JPH0992441A - スパークプラグ用側方電極の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 側方電極１１と曲げ型２１との摩擦抵抗を低
減させてまくれ込み量を抑えることにより中心電極と側
方電極１１とのブリッジの生成を防止し、２本の側方電
極１１の曲げ高さの不揃いを防止し、且つ側方電極１１
の電極母材としてインコネル等の硬度が高い材料を用い
た場合でも曲げ工程により側方電極１１の側面にむしれ
傷が形成されることを防止することが可能な内燃機関用
２極スパークプラグの側方電極１１の製造方法を提供す
る。 【構成】 主体金具４の先端面に突き合わせた状態で抵
抗溶接された２本の側方電極１１の先端部、つまり曲げ
型２１の成形面に最初に接触する部分に潤滑油を一定量
塗布してから２本の側方電極１１を曲げ工程にて略Ｌ字
状に曲げた後に、潤滑油を塗布した部分を打抜き工程で
除去するようにした。これにより、２本の側方電極１１
に付着した潤滑油の殆どを取り除き、後工程の不具合を
解消した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、中心電極との間
に放電ギャップを形成する側方電極を主体金具の先端面
に接合してなるスパークプラグ用側方電極の製造方法に
関するもので、特に２極以上の多極側方電極を主体金具
の先端面に接合してなる多極スパークプラグ用側方電極
の製造方法に係わる。

【０００２】

【従来の技術】従来より、筒状の主体金具の先端面と２
極側方電極とを抵抗溶接により突き合わせた状態で接合
し、鍍金処理した後に、自動プレス成形機にて、２極側
方電極の先端面を曲げ型の曲面に押し当てて２極側方電
極を略Ｌ字状に曲げる曲げ工程、２極側方電極の先端部
を打ち抜いて放電端面を形成する打抜き工程を行うこと
により、２極側方電極を製造するようにした２極スパー
クプラグ用２極側方電極の製造方法が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の多極
スパークプラグ用２極側方電極の製造方法では、曲げ工
程において２極側方電極と曲げ型との摩擦抵抗が非常に
大きいので、図６に矢印で示したように、２極側方電極
１０１の先端部がまくれ込んでしまう可能性があった。
このまくれ込み量が大きいと、図７に示したように、２
極側方電極１０１の先端部を打抜く打抜き工程を行って
図示二点鎖線部分（打ち抜かれた部分１０２）を取り除
いても、まくれ部分１０３が残ってしまう。

【０００４】さらに、図８に示したように、２極側方電
極１０１を接合した主体金具１０４内に、中心電極１０
５を内蔵した絶縁碍子１０６をかしめ等の方法で組み付
けると、まくれの残部（打抜きで取り除けなかった部
分）が起き上がってヒゲ状に剥がれ、中心電極１０５に
付着してブリッジ１０７が形成されるという問題が生じ
ている。

【０００５】ここで、曲げ加工を行う時に何らかの原因
で油分が治工具または２極側方電極に付着すると、２極
側方電極と曲げ型との摩擦抵抗が変動するため、２極側
方電極の各々の曲げ高さが不揃いとなる。例えば手で治
工具や２極側方電極を触るだけでも手の油分で摩擦抵抗
が変化し、２極側方電極の曲げ高さが変化する。したが
って、治工具交換時には治工具を洗浄液で脱脂し、手で
触れないようにして治工具を組み付ける必要がある。な
お、自動プレス成形機の供給部で主体金具の供給不具合
（例えば主体金具の引っ掛かり）を生じた場合、手で２
極側方電極を触らないようにして所定の場所に主体金具
を供給する必要があり、作業性が悪く生産性を低下させ
る要因であった。

【０００６】また、主体金具に何らかの原因で油分が付
着すると、後工程、すなわち、主体金具にかしめ等によ
り絶縁碍子を組み付ける組付工程時に、かしめの条件が
変わり主体金具による絶縁碍子の締付け力が変化して正
しく主体金具に絶縁碍子を組み付けることができないと
いう問題が生じてしまう。したがって、主体金具に付着
した油を洗浄する場合には、多くの主体金具を一緒に洗
浄しようとすると、主体金具やこれに接合された２極側
方電極がぶつかり合い、２極側方電極が変形してしまう
という問題が生じる。このため、２極側方電極と曲げ型
との摩擦抵抗を小さくするための潤滑油を２極側方電極
に塗布することは行っていなかった。

【０００７】さらに、従来の多極スパークプラグ用２極
側方電極の製造方法において、特にインコネル（商標
名）材のような比較的硬度の高い材料の場合に顕著であ
る。２極側方電極１０１を略Ｌ字状に曲げた際に曲げ型
によって、図９に示したように、２極側方電極１０１の
側面にむしれ傷１０８が形成されるという問題が生じて
いる。

【０００８】この発明の目的は、側方電極と曲げ型との
摩擦抵抗を低減させてまくれ込み量を抑えることにより
中心電極と側方電極とのブリッジの生成を防止すること
が可能なスパークプラグ用側方電極の製造方法を提供す
ることにある。また、側方電極の曲げ高さの不揃いを防
止することが可能なスパークプラグ用側方電極の製造方
法を提供することにある。さらに、側方電極の電極母材
としてインコネル材のような比較的硬度の高い材料を用
いた場合でも、側方電極の表面にむしれ傷が形成される
ことを防止することが可能なスパークプラグ用側方電極
の製造方法を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、中心電極を保持する絶縁碍子を固定する主体金具の
先端面に突き合わせた状態で接合される側方電極の製造
方法において、前記側方電極の表面に、摩擦抵抗を小さ
くするための油を塗布する油塗布工程と、前記側方電極
の表面を曲げ型の曲面に押し当てて、前記側方電極を所
定の曲げ形状に成形する曲げ工程と、前記側方電極の表
面に塗布された油を除去する油除去工程とを備えた技術
手段を採用した。また、前記側方電極として２極以上の
側方電極を用いても良い。

【００１０】請求項２に記載の発明は、中心電極を保持
する絶縁碍子を固定する主体金具の先端面に突き合わせ
た状態で接合される側方電極の製造方法において、前記
側方電極の先端部に、摩擦抵抗を小さくするための油を
塗布する油塗布工程と、前記側方電極の先端面を曲げ型
の曲面に押し当てて、前記側方電極を所定の曲げ形状に
成形する曲げ工程と、前記側方電極の先端部を打ち抜く
打抜き工程とを備えた技術手段を採用した。また、前記
側方電極として２極以上の側方電極を用いても良い。

【００１１】

【発明の作用および効果】請求項１に記載の発明によれ
ば、主体金具の先端面に突き合わせた状態で接合される
側方電極の表面に油を塗布した後に曲げ工程を行うこと
により、側方電極と曲げ型との摩擦抵抗が小さくなるの
で、側方電極の先端部のまくれ込み量が少なくなる。こ
れにより、主体金具、絶縁碍子および中心電極を組み合
わしても、側方電極と中心電極との間にブリッジが形成
されることを抑えることができる。そして、油塗布工程
で一定量の油を側方電極の表面に塗布することにより、
側方電極と曲げ型との摩擦抵抗の変動が小さくなるた
め、曲げ工程において側方電極の曲げ高さや曲げ形状の
ばらつきを抑えることができる。

【００１２】そして、除去工程で側方電極に塗布された
油を取り除くことにより、主体金具を絶縁碍子の外周に
締め付ける際に締付け力が変化することもない。仮に、
自動プレス成形機の供給部で主体金具の供給不具合を生
じた場合、手で側方電極を触っても、油除去工程により
油分を取り除けるので、作業性が良く生産性を向上でき
る。

【００１３】請求項２に記載の発明によれば、主体金具
の先端面に突き合わせた状態で接合される側方電極の先
端部に油を塗布した後に曲げ工程を行うことにより、側
方電極と曲げ型との摩擦抵抗が小さくなるので、側方電
極の先端部のまくれ込み量が少なくなる。これにより、
主体金具、絶縁碍子および中心電極を組み合わしても、
側方電極と中心電極との間にブリッジが形成されること
を抑えることができる。そして、油塗布工程で一定量の
油を側方電極の先端面に塗布することにより、側方電極
と曲げ型との摩擦抵抗の変動が小さくなるため、曲げ工
程において側方電極の曲げ高さや曲げ形状のばらつきを
抑えることができる。

【００１４】そして、打抜き工程で側方電極の先端部を
打ち抜くことによって、側方電極の先端部に塗布された
油が取り除かれることにより、主体金具を絶縁碍子の外
周に締め付ける際に締付け力が変化することもない。油
の除去作業として、主体金具の洗浄を行わないので、側
方電極のぶつかり合いを防ぐことにより、側方電極の変
形を防止できる。

【００１５】

【実施例】

〔実施例の構成〕次に、この発明のスパークプラグ用側
方電極の製造方法を図１ないし図５に示した実施例に基
づいて説明する。図１は２極側方電極の製造方法を示し
た図で、図２は内燃機関用２極スパークプラグを示した
図で、図３はその主体金具を示した図で、図４および図
５は主体金具の先端部を示した図である。

【００１６】内燃機関用２極スパークプラグ１は、定め
られた点火時期に正確且つ確実に強い火花を火花放電ギ
ャップ１２に発生し、内燃機関の燃焼室内に吸入された
混合気の燃焼のきっかけを作る内燃機関用点火栓であっ
て、高電圧が印加される中心電極２と、この中心電極２
を保持固定する筒状の絶縁碍子３と、この絶縁碍子３を
保持固定する筒状の主体金具４とを備えている。中心電
極２は、ニッケル合金芯材として熱伝導性に優れた銅等
を封入した複合電極材である。絶縁碍子３は、電気絶縁
性の部材（例えばアルミナセラミックス）よりなる絶縁
体である。

【００１７】次に、主体金具４の構造を図２に基づいて
詳細に説明する。この主体金具４の中央部より後端側の
外周には、工具（図示せず）と係合するボルト頭部形状
の六角部５が形成されている。主体金具４の中央部より
先端側の外周には、内燃機関のエンジンブロック（図示
せず）にねじ込むためのおねじ部６が形成されている。
そして、六角部５とおねじ部６との間、つまり主体金具
４の中央部には、六角部５よりも小さい外径を有する円
環状の鍔状部（胴部）７が形成されている。

【００１８】なお、主体金具４の内部には、絶縁碍子３
を挿入するための軸方向穴８が形成されている。その軸
方向穴８には、絶縁碍子３を係止するテーパ状の係止部
９が内側に向かって突出している。また、１０は絶縁碍
子３をかしめにより係止するための円環状のかしめ部
で、主体金具４の後端部に一体成形されている。

【００１９】そして、主体金具４の先端面４ａには、図
２ないし図５に示したように、途中で主体金具４の軸心
に向けて略Ｌ字状に折曲げられた２本の側方電極１１が
突き合わせた状態で抵抗溶接等の接合手段により接合さ
れている。２本の側方電極１１は、多極（２極）外側電
極、多極（２極）接地電極、多極（２極）側方電極、２
極対向型外側電極、２極対向型接地電極、２極対向型側
方電極とも言い、アース（接地）側に設けられるスパー
クプラグ用電極である。２本の側方電極１１の先端部に
は、中心電極２の先端部との間に所定のギャップ長の火
花放電ギャップ１２を形成する放電端面１３が形成され
ている。

【００２０】なお、２本の側方電極１１は、図４に示し
たように、各々が同一の所定の曲げ高さｈとなるように
形成されている。また、２本の側方電極１１は、図５に
示したように、中心電極２の外周との間に同軸心上に火
花放電ギャップ１２を形成するために放電端面１３の間
が所定の打抜き径φとなるように形成されている。

【００２１】〔実施例の製造方法〕次に、２本の側方電
極１１の製造方法を図１ないし図５に基づいて簡単に説
明する。

【００２２】先ず、鉄に数％以下の炭素を含有させた低
炭素鋼などよりなる導電性金属素材を、冷間押出し成形
によって所定の形成に成形することにより主体金具４を
得る。なお、主体金具４を冷間押出し成形せずに円柱
状、六角状などの棒材から切削加工により主体金具４を
用いても良い。

【００２３】次に、主体金具４のねじ転造を行う。すな
わち、おねじ部６の山形を有する丸形ダイスまたは平形
ダイス（いずれも図示せず）を、主体金具４の外周に押
し付けて転がし、主体金具４の鍔状部７よりも先端側の
外周に複数の山部と複数の谷部よるなるおねじ部６を形
成する。なお、おねじ部６の長さは内燃機関のシリンダ
ヘッドの厚さ等により定められている。

【００２４】次に、ニッケルを主体とするニッケル合金
製の２本の側方電極１１を、主体金具４の先端面４ａに
おいて対向する位置に、抵抗溶接等の接合手段を用いて
２本接合する。なお、２本の側方電極１１の母材材料と
してニッケルにＣｒ、Ｍｎ、Ｓｉを加えたニッケル合
金、インコネル（Ｃｒ−Ｆｅ−Ｎｉ）を用い、またニッ
ケル合金内に芯材としての熱伝導性、伝導性に優れた銅
等を封入したものを用いても良い。ここで、２本の側方
電極１１の接合とねじ転造の順番は逆でも良い。

【００２５】次に、主体金具４を酸洗いする。すなわ
ち、主体金具４を１０％容量〜２０％容量の塩酸に浸漬
し、錆、酸化物、切削加工で発生した切粉等を取り除い
て、水洗いをした後に、主体金具４の内周と外周および
２本の側方電極１１に亜鉛鍍金を行い、クロメート処理
を施す〔図１（ａ）参照〕。

【００２６】図１（ｂ）は２本の側方電極１１の油塗布
工程を示した図である。主体金具４の先端面４ａに溶接
された２本の側方電極１１の先端部を、粘性の低い潤滑
油を含ませたスポンジ１４に着けて、２本の側方電極１
１の先端面のみに潤滑油を一定量塗布する〔図１（ｂ）
参照〕。なお、この他に、筆に潤滑油を染み込ませて筆
で２本の側方電極１１の先端面のみに一定量潤滑油を塗
布しても良い。

【００２７】図１（ｃ）は２本の側方電極１１の曲げ工
程を示した図である。この曲げ工程を行う自動プレス成
形機２０は、２本の側方電極１１の所定の曲げ形状と逆
形状の成形面を有する曲げ型２１、主体金具４を曲げ型
２１側に案内するガイド２２、および主体金具４の内側
から外側に向かって移動する曲げパンチ２３等から構成
されている。

【００２８】この曲げパンチ２３は、主体金具４の軸方
向穴８内を貫通して２本の側方電極１１を曲げ型２１の
成形面に押し付けて２本の側方電極１１を塑性変形させ
る。なお、曲げパンチ２３は、主体金具４の軸方向穴８
内の係止部９に当接する肩部２４を有し、肩部２４より
下方に延長された脚部２５の長さで２本の側方電極１１
の曲げ高さ（電極高さ）が決まる。

【００２９】次に、潤滑油を塗布した２本の側方電極１
１の先端面を、曲げ型２１の成形面に接触するように主
体金具４をガイド２２内に挿入することにより、曲げパ
ンチ２３の脚部２５の先端面により途中から主体金具４
の軸心に向けて略Ｌ字状に折り曲げる〔図１（ｃ）参
照〕。この曲げ工程により、図４に示したように、２本
の側方電極１１の先端面が対向配置され、２本の側方電
極１１が共に所定の曲げ高さｈとなるように形成され
る。

【００３０】図１（ｄ）は２本の側方電極１１の打抜き
工程を示した図である。この打抜き工程を行う自動プレ
ス成形機３０は、２本の側方電極１１の先端部より打ち
抜かれた打抜き屑１５を排出する排出孔３４を有する打
抜き型３１、主体金具４を打抜き型３１側に案内するガ
イド３２、および主体金具４の内側から外側に向かって
移動する打抜きパンチ３３等から構成されている。この
打抜きパンチ３３は、主体金具４の軸方向穴８内より主
体金具４の２本の側方電極１１の先端部を所定の形状に
打ち抜く〔図１（ｄ）参照〕。

【００３１】次に、主体金具４の側方電極１１が打抜き
型３１の上端面に接触するようにガイド３２内に挿入
し、打抜きパンチ３３の先端部により２本の側方電極１
１の先端部を略椀状に打ち抜くことによって、図５に示
したように、２本の側方電極１１の先端部に打抜き径φ
となる放電端面１３を形成する。以上の製造工程により
２本の側方電極（２極側方電極）１１が所定の略Ｌ字状
に成形され、その後工程での組付工程で主体金具４に、
中心電極２を内蔵した絶縁碍子３等が締付け固定され
て、図２に示した内燃機関用２極スパークプラグ１が製
造される。

【００３２】〔実施例の効果〕以上のように、内燃機関
用２極スパークプラグ１は、曲げ工程の前工程で２本の
側方電極（２極側方電極）１１の先端部（曲げ型２１の
成形面に最初に接触する部分）に潤滑油を塗布している
ので、曲げ工程において２本の側方電極１１と曲げ型２
１との摩擦抵抗が小さくなる。この結果、２本の側方電
極１１の先端部のまくれ込みが抑えられるので、主体金
具４に絶縁碍子３を組み付けた際に、中心電極２と２本
の側方電極１１との間でブリッジが形成されることはな
い。

【００３３】また、２本の側方電極１１の電極母材とし
て例えばインコネル等のニッケル合金製の金属素材を用
いた場合でも、上記のように、２本の側方電極１１と曲
げ型２１との摩擦抵抗が小さくなることにより、２本の
側方電極１１を略Ｌ字状に曲げた際に曲げ型２１によっ
て、２本の側方電極１１のどちらの側面にもむしれ傷が
形成されることはない。

【００３４】そして、曲げ工程の前工程で２本の側方電
極１１の先端部に潤滑油を一定量塗布しているので、２
本の側方電極１１と曲げ型２１との摩擦抵抗が毎回略同
一となることにより、２本の側方電極１１の曲げ形状や
曲げ高さのばらつきを抑えることができる。すなわち、
２本の側方電極１１の曲げ形状や曲げ高さの精度を向上
できるため、２本の側方電極１１の打抜き工程のときに
常に一定の位置で２本の側方電極１１の先端部を所定の
形状で打ち抜くことができるので、２本の側方電極１１
の打抜き径φの精度を向上することができる。

【００３５】なお、自動プレス成形機２０、３０の供給
部で主体金具４の供給不具合が発生した場合に、手で２
本の側方電極１１の先端部を触っても、打抜き工程で２
本の側方電極１１の先端部を打ち抜くことにより、塗布
された潤滑油だでなく、誤って付着した油分も２本の側
方電極１１から取り除かれる。このため、治工具交換時
に、治工具を洗浄液で脱脂したり、手で触れないように
して治工具を組み付ける必要もなくなる。これにより、
細心の注意を払いながら、すなわち、手で２本の側方電
極１１のどちらも触らないようにしながら２本の側方電
極１１の製造作業を行っていたが、そのような注意を払
うことなく２本の側方電極１１を製造できるようになる
ので、作業性が改善され主体金具４および２本の側方電
極１１の生産性が向上できるようになった。

【００３６】また、２本の側方電極１１に塗布した潤滑
油を打抜き工程で除去することにより後工程での不具合
の発生を防止できる。すなわち、主体金具４に潤滑油が
付着することが少なくなるので、主体金具４にかしめ等
により絶縁碍子３を組み付ける組付工程時に、かしめの
条件が変化せず主体金具４による絶縁碍子３の締付け力
が常に同一の力となることにより、常に正しく主体金具
４内に絶縁碍子３を組み付けることができるようにな
る。また、主体金具４に潤滑油が付着しないので、主体
金具４を洗浄する必要はなく、主体金具４や２本の側方
電極１１の変形を防止できる。

【００３７】〔変形例〕この実施例では、本発明を内燃
機関用２極スパークプラグ１の側方電極１１の製造方法
に適用したが、本発明を１極スパークプラグの側方電極
または２極以上の多極スパークプラグの多極側方電極の
製造方法に適用しても良い。また、打抜き工程の代わり
に、主体金具４の洗浄を行っても、２本の側方電極１１
だけでなく主体金具４全体に付着した油分を取り除くよ
うにしても良い。

【００３８】この実施例では、主体金具として六角部５
が鍔状部７よりも小さい形状の主体金具４を用いたが、
主体金具として鍔状部７が六角部５よりも小さい形状の
主体金具４を用いても良い。また、中心電極２の母材材
料としてニッケルにＣｒ、Ｍｎ、Ｓｉを加えたニッケル
合金、インコネル（Ｃｒ−Ｆｅ−Ｎｉ）を用い、またこ
れらの母材材料の放電端面に白金、イリジウム又はこれ
らの合金等の貴金属材料を装着しても良く、さらに側方
電極１１の先端部の放電端面１３は円弧面に限らず平坦
面であっても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）〜（ｄ）は２極側方電極の製造方法を示
した工程図である（実施例）。

【図２】内燃機関用２極スパークプラグを示した側面図
である（実施例）。

【図３】主体金具を示した断面図である（実施例）。

【図４】図３の主体金具の先端部を示した拡大図である
（実施例）。

【図５】図３の主体金具の先端部を示した正面図である
（実施例）。

【図６】（ａ）、（ｂ）は油未塗布時における２極側方
電極のまくれ込み状態を示した側面図および拡大図であ
る。

【図７】（ａ）、（ｂ）は打抜き工程の後の２極側方電
極のまくれ込み状態を示した側面図である。

【図８】（ａ）、（ｂ）は火花放電部のブリッジ状態を
示した側面図である。

【図９】油未塗布時における２極側方電極のむしれ傷が
形成された状態を示した斜視図である。

【符号の説明】

１ 内燃機関用２極スパークプラグ ２ 中心電極 ３ 絶縁碍子 ４ 主体金具 １１ 側方電極 １２ 火花放電ギャップ １３ 放電端面 ２１ 曲げ型 ２３ 曲げパンチ ３１ 打抜き型 ３３ 打抜きパンチ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】中心電極を保持する絶縁碍子を固定する主
   体金具の先端面に突き合わせた状態で接合される側方電
   極の製造方法において、 （ａ）前記側方電極の表面に、摩擦抵抗を小さくするた
   めの油を塗布する油塗布工程と、 （ｂ）前記側方電極の表面を曲げ型の曲面に押し当て
   て、前記側方電極を所定の曲げ形状に成形する曲げ工程
   と、 （ｃ）前記側方電極の表面に塗布された油を除去する油
   除去工程とを備えたことを特徴とするスパークプラグ用
   側方電極の製造方法。
2. 【請求項２】中心電極を保持する絶縁碍子を固定する主
   体金具の先端面に突き合わせた状態で接合される側方電
   極の製造方法において、 （ａ）前記側方電極の先端部に、摩擦抵抗を小さくする
   ための油を塗布する油塗布工程と、 （ｂ）前記側方電極の先端面を曲げ型の曲面に押し当て
   て、前記側方電極を所定の曲げ形状に成形する曲げ工程
   と、 （ｃ）前記側方電極の先端部を打ち抜く打抜き工程とを
   備えたことを特徴とするスパークプラグ用側方電極の製
   造方法。