特許 5996578 スパークプラグの製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5996578

(24)【登録日】2016年9月2日

(45)【発行日】2016年9月21日

(54)【発明の名称】スパークプラグの製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01T 13/20 20060101AFI20160908BHJP

   H01T 21/02 20060101ALI20160908BHJP

【ＦＩ】

   H01T13/20 E

   H01T21/02

【請求項の数】8

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2014-104897(P2014-104897)

(22)【出願日】2014年5月21日

(65)【公開番号】特開2015-220191(P2015-220191A)

(43)【公開日】2015年12月7日

【審査請求日】2015年6月18日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004547

【氏名又は名称】日本特殊陶業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000028

【氏名又は名称】特許業務法人明成国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】鎌田 致

【審査官】 高橋 学

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００３−２２３９６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５１−０３４５７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５１−１０２３６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６３−０９４６６５（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｔ １３／００−１３／６０

Ｈ０１Ｔ ２１／０２

Ｂ２４Ｄ １３／００−１３／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

軸線方向に延びた棒状の中心電極と、
軸孔を有する筒状を成し、前記中心電極を前記軸孔に保持する絶縁体と、
端面と内周面とを有する筒状を成し、前記絶縁体の先端側と前記内周面との間に間隙を形成する主体金具と、
前記端面に溶接された接地電極と
を備えるスパークプラグを製造する、スパークプラグの製造方法であって、
前記接地電極を前記端面に溶接する溶接工程と、
線状部材の基端部を固定した工具を回転させながら、前記溶接工程によって前記主体金具の内側に形成された溶接ダレに対して、前記線状部材の先端部を接触させることによって、前記溶接ダレを除去する除去工程と
を備え、
前記線状部材は、セラミックファイバ同士を線状に結合させた部材であり、
前記工具は、複数の線状部材の基端部を固定した工具であり、
前記除去工程は、前記工具を回転させながら、前記複数の線状部材における先端部を前記溶接ダレに接触させることによって、前記溶接ダレを除去する工程である、スパークプラグの製造方法。

【請求項2】

請求項１に記載のスパークプラグの製造方法であって、
前記除去工程は、
貫通孔を有する治具を前記主体金具の前記端面側に設ける工程と、
前記貫通孔の内側で、前記工具を回転させながら前記工具を前記軸線方向に移動させることによって、前記溶接ダレに対して前記先端部を接触させる工程と
を含む、スパークプラグの製造方法。

【請求項3】

前記内周面における前記主体金具の内径Ｄ１と、前記貫通孔における前記治具の内径Ｄ２との関係は、Ｄ１＜Ｄ２を満たす、請求項２に記載のスパークプラグの製造方法。

【請求項4】

前記内径Ｄ１と前記内径Ｄ２との関係は、Ｄ１＋０．１ｍｍ≦Ｄ２≦Ｄ１＋０．３ｍｍを満たす、請求項３に記載のスパークプラグの製造方法。

【請求項5】

請求項１に記載のスパークプラグの製造方法であって、
前記除去工程は、
前記主体金具における前記端面の反対側から前記内周面に前記線状部材を挿入する工程と、
前記反対側から前記内周面に前記線状部材を挿入した状態で、前記工具を回転させながら前記溶接ダレに対して前記先端部を接触させる工程と
を含む、スパークプラグの製造方法。

【請求項6】

請求項５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、前記内周面より前記反対側に位置する棚部を有し、
前記棚部における前記主体金具の内径は、前記内周面における前記主体金具の内径より小さく、
前記除去工程は、更に、前記溶接ダレを除去した後、前記工具を回転させながら前記先端部を前記内周面から前記反対側へと移動させることによって、前記棚部に前記先端部を接触させる工程を含む、スパークプラグの製造方法。

【請求項7】

前記除去工程は、前記内周面から前記主体金具の内側に向かう前記内周面に垂直な方向に沿った前記溶接ダレの高さが０．０５ｍｍ以下になるまで前記溶接ダレを除去する工程である、請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載のスパークプラグの製造方法。

【請求項8】

更に、前記主体金具の外周に呼び径Ｍ１０以下の雄ネジを形成する工程を備える、請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載のスパークプラグの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、スパークプラグの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

一般的に、スパークプラグは、中心電極、絶縁体、主体金具および接地電極を備える。スパークプラグの主体金具は、端面と内周面とを有する筒状を成す。主体金具の端面には、接地電極が溶接されている。主体金具の内周面と、中心電極を保持する絶縁体との間には、火花リーク（横飛火）を防止するために間隙が形成されている。火花リークは、中心電極と接地電極との間の火花ギャップとは異なる部位で火花放電が発生する現象である。

【0003】

特許文献１，２には、端面および内周面を主体金具に成形した後、主体金具の端面に接地電極を溶接することが記載されている。主体金具の端面に接地電極を溶接する際、主体金具の内側に溶接ダレがはみ出る場合があり、このような溶接ダレは、火花リークの要因となる。特許文献１には、更に、主体金具の端面に接地電極を溶接した後、主体金具の内側にはみ出た溶接ダレを、剪断加工や切削加工によって除去することが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００３−２２３９６８号公報

【特許文献2】特開２０１１−１７５９８５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１，２の技術では、接地電極を主体金具に接合する強度の確保と、主体金具の内周面に対する損傷の防止とを図る観点から、主体金具の内側への溶接ダレのはみ出し量の更なる低減に十分に対応できないという課題があった。特に、スパークプラグを小型化する場合、火花リークに及ぼす溶接ダレの影響が顕著になるため、溶接ダレのはみ出し量の更なる低減が求められている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。
本発明の第１の形態は、
軸線方向に延びた棒状の中心電極と、
軸孔を有する筒状を成し、前記中心電極を前記軸孔に保持する絶縁体と、
端面と内周面とを有する筒状を成し、前記絶縁体の先端側と前記内周面との間に間隙を形成する主体金具と、
前記端面に溶接された接地電極と
を備えるスパークプラグを製造する、スパークプラグの製造方法であって、
前記接地電極を前記端面に溶接する溶接工程と、
線状部材の基端部を固定した工具を回転させながら、前記溶接工程によって前記主体金具の内側に形成された溶接ダレに対して、前記線状部材の先端部を接触させることによって、前記溶接ダレを除去する除去工程と
を備え、
前記線状部材は、セラミックファイバ同士を線状に結合させた部材であり、
前記工具は、複数の線状部材の基端部を固定した工具であり、
前記除去工程は、前記工具を回転させながら、前記複数の線状部材における先端部を前記溶接ダレに接触させることによって、前記溶接ダレを除去する工程である、スパークプラグの製造方法である。

【0007】

（１）本発明の一形態によれば、軸線方向に延びた棒状の中心電極と；軸孔を有する筒状を成し、前記中心電極を前記軸孔に保持する絶縁体と；端面と内周面とを有する筒状を成し、前記絶縁体の先端側と前記内周面との間に間隙を形成する主体金具と；前記端面に溶接された接地電極とを備えるスパークプラグを製造する、スパークプラグの製造方法が提供される。このスパークプラグの製造方法は、前記接地電極を前記端面に溶接する溶接工程と；線状部材の基端部を固定した工具を回転させながら、前記溶接工程によって前記主体金具の内側に形成された溶接ダレに対して、前記線状部材の先端部を接触させることによって、前記溶接ダレを除去する除去工程とを備える。この形態によれば、回転による遠心力で外側に撓ませた線状部材の先端部で溶接ダレを削るため、主体金具の内側にはみ出た溶接ダレを効果的に除去できる。

【0008】

（２）上記形態のスパークプラグの製造方法において、前記線状部材は、セラミックファイバ同士を線状に結合させた部材であり、前記工具は、複数の線状部材の基端部を固定した工具であり、前記除去工程は、前記工具を回転させながら、前記複数の線状部材における先端部を前記溶接ダレに接触させることによって、前記溶接ダレを除去する工程であってもよい。この形態によれば、複数の線状部材によって溶接ダレを削るため、主体金具の内側にはみ出た溶接ダレをいっそう効果的に除去できる。

【0009】

（３）上記形態のスパークプラグの製造方法において、前記除去工程は、貫通孔を有する治具を前記主体金具の前記端面側に設ける工程と；前記貫通孔の内側で、前記工具を回転させながら前記工具を前記軸線方向に移動させることによって、前記溶接ダレに対して前記先端部を接触させる工程とを含んでもよい。この形態によれば、軸線方向に工具を円滑に移動させることができる。したがって、除去工程の作業性を向上させることができる。

【0010】

（４）上記形態のスパークプラグの製造方法において、前記内周面における前記主体金具の内径Ｄ１と、前記貫通孔における前記治具の内径Ｄ２との関係は、Ｄ１＜Ｄ２を満たしてもよい。この形態によれば、主体金具の内側にはみ出た溶接ダレを十分に除去できる。

【0011】

（５）上記形態のスパークプラグの製造方法において、前記内径Ｄ１と前記内径Ｄ２との関係は、Ｄ１＋０．１ｍｍ≦Ｄ２≦Ｄ１＋０．３ｍｍを満たしてもよい。この形態によれば、主体金具の内側にはみ出た溶接ダレを十分に除去しつつ、工具の損傷を防止できる。

【0012】

（６）上記形態のスパークプラグの製造方法において、前記除去工程は、前記主体金具における前記端面の反対側から前記内周面に前記線状部材を挿入する工程と；前記反対側から前記内周面に前記線状部材を挿入した状態で、前記工具を回転させながら前記溶接ダレに対して前記先端部を接触させる工程とを含んでもよい。この形態によれば、主体金具の端面側に治具を設けることなく、軸線方向に工具を円滑に移動させることができる。そのため、除去工程の作業性を向上させることができる。

【0013】

（７）上記形態のスパークプラグの製造方法において、前記主体金具は、前記内周面より前記反対側に位置する棚部を有し、前記棚部における前記主体金具の内径は、前記内周面における前記主体金具の内径より小さく、前記除去工程は、更に、前記溶接ダレを除去した後、前記工具を回転させながら前記先端部を前記内周面から前記反対側へと移動させることによって、前記棚部に前記先端部を接触させる工程を含んでもよい。この形態によれば、溶接ダレを除去した後に工具を主体金具から取り出す作業に併せて、主体金具の棚部を加工できる。

【0014】

（８）上記形態のスパークプラグの製造方法において、前記除去工程は、前記内周面に垂直な方向に沿った前記溶接ダレの高さが０．０５ｍｍ以下になるまで前記溶接ダレを除去する工程であってもよい。この形態によれば、溶接ダレに起因する火花リークの発生を十分に抑制可能なスパークプラグを製造できる。

【0015】

（９）上記形態のスパークプラグの製造方法において、更に、前記主体金具の外周に呼び径Ｍ１０以下の雄ネジを形成する工程を備えてもよい。この形態によれば、呼び径Ｍ１０以下のスパークプラグにおける主体金具の内側にはみ出た溶接ダレを効果的に除去できる。

【0016】

本発明は、スパークプラグおよびその製造方法以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、接地電極が溶接された主体金具、スパークプラグを備える内燃機関、スパークプラグの製造装置などの形態で実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】スパークプラグの部分断面を示す説明図である。

【図2】スパークプラグの先端側を拡大して示す説明図である。

【図3】主体金具に接地電極が溶接された部分断面を更に拡大して示す説明図である。

【図4】スパークプラグの製造方法を示す工程図である。

【図5】接地電極を溶接した主体金具の部分断面を示す説明図である。

【図6】除去工程を実施する様子を示す説明図である。

【図7】工具の構成を示す説明図である。

【図8】治具の詳細構成を示す説明図である。

【図9】主体金具の内径と治具の内径とを評価した試験の結果を示すグラフである。

【図10】第１変形例における接地電極を溶接した主体金具の部分断面を示す説明図である。

【図11】第２変形例におけるスパークプラグの製造方法を示す工程図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

Ａ．実施形態
Ａ１．スパークプラグの構成
図１は、スパークプラグ１０の部分断面を示す説明図である。図１には、スパークプラグ１０の軸心である軸線ＣＡ１を境界として、紙面右側にスパークプラグ１０の外観形状を図示し、紙面左側にスパークプラグ１０の断面形状を図示した。本実施形態の説明では、スパークプラグ１０における図１の紙面下側を「先端側」といい、図１の紙面上側を「後端側」という。

【0019】

スパークプラグ１０は、中心電極１００と、絶縁体２００と、主体金具３００と、接地電極４００とを備える。本実施形態では、スパークプラグ１０の軸線ＣＡ１は、中心電極１００、絶縁体２００および主体金具３００の各部材における軸心でもある。

【0020】

スパークプラグ１０は、中心電極１００と接地電極４００との間に形成された間隙ＳＧを先端側に有する。スパークプラグ１０の間隙ＳＧは、火花ギャップとも呼ばれる。スパークプラグ１０は、間隙ＳＧが形成された先端側を燃焼室９２０の内壁９１０から突出させた状態で内燃機関９０に取り付け可能に構成されている。スパークプラグ１０を内燃機関９０に取り付けた状態で２万〜３万ボルトの高電圧を中心電極１００に印加した場合、間隙ＳＧに火花放電が発生する。間隙ＳＧに発生した火花放電は、燃焼室９２０における混合気に対する着火を実現する。

【0021】

図１には、相互に直交するＸＹＺ軸が図示されている。図１のＸＹＺ軸は、後述する他の図におけるＸＹＺ軸に対応する。図１のＸＹＺ軸におけるＸ軸は、Ｙ軸およびＺ軸に直交する軸である。Ｘ軸に沿ったＸ軸方向のうち、＋Ｘ軸方向は、図１の紙面奥から紙面手前に向かう方向であり、−Ｘ軸方向は、＋Ｘ軸方向に対する逆方向である。図１のＸＹＺ軸におけるＹ軸は、Ｘ軸およびＺ軸に直交する軸である。Ｙ軸に沿ったＹ軸方向のうち、＋Ｙ軸方向は、図１の紙面右から紙面左に向かう方向であり、−Ｙ軸方向は、＋Ｙ軸方向に対する逆方向である。図１のＸＹＺ軸におけるＺ軸は、Ｘ軸およびＹ軸に直交する軸である。Ｚ軸に沿ったＺ軸方向（軸線方向）のうち、＋Ｚ軸方向は、スパークプラグ１０の後端側から先端側に向かう方向であり、−Ｚ軸方向は、＋Ｚ軸方向に対する逆方向である。

【0022】

スパークプラグ１０の中心電極１００は、導電性を有する電極である。中心電極１００は、軸線ＣＡ１を中心に延びた棒状を成す。本実施形態では、中心電極１００の材質は、ニッケル（Ｎｉ）を主成分とするニッケル合金（例えば、インコネル６００（「ＩＮＣＯＮＥＬ」は登録商標））である。中心電極１００の外側面は、絶縁体２００によって外部から電気的に絶縁されている。中心電極１００の先端側は、絶縁体２００の先端側から突出している。中心電極１００の後端側は、絶縁体２００の後端側へと電気的に接続されている。本実施形態では、中心電極１００の後端側は、シール体１６０、セラミック抵抗１７０、シール体１８０および端子金具１９０を介して、絶縁体２００の後端側へと電気的に接続されている。

【0023】

スパークプラグ１０の接地電極４００は、導電性を有する電極である。接地電極４００は、主体金具３００から＋Ｚ軸方向に延びた後に軸線ＣＡ１に向けて屈曲した形状を成す。接地電極４００の後端側は、主体金具３００に溶接されている。接地電極４００の先端側は、中心電極１００との間に間隙ＳＧを形成する。本実施形態では、接地電極４００の材質は、中心電極１００と同様に、ニッケル（Ｎｉ）を主成分とするニッケル合金である。

【0024】

スパークプラグ１０の絶縁体２００は、電気絶縁性を有する碍子である。絶縁体２００は、軸線ＣＡ１を中心に延びた筒状を成す。本実施形態では、絶縁体２００は、絶縁性セラミックス材料（例えば、アルミナ）を焼成することによって作製される。

【0025】

絶縁体２００は、軸線ＣＡ１を中心に延びた貫通孔である軸孔２９０を有する。絶縁体２００の軸孔２９０には、絶縁体２００の先端側から突出させた状態で、中心電極１００が軸線ＣＡ１上に保持されている。絶縁体２００の外側には、先端側から後端側に向けて順に、第１筒状部２１０と、第２筒状部２２０と、第３筒状部２５０と、第４筒状部２７０とが形成されている。

【0026】

絶縁体２００の第１筒状部２１０は、先端側に向けて先細りになった円筒状の部位であり、第１筒状部２１０の先端側は、主体金具３００の先端側から突出している。絶縁体２００の第２筒状部２２０は、第１筒状部２１０よりも大きな径を有する円筒状の部位である。絶縁体２００の第３筒状部２５０は、第２筒状部２２０および第４筒状部２７０よりも外周方向に張り出した円筒状の部位である。絶縁体２００の第４筒状部２７０は、第３筒状部２５０から後端側をなす円筒状の部位であり、第４筒状部２７０の後端側は、主体金具３００の後端側から突出している。

【0027】

スパークプラグ１０の主体金具３００は、導電性を有する金属体である。主体金具３００は、軸線ＣＡ１を中心に延びた筒状を成す。本実施形態では、主体金具３００の材質は、炭素鋼であり、主体金具３００の表面には、ニッケルめっきが施されている。他の実施形態では、主体金具３００の表面には、亜鉛めっきが施されていてもよいし、めっきが施されていなくてもよい。

【0028】

主体金具３００は、中心電極１００から電気的に絶縁された状態で絶縁体２００の外側面にカシメによって固定されている。主体金具３００の外側には、先端側から後端側に向けて順に、端面３１０と、ネジ部３２０と、胴部３４０と、溝部３５０と、工具係合部３６０と、カシメ蓋３８０とが形成されている。

【0029】

主体金具３００の端面３１０は、主体金具３００の先端側を構成する面である。本実施形態では、端面３１０は、Ｘ軸およびＹ軸に沿った平面であって、＋Ｚ軸方向を向いた平面である。本実施形態では、端面３１０は、中空円状の平面である。端面３１０には、接地電極４００が溶接されている。端面３１０の中央からは、中心電極１００と共に絶縁体２００が＋Ｚ軸方向に向けて突出している。他の実施形態では、端面３１０は、主体金具３００の内側に向けて傾斜した面であってもよいし、主体金具３００の外側に向けて傾斜した面であってもよい。他の実施形態では、端面３１０は、曲面であってもよいし、段差を構成する複数の面であってもよい。

【0030】

主体金具３００のネジ部３２０は、ネジ山が外側面に形成されている円筒状の部位である。本実施形態では、スパークプラグ１０は、主体金具３００のネジ部３２０を内燃機関９０のネジ孔９３０に螺合させることによって内燃機関９０に取り付け可能に構成されている。本実施形態では、ネジ部３２０の呼び径は、Ｍ１０である。他の実施形態では、ネジ部３２０の呼び径は、Ｍ１０より小さくても良いし（例えば、Ｍ８）、Ｍ１０より大きくても良い（例えば、Ｍ１２、Ｍ１４）。

【0031】

主体金具３００の胴部３４０は、溝部３５０よりも外周方向に張り出した鍔状の部位である。スパークプラグ１０を内燃機関９０に取り付けた場合、胴部３４０と内燃機関９０との間でガスケット５００が圧縮される。

【0032】

主体金具３００の溝部３５０は、カシメによって主体金具３００を絶縁体２００に固定する際に外周方向に膨出した円筒状の部位である。溝部３５０は、胴部３４０と工具係合部３６０との間に位置する。

【0033】

主体金具３００の工具係合部３６０は、溝部３５０よりも外周方向へ多角形状に張り出した鍔状の部位である。工具係合部３６０は、スパークプラグ１０を内燃機関９０に取り付けるための工具（図示しない）に係合する形状を成す。本実施形態では、工具係合部３６０の外形は、六角形状である。

【0034】

主体金具３００のカシメ蓋３８０は、主体金具３００の後端側を絶縁体２００に向けて屈曲した部位である。カシメ蓋３８０は、カシメによって主体金具３００を絶縁体２００に固定する際に成形される。

【0035】

主体金具３００における工具係合部３６０およびカシメ蓋３８０の内側には、後端側にリング部材６１０が、先端側にリング部材６２０が、それぞれ絶縁体２００との間に配置されている。リング部材６１０とリング部材６２０との間には、電気絶縁性を有する粉末６５０が充填されている。

【0036】

主体金具３００の内側には、主体金具３００の先端側から突出させた状態で絶縁体２００が保持されている。主体金具３００の内側には、先端側から後端側に向けて順に、内周面３９２と、棚部３９４と、内周面３９６とが形成されている。

【0037】

主体金具３００の内周面３９２は、主体金具３００の内側のうち棚部３９４よりも先端側に位置する部位ある。主体金具３００の棚部３９４は、内周面３９２および内周面３９６よりも内側に向けて隆起した環状の部位である。主体金具３００の内周面３９６は、主体金具３００の内側のうち棚部３９４よりも後端側に位置する部位である。

【0038】

図２は、スパークプラグ１０の先端側を拡大して示す説明図である。図３は、主体金具３００に接地電極４００が溶接された部分断面を更に拡大して示す説明図である。

【0039】

本実施形態では、端面３１０の外周側には、面取り部３１２が形成されている。本実施形態では、面取り部３１２は、角面である。他の実施形態では、面取り部３１２は、丸面であってもよい。他の実施形態では、面取り部３１２がなくてもよい。

【0040】

本実施形態では、端面３１０の内周側には、面取り部３１９が形成されている。本実施形態では、面取り部３１９は、角面である。他の実施形態では、面取り部３１９は、丸面であってもよい。他の実施形態では、面取り部３１９がなくてもよい。

【0041】

主体金具３００の内周面３９２は、絶縁体２００の第１筒状部２１０との間に間隙ＩＧを形成する。間隙ＩＧは、内周面３９２に火花放電が発生する火花リーク（横飛火）の発生を防止する。

【0042】

主体金具３００の端面３１０に溶接された接地電極４００の周囲には、端面３１０に接地電極４００を溶接する際に形成された溶接ダレ７００が存在する。接地電極４００を溶接する際に形成された溶接ダレ７００のうち、主体金具３００の径方向内側に位置する部分の少なくとも一部は除去されている。本実施形態では、溶接ダレ７００は、主体金具３００の内周面３９２を避けて存在する。他の実施形態では、溶接ダレ７００は、内周面３９２から完全に除去されずに、内周面３９２に残存していてもよい。本実施形態では、溶接ダレ７００は、内周面３９２および面取り部３１９を避けて存在する。他の実施形態では、溶接ダレ７００は、面取り部３１９から完全に除去されずに、面取り部３１９に残存していてもよい。

【0043】

溶接ダレ７００は、主体金具３００の径方向内側に向けて露出した断面７４０を有する。断面７４０は、端面３１０に接地電極４００を溶接した後に内周面３９２から溶接ダレ７００を除去する際に形成される。本実施形態では、断面７４０は、Ｚ軸に沿った面である。断面７４０は、主体金具３００の表面に繋がる断面であり、本実施形態では、面取り部３１９に繋がる。他の実施形態では、面取り部３１９がない場合、断面７４０は、内周面３９２に繋がる断面であってもよい。

【0044】

Ａ２．スパークプラグの製造方法
図４は、スパークプラグ１０の製造方法を示す工程図である。スパークプラグ１０の製造者は、スパークプラグ１０を製造する際、製造途中の主体金具３００である主体金具３００Ｐを作製する（工程Ｐ１３２）。本実施形態では、製造者は、プレス加工および切削加工によって主体金具３００Ｐを作製する。主体金具３００Ｐは、少なくとも端面３１０および内周面３９２が成形された筒状を成す。本実施形態では、主体金具３００Ｐには、ネジ部３２０が成形されていない。本実施形態では、主体金具３００Ｐには、面取り部３１２および面取り部３１９が形成されている。

【0045】

主体金具３００Ｐを作製した後（工程Ｐ１３２）、製造者は、溶接工程（工程Ｐ１３４）を実施する。溶接工程（工程Ｐ１３４）は、製造途中の接地電極４００である接地電極４００Ｐを主体金具３００Ｐの端面３１０に溶接する工程である。本実施形態では、溶接工程（工程Ｐ１３４）において、接地電極４００Ｐは、屈曲しておらず、真っ直ぐに延びた形状を成す。

【0046】

図５は、接地電極４００Ｐを溶接した主体金具３００Ｐの部分断面を示す説明図である。図５の部分断面は、図３の部分断面に対応する部位を示す。本実施形態では、溶接工程（工程Ｐ１３４）において、製造者は、端面３１０が鉛直方向上向きを向くように主体金具３００Ｐを固定した状態で、端面３１０に対して接地電極４００Ｐを押し付けながら、端面３１０と接地電極４００Ｐとを抵抗溶接によって接合する。溶接工程（工程Ｐ１３４）によって、端面３１０における接地電極４００の周囲には、溶接ダレ７００が形成される。溶接工程（工程Ｐ１３４）では、端面３１０から内周面３９２に至るまで溶接ダレ７００が形成される。

【0047】

図４の説明に戻り、溶接工程（工程Ｐ１３４）を実施した後、製造者は、予備除去工程（工程Ｐ１３５）を実施する。予備除去工程（工程Ｐ１３５）は、剪断加工（パンチング）によって主体金具３００Ｐの内側から溶接ダレ７００を除去する工程である。本実施形態では、予備除去工程（工程Ｐ１３５）において、製造者は、内周面３９２より内側に位置する鎖線ＣＬＡ（図５を参照）に沿って、主体金具３００Ｐの内側から溶接ダレ７００を除去する。他の実施形態では、予備除去工程（工程Ｐ１３５）において、製造者は、剪断加工に加えて、または、剪断加工に代えて、切削加工（例えば、フライス加工、ドリル加工など）によって、主体金具３００Ｐの内側から溶接ダレ７００を除去してもよい。

【0048】

予備除去工程（工程Ｐ１３５）を実施した後、製造者は、除去工程（工程Ｐ１３６）を実施する。除去工程（工程Ｐ１３６）は、研削加工によって主体金具３００Ｐの内側から溶接ダレ７００を除去する工程である。

【0049】

本実施形態では、除去工程（工程Ｐ１３６）において、製造者は、鎖線ＣＬＡよりも内周面３９２に近い鎖線ＣＬＢ（図５を参照）に沿って、主体金具３００Ｐの内側から溶接ダレ７００を除去する。本実施形態では、鎖線ＣＬＢは、面取り部３１９および内周面３９２に沿った形状である。

【0050】

図５の高さＨｍは、主体金具３００Ｐの内周面３９２から主体金具３００Ｐの内側に向かう内周面３９２に垂直な方向に沿った溶接ダレ７００の高さである。言い換えると、高さＨｍは、主体金具３００Ｐの内側にはみ出た溶接ダレ７００のはみ出し量である。本実施形態では、除去工程（工程Ｐ１３６）において、製造者は、高さＨｍが０．０５ｍｍ以下になるまで溶接ダレ７００を除去する。

【0051】

図６は、除去工程（工程Ｐ１３６）を実施する様子を示す説明図である。除去工程（工程Ｐ１３６）では、製造者は、線状部材８１４を有する工具８１０を用いて、主体金具３００Ｐの内側から溶接ダレ７００を除去する。

【0052】

図７は、工具８１０の構成を示す説明図である。工具８１０は、円筒部８１２と、線状部材８１４とを備える。工具８１０の円筒部８１２は、円筒状を成す金属製の部材であり、線状部材８１４を保持する。工具８１０の線状部材８１４は、セラミックファイバ同士を線状に結合させた部材である。本実施形態では、線状部材８１４のセラミックファイバの材質は、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）およびシリカ（ＳｉＯ_２）を主成分として含有する。セラミックファイバ同士を結合させる結合材（バインダ）は、無機質であってもよいし、有機質であってもよい。工具８１０は、１本以上の線状部材８１４を備えていればよく、本実施形態では、複数の線状部材８１４を備える。線状部材８１４の一方の端部である基端部８１４ｂｓは、円筒部８１２に固定された固定端である。線状部材８１４の他方の端部である先端部８１４ｔｐは、固定されていない自由端である。

【0053】

図６の説明に戻り、除去工程（工程Ｐ１３６）において、製造者は、治具８５０に固定された主体金具３００Ｐの軸線ＣＡ２を中心とする回転方向ＤＲに工具８１０を回転させながら、軸線ＣＡ２に沿った軸線方向ＤＡに工具８１０を往復移動させる。これによって、線状部材８１４の先端部８１４ｔｐは、回転による遠心力で外側に撓みながら、主体金具３００Ｐの内側に形成された溶接ダレ７００に対して接触する。その結果、溶接ダレ７００は、線状部材８１４の先端部８１４ｔｐによって削られる。

【0054】

本実施形態では、製造者は、主体金具３００Ｐを治具８５０に固定する際、貫通孔８３２を有する治具８３０を主体金具３００Ｐの端面３１０側に設ける。治具８３０が主体金具３００Ｐに設けられた状態において、治具８３０における貫通孔８３２の軸線は、主体金具３００Ｐの軸線ＣＡ２上に位置する。本実施形態では、治具８３０は、主体金具３００Ｐの端面３１０に接触する。他の実施形態では、治具８３０は、主体金具３００Ｐの端面３１０から離れていてもよい。

【0055】

内周面３９２における主体金具３００Ｐの内径Ｄ１は、貫通孔８３２における治具８３０の内径Ｄ２より小さい。言い換えると、主体金具３００Ｐの内径Ｄ１と治具８３０の内径Ｄ２との関係は、Ｄ１＜Ｄ２を満たす。溶接ダレ７００を十分に除去しつつ、工具８１０の損傷を防止する観点から、内径Ｄ１と内径Ｄ２との関係は、Ｄ１＋０．１ｍｍ≦Ｄ２≦Ｄ１＋０．３ｍｍを満たすことが好ましい。内径Ｄ１，Ｄ２の評価については後述する。

【0056】

図８は、治具８３０の詳細構成を示す説明図である。治具８３０は、貫通孔８３２の他、面取り部８３３と、陥没部８３４と、切欠部８３６と、貫通孔８３８とを有する。治具８３０の面取り部８３３は、治具８３０が主体金具３００Ｐに設けられた状態において端面３１０とは反対側に位置し、貫通孔８３２の２つの端部のうち一方の端部を面取りした角面である。治具８３０の陥没部８３４は、貫通孔８３２の２つの端部のうち面取り部８３３とは反対側に位置する他方の端部の周囲を陥没させた部位であり、主体金具３００Ｐの端面３１０を受け入れる空間を形成する。治具８３０の切欠部８３６は、貫通孔８３２に沿って切り欠いた部位であり、接地電極４００Ｐおよび溶接ダレ７００を受け入れる空間を形成する。治具８３０の貫通孔８３８は、治具８３０を治具８５０に固定するボルト８４０を受け入れる。

【0057】

図４の説明に戻り、除去工程（工程Ｐ１３６）を実施した後、製造者は、ネジ切りを実施することによって、主体金具３００Ｐにネジ部３２０を成形する（工程Ｐ１３８）。その後、製造者は、主体金具３００Ｐに表面加工（めっき）を実施する（工程Ｐ１３９）。これによって、主体金具３００が完成する。

【0058】

主体金具３００が完成した後（工程Ｐ１３９）、製造者は、主体金具３００に他の部材（中心電極１００、絶縁体２００など）を組み付ける（工程Ｐ１８０）。これによって、スパークプラグ１０が完成する。本実施形態では、製造者は、主体金具３００に他の部材を組み付ける際に、接地電極４００Ｐに曲げ加工を実施する。

【0059】

Ａ３．スパークプラグの評価
図９は、主体金具３００Ｐの内径Ｄ１と治具８３０の内径Ｄ２とを評価した試験の結果を示すグラフである。図９のグラフでは、横軸に内径Ｄ１を基準とする内径Ｄ２をとり、縦軸に溶接ダレ７００の高さＨｍをとることによって、内径Ｄ１，Ｄ２の評価が示されている。

【0060】

図９の評価試験では、試験者は、主体金具３００Ｐの内径Ｄ１に対して、異なる内径Ｄ２を有する複数の治具を用意し、各治具を用いて除去工程（工程Ｐ１３６）を実施した。除去工程（工程Ｐ１３６）を実施した後、試験者は、主体金具３００Ｐにおける溶接ダレ７００の高さＨｍを測定した。

【0061】

図９の評価試験の結果によれば、内径Ｄ１より内径Ｄ２が大きい程、溶接ダレ７００の高さＨｍが低くなり、内周面３９２から溶接ダレ７００を効果的に除去できることが分かる。しかしながら、内径Ｄ２が内径Ｄ１より０．４ｍｍ以上大きい場合、工具８１０の線状部材８１４に損傷が発生した。その要因は、内径Ｄ２が内径Ｄ１より大きくなる程、線状部材８１４が端面３１０に押し付けられやすくなるためと考えられる。したがって、溶接ダレ７００を十分に除去しつつ、工具８１０の損傷を防止する観点から、内径Ｄ１と内径Ｄ２との関係は、Ｄ１＋０．１ｍｍ≦Ｄ２≦Ｄ１＋０．３ｍｍを満たすことが好ましい。

【0062】

Ａ４．効果
以上説明した実施形態によれば、除去工程（工程Ｐ１３６）において、回転による遠心力で外側に撓ませた線状部材８１４の先端部８１４ｔｐで溶接ダレ７００を削るため、主体金具３００Ｐの内側にはみ出た溶接ダレ７００を効果的に除去できる。また、複数の線状部材８１４によって溶接ダレ７００を削るため、主体金具３００Ｐの内側にはみ出た溶接ダレ７００をいっそう効果的に除去できる。

【0063】

また、治具８３０の貫通孔８３２の内側で、工具８１０を回転させながら工具８１０を軸線方向ＤＡに移動させることによって、溶接ダレ７００に対して線状部材８１４の先端部８１４ｔｐを接触させる。そのため、軸線方向ＤＡに工具８１０を円滑に移動させることができる。したがって、除去工程（工程Ｐ１３６）の作業性を向上させることができる。

【0064】

また、内周面３９２における主体金具３００Ｐの内径Ｄ１と、貫通孔８３２における治具８３０の内径Ｄ２との関係は、Ｄ１＜Ｄ２を満たすため、主体金具３００Ｐの内側にはみ出た溶接ダレ７００を十分に除去できる。

【0065】

また、内径Ｄ１と内径Ｄ２との関係は、Ｄ１＋０．１ｍｍ≦Ｄ２≦Ｄ１＋０．３ｍｍを満たすため、主体金具３００Ｐの内側にはみ出た溶接ダレ７００を十分に除去しつつ、工具８１０の損傷を防止できる。

【0066】

Ａ５．第１変形例
図１０は、第１変形例における接地電極４００Ｐを溶接した主体金具３００Ｐの部分断面を示す説明図である。第１変形例は、除去工程（工程Ｐ１３６）において、面取り部３１９に平行な鎖線ＣＬＢに沿って溶接ダレ７００を除去する点を除き、上述の実施形態と同様である。第１変形例によれば、上述の実施形態と同様に、主体金具３００Ｐの内側にはみ出た溶接ダレ７００を効果的に除去できる。

【0067】

Ａ６．第２変形例
図１１は、第２変形例におけるスパークプラグ１０の製造方法を示す工程図である。第２変形例は、上述の除去工程（工程Ｐ１３６）とは工具８１０の使い方が異なる除去行程（工程Ｐ１３６Ｂ）を備える点、工具８１０を用いて主体金具３００Ｐの棚部３９４を加工する工程（工程Ｐ１３７Ｂ）を備える点を除き、上述の実施形態と同様である。

【0068】

除去行程（工程Ｐ１３６Ｂ）では、製造者は、主体金具３００Ｐにおける端面３１０の反対側から内周面３９２に、工具８１０の線状部材８１４を挿入する。その後、製造者は、内周面３９２に線状部材８１４を挿入した状態で、工具８１０を回転させながら溶接ダレ７００に対して線状部材８１４の先端部８１４ｔｐを接触させる。その結果、溶接ダレ７００は、線状部材８１４の先端部８１４ｔｐによって削られる。

【0069】

除去行程（工程Ｐ１３６Ｂ）を実施した後、製造者は、工具８１０を回転させながら線状部材８１４の先端部８１４ｔｐを内周面３９２から端面３１０の反対側へと移動させることによって、棚部３９４に線状部材８１４の先端部８１４ｔｐを接触させる。その結果、棚部３９４は、線状部材８１４の先端部８１４ｔｐによって削られる。このように棚部３９４の形状を仕上げた後、製造者は、上述の実施形態と同様に、ネジ部３２０を成形する工程（工程Ｐ１３８）以降を実施する。

【0070】

以上説明した第２変形例によれば、上述の実施形態と同様に、主体金具３００Ｐの内側にはみ出た溶接ダレ７００を効果的に除去できる。また、主体金具３００Ｐの端面３１０側に治具８３０を設けることなく、軸線方向ＤＡに工具８１０を円滑に移動させることができる。そのため、除去工程（工程Ｐ１３６Ｂ）の作業性を向上させることができる。また、溶接ダレ７００を除去した後（工程Ｐ１３６Ｂ）に工具８１０を主体金具３００Ｐから取り出す作業に併せて、主体金具３００Ｐの棚部３９４を加工できる。

【0071】

Ｂ．他の実施形態
本発明は、上述の実施形態や実施例、変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、実施例、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部または全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部または全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。

【0072】

例えば、主体金具の内周面３９２および面取り部３１９の少なくとも一部は、溶接ダレ７００によって構成された部位であってもよい。また、溶接工程（工程Ｐ１３４）を実施した後、予備除去工程（工程Ｐ１３５）を実施することなく、除去工程（工程Ｐ１３６）を行うことによって、内周面３９２から溶接ダレ７００を除去してもよい。

【符号の説明】

【0073】

１０…スパークプラグ
９０…内燃機関
１００…中心電極
１６０…シール体
１７０…セラミック抵抗
１８０…シール体
１９０…端子金具
２００…絶縁体
２１０…第１筒状部
２２０…第２筒状部
２５０…第３筒状部
２７０…第４筒状部
２９０…軸孔
３００，３００Ｐ…主体金具
３１０…端面
３１２，３１９…面取り部
３２０…ネジ部
３４０…胴部
３５０…溝部
３６０…工具係合部
３８０…カシメ蓋
３９２…内周面
３９４…棚部
３９６…内周面
４００，４００Ｐ…接地電極
５００…ガスケット
６１０，６２０…リング部材
６５０…粉末
７００…溶接ダレ
７４０…断面
８１０…工具
８１２…円筒部
８１４…線状部材
８１４ｂｓ…基端部
８１４ｔｐ…先端部
８３０…治具
８３２…貫通孔
８３３…面取り部
８３４…陥没部
８３６…切欠部
８３８…貫通孔
８４０…ボルト
８５０…治具
９１０…内壁
９２０…燃焼室
９３０…ネジ孔

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】