KR20110081969A - 스파크 플러그 제조방법 및 스파크 플러그 제조장치 - Google Patents

Abstract

스파크 방전갭을 충분한 정확도로 형성할 수 있는 스파크 플러그 제조방법 및 스파크 플러그 제조장치. 상기 스파크 플러그의 제조공정에 사용되는 구부림장치(51)는 예비 구부림 유닛(61) 및 주 구부림 유닛(71)을 갖는 구부림 유닛(52), 및 갭조정 유닛(81)을 포함한다. 상기 주 구부림 유닛(71)은 중앙전극을 향하여 접지전극의 말단를 가압하기 위한 가압수단을 포함하며, 축선방향으로 상기 중앙전극의 말단에 대한 상기 접지전극 말단의 상대높이위치를 조정한다. 상기 갭조정 유닛(81)은 축선방향에 대하여 실질적으로 수직인 방향으로 상기 중앙전극에 대하여 상기 접지전극 말단을 상대적으로 이동시키기 위한 갭조정수단, 및 축방향으로 상기 중앙전극에 대하여 상기 접지전극 말단의 상대이동을 제한하기 위한 제한수단을 포함한다.

Description

스파크 플러그 제조방법 및 스파크 플러그 제조장치{METHOD FOR MANUFACTURING SPARK PLUG AND DEVICE FOR MANUFACTURING SPARK PLUG}

본 발명은 내연엔진에 사용하기 위한 스파크 플러그의 제조 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 접지전극의 구부림공정을 특징으로 하는 스파크 플러그의 제조방법 및 장치에 관한 것이다.

자동차와 같은 내연엔진에 사용하기 위한 스파크 플러그는 축선방향으로 연장되는 중앙전극, 예를 들면, 상기 중앙전극의 외측에 마련되는 절연체, 상기 절연체의 외측에 마련되는 원통형 금속쉘, 및 그의 기부측 단부에서 상기 금속쉘의 선단부에 접합되는 접지전극을 포함한다. 일반적으로, 상기 접지전극은 설계된 바대로 상기 접지전극을 배치할 때 그의 말단부가 상기 중앙전극의 선단부에 대향되도록 구부러져서, 상기 스파크 플러그의 거의 축선 방향으로 구획되는 스파크 방전갭 내에 스파크가 방전되도록, 상기 중앙전극의 선단부와 상기 접지전극의 말단부 사이에 상기 스파크 방전갭을 형성하게 된다. 여기에서, 상기 스파크 방전갭이 너무 큰 경우에는, 요구되는 전압이 증가될 우려가 있고, 반면에 상기 스파크 방전갭이 너무 작은 경우에는, 요구되는 화염전파 특성이 감소될 우려가 있다. 이로 인하여, 상기 스파크 방전갭은 적절한 크기로 조정될 필요가 있다.

스파크 방전갭의 크기를 조정하기 위한 방법으로서, 중앙전극의 선단면에 대향되도록 구부림 스페이서를 배치한 후, 접지전극 접촉과의 경계부가 경사면에 형성되는 구부림 펀치를 사용함으로써, 상기 구부림 스페이서에 대하여 상기 접지전극을 가압하는 예비구부림 단계를 수행하고, 그 후, 상기 구부림 스페이서를 제거한 이후에, 편평한 접경 표면을 갖는 구부림 펀치를 사용함으로써, 상기 접지전극을 소정의 위치로 구부리는 방법이 주지되어 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).

여기에서, 상술한 바와 같이 스파크가 거의 축선방향으로 방전되는 소위 길이방향 방전 유형의 스파크 플러그에서는, 상술한 바의 기술을 사용함으로써 상기 스파크 방전갭의 크기를 조정하는 것이 가능하다. 최근 수 년 동안, 그러나, 내구성의 증가를 실현하고자 하는 관점에서, 접지전극의 말단부가 중앙전극의 일측에 대향되도록 배치되는 소위 횡방향 방전 유형의 스파크 플러그 및 접지전극의 말단부가 중앙전극의 선단 가장자리부에 대향되도록 배치되는 소위 사선형 방전 유형의 스파크 플러그가 제안된 바 있다. 이러한 유형의 스파크 플러그에서, 상기 스파크 방전갭의 크기는 축선방향으로 구획되는 그의 크기뿐만 아니라 상기 축선에 수직인 방향으로 구획되는 그의 크기에 의하여 결정된다. 따라서, 축선방향으로 구획되는 스파크 방전갭의 크기만을 조정할 수 있는 상술한 바의 기술을 채택하는 경우, 상기 스파크 방전갭의 크기를 양호한 정확도로 조정하는 것이 불가능하게 될 우려가 있다.

그러므로, 도 8에 나타낸 바와 같이, 스파크 플러그의 축선(CL1)에 수직인 방향으로 구획되는 스파크 방전갭(33)의 크기를 중앙전극(5)에 대하여 접지전극(27)을 이동시키는 갭조정수단(83)을 사용하여 조정함으로써, 상기 접지전극(27)을 상기 중앙전극(5)쪽으로 또는 상기 중앙전극(5)으로부터 벗어나 이동하도록 하는 방법이 고려된다.

특허문헌 1 : 일본국 특허 제3389121호 공보

상술한 바의 방법을 사용하는 경우에는, 그러나, 상기 축선(CL1)으로 구획되는 상기 스파크 방전갭(33)의 크기가 상기 중앙전극(5)에 대하여 상기 접지전극(27)을 이동시킴으로써 증가 또는 감소되어, 상기 스파크 방전갭(33)의 크기를 충분한 정확도로 조정하는 것이 불가능해질 우려가 초래된다. 이러한 문제는 상기 횡방향 방전 및 사선형 방전 유형의 스파크 플러그에만 한정되는 것이 아니며 상기 스파크가 축선방향으로 방전되는 유형의 스파크 플러그에도 초래된다.

본 발명은 이러한 상황을 감안하여 이루어진 것으로서 그의 목적은 스파크 방전갭을 충분한 정확도로 형성할 수 있는 스파크 플러그 제조방법 및 제조장치를 제공하는 것이다.

이하, 상기 목적을 달성하기에 적절한 구성을 항목별로 설명한다. 이 구성 특유의 기능 및 장점은 필요에 따라 추가됨을 주지한다.

구성 1,

축선방향으로 연장되는 로드형 중앙전극;

축선방향으로 연장되는 축홀을 가지며, 상기 축홀 선단측에 상기 중앙전극이 마련되는 실질적으로 원통형인 절연체;

상기 절연체의 외주 상에 제공되는 실질적으로 원통형인 금속쉘; 및

그의 기부측 단부에서 상기 금속쉘에 접합되며, 그의 중간부가 구부러져서 그의 말단부와 상기 중앙전극의 선단부 사이에 스파크 방전갭을 형성하는 접지전극으로 이루어지는 스파크 플러그를 제조하기 위한 스파크 플러그의 제조방법으로서:

구부림수단에 의하여 상기 접지전극의 말단부를 상기 중앙전극을 향하여 가압하여, 상기 중앙전극의 선단부에 대하여 축선방향으로 상기 접지전극 말단부의 상대높이위치를 조정하도록 상기 접지전극을 구부리는 구부림단계; 및

상기 중앙전극에 대하여 상기 접지전극의 말단부를 이동시키기 위하여 갭조정수단을 사용함으로써 상기 축선에 대하여 수직방향으로 구획되는 스파크 방전갭의 크기를 조정하는 갭조정단계;로 이루어지며,

여기에서, 축선방향으로 상기 중앙전극에 대한 상기 접지전극 말단부의 상대이동을 제한하는 제한수단이 상기 갭조정단계에 사용됨을 특징으로 하는 스파크 플러그 제조방법.

상기 중앙전극의 선단부 및 상기 접지전극의 말단부에는 귀금속 합금으로 형성되는 귀금속팁을 접합할 수 있다. 이 경우, 상기 귀금속팁은 상기 중앙전극 및 상기 접지전극의 부분을 형성한다.

상술한 바의 구성 1에 의하면, 상기 구부림단계에서는 상기 중앙전극의 선단부에 대한 상기 접지전극 말단부의 상대높이위치, 즉, 축선방향으로 구획되는 상기 스파크 방전갭의 크기가 조정되며, 상기 갭조정단계에서는 상기 축선에 수직인 방향으로 구획되는 상기 스파크 방전갭의 크기가 조정된다. 이로 인하여, 상기 스파크 방전갭을 양호한 정확도로 형성할 수 있다.

한편, 상기 축선에 수직인 방향으로 구획되는 상기 스파크 방전갭을 조정함으로써, 축선방향으로 구획되는 상기 스파크 방전갭의 크기에 오차가 발생될 우려가 있다. 이 점에 있어서, 구성 1에 의하면, 축선방향으로 상기 접지전극의 상대이동을 상기 제한수단에 의하여 제한한다. 이로 인하여, 상기 축선에 수직인 방향으로 구획되는 상기 스파크 방전갭의 크기뿐만 아니라 상기 축선방향으로 구획되는 상기 스파크 방전갭의 크기 또한 충분한 정확도로 구획할 수 있다.

구성 2 : 이 구성에 의하면, 상기 제한수단은 상기 축선방향으로 구획되는 상기 스파크 방전갭의 크기를 조정할 수 있음을 특징으로 하는 구성 1에 의한 스파크 플러그 제조방법이 제공된다. 위의 구성 2에 의하면, 상기 접지전극의 상대이동을 축방향으로 제한할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 축선방향으로 구획되는 상기 스파크 방전갭의 크기 또한 조정할 수 있다. 즉, 상기 갭조정단계에서, 상기 축선에 수직인 방향으로 구획되는 상기 스파크 방전갭의 크기에 더하여 상기 축선방향으로 구획되는 상기 스파크 방전갭의 크기를 조정할 수 있으므로, 상기 스파크 방전갭을 훨씬 더 우수한 정확도로 형성할 수 있다.

구성 3 : 이 구성에 의하면, 상기 제한수단은 상기 중앙전극에 대한 상기 접지전극의 상대이동을 제한하기 위하여 상기 중앙전극에 대향되는 상기 말단부의 일측과 반대되는 상기 접지전극 말단부의 일 측표면 상에 접경되어 그 상부에서 슬라이드되며, 그리고

상기 접지전극이 접경되어 슬라이드되는 상기 제한수단의 일 부분 상에 작은 마찰계수를 갖는 층이 형성됨을 특징으로 하는, 구성 1 또는 구성 2에 의한 스파크 플러그 제조방법이 제공된다.

구성 3에서와 같이, 상기 접지전극의 상대이동은 상기 중앙전극에 대향되는 상기 말단부의 일측에 대하여 상기 접지전극 말단부의 반대측 측표면이 상기 제한수단에 접경되어 그 상부에서 슬라이드되는 상기 비교적 단순하고 용이한 구성에 의하여 제한될 수 있다. 한편, 상술한 바의 제한수단에서, 상기 축선에 수직인 방향으로 구획되는 상기 스파크 방전갭의 크기를 상기 갭조정수단에 의하여 조정할 때, 상기 접지전극이 상기 제한수단에 대하여 마찰이동하게 되어, 상기 접지전극이 손상될 우려가 있다.

이 점에 있어서, 상술한 바의 구성 3에 의하면, 작은 마찰계수를 갖는 상기 층을 상기 접지전극에 접경되어 슬라이드되는 상기 제한수단의 부분 상에 형성한다. 따라서, 상기 접지전극의 손상을 효과적으로 방지할 수 있다. 작은 마찰계수를 갖는 상기 층으로서는, 다이아몬드-형 탄소(diamond-like carbon, DLC)가 바람직하다.

구성 4 : 이 구성에 의하면, 상기 제한수단은 회전 가능한 롤러이며, 그리고 축선방향으로 상기 중앙전극에 대한 상기 접지전극 말단부의 상대이동은 상기 롤러의 외주면으로 하여금 상기 중앙전극에 대향되는 상기 말단부의 일측과 반대되는 상기 접지전극 말단부의 일 측표면 상에 접경되도록 함으로써 제한됨을 특징으로 하는, 구성 1 또는 구성 2에 의한 스파크 플러그 제조방법이 제공된다.

구성 4에 의하면, 상기 축선에 수직인 방향으로 구획되는 상기 스파크 방전갭의 크기 조정에 있어서, 상기 제한수단에 대한 상기 접지전극의 마찰이동을 보다 확실한 방식으로 방지할 수 있다. 그 결과, 상기 접지전극 표면의 손상을 훨씬 더 확실한 방식으로 방지할 수 있다.

구성 5 : 이 구성에 의하면, 상기 제한수단은 상기 갭조정수단의 이동과 동기되어 이동 가능하도록 형성됨을 특징으로 하는, 구성 1 또는 구성 2에 의한 스파크 플러그 제조방법이 제공된다.

구성 5에 의하면, 구성 4에서와 같이, 상기 축선에 수직인 방향으로 구획되는 상기 스파크 방전갭의 크기 조정에 있어서, 상기 제한수단에 대한 상기 접지전극의 마찰이동을 보다 확실한 방식으로 방지할 수 있다. 이로 인하여, 상기 접지전극 표면의 손상을 훨씬 더 확실한 방식으로 방지할 수 있다.

구성 6 : 이 구성에 의하면, 상기 스파크 플러그에서, 상기 중앙전극과 상기 접지전극 사이의 최단거리는 상기 중앙전극 선단 가장자리부 또는 상기 중앙전극의 측표면부와 상기 접지전극의 말단부와의 사이에 형성됨을 특징으로 하는, 구성 1 내지 구성 5에 의한 스파크 플러그 제조방법이 제공된다.

구성 6에서와 같이, 중앙전극과 접지전극 사이의 최단거리가 상기 중앙전극의 앞 가장자리부에 형성되는 소위 사선형 방전 유형의 스파크 플러그 및 상기 접지전극 또는 중앙전극의 측표면부와 접지전극 사이에 최단거리가 형성되는 소위 횡방향 방전 유형의 스파크 플러그에서, 상기 축선에 수직인 방향으로 구획되는 상기 스파크 방전갭의 크기를 상기 갭조정수단에 의하여 조정하는 것이 중요하다. 따라서, 이러한 유형의 스파크 플러그에 위의 구성 1을 채택하는 것이 더욱 효과적이다.

구성 7 : 이 구성에 의하면, 축선방향으로 연장되는 로드형 중앙전극;

축선방향으로 연장되는 축홀을 가지며, 상기 축홀 선단측에 상기 중앙전극이 마련되는 실질적으로 원통형인 절연체;

상기 절연체의 외주 상에 제공되는 실질적으로 원통형인 금속쉘; 및

그의 기부측 단부에서 상기 금속쉘에 접합되며, 그의 중간부가 구부러져서 그의 말단부와 상기 중앙전극의 선단부 사이에 스파크 방전갭을 형성하는 접지전극으로 이루어지는 스파크 플러그를 제조하기 위하여 사용되는 스파크 플러그의 제조장치로서:

일자형 로드 형상을 갖는 상기 접지전극을 상기 축선을 향하여 구부림으로써, 축선방향으로 상기 중앙전극의 선단부에 대한 상기 접지전극 말단부의 상대높이위치를 조정하기 위한 구부림 유닛; 및

상기 축선에 대하여 수직으로 구획되는 상기 스파크 방전갭의 크기를 조정하기 위한 갭조정 유닛으로 이루어지며,

여기에서, 상기 구부림 유닛은 상기 접지전극의 말단부를 상기 중앙전극을 향하여 가압하는 구부림수단을 포함하며, 그리고

여기에서, 상기 갭조정 유닛은:

상기 축선에 대하여 실질적으로 수직인 방향으로 상기 중앙전극에 대하여 상기 접지전극의 말단부를 이동시키기 위한 갭조정수단, 및

축선방향으로 상기 중앙전극에 대하여 상기 접지전극 말단부의 상대이동을 제한하기 위한 제한수단을 포함함을 특징으로 하는 스파크 플러그 제조장치가 제공된다.

구성 7에서와 같이, 구성 1의 기술적 사상은 상기 스파크 플러그 제조장치에 구체화될 수 있다. 이 경우, 기본적으로, 구성 1에서와 동일한 장점 및 기능이 구성 7에 의하여 제공된다.

구성 8 : 이 구성에 의하면, 상기 제한수단은 축선방향으로 구획되는 상기 스파크 방전갭의 크기를 조정할 수 있음을 특징으로 하는 스파크 플러그 제조장치가 제공된다.

위의 구성 8에 의하면, 구성 2에서와 동일한 기능 및 장점이 제공된다.

구성 9 : 이 구성에 의하면,

상기 제한수단은 상기 중앙전극에 대한 상기 접지전극의 상대이동을 제한하기 위하여 상기 중앙전극에 대향되는 상기 말단부의 일측과 반대되는 상기 접지전극 말단부의 일 측표면 상에 접경되어 그 상부에서 슬라이드되며, 그리고

상기 접지전극이 접경되어 슬라이드되는 상기 제한수단의 일 부분 상에 작은 마찰계수를 갖는 층이 형성됨을 특징으로 하는 스파크 플러그 제조장치가 제공된다.

위의 구성 9에 의하면, 구성 3에서와 동일한 기능 및 장점이 제공된다.

구성 10 : 이 구성에 의하면,

상기 제한수단은 회전 가능한 롤러이며, 그리고

축선방향으로 상기 중앙전극에 대한 상기 접지전극 말단부의 상대이동은 상기 롤러의 외주면으로 하여금 상기 중앙전극에 대향되는 상기 말단부의 일측과 반대되는 상기 접지전극 말단부의 일 측표면 상에 접경되도록 함으로써 제한됨을 특징으로 하는, 구성 7 또는 구성 8에 의한 스파크 플러그 제조장치가 제공된다.

위의 구성 10에 의하면, 구성 4에서와 동일한 기능 및 장점이 제공된다.

구성 11 : 이 구성에 의하면, 상기 제한수단은 상기 갭조정수단의 이동과 동기되어 이동 가능하도록 형성됨을 특징으로 하는, 구성 7 또는 구성 8에 의한 스파크 플러그 제조장치가 제공된다.

위의 구성 11에 의하면, 구성 5에서와 동일한 기능 및 장점이 제공된다.

구성 12 : 이 구성에 의하면, 청구항 7 내지 구성 11 중 어느 한 구성에 있어서, 상기 스파크 플러그에서, 상기 중앙전극과 상기 접지전극 사이의 최단거리는 상기 중앙전극 선단 가장자리부 또는 상기 중앙전극의 측표면부와 상기 접지전극의 말단부와의 사이에 형성됨을 특징으로 하는, 구성 7 내지 구성 11 중 어느 한 구성에 의한 스파크 플러그 제조장치가 제공된다.

구성 6에서와 같이, 소위 사선형 방전 유형의 스파크 플러그 또는 소위 횡방향 방전 유형의 스파크 플러그에서, 구성 7 등에 의한 상기 제한수단을 채택하는 것이 더욱 효과적이다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 스파크 플러그의 구성을 나타내는 부분적으로 파단된 정면도
도 2는 상기 스파크 플러그의 선단부 구성을 나타내는 부분적으로 파단된 정면도
도 3은 구부림 유닛의 구성을 나타내는 블록 다이어그램
도 4는 구부림이전에 접지전극을 갖는 상기 스파크 플러그를 나타내는 부분적인 확대도
도 5는 예비 구부림 유닛 등을 나타내는 확대 예시도
도 6은 주 구부림 유닛을 나타내는 확대 예시도
도 7A는 갭조정 유닛의 구성을 나타내는 예시적인 정면도이며, 도 7B는 상기 갭조정 유닛의 예시적인 측면도
도 8은 축선에 수직으로 구획되는 스파크 방전갭의 크기를 조정하기 위한 방법을 나타내는 확대 정면도
도 9A 및 도 9B는 또 다른 일실시예에서 제한수단의 구성을 나타내는 예시적인 정면도

이하, 도면을 참조하여 일실시예를 설명한다. 도 1은 스파크 플러그(1)를 나타내는 부분적으로 파단된 정면도이다. 도 1에서, 상기 스파크 플러그(1)의 축선(CL1) 방향은 도면에서의 수직방향을 칭하며, 하측은 상기 스파크 플러그(1)의 선단측을 칭하고 상측은 상기 스파크 플러그(1)의 후단측을 칭한다.

상기 스파크 플러그(1)는 원통형 절연체로서의 절연체(2) 및 상기 절연체(2)를 지지하는 원통형 금속쉘(3)을 포함한다.

주지된 바와 같이, 상기 절연체(2)는 소결 알루미나 등으로 형성되며, 그의 외부 부분에서 후단측에 형성되는 후단측 몸체부(10), 상기 후단측 몸체부(10)보다 선단측쪽으로 더욱 전방으로 위치되는 일부분에서 방사상 외측으로 돌출되도록 형성되는 대경부(11), 및 상기 대경부(11)보다 더욱 상기 선단측을 향하여 위치되는 일부분에서 상기 대경부(11)보다 얇게 형성되는 중간몸체부(12)를 포함한다. 또한, 상기 절연체(2)는 상기 중간몸체부(12)보다 선단측쪽으로 더욱 전방으로 위치되는 일부분에서 상기 축선(CL1) 방향으로 상기 선단측을 향하여 테이퍼지는 테이퍼 형상으로 형성되는 노즈부(nose part)(13)를 포함한다. 상기 절연체(2)의 상기 대경부(11), 상기 중간부(12) 및 대부분의 상기 노즈부(13)는 상기 금속쉘(3)의 내부에 수용된다. 테이퍼진 단차부(14)는 상기 노즈부(13)와 상기 중간부(12) 사이의 연결부에 형성되며, 상기 절연체(2)는 상기 단차부(14)에서 상기 금속쉘(3) 내에 고정된다.

또한, 상기 절연체(2) 내에는 상기 축선(CL1) 방향으로 연장되도록 축홀(4)이 형성되며, 중앙전극(5)이 상기 축홀(4)의 말단측 위로 삽입 및 고정된다. 상기 중앙전극(5)은 전반적으로 로드형상(원통형 형상)을 가지며, 상기 중앙전극(5)의 선단면은 편평하게 형성된다. 상기 중앙전극(5)은 상기 절연체(2)의 선단으로부터 돌출된다. 상기 중앙전극(5)은 동 또는 동합금으로 형성되는 내층(5A) 및 주성분이 니켈(Ni)인 Ni 합금으로 형성되는 외층(5B)을 포함한다. 또한, 귀금속 합금으로 형성되는 원통형 귀금속부(31)(예를 들면, 이리듐 합금)가 상기 중앙전극(5)의 선단부에 마련된다. 보다 구체적으로, 상기 귀금속부(31)는 상기 외층(5B)과 상기 귀금속부(31) 사이의 접경평면 외주에 레이저 용접을 가하여 융착부(41)를 형성함으로써 마련된다(도 2 등 참조).

단자전극(6)은 상기 단자전극(6)이 상기 절연체(2)의 후단으로부터 돌출되도록 상기 축홀(4)의 후단측 상에 삽입 및 고정된다.

또한, 상기 축홀(4) 내에서 상기 중앙전극(5)과 상기 단자전극(6) 사이에는 원통형 저항(7)이 배치된다. 상기 저항(7)의 양단부는 각각 도전성 유리밀봉층(8,9)을 통하여 상기 중앙전극(5) 및 상기 단자전극(6)에 전기적으로 접속된다.

더욱이, 상기 금속쉘(3)은 원통형 형상으로 저탄소강과 같은 금속으로 형성되며, 엔진헤드에 상기 스파크 플러그(1)를 장착하기 위하여 상기 금속쉘(3)의 외주면 상에 나사부(외부 나사부)(15)가 형성된다. 상기 나사부(15)의 후단측 외주면 상에는 착좌부(16)가 형성되며, 상기 나사부(15)의 후단에서 나사목(17)에는 링형상 개스킷(18)이 끼움된다. 또한, 상기 금속쉘(3)을 상기 엔진헤드에 장착할 때 렌치와 같은 도구와 맞물림되도록 상기 금속쉘(3)의 후단측에는 육각형 단면 형상을 갖는 도구결합부(19)가 제공되며, 상기 금속쉘(3)의 후단부에는 상기 절연체(2)를 지지하기 위한 크림핑부(20)가 제공된다.

상기 금속쉘(3)의 내주면에는 상기 절연체(2)를 고정하기 위하여 테이퍼진 단차부(21)가 제공된다. 상기 절연체(2)는 상기 금속쉘(3)의 후단측으로부터 그의 선단측을 향하여 삽입되어, 상기 금속쉘(3)의 후단측에서 방사상 내측으로 개구부를 크림핑함에 의하여, 즉, 상기 크림핑부(20)를 형성함에 의하여 그 상부의 상기 단차부(14)가 상기 금속쉘(3)의 단차부(21) 상에 고정되는 상태로 제자리에 고정된다. 상기 절연체(2) 및 상기 금속쉘(3)의 양 단차부(14,21) 사이에는 환형 플레이트 패킹(22)이 개재됨을 주지한다. 이렇게 함으로써, 연소실의 기밀성이 지지되어 상기 절연체(2)의 노즈부(13)와 상기 금속쉘(3)의 내주면 사이를 관통하는 연료-공기 혼합물이 상기 스파크 플러그(1)의 외측으로 누출됨을 방지하게 된다.

또한, 크림핑에 의한 폐쇄를 보다 완벽하게 하기 위하여, 상기 금속쉘(3)과 상기 절연체(2) 사이에는 환형 링부재(23,24)를 개재시키고, 상기 링부재(23,24) 사이를 활석(25) 분말로 채운다. 즉, 상기 금속쉘(3)은 상기 플레이트 패킹(22), 상기 링부재(23,24) 및 상기 활석(25)를 통하여 상기 절연체(2)를 지지한다.

그의 중간부에서 상기 중앙전극(5)을 향하여 구부러지는 접지전극(27)을 상기 금속쉘(3)의 선단부(26) 선단면에 접합한다. 상기 접지전극(27)은 그의 말단부 내주면 상에 귀금속팁(32)을 가지며, 상기 귀금속팁(32)의 말단 가장자리부 및 상기 귀금속부(31)의 앞 가장자리부는 서로 대향된다. 즉, 상기 중앙전극(5){상기 귀금속부(31)}과 상기 접지전극(27){상기 귀금속팁(32)} 사이의 최단거리는 상기 귀금속부(31)의 선단 가장자리부와 상기 귀금속팁(32)의 말단 가장자리부 사이에 형성되며, 이에, 상기 축선(CL1)에 대하여 사선방향으로 스파크 방전이 실행되는 상기 중앙전극(5)의 선단부와 상기 접지전극(27)의 말단부 사이에는 스파크 방전갭(33)이 형성된다.

상기 중앙전극의 선단면(귀금속부) 및 상기 접지전극의 측표면이 서로 대향되는 스파크 플러그에서(예를 들면, 일본국 공개특허 제2007-234435호 공보 참조), 스파크는 실질적으로 축선방향으로 방전됨을 주지한다. 즉, 상기 스파크 방전갭의 크기는 축선방향으로 상기 양 전극들 사이에 구획되는 거리를 의미한다. 이와 반대로, 본 실시예에 의한 상기 스파크 플러그(1)에서, 상술한 바와 같이 스파크가 사선방향으로 방전되므로, 상기 스파크 방전갭(33)의 크기는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 상기 축선(CL1)에 수직인 방향으로 상기 양 전극들(5,27) 사이에 구획되는 거리(Gx) 및 상기 축선(CL1) 방향으로 상기 양 전극들(5,27) 사이에 구획되는 거리(Gy)에 의하여 결정된다. 이로 인하여, 상기 스파크 방전갭(33)에 대한 소정 크기를 보장하기 위해서는, 상기 중앙전극(5) 측을 향하여 상기 접지전극(27)을 구부림에 있어서, 상기 거리(Gy) 뿐만 아니라 상기 거리(Gx)도 정확히 조정되어야 한다. 그러면, 다음으로, 상기 접지전극(27)을 상기 중앙전극(5) 측을 향하여 구부릴 뿐만 아니라 상기 스파크 방전갭(33)을 소정 크기로 형성하기 위하여 상기 스파크 플러그(1)를 제조하는 공정에서 사용되는 바, 본 발명의 특징을 구성하는 구부림장치(51)를 상세히 설명한다.

도 3에 나타낸 바와 같이, 상기 구부림장치(51)는 예비 구부림 유닛(61) 및 주 구부림 유닛(71)을 차례로 포함하는 구부림 유닛(52) 및 갭조정 유닛(81)을 포함한다. 본 실시예에서, 상기 스파크 플러그(1)는 지지수단(도시생략)에 의하여 지지되어, 그의 선단부는 상측을 향하게 되며 상기 축선(CL1)은 수직방향으로 연장되고, 그 후 상기 예비 구부림 유닛(61), 상기 주 구부림 유닛(71) 및 상기 갭조정 유닛(81)에 순차적으로 이 순서대로(도면에서 화살표로 지시된 순서) 전달된다. 상기 유닛들(61,71,81) 각각에는 상기 접지전극(27)을 임의의 원주방향 위치에 위치시키기 위한 위치장치(도시생략)가 제공되어, 상기 위치장치에 의하여 상기 접지전극(27)의 원주방향 위치가 상기 유닛들(61,71,81) 각각에서 일정하게 되는 상태로 상기 스파크 플러그(1)가 배치된다.

상기 예비 구부림 유닛(61)은 상기 접지전극(27)의 구부림부(중간부)에 상응하는 위치에서 구부러지지 않은 상태(일자형 로드형상을 유지)로 유지되는 상기 접지전극(27)을 포함하는 상기 스파크 플러그(1)를 예비적으로 구부린다, 즉, 상기 접지전극(27)에 대하여 예비 구부림 작업을 수행한다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 상기 예비 구부림 유닛(61)은 상기 중앙전극(5)을 향하여 상기 접지전극(27)이 기울어지거나 또는 상기 중앙전극(5)의 반대측을 향하여 상기 접지전극(27)이 부풀게 되는 것을 방지하기 위한 제 1 변형방지수단(62), 및 상기 접지전극(27)을 구부리기 위한 롤러(63)를 포함한다.

상기 제 1 변형방지수단(62)은 개별적으로 상기 접지전극(27)의 폭방향으로 연장되는 로드형상으로 형성되는 제 1 내부 변형방지수단(62A) 및 제 1 외부 변형방지수단(62B)을 포함한다. 상기 제 1 내부 변형방지수단(62A) 및 상기 제 1 외부 변형방지수단(62B)은 상기 스파크 플러그(1)를 향하여 및 상기 스파크 플러그(1)로부터 이동된다. 상기 접지전극(27)에 대한 예비 구부림을 수행함에 있어서, 상기 제 1 내부 변형방지수단(62A)은 상기 접지전극(27)의 기부측 단부와 상기 중앙전극(5)의 일측부 사이에 배치되며, 상기 제 1 외부 변형방지수단(62B)은 상기 접지전극(27)의 기부측 단부의 외부 표면에 접경되도록 배치된다. 상기 양 변형방지수단들(62A,62B)은 편평한 평면형 표면부(64A,64B)를 포함한다. 상기 예비 구부림을 수행할 때, 상기 평면형 표면부(64A,64B)는 상기 접지전극(27)의 기부측 단부와 서로 대향되면서 이와 표면접경되도록 배치된다. 상기 양 변형방지수단들(62A,62B)은 이들 사이의 공간을 가변할 수 있는 상태로 연결부에 의하여 그들의 기부측 단부에서 지지된다.

비록 상기 제 1 내부 변형방지수단(62A)은 적어도 상기 접지전극(27)과 접경되는 그의 일부분이 삼각형 단면 형상을 갖는 구조로 되나, 상기 평면형 표면부(64A)와 상기 평면형 표면부(64A)의 후측 상부에 위치되는 측표면을 연결하는 일부분에 만곡 형상을 갖는 만곡표면부(65)가 제공된다. 상기 만곡표면부(65)는 상기 롤러(63)에 의하여 상기 접지전극(27)을 예비적으로 구부릴 때 상기 접지(27)의 내부 표면이 가압되는 일부분을 형성하며, 상기 접지전극(27)을 구부리는 구부러짐 형상에 상응하는 형상을 갖는다. 즉, 상기 제 1 내부 변형방지수단(62A)은 상기 접지전극(27)의 구부러짐 형상에 대한 개략적인 형상(brief shape)을 형성하는 수단 및 상기 접지전극(27)이 상기 중앙전극(5)을 향하여 기울어지는 것을 방지하는 수단을 포함하며, 이들은 상기 중앙전극(5)에 일체화된다. 본 실시예에서, 상기 접지(27)에 예비 구부림을 가함에 있어서, 상기 만곡표면부(65)는 상기 축선(CL1) 방향으로 그의 곡률중심(CC)이 상기 중앙전극(5)의 선단면{상기 귀금속부(31)}을 포함하는 평면(PL1)보다 상기 접지전극(27)의 기부측 단부측에 더욱 가까이 위치되게 배치되도록 설계된다.

상기 롤러(63)의 외주면은 소정의 폭(예를 들면, 3㎜)을 가지며 및 상기 롤러(63)는 자유로이 회전하도록 지지된다. 더욱이, 상기 롤러(63)는 도시 생략된 이동수단에 의하여 수평방향(도면에서 화살표로 지시된 방향)으로 이동되도록 이루어지며, 이에, 상기 롤러(65)는 동일한 측표면을 가압하기 위하여 상기 중앙전극(5)에 대향되는 상기 접지전극(27)의 일측과 반대되는 그의 반대 측표면을 향하여 이동되도록 이루어진다. 상기 접지전극(27) 및 상기 롤러(63)의 베어링부와 접촉될 수 있도록 상기 롤러(63)의 외주면 상의 일부분에는 다이아몬드형 탄소(DLC)로 형성되는 층(도시생략)이 형성되며, 상기 층의 일표면의 마찰계수는 0.2 이하로 칭한다.

상기 주 구부림 유닛(71)은 상기 예비 구부림 작동이 수행되는 상기 접지전극(27)을 실질적으로 직각으로 구부리며, 상기 중앙전극(5)의 선단부{상기 귀금속부(31)}에 대한 상기 접지전극(27) 말단부{상기 귀금속팁(32)}의 상대높이위치를 상기 축선(CL1) 방향으로 조정한다. 도 6에 나타낸 바와 같이, 상기 주 구부림 유닛(71)은 구부림수단으로서의 가압수단(72) 및 상기 접지전극(27)의 변형을 방지하기 위한 제 2 변형방지수단(73)을 포함한다.

상기 가압수단(72)은 상기 수직방향{상기 축선(CL) 방향}으로 이동하도록 이루어지며, 상기 중앙전극(5)을 향하여 상기 접지전극(27)의 말단부를 가압함에 의하여 상기 접지전극(27)에 대한 주 구부림 작동을 수행한다. 주 구부림 시에 상기 접지전극(27)과 접경되는 상기 가압수단(72)의 하부표면부(72A)는 편평하게 형성되며, 상기 하부표면부(72A)의 표면 상에는 DLC로 형성되는 층(도시생략)이 형성된다. 이로 인하여, 상기 하부표면부(72A)의 마찰계수가 비교적 작게 이루어진다.

상기 제 2 변형방지수단(73)은 개별적으로 상기 접지전극(27)의 폭방향으로 연장되는 로드형상으로 형성되는 제 2 내부 변형방지수단(73A) 및 제 2 외부 변형방지수단(73B)을 포함한다. 상기 제 2 내부 변형방지수단(73A) 및 상기 제 2 외부 변형방지수단(73B)은 상기 스파크 플러그(1)를 향하여 및 상기 스파크 플러그(1)로부터 이동된다. 상기 접지전극(27)에 대한 주 구부림을 수행함에 있어서, 상기 제 2 내부 변형방지수단(73A)은 상기 접지전극(27)과 상기 중앙전극(5) 사이에 배치되어, 상기 접지전극(27)의 기부측 단부의 내부표면에 접경되고, 상기 제 2 외부 변형방지수단(73B)은 상기 접지전극(27)의 기부측 단부의 외부표면에 접경되도록 배치된다. 상기 양 변형방지수단들(73A,73B)은 편평한 평면형 표면부(73A,73B)를 포함하며, 상기 주 구부림을 수행할 때, 상기 평면형 표면부(73A,73B)는 상기 접지전극(27)의 기부측 단부와 표면접경되도록 배치된다. 그 결과, 상기 접지전극(27)에 대한 주 구부림 작업을 수행함에 있어서 상기 접지전극(27)의 변형을 보다 확실한 방식으로 방지할 수 있다. 상기 양 변형방지수단들(73A,73B)은 이들 사이의 공간을 가변할 수 있는 상태로 그들의 기부측 단부에서 연결부에 의하여 지지된다.

또한, 상기 주 구부림 유닛(71)은 상기 스파크 플러그(1)의 선단부{적어도 상기 중앙전극(5)의 선단부 및 상기 접지전극(27) 말단부}에 소정의 빛을 방출하기 위한 제 1 조명수단(도시생략), 및 조명된 상기 스파크 플러그(1)의 선단부의 이미지를 캡쳐하기 위한 제 1 이미지 캡쳐수단(도시생략)을 포함한다. 상기 주 구부림 유닛(71)은 상기 제 1 이미지 캡쳐수단에 의하여 캡쳐된 캡쳐 이미지 데이터로부터 상기 양 전극들(5,27){상기 귀금속부(31) 및 상기 귀금속팁(32)} 사이의 갭의 크기를 얻고, 이렇게 얻어진 갭의 크기에 기초하여 상기 가압수단(72)에 의한 가압량(스프링백량을 오차량에 더할 때 얻어지는 양에 상응함, 이에 대해서는 후술함)을 계산하며, 이렇게 계산된 상기 가압량에 기초하여 상기 가압수단(72)을 제어하는 제어수단(도시생략)을 포함한다. 여기에서, 상기 제어수단에 의하여 제어되는 작동들에 대해서는 다음에 상세히 설명한다.

즉, 상기 제어수단은 상기 축선(CL1) 방향으로 구획되는 상기 스파크 방전갭(33)의 설계된 크기에 대하여 수직방향으로 상기 양 전극들(5,27) 사이에 얻어진 상기 갭의 크기의 오차량을 계산한다. 그러므로, 상기 가압수단(72)에 의하여 상기 스프링백량을 상기 오차량에 더할 때 얻어지는 양만큼 상기 접지전극(27)을 가압함으로서 상기 접지전극(27)에 대한 주 구부림 작업을 수행한다. 이렇게 함으로써, 상기 중앙전극(5)의 선단부{상기 귀금속부(31)}에 대한 상기 접지전극(27) 말단부{상기 귀금속팁(32)}의 상대높이위치가 상기 중앙전극(5)의 선단부에 대하여 설계된 바의 상기 접지전극(27) 말단부의 상대높이위치와 실질적으로 같아지도록 상기 스파크 방전갭(33)이 형성된다. 즉, 상기 축선(CL1) 방향으로 구획되는 상기 스파크 방전갭(33)의 거리(Gy)가 설계된 바의 상기 거리(Gy)와 일치하도록 상기 스파크 방전갭(33)이 형성된다.

상기 갭조정 유닛(81)은 상기 축선(CL1) 방향으로 구획되는 상기 스파크 방전갭(33)의 거리(Gy)를 유지하면서, 상기 축선(CL1)에 수직인 방향으로 구획되는 상기 스파크 방전갭(33)의 거리(Gx)를 상기 주 구부림 유닛(71)에 의하여 조정한다. 도 7에 나타낸 바와 같이, 상기 갭조정 유닛(81)은 갭조정수단(83), 제한수단(84), 이미지 처리수단(85) 및 상기 스파크 플러그(1)의 선단부에 소정의 빛을 방출하기 위한 제 2 조명수단(도시생략)을 포함한다.

상기 제 2 이미지 캡쳐수단(82)은 상기 제 2 조명수단에 의하여 조명되는 상기 스파크 플러그(1) 선단부의 이미지를 캡쳐하고, 이렇게 얻어진 상기 캡쳐 이미지 데이터를 상기 이미지 처리수단(85)에 출력한다.

상기 갭조정수단(83)은 각각 직사각형 단면 형상을 가지며 상기 접지전극(27)의 폭방향으로 연장되는 로드형상 아암(83A,83B), 및 상기 양 아암들(83A,83B)이 수평방향으로(도 7에서 화살표로 지시된 방향) 이동 가능한 상태로 상기 양 아암들(83A,83B)을 지지하는 연결부(83c)를 포함한다. 상기 갭조정수단(83)은 상기 스파크 플러그(1)를 향하여 및 그에 전달된 상기 스파크 플러그(1)로부터 이동되도록 이루어진다. 상기 거리(Gx)를 조정할 때, 상기 양 아암들(83A,83B)은 상기 스파크 플러그(1)를 향하여 이동되며 상기 접지전극(27)은 상기 양 아암들(83A,83B)에 의하여 이들 사이에 지지된다. 그러므로, 상기 갭조정수단(83)은 상기 양 아암들(83A,83B)을 수평으로 이동시킴으로써 상기 거리(Gx)를 조정할 수 있다.

상기 아암(83A)은 상기 아암(83B)보다 비교적 얇게 형성되며, 상기 아암(83A)은 상기 축선(CL1) 방향으로 상기 절연체(2)의 선단면을 포함하는 평면(PL2)보다 상기 스파크 플러그(1)의 선단측에 더욱 가까이 배치된다. 즉, 상기 아암(83A)은 상기 중앙전극(5)과 상기 접지전극(27) 사이에 구획되는 비교적 큰 공간 내에 배치된다.

상기 제한수단(84)은 상기 이미지 처리수단(85)에 의하여 제어되며, 그의 하부표면부(84A)는 편형하게 형성된다. 더욱이, DLC 층(도시생략)은 상기 하부표면부(84A) 상에 형성되며, 상기 층의 일표면의 마찰계수는 0.2 이하로 칭한다. 상기 제한수단(84)은 상기 수직선{상기 축선(CL1) 방향}으로 이동되도록 이루어지며, 상기 거리(Gx)를 조정할 때, 상기 하부표면부(84A)는 미이동 상태에서 상기 접지전극(27)의 말단부와 접경되는 위치에 배치된다.

상기 이미지 처리수단(85)은 상기 갭조정수단(83) 및 상기 제한수단(84)의 작동을 상기 제 2 이미지 캡쳐수단(82)에 의하여 캡쳐된 상기 캡쳐 이미지 데이터에 기초하여 제어한다. 보다 구체적으로, 상기 축선(CL1)에 수직인 방향으로 구획되는 상기 스파크 방전갭(33)의 설계 거리(Gx)에 대하여, 상기 접지전극(27)의 말단부와 상기 중앙전극(5)의 선단부 사이에 수평방향으로 구획되는 바, 상기 캡쳐 이미지 데이터로부터 구한 거리의 오차량에 스프링백량을 더할 때 얻어지는 양만큼 상기 이미지 처리수단(85)은 상기 양 아암들(83A,83B)을 수평으로 이동시킨다.

본 실시예에서, 상기 접지전극(27)의 스프링백 변형을 고려하여 상기 갭조정수단(83)에 의하여 상기 거리(Gx)를 조정한 후, 상기 스파크 플러그(1)로부터 상기 갭조정수단(83) 및 상기 제한수단(84)을 후퇴시킨다. 그 후, 상기 스파크 방전갭(33)의 거리(Gx) 및 거리(Gy)가 상기 설계 크기와 일치하는지 여부를 증명하기 위하여, 상기 이미지 캡쳐수단(82)에 의하여 상기 스파크 플러그(1)의 이미지를 다시 캡쳐한다. 여기에서, 상기 거리(Gx) 및 상기 거리(Gy)가 실질적으로 설계된 바대로 형성되는 경우에는, 상기 접지전극(27)의 구부림 작동을 완료한다. 한편, 상기 거리(Gx) 및 상기 거리(Gy)가 상기 설계 크기와 상이하게 형성되는 경우에는, 상기 거리(Gx)를 상기 갭조정수단(83)에 의하여 재조정하고, 상기 거리(Gy)는 상기 제한수단(84)에 의하여 재조정한다. 즉, 본 실시예의 상기 제한수단(84)은 상기 축선(CL1) 방향으로 상기 중앙전극(5)에 대한 상기 접지전극(27) 말단부의 상대이동을 제한할 뿐만 아니라 상기 중앙전극(5)을 향하여 상기 접지전극(27) 말단부를 가압함으로써 상기 거리(Gx)를 조정하도록 이루어진다.

다음으로, 상기 구부림장치(51)를 사용하는 상기 접지전극(27)의 구부림 방법을 설명한다.

우선, 상기 접지전극(27)이 위치되는 상기 스파크 플러그(1)(도 4 참조)를 전달수단에 의하여 상기 예비 구부림 유닛(61)에 전달한다. 그러므로, 상기 제 1 변형방지수단(62)은 상기 스파크 플러그(1)를 향하여 이동되며, 상기 접지전극(27)의 기부측 단부는 상기 제 1 변형방지수단(62)에 의하여 지지된다. 이에 이어서, 상기 롤러(63)는 상기 접지전극(27)을 향하여 이동되며, 상기 접지전극(27)은 상기 만곡표면부(65)에 의하여 가압됨으로써, 상기 접지전극(27)에 대하여 예비 구부림 작동이 수행된다. 그 후, 상기 제 1 변형방지수단(62) 및 상기 롤러(63)를 상기 스파크 플러그(1)로부터 후퇴시킨다.

다음으로, 상기 예비 구부림이 수행되는 상기 스파크 플러그를 상기 주 구부림 유닛(71)에 전달한다. 그러면, 상기 제 1 조명수단에 의하여 조명되는 상기 스파크 플러그(1)의 선단부 이미지를 상기 제 1 이미지 캡쳐수단에 의하여 캡쳐하고, 상기 제어수단에 의하여 상기 캡쳐 이미지 데이터에 기초하여 가압량을 계산한다. 이에 이어서, 상기 제 2 변형방지수단(73)이 상기 스파크 플러그(1)를 향하여 이동되며, 상기 접지전극(27)의 기부측 단부를 상기 제 2 변형방지수단(73)에 의하여 지지한다. 그러면, 상기 접지전극(27)의 말단부를 상기 가압수단에 의하여 상기 가압량만큼 가압함으로써, 상기 접지전극(27)에 주 구부림 작동을 수행한다. 이렇게 함으로써, 상기 접지전극(27)은 실질적으로 직각으로 구부러지며, 상기 축선(CL1) 방향으로 구획되는 상기 스파크 방전갭(33)의 거리(Gy)를 형성한다. 상기 주 구부림의 수행이후, 상기 가압수단(72) 및 상기 제 2 변형방지수단(73)을 상기 스파크 플러그(1)로부터 후퇴시킨다.

다음으로, 상기 주 구부림이 수행된 상기 스파크 플러그(1)를 상기 전달수단에 의하여 상기 갭조정 유닛에 전달하고, 상기 제 2 조명수단에 의하여 조명된 상기 스파크 플러그(1)의 선단부 이미지를 상기 제 2 이미지 캡쳐수단(82)에 의하여 캡쳐한다. 그러므로, 상기 제 2 이미지 캡쳐수단(82)에 의하여 캡쳐된 상기 캡쳐 이미지 데이터에 기초하여 상기 이미지 처리수단(85)에 의하여 상기 갭조정수단(83) 및 상기 제한수단(84)을 소정 위치에 배치한다. 이에 이어서, 상기 제한수단(84)에 의하여 상기 거리(Gy)를 유지하면서, 상기 갭조정수단(83)에 의하여 상기 거리(Gx)를 조정한다. 그 후, 상기 갭조정수단(83) 및 상기 제한수단(84)을 상기 스파크 플러그(1)로부터 후퇴시키고, 상기 제 2 이미지 캡쳐수단(82)에 의하여 상기 스파크 플러그(1)의 선단부 이미지를 캡쳐한다. 그리고나서, 상기 갭조정수단(83) 및 상기 제한수단(84)에 의하여 이렇게 재캡쳐된 상기 캡쳐 이미지 데이터에 기초하여 각각 상기 거리(Gx) 및 상기 거리(Gy)를 필요에 따라 재조정한다. 그 결과, 상기 스파크 방전갭(33)을 소정의 크기(실질적으로 설계된 바)로 형성하고, 상기 접지전극(27)의 구부림을 완료한다.

그러므로, 상세히 설명한 바와 같이, 본 실시예의 구부림장치(51)에 의하면, 상기 구부림 유닛(52)에서, 상기 중앙전극(5)의 선단부에 대한 상기 접지전극(27) 말단부의 상대높이위치, 즉, 상기 축선(CL1) 방향으로 구획되는 상기 스파크 방전갭(33)의 크기를 조정한다. 상기 갭조정 유닛(81)에서, 상기 축선(CL)에 수직인 방향으로 구획되는 상기 스파크 방전갭(33)의 크기를 조정한다. 이로 인하여, 상기 스파크 방전갭(33)을 양호한 정확도로 형성할 수 있다.

한편, 상기 축선(CL1)에 수직인 방향으로 구획되는 상기 스파크 방전갭(33)의 크기를 상기 갭조정 유닛(81)에 의하여 조정함에 따라, 상기 축선(CL1) 방향으로 구획되는 상기 스파크 방전갭(33)위 크기에 오차가 발생될 우려가 있다. 이 점에 있어서, 본 실시예에 의하면, 상기 축선(CL1) 방향으로 상기 접지전극(27)의 상대이동을 상기 제한수단(84)에 의하여 제한할 수 있다. 이로 인하여, 상기 구부림 유닛(52)에서 조정되는 상기 축선(CL1) 방향으로 구획되는 상기 스파크 방전갭(33)의 크기에 오차가 발생하는 것을 보다 확실한 방식으로 방지할 수 있고, 따라서 상기 스파크 방전갭(33)을 충분한 정확도로 형성하는 것이 가능하게 된다.

상기 상기 접지전극(27)의 축선(CL1)방향 상대이동의 제한뿐만 아니라 상기 축선(CL1) 방향으로 구획되는 상기 스파크 방전갭의 크기 조정 또한 상기 제한수단(84)에 의하여 수행할 수 있다. 이로 인하여, 상기 축선(CL1)에 수직인 방향으로 구획되는 크기에 더하여 상기 축선(CL1) 방향으로 구획되는 상기 스파크 방전갭(33)의 크기를 상기 갭조정수단(81)에 의하여 조정할 수 있으므로, 상기 스파크 방전갭(33)을 훨씬 더 나은 정확도로 형성할 수 있다.

상기 다이아몬드형 탄소로 되는 층은 상기 접지전극(27)과 접경되는 상기 제한수단(84) 부분 상에 형성되며, 상기 접지전극(27)과의 접경부의 마찰계수는 비교적 작게 이루어진다. 이렇게 함으로써, 상기 접지전극(27)이 상기 제한수단(84)에 의하여 손상됨을 효과적으로 방지할 수 있다.

또한, 본 실시예의 구부림장치(51)에 의하면, 상기 예비 작업을 수행할 때, 상기 만곡표면 형성수단{상기 만곡표면부(65)}은 상기 접지전극(27)의 기부측 단부와 상기 중앙전극(5)의 측부 사이에 배치된다. 즉, 상기 접지전극(27)의 구부림 위치에 대한 기준을 형성하는 상기 만곡표면부(65)가 상기 중앙전극(5)에 의하여 방해받지 않고 상기 접지전극(27)의 말단측에 가까이 놓이는 위치에{상기 금속쉘(3)에 더 가까운 위치에} 배치되므로, 상기 접지전극(27)은 그의 기부측 단부측에서 용이하게 구부러질 수 있다. 따라서, 상기 접지전극(27)이 그의 기부측 단부측에 더 가까운 상기 위치에 구부러질 필요가 있는 소위 사선형 방전 유형의 스파크 플러그 또는 소위 횡방향 방전 유형의 스파크 플러그에서는, 본 실시예의 예비 구부림 유닛(61)을 채택하는 것이 더욱 효과적이다.

상기 축선(CL1)에 수직인 방향으로 상기 접지전극(27)에 대하여 상대적으로 이동할 뿐만 아니라 자유로이 회전하도록 지지되는 상기 롤러(63)에 의하여 상기 접지전극(27)에 대하여 예비 구부림 작동을 수행한다. 이로 인하여, 상기 접지전극(27)은 상기 접지전극의 가압방향을 변경하지 않으면서도 보다 확실한 방식으로 상기 만곡표면부(65)에 대하여 가압될 수 있다. 상기 롤러(63)가 자유로이 회전하도록 지지되므로, 상기 접지전극(27)이 상기 롤러(63) 상에 문질러지면서 구부러지는 상황이 발생되는 것을 극단적인 범위로 억제할 수 있고, 이에 상기 접지전극(27)이 상기 롤러(63)에 의하여 손상되는 것을 보다 확실한 방식으로 방지할 수 있다.

또한, 본 실시예에서는, 상기 접지전극(27)에 쉽게 접촉되는 상기 롤러(63)의 외주면 상의 부분 및 상기 롤러(63)의 베어링부의 마찰계수를 비교적 낮은 레벨로 유지하기 위하여, 상기 DLC로 형성되는 층을 상기 롤러(63)의 외주면 및 베어링부 상에 제공한다. 이렇게 함으로써, 상기 접지전극(27)이 상기 롤러(63)에 의하여 손상되는 것을 휠씬 더 확실한 방식으로 방지할 수 있다.

더욱이, 상기 예비 구부림 유닛(61)에서, 상기 접지전극(27)과 상기 중앙전극(5) 사이에 배치되는 상기 만곡표면부(65) 및 상기 제 1 내부 변형방지수단(62A)은 함께 일체화된다. 이로 인하여, 상기 예비 구부림 유닛(61)이 복잡해지는 것을 방지할 수 있다.

상기 만곡표면부(65)의 곡률중심(CC)이 상기 중앙전극(5)의 선단면을 포함하는 상기 편평한 평면(PL1)보다 상기 축선(CL1) 방향으로 상기 접지전극(27)의 기부측 단부측에 더 가까이 위치되도록 상기 만곡표면부(65)가 배치된다. 따라서, 상기 접지전극(27)은 그의 기부측 단부측에 더 가까이 놓이는 위치에서 구부러질 수 있고, 이에 횡방향 방전 유형의 스파크 플러그 또는 사선형 방전 유형의 스파크 플러그를 비교적 용이하게 제조할 수 있게 된다.

상기 아암(83A)은 상기 축선(CL1) 방향으로 상기 접지전극(27) 말단측에 더욱 가까이에 또는 상기 중앙전극(5)과 상기 접지전극(27) 사이에 구획되는 비교적 큰 공간 내에 배치된다. 따라서, 상기 아암(83A)의 존재로 인하여 상기 중앙전극(5)을 향한 상기 접지전극(27)의 상대이동을 제한하는 것이 억제될 수 있고, 이에 상기 스파크 방전갭(33)의 크기를 보다 용이하게 그리고 보다 정확하게 조정하는 것이 가능하다.

본 발명은 본 실시예에서 설명된 바에 한정되지 않으며, 따라서, 본 발명은 예를 들면 후술하는 바와 같이 수행될 수도 있다. 물론, 후술되는 바에 설명되지 않는 기타의 적용예 및 수정예도 당연히 가능하다.

(a) 본 실시예에서, 상기 제 1 변형방지수단(62)은 상기 제 1 내부 변형방지수단(62A) 및 상기 제 1 외부 변형방지수단(62B)을 포함하는 반면, 상기 제 1 변형방지수단(62)은 상기 제 1 내부 변형방지수단(62A) 및 상기 제 1 외부 변형방지수단(62B) 중 어느 한 가지만을 포함하도록 이루어질 수도 있다.

(b) 본 실시예에서, 상기 롤러(63)는 상기 접지전극(27)에 대하여 예비 구부림 작업을 수행하기 위한 제 1 구부림수단으로서 채택되지만, 상기 접지전극(27)에 대하여 예비 구부림 작업을 수행하기 위한 수단은 이에 한정되지 않는다.

(c) 본 실시예에서, 상기 DLC로 형성되는 층은 상기 롤러(63)의 외주면 및 상기 제한수단(84)의 하부표면부(84A) 상에 제공되지만, 이들 층을 제공하지 않을 수도 있다.

(d) 본 실시예에서, 상기 일자형 로드형상 접지전극(27)이 접합되는 상기 금속쉘(3) 및 상기 중앙전극(5)이 제공되는 상기 절연체(2)가 함께 조립된 이후에 상기 일자형 로드형상 접지전극(27)을 구부리지만, 상기 금속쉘(3) 및 상기 절연체(2)의 조립체에 우선하는 단계에서 상기 접지전극(27)을 구부릴 수도 있다.

(e) 본 실시예에서, 상기 스파크 플러그(1)는 상기 축선(CL1) 방향으로 사선으로 스파크가 방전되는 사선형 방전 유형의 스파크 플러그이지만, 상기 스파크 플러그(1)의 스파크 방전 방향은 이에 한정되지 않는다. 따라서, 상기 스파크 플러그(1)는 상기 축선(CL1) 방향에 실질적으로 수직인 방향으로 스파크가 방전되는 횡방향 방전 유형의 스파크 플러그 또는 실질적으로 상기 축선(CL1) 방향으로 스파크가 방전되는 길이방향 방전 유형의 스파크 플러그로 될 수도 있다.

(f) 본 실시예에서, 본 발명은 상기 접지전극(27)이 상기 금속쉘(3) 선단부(26)의 선단면에 접합되는 실시예로 구체화되었으나, 본 발명은 또한 접지전극이 상기 금속쉘 부분(또는 상기 금속쉘에 미리 용접되는 선단 금속부재의 부분)을 절단함으로써 형성되는 실시예에도 적용 가능하다(예를 들면, 일본국 특허공개 제2006-236906호 공보). 상기 접지전극(27)은 상기 금속쉘(3) 선단부(26)의 측표면에 접합될 수도 있다.

(g) 본 실시예에서, 상기 도구결합부(19)는 육각형 단면형상을 갖는 것으로 예시되지만, 상기 도구결합부(19)의 형상에 있어서, 본 발명은 상술된 형상에 한정되지 않는다. 예를 들면, 상기 도구결합부(19)는 Bi-HEX(변형된 12각형) 형상 [ISO22977:205(E)] 등을 가질 수도 있다.

(h) 상기 예비 구부림 작업을 수행할 때 상기 제 1 내부 변형방지수단(62A) 및 상기 제 1 외부 변형방지수단(62B)을 배치하는 위치는 상기 스파크 플러그(1) 선단부의 캡쳐 이미지 데이터에 기초하여 결정될 수 있다.

(i) 본 실시예에서, 상기 제 1 내부 변형방지수단(62A) 및 상기 제 1 외부 변형방지수단(62B), 상기 제 2 내부 변형방지수단(73A) 및 상기 제 2 외부 변형방지수단(73B), 및 상기 아암(83A) 및 상기 아암(83B)은 개별적으로 별개의 부재들을 포함하지만, 이들은 개별적으로 단일의 부재를 포함할 수도 있다.

(j) 본 실시예에서, 상기 갭조정수단(83)은 상기 접지전극(27)의 말단부를 지지하는 형태를 취하지만, 상기 갭조정수단으로서, 상기 접지전극(27)의 말단면에 대하여 가압을 하는 형태를 채택할 수도 있다{상기 귀금속팁(32)을 갖는 상기 접지전극(27)의 경우, 상기 귀금속팁(32)을 배제한 상기 접지전극의 기본 물질의 말단면}.

본 실시예에서는, 상기 접지전극(27)의 말단부를 비교적 낮은 마찰계수를 갖는 상기 제한수단(84)의 하부표면부(84A)에 접촉시킴으로써 상기 거리(Gy)를 유지하면서, 상기 거리(Gx)를 상기 갭조정수단(83)에 의하여 조정한다. 즉, 상기 접지전극(27)의 표면은 상기 거리(Gx) 조정 시에 상기 제한수단(84)의 하부표면부(84A)에 대하여 문질러지도록 설계된다. 이와 반대로, 도 9A에 나타낸 바와 같이, 제한수단(94)은 자유로이 회전 가능하거나 또는 상기 접지전극(27)의 이동에 연합하여 회전 가능한 롤러를 포함하도록 설계 가능하다. 도 9B에 나타낸 바와 같이, 제한수단(104)은 상기 갭조정수단(83)의 이동에 동기되어 이동되도록 설계 가능하다. 이 경우, 상기 거리(Gx)를 조정할 때, 상기 제한수단(94,104)과 상기 접지전극(27) 사이의 마찰 발생을 보다 확실한 방식으로 방지할 수 있다. 이로 인하여, 훨씬 더 확실한 방식으로 상기 접지전극(27)의 표면이 손상됨을 방지할 수 있다.

1 - 스파크 플러그 2 - 절연체로서의 절연체
3 - 금속쉘 4 - 축홀
5 - 중앙전극 26 - 금속쉘 선단
27 - 접지전극 33 - 스파크 방전갭
51 - 구부림장치 52 - 구부림 유닛
61 - 예비 구부림 유닛 71 - 주 구부림 유닛
72 - 구부림수단으로서의 가압수단 81 - 갭조정 유닛
83 - 갭조정수단 84,94,104 - 제한수단

Claims (12)

1. 축선방향으로 연장되는 로드형 중앙전극;
   축선방향으로 연장되는 축홀을 가지며, 상기 축홀 선단측에 상기 중앙전극이 마련되는 실질적으로 원통형인 절연체;
   상기 절연체의 외주 상에 제공되는 실질적으로 원통형인 금속쉘; 및
   그의 기부측 단부에서 상기 금속쉘에 접합되며, 그의 중간부가 구부러져서 그의 말단부와 상기 중앙전극의 선단부 사이에 스파크 방전갭을 형성하는 접지전극으로 이루어지는 스파크 플러그를 제조하기 위한 스파크 플러그의 제조방법으로서:
   구부림수단에 의하여 상기 접지전극의 말단부를 상기 중앙전극을 향하여 가압하여, 상기 중앙전극의 선단부에 대하여 축선방향으로 상기 접지전극 말단부의 상대높이위치를 조정하도록 상기 접지전극을 구부리는 구부림단계; 및
   상기 중앙전극에 대하여 상기 접지전극의 말단부를 이동시키기 위하여 갭조정수단을 사용함으로써 상기 축선에 대하여 수직방향으로 구획되는 스파크 방전갭의 크기를 조정하는 갭조정단계로 이루어지며,
   여기에서, 축선방향으로 상기 중앙전극에 대한 상기 접지전극 말단부의 상대이동을 제한하는 제한수단이 상기 갭조정단계에 사용됨을 특징으로 하는 스파크 플러그 제조방법.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 제한수단은 축선방향으로 구획되는 상기 스파크 방전갭의 크기를 조정할 수 있음을 특징으로 하는 스파크 플러그 제조방법.
   
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 제한수단은 상기 중앙전극에 대한 상기 접지전극의 상대이동을 제한하기 위하여 상기 중앙전극에 대향되는 상기 말단부의 일측과 반대되는 상기 접지전극 말단부의 일 측표면 상에 접경되어 그 상부에서 슬라이드되며, 그리고
   작은 마찰계수를 갖는 층은 상기 접지전극이 접경되어 슬라이드되는 상기 제한수단의 일 부분 상에 형성됨을 특징으로 하는 스파크 플러그 제조방법.
   
4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 제한수단은 회전 가능한 롤러이며, 그리고
   축선방향으로 상기 중앙전극에 대한 상기 접지전극 말단부의 상대이동은 상기 롤러의 외주면으로 하여금 상기 중앙전극에 대향되는 상기 말단부의 일측과 반대되는 상기 접지전극 말단부의 일 측표면 상에 접경되도록 함으로써 제한됨을 특징으로 하는 스파크 플러그 제조방법.
   
5. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 제한수단은 상기 갭조정수단의 이동과 동기되어 이동 가능하도록 형성됨을 특징으로 하는 스파크 플러그 제조방법.
   
6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 스파크 플러그에서, 상기 중앙전극과 상기 접지전극 사이의 최단거리는 상기 중앙전극 선단 가장자리부 또는 상기 중앙전극의 측표면부와 상기 접지전극의 말단부와의 사이에 형성됨을 특징으로 하는 스파크 플러그 제조방법.
   
7. 축선방향으로 연장되는 로드형 중앙전극;
   축선방향으로 연장되는 축홀을 가지며, 상기 축홀 선단측에 상기 중앙전극이 마련되는 실질적으로 원통형인 절연체;
   상기 절연체의 외주 상에 제공되는 실질적으로 원통형인 금속쉘; 및
   그의 기부측 단부에서 상기 금속쉘에 접합되며, 그의 중간부가 구부러져서 그의 말단부와 상기 중앙전극의 선단부 사이에 스파크 방전갭을 형성하는 접지전극으로 이루어지는 스파크 플러그를 제조하기 위하여 사용되는 스파크 플러그의 제조장치로서:
   일자형 로드 형상을 갖는 상기 접지전극을 상기 축선을 향하여 구부림으로써, 축선방향으로 상기 중앙전극의 선단부에 대한 상기 접지전극 말단부의 상대높이위치를 조정하기 위한 구부림 유닛; 및
   상기 축선에 대하여 수직으로 구획되는 상기 스파크 방전갭의 크기를 조정하기 위한 갭조정 유닛으로 이루어지며,
   여기에서, 상기 구부림 유닛은 상기 접지전극의 말단부를 상기 중앙전극을 향하여 가압하는 구부림수단을 포함하며, 그리고
   여기에서, 상기 갭조정 유닛은:
   상기 축선에 대하여 실질적으로 수직인 방향으로 상기 중앙전극에 대하여 상기 접지전극의 말단부를 이동시키기 위한 갭조정수단; 및
   축선방향으로 상기 중앙전극에 대하여 상기 접지전극의 말단부의 상대이동을 제한하기 위한 제한수단을 포함함을 특징으로 하는 스파크 플러그 제조장치.
   
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 제한수단은 축선방향으로 구획되는 상기 스파크 방전갭의 크기를 조정할 수 있음을 특징으로 하는 스파크 플러그 제조장치.
   
9. 청구항 7 또는 청구항 8에 있어서,
   상기 제한수단은 상기 중앙전극에 대한 상기 접지전극의 상대이동을 제한하기 위하여 상기 중앙전극에 대향되는 상기 말단부의 일측과 반대되는 상기 접지전극 말단부의 일 측표면 상에 접경되어 그 상부에서 슬라이드되며, 그리고
   작은 마찰계수를 갖는 층은 상기 접지전극이 접경되어 슬라이드되는 상기 제한수단의 일 부분 상에 형성됨을 특징으로 하는 스파크 플러그 제조장치.
   
10. 청구항 7 또는 청구항 8에 있어서,
    상기 제한수단은 회전 가능한 롤러이며, 그리고
    축선방향으로 상기 중앙전극에 대한 상기 접지전극 말단부의 상대이동은 상기 롤러의 외주면으로 하여금 상기 중앙전극에 대향되는 상기 말단부의 일측과 반대되는 상기 접지전극 말단부의 일 측표면 상에 접경되도록 함으로써 제한됨을 특징으로 하는 스파크 플러그 제조장치.
    
11. 청구항 7 또는 청구항 8에 있어서,
    상기 제한수단은 상기 갭조정수단의 이동과 동기되어 이동 가능하도록 형성됨을 특징으로 하는 스파크 플러그 제조장치.
    
12. 청구항 7 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스파크 플러그에서, 상기 중앙전극과 상기 접지전극 사이의 최단거리는 상기 중앙전극 선단 가장자리부 또는 상기 중앙전극의 측표면부와 상기 접지전극의 말단부와의 사이에 형성됨을 특징으로 하는 스파크 플러그 제조장치.

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