JP2015133279A - スパークプラグの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】加締めプレス工程における加締め治具の移動距離を、予め定められた目標移動距離に近づける。【解決手段】加締めプレス工程は、（１）加締め治具を被カシメ部に接触前進させて加締め治具の荷重を設定接触荷重に到達させる工程と、（２）加締め治具をさらに設定距離にわたって前進させた後に停止させる座屈工程とを含む。工程（１）における第１のオーバーシュート量と、工程（２）における第２のオーバーシュート量と、の少なくとも一方に基づいて、設定接触荷重と設定距離とのうちの少なくとも一方を調整することによって、加締め治具の目標移動距離と実際の移動距離との差を低減させる。【選択図】図６

Description

本発明は、スパークプラグの製造方法に関する。

一般に、スパークプラグは、その先端側に中心電極と接地電極とを有し、その後端側に電力の供給を受けるための端子金具を有している。端子金具は絶縁体の後端から突出しており、絶縁体は主体金具の内部に収容されて保持されている。スパークプラグの製造工程では、絶縁体を筒状の主体金具の内部に挿入し、主体金具の後端にある被カシメ部を加締めて絶縁体を固定する加締め工程が行われる（例えば特許文献１）。主体金具は、被カシメ部よりも先端側に厚肉の工具係合部と薄肉の被座屈部（「薄肉部」とも呼ぶ）とを有しており、加締め工程ではこの被座屈部が座屈する。なお、加締め工程は加締めプレス機を用いて行われるので、「加締めプレス工程」とも呼ばれる。

特開２０１３−１０１８０５号公報

加締めプレス工程における被座屈部の座屈量は、絶縁体と主体金具の固定状態、及び、端子金具と主体金具の位置関係を決める大きな要因であるため、スパークプラグの性能（特に耐久性や着火性）に大きな影響を及ぼす。従って、加締めプレス工程における座屈量を、予め定められた目標座屈量に可能な限り近づけることが望まれている。また、この座屈量は、加締めプレス工程において主体金具の被カシメ部に押し当てられる加締めプレス機の治具（「加締め治具」と呼ぶ）の移動量に直接的に依存する。従って、加締めプレス工程では、加締め治具の移動距離を、予め定められた目標移動距離に可能な限り近づけることが望まれている。特に、いわゆる絶縁体マーク径（主体金具の後端位置における絶縁体の外径）が小さな小径スパークプラグでは、主体金具の被カシメ部の肉厚が薄いので、上述の課題が特に重要である。

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、後端に被カシメ部を有するとともに前記被カシメ部よりも先端側に工具係合部と被座屈部とを有する筒状の主体金具の内部に、絶縁体を挿入した状態で、加締めプレス機を用いて前記被カシメ部を加締めて前記絶縁体を固定するとともに前記被座屈部を座屈させる加締めプレス工程を備えるスパークプラグの製造方法が提供される。前記加締めプレス工程は：（１）前記加締めプレス機の加締め治具を、前記被カシメ部に接触前進させ、前記加締めプレス機の圧力センサで検出される前記加締め治具の荷重を設定接触荷重に到達させる工程と；（２）前記工程（１）の後、前記加締め治具をさらに設定距離にわたって前進させた後に停止させ、前記加締め治具を停止状態で維持する座屈工程と；を含む。この方法は、前記工程（１）における前記加締め治具の過移動である第１のオーバーシュート量と、前記工程（２）における前記加締め治具の過移動である第２のオーバーシュート量と、の少なくとも一方に基づいて、前記設定接触荷重と前記設定距離とのうちの少なくとも一方を調整することによって、前記加締め治具が前記被カシメ部に接触してから前記停止状態に至るまでの目標移動距離と、前記加締め治具の実際の移動距離との差を低減させる、ことを特徴とする。
この方法によれば、第１のオーバーシュート量と第２のオーバーシュート量との少なくとも一方に基づいて、設定接触荷重と設定距離とのうちの少なくとも一方を調整することにより、加締め治具の目標移動距離と実際の移動距離との差を低減させるので、加締め治具の移動距離を、予め定められた目標移動距離に近づけることができる。

（２）上記方法において、前記第１のオーバーシュート量の実測値又は推定値と、前記第２のオーバーシュート量の推定値と、のうちの少なくとも一つを前記設定距離から減算する設定距離調整を行うことによって、前記目標移動距離と前記実際の移動距離との差を低減させる、ものとしてもよい。
この方法によれば、第１のオーバーシュート量と第２のオーバーシュート量の少なくとも一方の値を設定距離から減算するので、加締め治具の移動距離を目標移動距離に近づけることができる。

（３）上記方法において、前記第１のオーバーシュート量の過去の実測値から算出された推定値を、前記設定距離から減算することによって前記設定距離調整を行う、ものとしてもよい。
この方法によれば、加締めプレス工程で処理中の個々のワークに関する第１のオーバーシュート量を直ちに求めて高速に制御処理を行う必要がない。

（４）上記方法において、前記第１のオーバーシュート量の前記推定値は、前記第１のオーバーシュート量の過去の実測値から算出された平均値である、ものとしてもよい。
この方法によれば、第１のオーバーシュート量にかなりのバラツキがある場合にも、設定距離を適切に調整することが可能である。

（５）上記方法において、前記工程（１）において前記加締め治具が前記被カシメ部に接触する時の前記加締め治具の移動速度と、前記第１のオーバーシュート量の過去の実測値との間の関係に基づいて、前記工程（１）における前記加締め治具の現実の当該移動速度から前記第１のオーバーシュート量の前記推定値を決定する、ものとしてもよい。
この方法によれば、加締め治具の現実の移動速度から、第１のオーバーシュート量を適切に推定することができる。

（６）上記方法において、前記第２のオーバーシュート量の過去の実測値から算出された推定値を、前記設定距離から減算することによって前記設定距離調整を行う、ものとしてもよい。
この方法によれば、第２のオーバーシュート量にかなりのバラツキがある場合にも、設定距離を適切に調整することが可能である。

（７）上記方法において、前記第２のオーバーシュート量の前記推定値は、前記第２のオーバーシュート量の過去の実測値の平均値である、ものとしてもよい。
この方法によれば、第２のオーバーシュート量にかなりのバラツキがある場合にも、設定距離を適切に調整することが可能である。

（８）上記方法において、前記工程（２）において前記加締め治具が前記被座屈部を座屈させる時の前記加締め治具の移動速度と、前記第２のオーバーシュート量の過去の実測値との間の関係に基づいて、前記工程（２）における前記加締め治具の現実の当該移動速度から前記第２のオーバーシュート量の前記推定値を決定する、ものとしてもよい。
この方法によれば、加締め治具の現実の移動速度から、第２のオーバーシュート量を適切に推定することができる。

（９）上記方法において、前記第１のオーバーシュート量に対応する前記加締め治具の過荷重の過去の実測値に基づいて前記第１のオーバーシュート量に対応する前記加締め治具の過荷重の推定値を求め、
前記加締め治具の過荷重の前記推定値を前記設定接触荷重から減算する接触荷重調整を行うことによって、前記目標移動距離と前記実際の移動距離との差を低減させる、ものとしてもよい。
この方法によれば、個々のワークに関する過荷重ＯＬを直ちに求めて高速に制御処理を行う必要がない。

（１０）上記方法において、前記加締め治具の過荷重の前記推定値は、前記第１のオーバーシュート量に対応する前記加締め治具の過荷重の過去の実測値の平均値である、ものとしてもよい。
この方法によれば、加締め治具の過荷重にかなりのバラツキがある場合にも、設定接触荷重を適切に調整することが可能である。

（１１）上記方法において、前記工程（１）において前記加締め治具が前記被カシメ部に接触する時の前記加締め治具の移動速度と、前記第１のオーバーシュート量に対応する前記加締め治具の過荷重の過去の実測値との間の関係に基づいて、前記工程（１）における前記加締め治具の現実の当該移動速度から前記加締め治具の過荷重の前記推定値を決定する、ものとしてもよい。
この方法によれば、加締め治具の現実の移動速度から、加締め治具の過荷重を適切に推定することができる。

（１２）上記方法において、前記主体金具の後端位置における前記絶縁体の外径が、９ｍｍ以下である、ものとしてもよい。
この方法によれば、絶縁体の外径が９ｍｍ以下である小径スパークプラグにおいて、加締め治具の移動距離を目標移動距離に近づけることが可能である。

なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能である。例えば、スパークプラグの製造方法、スパークプラグの製造装置、製造システム等の形態で実現することができる。

本発明の一実施形態によって製造されるスパークプラグの全体構成を示す説明図。 加締めプレス機の構成例を示す説明図。 加締めプレス工程の手順を示すフローチャート。 加締めプレス工程における主体金具と絶縁体の状態を示す説明図。 理想的な加締めプレス工程における加締め治具の上下位置と荷重の変化を示すグラフ。 現実の加締めプレス工程における加締め治具の上下位置と荷重の変化を示すグラフ。 設定距離調整方法１の動作を示す説明図。 設定距離調整方法３におけるオーバーシュート量の推定値の決定方法の例を示すグラフ。 設定接触荷重調整方法２におけるオーバーシュート荷重の推定値の決定方法の例を示すグラフ。

図１は、本発明の一実施形態によって製造されるスパークプラグ１００の全体構成を示す説明図である。ここでは、軸線Ｏの右側にスパークプラグ１００の外観を示し、軸線Ｏの左側にスパークプラグ１００を軸線Ｏを通る面で切断した断面を示している。図１の下側（発火部側）をスパークプラグ１００の先端側と呼び、上側（端子側）を後端側と呼ぶ。スパークプラグ１００は、絶縁体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とを備えている。

絶縁体１０は、軸線Ｏに沿って延びる軸孔１２が形成された筒状体である。絶縁体１０の軸線方向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、それより後端側には後端側胴部１８が形成されている。後端側胴部１８には、表面長さを長くして絶縁性を高めるための襞部１１（「コルゲーション」とも呼ぶ）が形成されている。鍔部１９より先端側には、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よりもさらに先端側には、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、先端側ほど外径が小さくなっている。この脚長部１３は、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、内燃機関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。

中心電極２０は、絶縁体１０の先端側から後端側に向かって軸線Ｏに沿って延びており、絶縁体１０の先端側において露出している。中心電極２０は、電極母材２１の内部に芯材２５を埋設した構造を有する棒状の電極である。軸孔１２内において、中心電極２０は、シール体４およびセラミック抵抗３を介して、絶縁体１０の後端側に設けられた端子金具４０に電気的に接続されている。

主体金具５０は、低炭素鋼材より形成された筒状の金具であり、絶縁体１０を内部に収容し保持している。絶縁体１０の後端側胴部１８の一部から脚長部１３にかけての部位は、主体金具５０によって取り囲まれている。主体金具５０は、工具係合部５１と、取付ネジ部５２とを備えている。工具係合部５１は、スパークプラグレンチ（図示せず）が嵌合する部位であり、本実施形態では、軸線方向ＯＤから見た場合に、六角形の形状を有している。取付ネジ部５２は、スパークプラグ１００をエンジンヘッド２００に取り付けるためにネジ山が形成された部位であり、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。

主体金具５０の工具係合部５１と取付ネジ部５２との間には、径方向外側に膨出するフランジ状の鍔部５４が形成されている。取付ネジ部５２と鍔部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。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を介した燃焼ガスの漏出が抑制される。

主体金具５０の工具係合部５１より後端側には、薄肉の被カシメ部５３が設けられている。この被カシメ部５３は、加締めプレス工程によって加締められた部分である。工具係合部５１より後端側であって被カシメ部５３より先端側には、傾斜面５１ｆが形成されている。鍔部５４と工具係合部５１との間には、薄肉の被座屈部５８が設けられている。主体金具５０の工具係合部５１から被カシメ部５３にかけての内周面と、絶縁体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が挿入されている。さらに両リング部材６，７間には、気密を保持するための充填材として、タルク（滑石）９の粉末が充填されている。後述する加締めプレス工程では、加締めプレス機の加締め治具を用いて被カシメ部５３を内側に折り曲げて加締めることにより、主体金具５０と絶縁体１０とが固定される。また、この加締めプレス工程では被座屈部５８も座屈する。加締めプレス工程は、冷間でも熱間でも行なうことができる。主体金具５０と絶縁体１０との間の気密性は、主体金具５０の内周面に形成された段部５６と、絶縁体１０の段部１５との間に介在する環状の板パッキン８によって保持され、燃焼ガスの漏出が防止される。被座屈部５８は、加締めの際に、圧縮力の付加に伴い外向きに撓み変形するように構成されており、タルク９の圧縮長さを確保して主体金具５０内の気密性を高めている。なお、本明細書では、主体金具５０の後端部分のうちで加締め加工される 薄肉部を、加締めプレス工程の前後のいずれにおいても「被カシメ部５３」と呼ぶ。また、工具係合部５１の先端側に設けられた薄肉部であって加締めプレス工程において座屈する部分を、加締めプレス工程の前後のいずれにおいても「被座屈部５８」と呼ぶ。

主体金具５０の先端部には、屈曲した接地電極３０が接合されている。接地電極３０の先端部３３は、中心電極２０と対向している。中心電極２０と接地電極３０には、それぞれ貴金属チップ９０，９５が取り付けられている。但し、貴金属チップ９０，９５は省略可能である。

図２は、スパークプラグ１００の加締めプレス工程に使用される加締めプレス機の構成例を示す説明図である。この加締めプレス機５００は、駆動装置５１０と、ロードセル５２０（荷重センサ）と、加締め治具５３０と、リニアスケール５４０（位置センサ）と、制御装置５５０とを備えている。加締め治具５３０は、駆動装置５１０によって上下方向に移動可能であり、主体金具５０の後端にある被カシメ部５３を下方に押圧する治具である。加締め治具５３０に加えられる荷重は、ロードセル５２０によって測定される。また、加締め治具５３０の上下方向の移動距離は、リニアスケール５４０によって測定される。ロードセル５２０の出力Ｑ５２０（加締め治具５３０の荷重）と、リニアスケール５４０の出力Ｑ５４０（加締め治具５３０の位置）は、制御装置５５０に与えられる。制御装置５５０は、駆動装置５１０に駆動信号ＤＲＶを供給することによって、加締め治具５３０を上下方向に移動させる。後述するように、制御装置５５０は、センサ５２０，５４０の出力Ｑ５２０，Ｑ５４０を利用して、駆動信号ＤＲＶを適宜修正することが可能である。

図３は、スパークプラグの製造工程における加締めプレス工程の手順を示すフローチャートである。図４は、加締めプレス工程における主体金具５０と絶縁体１０の状態を示す説明図である。

工程Ｓ１００（図３）では、主体金具５０と絶縁体１０とを固定する工程に先立って、主体金具５０の内部に絶縁体１０が挿入された状態の部材（「ワーク」とも呼ぶ）を準備する（図４（Ａ））。加締め治具５３０は、筒状であり、テーパ状に形成されたテーパ面５３４と、テーパ面５３４の後端側に形成された湾曲部５３２とを有している。

工程Ｓ２００では、加締め治具５３０の湾曲部５３２を、主体金具５０の被カシメ部５３に接触させる（図４（Ｂ））。このとき、主体金具５０の傾斜面５１ｆには、加締め治具５３０のテーパ面５３４は接触しておらず、主体金具５０の被カシメ部５３が、先端側からわずかに変形する。

工程Ｓ３００では、加締め治具５３０を更に前進させて被座屈部５８を座屈させ、この状態で一定時間維持する（図４（Ｃ））。このとき、加締め治具５３０のテーパ面５３４は、主体金具５０の傾斜面５１ｆに接触しており、主体金具５０を強く下方に押圧するので、被座屈部５８を座屈させることができる。工程Ｓ３００を終えると、加締め治具５３０を後退させて、ワーク（絶縁体１０と主体金具５０）を解放する。そして、接地電極３０を中心電極２０に対向させるように湾曲させる工程などの次の製造工程に移行する。

図５は、理想的な加締めプレス工程における加締め治具５３０の上下位置と荷重の変化を示すグラフである。横軸は時間経過であり、この例では、次の５つの工程に区切られている。
（１）アプローチ工程：この工程は、加締め治具５３０を、ワーク（絶縁体１０と主体金具５０）の上方に退避した作業原点から、ワークに接触する手前の位置（探り開始位置）まで高速に移動させる工程である。
（２）探り工程：この工程は、加締め治具５３０を低速で移動させることによって、主体金具５０の被カシメ部５３に接触させる工程である。この探り工程の途中において、加締め治具５３０が被カシメ部５３に接触する。探り工程の終点は、図４（Ｂ）の状態に対応しており、ロードセル５２０で検出される荷重（接触荷重）が、予め設定された設定接触荷重Ｌｔまで達している。この設定接触荷重Ｌｔは、加締め治具５３０が被カシメ部５３に接触した状態を検出するための荷重であり、ゼロよりもやや大きな値に設定される。
（３）加圧駆動工程：この工程は、探り工程よりも高い速度で加締め治具５３０を更に前進（図２では下降）させて、被カシメ部５３を加締めるとともに被座屈部５８を座屈させる工程である。なお、加締め治具５３０は、探り工程の終点で停止することなくそのまま加圧駆動工程に推移する。加圧駆動工程では、加締め治具５３０が予め設定された目標移動距離Ａｔだけ移動する。加圧駆動工程の終点は、図４（Ｃ）の状態に対応している。「目標移動距離Ａｔ」は、加圧駆動工程において加締め治具５３０が移動する距離の目標値である。また、この「目標移動距離Ａｔ」は、探り工程において加締め治具５３０が被カシメ部５３に接触してから加圧駆動工程の最後に停止するまでの間に加締め治具５３０が移動する距離の目標値である。すなわち、理想的な動作では、探り工程における過移動（後述する第１のオーバーシュート量）がゼロなので、加圧駆動工程単独の目標移動距離Ａｔと、探り工程及び加圧駆動工程の両工程に亘る目標移動距離Ａｔとは等しい。後述する現実の動作においては、現実の移動距離を、理想的な動作における「目標移動距離Ａｔ」に可能な限り近づけることが望まれる。
（４）停止工程：この工程は、加締め治具５３０を停止した状態で維持することによって、被座屈部５８を確実に座屈させる工程である。上記加圧駆動工程と停止工程とを合わせた工程を、「座屈工程」とも呼ぶ。
（５）戻り工程：この工程は、加締め治具５３０を作業原点まで後退させることによって、ワークを解放する工程である。
これらの５つの工程を有する加締めプレス工程を実行することによって、被カシメ部５３の加締めと、被座屈部５８の座屈を実行することができる。また、被座屈部５８を、予め設定された目標座屈量だけ座屈させることが可能である。

図６は、現実の加締めプレス工程における加締め治具５３０の上下位置と荷重の変化を示すグラフである。ここでは、理想的な動作を破線で描き、理想から外れた現実の動作を実線で描いている。現実の探り工程の終点付近において、加締め治具５３０が設定接触荷重Ｌｔの位置では探り工程が終了せずに、過荷重ＯＬだけ設定接触荷重Ｌｔよりも大きな荷重の位置で加締め治具５３０が探り工程から加圧駆動工程に推移する。このときの過荷重ＯＬを「オーバーシュート荷重ＯＬ」とも呼ぶ。また、現実の探り工程の終点において、加締め治具５３０の位置は、理想的な動作における探り工程の終点位置よりも微小な距離ＯＤ１だけ前進した位置に到達してしまう可能性がある。この過移動の距離ＯＤ１は、過荷重ＯＬに対応する距離であり、「第１のオーバーシュート量ＯＤ１」とも呼ぶ。なお、図６において、各工程の境界を示す破線は、理想的な動作に関するものであり、現実の動作では各工程の境界はこれからズレたものとなっている。

探り工程後の加圧駆動工程では、駆動装置５１０が加締め治具５３０を予め設定された目標移動距離Ａｔだけ移動させる。但し、現実の加圧駆動工程の終点において、加締め治具５３０が、加圧駆動工程の開始位置から目標移動距離Ａｔだけ移動した位置では停止せずに、さらに微小な距離ＯＤ２だけ前進した位置に到達しまう可能性がある。このような過移動は、加圧駆動工程における設定距離Ａｓ（制御装置５５０における設定値）を、目標移動距離Ａｔよりも若干小さな値に設定した場合にも同様に発生する可能性がある。これらの場合において、加圧駆動工程における過移動ＯＤ２、すなわち、加圧駆動工程における現実の移動距離から目標移動距離Ａｔを減算した値ＯＤ２を「第２のオーバーシュート距離ＯＤ２」又は「第２のオーバーシュート量ＯＤ２」と呼ぶ。その後は、理想的な動作と同じ停止工程及び戻り工程を行うことによって、加締めプレス工程が終了する。

現実の探り工程と加圧駆動工程において、仮に、上述した２つのオーバーシュート量ＯＤ１，ＯＤ２が発生すると、実際に加締め治具５３０が被カシメ部５３に接触した位置から加圧駆動工程の終点までの間に加締め治具５３０が移動する移動距離Ａｒは、目標移動距離Ａｔよりも、これらのオーバーシュート量ＯＤ１，ＯＤ２の和（ＯＤ１＋ＯＤ２）だけ大きな値となる。この結果、被座屈部５８の座屈量が、予め定められた目標座屈量よりもかなり大きくなってしまう可能性がある。この不具合は、２つのオーバーシュート量ＯＤ１，ＯＤ２の一方のみが発生する場合（他方が無視できる程度に小さな場合）にも同様に発生する。

そこで、本実施形態では、第１のオーバーシュート量ＯＤ１と第２のオーバーシュート量ＯＤ２の少なくとも一方に基づいて、探り工程における設定接触荷重Ｌｔと、加圧駆動工程における設定距離Ａｓとのうちの少なくとも一方を調整する。そして、この調整により、加締め治具５３０が被カシメ部５３に接触してから停止工程に至るまでの目標移動距離Ａｔと、加締め治具５３０の実際の移動距離Ａｒとの差を低減させる。この結果、被座屈部５８の現実の座屈量を、予め定められた目標座屈量に近づけることが可能となる。具体的な調整方法は、例えば以下の通りである。

＜設定距離Ａｓの調整方法＞
（１）設定距離調整方法１：探り工程における第１のオーバーシュート量ＯＤ１の実測値を、その直後の加圧駆動工程における設定距離Ａｓから減算することによって、新たな設定距離（Ａｓ−ＯＤ１）を求める。
ここで、「第１のオーバーシュート量ＯＤ１の実測値」とは、探り工程における過荷重ＯＬに対応する距離ＯＤ１を意味している（図６）。すなわち、第１のオーバーシュート量ＯＤ１の実測値は、ロードセル５２０で測定された荷重が設定接触荷重Ｌｔに到達した時点におけるリニアスケール５４０の第１の測定値と、過荷重ＯＬに達した時点におけるリニアスケール５４０の第２の測定値との差分として決定される。なお、調整前の設定距離Ａｓは、目標移動距離Ａｔと等しい値、又は、目標移動距離Ａｔよりも若干小さな値に設定されるのが普通である。

図７（Ａ）は、設定距離調整方法１による調整前の動作を示しており、図７（Ｂ）は調整後の動作を示している。但し、図７（Ａ），（Ｂ）では、図示の便宜上、加圧駆動工程までの動作のみを描いている。調整前の動作は、図６に示したものと同じである。一方の調整後の動作では、加圧駆動工程における設定距離Ａｓから、第１のオーバーシュート量ＯＤ１の実測値を減算した値（Ａｓ−ＯＤ１）を新たな設定距離として用いて、そのワークについての加圧駆動工程を実行している。この設定距離調整方法１では、個々のワークの加締めプレス工程において、その探り工程における第１のオーバーシュート量ＯＤ１の実測値を、その直後における加圧駆動工程における設定距離Ａｓから減算するので、個々のワークに関する第１のオーバーシュート量ＯＤ１の影響を解消して、加締め治具５３０の現実の移動距離を目標移動距離Ａｔに近づけることが可能である。但し、設定距離調整方法１では、センサ５２０，５４０の出力Ｑ５２０，Ｑ５４０を受けた制御装置５５０が、直ちに調整後の設定距離（Ａｓ−ＯＤ１）を示す駆動信号ＤＲＶを駆動装置５１０に供給することが可能なように、迅速な処理を行えるプレス設備を利用する。

（２）設定距離調整方法２：探り工程における第１のオーバーシュート量ＯＤ１の過去の実測値から算出された平均値ＯＤ１aveを設定距離Ａｓから減算することによって、新たな設定距離（Ａｓ−ＯＤ１ave）を求める。
ここで、「平均値ＯＤ１ave」としては、同じ品番（又は型番）のスパークプラグ用のワーク（絶縁体１０と主体金具５０）に対する実測値から算出された平均値を使用することが好ましい。特に、最も最近の所定期間（例えば直近の１時間）に亘る平均値や、或いは、最も最近の所定個数（例えば直近の２０個）に亘る平均値を使用することが好ましい。これらは、いわゆる「移動平均」であり、加締めプレス工程の環境の変化を反映した適切な平均値として使用することが可能である。これらの点は、過去の実測値や平均値を使用する他の調整方法（後述）においても同様である。この設定距離調整方法２によれば、第１のオーバーシュート量ＯＤ１にかなりのバラツキがある場合にも、設定距離Ａｓを適切に調整することが可能である。また、個々のワークに関する第１のオーバーシュート量ＯＤ１を直ちに求めて高速に制御処理を行う必要がないので、プレス設備の応答性や制御装置５５０の処理速度が遅い場合にも、適切な設定距離調整を行うことができる。但し、新たな品番（又は型番）のスパークプラグ用のワークに対しては、この設定調整方法２を採用することはできないので、ある程度の個数のワークに対する実測値が得られるまでは、他の調整方法を採用することが好ましい。この点は、過去の実測値や平均値を使用する他の調整方法（後述）においても同様である。

（３）設定距離調整方法３：探り工程において加締め治具５３０が被カシメ部５３に接触する時の加締め治具５３０の移動速度と、第１のオーバーシュート量ＯＤ１の過去の実測値との間の関係に基づいて、探り工程における加締め治具５３０の現実の移動速度から第１のオーバーシュート量ＯＤ１の推定値ＯＤ１preを決定し、この推定値ＯＤ１preを設定距離Ａｓから減算することによって、新たな設定距離（Ａｓ−ＯＤ１pre）を求める。

図８は、この設定距離調整方法３におけるオーバーシュート量ＯＤ１の推定値ＯＤ１preの決定方法の例を示すグラフである。図８の横軸は、探り工程において加締め治具５３０が被カシメ部５３に接触する時の加締め治具５３０の移動速度を示し、縦軸は、第１のオーバーシュート量ＯＤ１を示している。また、グラフ中の「Ｘ」のマークは、過去の実測値を示している。この例では、個々のワークの探り工程における加締め治具５３０の現実の移動速度Ｖａから、第１のオーバーシュート量ＯＤ１の推定値ＯＤ１preを決定している。この設定距離調整方法３によれば、加締め治具５３０の現実の移動速度から、第１のオーバーシュート量ＯＤ１を適切に推定することができる。また、個々のワークに関する第１のオーバーシュート量ＯＤ１を直ちに求めて高速に制御処理を行う必要がないので、プレス設備の応答性や制御装置５５０の処理速度が遅い場合にも、適切な設定距離調整を行うことが可能である。

なお、上述した設定距離調整方法２で使用した第１のオーバーシュート量ＯＤ１の平均値ＯＤ１aveも、現実の第１のオーバーシュート量ＯＤ１を推定した推定値の一種と考えることができる。この意味では、設定距離調整方法２，３は、いずれも第１のオーバーシュート量ＯＤ１の過去の実測値から算出された推定値を設定距離Ａｓから減算することによって、新たな設定距離を求める方法である、という点で共通している。

（４）設定距離調整方法４：加圧駆動工程における第２のオーバーシュート量ＯＤ２の過去の実測値から算出された平均値ＯＤ２aveを設定距離Ａｓから減算することによって、新たな設定距離（Ａｓ−ＯＤ２ave）を求める。
この設定距離調整方法４は、上述した設定距離調整方法２における「第１のオーバーシュート量ＯＤ１の過去の実測値から算出された平均値ＯＤ１ave」を「第２のオーバーシュート量ＯＤ２の過去の実測値から算出された平均値ＯＤ２ave」に置き換えたものである。従って、上述した設定距離調整方法２と同様な効果を有している。また、設定距離調整方法２と同様の変形が可能である。

（５）設定距離調整方法５：加圧駆動工程において加締め治具５３０が被座屈部５８を座屈させる時の加締め治具５３０の移動速度と、第２のオーバーシュート量ＯＤ２の過去の実測値との間の関係に基づいて、加圧駆動工程における加締め治具５３０の現実の移動速度から第２のオーバーシュート量ＯＤ２の推定値ＯＤ２preを決定し、この推定値ＯＤ２preを設定距離Ａｓから減算することによって、新たな設定距離（Ａｓ−ＯＤ２pre）を求める。
この設定距離調整方法５は、上述した設定距離調整方法３における「第１のオーバーシュート量ＯＤ１の推定値ＯＤ１pre」を「第２のオーバーシュート量ＯＤ２の推定値ＯＤ２pre」に置き換えたものである。従って、上述した設定距離調整方法３と同様な効果を有している。また、設定距離調整方法３と同様の変形が可能である。

なお、上述した設定距離調整方法４で使用した第２のオーバーシュート量ＯＤ２の平均値ＯＤ２aveも、現実の第２のオーバーシュート量ＯＤ２を推定した推定値の一種と考えることができる。この意味では、設定距離調整方法４，５は、いずれも第２のオーバーシュート量ＯＤ２の過去の実測値から算出された推定値を設定距離Ａｓから減算することによって、新たな設定距離を求める方法である、という点で共通している。

なお、通常は、第１のオーバーシュート量ＯＤ１の方が、第２のオーバーシュート量ＯＤ２よりも大きい。従って、第１のオーバーシュート量ＯＤ１を用いる設定距離調整方法２や設定距離調整方法３の方が、第２のオーバーシュート量ＯＤ２を用いる設定距離調整方法４や設定距離調整方法５よりも効果が大きいものと期待される。

上述した５種類の設定距離調整方法１〜５のうち、最初の３つの設定距離調整方法１〜３は、第１のオーバーシュート量ＯＤ１の実測値又は推定値を設定距離Ａｓから減算する方法である点で共通している。また、他の２つの設定距離調整方法４，５は、第２のオーバーシュート量ＯＤ２の推定値ＯＤ２preを設定距離Ａｓから減算する方法である点で共通している。第１のオーバーシュート量ＯＤ１と第２のオーバーシュート量ＯＤ２は、互いに独立に発生するので、第１のオーバーシュート量ＯＤ１の実測値又は推定値を利用する設定距離調整方法１〜３のうちのいずれか１つと、第２のオーバーシュート量ＯＤ２の推定値を利用する設定距離調整方法４，５のうちのいずれか１つとを共に利用して、設定距離Ａｓを行うようにしても良い。例えば、設定距離調整方法１，４を共に利用し、探り工程における第１のオーバーシュート量ＯＤ１の実測値と、加圧駆動工程における第２のオーバーシュート量ＯＤ２の過去の実測値から算出された平均値ＯＤ２aveとの両方を設定距離Ａｓから減算することによって、新たな設定距離（Ａｓ―ＯＤ１−ＯＤ２ave）を求めることができる。こうすれば、加締め治具５３０の目標移動距離Ａｔと現実の移動距離との差を更に小さくすることが可能である。このような各種の設定距離調整方法の組合せを考慮すれば、第１のオーバーシュート量ＯＤ１の実測値又は推定値と、第２のオーバーシュート量ＯＤ２の推定値と、のうちの少なくとも一方を設定距離Ａｓから減算することによって、加締め治具５３０の目標移動距離Ａｔと実際の移動距離との差を低減させる、という調整方法を採用することが可能である。

＜設定接触荷重Ｌｔの調整方法＞
（１）設定接触荷重調整方法１：探り工程における第１のオーバーシュート量ＯＤ１に対応する加締め治具５３０の過荷重ＯＬの過去の実測値から算出された平均値ＯＬaveを設定接触荷重Ｌｔから減算することによって、新たな設定接触荷重（Ｌｔ−ＯＬave）を求める。
ここで、「平均値ＯＬave」としては、同じ品番（又は型番）のスパークプラグ用のワーク（絶縁体１０と主体金具５０）に対する実測値から算出された平均値を使用することが好ましい。特に、最も最近の所定期間（例えば直近の１時間）に亘る平均値や、或いは、最も最近の所定個数（例えば直近の２０個）に亘る平均値を使用することが好ましい。この設定接触荷重調整方法１によれば、加締め治具５３０の過荷重ＯＬにかなりのバラツキがある場合にも、設定接触荷重Ｌｔを適切に調整することが可能である。また、個々のワークに関する過荷重ＯＬを直ちに求めて高速に制御処理を行う必要がないので、プレス設備の応答性や制御装置５５０の処理速度が遅い場合にも、適切な設定接触荷重調整を行うことができる。但し、新たな品番（又は型番）のスパークプラグ用のワークに対しては、この設定接触荷重調整方法１を採用することはできないので、ある程度の個数のワークに対する実測値が得られるまでは、他の調整方法を採用することが好ましい。

（２）設定接触荷重調整方法２：探り工程において加締め治具５３０が被カシメ部５３に接触する時の加締め治具５３０の移動速度と、第１のオーバーシュート量ＯＤ１に対応する過荷重ＯＬの過去の実測値との間の関係に基づいて、探り工程における加締め治具５３０の現実の移動速度から加締め治具５３０の過荷重ＯＬの推定値ＯＬpreを決定し、この推定値ＯＬpreを設定接触荷重Ｌｔから減算することによって、新たな設定接触荷重（Ｌｔ−ＯＬpre）を求める。

図９は、この設定接触荷重調整方法２におけるオーバーシュート荷重ＯＬの推定値ＯＬpreの決定方法の例を示すグラフである。図９の横軸は、探り工程において加締め治具５３０が被カシメ部５３に接触する時の加締め治具５３０の移動速度を示し、縦軸は、オーバーシュート荷重ＯＬを示している。また、グラフ中の「Ｘ」のマークは、過去の実測値を示している。この例では、個々のワークの探り工程における加締め治具５３０の現実の移動速度Ｖａから、オーバーシュート荷重ＯＬの推定値ＯＬpreを決定している。この設定接触荷重調整方法２によれば、現実のオーバーシュート荷重ＯＬを適切に推定することができるので、適切な設定接触荷重調整を行うことができ、この結果、加締め治具５３０の現実の移動距離を、目標移動距離Ａｔに近づけることが可能である。また、個々のワークに関する過荷重ＯＬを直ちに求めて高速に制御処理を行う必要がないので、プレス設備の応答性や制御装置５５０の処理速度が遅い場合にも、適切な設定接触荷重調整を行うことが可能である。

なお、上述した設定接触荷重調整方法１で使用したオーバーシュート荷重ＯＬの平均値ＯＬaveも、現実のオーバーシュート荷重ＯＬを推定した推定値の一種と考えることができる。この意味では、設定距離調整方法１，２は、いずれもオーバーシュート荷重ＯＬの過去の実測値から算出された推定値を設定接触荷重Ｌｔから減算することによって、新たな設定接触荷重を求める方法である、という点で共通している。

なお、設定接触荷重調整方法１〜２のいずれか１つと、第２のオーバーシュート量ＯＤ２の推定値ＯＤ２preを設定距離Ａｓから減算する上述の設定距離調整方法３〜５のいずれか１つとを適宜組合せて適用することが可能である。例えば、設定接触荷重調整方法１を利用して、探り工程における第１のオーバーシュート量ＯＤ１に対応する加締め治具５３０の過荷重ＯＬの過去の実測値から算出された平均値ＯＬaveを設定接触荷重Ｌｔから減算して新たな設定接触荷重（Ｌｔ−ＯＬave）を求め、且つ、設定距離調整方法４を利用して、加圧駆動工程における第２のオーバーシュート量ＯＤ２の過去の実測値から算出された平均値ＯＤ２aveを設定距離Ａｓから減算することによって新たな設定距離（Ａｓ−ＯＤ２ave）を求めてもよい。こうすれば、加締め治具５３０の目標移動距離Ａｔと現実の移動距離との差を更に小さくすることが可能である。従って、本実施形態においては、第１のオーバーシュート量ＯＤ１と第２のオーバーシュート量ＯＤ２の少なくとも一方に基づいて、探り工程における設定接触荷重Ｌｔと、加圧駆動工程における設定距離Ａｓとのうちの少なくとも一方を調整することが可能である。そして、この調整により、加締め治具５３０が被カシメ部５３に接触してから停止工程に至るまでの目標移動距離Ａｔと、加締め治具５３０の実際の移動距離との差を低減させることができる。この結果、被座屈部５８の現実の座屈量を、予め定められた目標座屈量に近づけることが可能となる。

ところで、加締めプレス工程における加締め治具５３０の目標移動距離Ａｔからのずれや、被座屈部５８の目標座屈量からのずれは、特に、絶縁体マーク径（主体金具５０の後端位置における絶縁体１０の外径）が小さな小径スパークプラグにおいて重要となる。この理由は、絶縁体マーク径が小さいスパークプラグでは、被カシメ部５３の肉厚が薄いので、目標移動距離Ａｔからのずれや、被座屈部５８の目標座屈量からのずれが大きくなり易いからである。この意味では、上述した各種の調整は、絶縁体マーク径が９ｍｍ以下であるスパークプラグに適用することが好ましい。なお、絶縁体マーク径の９ｍｍは、主体金具５０の取付ネジ部５２のネジ径がＭ１２であるものに対応する。従って、上述した各種の調整は、主体金具５０の取付ネジ部５２のネジ径がＭ１２以下であるスパークプラグに適用することが好ましく、特に、ネジ径がＭ１０以下であるスパークプラグに適用することが好ましい。

・変形例
なお、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る。

・変形例１：
上記実施形態では、リニアスケール５４０を用いて加締め治具５３０の移動距離を測定していたが、リニアスケール以外の位置センサを用いて加締め治具５３０の移動距離を測定してもよい。また、位置センサを用いることなく、加締め治具５３０の移動距離を決定してもよい。例えば、駆動装置５１０がパルスモータ（ステッピングモータ）を使用している場合には、パルスモータの駆動パルス数に基づいて加締め治具５３０の移動距離を決定することが可能である。

・変形例２：
スパークプラグとしては、図１に示したもの以外の種々の構成を有するスパークプラグを本発明に適用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…リング部材
８…板パッキン
９…タルク
１０…絶縁体
１１…襞部
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…電極母材
２５…芯材
３０…接地電極
３３…先端部
４０…端子金具
５０…主体金具
５１…工具係合部
５１ｆ…傾斜面
５２…取付ネジ部
５３…被カシメ部
５４…鍔部
５６…段部
５８…被座屈部
５９…ネジ首
９０…貴金属チップ
１００…スパークプラグ
２００…エンジンヘッド
２０１…取付ネジ孔
５００…プレス機
５１０…駆動装置
５２０…ロードセル
５３０…加締め治具
５３２…湾曲部
５３４…テーパ面
５４０…リニアスケール
５５０…制御装置

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。
＜１＞本発明の第１の形態は、後端に被カシメ部を有するとともに前記被カシメ部よりも先端側に工具係合部と被座屈部とを有する筒状の主体金具の内部に、絶縁体を挿入した状態で、加締めプレス機を用いて前記被カシメ部を加締めて前記絶縁体を固定するとともに前記被座屈部を座屈させる加締めプレス工程を備えるスパークプラグの製造方法であって、前記加締めプレス工程は、
（１）前記加締めプレス機の加締め治具を、変形前の前記被カシメ部に接触前進させ、前記加締めプレス機の圧力センサで検出される前記加締め治具の荷重を設定接触荷重に到達させる工程と、
（２）前記工程（１）の後、前記加締め治具をさらに設定距離にわたって前進させた後に停止させ、前記加締め治具を停止状態で維持する座屈工程と、
を含み、
前記工程（１）における前記加締め治具の過移動である第１のオーバーシュート量と、前記工程（２）における前記加締め治具の過移動である第２のオーバーシュート量と、の少なくとも一方に基づいて、前記設定接触荷重と前記設定距離とのうちの少なくとも一方を調整することによって、前記加締め治具が前記被カシメ部に接触してから前記停止状態に至るまでの目標移動距離と、前記加締め治具の実際の移動距離との差を低減させる、ことを特徴とする。
この方法によれば、第１のオーバーシュート量と第２のオーバーシュート量との少なくとも一方に基づいて、設定接触荷重と設定距離とのうちの少なくとも一方を調整することにより、加締め治具の目標移動距離と実際の移動距離との差を低減させるので、加締め治具の移動距離を、予め定められた目標移動距離に近づけることができる。
＜２＞本発明の第２の形態は、後端に被カシメ部を有するとともに前記被カシメ部よりも先端側に工具係合部と被座屈部とを有する筒状の主体金具の内部に、絶縁体を挿入した状態で、加締めプレス機を用いて前記被カシメ部を加締めて前記絶縁体を固定するとともに前記被座屈部を座屈させる加締めプレス工程を備えるスパークプラグの製造方法であって、前記加締めプレス工程は、
（１）前記加締めプレス機の加締め治具を、前記被カシメ部に接触前進させ、前記加締めプレス機の圧力センサで検出される前記加締め治具の荷重を設定接触荷重に到達させる工程と、
（２）前記工程（１）の後、前記加締め治具をさらに設定距離にわたって前進させた後に停止させ、前記加締め治具を停止状態で維持する座屈工程と、
を含み、
前記工程（１）における前記加締め治具の過移動である第１のオーバーシュート量と、前記工程（２）における前記加締め治具の過移動である第２のオーバーシュート量と、のうち、少なくとも前記第１のオーバーシュート量に基づいて、前記設定接触荷重と前記設定距離とのうちの少なくとも一方を調整することによって、前記加締め治具が前記被カシメ部に接触してから前記停止状態に至るまでの目標移動距離と、前記加締め治具の実際の移動距離との差を低減させる、ことを特徴とする。
この方法によれば、第１のオーバーシュート量と第２のオーバーシュート量とのうち、少なくとも第１のオーバーシュート量に基づいて、設定接触荷重と設定距離とのうちの少なくとも一方を調整することにより、加締め治具の目標移動距離と実際の移動距離との差を低減させるので、加締め治具の移動距離を、予め定められた目標移動距離に近づけることができる。

Claims (12)

1. 後端に被カシメ部を有するとともに前記被カシメ部よりも先端側に工具係合部と被座屈部とを有する筒状の主体金具の内部に、絶縁体を挿入した状態で、加締めプレス機を用いて前記被カシメ部を加締めて前記絶縁体を固定するとともに前記被座屈部を座屈させる加締めプレス工程を備えるスパークプラグの製造方法であって、
   前記加締めプレス工程は、
   （１）前記加締めプレス機の加締め治具を、前記被カシメ部に接触前進させ、前記加締めプレス機の圧力センサで検出される前記加締め治具の荷重を設定接触荷重に到達させる工程と、
   （２）前記工程（１）の後、前記加締め治具をさらに設定距離にわたって前進させた後に停止させ、前記加締め治具を停止状態で維持する座屈工程と、
   を含み、
   前記工程（１）における前記加締め治具の過移動である第１のオーバーシュート量と、前記工程（２）における前記加締め治具の過移動である第２のオーバーシュート量と、の少なくとも一方に基づいて、前記設定接触荷重と前記設定距離とのうちの少なくとも一方を調整することによって、前記加締め治具が前記被カシメ部に接触してから前記停止状態に至るまでの目標移動距離と、前記加締め治具の実際の移動距離との差を低減させる、
   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のオーバーシュート量の実測値又は推定値と、前記第２のオーバーシュート量の推定値と、のうちの少なくとも一つを前記設定距離から減算する設定距離調整を行うことによって、前記目標移動距離と前記実際の移動距離との差を低減させる、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のオーバーシュート量の過去の実測値から算出された推定値を、前記設定距離から減算することによって前記設定距離調整を行う、ことを特徴とするスパークプラグの製造方法。
4. 請求項２又は請求項３に記載のスパークプラグの製造方法であって、
   前記第１のオーバーシュート量の前記推定値は、前記第１のオーバーシュート量の過去の実測値から算出された平均値である、ことを特徴とするスパークプラグの製造方法。
5. 請求項２又は請求項３に記載のスパークプラグの製造方法であって、
   前記工程（１）において前記加締め治具が前記被カシメ部に接触する時の前記加締め治具の移動速度と、前記第１のオーバーシュート量の過去の実測値との間の関係に基づいて、前記工程（１）における前記加締め治具の現実の当該移動速度から前記第１のオーバーシュート量の前記推定値を決定する、ことを特徴とするスパークプラグの製造方法。
6. 請求項２に記載のスパークプラグの製造方法であって、
   前記第２のオーバーシュート量の過去の実測値から算出された推定値を、前記設定距離から減算することによって前記設定距離調整を行う、ことを特徴とするスパークプラグの製造方法。
7. 請求項２又は請求項６に記載のスパークプラグの製造方法であって、
   前記第２のオーバーシュート量の前記推定値は、前記第２のオーバーシュート量の過去の実測値の平均値である、ことを特徴とするスパークプラグの製造方法。
8. 請求項２又は請求項６に記載のスパークプラグの製造方法であって、
   前記工程（２）において前記加締め治具が前記被座屈部を座屈させる時の前記加締め治具の移動速度と、前記第２のオーバーシュート量の過去の実測値との間の関係に基づいて、前記工程（２）における前記加締め治具の現実の当該移動速度から前記第２のオーバーシュート量の前記推定値を決定する、ことを特徴とするスパークプラグの製造方法。
9. 請求項１，６，７，８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、
   前記第１のオーバーシュート量に対応する前記加締め治具の過荷重の過去の実測値に基づいて前記第１のオーバーシュート量に対応する前記加締め治具の過荷重の推定値を求め、
   前記加締め治具の過荷重の前記推定値を前記設定接触荷重から減算する接触荷重調整を行うことによって、前記目標移動距離と前記実際の移動距離との差を低減させる、ことを特徴とするスパークプラグの製造方法。
10. 請求項９に記載のスパークプラグの製造方法であって、
    前記加締め治具の過荷重の前記推定値は、前記第１のオーバーシュート量に対応する前記加締め治具の過荷重の過去の実測値の平均値である、ことを特徴とするスパークプラグの製造方法。
11. 請求項９に記載のスパークプラグの製造方法であって、
    前記工程（１）において前記加締め治具が前記被カシメ部に接触する時の前記加締め治具の移動速度と、前記第１のオーバーシュート量に対応する前記加締め治具の過荷重の過去の実測値との間の関係に基づいて、前記工程（１）における前記加締め治具の現実の当該移動速度から前記加締め治具の過荷重の前記推定値を決定する、ことを特徴とするスパークプラグの製造方法。
12. 請求項１〜１１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、
    前記主体金具の後端位置における前記絶縁体の外径が、９ｍｍ以下である、ことを特徴とするスパークプラグの製造方法。

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