JP4342098B2 - スパークプラグ製造用雌ねじ治具、スパークプラグ製造用複製雌ねじ治具及びスパークプラグの製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、スパークプラグ製造用雌ねじ治具及びスパークプラグ製造用複製雌ねじ治具、さらにはこれらを用いたスパークプラグの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
スパークプラグの主体金具は、一般にシリンダヘッドのシール面に対して直接又はガスケット等を介して間接的に接するプラグ座面を備えるガスシール部と、このガスシール部のプラグ座面より先端側に形成される先端部を有している。そして、このような主体金具の先端部外周には、主体金具をシリンダヘッドのプラグホールに形成された取付雌ねじにねじ込むための取付雄ねじが、転造等のねじ加工により形成されている。
【０００３】
ところで、最近の自動車用エンジン等においては、排気ガス規制が強化されるに伴い、混合気の空燃比をリーン領域（燃料が薄い状態）に設定するものが多く使用されるようになってきている（いわゆるリーンバーンエンジン）。このうち、図１１に示すエンジンでは、スパークプラグ２００の主体金具２０１に形成されたガスシール部２０１ｃのプラグ座面Ｓと、シリンダヘッドＳＨのシール面ＲとでガスケットＧを挟み込みながら、主体金具２０１のプラグ座面Ｓより先端側に形成された先端部２０１ａの外周に形成された取付雄ねじ２０１ｂが、シリンダヘッドＳＨのプラグホールＰＨに形成された取付雌ねじ２５０にねじ込まれている。これにより、スパークプラグ２００は、燃焼室Ｋ内の燃焼ガスに対するガスシール性を保持しつつ、シリンダヘッドＳＨに固定される。ここで、主体金具２０１の先端部２１０ａ先端面には、中心電極２０３と火花放電ギャップｇを隔てて対向する接地電極２０４が接合されているのが通常である。しかし、この接地電極２０４の燃焼室Ｋ内における配置位置によっては、燃焼室Ｋ内での圧縮行程において発生するスワール流（混合気流）に対して火花放電ギャップｇが接地電極２０４の陰になったり、接地電極２０４が火炎成長を妨げるような方向に存在したりして、点火ミス等を生じることがある。そして、リーンバーンエンジンのように空燃比がリーン領域である場合には、この接地電極２０４の燃焼室Ｋ内における配置位置による混合気の燃焼阻害が発生しやすく、エンジン性能に影響を与えるおそれがある。
【０００４】
図１１（ｂ）のように、燃焼室Ｋ内において混合気流に対する接地電極２０４の角度位置θ（すなわち接地電極２０４と混合気流のなす角θ）を設定したとき、角度位置θとエンジンの燃料消費率との間には一般的に図１２に示すような関係が認められる。混合気流に直交する平面による接地電極２０４の切断面の面積が最小となる位置（θ＝９０゜，２７０゜）で燃料消費率が小さくなり、一方、混合気流に対して火花放電ギャップｇが接地電極２０４の陰になる位置（θ＝０゜，３６０゜）では、燃料消費率が最大となる。また、θ＝１８０゜でも燃料消費率が大きくなるのは、接地電極２０４が火炎成長を妨げるような方向に位置するからと考えられる。このように、混合気流に対する接地電極２０４の角度位置θは、エンジン性能に影響を与えることが想定される。
【０００５】
そのため、このようなエンジンにおいては、接地電極２０４が点火に最適な位置（以下、このような位置を配置選定位置という）となるように要望され、燃焼室Ｋ内における接地電極２０４の配置選定位置、具体的にはプラグホールＰＨの軸線Ｏ（図１１参照）を中心とした周方向における接地電極２０４の接合位置２０４ａが指定されることがある。このことは、主体金具２０１の取付雄ねじ２０１ｂのねじ切り開始（又は終了）位置（以下の記載において、ねじ切り開始位置というときはねじ切り終了位置を含むものとする）と、主体金具２０１に対する接地電極２０４の接合位置２０４ａとの相対位置関係が指定されることを意味している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、一般にシリンダヘッドに形成されるプラグホールの取付雌ねじのねじ切り開始位置はエンジンの型式によって（場合によっては同じ型式でも複数シリンダのプラグホール毎にあるいはエンジン個体によって）まちまちである。したがって、主体金具の先端部において、取付雄ねじのねじ切り開始位置と接地電極の接合位置とを一定の位置関係を有するように定めたとしても、この主体金具（スパークプラグ）をプラグホールの取付雌ねじに規定トルクにてねじ込んで固定したとき、主体金具における接地電極の接合位置が上記配置選定位置に常に位置しているとは限らない。例えば、図１３において、主体金具Ｗ’に対する接地電極Ｘ’の接合位置と取付雄ねじＷ0’のねじ切り開始位置とを周方向にてＡ位置で一致させた主体金具（スパークプラグ）Ｗ’が準備された場合を想定する。プラグホールｗの取付雌ねじｗ0’のねじ切り開始位置は上記の通り周方向においてまちまちであるから、主体金具Ｗ’の取付雄ねじＷ0’をプラグホールｗの取付雌ねじｗ0’に規定トルクにてねじ込んだ場合、主体金具Ｗ’における接地電極Ｘ’の接合位置Ａは、上記配置選定位置（例えばプラグホールｗの軸線Ｏを中心とした周方向における接地電極Ｘ’の配置角度範囲ａ）と所定の相対位置関係（例えば一致する関係）を常に維持しているとは限らない。
【０００７】
そこで本出願人は、特開平１１−１３６１３号公報において、シリンダヘッドに形成された取付雌ねじとねじ切り開始位置が一致し、かつ主体金具の取付雄ねじと螺合する雌ねじを螺刻した治具（ねじリング）に、接地電極の接合位置（溶接位置）を示す目印を設け、この治具に主体金具を螺合させて上記目印に臨むように接地電極を接合することで、主体金具の先端部において、取付雄ねじのねじ切り開始位置と接地電極の接合位置との間に所定の相対位置関係を維持することを提案した。
【０００８】
上記公報技術によれば、雌ねじを螺刻した治具を用いることにより、接地電極を上記配置選定位置となるように位置決めして、主体金具の先端部の先端面に接合することができる。しかし、上記公報技術では、治具に螺刻する雌ねじとプラグホールに形成する取付雌ねじとの螺刻状態を同一にしなければならず、加工コストが高価になる問題がある。すなわち、ねじ切りバイト等の加工工具をプラグホール及び治具の加工開始位置にそれぞれ正確に位置決めしなければならない。ところが、ねじ切り開始位置が軸線方向に僅かにずれても周方向においてはかなり大きな差となって表れる。例えば、ＪＩＳ Ｂ８０３１―1995においてスパークプラグのねじの呼びがＭ１４Ｓの場合、ピッチは１．２５ｍｍであるから、ねじ切り開始位置が軸線方向に約０．３ｍｍずれただけで、周方向においては約９０゜の回転角となって表れる。したがって、ねじ切り開始時の加工工具と治具又はプラグホールとの間での滑り等の発生を考慮すると、治具に螺刻する雌ねじのねじ切り開始位置をプラグホールの取付雌ねじのねじ切り開始位置と合致させることは、かなりの加工精度を要することになる。
【０００９】
そこで本発明の課題は、ねじ加工精度を要することなく一対の雄ねじ治具と雌ねじ治具とを作成でき、スパークプラグの主体金具に形成される取付雄ねじをプラグホールの取付雌ねじに規定トルクにてねじ込んで固定するとき、これら各ねじ治具を用いることによって、プラグホールの軸線を中心とした周方向において最適な点火性能を発揮できる位置（すなわち配置選定位置）に、スパークプラグの主体金具における接地電極の接合位置又は接合予定位置を容易に位置決めすることのできるスパークプラグ製造用雌ねじ治具、スパークプラグ製造用複製雌ねじ治具及びスパークプラグの製造方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段及び作用・効果】
スパークプラグの製造方法に係る本発明の第一の構成は、
先端側にプラグ座面を備えるガスシール部と、このガスシール部のプラグ座面より先端側に配置され、かつシリンダヘッドのプラグホールに形成された取付雌ねじと螺合するための取付雄ねじが外周に形成された先端部とを有するスパークプラグの筒状の主体金具を形成し、
さらに、互いに螺合しあい、かつ一定の回転角度位置関係を有する周方向原点が各々表示された一対の雄ねじ治具と雌ねじ治具とを利用したスパークプラグの製造方法であって、上記の課題を解決するために、以下のように構成したことを特徴とする。
【００１１】
すなわち、前記雄ねじ治具を前記プラグホールに螺合して、該雄ねじ治具の前記周方向原点に基づき、前記取付雌ねじのねじ切り位相角度範囲を特定する一方、
前記雌ねじ治具を前記主体金具の前記先端部に螺合して、該雌ねじ治具の前記周方向原点に基づき、前記先端部の先端面に接合される接地電極となるべき接地電極材の接合位置又は接合予定位置を、前記ねじ切り位相角度範囲に対応して定めることにより、
前記主体金具を前記プラグホールに規定トルクにて螺合したときに、該主体金具における接地電極接合位置が、該プラグホールの軸線を中心とした周方向の所定位置に配置されるようにしたことを特徴とする。
【００１２】
このように、雄ねじ治具と雌ねじ治具とには、螺合が完了した状態にて一定の回転角度位置関係を有する周方向原点が各々表示されているので、雄ねじ治具のねじ切り開始位置、雌ねじ治具のねじ切り開始位置及び両周方向原点の４者の相互間にはそれぞれ一定の回転角度位置関係が存在することになる。そして、雄ねじ治具を取付雌ねじが形成されたプラグホールに螺合すると、プラグホールの軸線を中心とした周方向においてエンジンが最適な点火性能を発揮できる接地電極の位置（すなわち配置選定位置）と、雄ねじ治具の周方向原点との間にねじ切り位相角度範囲が特定される。このとき、雄ねじ治具とプラグホールとが螺合完了状態にあることから、雄ねじ治具の周方向原点は取付雌ねじのねじ切り開始位置と所定の回転角度位置関係を有することになる。その結果、上記ねじ切り位相角度範囲の特定により、プラグホールの取付雌ねじのねじ切り開始位置に対する接地電極の配置選定位置（の角度範囲）が特定されることになる。
【００１３】
次に、雌ねじ治具を主体金具の先端部に螺合すると、雌ねじ治具の周方向原点を基準として、上記雄ねじ治具を用いて既に特定されているねじ切り位相角度範囲に対応した位置に、主体金具の先端部の先端面に接合される接地電極材の接合位置又は接合予定位置が定められる。このとき、雌ねじ治具と主体金具の取付雄ねじとが螺合完了状態にあることから、雌ねじ治具の周方向原点は取付雄ねじのねじ切り開始位置と所定の回転角度位置関係を有することになる。したがって、上記のようにして雌ねじ治具の周方向原点に基づき既に特定されているねじ切り位相角度範囲に対応して接地電極材の接合位置又は接合予定位置が定められることにより、主体金具の先端部外周に形成された取付雄ねじのねじ切り開始位置に対する接地電極材の接合位置又は接合予定位置（の角度範囲）も定められることになる。
【００１４】
これにより、スパークプラグ（主体金具）をプラグホールに規定トルクにてねじ込み固定したとき、主体金具における接地電極接合位置を、プラグホールの軸線を中心とした周方向の所定位置すなわち混合気の燃焼阻害が発生しにくい位置に配置することができる。つまり、一定の回転角度位置関係を有する周方向原点を各々表示した互いに螺合しあう雄ねじ治具と雌ねじ治具とを利用することで、最適な点火性能を発揮する位置に接地電極が配置されるスパークプラグを容易に製造することができる。また、各ねじ治具の作成に当たっては、主体金具の取付雄ねじもしくはプラグホールの取付雌ねじの各寸法に対応して形成すればよく、ねじ加工開始位置の調整といった格別の加工精度を要求されることもない。これらによって、製造コストの大幅な上昇を招来することもない。
【００１５】
そして、周方向原点が、雄ねじ治具と雌ねじ治具との螺合が完了したとき、これらの周方向において一致するように設定すれば、２つの周方向原点間で角度換算する煩わしさがなく、雄ねじ治具と雌ねじ治具とのねじ切り開始位置を一致させた状態にて周方向原点を表示できることになる。そして、このような周方向原点を、雄ねじ治具と雌ねじ治具との螺合が手締めにて完了した状態を基準に決めてあると、これらねじ治具同士ひいてはねじ治具と取付ねじとの締め付け等にトルクレンチ等の工具を使用せずに済む。したがって、スパークプラグの生産能率向上に寄与するとともに、ガスケットを用いないでプラグホールに螺合されるコニカルシートタイプのスパークプラグの場合にも、本発明は適用できる。
【００１６】
既に述べたように、ねじ切り位相角度範囲は、プラグホールの軸線を中心とした周方向においてエンジンが最適な点火性能を発揮できる接地電極（接地電極材）の配置位置と、雄ねじ治具の周方向原点との間の位相角度範囲と言い表すことができる。また、ねじ切り位相角度範囲は、上記した接地電極の（接地電極材）の配置位置と、プラグホールの取付雌ねじのねじ切り開始位置との間の位相角度範囲を間接的に表わしているとも言える。このねじ切り位相角度範囲が所定の角度範囲を有して設定されることにより、スパークプラグの締め付けトルクやガスケットの潰れ代のばらつき等に対する許容幅を設けることができ、この角度範囲は適宜の幅で設定される。ただし、これらのばらつき等が一定量以下に抑えられる場合には、ねじ切り位相角度範囲は特定の位相角度すなわち一点に集約してもよい。
【００１７】
さらに、上記のようにして、雄ねじ治具の周方向原点に基づき、プラグホールに形成された取付雌ねじのねじ切り位相角度範囲が特定されることによって、雄ねじ治具には、周方向原点を基準とする１又は複数のねじ切り位相角度範囲を設定表示することができる。ねじ切り位相角度範囲を周方向に１又は複数設定表示した雄ねじ治具を、雌ねじ治具とともに用い、上記の手順を踏むことによって、ねじ切り開始位置の異なるプラグホールに対してもねじ切り位相角度範囲の特定がしやすくなり、最適な点火性能を発揮できる位置に接地電極が配置されることになるスパークプラグを効率よく製造することができる。なお、雄ねじ治具に設定表示するねじ切り位相角度範囲の数や角度範囲は適宜設定（特定）することができる。
【００１８】
また、雌ねじ治具の周方向原点に基づき、主体金具における接地電極材の接合位置又は接合予定位置を定めるにあたり、雌ねじ治具には、周方向原点を基準とする１又は複数の接合位相角度範囲をねじ切り位相角度範囲に対応する形で設定表示することができる。そして、雄ねじ治具と、周方向原点を基準とする１又は複数の接合位相角度範囲を設定表示した雌ねじ治具とを用い、雄ねじ治具により特定されたねじ切り位相角度範囲に対応する、雌ねじ治具における接合位相角度範囲を特定して、その特定された接合位相角度範囲となるように主体金具における接合位置又は接合予定位置を定めることができる。これによって、ねじ切り開始位置の異なる主体金具に対しても接地電極材の接合位置又は接合予定位置の決定がしやすくなり、最適な点火性能を発揮できる位置に接地電極が配置されることになるスパークプラグを効率よく製造することができる。なお、接合位相角度範囲の数は適宜設定することができ、さらに、ねじ切り位相角度範囲と同様に適宜幅の角度範囲を設けてもよい。
【００１９】
ところで、主体金具の先端部の先端面に対する接地電極材の接合後において、接地電極材の接合位置により主体金具又はスパークプラグを選別するために上記雌ねじ治具を用いてもよい。これにより、例えば主体金具に対する接地電極材の接合予定位置を決定したのと同様に、雌ねじ治具と主体金具又はスパークプラグとを螺合して、主体金具に対する接地電極材の接合位置が、雌ねじ治具に対して、プラグホールに形成された取付雌ねじのねじ切り位相角度範囲に対応する形で設定表示された接地電極材の接合位相角度範囲のいずれにあたるかを選別することができる。なお、選別には、複数の接合位相に分類すること、検査により特定の接合位相に属するか否か判別すること等が含まれる。
【００２０】
次に、スパークプラグの製造方法に係る本発明の第二の構成は、上記の課題を解決するために、
第一の構成に係るスパークプラグの製造方法であって、
一対の前記雄ねじ治具と前記雌ねじ治具とは別に、該雌ねじ治具と螺合し、その雌ねじ治具の前記周方向原点を一定の回転角度位置関係を有する形で転写した複製雄ねじ治具を備えるとともに、
前記プラグホールに形成された前記取付雌ねじの前記ねじ切り位相角度範囲を特定する際に、前記雄ねじ治具に代えて、前記複製雄ねじ治具を用いることを特徴とする。
【００２１】
本発明の第二の構成では、取付雌ねじのねじ切り位相角度範囲を特定する際に、雄ねじ治具に代えて、周方向原点を有する雌ねじ治具と螺合し、その雌ねじ治具の周方向原点を一定の回転角度位置関係を有する形で転写した複製雄ねじ治具を用いるようにしている。複製雄ねじ治具は、雌ねじ治具から複数個作成し、複数のスパークプラグ製造ラインで同時にスパークプラグを製造するに際して、各製造ラインに備えておけるので、エンジン型式やプラグホールの変更に対してねじ切り位相角度範囲を周方向原点に基づいて直ちに特定し直すことができ、生産能率の低下を抑制することができる。また、雄ねじ治具がプラグホールとの螺合を繰り返すことがなくなるので、雄ねじ治具のねじ形成部分に摩耗やガタを生じるおそれも回避できる。しかも、ねじ加工精度を要することなく複製雄ねじ治具を作成でき、一定の回転角度位置関係を有する周方向原点が各々表示される複製雄ねじ治具と雌ねじ治具とを用いることによって、最適な点火性能を発揮できる位置に接地電極が配置されることになるスパークプラグを容易に製造することができる。
【００２２】
さらに、スパークプラグの製造方法に係る本発明の第三の構成は、上記の課題を解決するために、
第一又は第二の構成に係るスパークプラグの製造方法であって、
一対の前記雄ねじ治具と前記雌ねじ治具とは別に、該雄ねじ治具と螺合し、その雄ねじ治具の前記周方向原点を一定の回転角度位置関係を有する形で転写した複製雌ねじ治具を備えるとともに、
前記主体金具における前記接地電極材の前記接合位置又は接合予定位置を定める際に、前記雌ねじ治具に代えて、前記複製雌ねじ治具を用いることを特徴とする。
【００２３】
本発明の第三の構成では、接地電極材の接合位置又は接合予定位置を定める際に、雌ねじ治具に代えて、周方向原点を有する雄ねじ治具と螺合し、その雄ねじ治具の周方向原点を一定の回転角度位置関係を有する形で転写した複製雌ねじ治具を用いるようにしている。複製雌ねじ治具は、雄ねじ治具から複数個作成し、複数のスパークプラグ製造ラインで同時にスパークプラグを製造するに際して、各製造ラインに備えておけるので、エンジン型式やプラグホールの変更に対しては勿論、接地電極の配置選定位置の変更に対しても、接合予定位置を、周方向原点に基づき直ちに定め直すことができ、生産能率の低下を抑制することができる。また、雌ねじ治具が主体金具の取付雄ねじとの螺合を繰り返すことがなくなるので、雌ねじ治具のねじ形成部分に摩耗やガタを生じるおそれも回避できる。しかも、ねじ加工精度を要することなく複製雌ねじ治具を作成でき、一定の回転角度位置関係を有する周方向原点が各々表示される雄ねじ治具と複製雌ねじ治具とを用いることによって、最適な点火性能を発揮できる位置に接地電極が配置されることになるスパークプラグを容易に製造することができる。
【００２４】
そして、そのようにして雄ねじ治具から複製雌ねじ治具に転写された周方向原点に基づき、主体金具における接地電極材の接合位置又は接合予定位置を定めるにあたり、周方向原点を基準とする１又は複数の接合位相角度範囲がねじ切り位相角度範囲に対応する形で設定表示され複製雌ねじ治具を用いて、接合位相角度範囲に基づいて接地電極材の接合位置又は接合予定位置を定めることができる。この場合、１個の複製雌ねじ治具には、複数特定されるねじ切り位相角度範囲のうちのいずれか１つもしくは複数に対応させて接地電極材の接合位相角度範囲を設定表示してもよい。したがって、このような複製雌ねじ治具を、プラグホールに形成された取付雌ねじのねじ切り位相角度範囲に対応して設定表示された接合位相角度範囲に基づき接地電極材の接合予定位置を位置決めしたり、設定表示された接合位相角度範囲に対応させて接地電極材が接合された主体金具又はスパークプラグを選別分離したりするための専用治具として使用すれば、これらの位置決め・選別等の作業が能率よく行え、作業ミス（接合ミス、選別ミス等）の発生を減少させ歩留まり向上にも効果がある。
【００２５】
さて、本発明に係るスパークプラグ製造用雌ねじ治具は、上記の課題を解決するために、
雄ねじ治具と螺合することにより、一定の回転角度位置関係を有する周方向原点が各々表示された一対のねじユニットを構成するとともに、
この周方向原点に基づき、スパークプラグの主体金具に接合され接地電極となるべき接地電極材の接合位置又は接合予定位置が、接合位相角度範囲として１又は複数設定表示され、
前記主体金具に形成された取付雄ねじと螺合したとき、前記接合位相角度範囲に対応させて前記接地電極材を前記主体金具における前記接合位置又は接合予定位置に位置合わせするために用いられることを特徴とする。
【００２６】
このように、本発明のスパークプラグ製造用雌ねじ治具は、雄ねじ治具と螺合して一対のねじユニットの一方を構成し、一定の回転角度位置関係を有する周方向原点を表示するだけでスパークプラグ製造用の治具として使用できるので、雌ねじ治具の作成に当たり格別の加工精度を要求されることがない。そして、この雌ねじ治具は、この周方向原点に基づき、スパークプラグの主体金具に接合され接地電極となるべき接地電極材の接合位置又は接合予定位置が、接合位相角度範囲として１又は複数設定表示されるので、主体金具の取付雄ねじと螺合して、接地電極材の接合予定位置を接合位相角度範囲へ位置合わせする作業が容易に行える。さらに、この位置合わせの後、接地電極材を主体金具の先端部の先端面において接合予定位置に接合したり、主体金具の先端部の先端面における接地電極材の接合位相を選別（分類、判別、確認等）したりする操作がスムーズに行え、スパークプラグの生産能率を低下させずに済む。
【００２７】
さらに、本発明に係るスパークプラグ製造用複製雌ねじ治具は、上記の課題を解決するために、
互いに螺合しあい、かつ一定の回転角度位置関係を有する周方向原点が各々表示された一対の雄ねじ治具と雌ねじ治具とのうち、該雄ねじ治具と螺合し、その雄ねじ治具の前記周方向原点を一定の回転角度位置関係を有する形で転写表示するとともに、
この転写された周方向原点に基づき、スパークプラグの主体金具に接合され接地電極となるべき接地電極材の接合位置又は接合予定位置が、接合位相角度範囲として１又は複数設定表示され、
前記主体金具に形成された取付雄ねじと螺合したとき、前記接合位相角度範囲に対応させて前記接地電極材を前記主体金具における前記接合位置又は接合予定位置に位置合わせするために用いられることを特徴とする。
【００２８】
このように、本発明のスパークプラグ製造用複製雌ねじ治具は、一対の雄ねじ治具と雌ねじ治具とのうち雄ねじ治具と螺合して、この雄ねじ治具の周方向原点を転写表示するだけでスパークプラグ製造用の治具として使用できるので、複製雌ねじ治具の作成に当たり格別の加工精度を要求されることがない。そして、この複製雌ねじ治具は、この転写された周方向原点に基づき、スパークプラグの主体金具に接合され接地電極となるべき接地電極材の接合位置又は接合予定位置が、接合位相角度範囲として１又は複数設定表示されるので、主体金具の取付雄ねじと螺合して、接地電極材の接合予定位置を接合位相角度範囲へ位置合わせする作業が容易に行える。さらに、この位置合わせの後、接地電極材を主体金具の先端部の先端面において接合予定位置に接合したり、主体金具の先端部の先端面における接地電極材の接合位相を選別（分類、判別、確認等）したりする操作がスムーズに行え、スパークプラグの生産能率を低下させずに済む。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面に示す実施例を参照して説明する。本実施例で主眼とするところは、主体金具の先端部の先端面において接地電極材を接合するにあたり、プラグホールの軸線を中心とした周方向において、エンジン性能を最大限に発揮できる接地電極の位置（配置選定位置）を選定し、その配置選定位置に対応する主体金具の先端部の先端面に接地電極材を位置合わせすることであり、そのために採るべき具体的手段の一例を図１〜図８に工程順に示している。
【００３０】
図１はスパークプラグの製造工程、特に主体金具のガスシール部のプラグ座面より先端側に形成された先端部の先端面に対する接地電極材の位置合わせ工程で用いるマスターねじユニットの一実施例をその周方向原点表示工程とともに示す。マスターねじユニット１（ねじユニット）は、互いに独立して形成された一対のマスター雄ねじ治具３（雄ねじ治具）とマスター雌ねじ治具５（雌ねじ治具）とからなる。このうちマスター雄ねじ治具３の本体部３ａの外周には基準雄ねじ３ｂが形成され、マスター雌ねじ治具５の貫通孔５ａの内面に形成された基準雌ねじ５ｂと螺合する。基準雄ねじ３ｂと基準雌ねじ５ｂとは、スパークプラグ２００の主体金具２０１（図１１参照）となるべき主体金具１０１外周に形成される取付雄ねじ１０１ｂ（図５・図６参照）と同様に、ＪＩＳ Ｂ８０３１―1995で規定されるスパークプラグ用のねじ（例えば、ねじの呼びＭ１４Ｓ、ピッチ１．２５ｍｍ）で構成されている。なお、マスター雄ねじ治具３のつまみ部３ｃ外周面とマスター雌ねじ治具５の外周面とには、それぞれ回転時の滑り止め用のローレット３ｄ，５ｃが設けてある。
【００３１】
そして、図１（ａ）のように組み付けられたマスター雄ねじ治具３の本体部３ａの先端面（図中下方）とマスター雌ねじ治具５の先端面（図中下方）とに、一定の回転角度位置関係を有する周方向原点Ｏ1，Ｏ2を各々けがき表示する。この実施例では、マスター雄ねじ治具３の周方向原点Ｏ1とマスター雌ねじ治具５の周方向原点Ｏ2とは、マスター雄ねじ治具３（の基準雄ねじ３ｂ）とマスター雌ねじ治具５（の基準雌ねじ５ｂ）との螺合が完了した状態で、これらの周方向において一致するように、言い換えればマスター雄ねじ治具３とマスター雌ねじ治具５とが周方向原点を共有するように設定する。このように、雄ねじ治具３と雌ねじ治具５とには、螺合が完了した状態にて一定の回転角度位置関係を有する周方向原点Ｏ1，Ｏ2が各々表示されているので、雄ねじ治具３のねじ切り開始位置、雌ねじ治具５のねじ切り開始位置及び両周方向原点Ｏ1，Ｏ2の４者の相互間にはそれぞれ一定の回転角度位置関係が存在することになる。
【００３２】
また、周方向原点Ｏ1，Ｏ2は、マスター雄ねじ治具３とマスター雌ねじ治具５とを手締めにて螺合させた状態を基準に決められる。具体的には、親指・人差し指・中指の手指３本での締め付けを基準（数値的には締付トルク１．９６Ｎ・ｍを想定）に周方向原点Ｏ1，Ｏ2が設定される。
【００３３】
ところで、マスター雄ねじ治具３は、エンジンのシリンダヘッドＳＨのプラグホールＰＨに形成された取付雌ねじ１５０のねじ切り位相角度範囲（つまり、プラグホールＰＨの軸線Ｏを中心とした周方向においてエンジンが最適な点火性能を発揮できる接地電極２０４の位置（配置選定位置）と、マスター雄ねじ治具３の周方向原点Ｏ1との間の位相角度範囲を指す；図１１参照）を特定する（図３参照；詳細は後述）ために用いられる。他方、マスター雌ねじ治具５は、主体金具１０１において接地電極となるべき接地電極材１０４の接合位置又は接合予定位置を定める（図６・図８参照；詳細は後述）ために用いられる。このように、マスター雄ねじ治具３とマスター雌ねじ治具５とは、プラグホールＰＨの取付雌ねじ１５０（図３参照）や主体金具１０１の先端部１０１ａ外周に形成される取付雄ねじ１０１ｂ（図５・図６参照）をねじ切りするための工具ではなく、これらに螺合して上記の作用をなす治具として、本発明の主要な役割を担っている。
【００３４】
しかしながら、複数のスパークプラグ製造ラインで同時にスパークプラグを製造するに際して、一対（一組）のマスター雄ねじ治具３とマスター雌ねじ治具５とを用いて本発明を実施する場合には、ねじ切り位相角度範囲を特定したり、主体金具１０１における接地電極材１０４の接合位置又は接合予定位置を定めたりするために、マスター雄ねじ治具３とマスター雌ねじ治具５とを複数の製造ライン間で使い回しする必要がある。このため、製造ラインの初期設定や段取り替えに手間取り、生産能率の低下を招きかねない。また、マスター雄ねじ治具３がプラグホールＰＨの取付雌ねじ１５０と、マスター雌ねじ治具５が主体金具１０１の先端部１０１ａ外周に形成される取付雄ねじ１０１ｂと、それぞれ螺合を繰り返す間に、治具のねじ形成部分に摩耗やガタを生じ初期の精度を保持できなくなるおそれもある。
【００３５】
このため、本実施例では、マスター雄ねじ治具３の上記のような治具としての役割を、マスター雌ねじ治具５と螺合する複製雄ねじ治具５０（図３参照）で代行するようにしている。同様に、マスター雌ねじ治具５の上記のような治具としての役割を、マスター雄ねじ治具３と螺合する複製雌ねじ治具３０，３１（図６〜図８参照）で代行するようにしている。そして、マスター雄ねじ治具３とマスター雌ねじ治具５とから、複製雌ねじ治具３０，３１や複製雄ねじ治具５０が必要により何個でもまた何度でも作成される。
【００３６】
そこで、マスターねじ治具３，５（マスター雄ねじ治具３とマスター雌ねじ治具５とを合わせてこのように呼ぶことがある）を用いて複製ねじ治具３０，３１，５０（複製雌ねじ治具３０，３１と複製雄ねじ治具５０とを合わせてこのように呼ぶことがある）を作成する方法と手順について図２〜図４を用いて概説する。まず図２は、マスター雌ねじ治具５の周方向原点Ｏ2を複製雄ねじ治具５０に対して一定の回転角度位置関係を有する形で転写する工程を示している。複製雄ねじ治具５０の本体部５０ａの外周に形成された基準雄ねじ５０ｂは、マスター雌ねじ治具５の基準雌ねじ５ｂと同様に、ＪＩＳ Ｂ８０３１―1995で規定されるスパークプラグ用のねじで構成されている。また、複製雄ねじ治具５０は、マスター雌ねじ治具５と螺合して、マスター雌ねじ治具５の周方向原点Ｏ2を転写した周方向転写原点Ｏ2’を有する。なお、雌ねじ治具５０のつまみ部５０ｃは、ローレット形成部５０ｃ１と表示部５０ｃ２と拡径部５０ｃ３とを有している。ローレット形成部５０ｃ１は、滑り止めのローレット５０ｄが形成され、本体部５０ａと反対側に位置している。表示部５０ｃ２は、ローレット形成部５０ｃ１と拡径部５０ｃ３とに両端が接続され、周方向転写原点Ｏ2’が表示される。拡径部５０ｃ３は、本体部５０ａに一端が接続され、本体部５０ａから離れるほど徐々に拡径している。
【００３７】
図２において、周方向転写原点Ｏ2’は次のようにしてけがき表示される。複製雄ねじ治具５０とマスター雌ねじ治具５とを手締めにて螺合し（図２（ａ））、螺合が完了した状態にて、マスター雌ねじ治具５の先端面に表示された周方向原点Ｏ2を、複製雄ねじ治具５０の本体部５０ａの先端面に一定の回転角度位置関係を有する形で（本実施例では、互いの周方向にて一致する形で）転写した後、マスター雌ねじ治具５から複製雄ねじ治具５０を取り外す。周方向転写原点Ｏ2’は、本体部５０ａの先端面周縁から本体部５０ａの外周に沿って上方に見通されて、拡径部５０ｃ３の表面にけがき表示され、次いで拡径部５０ｃ３の周縁から表示部５０ｃ２の外周表面に延長表示される（同（ｂ））。
【００３８】
次に図３は、プラグホールＰＨの取付雌ねじ１５０上においてねじ切り位相角度範囲αを特定する工程を示している。図２の工程を経て周方向転写原点Ｏ2’がけがき表示された複製雌ねじ治具５０の基準雄ねじ５０ｂを、シリンダヘッドＳＨのプラグホールＰＨに形成された取付雌ねじ１５０に手締めにて螺合する（図３（ａ））。ここでは、エンジンが最適な点火性能を発揮できる接地電極の位置（配置選定位置）として、プラグホールＰＨの軸線Ｏを中心とした周方向において、混合気流に直交する平面による接地電極の切断面の面積が最小となる位置（図３（ｂ）又は図１１（ｂ）において、主体金具２０１における接地電極接合位置と混合気流の流れ方向とのなす角度θが９０°となる位置）Ａを選択した場合について考える。
【００３９】
上記角度位置θが９０°となる位置Ａと複製雄ねじ治具５０の周方向転写原点Ｏ2’との間にねじ切り位相角度範囲αが特定される。このとき、複製雄ねじ治具５０とプラグホールＰＨの取付雌ねじ１５０とが螺合完了状態にあることから、複製雄ねじ治具５０の周方向転写原点Ｏ2’は取付雌ねじ１５０のねじ切り開始位置と所定の回転角度位置関係を有している。その結果、上記ねじ切り位相角度範囲αの特定により、取付雌ねじ１５０のねじ切り開始位置に対して接地電極材１０４の配置選定位置がＡ位置に特定されることになる。そして、ねじ切り位相角度範囲αの特定により位置決めされたＡ位置には、Ａを中心とする９０°（±４５°）の角度範囲β（範囲Ａ）が設定され、これに引き続いて９０°毎の角度範囲βが順次設定されて、全周が４つの範囲Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに区切られる。なお、これらの範囲の区画数や角度範囲βは適宜変更して設定することができる。
【００４０】
次に図４は、マスター雄ねじ治具３の周方向原点Ｏ1を複製雌ねじ治具３０，３１に対して一定の回転角度位置関係を有する形で転写する工程を示している。第一複製雌ねじ治具３０及び第二複製雌ねじ治具３１はそれぞれ、貫通孔３０ｂ，３１ｂを有する本体部３０ａ，３１ａと、この貫通孔３０ｂ，３１ｂが開口する両端部において本体部３０ａ，３１ａから半径方向外側に膨出形成されたフランジ部３０ｃ，３１ｃとから構成される。また、長手方向（軸線方向）の中央部から一端側開口に至る間の貫通孔３０ｂ，３１ｂ内面には、マスター雄ねじ治具３と同様に、ＪＩＳ Ｂ８０３１―1995で規定されるスパークプラグ用のねじで構成された基準雌ねじ３０ｄ，３１ｄを形成する。このとき本実施例では、基準雌ねじ３０ｄ，３１ｄは、軸線方向の中央部から一端側開口に至る間の第一貫通孔３０ｂ１，３１ｂ１内面にのみ形成される。また、軸線方向の中央部から他端側開口に至る間の第二貫通孔３０ｂ２，３１ｂ２の内径は、基準雌ねじ３０ｄ，３１ｄの谷径よりもやや大に形成され、ここに挿入される主体金具１０１の先端部１０１ａの導入ガイドの役割を有している。なお、３０ｅ，３１ｅは、フランジ部３０ｃ，３１ｃの外周面に形成された滑り止めのローレットである。
【００４１】
また、第一複製雌ねじ治具３０（又は第二複製雌ねじ治具３１）にマスター雄ねじ治具３を手締めにて螺合し（図４（ａ））、螺合が完了した状態にてマスター雄ねじ治具３の本体部３ａ先端面に表示された周方向原点Ｏ1が、第一複製雌ねじ治具３０（又は第二複製雌ねじ治具３１）の先端面に一定の回転角度位置関係を有する形で（本実施例では、互いの周方向にて一致する形で）転写され、周方向転写原点Ｏ1’としてけがき表示される。
【００４２】
次に、プラグホールＰＨの軸線Ｏを中心とした周方向における接地電極材１０４の接合位置又は接合予定位置の位相角度範囲（以下、接合位相角度範囲という）α0が、第一複製雌ねじ治具３０の周方向転写原点Ｏ1’を基準として、上記マスター雄ねじ治具３（複製雄ねじ治具５０）を用いて既に特定されているねじ切り位相角度範囲α（図３（ｂ）参照））に対応した位置（範囲）に定められる。ところで、第一複製雌ねじ治具３０の周方向転写原点Ｏ1’と複製雄ねじ治具５０の周方向転写原点Ｏ2’とは、ともにマスターねじ治具３，５の周方向原点Ｏ1，Ｏ2を周方向にて一致する位置に転写したものである。したがって、第一複製雌ねじ治具３０の周方向転写原点Ｏ1’は、複製雄ねじ治具５０の周方向転写原点Ｏ2’とそのねじ切り開始位置とに対してそれぞれ所定の回転角度位置関係を有している。このようにして、接合位相角度範囲α0が定められることにより、第一複製雌ねじ治具３０と螺合することになる主体金具１０１の先端部１０１ａ外周に形成される取付雄ねじ１０１ｂのねじ切り開始位置に対して、接地電極材１０４の接合位置又は接合予定位置が定められることになる。そこで、第一複製雌ねじ治具３０は、主体金具１０１の先端部１０１ａと螺合し、主体金具１０１の先端部１０１ａの先端面に接地電極材１０４を接合する際に、周方向転写原点Ｏ1’に基づき定められる接合位相角度範囲α0に対応させて接地電極材１０４の接合予定位置Ａ0を位置合わせするための治具として、主に用いられる（図６参照）。
【００４３】
そして、接合位相角度範囲α0により位置決めされた接合予定位置Ａ0には、その位置Ａ0を中心とする所定角度の角度範囲β0（範囲Ａ0）が、複製雄ねじ治具５０の場合（図３（ｂ）参照）に倣って設定される。これに引き続いて、接合位相角度範囲α0が接合予定位置Ａ0から９０°ずつずれた接合予定位置Ｂ0，Ｃ0，Ｄ0が位置決めされ、それらの接合予定位置Ｂ0，Ｃ0，Ｄ0を中心とする所定角度の角度範囲β0（範囲Ｂ0，Ｃ0，Ｄ0）が順次設定される。なお、これらの範囲の区画数や角度範囲β0は適宜変更して設定することができる。
【００４４】
ところで、第一複製雌ねじ治具３０の接合位相角度範囲α0は、複製雄ねじ治具５０で設定されたねじ切り位相角度範囲αに一致する形で対応表示されるのが望ましい。しかし、実際にはねじ切りの加工誤差やガスケットの潰れ誤差等により、第一複製雌ねじ治具３０の基準雌ねじ３０ｄと主体金具１０１の取付雄ねじ１０１ｂとのねじ切り開始位置の螺合状態（図６参照）が、複製雄ねじ治具５０の基準雄ねじ５０ｂとプラグホールＰＨの取付雌ねじ１５０とのねじ切り開始位置の螺合状態（図３参照）と一致しない場合がある。かかる場合には、接合位相角度範囲α0はねじ切り位相角度範囲αに一致しないことがある。それより、第一複製雌ねじ治具３０は接地電極材１０４の接合予定位置Ａ0，Ｂ0，Ｃ0，Ｄ0を定めるための治具として用いられるので、図４（ｂ）に示すように第一複製雌ねじ治具３０の上記角度範囲β0は、複製雄ねじ治具５０の角度範囲β（９０°に設定）よりも小さい角度範囲（例えば４５°）に設定するのが望ましい。これによって、抵抗溶接等によって接地電極材１０４を主体金具１０１の先端部１０１ａの先端面に対して接合する際に、その狙い位置をできるだけ絞ることによって正確を期すことができる。
【００４５】
一方、第二複製雌ねじ治具３１は、ガスケット１０１ｄを主体金具１０１のガスシール部１０１ｃのプラグ座面１０１ｃ１と自身のシール面３１ｃ１とで挟み付けつつ主体金具１０１の先端部１０１ａと螺合し、主体金具１０１における接地電極材１０４の接合後の接合位置を確認する際に、周方向転写原点Ｏ1’に基づき定められる接合位相角度範囲α1すなわち接合位置Ａ1に対応させて接地電極材１０４の上記接合位置を位置合わせするための治具として、主に用いられる（図８参照）。このため、図４（ｃ）に示すように、第二複製雌ねじ治具３１における接地電極材１０４の接合位相角度範囲α1は、主体金具２０１のガスシール部２０１ｃのプラグ座面ＳとシリンダヘッドＰＨのシール面Ｒとで挟持され規定トルクで締め付けられた状態のガスケットＧ（図１１参照）に関して、締め付け後の厚みと締め付けに伴う潰れ代とを含んで設定表示される。第二複製雌ねじ治具３１では、ガスケットを用いてより実際に近い締め付け状態で、接地電極材１０４の接合位置Ａ1，Ｂ1，Ｃ1，Ｄ1に対する上記位置合わせができるので、接地電極材１０４の接合位置の確認に適している。具体的には、ガスケットＧの締め付け後の厚みと締め付けに伴う潰れ代とをねじピッチで除して回転角に換算し、第一複製雌ねじ治具３０における接合位相角度範囲α0の位置Ａ0から、上記回転角分だけ時計方向に進んだ位置Ａ1として設定表示される。
【００４６】
そして、複製雄ねじ治具５０におけるねじ切り位相角度範囲αの場合と同様に、位置Ａ1を中心とする９０°（±４５°）の角度範囲β1（範囲Ａ1）が設定され、これに引き続いて９０°毎の角度範囲β1が順次設定されて、全周が４つの範囲Ａ1，Ｂ1，Ｃ1，Ｄ1に区切られる。なお、これらの範囲の区画数や角度範囲β1も適宜変更できる。
【００４７】
さて、複製雌ねじ治具３０，３１を主体金具１０１の先端部１０１ａに螺合して、主体金具１０１における接地電極材１０４の接合位置又は接合予定位置を、複製雌ねじ治具３０，３１の周方向転写原点Ｏ1’に基づいてねじ切り位相角度範囲αに対応して定める方法と手順について、図５〜図８を用いて説明する。図５に、主体金具１０１に取付雄ねじ１０１ｂを加工する工程を示す。主体金具１０１に形成されたガスシール部１０１ｃのプラグ座面１０１ｃ１より先端側に形成された先端部１０１ａの外周にねじ切り加工を施し、取付雄ねじ１０１ｂを形成する。ねじ切り加工は、図示のようなねじ転造ダイスＲＤによる転造加工の他、ねじ切りバイトやねじ切りダイスを用いたねじ加工等、既知の手段を採用できる。
【００４８】
次に図６は、第一複製雌ねじ治具３０を主体金具１０１の先端部１０１ａに手締めにて螺合して、主体金具１０１の先端部１０１ａの先端面に対する接地電極材１０４の接合予定位置を定める工程を示す。第一複製雌ねじ治具３０を主体金具１０１の先端部１０１ａに螺合すると、接地電極材１０４の接合予定位置（例えばＡ0）が、第一複製雌ねじ治具３０の周方向転写原点Ｏ1’を基準として、上述のマスター雄ねじ治具３（複製雄ねじ治具５０）を用いて既に特定されているねじ切り位相角度範囲（例えばα）に対応した形の接合位相角度範囲（例えばα0）として定められる。既に述べたように、第一複製雌ねじ治具３０と主体金具１０１の先端部１０１ａとが螺合完了状態にあることから、第一複製雌ねじ治具３０の周方向転写原点Ｏ1’は取付雄ねじ１０１ｂのねじ切り開始位置と所定の回転角度位置関係を有している。したがって、接合位相角度範囲によって第一複製雌ねじ治具３０の周方向転写原点Ｏ1’に対する接地電極材１０４の接合予定位置が定められることにより、取付雄ねじ１０１ｂのねじ切り開始位置に対する接地電極材１０４の接合予定位置も定められることになる。
【００４９】
続いて図７は、主体金具１０１の先端部１０１ａの先端面に接地電極材１０４を接合する工程を示し、接地電極材１０４は前の工程で定められた接合予定位置（例えば位置Ａ0）に対応する、主体金具１０１の先端部１０１ａの先端面に、抵抗溶接等既知の手段によって接合される。なお、接地電極材１０４の接合にあたっては、接合予定位置（例えば位置Ａ0）を中心とする所定角度範囲（例えばβ0）に実施すればよい。また、接合予定位置を主体金具１０１の先端部１０１ａの先端面に転写した後、第一複製雌ねじ治具３０を主体金具１０１から取り外して接地電極材１０４を接合してもよいが、図示のように第一複製雌ねじ治具３０は主体金具１０１との螺合状態のままで、接地電極材１０４を接合してもよい。なお、接地電極材１０４は中心電極側へ折り曲げられた接地電極の最終形態（図１１参照）ではなく、折り曲げ前の直棒状にて主体金具１０１の先端部１０１ａの先端面に接合される。
【００５０】
図７において、主体金具１０１の先端部１０１ａの先端面に接地電極材１０４を接合するにあたり、ガスケットＧの規定トルクでの締め付け後の厚みと締め付けに伴う潰れ代とを考慮して第一複製雌ねじ治具３０を用いることもできる。この場合には、規定トルクでの締め付け後の厚みと締め付けに伴う潰れ代とをねじピッチで除して回転角に換算し、ガスケットＧがないときの第一複製雌ねじ治具３０における接合位相角度範囲（例えばα0）の位置（例えばＡ0）から、上記回転角分だけ時計方向に進んだ位置（例えばＤ0）において、接地電極材１０４を主体金具１０１の先端部１０１ａの先端面に接合すればよい。
【００５１】
そして図８は、接地電極材１０４の検査工程を示す。主体金具１０１のガスシール部１０１ｃのプラグ座面１０１ｃ１と第二複製雌ねじ治具３１のフランジ部３１ｃのシール面３１ｃ１との間にガスケット１０１ｄを挟み付けつつ、第二複製雌ねじ治具３１に主体金具１０１の先端部１０１ａを手締めにて螺合する。そして、接地電極材１０４が、前の工程で接合が予定された接合位置（例えば位置Ａ1）もしくは接合位置を中心とする所定角度範囲（例えば範囲Ａ1）内に正しく位置するか否かを確認・判別する。そして合格品には、接地電極材１０４の接合側とは軸方向反対側に該当する主体金具１０１の後端部に、上記接合位置に対応するマーキング１０１ｅが施される。そして、以上の説明による手順（工程）を経ることで、スパークプラグ２００（主体金具２０１）をプラグホールＰＨに規定トルクにて取り付ける時に、主体金具２０１における接地電極２０４の接合位置２０４ａが配置選定位置（すなわち混合気の燃焼阻害が発生しにくい位置）に配置されることになる。また、接地電極２０４が燃焼室Ｋの内部にあっても、マーキング１０１ｅにより外部から接地電極２０４の接合位置２０４ａが確認できる（図１１参照）。
【００５２】
なお、図８に示す接地電極材１０４の検査工程は、図７に示す接地電極材１０４の接合工程からスパークプラグ２００（図１１参照）として完成するまでのいずれかの工程間で行うことができる。また、図６の工程で定められる接地電極材１０４の接合予定位置が、実際に混合気の燃焼室阻害を発生しにくい位置に定められていることが試行等によって実証されれば、図８に示す検査工程は、生産サイクルの最初からあるいはその途中から省略することができる。
【００５３】
次に、第一複製雌ねじ治具３０（図４参照）の変更例を図９に示す。この変更例では、複数（ここでは４個）のねじ切り位相角度範囲α（図３参照）のいずれかに対応する形で、接合予定位置Ａ0，Ｂ0，Ｃ0，Ｄ0が設定表示された、複数（ここでは４個）の第一複製雌ねじ治具３００，３０１，３０２，３０３（複製雌ねじ治具）を作成する。すなわち、図４の実施例では、周方向原点Ｏ1が表示されたマスター雄ねじ治具３を利用することで、１個の第一複製雌ねじ治具３０に、周方向転写原点Ｏ1’を転写し、かつ４個のねじ切り位相角度範囲αのすべてに対応する形で、接合予定位置Ａ0，Ｂ0，Ｃ0，Ｄ0を設定表示していた。これに対して、図９の実施例では、周方向原点Ｏ1が表示されたマスター雄ねじ治具３を利用することで、例えばＡ位置用第一複製雌ねじ治具３００に、周方向転写原点Ｏ1’を転写し、かつ４個のねじ切り位相角度範囲αのうちの１個に対応する形で、１個の接合予定位置Ａ0（及び位置Ａ0を中心とする所定の角度範囲（範囲Ａ0））のみを設定表示する。そして、同様にＢ位置用第一複製雌ねじ治具３０１には接合予定位置Ｂ0（及び位置Ｂ0を中心とする所定の角度範囲（範囲Ｂ0））のみを、Ｃ位置用第一複製雌ねじ治具３０２には接合予定位置Ｃ0（及び位置Ｃ0を中心とする所定の角度範囲（範囲Ｃ0））のみを、Ｄ位置用第一複製雌ねじ治具３０３には接合予定位置Ｄ0（及び位置Ｄ0を中心とする所定の角度範囲（範囲Ｄ0））のみを、それぞれ設定表示する。
【００５４】
各々の第一複製雌ねじ治具３００，３０１，３０２，３０３のフランジ部３００ｃ，３０１ｃ，３０２ｃ，３０３ｃ外周面の一部には、その接合予定位置Ａ0，Ｂ0，Ｃ0，Ｄ0のいずれかをそれぞれ平面状の表示部３００ｆ，３０１ｆ，３０２ｆ，３０３ｆに表示している。このような第一複製雌ねじ治具３００，３０１，３０２，３０３は、設定表示された接合予定位置Ａ0，Ｂ0，Ｃ0，Ｄ0に接地電極材１０４を位置決めしたり、設定表示された接合予定位置Ａ0，Ｂ0，Ｃ0，Ｄ0に接地電極材１０４が接合された主体金具１０１又はスパークプラグ２００を選別分離したりするための専用治具化を図り、位置決め・選別等の作業の効率化を図ったものである。なお、図９において、図４と共通する部分には同一符号を付して説明を省略する。
【００５５】
さらに図１０には、図５〜図８のスパークプラグ製造工程の変更例を示し、図１〜図４（ただし、図９も含む）の工程に引き続いて実施することができる。この変更例では、主体金具１０１の先端部１０１ａに取付雄ねじ１０１ｂを加工する前に、主体金具１０１の先端部１０１ａの先端面に接地電極材１０４を接合することが最大の相違点である。なお、図１０において、図５〜図８と共通する部分には同一符号を付して説明を省略する。
【００５６】
図１０（ａ）は、主体金具１０１の先端部１０１ａの先端面に接地電極材１０４を接合する工程を示す。ここでは、主体金具１０１の先端部１０１ａ外周にはねじ切りがなされていないので、雌ねじ治具５，複製雌ねじ治具３０，３１，３００〜３０３等を使用して、主体金具１０１における接地電極材１０４の接合予定位置を定めることができない。したがって、この場合には、主体金具１０１の先端部１０１ａの先端面において、任意の位置で接地電極材１０４を抵抗溶接等により接合する。
【００５７】
図１０（ｂ）は、接地電極材１０４が接合された主体金具１０１の先端部１０１ａに取付雄ねじ１０１ｂを加工する工程を示す。接地電極材１０４の接合位置とねじ切り開始位置との間に一定の関係を持たせた状態で、主体金具１０１の先端部１０１ａ外周にねじ切りを行う方法として、例えばポジショニング転造法等が知られているが、ねじ切り開始位置を一定位置に制御することが困難なため、広く一般に普及・実用化されるには至っていない。そこで、ここでは、主体金具１０１の先端部１０１ａ外周に、ねじ転造ダイスＲＤによる転造加工、ねじ切りバイトやねじ切りダイスを用いたねじ加工等、既知の手段によってねじ切り加工を施し、取付雄ねじ１０１ｂを形成する。
【００５８】
図１０（ｃ）は接地電極材１０４の接合位置についての分類工程を示す。図８の場合と同様に、図４に示す第二複製雌ねじ治具３１を用いて、主体金具１０１のガスシール部１０１ｃのプラグ座面１０１ｃ１と第二複製雌ねじ治具３１の上端シール面３１ｃ１との間にガスケット１０１ｄを挟み付けつつ、第二複製雌ねじ治具３１に主体金具１０１の先端部１０１ａを手締めにて螺合する。ただし、この実施例では、接地電極材１０４の接合位置が、第二複製雌ねじ治具３１に設定表示された接合位置の４つの範囲Ａ1，Ｂ1，Ｃ1，Ｄ1のいずれに属するかを選別・分類する。そして各々の主体金具１０１には、接地電極材１０４の接合側とは軸方向反対側に該当する後端部に、上記接合位置に対応するマーキング１０１ｅが施される。そして、以上の説明による手順（工程）を経て選別・分類されたスパークプラグ群の中から、プラグホールＰＨの軸線Ｏを中心とした周方向における配置選定位置（例えば、図１３のＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄのいずれかの位置）に、主体金具２０１における接地電極２０４の接合位置２０４ａが位置するスパークプラグ２０１を選択して、プラグホールＰＨに規定トルクにて取り付ける。これによって、主体金具２０１における接地電極２０４の接合位置２０４ａが配置選定位置（すなわち混合気の燃焼阻害が発生しにくい位置）に配置されることになる。
【００５９】
図３の取付雌ねじ１５０のねじ切り位相角度範囲αを特定する工程において、複製雄ねじ治具５０の代わりにマスター雄ねじ治具３を用いることができる。同様に、図６〜図８，図１０（ｃ）の各工程において、複製雌ねじ治具３０，３１，３００〜３０３の代わりにマスター雌ねじ治具５を用いることができる。また、先端部１０１ａに取付雄ねじ１０１ｂがねじ切り加工された主体金具１０１（図５参照）を、図１のマスター雄ねじ治具３として用いてもよい。同様に、このような主体金具１０１を図２及び図３の複製雄ねじ治具５０として用いてもよい。
【００６０】
なお、図６で示された接地電極材の接合予定位置を定める工程において、第一複製雌ねじ治具３０の代わりに第二複製雌ねじ治具３１を用いることもできる。さらに、主体金具１０１の先端部１０１ａに形成される取付雄ねじ１０１ｂについて、種々のねじピッチ及び外径のものに適用されるのは勿論、ねじ部長さについても実施例に限定されない。したがって、図６及び図７においても図８と同様に主体金具１０１の先端部１０１ａ先端面が第一複製雌ねじ治具３０の先端面より内側（図では上方）に入り込んでいてもよく、また逆に第一複製雌ねじ治具３０の先端面よりも突出していてもかまわない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明で用いられるマスターねじユニットの一実施例を、その周方向原点表示工程とともに表わした正面図及び底面図。
【図２】マスター雌ねじ治具の周方向原点を複製雄ねじ治具に転写する工程を示す正面図及び底面図。
【図３】プラグホールの取付雌ねじのねじ切り位相角度範囲を特定する工程を示す正面図及び底面図。
【図４】マスター雄ねじ治具の周方向原点を複製雌ねじ治具に転写する工程を示す正面図及び底面図。
【図５】主体金具に取付雄ねじを加工する工程を模式的に示す正面図。
【図６】接地電極材の接合予定位置を定める工程を示す正面半断面図及び底面図。
【図７】主体金具の先端部の先端面に接地電極材を接合する工程を示す正面半断面図及び底面図。
【図８】接地電極材の検査工程を示す正面半断面図及び底面図。
【図９】図４における第一複製雌ねじ治具の変更例を示す説明図。
【図１０】図５ないし図８のスパークプラグ製造工程の変更例を示す説明図であり、（ａ）は主体金具の先端部の先端面に接地電極材を接合する工程を示す正面図、（ｂ）は接地電極材が接合された主体金具の先端部に取付雄ねじを加工する工程を模式的に示す正面図、（ｃ）は接地電極材の接合位置についての分類工程を示す正面半断面図及び底面図。
【図１１】スパークプラグのシリンダヘッドへの取り付け状態を示す正面断面図及び底面図。
【図１２】接地電極の角度位置と燃料消費率との関係を示すグラフ。
【図１３】スパークプラグとシリンダヘッドとのねじ切り開始位置の適合性を示す模式図。
【符号の説明】
１ マスターねじユニット（ねじユニット）
３ マスター雄ねじ治具（雄ねじ治具）
５ マスター雌ねじ治具（雌ねじ治具）
３０ 第一複製雌ねじ治具（複製雌ねじ治具）
３１ 第二複製雌ねじ治具（複製雌ねじ治具）
５０ 複製雄ねじ治具
１０１ 主体金具
１０１ａ 先端部
１０１ｂ 取付雄ねじ
１０１ｃ ガスシール部
１０１ｅ マーキング
１０４ 接地電極材
１５０ 取付雌ねじ
２００ スパークプラグ
２０１ 主体金具
２０４ 接地電極
２０４ａ 接地電極接合位置
Ｏ プラグホールの軸線
Ｏ1 雄ねじ治具の周方向原点
Ｏ2 雌ねじ治具の周方向原点
Ｏ1’ 複製雌ねじ治具の周方向転写原点
Ｏ2’ 複製雄ねじ治具の周方向転写原点
ＰＨ プラグホール
Ｒ シール面
Ｓ プラグ座面
ＳＨ シリンダヘッド
α ねじ切り位相角度範囲
α0 接合位相角度範囲（接合予定位置）
α1 接合位相角度範囲（接合位置）
【発明の属する技術分野】
この発明は、スパークプラグ製造用雌ねじ治具及びスパークプラグ製造用複製雌ねじ治具、さらにはこれらを用いたスパークプラグの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
スパークプラグの主体金具は、一般にシリンダヘッドのシール面に対して直接又はガスケット等を介して間接的に接するプラグ座面を備えるガスシール部と、このガスシール部のプラグ座面より先端側に形成される先端部を有している。そして、このような主体金具の先端部外周には、主体金具をシリンダヘッドのプラグホールに形成された取付雌ねじにねじ込むための取付雄ねじが、転造等のねじ加工により形成されている。
【０００３】
ところで、最近の自動車用エンジン等においては、排気ガス規制が強化されるに伴い、混合気の空燃比をリーン領域（燃料が薄い状態）に設定するものが多く使用されるようになってきている（いわゆるリーンバーンエンジン）。このうち、図１１に示すエンジンでは、スパークプラグ２００の主体金具２０１に形成されたガスシール部２０１ｃのプラグ座面Ｓと、シリンダヘッドＳＨのシール面ＲとでガスケットＧを挟み込みながら、主体金具２０１のプラグ座面Ｓより先端側に形成された先端部２０１ａの外周に形成された取付雄ねじ２０１ｂが、シリンダヘッドＳＨのプラグホールＰＨに形成された取付雌ねじ２５０にねじ込まれている。これにより、スパークプラグ２００は、燃焼室Ｋ内の燃焼ガスに対するガスシール性を保持しつつ、シリンダヘッドＳＨに固定される。ここで、主体金具２０１の先端部２１０ａ先端面には、中心電極２０３と火花放電ギャップｇを隔てて対向する接地電極２０４が接合されているのが通常である。しかし、この接地電極２０４の燃焼室Ｋ内における配置位置によっては、燃焼室Ｋ内での圧縮行程において発生するスワール流（混合気流）に対して火花放電ギャップｇが接地電極２０４の陰になったり、接地電極２０４が火炎成長を妨げるような方向に存在したりして、点火ミス等を生じることがある。そして、リーンバーンエンジンのように空燃比がリーン領域である場合には、この接地電極２０４の燃焼室Ｋ内における配置位置による混合気の燃焼阻害が発生しやすく、エンジン性能に影響を与えるおそれがある。
【０００４】
図１１（ｂ）のように、燃焼室Ｋ内において混合気流に対する接地電極２０４の角度位置θ（すなわち接地電極２０４と混合気流のなす角θ）を設定したとき、角度位置θとエンジンの燃料消費率との間には一般的に図１２に示すような関係が認められる。混合気流に直交する平面による接地電極２０４の切断面の面積が最小となる位置（θ＝９０゜，２７０゜）で燃料消費率が小さくなり、一方、混合気流に対して火花放電ギャップｇが接地電極２０４の陰になる位置（θ＝０゜，３６０゜）では、燃料消費率が最大となる。また、θ＝１８０゜でも燃料消費率が大きくなるのは、接地電極２０４が火炎成長を妨げるような方向に位置するからと考えられる。このように、混合気流に対する接地電極２０４の角度位置θは、エンジン性能に影響を与えることが想定される。
【０００５】
そのため、このようなエンジンにおいては、接地電極２０４が点火に最適な位置（以下、このような位置を配置選定位置という）となるように要望され、燃焼室Ｋ内における接地電極２０４の配置選定位置、具体的にはプラグホールＰＨの軸線Ｏ（図１１参照）を中心とした周方向における接地電極２０４の接合位置２０４ａが指定されることがある。このことは、主体金具２０１の取付雄ねじ２０１ｂのねじ切り開始（又は終了）位置（以下の記載において、ねじ切り開始位置というときはねじ切り終了位置を含むものとする）と、主体金具２０１に対する接地電極２０４の接合位置２０４ａとの相対位置関係が指定されることを意味している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、一般にシリンダヘッドに形成されるプラグホールの取付雌ねじのねじ切り開始位置はエンジンの型式によって（場合によっては同じ型式でも複数シリンダのプラグホール毎にあるいはエンジン個体によって）まちまちである。したがって、主体金具の先端部において、取付雄ねじのねじ切り開始位置と接地電極の接合位置とを一定の位置関係を有するように定めたとしても、この主体金具（スパークプラグ）をプラグホールの取付雌ねじに規定トルクにてねじ込んで固定したとき、主体金具における接地電極の接合位置が上記配置選定位置に常に位置しているとは限らない。例えば、図１３において、主体金具Ｗ’に対する接地電極Ｘ’の接合位置と取付雄ねじＷ0’のねじ切り開始位置とを周方向にてＡ位置で一致させた主体金具（スパークプラグ）Ｗ’が準備された場合を想定する。プラグホールｗの取付雌ねじｗ0’のねじ切り開始位置は上記の通り周方向においてまちまちであるから、主体金具Ｗ’の取付雄ねじＷ0’をプラグホールｗの取付雌ねじｗ0’に規定トルクにてねじ込んだ場合、主体金具Ｗ’における接地電極Ｘ’の接合位置Ａは、上記配置選定位置（例えばプラグホールｗの軸線Ｏを中心とした周方向における接地電極Ｘ’の配置角度範囲ａ）と所定の相対位置関係（例えば一致する関係）を常に維持しているとは限らない。
【０００７】
そこで本出願人は、特開平１１−１３６１３号公報において、シリンダヘッドに形成された取付雌ねじとねじ切り開始位置が一致し、かつ主体金具の取付雄ねじと螺合する雌ねじを螺刻した治具（ねじリング）に、接地電極の接合位置（溶接位置）を示す目印を設け、この治具に主体金具を螺合させて上記目印に臨むように接地電極を接合することで、主体金具の先端部において、取付雄ねじのねじ切り開始位置と接地電極の接合位置との間に所定の相対位置関係を維持することを提案した。
【０００８】
上記公報技術によれば、雌ねじを螺刻した治具を用いることにより、接地電極を上記配置選定位置となるように位置決めして、主体金具の先端部の先端面に接合することができる。しかし、上記公報技術では、治具に螺刻する雌ねじとプラグホールに形成する取付雌ねじとの螺刻状態を同一にしなければならず、加工コストが高価になる問題がある。すなわち、ねじ切りバイト等の加工工具をプラグホール及び治具の加工開始位置にそれぞれ正確に位置決めしなければならない。ところが、ねじ切り開始位置が軸線方向に僅かにずれても周方向においてはかなり大きな差となって表れる。例えば、ＪＩＳ Ｂ８０３１―1995においてスパークプラグのねじの呼びがＭ１４Ｓの場合、ピッチは１．２５ｍｍであるから、ねじ切り開始位置が軸線方向に約０．３ｍｍずれただけで、周方向においては約９０゜の回転角となって表れる。したがって、ねじ切り開始時の加工工具と治具又はプラグホールとの間での滑り等の発生を考慮すると、治具に螺刻する雌ねじのねじ切り開始位置をプラグホールの取付雌ねじのねじ切り開始位置と合致させることは、かなりの加工精度を要することになる。
【０００９】
そこで本発明の課題は、ねじ加工精度を要することなく一対の雄ねじ治具と雌ねじ治具とを作成でき、スパークプラグの主体金具に形成される取付雄ねじをプラグホールの取付雌ねじに規定トルクにてねじ込んで固定するとき、これら各ねじ治具を用いることによって、プラグホールの軸線を中心とした周方向において最適な点火性能を発揮できる位置（すなわち配置選定位置）に、スパークプラグの主体金具における接地電極の接合位置又は接合予定位置を容易に位置決めすることのできるスパークプラグ製造用雌ねじ治具、スパークプラグ製造用複製雌ねじ治具及びスパークプラグの製造方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段及び作用・効果】
スパークプラグの製造方法に係る本発明の第一の構成は、
先端側にプラグ座面を備えるガスシール部と、このガスシール部のプラグ座面より先端側に配置され、かつシリンダヘッドのプラグホールに形成された取付雌ねじと螺合するための取付雄ねじが外周に形成された先端部とを有するスパークプラグの筒状の主体金具を形成し、
さらに、互いに螺合しあい、かつ一定の回転角度位置関係を有する周方向原点が各々表示された一対の雄ねじ治具と雌ねじ治具とを利用したスパークプラグの製造方法であって、上記の課題を解決するために、以下のように構成したことを特徴とする。
【００１１】
すなわち、前記雄ねじ治具を前記プラグホールに螺合して、該雄ねじ治具の前記周方向原点に基づき、前記取付雌ねじのねじ切り位相角度範囲を特定する一方、
前記雌ねじ治具を前記主体金具の前記先端部に螺合して、該雌ねじ治具の前記周方向原点に基づき、前記先端部の先端面に接合される接地電極となるべき接地電極材の接合位置又は接合予定位置を、前記ねじ切り位相角度範囲に対応して定めることにより、
前記主体金具を前記プラグホールに規定トルクにて螺合したときに、該主体金具における接地電極接合位置が、該プラグホールの軸線を中心とした周方向の所定位置に配置されるようにしたことを特徴とする。
【００１２】
このように、雄ねじ治具と雌ねじ治具とには、螺合が完了した状態にて一定の回転角度位置関係を有する周方向原点が各々表示されているので、雄ねじ治具のねじ切り開始位置、雌ねじ治具のねじ切り開始位置及び両周方向原点の４者の相互間にはそれぞれ一定の回転角度位置関係が存在することになる。そして、雄ねじ治具を取付雌ねじが形成されたプラグホールに螺合すると、プラグホールの軸線を中心とした周方向においてエンジンが最適な点火性能を発揮できる接地電極の位置（すなわち配置選定位置）と、雄ねじ治具の周方向原点との間にねじ切り位相角度範囲が特定される。このとき、雄ねじ治具とプラグホールとが螺合完了状態にあることから、雄ねじ治具の周方向原点は取付雌ねじのねじ切り開始位置と所定の回転角度位置関係を有することになる。その結果、上記ねじ切り位相角度範囲の特定により、プラグホールの取付雌ねじのねじ切り開始位置に対する接地電極の配置選定位置（の角度範囲）が特定されることになる。
【００１３】
次に、雌ねじ治具を主体金具の先端部に螺合すると、雌ねじ治具の周方向原点を基準として、上記雄ねじ治具を用いて既に特定されているねじ切り位相角度範囲に対応した位置に、主体金具の先端部の先端面に接合される接地電極材の接合位置又は接合予定位置が定められる。このとき、雌ねじ治具と主体金具の取付雄ねじとが螺合完了状態にあることから、雌ねじ治具の周方向原点は取付雄ねじのねじ切り開始位置と所定の回転角度位置関係を有することになる。したがって、上記のようにして雌ねじ治具の周方向原点に基づき既に特定されているねじ切り位相角度範囲に対応して接地電極材の接合位置又は接合予定位置が定められることにより、主体金具の先端部外周に形成された取付雄ねじのねじ切り開始位置に対する接地電極材の接合位置又は接合予定位置（の角度範囲）も定められることになる。
【００１４】
これにより、スパークプラグ（主体金具）をプラグホールに規定トルクにてねじ込み固定したとき、主体金具における接地電極接合位置を、プラグホールの軸線を中心とした周方向の所定位置すなわち混合気の燃焼阻害が発生しにくい位置に配置することができる。つまり、一定の回転角度位置関係を有する周方向原点を各々表示した互いに螺合しあう雄ねじ治具と雌ねじ治具とを利用することで、最適な点火性能を発揮する位置に接地電極が配置されるスパークプラグを容易に製造することができる。また、各ねじ治具の作成に当たっては、主体金具の取付雄ねじもしくはプラグホールの取付雌ねじの各寸法に対応して形成すればよく、ねじ加工開始位置の調整といった格別の加工精度を要求されることもない。これらによって、製造コストの大幅な上昇を招来することもない。
【００１５】
そして、周方向原点が、雄ねじ治具と雌ねじ治具との螺合が完了したとき、これらの周方向において一致するように設定すれば、２つの周方向原点間で角度換算する煩わしさがなく、雄ねじ治具と雌ねじ治具とのねじ切り開始位置を一致させた状態にて周方向原点を表示できることになる。そして、このような周方向原点を、雄ねじ治具と雌ねじ治具との螺合が手締めにて完了した状態を基準に決めてあると、これらねじ治具同士ひいてはねじ治具と取付ねじとの締め付け等にトルクレンチ等の工具を使用せずに済む。したがって、スパークプラグの生産能率向上に寄与するとともに、ガスケットを用いないでプラグホールに螺合されるコニカルシートタイプのスパークプラグの場合にも、本発明は適用できる。
【００１６】
既に述べたように、ねじ切り位相角度範囲は、プラグホールの軸線を中心とした周方向においてエンジンが最適な点火性能を発揮できる接地電極（接地電極材）の配置位置と、雄ねじ治具の周方向原点との間の位相角度範囲と言い表すことができる。また、ねじ切り位相角度範囲は、上記した接地電極の（接地電極材）の配置位置と、プラグホールの取付雌ねじのねじ切り開始位置との間の位相角度範囲を間接的に表わしているとも言える。このねじ切り位相角度範囲が所定の角度範囲を有して設定されることにより、スパークプラグの締め付けトルクやガスケットの潰れ代のばらつき等に対する許容幅を設けることができ、この角度範囲は適宜の幅で設定される。ただし、これらのばらつき等が一定量以下に抑えられる場合には、ねじ切り位相角度範囲は特定の位相角度すなわち一点に集約してもよい。
【００１７】
さらに、上記のようにして、雄ねじ治具の周方向原点に基づき、プラグホールに形成された取付雌ねじのねじ切り位相角度範囲が特定されることによって、雄ねじ治具には、周方向原点を基準とする１又は複数のねじ切り位相角度範囲を設定表示することができる。ねじ切り位相角度範囲を周方向に１又は複数設定表示した雄ねじ治具を、雌ねじ治具とともに用い、上記の手順を踏むことによって、ねじ切り開始位置の異なるプラグホールに対してもねじ切り位相角度範囲の特定がしやすくなり、最適な点火性能を発揮できる位置に接地電極が配置されることになるスパークプラグを効率よく製造することができる。なお、雄ねじ治具に設定表示するねじ切り位相角度範囲の数や角度範囲は適宜設定（特定）することができる。
【００１８】
また、雌ねじ治具の周方向原点に基づき、主体金具における接地電極材の接合位置又は接合予定位置を定めるにあたり、雌ねじ治具には、周方向原点を基準とする１又は複数の接合位相角度範囲をねじ切り位相角度範囲に対応する形で設定表示することができる。そして、雄ねじ治具と、周方向原点を基準とする１又は複数の接合位相角度範囲を設定表示した雌ねじ治具とを用い、雄ねじ治具により特定されたねじ切り位相角度範囲に対応する、雌ねじ治具における接合位相角度範囲を特定して、その特定された接合位相角度範囲となるように主体金具における接合位置又は接合予定位置を定めることができる。これによって、ねじ切り開始位置の異なる主体金具に対しても接地電極材の接合位置又は接合予定位置の決定がしやすくなり、最適な点火性能を発揮できる位置に接地電極が配置されることになるスパークプラグを効率よく製造することができる。なお、接合位相角度範囲の数は適宜設定することができ、さらに、ねじ切り位相角度範囲と同様に適宜幅の角度範囲を設けてもよい。
【００１９】
ところで、主体金具の先端部の先端面に対する接地電極材の接合後において、接地電極材の接合位置により主体金具又はスパークプラグを選別するために上記雌ねじ治具を用いてもよい。これにより、例えば主体金具に対する接地電極材の接合予定位置を決定したのと同様に、雌ねじ治具と主体金具又はスパークプラグとを螺合して、主体金具に対する接地電極材の接合位置が、雌ねじ治具に対して、プラグホールに形成された取付雌ねじのねじ切り位相角度範囲に対応する形で設定表示された接地電極材の接合位相角度範囲のいずれにあたるかを選別することができる。なお、選別には、複数の接合位相に分類すること、検査により特定の接合位相に属するか否か判別すること等が含まれる。
【００２０】
次に、スパークプラグの製造方法に係る本発明の第二の構成は、上記の課題を解決するために、
第一の構成に係るスパークプラグの製造方法であって、
一対の前記雄ねじ治具と前記雌ねじ治具とは別に、該雌ねじ治具と螺合し、その雌ねじ治具の前記周方向原点を一定の回転角度位置関係を有する形で転写した複製雄ねじ治具を備えるとともに、
前記プラグホールに形成された前記取付雌ねじの前記ねじ切り位相角度範囲を特定する際に、前記雄ねじ治具に代えて、前記複製雄ねじ治具を用いることを特徴とする。
【００２１】
本発明の第二の構成では、取付雌ねじのねじ切り位相角度範囲を特定する際に、雄ねじ治具に代えて、周方向原点を有する雌ねじ治具と螺合し、その雌ねじ治具の周方向原点を一定の回転角度位置関係を有する形で転写した複製雄ねじ治具を用いるようにしている。複製雄ねじ治具は、雌ねじ治具から複数個作成し、複数のスパークプラグ製造ラインで同時にスパークプラグを製造するに際して、各製造ラインに備えておけるので、エンジン型式やプラグホールの変更に対してねじ切り位相角度範囲を周方向原点に基づいて直ちに特定し直すことができ、生産能率の低下を抑制することができる。また、雄ねじ治具がプラグホールとの螺合を繰り返すことがなくなるので、雄ねじ治具のねじ形成部分に摩耗やガタを生じるおそれも回避できる。しかも、ねじ加工精度を要することなく複製雄ねじ治具を作成でき、一定の回転角度位置関係を有する周方向原点が各々表示される複製雄ねじ治具と雌ねじ治具とを用いることによって、最適な点火性能を発揮できる位置に接地電極が配置されることになるスパークプラグを容易に製造することができる。
【００２２】
さらに、スパークプラグの製造方法に係る本発明の第三の構成は、上記の課題を解決するために、
第一又は第二の構成に係るスパークプラグの製造方法であって、
一対の前記雄ねじ治具と前記雌ねじ治具とは別に、該雄ねじ治具と螺合し、その雄ねじ治具の前記周方向原点を一定の回転角度位置関係を有する形で転写した複製雌ねじ治具を備えるとともに、
前記主体金具における前記接地電極材の前記接合位置又は接合予定位置を定める際に、前記雌ねじ治具に代えて、前記複製雌ねじ治具を用いることを特徴とする。
【００２３】
本発明の第三の構成では、接地電極材の接合位置又は接合予定位置を定める際に、雌ねじ治具に代えて、周方向原点を有する雄ねじ治具と螺合し、その雄ねじ治具の周方向原点を一定の回転角度位置関係を有する形で転写した複製雌ねじ治具を用いるようにしている。複製雌ねじ治具は、雄ねじ治具から複数個作成し、複数のスパークプラグ製造ラインで同時にスパークプラグを製造するに際して、各製造ラインに備えておけるので、エンジン型式やプラグホールの変更に対しては勿論、接地電極の配置選定位置の変更に対しても、接合予定位置を、周方向原点に基づき直ちに定め直すことができ、生産能率の低下を抑制することができる。また、雌ねじ治具が主体金具の取付雄ねじとの螺合を繰り返すことがなくなるので、雌ねじ治具のねじ形成部分に摩耗やガタを生じるおそれも回避できる。しかも、ねじ加工精度を要することなく複製雌ねじ治具を作成でき、一定の回転角度位置関係を有する周方向原点が各々表示される雄ねじ治具と複製雌ねじ治具とを用いることによって、最適な点火性能を発揮できる位置に接地電極が配置されることになるスパークプラグを容易に製造することができる。
【００２４】
そして、そのようにして雄ねじ治具から複製雌ねじ治具に転写された周方向原点に基づき、主体金具における接地電極材の接合位置又は接合予定位置を定めるにあたり、周方向原点を基準とする１又は複数の接合位相角度範囲がねじ切り位相角度範囲に対応する形で設定表示され複製雌ねじ治具を用いて、接合位相角度範囲に基づいて接地電極材の接合位置又は接合予定位置を定めることができる。この場合、１個の複製雌ねじ治具には、複数特定されるねじ切り位相角度範囲のうちのいずれか１つもしくは複数に対応させて接地電極材の接合位相角度範囲を設定表示してもよい。したがって、このような複製雌ねじ治具を、プラグホールに形成された取付雌ねじのねじ切り位相角度範囲に対応して設定表示された接合位相角度範囲に基づき接地電極材の接合予定位置を位置決めしたり、設定表示された接合位相角度範囲に対応させて接地電極材が接合された主体金具又はスパークプラグを選別分離したりするための専用治具として使用すれば、これらの位置決め・選別等の作業が能率よく行え、作業ミス（接合ミス、選別ミス等）の発生を減少させ歩留まり向上にも効果がある。
【００２５】
さて、本発明に係るスパークプラグ製造用雌ねじ治具は、上記の課題を解決するために、
雄ねじ治具と螺合することにより、一定の回転角度位置関係を有する周方向原点が各々表示された一対のねじユニットを構成するとともに、
この周方向原点に基づき、スパークプラグの主体金具に接合され接地電極となるべき接地電極材の接合位置又は接合予定位置が、接合位相角度範囲として１又は複数設定表示され、
前記主体金具に形成された取付雄ねじと螺合したとき、前記接合位相角度範囲に対応させて前記接地電極材を前記主体金具における前記接合位置又は接合予定位置に位置合わせするために用いられることを特徴とする。
【００２６】
このように、本発明のスパークプラグ製造用雌ねじ治具は、雄ねじ治具と螺合して一対のねじユニットの一方を構成し、一定の回転角度位置関係を有する周方向原点を表示するだけでスパークプラグ製造用の治具として使用できるので、雌ねじ治具の作成に当たり格別の加工精度を要求されることがない。そして、この雌ねじ治具は、この周方向原点に基づき、スパークプラグの主体金具に接合され接地電極となるべき接地電極材の接合位置又は接合予定位置が、接合位相角度範囲として１又は複数設定表示されるので、主体金具の取付雄ねじと螺合して、接地電極材の接合予定位置を接合位相角度範囲へ位置合わせする作業が容易に行える。さらに、この位置合わせの後、接地電極材を主体金具の先端部の先端面において接合予定位置に接合したり、主体金具の先端部の先端面における接地電極材の接合位相を選別（分類、判別、確認等）したりする操作がスムーズに行え、スパークプラグの生産能率を低下させずに済む。
【００２７】
さらに、本発明に係るスパークプラグ製造用複製雌ねじ治具は、上記の課題を解決するために、
互いに螺合しあい、かつ一定の回転角度位置関係を有する周方向原点が各々表示された一対の雄ねじ治具と雌ねじ治具とのうち、該雄ねじ治具と螺合し、その雄ねじ治具の前記周方向原点を一定の回転角度位置関係を有する形で転写表示するとともに、
この転写された周方向原点に基づき、スパークプラグの主体金具に接合され接地電極となるべき接地電極材の接合位置又は接合予定位置が、接合位相角度範囲として１又は複数設定表示され、
前記主体金具に形成された取付雄ねじと螺合したとき、前記接合位相角度範囲に対応させて前記接地電極材を前記主体金具における前記接合位置又は接合予定位置に位置合わせするために用いられることを特徴とする。
【００２８】
このように、本発明のスパークプラグ製造用複製雌ねじ治具は、一対の雄ねじ治具と雌ねじ治具とのうち雄ねじ治具と螺合して、この雄ねじ治具の周方向原点を転写表示するだけでスパークプラグ製造用の治具として使用できるので、複製雌ねじ治具の作成に当たり格別の加工精度を要求されることがない。そして、この複製雌ねじ治具は、この転写された周方向原点に基づき、スパークプラグの主体金具に接合され接地電極となるべき接地電極材の接合位置又は接合予定位置が、接合位相角度範囲として１又は複数設定表示されるので、主体金具の取付雄ねじと螺合して、接地電極材の接合予定位置を接合位相角度範囲へ位置合わせする作業が容易に行える。さらに、この位置合わせの後、接地電極材を主体金具の先端部の先端面において接合予定位置に接合したり、主体金具の先端部の先端面における接地電極材の接合位相を選別（分類、判別、確認等）したりする操作がスムーズに行え、スパークプラグの生産能率を低下させずに済む。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面に示す実施例を参照して説明する。本実施例で主眼とするところは、主体金具の先端部の先端面において接地電極材を接合するにあたり、プラグホールの軸線を中心とした周方向において、エンジン性能を最大限に発揮できる接地電極の位置（配置選定位置）を選定し、その配置選定位置に対応する主体金具の先端部の先端面に接地電極材を位置合わせすることであり、そのために採るべき具体的手段の一例を図１〜図８に工程順に示している。
【００３０】
図１はスパークプラグの製造工程、特に主体金具のガスシール部のプラグ座面より先端側に形成された先端部の先端面に対する接地電極材の位置合わせ工程で用いるマスターねじユニットの一実施例をその周方向原点表示工程とともに示す。マスターねじユニット１（ねじユニット）は、互いに独立して形成された一対のマスター雄ねじ治具３（雄ねじ治具）とマスター雌ねじ治具５（雌ねじ治具）とからなる。このうちマスター雄ねじ治具３の本体部３ａの外周には基準雄ねじ３ｂが形成され、マスター雌ねじ治具５の貫通孔５ａの内面に形成された基準雌ねじ５ｂと螺合する。基準雄ねじ３ｂと基準雌ねじ５ｂとは、スパークプラグ２００の主体金具２０１（図１１参照）となるべき主体金具１０１外周に形成される取付雄ねじ１０１ｂ（図５・図６参照）と同様に、ＪＩＳ Ｂ８０３１―1995で規定されるスパークプラグ用のねじ（例えば、ねじの呼びＭ１４Ｓ、ピッチ１．２５ｍｍ）で構成されている。なお、マスター雄ねじ治具３のつまみ部３ｃ外周面とマスター雌ねじ治具５の外周面とには、それぞれ回転時の滑り止め用のローレット３ｄ，５ｃが設けてある。
【００３１】
そして、図１（ａ）のように組み付けられたマスター雄ねじ治具３の本体部３ａの先端面（図中下方）とマスター雌ねじ治具５の先端面（図中下方）とに、一定の回転角度位置関係を有する周方向原点Ｏ1，Ｏ2を各々けがき表示する。この実施例では、マスター雄ねじ治具３の周方向原点Ｏ1とマスター雌ねじ治具５の周方向原点Ｏ2とは、マスター雄ねじ治具３（の基準雄ねじ３ｂ）とマスター雌ねじ治具５（の基準雌ねじ５ｂ）との螺合が完了した状態で、これらの周方向において一致するように、言い換えればマスター雄ねじ治具３とマスター雌ねじ治具５とが周方向原点を共有するように設定する。このように、雄ねじ治具３と雌ねじ治具５とには、螺合が完了した状態にて一定の回転角度位置関係を有する周方向原点Ｏ1，Ｏ2が各々表示されているので、雄ねじ治具３のねじ切り開始位置、雌ねじ治具５のねじ切り開始位置及び両周方向原点Ｏ1，Ｏ2の４者の相互間にはそれぞれ一定の回転角度位置関係が存在することになる。
【００３２】
また、周方向原点Ｏ1，Ｏ2は、マスター雄ねじ治具３とマスター雌ねじ治具５とを手締めにて螺合させた状態を基準に決められる。具体的には、親指・人差し指・中指の手指３本での締め付けを基準（数値的には締付トルク１．９６Ｎ・ｍを想定）に周方向原点Ｏ1，Ｏ2が設定される。
【００３３】
ところで、マスター雄ねじ治具３は、エンジンのシリンダヘッドＳＨのプラグホールＰＨに形成された取付雌ねじ１５０のねじ切り位相角度範囲（つまり、プラグホールＰＨの軸線Ｏを中心とした周方向においてエンジンが最適な点火性能を発揮できる接地電極２０４の位置（配置選定位置）と、マスター雄ねじ治具３の周方向原点Ｏ1との間の位相角度範囲を指す；図１１参照）を特定する（図３参照；詳細は後述）ために用いられる。他方、マスター雌ねじ治具５は、主体金具１０１において接地電極となるべき接地電極材１０４の接合位置又は接合予定位置を定める（図６・図８参照；詳細は後述）ために用いられる。このように、マスター雄ねじ治具３とマスター雌ねじ治具５とは、プラグホールＰＨの取付雌ねじ１５０（図３参照）や主体金具１０１の先端部１０１ａ外周に形成される取付雄ねじ１０１ｂ（図５・図６参照）をねじ切りするための工具ではなく、これらに螺合して上記の作用をなす治具として、本発明の主要な役割を担っている。
【００３４】
しかしながら、複数のスパークプラグ製造ラインで同時にスパークプラグを製造するに際して、一対（一組）のマスター雄ねじ治具３とマスター雌ねじ治具５とを用いて本発明を実施する場合には、ねじ切り位相角度範囲を特定したり、主体金具１０１における接地電極材１０４の接合位置又は接合予定位置を定めたりするために、マスター雄ねじ治具３とマスター雌ねじ治具５とを複数の製造ライン間で使い回しする必要がある。このため、製造ラインの初期設定や段取り替えに手間取り、生産能率の低下を招きかねない。また、マスター雄ねじ治具３がプラグホールＰＨの取付雌ねじ１５０と、マスター雌ねじ治具５が主体金具１０１の先端部１０１ａ外周に形成される取付雄ねじ１０１ｂと、それぞれ螺合を繰り返す間に、治具のねじ形成部分に摩耗やガタを生じ初期の精度を保持できなくなるおそれもある。
【００３５】
このため、本実施例では、マスター雄ねじ治具３の上記のような治具としての役割を、マスター雌ねじ治具５と螺合する複製雄ねじ治具５０（図３参照）で代行するようにしている。同様に、マスター雌ねじ治具５の上記のような治具としての役割を、マスター雄ねじ治具３と螺合する複製雌ねじ治具３０，３１（図６〜図８参照）で代行するようにしている。そして、マスター雄ねじ治具３とマスター雌ねじ治具５とから、複製雌ねじ治具３０，３１や複製雄ねじ治具５０が必要により何個でもまた何度でも作成される。
【００３６】
そこで、マスターねじ治具３，５（マスター雄ねじ治具３とマスター雌ねじ治具５とを合わせてこのように呼ぶことがある）を用いて複製ねじ治具３０，３１，５０（複製雌ねじ治具３０，３１と複製雄ねじ治具５０とを合わせてこのように呼ぶことがある）を作成する方法と手順について図２〜図４を用いて概説する。まず図２は、マスター雌ねじ治具５の周方向原点Ｏ2を複製雄ねじ治具５０に対して一定の回転角度位置関係を有する形で転写する工程を示している。複製雄ねじ治具５０の本体部５０ａの外周に形成された基準雄ねじ５０ｂは、マスター雌ねじ治具５の基準雌ねじ５ｂと同様に、ＪＩＳ Ｂ８０３１―1995で規定されるスパークプラグ用のねじで構成されている。また、複製雄ねじ治具５０は、マスター雌ねじ治具５と螺合して、マスター雌ねじ治具５の周方向原点Ｏ2を転写した周方向転写原点Ｏ2’を有する。なお、雌ねじ治具５０のつまみ部５０ｃは、ローレット形成部５０ｃ１と表示部５０ｃ２と拡径部５０ｃ３とを有している。ローレット形成部５０ｃ１は、滑り止めのローレット５０ｄが形成され、本体部５０ａと反対側に位置している。表示部５０ｃ２は、ローレット形成部５０ｃ１と拡径部５０ｃ３とに両端が接続され、周方向転写原点Ｏ2’が表示される。拡径部５０ｃ３は、本体部５０ａに一端が接続され、本体部５０ａから離れるほど徐々に拡径している。
【００３７】
図２において、周方向転写原点Ｏ2’は次のようにしてけがき表示される。複製雄ねじ治具５０とマスター雌ねじ治具５とを手締めにて螺合し（図２（ａ））、螺合が完了した状態にて、マスター雌ねじ治具５の先端面に表示された周方向原点Ｏ2を、複製雄ねじ治具５０の本体部５０ａの先端面に一定の回転角度位置関係を有する形で（本実施例では、互いの周方向にて一致する形で）転写した後、マスター雌ねじ治具５から複製雄ねじ治具５０を取り外す。周方向転写原点Ｏ2’は、本体部５０ａの先端面周縁から本体部５０ａの外周に沿って上方に見通されて、拡径部５０ｃ３の表面にけがき表示され、次いで拡径部５０ｃ３の周縁から表示部５０ｃ２の外周表面に延長表示される（同（ｂ））。
【００３８】
次に図３は、プラグホールＰＨの取付雌ねじ１５０上においてねじ切り位相角度範囲αを特定する工程を示している。図２の工程を経て周方向転写原点Ｏ2’がけがき表示された複製雌ねじ治具５０の基準雄ねじ５０ｂを、シリンダヘッドＳＨのプラグホールＰＨに形成された取付雌ねじ１５０に手締めにて螺合する（図３（ａ））。ここでは、エンジンが最適な点火性能を発揮できる接地電極の位置（配置選定位置）として、プラグホールＰＨの軸線Ｏを中心とした周方向において、混合気流に直交する平面による接地電極の切断面の面積が最小となる位置（図３（ｂ）又は図１１（ｂ）において、主体金具２０１における接地電極接合位置と混合気流の流れ方向とのなす角度θが９０°となる位置）Ａを選択した場合について考える。
【００３９】
上記角度位置θが９０°となる位置Ａと複製雄ねじ治具５０の周方向転写原点Ｏ2’との間にねじ切り位相角度範囲αが特定される。このとき、複製雄ねじ治具５０とプラグホールＰＨの取付雌ねじ１５０とが螺合完了状態にあることから、複製雄ねじ治具５０の周方向転写原点Ｏ2’は取付雌ねじ１５０のねじ切り開始位置と所定の回転角度位置関係を有している。その結果、上記ねじ切り位相角度範囲αの特定により、取付雌ねじ１５０のねじ切り開始位置に対して接地電極材１０４の配置選定位置がＡ位置に特定されることになる。そして、ねじ切り位相角度範囲αの特定により位置決めされたＡ位置には、Ａを中心とする９０°（±４５°）の角度範囲β（範囲Ａ）が設定され、これに引き続いて９０°毎の角度範囲βが順次設定されて、全周が４つの範囲Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに区切られる。なお、これらの範囲の区画数や角度範囲βは適宜変更して設定することができる。
【００４０】
次に図４は、マスター雄ねじ治具３の周方向原点Ｏ1を複製雌ねじ治具３０，３１に対して一定の回転角度位置関係を有する形で転写する工程を示している。第一複製雌ねじ治具３０及び第二複製雌ねじ治具３１はそれぞれ、貫通孔３０ｂ，３１ｂを有する本体部３０ａ，３１ａと、この貫通孔３０ｂ，３１ｂが開口する両端部において本体部３０ａ，３１ａから半径方向外側に膨出形成されたフランジ部３０ｃ，３１ｃとから構成される。また、長手方向（軸線方向）の中央部から一端側開口に至る間の貫通孔３０ｂ，３１ｂ内面には、マスター雄ねじ治具３と同様に、ＪＩＳ Ｂ８０３１―1995で規定されるスパークプラグ用のねじで構成された基準雌ねじ３０ｄ，３１ｄを形成する。このとき本実施例では、基準雌ねじ３０ｄ，３１ｄは、軸線方向の中央部から一端側開口に至る間の第一貫通孔３０ｂ１，３１ｂ１内面にのみ形成される。また、軸線方向の中央部から他端側開口に至る間の第二貫通孔３０ｂ２，３１ｂ２の内径は、基準雌ねじ３０ｄ，３１ｄの谷径よりもやや大に形成され、ここに挿入される主体金具１０１の先端部１０１ａの導入ガイドの役割を有している。なお、３０ｅ，３１ｅは、フランジ部３０ｃ，３１ｃの外周面に形成された滑り止めのローレットである。
【００４１】
また、第一複製雌ねじ治具３０（又は第二複製雌ねじ治具３１）にマスター雄ねじ治具３を手締めにて螺合し（図４（ａ））、螺合が完了した状態にてマスター雄ねじ治具３の本体部３ａ先端面に表示された周方向原点Ｏ1が、第一複製雌ねじ治具３０（又は第二複製雌ねじ治具３１）の先端面に一定の回転角度位置関係を有する形で（本実施例では、互いの周方向にて一致する形で）転写され、周方向転写原点Ｏ1’としてけがき表示される。
【００４２】
次に、プラグホールＰＨの軸線Ｏを中心とした周方向における接地電極材１０４の接合位置又は接合予定位置の位相角度範囲（以下、接合位相角度範囲という）α0が、第一複製雌ねじ治具３０の周方向転写原点Ｏ1’を基準として、上記マスター雄ねじ治具３（複製雄ねじ治具５０）を用いて既に特定されているねじ切り位相角度範囲α（図３（ｂ）参照））に対応した位置（範囲）に定められる。ところで、第一複製雌ねじ治具３０の周方向転写原点Ｏ1’と複製雄ねじ治具５０の周方向転写原点Ｏ2’とは、ともにマスターねじ治具３，５の周方向原点Ｏ1，Ｏ2を周方向にて一致する位置に転写したものである。したがって、第一複製雌ねじ治具３０の周方向転写原点Ｏ1’は、複製雄ねじ治具５０の周方向転写原点Ｏ2’とそのねじ切り開始位置とに対してそれぞれ所定の回転角度位置関係を有している。このようにして、接合位相角度範囲α0が定められることにより、第一複製雌ねじ治具３０と螺合することになる主体金具１０１の先端部１０１ａ外周に形成される取付雄ねじ１０１ｂのねじ切り開始位置に対して、接地電極材１０４の接合位置又は接合予定位置が定められることになる。そこで、第一複製雌ねじ治具３０は、主体金具１０１の先端部１０１ａと螺合し、主体金具１０１の先端部１０１ａの先端面に接地電極材１０４を接合する際に、周方向転写原点Ｏ1’に基づき定められる接合位相角度範囲α0に対応させて接地電極材１０４の接合予定位置Ａ0を位置合わせするための治具として、主に用いられる（図６参照）。
【００４３】
そして、接合位相角度範囲α0により位置決めされた接合予定位置Ａ0には、その位置Ａ0を中心とする所定角度の角度範囲β0（範囲Ａ0）が、複製雄ねじ治具５０の場合（図３（ｂ）参照）に倣って設定される。これに引き続いて、接合位相角度範囲α0が接合予定位置Ａ0から９０°ずつずれた接合予定位置Ｂ0，Ｃ0，Ｄ0が位置決めされ、それらの接合予定位置Ｂ0，Ｃ0，Ｄ0を中心とする所定角度の角度範囲β0（範囲Ｂ0，Ｃ0，Ｄ0）が順次設定される。なお、これらの範囲の区画数や角度範囲β0は適宜変更して設定することができる。
【００４４】
ところで、第一複製雌ねじ治具３０の接合位相角度範囲α0は、複製雄ねじ治具５０で設定されたねじ切り位相角度範囲αに一致する形で対応表示されるのが望ましい。しかし、実際にはねじ切りの加工誤差やガスケットの潰れ誤差等により、第一複製雌ねじ治具３０の基準雌ねじ３０ｄと主体金具１０１の取付雄ねじ１０１ｂとのねじ切り開始位置の螺合状態（図６参照）が、複製雄ねじ治具５０の基準雄ねじ５０ｂとプラグホールＰＨの取付雌ねじ１５０とのねじ切り開始位置の螺合状態（図３参照）と一致しない場合がある。かかる場合には、接合位相角度範囲α0はねじ切り位相角度範囲αに一致しないことがある。それより、第一複製雌ねじ治具３０は接地電極材１０４の接合予定位置Ａ0，Ｂ0，Ｃ0，Ｄ0を定めるための治具として用いられるので、図４（ｂ）に示すように第一複製雌ねじ治具３０の上記角度範囲β0は、複製雄ねじ治具５０の角度範囲β（９０°に設定）よりも小さい角度範囲（例えば４５°）に設定するのが望ましい。これによって、抵抗溶接等によって接地電極材１０４を主体金具１０１の先端部１０１ａの先端面に対して接合する際に、その狙い位置をできるだけ絞ることによって正確を期すことができる。
【００４５】
一方、第二複製雌ねじ治具３１は、ガスケット１０１ｄを主体金具１０１のガスシール部１０１ｃのプラグ座面１０１ｃ１と自身のシール面３１ｃ１とで挟み付けつつ主体金具１０１の先端部１０１ａと螺合し、主体金具１０１における接地電極材１０４の接合後の接合位置を確認する際に、周方向転写原点Ｏ1’に基づき定められる接合位相角度範囲α1すなわち接合位置Ａ1に対応させて接地電極材１０４の上記接合位置を位置合わせするための治具として、主に用いられる（図８参照）。このため、図４（ｃ）に示すように、第二複製雌ねじ治具３１における接地電極材１０４の接合位相角度範囲α1は、主体金具２０１のガスシール部２０１ｃのプラグ座面ＳとシリンダヘッドＰＨのシール面Ｒとで挟持され規定トルクで締め付けられた状態のガスケットＧ（図１１参照）に関して、締め付け後の厚みと締め付けに伴う潰れ代とを含んで設定表示される。第二複製雌ねじ治具３１では、ガスケットを用いてより実際に近い締め付け状態で、接地電極材１０４の接合位置Ａ1，Ｂ1，Ｃ1，Ｄ1に対する上記位置合わせができるので、接地電極材１０４の接合位置の確認に適している。具体的には、ガスケットＧの締め付け後の厚みと締め付けに伴う潰れ代とをねじピッチで除して回転角に換算し、第一複製雌ねじ治具３０における接合位相角度範囲α0の位置Ａ0から、上記回転角分だけ時計方向に進んだ位置Ａ1として設定表示される。
【００４６】
そして、複製雄ねじ治具５０におけるねじ切り位相角度範囲αの場合と同様に、位置Ａ1を中心とする９０°（±４５°）の角度範囲β1（範囲Ａ1）が設定され、これに引き続いて９０°毎の角度範囲β1が順次設定されて、全周が４つの範囲Ａ1，Ｂ1，Ｃ1，Ｄ1に区切られる。なお、これらの範囲の区画数や角度範囲β1も適宜変更できる。
【００４７】
さて、複製雌ねじ治具３０，３１を主体金具１０１の先端部１０１ａに螺合して、主体金具１０１における接地電極材１０４の接合位置又は接合予定位置を、複製雌ねじ治具３０，３１の周方向転写原点Ｏ1’に基づいてねじ切り位相角度範囲αに対応して定める方法と手順について、図５〜図８を用いて説明する。図５に、主体金具１０１に取付雄ねじ１０１ｂを加工する工程を示す。主体金具１０１に形成されたガスシール部１０１ｃのプラグ座面１０１ｃ１より先端側に形成された先端部１０１ａの外周にねじ切り加工を施し、取付雄ねじ１０１ｂを形成する。ねじ切り加工は、図示のようなねじ転造ダイスＲＤによる転造加工の他、ねじ切りバイトやねじ切りダイスを用いたねじ加工等、既知の手段を採用できる。
【００４８】
次に図６は、第一複製雌ねじ治具３０を主体金具１０１の先端部１０１ａに手締めにて螺合して、主体金具１０１の先端部１０１ａの先端面に対する接地電極材１０４の接合予定位置を定める工程を示す。第一複製雌ねじ治具３０を主体金具１０１の先端部１０１ａに螺合すると、接地電極材１０４の接合予定位置（例えばＡ0）が、第一複製雌ねじ治具３０の周方向転写原点Ｏ1’を基準として、上述のマスター雄ねじ治具３（複製雄ねじ治具５０）を用いて既に特定されているねじ切り位相角度範囲（例えばα）に対応した形の接合位相角度範囲（例えばα0）として定められる。既に述べたように、第一複製雌ねじ治具３０と主体金具１０１の先端部１０１ａとが螺合完了状態にあることから、第一複製雌ねじ治具３０の周方向転写原点Ｏ1’は取付雄ねじ１０１ｂのねじ切り開始位置と所定の回転角度位置関係を有している。したがって、接合位相角度範囲によって第一複製雌ねじ治具３０の周方向転写原点Ｏ1’に対する接地電極材１０４の接合予定位置が定められることにより、取付雄ねじ１０１ｂのねじ切り開始位置に対する接地電極材１０４の接合予定位置も定められることになる。
【００４９】
続いて図７は、主体金具１０１の先端部１０１ａの先端面に接地電極材１０４を接合する工程を示し、接地電極材１０４は前の工程で定められた接合予定位置（例えば位置Ａ0）に対応する、主体金具１０１の先端部１０１ａの先端面に、抵抗溶接等既知の手段によって接合される。なお、接地電極材１０４の接合にあたっては、接合予定位置（例えば位置Ａ0）を中心とする所定角度範囲（例えばβ0）に実施すればよい。また、接合予定位置を主体金具１０１の先端部１０１ａの先端面に転写した後、第一複製雌ねじ治具３０を主体金具１０１から取り外して接地電極材１０４を接合してもよいが、図示のように第一複製雌ねじ治具３０は主体金具１０１との螺合状態のままで、接地電極材１０４を接合してもよい。なお、接地電極材１０４は中心電極側へ折り曲げられた接地電極の最終形態（図１１参照）ではなく、折り曲げ前の直棒状にて主体金具１０１の先端部１０１ａの先端面に接合される。
【００５０】
図７において、主体金具１０１の先端部１０１ａの先端面に接地電極材１０４を接合するにあたり、ガスケットＧの規定トルクでの締め付け後の厚みと締め付けに伴う潰れ代とを考慮して第一複製雌ねじ治具３０を用いることもできる。この場合には、規定トルクでの締め付け後の厚みと締め付けに伴う潰れ代とをねじピッチで除して回転角に換算し、ガスケットＧがないときの第一複製雌ねじ治具３０における接合位相角度範囲（例えばα0）の位置（例えばＡ0）から、上記回転角分だけ時計方向に進んだ位置（例えばＤ0）において、接地電極材１０４を主体金具１０１の先端部１０１ａの先端面に接合すればよい。
【００５１】
そして図８は、接地電極材１０４の検査工程を示す。主体金具１０１のガスシール部１０１ｃのプラグ座面１０１ｃ１と第二複製雌ねじ治具３１のフランジ部３１ｃのシール面３１ｃ１との間にガスケット１０１ｄを挟み付けつつ、第二複製雌ねじ治具３１に主体金具１０１の先端部１０１ａを手締めにて螺合する。そして、接地電極材１０４が、前の工程で接合が予定された接合位置（例えば位置Ａ1）もしくは接合位置を中心とする所定角度範囲（例えば範囲Ａ1）内に正しく位置するか否かを確認・判別する。そして合格品には、接地電極材１０４の接合側とは軸方向反対側に該当する主体金具１０１の後端部に、上記接合位置に対応するマーキング１０１ｅが施される。そして、以上の説明による手順（工程）を経ることで、スパークプラグ２００（主体金具２０１）をプラグホールＰＨに規定トルクにて取り付ける時に、主体金具２０１における接地電極２０４の接合位置２０４ａが配置選定位置（すなわち混合気の燃焼阻害が発生しにくい位置）に配置されることになる。また、接地電極２０４が燃焼室Ｋの内部にあっても、マーキング１０１ｅにより外部から接地電極２０４の接合位置２０４ａが確認できる（図１１参照）。
【００５２】
なお、図８に示す接地電極材１０４の検査工程は、図７に示す接地電極材１０４の接合工程からスパークプラグ２００（図１１参照）として完成するまでのいずれかの工程間で行うことができる。また、図６の工程で定められる接地電極材１０４の接合予定位置が、実際に混合気の燃焼室阻害を発生しにくい位置に定められていることが試行等によって実証されれば、図８に示す検査工程は、生産サイクルの最初からあるいはその途中から省略することができる。
【００５３】
次に、第一複製雌ねじ治具３０（図４参照）の変更例を図９に示す。この変更例では、複数（ここでは４個）のねじ切り位相角度範囲α（図３参照）のいずれかに対応する形で、接合予定位置Ａ0，Ｂ0，Ｃ0，Ｄ0が設定表示された、複数（ここでは４個）の第一複製雌ねじ治具３００，３０１，３０２，３０３（複製雌ねじ治具）を作成する。すなわち、図４の実施例では、周方向原点Ｏ1が表示されたマスター雄ねじ治具３を利用することで、１個の第一複製雌ねじ治具３０に、周方向転写原点Ｏ1’を転写し、かつ４個のねじ切り位相角度範囲αのすべてに対応する形で、接合予定位置Ａ0，Ｂ0，Ｃ0，Ｄ0を設定表示していた。これに対して、図９の実施例では、周方向原点Ｏ1が表示されたマスター雄ねじ治具３を利用することで、例えばＡ位置用第一複製雌ねじ治具３００に、周方向転写原点Ｏ1’を転写し、かつ４個のねじ切り位相角度範囲αのうちの１個に対応する形で、１個の接合予定位置Ａ0（及び位置Ａ0を中心とする所定の角度範囲（範囲Ａ0））のみを設定表示する。そして、同様にＢ位置用第一複製雌ねじ治具３０１には接合予定位置Ｂ0（及び位置Ｂ0を中心とする所定の角度範囲（範囲Ｂ0））のみを、Ｃ位置用第一複製雌ねじ治具３０２には接合予定位置Ｃ0（及び位置Ｃ0を中心とする所定の角度範囲（範囲Ｃ0））のみを、Ｄ位置用第一複製雌ねじ治具３０３には接合予定位置Ｄ0（及び位置Ｄ0を中心とする所定の角度範囲（範囲Ｄ0））のみを、それぞれ設定表示する。
【００５４】
各々の第一複製雌ねじ治具３００，３０１，３０２，３０３のフランジ部３００ｃ，３０１ｃ，３０２ｃ，３０３ｃ外周面の一部には、その接合予定位置Ａ0，Ｂ0，Ｃ0，Ｄ0のいずれかをそれぞれ平面状の表示部３００ｆ，３０１ｆ，３０２ｆ，３０３ｆに表示している。このような第一複製雌ねじ治具３００，３０１，３０２，３０３は、設定表示された接合予定位置Ａ0，Ｂ0，Ｃ0，Ｄ0に接地電極材１０４を位置決めしたり、設定表示された接合予定位置Ａ0，Ｂ0，Ｃ0，Ｄ0に接地電極材１０４が接合された主体金具１０１又はスパークプラグ２００を選別分離したりするための専用治具化を図り、位置決め・選別等の作業の効率化を図ったものである。なお、図９において、図４と共通する部分には同一符号を付して説明を省略する。
【００５５】
さらに図１０には、図５〜図８のスパークプラグ製造工程の変更例を示し、図１〜図４（ただし、図９も含む）の工程に引き続いて実施することができる。この変更例では、主体金具１０１の先端部１０１ａに取付雄ねじ１０１ｂを加工する前に、主体金具１０１の先端部１０１ａの先端面に接地電極材１０４を接合することが最大の相違点である。なお、図１０において、図５〜図８と共通する部分には同一符号を付して説明を省略する。
【００５６】
図１０（ａ）は、主体金具１０１の先端部１０１ａの先端面に接地電極材１０４を接合する工程を示す。ここでは、主体金具１０１の先端部１０１ａ外周にはねじ切りがなされていないので、雌ねじ治具５，複製雌ねじ治具３０，３１，３００〜３０３等を使用して、主体金具１０１における接地電極材１０４の接合予定位置を定めることができない。したがって、この場合には、主体金具１０１の先端部１０１ａの先端面において、任意の位置で接地電極材１０４を抵抗溶接等により接合する。
【００５７】
図１０（ｂ）は、接地電極材１０４が接合された主体金具１０１の先端部１０１ａに取付雄ねじ１０１ｂを加工する工程を示す。接地電極材１０４の接合位置とねじ切り開始位置との間に一定の関係を持たせた状態で、主体金具１０１の先端部１０１ａ外周にねじ切りを行う方法として、例えばポジショニング転造法等が知られているが、ねじ切り開始位置を一定位置に制御することが困難なため、広く一般に普及・実用化されるには至っていない。そこで、ここでは、主体金具１０１の先端部１０１ａ外周に、ねじ転造ダイスＲＤによる転造加工、ねじ切りバイトやねじ切りダイスを用いたねじ加工等、既知の手段によってねじ切り加工を施し、取付雄ねじ１０１ｂを形成する。
【００５８】
図１０（ｃ）は接地電極材１０４の接合位置についての分類工程を示す。図８の場合と同様に、図４に示す第二複製雌ねじ治具３１を用いて、主体金具１０１のガスシール部１０１ｃのプラグ座面１０１ｃ１と第二複製雌ねじ治具３１の上端シール面３１ｃ１との間にガスケット１０１ｄを挟み付けつつ、第二複製雌ねじ治具３１に主体金具１０１の先端部１０１ａを手締めにて螺合する。ただし、この実施例では、接地電極材１０４の接合位置が、第二複製雌ねじ治具３１に設定表示された接合位置の４つの範囲Ａ1，Ｂ1，Ｃ1，Ｄ1のいずれに属するかを選別・分類する。そして各々の主体金具１０１には、接地電極材１０４の接合側とは軸方向反対側に該当する後端部に、上記接合位置に対応するマーキング１０１ｅが施される。そして、以上の説明による手順（工程）を経て選別・分類されたスパークプラグ群の中から、プラグホールＰＨの軸線Ｏを中心とした周方向における配置選定位置（例えば、図１３のＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄのいずれかの位置）に、主体金具２０１における接地電極２０４の接合位置２０４ａが位置するスパークプラグ２０１を選択して、プラグホールＰＨに規定トルクにて取り付ける。これによって、主体金具２０１における接地電極２０４の接合位置２０４ａが配置選定位置（すなわち混合気の燃焼阻害が発生しにくい位置）に配置されることになる。
【００５９】
図３の取付雌ねじ１５０のねじ切り位相角度範囲αを特定する工程において、複製雄ねじ治具５０の代わりにマスター雄ねじ治具３を用いることができる。同様に、図６〜図８，図１０（ｃ）の各工程において、複製雌ねじ治具３０，３１，３００〜３０３の代わりにマスター雌ねじ治具５を用いることができる。また、先端部１０１ａに取付雄ねじ１０１ｂがねじ切り加工された主体金具１０１（図５参照）を、図１のマスター雄ねじ治具３として用いてもよい。同様に、このような主体金具１０１を図２及び図３の複製雄ねじ治具５０として用いてもよい。
【００６０】
なお、図６で示された接地電極材の接合予定位置を定める工程において、第一複製雌ねじ治具３０の代わりに第二複製雌ねじ治具３１を用いることもできる。さらに、主体金具１０１の先端部１０１ａに形成される取付雄ねじ１０１ｂについて、種々のねじピッチ及び外径のものに適用されるのは勿論、ねじ部長さについても実施例に限定されない。したがって、図６及び図７においても図８と同様に主体金具１０１の先端部１０１ａ先端面が第一複製雌ねじ治具３０の先端面より内側（図では上方）に入り込んでいてもよく、また逆に第一複製雌ねじ治具３０の先端面よりも突出していてもかまわない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明で用いられるマスターねじユニットの一実施例を、その周方向原点表示工程とともに表わした正面図及び底面図。
【図２】マスター雌ねじ治具の周方向原点を複製雄ねじ治具に転写する工程を示す正面図及び底面図。
【図３】プラグホールの取付雌ねじのねじ切り位相角度範囲を特定する工程を示す正面図及び底面図。
【図４】マスター雄ねじ治具の周方向原点を複製雌ねじ治具に転写する工程を示す正面図及び底面図。
【図５】主体金具に取付雄ねじを加工する工程を模式的に示す正面図。
【図６】接地電極材の接合予定位置を定める工程を示す正面半断面図及び底面図。
【図７】主体金具の先端部の先端面に接地電極材を接合する工程を示す正面半断面図及び底面図。
【図８】接地電極材の検査工程を示す正面半断面図及び底面図。
【図９】図４における第一複製雌ねじ治具の変更例を示す説明図。
【図１０】図５ないし図８のスパークプラグ製造工程の変更例を示す説明図であり、（ａ）は主体金具の先端部の先端面に接地電極材を接合する工程を示す正面図、（ｂ）は接地電極材が接合された主体金具の先端部に取付雄ねじを加工する工程を模式的に示す正面図、（ｃ）は接地電極材の接合位置についての分類工程を示す正面半断面図及び底面図。
【図１１】スパークプラグのシリンダヘッドへの取り付け状態を示す正面断面図及び底面図。
【図１２】接地電極の角度位置と燃料消費率との関係を示すグラフ。
【図１３】スパークプラグとシリンダヘッドとのねじ切り開始位置の適合性を示す模式図。
【符号の説明】
１ マスターねじユニット（ねじユニット）
３ マスター雄ねじ治具（雄ねじ治具）
５ マスター雌ねじ治具（雌ねじ治具）
３０ 第一複製雌ねじ治具（複製雌ねじ治具）
３１ 第二複製雌ねじ治具（複製雌ねじ治具）
５０ 複製雄ねじ治具
１０１ 主体金具
１０１ａ 先端部
１０１ｂ 取付雄ねじ
１０１ｃ ガスシール部
１０１ｅ マーキング
１０４ 接地電極材
１５０ 取付雌ねじ
２００ スパークプラグ
２０１ 主体金具
２０４ 接地電極
２０４ａ 接地電極接合位置
Ｏ プラグホールの軸線
Ｏ1 雄ねじ治具の周方向原点
Ｏ2 雌ねじ治具の周方向原点
Ｏ1’ 複製雌ねじ治具の周方向転写原点
Ｏ2’ 複製雄ねじ治具の周方向転写原点
ＰＨ プラグホール
Ｒ シール面
Ｓ プラグ座面
ＳＨ シリンダヘッド
α ねじ切り位相角度範囲
α0 接合位相角度範囲（接合予定位置）
α1 接合位相角度範囲（接合位置）
Claims (13)
- 先端側にプラグ座面を備えるガスシール部と、このガスシール部のプラグ座面より先端側に配置され、かつシリンダヘッドのプラグホールに形成された取付雌ねじと螺合するための取付雄ねじが外周に形成された先端部とを有するスパークプラグの筒状の主体金具を形成し、
さらに、互いに螺合しあい、かつ一定の回転角度位置関係を有する周方向原点が各々表示された一対の雄ねじ治具と雌ねじ治具とを利用したスパークプラグの製造方法であって、
前記雄ねじ治具を前記プラグホールに螺合して、該雄ねじ治具の前記周方向原点に基づき、前記取付雌ねじのねじ切り位相角度範囲を特定する一方、
前記雌ねじ治具を前記主体金具の前記先端部に螺合して、該雌ねじ治具の前記周方向原点に基づき、前記先端部の先端面に接合される接地電極となるべき接地電極材の接合位置又は接合予定位置を、前記ねじ切り位相角度範囲に対応して定めることにより、
前記主体金具を前記プラグホールに規定トルクにて螺合したときに、該主体金具における接地電極接合位置が、該プラグホールの軸線を中心とした周方向の所定位置に配置されるようにしたことを特徴とするスパークプラグの製造方法。 - 前記周方向原点は、前記雄ねじ治具と前記雌ねじ治具との螺合が完了したとき、これらの周方向において一致するように設定される請求項１記載のスパークプラグの製造方法。
- 前記周方向原点は、前記雄ねじ治具と前記雌ねじ治具との螺合が手締めにて完了した状態を基準に決められる請求項１又は２記載のスパークプラグの製造方法。
- 前記雄ねじ治具の前記周方向原点に基づき、前記プラグホールに形成された前記取付雌ねじの前記ねじ切り位相角度範囲を特定するにあたり、
前記雄ねじ治具には、前記周方向原点を基準とする１又は複数の前記ねじ切り位相角度範囲が設定表示される請求項１ないし３のいずれかに記載のスパークプラグの製造方法。 - 前記ねじ切り位相角度範囲が所定の角度範囲を有して特定される請求項１ないし４のいずれかに記載のスパークプラグの製造方法。
- 前記雌ねじ治具の前記周方向原点に基づき、前記主体金具における前記接地電極材の前記接合位置又は接合予定位置を定めるにあたり、
前記雌ねじ治具には、前記周方向原点を基準とする１又は複数の接合位相角度範囲が前記ねじ切り位相角度範囲に対応する形で設定表示されており、前記接合位相角度範囲に基づいて前記接地電極材の前記接合位置又は接合予定位置を定める請求項１ないし５のいずれかに記載のスパークプラグの製造方法。 - 前記主体金具における前記接合予定位置は、前記プラグ座面と前記シリンダヘッドのシール面とで挟持されることとなるガスケットの、前記規定トルクで締め付け後の厚みと締め付けに伴う潰れ代とを含んで定められる請求項１ないし６のいずれかに記載のスパークプラグの製造方法。
- 前記主体金具の前記先端部の先端面に対する前記接地電極材の接合後において、該接地電極材の前記接合位置とは軸方向反対側の前記主体金具の後端部に、前記接合位置に対応するマーキングが施される請求項１ないし７のいずれかに記載のスパークプラグの製造方法。
- 請求項１ないし８のいずれかに記載のスパークプラグの製造方法であって、
一対の前記雄ねじ治具と前記雌ねじ治具とは別に、該雌ねじ治具と螺合し、その雌ねじ治具の前記周方向原点を一定の回転角度位置関係を有する形で転写した複製雄ねじ治具を備えるとともに、
前記プラグホールに形成された前記取付雌ねじの前記ねじ切り位相角度範囲を特定する際に、前記雄ねじ治具に代えて、前記複製雄ねじ治具を用いることを特徴とするスパークプラグの製造方法。 - 請求項１ないし９のいずれかに記載のスパークプラグの製造方法であって、
一対の前記雄ねじ治具と前記雌ねじ治具とは別に、該雄ねじ治具と螺合し、その雄ねじ治具の前記周方向原点を一定の回転角度位置関係を有する形で転写した複製雌ねじ治具を備えるとともに、
前記主体金具における前記接地電極材の前記接合位置又は接合予定位置を定める際に、前記雌ねじ治具に代えて、前記複製雌ねじ治具を用いることを特徴とするスパークプラグの製造方法。 - 前記雄ねじ治具から前記複製雌ねじ治具に転写された前記周方向原点に基づき、前記主体金具における前記接地電極材の前記接合位置又は接合予定位置を定めるにあたり、
前記複製雌ねじ治具には、前記周方向原点を基準とする１又は複数の接合位相角度範囲が前記ねじ切り位相角度範囲に対応する形で設定表示されており、前記接合位相角度範囲に基づいて前記接地電極材の前記接合位置又は接合予定位置を定める請求項１０記載のスパークプラグの製造方法。 - 雄ねじ治具と螺合することにより、一定の回転角度位置関係を有する周方向原点が各々表示された一対のねじユニットを構成するとともに、
この周方向原点に基づき、スパークプラグの主体金具に接合され接地電極となるべき接地電極材の接合位置又は接合予定位置が、接合位相角度範囲として１又は複数設定表示され、
前記主体金具に形成された取付雄ねじと螺合したとき、前記接合位相角度範囲に対応させて前記接地電極材を前記主体金具における前記接合位置又は接合予定位置に位置合わせするために用いられることを特徴とするスパークプラグ製造用雌ねじ治具。 - 互いに螺合しあい、かつ一定の回転角度位置関係を有する周方向原点が各々表示された一対の雄ねじ治具と雌ねじ治具とのうち、該雄ねじ治具と螺合し、その雄ねじ治具の前記周方向原点を一定の回転角度位置関係を有する形で転写表示するとともに、
この転写された周方向原点に基づき、スパークプラグの主体金具に接合され接地電極となるべき接地電極材の接合位置又は接合予定位置が、接合位相角度範囲として１又は複数設定表示され、
前記主体金具に形成された取付雄ねじと螺合したとき、前記接合位相角度範囲に対応させて前記接地電極材を前記主体金具における前記接合位置又は接合予定位置に位置合わせするために用いられることを特徴とするスパークプラグ製造用複製雌ねじ治具。
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