JP5535097B2 - Manufacturing method of spark plug metal shell and manufacturing method of spark plug - Google Patents
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Description
本発明は、スパークプラグ用主体金具の製造方法およびスパークプラグの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a spark plug metal shell and a method for manufacturing a spark plug.
ガソリンエンジンなどの内燃機関の点火に使用されるスパークプラグは、一般に、中心電極と、中心電極の外側に設けられた絶縁体と、絶縁体の外側に設けられた主体金具と、主体金具に取り付けられて中心電極との間に火花放電ギャップを形成する接地電極(「外側電極」とも呼ばれる)とを備えている。 A spark plug used for ignition of an internal combustion engine such as a gasoline engine is generally attached to a center electrode, an insulator provided outside the center electrode, a metal fitting provided outside the insulator, and a metal fitting. And a ground electrode (also referred to as an “outer electrode”) that forms a spark discharge gap with the center electrode.
スパークプラグの構成部品としての主体金具は、外周面にネジが形成された円筒形状のネジ部と、ネジ部に隣接しネジ部より小径の円筒形状の先端円筒部と、ネジ部に対して先端円筒部とは反対側に位置する工具係合部とを有していると共に、絶縁体を収容する軸線方向に沿った貫通孔を有している。エンジンヘッドにスパークプラグを取り付ける際には、主体金具の工具係合部に工具を嵌合してスパークプラグを回転させることにより、主体金具のネジ部に形成されたネジがエンジンヘッドのネジ孔に螺合する。 The metal shell as a component of the spark plug has a cylindrical screw part with a screw formed on the outer peripheral surface, a cylindrical tip cylindrical part adjacent to the screw part and having a smaller diameter than the screw part, and a tip with respect to the screw part. It has a tool engaging part located on the opposite side to the cylindrical part, and has a through hole along the axial direction for accommodating the insulator. When attaching the spark plug to the engine head, the tool is fitted into the tool engaging portion of the metal shell and the spark plug is rotated so that the screw formed on the screw portion of the metal shell is inserted into the screw hole of the engine head. Screw together.
主体金具の製造の際には、金属製の出発材料に対する金型を用いた複数回の鍛造加工によって主体金具となるべき主体金具中間体が成形され、成形された主体金具中間体に対するネジ転造等が行われて主体金具が製造される(例えば特許文献1参照)。 When manufacturing the metal shell, the metal shell intermediate to be the metal shell is formed by multiple forgings using a metal mold for the starting material, and thread rolling is performed on the formed metal shell intermediate. Etc. are performed to manufacture the metal shell (see, for example, Patent Document 1).
主体金具の製造の際に、鍛造加工にて先端円筒部(または先端円筒部となるべき部位、以下同様)を成形すると、切削加工にて先端円筒部を成形する場合と比較して、切削加工量を低減できる上に先端円筒部の表面硬度が向上するため、好ましい。 When manufacturing the metal shell, if the tip cylindrical part (or the part that should become the tip cylindrical part, the same shall apply hereinafter) is formed by forging, cutting is performed compared to the case where the tip cylindrical part is formed by cutting. This is preferable because the amount can be reduced and the surface hardness of the tip cylindrical portion is improved.
しかし、鍛造加工にて先端円筒部を成形すると、先端円筒部の先端面が平坦な形状にならない場合があった。先端円筒部の先端面が平坦な形状にならないと、先端面に接地電極を接合する際に十分な接合強度を確保することができない場合があり、好ましくない。 However, when the tip cylindrical portion is formed by forging, the tip surface of the tip cylindrical portion may not be flat. If the distal end surface of the distal end cylindrical portion does not have a flat shape, it may not be possible to secure sufficient bonding strength when bonding the ground electrode to the distal end surface, which is not preferable.
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、スパークプラグ用主体金具の製造において、鍛造加工にて成形される先端円筒部の先端面の平坦性を向上させることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and aims to improve the flatness of the tip surface of the tip cylindrical portion formed by forging in the manufacture of the spark plug metal shell. To do.
上記課題の少なくとも一部を解決するために、本発明は、以下の形態または適用例として実現することが可能である。 In order to solve at least a part of the above problems, the present invention can be realized as the following forms or application examples.
[適用例1]外周面にネジが形成された円筒形状のネジ部と、前記ネジ部に隣接する前記ネジ部より小径の円筒形状の先端円筒部と、を有すると共に軸線方向に貫通孔を有するスパークプラグ用主体金具の製造方法であって、
金属製の出発材料に対するm回(mは2以上の自然数)の鍛造加工により、主体金具となるべき第m主体金具中間体を成形する鍛造工程を備え、
前記鍛造工程は、前記m回の鍛造加工の内のn回目(n≦m−1、nは自然数)の鍛造加工により第n主体金具中間体を得る第n主体金具中間体成形工程と、前記m回の鍛造加工の内の(n+1)回目の鍛造加工により前記先端円筒部の先端面又は前記先端円筒部となるべき部位の先端面を成形する先端面成形工程と、を有し、
前記第n主体金具中間体の先端部の側を前記第n主体金具中間体の軸線方向先端側としたとき、前記第n主体金具中間体の先端部の内周側部位が、前記第n主体金具中間体の先端部の外周側部位より前記軸線方向先端側に突出していることを特徴とする、スパークプラグ用主体金具の製造方法。
Application Example 1 A cylindrical screw portion having a screw formed on the outer peripheral surface and a cylindrical tip cylindrical portion having a smaller diameter than the screw portion adjacent to the screw portion and a through hole in the axial direction A method of manufacturing a spark plug metal shell,
A forging step of forming an m-th metal shell intermediate to be a metal shell by forging a metal starting material m times (m is a natural number of 2 or more);
The forging step includes an n-th metal shell intermediate forming step for obtaining an n-th metal shell intermediate by n-th (n ≦ m−1, n is a natural number) forging of the m times of forging, a tip surface forming step of forming the tip surface of the tip cylindrical portion or the tip surface of the portion to be the tip cylindrical portion by the (n + 1) -th forging process of m times of forging,
When the tip end side of the n-th metal shell intermediate body is the front end side in the axial direction of the n-th metal shell intermediate body, the inner peripheral side portion of the tip portion of the n-th metal shell intermediate body is the n-th metal shell intermediate body. A method for producing a metal shell for a spark plug, characterized in that the metal shell projects from the outer peripheral side portion of the tip of the metal fitting intermediate to the tip in the axial direction.
この方法では、n回目の鍛造加工により成形される第n主体金具中間体の先端部の内周側部位が外周側部位より軸線方向先端側に突出しているため、(n+1)回目の鍛造加工により先端円筒部の先端面(又は先端円筒部となるべき部位の先端面)を成形する際に、第n主体金具中間体の先端部の外周側部位が内側に向かって絞り成形され、先端部の形状が成形の進行に伴い平坦に近くなり、最終的に平坦な先端面が成形される。従って、この方法では、鍛造加工にて成形される先端円筒部の先端面の平坦性を向上させることができる。 In this method, since the inner peripheral side portion of the tip of the n-th metal shell intermediate formed by the n-th forging process protrudes from the outer peripheral side to the axial front end side, the (n + 1) -th forging process When forming the tip surface of the tip cylindrical part (or the tip surface of the part to be the tip cylindrical part), the outer peripheral side part of the tip part of the n-th metal shell intermediate is drawn inward, The shape becomes nearly flat as the molding proceeds, and finally a flat tip surface is molded. Therefore, in this method, the flatness of the tip surface of the tip cylindrical portion formed by forging can be improved.
[適用例2]適用例1に記載のスパークプラグ用主体金具の製造方法であって、
前記第n主体金具中間体成形工程において、第(n−1)主体金具中間体(n=1のときの第0主体金具中間体は前記出発材料を示す)の先端部を受ける端部を備えると共に、前記第n主体金具中間体成形工程後に前記第n主体金具中間体を取り出すために前記軸線方向に沿って移動可能な受け部材が使用され、
前記受け部材の端部は、前記第n主体金具中間体の先端部における前記外周側部位及び前記内周側部位に対応する形状を有している、スパークプラグ用主体金具の製造方法。
[Application Example 2] A method of manufacturing a spark plug metal shell according to Application Example 1,
The n-th metal shell intermediate forming step includes an end portion for receiving a tip of a (n-1) metal shell intermediate (the 0th metal shell intermediate when n = 1 indicates the starting material). In addition, a receiving member that is movable along the axial direction is used to take out the n-th metal shell intermediate after the n-th metal shell intermediate molding step,
The method of manufacturing a spark plug metal shell, wherein an end portion of the receiving member has a shape corresponding to the outer peripheral side portion and the inner peripheral side portion at a distal end portion of the nth metal shell intermediate body.
この方法では、第n主体金具中間体成形工程において使用される受け部材の端部が、第n主体金具中間体の先端部における外周側部位及び内周側部位に対応する形状を有しているため、第n主体金具中間体の先端部を、内周側部位が外周側部位より軸線方向先端側に突出した形状に成形することができ、鍛造加工にて成形される先端円筒部の先端面の平坦性を向上させることができる。 In this method, the end portion of the receiving member used in the n-th metal shell intermediate forming step has a shape corresponding to the outer peripheral side portion and the inner peripheral side portion at the distal end portion of the n-th metal shell intermediate body. Therefore, the front end surface of the front end cylindrical portion formed by forging can be formed in a shape in which the front end portion of the nth metal shell intermediate body protrudes from the outer peripheral side portion to the front end side in the axial direction. The flatness of the film can be improved.
[適用例3]適用例2に記載のスパークプラグ用主体金具の製造方法であって、
前記受け部材は、少なくとも前記軸線方向先端側に開口する孔部を前記第n主体金具中間体の先端部に成形するパンチの外周に配置される、スパークプラグ用主体金具の製造方法。
[Application Example 3] A method of manufacturing a spark plug metal shell according to Application Example 2,
The method of manufacturing a spark plug metal shell, wherein the receiving member is disposed on an outer periphery of a punch that molds at least a hole opening at the tip end side in the axial direction at a tip portion of the n-th metal shell intermediate body.
この方法では、少なくとも軸線方向先端側に開口する孔部を第n主体金具中間体の先端部に成形するパンチの外周に配置された受け部材を利用して、第n主体金具中間体の先端部を、内周側部位が外周側部位より軸線方向先端側に突出した形状に成形することができ、鍛造加工にて成形される先端円筒部の先端面の平坦性を向上させることができる。 In this method, the front end portion of the n-th metal shell intermediate is formed by using a receiving member disposed on the outer periphery of the punch for forming a hole opening at least on the front end side in the axial direction on the front-end portion of the n-th metal shell intermediate. Can be formed into a shape in which the inner peripheral side portion protrudes from the outer peripheral side portion toward the distal end side in the axial direction, and the flatness of the tip surface of the tip cylindrical portion formed by forging can be improved.
なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能であり、例えば、主体金具の製造方法および製造装置、スパークプラグの製造方法および製造装置、等の形態で実現することができる。 In addition, this invention can be implement | achieved in various aspects, for example, can be implement | achieved with forms, such as the manufacturing method and manufacturing apparatus of a metal fitting, the manufacturing method and manufacturing apparatus of a spark plug.
次に、本発明の実施の形態を実施例に基づいて以下の順序で説明する。
A.実施例:
A−1.スパークプラグの構成:
A−2.主体金具の製造方法:
B.変形例:
Next, embodiments of the present invention will be described in the following order based on examples.
A. Example:
A-1. Spark plug configuration:
A-2. Manufacturing method of metal shell:
B. Variations:
A.実施例:
A−1.スパークプラグの構成:
図1は、本発明の実施例におけるスパークプラグ100の構成を示す説明図である。図1において、スパークプラグ100の中心軸である軸線OLの右側にはスパークプラグ100の側面構成を示しており、軸線OLの左側にはスパークプラグ100の断面構成を示している。なお、以下では、図1における軸線OLに沿った上側(接地電極30が配置されている側)をスパークプラグ100の先端側と呼び、下側(端子金具40が配置されている側)を後端側と呼ぶものとする。
A. Example:
A-1. Spark plug configuration:
FIG. 1 is an explanatory diagram showing the configuration of a
図1に示すように、スパークプラグ100は、絶縁碍子10と、中心電極20と、接地電極(外側電極)30と、端子金具40と、主体金具50と、を備えている。中心電極20は絶縁碍子10によって保持され、絶縁碍子10は主体金具50によって保持される。接地電極30は、主体金具50の先端側に取り付けられ、端子金具40は絶縁碍子10の後端側に取り付けられている。
As shown in FIG. 1, the
絶縁碍子10は、中心電極20および端子金具40を収容する軸孔12が中心に形成された筒状の絶縁体であり、例えばアルミナを始めとするセラミックス材料を焼成して形成されている。絶縁碍子10の軸方向に沿った中央付近には他の部分より外径の大きい中央胴部19が形成されている。中央胴部19よりも後端側には、端子金具40と主体金具50との間を絶縁する後端側胴部18が形成されている。中央胴部19よりも先端側には、先端側胴部17が形成され、先端側胴部17のさらに先端側には、先端側胴部17より外径が小さい脚長部13が形成されている。
The
主体金具50は、軸線方向に沿った貫通孔59を有し、絶縁碍子10の後端側胴部18の一部から脚長部13にわたる部位を貫通孔59内に収容する略円筒形状の金具であり、例えば低炭素鋼といった金属により形成されている。主体金具50は、略円筒形状のネジ部52と、ネジ部52の先端側に隣接しネジ部52より小径の略円筒形状の先端円筒部53と、ネジ部52に対して先端円筒部53とは反対側に位置する工具係合部51と、を有している。なお、先端円筒部53がネジ部52より小径であるとは、先端円筒部53の径がネジ部52のネジ谷部における径より小さいことを意味する。先端円筒部53の先端側の端面である先端面57は、中空円形状であり、先端面57の中空部分から絶縁碍子10の脚長部13の先端が突出している。ネジ部52の側面には、スパークプラグ100をエンジンヘッドに取り付ける際にエンジンヘッドのネジ孔に螺合するネジ山が形成されている。工具係合部51は、例えば六角形断面形状であり、スパークプラグ100をエンジンヘッドに取り付ける際に工具が嵌合する。主体金具50は、また、ネジ部52と工具係合部51との間に、鍔状に形成されたシール部54を有している。シール部54とエンジンヘッドとの間には、板体を折り曲げて形成した環状のガスケット5が嵌挿される。
The
中心電極20は、有底筒状に形成された被覆材21の内部に、被覆材21よりも熱伝導性に優れる芯材25を埋設した略棒状形状の電極である。本実施例では、被覆材21は、ニッケルを主成分とするニッケル合金により形成されており、芯材25は、銅または銅を主成分とする合金により形成されている。中心電極20は、被覆材21の先端側が絶縁碍子10の脚長部13の軸孔12から突出した状態で絶縁碍子10の軸孔12内に収容されており、セラミック抵抗3およびシール体4を介して、絶縁碍子10の後端に設けられた端子金具40に電気的に接続されている。
The
接地電極30は、屈曲した略棒状形状の電極である。本実施例では、接地電極30も、中心電極20と同様に、ニッケルを主成分とするニッケル合金により形成された被覆材と、銅または銅を主成分とする合金により形成された芯材と、の二層により構成されている。接地電極30は、一方の端部が主体金具50の先端面57に抵抗溶接によって接合されており、他方の端部が中心電極20の先端部と対向するように屈曲されている。接地電極30の自由端と中心電極20の先端との間には、火花ギャップが形成される。
The
A−2.主体金具の製造方法:
図2は、本実施例における主体金具50の製造方法を示すフローチャートである。また、図3ないし図7は、本実施例における主体金具50の製造方法を示す説明図である。
A-2. Manufacturing method of metal shell:
FIG. 2 is a flowchart showing a method for manufacturing the
主体金具50の製造の際には、まず初めに出発材料Mが準備される(図2のステップS110)。図3(a)には出発材料Mの側面構成を示しており、図3(b)には出発材料Mの平面構成を示している。出発材料Mは、中心軸Amを中心とした略円柱形状の金属材料である。この出発材料Mは、例えば金属製の線材を所定の長さにせん断することにより得られる。
When manufacturing the
次に、出発材料Mに対する金型を用いた複数回の(多段の)鍛造加工が実行される(図2のステップS120)。本実施例では、鍛造加工の回数(本発明におけるmに相当)は4回である。図4(a)ないし図4(d)には、各回の鍛造加工の概要を示している。図4(a)ないし図4(d)において、中心軸Adの右側には、各回の鍛造加工前の状態を示しており、中心軸Adの左側には、各回の鍛造加工後の状態を示している。なお、鍛造加工に用いられる各金型の孔において、成形対象物を挿入する側を軸方向に沿った手前側と呼び、成形対象物を押し出す方向の側を軸方向に沿った奥側と呼ぶ。また、図5(a)ないし図5(e)には、各回の鍛造加工により成形される成形体102の構成を示している。図5(a)ないし図5(e)において、中心軸Adの右側には、各成形体102の断面構成を示しており、中心軸Adの左側には、各成形体102の側面構成を示している。なお、出発材料Mおよび各成形体102において、主体金具50の先端面57となる側を軸方向に沿った先端側と呼び、反対側を軸方向に沿った後端側と呼ぶ。
Next, a plurality of (multistage) forging processes using a mold for the starting material M are executed (step S120 in FIG. 2). In this embodiment, the number of forging processes (corresponding to m in the present invention) is four. 4 (a) to 4 (d) show the outline of each forging process. 4 (a) to 4 (d), the right side of the central axis Ad shows the state before each forging process, and the left side of the central axis Ad shows the state after each forging process. ing. In addition, in the hole of each die used for forging, the side into which the molding object is inserted is called the near side along the axial direction, and the side in the direction in which the molding object is pushed out is called the back side along the axial direction. . 5A to 5E show the configuration of the molded body 102 formed by each forging process. 5A to 5E, the cross-sectional configuration of each molded body 102 is shown on the right side of the central axis Ad, and the side configuration of each molded body 102 is shown on the left side of the central axis Ad. ing. In the starting material M and each molded body 102, the side that becomes the
図4(a)に示す1回目の鍛造加工では、出発材料Mの先端側を受ける略円筒形状のスリーブ221kと、スリーブ221kの中空内に挿入され出発材料Mの先端側に軸方向に沿った孔部を成形するための略円柱形状のピン(「パンチ」とも呼ばれる、以下同様)221bとが第1回鍛造加工用の金型DIaの孔の奥側に設置された状態で、金型DIaの孔内に挿入された出発材料Mが略円柱形状のピン221aによって押し出し成形され、図5(a)に示す成形体102aが製造される。押し出し成形後、スリーブ221kを金型DIaの孔の手前側に移動して、製造された成形体102aを金型DIaの孔内から取り出す。1回目の鍛造加工では、主に、出発材料Mの外径より小さい外径の略円柱形状の素材径部MRが成形される。素材径部MRは、後にネジ部52および先端円筒部53が形成される部分である。また、ピン221bによって、成形体102aの先端側に小径孔SHが形成される。小径孔SHの内径は、ピン221bの外径に対応した径である。なお、ピン(パンチ)221bがスリーブ221kの中空内に挿入されるとは、スリーブ221kがピン221bの外周に配置されるとも表現できる。
In the first forging process shown in FIG. 4 (a), a substantially
図4(b)に示す2回目の鍛造加工では、同様に、スリーブ222kおよびピン222bが第2回鍛造加工用の金型DIbの孔の奥側に設置された状態で、1回目の鍛造成形により製造された成形体102aが金型DIbの孔内に挿入されてピン222aによって押し出し成形され、図5(b)に示す成形体102bが製造される。押し出し成形後、スリーブ222kを金型DIbの孔の手前側に移動して、製造された成形体102bを金型DIbの孔内から取り出す。2回目の鍛造加工では、主に、シール部54が成形される。また、ピン222aにより、成形体102bの後端側には大径孔LHが成形される。大径孔LHの内径は、ピン222aの外径に対応した径である。本実施例では、大径孔LHの径は、小径孔SHの径より大きい。なお、本実施例における2回目の鍛造加工は、本発明における第(n−1)主体金具中間体成形工程に相当し、2回目の鍛造加工で成形される成形体102bは、本発明における第(n−1)主体金具中間体に相当する。
In the second forging process shown in FIG. 4B, similarly, the first forging process is performed in a state where the
図4(c)に示す3回目の鍛造加工では、同様に、スリーブ223kおよびピン223bが第3回鍛造加工用の金型DIcの孔の奥側に設置された状態で、2回目の鍛造成形により製造された成形体102bが金型DIcの孔内に挿入されてピン223aによって押し出し成形され、図5(c)に示す成形体102cが製造される。押し出し成形後、スリーブ223kを金型DIcの孔の手前側に移動して、製造された成形体102cを金型DIcの孔内から取り出す。3回目の鍛造加工では、主に、ピン223aにより、小径孔SHと大径孔LHとの間に位置する中径孔MHが成形される。中径孔MHの内径は、ピン223aの先端部の外径に対応した径である。本実施例では、中径孔MHの径は、大径孔LHの径より小さく、小径孔SHの径より大きい。なお、本実施例における3回目の鍛造加工は、本発明における第n主体金具中間体成形工程に相当し、3回目の鍛造加工で成形される成形体102cは、本発明における第n主体金具中間体に相当する。
Similarly, in the third forging process shown in FIG. 4C, the second forging process is performed in a state where the
図6には、図4(c)に示す3回目の鍛造加工の際の成形体102の先端部付近(X1部)を拡大して示している。図6に示すように、3回目の鍛造加工に用いられるスリーブ223kにおける成形体102cを受ける端部は、外周側部位OSが内周側部位ISより軸方向後端側に突出している。そのため、3回目の鍛造加工で成形される成形体102cの先端部は、内周側部位IPが外周側部位OPより軸方向先端側に突出した形状となる。より詳細には、成形体102cの先端部の内周側部位IPは軸方向に略直交する平面形状であり、外周側部位OPは内周側部位IPとの境界から外側に向けて軸方向後端側に傾斜したテーパー形状である。なお、本実施例における3回目の鍛造加工に使用されるスリーブ223kは、本発明における受け部材に相当する。
FIG. 6 shows an enlarged view of the vicinity of the tip portion (X1 portion) of the molded body 102 in the third forging process shown in FIG. 4C. As shown in FIG. 6, in the end portion of the
3回目の鍛造加工の後、成形体102cにおける小径孔SHと中径孔MHとの間にある壁体124cが図示しない打ち抜きピンによって打ち抜かれる。図5(d)には、打ち抜きにより小径孔SHと中径孔MHとが連通した成形体102c’を示している。
After the third forging process, the
図4(d)に示す4回目の鍛造加工では、同様に、スリーブ224kおよびピン224bが第4回鍛造加工用の金型DIdの孔の奥側に設置された状態で、成形体102c’が金型DIdの孔内に挿入されてピン224aおよび外側型224cによって押し出し成形され、図5(e)に示す成形体102dが製造される。押し出し成形後、スリーブ224kを金型DIdの孔の手前側に移動して、製造された成形体102dを金型DIdの孔内から取り出す。4回目の鍛造加工では、主に、工具係合部51が成形される。また、4回目の鍛造加工では、使用する金型DIdの孔の奥側の位置に孔の内径が小さくなる段部CP2が設けられているため、成形体102c’の先端部が段部CP2に押されて径が小さくなるように変形し、先端円筒部53および先端面57が成形される。図5(e)に示すように、素材径部MRの内の先端円筒部53を除く部分がネジ部52となる。なお、4回目の鍛造加工は、本発明における先端面成形工程に相当する。
In the fourth forging process shown in FIG. 4D, similarly, the molded
図7には、図4(d)に示す4回目の鍛造加工の際の成形体102の先端部付近(X2部)を拡大して示している。図7(a)には、成形体102の先端部がまだ段部CP2の位置に達していない状態を示している。上述したように、この時点では、成形体102の先端部は、内周側部位IPが外周側部位OPより軸方向先端側に突出した形状となっている。図7(b)には、成形体102の先端部が段部CP2の位置を通過した状態を示している。段部CP2による先端円筒部53および先端面57の成形の際には、成形体102の先端部の外周側部位OPが内側に向かって絞り成形されるため、図7(b)に示すように、外周側部位OPおよび内周側部位IPの先端位置が成形に伴い揃ってきて、成形体102の先端部の形状が平坦に近くなってくる。図7(c)には、成形体102の先端部がスリーブ224kの端部まで達した状態を示している。成形体102の先端部には、スリーブ224kの平坦な端部により、平坦な先端面57が成形される。
FIG. 7 shows an enlarged view of the vicinity of the tip portion (X2 portion) of the molded body 102 in the fourth forging process shown in FIG. 4 (d). FIG. 7A shows a state where the tip of the molded body 102 has not yet reached the position of the stepped portion CP2. As described above, at this time point, the distal end portion of the molded body 102 has a shape in which the inner peripheral side portion IP protrudes from the outer peripheral side portion OP toward the axial front end side. FIG. 7B shows a state in which the tip portion of the molded body 102 has passed the position of the step portion CP2. When the tip
複数回の鍛造加工が完了すると、鍛造加工により製造された成形体102d(図5(e)参照)に対する切削加工が行われる(図2のステップS130)。切削加工では、工具係合部51の周辺部分等の切削が行われる。次に、成形体102dのネジ部52における外周面にネジを形成する加工(転造加工)が実行される(ステップS140)。以上の工程により、主体金具50の製造が完了する。その後、製造された主体金具50と他の構成部品とが組み立てられて、スパークプラグ100(図1)が製造される。
When the forging process is completed a plurality of times, a cutting process is performed on the formed
ここで、上述したように、本実施例の主体金具50の製造方法では、鍛造加工により先端円筒部53および先端面57が成形されるため、切削加工にて先端円筒部53および先端面57が成形される場合と比較して、切削工程(図2のステップS130)における切削量を低減できる上に、先端円筒部53および先端面57の表面硬度を向上させることができる。そのため、本実施例の主体金具50の製造方法では、主体金具50の製造時間の短縮、製造コストの低減を図ることができると共に、先端円筒部53および先端面57を打痕に対して強くすることができる。
Here, as described above, in the manufacturing method of the
さらに、本実施例の主体金具50の製造方法では、以下に説明する比較例の主体金具50の製造方法と比較して、先端円筒部53の先端面57の平坦性を向上させることができる。
Furthermore, in the manufacturing method of the
図8は、比較例における主体金具50の製造方法を示す説明図である。図8には、図7と同様に、図4(d)に示す4回目の鍛造加工の際の成形体102の先端部付近(X2部)を拡大して示している。図8(a)には、成形体102の先端部がまだ段部CP2の位置に達していない状態を示している。比較例では、成形体102cの先端部の形状は、内周側部位IPと外周側部位OPとの位置が揃った平坦形状である。図8(b)には、成形体102の先端部が段部CP2の位置を通過した状態を示している。段部CP2による先端円筒部53および先端面57の成形の際には、成形体102の先端部の外周側部位OPが内側に向かって絞り成形されるため、図8(b)に示すように、成形に伴い外周側部位OPが金属の塑性流動によって飛び出し、外周側部位OPが内周側部位IPより軸方向先端側に突出した形状となる。図8(c)には、成形体102の先端部がスリーブ224kの端部まで達した状態を示している。成形体102の先端部は、外周側部位OPが内周側部位IPより軸方向先端側に突出した形状となっているため、外周側部位OPは先にスリーブ224kの端部に接触して平坦に変形するが、内周側部位IPの位置では材料充填不足となる。そのため、成形体102dにおける先端円筒部53の先端面57は、平坦形状にならず、内周側部位IP側が凹んだ形状となる。
FIG. 8 is an explanatory view showing a method of manufacturing the
一方、本実施例の主体金具50の製造方法では、先端円筒部53および先端面57を成形するための鍛造加工(すなわち4回目の鍛造加工)の1つ前の鍛造加工(すなわち3回目の鍛造加工)で成形される成形体102cの先端部が、内周側部位IPが外周側部位OPより軸方向先端側に突出した形状であるため、先端円筒部53および先端面57の成形の際に成形体102の先端部の外周側部位OPが内側に向かって絞り成形され、成形体102の先端部の形状が成形の進行に伴い平坦に近くなり、最終的に平坦な先端面57が成形される。従って、本実施例の主体金具50の製造方法では、先端円筒部53の先端面57の平坦性を向上させることができる。
On the other hand, in the manufacturing method of the
なお、本実施例の主体金具50の製造方法では、複数回の鍛造加工における最後の鍛造加工(4回目の鍛造加工)により先端円筒部53(および先端面57)が成形されるため、2回目および3回目の鍛造加工用の金型は先端円筒部53を成形するための段部を有しておらず、これらの金型を先端円筒部53とシール部54との距離が異なる複数種類の主体金具50の製造に共通して使用することができる。また、図4(b)に示すように、2回目の鍛造加工では、金型DIbにシール部54を成形するための段部が設けられているが、先端円筒部53を成形するための段部は設けられていないため、成形体102におけるシール部54と先端面との距離を、スリーブ222kを軸方向に沿ってずらすことにより自在に微調整することができる。3回目の鍛造加工においても同様である。このように、本実施例の主体金具50の製造方法では、異なる種類の主体金具50の製造に共通の金型を使用することができる場合を増加させることができ、鍛造加工に用いる金型の汎用性を向上させることができる。また、スリーブを軸方向に沿ってずらすことにより、金型の寸法を変更することなく主体金具50の軸方向に沿った製造寸法を微調整することができる。
In the manufacturing method of the
B.変形例:
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
B. Variations:
The present invention is not limited to the above-described examples and embodiments, and can be implemented in various modes without departing from the gist thereof. For example, the following modifications are possible.
上記実施例におけるスパークプラグ100およびその構成部品としての主体金具50の構成は、あくまで一例であり、種々変形可能である。
The configuration of the
また、上記実施例における主体金具50の製造方法は、あくまで一例であり、種々変形可能である。例えば、上記実施例では、鍛造加工工程(図2のステップS120)が4回の鍛造加工により構成されるとしているが、鍛造加工工程において実施される鍛造加工の回数(段数)はm回(mは2以上の自然数)であればよい。また、上記実施例では、4回の鍛造加工の内の最後(4回目)の鍛造加工において先端円筒部53および先端面57が成形されるとしているが、n回目(n≦m−1、nは自然数)の鍛造加工により先端部の内周側部位IPが外周側部位OPより軸線方向先端側に突出した成形体102(第n主体金具中間体)を成形し、第n主体金具中間体を対象とした(n+1)回目の鍛造加工により先端円筒部53の先端面57を成形するとすればよい。
Moreover, the manufacturing method of the
また、上記実施例では、3回目の鍛造加工により成形される成形体102cの先端部の形状は、内周側部位IPが軸方向に略直交する平面形状であり、外周側部位OPが内周側部位IPとの境界から外側に向けて軸方向後端側に傾斜したテーパー形状であるとしているが、成形体102cの先端部の形状は、内周側部位IPが外周側部位OPより軸方向先端側に突出した形状であれば他の形状であってもよい。
Moreover, in the said Example, the shape of the front-end | tip part of the molded
また、上記実施例では、先端部の内周側部位IPが外周側部位OPより軸線方向先端側に突出した成形体102を成形するための鍛造加工において、そのような内周側部位IPおよび外周側部位OPの形状に対応する形状の端部を有するスリーブ223kが用いられるとしているが、そのような内周側部位IPおよび外周側部位OPの形状に対応する形状の端部を有する部材であれば、スリーブ223kに限らず他の部品を用いてもよい。
Moreover, in the said Example, in the forge process for shape | molding the molded object 102 in which the inner peripheral side part IP of the front-end | tip part protruded from the outer peripheral side part OP to the axial direction front end side, such inner peripheral side part IP and outer periphery The
また、鍛造加工により先端円筒部53および/または工具係合部51となるべき部分が成形され、このような部分に対する加工(例えば切削加工)が行われて、先端円筒部53および/または工具係合部51が形成されるとしてもよい。
Further, a portion to be the tip
また、上述した実施形態における本発明の構成要素のうち、独立請求項に記載された要素以外の要素は、付加的な要素であり、適宜省略、または、組み合わせが可能である。 In addition, among the constituent elements of the present invention in the above-described embodiments, elements other than the elements described in the independent claims are additional elements, and can be omitted or combined as appropriate.
3…セラミック抵抗
4…シール体
5…ガスケット
10…絶縁碍子
12…軸孔
13…脚長部
17…先端側胴部
18…後端側胴部
19…中央胴部
20…中心電極
21…被覆材
25…芯材
30…接地電極
40…端子金具
50…主体金具
51…工具係合部
52…ネジ部
53…先端円筒部
54…シール部
57…先端面
59…貫通孔
100…スパークプラグ
102…成形体
302…成形体
DESCRIPTION OF
Claims (4)
金属製の出発材料に対するm回(mは2以上の自然数)の鍛造加工により、主体金具となるべき第m主体金具中間体を成形する鍛造工程を備え、
前記鍛造工程は、前記m回の鍛造加工の内のn回目(n≦m−1、nは自然数)の鍛造加工により第n主体金具中間体を得る第n主体金具中間体成形工程と、前記m回の鍛造加工の内の(n+1)回目の鍛造加工により前記先端円筒部の先端面又は前記先端円筒部となるべき部位の先端面を成形する先端面成形工程と、を有し、
前記第n主体金具中間体の先端部の側を前記第n主体金具中間体の軸線方向先端側としたとき、前記第n主体金具中間体の先端部の内周側部位が、前記第n主体金具中間体の先端部の外周側部位より前記軸線方向先端側に突出していることを特徴とする、スパークプラグ用主体金具の製造方法。 A metal shell for a spark plug having a cylindrical screw portion having a screw formed on an outer peripheral surface, a cylindrical tip cylindrical portion having a smaller diameter than the screw portion adjacent to the screw portion, and having a through hole in the axial direction. A manufacturing method of
A forging step of forming an m-th metal shell intermediate to be a metal shell by forging a metal starting material m times (m is a natural number of 2 or more);
The forging step includes an n-th metal shell intermediate forming step for obtaining an n-th metal shell intermediate by n-th (n ≦ m−1, n is a natural number) forging of the m times of forging, a tip surface forming step of forming the tip surface of the tip cylindrical portion or the tip surface of the portion to be the tip cylindrical portion by the (n + 1) -th forging process of m times of forging,
When the tip end side of the n-th metal shell intermediate body is the front end side in the axial direction of the n-th metal shell intermediate body, the inner peripheral side portion of the tip portion of the n-th metal shell intermediate body is the n-th metal shell intermediate body. A method for producing a metal shell for a spark plug, characterized in that the metal shell projects from the outer peripheral side portion of the tip of the metal fitting intermediate to the tip in the axial direction.
前記第n主体金具中間体成形工程において、第(n−1)主体金具中間体(n=1のときの第0主体金具中間体は前記出発材料を示す)の先端部を受ける端部を備えると共に、前記第n主体金具中間体成形工程後に前記第n主体金具中間体を取り出すために前記軸線方向に沿って移動可能な受け部材が使用され、
前記受け部材の端部は、前記第n主体金具中間体の先端部における前記外周側部位及び前記内周側部位に対応する形状を有している、スパークプラグ用主体金具の製造方法。 It is a manufacturing method of the metal shell for spark plugs according to claim 1,
The n-th metal shell intermediate forming step includes an end portion for receiving a tip of a (n-1) metal shell intermediate (the 0th metal shell intermediate when n = 1 indicates the starting material). In addition, a receiving member that is movable along the axial direction is used to take out the n-th metal shell intermediate after the n-th metal shell intermediate molding step,
The method of manufacturing a spark plug metal shell, wherein an end portion of the receiving member has a shape corresponding to the outer peripheral side portion and the inner peripheral side portion at a distal end portion of the nth metal shell intermediate body.
前記受け部材は、少なくとも前記軸線方向先端側に開口する孔部を前記第n主体金具中間体の先端部に成形するパンチの外周に配置される、スパークプラグ用主体金具の製造方法。 It is a manufacturing method of the metal shell for spark plugs according to claim 2,
The method of manufacturing a spark plug metal shell, wherein the receiving member is disposed on an outer periphery of a punch that molds at least a hole opening at the tip end side in the axial direction at a tip portion of the n-th metal shell intermediate body.
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