一致するように予め位置決めされている。ガイド棒３０３が先端側環状部材配置部６１の近傍まで到達すると、図３（Ｃ）に示されているように、板パッキン配置装置３００は、シャッタ３０１を開く。そうすると、板パッキン８と挿入治具３０２とが、ガイド棒３０３に沿って自由落下する。こうして、板パッキン８と挿入治具３０２とが自由落下すると、挿入治具３０２の自重により、板パッキン８が先端側環状部材配置部６１に押し込まれて配置される。図３（Ｃ）に示された工程、すなわち、挿入治具３０２が用いられることにより、板パッキン８が軸線方向ＯＤに沿って先端側環状部材配置部６１に配置される工程は、特許請求の範囲における「第１の工程」に相当する。

以上のようにして板パッキン８が先端側環状部材配置部６１に配置されると、板パッキン配置装置３００は、位置検出器３０７を用いて板パッキン８が配置された位置を検出する（図２のステップＳ１１０）。検出された位置が、予め定められた先端側環状部材配置部６１の位置でなければ（ステップＳ１２０：ＮＧ）、板パッキン配置装置３００は、製造中のスパークプラグ１００を製造不良と判断し、スパークプラグ１００の製造を停止する。これに対して、検出された位置が、予め定められた先端側環状部材配置部６１の位置であれば（ステップＳ１２０：ＯＫ）、板パッキン８が的確に先端側環状部材配置部６１に配置されていることになる。そこで、続いて、端子金具４０とセラミック抵抗３とシール体４と中心電極２０とが組み付けられた絶縁碍子１０が、主体金具５０の挿入孔５０１内に後端側から挿入される（ステップＳ１３０）。そうすると、絶縁碍子１０の第２の段部１５と主体金具５０の第１の段部５６との間に、上記ステップＳ１００において先端側環状部材配置部６１に配置された板パッキン８が介在することになる。

主体金具５０に絶縁碍子１０が挿入されると、続いて、後端側環状部材配置部６２に、第１の線パッキン６が配置される（ステップＳ１４０）。

図４は、後端側環状部材配置部６２に第１の線パッキン６を配置する方法を示す図である。本実施形態では、線パッキン配置装置４００を用いて、後端側環状部材配置部６２に第１の線パッキン６を配置する。線パッキン配置装置４００は、シャッタ４０１と、挿入治具４０２と、押さえ治具４０３と、位置検出器４０７と、を備える。

シャッタ４０１は、水平方向（軸線方向ＯＤに垂直な方向）に開閉する機構を有する装置である。シャッタ４０１の上面（軸線方向ＯＤにおける後端側の面）には、シャッタ４０１が閉じている状態において、第１の線パッキン６が水平方向から１つずつ供給される。シャッタ４０１の上面には、水平方向から供給された第１の線パッキン６が嵌る窪み４０４が形成されている。シャッタ４０１が閉じている際に、第１の線パッキン６が窪み４０４に配置されることで、第１の線パッキン６と後述する挿入治具４０２との径方向の位置合わせが行われる。

挿入治具４０２は、第１の線パッキン６がシャッタ４０１の上面に供給される際において、シャッタ４０１の軸線方向ＯＤ後端側に配置される円筒状の部材である。第１の線パッキン６がシャッタ４０１の上面に供給される際には、挿入治具４０２とシャッタ４０１との間には、第１の線パッキン６が１つだけ嵌る隙間が確保されている。本実施形態では、挿入治具４０２は、オーステナイト系のステンレス材料によって形成されている。オーステナイト系のステンレス材料は、非磁性材料であるため、磁性材料（例えば、ＳＷＭＧＳ−２材）によって形成された第１の線パッキン６が磁化されてしまうことを抑制することができる。前述のシャッタ４０１が水平方向に開くと、シャッタ４０１上に供給された第１の線パッキン６とその鉛直上方（軸線方向ＯＤの後端側の方向）に配置された挿入治具４０２とが鉛直下方（軸線方向ＯＤの先端側の方向）に自重により自由落下する。

押さえ治具４０３は、円筒状の挿入治具４０２の内周面で囲まれた部分に配置される部材であり、軸線方向ＯＤに延びる棒状の部材である。押さえ治具４０３は、軸線方向ＯＤに沿って上下方向に移動することができる。押さえ治具４０３の先端には、凹部４０８が形成されている。凹部４０８は、押さえ治具４０３が鉛直下方に移動した際に、端子金具４０の後端に接触する。シャッタ４０１の中心には、開口４０６が設けられており、シャッタ４０１が閉じている場合でも、この開口４０６を通じて、押さえ治具４０３は軸線方向ＯＤに沿って自在に移動することができる。

位置検出器４０７は、挿入治具４０２の軸線方向ＯＤにおける位置を検出することで、第１の線パッキン６（または第２の線パッキン７）が配置された位置を検出する装置である。位置検出器４０７は、被接触式の変位センサによって構成してもよいし、接触式の変位センサによって構成してもよい。

上記ステップＳ１４０では、まず、図４（Ａ）に示されているように、シャッタ４０１の上面に形成された窪み４０４対して、第１の線パッキン６が１つ供給される。第１の線パッキン６がシャッタ４０１の窪み４０４に供給されることで、第１の線パッキン６と挿入治具４０２との径方向における位置合わせが行われる。第１の線パッキン６がシャッタ４０１の窪み４０４に供給されると、図４（Ｂ）に示されているように、線パッキン配置装置４００は、シャッタ４０１の開口４０６を通じて、押さえ治具４０３を鉛直下方（軸線方向ＯＤの先端側の方向）に移動させ、押さえ治具４０３の先端の凹部４０８によって端子金具４０の後端を押さえる。こうすることにより、絶縁碍子１０の径方向の位置が固定される。このとき、主体金具５０は、その中心軸が、押さえ治具４０３の中心軸に一致するように予め位置決めされている。押さえ治具４０３によって絶縁碍子１０が固定されると、図４（Ｃ）に示されているように、線パッキン配置装置４００は、シャッタ４０１を開く。そうすると、第１の線パッキン６と挿入治具４０２とが、押さえ治具４０３および絶縁碍子１０に沿って自由落下する。こうして、第１の線パッキン６と挿入治具４０２とが自由落下すると、挿入治具４０２の自重により、第１の線パッキン６が後端側環状部材配置部６２内に押し込まれて配置される。図４（Ｃ）に示された工程、すなわち、挿入治具４０２が用いられることにより、第１の線パッキン６が軸線方向ＯＤに沿って後端側環状部材配置部６２に配置される工程は、図３（Ｃ）に示された工程と同様に、特許請求の範囲における「第１の工程」に相当する。

以上のようにして第１の線パッキン６が後端側環状部材配置部６２に配置されると、線パッキン配置装置４００は、位置検出器４０７を用いて第１の線パッキン６が配置された位置を検出する（図２のステップＳ１５０）。検出された位置が、予め定められた後端側環状部材配置部６２内の位置でなければ（ステップＳ１６０：ＮＧ）、線パッキン配置装置４００は、製造中のスパークプラグ１００が製造不良と判断し、スパークプラグ１００の製造を停止する。これに対して、検出された位置が、予め定められた後端側環状部材配置部６２内の位置であれば（ステップＳ１６０：ＯＫ）、第１の線パッキン６が的確に先端側環状部材配置部６１に配置されていることになる。そこで、続いて、後端側環状部材配置部６２内にタルクが充填される（ステップＳ１７０）。

後端側環状部材配置部６２にタルクが充填されると、後端側環状部材配置部６２内に、第２の線パッキン７が配置される（ステップＳ１８０）。第２の線パッキン７は、図４に示した方法と同様の方法および装置により後端側環状部材配置部６２内に配置される。第２の線パッキン７が後端側環状部材配置部６２に配置されると、位置検出器４０７により第２の線パッキン７が配置された位置が検出される（ステップＳ１９０）。検出された位置が、予め定められた後端側環状部材配置部６２内の位置でなければ（ステップＳ２００：ＮＧ）、製造中のスパークプラグ１００は製造不良と判断され、スパークプラグ１００の製造が停止される。これに対して、検出された位置が、予め定められた後端側環状部材配置部６２内の位置であれば（ステップＳ２００：ＯＫ）、第２の線パッキン７が的確に後端側環状部材配置部６２に配置されていることになる。そこで、続いて、主体金具５０の後端に対して加締め加工を施すとともに（ステップＳ２１０）、ガスケット５の装着を行う（ステップＳ２２０）。以上で説明した一連の製造工程により、スパークプラグ１００が完成する。

以上で説明した本実施形態のスパークプラグ１００の製造方法では、環状部材６，７，８（第１の線パッキン６、第２の線パッキン７、および、板パッキン８）は、環状部材配置部６１，６２（先端側環状部材配置部６１および後端側環状部材配置部６２）に対して、挿入治具３０２，３０４により軸線方向ＯＤに沿って挿入される。よって、環状部材６，７，８が、絶縁碍子１０や主体金具５０あるいは端子金具４０に引っ掛かることが抑制される。この結果、環状部材６，７，８を、環状部材配置部６１，６２に的確に配置することができる。

また、本実施形態では、挿入治具３０２，４０２の自重によって環状部材６，７，８が環状部材配置部６１，６２に挿入される。そのため、何らかの原因によって、環状部材６，７，８が主体金具５０や絶縁碍子１０あるいは端子金具４０に引っ掛かったとしても、挿入治具３０２，４０２が環状部材６，７，８に食い込んでしまうことを抑制することができる。この結果、例えば、絶縁碍子１０の割れや環状部材６，７，８の変形を抑制することができる。

また、本実施形態では、環状部材配置部６１，６２に対して実際に環状部材６，７，８が配置されるよりも前に、シャッタ３０１，４０１の軸線方向ＯＤの後端側の面に形成された窪み３０４，４０４に環状部材６，７，８が供給されることで、環状部材６，７，８と挿入治具３０２，４０２との径方向における位置合わせが行われる。よって、環状部材６，７，８をより的確に環状部材配置部６１，６２に配置することができる。

また、本実施形態では、後端側環状部材配置部６２に対して第１の線パッキン６および第２の線パッキン７を配置する際に、押さえ治具４０３を用いて軸線方向ＯＤに沿って端子金具４０を押さえた状態で、後端側環状部材配置部６２に第１の線パッキン６および第２の線パッキン７を挿入する。よって、絶縁碍子１０が傾いてしまうことや、第１の線パッキン６および第２の線パッキン７が端子金具４０の後端面に引っ掛かってしまうことを抑制することができる。そのため、より的確に第１の線パッキン６および第２の線パッキン７を後端側環状部材配置部６２に配置することができる。

また、本実施形態では、先端側環状部材配置部６１に対して板パッキン８を配置する際に、主体金具５０内の先端側環状部材配置部６１の近傍まで移動させたガイド棒３０３に沿って板パッキン８を挿入するので、板パッキン８が主体金具５０内の側壁に引っ掛かることが抑制される。よって、板パッキン８をより的確に先端側環状部材配置部６１に配置することができる。

また、本実施形態では、位置検出器３０７，４０７を用いて挿入治具３０２，４０２の位置を検出することで、環状部材６，７，８が配置された位置を検出する。よって、環状部材６，７，８が環状部材配置部６１，６２に配置されたか否かを精度良く検出することができる。

また、本実施形態において、挿入治具３０２，４０２は、オーステナイト系のステンレス材料によって形成されている。オーステナイト系のステンレス材料は、非磁性材料であるため、環状部材６，７，８が挿入治具３０２，４０２によって磁化されてしまうことを抑制することができる。そのため、環状部材６，７，８が挿入治具３０２，４０２に磁力によって吸着することが抑制され、環状部材６，７，８を環状部材配置部６１，６２に安定して配置することができる。なお、挿入治具３０２，４０２は、オーステナイト系のステンレス材料に限らず、その他の非磁性材料や、磁化された場合に消磁可能な材料（例えば、ＳＫ３等の炭素工具鋼）によって形成されていてもよい。

Ｃ．試験結果：
上述した実施形態におけるスパークプラグ１００の製造方法に関して、種々の試験を行った。以下、これらの試験の結果を示す。

Ｃ−１．挿入治具の有無に応じた線パッキンの配置試験：
表１には、第１の線パッキン６を後端側環状部材配置部６２に自由落下させるだけで配置した試験結果と、第１の線パッキン６を自由落下させるとともに挿入治具４０２の自重によって第１の線パッキン６を後端側環状部材配置部６２に挿入した試験結果とを示している。挿入治具４０２としては、非磁性材料であるオーステナイト系ステンレス材料で形成されたものを使用した。

この試験では、１００００本のスパークプラグ１００を製造し、その際に、第１の線パッキン６の引っ掛かりが２０本以上のスパークプラグ１００で発生したか否かを評価した。この結果、自由落下のみで第１の線パッキン６を後端側環状部材配置部６２に配置した場合には、２０本以上のスパークプラグ１００で第１の線パッキン６に引っ掛かりが生じ、挿入治具４０２を用いた場合には、第１の線パッキン６の引っ掛かりは、２０本未満であった。そのため、自由落下のみによって第１の線パッキン６を後端側環状部材配置部６２に配置するよりも、挿入治具４０２を用いて第１の線パッキン６を後端側環状部材配置部６２に配置する方が、第１の線パッキン６を後端側環状部材配置部６２に的確に配置できることが確認された。

なお、第２の線パッキン７も第１の線パッキン６と同様の方法により後端側環状部材配置部６２に配置を行うことから、第２の線パッキン７についても、挿入治具４０２を用いることで、後端側環状部材配置部６２に的確に配置することができる。また、板パッキン８についても、第１の線パッキン６と同様の方法により先端側環状部材配置部６１に配置を行うことから、板パッキン８についても、挿入治具３０２を用いることで、先端側環状部材配置部６１に的確に配置することが可能である。

Ｃ−２．押さえ治具の有無に応じた線パッキンの配置試験：
表２には、端子金具４０を押さえ治具４０３によって押さえることなしに第１の線パッキン６を後端側環状部材配置部６２に配置した試験結果と、端子金具４０を押さえ治具４０３によって押さえた状態で第１の線パッキン６を後端側環状部材配置部６２に配置した試験結果とを示している。この試験では、第１の線パッキン６を、挿入治具４０２を用いて後端側環状部材配置部６２に配置した。また、挿入治具４０２としては、非磁性材料であるオーステナイト系ステンレス材料で形成されたものを使用した。

この試験では、１００００本のスパークプラグ１００を製造し、その際に、第１の線パッキン６の引っ掛かりが２０本以上のスパークプラグ１００の製造時に生じたか否かを評価した。この結果、押さえ治具４０３によって端子金具４０を押さえない場合には、２０本以上のスパークプラグ１００で第１の線パッキン６に引っ掛かりが生じ、押さえ治具４０３によって端子金具４０を押さえた場合には、第１の線パッキン６の引っ掛かりは、２０本未満であった。そのため、押さえ治具４０３を使用しないよりも、押さえ治具４０３を用いて端子金具４０を軸線方向ＯＤに押さえた方が、第１の線パッキン６を後端側環状部材配置部６２に的確に配置できることが確認された。

なお、第２の線パッキン７も第１の線パッキン６と同様の方法により後端側環状部材配置部６２に配置を行うことから、第２の線パッキン７についても、押さえ治具４０３を用いることで、後端側環状部材配置部６２に的確に配置することができる。

Ｃ−３．挿入治具の動作に応じた線パッキンの配置試験：
表３には、挿入治具４０２の自重（１００ｇｆ）によって第１の線パッキン６を後端側環状部材配置部６２に配置した試験結果と、挿入治具４０２に所定の荷重（１ｋｇｆ）をかけて強制的に移動させることで環状部材６を後端側環状部材配置部６２に配置した試験結果とを示している。

この試験では、第１の線パッキン６を端子金具４０の側面に形成されているくびれ６５（図１参照）に予め引っ掛けた状態で、挿入治具４０２を軸線方向ＯＤ方向に移動させた。この結果、挿入治具４０２を自重によって移動（落下）させた場合には、挿入治具４０２が第１の線パッキン６に食い付くことはなかった。これに対して、挿入治具４０２を強制移動させた場合には、挿入治具４０２が第１の線パッキン６に食い付いた。このように、挿入治具４０２が第１の線パッキン６に食い付くと、絶縁碍子１０の割れや、線パッキン６，７の変形といった不具合の要因となる。そのため、挿入治具４０２は、強制的に移動させるよりも、自重により自由落下させる方が不具合を抑制できることが確認された。

Ｃ−４．挿入治具の材質に応じた評価試験：
表４には、様々な材質の挿入治具４０２を用意し、それらの挿入治具４０２を用いて第１の線パッキン６を後端側環状部材配置部６２に配置した結果を示している。

この試験では、１００００本のスパークプラグ１００を製造し、その際に、第１の線パッキン６を後端側環状部材配置部６２に的確に配置できたか否かを評価した。この結果、非磁性体であるオーステナイト系ステンレスのＳＵＳ３０４を用いて形成した挿入治具４０２を用いた場合には、５０００個以上のスパークプラグ１００について、第１の線パッキン６を的確に供給することができた。これに対して、磁性体（強磁性体）であるマルテンサイト系ステンレス材料のＳＵＳ４１０や、析出硬化系ステンレス材料のＳＵＳ６３０、Ｓ４５Ｃ（機械構造用炭素鋼）、ＳＫＳ３（合金工具鋼）といった材料で形成した挿入治具４０２を用いた場合には、第１の線パッキン６を的確に供給することができたスパークプラグ１００は５０００個未満であった。これは、磁性体によって形成された挿入治具４０２が、挿入治具４０２の移動動作によって磁化され、第１の線パッキン６が挿入治具４０２に磁力吸着したためだと推測される。よって、挿入治具４０２は、非磁性体の材料で形成されていることが好ましいことが確認された。なお、挿入治具３０２についても、同様の理由から、非磁性体の材料で形成されていることが好ましい。

Ｃ−５．板パッキンの配置試験：
表５には、磁性体（Ｓ４５Ｃ）によって形成した挿入治具３０２と、非磁性体（ＳＵＳ３０４）によって形成した挿入治具３０２と、について、それぞれ、挿入治具３０２の有無、および、ガイド棒３０３の有無、を変更して板パッキン８の供給性を評価した試験結果を示している。

この試験では、１０００本のスパークプラグ１００を製造した際に、板パッキン８を先端側環状部材配置部６１に的確に配置できたか否かを評価した。この結果、磁性体および非磁性体によって形成した挿入治具３０２のいずれについても、板パッキン８を自由落下させるだけよりも挿入治具３０２を用いて板パッキン８を先端側環状部材配置部６１に挿入した方が板パッキン８を的確に配置できることが確認された。また、挿入治具３０２を用いるだけではなく、更に、ガイド棒３０３に沿って板パッキン８と挿入治具３０２とを落下させる方が、ガイド棒３０３を使用しないよりも的確に板パッキン８を先端側環状部材配置部６１に配置できることが確認された。更に、挿入治具３０２の材質としては、磁性体よりも非磁性体を採用する方が、より、的確に板パッキン８を先端側環状部材配置部６１に配置できることが確認された。

以上に示した種々の試験結果が示すとおり、本実施形態のスパークプラグ１００の製造方法によれば、線パッキン６，７や板パッキン８といった環状部材を、スパークプラグ１００の所定の部位（環状部材配置部６１，６２）に的確に配置することが可能である。

Ｄ．変形例：
上記実施形態において、環状部材６，７，８は、完全に「環」として形成されていなくてもよい。例えば、環状部材６，７，８の一部には、切れ目が入っていてもよい。

上記実施形態において、後端側環状部材配置部６２に対してタルクを充填する際には、滑石リングと呼ばれる固形状のタルクを、環状部材６，７，８と同様の方法により後端側環状部材配置部６２に配置してもよい。滑石リングは、主体金具５０が加締められる際に、押し潰されて粉体になる。

上記実施形態では、ガイド棒３０３や押さえ治具４０３を用いて環状部材６，７，８の配置を行っている。しかし、ガイド棒３０３や押さえ治具４０３を用いることなく環状部材６，７，８を配置してもよい。

上記実施形態では、挿入治具３０２，４０２の自重により、環状部材６，７，８を環状部材配置部６１，６２に挿入している。これに対して、環状部材６，７，８が変形しない程度に挿入治具３０２，４０２に荷重を加えて、環状部材６，７，８を環状部材配置部６１，６２に押し込んでも良い。

本発明は、上述の実施形態や実施例、変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、実施例、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。

３…セラミック抵抗
４…シール体
５…ガスケット
６…第１の線パッキン
７…第２の線パッキン
８…板パッキン
９…タルク
１０…絶縁碍子
１２…軸孔
１３…脚長部
１５…第２の段部
１７…先端側胴部
１８…後端側胴部
１９…鍔部
２０…中心電極
２１…電極母材
２５…芯材
３０…接地電極
４０…端子金具
５０…主体金具
５１…工具係合部
５２…取付ネジ部
５３…加締部
５４…シール部
５５…座面
５６…第１の段部
５８…圧縮変形部
５９…ネジ首
６１…先端側環状部材配置部
６２…後端側環状部材配置部
６５…くびれ
９０…電極チップ
１００…スパークプラグ
２００…エンジンヘッド
２０１…取付ネジ孔
２０５…開口周縁部
３００…板パッキン配置装置
３０１…シャッタ
３０２…挿入治具
３０３…ガイド棒
３０４…窪み
３０６…開口
３０７…位置検出器
４００…線パッキン配置装置
４０１…シャッタ
４０２…挿入治具
４０３…押さえ治具
４０４…窪み
４０６…開口
４０７…位置検出器
４０８…凹部
５０１…挿入孔
Ｏ…軸線
ＯＤ…軸線方向

Claims (10)

1. 軸線方向に延びた中心電極と、
   前記中心電極の外周に配置される筒状の絶縁体と、
   前記絶縁体の外周に配置される筒状の主体金具と、
   環状部材と、
   前記絶縁体の外周面と前記主体金具の内周面との間に形成され、前記環状部材が配置される環状部材配置部と、
   を有するスパークプラグの製造方法であって、
   前記環状部材を、挿入治具を用いて、前記軸線方向に沿って前記環状部材配置部に配置する第１の工程を備えることを特徴とするスパークプラグの製造方法。
2. 請求項１に記載のスパークプラグの製造方法であって、
   前記第１の工程では、前記挿入治具の自重により、前記環状部材が前記環状部材配置部に配置されることを特徴とするスパークプラグの製造方法。
3. 請求項１または請求項２に記載のスパークプラグの製造方法であって、
   前記第１の工程に先だって、前記挿入治具の先端より軸線方向先端側に配置されたシャッタが閉じている場合に、前記シャッタの軸線方向後端側の面に前記環状部材が配置されるとともに、前記環状部材と前記挿入治具との径方向の位置合わせが行われ、
   前記第１の工程では、前記シャッタが開いた後に、前記環状部材が前記挿入治具によって前記環状部材配置部に配置されることを特徴とするスパークプラグの製造方法。
4. 請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載のスパークプラグの製造方法であって、
   前記環状部材配置部は、前記絶縁体の外周面と、前記主体金具の後端部の内周面とで囲まれた部分であることを特徴とするスパークプラグの製造方法。
5. 請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載のスパークプラグの製造方法であって、
   前記環状部材配置部は、前記主体金具の内周面に備えられる第１の段部と、前記絶縁体の外周面に備えられ、前記絶縁体が前記主体金具に挿入された場合に前記第１の段部と対向する第２の段部との間の部分であることを特徴とするスパークプラグの製造方法。
6. 請求項４に記載のスパークプラグの製造方法であって、
   前記スパークプラグは、前記中心電極に電気的に接続される端子金具を前記絶縁体の端部に有しており、
   前記第１の工程では、押さえ治具を用いて前記軸線方向に沿って前記端子金具を押さえた状態で、前記挿入治具を用いて前記環状部材を前記環状部材配置部に配置することを特徴とするスパークプラグの製造方法。
7. 請求項５に記載のスパークプラグの製造方法であって、
   前記挿入治具は筒状であり、該挿入治具の内周面で囲まれた部分には前記軸線方向に延びるガイド棒が備えられ、
   前記第１の工程では、前記挿入治具は、前記ガイド棒に沿って移動して前記環状部材を配置することを特徴とするスパークプラグの製造方法。
8. 請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載のスパークプラグの製造方法であって、更に、
   前記挿入治具の前記軸線方向における位置を検出器を用いて検出することで、前記環状部材が前記環状部材配置部に配置されたか否かを判断する工程を備えることを特徴とするスパークプラグの製造方法。
9. 請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載のスパークプラグの製造方法であって、
   前記環状部材は、磁性材料によって形成されており、
   前記挿入治具は、非磁性材料、または、磁化された場合に消磁可能な材料によって形成されていることを特徴とするスパークプラグの製造方法。
10. 請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載のスパークプラグの製造方法であって、
    前記挿入治具は、オーステナイト系のステンレス材料によって形成されてい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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