KR20090017250A - 점화 플러그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 금속 하우징 내부에 내부 가스켓을 삽입하는 제1단계와, 상기 금속 하우징 내부에 절연체 조립체를 삽입하는 제2단계와, 상기 절연체 조립체를 가압하여 상기 내부 가스켓이 금속 하우징과 절연체 조립체 사이에 면 접촉되도록 성형하는 제3단계와, 상기 금속 하우징 내부에 충진분말을 공급하는 제4단계와, 상기 금속 하우징 내부에 상부 가스켓을 삽입한 후 금속 하우징을 냉간 성형하는 제5단계로 구성되어, 절연체 조립체가 금속 하우징 내부에서 편심되게 배치되는 것을 방지하고, 충진분말이 내부 가스켓과 금속 하우징 사이의 틈새로 스며드는 것을 방지하여 방열작용시 열전달이 효과적으로 이루어지도록 하고 연소실에서 폭발 행정시 연소압력의 기밀을 방지능력을 향상시킬 수 있는 점화 플러그 제조방법을 제공한다.

점화플러그, 점화플러그 제조방법

Description

점화 플러그 제조방법 {Production method of spark plug}

도 1a 내지 도 1d는 종래 기술에 따른 점화 플러그의 제조공정을 나타낸 공정 순서도이다.

도 2는 본 발명에 따른 점화 플러그의 단면도이다.

도 3a 내지 도 3e는 본 발명에 따른 점화플러그의 제조공정을 나타낸 공정 순서도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

50 : 금속 하우징 52 : 절연체

54 : 중심전극 56 : 접지전극

60 : 중심전극 팁 62 : 접지전극 팁

66 : 내부 가스켓 68 : 걸림턱

70 : 걸림돌기 72 : 하부 가스켓

74 : 충진분말 78 : 상부 가스켓

본 발명은 점화 플러그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 중심전극이 편심되게 장착되는 것을 방지하고, 방열이 효과적으로 이루어지는 점화 플러그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 점화 플러그는 내연기관의 실린더 헤드에 장착되어 연소실 내부로 공급된 연료와 공기의 혼합가스에 전기불꽃으로 착화시키는 장치이다. 이러한 점화플러그는 텐테이블식 또는 체인 컨베이어식 생산라인에서 순차적으로 이동되면서 조립된다.

도 1a 내지 도 1d는 종래 기술에 따른 점화 플러그를 제조하는 공정을 나타낸 공정 순서도이다.

종래 기술에 따른 점화 플러그 제조공정을 살펴보면, 먼저 도 1a에 도시된 바와 같이, 금속 하우징(10)의 내부에 내부 가스켓(12)을 삽입한다. 상기 금속 하우징(10)은 엔진의 실린더 헤드에 장착되는 것으로, 상하측이 개구되는 원통형태로 형성되고, 그 내면에는 원주방향으로 상기 내부 가스켓(12)이 걸림되는 걸림턱(14)이 형성된다.

그리고, 금속 하우징(10)의 내부에 절연체(20)를 삽입한다. 여기에서, 상기 절연체(20)는 그 내부에 중심전극(30)이 통과하게 배치되는 절연체 조립체로 형성되고, 상기 중심전극(30)의 고전압의 스파크를 발생시키는 부분 이외의 부분으로 고전압이 방출되는 것을 방지하기 위해 중심전극(30)의 외주면에 감싸지고, 내열성 및 절연성 등이 우수한 세라믹 재질로 형성된다.

그리고, 도 1b에 도시된 바와 같이, 다음 공정에서 금속 하우징(10)의 내부에 충진 분말(16)을 공급한다. 즉, 절연체(20)가 삽입된 금속 하우징(10)이 컨베이어 등을 이용하여 다음 공정으로 이동하면 노즐에서 충진분말(16)을 분사하여 금속 하우징(10)과 절연체(20) 사이의 공간에 채워진다. 내부 가스켓(12)은 연소 압력이 하측방향으로 새는 것이 방지된다.

상기 충진분말(16)은 활석분말 또는 성형체가 주로 사용되어 전기 절연성을 증대시키고 열에 의한 변형을 저감시키는 역할을 한다.

그리고, 상기 금속 하우징(10) 내부에 충진분말(16)이 충진되면 프레스를 이용하여 절연체(20)에 압력을 가하여 금속 하우징(10) 내부에 절연체(20)를 고정시킨다.

그리고 도 1c에 도시된 바와 같이, 적절한 치수로 충진분말(16)을 깍아낸 다음 충진분말(16)의 이탈을 방지하기 위해 상부 가스켓(18)을 금속 하우징(10) 내부에 삽입하고, 상부 가스켓(18)을 압입하여 금속 하우징(10)의 내주면과 절연체(20) 사이에 밀착시킨다.

이와 같이, 상부 가스켓(18)의 조립이 완료되면 도 1d에 도시된 바와 같이, 상부 가스켓(18)이 밀착된 금속 하우징(10)의 일정 부위(22)가 내측방향으로 굽힘되도록 냉간 성형을 실시하여 상부 가스켓(18) 및 충진분말(16)이 외부로 유출되는 것을 방지한다.

여기에서, 상기 냉간 성형압력은 종류에 따라 다르나, 대개 4000lbs ~ 15000lbs 정도로 한다.

이와 같은 조립 공정에서 금속 하우징(10)과 절연체(20) 사이의 조립이 완료되면 다음 공정에서, 금속 하우징(10)의 끝부분에 접지전극을 용접하는 공정과, 접지전극과 중심전극의 끝부분에 전극팁을 부착하는 공정 및 고전압 검사 등을 실시하여 점화 플러그를 제조한다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래 기술에 따른 점화 플러그 제조공정은 금속 하우징 내부에 충진 분말을 공급하면 금속 하우징과 내부 가스켓 사이 및 내부 가스켓과 절연체 사이로 충진 분말이 스며들게 되어 금속 하우징, 하부 가스켓 및 절연체 사이가 면접촉이 되지 못한 상태로 된다.

즉, 내부 가스켓은 금속 하우징과 절연체 사이에 가압되지 않고 올려 놓여진 상태로 배치되기 때문에 충진분말을 금속 하우징 내부에 분사하면 하부 가스켓과 금속 하우징 및 절연체 사이의 틈새로 충진분말이 스며들게 되고, 이에 따라 금속 하우징과 절연체 및 하부 가스켓 사이가 면 접촉되지 못하여 방열작용시 열 전달되는 능력이 저하되고, 연소실에서 폭발 행정시 연소압력의 기밀을 방지하는 능력이 저하되는 문제점이 발생된다.

또한, 절연체를 금속 하우징 내부에 삽입한 후 충진분말을 분사하여 금속 하우징 내부에 공급할 때 충진분말이 어느 한 방향으로 쏠리게 되면 절연체와 금속 하우징 내부에 기울어지게 되어 절연체와 금속 하우징의 동심도가 맞지 않게 되고, 이에 따라 중심전극과 접지전극 사이의 방향이 불일치되어 불량이 발생되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 점화 플러그 제조시 충진분말이 내부 가스켓과 금속 하우징 사이이 틈새로 스며드는 것을 방지하여 금속 하우징과 절연체 및 내부 가스켓 사이가 확실하게 면접촉되도록 하여 방열작용시 열전달이 효과적으로 이루어지도록 하고 연소실에서 폭발 행정시 연소압력의 기밀 방지능력을 향상시킬 수 있는 점화 플러그 제조방법을 제공하는 데 있다.

다른 목적은 금속 하우징 내부에 충진 분말을 공급할 때 금속 하우징 내부에 배치되는 절연체가 기울어지는 것을 방지하여 중심전극과 접지전극 사이의 방향이 불일치되어 불량이 발생되는 것을 방지할 수 있는 점화 플러그 제조방법을 제공하는 데 있다.

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 점화 플러그 제조방법은 금속 하우징 내부에 내부 가스켓을 삽입하는 제1단계와, 상기 금속 하우징 내부에 절연체 조립체를 삽입하는 제2단계와, 상기 절연체 조립체를 가압하여 상기 내부 가스켓이 금속 하우징과 절연체 조립체 사이에 면 접촉되도록 성형하는 제3단계와, 상기 금속 하우징 내부에 충진분말을 공급하는 제4단계와, 상기 금속 하우징 내부에 상부 가스켓을 삽입한 후 금속 하우징을 냉간 성형하는 제5단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 제3단계는 상기 금속 하우징의 내면에 형성된 걸림턱과 상기 절연체의 외주면에 형성된 걸림돌기 사이에 내부 가스켓을 배치한 후 절연체를 가압하면 상기 내부 가스켓이 가압력에 의해 성형되면서 그 하면이 걸림턱에 면 접촉되고 그 상면이 상기 걸림돌기에 면 접촉되는 것을 특징으로 한다.

상기 걸림돌기와 걸림턱은 일정 각도로 경사지게 형성되고, 상기 내부 가스켓은 걸림돌기와 걸림턱과 동일한 각도로 성형되는 것을 특징으로 한다.

상기 점화 플러그 제조방법은 충진 분말이 금속 하우징, 절연체 및 내부 가스켓 사이에 도포되는 것을 방지하도록 상기 제3단계를 완료한 후 금속 하우징 내부에 하부 가스켓을 삽입하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

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

도 2는 본 발명에 따른 점화 플러그의 단면도이고, 도 3a 내지도 3e는 본 발명에 따른 점화 플러그 제조방법을 나타낸 공정 순서도이다.

본 발명에 따른 점화 플러그는 도 2에 도시된 바와 같이, 엔진의 실린더 헤드에 장착되는 금속 하우징(50)과, 상기 금속 하우징(50)의 내부에 중심을 통과하게 배치되고 절연체(52)에 의해 감싸지며 그 일단은 점화코일과 연결되고 타단은 금속 하우징(50)의 외부로 돌출되는 중심전극(54)과, 상기 금속 하우징(50)의 일측에 고정되어 실린더 헤드에 접지되는 접지전극(56)과, 상기 중심전극(54)의 끝부분에 고정되는 중심전극 팁(60)과, 상기 접지전극(56)의 끝부분에 고정되고 중심 전극팁(60)과 일정 간극을 두고 배치되는 접지전극 팁(62)으로 구성된다.

이와 같이 구성되는 본 발명에 따른 점화 플러그 제조공정을 다음에서 순차 적으로 설명한다.

먼저, 도 3a에 도시된 바와 같이, 금속 하우징(50)의 내부에 내부 가스켓(66)을 삽입한다. 상기 금속 하우징(50)은 엔진의 실린더 헤드에 장착되는 것으로, 상하측이 개구되는 원통형태로 형성되고, 그 내면에는 원주방향으로 돌출되어 상기 내부 가스켓(66)이 걸림되는 걸림턱(68)이 형성된다.

그런 후, 상기 금속 하우징(50)의 내부에 절연체(52)를 삽입한다. 여기에서, 상기 절연체(52)는 절연체(52) 내부에 중심전극(54)이 장착된 절연체 조립체로 형성된다.

그러면, 상기 절연체(52)의 외주면에 돌출되게 형성되는 걸림돌기(70) 부위에 내부 가스켓(66)이 접촉된다. 즉, 금속 하우징(50) 내부에 절연체(52)를 삽입하면 금속 하우징(50)의 걸림턱(68)에 걸림된 상태로 배치되는 내부 가스켓(66)의 다른 부분에 절연체(52)의 걸림돌기(70)가 접촉된 상태로 된다.

이와 같은 공정이 완료되면, 도 3b에 도시된 바와 같이, 프레스 등을 이용하여 절연체(52)를 가압하여 내부 가스켓(66)이 절연체(52)와 금속 하우징(50)의 각도와 동일한 각도로 성형되도록 한다.

이에 대해 좀 더 자세히 설명하면, 상기 금속 하우징(50)의 내면에 형성되는 걸림턱(68)과 절연체(52)의 외주면에 형성되는 걸림돌기(70)는 동일한 각도로 경사지게 형성되고 그 사이에 내부 가스켓(66)이 배치되는 데, 이러한 상태에서 절연체(52)를 가압하면 내부 가스켓(66)이 누르는 힘에 의해 성형되면서 그 하면은 걸림턱(68)에 밀착되고 그 상면은 걸림돌기(70)에 밀착되며 걸림턱(68) 및 걸림돌 기(70)와 동일한 각도로 성형된다. 따라서, 금속 하우징(50)과 절연체(52) 및 내부 가스켓(66)은 상호 면 접촉된 상태로 밀착된 상태를 유지한다.

이와 같이, 내부 가스켓(66)이 걸림턱(68)과 걸림돌기(70)와 동일한 각도로 성형되어 절연체(52)와 금속 하우징(50)이 동심원을 유지할 수 있도록 함으로써, 절연체(52)가 금속 하우징(50) 내부에서 편심되게 배치되는 것을 방지한다.

이와 같은 공정이 완료되면, 도 3c에 도시된 바와 같이, 금속 하우징(50) 내부에 하부 가스켓(72)을 삽입한다. 그리고, 하부 가스켓(72)을 일정 힘으로 압입하여 절연체(52)의 외주면과 금속 하우징(50)의 내주면에 배치되도록 한다.

이와 같이, 하부 가스켓(72)을 절연체(52)와 금속 하우징(50) 사이에 삽입하여 이후 공정에서 금속 하우징(50) 내부로 공급되는 충진분말이 흘러내리는 것을 방지하여 충진분말이 절연체(52), 금속 하우징(50) 및 내부 가스켓(66) 사이의 틈새에 도포되는 것을 방지한다.

상기 공정이 완료되면 도 3d에 도시된 바와 같이, 컨베이어 등에 의해 금속 하우징(50)이 이송되고 금속 하우징(50) 내부에 충진분말(74)을 공급한다.

이때, 위에서 설명한 공정에서 금속 하우징(50) 내부에 절연체(52)가 가압되어 내부 가스켓(66)이 절연체(52)와 금속 하우징(50)의 각도와 동일한 각도로 성형된 상태이기 때문에 상기 충진분말(74)을 분사할 때의 분사하는 압력 및 충진분말(74)이 편심되게 주입되는 것에 의해 절연체(52)가 금속 하우징(50)에 내부에서 기울어지는 것을 방지하여 절연체와 금속 하우징 사이가 동심원을 유지할 수 있도록 한다.

상기에서, 충진분말(74)의 공급이 완료되면, 적절한 치수로 충진분말(74)을 깍아낸 다음 충진분말(74)의 이탈을 방지하기 위해 상부 가스켓(78)을 금속 하우징(50) 내부에 삽입하고, 상부 가스켓(78)을 압입하여 금속 하우징(50)의 내주면과 절연체(52) 사이에 밀착시킨다.

이와 같이, 상부 가스켓(18)의 조립이 완료되면 도 3e에 도시된 바와 같이, 상부 가스켓(78)이 밀착된 금속 하우징(50)의 일정 부위(80)가 내측방향으로 굽힘되도록 냉간 성형을 실시하여 상부 가스켓(78) 및 충진분말(74)이 외부로 유출되는 것을 방지한다. 여기에서, 상기 금속 하우징(50)의 냉간 성형압력은 종류에 따라 다르나, 대개 4000lbs ~ 15000lbs 정도로 한다.

이와 같은 조립 공정에서 금속 하우징(10)과 절연체(20) 사이의 조립이 완료되면 다음 공정에서, 금속 하우징(10)의 끝부분에 접지전극을 용접하는 공정과, 접지전극과 중심전극의 끝부분에 전극팁을 부착하는 공정 및 고전압 검사 등을 실시하여 점화 플러그를 제조한다.

상기한 바와 같이 구성되고 작용되는 본 발명에 따른 점화 플러그 제조방법은 내부 가스켓을 금속 하우징과 절연체 사이에 삽입한 후 1차 가압을 수행하여 내부 가스켓이 절연체와 금속 하우징에 형성되는 걸림돌기 및 걸림턱의 경사각도와 동일한 각도로 성형되어 걸림돌기와 걸림턱에 각각 면 접촉되도록 함으로써, 충진분말을 삽입할 때 충진분말의 쏠림 현상으로 절연체가 기울어지는 것을 방지하여 절연체와 내부 하우징이 동심원을 유지할 수 있도록 하는 장점이 있다.

또한, 내부 가스켓이 절연체와 금속 하우징에 각각 면접촉되도록 하여 연소실에서 폭발 행정시 열 전달이 효과적으로 이루어지도록 하여 연소압력의 기밀을 방지하는 능력을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

또한, 금속 하우징 내부에 충진분말을 공급하기 전에 금속 하우징과 절연체 사이에 하부 가스켓을 삽입하여 충진분말이 하측방향으로 흘러내리는 것을 방지함으로써, 내부 가스켓과 금속 하우징 및 절연체 사이의 틈새에 충진분말이 도포되는 것을 방지하여 열전달이 원활하게 이루어지도록 하여 냉각성능을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

Claims (5)

1. 금속 하우징 내부에 내부 가스켓을 삽입하는 제1단계와;

   상기 금속 하우징 내부에 절연체 조립체를 삽입하는 제2단계와;

   상기 절연체 조립체를 가압하여 상기 내부 가스켓이 금속 하우징과 절연체 조립체 사이에 면 접촉되도록 성형하는 제3단계와;

   상기 금속 하우징 내부에 충진분말을 공급하는 제4단계와;

   상기 금속 하우징 내부에 상부 가스켓을 삽입한 후 금속 하우징을 냉간 성형하는 제5단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 점화 플러그 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제3단계는 상기 금속 하우징의 내면에 형성된 걸림턱과 상기 절연체의 외주면에 형성된 걸림돌기 사이에 내부 가스켓을 배치한 후 절연체를 가압하면 상기 내부 가스켓이 가압력에 의해 성형되면서 그 하면이 걸림턱에 면 접촉되고 그 상면이 상기 걸림돌기에 면 접촉되는 것을 특징으로 하는 점화 플러그 제조방법.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 걸림돌기와 걸림턱은 일정 각도로 경사지게 형성되고, 상기 내부 가스켓은 걸림돌기와 걸림턱과 동일한 각도로 성형되는 것을 특징으로 하는 점화 플러 그 제조방법.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 점화 플러그 제조방법은 충진 분말이 금속 하우징, 절연체 및 내부 가스켓 사이에 도포되는 것을 방지하도록 상기 제3단계를 완료한 후 금속 하우징 내부에 하부 가스켓을 삽입하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 점화 플러그 제조방법.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 하부 가스켓을 금속 하우징 내부에 삽입한 후 가압하는 것을 특징으로 하는 점화 플러그 제조방법.

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