JP7147606B2

JP7147606B2 - Manufacturing method of center electrode

Info

Publication number: JP7147606B2
Application number: JP2019019524A
Authority: JP
Inventors: 智樹竹内
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2019-02-06
Filing date: 2019-02-06
Publication date: 2022-10-05
Anticipated expiration: 2039-02-06
Also published as: JP2020126798A

Description

本発明は、スパークプラグに用いられる中心電極の製造方法に関する。 The present invention relates to a method of manufacturing a center electrode used in spark plugs.

スパークプラグは、例えば自動車のエンジン等の内燃機関において、燃料に着火するための着火手段として用いられており、絶縁碍子に保持された中心電極と、中心電極から離隔して配置された接地電極とを有している。中心電極は、有底筒状を呈する外筒部と、外筒部よりも熱伝導性に優れ、外筒部の筒内に配置された芯部とを備えていることがある。 A spark plug is used as an ignition means for igniting fuel in an internal combustion engine such as an automobile engine. have. The center electrode may include an outer cylindrical portion having a cylindrical shape with a bottom, and a core portion that is superior in thermal conductivity to the outer cylindrical portion and disposed within the outer cylindrical portion.

特許文献１には、この種の中心電極の製造方法として、有底筒状の成形された金属製のカップに、カップよりも熱伝導率の高い金属製の芯材がカップの軸線方向に挿入された芯材挿入部材を用意する第１工程と、芯材挿入部材を成型して電極を形成する第２工程と、を有する製造方法が記載されている。第２工程では、具体的には、押出加工によって芯材挿入部材の径を縮小しつつ、所望の中心電極の形状に成形する加工が施される。 Patent Document 1 describes a method for manufacturing this type of center electrode, in which a metal core material having a higher thermal conductivity than the cup is inserted in the axial direction of the cup, which is formed into a cylindrical shape with a bottom. A manufacturing method is described that includes a first step of providing a core insert that has been shaped and a second step of molding the core insert to form an electrode. Specifically, in the second step, the diameter of the core insertion member is reduced by extrusion, and processing is performed to form the desired shape of the center electrode.

特開２０１３－２５４５６９号公報JP 2013-254569 A

しかし、特許文献１に記載の製造方法では、第２工程において芯材挿入部材の径を縮小した後に、カップが変形してなる電極母材と芯材の先端との間に空隙が生じやすい。 However, in the manufacturing method described in Patent Document 1, after the diameter of the core insertion member is reduced in the second step, a gap is likely to occur between the electrode base material formed by deformation of the cup and the tip of the core.

特に、近年では、自動車などの分野において、燃費向上ことを目的として内燃機関をより小型化することが求められている。かかる要求に対応するため、内燃機関に組み込まれるスパークプラグ、更にはスパークプラグの中心電極の外径をより細くすることが望まれている。このような状況においては、電極母材と芯材の先端との間に空隙がより生じやすくなっている。 In particular, in recent years, in the field of automobiles, etc., there has been a demand for further miniaturization of internal combustion engines for the purpose of improving fuel efficiency. In order to meet such demands, it is desired that the outer diameter of the spark plug incorporated in the internal combustion engine, and further the outer diameter of the center electrode of the spark plug be made thinner. Under such circumstances, a gap is more likely to occur between the electrode base material and the tip of the core material.

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、外筒部と芯部との間における隙間の形成を抑制できる中心電極の製造方法を提供しようとするものである。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a center electrode that can suppress the formation of a gap between the outer cylindrical portion and the core portion.

本発明の一態様は、スパークプラグ（２）に用いられる中心電極（１）の製造方法であって、
第１の金属（Ｍ１）からなり有底筒状を呈する外筒部（１１）と、ビッカース硬さがＨＶ８５以下である第２の金属（Ｍ２）からなり前記外筒部の筒内に接合された芯部（１２）とを備えた接合体（１００）を作製する接合体作製工程（Ｓ１）と、
前記接合体に塑性加工を施すことにより外径を縮小しつつ前記中心電極の形状に成形する成形工程（Ｓ２）と、を有し、
前記接合体作製工程において、前記第２の金属としての銅又は銅合金からなり、ビッカース硬さがＨＶ８５以下であり、平均結晶粒径が３０μｍ以上である前記芯部を備えた前記接合体を作製する、中心電極の製造方法にある。 One aspect of the present invention is a method for manufacturing a center electrode (1) used in a spark plug (2), comprising:
An outer cylindrical portion (11) made of a first metal (M1) and having a cylindrical shape with a bottom and a second metal (M2) having a Vickers hardness of HV85 or less are joined to the inside of the outer cylindrical portion (11). a bonded body manufacturing step (S1) for manufacturing a bonded body (100) having a core (12) with a
a forming step (S2) in which the joined body is formed into the shape of the center electrode while reducing the outer diameter by performing plastic working on the joined body ;
In the bonded body manufacturing step, manufacturing the bonded body including the core portion made of copper or a copper alloy as the second metal, having a Vickers hardness of HV85 or less, and having an average crystal grain size of 30 μm or more. A method for manufacturing a center electrode.

前記中心電極の製造方法では、接合体作製工程において、外筒部の筒内に前記特定の範囲のビッカース硬さを有する芯部が接合された接合体を作製する。その後、成形工程において、前記接合体に塑性加工を施すことにより、前記接合体の外径を縮小しつつ所望の形状に成形する。 In the manufacturing method of the center electrode, in the bonded body manufacturing step, a bonded body is manufactured in which the core portion having the Vickers hardness within the specific range is bonded in the cylinder of the outer cylindrical portion. Thereafter, in the forming step, the joined body is formed into a desired shape while reducing the outer diameter thereof by plastic working the joined body.

このように、芯部のビッカース硬さが前記特定の範囲内である接合体を成形工程に供することにより、塑性加工中に、芯部を外筒部の変形に追従して容易に変形させることができる。その結果、成形工程における、芯部と外筒部との間への隙間の形成を抑制することができる。 In this way, by subjecting the joined body in which the Vickers hardness of the core is within the specific range to the molding process, the core can be easily deformed following the deformation of the outer cylinder during plastic working. can be done. As a result, it is possible to suppress the formation of a gap between the core portion and the outer cylindrical portion in the molding process.

以上のごとく、上記態様によれば、外筒部と芯部との間における隙間の形成を抑制できる中心電極の製造方法を提供することができる。
なお、特許請求の範囲及び課題を解決する手段に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。 As described above, according to the above aspect, it is possible to provide a method of manufacturing a center electrode that can suppress the formation of a gap between the outer cylindrical portion and the core portion.
It should be noted that the symbols in parentheses described in the claims and the means for solving the problems indicate the corresponding relationship with the specific means described in the embodiments described later, and limit the technical scope of the present invention. not a thing

図１は、実施形態１における中心電極の製造方法の模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram of a method for manufacturing a center electrode according to Embodiment 1. FIG. 図２は、実施形態１の中心電極における電極先端部の一部拡大断面図である。FIG. 2 is a partially enlarged cross-sectional view of an electrode tip portion of the center electrode of Embodiment 1. FIG. 図３は、実施形態２におけるスパークプラグの全体構成を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing the overall configuration of a spark plug according to Embodiment 2. FIG. 図４は、実験例における、外筒部と芯部との間に形成された隙間の例を示す試験体の一部拡大断面図である。FIG. 4 is a partially enlarged cross-sectional view of a test piece showing an example of a gap formed between an outer cylindrical portion and a core portion in an experimental example.

（実施形態１）
前記中心電極の製造方法に係る実施形態について、図１～図２を参照して説明する。本形態の製造方法は、図１に示すように、第１の金属Ｍ１からなり有底筒状を呈する外筒部１１と、ビッカース硬さがＨＶ８５以下である第２の金属Ｍ２からなり外筒部１１の筒内に接合された芯部１２とを備えた接合体１００を作製する接合体作製工程Ｓ１と、
接合体１００に塑性加工を施すことにより外径を縮小しつつ所望する中心電極１の形状に成形する成形工程Ｓ２と、を有している。本形態の製造方法により得られる中心電極１は、スパークプラグに用いられる。 (Embodiment 1)
An embodiment related to the method for manufacturing the center electrode will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. As shown in FIG. 1, the manufacturing method of the present embodiment comprises an outer cylinder portion 11 made of a first metal M1 and having a cylindrical shape with a bottom, and an outer cylinder made of a second metal M2 having a Vickers hardness of HV85 or less. a bonded body manufacturing step S1 for manufacturing a bonded body 100 including the core portion 12 bonded to the cylinder of the portion 11;
and a forming step S2 in which the joined body 100 is formed into a desired shape of the center electrode 1 while reducing the outer diameter thereof by plastic working. The center electrode 1 obtained by the manufacturing method of this embodiment is used for a spark plug.

なお、前述したビッカース硬さの値は、ＪＩＳＺ２２４４：２００９の規定に従い、試験力を５００Ｎ、規定の試験力に到達するまでの所要時間を１５秒、保持時間を１０秒とした条件で測定して得られる値である。また、ビッカース硬さの測定位置は、芯部１２の中心軸上において、底面１２０、つまり、外筒部１１の底に対面する面からの距離が０．５ｍｍとなる位置である。 In addition, the Vickers hardness value described above was measured under the conditions of a test force of 500 N, a time required to reach the specified test force of 15 seconds, and a holding time of 10 seconds, in accordance with JIS Z2244:2009. is the value obtained by The Vickers hardness is measured at a position on the central axis of the core 12 at a distance of 0.5 mm from the bottom surface 120 , that is, the surface of the outer cylinder 11 facing the bottom.

接合体作製工程Ｓ１においては、まず、外筒部１１と、芯部１２とを別々に準備する。図１に示すように、外筒部１１は有底筒状を呈している。外筒部１１は、例えば、第１の金属Ｍ１からなる金属塊に、押出や鍛造等の塑性加工や切削加工等を適宜組み合わせて行うことにより作製することができる。外径、内径及び肉厚等の外筒部１１の寸法は、所望する中心電極１の形状及び成形工程Ｓ２における加工率などに応じて適宜設定することができる。 In the joined body manufacturing step S1, first, the outer cylindrical portion 11 and the core portion 12 are separately prepared. As shown in FIG. 1, the outer cylindrical portion 11 has a bottomed cylindrical shape. The outer cylindrical portion 11 can be produced, for example, by performing an appropriate combination of plastic working such as extrusion and forging, cutting, and the like on a metal ingot made of the first metal M1. The dimensions of the outer cylindrical portion 11, such as the outer diameter, the inner diameter, and the thickness, can be appropriately set according to the desired shape of the center electrode 1 and the processing rate in the forming step S2.

外筒部１１を構成する第１の金属Ｍ１としては、例えば、ニッケル、ニッケル合金等を使用することができる。また、ニッケル合金としては、例えば、ニッケルクロム合金やニッケルマンガン合金等を使用することができる。スパークプラグにおける中心電極１の消耗をより効果的に抑制する観点からは、第１の金属Ｍ１は、ニッケルまたはニッケル合金であることが好ましい。 As the first metal M1 forming the outer cylindrical portion 11, for example, nickel, a nickel alloy, or the like can be used. As the nickel alloy, for example, a nickel-chromium alloy, a nickel-manganese alloy, or the like can be used. From the viewpoint of more effectively suppressing wear of the center electrode 1 of the spark plug, the first metal M1 is preferably nickel or a nickel alloy.

例えば、本形態の外筒部１１は、ニッケルまたはニッケル合金から構成されており、一方の端面が閉鎖された円筒状を呈している。本形態の外筒部１１の外径は１１．１ｍｍであり、軸方向の長さは３．２８ｍｍである。また、外筒部１１における筒内空間の内径は３．２８ｍｍであり、深さは９．８ｍｍである。 For example, the outer cylindrical portion 11 of this embodiment is made of nickel or a nickel alloy, and has a cylindrical shape with one end face closed. The outer cylindrical portion 11 of this embodiment has an outer diameter of 11.1 mm and an axial length of 3.28 mm. In addition, the inner diameter of the space inside the cylinder in the outer cylinder portion 11 is 3.28 mm, and the depth thereof is 9.8 mm.

本形態の芯部１２は、柱状を呈し、外筒部１１の筒内に配置される埋設部１２１と、埋設部１２１の一端に連なり、埋設部１２１よりも外径の大きい鍔部１２２と、を有している。芯部１２は、例えば、第２の金属Ｍ２からなる金属塊に、押出や鍛造等の塑性加工や切削加工等を適宜組み合わせて行うことにより作製することができる。外径及び長さ等の芯部１２の寸法は、所望する中心電極１の形状及び成形工程Ｓ２における加工率などに応じて適宜設定することができる。 The core portion 12 of this embodiment has a columnar shape, and includes an embedded portion 121 arranged in the cylinder of the outer cylindrical portion 11, a collar portion 122 connected to one end of the embedded portion 121 and having a larger outer diameter than the embedded portion 121, have. The core portion 12 can be produced, for example, by performing an appropriate combination of plastic working such as extrusion and forging, cutting, and the like on a metal ingot made of the second metal M2. The dimensions of the core portion 12, such as the outer diameter and length, can be appropriately set according to the desired shape of the center electrode 1 and the processing rate in the forming step S2.

芯部１２は、第１の金属Ｍ１とは異なる第２の金属Ｍ２から構成されている。第２の金属Ｍ２としては、例えば、銅、銅合金等の金属を使用することができる。 The core portion 12 is made of a second metal M2 different from the first metal M1. As the second metal M2, for example, a metal such as copper or copper alloy can be used.

第２の金属Ｍ２は、第１の金属Ｍ１よりも熱伝導率の高い金属であることが好ましい。この場合には、内燃機関の運転中に燃料の燃焼によって生じる熱を、中心電極１を介してエンジンブロック等の内燃機関の金属部分に効率よく伝えることができる。その結果、スパークプラグの温度上昇をより効果的に抑制することができる。かかる作用効果をより高める観点からは、第２の金属Ｍ２は、銅または銅合金であることが好ましい。 The second metal M2 is preferably a metal with higher thermal conductivity than the first metal M1. In this case, heat generated by combustion of fuel during operation of the internal combustion engine can be efficiently transferred to metal parts of the internal combustion engine such as the engine block through the center electrode 1 . As a result, it is possible to more effectively suppress the temperature rise of the spark plug. From the viewpoint of further enhancing such effects, the second metal M2 is preferably copper or a copper alloy.

例えば、本形態の芯部１２は、銅または銅合金から構成されている。埋設部１２１は、外径３．２２ｍｍ、軸方向の長さ９．８ｍｍの円柱状を呈している。また、鍔部１２２は、外径４．４８ｍｍ、厚み１１．４ｍｍの円板状を呈している。 For example, the core portion 12 of this embodiment is made of copper or a copper alloy. The embedded portion 121 has a cylindrical shape with an outer diameter of 3.22 mm and an axial length of 9.8 mm. The collar portion 122 has a disc shape with an outer diameter of 4.48 mm and a thickness of 11.4 mm.

なお、外筒部１１に接合される前の芯部１２のビッカース硬さは、特に限定されることはない。即ち、外筒部１１に接合される前の芯部１２のビッカース硬さは、ＨＶ８５以下であってもよいし、ＨＶ８５より高くてもよい。本形態の製造方法では、接合体作製工程Ｓ１が完了した時点における芯部１２のビッカース硬さが前記特定の範囲となっていれば、後の成形工程Ｓ２において、芯部１２を容易に変形させることができる。それ故、芯部１２のビッカース硬さがＨＶ８５より高い場合には、例えば、芯部１２を外筒部１１に接合した後、成形工程Ｓ２を実施するまでの間に芯部１２を軟化させてビッカース硬さを前記特定の範囲内にすればよい。 Note that the Vickers hardness of the core portion 12 before being joined to the outer cylinder portion 11 is not particularly limited. That is, the Vickers hardness of the core portion 12 before being joined to the outer cylinder portion 11 may be HV85 or less, or may be higher than HV85. In the manufacturing method of the present embodiment, if the Vickers hardness of the core 12 is within the specific range at the time when the joined body manufacturing step S1 is completed, the core 12 is easily deformed in the subsequent forming step S2. be able to. Therefore, when the Vickers hardness of the core portion 12 is higher than HV85, for example, after the core portion 12 is joined to the outer cylinder portion 11, the core portion 12 is softened before the molding step S2 is performed. The Vickers hardness should be within the specific range.

接合体作製工程Ｓ１においては、前述した外筒部１１と芯部１２とを準備した後、芯部１２を外筒部１１の筒内に配置する。そして、外筒部１１の筒内に配置した芯部１２を外筒部１１と接合することにより、接合体１００を作製する。外筒部１１と芯部１２とを接合する方法としては、例えば、圧接や溶接等の方法を採用することができる。 In the joined body manufacturing step S1 , after preparing the outer cylinder part 11 and the core part 12 described above, the core part 12 is arranged in the cylinder of the outer cylinder part 11 . Then, the joined body 100 is manufactured by joining the core portion 12 arranged in the cylinder of the outer cylinder portion 11 to the outer cylinder portion 11 . As a method for joining the outer cylinder part 11 and the core part 12, for example, a method such as pressure welding or welding can be adopted.

より具体的には、例えば、外筒部１１の筒内に芯部１２の埋設部１２１を配置した後、外筒部１１と芯部１２とをレーザ溶接や抵抗溶接等の塑性変形を伴わない方法によって接合することにより、接合体１００を得ることができる。また、例えば、外筒部１１の筒内に埋設部１２１を圧入する方法や、外筒部１１の筒内に埋設部１２１を配置した状態で芯部１２に据え込み加工を施す方法等の、芯部１２の塑性変形を伴う方法によって外筒部１１と芯部１２と接合することにより、接合体１００を得ることもできる。 More specifically, for example, after arranging the embedded portion 121 of the core portion 12 in the cylinder of the outer cylinder portion 11, the outer cylinder portion 11 and the core portion 12 are welded together without plastic deformation such as laser welding or resistance welding. A joined body 100 can be obtained by joining by the method. Further, for example, a method of press-fitting the embedded portion 121 into the cylinder of the outer cylinder portion 11, a method of upsetting the core portion 12 while the embedded portion 121 is arranged in the cylinder of the outer cylinder portion 11, and the like. The joined body 100 can also be obtained by joining the outer cylindrical portion 11 and the core portion 12 by a method involving plastic deformation of the core portion 12 .

成形工程Ｓ２において外筒部１１の変形に芯部１２を追従させ、外筒部１１と芯部１２との間への隙間を抑制する観点から、接合体１００における芯部１２のビッカース硬さは、ＨＶ８５以下とする。かかる作用効果をより高める観点からは、接合体１００における芯部１２のビッカース硬さをＨＶ６０以下とすることが好ましく、ＨＶ５５以下とすることがより好ましい。 The Vickers hardness of the core 12 in the joined body 100 is set to , HV85 or less. From the viewpoint of further enhancing such effects, the Vickers hardness of the core portion 12 in the joined body 100 is preferably HV60 or less, more preferably HV55 or less.

接合体作製工程Ｓ１は、外筒部１１と芯部１２とを接合する接合工程と、接合体１００を加熱して芯部１２を焼鈍する焼鈍工程とを有していてもよい。この場合には、接合体１００における芯部１２をより軟化させ、成形工程Ｓ２における外筒部１１と芯部１２との間への隙間の形成をより効果的に抑制することができる。 The bonded body manufacturing step S1 may include a bonding step of bonding the outer cylindrical portion 11 and the core portion 12 and an annealing step of heating the bonded body 100 to anneal the core portion 12 . In this case, the core portion 12 in the joined body 100 is softened more, and the formation of a gap between the outer cylinder portion 11 and the core portion 12 in the molding step S2 can be more effectively suppressed.

また、例えば、ビッカース硬さがＨＶ８５を超える芯部１２を外筒部１１と接合する場合には、得られる接合体１００における芯部１２のビッカース硬さがＨＶ８５よりも高くなることがある。また、前述したように、塑性変形を伴う方法によって外筒部１１と芯部１２とを接合する場合にも、加工硬化により、接合体１００における芯部１２のビッカース硬さが前記特定の範囲よりも高くなることがある。 Further, for example, when the core portion 12 having a Vickers hardness exceeding HV85 is joined to the outer cylindrical portion 11, the Vickers hardness of the core portion 12 in the resulting joined body 100 may be higher than HV85. Further, as described above, even when the outer cylinder portion 11 and the core portion 12 are joined by a method involving plastic deformation, the Vickers hardness of the core portion 12 in the joined body 100 is reduced from the specific range due to work hardening. can also be higher.

これらのように、接合工程後の芯部１２のビッカース硬さがＨＶ８５を超える場合においても、接合工程の後に前記焼鈍工程を行うことにより、芯部１２を軟化させ、ビッカース硬さを前記特定の範囲内とすることができる。その結果、成形工程Ｓ２における外筒部１１と芯部１２との間への隙間の形成をより効果的に抑制することができる。 As described above, even when the Vickers hardness of the core 12 after the bonding process exceeds HV85, the annealing process is performed after the bonding process to soften the core 12 and increase the Vickers hardness to the specific value. can be within the range. As a result, the formation of a gap between the outer tube portion 11 and the core portion 12 in the molding step S2 can be more effectively suppressed.

焼鈍工程における加熱温度は、第２の金属Ｍ２の種類等に応じて適宜設定すればよい。また、焼鈍工程においては、芯材の温度が所望の加熱温度に到達した後、当該加熱温度を所定の時間に亘って保持すればよい。例えば、第２の金属Ｍ２が銅または銅合金である場合には、焼鈍工程において芯部１２を２５０℃以上の温度に加熱することにより、芯部１２を軟化させることができる。 The heating temperature in the annealing step may be appropriately set according to the type of the second metal M2 and the like. Moreover, in the annealing step, after the temperature of the core material reaches a desired heating temperature, the heating temperature may be maintained for a predetermined period of time. For example, when the second metal M2 is copper or a copper alloy, the core 12 can be softened by heating the core 12 to a temperature of 250° C. or higher in the annealing process.

第２の金属Ｍ２が銅または銅合金である場合焼鈍工程における加熱温度は、３５０℃以上であることがより好ましく、４５０℃以上であることがさらに好ましく、５００℃以上であることが特に好ましい。この場合には、焼鈍工程後における芯部１２の金属組織のバラつきをより低減することができる。その結果、成形工程Ｓ２における外筒部１１と芯部１２との間への隙間の形成をより効果的に抑制することができる。 When the second metal M2 is copper or a copper alloy, the heating temperature in the annealing step is preferably 350° C. or higher, more preferably 450° C. or higher, and particularly preferably 500° C. or higher. In this case, variations in the metal structure of the core portion 12 after the annealing process can be further reduced. As a result, the formation of a gap between the outer tube portion 11 and the core portion 12 in the molding step S2 can be more effectively suppressed.

なお、成形工程Ｓ２における外筒部１１と芯部１２との間への隙間の形成を抑制する観点からは、焼鈍工程における加熱温度に上限はない。しかし、加熱温度が過度に高くなると、焼鈍工程におけるエネルギーの消費量の増大を招くおそれがある。かかる問題を回避する観点から、焼鈍工程における加熱温度は、９００℃以下であることが好ましい。同様の観点から、焼鈍工程における保持時間は、２時間以下であることが好ましい。 There is no upper limit to the heating temperature in the annealing step from the viewpoint of suppressing the formation of a gap between the outer cylindrical portion 11 and the core portion 12 in the forming step S2. However, if the heating temperature is excessively high, there is a risk of causing an increase in energy consumption in the annealing process. From the viewpoint of avoiding such problems, the heating temperature in the annealing step is preferably 900° C. or lower. From the same point of view, the holding time in the annealing step is preferably 2 hours or less.

芯部１２が第２の金属Ｍ２としての銅又は銅合金から構成されている場合、接合体１００における芯部１２の平均結晶粒径は３０μｍ以上であることが好ましい。この場合には、芯部１２がより変形しやすい状態となっているため、成形工程Ｓ２において、外筒部１１の変形に芯部１２をより容易に追従させることができる。その結果、外筒部１１と芯部１２との間への隙間の形成を抑制することができる。 When the core 12 is composed of copper or a copper alloy as the second metal M2, the average crystal grain size of the core 12 in the joined body 100 is preferably 30 μm or more. In this case, the core portion 12 is in a state of being more easily deformed, so that the core portion 12 can more easily follow the deformation of the outer cylindrical portion 11 in the forming step S2. As a result, the formation of a gap between the outer cylindrical portion 11 and the core portion 12 can be suppressed.

芯部１２の平均結晶粒径の測定には、以下の方法を採用することができる。まず、接合体１００を中心軸に沿って切断して断面を露出させる。この断面を塩化第二鉄溶液等のエッチング液を用いてエッチングすることにより、結晶粒界を現出させる。そして、接合体１００の中心軸上において、芯部１２の底面１２０からの距離が０．５ｍｍとなる位置を顕微鏡で観察する。なお、観察倍率は、例えば１００倍とすることができる。このようにして得られた顕微鏡像を、ＪＩＳＧ０５５１：２０１３に規定された切断法に準拠した方法によって解析することにより平均結晶粒径の値を算出することができる。 The following method can be adopted for measuring the average crystal grain size of the core portion 12 . First, the joined body 100 is cut along the central axis to expose the cross section. By etching this section with an etchant such as a ferric chloride solution, grain boundaries are exposed. Then, a position on the central axis of the joined body 100 at a distance of 0.5 mm from the bottom surface 120 of the core portion 12 is observed with a microscope. Note that the observation magnification can be, for example, 100 times. The average crystal grain size can be calculated by analyzing the microscopic image thus obtained by a method conforming to the cutting method specified in JIS G0551:2013.

成形工程Ｓ２においては、接合体１００に塑性加工を施すことにより外径を縮小しつつ所望する中心電極１の形状に成形する。塑性加工としては、例えば、押出や鍛造、引き抜きなどの加工を適宜組み合わせて実施することができる。また、成形工程Ｓ２における塑性加工の回数は１回であってもよいし、２回以上であってもよい。 In the forming step S2, the joined body 100 is formed into the desired shape of the center electrode 1 while reducing the outer diameter by plastic working. As the plastic working, for example, working such as extrusion, forging, and drawing can be appropriately combined and carried out. Further, the number of times of plastic working in the forming step S2 may be one, or may be two or more.

例えば、本形態の中心電極１は、接合体１００に塑性加工としての押出を複数回行った後、芯部１２の鍔部１２２に由来する部分を切除することにより作製される。中心電極１は、図１に示すように、円柱状を呈する胴部１４と、胴部１４の一端側に配置され、胴部１４よりも太い円柱状を呈する電極基端部１３と、胴部１４の他端側に配置され、胴部１４よりも細い円柱状を呈する電極先端部１５と、を有している。電極基端部１３と胴部１４との間には、胴部１４から遠ざかるにつれて外径が徐々に大きくなる第１テーパ部１４１が介在している。また、胴部１４と電極先端部１５との間には、胴部１４から遠ざかるにつれて外径が徐々に小さくなる第２テーパ部１４２が介在している。 For example, the center electrode 1 of the present embodiment is manufactured by extruding the joined body 100 a plurality of times as plastic working, and then cutting off the portion derived from the collar portion 122 of the core portion 12 . As shown in FIG. 1, the center electrode 1 has a cylindrical body portion 14, an electrode proximal end portion 13 disposed on one end side of the body portion 14 and having a cylindrical shape that is thicker than the body portion 14, and a body portion. and an electrode tip portion 15 arranged on the other end side of the body portion 14 and having a cylindrical shape thinner than the body portion 14 . Between the electrode proximal end portion 13 and the trunk portion 14 is interposed a first tapered portion 141 whose outer diameter gradually increases with increasing distance from the trunk portion 14 . A second tapered portion 142 is interposed between the trunk portion 14 and the electrode tip portion 15, the outer diameter of which gradually decreases as the distance from the trunk portion 14 increases.

具体的には、本形態の中心電極１における電極基端部１３の外径は２．７ｍｍであり、胴部１４の外径は１．８９ｍｍであり、電極先端部１５の外径は１．８０ｍｍである。また、本形態の中心電極１の長さは２１ｍｍである。 Specifically, in the center electrode 1 of this embodiment, the outer diameter of the electrode proximal end portion 13 is 2.7 mm, the outer diameter of the body portion 14 is 1.89 mm, and the outer diameter of the electrode distal end portion 15 is 1.7 mm. 80 mm. Moreover, the length of the center electrode 1 of this embodiment is 21 mm.

図２に示すように、中心電極１の芯部１２は、前述した塑性加工により、胴部１４から電極先端部１５側へ向かうにつれて、徐々に直径が細くなるように引き伸ばされる。本形態においては、芯部１２の先端１２３が電極先端部１５の内側まで延在している。 As shown in FIG. 2, the core portion 12 of the center electrode 1 is stretched by the plastic working described above so that the diameter gradually decreases from the body portion 14 toward the electrode tip portion 15 side. In this embodiment, the tip 123 of the core portion 12 extends to the inside of the electrode tip portion 15 .

前述したように、接合体１００の芯部１２は、前記特定の範囲のビッカース硬さを有しているため、塑性加工の際に、外筒部１１に追従して容易に変形することができる。それ故、成形工程Ｓ２における外筒部１１と芯部１２との間への隙間の形成を抑制することができる。 As described above, since the core 12 of the joined body 100 has the Vickers hardness within the specific range, it can be easily deformed following the outer cylindrical portion 11 during plastic working. . Therefore, formation of a gap between the outer tube portion 11 and the core portion 12 in the forming step S2 can be suppressed.

以上の結果、本形態によれば、外筒部１１と芯部１２との間における隙間の形成を抑制できる中心電極１の製造方法を提供することができる。 As a result, according to the present embodiment, it is possible to provide a method of manufacturing the center electrode 1 that can suppress formation of a gap between the outer cylindrical portion 11 and the core portion 12 .

本形態の製造方法は、特に、胴部１４の外径が３．０ｍｍ以下となるような、細径の中心電極１の製造方法として好適である。 The manufacturing method of this embodiment is particularly suitable as a method of manufacturing a small-diameter center electrode 1 such that the outer diameter of the body portion 14 is 3.0 mm or less.

（実施形態２）
本形態においては、図３に示す、中心電極１を備えたスパークプラグ２及びその製造方法の一例を説明する。なお、スパークプラグ２及びその製造方法の具体的な構成は本形態に限定されることはない。また、本形態以降において用いた符号のうち、既出の形態において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、既出の形態におけるものと同様の構成要素等を表す。 (Embodiment 2)
In this embodiment, an example of a spark plug 2 having a center electrode 1 and a method of manufacturing the same, shown in FIG. 3, will be described. The specific configuration of the spark plug 2 and the manufacturing method thereof are not limited to this embodiment. In addition, of the reference numerals used in this embodiment and later, the same reference numerals as those used in the previous embodiments represent the same components as those in the previous embodiments, unless otherwise specified.

図２に例示するスパークプラグ２は長尺状である。本形態のスパークプラグ２は、後述の取付金具２１を介し、例えば自動車用のエンジンなどの内燃機関におけるシリンダヘッドの取付孔（図示略）等に取り付けられる。 The spark plug 2 illustrated in FIG. 2 is elongated. The spark plug 2 of this embodiment is attached to a mounting hole (not shown) of a cylinder head of an internal combustion engine such as an automobile engine, for example, via a mounting bracket 21 which will be described later.

なお、スパークプラグ２の軸方向Ｄにおける燃焼室内に突出する側を先端側Ｄ１といい、その反対側を基端側Ｄ２という。つまり、図１における下側が先端側Ｄ１であり、上側が基端側Ｄ２である。 The side of the spark plug 2 protruding into the combustion chamber in the axial direction D is referred to as the distal end side D1, and the opposite side thereof is referred to as the proximal end side D2. That is, the lower side in FIG. 1 is the distal side D1, and the upper side is the proximal side D2.

本形態のスパークプラグ２は、取付金具２１と、絶縁碍子３と、中心電極１と、導電性ガラスシール部５、５８と、抵抗体６と、端子金具７と、接地電極８とを具備する。導電性ガラスシール部５、５８には、中心電極１の基端側Ｄ２と抵抗体６の先端側Ｄ１との間に設けられた第１導電性ガラスシール部５と、抵抗体６の基端側Ｄ２と端子金具７の先端側Ｄ１との間に設けられた第２導電性ガラスシール部５８とがある。 The spark plug 2 of this embodiment includes a mounting bracket 21, an insulator 3, a center electrode 1, conductive glass seal portions 5 and 58, a resistor 6, a terminal fitting 7, and a ground electrode 8. . The conductive glass seal portions 5 and 58 include the first conductive glass seal portion 5 provided between the proximal end side D2 of the center electrode 1 and the distal end side D1 of the resistor 6, and the proximal end of the resistor 6. There is a second conductive glass seal portion 58 provided between the side D2 and the tip side D1 of the terminal fitting 7 .

筒状の取付金具２１は内側に絶縁碍子３を保持している。絶縁碍子３は、軸孔３１０内の先端側Ｄ１に中心電極１を保持し、軸孔３１０内の基端側に端子金具７の軸部７１を保持する。第１導電性ガラスシール部５は、中心電極１の基端側Ｄ２を絶縁碍子３の軸孔３１０内に固定している。第２導電性ガラスシール部５８は、端子金具７の先端側Ｄ１を絶縁碍子３の軸孔３１０内に固定している。 A tubular fitting 21 holds the insulator 3 inside. The insulator 3 holds the center electrode 1 on the distal end side D1 within the shaft hole 310 and holds the shaft portion 71 of the terminal fitting 7 on the proximal end side within the shaft hole 310 . The first conductive glass seal portion 5 fixes the base end side D2 of the center electrode 1 in the shaft hole 310 of the insulator 3 . The second conductive glass seal portion 58 fixes the distal end side D1 of the terminal fitting 7 in the shaft hole 310 of the insulator 3 .

接地電極８は、絶縁碍子３の軸孔３１０の先端側Ｄ１において中心電極１と対向する。抵抗体６は、絶縁碍子３の軸孔３１０内において中心電極１と端子金具７との間に配置される。スパークプラグ２においては、絶縁碍子３と中心電極１とが同軸配置されている。以下、スパークプラグ２を構成する各部を詳説する。 The ground electrode 8 faces the center electrode 1 on the tip end side D1 of the shaft hole 310 of the insulator 3 . The resistor 6 is arranged between the center electrode 1 and the terminal fitting 7 within the shaft hole 310 of the insulator 3 . In the spark plug 2, the insulator 3 and the center electrode 1 are arranged coaxially. Each part constituting the spark plug 2 will be described in detail below.

取付金具２１は、筒状であり、絶縁碍子３を内側に保持する。取付金具２１は、軸方向Ｄの先端側Ｄ１の外周に取付用ネジ部２２を有し、基端側Ｄ２に、取付用ネジ部２２より外径が大きい金具大径部２３を有している。 The mounting bracket 21 is cylindrical and holds the insulator 3 inside. The mounting bracket 21 has a mounting threaded portion 22 on the outer periphery of the distal end side D1 in the axial direction D, and has a metal fitting large diameter portion 23 having an outer diameter larger than that of the mounting threaded portion 22 on the base end side D2. .

取付金具２１の金具大径部２３の内側には、絶縁碍子３の中間部に設けた碍子大径部３２が収容保持され、碍子大径部３２の基端縁部３４を加締め固定して気密シールしている。取付金具２１は、例えば、炭素鋼等の鉄系合金材料からなる。 The insulator large-diameter portion 32 provided in the intermediate portion of the insulator 3 is accommodated and held inside the fitting large-diameter portion 23 of the mounting fitting 21, and the base end edge portion 34 of the insulator large-diameter portion 32 is caulked and fixed. Hermetically sealed. The mounting bracket 21 is made of, for example, an iron-based alloy material such as carbon steel.

絶縁碍子３は筒状の取付金具２１の内側に保持される。絶縁碍子３は軸方向Ｄを貫通する軸孔３１０を有する。絶縁碍子３の軸孔３１０内には中心電極１が保持される。絶縁碍子３の碍子先端部３３は、取付金具２１の先端開口２１１よりも先端側Ｄ１に突出している。絶縁碍子３は、アルミナ等の絶縁性セラミックスからなる。 The insulator 3 is held inside a tubular fitting 21 . The insulator 3 has a shaft hole 310 penetrating in the axial direction D. As shown in FIG. The center electrode 1 is held within the shaft hole 310 of the insulator 3 . The insulator tip portion 33 of the insulator 3 protrudes toward the tip end side D1 from the tip opening 211 of the mounting bracket 21 . The insulator 3 is made of insulating ceramics such as alumina.

中心電極１は、絶縁碍子３の軸孔３１０内の先端側Ｄ１に保持される。より具体的には、中心電極１の第１テーパ部１４１と、絶縁碍子３の軸孔３１０の内周に設けたテーパ状の段差面３１１とが当接している。これにより、電極基端部１３が段差面３１１上に支持される。また、中心電極１の電極先端部１５は、絶縁碍子３の碍子先端部３３よりも、さらに先端側Ｄ１に突出している。なお、図３においては、便宜上、外筒部１１及び芯部１２の記載を省略した。 The center electrode 1 is held on the tip end side D1 inside the shaft hole 310 of the insulator 3 . More specifically, the first tapered portion 141 of the center electrode 1 and the tapered stepped surface 311 provided on the inner circumference of the shaft hole 310 of the insulator 3 are in contact with each other. Thereby, the electrode proximal end portion 13 is supported on the step surface 311 . Further, the electrode tip portion 15 of the center electrode 1 protrudes further to the tip side D1 than the insulator tip portion 33 of the insulator 3 . In addition, in FIG. 3, description of the outer cylinder part 11 and the core part 12 was abbreviate|omitted for convenience.

接地電極８は、断面形状全体がＬ字形（具体的には、図３では逆Ｌ字状）に屈曲する板状体であり、基端側Ｄ２が取付金具２１の先端面に接合固定されている。接地電極８は、中心電極１の側方に配置され、軸方向Ｄに延在する延在部８１と、延在部８１の先端から径方向の内側に突出し、中心電極１の電極先端部１５に対向した対向部８２とを有している。中心電極１の電極先端部１５と接地電極８の対向部８２との間には、火花放電ギャップＧと呼ばれる隙間が形成されている。 The ground electrode 8 is a plate-like body whose entire cross-sectional shape is L-shaped (specifically, an inverted L-shape in FIG. 3). there is The ground electrode 8 is arranged on the side of the center electrode 1 and includes an extension portion 81 extending in the axial direction D, and an electrode tip portion 15 of the center electrode 1 protruding radially inward from the tip of the extension portion 81 . and a facing portion 82 facing the . A gap called a spark discharge gap G is formed between the electrode tip portion 15 of the center electrode 1 and the facing portion 82 of the ground electrode 8 .

接地電極８は、例えば、Ｎｉ（ニッケル）を主成分として含むＮｉ基合金等の金属材料を母材として構成される。接地電極８は、その内部に、熱伝導性に優れた金属、例えば、Ｃｕ（銅）またはＣｕ合金等の金属材料等からなる芯材を有していてもよい。 The ground electrode 8 is made of, for example, a metal material such as a Ni-based alloy containing Ni (nickel) as a main component as a base material. The ground electrode 8 may have therein a core material made of a metal having excellent thermal conductivity, such as a metal material such as Cu (copper) or a Cu alloy.

本形態の中心電極１における電極先端部１５の先端、つまり、接地電極８の対向部８２と対向する面には、円柱状に成形された貴金属チップ１６が取り付けられている。貴金属チップ１６は、例えば、溶接等により電極先端部１５に接合されている。貴金属材料としては、例えば、Ｐｔ（白金）、Ｉｒ（イリジウム）、Ｒｈ（ロジウム）等が挙げられ、これら貴金属から選ばれる少なくとも１種類を主成分として含む貴金属または貴金属合金を用いることができる。なお、貴金属チップ１６は、接地電極８の対向部８２における、電極先端部１５に対面する位置に取り付けられていてもよい。 A cylindrical noble metal tip 16 is attached to the tip of the electrode tip portion 15 of the center electrode 1 of this embodiment, that is, to the surface facing the facing portion 82 of the ground electrode 8 . The noble metal tip 16 is joined to the electrode tip portion 15 by, for example, welding. Examples of the noble metal material include Pt (platinum), Ir (iridium), Rh (rhodium), etc. A noble metal or a noble metal alloy containing at least one selected from these noble metals as a main component can be used. The noble metal tip 16 may be attached to the facing portion 82 of the ground electrode 8 at a position facing the electrode distal end portion 15 .

端子金具７は、絶縁碍子３の基端側Ｄ２に配置された端子部７２と、端子部７２から軸孔３１０内に延設され、端子部７２よりも小径の軸部７１とを備える。軸部７１は、端子部７２側の基端部７１１と、これより先端側Ｄ１の主軸部７１２とからなる。主軸部７１２は、先端側Ｄ１の外周にネジ加工または溝加工を施してなる外周溝部７１３を有する。外周溝部７１３は、抵抗体６との間の導電性ガラスシール部５８との固着力を向上させる。 The terminal fitting 7 includes a terminal portion 72 arranged on the base end side D2 of the insulator 3 , and a shaft portion 71 extending from the terminal portion 72 into the shaft hole 310 and having a smaller diameter than the terminal portion 72 . The shaft portion 71 is composed of a base end portion 711 on the terminal portion 72 side and a main shaft portion 712 on the distal end side D1 from the base end portion 711 . The main shaft portion 712 has an outer peripheral groove portion 713 formed by threading or grooving the outer periphery of the distal end side D1. The outer peripheral groove portion 713 improves the fixing force between the resistor 6 and the conductive glass seal portion 58 .

図１において、端子金具７は、小径の軸部７１が絶縁碍子３の軸孔３１０内に収容されており、絶縁碍子３への組付時に、導電性ガラスシール部５８を介して抵抗体６を加圧する。端子金具７の大径の端子部７２は、絶縁碍子３の軸孔３１０の基端開口よりも基端側Ｄ２に突出し、図示しない高電圧源に接続される。高電圧源は、例えば、車載バッテリに接続されて点火用高電圧を発生する点火コイルであり、図示しない制御装置に接続されている。なお、端子金具７は、ステムと称されることもある。 In FIG. 1, the terminal fitting 7 has a small-diameter shaft portion 71 housed in a shaft hole 310 of the insulator 3, and when assembled to the insulator 3, the terminal fitting 7 is attached to the resistor 6 through the conductive glass seal portion 58. pressurize. A large-diameter terminal portion 72 of the terminal fitting 7 protrudes toward the base end side D2 from the base end opening of the shaft hole 310 of the insulator 3 and is connected to a high voltage source (not shown). The high voltage source is, for example, an ignition coil that is connected to an onboard battery to generate a high voltage for ignition, and is connected to a control device (not shown). In addition, the terminal metal fitting 7 may be called a stem.

絶縁碍子３の軸孔３１０内において、端子金具７の軸部７１と中心電極１との間には、導電性ガラスシール部５、５８を介して抵抗体６が設けられる。抵抗体６は、円柱状の部材であり、所望の電気抵抗値に調整されている。抵抗体６は、中心電極１と端子金具７とを電気的に接続すると共に、電波雑音を吸収する機能を有する。 In the shaft hole 310 of the insulator 3 , the resistor 6 is provided between the shaft portion 71 of the terminal fitting 7 and the center electrode 1 via the conductive glass seal portions 5 and 58 . The resistor 6 is a cylindrical member and is adjusted to have a desired electrical resistance value. The resistor 6 has a function of electrically connecting the center electrode 1 and the terminal fitting 7 and absorbing radio noise.

抵抗体６と中心電極１との間には、第１導電性ガラスシール部５が設けられている。また、抵抗体６と端子金具７との間には、第２導電性ガラスシール部５８が設けられている。 A first conductive glass seal portion 5 is provided between the resistor 6 and the center electrode 1 . A second conductive glass seal portion 58 is provided between the resistor 6 and the terminal fitting 7 .

第１導電性ガラスシール部５および第２導電性ガラスシール部５８は、導電性の接合ガラスからなり、接合ガラスは、例えば、ガラスに銅粉末を混入させてなる銅ガラスからなる。これにより、外部の高電圧源から、端子金具７、第２導電性ガラスシール部５８、抵抗体６、第１導電性ガラスシール部５を経て、中心電極１に至る導電パスが形成され、中心電極１と接地電極８との間に高電圧が印加されて火花放電が発生する。 The first conductive glass seal portion 5 and the second conductive glass seal portion 58 are made of conductive bonding glass, and the bonding glass is made of, for example, copper glass obtained by mixing copper powder into glass. As a result, a conductive path is formed from an external high voltage source to the center electrode 1 via the terminal fitting 7, the second conductive glass seal portion 58, the resistor 6, and the first conductive glass seal portion 5. A high voltage is applied between the electrode 1 and the ground electrode 8 to generate spark discharge.

本形態のスパークプラグ２は、例えば、前記の態様の製造方法により得られた中心電極１を絶縁碍子３の軸孔３１０内に保持する保持工程を備えた製造方法により作製することができる。 The spark plug 2 of this embodiment can be manufactured, for example, by a manufacturing method including a holding step of holding the center electrode 1 obtained by the manufacturing method of the above aspect in the shaft hole 310 of the insulator 3 .

（実験例）
本例では、芯部１２のビッカース硬さを種々の値に調整した接合体１００を用いて成形工程Ｓ２を行い、外筒部１１と芯部１２との間への隙間の形成の有無を評価した。接合体１００の作製は、以下のようにして行った。 (Experimental example)
In this example, the forming step S2 is performed using the joined body 100 in which the Vickers hardness of the core portion 12 is adjusted to various values, and the presence or absence of formation of a gap between the outer cylindrical portion 11 and the core portion 12 is evaluated. did. The assembly 100 was produced as follows.

まず、実施形態１と同様の外筒部１１及び芯部１２を準備し、外筒部１１の筒内に芯部１２の埋設部１２１を圧入して接合体１００を得た。ビッカース硬さの測定のために、接合体１００を中心軸に沿って切断して断面を露出させた。この断面において、接合体１００の中心軸上における芯部１２の底面１２０からの距離が０．５ｍｍとなる位置のビッカース硬さを測定した。その結果、圧入後における芯部１２のビッカース硬さはＨＶ１１７であった。 First, the outer cylinder part 11 and the core part 12 similar to those of the first embodiment were prepared, and the embedding part 121 of the core part 12 was press-fitted into the cylinder of the outer cylinder part 11 to obtain the joined body 100 . For the measurement of Vickers hardness, the joined body 100 was cut along the central axis to expose the cross section. In this cross section, the Vickers hardness was measured at a position on the central axis of the joined body 100 at a distance of 0.5 mm from the bottom surface 120 of the core portion 12 . As a result, the Vickers hardness of the core portion 12 after press-fitting was HV117.

次に、接合体１００を表１に示す加熱温度に１時間保持し、芯部１２を焼鈍した。焼鈍後のビッカース硬さの測定のために、焼鈍前と同様に接合体１００を中心軸に沿って切断し、接合体１００の中心軸上における芯部１２の底面１２０からの距離が０．５ｍｍとなる位置のビッカース硬さを測定した。その結果、焼鈍後における芯部１２のビッカース硬さは、表１に示す通りであった。 Next, the joined body 100 was held at the heating temperature shown in Table 1 for 1 hour to anneal the core portion 12 . In order to measure the Vickers hardness after annealing, the bonded body 100 was cut along the central axis in the same manner as before annealing, and the distance from the bottom surface 120 of the core portion 12 on the central axis of the bonded body 100 was 0.5 mm. The Vickers hardness was measured at the position where As a result, the Vickers hardness of the core 12 after annealing was as shown in Table 1.

また、以下の方法により、ビッカース硬さを測定した位置と同じ位置における平均結晶粒径を算出した。まず、１００ｍｌの純水に、塩酸１０ｍｌと塩化第二鉄１０ｇとを混合して塩化第二鉄溶液を調製した。この塩化第二鉄溶液を接合体１００の断面に４秒間接触させてエッチングを行った。その後、接合体１００の中心軸上において芯部１２の底面１２０からの距離が０．５ｍｍとなる位置を顕微鏡で観察し、倍率１００倍の顕微鏡像を取得した。このようにして得られた顕微鏡像を、ＪＩＳＧ０５５１：２０１３に規定された切断法に準拠した方法によって解析することにより平均結晶粒径の値を算出した。芯部１２の平均結晶粒径は、表１の「平均結晶粒径」に示す通りであった。 Also, the average crystal grain size at the same position as the position where the Vickers hardness was measured was calculated by the following method. First, 10 ml of hydrochloric acid and 10 g of ferric chloride were mixed with 100 ml of pure water to prepare a ferric chloride solution. This ferric chloride solution was brought into contact with the cross section of the joined body 100 for 4 seconds to etch it. After that, a position on the center axis of the joined body 100 at a distance of 0.5 mm from the bottom surface 120 of the core portion 12 was observed with a microscope, and a microscope image at a magnification of 100 was obtained. The average crystal grain size was calculated by analyzing the microscopic image thus obtained by a method conforming to the cutting method specified in JIS G0551:2013. The average grain size of the core portion 12 was as shown in Table 1, “Average grain size”.

そして、焼鈍後の接合体１００に複数回の押出加工を施した後、鍔部１２２に由来する部分を切除することにより、実施形態１と同様の形状を有する中心電極１（試験体Ａ１～Ａ１０）を作製した。また、これらの中心電極との比較のため、焼鈍を行っていない接合体１００を用いた以外は試験体Ａ１～Ａ１０と同様の方法により中心電極１（試験体Ｃ）を作製した。 After extruding the joined body 100 after annealing a plurality of times, the center electrode 1 having the same shape as that of the first embodiment (specimen A1 to A10 ) was made. For comparison with these center electrodes, Center Electrode 1 (Test Specimen C) was produced in the same manner as Test Specimens A1 to A10, except that the joined body 100 that was not annealed was used.

以上により得られた試験体Ａ１～Ａ１０及び試験体Ｃを中心軸に沿って切断した。このようにして露出させた断面を観察し、外筒部１１と芯部１２との間の隙間の有無を評価した。図４に示すように、例えば試験体Ｃにおいては、外筒部１１と芯部１２の先端１２３との間に、両者が離間している隙間１２４が形成される。表１の「隙間の発生率」欄には、各試験体を３０個作製した場合に、隙間が発生した試験体の比率を示す。 Specimens A1 to A10 and specimen C thus obtained were cut along the central axis. The cross section exposed in this way was observed, and the presence or absence of a gap between the outer cylindrical portion 11 and the core portion 12 was evaluated. As shown in FIG. 4, for example, in the test piece C, a gap 124 is formed between the outer cylindrical portion 11 and the tip 123 of the core portion 12 to separate them. In Table 1, the "gap occurrence rate" column shows the ratio of test specimens in which gaps were generated when 30 test specimens were produced.

表１に示すように、試験体Ａ１～Ａ１０は、ビッカース硬さが前記特定の範囲内である芯部１２を備えた接合体１００に塑性加工を施すことによって作製されている。これらの試験体は、塑性加工前のビッカース硬さが前記特定の範囲よりも高い試験体Ｃに比べて隙間の発生率が小さくなった。 As shown in Table 1, the specimens A1 to A10 were produced by subjecting the joined body 100 having the core portion 12 having the Vickers hardness within the specific range to plastic working. These specimens had a lower rate of occurrence of gaps than specimen C, which had a higher Vickers hardness than the specific range before plastic working.

また、表１によれば、隙間の発生率は、塑性加工を施す前の芯部１２のビッカース硬さが低いほど小さくなることが理解できる。また、平均結晶粒径が３０μｍ以上である試験体Ａ６～Ａ１０においては、作製した全ての中心電極１において、外筒部１１と芯部１２との間に隙間が発生しなかった。 Further, according to Table 1, it can be understood that the lower the Vickers hardness of the core portion 12 before plastic working, the lower the rate of occurrence of gaps. Further, in all of the center electrodes 1 produced in the specimens A6 to A10 having an average crystal grain size of 30 μm or more, no gap was generated between the outer cylindrical portion 11 and the core portion 12 .

本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の実施形態に適用することが可能である。 The present invention is not limited to the above embodiments, and can be applied to various embodiments without departing from the scope of the invention.

１中心電極
１１外筒部
１２芯部
１００接合体 REFERENCE SIGNS LIST 1 center electrode 11 outer cylinder 12 core 100 joined body

Claims

スパークプラグ（２）に用いられる中心電極（１）の製造方法であって、
第１の金属（Ｍ１）からなり有底筒状を呈する外筒部（１１）と、ビッカース硬さがＨＶ８５以下である第２の金属（Ｍ２）からなり前記外筒部の筒内に接合された芯部（１２）とを備えた接合体（１００）を作製する接合体作製工程（Ｓ１）と、
前記接合体に塑性加工を施すことにより外径を縮小しつつ前記中心電極の形状に成形する成形工程（Ｓ２）と、を有し、
前記接合体作製工程において、前記第２の金属としての銅又は銅合金からなり、ビッカース硬さがＨＶ８５以下であり、平均結晶粒径が３０μｍ以上である前記芯部を備えた前記接合体を作製する、中心電極の製造方法。 A method for manufacturing a center electrode (1) used in a spark plug (2), comprising:
An outer cylindrical portion (11) made of a first metal (M1) and having a cylindrical shape with a bottom and a second metal (M2) having a Vickers hardness of HV85 or less are joined to the inside of the outer cylindrical portion (11). a bonded body manufacturing step (S1) for manufacturing a bonded body (100) having a core (12) with a
a forming step (S2) in which the joined body is formed into the shape of the center electrode while reducing the outer diameter by performing plastic working on the joined body ;
In the bonded body manufacturing step, manufacturing the bonded body including the core portion made of copper or a copper alloy as the second metal, having a Vickers hardness of HV85 or less, and having an average crystal grain size of 30 μm or more. A manufacturing method of a center electrode.

前記接合体作製工程は、前記外筒部と前記芯部とを接合する接合工程と、前記接合工程を行った後に前記接合体を加熱して前記芯部を焼鈍する焼鈍工程と、を有する、請求項１に記載の中心電極の製造方法。 The bonded body manufacturing step includes a bonding step of bonding the outer cylindrical portion and the core portion, and an annealing step of heating the bonded body to anneal the core portion after performing the bonding step. 2. The method of manufacturing the center electrode according to claim 1.

前記接合工程において前記外筒部と前記第２の金属としての銅又は銅合金からなる前記芯部を接合し、前記焼鈍工程において前記芯部を２５０℃以上の温度に加熱して焼鈍する、請求項２に記載の中心電極の製造方法。 In the bonding step, the outer cylinder portion and the core portion made of copper or a copper alloy as the second metal are bonded, and in the annealing step, the core portion is heated to a temperature of 250° C. or higher and annealed. Item 3. A method for manufacturing the center electrode according to item 2.