JP4996555B2 - スパークプラグの製造方法、及び、製造装置 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関に使用されるスパークプラグの製造技術に係り、特に主体金具に対する接地電極の接合に特徴を有するスパークプラグの製造方法、及び、製造装置に関する。

自動車エンジン等の内燃機関用のスパークプラグは、例えば軸線方向に延びる中心電極と、その外側に設けられた絶縁体と、当該絶縁体の外側に設けられた筒状の主体金具と、基端部が前記主体金具の先端部に接合された接地電極とを備える。また、接地電極は、主体金具の先端部に対して抵抗溶接によって接合されるのが一般的である。

ところで、接地電極を主体金具に接合すると、その接合面外縁部にいわゆる溶接ダレが生じてしまう。このような溶接ダレは、正常な表面成形を阻害するとともに、特に溶接ダレが主体金具の径方向外側に突出した状態で形成されると、当該突出部分によってプラグをエンジンヘッドの取付孔に装着することができなくなってしまうおそれがある。

そこで、溶接ダレの突出部分を除去すべく、当該突出部分に対して剪断加工や切削加工を施す技術が提案されている（例えば、特許文献１等参照）。
特開２００３−２２３９６８号公報

しかしながら、上記技術を用いた場合であっても、溶接ダレの突出部分を完全に除去することができず、突出部分が残存してしまうおそれがある。また、突出部分に対する剪断加工や切削加工によって、ねじ部に損傷が生じてしまうおそれがある。ねじ部が損傷してしまうと、突出部分が残存しているときと同様に、プラグを前記取付孔に装着することが困難なものとなってしまう。

そこで、溶接ダレの突出部分に対して除去処理を施した後、主体金具及び接地電極の溶接部分やねじ部を検査することで、取付孔への装着に支障がある否かを検査する方法が考えられる。ところが、各プラグに対して上記のような検査処理を逐一行うと、生産性の低下や生産コストの増大等を招いてしまうおそれがある。

本発明は上記事情を鑑みてなされたものであり、その目的は、生産性の低下や生産コストの増大といった事態を招くことなく、各プラグについて取付孔への装着に支障が生じるか否かを確認（検査）することができるスパークプラグの製造方法、及び、製造装置を提供することにある。

以下、上記目的を解決するのに適した各構成につき、項分けして説明する。なお、必要に応じて対応する構成に特有の作用効果を付記する。

構成１．本構成のスパークプラグの製造方法は、軸線方向に延びる棒状の中心電極と、
前記軸線方向に延びる軸孔を有するとともに、前記中心電極が前記軸孔に設けられた略円筒状の絶縁体と、
前記絶縁体の外周に設けられ、内燃機関のヘッドの取付孔に螺合するためのねじ部を有する略円筒状の主体金具と、
前記主体金具の先端部に基端部が接合されるとともに、先端部が前記中心電極側に向けて曲げられて配置された接地電極とを備えるスパークプラグの製造方法であって、
前記ねじ部を螺合可能な雌ねじ部を備える保持手段を用い、前記ねじ部を前記雌ねじ部に螺合することによって前記主体金具を前記保持手段に装着する配置工程と、
前記主体金具の先端部に前記接地電極の基端部を接合すべく、溶接処理を施す溶接工程と、
前記主体金具及び前記接地電極の溶接部のうち、前記主体金具の径方向外側へと突出して形成された突出部分を除去すべく、外ダレ除去処理を施す外ダレ除去工程と、
前記外ダレ除去工程の後、前記保持手段から前記主体金具を取外すべく、前記ねじ部の中心軸を回転軸として前記主体金具を前記保持手段に対して取外し方向に相対回転させる取外工程とを含み、
前記溶接工程における溶接処理、及び、前記外ダレ除去工程における外ダレ除去処理は、前記保持手段に対して前記主体金具が装着された状態で施されることを特徴とする。

上記構成１によれば、保持手段の雌ねじ部に対して主体金具のねじ部が螺合された状態で、接地電極の接合処理、及び、溶接部のうち径方向外側に突出して形成された突出部分（いわゆる外ダレ）の除去処理がなされ、その後、保持手段から主体金具を取外すための処理が行われる。ここで、外ダレが十分に除去されるとともに、ねじ部に損傷が生じていない主体金具については、保持手段から比較的容易に螺脱される。一方で、外ダレの除去が不十分であったり、外ダレの除去処理等に伴いねじ部が損傷してしまったりした主体金具は、保持手段から螺脱することが比較的困難である。換言すれば、取外工程において比較的容易に保持手段から螺脱できた主体金具は、内燃機関の取付孔への装着に支障がないものと判断することができる。一方で、保持手段から螺脱することが比較的困難な主体金具は、取付孔への装着に支障があると判断することができる。このように本構成１を採用することによって、各プラグを逐一検査することなく、内燃機関のヘッドの取付孔に装着可能な主体金具と、装着が困難な主体金具とを選別することができる。その結果、生産性の低下や生産コストの増大といった事態をより確実に防止することができる。

構成２．本構成のスパークプラグの製造方法は、上記構成１において、前記保持手段は、前記雌ねじ部の軸線方向から見て複数に分割可能な分割体によって構成されるとともに、
前記分割体は、前記雌ねじ部の径方向に開閉可能であることを特徴とする。

上記構成２によれば、分割体を開放することによって、外ダレの除去が不十分であったり、ねじ部に損傷が生じてしまったりした主体金具を比較的容易に保持手段から取外すことができる。

また、分割体を開放した状態で雌ねじ部が形成される位置にねじ部（主体金具）を配置し、その後、分割体を閉鎖する（組み合わせる）ことによって、前記雌ねじ部に対して前記ねじ部を螺合することができる。これにより、雌ねじ部に対してねじ部をその先端から徐々に螺合する場合と比較して、ねじ部を比較的素早く雌ねじ部に対して螺合することができ、生産性の向上を図ることができる。

構成３．本構成のスパークプラグの製造方法は、上記構成１又は２において、前記溶接工程の後、前記取外工程の前において、前記主体金具及び前記接地電極の溶接部のうち、前記主体金具の径方向内側へと突出して形成された突出部分を除去する内ダレ除去工程を含むことを特徴とする。

上記構成３によれば、外ダレに加えて、溶接部のうち主体金具の径方向内側に突出して形成された突出部分（いわゆる内ダレ）が除去される。これにより、加工効率の向上を図ることができ、生産性の一層の向上を図ることができる。

構成４．本構成の製造装置は、軸線方向に延びる棒状の中心電極と、
前記軸線方向に延びる軸孔を有するとともに、前記中心電極が前記軸孔に設けられた略円筒状の絶縁体と、
前記絶縁体の外周に設けられ、内燃機関のヘッドの取付孔に螺合するためのねじ部を有する略円筒状の主体金具と、
前記主体金具の先端部に基端部が接合されるとともに、先端部が前記中心電極側に向けて曲げられて配置された接地電極とを備えるスパークプラグの製造装置であって、
前記ねじ部を螺合可能な雌ねじ部を有する保持手段を具備するとともに、
前記ねじ部を前記雌ねじ部に螺合することによって前記主体金具を前記保持手段に装着する配置手段と、
前記主体金具の先端部に前記接地電極の基端部を接合すべく、溶接処理を施す溶接手段と、
前記主体金具及び前記接地電極の溶接部のうち、前記主体金具の径方向外側へと突出して形成された突出部分を除去すべく、外ダレ除去処理を施す外ダレ除去手段と、
前記外ダレ除去手段を経た前記主体金具を、前記保持手段から取外すべく、前記ねじ部の中心軸を回転軸として前記主体金具を前記保持手段に対して取外し方向に相対回転させる取外手段とを備え、
前記溶接手段による溶接処理、及び、前記外ダレ除去手段による外ダレ除去は、前記保持手段に対して前記主体金具が装着された状態で施されることを特徴とする。

上記構成４のように、上記構成１の技術思想を接地電極の製造装置に具現化することとしてもよい。この場合、基本的には上記構成１と同様の作用効果が奏されることとなる。

構成５．本構成の製造装置は、上記構成４において、前記保持手段は、前記雌ねじ部の軸線方向から見て複数に分割可能な分割体によって構成されるとともに、
前記分割体は、前記雌ねじ部の径方向に開閉可能であることを特徴とする。

上記構成５によれば、上記構成２と同様の作用効果が奏される。

構成６．本構成の製造装置は、上記構成４又は５において、前記溶接手段による溶接処理の後であって、前記取外手段による取外処理の前には、前記主体金具及び前記接地電極の溶接部のうち、前記主体金具の径方向内側へと突出して形成された突出部分を除去するための内ダレ除去手段が設けられることを特徴とする。

上記構成６によれば、上記構成３と同様の作用効果が奏されることとなる。

以下に、一実施形態について図面を参照して説明する。図１は、スパークプラグ１を示す一部破断正面図である。なお、図１では、スパークプラグ１の軸線ＣＬ１方向を図面における上下方向とし、下側をスパークプラグ１の先端側、上側を後端側として説明する。

スパークプラグ１は、筒状をなす絶縁体としての絶縁碍子２、これを保持する筒状の主体金具３などから構成されるものである。

絶縁碍子２は、周知のようにアルミナ等を焼成して形成されており、その外形部において、後端側に形成された後端側胴部１０と、当該後端側胴部１０よりも先端側において径方向外向きに突出形成された大径部１１と、当該大径部１１よりも先端側においてこれよりも細径に形成された中胴部１２とを備えている。さらに、前記絶縁碍子２は、前記中胴部１２よりも先端側において、軸線ＣＬ１方向先端側に向けて先細り形状をなす脚長部１３を有しており、絶縁碍子２のうち、大径部１１、中胴部１２、及び、大部分の脚長部１３は、主体金具３の内部に収容されている。そして、脚長部１３と中胴部１２との連接部にはテーパ状の段部１４が形成されており、当該段部１４にて絶縁碍子２が主体金具３に係止されている。

さらに、絶縁碍子２には、軸線ＣＬ１に沿って軸孔４が貫通形成されており、当該軸孔４の先端側には中心電極５が挿入、固定されている。当該中心電極５は、全体として棒状（円柱状）をなし、その先端面が平坦に形成されるとともに、絶縁碍子２の先端から突出している。また、中心電極５は、銅又は銅合金からなる内層５Ａと、ニッケル（Ｎｉ）を主成分とするＮｉ合金からなる外層５Ｂとを備えている。さらに、前記中心電極５の先端部には、貴金属合金（例えば、イリジウム合金）よりなる円柱状の貴金属部３１が接合されている。

また、軸孔４の後端側には、絶縁碍子２の後端から突出した状態で端子電極６が挿入、固定されている。

さらに、軸孔４の中心電極５と端子電極６との間には、円柱状の抵抗体７が配設されている。当該抵抗体７の両端部は、導電性のガラスシール層８，９を介して、中心電極５と端子電極６とにそれぞれ電気的に接続されている。

加えて、前記主体金具３は、低炭素鋼等の金属により筒状に形成されており、その外周面にはスパークプラグ１をエンジンヘッドに取付けるためのねじ部（雄ねじ部）１５が形成されている。また、ねじ部１５の後端側の外周面には座部１６が形成され、ねじ部１５後端のねじ首１７にはリング状のガスケット１８が嵌め込まれている。さらに、主体金具３の後端側には、主体金具３をエンジンヘッドに取付ける際にレンチ等の工具を係合させるための断面六角形状の工具係合部１９が設けられるとともに、後端部において絶縁碍子２を保持するための加締め部２０が設けられている。

また、主体金具３の内周面には、絶縁碍子２を係止するためのテーパ状の段部２１が設けられている。そして、絶縁碍子２は、主体金具３の後端側から先端側に向かって挿入され、自身の段部１４が主体金具３の段部２１に係止された状態で、主体金具３の後端側の開口部を径方向内側に加締めること、つまり上記加締め部２０を形成することによって固定される。尚、絶縁碍子２及び主体金具３双方の段部１４，２１間には、円環状の板パッキン２２が介在されている。これにより、燃焼室内の気密性を保持し、燃焼室内に晒される絶縁碍子２の脚長部１３と主体金具３の内周面との間隙に入り込む燃料空気が外部に漏れないようになっている。

さらに、加締めによる密閉をより完全なものとするため、主体金具３の後端側においては、主体金具３と絶縁碍子２との間に環状のリング部材２３，２４が介在され、リング部材２３，２４間にはタルク（滑石）２５の粉末が充填されている。すなわち、主体金具３は、板パッキン２２、リング部材２３，２４及びタルク２５を介して絶縁碍子２を保持している。

また、図２に示すように、主体金具３の先端部２６の先端面には、先端側が中心電極５側に曲げ返されてなる接地電極２７が抵抗溶接によって接合されている（これについては、後に詳述する）。当該接地電極２７は、その内周面の先端部に貴金属チップ３２が接合されており、当該貴金属チップ３２の先端部と前記貴金属部３１の先端部とが対向している。これにより、貴金属部３１の先端部及び貴金属チップ３２の先端部の間には、前記軸線ＣＬ１にほぼ沿って火花放電が行われる火花放電間隙３３が形成されている。

次いで、主体金具３に対して接地電極２７を接合するための接合装置５１について説明する。当該接合装置５１は、図３に示すように、ターンテーブル６１と、配置手段７１と、溶接手段８１と、外ダレ除去手段９１と、内ダレ除去手段１０１と、取外手段１１１とを備えている。

前記ターンテーブル６１は、円盤状をなすとともに、図４（ａ），（ｂ）に示すように、自身の外周側端部に鉛直方向に延びる複数の孔部６２を有しており、各孔部６２の上方には、それぞれ保持手段６３が配設されている。より詳しくは、前記ターンテーブル６１は、前記保持手段６３に形成された複数の挿通孔６４に対応する複数の雌ねじ穴６５を備えており、前記保持手段６３の各挿通孔６４に対して、六角穴付ボルト６６を挿通した上で、当該六角穴付ボルト６６を前記雌ねじ穴６５に締結することによって、保持手段６３がターンテーブル６１に固定されている。加えて、ターンテーブル６１は、図示しない回転手段によって所定方向（図３中、矢印方向）に間欠的に回転可能に支持されている。従って、ターンテーブル６１の回転に伴い、前記保持手段６３が、配置手段７１、溶接手段８１、外ダレ除去手段９１、内ダレ除去手段１０１、取外手段１１１の順で移動できるようになっている。

また、保持手段６３は、自身の中心部分に鉛直方向に沿って延びる雌ねじ部６７を備えている。当該雌ねじ部６７は、エンジンヘッドの取付孔のねじ形状をモデルとした所定のねじ形状を有するものである。そのため、雌ねじ部６７には、主体金具３のねじ部１５が螺合可能となっている。

さらに、本実施形態において、保持手段６３は、鉛直方向（前記雌ねじ部６７の軸線ＣＬ２方向）から見て複数（本実施例では２つ）に分割してなる分割体６３Ａ，６３Ｂによって構成されている。ここで、当該分割体６３Ａ，６３Ｂは、前記孔部６２の軸線を挟むようにして配置され、両分割体６３Ａ，６３Ｂが互いに位置合わされることによって前記雌ねじ部６７が形成されるようになっている。換言すれば、前記六角穴付ボルト６６を取外すとともに、保持手段６３をターンテーブル６１から取外すことによって、前記雌ねじ部６７を径方向に開閉することができるようになっている。

前記配置手段７１は、前記ターンテーブル６１の下方に設けられており、図６（ａ）に示すように、前記保持手段６３の雌ねじ部６７に対して前記主体金具３のねじ部１５を螺合することによって、前記保持手段６３に対して主体金具３を装着するためのものである。配置手段７１は、図５に示すように、本体部７２と、ソケット７３と、サーボモータ７４と、前記本体部７２を前記ターンテーブル６１の下面に対して接近・離間する方向へと鉛直方向に沿って相対移動可能な上下移動手段（図示せず）とを備えている。

前記本体部７２は、前記サーボモータ７４を保持するとともに、自身の内部に設けられた複数のベアリング７５を介して、前記ソケット７３をその中心軸ＣＬ３を回転軸として回転可能な状態で支持している。

前記ソケット７３は、略円筒状をなし、自身の先端部には、図示しない搬送手段によって搬送された前記主体金具３の工具係合部１９を係合可能な断面六角形状の被係合部７６が設けられている。また、ソケット７３は、前記中心軸ＣＬ３に沿った外周部分の略中央に径方向外向きに突出形成された大径部７７を備えている。

前記サーボモータ７４は、前記中心軸ＣＬ３を回転軸としてソケット７３を回転させるためのものである。より詳しくは、当該サーボモータ７４の回転軸には、プーリ７８が設けられるとともに、当該プーリ７８及び前記大径部７７にタイミングベルト７９が掛けられている。これにより、サーボモータ７４の回転力がソケット７３に伝達され、ソケット７３を回転させることができるようになっている。

前記溶接手段８１は、主体金具３の所定部位に対して直棒状の接地電極２７を配置するための配置手段（図示せず）と、配置された接地電極２７の先端部から主体金具３へと電流を流す通電手段（図示せず）とを備えている。そして、当該溶接手段８１によって、図６（ｂ）に示すように、主体金具３の先端部２６に直棒状の接地電極２７が接合される。尚、本実施形態では、主体金具３の先端部２６のうち、保持手段６３との関係で所定の位置関係となる部位に接地電極２７が接合されるようになっている。

また、主体金具３に接地電極２７が接合されることによって、同図（ｃ）に示すように、両者の接合面外縁部には、両者を構成する金属材料が相互に溶融してなる溶接部Ｗが形成される。ここで、当該溶接部Ｗは、主体金具３の径方向外側へと突出形成された突出部分（外ダレ）ＷＯや、主体金具３の径方向内側へと突出形成された突出部分（内ダレ）ＷＩを伴って形成され得る。

前記外ダレ除去手段９１は、図７に示すように、前記外ダレＷＯに剪断加工を施すための剪断手段９２と、前記外ダレＷＯに切削加工を行い、外ダレＷＯを切除（除去）するための切削手段９３とを備えている。また、剪断手段９２及び切削手段９３は、保持手段６３の移動経路（主体金具３の搬送経路）に沿って、剪断手段９２、切削手段９３の順序で配設されている。前記剪断手段９２は、同図（ａ）に示すように、筒状をなすとともに、図示しない移動手段によって鉛直方向に沿って往復移動可能に構成されている。また、当該剪断手段９２の先端部９２Ａは断面テーパ状に形成されており、当該先端部９２Ａが前記外ダレＷＯを押圧することで、外ダレＷＯに切り欠きが形成されるようになっている。加えて、前記切削手段９３は、同図（ｂ），（ｃ）に示すように、筒状をなすとともに、自身の内周面に、前記主体金具３の先端部２６の外周面に沿って回転可能な複数のカッタ９４を備えている。ここで、外ダレＷＯに切削加工を施す際には、切削手段９３の内部に前記主体金具３を配置した上で、前記カッタ９４を前記主体金具３に対して相対回転させる。これにより、切り欠きの形成された外ダレＷＯが切除（除去）される。

加えて、前記内ダレ除去手段１０１は、図８に示すように、前記内ダレＷＩに剪断加工を施すための剪断手段１０２と、前記内ダレＷＩに切削加工を行い、内ダレＷＩを切除するための切削手段１０３とを備えている。また、剪断手段１０２及び切削手段１０３は、保持手段６３の移動経路（主体金具３の搬送経路）に沿って、剪断手段１０２、切削手段１０３の順序で配設されている。前記剪断手段１０２は、同図（ａ）に示すように、全体として棒状をなすとともに、図示しない移動手段によって鉛直方向に沿って往復移動可能に構成されている。また、当該剪断手段１０２の先端面の外周側端部は、断面テーパ状に形成されており、当該外周側端部が前記内ダレＷＩを押圧することで、内ダレＷＩに切り欠きが形成されるようになっている。また、同図（ｂ）に示すように、前記切削手段１０３は、自身の中心軸を回転軸として回転可能に構成されており、自身の外周に螺旋状のカッタ（図示せず）が設けられている。ここで、内ダレＷＩに切削加工を施す際には、当該切削手段１０３を前記主体金具３の内部に挿入した上で、切削手段１０３を主体金具３に対して相対回転させる。その結果、切り欠きの形成された内ダレＷＩが切除される。

前記取外手段１１１は、前記配置手段７１と略同様の構成を有し、前記主体金具３を前記雌ねじ部６７から螺脱すべく、ねじ部１５の中心軸を回転軸として主体金具３を所定のトルクで取外し方向へと回転させるものである。尚、当該取外手段１１１によって、取外された主体金具３は次の処理工程（例えば、メッキ処理工程等）に搬送される。一方で、取外手段１１１によっては取外すことができなかった主体金具３については、前記六角穴付ボルト６６を取外し、分割体６３Ａ，６３Ｂを分割する、すなわち、雌ねじ部６７を開放することによって取外される。

次に、上記のように構成されてなるスパークプラグ１の製造方法について説明する。まず、主体金具３を予め加工しておく。すなわち、円柱状の金属素材（例えばＳ１７ＣやＳ２５Ｃといった鉄系素材やステンレス素材）を冷間鍛造加工により貫通孔を形成し、概形を製造する。その後、切削加工を施すことで外形を整え、主体金具中間体を得る。続いて、主体金具中間体の所定部位にねじ部１５が転造によって形成され、主体金具３が得られる。

その後、主体金具３の先端面に、Ｎｉ合金及び銅合金からなる直棒状の接地電極２７が抵抗溶接されるとともに、当該溶接に伴い生じた溶接部Ｗのうち、主体金具３の外周面から径方向外側に突出する外ダレＷＯと、径方向内側に突出する内ダレＷＩとが除去される。

より詳しくは、まず、前記配置手段７１によって、主体金具３のねじ部１５が保持手段６３の雌ねじ部６７に螺合され、ひいては主体金具３が保持手段６３に装着される。すなわち、主体金具３の先端部２６が鉛直上向きとなるようにして前記ソケット７３の被係合部７６に対して主体金具３の工具係合部１９が係合される。次いで、前記上下移動手段によって、前記本体部７２等がターンテーブル６１に対して接近移動し、前記雌ねじ部６７の直下方に前記主体金具３の先端部２６が配置される。その後、前記上下移動手段によって前記本体部７２等を鉛直上方へと徐々に移動させつつ、前記サーボモータ７４によって、前記ソケット７３を回転させる。これにより、主体金具３が前記ソケット７３の中心軸ＣＬ３を回転軸として回転させられることとなり、ひいては前記主体金具３のねじ部１５が、その先端から前記保持手段６３の雌ねじ部６７に対して、所定のトルクをもって徐々に螺合されていくこととなる。そして、前記座部１６の先端側端面が前記保持手段６３の下面部と当接した段階で、前記保持手段６３に対する前記主体金具３の装着が完了する。尚、装着完了後、前記上下移動手段によって、前記本体部７２等がターンテーブル６１から離間する方向へと相対移動させられ、これにより、ソケット７３から主体金具３が離脱されることとなる。

次いで、ターンテーブル６１が所定角度だけ回転し、主体金具３が溶接手段８１側へと搬送される。そして、前記溶接手段８１によって主体金具３の先端部２６に接地電極２７が接合される。次に、前記ターンテーブル６１が所定角度ずつ回動することによって、接地電極２７の接合された主体金具３が、外ダレ除去手段９１の剪断手段９２、切削手段９３の順に搬送され、主体金具３が保持手段６３に装着されたまま、外ダレＷＯの除去処理が行われる。ついで、ターンテーブル６１によって、主体金具３が内ダレ除去手段１０１の剪断手段１０２、切削手段１０３の順に搬送され、内ダレＷＩの除去処理が行われる。最後に、主体金具３が取外手段１１１へと搬送されるとともに、当該取外手段１１１によって、主体金具３が保持手段６７に対して取外し方向へと相対回転させられる。ここで、取外手段１１１により取外された主体金具３は、次述するメッキ処理工程へと送られる。一方で、取外手段１１１によっては取外すことができなかった主体金具３は、分割体６３Ａ，６３Ｂを分割することにより取外され、不良品として処理される。

次いで、接地電極２７の接合された主体金具３に対して、亜鉛メッキ或いはニッケルメッキが施される。尚、耐食性向上を図るべく、その表面に、さらにクロメート処理が施されることとしてもよい。

一方、前記主体金具３とは別に、絶縁碍子２を成形加工しておく。例えば、アルミナを主体としバインダ等を含む原料粉末を用い、成型用素地造粒物を調製し、これを用いてラバープレス成形を行うことで、筒状の成形体が得られる。得られた成形体に対し、研削加工が施され整形される。そして、整形されたものが焼成炉へ投入され焼成され、絶縁碍子２が得られる。

また、前記主体金具３、絶縁碍子２とは別に、中心電極５を製造しておく。すなわち、Ｎｉ合金が鍛造加工され、その中央部に放熱性向上を図るべく銅合金からなる内層５Ａが設けられる。次に、中心電極５の先端部に対して貴金属部３１がレーザ溶接によって接合される。より詳しくは、前記外層５Ｂの先端面と円柱状の貴金属部３１の基端面とを重ね合わせた上で、両者の当接面の外周に対してレーザービームを照射することによって中心電極５の先端部に貴金属部３１が接合されている。

そして、上記のようにして得られた絶縁碍子２及び中心電極５と、抵抗体７と、端子電極６とが、ガラスシール層８，９によって封着固定される。ガラスシール層８，９としては、一般的にホウ珪酸ガラスと金属粉末とが混合されて調製されており、当該調製されたものが抵抗体７を挟むようにして絶縁碍子２の軸孔４内に注入された後、焼成炉内にて加熱しつつ、後方から前記端子電極６で押圧することにより焼き固められる。尚、このとき、絶縁碍子２の後端側胴部１０表面には釉薬層が同時に焼成されることとしてもよいし、事前に釉薬層が形成されることとしてもよい。

その後、上記のようにそれぞれ作製された中心電極５及び端子電極６を備える絶縁碍子２と、接地電極２７を備える主体金具３とが組付けられる。より詳しくは、比較的薄肉に形成された主体金具３の後端側の開口部を径方向内側に加締めること、つまり上記加締め部２０を形成することによって両者が組付けられる。

次いで、接地電極２７の先端部に、貴金属チップ３２が溶接される。そして、接地電極２７を屈曲させることで、貴金属部３１及び貴金属チップ３２間の前記火花放電間隙３３を調整する加工が実施され、スパークプラグ１が得られる。

以上詳述したように、本実施形態によれば、保持手段６３の雌ねじ部６７に対して主体金具３のねじ部１５が螺合された状態で、接地電極２７の接合処理、及び、外ダレＷＯの除去処理がなされ、その後、取外手段１１１によって保持手段６３から主体金具３を取外すための処理が行われる。ここで、外ダレＷＯが十分に除去されるとともに、ねじ部１５に損傷が生じていない主体金具３は、保持手段６３から比較的容易に螺脱される。一方で、外ダレＷＯの除去が不十分であったり、外ダレＷＯの除去処理等に伴いねじ部１５が損傷してしまったりした主体金具３は、保持手段６３から螺脱することが比較的困難である。換言すれば、取外手段１１１によって比較的容易に保持手段６３から螺脱できた主体金具３は、内燃機関の取付孔への装着に支障がないものと判断することができる。一方で、保持手段６３から螺脱することが比較的困難な主体金具３は、取付孔への装着に支障があると判断することができる。このように本実施形態によれば、各プラグ１を逐一検査することなく、内燃機関のヘッドの取付孔に装着可能な主体金具３と、装着が困難な主体金具３とを選別することができる。その結果、生産性の低下や生産コストの増大といった事態をより確実に防止することができる。

また、保持手段６３は、複数の分割体６３Ａ，６３Ｂによって構成されているため、分割体６３Ａ，６３Ｂを開放することによって、外ダレＷＯの除去が不十分であったり、ねじ部１５に損傷が生じてしまったりした主体金具３を比較的容易に取外すことができる。

加えて、内ダレ除去手段１０１によって、溶接部Ｗのうち主体金具３の径方向内側に突出形成された内ダレＷＩが除去される。これにより、加工効率の向上を図ることができ、生産性の一層の向上を図ることができる。

また、主体金具３は、ねじ部１５が雌ねじ部６７に螺合されるとともに、座部１６の先端側端面が保持手段６３の下面部と当接した状態で、保持手段６３に装着されている。すなわち、保持手段６３に対して主体金具３を装着したとき、保持手段６３と主体金具３（特にねじ部１５）との相対位置関係は、製造される主体金具３のそれぞれについて略等しい状態となる。そのため、主体金具３の先端部２６のうち、保持手段６３との関係で所定の位置関係となる部位に接地電極２７を接合することで、製造される主体金具３のそれぞれについて、ねじ部１５と接地電極２７の接合部位との相対位置関係を略同一なものとすることができる。換言すれば、製造された各主体金具３を所定形状の取付孔に装着した場合には、接地電極２７の配置される位置を各主体金具３について略同一なものとすることができる。これにより、例えば、接地電極２７を、燃料噴射口と火花放電間隙３３との間に位置しないように配置することができ、ひいては接地電極２７によって火花放電間隙３３への燃料ガスの流入が阻害されてしまうといった事態を防止することができる。

尚、複数の保持手段６３を用いた上で、ねじ部１５と接地電極２７の接合部位との相対位置関係が略同一なものとなるように主体金具３と接地電極２７とを接合する場合は、例えば、各保持手段６３における雌ねじ部６７のねじ切り開始位置と接地電極２７の接合予定位置との関係が略同一となるように、各保持手段６３を準備しておく必要がある。

また、外ダレ除去手段９１及び内ダレ除去手段１０１は、それぞれ剪断手段９２，１０２、及び、切削手段９３，１０３を備えており、外ダレＷＯ及び内ダレＷＩに対して複数回にわたって除去処理が行われる。これにより、外ダレＷＯや内ダレＷＩをより確実に除去することができる。

尚、上記実施形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施してもよい。勿論、以下において例示しない他の応用例、変更例も当然可能である。

（ａ）上記実施形態では、接合装置５１は、外ダレ除去手段９１及び内ダレ除去手段１０１を備えて構成されているが、少なくとも外ダレ除去手段９１を備えて構成されていればよく、内ダレ除去手段１０１を省略して構成することとしてもよい。

（ｂ）上記実施形態では、ねじ部１５が、その先端から徐々に雌ねじ部６７に対して螺合されることで、主体金具３が保持手段６３に対して装着されている。これに対して、分割体６３Ａ，６３Ｂを開放した状態で雌ねじ部６７が形成される位置にねじ部１５（主体金具３）を配置し、その後、分割体６３Ａ，６３Ｂを閉鎖する（組み合わせる）ことによって、雌ねじ部６７に対してねじ部１５を螺合することとしてもよい。この場合には、ねじ部１５を比較的素早く雌ねじ部６７に対して螺合することができ、生産性の向上を図ることができる。

（ｃ）上記実施形態では、主体金具３が保持手段６３に装着された際に、ねじ部１５の基端側部分のみが雌ねじ部６７に螺合されているが、例えば、保持手段６３の厚さを比較的大きくする等して、ねじ部１５の先端側部分が雌ねじ部６７に螺合されることとしてもよい。この場合には、外ダレＷＯや内ダレＷＩの除去処理時に、ねじ部１５に対して剪断手段９２，１０２や切削手段９３，１０３が接触してしまうことを防止することができ、ねじ部１５の損傷を効果的に防止することができる。また、ねじ部１５の損傷を効果的に防止するという観点からは、ねじ部１５の先端側部分を覆うカバー等を設けるように構成することとしてもよい。

（ｄ）上記実施形態では、貴金属部３１や貴金属チップ３２が設けられているが、貴金属部３１や貴金属チップ３２を省略して構成することとしてもよい。

（ｅ）上記実施形態では、工具係合部１９は断面六角形状とされているが、工具係合部１９の形状に関しては、このような形状に限定されるものではない。例えば、Ｂｉ−ＨＥＸ（変形１２角）形状〔ＩＳＯ２２９７７：２００５（Ｅ）〕等とされていてもよい。また、工具係合部１９の形状変更に対応して、前記ソケット７３の被係合部７６の形状を変更することとしてもよい。

スパークプラグの構成を示す一部破断正面図である。 スパークプラグの先端部の構成を示す一部破断拡大図である。 接合装置の構成を示す平面模式図である。 （ａ）は、保持手段の構成を示す拡大平面図であり、（ｂ）は、ターンテーブルに対する保持手段の配設状態を示す拡大断面図である。 配置手段の構成を示す拡大正面図である。 （ａ）は、保持手段に対する主体金具の装着状態を示す拡大断面図であり、（ｂ）は、主体金具に対する接地電極の接合を示す拡大断面図であり、（ｃ）は、溶接部を説明するための模式図である。 （ａ）は、外ダレ除去手段の剪断手段を示す一部破断正面図であり、（ｂ）は、外ダレ除去手段の切削手段を示す一部破断正面図であり、（ｃ）は、（ｂ）のＪ−Ｊ線断面図である。 （ａ）は、内ダレ除去手段の剪断手段を示す一部破断正面図であり、（ｂ）は、内ダレ除去手段の切削手段を示す一部破断正面図である。

符号の説明

１…スパークプラグ、２…絶縁体としての絶縁碍子、３…主体金具、４…軸孔、５…中心電極、２７…接地電極、５１…接合装置、６３…保持手段、６３Ａ，６３Ｂ…分割体、６７…雌ねじ部、７１…配置手段、８１…溶接手段、９１…外ダレ除去手段、１０１…内ダレ除去手段、１１１…取外手段、ＣＬ１…軸線、ＣＬ２…雌ねじ部の軸線、Ｗ…溶接部、ＷＩ…内ダレ、ＷＯ…外ダレ。

Claims (6)

1. 軸線方向に延びる棒状の中心電極と、
   前記軸線方向に延びる軸孔を有するとともに、前記中心電極が前記軸孔に設けられた略円筒状の絶縁体と、
   前記絶縁体の外周に設けられ、内燃機関のヘッドの取付孔に螺合するためのねじ部を有する略円筒状の主体金具と、
   前記主体金具の先端部に基端部が接合されるとともに、先端部が前記中心電極側に向けて曲げられて配置された接地電極とを備えるスパークプラグの製造方法であって、
   前記ねじ部を螺合可能な雌ねじ部を備える保持手段を用い、前記ねじ部を前記雌ねじ部に螺合することによって前記主体金具を前記保持手段に装着する配置工程と、
   前記主体金具の先端部に前記接地電極の基端部を接合すべく、溶接処理を施す溶接工程と、
   前記主体金具及び前記接地電極の溶接部のうち、前記主体金具の径方向外側へと突出して形成された突出部分を除去すべく、外ダレ除去処理を施す外ダレ除去工程と、
   前記外ダレ除去工程の後、前記保持手段から前記主体金具を取外すべく、前記ねじ部の中心軸を回転軸として前記主体金具を前記保持手段に対して取外し方向に相対回転させる取外工程とを含み、
   前記溶接工程における溶接処理、及び、前記外ダレ除去工程における外ダレ除去処理は、前記保持手段に対して前記主体金具が装着された状態で施されることを特徴とするスパークプラグの製造方法。
2. 前記保持手段は、前記雌ねじ部の軸線方向から見て複数に分割可能な分割体によって構成されるとともに、
   前記分割体は、前記雌ねじ部の径方向に開閉可能であることを特徴とする請求項１に記載のスパークプラグの製造方法。
3. 前記溶接工程の後、前記取外工程の前において、前記主体金具及び前記接地電極の溶接部のうち、前記主体金具の径方向内側へと突出して形成された突出部分を除去する内ダレ除去工程を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載のスパークプラグの製造方法。
4. 軸線方向に延びる棒状の中心電極と、
   前記軸線方向に延びる軸孔を有するとともに、前記中心電極が前記軸孔に設けられた略円筒状の絶縁体と、
   前記絶縁体の外周に設けられ、内燃機関のヘッドの取付孔に螺合するためのねじ部を有する略円筒状の主体金具と、
   前記主体金具の先端部に基端部が接合されるとともに、先端部が前記中心電極側に向けて曲げられて配置された接地電極とを備えるスパークプラグの製造装置であって、
   前記ねじ部を螺合可能な雌ねじ部を有する保持手段を具備するとともに、
   前記ねじ部を前記雌ねじ部に螺合することによって前記主体金具を前記保持手段に装着する配置手段と、
   前記主体金具の先端部に前記接地電極の基端部を接合すべく、溶接処理を施す溶接手段と、
   前記主体金具及び前記接地電極の溶接部のうち、前記主体金具の径方向外側へと突出して形成された突出部分を除去すべく、外ダレ除去処理を施す外ダレ除去手段と、
   前記外ダレ除去手段を経た前記主体金具を、前記保持手段から取外すべく、前記ねじ部の中心軸を回転軸として前記主体金具を前記保持手段に対して取外し方向に相対回転させる取外手段とを備え、
   前記溶接手段による溶接処理、及び、前記外ダレ除去手段による外ダレ除去は、前記保持手段に対して前記主体金具が装着された状態で施されることを特徴とする製造装置。
5. 前記保持手段は、前記雌ねじ部の軸線方向から見て複数に分割可能な分割体によって構成されるとともに、
   前記分割体は、前記雌ねじ部の径方向に開閉可能であることを特徴とする請求項４に記載の製造装置。
6. 前記溶接手段による溶接処理の後であって、前記取外手段による取外処理の前には、前記主体金具及び前記接地電極の溶接部のうち、前記主体金具の径方向内側へと突出して形成された突出部分を除去するための内ダレ除去手段が設けられることを特徴とする請求項４又は５に記載の製造装置。

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