JP5337066B2 - スパークプラグ用主体金具組立体の製造方法、スパークプラグの製造方法、及び、スパークプラグ用主体金具組立体の製造装置 - Google Patents

スパークプラグ用主体金具組立体の製造方法、スパークプラグの製造方法、及び、スパークプラグ用主体金具組立体の製造装置 Download PDF

Info

Publication number
JP5337066B2
JP5337066B2 JP2010016520A JP2010016520A JP5337066B2 JP 5337066 B2 JP5337066 B2 JP 5337066B2 JP 2010016520 A JP2010016520 A JP 2010016520A JP 2010016520 A JP2010016520 A JP 2010016520A JP 5337066 B2 JP5337066 B2 JP 5337066B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ground electrode
metal shell
alignment
spark plug
manufacturing
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
JP2010016520A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2011154938A (ja
Inventor
敦史 尾関
圭祐 久▲禮▼
貴志 玉田
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 JP2010016520A priority Critical patent/JP5337066B2/ja
Priority to DE102011009593.4A priority patent/DE102011009593B4/de
Priority to US13/015,861 priority patent/US8834224B2/en
Priority to CN2011100330648A priority patent/CN102195238B/zh
Publication of JP2011154938A publication Critical patent/JP2011154938A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5337066B2 publication Critical patent/JP5337066B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21HMAKING PARTICULAR METAL OBJECTS BY ROLLING, e.g. SCREWS, WHEELS, RINGS, BARRELS, BALLS
    • B21H3/00Making helical bodies or bodies having parts of helical shape
    • B21H3/02Making helical bodies or bodies having parts of helical shape external screw-threads ; Making dies for thread rolling
    • B21H3/04Making by means of profiled-rolls or die rolls
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01TSPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T13/00Sparking plugs
    • H01T13/02Details
    • H01T13/08Mounting, fixing or sealing of sparking plugs, e.g. in combustion chamber
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01TSPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T21/00Apparatus or processes specially adapted for the manufacture or maintenance of spark gaps or sparking plugs
    • H01T21/02Apparatus or processes specially adapted for the manufacture or maintenance of spark gaps or sparking plugs of sparking plugs

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Spark Plugs (AREA)

Description

本発明は、内燃機関等の燃焼装置に用いられるスパークプラグにおいて、主体金具及び接地電極を備えてなるスパークプラグ用主体金具組立体の製造方法及び製造装置、並びに、スパークプラグの製造方法に関する。
スパークプラグは、例えば、内燃機関(エンジン)等の燃焼装置に取付けられ、燃焼室内の混合気への着火のために用いられる。一般的にスパークプラグは、軸孔を有する絶縁体と、当該軸孔の先端側に挿通される中心電極と、絶縁体の外周に設けられる主体金具と、主体金具の先端部に設けられ、中心電極との間で火花放電間隙を形成する接地電極とを備える。また、主体金具の外周面には、スパークプラグを燃焼装置に取付ける際に燃焼装置の取付孔に螺合されるねじ部が形成される。
ところで、スパークプラグを燃焼装置に取付けた際において、例えば、燃料噴射装置と火花放電間隙との間に接地電極が存在するような位置関係でスパークプラグが取付けられてしまうと、噴射された燃料が接地電極の背面に当たってしまう。そのため、接地電極の存在によって火花放電間隙への混合気の供給が阻害されてしまい、着火性が低下してしまうおそれがある。
ここで、スパークプラグを燃焼装置に取付けた際の接地電極の配置位置は、接地電極とねじ部のねじ山との相対的な位置関係によって変化する。従って、スパークプラグを燃焼装置に取付けた際に、接地電極が所望の位置に配置されるようにするためには、接地電極に対してねじ部のねじ山が一定の位置に形成されていることが必要となる。そこで、ねじ部を転造形成するための転造ダイス側へと主体金具を搬送する際に、接地電極を一対のガイドプレート間に形成された通路を通しながら搬送することで、接地電極の周方向に沿った位置を調節し、その上で、前記転造ダイスによりねじ部を形成する手法が提案されている(例えば、特許文献1等参照)。
独国実用新案第202008015598号明細書
ところが、上記手法では、接地電極の周方向に沿った位置を調節するにあたって、周方向に自由回転可能な状態で主体金具を搬送することが必要である。そのため、接地電極が前記ガイドプレートを通過してから主体金具が転造ダイス間に配置されるまでの間に、主体金具が周方向に回転してしまい、接地電極の位置ズレが生じてしまうおそれがある。また、上記手法では、転造加工を施す直前に主体金具が転造ダイス側へと移動させられるが、この移動時においても主体金具が周方向に回転してしまうおそれがある。すなわち、上記手法では、接地電極の周方向に沿った位置合わせを精度よく行うことができず、ひいては形成されるねじ部のねじ山と接地電極との相対的な位置関係にバラツキが生じ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、主体金具にねじ部を形成するにあたって、ねじ部のねじ山を接地電極に対して一定の位置に精度よく形成することができるスパークプラグ用主体金具組立体の製造方法及び製造装置、並びに、スパークプラグの製造方法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用主体金具組立体の製造方法は、軸線方向に延びるとともに、外周面に燃焼装置の取付孔に螺合するためのねじ部を有する筒状の主体金具と、
前記主体金具の先端部から延びる棒状の接地電極と
を備えるスパークプラグ用主体金具組立体の製造方法であって、
加工面が対向する複数の転造ダイス間に、前記主体金具となるべき主体金具中間体に前記接地電極が設けられた中間組立体を配置する配置工程と、
前記複数の転造ダイスにより前記中間組立体を挟み込んだ上で、前記複数の転造ダイスにより前記中間組立体に対して転造加工を施すことで前記ねじ部を形成する転造工程とを含み、
前記配置工程の後、前記転造工程の前において、前記中間組立体に対して前記軸線を中心とした周方向に沿って前記接地電極の位置合わせを行う位置合わせ工程を含むことを特徴とする。
上記構成1によれば、転造ダイス間に中間組立体を配置した後に、当該中間組立体に対して接地電極の周方向に沿った位置合わせが行われ、その後、転造ダイスによりねじ部が形成される。すなわち、転造加工の直前に接地電極の位置合わせが行われ、接地電極の周方向に沿った位置が精度よく調節された状態でねじ部の形成が行われる。そのため、接地電極に対してねじ部のねじ山を精度よく一定の位置に形成することができる。
構成2.本構成のスパークプラグ用主体金具組立体の製造方法は、上記構成1において、前記中間組立体は、径方向外側に突出し、前記ねじ部を前記燃焼装置の取付孔に螺合した際に、先端側面が前記燃焼装置に直接又は間接的に接触する座部を有し、
前記位置合わせ工程においては、前記座部の先端側面を前記複数の転造ダイスに押し当てた状態で、前記接地電極の位置合わせを行うことを特徴とする。
スパークプラグを燃焼装置に取付けた際の接地電極の配置位置は、接地電極に対するねじ部のねじ山の形成位置に加えて、ねじ部のねじ込み長さによって決定される。ここで、スパークプラグを燃焼装置に取付けたとき、主体金具に設けられた座部の先端側面が燃焼装置に対して直接又は間接的に接触する。すなわち、前記ねじ部のねじ込み長さは、主体金具における座部の相対的な形成位置によって決定される。
この点を考慮して、上記構成2によれば、転造ダイスに対して中間組立体の座部の先端側面を押し当てた状態で、接地電極の周方向に沿った位置合わせが行われる。従って、ねじ部のねじ込み長さを考慮した上での接地電極の位置合わせを非常に容易に行うことができる。その結果、接地電極に対してねじ部のねじ山を一層精度よく一定の位置に形成することができる。
また、転造ダイスに座部を押し当てながら接地電極の位置合わせを行うため、位置合わせに際して、接地電極が移動しすぎてしまうといった事態が生じにくくなる。従って、接地電極の周方向に沿った位置合わせをより一層精度よく行うことができ、ねじ部のねじ山をより確実に一定の位置に形成することができる。
尚、位置合わせに際して接地電極が移動しすぎてしまうことをより確実に防止すべく、転造ダイスに対する座部の押し当て圧力を5N以上とすることが好ましく、10N以上とすることがより好ましい。一方で、転造ダイスに対する座部の押し当て圧力を過度に大きくしてしまうと、中間組立体を回転させることが困難となってしまい、接地電極の位置合わせに支障が生じてしまうおそれがある。従って、押し当て圧力を100N以下とすることが好ましく、50N以下とすることがより好ましい。
構成3.本構成のスパークプラグ用主体金具組立体の製造方法は、上記構成2において、前記位置合わせ工程において、前記座部の先端側面のうち内周側半分に位置する面の少なくとも一部を前記複数の転造ダイスに接触させることを特徴とする。
上記構成3によれば、座部の先端側面がより安定した状態で、転造ダイスに対して押し当てられることとなる。そのため、上記構成2による作用効果がより確実に奏されることとなる。
構成4.本構成のスパークプラグ用主体金具組立体の製造方法は、上記構成1において、前記中間組立体は、径方向外側に突出し、前記ねじ部を前記燃焼装置の取付孔に螺合した際に、先端側面が前記燃焼装置に直接又は間接的に接触する座部を有し、
前記位置合わせ工程においては、前記座部及び前記複数の転造ダイス間に配置された押し当て治具に前記座部の先端側面を押し当てた状態で、前記接地電極の位置合わせを行うことを特徴とする。
上記構成4によれば、基本的には上記構成2と同様の作用効果が奏されることとなる。
加えて、押し当て治具の厚さ(高さ)を変更し、座部と転造ダイスとの間の距離を変更することで、形成されるねじ部と接地電極との相対位置関係を種々変更することができる。すなわち、位置合わせ工程における接地電極の目標配置位置や転造ダイスの構成等を変更することなく、単に押し当て治具を設けることによって、形成されるねじ部と接地電極との相対位置関係を容易に調節することができる。従って、サイズ等の種々異なるスパークプラグ用主体金具組立体を製造するにあたり、位置合わせ工程における接地電極の目標配置位置を各プラグのサイズ等に応じて変更する等の作業が不要となり、製造コストの増大抑制や生産性の向上を図ることができる。
尚、転造ダイスに対して座部を押し当てる場合と同様に、押し当て治具に対する座部の押し当て圧力を5N以上100N以下とすることが好ましく、10N以上50N以下とすることがより好ましい。
構成5.本構成のスパークプラグ用主体金具組立体の製造方法は、上記構成4において、前記位置合わせ工程において、前記座部の先端側面のうち内周側半分に位置する面の少なくとも一部を前記押し当て治具に接触させることを特徴とする。
上記構成5によれば、座部の先端側面がより安定した状態で押し当て治具に押し当てられるため、上記構成4による作用効果がより確実に奏されることとなる。
構成6.本構成のスパークプラグ用主体金具組立体の製造方法は、上記構成4又は5において、前記位置合わせ工程の後、前記転造工程の前において、前記押し当て治具を取外し、
前記転造工程において、前記座部の先端側面と前記転造ダイスとを離間させた状態で転造加工を施すことを特徴とする。
転造ダイスには、加工時に被加工物が転造ダイスから逃げる(戻る)ようにして移動するタイプのものや、被加工物が転造ダイスへ側へと進むようにして移動するタイプのものがある。
この点、上記構成6によれば、位置合わせ工程の後、押し当て治具が取外され、座部と転造ダイスとの間に間隙を設けた状態でねじ部の形成が行われる。従って、被加工物が転造ダイスから逃げる(戻る)ようにして移動する転造ダイスだけでなく、被加工物が転造ダイスへ側へと進むようにして移動するタイプの転造ダイスも用いることができる。そのため、生産性のより一層の向上を図ることができる。
構成7.本構成のスパークプラグ用主体金具組立体の製造方法は、上記構成1において、前記位置合わせ工程においては、前記複数の転造ダイス間に配置された押し当て治具に前記中間組立体の先端面を押し当てた状態で、前記接地電極の位置合わせを行うことを特徴とする。
上記構成7によれば、中間組立体の先端面を押し当て治具に押し当てながら接地電極の位置合わせが行われる。そのため、位置合わせに際して接地電極が移動しすぎてしまうといった不具合が生じにくくなり、接地電極の周方向に沿った位置合わせをより一層精度よく行うことができる。その結果、接地電極に対してねじ部のねじ山を一層精度よく一定の位置に形成することができる。
構成8.本構成のスパークプラグ用主体金具組立体の製造方法は、上記構成1乃至7のいずれかにおいて、前記位置合わせ工程においては、
前記軸線と直交する方向に沿って移動可能であり、当該移動方向に対して傾斜し、かつ、前記軸線方向に平行なテーパ面を有する位置合わせ治具を用い、
前記テーパ面に対して前記接地電極を接触させた状態で、前記位置合わせ治具を移動させることで、前記接地電極の位置合わせを行うことを特徴とする。
上記構成8によれば、接地電極にテーパ面を接触させた上で、位置合わせ治具を一定距離だけ移動させることで、接地電極の周方向に沿った位置を常に一定の位置に精度よく合わせることができる。また、位置合わせ治具は往復移動可能なものであればよく、位置合わせ治具の駆動手段として比較的単純な機構のものを用いることができる。そのため、製造設備の複雑化を防止することができる。
尚、上記構成8を用いるにあたっては、上記構成2等を採用することがより有意である。すなわち、中間組立体が特段の抵抗なく自由に回転可能な状態とされていると、位置合わせ治具を停止させた直後に、接地電極がさらに移動してしまうおそれがある。この点、上記構成2等を採用することで、中間組立体の回転をある程度規制することができ、位置合わせ治具の停止後における接地電極の移動を極力防止することができる。その結果、接地電極の位置合わせを一層精度よく行うことができる。
構成9.本構成のスパークプラグ用主体金具組立体の製造方法は、上記構成8において、前記位置合わせ工程においては、少なくとも2つの前記位置合わせ治具が用いられ、一方の位置合わせ治具の移動方向と直交する方向であって、かつ、前記軸線と直交する方向に沿って、他方の位置合わせ治具が移動可能に構成されており、
前記一方の位置合わせ治具のテーパ面に対して前記接地電極を接触させた状態で、前記一方の位置合わせ治具を移動させるとともに、前記他方の位置合わせ治具のテーパ面に対して前記接地電極を接触させた状態で、前記他方の位置合わせ治具を移動させることにより、前記接地電極の位置合わせを行うことを特徴とする。
上記構成9のように、複数の位置合わせ治具を用いることで接地電極の位置合わせを行うこととしてもよい。この場合には、接地電極をより一層精度よく所定の位置に配置することができる。
構成10.本構成のスパークプラグ用主体金具組立体の製造方法は、上記構成8又は9において、前記位置合わせ治具は、前記位置合わせ工程において前記中間組立体側に位置する第1側面と、当該第1側面の背面に位置する第2側面とを有し、
前記テーパ面及び前記第1側面、並びに、前記テーパ面及び前記第2側面が外側に凸な湾曲面状の湾曲面部を介して連接されていることを特徴とする。
一般に接地電極は、主体金具中間体の先端面に対して接合されることで設けられるが、種々の要因により、主体金具中間体の先端面に対して若干傾いた状態で接合されてしまうことがある。ここで、このような接地電極に対して位置合わせ治具のテーパ面を接触させると、テーパ面の端縁に位置する角部のみが接地電極に接触してしまう場合がある。この場合には、位置合わせ治具の移動に伴い接地電極に傷が付いてしまい、歩留まりが低下してしまうおそれがある。
この点、上記構成10によれば、テーパ面と第1側面との間、及び、テーパ面と第2側面との間を連接するようにして外側に凸な湾曲面部が形成されており、テーパ面の端縁に角部が形成されていない。従って、位置合わせ治具の移動に伴う接地電極の損傷をより確実に防止することができ、歩留まりの向上を図ることができる。
構成11.本構成のスパークプラグ用主体金具組立体の製造方法は、上記構成8乃至10のいずれかにおいて、前記位置合わせ治具は、当該位置合わせ治具を前記接地電極に向かって移動させたときの移動先端面から前記テーパ面側に向けて傾斜するテーパ状又は外側に凸な湾曲面状をなす部位を有することを特徴とする。
上記構成11によれば、位置合わせ治具のうち、接地電極に向かって移動させたときに先端に位置する移動先端面とテーパ面との間に、テーパ状又は外側に凸な湾曲面状の部位が形成されている。従って、配置工程において、位置合わせ治具の移動経路上に接地電極を配置した場合であっても、接地電極が位置合わせ治具の先端面によって突かれてしまうといった事態が生じにくくなる。そのため、位置合わせ工程における接地電極の損傷や変形をより一層確実に防止することができ、歩留まりの更なる向上を図ることができる。
構成12.本構成のスパークプラグ用主体金具組立体の製造方法は、上記構成8乃至11のいずれかにおいて、前記位置合わせ工程において、前記位置合わせ治具を、前記接地電極のうち、その先端から基端側に1mmの部位とその基端から先端側に1mmの部位との間の部位に接触させることを特徴とする。
接地電極は、直棒状の金属材料をシェア切断することで製造され得るが、切断時に、接地電極の端部に若干ながら幅方向に広がる拡幅部位(いわゆる「バリ」)が形成されることがある。また、一般に接地電極は、抵抗溶接により主体金具中間体の先端面に接合されるが、抵抗溶接に伴い接地電極の接合部分の外周に溶融部位(いわゆる「ダレ」)が形成され得る。ここで、位置合わせ治具を前記拡幅部位や溶融部位に接触させながら接地電極の位置合わせを行うと、拡幅部位や溶融部位の分だけ位置合わせの精度が低下してしまうおそれがある。
この点、上記構成12によれば、位置合わせ工程において、位置合わせ治具が、前記接地電極のうち、その先端から基端側に1mmの部位とその基端から先端側に1mmの部位との間の部位に接触するように構成されている。すなわち、前記拡幅部位や溶融部位は、接地電極の端から1mmの範囲に形成されやすいところ、位置合わせ治具は、接地電極のうち拡幅部位や溶融部位が存在し得る部位以外の部位に接触するように構成されている。そのため、前記拡幅部位や溶融部位が形成されている場合であっても、接地電極の位置合わせを精度よく行うことができる。
構成13.本構成のスパークプラグ用主体金具組立体の製造方法は、上記構成8乃至12のいずれかにおいて、前記位置合わせ工程においては、前記位置合わせ治具のテーパ面の少なくとも一部を、前記接地電極のうち長手方向中央部分と基端部との間の部位に接触させることを特徴とする。
上記構成13によれば、接地電極の基端部側(根元側)に位置合わせ治具が接触するように構成されている。従って、位置合わせに際する接地電極の変形をより一層確実に防止することができる。
構成14.本構成のスパークプラグ用主体金具組立体の製造方法は、上記構成1乃至7のいずれかにおいて、前記位置合わせ工程においては、
前記軸線を回転軸として回転可能な位置合わせ治具を用いて、
前記位置合わせ治具に前記接地電極を接触させた状態で、前記位置合わせ治具を回転させることにより前記接地電極の位置合わせを行うことを特徴とする。
上記構成14のように、回転可能な位置合わせ治具を用いて、接地電極の位置合わせを行うこととしてもよい。この場合には、位置合わせ治具に対して接地電極が擦れ動いてしまうことを防止でき、ひいては接地電極に傷が付いてしまうことをより一層確実に防止できる。
構成15.本構成のスパークプラグ用主体金具組立体の製造方法は、上記構成14において、前記位置合わせ治具は、前記接地電極を把持可能に構成されており、
前記位置合わせ治具により前記接地電極を把持した状態で、前記接地電極の位置合わせを行うことを特徴とする。
上記構成15のように、接地電極を位置合わせ治具により把持した上で、接地電極の位置合わせを行うこととしてもよい。この場合には、上記構成14と同様の作用効果が奏されるとともに、接地電極の位置合わせを一層精度よく行うことができる。
構成16.本構成のスパークプラグの製造方法は、上記構成1乃至15のいずれかに記載された方法により製造したスパークプラグ用主体金具組立体に、中心電極及び端子電極が組み付けられた絶縁体を基端側から組み付け、前記接地電極の先端部を前記中心電極に対向させるようにしたことを特徴とする。
上記構成16のように、上記構成1等の技術思想をスパークプラグの製造方法に適用することとしてもよい。この場合には、製造されたスパークプラグにおいて、ねじ部と接地電極との相対位置関係をより確実に所望の位置とすることができる。従って、製造されたスパークプラグを燃焼装置に組付けた際に、中心電極及び接地電極間に形成される火花放電間隙と燃料噴射装置との間に接地電極が存在してしまうといった事態をより確実に防止することができ、ひいては着火性の低下をより確実に防止することができる。
構成17.本構成のスパークプラグ用主体金具組立体の製造装置は、軸線方向に延びるとともに、外周面に燃焼装置の取付孔に螺合するためのねじ部を有する筒状の主体金具と、
前記主体金具の先端部から延びる棒状の接地電極と
を備えるスパークプラグ用主体金具組立体の製造装置であって、
加工面が対向する複数の転造ダイス間に、前記主体金具となるべき主体金具中間体に前記接地電極が設けられた中間組立体を配置する配置手段と、
前記転造ダイスによる前記ねじ部の転造加工に先立って、前記複数の転造ダイス間に配置された前記中間組立体に対して、前記軸線を中心とした周方向に沿って前記接地電極の位置合わせを行う位置合わせ手段と、
を備えることを特徴とする。
上記構成17によれば、基本的には上記構成1等と同様の作用効果が奏されることとなる。すなわち、配置手段により中間組立体を転造ダイス間に配置した状態で、位置合わせ手段による接地電極の位置合わせ、及び、転造ダイスによる転造加工を施すことで、接地電極に対してねじ部を精度よく一定の位置に形成することができる。
スパークプラグの構成を示す一部破断正面図である。 主体金具中間体の構成を示す正面図である。 転造ダイス等の構成を示す斜視模式図である。 配置工程における中間組立体の配置位置を説明するための図であって、(a)は転造ダイス等の拡大平面図であり、(b)は転造ダイス等の拡大正面図である。 中間組立体の被加工部が配置される仮想平面を示す図であって、(a)は転造ダイス等の拡大正面模式図であり、(b)は転造ダイス等の拡大正面図である。 位置合わせ工程における中間組立体等を示す拡大平面図である。 位置合わせ治具の構成を示す部分拡大斜視図である。 位置合わせ工程における位置合わせ治具の動作を説明するための図であって、(a)は位置合わせ前における位置合わせ治具等を示す拡大正面図であり、(b)は位置合わせ後における位置合わせ治具等を示す拡大正面図である。 スパークプラグ用主体金具組立体の構成を示す平面図である。 別の実施形態における押し当て治具等を示す一部破断拡大平面図である。 別の実施形態における押し当て治具等を示す一部破断拡大平面図である。 別の実施形態における押し当て治具を説明するための図であって、(a)は押し当て治具等の拡大平面図であり、(b)は押し当て治具等の拡大断面図である。 別の実施形態における位置合わせ治具の構成を説明するための図であって、(a)は位置合わせ前における位置合わせ治具等を示す拡大平面図であり、(b)は位置合わせ後における位置合わせ治具等を示す拡大正面図である。 (a)〜(c)は、別の実施形態における位置合わせ治具の構成を示す拡大正面図である。 (a),(b)は、別の実施形態における位置合わせ治具の構成を示す拡大正面図である。 別の実施形態における位置合わせ治具の構成を示す拡大正面図である。 別の実施形態における、接地電極のうち位置合わせ治具が接触する部位を説明するための図であって、(a)は位置合わせ治具等の拡大平面図であり、(b)は位置合わせ治具等の拡大側面図である。 別の実施形態における位置合わせ治具や転造ダイスの構成を説明するための図であって、(a)は位置合わせ治具等の拡大平面図であり、(b)は位置合わせ治具等の拡大正面図である。
以下に、一実施形態について図面を参照しつつ説明する。図1は、スパークプラグ1を示す一部破断正面図である。尚、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、当該中胴部12よりも先端側においてこれよりも細径に形成された脚長部13とを備えている。加えて、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、中胴部12と脚長部13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、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。また、中心電極5は、全体として棒状(円柱状)をなし、その先端部分が絶縁碍子2の先端から突出している。
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を内燃機関や燃料電池改質器等の燃焼装置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の後端側には座部16が外周側に向けて突出形成されており、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を燃焼装置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。尚、本実施形態においては、スパークプラグ1の小径化を図るべく、主体金具3が小径化されている。そのため、ねじ部15のねじ径は比較的小径(例えば、M12以下)とされている。
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ている。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の内周面との隙間に入り込む燃料ガス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、主体金具3の先端面26には、略中間部分が曲げ返されて、その先端側側面が中心電極5の先端部と対向する接地電極27が接合されている。当該接地電極27は、断面矩形状をなし、Niを主成分とするNi合金によって構成されている。尚、主体金具3の小径化に伴い、主体金具3の先端面26の面積が比較的小さくなっている。そのため、前記先端面26に接合される接地電極27は細長い形状とされており、比較的幅狭(例えば、3.0mm以下)で、かつ、比較的薄肉(例えば、2.0mm以下)に形成されている。
加えて、中心電極5の先端部と接地電極27の先端部との間には、間隙としての火花放電間隙28が形成されている。そして、当該火花放電間隙28において、軸線CL1にほぼ沿った方向で火花放電が行われるようになっている。
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、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て、成形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、筒状の成形体を得る。そして、得られた成形体に対し、研削加工により外形を整形した上で、焼成加工を施すことにより絶縁碍子2が得られる。
また、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、中央部に放熱性向上を図るための銅合金等を配置したNi合金を鍛造加工して中心電極5を作製する。
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、後方から前記端子電極6で押圧しつつ、焼成炉内にて加熱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の表面に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。
次に、主体金具3を製造する。まず、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)に冷間鍛造加工等を施すことで貫通孔を形成するとともに、概形を形成する。その後、切削加工を施し、外形を整えることで、図2に示す主体金具中間体30が得られる。
続いて、主体金具中間体30の先端面に、Ni合金からなる直棒状の接地電極27を抵抗溶接することで、中間組立体31(図4等参照)を得る。尚、当該溶接に際してはいわゆる「ダレ」が生じるため、その「ダレ」を除去した後、前記中間組立体31の所定部位にねじ部15が形成される。
ねじ部15の形成工程について詳述すると、当該形成工程は、配置工程と、位置合わせ工程と、転造工程とを含む。
配置工程は、図3に示す複数(本実施形態では、一対)の転造ダイスD1,D2間に、配置手段HA(図4等参照)を用いて前記中間組立体31を配置する工程である。尚、転造ダイスD1,D2は、それぞれ円板状をなし、外周面には、図示しないねじ転造面(加工面)が形成されている。また、転造ダイスD1,D2は、加工面が対向するようにして配置されており、軸DA1,DA2を回転軸としてそれぞれ回転可能に支持されている(尚、図3において、転造ダイスD1,D2の支持手段や回転手段、配置手段HA等は不図示)。加えて、両転造ダイスD1,D2の加工面同士が比較的接近するようにして両転造ダイスD1,D2は配置されている。
製造方法の説明に戻り、配置工程においては、図4(a),(b)に示すように、中間組立体31の後端部が配置手段HAに設けられた保持手段HOにより保持された状態で、中間組立体31のうち前記ねじ部15の形成予定部位である円柱状の被加工部32が前記転造ダイスD1,D2間に配置される。尚、配置工程の前段階においては、所定の位置決め手段(例えば、上記特許文献1に記載のガイドプレート等)により、接地電極27の周方向に沿った位置がある程度調節されている。そのため、接地電極27の周方向に沿った位置がある程度調節された状態で(本実施形態では、軸線CL1から鉛直上方に延びる直線L1を中心として左右15°の範囲内に接地電極27が位置するように調節された状態で)、中間組立体31が転造ダイスD1,D2間に配置されている。また、前記配置手段HAは、転造ダイスD1,D2側に対して接近・離間する方向に沿って移動可能であり、また、前記保持手段HOにより、中間組立体31は軸線CL1を回転軸として回転可能に保持されている。
尚、本実施形態では、図5(a),(b)に示すように、前記転造ダイスD1,D2の回転軸である前記軸DA1,DA2を結んだ平面であって、転造ダイスD1,D2のそれぞれの両側面の間に位置し、かつ、転造ダイスD1,D2のそれぞれの加工面の間に位置する仮想平面VP〔図5(b)中、斜線を付した面〕と、前記軸線CL1とが重なり合うようにして、中間組立体31の被加工部32が転造ダイスD1,D2間に配置されている。但し、「中間組立体31を転造ダイスD1,D2間に配置」とあるのは、このような態様のみをいうのではなく、被加工部32の少なくとも一部が前記仮想平面VLと接するように位置していればよい。
加えて、上述の通り、両転造ダイスD1,D2の加工面同士は比較的接近しているため、被加工部32が転造ダイスD1,D2間に配置された状態において、被加工部32と転造ダイスD1,D2との間の間隙は所定値以下(例えば、1.0mm以下。好ましくは0.5mm以下)となっている。
転造ダイスD1,D2間に中間組立体31を配置した後、図6に示すように、前記配置手段HAが転造ダイスD1,D2側に接近移動することで、中間組立体31の座部33(座部16に相当する)の先端側面が転造ダイスD1,D2の側面に対して押し当てられる。このとき、被加工部32と転造ダイスD1,D2の加工面との間の間隙は比較的小さいため、座部33の先端側面のうち内周側半分に位置する部位の少なくも一部が転造ダイスD1,D2の側面に接触するようになっている。また、転造ダイスD1,D2の側面に対する座部33の押し当て圧力は、5N以上100N以下(より好ましくは、10N以上50N以下)とされている。
次いで、位置合わせ工程において、中間組立体31に対する、前記軸線CL1を中心とする周方向に沿った接地電極27の位置合わせが行われる。接地電極27の位置合わせは、図7に示す位置合わせ手段としての位置合わせ治具JGによって行われる。
当該位置合わせ治具JGは、軸線CL1と直交する方向(本実施形態では、鉛直方向)に沿って往復移動可能な移動手段MO(図3参照)に取付けられており、これにより、軸線CL1と直交する方向に沿って往復移動可能となっている。また、位置合わせ治具JGは、移動方向に対して傾斜し、かつ、軸線CL1に対して平行なテーパ面TAを備えており、移動方向に対するテーパ面TAの傾斜角度は、比較的小さなもの(例えば、30°以下)とされている。さらに、位置合わせ治具JGは、中間組立体31(転造ダイスD1,D2)側に位置する第1側面SI1と、当該第1側面SI1の背面に位置する第2側面SI2とを有している。そして、テーパ面TA及び第1側面SI1、並びに、テーパ面TA及び第2側面SI2の間には、外側に凸状をなす湾曲面部R1,R2が形成されている。併せて、位置合わせ治具JGのうち、接地電極27に向かって移動させたときの移動方向先端に位置する移動先端面の最先端部からテーパ面TA側に向けて外側に凸な湾曲面状をなす湾曲面部R3が形成されている。尚、位置合わせ治具JGのうち少なくとも前記テーパ面TA及び湾曲面部R1,R2,R3の表面は平滑化されている。
位置合わせ工程においては、図8(a),(b)に示すように、座部33を転造ダイスD1,D2に押し付けた状態で、前記テーパ面TAに対して接地電極27の側面を接触させながら位置合わせ治具JGを接地電極27側へと移動させることにより、接地電極27の周方向に沿った位置合わせが行われる。このとき、位置合わせ治具JGの移動距離は一定とされており、ひいては位置合わせ治具JGが停止した際に、接地電極27は常に周方向に沿って一定の位置に配置されるようになっている。また、位置合わせ治具JGのテーパ面TAの少なくとも一部が、接地電極27の長手方向に沿った中央部分と基端部との間に接触するように構成されている。尚、本実施形態では、テーパ面TAに対して接地電極27が接触した状態で、位置合わせ治具JGを停止させるように、換言すれば、テーパ面TAに連なり、接地電極27とは離間する側に位置する平面部分が接地電極27に接触する前に位置合わせ治具JGを停止させるように設定されている。
接地電極27の位置合わせ終了後、位置合わせ治具JGが後退移動し、接地電極27から離間する。そして、転造工程において、前記転造ダイスD1,D2を接近させ、転造ダイスD1,D2によって中間組立体31の被加工部32を挟み込む。そして、座部33を転造ダイスD1,D2の側面に接触させた状態で、転造ダイスD1,D2を回転させることにより、中間組立体31に対して転造加工が施される。これにより、中間組立体31が転造ダイスD1,D2から逃げる方向(軸線CL1方向後端側)へと移動するとともに、前記被加工部32にねじ部15が形成され、図9に示すように、主体金具3及び接地電極27を備えてなるスパークプラグ用主体金具組立体35が得られる。
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、前記スパークプラグ用主体金具組立体35とが組付けられる。より詳しくは、前記絶縁碍子2をスパークプラグ用主体金具組立体35に対してその基端側から挿入して組み付けた上で、比較的薄肉に形成されたスパークプラグ用主体金具組立体35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。最後に、接地電極27を屈曲させるとともに、前記火花放電間隙28の大きさを調整することで、上述したスパークプラグ1が得られる。
以上詳述したように、本実施形態によれば、転造ダイスD1,D2間に中間組立体31を配置した後に、接地電極27の周方向に沿った位置合わせが行われ、その後、転造ダイスD1,D2によりねじ部15が形成される。すなわち、転造加工の直前に接地電極27の位置合わせが行われ、接地電極27の周方向に沿った位置が精度よく調節された状態でねじ部15の形成が行われる。そのため、接地電極27に対してねじ部15のねじ山を精度よく一定の位置に形成することができる。
また、接地電極27の位置合わせは、転造ダイスD1,D2に対して中間組立体31の座部33の先端側面を押し当てた状態で行われる。従って、ねじ部15のねじ込み長さを考慮した上での接地電極27の位置合わせを非常に容易に行うことができる。その結果、接地電極27に対してねじ部15のねじ山を一層精度よく一定の位置に形成することができる。
さらに、転造ダイスD1,D2に座部33を押し当てながら接地電極27の位置合わせを行うため、位置合わせに際して、接地電極27が移動しすぎてしまうといった事態が生じにくくなる。従って、接地電極27の周方向に沿った位置合わせをより一層精度よく行うことができ、ねじ部15のねじ山をより確実に一定の位置に形成することができる。
特に本実施形態では、座部33の先端側面のうち内周側半分に位置する面の少なくとも一部が転造ダイスD1,D2に接触させられるため、座部33の先端側面がより安定した状態で、転造ダイスD1,D2に対して押し当てられることとなる。そのため、座部33を転造ダイスD1,D2に押し当てながら接地電極27の位置合わせを行うことによる上述の作用効果がより確実に奏されることとなる。
加えて、本実施形態では、位置合わせ治具JGを一定距離だけ移動させることで、接地電極27の周方向に沿った位置を常に一定の位置に精度よく合わせることができる。また、位置合わせ治具JGは往復移動可能なものであればよく、位置合わせ治具JGの駆動手段たる移動手段MOとして比較的単純な機構のものを用いることができる。そのため、製造設備の複雑化を防止することができる。
併せて、前記位置合わせ治具JGには、テーパ面TAと第1側面SI1との間、及び、テーパ面TAと第2側面SI2との間を連接するようにして湾曲面部R1,R2が形成されており、テーパ面TAの端縁に角部が形成されていない。従って、位置合わせ治具JGの移動に伴う接地電極27の損傷をより確実に防止することができ、歩留まりの向上を図ることができる。
さらに、位置合わせ治具JGの先端部には湾曲面部R3が形成されており、位置合わせに際して、接地電極27が位置合わせ治具JGの先端面によって突かれてしまうといった事態が生じにくくなる。そのため、接地電極27の損傷や変形をより一層確実に防止することができ、歩留まりの更なる向上を図ることができる。
また、位置合わせ治具JGのテーパ面TAの少なくとも一部が、接地電極27の長手方向に沿った中央部分と基端部との間(換言すれば、接地電極27の根元側)に接触するように構成されている。従って、本実施形態のように、接地電極27が細長い形状をなし、位置合わせの際に接地電極27の変形がより懸念される場合であっても、接地電極27の変形をより確実に防止することができる。
さらに、本実施形態では、テーパ面TAに対して接地電極27が接触した状態で、位置合わせ治具JGの移動を停止させるように構成されており、位置合わせ治具JGが後退移動する際に、テーパ面TAに連なり、接地電極27とは離間する側に位置する平面部分が接地電極27に対して擦れ動いてしまうことがない。これにより、接地電極27の損傷をより一層確実に防止することができる。
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、位置合わせ工程において、座部33を転造ダイスD1,D2の側面に対して押し当てながら、接地電極27の周方向に沿った位置合わせが行われているが、図10に示すように、中間組立体31と転造ダイスD1,D2との間に配置された筒状の押し当て治具PJ1に対して座部33を押し当てながら、接地電極27の周方向に沿った位置合わせを行うこととしてもよい。この場合には、押し当て治具PJ1の厚さ(高さ)を変更することで、転造ダイスD1,D2と座部33との間の距離を変更することができ、ひいては形成されるねじ部15と接地電極27との相対位置関係を種々変更することができる。すなわち、位置合わせ工程における接地電極27の目標配置位置や、転造ダイスD1,D2の構成等を変更することなく、単に押し当て治具PJ1を設けることによって、接地電極27とねじ部15との相対位置関係を容易に調節することができる。
また、押し当て治具PJ1を配置したまま転造加工を施すこととしてもよいし、図11に示すように、例えば、押し当て治具PJ2を分離可能に構成し、位置合わせ工程の後に押し当て治具PJ2を分離して取外した上で、転造加工を施すこととしてもよい。押し当て治具PJ2を取外した場合には、座部33と転造ダイスD1,D2との間に間隙が生じるため、上記実施形態のように転造加工によって中間組立体31が軸線CL1方向後端側へと移動する転造ダイスD1,D2だけでなく、転造加工によって中間組立体31が軸線CL1方向先端側へと移動する転造ダイスも用いることが可能となる。これにより、生産性のより一層の向上を図ることができる。
加えて、図12(a),(b)に示すように、位置合わせ工程においては、転造ダイスD1,D2間に配置された押し当て治具PJ3に中間組立体31の先端面を押し当てた状態で、接地電極27の位置合わせを行うこととしてもよい。
(b)上記実施形態では、位置合わせ治具JGを移動させることにより、周方向に沿った接地電極27の位置合わせが行われているが、接地電極27の位置合わせを行う手法はこれに限定されるものではない。従って、例えば、図13(a),(b)に示すように、テーパ面TB,TCが対向するようにして構成された位置合わせ治具JHを軸線CL1と直交する方向に移動させることにより、接地電極27の位置合わせを行うこととしてもよい。
また、図14(a),(b),(c)に示すように、軸線CL1と直交する方向に沿って移動可能であり、当該移動方向に対して傾斜し、かつ、前記軸線CL1と平行な第1テーパ面TA1を有する第1位置合わせ治具JG1と、軸線CL1と直交する方向であって、かつ、第1位置合わせ治具JG1の移動方向に直交する方向に沿って移動可能であり、当該移動方向に対して傾斜し、かつ、軸線CL1と平行な第2テーパ面TA2を有する第2位置合わせ治具JG2とを用いて接地電極27の周方向に沿った位置合わせを行うこととしてもよい。具体的には、第1テーパ面TA1に対して接地電極27を接触させつつ、第1位置合わせ治具JG1を接地電極27側へと移動させることで接地電極27の位置をある程度調整し、次いで、第2テーパ面TA2に対して接地電極27を接触させつつ、第2位置合わせ治具JG2を接地電極27側へと移動させることで、周方向に沿った接地電極27の位置をより正確に調節することとしてもよい。この場合には、接地電極27の周方向に沿った位置合わせをより一層精度よく行うことができる。
さらに、図15(a),(b)に示すように、軸線CL1を中心軸として回転可能な位置合わせ治具JIを用いることで、接地電極27の周方向に沿った位置合わせを行うこととしてもよい。また、図16に示すように、軸線CL1を中心軸として回転可能であって、さらに接地電極27を把持可能な位置合わせ治具JJを用いて、接地電極27の周方向に沿った位置合わせを行うこととしてもよい。この場合には、位置合わせ工程の前段階において、接地電極27の位置をある程度調整しておく工程を省略することができる。また、接地電極27を把持可能に構成することで、接地電極27の位置合わせをより正確に行うことができる。
(c)上記実施形態では特に記載していないが、前記直棒状の接地電極27は、Ni合金からなる棒状部材をシェア切断することによって製造され得る。この場合には、図17(a),(b)(図17において、転造ダイスD1,D2等は不図示)に示すように、接地電極27の端部に幅方向に広がる拡幅部位(バリ)PTが形成されることがある。また、主体金具中間体30に接地電極27を溶接した際に生じる溶融部位(ダレ)MDをねじ部15の転造後に除去する、換言すれば、溶融部位(ダレ)MDを残存させた状態で、ねじ部15を形成することがあり得る。この点を考慮して、接地電極27の位置合わせ工程においては、接地電極27のうち、その先端から基端側に1mmの部位と、その基端から先端側に1mmの部位との間の部位に位置合わせ治具JGを接触させることで、接地電極27の位置合わせを行うこととしてもよい。この場合には、拡幅部位PTや溶融部位MDに対して位置合わせ治具JGが接触しにくくなるため、接地電極27の位置合わせをより精度よく行うことができる。
(d)上記実施形態では、配置工程において、所定の位置決め手段により軸線CL1から鉛直上方に延びる直線L1を中心として左右15°の範囲内に接地電極27が位置するように調節された状態で、中間組立体31が転造ダイスD1,D2間に配置されているが、中間組立体31を転造ダイスD1,D2間に配置した際の接地電極27の周方向に沿った位置はこれに限定されるものではない。従って、例えば、配置工程において接地電極27の位置調整を特段行うことなく、中間組立体31を転造ダイスD1,D2間に配置することとしてもよい。但し、この場合には、位置合わせ工程における接地電極27の目標配置位置や、位置合わせ治具JG等の構成(例えば、テーパ面TAの寸法等)を変更することが必要となり得る。
(e)上記実施形態では特に記載していないが、図18(a),(b)に示すように、転造ダイスD2の加工面と側面との間に凹部DEを形成し、当該凹部DEに接触させながら、位置合わせ治具JKを移動させることとしてもよい。この場合には、位置合わせ治具JKが転造ダイスD2によって保持されるため、位置合わせ治具JKの撓み変形などを抑制することができる。その結果、接地電極27の位置合わせをより一層精度よく行うことができる。
(f)上記実施形態において、位置合わせ治具JGの先端面には湾曲面部R3が形成されているが、前記先端面をテーパ状に形成することとしてもよい。
(g)上記実施形態におけるねじ部15のねじ径や接地電極27のサイズは例示であって、ねじ部15のねじ径や接地電極27のサイズは限定されるものではない。
(h)上記実施形態では、主体金具3の先端部26に、接地電極27が接合される場合について具体化しているが、主体金具の一部(又は、主体金具に予め溶接してある先端金具の一部)を削り出すようにして接地電極を形成する場合についても適用可能である(例えば、特開2006−236906号公報等)。
(i)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23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。
1…スパークプラグ、2…絶縁碍子(絶縁体)、3…主体金具、5…中心電極、6…端子電極、15…ねじ部、16,33…座部、27…接地電極、30…主体金具中間体、31…中間組立体、35…スパークプラグ用主体金具組立体、CL1…軸線、D1,D2…転造ダイス、JG,JG1,JG2,JH,JI,JJ,JK…位置合わせ治具(位置合わせ手段)、HA…配置手段、TA,TA1,TA2…テーパ面、PJ1,PJ2,PJ3…押し当て治具、R1,R2,R3…湾曲面部、SI1…第1側面、SI2…第2側面。

Claims (17)

  1. 軸線方向に延びるとともに、外周面に燃焼装置の取付孔に螺合するためのねじ部を有する筒状の主体金具と、
    前記主体金具の先端部から延びる棒状の接地電極と
    を備えるスパークプラグ用主体金具組立体の製造方法であって、
    加工面が対向する複数の転造ダイス間に、前記主体金具となるべき主体金具中間体に前記接地電極が設けられた中間組立体を配置する配置工程と、
    前記複数の転造ダイスにより前記中間組立体を挟み込んだ上で、前記複数の転造ダイスにより前記中間組立体に対して転造加工を施すことで前記ねじ部を形成する転造工程とを含み、
    前記配置工程の後、前記転造工程の前において、前記中間組立体に対して前記軸線を中心とした周方向に沿って前記接地電極の位置合わせを行う位置合わせ工程を含むことを特徴とするスパークプラグ用主体金具組立体の製造方法。
  2. 前記中間組立体は、径方向外側に突出し、前記ねじ部を前記燃焼装置の取付孔に螺合した際に、先端側面が前記燃焼装置に直接又は間接的に接触する座部を有し、
    前記位置合わせ工程においては、前記座部の先端側面を前記複数の転造ダイスに押し当てた状態で、前記接地電極の位置合わせを行うことを特徴とする請求項1に記載のスパークプラグ用主体金具組立体の製造方法。
  3. 前記位置合わせ工程において、前記座部の先端側面のうち内周側半分に位置する面の少なくとも一部を前記複数の転造ダイスに接触させることを特徴とする請求項2に記載のスパークプラグ用主体金具組立体の製造方法。
  4. 前記中間組立体は、径方向外側に突出し、前記ねじ部を前記燃焼装置の取付孔に螺合した際に、先端側面が前記燃焼装置に直接又は間接的に接触する座部を有し、
    前記位置合わせ工程においては、前記座部及び前記複数の転造ダイス間に配置された押し当て治具に前記座部の先端側面を押し当てた状態で、前記接地電極の位置合わせを行うことを特徴とする請求項1に記載のスパークプラグ用主体金具組立体の製造方法。
  5. 前記位置合わせ工程において、前記座部の先端側面のうち内周側半分に位置する面の少なくとも一部を前記押し当て治具に接触させることを特徴とする請求項4に記載のスパークプラグ用主体金具組立体の製造方法。
  6. 前記位置合わせ工程の後、前記転造工程の前において、前記押し当て治具を取外し、
    前記転造工程において、前記座部の先端側面と前記転造ダイスとを離間させた状態で転造加工を施すことを特徴とする請求項4又は5に記載のスパークプラグ用主体金具組立体の製造方法。
  7. 前記位置合わせ工程においては、前記複数の転造ダイス間に配置された押し当て治具に前記中間組立体の先端面を押し当てた状態で、前記接地電極の位置合わせを行うことを特徴とする請求項1に記載のスパークプラグ用主体金具組立体の製造方法。
  8. 前記位置合わせ工程においては、
    前記軸線と直交する方向に沿って移動可能であり、当該移動方向に対して傾斜し、かつ、前記軸線方向に平行なテーパ面を有する位置合わせ治具を用い、
    前記テーパ面に対して前記接地電極を接触させた状態で、前記位置合わせ治具を移動させることで、前記接地電極の位置合わせを行うことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載のスパークプラグ用主体金具組立体の製造方法。
  9. 前記位置合わせ工程においては、少なくとも2つの前記位置合わせ治具が用いられ、一方の位置合わせ治具の移動方向と直交する方向であって、かつ、前記軸線と直交する方向に沿って、他方の位置合わせ治具が移動可能に構成されており、
    前記一方の位置合わせ治具のテーパ面に対して前記接地電極を接触させた状態で、前記一方の位置合わせ治具を移動させるとともに、前記他方の位置合わせ治具のテーパ面に対して前記接地電極を接触させた状態で、前記他方の位置合わせ治具を移動させることにより、前記接地電極の位置合わせを行うことを特徴とする請求項8に記載のスパークプラグ用主体金具組立体の製造方法。
  10. 前記位置合わせ治具は、前記位置合わせ工程において前記中間組立体側に位置する第1側面と、当該第1側面の背面に位置する第2側面とを有し、
    前記テーパ面及び前記第1側面、並びに、前記テーパ面及び前記第2側面が外側に凸な湾曲面状の湾曲面部を介して連接されていることを特徴とする請求項8又は9に記載のスパークプラグ用主体金具組立体の製造方法。
  11. 前記位置合わせ治具は、当該位置合わせ治具を前記接地電極に向かって移動させたときの移動先端面から前記テーパ面側に向けて傾斜するテーパ状又は外側に凸な湾曲面状をなす部位を有することを特徴とする請求項8乃至10のいずれか1項に記載のスパークプラグ用主体金具組立体の製造方法。
  12. 前記位置合わせ工程において、前記位置合わせ治具を、前記接地電極のうち、その先端から基端側に1mmの部位とその基端から先端側に1mmの部位との間の部位に接触させることを特徴とする請求項8乃至11のいずれか1項に記載のスパークプラグ用主体金具組立体の製造方法。
  13. 前記位置合わせ工程においては、前記位置合わせ治具のテーパ面の少なくとも一部を、前記接地電極のうち長手方向中央部分と基端部との間の部位に接触させることを特徴とする請求項8乃至12のいずれか1項に記載のスパークプラグ用主体金具組立体の製造方法。
  14. 前記位置合わせ工程においては、
    前記軸線を回転軸として回転可能な位置合わせ治具を用いて、
    前記位置合わせ治具に前記接地電極を接触させた状態で、前記位置合わせ治具を回転させることにより前記接地電極の位置合わせを行うことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載のスパークプラグ用主体金具組立体の製造方法。
  15. 前記位置合わせ治具は、前記接地電極を把持可能に構成されており、
    前記位置合わせ治具により前記接地電極を把持した状態で、前記接地電極の位置合わせを行うことを特徴とする請求項14に記載のスパークプラグ用主体金具組立体の製造方法。
  16. 請求項1乃至15のいずれか1項に記載された方法により製造したスパークプラグ用主体金具組立体に、中心電極及び端子電極が組み付けられた絶縁体を基端側から組み付け、前記接地電極の先端部を前記中心電極に対向させ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。
  17. 軸線方向に延びるとともに、外周面に燃焼装置の取付孔に螺合するためのねじ部を有する筒状の主体金具と、
    前記主体金具の先端部から延びる棒状の接地電極と
    を備えるスパークプラグ用主体金具組立体の製造装置であって、
    加工面が対向する複数の転造ダイス間に、前記主体金具となるべき主体金具中間体に前記接地電極が設けられた中間組立体を配置する配置手段と、
    前記転造ダイスによる前記ねじ部の転造加工に先立って、前記複数の転造ダイス間に配置された前記中間組立体に対して、前記軸線を中心とした周方向に沿って前記接地電極の位置合わせを行う位置合わせ手段と、
    を備えることを特徴とするスパークプラグ用主体金具組立体の製造装置。
JP2010016520A 2010-01-28 2010-01-28 スパークプラグ用主体金具組立体の製造方法、スパークプラグの製造方法、及び、スパークプラグ用主体金具組立体の製造装置 Expired - Fee Related JP5337066B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010016520A JP5337066B2 (ja) 2010-01-28 2010-01-28 スパークプラグ用主体金具組立体の製造方法、スパークプラグの製造方法、及び、スパークプラグ用主体金具組立体の製造装置
DE102011009593.4A DE102011009593B4 (de) 2010-01-28 2011-01-27 Verfahren zum Herstellen einer Metallgehäusebaugruppe für eine Zündkerze, Verfahren zum Herstellen einer Zündkerze und Vorrichtung zum Herstellen einer Metallgehäusebaugruppe für eine Zündkerze
US13/015,861 US8834224B2 (en) 2010-01-28 2011-01-28 Method of manufacturing metal shell assembly for spark plug, method of manufacturing spark plug, and apparatus for manufacturing metal shell assembly for spark plug
CN2011100330648A CN102195238B (zh) 2010-01-28 2011-01-28 火花塞用主体配件组装体的制造方法及制造装置、火花塞的制造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010016520A JP5337066B2 (ja) 2010-01-28 2010-01-28 スパークプラグ用主体金具組立体の製造方法、スパークプラグの製造方法、及び、スパークプラグ用主体金具組立体の製造装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2011154938A JP2011154938A (ja) 2011-08-11
JP5337066B2 true JP5337066B2 (ja) 2013-11-06

Family

ID=44309292

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010016520A Expired - Fee Related JP5337066B2 (ja) 2010-01-28 2010-01-28 スパークプラグ用主体金具組立体の製造方法、スパークプラグの製造方法、及び、スパークプラグ用主体金具組立体の製造装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8834224B2 (ja)
JP (1) JP5337066B2 (ja)
CN (1) CN102195238B (ja)
DE (1) DE102011009593B4 (ja)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2664038B1 (en) * 2011-01-13 2016-04-27 Federal-Mogul Ignition Company Spark plug having improved ground electrode orientation and method of forming
US9893496B2 (en) 2011-01-13 2018-02-13 Federal-Mogul Llc Spark plug having improved ground electrode orientation and method of forming
JP5444306B2 (ja) * 2011-10-31 2014-03-19 日本特殊陶業株式会社 点火プラグ用主体金具の製造方法及び点火プラグの製造方法
JP6212349B2 (ja) * 2013-10-14 2017-10-11 日本特殊陶業株式会社 スパークプラグの主体金具成形品の製造方法、スパークプラグの主体金具の製造方法、及びスパークプラグの製造方法
JP6313673B2 (ja) * 2014-06-27 2018-04-18 日本特殊陶業株式会社 金具の製造方法、スパークプラグの製造方法、およびセンサの製造方法
JP6401999B2 (ja) * 2014-10-21 2018-10-10 日本特殊陶業株式会社 ねじ部材の製造方法、スパークプラグの製造方法、ねじ部材製造装置
JP2017111932A (ja) * 2015-12-16 2017-06-22 日本特殊陶業株式会社 スパークプラグの製造装置
CN108832486B (zh) * 2017-01-26 2020-10-20 费德罗-莫格尔有限责任公司 具有改进的接地电极定向的火花塞及形成方法
JP6527540B2 (ja) * 2017-03-01 2019-06-05 日本特殊陶業株式会社 加工装置、部品の製造方法およびスパークプラグの製造方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19737614B4 (de) * 1996-08-29 2010-04-08 DENSO CORPORATION, Kariya-shi Zündkerze für ein Gerät zur Erfassung eines Ionenstroms, ohne daß ein impulsartiges Rauschen auf dem Ionenstrom erzeugt wird
JPH11154582A (ja) * 1997-11-20 1999-06-08 Ngk Spark Plug Co Ltd スパークプラグの製造方法
JP4439666B2 (ja) * 2000-03-30 2010-03-24 日本特殊陶業株式会社 スパークプラグの製造方法及び製造装置
JP4368533B2 (ja) * 2000-08-31 2009-11-18 日本特殊陶業株式会社 スパークプラグの製造方法及び製造装置
JP4157721B2 (ja) * 2002-04-30 2008-10-01 日本特殊陶業株式会社 スパークプラグの製造方法
JP2006236906A (ja) 2005-02-28 2006-09-07 Ngk Spark Plug Co Ltd スパークプラグの製造方法
DE102006062737B4 (de) * 2006-04-28 2014-06-26 Federal-Mogul Ignition Gmbh Verfahren zum Herstellen einer Zündkerze
JP4869210B2 (ja) * 2006-11-22 2012-02-08 日本特殊陶業株式会社 スパークプラグの製造装置及び製造方法
JP4296202B2 (ja) * 2007-02-27 2009-07-15 日本特殊陶業株式会社 スパークプラグの製造方法およびその製造方法により製造されたスパークプラグ
US7906894B2 (en) * 2007-12-19 2011-03-15 Ngk Spark Plug Co., Ltd. Spark plug for internal combustion engine
JP4422754B2 (ja) * 2007-12-19 2010-02-24 日本特殊陶業株式会社 内燃機関用スパークプラグ
JP2010016520A (ja) 2008-07-02 2010-01-21 Fujitsu Ten Ltd 映像信号処理装置、及び映像信号処理方法
DE202008015598U1 (de) * 2008-11-25 2009-02-26 Profiroll Technologies Gmbh Walzmaschine mit Gewindewalzen zum Walzen von Zündkerzen mit orientiertem Gewinde für Brennkraftmaschinen

Also Published As

Publication number Publication date
US20110183573A1 (en) 2011-07-28
JP2011154938A (ja) 2011-08-11
CN102195238B (zh) 2013-08-21
US8834224B2 (en) 2014-09-16
CN102195238A (zh) 2011-09-21
DE102011009593B4 (de) 2017-08-03
DE102011009593A1 (de) 2011-09-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5337066B2 (ja) スパークプラグ用主体金具組立体の製造方法、スパークプラグの製造方法、及び、スパークプラグ用主体金具組立体の製造装置
JP4746689B2 (ja) スパークプラグ及びその製造方法
KR101371910B1 (ko) 스파크 플러그
KR101656630B1 (ko) 점화플러그 및 그 제조방법
JP4956579B2 (ja) 内燃機関用スパークプラグ及びその製造方法
JP5564123B2 (ja) 点火プラグ及びその製造方法
US9431796B2 (en) Method for manufacturing spark plug
JP5255661B2 (ja) スパークプラグ及びその製造方法
JP6401999B2 (ja) ねじ部材の製造方法、スパークプラグの製造方法、ねじ部材製造装置
EP2775576B1 (en) Manufacturing method of main metal fitting for spark plug and manufacturing method of spark plug
KR101413362B1 (ko) 스파크 플러그의 제조방법 및 제조장치
JP4996555B2 (ja) スパークプラグの製造方法、及び、製造装置
JP4718283B2 (ja) スパークプラグの製造方法
JP6293000B2 (ja) 成形体の製造方法、スパークプラグ用絶縁体の製造方法、及びスパークプラグの製造方法
JP5926705B2 (ja) スパークプラグの製造方法
JP5400198B2 (ja) スパークプラグ用絶縁体及びその製造方法、並びに、内燃機関用スパークプラグ
JP2011086639A (ja) スパークプラグ用絶縁体及びその製造方法、並びに、内燃機関用スパークプラグ
JP2012230917A (ja) スパークプラグ用絶縁体及びその製造方法、並びに、内燃機関用スパークプラグ

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20120718

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130626

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: 20130709

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130802

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5337066

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

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