JP2774357B2 - 主体金具の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、主体金具の製造方法に関し、とくに点火
栓、グロープラグ、酸素センサー、水温センサー、ノッ
クセンサー、ヒューズ式温度センサーまたはサーミスタ
式温度センサー等の主体金具の製造方法に係わる。

［従来の技術］ 従来より、例えば、ある種のガソリンエンジンにおい
ては、シリンダヘッドに形成された凹所に、胴体の中央
部より上方側の径が小さい六角形状の主体金具を有する
点火栓を取付けている。

このような形状の点火栓の主体金具（ヨーロッパ特許
第0036050号）は、押出し成形によって、胴体の中央部
より一方側に中央部の径より小さい径で断面が六角形状
の筒状部を形成する前工程と、押出し成形によって、前
工程により形成された胴体を軸方向に貫通する軸穴を形
成する後工程とを備えた製造方法により製造されてい
る。

なお、前工程は、第18図および第19図に示すように、
パンチ210によって、胴体200の一方側の凹所201がマン
ドレル220と六角形状の内周穴231付ダイ230との間隙221
内へ前方押出しされる。このとき、胴体200の一方側の
筒状部202は、胴体200の軸方向に延伸され、六角部203
を有する筒状部202となる。また、従来より、胴体200の
内周面とマンドレル220の外周面との間には、過度の摩
擦熱が発生するため、冷却用エアーおよび冷却オイルを
胴体200の一方側の凹所201内に供給して過度の摩擦熱の
発生を防止している。

［発明が解決しようとする課題］ しかるに、前述の従来の製造方法においては、軸穴成
形を六角成形の後に行っているので、胴体200の凹所201
内にマンドレル220を挿入した際に、筒状部202がダイ23
0によって絞られるため、冷却用エアーおよび冷却オイ
ルが凹所201の外部への排出が容易に行われないという
課題があった。このため、胴体200には、第20図に示す
ように、押出し成形された六角部203と胴体200の境付近
（第19図のＡ−Ａ切断線）で凹所201の内周面の軸方向
に、冷却用エアーおよび冷却オイルの排出流路となる凹
み、204が形成されてしまうという課題があった。

また、点火栓は、主体金具の後端部をかしめることに
より、主体金具と絶縁体とを組付けている。しかるに、
このかしめを行った場合には、胴体200の凹み204によっ
て、主体金具のかしめ溝部にしわが現われ外観を損ない
不良品となっていた。

本発明は、六角成形時の胴体の凹みの発生を防止する
主体金具の製造方法の提供を目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明の主体金具の製造方法は、押出し成形によっ
て、胴体を軸方向に貫通する軸穴を形成する第１工程
と、押出し成形によって、前記第１工程により形成され
た胴体の中央部より一方側に前記中央部の径より小さい
径で断面が六角形状の筒状部を形成する第２工程とを備
えた技術手段を採用した。

［作用］ 本発明の主体金具の製造方法は、前記技術手段により
つぎの作用を有する。

第１工程で、胴体を軸方向に貫通する軸穴を押出し形
成することによって、軸穴を有する筒状の胴体を形成す
る。

第２工程で、第１工程により形成された胴体の中央部
より一方側に中央部の径より小さい径で断面が六角形状
の筒状部を押出し成形することによって、断面が六角形
状の筒状部を有する筒状の胴体を形成する。

このように、第１工程の後に第２工程を行うことによ
って、胴体の軸穴内にパンチやマンドレル等の棒状部材
を挿入した際に、筒状部が絞られても、筒状部の内周部
分から冷却用エアーおよび冷却オイルがパンチやマンド
レル等の棒状部材により塞がれていない軸穴の部分に集
合する。

［発明の効果］ 本発明の主体金具の製造方法は、前記技術手段および
作用によりつぎの効果を奏する。

胴体の内周面に、冷却用エアーおよび冷却オイルの排
出流路となる凹みの発生を防止できる。

また、例えば、本発明の主体金具の製造方法を点火栓
用主体金具の製造方法に採用した場合には、主体金具の
後端部をかしめて主体金具と絶縁体とを組付けても、第
15図に示すように、主体金具のかしめ溝部125の外周に
しわが生起することを防止できる。

［実施例］ 本発明の主体金具の製造方法を第１図ないし第17図に
示す実施例に基づき説明する。

第１図ないし第15図は本発明の第１実施例を表す。

第１図ないし第７図は各成形部における胴体の成形形
状を示し、第８図ないし第13図は点火栓用主体金具の製
造方法により胴体を成形する冷間押出し成形機の各成形
部を示す。

冷間押出し成形機は、直線状に配置された第１〜第６
成形部１、２、３、４、５、６および移送手段（図示せ
ず）を備える。

第１成形部１は、第８図に示すように、型枠（ダイ）
11、パンチ12およびキックアウトピン13を有し、据込み
成形を行って胴体W1（第１図）を形成する。

第２成形部２は、第９図に示すように、型枠（ダイ）
21、パンチ22、ピン23およびキックアウトスリーブ24を
有し、前方押出し成形を行って胴体W2（第２図）を形成
する。なお、本実施例では、第１成形部１および第２成
形部２によって第３成形部３以降の成形のための芯出し
成形を行う。

第３成形部３は、第10図に示すように、型枠（ダイ）
31、パンチ32、パンチホルダー33、ピン34およびキック
アウトスリーブ35を有し、複合（前方および後方）押出
し成形を行って胴体W3（第３図）を形成する。

第４成形部４は、第11図に示すように、型枠（ダイ）
41、パンチ42、ピン43およびキックアウトスリーブ44を
有し、小穴成形を行って胴体W4（第４図）を形成する。

第５成形部５は、第12図に示すように、本発明にかか
る第１工程を行う成形手段であって、型枠（ダイ）51、
パンチ52、キックアウトスリーブ53および切れ端排出部
54を有し、軸穴を貫通させて胴体W5（第５図）を形成す
る。

第６成形部６は、第13図に示すように、本発明にかか
る第２工程を行う成形手段であって、型枠（ダイ）61、
パンチ62、パンチキックアウトスリーブ63、パンチアウ
タスリーブ64、マンドレル65およびキックアウトスリー
ブ66を有し、六角成形を行って胴体W6（第６図および第
７図）を形成する。

そして、各ダイ11、21、31、41、51、61は、冷間押出
し成形機の固定部材ａに一体的に組込まれている。ま
た、各パンチ12、22、32、42、52、62は、冷間押出し成
形機の可動部材に一体的に組込まれている。

なお、各ダイ11、21、31、41、51、61の凹所内、およ
び各パンチ12、22、32、42、52、62と胴体との間には、
接触面を冷却するために、常時冷却用エアーおよび冷却
オイルが供給手段（図示せず）により供給されている。

移送手段は、胴体を掴持するフィンガーなどを有し、
前工程の成形部のダイから後工程の成形部のダイに胴体
を移送するものである。

本実施例の点火栓用主体金具の製造方法を第１図ない
し第15図に基づき説明する。

（イ）スチールから切断された丸棒状胴体（図示せず）
は、移送手段により第１成形部１のダイ11の凹所の入口
に反転することなく略平行方向に移送され、このダイ11
の凹所の入口で保持される。

冷間押出し成形機の可動部材が固定部材ａに向かって
図示下方に移動することによって、パンチ12が丸棒状胴
体をダイ11の凹所内に圧入する。

ダイ11の凹所内に圧入された丸棒状胴体には、第１成
形部１において、ダイ11によって円弧状のコーナ101が
形成され、パンチ12の先端部およびキックアウトピン13
の先端部によって、両端面の軸心上に芯出し小穴102、1
03が形成される。よって、第１成形部１においては、前
述のような冷間据込み成形により、第１図に示す胴体W1
が形成される。

冷間押出し成形機の可動部材が固定部材ａから離れて
図示上方に移動することによって、パンチ12が胴体W1か
ら離れる。このとき、キックアウトピン13により胴体W1
がダイ11の凹所内から取出される。

（ロ）つぎに、第１成形部１により形成された胴体W1
は、移送手段により第１成形部１から第２成形部２のダ
イ21の凹所の入口に反転することなく略平行方向に移送
され、このダイ21の凹所の入口で保持される。

冷間押出し成形機の可動部材が固定部材ａに向かって
図示下方に移動することによって、パンチ22が胴体W1を
ダイ21の凹所内に圧入する。

ダイ21の凹所内に圧入された胴体W1には、第２成形部
２において、ダイ21によって径の大きい部分104および
径の小さい部分105が形成され、パンチ22の先端部およ
びピン23の先端部によって、両端面の軸心上に芯出し大
穴106、107が形成される。よって、第２成形部２におい
ては、前述のような冷間押出し成形により、第２図に示
す胴体W2が形成される。

冷間押出し成形機の可動部材が固定部材ａから離れて
図示上方に移動することによって、パンチ22が胴体W2か
ら離れる。このとき、キックアウトスリーブ24により胴
体W2がダイ21の凹所内から取出される。

（ハ）つぎに、第２成形部２により形成された胴体W2
は、移送手段により第２成形部２から第３成形部３のダ
イ31の凹所の入口に反転することなく略平行方向に移送
され、このダイ31の凹所の入口で保持される。

冷間押出し成形機の可動部材が固定部材ａに向かって
図示下方に移動することによって、パンチ32が胴体W2を
ダイ31の凹所内に圧入する。

ダイ31の凹所内に圧入された胴体W2には、第３成形部
３において、ダイ31によって胴体W2の一方側に他部108
より小さい径で断面が円形状の第１筒状部109が形成さ
れる。また、パンチ32の先端部およびピン34の先端部に
よって、両端面の軸心上に穴110、111が形成される。よ
って、第３成形部３においては、前述のような冷間押出
し成形により、第３図に示す胴体W3が形成される。

冷間押出し成形機の可動部材が固定部材ａから離れて
図示上方に移動することによって、パンチ32が胴体W3か
ら離れる。このとき、キックアウトスリーブ35により胴
体W3がダイ31の凹所内から取出される。

（ニ）つぎに、第３成形部３により形成された胴体W3
は、移送手段により第３成形部３から第４成形部４のダ
イ41の凹所の入口に反転することなく略平行方向に移送
され、このダイ41の凹所の入口で保持される。

冷間押出し成形機の可動部材が固定部材ａに向かって
図示下方に移動することによって、パンチ42が胴体W3を
ダイ41の凹所内とダイ41とピン43との間隙とに圧入す
る。

ダイ41の凹所内とダイ41とピン43との間隙とに圧入さ
れた胴体W3には、第４成形部４において、パンチ42によ
って胴体W3の一方側の内部に段付き穴112が形成され
る。よって、第４成形部４においては、前述のような冷
間押出し成形により、第４図に示す胴体W4が形成され
る。

冷間押出し成形機の可動部材が固定部材ａから離れて
図示上方に移動することによって、パンチ42が銅体W4の
図示上端面から離れる。このとき、キックアウトスリー
ブ44により胴体W4がダイ41の凹所内から取出される。

（ホ）つぎに、第４成形部４により形成された胴体W4
は、移送手段により第４成形部４から第５成形部５のダ
イ51の凹部の入口に反転することなく略平行方向に移送
され、このダイ51の凹所の入口で保持される。

冷間押出し成形機の可動部材が固定部材ａに向かって
図示下方に移動することによって、パンチ52が胴体W4を
ダイ51の凹所内に圧入する。

ダイ51の凹所内に圧入された胴体W4には、第５成形部
５において、パンチ52によって胴体W4の内部に胴体W4を
軸方向に貫通する軸穴113が形成される。このとき、排
出された切れ端は、切れ端排出部54を通って外部に排出
される。よって、第５成形部５においては、前述のよう
な冷間押出し成形により、第５図に示す胴体W5が形成さ
れる。

冷間押出し成形機の可動部材が固定部材ａから離れて
図示上方に移動することによって、パンチ52が胴体W5か
ら離れる。このとき、キックアウトスリーブ53により胴
体W5がダイ51の凹所内から取出される。

（ヘ）つぎに、第５成形部５により形成された胴体W5
は、移送手段により第５成形部５から第６成形部６のダ
イ61の凹所の入口に上下方向を反転して移送され、この
ダイ61凹所の入口で保持される。

冷間押出し成形機の可動部材が固定部材ａに向かって
図示下方に移動することによって、パンチ（ピン）62が
胴体W5をダイ61の凹所内に圧入するとともに、胴体W5の
他方側がパンチアウタスリーブ64内に圧入される。

ダイ61の凹所内、およびパンチアウタスリーブ64内に
圧入された胴体W5には、第６成形部６において、ダイ6
1、マンドレル65およびパンチアウタスリーブ64によっ
て胴体W5の他方側に中央部114より小さい径で断面が六
角形状の第２筒状部115が形成される。よって、第６成
形部６においては、前述のような冷間押出し成形によ
り、第６図に示す胴体W6が形成される。

冷間押出し成形機の可動部材が固定部材ａから離れて
図示上方に移動することによって、パンチキックアウト
スリーブ63により蹴り出され、パンチ62、パンチキック
アウトスリーブ63及びパンチアウタースリーブ64が胴体
W6から離れる。このとき、キックアウトスリーブ66によ
り胴体W6がダイ61の凹所内から取出される。

以上のように、第５成形部５による第１工程の後に、
第６成形部６による第２工程を行うことによって、胴体
W5の軸穴113内にパンチ62およびマンドレル65が挿入さ
れた際に、パンチアウタスリーブ64により第２筒状部11
5が絞られても、第２筒状部115の内周部分から冷却用エ
アーおよび冷却オイルが軸穴113のパンチ62およびマン
ドレル65により塞がれていない間隙116に集まる。した
がって、第２筒状部115の内周部分には、冷却用エアー
および冷却オイルが存在しないので、胴体W6の第２筒状
部115の内周面に凹みが発生することはない。

また、本実施例のように本発明を点火栓用主体金具の
製造方法に採用した場合には、主体金具100の後端部121
をかしめて主体金具100と絶縁体72とを組付けても、胴
体W6の第２筒状部115の内周面に凹みが発生しないの
で、第15図に示すように主体金具100の後端部121をかし
めた場合にかしめ溝部125の外周にしわが生起すること
を防止できる。

なお、パンチキックアウトスリーブ63内に挿入された
パンチ62はなくても加工可能であり、この場合、間隙11
6はより大きく、冷却用エアーおよび冷却オイルがパン
チキックアウトスリーブ63の穴から逃がすことができる
ため、第２筒状部115の円周面に生じる凹みを有利に防
止することができる。

（ト）前述のような押出し成形によって形成された胴体
W6は、第14図に示すように、第１筒状部109の外周にお
ねじ122が形成され、さらに第２筒状部115を切削加工に
より六角部123より径の小さい円形部124、かしめ溝部12
5が形成され、主体金具100が製造される。そして、この
主体金具100の先端には、任意の形状の外側電極126が溶
接等の接合方法により取付けられる。

そして、以上のような製造方法により製造された主体
金具100の内部に、中心電極71、絶縁体72などを一体的
に組付けることによって、第15図に示すような、ガソリ
ンエンジンのシリンダヘッドの外壁に形成された凹所に
取付けられる点火栓７が製造される。

第16図は本発明の第２実施例を表し、点火栓用主体金
具の製造方法により胴体を成形する冷間押出し成形機の
第６成形部を示す。

（第１実施例と同一機能物は同番号を付す） 本実施例の冷間押出し成形機の第６成形部８は、型枠
（第１のダイ）81、マンドレル82、キックアウトスリー
ブ83、パンチアウタスリーブ（第２のダイ）84、ピン8
5、ピンキックアウトスリーブ86およびピンアウタスリ
ーブ87を有する。

本実施例では、第１実施例と同一の効果に加えて、第
12図の第５成形部５で形成された胴体W5を反転すること
なく平行方向に第６成形部８に移送することによって、
胴体W5の端部付近と第６成形部８の第２のダイ84の凹所
付近との衝突が防止できるので、胴体の端部付近または
第２のダイ84の凹所付近の損傷を防止できる。

さらに、例えば、第５成形部５の型枠（ダイ）51から
第６成形部８の第２のダイ84に高速で胴体W5を移送した
場合でも、反転による遠心力が作用しないため胴体W5が
外方に飛ばされてしまう可能性が全くない。このため、
胴体W5の移送速度の高速化が可能となるので、主体金具
100の生産性を向上することができる。

第17図は本発明の第３実施例を表し、点火栓用主体金
具の製造方法により胴体を成形する冷間押出し成形機の
第６成形部を示す。

（第１実施例と同一機能物は同番号を付す） 本実施例の冷間押出し成形機の第６成形部９は、型枠
（第１のダイ）91、マンドレル92、キックアウトスリー
ブ93、パンチアウタスリーブ（第２のダイ）94、ピン9
5、ピンキックアウトスリーブ96およびピンアウタスリ
ーブ97を有する。

本実施例では、第２実施例と同一の効果に加えて、冷
間押出し成形の際に型枠91内にピンアウタスリーブ97の
先端が入り込んでいる。このため、胴体W6の外周面が型
枠91の図示下端面とパンチアウタスリーブ94の図示上端
面との隙間98に面していない。したがって、冷間押出し
成形により第２筒上部115が絞られる際に、胴体W6の中
央部114の外周から胴体W6の一部が前述の隙間98に流出
しない。すなわち、冷間押出し成形機の第６成形部９に
より冷間押出し成形された胴体W6の外周にバリが発生し
ない。

なお、第16図のピン85および第17図のピン95は間隙11
6をより大きくする必要から、ピン85、95を第13図のパ
ンチ62と同様に省略することによって、不具合を解消す
ることができる。

（変形例） 本実施例では、第６成形部において胴体に六角形状の
第２筒状部を形成したが、軸穴を形成した後であればい
つでも胴体に六角形状の第２筒状部を形成することがで
きる。すなわち、第１工程と第２工程とを備えた製造方
法で主体金具を製造する冷間押出し成形機であれば本実
施例の冷間押出し成形機に限定されない。

本実施例では、第１工程と第２工程との間で同一方向
から押出し成形を行ったが、第１工程と第２工程との間
で逆方向から押出し成形を行っても良い。

本実施例では、本発明を点火栓用主体金具の製造方法
に採用したが、本発明をグロープラグ、酸素センサー、
水温センサー、ノックセンサー、ヒューズ式温度センサ
ーまたはサーミスタ式温度センサー等の中央部、第２筒
状部および軸穴を有する主体金具の製造方法に採用して
も良い。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第15図は本発明の第１実施例を表す。第１
図ないし第６図は各成形部における胴体の成形形状を示
す断面図、第７図は第６図の下視図、第８図ないし第13
図は点火栓用主体金具の製造方法により胴体を形成する
冷間押出し成形機の各成形部を示す断面図である。第14
図は点火栓用主体金具を示す半断面図、第15図は点火栓
を示す半断面図である。 第16図は本発明の第２実施例を表し、点火栓用主体金具
の製造方法により胴体を成形する冷間押出し成形機の第
６成形部を示す断面図である。 第17図は本発明の第３実施例を表し、点火栓用主体金具
の製造方法により胴体を成形する冷間押出し成形機の第
６成形部を示す断面図である。 第18図および第19図は従来の製造方法により胴体を成形
する成形機を示す断面図、第20図は第19図のＡ−Ａ切断
による凹みが形成された胴体を示す断面図である。 図中 １……第１成形部、２……第２成形部、３……第３成形
部、４……第４成形部、５……第５成形部（第１工程を
行う成形部）、６、８、９……第６成形部（第２工程を
行う成形部）、７……点火栓、100……主体金具、113…
…軸穴、114……中央部、115……第２筒状部（筒状
部）、W1、W2、W3、W4、W5、W6……胴体

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（ａ）押出し成形によって、胴体を軸方向
   に貫通する軸穴を形成する第１工程と、 （ｂ）押出し成形によって、前記第１工程により形成さ
   れた胴体の中央部より一方側に前記中央部の径より小さ
   い径で断面が六角形状の筒状部を形成する第２工程と を備えた主体金具の製造方法。