KR20110084946A - 스파크 플러그 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

스파크 플러그(100)에 있어서, 프레스 오목부(37)는 가공 핀이 접촉한 제 1 부위(374,376)와 상기 가공 핀이 접촉하지 않은 제 2 부위(378)로 이루어지며, 상기 제 2 부위의 깊이를 B1, 상기 프레스 오목부의 깊이를 B2로 하였을 경우에 "B1/B2≥0.05"를 만족한다.

Description

스파크 플러그 및 그 제조방법{SPARK PLUG AND METHOD FOR THE MANUFACTURE THEREOF}

본 발명은 내연기관에 있어서 전기적으로 불꽃을 발생시킴으로써 연료에 착화시키는 스파크 플러그(점화 플러그)에 관한 것으로서, 특히 스파크 플러그의 접지전극에 관한 것이다.

종래에는 접지전극에 귀금속 팁을 사용하는 일 없이 스파크 플러그의 착화성을 향상시키기 위해서 프레스 가공에 의해서 접지전극에 돌기부를 형성하는 기술이 제안되어 있다. 특허문헌 1에는 프레스 가공의 하나인 “프레스에 의한 단조 성형”에 의해서 접지전극의 돌기부를 형성하는 기술이 개시되어 있다. 비특허문헌 1에는 프레스 가공의 하나인 “압출 프레스”에 의해서 접지전극에 돌기부를 형성하는 기술이 개시되어 있다. 구체적으로는 접지전극의 상측에서 가공 핀으로 프레스하여 오목부를 형성함에 의해서 프레스 오목부의 배면에 돌기부를 형성하는 기술이 개시되어 있다.

특허문헌 1 : 일본국 특개2006-286469호 공보

비특허문헌 1 : Shin Nishioka 외,「Super Ignition Spark Plug with Wear Resistive Electrode」, SAE TECHNICAL PAPER SERIES 2008-01-0092, 2008년 4월 발행

그러나, 종래에는 프레스 가공에 의해 접지전극에 돌기부를 형성하는 것에 관해서 충분한 고려가 이루어지지 않았었다. 예를 들면, 압출 프레스에서는 접지전극을 가공 핀으로 프레스하여 오목부를 형성할 때에 가공 핀이 접지전극에 물리게 되며, 이 가공 핀을 뽑아 낼 때에 결손 등이 발생함으로써 가공 핀 등의 공구의 수명이 짧아지게 되는 경우가 있었다. 또, 가공 핀에 의한 프레스나 뽑아 냄에 의해서 접지전극의 소성영역을 넘는 변형이 발생함으로써 접지전극에 균열이나 결손이 생겨 접지전극의 내구성이 저하되는 경우가 있었다.

본 발명은 상기한 과제를 감안하여, 프레스 가공에 의해서 접지전극에 돌기부를 형성할 때에 가공 핀의 접지전극에 대한 물림을 저감시키는 것을 제 1 목적으로 한다. 또, 접지전극의 균열이나 결손을 방지함에 의해서 접지전극의 내구성을 향상시키는 것을 제 2 목적으로 한다.

본 발명은 상기한 과제의 적어도 일부를 해결하기 위해서 이루어진 것으로서, 이하의 형태 또는 적용예로서 실현할 수 있다.

[적용예 1]

적용예 1의 스파크 플러그는, 축형상의 중심전극과; 상기 중심전극의 외주를 유지하는 절연애자와; 상기 절연애자의 외주를 유지하는 금속 쉘과; 상기 금속 쉘에 접합되며 상기 중심전극과의 사이에 불꽃 갭을 형성하는 접지전극으로서, 가공 핀을 사용한 압출 프레스에 의해서 형성되며 상기 중심전극에 대향하는 돌기부와, 상기 압출 프레스에 의한 돌기부의 형성에 수반하여 상기 돌기부의 배면에 형성된 프레스 오목부를 가지는 접지전극;을 구비하는 스파크 플러그로서, 상기 프레스 오목부는 상기 가공 핀이 접촉한 제 1 부위와 상기 가공 핀이 접촉하지 않은 제 2 부위로 이루어지며, 상기 제 2 부위의 깊이를 B1, 상기 프레스 오목부의 깊이를 B2로 하였을 경우에 "B1/B2≥0.05"를 만족하는 것을 특징으로 한다.

적용예 1의 스파크 플러그에 의하면, 가공 핀이 접촉하지 않은 제 2 부위의 비율을 일정 이상으로 함으로써 프레스 오목부에 있어서의 가공 핀이 접촉하는 비율을 작게 할 수 있다. 그 결과, 가공 핀과 프레스 오목부의 마찰저항이 작아지기 때문에 가공 핀의 접지전극에 대한 물림을 저감시킬 수 있다.

[적용예 2]

적용예 1의 스파크 플러그로서, 상기 프레스 오목부의 바닥면과 평행한 면(面)으로서, 상기 프레스 오목부의 측면에 의해서 구획되는 면 중 상기 제 1 부위와 상기 제 2 부위의 경계를 가장 많이 포함하는 면을 경계면으로 하고, 상기 경계면의 면적을 C, 상기 프레스 오목부의 바닥면의 면적을 D로 하였을 경우에 "0.83≤C/D≤1.60"을 만족하는 것으로 하여도 좋다.

적용예 2의 스파크 플러그에 의하면, 가공 핀의 접지전극에 대한 물림을 저감시키는 것에 더하여, 돌기부를 목표로 하는 바람직한 형상으로 할 수 있다.

[적용예 3]

적용예 1 또는 적용예 2의 스파크 플러그로서, 상기 접지전극은 일단에 상기 금속 쉘에 접합되는 접합부와 타단에 선단면을 가지는 선단부를 가지며, 상기 선단면은 상기 중심전극의 축방향과 거의 평행하고, 상기 중심전극의 축방향과 평행하고 상기 돌기부의 중심을 통과하는 단면 중 상기 선단면과 직교하는 상기 접지전극의 단면에 있어서, 상기 중심전극과 대향하는 측의 상기 접지전극의 선단부와, 상기 돌기부의 기단부 중 상기 접지전극의 선단측 기단부를 통과하는 직선을 E1으로 하고, 상기 선단측 기단부와 상기 돌기부의 기단부 중 상기 접지전극의 후단측 기단부를 통과하는 직선을 E2로 하였을 경우에, 상기 E1과 상기 E2에 의해서 형성되는 각도(E)가 "0°≤E≤5°"를 만족하는 것으로 하여도 좋다.

적용예 3의 스파크 플러그에 의하면, 돌기부보다 선단측의 접지전극의 변형량을 억제함으로써 가공 핀의 접지전극에 대한 물림을 저감시킬 수 있다.

[적용예 4]

적용예 1 내지 적용예 3 중 어느 한 항에 기재된 스파크 플러그로서, 상기 돌기부가 세워지는 기단부에서부터 상기 접지전극의 측단면까지의 사이에 연속하는 평탄한 표면의 거리(F1)와, 상기 기단부에서부터 상기 접지전극의 측단면까지의 거리(F2)와의 비율은 "0.4≤F1/F2≤1.0"을 만족하는 것으로 하여도 좋다.

적용예 4의 스파크 플러그에 의하면, 돌기부의 주위에 있어서의 변형량을 억제함으로써, 특히 돌기부 및 그 주위에 있어서의 균열(크랙)의 발생을 억제할 수 있다. 그 결과, 접지전극의 내구성을 향상시킬 수 있다.

[적용예 5]

적용예 1 내지 적용예 4 중 어느 한 항에 기재된 스파크 플러그로서, 상기 돌기부의 높이(A)는 "0.4㎜≤A≤1.0㎜"를 만족하는 것으로 하여도 좋다.

적용예 5의 스파크 플러그에 의하면, 돌기부의 높이를 0.4㎜ 이상으로 함으로써 내연기관에 스파크 플러그를 장착하고서 착화할 경우에 안정한 착화성능을 달성할 수 있다. 또, 돌기부의 높이를 1.0㎜ 이하로 함으로써 접지전극의 내구성을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 형태는 스파크 플러그 및 그 제조방법의 형태에 한정되는 것이 아니며, 예를 들면 스파크 플러그의 접지전극 및 그 제조방법, 스파크 플러그를 구비하는 내연기관 등의 여러 가지 형태에 적용하는 것도 가능하다. 또, 본 발명은 상기한 형태에 하등 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위 내에서 여러 가지 형태로 실시할 수 있는 것은 물론이다.

도 1은 스파크 플러그의 부분 단면을 주로 나타내는 설명도이다.
도 2는 접지전극의 상세 구조를 주로 나타내는 설명도이다.
도 3은 접지전극을 도 2의 X-X선을 따라서 절단한 X-X 단면을 확대하여 나타내는 부분 단면도이다.
도 4는 접지전극을 도 3의 Y-Y선을 따라서 절단한 Y-Y 단면을 확대하여 나타내는 부분 단면도이다.
도 5는 접지전극의 제조공정을 나타내는 플로 차트이다.
도 6은 접지전극을 제조하는 모양을 나타내는 설명도이다.
도 7은 접지전극을 제조하는 모양을 나타내는 설명도이다.
도 8은 비율(B1/B2)이 성형성에 주는 영향을 조사한 제 1 평가실험의 결과를 나타내는 설명도이다.
도 9는 비율(B1/B2)이 내구성에 주는 영향을 조사한 제 2 평가실험을 나타내는 설명도이다.
도 10은 차이(øC-øD) 및 비율(C/D)이 성형성에 주는 영향을 조사한 평가실험의 결과를 나타내는 설명도이다.
도 11은 각도(E)가 성형성에 주는 영향을 조사한 평가실험의 결과를 나타내는 설명도이다.
도 12는 비율(F1/F2)이 성형성에 주는 영향을 조사한 평가실험의 결과를 나타내는 설명도이다.
도 13은 돌출량(A)이 착화성능에 주는 영향을 조사한 평가실험의 결과를 나타내는 설명도이다.
도 14는 돌출량(A)이 내구성능에 주는 영향을 조사한 평가실험의 결과를 나타내는 설명도이다.
도 15는 제 1 변형예 내지 제 3 변형예의 접지전극을 나타내는 설명도이다.
도 16은 제 4 변형예 내지 제 8 변형예의 접지전극을 나타내는 설명도이다.

이어서, 본 발명의 실시형태 및 실험결과를 이하의 순서로 설명한다.

A. 각종 실시형태:

B. 실험결과:

C. 변형예:

A. 각종 실시형태:

도 1은 스파크 플러그(100)의 부분 단면을 주로 나타내는 설명도이다. 스파크 플러그(100)는 절연애자(10)와 중심전극(20)과 접지전극(30)과 금속단자(40)와 금속 쉘(50)을 구비한다. 절연애자(10)의 일단에서 돌출되는 봉형상의 중심전극(20)은 절연애자(10)의 내부를 통해서 절연애자(10)의 타단에 설치된 금속단자(40)에 전기적으로 접속되어 있다. 중심전극(20)의 외주는 절연애자(10)에 의해서 유지되고, 절연애자(10)의 외주는 금속단자(40)로부터 떨어진 위치에서 금속 쉘(50)에 의해서 유지되어 있다. 금속 쉘(50)에 전기적으로 접속된 접지전극(30)은 금속 쉘(50)에서 중심전극(20)으로 향해서 돌출되며, 불꽃을 발생시키는 간극인 불꽃 갭을 중심전극(20)과의 사이에 형성한다. 스파크 플러그(100)는 도시하지 않은 내연기관의 엔진 헤드(200)에 형성된 부착나사구멍(201)에 금속 쉘(50)을 통해서 부착되며, 2만∼3만 볼트의 고전압이 금속단자(40)에 인가되면, 중심전극(20)과 접지전극(30)의 사이에 불꽃이 발생한다.

스파크 플러그(100)의 절연애자(10)는 알루미나를 비롯한 세라믹스 재료를 소성하여 형성된 절연체이다. 절연애자(10)는 중심전극(20) 및 금속단자(40)를 수용하는 축구멍(12)이 중심에 형성된 통형상체이다. 절연애자(10)의 축방향 중앙에는 외경을 크게 한 플랜지부(19)가 형성되어 있다. 플랜지부(19)보다도 금속단자(40) 측에는 금속단자(40)와 금속 쉘(50)의 사이를 절연하는 후단측 몸통부(18)가 형성되어 있다. 플랜지부(19)보다도 중심전극(20) 측에는 후단측 몸통부(18)보다도 외경이 작은 선단측 몸통부(17)가 형성되고, 선단측 몸통부(17)의 더 앞측에는 선단측 몸통부(17)보다도 작은 외경으로 이루어지되 중심전극(20) 측으로 향하여 갈수록 그 외경이 점차 작아지게 되는 다리부(13)가 형성되어 있다.

스파크 플러그(100)의 금속 쉘(50)은 절연애자(10)의 후단측 몸통부(18)의 일부에서부터 다리부(13)에 이르는 부위를 포위하여 유지하는 원통형상의 금속 부분이며, 본 실시예에서는 저탄소강으로 이루어진다. 금속 쉘(50)은 공구 걸어맞춤부(51)와 부착나사부(52)와 밀봉부(54)와 선단면(57)을 구비한다. 금속 쉘(50)의 공구 걸어맞춤부(51)에는 스파크 플러그(100)를 엔진 헤드(200)에 부착하기 위한 공구(도시생략)가 걸어맞춰진다. 금속 쉘(50)의 부착나사부(52)는 엔진 헤드(200)의 부착나사구멍(201)에 나사결합되는 나사산을 가진다. 금속 쉘(50)의 밀봉부(54)는 부착나사부(52)의 기단측에 플랜지형상으로 형성되며, 밀봉부(54)와 엔진 헤드(200)의 사이에는 판형상체를 접어서 형성한 환형상의 개스킷(5)이 끼워진다. 금속 쉘(50)의 선단면(57)은 부착나사부(52)의 선단측에 형성된 중공 원형상의 단면이며, 이 선단면(57)의 중앙에는 다리부(13)에 둘러싸인 중심전극(20)이 돌출된다.

스파크 플러그(100)의 중심전극(20)은 폐관 통형상으로 형성된 전극 모재(21)의 내부에 이 전극 모재(21)보다도 열전도성이 우수한 심재(25)를 매설한 봉형상의 전극이다. 본 실시예에서는 전극 모재(21)가 인코넬(등록상표)을 비롯한 니켈을 주성분으로 하는 니켈 합금으로 이루어지고, 심재(25)는 구리 또는 구리를 주성분으로 하는 합금으로 이루어진다. 중심전극(20)은 전극 모재(21)의 선단이 절연애자(10)의 일단에서 돌출되도록 절연애자(10)의 축구멍(12)에 삽입되며, 세라믹 저항체(3) 및 밀봉체(4)를 통해서 금속단자(40)에 전기적으로 접속되어 있다.

스파크 플러그(100)의 접지전극(30)은 금속 쉘(50)의 선단면(57)에 접합되며, 중심전극(20)의 축방향에 교차하는 방향으로 굴곡되어 중심전극(20)의 선단에 대향하는 전극이다. 본 실시예에서는 접지전극(30)이 인코넬(등록상표)을 비롯한 니켈을 주성분으로 하는 니켈 합금으로 이루어진다.

도 2는 접지전극(30)의 상세 구조를 주로 나타내는 설명도이다. 접지전극(30)은 금속 쉘(50)에 접합된 접합부(38)와, 접지전극(30)의 선단부(39)를 구성하는 선단면(31)과, 접지전극(30)의 표면 중 중심전극(20)에 대향하는 대향면(32)과, 대향면(32)의 반대면으로서 대향면(32)의 반대방향으로 향하는 배면(背面)(33)을 구비한다. 접지전극(30)의 대향면(32)에는 중심전극(20)의 선단에 대향하여 돌출되는 돌기부(36)가 압출 프레스에 의해서 형성되어 있다. 돌기부(36)와 중심전극(20)의 사이에는 불꽃 갭(G)이 형성된다. 접지전극(30)의 배면(33)에는 압출 프레스에 의한 돌기부(36)의 형성에 수반하여 돌기부(36)의 배후에 프레스 오목부(37)가 형성되어 있다. 돌기부(36) 및 프레스 오목부(37)의 중심은 중심전극(20)의 중심축의 연장선상에 거의 놓여진다. 본 실시예에서는 돌기부(36)가 원형의 단면을 가지는 원기둥형상의 돌기이고, 프레스 오목부(37)가 원형의 단면을 가지는 원기둥형상 또는 대략 원기둥형상의 오목홈이다.

도 3은 접지전극(30)을 도 2의 X-X선을 따라서 절단한 X-X 단면을 확대하여 나타내는 부분 단면도이다. 도 4는 접지전극(30)을 도 3의 Y-Y선을 따라서 절단한 Y-Y 단면을 확대하여 나타내는 부분 단면도이다. 여기서, X-X 단면은 중심전극(20)의 중심축을 통과하는 단면으로서, 접지전극(30)이 금속 쉘(50)에서 중심전극(20)으로 돌출되는 방향(도 2의 좌우방향)에 수직한 단면이고, Y-Y 단면은 중심전극(20)의 중심축을 통과하는 단면으로서, 접지전극(30)이 금속 쉘(50)에서 중심전극(20)으로 돌출되는 방향에 거의 평행한 단면이다.

접지전극(30)은 선단면(31), 대향면(32), 배면(33)에 더하여 측단면(34,35)(도 3)을 더 구비한다. 접지전극(30)의 측단면(34,35)은 도 2에 나타낸 선단면(31), 대향면(32), 배면(33)에 각각 교차하는 측단면이며, 접지전극(30)의 측단을 구성한다. 본 실시예에서는 대향면(32)과 배면(33)의 사이의 거리, 즉 접지전극(30)의 두께(T)가 1.5㎜이고, 측단면(34)과 측단면(35)의 사이의 거리, 즉 접지전극(30)의 전극폭(W)이 2.8㎜이다.

도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이 접지전극(30)의 프레스 오목부(37)는 후술하는 가공 핀이 접촉한 핀 접촉 바닥면(376)과 측면(372)을 구비한다. 또한, 측면(372)은 가공 핀이 접촉한 핀 접촉 측면(374)과 가공 핀이 접촉하지 않은 핀 비접촉 측면(378)을 구비한다. 즉, 프레스 오목부(37)는 핀 접촉 측면(374)에 의해서 둘러싸인 대략 원뿔대 형상의 제 1 공간부(37a)와, 핀 비접촉 측면(378)에 의해서 둘러싸인 대략 원뿔대 형상의 제 2 공간부(37b)를 가진다. 또, 프레스 오목부(37) 내에는 핀 접촉 측면(374)과 핀 비접촉 측면(378)의 경계를 포함하는 경계면(379)이 형성된다. 본 실시예의 경계면(379)은 핀 접촉 바닥면(376)과 평행하다. 또한, 핀 접촉 측면(374)과 핀 비접촉 측면(378)의 경계가 핀 접촉 바닥면(376)과 평행한 하나의 평행면 상에 없을 경우에는 핀 접촉 바닥면(376)과 평행한 평행면 중 경계를 가장 많이 포함하는 평행면을 특정하고, 이 특정된 평행면이 측면(372)을 구획하는 경계면(379)으로 한다. 프레스 오목부(37)의 핀 접촉 바닥면(376)은 배면(33)에 거의 평행한 면으로서, 프레스 오목부(37)의 바닥을 구성하는 면이다. 프레스 오목부(37)의 핀 접촉 측면(374)은 프레스 오목부(37)가 배면(33)에서 대향면(32)으로 향해서 오목하게 들어가는 방향, 즉 중심전극(20)으로 향하는 방향을 거의 따르는 면이다. 핀 비접촉 측면(378)은 배면(33)과 핀 접촉 측면(374)의 사이에 형성된 만곡한 면이다. 여기서, 핀 비접촉 측면(378)에 의해서 형성되는 부위{즉, 제 2 공간부(37b)}의 깊이를 B1으로 하고, 프레스 오목부(37)의 깊이를 B2로 하였을 경우에 "B1/B2≥0.05"를 만족하는 것이 바람직하다. 깊이(B1)와 깊이(B2)의 비율의 근거에 대해서는 후술한다.

또, 핀 접촉 측면(374)은 가공 핀의 형상이나 프레스 조건에 따라서 접지전극(30)의 배면(33) 및 프레스 오목부(37)의 핀 접촉 바닥면(376)에 대해서 수직이 되거나 어느 정도 경사진 구성이 된다. 본 실시예에서는 프레스 오목부(37)의 직경이 핀 접촉 바닥면(376)에서 배면(33)으로 향하여 감에 따라서 크게 되도록 핀 접촉 측면(374)이 경사져 있다. 이러한 프레스 오목부(37)의 형상은 선단으로 향하여 감에 따라서 직경이 작아지게 되어 있는 가공 핀에 의해서 접지전극(30)을 프레스함으로써 형성된다. 여기서, 핀 접촉 측면(374)과 핀 비접촉 측면(378)의 경계 지점에서의 프레스 오목부(37)의 직경{즉, 경계면(379)의 직경}을 øC로 하고, 프레스 오목부(37)의 핀 접촉 바닥면(376)의 직경을 øD로 하였을 경우에 "-0.1㎜≤øC-øD≤0.4㎜"를 만족하는 것이 바람직하다. 직경(øC)과 직경(øD)의 차이의 근거에 대해서는 후술한다. 또한, 차이(øC-øD)가 마이너스가 되는 형상은 돌기부(36)를 형성한 가공 핀(640)을 접지전극(30)에서 뽑아 낸 후에, 프레스 오목부(37)의 배면(33) 부근의 핀 접촉 측면(374)이 변형되는 경우에 생긴다.

또, 경계면(379)의 면적을 C로 하고, 핀 접촉 바닥면(376)의 면적을 D로 하였을 경우에 "0.83≤(C/D)≤1.60"을 만족하는 것이 바람직하다. 면적(C)과 면적(D)의 비율의 근거에 대해서는 후술한다.

도 4에 나타낸 바와 같이 중심전극(20)과 대향하는 측의 상기 접지전극(30)의 선단부(312)와 돌기부(36)의 기단부 중 접지전극(30)의 선단측 기단부(366)를 통과하는 직선을 E1로 하고, 선단측 기단부(366)와 돌기부(36)의 기단부 중 접지전극(30)의 후단측 기단부(368)를 통과하는 직선을 E2로 하였을 경우에, 직선(E1)과 직선(E2)은 각도{E(°)}(단, E는 90°이하의 범위)를 형성하고 있다. 즉, 선단측 대향면(326){대향면(32) 중 돌기부(36)보다도 선단측에 위치하는 면}은 선단측 기단부(366)와 후단측 기단부(368)를 통과하는 면으로부터 각도(E)만큼 배면(33) 측으로 경사져 있다. 이 각도(E)는 가공 핀(640)에 의해서 접지전극(30)을 프레스하여 프레스 오목부(37)를 형성할 때에 형성된다. 또한, 선단측 대향면(326)은 경사지게 하지 않고 선단측 기단부(366)와 후단측 기단부(368)를 통과하는 면과 평행하게 하여도 좋으며, 직선(E1)과 직선(E2)에 의해서 형성되는 각도(E)는 "0°≤E≤5°"를 만족하는 것이 바람직하다. 각도(E)의 근거에 대해서는 후술한다.

도 3에 나타낸 바와 같이 접지전극(30)의 대향면(32)은 평탄면(322)과 둥근 코너부(324)를 구비한다. 대향면(32)의 평탄면(322)은 돌기부(36)의 기단부(364)에서부터 접지전극(30)의 측단면(34,35)까지의 사이에 연속하는 평탄한 표면이다. 대향면(32)의 둥근 코너부(324)는 돌기부(36)가 성형되기 전의 접지전극(30)의 부재에 원래부터 있었던 둥근 코너부가 돌기부(36)의 성형에 수반하여 변형되어 형성된 만곡된 표면이다. 돌기부(36)의 기단부(364)에서부터 대향면(32)의 둥근 코너부(324)까지의 사이에 연속하는 평탄면(322)의 거리(F1)와 돌기부(36)의 기단부(364)에서부터 측단면(34,35)까지의 거리(F2)의 비율은 "0.4≤(F1/F2)≤1.0"을 만족하는 것이 바람직하다. 거리(F1)와 거리(F2)의 비율의 근거에 대해서는 후술한다.

도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이 접지전극(30)의 돌기부(36)는 측면(362)과 기단부(364,366,368)을 구비한다. 돌기부(36)의 측면(362)은 돌기부(36)가 대향면(32)에서 돌출되는 방향, 즉 중심전극(20)으로 향하는 방향을 거의 따르는 면이다. 돌기부(36)의 기단부(364,366,368)는 돌기부(36)가 대향면(32)에서 세워지게 형성되는 측면(362)과 연결되는 부위이다. 본 실시예에서는 돌기부(36)의 측면(362)은 대향면(32)에 대해서 거의 수직이며, 돌기부(36)의 기단부(364)는 거의 직각인 코너부로서 형성되어 있다. 돌기부(36)가 대향면(32)에서 돌출되는 돌출량(A)은 "0.4㎜≤A≤1.0㎜"를 만족하는 것이 바람직하다. 돌출량(A)의 근거에 대해서는 후술한다.

이어서, 스파크 플러그(100)를 제조하는 제조공정의 일부인 접지전극(30)의 제조공정에 대해서 설명한다. 도 5는 접지전극(30)의 제조공정을 나타내는 플로 차트이다. 도 6 및 도 7은 접지전극(30)을 제조하는 모양을 나타내는 설명도이다. 접지전극(30)을 제조할 때에는 우선 접지전극(30)의 재료인 전극부재(301)를 준비한다{스텝 S110}. 본 실시예에서는 전극부재(301)가 대략 직사각형의 단면을 가지는 봉형상의 니켈 합금이다.

전극부재(301)를 준비한 후{스텝 S110}, 프레스 다이(610)와 서포트 다이(620)의 사이에 전극부재(301)를 배치한다{스텝 S120}. 프레스 다이(610) 및 서포트 다이(620)는 압출 프레스에 사용되는 금형이다. 도 6에 나타낸 바와 같이 서포트 다이(620)에는 전극부재(301)와 거의 같은 형상의 성형 홈부(622)가 형성되어 있으며, 전극부재(301)는 서포트 다이(620)의 성형 홈부(622)에 수용된다. 서포트 다이(620)에 형성된 성형 홈부(622)의 위치에 맞춰서, 프레스 다이(610)에는 접지전극(30)의 프레스 오목부(37)에 대응하는 위치에 핀 구멍부(614)가 형성되고, 서포트 다이(620)에는 접지전극(30)의 돌기부(36)에 대응하는 위치에 핀 구멍부(624)가 형성되어 있다.

프레스 다이(610)와 서포트 다이(620)의 사이에 전극부재(301)를 배치한 후{스텝 S120, 도 7(A)}, 서포트 다이(620)의 핀 구멍부(624)에 서포트 핀(630)을 삽입한다{스텝 S130}. 서포트 핀(630)은 서포트 다이(620)의 핀 구멍부(624)의 지름과 거의 같은 크기의 핀이며, 핀 구멍부(624)에 서포트 핀(630)을 삽입하는 삽입량에 따라서 돌기부(36)의 돌출량(A)을 조정하는 것이 가능하다.

핀 구멍부(624)에 서포트 핀(630)을 삽입한 후{스텝 S130}, 프레스 다이(610)의 핀 구멍부(614)에 가공 핀(640)을 프레스 삽입함으로써 압출 프레스 가공이 전극부재(301)에 실시된다{스텝 S140}. 도 7(B)에 나타낸 바와 같이 핀 구멍부(614)에 가공 핀(640)이 프레스 삽입되면, 전극부재(301)에 있어서의 프레스 다이(610)의 핀 구멍부(614)에 인접하는 부위가 가공 핀(640)에 눌려서 오목하게 들어감으로써 프레스 오목부(37)가 형성되고, 전극부재(301)에 있어서의 서포트 다이(620)의 핀 구멍부(624)에 인접하는 부위가 가공 핀(640)에 의해서 핀 구멍부(624) 내로 압출됨으로써 돌기부(36)가 형성된다.

프레스 오목부(37)는 가공 핀(640)에 눌려서 오목하게 들어갈 때에 가공 핀(640)의 주위 근방에 있는 전극부재(301)의 표면이 가공 핀(640)의 프레스 방향{도 7(B)에 있어서는 하측방향}으로 끌려 들어간다. 이것에 의해서 프레스 오목부(37)의 측면(372)에는 가공 핀(640)이 접촉한 핀 접촉 측면(374)과 가공 핀(640)이 접촉하지 않은 핀 비접촉 측면(378)이 형성된다{도 7(C)}.

전극부재(301)를 압출 프레스에 의해서 가공한 후{스텝 S140}, 돌기부(36) 및 프레스 오목부(37)가 형성된 전극부재(301)를 금형에서 꺼낸다{스텝 S150}. 그 후, 금형에서 꺼낸 전극부재(301)를 절곡(折曲)함으로써{스텝 S160} 접지전극(30)이 완성된다.

본 실시예에서는 금속 쉘(50)에 미리 용접한 전극부재(301)에 압출 프레스 및 절곡을 실시하여 접지전극(30)을 제조하였으나, 다른 실시예에서는 금속 쉘(50)에 용접하기 전에 압출 프레스 및 절곡을 실시하여 접지전극(30)을 제조하여도 좋고, 금속 쉘(50)에 용접하고 나서 절곡을 실시하여도 좋다.

B. 실험결과:

도 8은 비율(B1/B2)이 성형성에 주는 영향을 조사한 제 1 평가실험의 결과를 나타내는 설명도이다. 도 8에는 프레스 오목부(37)의 깊이(B2)에 대한 가공 핀(640)이 접촉하지 않은 제 2 부위의 깊이(B1)의 비율을 나타내는 비율(B1/B2)과, 이 비율(B1/B2)로 접지전극(30)을 가공 핀(640)에 의해서 프레스한 경우에, 가공 핀(640)이 접지전극(30)에 물리는 비율을 나타내는 물림 발생률(biting occurrence rate)을 나타내고 있다. 도 8의 평가실험에 있어서, 접지전극(30)의 두께(T)를 1.5㎜, 접지전극(30)의 전극폭(W)을 2.8㎜, 돌기부(36)의 돌출량(A)을 0.7㎜, 돌기부(36)의 직경을 1.5㎜, 프레스 오목부(37)의 깊이를 0.7㎜, 프레스 오목부(37)의 핀 접촉 바닥면(376)의 직경을 1.7㎜, 직경(øC)과 직경(øD)의 차이(øC-øD)를 0㎜로 하였다. 또, 가공 핀(640)의 프레스 속도는 비율(B1/B2)이 0.1일 때에 매초 0.5㎜로 하고, 프레스 속도를 변경함에 의해서 비율(B1/B2)을 변경하였다. 도 8의 평가실험에서는 비율(B1/B2)이 다른 복수의 접지전극(30)에 대해서 가공 핀(640)을 사용한 압출 프레스를 실시하여 가공 핀(640)이 접지전극(30)에 물리는 비율을 구하였다. 또한, 물림의 발생은 압출 프레스 후에 가공 핀(640)을 접지전극(30)에서 손으로 용이하게 뽑아낼 수 있는지 아닌지로 판단하고, 용이하게 뽑아낼 수 없는 경우는 물림이 발생하였다고 판정하였다.

도 8의 실험결과에 의하면, 프레스 오목부(37)의 깊이(B2)에 대한 가공 핀(640)이 접촉하지 않은 제 2 부위의 깊이(B1)의 비율을 나타내는 비율(B1/B2)이 0.05 이상이 되면, 물림 발생률이 급격하게 감소하는 것을 알았다. 따라서, 비율(B1/B2)은 "(B1/B2)≥0.05"를 만족하는 것이 최적합하다.

도 9는 비율(B1/B2)이 접지전극의 내구성에 주는 영향을 조사한 제 2 평가실험의 결과를 나타내는 설명도이다. 도 9에는 비율(B1/B2)과 이 비율(B1/B2)의 프레스 오목부(37)를 가지는 스파크 플러그(100)를 사용하여 가열 진동시험을 실시하고, 이 시험을 실시한 후의 접지전극(30)에 크랙이 발생하였는지 아닌지를 나타내고 있다. 도 9의 평가실험에서는 비율(B1/B2)이 다른 접지전극(30)을 구비한 스파크 플러그(100)를 각각 준비하였다. 여기서, 비율(B1/B2)이 0.02인 접지전극(30)에는 가공 핀(640)의 물림이 발생하지 않은 것을 사용하였다. 또, 도 9의 평가실험에 사용한 접지전극(30)의 그 외의 치수{두께(T), 전극폭(W) 등}는 제 1 평가실험과 동일하다. 가열 진동시험은 준비한 스파크 플러그(100)를 지그에 설치하고, 버너로 가열함에 의해서 접지전극(30)의 온도를 1000℃로 하고, 이 온도상태에서 가속도 28G(G는 중력 가속도), 진동폭 5㎜, 주파수 40㎐의 조건 하에서 접지전극을 10분간 진동시키는 것으로 하였다.

도 9의 실험결과에 의하면, 비율(B1/B2)이 0.05 이상인 접지전극(30)에는 크랙이 발생하지 않았다. 한편, 비율(B1/B2)이 0.02인 접지전극(30)에는 크랙이 발생하였다. 따라서, "비율(B1/B2)≥0.05"를 만족하는 접지전극(30)은 크랙의 발생을 방지할 수 있고, 이 조건을 만족하는 접지전극(30)을 구비한 스파크 플러그(100)는 내구성능을 향상시킬 수 있다.

도 10은 차이(øC-øD) 및 비율(C/D)이 성형성에 주는 영향을 조사한 평가실험의 결과를 나타내는 설명도이다. 도 10에는 핀 접촉 측면(374)과 핀 비접촉 측면(378)의 경계 지점에서의 프레스 오목부(37)의 직경(øC)과 핀 접촉 바닥면(376)의 직경(øD)의 차이(øC-øD)와, 이 차이(øC-øD)로 접지전극(30)을 가공 핀(640)에 의해서 프레스한 경우에, 가공 핀(640)이 접지전극(30)에 물리는 비율을 나타내는 물림 발생률과, 돌기부(36)가 목표로 하는 형상으로 되어 있지 않는 비율을 나타내는 불량품 발생률을 나타내고 있다. 또, 도 10에는 직경(øD)과 직경(øC)을 근거로 하여 산출된 핀 접촉 바닥면(376)의 면적(D)과 경계면(379)의 면적(C)을 함께 나타내고 있다. 도 10의 평가실험에 있어서, 접지전극(30)의 두께(T)를 1.5㎜, 접지전극(30)의 전극폭(W)을 2.8㎜, 목표로 하는 돌기부(36)의 돌출량(A)을 0.7㎜, 목표로 하는 돌기부(36)의 직경을 1.5㎜, 프레스 오목부(37)의 깊이를 0.7㎜, 프레스 오목부(37)의 핀 접촉 바닥면(376)의 직경을 1.7㎜, 비율(B1/B2)을 0.1로 하였다. 차이(øC-øD)가 0㎜ 이하인 경우는 원기둥형상의 가공 핀(640)을 사용하고, 차이(øC-øD)가 0㎜보다 큰 경우는 선단 측으로 향하여 갈수록 그 직경이 점차 작아지게 되어 있는 테이퍼형상의 가공 핀(640)을 사용하였다. 도 10의 평가실험에서는 차이(øC-øD){환언하면 비율(C/D)}가 다른 복수의 접지전극(30)에 대해서 가공 핀(640)을 사용한 압출 프레스를 실시하여 가공 핀(640)이 접지전극(30)에 물리는 비율을 구하였다. 또한, 물림의 발생은 도 8의 평가실험과 같은 방법으로 판정하였다. 또, 압출 프레스 후의 돌기부(36)의 형상이 목표로 하는 돌기부(36)의 형상{돌출량(A):0.7㎜, 직경:1.5㎜}으로 되어 있는지 아닌지를 검사하고, 목표로 하는 돌기부(36)의 형상으로 되어 있지 않는 경우에 불량품이 발생하였다고 판정하였다.

도 10의 실험결과에 의하면, 차이(øC-øD)가 -0.1㎜ 이상에서는 물림 발생률이 급격하게 감소하고, 차이(øC-øD)가 0.4㎜ 이하에서는 불량품 발생률이 급격하게 감소하는 것을 알았다. 따라서, 차이(øC-øD)는 "-0.1㎜≤(øC-øD)≤0.4㎜"를 만족하는 것이 최적합하다. 또, 도 10의 실험결과에 의하면, 비율(C/D)이 0.83보다 작으면{즉, 면적(C)이 면적(D)보다 작은 경우) 가공 핀(640)에 대해서 프레스 오목부(37)가 물림력{즉, 프레스 오목부(37)가 가공 핀(640)을 유지하려고 하는 힘}이 증대하여 물림 발생률이 높아지게 된다고 생각된다. 한편, 비율(C/D)이 1.60보다 크면{즉, 면적(C)이 면적(D)보다 큰 경우} 가공 핀(640)을 일정한 힘으로 프레스 삽입한 경우에, 가공 핀(640)에 의해서 전극부재(301)에 가해지는 힘이 폭방향(지름방향)으로 분산되기 때문에 목표로 하는 돌기부(36)가 형성되지 않는 비율(불량품 발생률)이 높아지게 된다고 생각된다. 따라서, 비율(C/D)은 "0.83≤(C/D)≤1.60"을 만족하는 것이 최적합하다.

도 11은 각도(E)가 성형성에 주는 영향을 조사한 평가실험의 결과를 나타내는 설명도이다. 도 11에는 선단측 기단부(366)와 후단측 기단부(368)를 통과하는 직선(E2)과 대향면(32)에 있어서의 접지전극(30)의 선단에 위치하는 선단부(312)와 선단측 기단부(366)를 통과하는 직선(E1)에 의해서 형성되는 각도(E)(단, E는 90°이하의 범위)와, 이 각도(E)로 접지전극(30)을 가공 핀(640)에 의해서 프레스한 경우에 가공 핀(640)이 접지전극(30)에 물리는 비율을 나타내는 물림 발생률을 나타내고 있다. 도 11의 평가실험에 있어서, 접지전극(30)의 두께(T)를 1.5㎜, 접지전극(30)의 전극폭(W)을 2.8㎜, 돌기부(36)의 돌출량(A)을 0.7㎜, 돌기부(36)의 직경을 1.5㎜, 프레스 오목부(37)의 깊이를 0.7㎜, 프레스 오목부(37)의 핀 접촉 바닥면(376)의 직경을 1.7㎜, 비율(B1/B2)을 0.1, 차이(øC-øD)를 0㎜로 하였다. 또한, 물림의 발생은 도 8의 평가실험과 같은 방법으로 판정하였다.

도 11의 실험결과에 의하면, 각도(E)가 5°이하가 되면 급격하게 물림 발생률이 감소하는 것을 알았다. 따라서, 각도(E)는 "0°≤E≤5°"를 만족하는 것이 최적합하다.

도 12는 비율(F1/F2)이 성형성에 주는 영향을 조사한 평가실험의 결과를 나타내는 설명도이다. 도 12에는 접지전극(30)의 대향면(32)에 있어서의 평탄면(322)의 비율을 나타내는 비율(F1/F2)과, 이 비율(F1/F2)로 접지전극(30)을 가공 핀(640)에 의해서 압출 프레스한 경우에 접지전극(30)에 크랙이 발생하는 비율을 나타내는 크랙 발생률을 나타내고 있다. 도 12의 평가실험에 있어서, 접지전극(30)의 두께(T)를 1.5㎜, 접지전극(30)의 전극폭(W)을 2.8㎜, 프레스 오목부(37)의 깊이를 1.0㎜, 프레스 오목부(37)의 직경을 1.7㎜, 돌기부(36)의 직경을 1.5㎜, 비율(B1/B2)은 0.1, 차이(øC-øD)는 0㎜로 하였다. 도 12의 평가실험에서는 비율(F1/F2)이 다른 복수의 접지전극(30)에 대해서 가공 핀(640)을 사용한 압출 프레스를 실시한 후, 성형 후의 접지전극(30)에 발생한 크랙의 유무를 검사하였다.

도 12의 실험결과에 의하면, 비율(F1/F2)이 0.4보다도 작으면 크랙 발생률이 급격하게 증가하는 것을 알았다. 따라서, 비율(F1/F2)은 "0.4≤(F1/F2)≤1.0"을 만족하는 것이 최적합하다.

도 13은 돌출량(A)이 착화성능에 주는 영향을 조사한 평가실험의 결과를 나타내는 설명도이다. 도 13에서는 가로축을 돌기부의 돌출량(A)으로 하고 세로축을 연소 변동률 20%의 점화시기로 하는 실험값을 나타내고 있다. 여기서, "연소 변동률"이란 연소 압력으로부터 평균 유효 압력(IMEP, Indicated Mean Effective Pressure)을 구하고, 500샘플의 평균치와 표준편차에 의거하여 「(연소 변동률)=(표준편차/평균치)×100(%)」로 하여 구해진 값이다. 도 13에서는 연소 변동률 20%가 되는 점화시기를 내연기관의 크랭크 각도를 사용하여 나타내고 있다. 도 13의 평가실험에서는 돌기부(36)의 직경을 1.5㎜로 하되 돌기부(36)의 돌출량(A)이 다른 복수의 스파크 플러그(100)를 준비하였다. 이들 스파크 플러그(100)를 배기량 2000㏄, DOHC형 가솔린 엔진에 장착한 후, 흡기압 -550㎜Hg, 엔진 회전수 750rpm으로 아이들링 운전을 함으로써 도 13의 실험결과를 얻었다. 도 13의 실험결과에 의하면, 돌출량(A)이 0.4㎜보다도 작아지게 되면, 착화성능이 급격하게 저하되는 것을 알았다.

도 14는 돌출량(A)이 내구성능에 주는 영향을 조사한 평가실험의 결과를 나타내는 설명도이다. 도 14에서는 가로축을 돌기부의 돌출량(A)으로 하고 세로축을 불꽃 갭(G)의 증가량으로 하는 실험값을 나타내고 있다. 도 14의 평가실험에서는 돌기부(36)의 직경을 1.5㎜로 하되 돌기부(36)의 돌출량(A)이 다른 복수의 스파크 플러그(100)를 준비하였다. 이들 스파크 플러그(100)를 배기량 2000㏄, DOHC형 가솔린 엔진에 장착한 후, 스로틀 전개 상태, 엔진 회전수 5000rpm으로 400시간 운전한 후, 불꽃 갭(G)의 증가량을 측정함으로써 도 14의 실험결과를 얻었다. 도 14의 실험결과에 의하면, 돌출량(A)이 1.0㎜를 넘으면 불꽃 갭(G)의 증가량이 급격하게 증가하여 허용 한계치인 0.2㎜ 이상이 되는 것을 알았다.

돌출량(A)은, 도 13의 결과에 의한 착화성능면에서는 0.4㎜ 이상을 만족하는 것이 최적합하고, 도 14의 결과에 의한 내구성능면에서는 1.0㎜ 이하를 만족하는 것이 최적합하다. 즉, 돌출량(A)은 "0.4㎜≤A≤1.0㎜"를 만족하는 것이 최적합하다.

이상에서는 본 발명을 그 바람직한 예시적인 실시예를 참조하여 상세하게 설명하였다. 그러나, 본 발명은 이상에서 설명한 실시예나 구성에 한정되는 것이 아니다. 그리고, 본 발명은 여러 가지 변형이나 균등한 구성을 포함하는 것이다. 또한, 개시된 발명의 여러 가지 요소는 여러 가지 조합 및 구성으로 개시되었으나, 이것들은 예시적인 것이며, 각 요소는 보다 많아도 좋고, 또 적어도 좋다. 그리고, 요소는 하나여도 좋다. 이것들의 형태는 본 발명의 범위에 포함되는 것이다.

C. 변형예:

또한, 본 발명은 상기한 실시예나 실시형태에 한정되는 것이 아니며, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에 있어서 여러 가지 형태로 실시하는 것이 가능하며, 예를 들면 다음과 같은 변형도 가능하다.

C1. 제 1 변형예 내지 제 3 변형예:

도 15는 제 1 변형예 내지 제 3 변형예의 접지전극(30)을 나타내는 설명도이다. 도 15에는 제 1 변형예 내지 제 3 변형예에 있어서의 각각의 접지전극(30)에 대해서, 도 3에서 설명한 X-X 단면에 상당하는 X-X 단면과 도 4에서 설명한 Y-Y 단면에 상당하는 Y-Y 단면을 나타내고 있다.

제 1 변형예의 접지전극(30)은 돌기부(36)보다 선단측으로 연장되는 부분을 가지지 않는, 즉 접지전극(30)의 선단부(39)에 돌기부(36)가 형성되어 있는 점을 제외하고는 상기한 실시예와 같다.

제 2 변형예의 접지전극(30)은 프레스 오목부(37)에 있어서의 핀 접촉 측면(374)과 핀 비접촉 측면(378)에 의해서 형성되는 대략 원뿔대 형상이 서로 다른 2개의 직경을 가지는 대략 원기둥형상에 의해서 형성되어 있는 점을 제외하고는 상기한 실시예와 같다. 이와 같은 형상은 직경이 작은 선단측의 원기둥과 이것에 연속하는 직경이 큰 후단측의 원기둥을 조합한 가공 핀(640)으로 접지전극(30)을 프레스함에 의해서 형성할 수 있다.

제 3 변형예의 접지전극(30)은 선단측 대향면(326)이 하측방향으로 서로 다른 2개의 경사를 가지는 면에 의해서 구성되어 있는 점을 제외하고는 상기한 실시예와 같다.

C2. 제 4 변형예 내지 제 8 변형예:

도 16은 제 4 변형예 내지 제 8 변형예의 접지전극(30)을 나타내는 설명도이다. 도 16에서는 접지전극(30)을 배면(33) 측에서 본 부분 확대도를 나타내고 있다.

제 4 변형예의 접지전극(30)은, 접지전극(30)을 배면(33) 측에서 본 경우, 사각형의 프레스 오목부(37)의 내측에 원형의 돌기부(36)가 위치하는 점을 제외하고는 상기한 실시예와 같다. 제 5 변형예의 접지전극(30)은, 접지전극(30)을 배면(33) 측에서 본 경우, 원형의 프레스 오목부(37)의 내측에 사각형의 돌기부(36)가 위치하는 점을 제외하고는 상기한 실시예와 같다. 제 6 변형예의 접지전극(30)은, 접지전극(30)을 배면(33) 측에서 본 경우, 타원형의 프레스 오목부(37)의 내측에 타원형의 돌기부(36)가 위치하는 점을 제외하고는 상기한 실시예와 같다. 제 7 변형예의 접지전극(30)은, 접지전극(30)을 배면(33) 측에서 본 경우, 사각형의 프레스 오목부(37)의 내측에 삼각형의 돌기부(36)가 위치하는 점을 제외하고는 상기한 실시예와 같다. 제 8 변형예의 접지전극(30)은, 접지전극(30)을 배면(33) 측에서 본 경우, 삼각형의 프레스 오목부(37)의 내측에 사각형의 돌기부(36)가 위치하는 점을 제외하고는 상기한 실시예와 같다. 실시예 및 제 4 변형예 내지 제 8 변형예에 나타낸 형상 외에 접지전극(30)의 돌기부(36) 및 프레스 오목부(37)의 형상은 실시형태에 따라서 다각형이나 복수의 곡선으로 구성된 형상이어도 좋다. 이들 각종의 형상은 핀 구멍부(624) 및 서포트 핀(630)의 단면 형상을 소망하는 돌기부(36)의 형상에 대응시키고, 핀 구멍부(614) 및 가공 핀(640)의 단면 형상을 소망하는 프레스 오목부(37)의 형상에 대응시킴에 의해서 형성할 수 있다.

C3. 제 9 변형예:

프레스 오목부(37)에 있어서의 비율(B1/B2)의 변경은 가공 핀(640)의 프레스 속도를 변경함에 의해서 행해지지만, 가공 핀(640)에 있어서의 전극부재(301)를 프레스하는 면의 표면조도를 변경하거나, 압출 프레스시의 전극부재(301)의 온도 등의 다른 프레스 가공 조건을 변경함에 의해서도 가능하다.

C4. 제 10 변형예:

또, 적용예 1의 스파크 플러그로서, 상기 프레스 오목부는 대략 원기둥형상을 이루고 있으며, 상기 프레스 오목부에 있어서의 상기 제 1 부위와 상기 제 2 부위의 사이의 대략 원형상의 경계의 직경을 øC로 하고, 상기 프레스 오목부의 바닥면의 직경을 øD로 하였을 경우에 "-0.1㎜≤øC-øD≤0.4㎜"를 만족하는 것으로 하여도 좋다. 이와 같이 하여도 가공 핀의 접지전극에 대한 물림을 저감시킴과 아울러 돌기부를 목표로 하는 바람직한 형상으로 할 수 있다. 또, 일본국 특허출원 2008-267884의 개시 내용은 참고를 위해서 본 명세서에 편입한다.

3 - 세라믹 저항체 4 - 밀봉체
5 - 개스킷 10 - 절연애자
12 - 축구멍 13 - 다리부
17 - 선단측 몸통부 18 - 후단측 몸통부
19 - 플랜지부 20 - 중심전극
21 - 전극 모재 25 - 심재
30 - 접지전극 31 - 선단면
32 - 대향면 33 - 배면
34 - 측단면 35 - 측단면
36 - 돌기부 37 - 프레스 오목부
37a - 제 1 공간부 37b - 제 2 공간부
38 - 접합부 39 - 선단부
40 - 금속단자 50 - 금속 쉘
51 - 공구 걸어맞춤부 52 - 부착나사부
54 - 밀봉부 57 - 선단면
100 - 스파크 플러그 200 - 엔진 헤드
201 - 부착나사구멍 301 - 전극부재
312 - 선단부 322 - 평탄면
324 - 둥근 코너부 326 - 선단측 대향면
362 - 측면 364 - 기단부
366 - 선단측 기단부 368 - 후단측 기단부
372 - 측면 374 - 핀 접촉 측면
376 - 핀 접촉 바닥면 378 - 핀 비접촉 측면
379 - 경계면 610 - 프레스 다이
614 - 핀 구멍부 620 - 서포트 다이
622 - 성형 홈부 624 - 핀 구멍부
630 - 서포트 핀 640 - 가공 핀

Claims (6)

1. 축형상의 중심전극과;
   상기 중심전극의 외주를 유지하는 절연애자와;
   상기 절연애자의 외주를 유지하는 금속 쉘과;
   상기 금속 쉘에 접합되며 상기 중심전극과의 사이에 불꽃 갭을 형성하는 접지전극으로서, 가공 핀을 사용한 압출 프레스에 의해서 형성되며 상기 중심전극에 대향하는 돌기부와, 상기 압출 프레스에 의한 돌기부의 형성에 수반하여 상기 돌기부의 배면에 형성된 프레스 오목부를 가지는 접지전극;을 구비하는 스파크 플러그로서,
   상기 프레스 오목부는 상기 가공 핀이 접촉한 제 1 부위와 상기 가공 핀이 접촉하지 않은 제 2 부위로 이루어지며, 상기 제 2 부위의 깊이를 B1, 상기 프레스 오목부의 깊이를 B2로 하였을 경우에 "B1/B2≥0.05"를 만족하는 것을 특징으로 하는 스파크 플러그.
   
2. 청구항 1에 기재된 스파크 플러그로서,
   상기 프레스 오목부의 바닥면과 평행한 면(面)으로서, 상기 프레스 오목부의 측면에 의해서 구획되는 면 중 상기 제 1 부위와 상기 제 2 부위의 경계를 가장 많이 포함하는 면을 경계면으로 하고,
   상기 경계면의 면적을 C, 상기 프레스 오목부의 바닥면의 면적을 D로 하였을 경우에 "0.83≤C/D≤1.60"을 만족하는 것을 특징으로 하는 스파크 플러그.
   
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 스파크 플러그로서,
   상기 접지전극은 일단에 상기 금속 쉘에 접합되는 접합부와 타단에 선단면을 가지는 선단부를 가지며,
   상기 선단면은 상기 중심전극의 축방향과 거의 평행하고,
   상기 중심전극의 축방향과 평행하고 상기 돌기부의 중심을 통과하는 단면 중 상기 선단면과 직교하는 상기 접지전극의 단면에 있어서,
   상기 중심전극과 대향하는 측의 상기 접지전극의 선단부와, 상기 돌기부의 기단부 중 상기 접지전극의 선단측 기단부를 통과하는 직선을 E1으로 하고,
   상기 선단측 기단부와 상기 돌기부의 기단부 중 상기 접지전극의 후단측 기단부를 통과하는 직선을 E2로 하였을 경우에, 상기 E1과 상기 E2에 의해서 형성되는 각도가 "0°≤E≤5°"를 만족하는 것을 특징으로 하는 스파크 플러그.
   
4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 기재된 스파크 플러그로서,
   상기 돌기부가 세워지는 기단부에서부터 상기 접지전극의 측단면까지의 사이에 연속하는 평탄한 표면의 거리(F1)와, 상기 기단부에서부터 상기 접지전극의 측단면까지의 거리(F2)와의 비율은 "0.4≤F1/F2≤1.0"을 만족하는 것을 특징으로 하는 스파크 플러그.
   
5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 기재된 스파크 플러그로서,
   상기 돌기부의 높이(A)는 "0.4㎜≤A≤1.0㎜"를 만족하는 것을 특징으로 하는 스파크 플러그.
   
6. 축형상의 중심전극과;
   상기 중심전극의 외주를 유지하는 절연애자와;
   상기 절연애자의 외주를 유지하는 금속 쉘과;
   상기 금속 쉘에 접합되며 상기 중심전극과의 사이에 불꽃 갭을 형성하는 접지전극;을 구비하는 스파크 플러그의 제조방법으로서,
   상기 중심전극에 대향하는 돌기부를 가공 핀을 사용한 압출 프레스에 의해서 형성하고,
   상기 압출 프레스에 의한 돌기부의 형성에 수반하여 상기 돌기부의 배면에 형성된 프레스 오목부는 상기 가공 핀이 접촉한 제 1 부위와 상기 가공 핀이 접촉하지 않은 제 2 부위로 이루어지며, 상기 제 2 부위의 깊이를 B1, 상기 프레스 오목부의 깊이를 B2로 하였을 경우에,
   상기 프레스 오목부를 "B1/B2≥0.05"를 만족하도록 형성하는 것을 특징으로 하는 스파크 플러그의 제조방법.

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