JPH0665110B2 - 点火プラグ基体の一発自動成形装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、点火プラグ基体の一発自動成形装置に関し、
より詳しくは高精度の点火プラグ基体を自動的に製造し
得る、点火プラグ基体の一発自動成形装置に関する。

［従来の技術］ 従来におけるこの種の製造装置による点火プラグ基体15
1の製造例を第８図乃至第12図を参照して説明する。

まず、第８図に示すように、所定の弾性を有するゴムで
形成されると共に、その上部から内部に亘って点火プラ
グ基体151よりも一回り大きく、かつ、略中央部が外方
に膨出した形状の内部空間152を形成したゴム型150を用
意する。この内部空間152の垂直方向におけるその中心
部に、蓋型153と一体になった芯棒154を、内部空間152
の最深部より若干上方の位置まで挿入する。次いで、こ
の内部空間152内にＡｌ_２Ｏ_３等のセラミック製の顆粒
ｃを第９図に示すように充填する。さらに第９図に示す
ように、前記蓋型153でゴム型150の上端面開口部を密閉
する。そして、この状態で図示しないコンプレッサ等の
圧力源によりゴム型150の外周全体に圧力Ｐを加えて押
圧し、このゴム型150を円周方向から円中心部に向けて
圧縮する。

これにより、内部空間152内の顆粒ｃは、圧縮固化し、
ゴム型150内に芯棒154を具備した点火プラグ基体材151A
が成形される。

次に、第10図に示すように、前記蓋型153と一体になっ
た芯棒154および点火プラグ基体材151Aとともに、ゴム
型150から上方に引き上げる。

このとき、点火プラグ基体材151Aの膨出部分151Bは、上
方に引き上げられる際に、ゴム型150の内部空間152を形
成する内壁部分に邪魔される状態になるが、ゴム型150
が弾性を有するので、点火プラグ基体材151Aの引き上げ
に伴い、ゴム型150の内部空間152も拡開し、支障なく点
火プラグ基体材151Aをゴム型150から抜き取ることがで
きる。

次に、第11図に示すように、上方に引き上げた点火プラ
グ基体材151Aから芯棒154を抜き取り、切削工程を経
て、第12図に示すように、上部外周に溝切り（コルゲー
ション）156を具備し、中央部外周に膨出部157を具備
し、さらに、下端部までその途中の少なくとも一ヵ所の
段部を有して連通するように形成された抜孔158を具備
した点火プラグ基体151を得る。

［発明が解決しようとする課題］ 然しながら、上述した従来の装置においては、添加プラ
グ基体材151Aを一旦成形した後に切削工程を経て完成形
状を得るために、大量の切削屑を生じ、その屑の回収及
びそれを見込んだ大きな粉末製造プラントが必要になる
という問題があった。

また、アルミナ以外の、高純度で、しかもコストの高い
セラミック粉末を原材料として使用する場合、切削屑の
再利用は不純物元素の混入の問題から不可能であり、し
たがって、切削量を減らすことが製造コストに大きな影
響をあたえるが、従来装置では切削量の低減には限界が
あった。

そこで、本発明は、高い寸法精度を有する点火プラグ基
体を自動的に製造し、かつこの基体を無切削であるいは
極めて少ない切削量で製造する成形装置を提供しようと
するものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明に係る製造装置は、初期位置から加圧位置に亘っ
て、内部に点火プラグ基体成形用の内部空間を有し、か
つ、上下に分割可能で弾性を有する成形型を把持しつつ
搬送する把持配送手段と、 前記初期位置において、成形型の内部空間の中心部に中
子を装着するとともに、前記加圧位置に変位して前記成
形型から中子を抜き取る中子挿脱手段と、 前記初期位置において中子が装着された成形型の内部空
間に成形材を供給する供給手段と、 前記初期位置において供給手段による成形材の供給と同
期して成形型に振動を与える加振手段と、 成形材が充填され前記把持搬送手段により加圧位置に搬
送された成形型をこの加圧位置に配置された圧力容器に
対し収納又は排出する型移動手段と、 前記圧力容器に加圧媒体を送ってこの圧力容器に収納さ
れた成形型を押圧し成形型内に点火プラグ基体を成形す
る加圧手段と、 前記型移動手段により排出され、前記中子挿脱手段によ
り中子が抜き取られた成形型が前記把持搬送手段により
初期位置に戻されたとき、前記成形型の上部を点火プラ
グ基体とともに抜き出し、初期位置側方に移送する抜き
出し移送手段と、 抜き出した成形型の一部から点火プラグ基体のみを押し
出す押し出し手段とを有するものである。

［作用］ 以上に上述した製造装置の作用を説明する。

初期位置における加振手段上に載置された内部に点火プ
ラグ基体成形用の内部空間を有し、かつ、上下に分割可
能で弾性を有する成形型の前記内部空間に対し、中子挿
脱手段により中子が装着され、さらに供給手段により中
子が装着された成形型の内部空間に成形材が供給され
る。

このとき、加振手段は供給手段の供給動作に同期して前
記成形型に振動を与える。これにより、前記成形型の内
部空間全体に成形材がもれなく充填される。

次に、把持搬送手段は、上述した処理が終了した成形型
を加圧位置に搬送する。

加圧位置に搬送された前記成形型は、型移動手段の動作
でこの加圧位置に配置された圧力容器内に収納され、こ
の状態で加圧手段は圧力容器に加圧媒体を送って成形型
の押圧を行う。これにより、成形型内の成形材は圧縮固
化され点火プラグ基体が成形される。

次に、型移動手段が加圧処理後の成形型を圧力容器外へ
排出し、さらに中子挿脱手段が排出された成形型から前
記中子を抜き取る。

次に、把持搬送手段は成形型を初期位置まで戻す。

この状態で抜き出し移送手段は、成形型の一部を分割す
る状態で、かつ、前記点火プラグ基体を包含する状態で
残余の成形型から抜き出し、さらに、初期位置の側方に
移送する。

押し出し手段は、移送されてきた成形型の一部から点火
プラグ基体のみを押し出す。

以上の製造工程により点火プラグ基体を自動的に製造す
ることができる。

なお、点火プラグ基体（絶縁体）が無切削であるいは極
めて少ない切削量で製造できる根拠としては、 １）上下分割のゴム成形型によって、点火プラグ絶縁体
形状（最終形状）に成形可能となった。

即ち、点火プラグ絶縁体は略中央部で径大となってお
り、従来の一体ゴム成形型であると粉末成形後の基体が
成形型より取り出すことができないが、上下分割の成形
型によってこの問題が解消されたこと。

２）プレス成形時の収縮率がプラグ最終形状となるよう
にゴム成形型を設計できるようになった。

３）ゴム成形型内に成形材（粉末）を供給と同期して成
形型に振動を与えることにより、粉末が空間内に均一に
供給され、かつ充填密度を向上することができるように
なり、一発成形が可能となった。

４）その他，プレス容器の精度の向上により一発成形が
可能となった。

［実施例］ 以下に本発明の実施例を詳細に説明する。

第１図に示す点火プラグ基体２の製造装置１は、この製
造装置１全体を支持する基台1Aを具備し、基台1A上に以
下の如き各構成要素を設けている。

すなわち、製造装置１は、初期位置であるＸ_０位置、中
間位置であるＸ_１位置、加圧位置であるＸ_２位置に亘っ
て往復動しつつ点火プラグ基体２成形用の成形型３を把
持搬送する把持搬送手段４と、前記Ｘ_１位置に待機する
とともにＸ_１位置で成形型３中に中子５を装着し、ま
た、Ｘ_２位置で成形型３に中子５を挿入し、また成形型
３から中子５を抜き取る中子挿脱手段６と、前記Ｘ_０位
置における成形型３の内部空間に、成形材である例えば
セラミック（Ａｌ_２Ｏ_３）の顆粒ｃを供給する供給手段
７と、前記Ｘ_０位置で成形型３を載置しつつこの成形型
３に振動を加える加振手段８と、前記Ｘ_２位置で成形型
３を収納する圧力容器９と、この圧力容器９に対し、加
圧媒体としての液体を送り、前記成形型３をその弾力に
抗して中心軸線方向に圧縮する加圧手段10と、前記圧力
容器９の下方に配置され、圧力容器９に対する成形型３
の収納および排出動作を行う型移動手段11と、前記Ｘ_１
位置の上方のＹ_１位置およびＸ_１位置の側方のＹ_２位置
に変位駆動され、前記成形型３の一部をＸ_１位置上方で
点火プラグ基体２とともに抜き取り、さらにＹ_２位置に
おいて点火プラグ基体２のみを下方に押し出す押し出し
手段12とを具備している。

尚、第１図中、13は前記圧力容器９を支持する一対の脚
14a、14b付の固定台である。

前記成形型３は、第２図に示すように点火プラグの基と
なる点火プラグ基体２の形状に相当する内部空間15を形
成する上下配置で、分割可能に構成された弾性体（例え
ば天然ゴム）製の上型16、下型17と、下型17の下部に着
脱可能な下蓋型18とを具備している。

前記上型16、下型17は第２図に示すように略円筒状に形
成され、上型16の下端突部16aが下型17の上端孔部に着
脱可能に嵌装されるようになっている。

また、上型16の上端部近傍の内部空間15に臨む面には、
点火プラグ基体２のコルゲーション部１５６に相当する
形状のねじ状凹凸部16bが形成されている。

さらに、上型16の上端は、この上端開口部に嵌り込むと
共に前記中子５の上端部を嵌め込んでこれを固定する突
出底9cと上型の直径よりも大きな直径を有する鍔部9dを
有する施蓋用の蓋体9bが装着されるように、開口部が設
けられている。

前記下型17には、内部空間15を形成する膨出凹部17a
と、この膨出凹部17aよりも下側に至るほど小径となる
先細凹部17bが形成されている。さらに、下型17の下端
部には、前記下蓋型18が装着されるようになっている。

そして、前記上型16から内部空間15の垂直方向中心部を
貫いて挿入される棒状の中子５の先端部が、前記下型17
を貫いて下蓋型18に嵌着されるようになっている。

前記把持搬送手段４は、供給手段７を構成する箱体19の
横に固定配置された第１のシリンダ20と、この第１のシ
リンダ20により水平なＸ方向に前後進可能な第１のシリ
ンダロッド21と、この第１のシリンダロッド21の突出端
部に固定された第１の上下動案内基台22と、この第１の
上下動案内基台22に支持されると共に第１の上下動案内
基台２２に沿って垂直上下方向に変位可能な第１のアー
ム基台23に支持されたアーム基台23と、この第１のアー
ム基台23により開閉駆動される第１の把持アーム24とを
具備している。

前記中子挿脱手段６は、前記箱体19の近傍に、前記第１
のシリンダ21に対して上下において並行に、しかも、こ
の第１のシリンダ21の上方に配置された第２のシリンダ
25と、この第２のシリンダ25により水平なＸ方向に前後
進可能な第２のシリンダロッド26と、その第２のシリン
ダロッド26の突出端部に取付けられた第２の上下動案内
基台28と、この第２の上下動案内基台28に案内されてＺ
方向で上下動する第２のアーム基台27と、この第２のア
ーム基台27に支持されると共に開閉駆動される第２の把
持アーム29とを具備し、前記第２のシリンダ25と前後進
する第２のシリンダロッド26とにより、第２の上下動案
内基台28をＸ_１位置を中心としてＸ_０位置またはＸ_２位
置に変位させるとともに、前記第２の把持アーム29の開
閉および第２のアーム基台27の垂直上下方向への変位に
より、成形型３に対する中子５の挿脱を行うようになっ
ている。

前記加振手段８は、加振台30上に加振テーブル31を、例
えば垂直上下方向（Ｚ方向）に微少振動可能に備え、成
形型３に対し微少振動を加えるようになっている。

前記圧力容器７は、固定台13上に配置された中空筒状
で、その中心部を垂直方向に貫ぬく抜孔9aを有し、この
抜孔9a内に成形型３を収容するようになっている。

前記加圧手段10は、基台1A上に配置された圧力源として
のコンプレッサ61と、このコンプレッサ61からの加圧媒
体としての高圧液体を前記圧力容器９内に導く導入パイ
プ62と、前記固定台13の側部から垂直上方向に突設した
固定支持板33と、この固定支持板33に取付けた施蓋機構
部34とを具備している。

この施蓋機構部34は、固定支持板33に取付けた第３のシ
リンダ35と、この第３のシリンダ35により図中のＺ方向
に上下動可能な第３のシリンダロッド36と、この第３の
シリンダロッド36に取付けられ、かつ、前記固定支持板
33に設けたガイドレール33aによって垂直上下方向に変
位駆動されるスライド体37と、このスライド体37の下面
に取付けられると共に、前記圧力容器７の抜孔9aに密嵌
し、かつ上蓋型16fを押えつけることができるようにさ
れた施蓋用の蓋体9bとを具備している。

前記型移動手段11は、前記固定台13の脚14a、14b間に垂
直上方向に向けて配置した第４のシリンダ38と、この第
４のシリンダ38により、図中のＺ方向に沿って垂直動可
能な第４のシリンダロッド39と、この第４のシリンダロ
ッド39の上下動に際してその先端部が振れないように規
制すると共に第４のシリンダロッド39の上下動を案内す
るスライド40と、このスライド40の上下動を案内するガ
イド40aと、このスライ40により支持された型変位ロッ
ド41とを具備している。この型変位ロッド41は、前記抜
孔9a内に挿通され、かつ、抜孔9aの下端部と型変位ロッ
ド41との間は液密状態に保持されるようになっている。

前記押し出し手段12は、前記箱体19に対し水平方向に固
定した水平固定板42と、この水平固定板42に対し、Ｙ_１
位置からＹ_２位置に至る範囲に移動可能に配置した第２
の薄型シリンダ43と、この第２の薄型シリンダ42により
上下動する第５のシリンダロッド44と、この第５のシリ
ンダロッド44に吊下げられた垂直板45と、この垂直板45
の表面上部に取付けた第３の薄型シリンダ46と、この第
３の薄型シリンダ46により垂直上下方向に駆動される把
持アーム47と、この把持アーム47に取付けた中子押え部
材48と、垂直板45の表面下部に取付けられて前記上型16
の凹部16cを把持するピックアップ49とを具備してい
る。

前記供給手段７は、箱体19上に配置した成形材としての
顆粒ｃを収容するホッパ50と、このホッパ50に連通する
ガイド桶51と、受皿52と、ピンチバルブ53とを具備し、
このピンチバルブ53をＸ_０位置における成形型３に図示
しないパイプで連通するようになっている。

尚、前記中子押え部材48には、パイプ54を介して図示し
ないエアコンプレッサが接続され、このエアコンプレッ
サからの空気を中子押え部材48に設けた吹出孔48aから
外部に吹出すようになっている。

次に、上述した構成の製造装置１の作用を説明する。

この製造装置１を始動すると、加振テーブル31上に載置
された成形型３の上方に、当初Ｘ_１位置の上方に待機し
ていた中子挿脱手段６の第２の上下動案内基台28および
第２のアーム基台27が変位し、次いで第２のアーム基台
27が第２の上下動案内基台28に沿って垂直下方向へ下降
し、第２のアーム基台27が把持している中子５を第２
図、第３図に示すように成形型３の内部空間15を貫ぬく
ようにして内部空間内に挿入し、中子５の先端部を下蓋
型18に嵌着する。

この後、第２のアーム基台27における第２の把持アーム
29が開き、さらに第２のアーム基台27は上昇してＸ_０位
置の上方に至る。そして、第２のシリンダ25により、第
２の上下動案内基台28および第２のアーム基台27はＸ_２
位置上方に変位し、ここで待機状態になる。

次に、押し出し手段12の垂直板45は、第２の薄型シリン
ダ43とともにＹ_２位置からＹ_１位置に変位駆動される。
そして、第２の薄型シリンダ43が垂直板45とともに第３
の薄型シリンダ46およびピックアップ49を垂直下方向へ
変位させる。このとき、ピックアップ49が第４図に示す
ように成形型３を把持するとともに第３の薄型シリンダ
46により下降する中子押え部材48aが前記中子５の上端
部を押さえる。

次に、加振手段８の加振テーブル24が振動を開始し、同
時に前記供給手段７のピンチバルブ53が開いてホッパ50
内の顆粒ｃがガイド桶51、受皿52、ピンチバルブ53を経
て成形型３内の内部空間15に所定量供給される。これに
より、内部空間15内全体に、顆粒ｃがもれなく充填され
る。

この後、加振停止、ピックアップ49の把持解除、第３の
薄型シリンダ46による押え解除、第２の薄型シリンダ43
による垂直板45の上昇駆動が実行され、さらに、垂直板
45は当初のＹ_２位置まで変位駆動されて待機状態に入
る。

次に、把持搬送手段４の第１のシリンダ20、第１の上下
動案内基台22および第１のアーム基台23が所定のタイミ
ングで動作して第１の把持アーム24が加振テーブル31上
の成形型３をＸ_０位置からＸ_２位置へ搬送する。

この型移動手段11の型変位ロッド41が圧力容器９の抜孔
9aの開口部まで上昇駆動されるとともに、第１のアーム
基台23が第１の把持アーム24を開く。

これにより、成形型３は型変位ロッド41上に載り、次い
で型移動ロッド41が第５図に示すように徐々に下降駆動
されて成形型３を圧力容器９内に収容する。この段階
で、第１の把持アーム24はＸ_１位置まで退避駆動され待
機状態となる。

次に、前記施蓋機構部34における第３のシリンダ35の動
作でスライド体37が蓋体9bとともに下降駆動され、この
蓋体9bは圧力容器９の抜孔9aを施蓋する。

次に、コンプレッサ61が動作し、圧力容器９内に加圧液
体が所定時間送られて、成形型３の外周をその弾力に抗
して中心方向に押圧する。これにより、成形型３内の内
部空間15に充填された顆粒ｃは圧縮固化し、点火プラグ
基体３が成形される。

次に、コンプレッサ61が停止し、加圧液体の除去が行わ
れ，さらに、前記スライド体37および蓋体9bが上昇駆動
されて初期位置に戻る。

次に、前記型変位ロッド41が第６図に示すように上昇駆
動され、圧力容器９内の成形型３を徐々に圧力容器９の
上部に排出する。

この段階で、前記第１の把持アーム24がＸ_１位置からＸ
_２位置へ駆動されて成形型３を把持するとともに、Ｘ_１
位置からＸ_２位置に前記第２のアーム基台27および第２
の把持アーム29が駆動され、さらに第２のアーム基台27
の下降駆動、第２の把持アーム29の把持駆動および上昇
駆動が行われ、成形型３内の中子５を上方に抜き取る。

次に、把持搬送手段４の第１の把持アーム24が成形型３
を把持したままＸ_０位置まで返送され加振テーブル31上
に載置される。そして、第１の把持アーム24の開駆動が
行われた後、この第１の把持アーム24はＸ_０位置よりさ
らに箱体19側に退避駆動される。

次に、Ｙ_１位置に待機していた垂直板45が再びＹ_１位置
に変位駆動され、さらに、第２の薄型シリンダ43および
ピックアップ49が動作して、Ｘ_０位置にある成形型３の
上型16の凹部16cをピックアップ49が把持し、第７図に
示すように上型16を点火プラグ基体２とともに下型17か
ら抜き取る。そして、この状態から、垂直板45はＹ_２位
置に変位駆動され、このとき第３の薄型シリンダ46が動
作して把持アーム47に把持した中子押え金具48を下降さ
せる。これにより、第１図に示すように点火プラグ基体
２のみが下方に押し出されて基台1A上に配置した収容筒
63内へ収容されていく。

尚、収容筒63はベルトコンベア上に多数個配置する構成
とすることもできる。

また、上述した中子押え部材48による点火プラグ基体２
の押し出し動作の際、図示しないエアコンプレッサによ
りパイプ54を介してエアを送り吹出孔58aから吹出すこ
とにより、上型16内が清掃される。

この後、上型16は加振テーブル31上の下型17まで搬送さ
れ当初の如く下型に嵌着される。

以上詳述した一連の工程により、型成形で寸法精度の高
い点火プラグ基体２を自動的に製造することができ、量
産化を図ることができる。

本発明は、上述した実施例のほか、その要旨の範囲内で
種々の変化が可能である。

例えば、上述した実施例では全ての工程を自動化した場
合について説明したが、各工程のうち任意のものを手動
モードとすることもできる。

また、上述した実施例では一連の動作で１個の点火プラ
グ基体２を製造する場合について説明したが、各構成要
素を多連とすることにより同時に多数個の製造を行う構
成とすることも可能である。

［発明の効果］ 以上に詳述した本発明にると、上述した構成にすること
により、成形型への中子の挿入に始まり成形型の一部か
らの点火プラグ基体の押出に至る一連の工程を自動的に
行うことができ、かつプレス工程のみで完成形状、ある
いは完成形状に近い成形体を得ることが出来る。故に、
大量に発生する切削屑を低減することができる。しか
も、大きな粉末製造プラントの増設を省略することがで
き、また、アルミナ以外の高純度で高価なセラミック粉
末を原材料にする点火プラグの製造コストを低く押さえ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例装置の斜視図、第２図は同装置
における成形型および中子を示す断面図、第３図は同装
置の中子の挿入工程図、第４図は同装置の中子押え部材
の動作工程図、第５図は同装置の圧力容器への成形型の
収容工程図、第６図は同上の排出工程図、第７図は同装
置の上型の抜き取り工程図、第８図は従来装置のゴム型
の断面図、第９図は従来装置の断面図、第10図は従来装
置の抜き取り工程を示す説明図、第11図は従来装置によ
り得られる点火プラグ基体材を示す断面図、第12図は点
火プラグ基体の断面図である。 １……製造装置、２……点火プラグ基体、３……成形
型、４……把持搬送手段、５……中子、６……中子挿脱
手段、７……供給手段、８……加振手段、９……圧力容
器、10……加圧手段、11……型移動手段、12……押し出
し手段。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡田 譲 東京都渋谷区恵比寿３丁目43番２号 日機 装株式会社内 (72)発明者 西岡 昭 東京都渋谷区恵比寿３丁目43番２号 日機 装株式会社内 (72)発明者 松野 久雄 東京都渋谷区恵比寿３丁目43番２号 日機 装株式会社内 (72)発明者 島村 和男 東京都渋谷区恵比寿３丁目43番２号 日機 装株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】初期位置から加圧位置に亘って、内部に点
   火プラグ基体成形用の空間を有し、かつ、上下に分割可
   能で弾性を有する成形型を把持しつつ搬送する把持搬送
   手段と、 前記初期位置において、成形時の内部空間の中心部に中
   子を装着するとともに、前記加圧位置に変位して前記成
   形型から中子を抜き取る中子挿脱手段と、 前記初期位置において中子が装着された成形型の内部空
   間に成形材を供給する供給手段と、 前記初期位置において供給手段による成形材の供給と同
   期して成形型に振動を与える加振手段と、 成形材が充填され前記把持搬送手段により加圧位置に搬
   送された成形型をこの加圧位置に配置された圧力容器に
   対し収納又は排出する型移動手段と、 前記圧力容器に加圧媒体を送ってこの圧力容器に収納さ
   れた成形型を押圧し成形型内に点火プラグ基体を成形す
   る加圧手段と、 前記型移動手段により排出され、前記中子挿脱手段によ
   り中子が抜き取られた成形型が前記把持搬送手段により
   初期位置に戻されたとき、前記成形型の上部を点火プラ
   グ基体とともに抜き出し、初期位置側方に移送する抜き
   出し移送手段と、 抜き出した成形型の一部から点火プラグ基体のみを押し
   出す押し出し手段と、 を有することを特徴とする点火プラグ基体の一発自動成
   形装置。