KR100973025B1 - 점화 플러그의 전극팁 장착방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전극팁을 전극의 표면에 올려놓고 1차 스폿용접을 실시하는 단계와, 상기 전극팁의 가장자리에 납작한 형태의 플랜지부를 형성하도록 전극팁을 가압하는 단계와, 상기 전극팁에 2차 레이저 용접을 수행하는 단계로 구성되어, 용접 성능을 향상시켜 전극팁이 전극에서 이탈되는 것을 방지하고, 스파크 발생 성능을 향상시킬 수 있는 점화 플러그의 전극팁 장착방법을 제공한다.

점화플러그, 전극팁

Description

점화 플러그의 전극팁 장착방법 {Mounting method of electrode tip for spark plug}

도 1a 내지 도 1c는 종래 기술에 따른 전극팁 장착공정을 나타낸 공정 순서도이다.

도 2a는 종래 기술에 따른 전극팁이 전극에 용접된 상태를 나타낸 단면도이다.

도 2b는 종래 기술에 따른 전극팁이 전극에 용접된 상태를 나타낸 단면 사진이다.

도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극팁 장착공정을 나타낸 공정 순서도이다.

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극팁이 전극에 용접된 상태를 나타낸 단면 사진이다.

도 5a 내지 도 5b는 본 발명의 제2실시예에 따른 전극팁 장착공정을 나타낸 공정 순서도이다.

도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 제3실시예에 따른 전극팁 장착공정을 나타낸 공정 순서도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 전극 20 : 전극팁

22 : 플랜지부 30 : 가압지그

32 : 돌출부

본 발명은 점화 플러그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전극팁이 전극에서 보다 견고하게 부착도록 하여 전극팁이 전극에서 이탈되는 것을 방지하고 생산성을 향상시킬 수 있는 점화 플러그의 전극팁 장착방법에 관한 것이다.

일반적으로 점화 플러그는 내연기관의 실린더 헤드에 장착되어 연소실 내부로 공급된 연료와 공기의 혼합가스에 전기불꽃으로 착화시키는 장치이다.

이러한 점화 플러그는 엔진의 실린더 헤드에 장착되는 하우징과, 상기 하우징에 내부에 중심을 통과하게 배치되고 절연체에 감싸지며, 상기 하우징의 끝부분에서 돌출되게 형성되고 그 일단이 점화코일과 연결되어 고압전류가 유도되는 중심전극과, 상기 하우징의 일측에 고정되고 상기 중심전극과 일정 간극을 두고 배치되는 접지전극으로 구성된다.

상기 중심전극과 접지전극은 대체적으로 열전도성이 우수한 구리 화합물 또는 고순도의 니켈 등으로 구성된다.

상기 절연체는 고전압이 스파크를 발생시키는 이외의 부분으로 방출되는 것 을 방지하기 위해 중심전극의 외주면에 감싸지고, 내열성 절연성 등이 우수한 세라믹 재질로 형성된다.

고압 고온의 환경 하에서 지속적으로 높은 착화성을 유지하면서 내구성 및 내열성 및 내마모성을 유지할 수 있도록 하기 위해 상기 중심전극의 끝부분에는 고가인 귀금속으로 형성되는 중심전극 팁이 용접에 의해 융착되고, 상기 접지전극의 끝부분에도 고가인 귀금속으로 형성되는 접지전극 팁이 용접에 의해 융착된다.

도 1a 내지 도 1c는 종래 기술에 따른 전극에 전극팁을 장착하는 방법을 나타낸 공정 순서도이다.

종래 기술에 따른 전극에 전극팁을 장착하는 방법을 살펴보면, 먼저 도 1a에 도시된 바와 같이, 전극(110)의 표면에 볼 형태의 전극팁(120)을 올려놓고 1차 스폿(spot) 용접을 실시한다. 그러면 볼 형태의 전극팁(120)과 전극(110)의 접촉면이 용융되면서 전극팁(120)과 전극(110)의 접합부가 융합된다.

이러한 상태에서, 도 1b에 도시된 바와 같이, 전극팁(120)의 상면에 평판 형태의 가압부(130)를 하강시켜 가압한다. 그러면 전극팁(120)의 상면이 납작한 형태로 성형된다.

그리고, 도 1c에 도시된 바와 같이, 2차 스폿(spot) 용접을 수행하여 전극팁(120)과 전극(110) 사이를 고정시킨다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래 기술에 따른 전극팁 장착방법에 의해 전극팁을 장착하면 도 2a의 단면도 및 도 2b의 단면 사진에서 확인할 수 있는 바와 같이, 전극팁(120)의 양쪽 가장자리가 융착되지 못하고 들뜨는 부위(140)가 발생되는 문 제점이 있다.

이와 같이, 전극팁의 가장자리가 융착되지 못하게 되면 사용 중 전극팁이 전극에서 이탈되는 현상이 발생되고, 스파크 발생 성능이 저하되는 문제점이 발생된다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 전극팁 용접방법을 개선하여 전극팁이 전극에 보다 견고하게 장착되도록 하여 전극팁의 이탈을 방지하고, 스파크 발생 성능을 향상시킬 수 있는 점화 플러그의 전극팁 장착방법을 제공하는 데 있다.

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 점화 플러그의 전극팁 장착방법은 전극팁을 전극의 표면에 올려놓고 1차 스폿용접을 실시하는 단계와, 상기 전극팁의 가장자리에 납작한 형태의 플랜지부를 형성하도록 전극팁을 가압하는 단계와, 상기 전극팁에 2차 레이저 용접을 수행하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 전극팁을 가압하는 단계에서, 전극팁은 가압지그에 의해 가압되고, 상기 가압지그는 그 중앙이 오목한 형태이고, 그 가장자리가 돌출된 형태를 갖는 것을 특징으로 한다.

상기 전극팁은 1차 스폿용접을 실시할 때 볼 형태로 형성되어 전극의 표면에 안착되는 것을 특징으로 한다.

상기 전극팁은 1차 스폿용접을 실시할 때 평평한 디스크 형태로 형성되어 전극의 표면에 안착되는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하면 다음과 같다.

도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른 점화 플러그의 전극팁 장착방법을 나타낸 공정 순서도이다.

본 발명에 따른 점화 플러그는 엔진의 실린더 헤드에 장착되는 금속 하우징과, 상기 금속 하우징의 내부에 중심을 통과하게 배치되고 절연체에 의해 감싸지며 그 일단은 점화코일과 연결되고 타단은 금속 하우징의 외부로 돌출되는 중심전극과, 상기 금속 하우징의 일측에 고정되어 실린더 헤드에 접지되는 접지전극과, 상기 중심전극의 끝부분에 고정되는 중심전극 팁과, 상기 접지전극의 끝부분에 고정되고 중심 전극팁과 일정 간극을 두고 배치되는 접지전극 팁으로 구성된다.

이와 같이 구성되는 본 발명에 따른 점화 플러그의 전극팁을 전극에 용접하는 방법에 대해 다음에서 순차적으로 설명한다.

먼저, 도 3a에 도시된 바와 같이, 전극(10)의 표면에 볼 형태의 전극팁(20)을 올려놓고 1차 스폿(spot) 용접을 실시한다. 그러면 볼 형태의 전극팁(20)과 전극(10)의 접촉면이 용융되면서 전극팁(20)과 전극(10)의 접합부가 융합된다.

여기에서, 상기 전극(10)은 니켈 재질로 형성되고, 상기 전극팁(20)은 고압 고온의 환경 하에서 지속적으로 높은 착화성을 유지하면서 내구성 및 내열성 및 내마모성을 유지할 수 있도록 하기 위해 고가인 귀금속 재질로 형성된다.

상기 전극은 중심전극과 접지전극 모두에 해당될 수 있고, 상기 전극팁은 중 심전극 팁과 접지전극 팁 모두에 해당될 수 있다. 보다 바람직하게 본 실시예에 따른 전극팁 장착방법은 접지전극에 접지전극 팁을 장착하는 방법에 적용된다.

이러한 상태에서 도 2b에 도시된 바와 같이, 가압 지그(30)를 이용하여 전극팁(20)의 표면을 가압한다. 여기에서, 상기 가압지그(30)는 그 중앙이 오목한 형태이고, 가장자리가 둘레방향으로 돌출된 돌출부(32)가 형성된 구조를 갖는다. 이러한 가압지그(30)를 이용하여 상기 전극팁(20)을 가압하게 되면, 상기 전극팁(20)은 그 중앙이 가압지그(30)의 오목한 중앙부위에 삽입된 상태로 되어 볼록하게 돌출되고 그 가장자리는 둘레방향으로 상기 가압지그(30)의 돌출부(32)에 의해 눌려지게 되어 납작한 플랜지부(22)가 형성된다.

이와 같이, 상기 전극팁(30)의 가장자리에 플랜지부(22)가 형성되기 때문에 전극팁(20)의 가장자리와 전극(10)의 표면 사이의 접촉성이 향상된다.

그리고, 이와 같이 가압지그(30)에 의한 가압이 완료되면 도 2c에 도시된 바와 같이, 2차 레이저 용접을 실시한다. 그러면 상기 전극팁(20)의 가장자리에 형성되는 플랜지부(22)가 전극에 용착되어 전극팁(20)의 가장자리가 전극(10)의 표면에서 떨어짐이 없어 보다 견고하게 용접된 상태로 된다.

즉, 도 4a 및 도 4b에서 확인할 수 있는 바와 같이, 전극팁(20)의 가장자리인 플랜지부(22)가 전극(10)의 표면에 확실하게 융착된 상태로 되어 사용하는 도중에 전극팁(20)이 전극(10)의 표면에서 이탈되는 것을 방지할 수 있게 된다. 도 4a는 galvo 방식의 레이저 용접을 한 결과를 찍은 것이며, 도 4b는 Axican 방식의 레이저 용접을 한 결과를 찍은 것이다.

도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 제2실시예에 따른 전극팁 장착방법을 나타낸 공정 순서도이다.

먼저, 도 5a에 도시된 바와 같이, 전극(10)의 표면에 평판 형태의 전극팁(40)을 올려놓고 1차 스폿(spot) 용접을 실시한다. 그러면 평판 형태의 전극팁(40)과 전극(10)의 접촉면이 용융되면서 전극팁(40)과 전극(10)의 접합부가 융합된다. 이때, 상기 전극팁(40)은 일정 두께를 갖는 원형 디스크 타입으로 형성되어 전극(10)의 표면에 1차 스폿(spot) 용접을 실시하면 그 가장자리 및 하면이 용융되면서 전극(10)의 표면에 융착된다.

그리고, 1차 스폿용접이 완료되면 도 5b에 도시된 바와 같이, 가압지그(30)를 이용하여 전극팁(40)을 가압한다. 이때, 상기 가압지그(30)는 상기 일 실시예에서 설명한 가압지그와 동일한 형태로 형성된 가압 지그가 사용된다.

상기 가압지그(30)를 이용하여 전극팁(30)의 상면을 가압하게 되면 가압지그(30)의 가장자리에 형성된 돌출부(32)에 의해 전극팁(40)의 가장자리에 납작한 형태의 플랜지부(42)가 형성된다.

그리고, 전극팁(40)의 가압이 완료되면, 도 5c에 도시된 바와 같이, 전극팁(40)에 2차 레이저 용접을 실시하여 전극팁(40)과 전극(10) 사이를 융착시킨다.

이때, 상기 전극팁(40)에 2차 레이저 용접을 실시하게 되면 도 6의 단면도에 도시된 바와 같이, 전극팁(40)의 플랜지부(42)가 전극(10)의 표면에 보다 확실하게 융착되기 때문에 전극팁(40)이 전극(10)의 표면에서 이탈되는 것을 방지할 수 있다.

상기 일 실시예와 제2실시예에서 설명한 2차 레이저 용접은 GALVO 방식 레이저 용접이나, AXICAN 방식 레이저 용접 중 어느 하나가 사용된다.

도 7a 내지 도 7b는 본 발명의 제3실시예에 따른 전극팁 장착 방법을 나타낸 공정순서도이다.

먼저, 도 7a에 도시된 바와 같이, 전극팁(50)을 전극(10)의 표면에 올려 놓고 1차 스폿 용접을 실시한다.

이때, 상기 전극팁(50)은 그 형상이 중앙은 돌출된 형태이고, 그 가장자리 둘레면이 납작한 형태의 플랜지부(52)가 형성된 구조를 갖는다. 즉, 상기 전극팁(50)의 형상 자체에 납작한 형태의 플랜지부(52)가 형성되기 때문에 전극팁(50)에 플랜지부를 형성하기 위해 지그로 가압하는 공정을 제거할 수 있게 된다.

이와 같이, 전극팁(50)의 1차 스폿용접이 완료되면, 2차로 레이저 용접을 실시하여 전극팁(50)의 플랜지부(52)가 전극(10)의 표면에 용착되도록 하여 전극팁(50)이 전극(10)의 표면에 확실하게 용접되어 용접 성능을 향상시킬 수 있게 된다.

상기한 바와 같이 구성되고 작용되는 본 발명에 따른 점화 플러그의 전극팁 장착방법은 전극팁의 가장자리에 납작한 플랜지부를 형성하고, 레이저 용접을 실시하여 전극팁이 전극의 표면에 보다 확실하게 용접될 수 있도록 함으로써, 용접 성능을 향상시키고 전극팁이 전극에서 이탈되는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.

Claims (8)

1. 전극팁을 전극의 표면에 올려놓고 1차 스폿용접을 실시하는 단계와;

   상기 전극팁의 가장자리에 납작한 형태의 플랜지부를 형성하도록 상기 전극에 결합된 상기 전극팁을 가압하는 단계와;

   상기 전극팁에 2차 레이저 용접을 수행하는 단계를 포함하는 점화 플러그의 전극팁 장착방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 전극팁을 가압하는 단계에서, 상기 전극팁은 가압지그에 의해 가압되고, 상기 가압지그는 그 중앙이 오목한 형태이고, 그 가장자리가 돌출된 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 점화 플러그의 전극팁 장착방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 전극팁은 귀금속 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 점화 플러그의 전극팁 장착방법.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 전극팁은 1차 스폿용접을 실시할 때 볼 형태로 형성되어 상기 전극의 표면에 안착되는 것을 특징으로 하는 점화 플러그의 전극팁 장착방법.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 전극팁은 1차 스폿용접을 실시할 때 평평한 디스크 형태로 형성되어 상기 전극의 표면에 안착되는 것을 특징으로 하는 점화 플러그의 전극팁 장착방법.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 2차 레이저 용접은 GALVO 방식과 AXICAN 방식 중 어느 하나가 사용되는 것을 특징으로 하는 점화 플러그의 전극팁 장착방법.
7. 삭제
8. 삭제

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