(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-01-17
(45)【発行日】2022-01-26
(54)【発明の名称】電極の製造方法
(51)【国際特許分類】
H01T 13/20 20060101AFI20220119BHJP
H01T 13/39 20060101ALI20220119BHJP
【ＦＩ】
H01T13/20 E
H01T13/39
【請求項の数】
6
(21)【出願番号】P 2021531996
(86)(22)【出願日】2021-04-08
(86)【国際出願番号】 JP2021014842
【審査請求日】2021-06-04
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】000221889
【氏名又は名称】東邦金属株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000796
【氏名又は名称】特許業務法人三枝国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】岩隈 和夫
(72)【発明者】
【氏名】成重 雅夫
【審査官】北岡 信恭
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１１－０１１２２５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０５－０８２２３５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００６－２３３２７０（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｔ １３／００－１３／６０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
原料粉末を加圧及び焼結した焼結体を、金型の孔部に配置した状態で、前記焼結体を加圧することで、電極を得る電極の製造方法（前記金型が、ダイと、前記ダイの成形穴に挿入されるコアロッドとを備え、且つ、前記ダイと前記コアロッドのそれぞれのアプローチ部開始点に高低差がつくように前記ダイと前記コアロッドが設置される場合を除く。）。
【請求項2】
前記孔部の横断面は、円環状を呈する請求項１に記載の電極の製造方法。
【請求項3】
前記孔部の横断面は、円形を呈する請求項１に記載の電極の製造方法。
【請求項4】
前記原料粉末は、イリジウム粉末及び／又はルテニウム粉末を８０重量％以上含有する請求項２又は３に記載の電極の製造方法。
【請求項5】
前記原料粉末を粉末用第一金型の第一孔部に供給した状態で前記原料粉末を加圧することで、成形体を得る第一加圧工程と、前記成形体を焼結することで、前記焼結体を得る焼結工程と、
前記孔部に相当する焼結体用第二金型の第二孔部に前記焼結体を配置した状態で、前記焼結体を加圧することで、前記電極を得る第二加圧工程と、を備え、
前記第一孔部の横断面の形状は、前記第二孔部の横断面の形状に対して、相似比が１．０９～１．１３：１となる相似形を呈する請求項４に記載の電極の製造方法。
【請求項6】
前記第二金型は、前記焼結体を前記第二孔部に押し込むための第三孔部を備え、前記第三孔部の横断面の面積が、前記第二孔部の反対側に向かうにつれて、前記第二孔部の横断面の面積から、徐々に大きくなる請求項５に記載の電極の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電極の製造方法、特にスパークプラグ用電極の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、自動車のエンジン等の内燃機関で、Ｎｉ系合金材を材料とするスパークプラグ用電極が広く使用されていたが、近年、長寿命化或いは高性能化の目的で、イリジウムなどの白金族金属を材料とする貴金属系のスパークプラグ用電極（以下、貴金属系電極と略す）が使用されている（特許文献１）。
【0003】
貴金属系電極の製造方法として、特許文献２に開示されるように、構成金属を溶解してインゴットを作製した後、鍛造、伸線、切断の工程を順次行なう方法が、一般的に行なわれている。しかしながら、この製造方法は、工程が長い問題がある。
【0004】
そこで、貴金属系電極を少ない工程で製造可能な方法として、原料粉末をプレス成形した成形体を形成して、当該成形体を焼結することで電極を得る方法が行なわれている（例えば特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特開平９－００７７３３号公報
【文献】特開２０００－３３１７７０号公報
【文献】特開平３－００１４７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら上記の原料粉末をプレス成形及び焼結する方法では、金型への原料粉末の投入量や成形圧力のばらつきによって、焼結体の寸法に大きなばらつきが生じる。このため焼結体を、電極の設計寸法よりも大きく形成し、この後、焼結体の不要部分を切削することで、電極を形成することが行なわれており、その結果、焼結体の切削代が生じて材料歩留まりが悪く、電極の製造コストが高くなる問題が生じていた。
【0007】
本発明は、上記事項に鑑みてなされたものであって、その目的は、寸法精度の高い電極を、安価に製造可能な電極の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記目的を達成するため、本発明は、次の項に記載の主題を包含する。
【0009】
項１．原料粉末を加圧及び焼結した焼結体を、金型の孔部に配置した状態で、前記焼結体を加圧することで、電極を得る電極の製造方法。
【0010】
項２．前記孔部の横断面は、円環状を呈する項１に記載の電極の製造方法。
【0011】
項３．前記孔部の横断面は、円形を呈する項１に記載の電極の製造方法。
【0012】
項４．前記原料粉末は、イリジウム粉末及び／又はルテニウム粉末を８０重量％以上含有する項２又は３に記載の電極の製造方法。
【0013】
項５．前記原料粉末を粉末用第一金型の第一孔部に供給した状態で前記原料粉末を加圧することで、成形体を得る第一加圧工程と、
前記成形体を焼結することで、前記焼結体を得る焼結工程と、
前記孔部に相当する焼結体用第二金型の第二孔部に前記焼結体を配置した状態で、前記焼結体を加圧することで、前記電極を得る第二加圧工程と、を備え、
前記第一孔部の横断面の形状は、前記第二孔部の横断面の形状に対して、相似比が１．０９～１．１３：１となる相似形を呈する項４に記載の電極の製造方法。
前記成形体を焼結することで、前記焼結体を得る焼結工程と、
前記孔部に相当する焼結体用第二金型の第二孔部に前記焼結体を配置した状態で、前記焼結体を加圧することで、前記電極を得る第二加圧工程と、を備え、
前記第一孔部の横断面の形状は、前記第二孔部の横断面の形状に対して、相似比が１．０９～１．１３：１となる相似形を呈する項４に記載の電極の製造方法。
【0014】
項６．前記第二金型は、前記焼結体を前記第二孔部に押し込むための第三孔部を備え、前記第三孔部の横断面の面積が、前記第二孔部の反対側に向かうにつれて、前記第二孔部の横断面の面積から、徐々に大きくなる項５に記載の電極の製造方法。
【発明の効果】
【0015】
本発明に係る電極の製造方法によれば、金型の孔部によって焼結体がサイジングされることで、機械加工を要せず、所望の寸法の電極を得ることができる。したがって本発明に係る電極の製造方法によれば、寸法精度の高い電極を、機械加工による切削代を生じさせずに、安価に製造できる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】本実施形態に係る製造方法で製造された接地電極及び中心電極を備えたスパークプラグを示す斜視図である。
【図3】接地電極の製造方法の第一加圧工程における金型の動作を示す概略断面図である。
【図4】接地電極の製造方法の第二加圧工程における金型の動作を示す概略断面図である。
【図5】接地電極の製造方法の第二加圧工程における金型の動作を示す概略断面図である。
【図6】中心電極の製造方法の第一加圧工程における金型の動作を示す概略断面図である。
【図7】中心電極の製造方法の第二加圧工程における金型の動作を示す概略断面図である。
【図8】中心電極の製造方法の第二加圧工程における金型の動作を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しながら説明する。
【0018】
【0019】
スパークプラグ１は、内燃機関の燃焼室に取り付けられて、燃焼室に供給された混合気の点火に用いられる。スパークプラグ１は、円環状の接地電極ＰＡと、接地電極ＰＡの内側に配置される円柱状の中心電極ＰＢとを備えており、これら２つの電極ＰＡ，ＰＢの間の火花ギャップＧに高電圧が印加されることで、火花放電を発生させる。燃焼室では、スパークプラグ１の火花放電をきっかけとして、火花ギャップＧの近傍の領域で火炎核と呼ばれる火種が生じ、その火種が成長することにより、混合気が燃焼する。
【0020】
上記のスパークプラグ１では、火花ギャップＧで安定した火花放電を生じさせるために、火花ギャップＧの間隔を一定にする必要があり、これを実現すべく電極ＰＡ，ＰＢの寸法精度を高める必要がある。
【0021】
本実施形態に係る電極ＰＡ，ＰＢの製造方法は、原料粉末Ｎを加圧及び焼結した焼結体Ｓを金型Ｄの孔部Ｈに配置した状態で、焼結体Ｓを加圧することで、寸法精度が高い電極ＰＡ，ＰＢを得るものである（図４，図５に示す第二金型ＤＡや、図７，図８に示す第二金型ＤＢは、上記の金型Ｄに相当する。図４，図５に示す第二孔部ＨＡや、図７，図８に示す第二孔部ＨＢは、上記の孔部Ｈに相当する。図４，図５に示す焼結体ＳＡや、図７、図８に示す焼結体ＳＢは、上記の焼結体Ｓに相当する）。
【0022】
まず接地電極ＰＡの製造方法の詳細について説明する。
【0023】
接地電極ＰＡの製造方法は、原料粉末Ｎを加圧及び焼結した焼結体ＳＡを横断面が円環状の孔部ＨＡに配置した状態で、焼結体ＳＡを加圧することで、接地電極ＰＡを得るものである。上記の原料粉末Ｎとして、例えば、イリジウム粉末及び／又はルテニウム粉末を８０重量％以上含有する粉末を使用できる。
【0024】
【0025】
第一金型ＣＡ（図３）は、貫通孔１０を有するダイ１１と、上パンチ１２と、下パンチ１３と、コアロッド１４とを有する。貫通孔１０の横断面は円形を呈する。上パンチ１２及び下パンチ１３の横断面は円環状を呈する。コアロッド１４の横断面は円形を呈する。
【0026】
第一金型ＣＡは、ダイ１１の下側から下パンチ１３を貫通孔１０に挿入し、下パンチ１３の下側からコアロッド１４を下パンチ１３の空洞に挿入して、貫通孔１０内でコアロッド１４を下パンチ１３の上側に伸び出させることで、貫通孔１０内に第一孔部ＥＡを構成する。第一孔部ＥＡの横断面は円環状を呈しており、第一孔部ＥＡの内周面はコアロッド１４の外面から構成され、第一孔部ＥＡの外周面は貫通孔１０の内面から構成され、第一孔部ＥＡの底面は下パンチ１３の上面から構成される。
【0027】
上記の第一金型ＣＡによれば、第一孔部ＥＡに原料粉末Ｎを供給した状態で、ダイ１１の上側から上パンチ１２を第一孔部ＥＡに挿入することで、上パンチ１２及び下パンチ１３によって原料粉末Ｎを加圧して、成形体ＫＡを得ることができる（図３は、第一金型ＣＡの（Ａ）→（Ｂ）→（Ｃ）→（Ｄ）→（Ｅ）→（Ｆ）の動作によって、成形体ＫＡが得られることを示す）。そして成形体ＫＡを焼結することで、焼結体ＳＡ（図４）が得られる。
【0028】
なお第一金型ＣＡでは、下パンチ１３を貫通孔１０に円滑に挿入し、上パンチ１２を第一孔部ＥＡ（下パンチ１３の上側にある貫通孔１０の範囲）に円滑に挿入することを目的として、下パンチ１３及び上パンチ１２の外面と貫通孔１０の内面との間に所定のクリアランスが生じるように、下パンチ１３の外径、上パンチ１２の外径、及び貫通孔１０の直径が調整されることが好ましい。またコアロッド１４を下パンチ１３の空洞に円滑に挿入することを目的として、コアロッド１４の外面と下パンチ１３の空洞の内面との間に所定のクリアランスが生じるように、コアロッド１４の外径と下パンチ１３の空洞の直径とが調整されることが好ましい。
【0029】
第二金型ＤＡ（図４）は、第一金型ＣＡと類似した構造を有しており、貫通孔２０を有するダイ２１と、上パンチ２２と、下パンチ２３と、コアロッド２４とを有する。貫通孔２０の横断面は円形を呈する。上パンチ２２及び下パンチ２３の横断面は円環状を呈する。コアロッド２４の横断面は円形を呈する。
【0030】
第二金型ＤＡは、ダイ２１の下側から下パンチ２３を貫通孔２０に挿入し、下パンチ２３の下側からコアロッド２４を下パンチ２３の空洞に挿入して、貫通孔２０内でコアロッド２４を下パンチ２３の上側に伸び出させることで、貫通孔２０内に第二孔部ＨＡを構成する。第二孔部ＨＡの横断面は円環状を呈しており、第二孔部ＨＡの内周面はコアロッド２４の外面から構成され、第二孔部ＨＡの外周面は貫通孔２０の内面から構成され、第二孔部ＨＡの底面は下パンチ２３の上面から構成される。
【0031】
上記の第二金型ＤＡによれば、焼結体ＳＡを第二孔部ＨＡに配置した状態で、ダイ２１の上側から上パンチ２２を第二孔部ＨＡに挿入することで、上パンチ２２及び下パンチ２３によって焼結体ＳＡを加圧して、接地電極ＰＡを得ることができる（図４は、第二金型ＤＡの（Ａ）→（Ｂ）→（Ｃ）→（Ｄ）→（Ｅ）→（Ｆ）の動作で、接地電極ＰＡが得られることを示す）。
【0032】
なお第二金型ＤＡでは、下パンチ２３を貫通孔２０に円滑に挿入し、上パンチ２２を第二孔部ＨＡ（下パンチ２３の上側にある貫通孔２０の範囲）に円滑に挿入することを目的として、下パンチ２３及び上パンチ２２の外面と貫通孔２０の内面との間に所定のクリアランスが生じるように、下パンチ２３の外径、上パンチ２２の外径、及び貫通孔２０の直径が調整されることが好ましい。またコアロッド２４を下パンチ２３の空洞に円滑に挿入することを目的として、コアロッド２４の外面と下パンチ２３の空洞の内面との間に所定のクリアランスが生じるように、コアロッド２４の外径と下パンチ２３の空洞の直径とが調整されることが好ましい。
【0033】
接地電極ＰＡを製造する際には、以下の第一加圧工程、焼結工程、及び第二加圧工程が順次実施される。
【0034】
・第一加圧工程：原料粉末Ｎを第一金型ＣＡの第一孔部ＥＡに供給した状態で原料粉末Ｎを加圧することで、成形体ＫＡを得る（図３）。
・焼結工程：成形体ＫＡを焼結することで、焼結体ＳＡを得る。
・第二加圧工程：焼結体ＳＡを第二金型ＤＡの第二孔部ＨＡに配置した状態で、焼結体ＳＡを加圧することで、接地電極ＰＡを得る（図４）。
・焼結工程：成形体ＫＡを焼結することで、焼結体ＳＡを得る。
・第二加圧工程：焼結体ＳＡを第二金型ＤＡの第二孔部ＨＡに配置した状態で、焼結体ＳＡを加圧することで、接地電極ＰＡを得る（図４）。
【0035】
上記の接地電極ＰＡの製造方法によれば、焼結体ＳＡが第二孔部ＨＡによってサイジングされることで、機械加工を要せず、寸法精度の高い接地電極ＰＡを得ることができる（具体的には、内径及び外径が第二孔部ＨＡと一致する接地電極ＰＡを得ることができる）。したがって上記の製造方法によれば、寸法精度の高い設置電極ＰＡを、機械加工による切削代を生じさせずに、安価に製造できる。
【0036】
なお原料粉末Ｎとして、イリジウム粉末及び／又はルテニウム粉末を８０重量％以上含有する粉末が使用される場合には、成形体ＫＡの焼結によって、成形体ＫＡに対して９％～１１％程度収縮した焼結体ＳＡが得られる。したがって上記の場合には、第二孔部ＨＡ（図４）の横断面の形状と、第一孔部ＥＡ（図３）の横断面の形状とを、相似比が１：１．０９～１．１３となる相似形にすることが好ましい（つまり第一孔部ＥＡ（図３）の横断面を、第二孔部ＨＡ（図４）の横断面に対して１．０９～１．１３ほど相似拡大させた形状にすることが好ましい）。このようにすれば焼結体ＳＡを円滑に第二孔部ＨＡに配置できる。
【0037】
また接地電極ＰＡの製造方法では、図５に示すように、第二金型ＤＡが、焼結体ＳＡを第二孔部ＨＡに押し込むための横断面円環状の第三孔部ＦＡを備え、第三孔部ＦＡの横断面の面積が、第二孔部ＨＡの反対側に向かうにつれて、第二孔部ＨＡの横断面の面積から、徐々に大きくなるようにしてもよい（より具体的には、第二孔部ＨＡの反対側に向かうにつれて、第三孔部ＦＡの外径が徐々に大きくなり、第三孔部ＦＡの内径が徐々に小さくなるようにしてよい）。このようにすれば焼結体ＳＡの横断面が第二孔部ＨＡの横断面よりも大きい場合でも、上パンチ２２によって焼結体ＳＡを第三孔部ＦＡに押し込むことで、焼結体ＳＡの横断面を徐々に小さくして、焼結体ＳＡを第二孔部ＨＡに配置できる（図５は、上記の変更を行なった第二金型ＤＡの（Ａ）→（Ｂ）→（Ｃ）→（Ｄ）→（Ｅ）→（Ｆ）の動作で、接地電極ＰＡが得られることを示す）。
【0038】
次に中心電極ＰＢの製造方法の詳細について説明する。
【0039】
中心電極ＰＢの製造方法は、原料粉末Ｎを加圧及び焼結した焼結体ＳＢを横断面が円形の孔部ＨＢに配置した状態で、焼結体ＳＢを加圧することで、中心電極ＰＢを得るものである。上記の原料粉末Ｎとして、例えば、イリジウム粉末及び／又はルテニウム粉末を８０重量％以上含有する粉末を使用できる。
【0040】
【0041】
第一金型ＣＢ（図６）は、貫通孔３０を有するダイ３１と、上パンチ３２と、下パンチ３３とを有する。貫通孔３０の横断面は円形を呈する。上パンチ３２及び下パンチ３３の横断面も円形を呈する。
【0042】
第一金型ＣＢは、ダイ３１の下側から下パンチ３３を貫通孔３０に挿入することで、第一孔部ＥＢを貫通孔３０内に構成する。第一孔部ＥＢの横断面は円形を呈しており、第一孔部ＥＢの外周面は貫通孔３０の内面から構成され、第一孔部ＥＢの底面は下パンチ３３の上面から構成される。上記の第一金型ＣＢによれば、第一孔部ＥＢに原料粉末Ｎを供給した状態で、ダイ３１の上側から上パンチ３２を第一孔部ＥＢに挿入することで、上パンチ３２及び下パンチ３３によって原料粉末Ｎを加圧して、成形体ＫＢを得ることができる（図６は、第一金型ＣＢの（Ａ）→（Ｂ）→（Ｃ）→（Ｄ）→（Ｅ）→（Ｆ）の動作によって、成形体ＫＢが得られることを示す）。そして成形体ＫＢを焼結することで、焼結体ＳＢ（図７）が得られる。
【0043】
なお第一金型ＣＢでは、下パンチ３３を貫通孔３０に円滑に挿入し、上パンチ３２を第一孔部ＥＢ（下パンチ３３の上側にある貫通孔３０の範囲）に円滑に挿入することを目的として、下パンチ３３及び上パンチ３２の外面と貫通孔３０の内面との間に所定のクリアランスが生じるように、下パンチ３３の外径、上パンチ３２の外径、及び貫通孔３０の直径が調整されることが好ましい。
【0044】
第二金型ＤＢ（図７）は、第一金型ＣＢと類似した構造を有しており、貫通孔４０を有するダイ４１と、上パンチ４２と、下パンチ４３とを有する。貫通孔４０の横断面は円形を呈する。上パンチ４２及び下パンチ４３の横断面も円形を呈する。
【0045】
第二金型ＤＢは、ダイ４１の下側から下パンチ４３を貫通孔４０に挿入することで、第二孔部ＨＢを貫通孔４０内に構成する。第二孔部ＨＢの横断面は円形を呈しており、第二孔部ＨＢの外周面は貫通孔４０の内面から構成され、第二孔部ＨＢの底面は下パンチ４３の上面から構成される。上記の第二金型ＤＢによれば、焼結体ＳＢを第二孔部ＨＢに配置した状態で、ダイ４１の上側から上パンチ４２を第二孔部ＨＢに挿入することで、上パンチ４２及び下パンチ４３によって焼結体ＳＢを加圧して、中心電極ＰＢを得ることができる（図７は、第二金型ＤＢの（Ａ）→（Ｂ）→（Ｃ）→（Ｄ）→（Ｅ）→（Ｆ）の動作で、中心電極ＰＢが得られることを示す）。
【0046】
なお第二金型ＤＢでは、下パンチ４３を貫通孔４０に円滑に挿入し、上パンチ４２を第二孔部ＨＢ（下パンチ４３の上側にある貫通孔４０の範囲）に円滑に挿入することを目的として、下パンチ４３及び上パンチ４２の外面と貫通孔４０の内面との間に所定のクリアランスが生じるように、下パンチ４３の外径、上パンチ４２の外径、及び貫通孔４０の直径が調整されることが好ましい。
【0047】
中心電極ＰＢを製造する際には、以下の第一加圧工程、焼結工程、及び第二加圧工程が順次実施される。
【0048】
・第一加圧工程：原料粉末Ｎを第一金型ＣＢの第一孔部ＥＢに供給した状態で、原料粉末Ｎを加圧することで、成形体ＫＢを得る（図６）。
・焼結工程：成形体ＫＢを焼結することで、焼結体ＳＢを得る。
・第二加圧工程：焼結体ＳＢを第二金型ＤＢの第二孔部ＨＢに配置した状態で、焼結体ＳＢを加圧することで、中心電極ＰＢを得る（図７）。
・焼結工程：成形体ＫＢを焼結することで、焼結体ＳＢを得る。
・第二加圧工程：焼結体ＳＢを第二金型ＤＢの第二孔部ＨＢに配置した状態で、焼結体ＳＢを加圧することで、中心電極ＰＢを得る（図７）。
【0049】
上記の中心電極ＰＢの製造方法によれば、第二金型ＤＢの第二孔部ＨＢによって焼結体ＳＢがサイジングされることで、機械加工を要せず、寸法精度の高い中心電極ＰＢを得ることができる（具体的には、外径が第二孔部ＨＢと一致する中心電極ＰＢを得ることができる）。したがって上記の製造方法によれば、寸法精度の高い中心電極ＰＢを、機械加工による切削代を生じさせずに、安価に製造できる。
【0050】
なお原料粉末Ｎとして、イリジウム粉末及び／又はルテニウム粉末を８０重量％以上含有する粉末が使用される場合には、成形体ＫＢの焼結によって、成形体ＫＢに対して９％～１１％の割合で収縮した焼結体ＳＢが得られる。したがって上記の場合には、第二孔部ＨＢの横断面の形状と、第一孔部ＥＢの横断面の形状とを、相似比が１：１．０９～１．１３となる相似形にすることが好ましい（第一孔部ＥＢの横断面を、第二孔部ＨＢの横断面に対して１．０９～１．１３ほど相似拡大させた形状にすることが好ましい）。このようにすれば上記の割合で収縮した焼結体ＳＢを円滑に第二孔部ＨＡに配置できる。
【0051】
また中心電極ＰＢの製造方法では、図８に示すように、第二金型ＤＢが、焼結体ＳＢを第二孔部ＨＢに押し込むための横断面円形状の第三孔部ＦＢを備え、第三孔部ＦＢの横断面の面積が、第二孔部ＨＢの反対側に向かうにつれて、第二孔部ＨＢの横断面の面積から、徐々に大きくなるようにしてもよい（より具体的には、第二孔部ＨＢの反対側に向かうにつれて、第三孔部ＦＢの外径が徐々に大きくなるようにしてよい）。このようにすれば焼結体ＳＢの横断面が第二孔部ＨＢの横断面よりも大きい場合でも、第三孔部ＦＢによって焼結体ＳＢの横断面を徐々に小さくすることができるので、焼結体ＳＢを第二孔部ＨＢに配置できる。
【0052】
本実施形態に係る電極ＰＡ，ＰＢの製造方法によれば、上述したように、内径及び外径が第二孔部ＨＡと一致する接地電極ＰＡを得ることができ、外径が第二孔部ＨＢと一致する中心電極ＰＢを得ることができる。このため孔部ＨＡ，ＨＢの寸法を適宜調整して電極ＰＡ，ＰＢを製造することで、電極ＰＡ，ＰＢの間の火花ギャップＧの間隔を一定にすることができる。したがって火花ギャップＧで安定した火花放電を生じさせることができる。
【0053】
また本実施形態に係る電極ＰＡ，ＰＢの製造方法によれば、上述したように電極ＰＡ，ＰＢを、機械加工による切削代を生じさせることなく安価に製造できるため、スパークプラグ１の製造コストを安価に抑える上で有利である。
【0054】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変形が可能である。
【0055】
例えば、接地電極ＰＡの製造方法では、第二加圧工程において、潤滑剤を第二孔部ＨＡの表面に塗布した状態で第二孔部ＨＡに焼結体ＳＡを配置してもよい。また中心電極ＰＢの製造方法では、第二加圧工程において、潤滑剤を第二孔部ＨＢの表面に塗布した状態で第二孔部ＨＢに焼結体ＳＢを配置してもよい。上記潤滑剤として、黒鉛、二硫化モリブデン、二硫化タングステン、窒化ほう素、ふっ化カルシウム、珪酸マグネシウム脂肪酸、金属石鹸、ポリエチレンワックス、ステアリン酸亜鉛、或いは、ステアリン酸カルシウムを使用できる。また、潤滑剤は焼結体ＳＡ，ＳＢの表面に塗布してもよい。
【0056】
【0057】
【0058】
また本発明の製造方法によって製造される電極は、円環状の接地電極ＰＡや円柱状の中心電極ＰＢに限定されない。金型の孔部の形状を変更することで、上記電極ＰＡ，ＰＢと形状が異なる電極を製造できる。
【0059】
また上記実施形態では、原料粉末Ｎは、イリジウム粉末及び／又はルテニウム粉末を８０重量％以上含有するものに限定されない。原料粉末Ｎを構成する金属や、原料粉末Ｎの配合は、電極の種類等に応じて、適宜調整され得る。
【実施例】
【0060】
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されない。
【0061】
本実施例は、本願発明の製造方法により接地電極ＰＡを複数製造して、これら接地電極ＰＡの設計寸法に対する実測寸法のバラつき等を確認したものである。接地電極ＰＡの設計値は、外径が４ｍｍであり、内径が３．５ｍｍであり、高さが２ｍｍである。
【0062】
本実施例では、原料粉末Ｎを得るために、イリジウム粉末とルテニウム粉末を重量比でそれぞれ８５％、１５％の割合で配合し、ボールミル中でアルコールを溶媒として２０時間以上湿式混合した。そして得られた混合粉末のスラリーに造粒剤としてＰＶＰ（Polyvinylpyrrolidone：ポリビニルピロリドン）を１．５％添加して造粒した。これにより、５０～１００ミクロンの原料粉末Ｎを得た。
【0063】
次いで、原料粉末Ｎを第一金型ＣＡの第一孔部ＥＡに供給した状態で、３トン/ｃｍ２の圧力で原料粉末Ｎを加圧することで、環状の成形体ＫＡを得た。
【0064】
次いで、成形体ＫＡを、２０００℃の水素雰囲気下で３０分間焼結することで環状の焼結体ＳＡを得た。
【0065】
次いで、焼結体ＳＡを第二金型ＤＡの第二孔部ＨＡに配置した状態で、５ＭＰａの圧力で焼結体ＳＡを加圧することで、接地電極ＰＡを得た。以下の表１に焼結体ＳＡの設計寸法に対する実測寸法のバラつき等を示し、以下の表２に接地電極ＰＡの設計寸法に対する実測寸法のバラつき等を示す。
【0066】
【表1】
【0067】
【表2】
【0068】
接地電極ＰＡは、外径、内径、同心度、高さのいずれの寸法においても、設計寸法に対するバラつきが、焼結体ＳＡに比して小さくなった。このことから本願発明によれば、焼結体ＳＡの寸法のバラつきを小さくして、寸法精度の高い電極が得られることが確認された。
【符号の説明】
【0069】
ＣＡ，ＣＢ 第一金型
ＤＡ，ＤＢ 第二金型
ＥＡ，ＥＢ 第一孔部
ＦＡ，ＦＢ 第三孔部
ＨＡ，ＨＢ 第二孔部
ＫＡ，ＫＢ 成形体
Ｎ 原料粉末
ＳＡ，ＳＢ 焼結体
ＰＡ 接地電極
ＰＢ 中心電極
ＤＡ，ＤＢ 第二金型
ＥＡ，ＥＢ 第一孔部
ＦＡ，ＦＢ 第三孔部
ＨＡ，ＨＢ 第二孔部
ＫＡ，ＫＢ 成形体
Ｎ 原料粉末
ＳＡ，ＳＢ 焼結体
ＰＡ 接地電極
ＰＢ 中心電極
【要約】
寸法精度の高い電極を、安価に製造可能な電極の製造方法を提供する。
本発明の電極の製造方法は、イリジウム粉末及び／又はルテニウム粉末を８０重量％以上含有する原料粉末を加圧及び焼結した焼結体ＳＡを、金型ＤＡの孔部ＨＡに配置した状態で、焼結体ＳＡを加圧することで、電極ＰＡを得る。
本発明の電極の製造方法は、イリジウム粉末及び／又はルテニウム粉末を８０重量％以上含有する原料粉末を加圧及び焼結した焼結体ＳＡを、金型ＤＡの孔部ＨＡに配置した状態で、焼結体ＳＡを加圧することで、電極ＰＡを得る。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】