特許 6234956 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】6234956

(24)【登録日】2017年11月2日

(45)【発行日】2017年11月22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 20060101AFI20171113BHJP

   H01T 21/02 20060101ALI20171113BHJP

【ＦＩ】

   H01T13/20 E

   H01T21/02

【請求項の数】5

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2015-71006(P2015-71006)

(22)【出願日】2015年3月31日

(65)【公開番号】特開2016-192283(P2016-192283A)

(43)【公開日】2016年11月10日

【審査請求日】2016年7月1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】伊藤 崇順

【審査官】 段 吉享

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００４−１４６１０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５３−０１８０７７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｔ １３／２０

Ｈ０１Ｔ ２１／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

軸線方向に伸びる中心電極と、
前記中心電極の外周に設けられた主体金具と、
棒状の接地電極であって、基端が前記主体金具に接合されると共に、先端が軸線側に屈曲された接地電極と、
を備えるスパークプラグの製造方法であって、
未屈曲の前記接地電極である未屈曲接地電極を、曲げスペーサが有する所定の曲面に押しつけることにより屈曲させる屈曲工程を備え、
前記曲げスペ−サは、前記曲げスペーサを固定治具に取付ける取付け部を含む第１の部材と、前記未屈曲接地電極と接触する前記所定の曲面を含む第２の部材と、を含む２以上の部材に分割可能に構成されている、
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、
前記曲げスペ−サを構成する前記２以上の部材のうち、少なくとも２つの前記部材は、一方が凸部を有すると共に他方が前記凸部に嵌合する凹部を有する、スパークプラグの製造方法。

【請求項3】

請求項１または２に記載のスパークプラグの製造方法であって、
前記曲げスペーサの前記第１の部材は靱性が前記第２の部材より高く、前記第２の部材は硬度が前記第１の部材より高い、スパークプラグの製造方法。

【請求項4】

請求項１〜３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、
前記スパークプラグの前記接地電極は、さらに、前記先端に接合されて前記中心電極と所定の間隙を有して対向して配置された電極チップを備え、
前記曲げスペーサは、
前記未屈曲接地電極と接触する前記所定の曲面に、前記電極チップを収容可能な溝部を備え、
前記溝部は、
前記曲げスペーサの前記第２の部材の先端側に配置された第１の側面と、前記第１の側面と連続する底面と、前記第１の側面と対向し前記底面と連続する第２の側面とを備え、
前記第１の側面と前記底面とは、半径Ｒ１の丸みをつけて接続され、前記第２の側面と前記底面とは、半径Ｒ２の丸みをつけて接続され、前記半径Ｒ１＜前記半径Ｒ２である、
スパークプラグの製造方法。

【請求項5】

請求項１〜４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、
前記曲げスペーサの前記部材のいずれかが破損した場合に、前記屈曲工程の前に、
前記破損した前記部材を交換する工程を備える、
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、スパークプラグに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、ガソリンエンジンなどの内燃機関の点火にはスパークプラグが用いられている。スパークプラグでは、接地電極の先端面が中心電極に対向するように中心電極の軸線に向かって屈曲加工されることにより、中心電極と接地電極との間で火花放電間隙（火花放電ギャップ）が形成される。接地電極は、主体金具に接合された状態で、曲げスペ−サを用いて中心電極に向けて屈曲加工される（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００５−２４３２６０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に記載されたスパークプラグの製造方法において、曲げスペ−サを用いた接地電極の屈曲加工では、曲げスペーサに接地電極の屈曲に伴う荷重がかかるため、曲げスペーサの接地電極との接触部分の劣化に伴い、スパークプラグの火花放電間隙の精度が低下するおそれがある。そこで、スパークプラグの火花放電間隙の精度の低下を抑制する技術を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明は、上記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できる。

【0006】

（１）本発明の一形態によれば、軸線方向に伸びる中心電極と、前記中心電極の外周に設けられた主体金具と、棒状の接地電極であって、基端が前記主体金具に接合されると共に、先端が軸線側に屈曲された接地電極と、を備え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、未屈曲の前記接地電極である未屈曲接地電極を、曲げスペーサが有する所定の曲面に押しつけることにより屈曲させる屈曲工程を備え、前記曲げスペ−サは、前記曲げスペーサを固定治具に取付ける取付け部を含む第１の部材と、前記未屈曲接地電極と接触する前記所定の曲面を含む第２の部材と、を含む２以上の部材に分割可能に構成されている。この形態のスパークプラグの製造方法によれば、曲げスペーサには、未屈曲接地電極を屈曲させるための曲げ荷重が作用するため、取付け部や所定の曲面では曲げ荷重に伴う応力によって破損が生じる可能性がある。曲げスペーサが、第１の部材と第２の部材を含む２以上の部材に分割可能に構成されているため、曲げスペーサにおいて破損が生じた場合に、破損箇所を含む部材のみを交換して、スパークプラグの火花放電間隙を安定して精度よく形成することができる。また、破損箇所を含む部材のみを交換することができるため、治工具交換費用を低減させることができる。その結果、このスパークプラグの製造方法によれば、スパークプラグの製造費用を低減させることができる。

【0007】

（２）上記形態のスパークプラグの製造方法であって、前記曲げスペ−サを構成する前記２以上の部材のうち、少なくとも２つの前記部材は、一方が凸部を有すると共に他方が前記凸部に嵌合する凹部を有してもよい。このようにすると、凹部を有する部材と、対応する凸部を有する部材と、の一方の部材を交換する場合に、凹部と凸部とを嵌合させることにより、容易に２つの部材を適切に組み合わせることができる。そのため、このスパークプラグの製造方法によれば、曲げスペーサが破損した場合に短時間で、部材を交換することができるため、スパークプラグの製造時間の増大を抑制することができ、生産効率の低下を抑制することができる。

【0008】

（３）上記形態のスパークプラグの製造方法であって、前記曲げスペーサの前記第１の部材は靱性が第２の部材より高く、前記第２の部材は硬度が前記第１の部材より高くしてもよい。このようにすると、第１の部材における破損の発生と第２の部材における破損発生との両方をバランスよく抑制することができる。

【0009】

（４）上記形態のスパークプラグの製造方法であって、前記スパークプラグの前記接地電極は、さらに、前記先端に接合されて前記中心電極と所定の間隙を有して対向して配置された電極チップを備え、前記曲げスペーサは、前記未屈曲接地電極と接触する前記所定の曲面に、前記電極チップを収容可能な溝部を備え、前記溝部は、前記曲げスペーサの前記第２の部材の先端側に配置された第１の側面と、前記第１の側面と連続する底面と、前記第１の側面と対向し前記底面と連続する第２の側面とを備え、前記第１の側面と前記底面とは、半径Ｒ１の丸みをつけて接続され、前記第２の側面と前記底面とは、半径Ｒ２の丸みをつけて接続され、前記半径Ｒ１＜前記半径Ｒ２にしてもよい。曲げスペーサの溝部が形成された部分は、応力が集中した箇所で割れが発生しやすい。このスパークプラグの製造方法では、曲げスペーサの溝部においてより大きな応力がかかる第２の側面と底面との接続部分の丸み半径Ｒ２を、第１の側面と前記底面との丸み半径Ｒ１より大きくすることにより、応力集中を抑制して、曲げスペーサの破損を抑制することができる。その結果、スパークプラグの製造工程における曲げスペーサの部材の交換に要する費用および時間を抑制することができ、スパークプラグの製造コストの増大および、生産効率の低下を抑制することができる。

【0010】

（５）上記形態のスパークプラグの製造方法であって、前記曲げスペーサの前記部材のいずれかが破損した場合に、前記屈曲工程の前に、前記破損した部材を交換する工程を備えてもよい。この方法によれば、曲げスペーサに破損が発生した場合に、破損した部材のみを交換するため、治工具交換費用を低減させることができる。

【0011】

本発明は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、スパークプラグの製造装置、スパークプラグ、センサ等の形態で実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【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】スパークプラグの製造方法を説明するための工程図である。

【図3】予備曲げ装置の要部を拡大して示す説明図である。

【図4】曲げスペ−サの構成を説明するための説明図である。

【図5】曲げスペ−サの第２の部材の外観構成を示す斜視図である。

【図6】予備曲げ加工を説明するための説明図である。

【図7】本曲げ加工を説明するための説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

Ａ．第１実施形態
Ａ−１．スパークプラグの構成
図１は、スパークプラグ１００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１００の軸心である軸線ＣＡを境界として、軸線ＣＡより紙面左側にスパークプラグ１００の外観形状が図示され、軸線ＣＡより紙面右側にスパークプラグ１００の断面形状が図示されている。本実施形態では、スパークプラグ１００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。図１には、相互に直交するＸＹＺ軸を図示した。図１に示したＺ軸は、軸線ＣＡに沿った軸である。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１００の後端側から先端側に向かう方向である。

【0014】

スパークプラグ１００は、中心電極１０と、絶縁体２０と、主体金具３０と、接地電極４０とを備える。本実施形態では、スパークプラグ１００の軸線ＣＡは、中心電極１０、絶縁体２０および主体金具３０の各部材における軸心でもある。

【0015】

スパークプラグ１００は、中心電極１０と接地電極４０との間に形成された火花放電間隙ＳＧ（火花放電ギャップ）を先端側に有する。スパークプラグ１００は、火花放電間隙ＳＧが形成された先端側を燃焼室９２の内壁９１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１００を内燃機関９０に取り付けた状態で高電圧（例えば、１万〜３万ボルト）を中心電極１０に印加した場合、火花放電間隙ＳＧに火花放電が発生する。火花放電間隙ＳＧに発生した火花放電は、燃焼室９２における混合気に対する着火を実現する。本実施形態における火花放電間隙ＳＧが、請求項における所定の間隙に相当する。

【0016】

スパークプラグ１００の中心電極１０は、導電性を有する電極である。中心電極１０は、軸線ＣＡ方向に延びた棒状を成す。中心電極１０の外側面は、絶縁体２０によって外部から電気的に絶縁されている。中心電極１０の先端側は、絶縁体２０の先端側から突出している。中心電極１０の後端側は、絶縁体２０の後端側に設けられた端子金具１９に電気的に接続されている。

【0017】

スパークプラグ１００の絶縁体２０は、電気絶縁性を有する碍子である。絶縁体２０は、軸線ＣＡを中心に延びた筒状を成す。本実施形態では、絶縁体２０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。絶縁体２０は、軸線ＣＡ方向に延びた貫通孔である軸孔２９を有する。絶縁体２０の軸孔２９には、中心電極１０を絶縁体２０の先端側から突出させた状態で、中心電極１０が軸線ＣＡ上に保持されている。

【0018】

スパークプラグ１００の主体金具３０は、導電性を有する金属体である。主体金具３０は、軸線ＣＡ方向に延びた筒状を成す。本実施形態では、主体金具３０は、筒状に成形された低炭素鋼にニッケルめっきを施した部材である。他の実施形態では、主体金具３０は、亜鉛めっきを施した部材であっても良いし、めっきを施していない部材（無めっき）であっても良い。主体金具３０は、中心電極１０から電気的に絶縁された状態で絶縁体２０の外側面にカシメによって固定されている。主体金具３０の先端側には、端面３１が形成されている。端面３１の中央からは、中心電極１０と共に絶縁体２０が＋Ｚ軸方向（先端方向）に向けて突出している。端面３１には、接地電極４０が接合されている。

【0019】

スパークプラグ１００の接地電極４０は、導電性を有する電極である。接地電極４０は、棒状を成し、一端（以下、基端とも称する）が主体金具３０の端面３１に接合されている。接地電極４０は、主体金具３０の端面３１から＋Ｚ軸方向に延びた後に軸線ＣＡに向けて屈曲されている。本実施形態において、接地電極４０は、先端に電極チップ４５を有する。電極チップ４５は、接地電極４０の先端より＋Ｙ軸方向に突出して接合されており、中心電極１０と対向して配置され、中心電極１０との間に火花放電間隙ＳＧを形成する。図示するように、接地電極４０の先端のＹ軸方向の位置は、中心電極１０より−Ｙ軸側にずれている。すなわち、接地電極４０の長さは、先端のＹ軸方向の位置が中心電極１０の中心位置と一致する場合と比較して、短い。この結果、接地電極４０の受熱温度を低くすることができ、受熱による接地電極４０の酸化および折損の発生が抑制される。

【0020】

本実施形態では、接地電極４０の材質は、ニッケル（Ｎｉ）を主成分とするニッケル合金である。本実施形態では、電極チップ４５の材質は、白金（Ｐｔ）を主成分とし２０質量％のロジウム（Ｒｈ）を含有する合金である。他の実施形態では、電極チップ４５の材質は、火花放電に対する耐消耗性に優れた材質であればよく、純粋な貴金属（例えば、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）、ロジウム（Ｒｈ）、およびルテニウム（Ｒｕ）など）であってもよいし、ニッケル（Ｎｉ）であってもよいし、これらの金属の少なくとも１つを含有する他の合金であってもよい。

【0021】

図２は、本実施形態におけるスパークプラグの製造方法を説明するための工程図である。スパークプラグ１００の構成部品は予め作製されている。

【0022】

絶縁体２０に形成された軸孔２９に中心電極１０を挿設する（ステップＳ１０）。具体的には、絶縁体２０の内部に、中心電極１０、セラミック抵抗、シール体および端子金具１９を所定の順序で挿入し、ガラスシールと呼ばれる加熱圧縮工程によってこれらを一体的に形成する。

【0023】

次に、絶縁体２０を組み付ける前の主体金具３０の先端面に、未屈曲の接地電極４０（以下、未屈曲接地電極４０Ａとも称する）を抵抗溶接により接合する（ステップＳ１２）。

【0024】

主体金具３０の内側に、ガラスシールによって中心電極１０と一体となった絶縁体２０を差し込み、主体金具３０の加締部を内側に折り曲げるようにして加締めることにより、主体金具３０と中心電極１０とを組み付ける（ステップＳ１４）。これによって、中心電極１０の先端が主体金具３０の先端側から突出した状態で、絶縁体２０が主体金具３０に一体的に保持される。

【0025】

主体金具３０に接合された未屈曲接地電極４０Ａの内側側面に電極チップ４５を抵抗溶接により接合する（ステップＳ１６）。このように、主体金具３０に未屈曲接地電極４０Ａが溶接された部材をワークともいう。

【0026】

未屈曲接地電極４０Ａの屈曲加工を行う（ステップＳ１８）。屈曲工程（ステップＳ１８）は、未屈曲接地電極４０Ａを曲げ半径Ｒで屈曲させる予備曲げ加工（ステップＳ１８２）と、中心電極１０と電極チップ４５との間の火花放電間隙ＳＧを形成する本曲げ加工（ステップＳ１８４）とを含む。ステップＳ１８２では、予備曲げ装置３００を利用して予備曲げ加工を行う。

【0027】

図３は、予備曲げ装置３００の要部を拡大して示す説明図である。予備曲げ装置３００は、曲げスペーサ位置決め機構部３１０と、曲げスペーサ３１１と、曲げ機構部３３０と、曲げローラ（曲げ治具）３３１とを有する（図３）。本実施形態における曲げスペーサ位置決め機構部３１０が、請求項における固定治具に相当する。

【0028】

曲げスペーサ位置決め機構部３１０は、スペ−サ３１１が取付けられ、曲げスペーサ３１１を中心電極１０の軸線方向（図３のＹ軸方向）に移動させることにより、中心電極１０の先端面と曲げスペーサ３１１との距離を所定値に調整し、曲げスペーサ３１１を中心電極１０の先端面との間に所定の隙間を生じるように位置決めする。

【0029】

曲げ機構部３３０は、未屈曲接地電極４０Ａを曲げスペーサ３１１に向けて押しつけるように曲げローラ３３１を駆動させる。曲げスペーサ３１１は、後に詳述するように、接地電極４０の内側側面４１２が押しつけられる当接面３１９を有する。主体金具３０に未屈曲接地電極４０Ａが接合されたワーク１５０が、図示しないワーク保持部に装着され、スペーサ３１１が規定の位置に配置された状態で、未屈曲接地電極４０Ａを曲げスペーサ３１１の当接面３１９に押しつけるように、曲げ機構部３３０によりローラ３３１が駆動される。

【0030】

図４は、曲げスペ−サ３１１の構成を説明するための説明図である。図５は、曲げスペ−サ３１１の第２の部材３１１Ｂの外観構成を示す斜視図である。図６は、予備曲げ加工を説明するための説明図である。

【0031】

図４に示すように、曲げスペーサ３１１は、第１の部材３１１Ａと、第２の部材３１１Ｂとが組み合わされて、ねじ３２０により締結されて接合されている。第１の部材３１１Ａは、合金工具鋼鋼材ＳＫＳ３（ＪＩＳ Ｇ ４４０４：２００６）を用いて形成され、第２の部材３１１Ｂは、高速度工具鋼鋼材ＳＫＨ５４（ＪＩＳ Ｇ ４４０３：２００６）を用いて形成されている。第１の部材３１１Ａは、高い硬度を有するとともに、第２の部材３１１Ｂより高い靱性を有する。一方、第２の部材３１１Ｂは、靱性は第１の部材３１１Ａより劣るものの、第１の部材３１１Ａよりさらに高い硬度を有する。第１の部材３１１Ａおよび第２の部材３１１Ｂを用いたロックウェル硬さ試験（ＪＩＳ Ｚ ２２４５：２０１１）による硬度は、第１の部材３１１Ａ（ＳＫＳ３製）がＨＲＣ２０未満、第２の部材３１１Ｂ（ＳＫＨ５４製）がＨＲＣ６２〜６６であった。

【0032】

第１の部材３１１Ａは、掛合部３１４と、雌ねじが形成されたねじ孔３１５，３１６，３２３と、２つの凹部３２２Ａと、を備える。掛合部３１４と、ねじ孔３１５，３１６は、曲げスペーサ３１１を、曲げスペーサ位置決め機構部３１０に取付けるための構成である。曲げスペーサ３１１は、第１の部材３１１Ａの掛合部３１４が曲げスペーサ位置決め機構部３１０(図３)に掛合されるとともに、ボルト３１２，３１３によって、第１の部材３１１Ａのねじ孔３１５，３１６を介して曲げスペーサ位置決め機構部３１０に締結されることにより、曲げスペーサ位置決め機構部３１０に取付けられている。一方、ねじ孔３２３、および２つの凹部３２２Ａは、第１の部材３１１Ａと第２の部材３１１Ｂとを接合するための構成である。

【0033】

図５に示すように、第２の部材３１１Ｂは、曲面状の側面を備える略四角錘台形状を成す。第２の部材３１１Ｂは、当接面３１９（曲面）と、溝部３１７と、凹部３１８と、貫通孔３２１と、２つの凸部３２２Ｂと、を備える。貫通孔３２１および２つの凸部３２２Ｂは、第１の部材３１１Ａと第２の部材３１１Ｂとを接合するための構成である。第２の部材３１１Ｂの２つの凸部３２２Ｂは、第１の部材３１１Ａの２つの凹部３２２Ａとそれぞれ嵌合する形状を成す。図４に示すように、第１の部材３１１Ａの２つの凹部３２２Ａに、第２の部材３１１Ｂの２つの凸部３２２Ｂがそれぞれ嵌合され、ねじ３２０が第２の部材３１１Ｂの貫通孔３２１を介して、第１の部材３１１Ａのねじ孔３２３に螺号されることにより、第１の部材３１１Ａと第２の部材３１１Ｂとが接合される。本実施形態では、スペーサ３１１が第１の部材３１１Ａと第２の部材３１１Ｂとの２つの部材から構成されているが、第１の部材３１１Ａと第２の部材３１１Ｂとが接合面にそれぞれ、嵌合する凹部３２２Ａおよび凸部３２２Ｂを備える、いわゆるインロー構造を有するため、例えば、第２の部材３１１Ｂが破損して交換する場合に、凹部３２２Ａと凸部３２２Ｂとを嵌合させれば、容易に適切な配置で接合することができる。

【0034】

図６に示すように、第２の部材３１１Ｂの当接面３１９は、接地電極４０の内側側面４１２が押しつけられる面であって、接地電極４０の曲げ形状に対応した曲面状を成す。凹部３１８は、予備曲げ加工時に、中心電極１０が配置される窪みである。本実施形態における当接面３１９が請求項における所定の曲面に相当する。

【0035】

溝部３１７は、未屈曲接地電極４０Ａの予備曲げ加工時に、電極チップ４５が曲げスペ−サ３１１に接触することなく溝部３１７に収容されるように、当接面３１９に形成されている。溝部３１７は、図５に示すように、略四角錘台形状の窪みを形成しており、底面３１７ａと、曲げスペーサ３１１の先端側の第１の側面３１７ｂと、第１の側面３１７ｂと対向する第２の側面３１７ｃと、第１の側面３１７ｂと第２の側面３１７ｃとを接続する第３の側面３１７ｄと、を備える。第１の側面３１７ｂと底面３１７ａとは、半径Ｒ１の丸みをつけて接続され、第２の側面３１７ｃと底面３１７ａとは、半径Ｒ２の丸みをつけて接続されており、半径Ｒ１＜半径Ｒ２である(図４)。本実施形態では、Ｒ１＝３．０ｍｍ，Ｒ２＝０．５ｍｍとしているが、これに限定されず、応力集中を抑制可能な大きさに適宜設定することができる。

【0036】

未屈曲接地電極４０Ａを予備曲げ加工する際に、図６に示すように、曲げスペーサ３１１の第２の部材３１１Ｂの当接面３１９には、曲げローラ３３１によって未屈曲接地電極４０Ａを屈曲させるための荷重が付与される。第２の部材３１１Ｂにおいて、溝部３１７が形成された部分は、ローラ３３１による荷重により応力が集中すると、応力集中が生じた箇所で破損（割れ）が生じ易い。本実施形態では、溝部３１７において比較的高い応力がかかる第２の側面３１７ｃと底面３１７ａとの接続箇所の丸みの半径Ｒ２を大きくすることにより、応力の集中を抑制して、第２の部材３１１Ｂの破損を抑制することができる。

【0037】

図７は、本曲げ加工（ステップＳ１８４）を説明するための説明図である。本曲げ装置２５０は、上下方向（Ｚ軸方向）に駆動可能な本曲げパンチ２５１を備える。ステップＳ１８４（図２）において、予備曲げ加工後の接地電極４０に対して、本曲げパンチ２５１が上方から当接し、接地電極４０の先端の内側側面４１２が中心電極１０の先端面１２と平行となるように本曲げ加工を施す。本曲げ加工では、ＣＣＤカメラ２５３により電極チップ４５と中心電極１０の先端面との間隔をモニタしながら段階的に行い、所定の大きさの火花放電ギャップＧを形成する。こうして、スパークプラグ１００が完成する。

【0038】

上記ステップＳ１０〜Ｓ１８を繰り返し実施して、複数のスパークプラグ１００を連続して製造する。複数のスパークプラグを連続して製造している最中に、曲げスペーサ３１１の第２の部材３１１Ｂに破損が生じた場合には、ステップＳ１８の前に、第２の部材３１１Ｂを交換する工程を実施する。第１の部材３１１Ａに破損が生じた場合には、同様に、ステップＳ１８の前に第１の部材３１１Ａを交換する工程を実施する。

【0039】

上述の通り、スパークプラグ１００の未屈曲接地電極４０Ａを屈曲させる予備曲げ工程において、スペーサ３１１には曲げ荷重が作用するため、曲げスペーサ位置決め機構部３１０への取付け部（第１の部材３１１Ａ）、または第２の部材３１１Ｂの溝部３１７において、破損が生じる可能性がある。本実施形態のスパークプラグの製造方法によれば、予備曲げ工程において、２つの部材（第１の部材３１１Ａ，第２の部材３１１Ｂ）に分割可能に構成された曲げスペーサ３１１が用いられている。そのため、第１の部材３１１Ａおよび第２の部材３１１Ｂのいずれか一方に破損が生じた場合には、破損が生じた部材を交換すればよく、スペーサ３１１全体を交換する場合と比較して治工具の交換費用を抑制することができ、スパークプラグ１００の製造コストを低減させることができる。また、例えば、第２の部材３１１Ｂにおいて破損（亀裂）が生じると、スパークプラグ１００の火花放電間隙の精度が低下するおそれがあるが、第２の部材３１１Ｂを交換することにより、安定して精度よく火花放電間隙を形成することができる。

【0040】

また、本実施形態のスパークプラグの製造方法において用いられるスペーサ３１１は、第１の部材３１１Ａと第２の部材３１１Ｂとが、いわゆるインロー構造を有する。そのため、一方の部材を交換する場合に、第１の部材３１１Ａの凹部３２２Ａに第２の部材３１１Ｂの凸部３２２Ｂを嵌合させることにより、容易に第１の部材３１１Ａと第２の部材３１１Ｂとを適切に組み合わせることができる。そのため、本実施形態のスパークプラグの製造方法によれば、曲げスペーサ３１１の第１の部材３１１Ａまたは第２の部材３１１Ｂが破損した場合に短時間で適切に、部材を交換することができるため、スパークプラグの製造時間の増大を抑制することができ、生産性の低下を抑制することができる。

【0041】

本実施形態のスパークプラグの製造方法において用いられるスペーサ３１１は、第１の部材３１１Ａと第２の部材３１１Ｂとが、異なる鋼材によって作製されており、第１の部材３１１Ａは靱性が第２の部材３１１Ｂよりも高く、第２の部材３１１Ｂは硬度が第１の部材３１１Ａより高い。曲げスペーサ３１１には、ローラ３３１によって大きな荷重が付与されるため、その荷重により破損（割れ）しない大きな硬度が必要とされている。本実施形態のスパークプラグ１００は、接地電極４０が従来（電極チップ４５が接地電極４０の先端から突出していない構成や電極チップ４５を備えない構成）に比較して短いため、未屈曲接地電極４０Ａを予備曲げ加工する際に、スペーサ３１１に作用する荷重（応力）が従来よりも大きく、曲げスペーサ３１１において、破損が生じる可能性が高くなる。そこで、曲げスペーサ３１１の全体の硬度を上げることを検討したものの、全体の硬度を上げると、曲げスペーサ位置決め機構部３１０への取付け部分において、破損が生じる可能性が高くなった。そのため、曲げスペーサ３１１を分割可能に構成し、第１の部材３１１Ａは高い硬度を有すると共に、高い靱性を備える部材とし、第２の部材３１１Ｂは、第１の部材３１１Ａよりも靱性は劣るものの第１の部材３１１Ａより高い硬度を有する部材とした。これにより、曲げスペーサ３１１はバランスのとれた治具となり、破損が生じにくくなった。そのため、治工具の交換費用が低減され、スパークプラグの製造コストを低減させることができる。

【0042】

本実施形態のスパークプラグの製造方法において用いられるスペーサ３１１は、第２の部材３１１Ｂの溝部３１７において曲げローラ３３１による荷重に対応する応力が集中する部分の角Ｒを大きく設定することにより、応力の集中を抑制して、第２の部材３１１Ｂの破損を抑制することができる。その結果、スパークプラグの製造工程における曲げスペーサ３１１の部材の交換に要する費用および時間を抑制することができ、スパークプラグの製造コストを抑制することができ、生産効率の低下を抑制することができる。

【0043】

Ｂ．変形例：
本発明は、上述の実施形態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。例えば、次のような変形も可能である。

【0044】

Ｂ−１．第１変形例：
上記実施形態において、接地電極４０の先端に、接地電極４０の先端面から突出した状態で電極チップ４５が接合された構成を例示したが、これに限定されない。例えば、電極チップ４５は、接地電極４０の先端面より内側（−Ｙ軸側）に接合されてもよい。この場合には、接地電極４０が上記実施形態よりも長く形成される。さらに、電極チップ４５を備えない構成としてもよい。

【0045】

Ｂ−２．第２変形例：
上記実施形態において、曲げスペーサ３１１は２つの部材（第１の部材３１１Ａと第２の部材３１１Ｂ）に分割可能に構成される例を示したが、３以上の部材に分割可能に構成してもよい。曲げスペーサ３１１を分割可能に構成することにより、破損等が生じた場合に、破損箇所を含む部材のみを交換することにより、治工具の交換費用を低減することができる。

【0046】

Ｂ−３．第３変形例：
曲げスペーサ３１１の形状は、上記実施形態に限定されない。曲げスペーサ位置決め機構部３１０に取付ける取付け部と、接地電極４０の曲げ形状に対応した曲面状を成す当接面３１９を備えればよい。曲げスペーサ３１１を分割する位置も上記実施形態に限定されず、適宜設定可能である。

【0047】

Ｂ−４．第４変形例：
第１の部材３１１Ａおよび第２の部材３１１Ｂにそれぞれ形成された凹部３２２Ａおよび凸部３２２Ｂの形状は上記実施形態に限定されない。互いに嵌合する形状であればよい。例えば、第１の部材３１１Ａが凸部を備え、第２の部材３１１Ｂが対応する凹部を備えてもよい。

【0048】

Ｂ−５．第５変形例：
第１の部材３１１Ａおよび第２の部材３１１Ｂを構成する材料は、上記実施形態に限定されない。例えば、第２の部材３１１Ｂを第１の部材３１１Ａと同じ合金工具鋼鋼材ＳＫＳ３を用いて形成してもよい。同じ材料によって構成しても、いずれか一方に破損が生じた場合に、破損が生じた部材のみ交換することができるため、治具交換費用を低減することができる。また、第２の部材３１１Ｂの未屈曲接地電極４０Ａが当接する部分を、さらに硬度の高い材料（例えば、超硬合金Ｖ２等）を用いて形成してもよい。

【0049】

Ｂ−６．第６変形例：
上記実施形態において、溝部３１７の底面と側面との接続部の丸み半径を第１の側面と第２の側面とで異なる値を用いる例を示したが、これに限定されず、同じ丸み半径にしてもよい。

【符号の説明】

【0050】

１０…中心電極
１２…先端面
１９…端子金具
２０…絶縁体
２９…軸孔
３０…主体金具
３１…端面
４０…接地電極
４０Ａ…未屈曲接地電極
４５…電極チップ
５０…主体金具
９０…内燃機関
９１…内壁
９２…燃焼室
１００…スパークプラグ
１５０…ワーク
２５０…本曲げ装置
２５１…パンチ
２５３…ＣＣＤカメラ
３００…予備曲げ装置
３１０…曲げスペーサ位置決め機構部
３１１…曲げスペ−サ
３１１Ａ…第１の部材
３１１Ｂ…第２の部材
３１２…ボルト
３１４…掛合部
３１５，３１６，３２３…ねじ孔
３１７…溝部
３１７ａ…底面
３１７ｂ…第１の側面
３１７ｃ…第２の側面
３１７ｄ…第３の側面
３１８…凹部
３１９…当接面
３２１…貫通孔
３２２Ａ…凹部
３２２Ｂ…凸部
３３０…曲げ機構部
３３１…ローラ
４１２…内側側面
ＣＡ…軸線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】