JP5385465B2 - スパークプラグの製造方法 - Google Patents
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Description
[形態1]
軸方向に延びる中心電極と、
前記軸方向に延びる軸孔を有し、該軸孔の前記軸方向先端側で前記中心電極を保持する絶縁体と、
前記絶縁体の周囲を取り囲み前記絶縁体を保持する筒状の主体金具と
を有し、前記主体金具の外周には、径方向外側に膨出するフランジ状の鍔部が形成されているスパークプラグの製造方法であって、
前記主体金具の前記軸方向における後端側開口部から前記絶縁体を挿入して組み付ける組付け工程を備え、
前記組付け工程は、前記主体金具と前記絶縁体との前記軸方向への相対的な位置の変位を許容しつつ、前記主体金具の軸と前記絶縁体の軸とのずれ量が所定値以下となるように前記主体金具と前記絶縁体との前記軸方向に交叉する径方向の相対的な位置の変位を規制する変位規制工程を含み、
前記組付け工程において、前記主体金具は、前記鍔部の座面を介して受台に対して押圧された状態で支持されており、前記絶縁体から生じるアコースティック・エミッションを検出することによって、前記組み付け工程中に生じる前記絶縁体の割れの有無を判別し、
前記変位規制工程において、前記絶縁体の前記主体金具への押圧は、前記主体金具が前記受台に対して押圧された状態になった後に、前記主体金具が前記受台に対して押圧された状態のままで、行われ、
前記組付け工程において、
前記アコースティック・エミッションの検出には、前記受台を伝導した前記アコースティック・エミッションを検出可能な位置に取り付けられているセンサーを用い、
前記鍔部の座面にかかる単位面積当たりの荷重は、0.5N/m 2 以上であることを特徴とする、
スパークプラグの製造方法。
軸方向に延びる中心電極と、
前記軸方向に延びる軸孔を有し、該軸孔の前記軸方向先端側で前記中心電極を保持する絶縁体と、
前記絶縁体の周囲を取り囲み前記絶縁体を保持する筒状の主体金具と
を有するスパークプラグの製造方法であって、
前記主体金具の前記軸方向における後端側開口部から前記絶縁体を挿入して組み付ける組付け工程を備え、
前記組付け工程は、前記主体金具と前記絶縁体との前記軸方向への相対的な位置の変位を許容しつつ、前記主体金具の軸と前記絶縁体の軸とのずれ量が所定値以下となるように前記主体金具と前記絶縁体との前記軸方向に交叉する径方向の相対的な位置の変位を規制する変位規制工程を含み、
前記組付け工程において、前記絶縁体から生じるアコースティック・エミッションを検出することによって、前記組み付け工程中に生じる前記絶縁体の割れの有無を判別することを特徴とする、
スパークプラグの製造方法。
この適用例によれば、絶縁体の割れの有無を容易に判別することが可能となる。さらに、この適用例によれば、主体金具と絶縁体とを組み付ける際に、主体金具と絶縁体との軸方向の相対的な位置の変位を許容する。このため、主体金具や絶縁体等のスパークプラグを構成する部材の形状に軸方向の誤差があっても、主体金具と絶縁体との径方向の相対的な位置の変位を十分規制することができるので、主体金具の軸と絶縁体の軸とのずれ量をより小さくすることができる。
適用例1に記載のスパークプラグの製造方法であって、
前記組付け工程において、
前記主体金具は、受台に支持されており、
前記アコースティック・エミッションの検出には、前記受台を伝導した前記アコースティック・エミッションを検出可能な位置に取り付けられているセンサーを用いることを特徴とする、
スパークプラグの製造方法。
絶縁体から生じるアコースティック・エミッションは、主体金具を介して受台に伝導しやすい。したがって、この適用例によれば、絶縁体から生じるアコースティック・エミッションを精度良く検出することが可能となる。
適用例2に記載のスパークプラグの製造方法であって、
前記変位規制工程において、前記絶縁体の前記主体金具への押圧は、前記主体金具が前記受台に対して押圧された状態になった後に、前記主体金具が前記受台に対して押圧された状態のままで、行われることを特徴とする、
スパークプラグの製造方法。
主体金具が受台に押圧された状態となると、アコースティック・エミッションは、主体金具から受台に伝導しやすくなるため、センサーは、アコースティック・エミッションを検出しやすくなる。一方、絶縁体の割れは、絶縁体が主体金具へ押圧されるときに発生しやすい。したがって、この適用例によれば、絶縁体が主体金具へ押圧されて割れが発生したときには、センサーは、アコースティック・エミッションを検出しやすい状態となっているため、絶縁体の割れの検出漏れを抑制することが可能となる。
適用例3に記載のスパークプラグの製造方法であって、
前記主体金具の外周には、径方向外側に膨出するフランジ状の鍔部が形成されており、
前記組付け工程において、
前記主体金具は、前記鍔部の座面を介して前記受台に対して押圧されており、
前記鍔部の座面にかかる単位面積当たりの荷重は、0.5N/m2以上であることを特徴とする、
スパークプラグの製造方法。
この適用例によれば、精度良く、アコースティック・エミッションを検出することが可能となる。
適用例1ないし適用例4のいずれか一項に記載のスパークプラグの製造方法であって、
前記組付け工程は、前記主体金具と前記絶縁体との間に充填された滑石を前記軸方向の先端側に向けて押圧する工程を含むことを特徴とする、
スパークプラグの製造方法。
滑石を押圧する工程では、絶縁体に荷重が加わるため、割れが発生しやすい。この適用例によれば、滑石を押圧する工程において、絶縁体の割れを容易に検出することが可能となる。
適用例1ないし適用例5のいずれか一項に記載のスパークプラグの製造方法であって、
前記組付け工程は、前記絶縁体を前記主体金具に保持するために、前記主体金具の前記後端側開口部を加締める工程を含むことを特徴とする、
スパークプラグの製造方法。
主体金具の後端側開口部を加締める工程では、絶縁体に荷重が加わるため、割れが発生しやすい。この適用例によれば、主体金具の後端側開口部を加締める工程において、絶縁体の割れを容易に検出することが可能となる。
適用例1ないし適用例6のいずれか一項に記載のスパークプラグの製造方法であって、
前記主体金具は、内燃機関への取り付けに供される取付ネジ部を有しており、
前記取付ネジ部のネジ径は、M12以下であることを特徴とする、
スパークプラグの製造方法。
ネジ径がM12以下のスパークプラグでは、特に絶縁体の割れが発生しやすい。この適用例によれば、ネジ径がM12以下のスパークプラグにおいて、絶縁体の割れを容易に検出することが可能となる。
適用例1ないし適用例7のいずれか一項に記載のスパークプラグの製造方法であって、さらに、
前記組付け工程中に生じる前記絶縁体の割れの有無を判別した後、割れが有ると判別されたものを排除する工程を備えることを特徴とする、
スパークプラグの製造方法。
この適用例によれば、割れが有ると判別されたものが排除されるので、割れの有る絶縁体が組み付けられたスパークプラグが次の製造工程に流れてしまうことを抑制することができる。
A1.スパークプラグの構造:
図1は、本発明を適用して製造されるスパークプラグ100の一例を示す部分断面図である。以下では、図1においてスパークプラグ100の軸線方向ODを図面における上下方向とし、下側をスパークプラグの先端側、上側を後端側として説明する。なお、図1では、軸線O−Oの右側にスパークプラグ100の外観を示し、軸線O−Oの左側にスパークプラグ100を軸線O−O(すなわち、中心軸)を通る面で切断した断面を示している。
図2は、スパークプラグ100の製造工程の一部であるスパークプラグの組付け工程を示すフローチャートである。図3は、スパークプラグの組付け工程を示す工程図である。スパークプラグの組付け工程では、まず、中軸付絶縁体102と、主体金具元部材50aとを準備する(図2の工程S100)。主体金具元部材50aは、主体金具50(図1)の加締部53および座屈部58の元となる円筒状の筒状部53a,58aを有している(図3(a))。
図8は、第2実施例における組付け工程に利用される製造装置の構成を示す断面図である。図4に示した第1実施例との違いは、AEセンサー700がバネ受圧部533に取り付けられている点であり、他の構成は第1実施例と同じである。このように、AEセンサー700は、中軸付絶縁体102から生じるアコースティック・エミッションを検出可能な位置であれば、固定台490以外の場所に取り付けられていてもよい。例えば、図示は省略するが、AEセンサー700は、台座400に取り付けられていてもよい。また、加締工程においても同様に、AEセンサー700は、中軸付絶縁体102から生じるアコースティック・エミッションを検出可能な位置に取り付けられていればよい。
本実験例では、主体金具50の鍔部54の座面55にかかる単位面積当たりの荷重と、AEセンサー700によるアコースティック・エミッションの検出精度との関係について調べた。
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
上記実施例で説明した製造工程は、絶縁碍子10が細くて割れやすいスパークプラグ、特に、取付ネジ部のネジ径がM12以下のスパークプラグに対して有効である。ただし、上記実施例で説明した製造工程は、M12よりもネジ径の大きなスパークプラグに対しても、適用可能である。
上記実施例では、AEセンサー700として、共振型のAEセンサーが用いられていたが、この代わりに、検出素子の上にダンパー材を貼り付けて共振を押さえ込む広帯域型のAEセンサーや、ヘッドアンプと専用プリアンプを組み合わせたR−CAST型のAEセンサー等、種々のAEセンサーを用いることが可能である。
上記実施例では、タルクの押圧工程と加締工程の両方の工程において絶縁体の割れの有無を判別していたが、いずれか一方の工程においてのみ絶縁体の割れの有無を判別することとしてもよい。
上記実施例では、判定装置705が、中軸付絶縁体102の割れの有無を判別していたが、判定装置705の代わりに、AEセンサー700が検出したアコースティック・エミッションの波形を表示する表示装置を設け、表示装置が表示する波形を観察したユーザが、中軸付絶縁体102の割れの有無を判別してもよい。また、表示装置は、波形の代わりに、アコースティック・エミッションの振幅の最大値を数値で表示することとしてもよい。
上記実施例では、組付け工程としてタルクの押圧工程や加締工程を例示し、これらの工程において絶縁体の割れの有無を判別していたが、絶縁体の割れの有無の判別を行なうことが可能な組付け工程は、これらに限られない。例えば、主体金具を通電加熱した状態で行なわれる熱加締め工程や、熱加締め工程の前段階に冷間で行なわれる仮加締め工程などの他の態様の組付け工程においても、上記実施例のように、絶縁体の割れの有無を判別することができる。
4…シール体
5…ガスケット
6,7…リング部材
8…板パッキン
9…タルク
10…絶縁碍子
11…襞部
12…軸孔
13…脚長部
15…段部
17…先端側胴部
18…後端側胴部
19…鍔部
20…中心電極
21…電極母材
25…芯材
30…接地電極
33…先端部
40…端子金具
50…主体金具
50a…主体金具元部材
51…工具係合部
52…取付ネジ部
53…加締部
53a…筒状部
54…鍔部
55…座面
56…段部
58…座屈部
58a…筒状部
59…ネジ首
100…スパークプラグ
102…中軸付絶縁体
200…エンジンヘッド
201…取付ネジ孔
205…開口周縁部
400,400b…台座
410…受型
412…金具受
414…挿通部
415…下端面
416…ガイド孔
417,418…鍔部
419…胴部
420…底部
422…円環部
424…板状部
426…貫通孔
430…金具規制部
432…テーパ部
434…胴部
436…上端面
438…ガイド孔
440…外側バネ
450…絶縁体規制部
452…胴部
454…鍔部
456…テーパ孔
458…貫通孔
460…内側バネ
470…規制部材
472…テーパ部
474…鍔部
476…胴部
480…バネ
490…固定台
500…タルク押圧装置
510…荷重伝達部
511…受圧部
512…中継部
520…プレス治具
522…大径部
524…先端側
530…保持部
531…バネ加圧部
532…バネ
533…バネ受圧部
534…バネ圧中継部
535…ガイド保持部
536…金具当接部
537…外周固定部
538…テーパ部
540…ガイド
550…取外機構
600…加締工具
610…貫通孔
612…曲面部
614…当接部
624…曲面部
700…AEセンサー
705…判定装置
710…くさび治具
STP…ストッパ
Claims (5)
- 軸方向に延びる中心電極と、
前記軸方向に延びる軸孔を有し、該軸孔の前記軸方向先端側で前記中心電極を保持する絶縁体と、
前記絶縁体の周囲を取り囲み前記絶縁体を保持する筒状の主体金具と
を有し、前記主体金具の外周には、径方向外側に膨出するフランジ状の鍔部が形成されているスパークプラグの製造方法であって、
前記主体金具の前記軸方向における後端側開口部から前記絶縁体を挿入して組み付ける組付け工程を備え、
前記組付け工程は、前記主体金具と前記絶縁体との前記軸方向への相対的な位置の変位を許容しつつ、前記主体金具の軸と前記絶縁体の軸とのずれ量が所定値以下となるように前記主体金具と前記絶縁体との前記軸方向に交叉する径方向の相対的な位置の変位を規制する変位規制工程を含み、
前記組付け工程において、前記主体金具は、前記鍔部の座面を介して受台に対して押圧された状態で支持されており、前記絶縁体から生じるアコースティック・エミッションを検出することによって、前記組み付け工程中に生じる前記絶縁体の割れの有無を判別し、
前記変位規制工程において、前記絶縁体の前記主体金具への押圧は、前記主体金具が前記受台に対して押圧された状態になった後に、前記主体金具が前記受台に対して押圧された状態のままで、行われ、
前記組付け工程において、
前記アコースティック・エミッションの検出には、前記受台を伝導した前記アコースティック・エミッションを検出可能な位置に取り付けられているセンサーを用い、
前記鍔部の座面にかかる単位面積当たりの荷重は、0.5N/m 2 以上であ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に記載のスパークプラグの製造方法であって、
前記組付け工程は、前記主体金具と前記絶縁体との間に充填された滑石を前記軸方向の先端側に向けて押圧する工程を含むことを特徴とする、
スパークプラグの製造方法。 - 請求項1または請求項2に記載のスパークプラグの製造方法であって、
前記組付け工程は、前記絶縁体を前記主体金具に保持するために、前記主体金具の前記後端側開口部を加締める工程を含むことを特徴とする、
スパークプラグの製造方法。 - 請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のスパークプラグの製造方法であって、
前記主体金具は、内燃機関への取り付けに供される取付ネジ部を有しており、
前記取付ネジ部のネジ径は、M12以下であ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から請求項4のいずれか一項に記載のスパークプラグの製造方法であって、さらに、
前記組付け工程中に生じる前記絶縁体の割れの有無を判別した後、割れが有ると判別されたものを排除する工程を備えることを特徴とする、
スパークプラグの製造方法。
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