JP3454596B2 - 点火栓用複合電極の製造方法 - Google Patents
点火栓用複合電極の製造方法Info
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り付けられて対向電極との間で火花放電が発生する点火
栓用複合電極の製造方法に関するもので、特に後端側か
ら先端側に向かって外径が段階的に細径化された点火栓
用複合中心電極の製造方法に係わる。
〜第5工程を行う製造方法(以下従来の製造方法と呼
ぶ)にて製造されている。先ず、耐熱性および耐食性に
優れる第1金属に塑性加工を施すことにより、後端のみ
開口した軸方向穴を有するカップを形成する。さらに、
熱伝導性に優れる第2金属に塑性加工を施すことによ
り、軸方向穴内に挿入可能な円柱部を有する芯材を形成
する。次に、図11(c)に示したように、カップ{図
11(b)参照}の軸方向穴内に、軸芯{図11(a)
参照}の円柱部を挿入することにより一体化して第1複
合材101を形成する第1工程を行う。
を施すことにより、図11(d)に示したように、先端
側に軸状部102(外径=φd1)、および前方押出し
成形が施されない残部103を有する丸棒状の押出し成
形体104を成形する。そして、図11(e)に示した
ように、押出し成形体104の残部103を含んだ部分
105を切断して丸棒状の第2複合材106を形成する
第2工程を行う。
先端側を押通し成形することによって、図11(f)に
示したように、先端側に径中部107(外径=φd
2)、および後端側に鍔部108を有する段付の第3複
合材109を形成する第3工程を行う。
径中部107の先端の外周を切削加工を施すことによ
り、図11(g)に示したように、径小部110(外径
=φd3)を有する段付の第4複合材111を形成する
第4工程を行う。この第4複合材111の軸状部10
2、径中部107および鍔部108は切削加工しない。
11(f)に示したように、第3工程で、第2複合材1
06の先端側を押通し成形を施して細径化し、後端側を
鍔状に成形していた。この理由は、複合材であることも
あって、φd1の軸状部102をφd2の径中部107
に押通し成形する場合の断面減少率(演算式は以下の数
1の通り)ε1、2は経験上21%が限界であった。そ
れよりも、細いφd3の径小部110は押通し成形を施
すことができないので、第4工程でφd2の一部を切断
加工することによりφd2の一部をφd3に細径化して
いた。ここで、前方押出し成形とは金型(ダイス)内部
に成形体が拘束されて押し出されること、押通し成形と
は金型内部に成形体が拘束されず(一部食み出し)押出
しされることを言う。
方法においては、第4工程でφd2 の一部を切削加工す
る場合でも、φd3 の径小部110はかなり細いため、
適切な切削速度を得るためには自動切削機のスピンドル
の回転速度を高速化する必要があるが、自動切削機のよ
うに、停止→加速→切削→減速→停止という運転サイク
ルの繰り返しでは、1個の第3複合材109を所定の切
削時間(例えば4秒間)で切削加工して第4複合材11
1を成形するピースタイムの兼ね合いもあり、自動切削
機のスピンドルの回転速度を高速化するにも限界があっ
た。
げ、下げするには、図12のタイムチャ−トに示したよ
うに、時刻t1→時刻t2の所要時間ta、時刻t3→
時刻t4の所要時間tbが多く必要となり、結果的にピ
ースタイムが長くなる。そのため、最適な切削速度が得
られず、被切削面の面粗度が悪く、切削バイトの欠けも
発生し、不良品が多発することにより製造コストが上昇
するという問題が生じている。また、寸法精度も悪く、
切削バリの発生による問題も生じている。
く成形して、径小部の成形時間の短縮化を図りながら
も、不良品の発生を防止することにより、製造価格の上
昇を防止することが可能な点火栓用複合電極の製造方法
の提供を目的とする。
は、耐熱性および耐食性に優れる第1金属材からなるカ
ップ内に、熱伝導性に優れる第2金属材を有する第1複
合材を形成する第1工程と、前記第1複合材に前方押出
し成形を施すことにより、前記第1複合材の先端側を細
径化した軸状部と押出し成形を施さない残部を形成した
後に、前記残部を除去した第2複合材を形成する第2工
程と、前記第2複合材に前方押出し成形を施すことによ
り、前記第2複合材の前記軸状部の先端を細径化した軸
状の径小部を有する第3複合材を形成する第3工程と、
前記第3複合材に押通し成形を施すことにより、前記第
3複合材の前記軸状部の径小部寄りを細径化して、前記
径小部よりも太い径中部を形成し、且つ前記軸状部の後
端部に鍔部を有する第4複合材を形成する第4工程とを
備えた点火栓用複合電極の製造方法を採用した。
食性に優れる第1金属材からなるカップ内に、熱伝導性
に優れる第2金属材を有する第1複合材を形成する第1
工程と、前記第1複合材に前方押出し成形を施すことに
より、前記第1複合材の先端側を細径化した軸状部と押
出し成形を施さない残部を形成した後に、前記残部を除
去した第2複合材を形成する第2工程と、前記第2複合
材に前方押出し成形を施すことにより、前記第2複合材
の前記軸状部の先端を細径化した軸状の径小部を有する
第3複合材を形成する第3工程と、前記第3複合材に押
通し成形を施すことにより、前記第3複合材の前記径小
部の先端をさらに細径化して最径小部を形成し、且つ前
記軸状部の後端部に鍔部を有する第4複合材を形成する
第4工程とを備えた点火栓用複合電極の製造方法を採用
した。
ば、耐熱性および耐食性に優れる第1金属材内に、熱伝
導性に優れる第2金属材を挿入することにより、第1複
合材が形成される。次に、この第1複合材に前方押出し
成形を施すことにより、第2複合材が形成される。この
とき、第2複合材には、第1複合材の先端側を細径化し
た軸状部と押出し成形を施さない残部が成形された後に
前記残部が除去される。
施すことにより、第3複合材が形成される。このとき、
第3複合材には、第2複合材の軸状部の先端を細径化し
た軸状の径小部が成形される。次に、この第3複合材に
押通し成形を施すことにより、第4複合材が形成され
る。このとき、第4複合材には、第3複合材の軸状部の
径小部寄りを細径化した径中部が成形され、且つ軸状部
の後端部に鍔部が成形される。また、その径中部は、軸
状部よりも細く、径小部よりも太く成形される。したが
って、第3工程にて、複合電極の径小部を切削加工する
ことなく成形できるので、径小部の成形時間の短縮化を
図りながらも、不良品の発生を防止できる。これによ
り、複合電極(中心電極)の製造価格の上昇を抑えるこ
とができる。
に記載の発明と同じ第3工程において、第3複合材を形
成した後に、第3複合材を押通し成形を施すことによ
り、径小部の先端をさらに細径化した最径小部と後端部
に鍔部を有する第4複合材が形成される。したがって、
この第4複合材は請求項1に記載の径小部より複合電極
(例えば中心電極)の先端径をさらに細くする場合に効
果的に工程を増すことなく成形することができる。
に示す実施例に基づき説明する。
はこの発明の第1実施例を示したもので、図1は2極ス
パークプラグ用の複合中心電極の製造方法を示した工程
図である。
に、耐熱性および耐食性に優れたニッケルまたはニッケ
ル合金等の第1金属材製の線材から円柱状の素材を切断
する。そして、図2に示したように、この素材を金型1
の丸穴1a内に挿入してパンチ2で平行打ちすることに
よって、断面形状が円柱形状のビレット3を形成する。
このとき、ビレット3の先端部の外周には円弧状のコー
ナー4が成形され、ビレット3の後端面には平坦面5が
成形される。なお、ニッケル合金としては、例えば8重
量%のFe、16重量%のCr、0.2重量%のCu、
75.8重量%のNiよりなるインコネル600(商標
名)、Ni−Mn−Si合金、Ni−Mn−Si−Cr
合金、Ni−Mn−Si−Cr−Al合金等を用いるこ
とができる。ここで、2aは成形後のビレット3を金型
1の丸穴1a内から突き出すためのキックアウトピンで
ある。
図3に示したように、このビレット3を金型6の丸穴6
a内に挿入してパンチ7で穿つことによって、断面形状
が円柱形状のビレット8を形成する。このとき、ビレッ
ト8の後端面には略円形状の下孔9が成形される。ここ
で、7aは成形後のビレット8を金型6の丸穴6a内か
ら突き出すためのキックアウトピンである。
図4に示したように、このビレット8を金型10の丸穴
10a内に挿入して下孔9をパンチ11でさらに穿つこ
とによって、図1(b)に示したように、断面形状が円
筒形状のカップ12を形成する。このとき、カップ12
の内部には、先端が閉塞され、後端が開口した軸方向穴
(凹部)13が成形される。ここで、11aは成形後の
カップ12を金型10の丸穴10a内から突き出すため
のキックアウトピンである。
伝導性に優れた銅または銅合金等の第2金属材に塑性加
工を施すことにより、図1(a)に示したように、断面
形状が円柱形状の軸芯14を形成する。この軸芯14に
は、先端側にカップ12の軸方向穴13の深さよりやや
長い軸方向寸法で、且つ軸方向穴13の内径とほぼ同じ
外径を持つ軸状の円柱部15、および後端側に円柱部1
5より外径が大きい円板部15aが成形される。
に、図5に示したように、カップ12の軸方向穴13内
に軸芯14の円柱部15を遊嵌した嵌合体を、金型17
の丸穴17a内に挿入してパンチ16で平行打ちするこ
とによって、図1(c)に示したように、第1複合材1
8を形成する。このとき、軸芯14は、円板部15aが
軸方向穴13の後端面より突出した状態でカップ12内
に緊密的に保持される。以上が請求項1に記載の発明の
第1工程に相当する。ここで、16aは成形後の第1複
合材18を金型17の丸穴17a内から突き出すための
キックアウトピンである。
に、図6に示したように、第1複合材18を金型19の
丸穴19a内に挿入してパンチ20で押し込んで前方押
出し成形することによって、第1複合材18の先端側を
細径化して、図1(d)に示したように、丸棒状の押出
し成形体21を形成する。この押出し成形体21の先端
側には第1複合材18より外径が小さい丸軸状の軸状部
(φd1 :例えばφ2.6)22が成形され、後端側に
は前方押出し成形が施されない残部23が成形される。
形工程)次に、押出し成形体21の後端側の残部23を
含む部分24を切断することにより、図1(e)に示し
たように、軸状部22を有する第2複合材25を形成す
る。以上が請求項1に記載の発明の第2工程に相当す
る。
2押出し成形工程)次に、図7に示したように、第2複
合材25を金型26の丸穴26a内に挿入してパンチ2
7で押し込んで前方押出し成形することによって、第2
複合材25の軸状部22の先端側をさらに細径化して、
図1(f)に示したように、段付の第3複合材28を形
成する。この第3複合材28の軸状部22の先端側に
は、軸状部22よりも外径が小さい丸軸状の径小部(φ
d3 :例えばφ2.0)29が成形される。以上が請求
項1に記載の発明の第3工程に相当する。
りで、40.8%となり、径小部29の押通し成形はで
きないが押出し成形は可能となる。
通し成形工程)次に、図8に示したように、第3複合材
28を丸穴形状の金型30の丸穴30a内に挿入してパ
ンチ31で押し込んで押通し成形することによって、第
3複合材28の軸状部22の先端側をさらに細径化し
て、図1(g)に示したように、2段付の第4複合材3
2を形成する。この第4複合材32の軸状部22と径小
部29との間には、軸状部22よりも外径が小さく、径
小部29よりも外径が大きい段部としての丸軸状の径中
部(φd2 :例えばφ2.5)33が成形され、且つ第
4複合材32の後端側には鍔部34が成形される。第4
複合材32は複合中心電極41(図9参照)として使用
される。以上が請求項1に記載の発明の第4工程に相当
する。ここで、31aは成形後の第4複合材32を金型
30の待つ穴30aから突き出すためのキックアウトピ
ンである。
方法によって製造された複合中心電極41を持つ内燃機
関用2極スパークプラグ(点火栓)42の火花放電部を
示した半断面図である。
は、アルミナ等の焼結体よりなる筒状の絶縁碍子43、
この絶縁碍子43を保持する筒状の主体金具44、およ
びこの主体金具44の先端面に溶接された2極の側方電
極45等から構成されている。なお、複合中心電極41
は、絶縁碍子43の先端面より少なくとも径小部29が
突出した状態で、軸孔46内に挿入されている。また、
2極の側方電極45の先端面は、複合中心電極41の先
端部の側面との間に火花ギャップを形成する。
実施例では、図1に示したように、複合中心電極41の
径小部29を前方押出しによる塑性加工により成形でき
るので、切削加工が不要となる。これにより、切削加工
による各種の不具合を回避することができる。例えば削
り屑がなくなるので高価なニッケル(Ni)合金材の材
料費低減の他に複合材の被切削面の面粗度の悪化、切削
バイトの欠けの発生を防止でき、不良品の多発を抑える
ことができる。また、寸法精度の悪化や切削バリの発生
を招くこともない。さらに、1個の複合中心電極41の
製造時間を短縮することができるので、ピースタイムを
短縮することができる。したがって、材料費の低減、不
良品の多発を抑え、自動切削機が不要となり、さらにピ
ースタイムを短縮できるので、製造コストを軽減するこ
とができる
心電極の製造方法を示した工程図である。
用いて、図10(f)に示したように、軸状部22より
も外径が小さい円柱状の径小部29(例えば外径d3=
2.0mm)を有する第3複合材28を形成した後に、第
3複合材28に押通し成形を施すことにより、径小部2
9の先端を、外径がさらに細い最径小部37(例えば外
径d4=1.8mm)となるように成形し、且つ軸状部2
2の後端部に鍔部34を成形して第4複合材38を形成
する。なお、この第4複合材38の断面減少率は19%
であり、押通し加工は可能である。
1金属材と第2金属材とを一体化した複合中心電極41
または複合側方電極の製造方法に用いたが、本発明を、
第1金属材と第2金属材とを一体化し、さらに第2金属
材内に熱伝導性に優れる純ニッケル(Ni)等の第3金
属材を封入した複合中心電極または複合側方電極の製造
方法に用いても良い。また、第2金属材(Cu、Cu合
金)は円板部15a{図1(a)参照)}が省略された
円柱状の棒体を第1金属材のカップ12内に封入したも
のを用いても良い。
の発火面に白金等の貴金属電極を取り付けても良い。こ
の実施例では、2極スパークプラグ42に複合中心電極
41を組み付けたが、側方電極が1極で複合中心電極の
先端面と対向するスパークプラグ、あるいは側方電極が
3極以上の多極スパークプラグに複合中心電極41を組
み付けても良い。また、金型1、6、10、17、2
6、30を2個以上の部品により構成しても良い。
した工程図である。
示した断面図である。
示した断面図である。
示した断面図である。
示した断面図である。
示した断面図である。
示した断面図である。
示した断面図である。
栓の主要部を半断面で示した正面図である。
示した工程図である。
工程図である。
チャートである。
Claims (2)
- 【請求項1】(a)耐熱性および耐食性に優れる第1金
属材からなるカップ内に、熱伝導性に優れる第2金属材
を有する第1複合材を形成する第1工程と、 (b)前記第1複合材に前方押出し成形を施すことによ
り、前記第1複合材の先端側を細径化した軸状部と押出
し成形を施さない残部を形成した後に、前記残部を除去
した第2複合材を形成する第2工程と、 (c)前記第2複合材に前方押出し成形を施すことによ
り、前記第2複合材の前記軸状部の先端を細径化した軸
状の径小部を有する第3複合材を形成する第3工程と、 (d)前記第3複合材に押通し成形を施すことにより、
前記第3複合材の前記軸状部の径小部寄りを細径化し
て、前記径小部よりも太い径中部を形成し、且つ前記軸
状部の後端部に鍔部を有する第4複合材を形成する第4
工程とを備えた点火栓用複合電極の製造方法。 - 【請求項2】(a)耐熱性および耐食性に優れる第1金
属材からなるカップ内に、熱伝導性に優れる第2金属材
を有する第1複合材を形成する第1工程と、 (b)前記第1複合材に前方押出し成形を施すことによ
り、前記第1複合材の先端側を細径化した軸状部と押出
し成形を施さない残部を形成した後に、前記残部を除去
した第2複合材を形成する第2工程と、 (c)前記第2複合材に前方押出し成形を施すことによ
り、前記第2複合材の前記軸状部の先端を細径化した軸
状の径小部を有する第3複合材を形成する第3工程と、 (d)前記第3複合材に押通し成形を施すことにより、
前記第3複合材の前記径小部の先端をさらに細径化して
最径小部を形成し、且つ前記軸状部の後端部に鍔部を有
する第4複合材を形成する第4工程とを備えた点火栓用
複合電極の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP02075895A JP3454596B2 (ja) | 1995-02-08 | 1995-02-08 | 点火栓用複合電極の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP02075895A JP3454596B2 (ja) | 1995-02-08 | 1995-02-08 | 点火栓用複合電極の製造方法 |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH08213150A JPH08213150A (ja) | 1996-08-20 |
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- 1995-02-08 JP JP02075895A patent/JP3454596B2/ja not_active Expired - Fee Related
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