JP5451890B2 - スパークプラグの製造方法 - Google Patents
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Description
前記スパークプラグを構成する第1の部材と第2の部材とを接合する接合工程を備え、
前記接合工程は、前記第1の部材に接触する第1の溶接用電極と、弾性変形可能な中間部分を有し前記第2の部材に接触する第2の溶接用電極とが、前記第1の部材および前記第2の部材を介して電気的に接続されることにより、前記第1の部材と前記第2の部材とを抵抗溶接して接合する工程であることを特徴とする、スパークプラグの製造方法。
前記第2の部材の位置情報から、前記抵抗溶接時の荷重を一定にするための補正値を取得する工程と、
前記補正値を用いて前記抵抗溶接時の荷重を調整する工程と、を有する、スパークプラグの製造方法。
前記第1の部材は前記接地電極であり、前記第2の部材は前記接地電極に接合されて前記中心電極との間に間隙を形成する電極チップであり、
前記接合工程は、前記接地電極における前記電極チップが接合される側とは反対側の面を第1の先端面で支持する前記第1の溶接用電極と、前記第1の先端面に対向する第2の先端面を有すると共に前記第2の先端面より後端側に前記第1の先端面と前記第2の先端面とが対向する方向である対向方向に沿って弾性変形可能な前記中間部分を有する前記第2の溶接用電極とで、前記接地電極と前記電極チップとを挟み込んだ後に、前記接地電極と前記電極チップとを抵抗溶接して接合する工程であることを特徴とする、スパークプラグの製造方法。
前記接合工程は、前記接地電極における前記電極チップが接合される側とは反対側の面を前記第1の溶接用電極の前記第1の先端面で支持した後、前記第2の溶接用電極を前記接地電極に近づくように移動させて、前記第1の溶接用電極と前記第2の溶接用電極とで前記接地電極と前記電極チップとを挟み込む工程を含むことを特徴とする、スパークプラグの製造方法。
前記接合工程は、
所定の基準点から前記接地電極における前記電極チップが接合される側とは反対側の面までの前記対向方向に沿った第1の距離を測定する工程と、
前記所定の基準点から前記第1の溶接用電極の前記第1の先端面までの前記対向方向に沿った第2の距離を取得する工程と、
前記第1の溶接用電極を、前記対向方向に沿って前記接地電極に近づく側に、前記第2の距離と前記第1の距離との差分だけ移動させる工程と、
前記第2の溶接用電極を、前記対向方向に沿って前記接地電極に近づく側に、前記電極チップが前記第2の溶接用電極の前記第2の先端面と前記接地電極との両方に接触した接触状態となり、さらに、前記第2の溶接用電極の前記中間部分が弾性変形して前記第2の先端面が前記電極チップを前記接地電極に押し付ける加圧状態となるのに十分な所定の移動量だけ移動させる工程と、
前記加圧状態において、前記第1の溶接用電極と前記第2の溶接用電極との間に電圧を印加することにより、前記電極チップと前記接地電極とを溶接接合する工程と、を含む、スパークプラグの製造方法。
前記第2の溶接用電極を移動させる工程は、前記接触状態となる直前で、前記第2の溶接用電極の移動速度を減ずる工程を含む、スパークプラグの製造方法。
前記接合工程は、さらに、前記所定の基準点から前記第2の溶接用電極の前記第2の先端面までの前記対向方向に沿った第3の距離を測定する工程を含み、
前記第2の溶接用電極の前記中間部分は、前記第2の先端面とは反対側に隣接する支持部を有し、
前記第2の溶接用電極を移動させる工程は、前記支持部を、前記第1の距離と前記第3の距離との差分に前記加圧状態における前記中間部分の目標変形量に相当する移動量を加えた移動量だけ移動させる工程である、スパークプラグの製造方法。
前記接合工程は、さらに、前記接地電極と前記電極チップとの前記対向方向に沿った寸法を取得する工程を含み、
前記第2の溶接用電極を移動させる工程は、前記寸法に基づき移動量を調整する工程を含む、スパークプラグの製造方法。
前記接合工程は、さらに、前記溶接接合の際に、前記接地電極および前記電極チップに作用する圧縮力を監視する工程と、前記圧縮力が変化した場合に、前記第2の溶接用電極を前記対向方向に沿って前記圧縮力の変化を補償する移動量だけ移動させる工程と、を含む、スパークプラグの製造方法。
前記第1の部材は前記主体金具であり、前記第2の部材は前記接地電極であり、
前記接合工程は、前記主体金具における前記接地電極が接合される側とは反対側で前記主体金具を支持する前記第1の溶接用電極と、前記接地電極の側面で前記接地電極をチャックする前記第2の溶接用電極とを、前記主体金具と前記接地電極とを介して電気的に接続することにより、前記主体金具と前記接地電極とを抵抗溶接して接合する工程であることを特徴とする、スパークプラグの製造方法。
前記接合工程は、前記接地電極をチャックした前記第2の溶接用電極を前記第1の溶接用電極で支持された前記主体金具に近づくように移動させて、前記第1の溶接用電極と前記第2の溶接用電極とで前記主体金具と前記接地電極とを挟み込む工程を含むことを特徴とする、スパークプラグの製造方法。
前記第2の溶接用電極の前記中間部分は、前記接地電極をチャックする部分とは反対側に隣接する支持部を有し、
前記接合工程は、
所定の基準点から前記主体金具における前記接地電極が接合される面までの前記接地電極と前記主体金具とが対向する方向である対向方向に沿った第4の距離を測定する工程と、
前記所定の基準点から前記第2の溶接用電極における所定の参照位置までの前記対向方向に沿った第5の距離を取得する工程と、
前記第2の溶接用電極を、前記対向方向に沿って前記主体金具に近づく側に、前記支持部が前記第4の距離と前記第5の距離との差分に基づき設定される移動量だけ移動するように移動させる工程と、
前記第2の溶接用電極の移動後に、前記第1の溶接用電極と前記第2の溶接用電極との間に電圧を印加することにより、前記主体金具と前記接地電極とを溶接接合する工程と、を含む、スパークプラグの製造方法。
前記接合工程は、前記第2の溶接用電極における前記所定の参照位置から前記第2の溶接用電極にチャックされた前記接地電極の先端面までの前記対向方向に沿った第6の距離を測定する工程を含み、
前記移動量は、前記第4の距離と前記第5の距離との差分から前記第6の距離を減じた値に基づき設定される、スパークプラグの製造方法。
前記移動量は、前記第2の溶接用電極にチャックされた前記接地電極が前記主体金具に接触した接触状態となり、さらに、前記第2の溶接用電極の前記中間部分が弾性変形して前記第2の溶接用電極が前記接地電極を前記主体金具に押し付ける加圧状態となるのに十分な移動量である、スパークプラグの製造方法。
前記第2の溶接用電極を移動させる工程は、前記接触状態となる直前で、前記第2の溶接用電極の移動速度を減ずる工程を含む、スパークプラグの製造方法。
前記第2の溶接用電極を移動させる工程は、前記支持部を、前記第4の距離と前記第5の距離との差分から前記第6の距離を減じた値に前記加圧状態における前記中間部分の目標変形量に相当する移動量を加えた移動量だけ移動させる工程である、スパークプラグの製造方法。
前記接合工程は、さらに、前記溶接接合の際に、前記主体金具および前記接地電極に作用する圧縮力を監視する工程と、前記圧縮力が変化した場合に、前記第2の溶接用電極を前記対向方向に沿って前記圧縮力の変化を補償する移動量だけ移動させる工程と、を含む、スパークプラグの製造方法。
A.第1実施例:
A−1.スパークプラグの構成:
A−2.スパークプラグの製造方法:
A−3.接地電極への電極チップの接合方法:
A−4.主体金具への接地電極の接合方法:
B.第2実施例:
C.第3実施例:
D.第4実施例:
E.第5実施例:
F.変形例:
A−1.スパークプラグの構成:
図1は、本発明の第1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。
図2は、本実施例におけるスパークプラグ100の製造方法を示すフローチャートである。スパークプラグ100の製造の際には、始めに、主体金具50の先端面57に、接地電極30の基端部32を接合する(ステップS110)。この接合は、例えば溶接により行われる。なお、接合の際には、接地電極30はまだ折り曲げられていない略直線形状の状態である。主体金具50への接地電極30の接合方法は、後に詳述する。
図3は、本実施例における接地電極30への電極チップ90の接合方法を示すフローチャートである。また、図4は、本実施例における接地電極30への電極チップ90の接合方法を示す説明図である。なお、接地電極30への電極チップ90の接合において、接地電極30は本発明における第1の部材に相当し、電極チップ90は本発明における第2の部材に相当する。
D1=Ld−Lc・・・(1)
図6は、本実施例における主体金具50への接地電極30の接合方法を示すフローチャートである。また、図7は、本実施例における主体金具50への接地電極30の接合方法を示す説明図である。なお、主体金具50への接地電極30の接合において、主体金具50は本発明における第1の部材に相当し、接地電極30は本発明における第2の部材に相当する。
D2x=Lj−Li−Tk+(G1x−G2x)・・・(4)
図8は、第2実施例における接地電極30への電極チップ90の接合方法を示す説明図である。第2実施例では、初期状態における第1の溶接用電極WE1と第2の溶接用電極WE2との位置関係が図4に示した第1実施例とは逆になっている。すなわち、図8(a)に示すように、第1の溶接用電極WE1が下側に位置し、第2の溶接用電極WE2が上側に位置している。
図9は、第3実施例における接地電極30への電極チップ90の接合方法を示す説明図である。第3実施例における接地電極30への電極チップ90の接合は、開始から第1の溶接用電極WE1の移動までは(図9(a)および(b)参照)、第1実施例と同様に実行される。
図10は、第4実施例における接地電極30への電極チップ90の接合方法を示す説明図である。第4実施例における接地電極30への電極チップ90の接合は、開始から第1の溶接用電極WE1の移動までは(図10(a)および(b)参照)、第1実施例と同様に実行される。
D2=Lc−Le+(G1−G2)・・・(2)
図11は、第5実施例における接地電極30への電極チップ90の接合方法を示す説明図である。第5実施例における接地電極30への電極チップ90の接合は、開始から第1の溶接用電極WE1の移動までは(図11(a)および(b)参照)、第1実施例と同様に実行される。
D2=Lc−Le−Tg−Th+(G1−G2)・・・(3)
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。
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
31…先端部
32…基端部
40…端子金具
50…主体金具
51…工具係合部
52…ネジ部
54…シール部
57…先端面
90…電極チップ
100…スパークプラグ
WE…溶接用電極
EP…先端部
BP…支持部
MP…中間部
ES…先端面
Claims (16)
- 中心電極と、主体金具と、前記主体金具の先端部に一端部が接合された接地電極と、を有する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を構成する第1の部材と第2の部材とを接合する接合工程を備え、
前記接合工程は、前記第1の部材に接触する第1の溶接用電極と、弾性変形可能な中間部分を有し前記第2の部材に接触する第2の溶接用電極とが、前記第1の部材および前記第2の部材を介して電気的に接続されることにより、前記第1の部材と前記第2の部材とを抵抗溶接して接合する工程であり、
前記スパークプラグの製造方法は、さらに、
前記第2の部材の位置情報から、前記抵抗溶接時の荷重を一定にするための補正値を取得する工程と、
前記補正値を用いて前記抵抗溶接時の荷重を調整する工程と、を備えることを特徴とする、スパークプラグの製造方法。 - 請求項1に記載のスパークプラグの製造方法であって、
前記第1の部材は前記接地電極であり、前記第2の部材は前記接地電極に接合されて前記中心電極との間に間隙を形成する電極チップであり、
前記接合工程は、前記接地電極における前記電極チップが接合される側とは反対側の面を第1の先端面で支持する前記第1の溶接用電極と、前記第1の先端面に対向する第2の先端面を有すると共に前記第2の先端面より後端側に前記第1の先端面と前記第2の先端面とが対向する方向である対向方向に沿って弾性変形可能な前記中間部分を有する前記第2の溶接用電極とで、前記接地電極と前記電極チップとを挟み込んだ後に、前記接地電極と前記電極チップとを抵抗溶接して接合する工程であることを特徴とする、スパークプラグの製造方法。 - 請求項2に記載のスパークプラグの製造方法であって、
前記接合工程は、前記接地電極における前記電極チップが接合される側とは反対側の面を前記第1の溶接用電極の前記第1の先端面で支持した後、前記第2の溶接用電極を前記接地電極に近づくように移動させて、前記第1の溶接用電極と前記第2の溶接用電極とで前記接地電極と前記電極チップとを挟み込む工程を含むことを特徴とする、スパークプラグの製造方法。 - 請求項2または請求項3に記載のスパークプラグの製造方法であって、
前記接合工程は、
所定の基準点から前記接地電極における前記電極チップが接合される側とは反対側の面までの前記対向方向に沿った第1の距離を測定する工程と、
前記所定の基準点から前記第1の溶接用電極の前記第1の先端面までの前記対向方向に沿った第2の距離を取得する工程と、
前記第1の溶接用電極を、前記対向方向に沿って前記接地電極に近づく側に、前記第2の距離と前記第1の距離との差分だけ移動させる工程と、
前記第2の溶接用電極を、前記対向方向に沿って前記接地電極に近づく側に、前記電極チップが前記第2の溶接用電極の前記第2の先端面と前記接地電極との両方に接触した接触状態となり、さらに、前記第2の溶接用電極の前記中間部分が弾性変形して前記第2の先端面が前記電極チップを前記接地電極に押し付ける加圧状態となるのに十分な所定の移動量だけ移動させる工程と、
前記加圧状態において、前記第1の溶接用電極と前記第2の溶接用電極との間に電圧を印加することにより、前記電極チップと前記接地電極とを溶接接合する工程と、を含む、スパークプラグの製造方法。 - 請求項4に記載のスパークプラグの製造方法であって、
前記第2の溶接用電極を移動させる工程は、前記接触状態となる直前で、前記第2の溶接用電極の移動速度を減ずる工程を含む、スパークプラグの製造方法。 - 請求項4または請求項5に記載のスパークプラグの製造方法であって、
前記接合工程は、さらに、前記所定の基準点から前記第2の溶接用電極の前記第2の先端面までの前記対向方向に沿った第3の距離を測定する工程を含み、
前記第2の溶接用電極の前記中間部分は、前記第2の先端面とは反対側に隣接する支持部を有し、
前記第2の溶接用電極を移動させる工程は、前記支持部を、前記第1の距離と前記第3の距離との差分に前記加圧状態における前記中間部分の目標変形量に相当する移動量を加えた移動量だけ移動させる工程である、スパークプラグの製造方法。 - 請求項6に記載のスパークプラグの製造方法であって、
前記接合工程は、さらに、前記接地電極と前記電極チップとの前記対向方向に沿った寸法を取得する工程を含み、
前記第2の溶接用電極を移動させる工程は、前記寸法に基づき移動量を調整する工程を含む、スパークプラグの製造方法。 - 請求項6または請求項7に記載のスパークプラグの製造方法であって、
前記接合工程は、さらに、前記溶接接合の際に、前記接地電極および前記電極チップに作用する圧縮力を監視する工程と、前記圧縮力が変化した場合に、前記第2の溶接用電極を前記対向方向に沿って前記圧縮力の変化を補償する移動量だけ移動させる工程と、を含む、スパークプラグの製造方法。 - 請求項1に記載のスパークプラグの製造方法であって、
前記第1の部材は前記主体金具であり、前記第2の部材は前記接地電極であり、
前記接合工程は、前記主体金具における前記接地電極が接合される側とは反対側で前記主体金具を支持する前記第1の溶接用電極と、前記接地電極の側面で前記接地電極をチャックする前記第2の溶接用電極とを、前記主体金具と前記接地電極とを介して電気的に接続することにより、前記主体金具と前記接地電極とを抵抗溶接して接合する工程であることを特徴とする、スパークプラグの製造方法。 - 請求項9に記載のスパークプラグの製造方法であって、
前記接合工程は、前記接地電極をチャックした前記第2の溶接用電極を前記第1の溶接用電極で支持された前記主体金具に近づくように移動させて、前記第1の溶接用電極と前記第2の溶接用電極とで前記主体金具と前記接地電極とを挟み込む工程を含むことを特徴とする、スパークプラグの製造方法。 - 請求項9または請求項10に記載のスパークプラグの製造方法であって、
前記第2の溶接用電極の前記中間部分は、前記接地電極をチャックする部分とは反対側に隣接する支持部を有し、
前記接合工程は、
所定の基準点から前記主体金具における前記接地電極が接合される面までの前記接地電極と前記主体金具とが対向する方向である対向方向に沿った第4の距離を測定する工程と、
前記所定の基準点から前記第2の溶接用電極における所定の参照位置までの前記対向方向に沿った第5の距離を取得する工程と、
前記第2の溶接用電極を、前記対向方向に沿って前記主体金具に近づく側に、前記支持部が前記第4の距離と前記第5の距離との差分に基づき設定される移動量だけ移動するように移動させる工程と、
前記第2の溶接用電極の移動後に、前記第1の溶接用電極と前記第2の溶接用電極との間に電圧を印加することにより、前記主体金具と前記接地電極とを溶接接合する工程と、を含む、スパークプラグの製造方法。 - 請求項11に記載のスパークプラグの製造方法であって、
前記接合工程は、前記第2の溶接用電極における前記所定の参照位置から前記第2の溶接用電極にチャックされた前記接地電極の先端面までの前記対向方向に沿った第6の距離を測定する工程を含み、
前記移動量は、前記第4の距離と前記第5の距離との差分から前記第6の距離を減じた値に基づき設定される、スパークプラグの製造方法。 - 請求項12に記載のスパークプラグの製造方法であって、
前記移動量は、前記第2の溶接用電極にチャックされた前記接地電極が前記主体金具に接触した接触状態となり、さらに、前記第2の溶接用電極の前記中間部分が弾性変形して前記第2の溶接用電極が前記接地電極を前記主体金具に押し付ける加圧状態となるのに十分な移動量である、スパークプラグの製造方法。 - 請求項13に記載のスパークプラグの製造方法であって、
前記第2の溶接用電極を移動させる工程は、前記接触状態となる直前で、前記第2の溶接用電極の移動速度を減ずる工程を含む、スパークプラグの製造方法。 - 請求項13または請求項14に記載のスパークプラグの製造方法であって、
前記第2の溶接用電極を移動させる工程は、前記支持部を、前記第4の距離と前記第5の距離との差分から前記第6の距離を減じた値に前記加圧状態における前記中間部分の目標変形量に相当する移動量を加えた移動量だけ移動させる工程である、スパークプラグの製造方法。 - 請求項15に記載のスパークプラグの製造方法であって、
前記接合工程は、さらに、前記溶接接合の際に、前記主体金具および前記接地電極に作用する圧縮力を監視する工程と、前記圧縮力が変化した場合に、前記第2の溶接用電極を前記対向方向に沿って前記圧縮力の変化を補償する移動量だけ移動させる工程と、を含む、スパークプラグの製造方法。
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