JP4064114B2 - Manufacturing method of spark plug - Google Patents

Manufacturing method of spark plug Download PDF

Info

Publication number
JP4064114B2
JP4064114B2 JP2002023222A JP2002023222A JP4064114B2 JP 4064114 B2 JP4064114 B2 JP 4064114B2 JP 2002023222 A JP2002023222 A JP 2002023222A JP 2002023222 A JP2002023222 A JP 2002023222A JP 4064114 B2 JP4064114 B2 JP 4064114B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
spark plug
metal shell
protrusion
ground electrode
shearing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2002023222A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2003223968A (en
Inventor
滋久 斉田
雅吏 ▲うるし▼畑
勇樹 下川原
好生 堀田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NGK Spark Plug Co Ltd
Original Assignee
NGK Spark Plug Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NGK Spark Plug Co Ltd filed Critical NGK Spark Plug Co Ltd
Priority to JP2002023222A priority Critical patent/JP4064114B2/en
Publication of JP2003223968A publication Critical patent/JP2003223968A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4064114B2 publication Critical patent/JP4064114B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Spark Plugs (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スパークプラグの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、スパークプラグの製造において、接地電極と主体金具の接合は溶接等により行われており、これらの接地電極及び主体金具の溶接部近傍においては、その溶接によってそれら溶接部が部分的に突起して形成されたり、或いは溶接ダレが生じたりして溶融突起部を形成してしまう。そして、このような溶融突起部は、正常な表面形成を阻害し、製品の品質低下の一因となる可能性があるため、溶接工程後にそのような溶融突起部を除去する除去工程が行われることが多い。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の解決すべき課題は、接地電極と主体金具の溶接部において、溶接に起因して生じる溶融突起部を精度良く除去し、ひいては高品質なスパークプラグを効果的に製造し得るスパークプラグの方法を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段及び作用・効果】
本発明は、軸線方向に延びる中心貫通孔を有する絶縁体と、中心貫通孔内においてその先端側に配置された中心電極と、絶縁体の径方向外側を取り囲むように配置された主体金具と、主体金具の先端面に一端が溶接され、他端側が中心電極との間に火花放電ギャップを形成するように配設された接地電極とを有するスパークプラグの製造方法に係り、上記課題を解決するために、
接地電極となるべき棒状の電極部材の一方の端面を主体金具の先端面に溶接することにより、それら主体金具と接地電極との接合体を形成する溶接工程と、
主体金具と接地電極との溶接部において、接地電極の周側面よりも突出する形態にて生じた溶融突起部を除去する突起部除去工程とを含み、
該突起部除去工程は、主体金具の内周面側及び外周面側の少なくともいずれかにおいて、溶融突起部に対し、せん断加工及び/又は切削加工による除去加工を複数回行なうことにより、該溶融突起部を除去することを特徴とする。
【0005】
上記のような溶接工程により生じる溶融突起部の除去を、例えばせん断加工により行なう場合、一度のせん断加工により除去しようとすると、その除去に必要となる工具のストロークを長めに確保しなければならない。即ち、このようなストロークは除去対象となる部分の材質や厚さを考慮して設定することとなるが、除去すべき部分の厚さが大きいほどせん断力が必要となるため、その分長めのストロークの確保が必要となる。
【0006】
図10及び図11は、接地電極4’と主体金具5の接合体Wにおける溶接部101に対する加工例について示している。図10は主体金具5の内周面側での加工例、図11は外周面側での加工例をそれぞれ示している。さらに、図10(b)、及び図11(b)には、主体金具5の軸線方向に往復動するプレス刃(内側用せん断工具203(図10(b))、外側用せん断工具201(図11(b))によるせん断加工例について示している。ここで、一度のせん断加工では工具のストロークが長めであり、かつ溶融突起部101の基端側を加工するため、図のように工具の刃先が主体金具5の内周面あるいは外周面に衝突する可能性が高く、その結果として例えば図11(b)における傷305が外周面に形成され、主体金具5のねじ転造時に傷305の存在が影響して、ねじ転造後の主体金具に支障が生じる可能性がある。また、主体金具5の内周面側では、図10(b)に示すように、絶縁体を支持するために内周面から径方向内側に向かって突出形成される金具側係合部7に工具の刃先が衝突して、金具側係合部7に傷が生じる可能性がある。このような一度のせん断加工による溶融突起部の除去は、工具において許容されるストロークが小さい製品ほど困難となる。
【0007】
他方、図10(a)及び図11(a)は回転式刃物(内側用切削工具204(図10(a))、外側用切削工具202(図11(a))を用いた切削加工により、溶融突起部の除去を一度に行なうようにすると、図11(a)に示すように、加工の際に溶融突起部からの切削屑の巻き上がり、部分的に残留物303が生じたり、あるいは、図10(a)のように除去物307が主体金具5の金具側係合部7に接触して金具側係合部7を傷つける可能性がある。このような切削屑の巻き上がり等は、材質にもよるが、切削加工において一度に除去する切削しろが多いほど発生しやすくなる。
【0008】
これに対し、本発明のごとく、溶接部における溶融突起部の除去加工を行なう際に、一度に除去するのではなく、複数回に分けて行なうようにすれば、上記のような不具合に対処でき、精度良く除去を行なえることとなる。即ち、複数回の除去加工により徐々に溶融突起部を除去していくようにすれば、例えば、せん断加工を行なう場合にはその除去加工一回当たりの工具ストロークを小さくとることができ、また、切削加工を行なう場合においては、一度に対象部分を全部除去することにはならないため、巻上げの発生を効果的に低減できる。
【0009】
具体的には、除去工程は溶融突起部に対しせん断加工をまず行い、そのせん断加工が終了した溶融突起部の残余の部分に対し、さらに切削加工を施すようにすることができる。切削加工に先立って、せん断加工による予備的な加工を行なうことにより、切削加工時の切削屑の巻き上がりを効果的に抑制することができる。
【0010】
具体的には次のような2つの方法が考えられる。その第一は、溶融突起部の突出方向における先端側部分を切り落とすようにせん断加工を行い、該溶融突起部のせん断加工後に残留した部分を切削加工により除去する。このようにすると、切削加工により除去すべき溶融突起部の体積が減少するから、1回の切削による除去しろが減少し、切削屑の巻き上がりが生じにくくなる。また、第二の方法は、溶融突起部に対し、せん断加工により主体金具の軸線方向に切れ込む切欠部を形成し、その切欠部の形成された溶融突起部に切削加工を行なう。このようにすると、切削加工により除去すべき切断厚さが減ずるため、切削屑の巻き上がりが同様に生じにくくなる。なお、切削加工としては、刃物を用いた狭義の切削加工のほか、砥石研削加工も本発明においては切削加工の概念に含まれるものとする。特に、回転式刃物を用いた加工(エンドミル等によるフライス削りなど)を好適に採用できる。この場合、主体金具の要部が円筒状に形成されていることから、切削加工は、主体金具の中心軸線と平行な軸線周りに回転する回転刃物により行なうことが、とりわけ好都合であるといえる。他方、せん断加工としては、プレス刃等のせん断用刃物を用いた加工を好適に採用できる。
【0011】
また、溶接部において主体金具の内周面側に形成される内側溶融突起部と、同じく外周面側に形成される外側溶融突起部とは、各々を独立して除去するようにしてもよいが、それらの両方に対しせん断加工を同時に実施すると、加工時間の短縮を図ることができ、ひいては効率的な製品製造に寄与できる。
【0012】
なお、一般のスパークプラグの製造工程においては、火花放電ギャップを形成する際に、接地電極を、先端部が中心電極の先端部に近づく向きに曲げ返す曲げ工程が実施される。この場合、せん断用の刃物や切削加工用の工具と接地電極との干渉を回避するために、主体金具の内周面側に形成される内側溶融突起部の除去工程を少なくとも、該曲げ工程に先立って行なうことが望ましい。接地電極が曲げ前の状態であれば、接地電極が形成された側から主体金具内へ、工具を支障なく出し入れすることができるためである。
【0013】
近年、電極の火花放電消耗に対する耐久性を向上させるために、火花放電ギャップに臨む電極面上にPtやIr等を主体とする貴金属チップを接合したスパークプラグが普及しつつある。こうした貴金属チップ等の貴金属部が接地電極の周側面に突出形態で接合されていると、内側溶融突起部の除去を行なう際に、接地電極が火花放電ギャップを形成するための曲げ工程前の状態にあっても、工具が該貴金属部と干渉して、除去工程の実施に支障を生ずる可能性がある。この観点において、前述の接地電極の曲げ工程に先立って行なう内側溶融突起部の除去工程に際して、接地電極の周側面は、貴金属部が接合されない電極母材面とされていることが望ましい。このような形態が可能となるのは、接地電極が、その先端面において中心電極の周側面と対向することにより火花放電ギャップを形成するスパークプラグである。ただし、接地電極が、その周側面において中心電極の先端面と対向することにより火花放電ギャップを形成するスパークプラグ(いわゆる平行電極型スパークプラグ)においても、貴金属チップを接地電極側に接合されないタイプのものであればよい。他方、平行電極プラグにおいて、貴金属チップが接地電極側に接合されるタイプのものであっても、工具側に貴金属チップとの干渉を回避するための凹部あるいは切欠き等を設けておけば、上記除去加工を行なうことが可能である。
【0014】
なお、接地電極が中心電極の周囲に複数配置される多極型スパークプラグを対象とする場合、複数の接地電極(例えば全ての接地電極)において本発明の除去加工を同時に行なうようにしてもよく、各接地電極にそれぞれ除去加工を行ってもよい。また、そのように複数の接地電極の除去加工を同時に行なう場合においても、内側及び外側の両溶融突起部を同時に行なうようにしてもよいし、それぞれ独立して行なうようにしてもよい。いずれも、前者の場合において加工効率を高めることができる。
【0015】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に示す実施例を参照しつつ説明する。
図1に示す本発明の一例たるスパークプラグ1は、いわゆるセミ沿面放電型スパークプラグとして構成され、筒状の主体金具5、先端部が突出するようにその主体金具5に嵌め込まれた絶縁体3、その絶縁体3の内側に設けられた中心電極2、及び主体金具5に基端側が結合され、絶縁体3の先端部を間に挟んで中心電極2の周側面と先端側が対向するように配置された接地電極4等を備えている。
【0016】
絶縁体3は、例えばアルミナあるいは窒化アルミニウム等のセラミック焼結体により構成され、その内部には自身の軸方向に沿って中心電極2を嵌め込むための孔部(中心貫通孔)3dを有している。また、主体金具5は、低炭素鋼等の金属により円筒状に形成されており、スパークプラグ1のハウジングを構成するとともに、その外周面には、図1に示すように、スパークプラグ1を図示しないシリンダヘッドに取り付けるためのねじ部6が形成されている。
【0017】
接地電極4は中心電極2の両側に各1ずつの計2つ設けられており、それぞれ端面(発火面)4aが、円柱状の中心電極2の先端側の側周面2b(発火面)とほぼ平行に対向するように湾曲させて形成される一方、他端側は主体金具5に対して溶接により固着・一体化されている。なお本実施例においては、セミ沿面タイプの多極型スパークプラグを例示して説明しているが、このような側方対向タイプではなく、中心電極の先端面と接地電極とが対向する所謂平行対向タイプを適用対象としてもよく、これらが組み合わされてなるタイプを対象としてもよい。いずれにしても、接地電極が主体金具に溶接される形態のスパークプラグであれば種々のものに適用できることを先に述べておく。
【0018】
絶縁体3は先端部3aが中心電極2の側周面2bと接地電極4の発火面4aとの間に入り込む位置関係で配置されている。中心電極2の軸線方向において該中心電極2の先端面2e側を前方側、これと反対側を後方側として、絶縁体3の先端面3eは、接地電極4の先端面4aの、後方側の縁4fよりも前方側に位置している。一方、中心電極2の先端面2eは、絶縁体3の先端面3eよりも所定高さだけ突出して配置されている。
【0019】
絶縁体3の孔部3dには、その一方の端部側に端子金具13が挿入・固定され、同じく他方の端部側に中心電極2が挿入・固定されている。また、該孔部3d内において端子金具13と中心電極2との間に抵抗体15が配置されている。この抵抗体15の両端部は、導電性ガラスシール層16,17を介して中心電極2と端子金具13とにそれぞれ電気的に接続されている。また、端子金具13は低炭素鋼等で構成され、表面には防食のためのNiメッキ層(層厚:例えば5μm)が形成されている。抵抗体15は、ガラス粉末、セラミック粉末、金属粉末(例えば、Zn、Sb、Sn、Ag及びNiの1種又は2種以上を主体とするもの)、非金属導電物質粉末(例えば無定形カーボンないしグラファイト)及び有機バインダ等を所定量配合し、ホットプレス等の公知の手法により焼結して製造されるものである。
【0020】
中心電極2は、電極の表層部分を構成する電極母材が、Ni又はNi合金からなり、必要に応じて、熱引き改善のために中心部にCuあるいはCu合金にて構成された芯材が挿入される。他方、接地電極4も、電極母材がNi又はNi合金からなる。また、この接地電極4でも、熱引き改善のために中心部にCuあるいはCu合金にて構成された芯材が挿入されてもよく、さらに同目的で中心部に純Niの周囲をCuあるいはCu合金にて覆った被層構造体が挿入されてもよい。中心電極2及び接地電極4のいずれにおいても、電極母材は、高耐熱性のNi合金、例えばNi基超合金を使用できる(例えば、インコネル600(商標名)あるいはインコネル601(商標名)等)。
【0021】
次に、本発明のスパークプラグの製造方法について説明する。
上記のような多極プラグの製造に際しては、まず、図2(a)に示すように、接地電極となるべき2本の棒状(例えば角棒状)の接地電極4’それぞれにおける一方の端面を、主体金具5の先端面5aに電気抵抗溶接により取り付けて、接合体WPを形成する(溶接工程)。そして、この接合体WPに対し図2(b)のような曲げ工程が行われるが、このような曲げ工程に先立って、溶接工程により溶接された主体金具5と接地電極4’との溶接部101に対し、溶接ダレ等に起因する溶融突起部を除去する(突起部除去工程)。具体的には、溶融突起部に対する主体金具5の内周面側もしくは外周面側の少なくともいずれかにおいて(より具体的には主体金具5の内周面側と外周面側の両方において)、せん断加工又は切削加工による除去加工を、同一箇所に対して複数回行なうことにより、該溶融突起部の少なくとも一部を除去する。
【0022】
図8の内面加工例にて示されるように、その複数回の除去加工として、切削加工に先立って図8(a)のようにせん断加工を行い、そのせん断加工がなされた被加工部分に対して図8(b)のように切削加工を施すようにすることができる。なお、図3(a)には図8(a)におけるA部拡大図を示しており、図3(b)には図8(b)のB部拡大図を示している。図3に示されるように、接地電極4’と主体金具5との溶接部101においては、それら接合体Wの中心軸線(最終製品たるスパークプラグの中心軸線とほぼ同一である)Oに関し半径方向外側に向けて突出する外側溶融突起部(以下、単に外側突起部ともいう)101aと内側に向けて突出する内側溶融突起部(以下、内側突起部ともいう)101bとが形成されている。
【0023】
図3は、せん断加工において、内側突起部に対し、せん断加工により主体金具5の軸線方向に切れ込む切欠部を形成し、その切欠部が形成された内側突起部を切削加工により除去する例について示している。図3に示すように、溶融突起部101a,101bは、接地電極4の周側面から突出する形にて生ずる。
【0024】
まず、図3(a)では、図8(a)に示すように中心軸線Oの方向に往復動するプレス刃等の内側用せん断工具203を用い、内側溶融突起部101bの基端側の所定位置に、該内側溶融突起部101bの中間位置まで切れ込む切欠部101cを形成している。なお、本スパークプラグの製造にあたっては、2本の接地電極4’を主体金具5に溶接していることから、上記切欠部101cをもう一方の内側溶融突起部101bに対しても別途形成する。この内側用せん断工具203は、2つの内側溶融突起部101bが生じているケースにおいては、一方の突起部にせん断加工を行なうべく工具203を接合体Wの中心軸線Oに沿って移動させたときに、他方の突起部と工具203との干渉が生じて当該工具203の移動が妨げられないように、該他方の突起部に対応する位置に、自身の軸方向に沿って逃がし溝205を有している。そして、その切欠部101cが形成された内側溶融突起部101bに対し、図3(b)に示すように、内側用切削工具204により切削するようにしている。なお、本スパークプラグの製造にあたっては、2つの切欠部101cが形成された2つの内側溶融突起部101bを同時に内側用切削工具204により切削している。この内側切削工具204は、図8(b)に示すように、中心軸線Oと平行な回転軸回りに回転する(本実施例では中心電極Oと平行でかつ同軸の回転軸回りに回転する)エンドミル等の回転式刃物として構成される。
【0025】
このように切欠部101cが形成された内側溶融突起部101bは、切削加工により溶接部101から容易に除去される。また、切欠部101cを形成しておくことで、除去される溶融突起部の屑が、周囲を傷つけたりすることなく容易に剥がれ落ちることができる。これは、切欠部101cが形成されることで切断厚さが減少し、切削により速やかに切断が進行して落下が促されるためである。例えば、切欠部101cがない場合は、一気に溶融突起部を切除しようとすると、未切断部分が溶接部側に長時間結合されたまま工具が高速で動くので、すでに切断された部分が螺旋状の屑となって工具とともに大きく巻き上がり電極等を傷つけたり、逆に巻き上げ損ねられた屑が工具の送り方向に押され、主体金具5の内面に形成される絶縁体3(図1参照)を支持するための金具側係合部5a側にダレてこれを傷つけたりする不具合につながる。また、溶融突起部が無理やりむしりとられるように除去されるので、溶接部101にカエリ等が突起形態で残留することもある。
【0026】
図4においては図3と同様の手法により2つの外側突起部101aを除去する例について示しており、図3の場合と同様の効果が達成できる。図4(a)は図9(a)におけるC部拡大図を示し、図4(b)は図9(c)におけるD部拡大図を示している。図4(a)に示すように外側溶融突起部101aにおいて、外側用せん断工具201(図9(a)に示すような中心軸線Oの方向に往復動するプレス刃等のせん断用刃物である)により、該外側溶融突起部101aを中間位置までせん断して切欠部101dを形成する。なお、本スパークプラグの製造にあたっては、2本の接地電極4’を主体金具5に溶接していることから、上記切欠部101dを、もう一方の外側溶融突起部101aに対しても別途形成する。次いで、図4(b)のように、その切欠部101dが形成された外側溶融突起部101aを外側用切削工具202(例えばエンドミル等の回転式刃物である)により除去するようにしている。なお、本スパークプラグの製造にあたっては、2つの切欠部101dが形成された外側溶融突起部101aを同時に外側用切削工具202により切削している。この外側用切削工具202は、図9(b)及び図9(c)の側面図に示すように、中心軸線Oと平行な回転軸Oを有する回転式刃物として構成される。
【0027】
なお、溶接部101において内側に形成される内側溶融突起部101bと外側に形成される外側溶融突起部101aの両方に対し、せん断加工を同時に実施するようにすると、加工時間を短縮することが可能となり効果的である。即ち、図3(a)の工程と、図4(a)の工程とを同時に実施するようにすると良い。
【0028】
また、図5及び図6に示すように、せん断加工において切欠き形成に留めるのではなく、溶融突起部の突出方向における先端部を切り落とすようにしてもよい。このようにすると、切削加工により除去すべき溶融突起部の体積が減少し、除去物300が少量となるため、周囲を傷つけるような大きな巻き上がりが生じたり、あるいは、製品(具体的には金属側係合部(段差部)5a等)に押し当てられることが防止され、傷等の発生を効果的に抑制することが可能となる。
【0029】
図5(a)では、内側溶融突起部101bの先端部を、図3及び図8と同様の内側用せん断工具203により切り落とすようにせん断加工を行っている。また、図5(b)では、その先端部が切り落とされた内側溶融突起部101bに対し、図3と同様の内側用切削工具204により切削加工を行なうようにしている。さらに、図6(a)は外側溶融突起部101aの先端部を、図4及び図9と同様、外側用せん断工具201により切り落とすようにしており、その残留部を外側用切削工具202にて切削・除去する。このようにすることで図5の場合と同様に傷等の不具合を効果的に抑制できる。
【0030】
なお、図3(a)に示すように、主体金具5として、内周面の中心軸線Oを含む断面外形線において、先端面5bに近い側から、中心軸線Oと平行な直線部5fと、該直線部5fに続くとともに後方側に向かうほど縮径方向に傾斜する縮径部(金属側係合部)5aとがこの順序にて形成され、さらに先端面5bと縮径部5aの前端縁5cとの軸線方向距離Hが1.5mm未満とされたものを、本発明の対象とすると一層効果的である(この軸線方向距離Hが1.1mm以下のものに適用するとなお良い)。即ち、このように、先端面5bと前端縁5cとの距離が小さいものは、除去工程が難しく、縮径部(段差部)に対し工具や除去物が作用したり、工具ストロークが不十分となって除去物が残留する可能性が高く、製品に傷や残留物等の不具合が生じる可能性が高い。しかし、本発明の適用により、このような不具合を効果的に解消できる。
【0031】
また、図4(a)に示すように、主体金具5として、外周面の中心軸線Oを含む断面外形線において、先端面5bに近い側から、中心軸線Oと平行な直線部5gと、該直線部5gに続くとともに後方側に向かうほど拡径方向に傾斜する拡径部(段差部)5eとがこの順序にて形成され、さらに先端面5bと拡径部5eの前端縁5dとの軸線方向距離Hが1.5mm未満とされたものを、本発明の対象とするとよい(なお、この軸線方向距離Hが1.1mm以下のものに適用すると一層良い)。上記内面における除去と同様に、先端面5bと前端縁5cとの距離が近接していると製品に傷や残留物等の不具合が生じる可能性が高い。しかし、本発明の適用により、このような不具合を効果的に解消できる。
【0032】
そして、上述したような突起部除去工程が完了した後に、図2(b)のように曲げ工程を行なう。曲げ工程では、打抜ダイKの成型凹部120に押し付けて接地電極4’(2以上であれば全ての接地電極)に曲げ加工を行なう。この曲げ工程においては、溶接工程により得られた接合体WPにおいて、その溶接された接地電極4’の先端面が主体金具5の中心軸線Oに面する位置関係となるようにその接地電極4’に対し曲げ加工を施し、この曲げ加工された部材が最終製品における接地電極4となる。なお、本発明においては、曲げ加工前の電極部材を接地電極4’、曲げ加工後ものを接地電極4としている。
【0033】
その曲げ加工後、図2(c)のごとく絶縁体3に装着した中心電極2を主体金具5内に挿入し、曲げ加工された接地電極4との間にギャップgを形成する。なお、曲げ加工後において接地電極4の先端面において絶縁体3又は中心電極2に沿った円筒面を形成する場合には、中心電極等を組み付ける前に円柱状のパンチにより打抜き工程を行なうこととなる。
【0034】
なお、図7は、本発明のスパークプラグの製造方法のうちで、前述した図3及び図4に示される手法にて得られたスパークプラグの溶接部近傍を拡大して示すものであるが、主体金具5と接地電極4とが溶接される溶接部の内面及び外面の少なくとも一方の表面において上述した除去加工により平滑化された除去面が形成されている。そして、除去面は、除去加工により形成される加工傷が、所定の第一方向を主体として配向する第一加工傷領域110aと、その第一方向と異なる第二方向を主体として配向する第二加工傷領域110bを有した形にて形成される。
【0035】
第一加工傷領域110aと第二加工傷領域110bは前後に隣接して形成され、本実施例において第一方向は中心電極の軸線方向と略同方向であり、第二方向はその軸線方向に対し略直交方向となっている。そして、第一加工傷領域110aの加工傷はスパークプラグ(主体金具)の中心軸線方向と平行に往復動可能とされるせん断加工用工具(図8(a)及び図9(a)参照)により形成されたせん断加工傷であり、第二加工傷領域110bの加工傷は、スパークプラグ(主体金具)の中心軸線方向と平行な回転軸を有する切削工具(図8(b)及び図9(b)参照)により形成された切削加工傷となっている。このように前方側においてせん断加工傷を形成し、後方側の段差部に近い部分に切削加工傷を形成するようにすれば、段差部近傍を切削加工による精密面とすることができ、段差部近傍の形状精度が高いものとなる。
【0036】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各請求項に記載した範囲を逸脱しない限り、各請求項の記載文言に限定されず、当業者がそれらから容易に置き換えられる範囲にもおよび、かつ、当業者が通常有する知識に基づく改良を適宜付加することができる。
【0037】
例えば、上記実施形態では、2つの接地電極4の外側溶融突起部101bの切削加工を同時に行なったが、主体金具5(接合体W)の中心軸線Oと平行で同軸にない回転軸周りに回転する回転刃物を用い、両電極4の外側溶融突起部101aを別々に切削加工することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示すスパークプラグの全体図。
【図2】スパークプラグの製造方法について部分的に説明する説明図。
【図3】内側溶融突起部を除去する工程について説明する説明図。
【図4】外側溶融突起部を除去する工程について説明する説明図。
【図5】図3とは異なる方法について説明する説明図。
【図6】図4とは異なる方法について説明する説明図。
【図7】溶接部近傍を拡大して示す説明図。
【図8】内側溶融突起部を除去する工程について説明する説明図。
【図9】外側溶融突起部を除去する工程について説明する説明図。
【図10】本発明の比較例について説明する図。
【図11】図10とは別の比較例について説明する図。
【符号の説明】
1 スパークプラグ
2 中心電極
3 絶縁体
4、4’ 接地電極
5 主体金具
5a 段差部(縮径部)
5e 段差部(拡径部)
101 溶接部
101a 外側溶融突起部
101b 内側溶融突起部
101c,101d 切欠部
201 外側せん断用工具
202 外側切削用工具
203 内側せん断用工具
204 内側切削用工具
接合体
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing a spark plug.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in the manufacture of spark plugs, the ground electrode and the metal shell are joined by welding or the like, and in the vicinity of the welded portion of these ground electrode and metal shell, these welds partially protrude by the welding. Or a weld sag is formed to form a melt projection. And since such a fusion | melting protrusion part may inhibit normal surface formation and may contribute to the quality reduction of a product, the removal process which removes such a fusion | melting protrusion part after a welding process is performed. There are many cases.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
The problem to be solved by the present invention is to provide a spark plug capable of accurately removing a molten projection caused by welding in a welded portion between a ground electrode and a metal shell, and thus effectively producing a high-quality spark plug. It is to provide a method.
[0004]
[Means for solving the problems and actions / effects]
The present invention includes an insulator having a central through hole extending in the axial direction, a center electrode disposed on the tip side in the central through hole, and a metal shell disposed so as to surround the radially outer side of the insulator; The present invention relates to a method of manufacturing a spark plug having one end welded to a front end surface of a metal shell and a ground electrode disposed so that a spark discharge gap is formed between the other end side and a center electrode. for,
Welding one end face of the rod-shaped electrode member to be the ground electrode to the front end face of the metal shell, thereby forming a joined body of the metal shell and the ground electrode;
In the welded portion of the metal shell and the ground electrode, including a protrusion removal step for removing the melt protrusion generated in a form protruding from the peripheral side surface of the ground electrode,
The protrusion removal step is performed by performing a removal process by shearing and / or cutting a plurality of times on the molten protrusion on at least one of the inner peripheral surface side and the outer peripheral surface side of the metal shell. The portion is removed.
[0005]
For example, when removing the molten protrusion generated by the welding process as described above by a shearing process, a long tool stroke necessary for the removal must be ensured when the removal is performed by a single shearing process. That is, such a stroke is set in consideration of the material and thickness of the part to be removed, but the greater the thickness of the part to be removed, the more shear force is required. It is necessary to secure the stroke.
[0006]
10 and 11 show the joined body W of the ground electrode 4 'and the metal shell 5. p The example of a process with respect to the welding part 101 in is shown. FIG. 10 shows an example of processing on the inner peripheral surface side of the metal shell 5, and FIG. 11 shows an example of processing on the outer peripheral surface side. Further, in FIGS. 10B and 11B, a press blade (inner shearing tool 203 (FIG. 10B)) and outer shearing tool 201 (see FIG. 10) reciprocating in the axial direction of the metal shell 5 are shown. 11 (b)), in which the tool stroke is long in one shearing process and the base end side of the melt projection 101 is processed, so that the tool as shown in FIG. The cutting edge is likely to collide with the inner peripheral surface or the outer peripheral surface of the metal shell 5, and as a result, for example, a scratch 305 in FIG. 11B is formed on the outer peripheral surface. The presence may affect the metal shell after thread rolling, and the inner peripheral surface of the metal shell 5 supports the insulator as shown in FIG. Projecting radially inward from the inner peripheral surface There is a possibility that the cutting edge of the tool collides with the metal fitting side engaging portion 7 and damages the metal fitting side engaging portion 7. Such removal of the molten protrusion by one-time shearing is allowed in the tool. Products with smaller strokes are more difficult.
[0007]
On the other hand, FIG. 10 (a) and FIG. 11 (a) are obtained by cutting using a rotary cutter (inner cutting tool 204 (FIG. 10 (a)) and outer cutting tool 202 (FIG. 11 (a)). If removal of the melted protrusion is performed at one time, as shown in FIG. 11 (a), the cutting waste from the melted protrusion is rolled up during processing, and a residue 303 is partially generated, or 10A, the removed object 307 may come into contact with the metal fitting side engaging portion 7 of the metal shell 5 to damage the metal fitting side engaging portion 7. Although it depends on the material, the more the cutting margin is removed at a time in the cutting process, the more easily it is generated.
[0008]
On the other hand, as in the present invention, when performing the removal process of the melted protrusion in the welded portion, it is possible to cope with the above-mentioned problems by performing the removal process at a plurality of times instead of removing at once. Therefore, the removal can be performed with high accuracy. That is, if the molten protrusion is gradually removed by a plurality of removal processes, for example, when performing a shearing process, the tool stroke per removal process can be reduced, In the case of performing the cutting process, the entire target portion is not removed at a time, so that the occurrence of winding can be effectively reduced.
[0009]
Specifically, in the removing step, the melt projection can be first sheared, and the remaining portion of the melt projection after the shearing can be further cut. Prior to the cutting process, by performing a preliminary process by a shearing process, it is possible to effectively suppress the hoisting of the cutting waste during the cutting process.
[0010]
Specifically, the following two methods are conceivable. First, shearing is performed so as to cut off the tip side portion in the protruding direction of the molten projection, and the remaining portion after the shearing of the molten projection is removed by cutting. If it does in this way, since the volume of the fusion | melting projection part which should be removed by cutting reduces, the margin for removal by one cutting will reduce, and it will become difficult to produce the winding-up of cutting waste. In the second method, a notch that is cut in the axial direction of the metal shell is formed by shearing on the melt projection, and the melt projection having the notch is cut. If it does in this way, since the cutting thickness which should be removed by cutting reduces, it will become difficult to produce the rolling-up of cutting waste similarly. As the cutting process, in addition to a narrow-cutting process using a blade, a grinding wheel grinding process is also included in the concept of the cutting process in the present invention. In particular, processing using a rotary cutter (milling with an end mill or the like) can be suitably employed. In this case, since the main part of the metal shell is formed in a cylindrical shape, it can be said that it is particularly advantageous to perform the cutting process with a rotary blade that rotates around an axis parallel to the central axis of the metal shell. On the other hand, as the shearing process, a process using a cutting blade such as a press blade can be suitably employed.
[0011]
In addition, the inner melt projection formed on the inner peripheral surface side of the metal shell and the outer melt projection formed on the outer peripheral surface side in the welded portion may be removed independently. If both of them are subjected to shearing at the same time, the processing time can be shortened, thereby contributing to efficient product production.
[0012]
In the general spark plug manufacturing process, when the spark discharge gap is formed, a bending process is performed in which the ground electrode is bent in a direction in which the tip portion approaches the tip portion of the center electrode. In this case, in order to avoid interference between the cutting tool for shearing or the cutting tool and the ground electrode, at least the bending process of removing the inner molten protrusion formed on the inner peripheral surface side of the metal shell is included in the bending process. It is desirable to do this in advance. This is because if the ground electrode is in a state before bending, the tool can be taken in and out of the metal shell from the side where the ground electrode is formed without any trouble.
[0013]
In recent years, spark plugs in which a noble metal tip mainly composed of Pt, Ir, or the like is joined on an electrode surface facing a spark discharge gap in order to improve durability of the electrodes against spark discharge consumption. When the noble metal part such as the noble metal tip is joined to the peripheral side surface of the ground electrode in a protruding form, the ground electrode is in a state before the bending process for forming the spark discharge gap when the inner molten projection part is removed. Even in such a case, the tool may interfere with the noble metal portion, thereby hindering the execution of the removal process. From this point of view, it is desirable that the peripheral side surface of the ground electrode be an electrode base material surface to which the noble metal portion is not joined in the process of removing the inner molten protrusion prior to the above-described bending process of the ground electrode. Such a configuration is possible in a spark plug in which a spark discharge gap is formed by the ground electrode facing the peripheral side surface of the center electrode at the front end surface thereof. However, in the spark plug (so-called parallel electrode type spark plug) in which the ground electrode is opposed to the tip surface of the center electrode on the peripheral side surface, a noble metal tip is not bonded to the ground electrode side. Anything is acceptable. On the other hand, in the parallel electrode plug, even if the noble metal tip is of the type that is joined to the ground electrode side, if the recess or notch for avoiding interference with the noble metal tip is provided on the tool side, the above Removal processing can be performed.
[0014]
In the case of a multipolar spark plug in which a plurality of ground electrodes are arranged around the center electrode, the removal processing of the present invention may be performed simultaneously on a plurality of ground electrodes (for example, all ground electrodes). The removal processing may be performed on each ground electrode. Further, even when the removal processing of the plurality of ground electrodes is performed at the same time, both the inner and outer melting projections may be performed simultaneously or independently. In either case, the processing efficiency can be increased in the former case.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described with reference to examples shown in the drawings.
A spark plug 1 as an example of the present invention shown in FIG. 1 is configured as a so-called semi-surface discharge type spark plug, and has a cylindrical metal shell 5 and an insulator 3 fitted into the metal shell 5 so that the tip portion protrudes. The base end side is coupled to the center electrode 2 and the metal shell 5 provided inside the insulator 3 so that the peripheral side surface and the tip end side of the center electrode 2 face each other with the tip end portion of the insulator 3 interposed therebetween. A ground electrode 4 and the like are provided.
[0016]
The insulator 3 is made of a ceramic sintered body such as alumina or aluminum nitride, and has a hole (center through hole) 3d for fitting the center electrode 2 along its own axial direction. ing. Further, the metal shell 5 is formed in a cylindrical shape by a metal such as low carbon steel and constitutes a housing of the spark plug 1, and the spark plug 1 is illustrated on the outer peripheral surface thereof as shown in FIG. A threaded portion 6 is formed for attachment to the cylinder head that is not to be used.
[0017]
Two ground electrodes 4 are provided, one on each side of the center electrode 2, each having an end surface (ignition surface) 4 a and a side peripheral surface 2 b (ignition surface) on the front end side of the cylindrical center electrode 2. The other end is fixed and integrated with the metal shell 5 by welding while being curved so as to face each other substantially in parallel. In this embodiment, a semi-creeping type multipolar spark plug is described as an example. However, this is not a side facing type, but a so-called parallel structure in which the tip surface of the center electrode and the ground electrode face each other. The opposite type may be the target of application, and the type formed by combining these may be the target. In any case, it is first described that the spark plug can be applied to various types as long as the ground electrode is welded to the metal shell.
[0018]
The insulator 3 is disposed in such a positional relationship that the tip 3 a enters between the side peripheral surface 2 b of the center electrode 2 and the ignition surface 4 a of the ground electrode 4. In the axial direction of the center electrode 2, the front end surface 2 e side of the center electrode 2 is the front side, and the opposite side is the rear side, and the front end surface 3 e of the insulator 3 is on the rear side of the front end surface 4 a of the ground electrode 4. It is located in front of the edge 4f. On the other hand, the front end surface 2 e of the center electrode 2 is disposed so as to protrude from the front end surface 3 e of the insulator 3 by a predetermined height.
[0019]
In the hole 3d of the insulator 3, the terminal fitting 13 is inserted and fixed on one end side, and the center electrode 2 is similarly inserted and fixed on the other end side. A resistor 15 is disposed between the terminal fitting 13 and the center electrode 2 in the hole 3d. Both end portions of the resistor 15 are electrically connected to the center electrode 2 and the terminal fitting 13 through the conductive glass seal layers 16 and 17, respectively. The terminal fitting 13 is made of low carbon steel or the like, and a Ni plating layer (layer thickness: for example, 5 μm) for corrosion prevention is formed on the surface. The resistor 15 is composed of glass powder, ceramic powder, metal powder (for example, one or more of Zn, Sb, Sn, Ag and Ni), non-metallic conductive material powder (for example, amorphous carbon or Graphite), an organic binder, and the like are blended in predetermined amounts and sintered by a known technique such as hot pressing.
[0020]
In the center electrode 2, the electrode base material constituting the surface layer portion of the electrode is made of Ni or a Ni alloy, and if necessary, a core material made of Cu or a Cu alloy at the center for improving heat pulling. Inserted. On the other hand, the electrode base material of the ground electrode 4 is made of Ni or Ni alloy. Further, in this ground electrode 4 as well, a core material made of Cu or Cu alloy may be inserted in the center portion for improving heat pulling, and for the same purpose, pure Ni is surrounded by Cu or Cu in the center portion. A layered structure covered with an alloy may be inserted. In both the center electrode 2 and the ground electrode 4, the electrode base material can use a high heat-resistant Ni alloy, such as a Ni-base superalloy (for example, Inconel 600 (trade name) or Inconel 601 (trade name)). .
[0021]
Next, the manufacturing method of the spark plug of this invention is demonstrated.
When manufacturing the multipolar plug as described above, first, as shown in FIG. 2 (a), one end face of each of the two rod-shaped (for example, square bar-shaped) ground electrodes 4 ′ to be the ground electrodes, Attached to the front end surface 5a of the metal shell 5 by electric resistance welding, P (Welding process). And this joined body W P On the other hand, a bending process as shown in FIG. 2B is performed. Prior to such a bending process, the welded portion 101 between the metal shell 5 and the ground electrode 4 ′ welded by the welding process is welded. The molten protrusion caused by the above is removed (protrusion removal step). Specifically, at least one of the inner peripheral surface side and the outer peripheral surface side of the metal shell 5 with respect to the molten protrusion (more specifically, both on the inner peripheral surface side and the outer peripheral surface side of the metal shell 5), shearing At least a part of the molten protrusion is removed by performing removal processing by machining or cutting multiple times on the same location.
[0022]
As shown in the inner surface processing example of FIG. 8, as the multiple times of removal processing, the shearing processing is performed as shown in FIG. 8A prior to the cutting processing, and the sheared portion is processed. Thus, cutting can be performed as shown in FIG. FIG. 3A shows an enlarged view of a portion A in FIG. 8A, and FIG. 3B shows an enlarged view of a portion B in FIG. 8B. As shown in FIG. 3, in the welded portion 101 between the ground electrode 4 ′ and the metal shell 5, the joint W p The center axis of the cylinder (almost the same as the center axis of the final spark plug) O 5 An outer melt projection (hereinafter also referred to simply as an outer projection) 101a that protrudes outward in the radial direction and an inner melt projection (hereinafter also referred to as an inner projection) 101b that projects inward are formed. Yes.
[0023]
FIG. 3 shows an example in which a notch that is cut in the axial direction of the metal shell 5 is formed by shearing in the inner protrusion in the shearing process, and the inner protrusion in which the notch is formed is removed by cutting. ing. As shown in FIG. 3, the melted protrusions 101 a and 101 b are formed so as to protrude from the peripheral side surface of the ground electrode 4.
[0024]
First, in FIG. 3A, as shown in FIG. 5 Using a shear tool for inner side 203 such as a press blade reciprocating in the direction of, a notch 101c is formed at a predetermined position on the base end side of the inner melting projection 101b to the middle position of the inner melting projection 101b. Yes. In manufacturing the spark plug, since the two ground electrodes 4 ′ are welded to the metal shell 5, the cutout portion 101 c is separately formed on the other inner melt projection portion 101 b. In the case where the two inner melting projections 101b are generated, the inner shearing tool 203 is attached to the joined body W to perform shearing on one projection. p Center axis O 5 So that the movement of the tool 203 is not hindered by the interference of the other protrusion and the tool 203 in the axial direction. A relief groove 205 is provided along. Then, as shown in FIG. 3 (b), the inner melting projection 101b in which the notch 101c is formed is cut by the inner cutting tool 204. In the production of the spark plug, the two inner melting projections 101b formed with the two notches 101c are simultaneously cut by the inner cutting tool 204. The inner cutting tool 204 has a central axis O as shown in FIG. 5 (In this embodiment, the central electrode O rotates). 5 It is configured as a rotary cutter such as an end mill that rotates around a coaxial rotation axis.
[0025]
Thus, the inner side fusion | melting protrusion part 101b in which the notch part 101c was formed is easily removed from the welding part 101 by cutting. Further, by forming the notch 101c, the scrap of the melted protrusion to be removed can be easily peeled off without damaging the surroundings. This is because the cut thickness decreases due to the formation of the notch 101c, and the cutting progresses promptly by the cutting and the fall is promoted. For example, when the notch 101c is not present, the tool moves at high speed while the uncut portion is connected to the welded portion for a long time when the molten protrusion is cut at a stretch. Supports the insulator 3 (refer to FIG. 1) formed on the inner surface of the metal shell 5 by scraping the electrode and the like as it is scraped up and damaging the electrodes, or by pushing the scraped material in the feed direction of the tool. This leads to a problem that the metal fitting engagement portion 5a side is damaged and damaged. Further, since the melted protrusion is removed so as to be forcibly removed, burrs or the like may remain in the welded part 101 in the form of protrusions.
[0026]
FIG. 4 shows an example in which the two outer protrusions 101a are removed by the same method as in FIG. 3, and the same effect as in FIG. 3 can be achieved. 4A shows an enlarged view of a portion C in FIG. 9A, and FIG. 4B shows an enlarged view of a portion D in FIG. 9C. As shown in FIG. 4A, in the outer melt projection 101a, the outer shearing tool 201 (the central axis O as shown in FIG. 9A). 5 The outer molten projection 101a is sheared to an intermediate position to form a notch 101d. In manufacturing the spark plug, since the two ground electrodes 4 ′ are welded to the metal shell 5, the cutout portion 101 d is separately formed on the other outer melt projection portion 101 a. . Next, as shown in FIG. 4B, the outer melt projection 101a in which the notch 101d is formed is removed by an outer cutting tool 202 (for example, a rotary blade such as an end mill). In the production of the spark plug, the outer melt projection 101a in which the two notches 101d are formed is simultaneously cut by the outer cutting tool 202. As shown in the side views of FIGS. 9B and 9C, the outer cutting tool 202 has a central axis O. 5 Axis of rotation O parallel to 2 It is comprised as a rotary cutter which has.
[0027]
In addition, it is possible to shorten the processing time by performing shearing simultaneously on both the inner melt projection 101b formed on the inner side and the outer melt projection 101a formed on the outer side in the welded portion 101. It is effective. That is, it is preferable to perform the process of FIG. 3A and the process of FIG.
[0028]
Further, as shown in FIGS. 5 and 6, the tip end portion in the protruding direction of the melt projection portion may be cut off instead of the formation of the notch in the shearing process. In this case, the volume of the melted protrusion to be removed by the cutting process is reduced, and the removed object 300 becomes a small amount. As a result, a large roll-up that damages the surroundings occurs, or the product (specifically, metal Side engagement portion (stepped portion) 5a and the like), and the occurrence of scratches and the like can be effectively suppressed.
[0029]
In FIG. 5 (a), the shearing process is performed so that the front end portion of the inner melting projection 101b is cut off by the inner shearing tool 203 similar to that in FIGS. Further, in FIG. 5 (b), the inner melting projection 101b whose tip is cut off is cut by the inner cutting tool 204 similar to FIG. Further, in FIG. 6A, the tip of the outer melt projection 101a is cut off by the outer shearing tool 201 as in FIGS. 4 and 9, and the remaining part is cut by the outer cutting tool 202. ·Remove. In this way, defects such as scratches can be effectively suppressed as in the case of FIG.
[0030]
In addition, as shown to Fig.3 (a), as the metal shell 5, the center axis line O of an internal peripheral surface 5 From the side close to the tip surface 5b, the central axis O 5 And a reduced diameter portion (metal-side engagement portion) 5a that continues to the straight portion 5f and inclines in the reduced diameter direction toward the rear side, and is further formed in this order. And the axial distance H between the front end edge 5c of the reduced diameter portion 5a 1 Is more effective when the object of the present invention is set to be less than 1.5 mm (this axial distance H 1 Is better applied to those having a thickness of 1.1 mm or less). That is, when the distance between the front end surface 5b and the front end edge 5c is small as described above, the removal process is difficult, and a tool or a removal object acts on the reduced diameter portion (stepped portion) or the tool stroke is insufficient. Therefore, there is a high possibility that the removed substance remains, and there is a high possibility that a defect such as a scratch or a residue will occur in the product. However, the application of the present invention can effectively eliminate such problems.
[0031]
Further, as shown in FIG. 4A, as the metal shell 5, the central axis O of the outer peripheral surface is provided. 5 From the side close to the tip surface 5b, the central axis O 5 And a diameter-enlarged portion (stepped portion) 5e that continues to the linear portion 5g and inclines in the diameter-enlarging direction toward the rear side, and is further formed in this order. Axial direction distance H from front edge 5d of portion 5e 2 Is less than 1.5 mm, and the object of the present invention is preferably (this axial distance H 2 Is better applied to those having a thickness of 1.1 mm or less). Similarly to the removal on the inner surface, if the distance between the front end surface 5b and the front end edge 5c is close, there is a high possibility that defects such as scratches and residues will occur in the product. However, the application of the present invention can effectively eliminate such problems.
[0032]
Then, after the protrusion removing process as described above is completed, a bending process is performed as shown in FIG. In the bending step, the ground electrode 4 ′ (all ground electrodes if 2 or more) is bent by being pressed against the molding recess 120 of the punching die K. In this bending process, the joined body W obtained by the welding process. P , The front end surface of the welded ground electrode 4 ′ is the central axis O of the metal shell 5. 5 The ground electrode 4 'is bent so as to be in a positional relationship facing the surface, and the bent member becomes the ground electrode 4 in the final product. In the present invention, the electrode member before bending is the ground electrode 4 ′, and the electrode member after bending is the ground electrode 4.
[0033]
After the bending process, the center electrode 2 mounted on the insulator 3 is inserted into the metal shell 5 as shown in FIG. 2C, and a gap g is formed between the bent ground electrode 4. When a cylindrical surface along the insulator 3 or the center electrode 2 is formed on the tip surface of the ground electrode 4 after bending, a punching process is performed with a cylindrical punch before assembling the center electrode or the like. Become.
[0034]
FIG. 7 shows an enlarged view of the vicinity of the welded portion of the spark plug obtained by the method shown in FIGS. 3 and 4 described above, in the spark plug manufacturing method of the present invention. A removal surface smoothed by the above-described removal processing is formed on at least one of the inner surface and the outer surface of the welded portion where the metal shell 5 and the ground electrode 4 are welded. The removal surface includes a first processed scratch region 110a in which a processing scratch formed by the removal processing is oriented mainly in a predetermined first direction, and a second oriented mainly in a second direction different from the first direction. It is formed in a shape having a processing flaw region 110b.
[0035]
The first processing flaw region 110a and the second processing flaw region 110b are formed adjacent to each other in the front-rear direction. In this embodiment, the first direction is substantially the same as the axial direction of the center electrode, and the second direction is the axial direction. On the other hand, the direction is substantially orthogonal. And the processing flaw of the 1st processing flaw area | region 110a is made by the tool for shearing processing (refer FIG. 8 (a) and FIG. 9 (a)) which can be reciprocated in parallel with the center axis direction of a spark plug (main metal fitting). The formed flaws in the shearing process, and the flaws in the second flawed damage area 110b are cutting tools having a rotation axis parallel to the central axis direction of the spark plug (metal fitting) (FIGS. 8B and 9B). ))). Thus, if a shearing scratch is formed on the front side and a cutting scratch is formed on a portion near the step portion on the rear side, the vicinity of the step portion can be made into a precision surface by cutting, and the step portion The shape accuracy in the vicinity is high.
[0036]
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these embodiments, and the present invention is not limited to the wording of each claim without departing from the scope described in each claim. To the extent that can be easily replaced by them, and improvements based on knowledge that a person skilled in the art normally has can be added as appropriate.
[0037]
For example, in the above-described embodiment, the outer melt projections 101b of the two ground electrodes 4 are cut at the same time, but the metal shell 5 (joint W p ) Center axis O 5 It is also possible to cut the outer melt projections 101a of both electrodes 4 separately using a rotary knife that rotates around a rotation axis that is parallel to and not coaxial.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall view of a spark plug showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram partially explaining a method for manufacturing a spark plug.
FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining a process of removing an inner melting protrusion.
FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining a process of removing an outer melt projection.
FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining a method different from that in FIG. 3;
6 is an explanatory diagram for explaining a method different from that in FIG. 4;
FIG. 7 is an explanatory view showing an enlarged vicinity of a welded portion.
FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining a process of removing the inner melting protrusion.
FIG. 9 is an explanatory diagram for explaining a process of removing the outer melting protrusion.
FIG. 10 is a diagram illustrating a comparative example of the present invention.
11 is a diagram illustrating a comparative example different from FIG.
[Explanation of symbols]
1 Spark plug
2 Center electrode
3 Insulator
4, 4 'ground electrode
5 metal shell
5a Step part (reduced diameter part)
5e Stepped part (expanded part)
101 Welded part
101a Outer melt projection
101b Inner melting protrusion
101c, 101d Notch
201 External shearing tool
202 External cutting tool
203 Internal shearing tool
204 Internal cutting tool
W p Zygote

Claims (10)

軸線方向に延びる中心貫通孔を有する絶縁体と、前記中心貫通孔内においてその先端側に配置された中心電極と、前記絶縁体の径方向外側を取り囲むように配置された主体金具と、前記主体金具の先端面に一端が溶接され、他端側が前記中心電極との間に火花放電ギャップを形成するように配設された接地電極とを有するスパークプラグの製造方法であって、
前記接地電極となるべき棒状の電極部材の一方の端面を前記主体金具の先端面に溶接することにより、それら主体金具と接地電極との接合体を形成する溶接工程と、
前記主体金具と前記接地電極との溶接部において、前記接地電極の周側面よりも突出する形態にて生じた溶融突起部を除去する突起部除去工程とを含み、
該突起部除去工程は、前記主体金具の内周面側及び外周面側の少なくともいずれかにおいて、前記溶融突起部に対し、せん断加工及び/又は切削加工による除去加工を複数回行なうことにより、該溶融突起部を除去するとともに、
前記除去工程は前記溶融突起部に対しせん断加工をまず行い、そのせん断加工が終了した溶融突起部の残余の部分に対し、さらに切削加工を施すことを特徴とするスパークプラグの製造方法。
An insulator having a central through hole extending in the axial direction, a central electrode disposed on the tip side in the central through hole, a metal shell disposed so as to surround a radially outer side of the insulator, and the main body A spark plug manufacturing method having a ground electrode disposed so that one end is welded to a front end surface of a metal fitting and a spark discharge gap is formed between the other end side and the center electrode,
Welding one end surface of the rod-shaped electrode member to be the ground electrode to the front end surface of the metal shell, thereby forming a joined body of the metal shell and the ground electrode;
In the welded portion between the metal shell and the ground electrode, including a protrusion removal step of removing the melt protrusion generated in a form protruding from the peripheral side surface of the ground electrode,
The protrusion removal step includes performing a removal process by shearing and / or cutting a plurality of times on the molten protrusion on at least one of the inner peripheral surface side and the outer peripheral surface side of the metal shell, While removing the molten protrusion ,
The method for manufacturing a spark plug is characterized in that in the removing step, a shearing process is first performed on the molten projection part, and a remaining part of the molten projection part after the shearing process is further cut .
前記溶融突起部の突出方向における先端側部分を切り落とすように前記せん断加工を行い、該溶融突起部のせん断加工後に残留した部分を切削加工により除去する請求項に記載のスパークプラグの製造方法。The molten protrusion performs the shearing to cut off the distal end side portion in the protruding direction of the method for producing a spark plug according to claim 1 for removing by cutting a portion remaining after shearing of the molten protrusion. 前記溶融突起部に対し、前記せん断加工により前記主体金具の軸線方向に切れ込む切欠部を形成し、その切欠部の形成された溶融突起部に前記切削加工を行なう請求項に記載のスパークプラグの製造方法。With respect to the melting protrusion, the shearing by forming a notch cut into the axial direction of the metallic shell, the spark plug according to claim 1 for the cutting to the melting protrusion formed in the notch Production method. 前記溶接部において前記主体金具の内周面側に形成される内側溶融突起部と、同じく外周面側に形成される外側溶融突起部の両方に対し、前記せん断加工を同時に実施する請求項1ないしのいずれか1項に記載のスパークプラグの製造方法。The shearing process is simultaneously performed on both of the inner molten protrusion formed on the inner peripheral surface side of the metal shell and the outer molten protrusion formed on the outer peripheral surface side in the welded portion. a spark plug manufacturing method according to any one of 3. 前記切削加工は、前記主体金具の中心軸線と平行な軸線周りに回転する回転刃物により行なわれる請求項1ないしのいずれか1項に記載のスパークプラグの製造方法。The spark plug manufacturing method according to any one of claims 1 to 4 , wherein the cutting is performed by a rotary blade that rotates about an axis parallel to a central axis of the metal shell. 前記接地電極を、先端部が前記中心電極の先端部に近づく向きに曲げ返すことにより前記火花放電ギャップを形成する曲げ工程を含み、前記主体金具の内周面側に形成される内側溶融突起部の除去工程を少なくとも、該曲げ工程に先立って行なう請求項1ないしのいずれか1項に記載のスパークプラグの製造方法。A bending step of forming the spark discharge gap by bending back the ground electrode in a direction in which a tip portion approaches the tip portion of the center electrode, and an inner melt projection formed on the inner peripheral surface side of the metal shell The spark plug manufacturing method according to any one of claims 1 to 5 , wherein the removing step is performed at least prior to the bending step. 前記接地電極の周側面は、貴金属部が接合されない電極母材面とされている請求項記載のスパークプラグの製造方法。The spark plug manufacturing method according to claim 6, wherein a peripheral side surface of the ground electrode is an electrode base material surface to which a noble metal portion is not bonded. 前記接地電極は、その先端面において前記中心電極の周側面と対向することにより前記火花放電ギャップを形成するものである請求項記載のスパークプラグの製造方法。The spark plug manufacturing method according to claim 7 , wherein the ground electrode forms the spark discharge gap by facing a peripheral side surface of the center electrode at a front end surface thereof. 前記主体金具として、
前記内周面の中心軸線を含む断面外形線において、前記先端面に近い側から、前記中心軸線と平行な直線部と、該直線部に続くとともに後方側に向かうほど縮径方向に傾斜する縮径部とがこの順序にて形成され、
さらに前記先端面と前記縮径部の前端縁との軸線方向距離が1.5mm未満、
とされたものが使用される請求項1ないしのいずれか1項に記載のスパークプラグの製造方法。
As the metal shell,
In a cross-sectional outline including the central axis of the inner peripheral surface, a linear portion parallel to the central axis from the side close to the tip surface, and a contraction that inclines in a reduced diameter direction toward the rear side following the linear portion. The diameter part is formed in this order,
Furthermore, the axial direction distance between the front end surface and the front end edge of the reduced diameter portion is less than 1.5 mm,
The method for manufacturing a spark plug according to any one of claims 1 to 8 , wherein the above-described one is used.
前記主体金具として、
前記外周面の中心軸線を含む断面外形線において、前記先端面に近い側から、前記中心軸線と平行な直線部と、該直線部に続くとともに後方側に向かうほど拡径方向に傾斜する拡径部とがこの順序にて形成され、
さらに前記先端面と前記拡径部の前端縁との軸線方向距離が1.5mm未満、
とされたものが使用される請求項1ないしのいずれか1項に記載のスパークプラグの製造方法。
As the metal shell,
In the cross-sectional outline including the central axis of the outer peripheral surface, from the side close to the tip surface, a linear portion parallel to the central axis, and a diameter increasing incline in a diameter increasing direction toward the rear side while continuing to the linear portion. Are formed in this order,
Furthermore, the axial direction distance between the front end surface and the front end edge of the enlarged diameter portion is less than 1.5 mm,
The method for manufacturing a spark plug according to any one of claims 1 to 9 , wherein the above-described one is used.
JP2002023222A 2002-01-31 2002-01-31 Manufacturing method of spark plug Expired - Fee Related JP4064114B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002023222A JP4064114B2 (en) 2002-01-31 2002-01-31 Manufacturing method of spark plug

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002023222A JP4064114B2 (en) 2002-01-31 2002-01-31 Manufacturing method of spark plug

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2003223968A JP2003223968A (en) 2003-08-08
JP4064114B2 true JP4064114B2 (en) 2008-03-19

Family

ID=27745993

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002023222A Expired - Fee Related JP4064114B2 (en) 2002-01-31 2002-01-31 Manufacturing method of spark plug

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4064114B2 (en)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4718283B2 (en) * 2005-09-13 2011-07-06 日本特殊陶業株式会社 Manufacturing method of spark plug
JP4653605B2 (en) * 2005-09-13 2011-03-16 日本特殊陶業株式会社 Manufacturing method of spark plug
JP4996555B2 (en) * 2008-07-08 2012-08-08 日本特殊陶業株式会社 Spark plug manufacturing method and manufacturing apparatus
WO2011142106A1 (en) 2010-05-13 2011-11-17 日本特殊陶業株式会社 Spark plug
JP5878880B2 (en) 2013-02-13 2016-03-08 日本特殊陶業株式会社 Spark plug and manufacturing method thereof
JP5996578B2 (en) 2014-05-21 2016-09-21 日本特殊陶業株式会社 Manufacturing method of spark plug
JP6320274B2 (en) * 2014-11-07 2018-05-09 日本特殊陶業株式会社 Manufacturing method of spark plug

Also Published As

Publication number Publication date
JP2003223968A (en) 2003-08-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4603005B2 (en) Manufacturing method of spark plug
JP5223420B2 (en) Method of peeling Ti alloy wire
US8350179B2 (en) Application of surface relief to spot welding electrodes
JP4402046B2 (en) Spark plug
JP4064114B2 (en) Manufacturing method of spark plug
EP0011466B1 (en) A bimetal resistance welding electrode and method of making same
KR101142041B1 (en) Noble metal tip for spark plug electrode and method of making same
JP4220218B2 (en) Manufacturing method of center electrode for spark plug
JPH08236263A (en) Manufacture of spark plug
JP5036894B1 (en) Spark plug
JP6595546B2 (en) Manufacturing method of spark plug
JP2008204917A (en) Spark plug and manufacturing method of spark plug
JP4718283B2 (en) Manufacturing method of spark plug
JPS60138890A (en) Method of producing bimetal electrode for ignition plug
US8460044B2 (en) Spark plug electrode and method of making
JP4414849B2 (en) Spark plug manufacturing method and spark plug
JP2787971B2 (en) Manufacturing method of multi-pole spark plug
JP3196857B2 (en) Processing method of plug tip
JP2019025493A (en) Deburring tool for core
JP7191067B2 (en) Spark plug
JPH08213150A (en) Manufacture of composite electrode for spark plug
JP5919174B2 (en) Manufacturing method of spark plug
JPH05166688A (en) Manufacture of lead for electrolytic capacitor
JPH0992441A (en) Manufacture of side electrode for spark plug
JP2005243260A (en) Manufacturing method of spark plug and manufacturing device of spark plug

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20041012

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20070426

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070607

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070711

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20071206

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20071226

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 4064114

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110111

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110111

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110111

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120111

Year of fee payment: 4

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120111

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130111

Year of fee payment: 5

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130111

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140111

Year of fee payment: 6

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees