金属件、搓螺纹辊、外螺纹的形成方法与流程

本说明书涉及在金属件上形成外螺纹的技术。

背景技术：

以往，火花塞、热线引火塞、传感器(例如，氧浓度传感器)等各种装置使用筒状的金属件。在金属件上形成有用于向安装孔(例如，设置于内燃机的安装孔)的内螺纹拧入的外螺纹。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015-141781号公报

技术实现要素：

发明要解决的课题

外螺纹有时在金属件中的壁厚不同的多个部分形成。在形成这样的外螺纹的情况下，有时会产生不良情况。例如，在壁厚较薄的部分的螺纹牙的顶部有时会形成小的凹凸。这是因为，壁厚较薄的部分会朝向中心轴较大地变形，因此无法确保螺纹牙的形成所需的材料的量而形成不适当的螺纹牙。

本说明书公开了一种能够适当地形成外螺纹的技术。

用于解决课题的方案

本说明书例如公开了以下的适用例。

[适用例1]一种金属件，是沿轴线的方向延伸的筒状的金属件，其中，所述金属件具有在外周面形成有沿所述轴线的方向延伸的外螺纹的部分即螺纹部，所述螺纹部包括：第一螺纹形成部分，是所述螺纹部的全范围中的一部分范围的部分；及第二螺纹形成部分，所述轴线的方向的位置与所述第一螺纹形成部分不同，并且所述外螺纹的槽底与所述金属件的内周面之间的与所述轴线正交的方向的厚度即槽厚比所述第一螺纹形成部分处的槽厚厚，所述第一螺纹形成部分处的从所述外螺纹的槽底至牙顶的高度即螺纹高度比所述第二螺纹形成部分处的螺纹高度小。

根据该结构，第一螺纹形成部分的螺纹牙形成所需的材料的量可以减少，因此能够适当地形成薄的第一螺纹形成部分的外螺纹和厚的第二螺纹形成部分的外螺纹。

[适用例2]在适用例1记载的金属件中，所述第一螺纹形成部分的所述外螺纹的牙顶的曲率半径比所述第二螺纹形成部分的所述外螺纹的牙顶的曲率半径大。

根据该结构，能够适当地形成薄的第一螺纹形成部分的外螺纹和厚的第二螺纹形成部分的外螺纹。

[适用例3]一种搓螺纹辊，用于在沿轴线的方向延伸的筒状的金属件的第一金属件部分的外周面和所述轴线的方向的位置与所述第一金属件部分不同且与所述轴线正交的方向的厚度即壁厚比所述第一金属件部分处的壁厚厚的第二金属件部分的外周面上通过滚轧而形成沿所述轴线的方向延伸的外螺纹，其中，所述搓螺纹辊具有滚轧部，该滚轧部包含用于形成所述外螺纹的螺纹牙的槽部和用于形成所述外螺纹的螺纹槽的牙部，所述滚轧部中的对所述第一金属件部分形成所述外螺纹的第一螺纹滚轧部分处的从所述牙部的顶部至所述槽部的底部的深度即槽深度比所述滚轧部中的对所述第二金属件部分形成所述外螺纹的第二螺纹滚轧部分处的槽深度小。

根据该结构，第一金属件部分的螺纹牙形成所需的材料的量比第二金属件部分的螺纹牙形成所需的材料的量少，因此能够适当地形成薄的第一金属件部分的外螺纹和厚的第二金属件部分的外螺纹。

[适用例4]在适用例3记载的搓螺纹辊中，所述第一螺纹滚轧部分的所述槽部的底部的曲率半径比所述第二螺纹滚轧部分的所述槽部的底部的曲率半径大。

根据该结构，能够适当地形成薄的第一金属件部分的外螺纹和厚的第二金属件部分的外螺纹。

[适用例5]一种形成方法，在沿轴线的方向延伸的筒状的金属件的外周面形成沿所述轴线的方向延伸的外螺纹，其中，所述金属件的形成所述外螺纹的部分包括：第一金属件部分，是形成所述外螺纹的部分的全范围中的一部分范围的部分；及第二金属件部分，所述轴线的方向的位置与所述第一金属件部分不同，并且与所述轴线正交的方向的厚度即壁厚比所述第一金属件部分处的壁厚厚，所述形成方法包括：将适用例3或4所述的搓螺纹辊的所述第一螺纹滚轧部分压于所述金属件的所述第一金属件部分，将所述搓螺纹辊的所述第二螺纹滚轧部分压于所述金属件的所述第二金属件部分；及在所述第一螺纹滚轧部分被压于所述第一金属件部分且所述第二螺纹滚轧部分被压于所述第二金属件部分的状态下，使所述金属件沿着所述搓螺纹辊的所述滚轧部相对旋转，由此在所述第一金属件部分和所述第二金属件部分形成所述外螺纹。

根据该结构，能够对第一金属件部分和第二金属件部分适当地形成外螺纹。

需要说明的是，本说明书公开的技术能够以各种形态实现，例如，能够以金属件、搓螺纹辊、使用搓螺纹辊对金属件形成外螺纹的方法、具备金属件的火花塞、具备金属件的热线引火塞、具备金属件的传感器等形态实现。

附图说明

图1是具备金属件的作为一实施方式的火花塞100的剖视图。

图2是表示形成主体金属件50的螺纹部57的方法的一例的流程图。

图3是螺纹部57的形成的概略图。

图4是表示形成螺纹部的情况的概略图。

图5是搓螺纹辊和形成于主体金属件的螺纹部的参考例的概略图。

图6是搓螺纹辊和形成于主体金属件的螺纹部的实施方式的概略图。

具体实施方式

a.实施方式：

a-1.火花塞100的结构：

图1是具备金属件的作为一实施方式的火花塞100(也称为点火火花塞100)的剖视图。图中示出火花塞100的中心轴cl(也称为“轴线cl”)和包含火花塞100的中心轴cl的平坦的截面。以下，将与中心轴cl平行的方向也称为“轴线cl的方向”，或者简称为“轴线方向”或“前后方向”。将与轴线cl垂直的方向也称为“径向”。将以轴线cl为中心的圆的圆周向也称为“周向”。将与中心轴cl平行的方向中的图1中的下方向称为前端方向df或前方向df，将上方向也称为后端方向dfr或后方向dfr。前端方向df是后述的从端子金属件40朝向中心电极20的方向。而且，将图1中的前端方向df侧称为火花塞100的前端侧，将图1中的后端方向dfr侧称为火花塞100的后端侧。

火花塞100具有：具有沿轴线cl延伸的贯通孔12(也称为轴孔12)的筒状的绝缘体10；在贯通孔12的前端侧保持的中心电极20；在贯通孔12的后端侧保持的端子金属件40；在贯通孔12内配置于中心电极20与端子金属件40之间的电阻体73；与中心电极20和电阻体73接触而将这些构件20、73电连接的导电性的第一密封部72；与电阻体73和端子金属件40接触而将这些构件73、40电连接的导电性的第二密封部74；在绝缘体10的外周侧固定的筒状的主体金属件50；及一端接合于主体金属件50的前端面55且另一端隔着间隔g而与中心电极20相对地配置的接地电极30。

在绝缘体10的轴线方向的大致中央形成有外径最大的大径部14。在比大径部14靠后端侧的位置形成有后端侧主体部13。在比大径部14靠前端侧的位置形成有外径比后端侧主体部13小的前端侧主体部15。在比前端侧主体部15更靠前端侧的位置朝向前端侧依次形成有缩外径部16、腿部19。缩外径部16的外径朝向前方向df逐渐减小。在缩外径部16的附近(在图1的例子中为前端侧主体部15)形成有内径朝向前方向df逐渐减小的缩内径部11。绝缘体10优选考虑机械强度、热强度、电强度而形成，例如，对氧化铝进行烧制而形成(也可以采用其他的绝缘材料)。

中心电极20是金属制的构件，配置于绝缘体10的贯通孔12内的前方向df侧的端部。中心电极20具有大致圆柱状的棒部28和与棒部28的前端接合(例如，激光焊接)的第一端头29。棒部28具有后方向dfr侧的部分即头部24和与头部24的前方向df侧连接的轴部27。轴部27与轴线cl平行地朝向前方向df延伸。头部24中的前方向df侧的部分形成具有比轴部27的外径大的外径的突缘部23。突缘部23的前方向df侧的面由绝缘体10的缩内径部11支撑。轴部27与突缘部23的前方向df侧连接。第一端头29与轴部27的前端接合。需要说明的是，第一端头29可以省略。

棒部28具有外层21和在外层21的内周侧配置的芯部22。外层21由耐氧化性比芯部22优异的材料(例如，包含镍作为主成分的合金)形成。在此，主成分是指含有率(重量百分比(wt％))最高的成分。芯部22由导热率比外层21高的材料(例如，纯铜、包含铜作为主成分的合金等)形成。第一端头29使用对于放电的耐久性比轴部27优异的材料(例如，铱(ir)、铂(pt)等贵金属)形成。中心电极20中的包含第一端头29的前端侧的一部分从绝缘体10的轴孔12向前方向df侧露出。需要说明的是，芯部22可以省略。

端子金属件40是与轴线cl平行地延伸的棒状的构件。端子金属件40使用导电性材料形成(例如，包含铁作为主成分的金属)。端子金属件40具有朝向前方向df顺序排列的帽装配部49、突缘部48、轴部41。轴部41向绝缘体10的轴孔12的后方向dfr侧的部分插入。帽装配部49在绝缘体10的后端侧向轴孔12外露出。

在绝缘体10的轴孔12内，在端子金属件40与中心电极20之间配置有用于抑制电气性的噪声的电阻体73。电阻体73使用导电性材料(例如，玻璃、碳粒子、陶瓷粒子的混合物)形成。在电阻体73与中心电极20之间配置有第一密封部72，在电阻体73与端子金属件40之间配置有第二密封部74。上述的密封部72、74使用导电性材料(例如，金属粒子与和电阻体73的材料包含的玻璃相同的玻璃的混合物)形成。中心电极20通过第一密封部72、电阻体73、第二密封部74而与端子金属件40电连接。

主体金属件50是具有沿轴线cl延伸的贯通孔59的筒状的构件。在主体金属件50的贯通孔59插入绝缘体10，主体金属件50固定于绝缘体10的外周。主体金属件50使用导电材料(例如，包含作为主成分的铁的碳钢等金属)形成。绝缘体10的前方向df侧的一部分向贯通孔59外露出。而且，绝缘体10的后方向dfr侧的一部分向贯通孔59外露出。

主体金属件50具有工具卡合部51、主体部52。工具卡合部51是火花塞用的扳手(未图示)嵌合的部分。主体部52是包含主体金属件50的前端面55的部分。在主体部52的外周面形成有用于与内燃机(例如，汽油发动机)的安装孔螺合的螺纹部57。螺纹部57是沿轴线cl的方向延伸的形成有外螺纹的部分，具有螺旋状的螺纹牙和螺旋状的螺纹槽(图示省略)。

在主体金属件50的工具卡合部51与主体部52之间的外周面形成有向径向外侧突出的凸缘状的突缘部54。在主体部52的螺纹部57与突缘部54之间配置有环状的衬垫90。衬垫90通过将例如金属的板状构件弯折而形成，在火花塞100向发动机安装时被压溃而变形。通过该衬垫90的变形，将火花塞100(具体而言，突缘部54的前方向df侧的面)与发动机的间隙密封，抑制燃烧气体的漏出。需要说明的是，衬垫90可以省略。在该情况下，突缘部54可以直接与发动机的形成火花塞100用的安装孔的部分(例如，发动机缸盖)接触。

在主体金属件50的主体部52形成有内径朝向前端侧逐渐减小的缩内径部56。在主体金属件50的缩内径部56与绝缘体10的缩外径部16之间夹有前端侧密封垫8。在本实施方式中，前端侧密封垫8为例如铁制的板状环(也可以采用其他的材料(例如，铜等金属材料))。

在主体金属件50的比工具卡合部51靠后端侧的位置形成有薄壁的铆紧部53。而且，在突缘部54与工具卡合部51之间形成有薄壁的压曲部58。在主体金属件50的从工具卡合部51至铆紧部53的内周面与绝缘体10的后端侧主体部13的外周面之间插入圆环状的环构件61、62。而且，在上述的环构件61、62之间填充有滑石70的粉末。在火花塞100的制造工序中，如果将铆紧部53向内侧弯折而铆紧，则压曲部58伴随着压缩力的附加而向外变形(压曲)，其结果是，将主体金属件50和绝缘体10固定。滑石70在该铆紧工序时被压缩，提高主体金属件50与绝缘体10之间的气密性。而且，密封垫8在绝缘体10的缩外径部16与主体金属件50的缩内径部56之间被按压，并且，将主体金属件50与绝缘体10之间密封。

接地电极30为金属制的构件，具有棒状的主体部37和在主体部37的前端部34安装的第二端头39。主体部37的另一方的端部33(也称为基端部33)与主体金属件50的前端面55接合(例如，电阻焊接)。主体部37从与主体金属件50接合的基端部33朝向前端方向df延伸，朝向中心轴cl弯曲，到达前端部34。第二端头39固定于前端部34的后方向dfr侧的部分(例如，激光焊接)。接地电极30的第二端头39和电极20的第一端头29形成间隔g。即，接地电极30的第二端头39配置在中心电极20的第一端头29的前方向df侧，隔着间隔g而与第一端头29相对。第二端头39使用对于放电的耐久性比主体部37优异的材料(例如，铱(ir)、铂(pt)等贵金属)形成。需要说明的是，第二端头39可以省略。

主体部37具有外层31和配置在外层31的内周侧的内层32。外层31通过耐氧化性比内层32优异的材料(例如，包含镍作为主成分的合金)形成。内层32通过导热率比外层31高的材料(例如，纯铜、包含铜作为主成分的合金等)形成。需要说明的是，内层32可以省略。

a-2.螺纹部57的形成：

图2是表示形成主体金属件50(图1)的螺纹部57的方法的一例的流程图。图3(a)、图3(b)是图2的s100的说明图。在本实施方式中，通过使用一对搓螺纹辊210、220而形成螺纹部57。图3(a)是朝向前方向df观察的形成螺纹部57之前的主体金属件50x和搓螺纹辊210、220的概略图。图3(b)是朝向与主体金属件50x的中心轴(在此，与图1的轴线cl相同)垂直的方向观察的主体金属件50x和搓螺纹辊210、220的概略图。

搓螺纹辊210、220是沿着各自的中心轴210c、220c延伸的圆柱状的工具。搓螺纹辊210、220以中心轴210c、220c成为平行的方式排列配置。搓螺纹辊210、220分别能够以中心轴210c、220c为中心旋转。在搓螺纹辊210、220分别连接有使搓螺纹辊210、220旋转的公知的驱动部(例如，电动马达)(图示省略)。在搓螺纹辊210、220的外周面210s、220s分别设有用于形成螺纹部57的滚轧部300a、300b。滚轧部300a、300b具有用于形成螺纹部57的螺旋状的螺纹牙的螺旋状的槽部和用于形成螺纹部57的螺旋状的螺纹槽的螺旋状的牙部。需要说明的是，在本实施方式中，第一搓螺纹辊210的位置固定。第二搓螺纹辊220相对于第一搓螺纹辊210能够沿着与中心轴220c垂直的方向移动。在第二搓螺纹辊220连接有使第二搓螺纹辊220沿着与中心轴220c垂直的方向移动的公知的移动装置(例如，线性滑动机构)(图示省略)。

在s100(图2)中，在充分分离的状态下搓螺纹辊210、220向相同方向旋转。并且，在搓螺纹辊210、220之间配置主体金属件50x。主体金属件50x的中心轴cl与搓螺纹辊210、220的中心轴210c、220c平行。主体金属件50x由未图示的支撑件支撑为能够以中心轴cl为中心旋转。并且，以主体金属件50x的主体部52x(形成螺纹部57之前的主体部52x)的外周面与第一搓螺纹辊210的外周面210s(即，滚轧部300a)接触的方式，主体金属件50x与轴线cl垂直地朝向第一搓螺纹辊210移动。并且，第二搓螺纹辊220朝向主体金属件50x移动，第二搓螺纹辊220的外周面220s(即，滚轧部300b)被压于主体金属件50x的主体部52x。由此，主体金属件50x被夹于搓螺纹辊210、220之间，并且，搓螺纹辊210、220的滚轧部300a、300b被压紧于主体金属件50x的主体部52x。

在这样滚轧部300a、300b被压于主体金属件50x的主体部52x的状态下，搓螺纹辊210、220旋转(s110(图2))。图3(c)、图3(d)是图2的s110的说明图。图3(c)是与图3(a)同样地朝向前方向df观察的主体金属件50x和搓螺纹辊210、220的概略图。图3(d)是与图3(b)同样地朝向与主体金属件50x的中心轴cl垂直的方向观察的主体金属件50x和搓螺纹辊210、220的概略图。如图所示，主体金属件50x在夹于搓螺纹辊210、220之间的状态下，对应于搓螺纹辊210、220的旋转而旋转(主体金属件50x的旋转方向与搓螺纹辊210、220的旋转方向相反)。由此，在主体金属件50x的主体部52x形成螺纹部57。然后，图2的处理结束。

需要说明的是，从滚轧部300a观察时，主体金属件50x看起来沿滚轧部300a旋转。同样，从滚轧部300b观察时，主体金属件50x看起来沿滚轧部300b旋转。这样，主体金属件50x沿着滚轧部300a、300b相对旋转。

图4是表示通过滚轧部300x在工件400形成螺纹部的情况的概略图。在图中，示出滚轧部300x和工件400的截面。滚轧部300x和工件400是将图3(d)的搓螺纹辊210的滚轧部300a和主体金属件50x的主体部52x进行了模型化的结构。图4所示的截面对应于图3(d)的包含搓螺纹辊210的中心轴210c和主体金属件50x的中心轴cl的截面。工件400的形状按照图4(a)～图4(f)的顺序变化。

如图4(a)所示，滚轧部300x具有用于形成外螺纹的螺纹槽的牙部310和用于形成外螺纹的螺纹牙的槽部320。在截面中，牙部310与槽部320交替排列。

如图4(b)所示，滚轧部300x朝向工件400被压紧。在截面上，多个牙部310各自的顶部311与工件400的表面490接触。从该状态开始，滚轧部300x被进一步朝向工件400按压(图4(c))。由此，多个牙部310各自的顶部311啮入到工件400的表面490。在顶部311的两侧(图中的顶部311的左侧和右侧)，工件400的一部分(具体而言，由滚轧部300x的牙部310推开的部分)朝向滚轧部300x隆起，形成凸部430。在截面上，滚轧部300x的1个槽部320由相邻的2个牙部310夹持。因此，在1个槽部320内，工件400的2个凸部430朝向槽部320的底部321隆起。在这2个凸部430之间形成凹部440。

滚轧部300x进一步被朝向工件400按压(图4(d))。滚轧部300x的牙部310进一步啮入到工件400。工件400的凸部430朝向槽部320的底部321进一步隆起。由此，在滚轧部300x的1个槽部320内形成具有2个凸部430和上述的凸部430之间的凹部440的1个牙部410z。滚轧部300x进一步被朝向工件400按压时(图4(e))，凸部430进一步接近槽部320的底部321。槽部320的空间越接近底部321则越小，因此随着凸部430接近底部321而凹部440减小。

滚轧部300x进一步被朝向工件400按压时(图4(f))，凸部430到达槽部320的底部321。凹部440埋入于2个凸部430。由此，滚轧部300x的槽部320形成与槽部320相同的形状的牙部410。而且，滚轧部300x的牙部310形成与牙部310相同的形状的槽部420。如以上所述，滚轧部300x的牙部310和槽部320被压紧于工件400，由此工件400发生塑性变形，在工件400形成槽部420和牙部410，即，螺纹部。

a-3.参考例的螺纹部：

图5是搓螺纹辊和形成于主体金属件的螺纹部的参考例的概略图。图5(a)示出形成螺纹部之前的主体金属件50x的主体部52x和参考例的搓螺纹辊210z的截面。该截面是包含主体金属件50x的中心轴cl和搓螺纹辊210z的未图示的中心轴的截面。在图中，仅示出主体金属件50x的主体部52x中的比中心轴cl靠搓螺纹辊210z侧的部分和搓螺纹辊210z中的主体金属件50x侧的一部分。

也如图1中说明那样，在主体金属件50x的贯通孔59形成有缩内径部56。并且，在缩内径部56的前方向df侧形成有内径大致恒定的突部59b，在突部59b的前方向df侧形成有内径比突部59b稍大的前孔部59c。在缩内径部56的后方向dfr侧形成有内径大致恒定的中孔部59a。中孔部59a的内径比前孔部59c、突部59b各自的内径大。

图中的对象部分57x是主体部52x中的应形成螺纹部的部分。该对象部分57x从中孔部59a的中途延伸至前孔部59c的中途。该对象部分57x的外径遍及对象部分57x的整体而大致恒定。中孔部59a的主体金属件50x的壁厚ta比突部59b的壁厚tb及前孔部59c的壁厚tc都薄。这样，对象部分57x包括壁厚为壁厚ta的第一金属件部分57xa和壁厚比第一壁厚ta厚的壁厚tb、tc的第二金属件部分57xb。需要说明的是，第二金属件部分57xb是与轴线cl平行的方向的位置和第一金属件部分57xa不同的部分。而且，壁厚是与轴线cl正交的方向(即，与轴线cl正交的直线延伸的方向。在此为径向)的厚度。

在参考例的搓螺纹辊210z的外周面设有滚轧部300z。滚轧部300z具有沿着与轴线cl平行的方向延伸的螺旋状的牙部310和螺旋状的槽部320。在图5(a)的剖视图中，多个牙部310与多个槽部320沿着与轴线cl平行的方向交替反复。在参考例中，遍及滚轧部300z的整体地设置相同的牙部310和相同的槽部320。在此，滚轧部300z被压于主体金属件50x的对象部分57x，由此牙部310和槽部320在主体金属件50x的对象部分57x形成螺纹部。

图5(b)示出形成有螺纹部的主体金属件50z的主体部52z的截面(包含轴线cl的截面)。如图所示，在主体部52z的外周面形成有螺纹部57z。在图5(b)的参考例中，遍及螺纹部57z的整体地形成与滚轧部300z(图5(a))的牙部310的形状对应的形状的槽部420(图4(f)等)。

图中的厚度t1、t2、t3都是槽部420的底部421与主体金属件50z的内周面59s之间的径向(即，与轴线cl正交的方向)的厚度(也称为槽厚t1、t2、t3)。在此，槽部420的底部421是槽部420的外表面中的与轴线cl最近的部分。中孔部59a的槽厚t1比突部59b的槽厚t2及前孔部59c的槽厚t3都薄。螺纹部57z包括槽厚为槽厚t1的第一螺纹形成部分57za和槽厚比槽厚t1厚的槽厚t2、t3的第二螺纹形成部分57zb。第二螺纹形成部分57zb是与轴线cl平行的方向的位置和第一螺纹形成部分57za不同的部分。在图5(b)的参考例中，第一螺纹形成部分57za对应于图5(a)的第一金属件部分57xa，第二螺纹形成部分57zb对应于图5(a)的第二金属件部分57xb。

如图所示，在厚的第二螺纹形成部分57zb形成与滚轧部300z(图5(a))的槽部320的形状对应的形状的牙部410(图4(f))。然而，在薄的第一螺纹形成部分57za形成有通过图4(e)等说明的在顶部具有凸部430和凹部440的牙部410z。其理由如以下所述。

如图5(a)所示，在搓螺纹辊210z的滚轧部300z被压于主体金属件50x的对象部分57x的情况下，筒状的对象部分57x由于来自搓螺纹辊210z的力而变形。例如，对象部分57x朝向中心轴cl挠曲。对象部分57x朝向中心轴cl，即，向与滚轧部300z分离的方向变形的情况下，滚轧部300z的牙部310无法充分地啮入到对象部分57x。其结果是，能形成图4(e)所示那样的在顶部具有凸部430和凹部440的牙部410z。小的凸部430由于与其他的构件(例如，其他的金属件)接触而容易变形。当凸部430变形时，会产生主体金属件50z的螺纹部57z与安装孔等的内螺纹之间的摩擦增大等不良情况。

对象部分57x的变形在对象部分57x中的薄的部分增大。例如，在图5(a)的参考例中，第一金属件部分57xa比第二金属件部分57xb朝向中心轴cl较大地变形。其结果是，在第二金属件部分57xb形成适当的牙部410的情况下，在第一金属件部分57xa形成不适当的牙部410z。

通过调整滚轧的条件，能够在第一金属件部分57xa形成适当的牙部410。例如，可以增强将搓螺纹辊210z压于主体金属件50x的力。而且，可以在将搓螺纹辊210z压于主体金属件50x的状态下延长使搓螺纹辊210z旋转的时间。然而，在上述的情况下，滚轧部300z被过强地压于第二金属件部分57xb，或者滚轧部300z被过长地压于第二金属件部分57xb。其结果是，会产生在第二金属件部分57xb形成的螺纹部的表面被切削等不良情况。

这样，在包含壁厚不同的多个部分的对象部分57x形成螺纹部的情况下，会产生不良情况。因此，在本实施方式中，以在壁厚较薄的部分与壁厚较厚的部分相比形成低的螺纹牙的方式构成搓螺纹辊210、220(图3)。

a-4.实施方式的螺纹部：

图6是搓螺纹辊和形成于主体金属件的螺纹部的实施方式的概略图。图6(a)示出形成螺纹部之前的主体金属件50x的主体部52x和实施方式的搓螺纹辊210的截面。图示的截面是包含主体金属件50x的中心轴cl和搓螺纹辊210的未图示的中心轴的截面。主体金属件50x的结构与图5(a)的主体金属件50x的结构相同。图中的内方向di是朝向以轴线cl为中心的径向的内周侧的方向。图中的外方向do是朝向径向的外周侧的方向。

与图5的参考例不同，在搓螺纹辊210的滚轧部300a中的对第一金属件部分57xa形成外螺纹的第一螺纹滚轧部分3aa和对第二金属件部分57xb形成外螺纹的第二螺纹滚轧部分3ab之间，槽部的结构不同。在第二螺纹滚轧部分3ab，与图5(a)的参考例同样，设有牙部310和槽部320。另一方面，在第一螺纹滚轧部分3aa，取代槽部320而设有比槽部320浅的槽部350(以下，将槽部320也称为深槽部320，将槽部350也称为浅槽部350)。第一螺纹滚轧部分3aa的牙部310与第二螺纹滚轧部分3ab的牙部310相同。

图6(b)示出形成有螺纹部57的主体金属件50的主体部52的截面(包含轴线cl的截面)。在本实施方式中，遍及螺纹部57的整体地形成与滚轧部300a的牙部310的形状对应的形状的槽部420(图4(f)等)。图中的槽厚t1、t2、t3分别与图5(b)中说明的槽厚t1、t2、t3相同。螺纹部57包括槽厚为槽厚t1的第一螺纹形成部分57a和槽厚比槽厚t1厚的槽厚t2、t3的第二螺纹形成部分57b。第二螺纹形成部分57b是与轴线cl平行的方向的位置和第一螺纹形成部分57a不同的部分。在图6(b)的实施方式中，第一螺纹形成部分57a对应于图6(a)的第一金属件部分57xa，第二螺纹形成部分57b对应于图6(a)的第二金属件部分57xb。

如图所示，在第二螺纹形成部分57b形成有与滚轧部300a的深槽部320的形状对应的形状的牙部410(图4(f))。在第一螺纹形成部分57a形成有与滚轧部300a的浅槽部350的形状对应的形状的牙部450。如后所述，牙部450比牙部410低(以下，将牙部410也称为高牙部410，将牙部450也称为低牙部450)。

图6(c)是搓螺纹辊210的滚轧部300a的深槽部320、浅槽部350、牙部310的剖视图。在图中，示出图6(a)所示的滚轧部300a的截面中的包含深槽部320的部分和包含浅槽部350的部分各自的放大图。牙部310和深槽部320的结构分别与图4(a)所示的牙部310和槽部320的结构相同。另一方面，浅槽部350的底部351位于比深槽部320的底部321靠牙部310的顶部311侧的位置。

在滚轧螺纹部时，如图3(b)那样，滚轧部300a与对象部分57x接触。在该状态下，牙部310的顶部311与主体金属件50x的对象部分57x相接。图6(c)的直线57l是通过截面上的多个顶部311的直线，表示与多个顶部311相接的对象部分57x的外周面。图6(c)的截面表示为了螺纹部的滚轧而牙部310的顶部311与主体金属件50x的对象部分57x相接的状态下的主体金属件50x的轴线cl(图示省略)和与对象部分57x相接的顶部311的截面。图中的方向di、do表示这样的状态下的以主体金属件50x的中心轴cl为中心的朝向径向的内周侧的方向和朝向外周侧的方向。槽部320的底部321是槽部320的外表面中的最靠外方向do侧的部分。同样，槽部350的底部351是槽部350的外表面中的最靠外方向do侧的部分。而且，牙部310的顶部311是牙部310的外表面中的最靠内方向di侧的部分。

图中的第一深度d1是从牙部310的顶部311至浅槽部350的底部351的深度。第二深度d2是从牙部310的顶部311至深槽部320的底部321的深度。在本实施方式中，第一深度d1比第二深度d2小。上述的深度d1、d2是从通过截面上的多个顶部311的直线57l至底部351、321的外方向do的距离。即，深度d1、d2是图6(c)的截面中的与多个顶部311相接的主体金属件50x的与轴线cl(图示省略)正交的方向的深度。需要说明的是，图6(a)的搓螺纹辊210的截面也示出与图6(c)的截面相同的截面。

图6(d)是通过搓螺纹辊210(图6(c))的槽部320、350和牙部310形成的牙部410、450和槽部420的剖视图。在图中，示出图6(b)所示的螺纹部57的截面中的包含高牙部410的部分和包含低牙部450的部分各自的放大图。高牙部410和槽部420的结构分别与图4(f)所示的牙部410和槽部420的结构相同。另一方面，低牙部450的顶部451位于比高牙部410的顶部411靠槽部420的底部421侧的位置。

需要说明的是，槽部420的底部421是槽部420的外表面中的最靠内方向di侧的部分。底部421由搓螺纹辊210(图6(c))的牙部310的顶部311形成。而且，高牙部410的顶部411是高牙部410的外表面中的最靠外方向do侧的部分。高牙部410的顶部411由搓螺纹辊210的深槽部320的底部321形成。同样，低牙部450的顶部451是低牙部450的外表面中的最靠外方向do侧的部分。低牙部450的顶部451由搓螺纹辊210的浅槽部350的底部351形成。

图中的第一高度ha是从槽部420的底部421至低牙部450的顶部451的高度。第二高度hb是从槽部420的底部421至高牙部410的顶部411的高度。在本实施方式中，第一高度ha比第二高度hb小。上述的高度ha、hb是与主体金属件50的轴线cl正交的方向的高度。而且，第一高度ha与第一深度d1(图6(c))大致相同，第二高度hb与第二深度d2大致相同。这样，图6(c)的深度d1、d2相当于螺纹部的螺纹牙的高度ha、hb。

在本实施方式中，也与图5(a)的参考例同样，在将搓螺纹辊210(图6(a))的滚轧部300a压于主体金属件50x的对象部分57x的情况下，对象部分57x(特别是薄的第一金属件部分57xa)朝向中心轴cl挠曲。因此，搓螺纹辊210的牙部310的向第一金属件部分57xa的啮入量有时小于牙部310的向第二金属件部分57xb的啮入量。在此，如图6(a)、图6(c)中说明那样，第一螺纹滚轧部分3aa的浅槽部350的深度d1比第二螺纹滚轧部分3ab的深槽部320的第二深度d2小。因此，第一金属件部分57xa的隆起的部分(相当于图4(e)等的凸部430的部分)能够容易到达浅槽部350(图6(c))的底部351。由此，在第一金属件部分57xa容易形成与浅槽部350的形状对应的形状的低牙部450。而且，厚的第二金属件部分57xb与薄的第一金属件部分57xa相比难以挠曲。因此，在第二金属件部分57xb容易形成与深槽部320的形状对应的形状的高牙部410。这样，在本实施方式中，分别在第一螺纹形成部分57a的牙部450和第二螺纹形成部分57b的牙部410中，能抑制图4(e)的凹部440那样的小的凹部的形成。

需要说明的是，在本实施方式中，在螺纹部57(图6(b))的第一螺纹形成部分57a与第二螺纹形成部分57b之间，螺纹牙的高度不同。但是，第一螺纹形成部分57a和第二螺纹形成部分57b分别形成1个连续的螺纹部57(即，1个连续的外螺纹)的互不相同的一部分。因此，在第一螺纹形成部分57a与第二螺纹形成部分57b之间，螺纹的间距相同，而且，螺纹牙的角度也相同。

需要说明的是，图6(a)、图6(c)的深槽部320和浅槽部350通过在搓螺纹辊210(图3(a)、图3(b))的外周面210s形成的绕中心轴210c的螺旋状的1个槽形成。该槽的深度在第一螺纹滚轧部分3aa与第二螺纹滚轧部分3ab之间不同。槽的深度优选在第一螺纹滚轧部分3aa与第二螺纹滚轧部分3ab的交界部分(例如，与缩内径部56对应的部分)平滑地变化。在该情况下，主体金属件50的螺纹部57的螺纹牙的螺纹高度在第一螺纹形成部分57a与第二螺纹形成部分57b之间平滑地变化。但是，搓螺纹辊210的槽的深度也可以呈阶梯状地变化。在该情况下，主体金属件50的螺纹部57的螺纹牙的螺纹高度在第一螺纹形成部分57a与第二螺纹形成部分57b之间呈阶梯状地变化。而且，在本实施方式中，在螺纹部的形成时，主体金属件50x以与搓螺纹辊210的滚轧部300a接触的状态绕滚轧部300a旋转1周以上。即，搓螺纹辊210的外周面210s(即，滚轧部300a)遍及整周地在主体金属件50x形成螺纹部。但是，也可以是搓螺纹辊210的滚轧部300a的整周中的仅一部分在主体金属件50x形成螺纹部。在该情况下，滚轧部300a可以仅形成于搓螺纹辊210的外周面210s的整周中的一部分。

以上，说明了搓螺纹辊210的结构。第二搓螺纹辊220的结构也与第一搓螺纹辊210的结构相同。

如以上所述，在本实施方式中，如图6(a)所示，形成螺纹部之前的主体金属件50x的形成螺纹部的对象部分57x包含第一金属件部分57xa和第二金属件部分57xb。第一金属件部分57xa的与轴线cl平行的方向的位置的范围是对象部分57x的全范围中的一部分范围的部分。在该第一金属件部分57xa中，与轴线cl正交的方向的壁厚为第一壁厚ta。第二金属件部分57xb是与轴线cl平行的方向的位置和第一金属件部分57xa不同的部分。第二金属件部分57xb的壁厚tb、tc比第一金属件部分57xa的壁厚ta厚。

并且，搓螺纹辊210的滚轧部300a包含用于对第一金属件部分57xa形成外螺纹的第一螺纹滚轧部分3aa和用于对第二金属件部分57xb形成外螺纹的第二螺纹滚轧部分3ab。在第一螺纹滚轧部分3aa中，如图6(c)中说明那样，从牙部310的顶部311至槽部350的底部351的深度为第一深度d1。在第二螺纹滚轧部分3ab中，从牙部310的顶部311至槽部320的底部321的深度为第二深度d2。并且，第一螺纹滚轧部分3aa的第一深度d1比第二螺纹滚轧部分3ab的第二深度d2小。因此，通过第一螺纹滚轧部分3aa的槽部350应形成的螺纹牙(牙部450(图6(d))的形成所需的材料的量比通过第二螺纹滚轧部分3ab的槽部320应形成的螺纹牙(牙部410(图6(d))的形成所需的材料的量少。即，第一金属件部分57xa的螺纹牙(牙部450(图6(d))的形成所需的材料的量比第二金属件部分57xb的螺纹牙(牙部410(图6(d))的形成所需的材料的量少。因此，在螺纹部57的形成时，即使对象部分57x中的第一金属件部分57xa比第二金属件部分57xb挠曲，第一螺纹滚轧部分3aa也能够在第一金属件部分57xa适当地形成外螺纹，并且，第二螺纹滚轧部分3ab也能够在第二金属件部分57xb适当地形成外螺纹。

另外，在本实施方式中，在搓螺纹辊210的第一螺纹滚轧部分3aa与第二螺纹滚轧部分3ab之间，槽部350、320的结构不同。因此，在主体金属件50x的第一金属件部分57xa与第二金属件部分57xb之间可以不改变滚轧的条件(例如，将搓螺纹辊压紧的力的强度、将搓螺纹辊压紧的时间的长度等)。而且，可以不用将第一金属件部分57xa的螺纹部的形成与第二金属件部分57xb的螺纹部的形成分成不同的工序。即，使用搓螺纹辊210，能够对第一金属件部分57xa和第二金属件部分57xb同时形成螺纹部。

另外，在本实施方式中，如图6(c)所示，浅槽部350的底部351和深槽部320的底部321分别被修圆。图6(c)示出图6(c)的截面的浅槽部350的底部351的第一曲率半径r1和深槽部320的底部321的第二曲率半径r2。如图所示，第一曲率半径r1比第二曲率半径r2大。因此，使用搓螺纹辊210，能够适当地形成第一金属件部分57xa的外螺纹和第二金属件部分57xb的外螺纹。而且，能够容易地准备具有浅槽部350和深槽部320的搓螺纹辊210。

需要说明的是，第二搓螺纹辊220的结构也与第一搓螺纹辊210的结构相同。因此，通过使用第一搓螺纹辊210和第二搓螺纹辊220，能够对第一金属件部分57xa和第二金属件部分57xb适当地形成外螺纹。

另外，如图2、图3、图6中说明所述，在主体金属件50x形成螺纹部57的情况下，首先，将搓螺纹辊210的滚轧部300a的第一螺纹滚轧部分3aa压于主体金属件50x的第一金属件部分57xa，将第二螺纹滚轧部分3ab压于第二金属件部分57xb(图2：s100，图3(a)、图3(b))。关于第二搓螺纹辊220的滚轧部300b也同样。并且，在将搓螺纹辊210、220的滚轧部300a、300b的对应的部分压于金属件部分57xa、57xb的状态下，主体金属件50x沿着搓螺纹辊210、220的滚轧部300a、300b相对旋转(图2：s110，图3(c)、图3(d))。由此，在各金属件部分57xa、57xb适当地形成外螺纹。

另外，如图6(b)所示，主体金属件50的螺纹部57包含第一螺纹形成部分57a和第二螺纹形成部分57b。第一螺纹形成部分57a的与轴线cl平行的方向的位置的范围是螺纹部57的全范围中的一部分范围的部分。在该第一螺纹形成部分57a中，外螺纹的槽部420的底部421与主体金属件50的内周面59s之间的与轴线cl垂直的方向的厚度即槽厚为第一槽厚t1。第二螺纹形成部分57b是与轴线cl平行的方向的位置和第一螺纹形成部分57a不同的部分。第二螺纹形成部分57b的槽厚t2、t3比第一螺纹形成部分57a的槽厚t1厚。

并且，如图6(d)所示，在第一螺纹形成部分57a中，从槽部420的底部421至牙部450的顶部451的高度即螺纹高度为第一高度ha。而且，在第二螺纹形成部分57b中，从槽部420的底部421至牙部410的顶部411的螺纹高度为第二高度hb。并且，第一螺纹形成部分57a的第一高度ha比第二螺纹形成部分57b的第二高度hb小。

根据该结构，第一螺纹形成部分57a的螺纹牙(低牙部450(图6(d))的形成所需的材料的量比第二螺纹形成部分57b的螺纹牙(高牙部410(图6(d))的形成所需的材料的量少。因此，在螺纹部57的形成时，即使第一金属件部分57xa(图6(a))比第二金属件部分57xb挠曲的情况下，通过使用具有深度不同的槽部的搓螺纹辊(例如，图6(a)的具有浅槽部350和深槽部320的搓螺纹辊210)，也能够适当地形成薄的第一螺纹形成部分57a的外螺纹和厚的第二螺纹形成部分57b的外螺纹。

另外，在本实施方式中，如图6(d)所示，低牙部450的顶部451和高牙部410的顶部411分别被修圆。图6(d)示出图6(d)的截面中的低牙部450的顶部451的第一曲率半径ra和高牙部410的顶部411的第二曲率半径rb。如图所示，第一曲率半径ra比第二曲率半径rb大。因此，通过调整用于形成低牙部450的搓螺纹辊的槽部的底部的曲率半径(例如，图6(c)的浅槽部350的底部351的第一曲率半径r1)和用于形成高牙部410的搓螺纹辊的槽部的底部的曲率半径(例如，图6(c)的深槽部320的底部321的第二曲率半径r2)，能够适当地形成薄的第一螺纹形成部分57a的外螺纹和厚的第二螺纹形成部分57b的外螺纹。

需要说明的是，低牙部450的顶部451的第一曲率半径ra与形成低牙部450的浅槽部350(图6(c))的底部351的第一曲率半径r1大致相同。而且，高牙部410的顶部411的第二曲率半径rb与形成高牙部410的深槽部320(图6(c))的底部321的第二曲率半径r2大致相同。

b.变形例：

(1)作为搓螺纹辊的结构，可以取代图6等中说明的搓螺纹辊210、220的结构而采用其他的各种结构。例如，在图6(c)的截面中，槽部320、350的底部321、351可以未被修圆而为v字状。而且，底部321、351可以包含平坦的部分(例如，搓螺纹辊与主体金属件50x接触而形成螺纹部的状态的主体金属件50x的与轴线cl平行的部分)。

另外，在图6(c)的实施方式中，在图6(c)的截面中，牙部310的顶部311被修圆。也可以取代于此，顶部311形成v字状的角。而且，顶部311可以包含平坦的部分(例如，搓螺纹辊与主体金属件50x接触而形成螺纹部的状态的主体金属件50x的与轴线cl平行的部分)。

另外，搓螺纹辊可以是取代图3的搓螺纹辊210、220那样的筒状的模具而为搓螺纹板、行星模具等各种搓螺纹辊。而且，在使用筒状的模具的情况下，可以通过将3个模具或5个模具(通常为2个以上的模具)向主体金属件50x压紧而形成螺纹部。

通常，搓螺纹辊具有滚轧部，该滚轧部包含用于形成外螺纹的螺纹牙的槽部和用于形成外螺纹的螺纹槽的牙部。并且，作为滚轧部的结构，可以采用对金属件的薄的部分形成外螺纹的第一螺纹滚轧部分的槽部的深度小于对金属件的厚的部分形成外螺纹的第二螺纹滚轧部分的槽部的深度那样的各种结构。无论是哪种情况，搓螺纹辊通过切削、磨削、锻造等各种方法都能够制造。

(2)作为金属件的螺纹部的结构，可以取代图6等中说明的螺纹部57的结构而采用其他的各种结构。例如，在图6(d)的截面中，牙部410、450的顶部411、451可以未被修圆而形成v字状的角。而且，顶部411、451可以包含平坦的部分(例如，与轴线cl平行的部分)。

另外，在图6(d)的实施方式中，在图6(d)的截面中，槽部420的底部421被修圆。取代于此，底部421可以为v字状。而且，底部421可以包含平坦的部分(例如，与轴线cl平行的部分)。

另外，螺纹部可以取代一条螺纹而为二条螺纹。一条螺纹是由螺旋状的1条螺纹牙和螺旋状的1条螺纹槽构成的螺纹，二条螺纹是由螺旋状的2条螺纹牙和螺旋状的2条螺纹槽构成的螺纹。通常，螺纹部可以是由螺旋状的n条(n为1以上的整数)螺纹牙和螺旋状的n条螺纹槽构成的n条螺纹。搓螺纹辊的滚轧部以形成螺旋状的n条螺纹牙和螺旋状的n条螺纹槽的方式构成。

通常，作为包含薄的第一螺纹形成部分和厚的第二螺纹形成部分(例如，图6(b)所示的槽厚小的第一螺纹形成部分57a和槽厚大的第二螺纹形成部分57b)的螺纹部的结构，可以采用第一螺纹形成部分的从槽部的底部至牙部的顶部的螺纹高度比第二螺纹形成部分的螺纹高度小那样的各种结构。如果采用这样的结构作为1个连续的螺纹部的结构，则通过使用上述的各种搓螺纹辊，能够适当地形成薄的第一螺纹形成部分的外螺纹和厚的第二螺纹形成部分的外螺纹。

需要说明的是，厚的第二螺纹形成部分可以是与薄的第一螺纹形成部分分离的部分，也可以取代于此而是与薄的第一螺纹形成部分连接的部分。无论在哪种情况下，为了将金属件的螺纹部适当地安装于安装孔的内螺纹，在薄的第一螺纹形成部分与厚的第二螺纹形成部分之间，螺纹的谷径都优选大致相同。并且，作为薄的第一螺纹形成部分，可以采用内径比厚的第二螺纹形成部分大的部分。

(3)作为对金属件形成螺纹部的方法，可以取代图2、图3中说明的方法而采用各种方法。例如，搓螺纹辊210、220的旋转的开始(即，主体金属件50x相对于搓螺纹辊210、220的相对旋转的开始)可以是将搓螺纹辊210、220向主体金属件50x压紧之前，也可以是将搓螺纹辊210、220向主体金属件50x压紧之后。

(4)具有螺纹部的金属件可以取代火花塞100的主体金属件50而是其他的各种装置的筒状的金属件。例如，在具有内燃机的动力系统(例如，包含内燃机、进气管、排气管的系统)安装的火花塞、热线引火塞、气体传感器(例如，氧浓度传感器)等装置的筒状的金属件中可以适用上述的螺纹部。

以上，基于实施方式、变形例而说明了本发明，但是上述的发明的实施方式是用于使本发明的理解容易的实施方式，并不是限定本发明。本发明在不脱离其主旨及权利要求书的范围能进行变更、改良，并且本发明中包含其等同方案。

附图标记说明

8...前端侧密封垫、10...绝缘体、11...缩内径部、12...贯通孔(轴孔)、13...后端侧主体部、14...大径部、15...前端侧主体部、16...缩外径部、19...腿部、20...中心电极、21...外层、22...芯部、23...突缘部、24...头部、27...轴部、28...棒部、29...第一端头、30...接地电极、31...外层、32...内层、33...基端部、34...前端部、37...主体部、39...第二端头、40...端子金属件、41...轴部、48...突缘部、49...帽装配部、50、50x、50z...主体金属件、51...工具卡合部、52、52x、52z...主体部、53...铆紧部、54...突缘部、55...前端面、56...缩内径部、57、57z...螺纹部、57a...第一螺纹形成部分、57b...第二螺纹形成部分、57x...对象部分、57xa...第一金属件部分、57xb...第二金属件部分、57za...第一螺纹形成部分、57zb...第二螺纹形成部分、58...压曲部、59...贯通孔、59a...中孔部、59b...突部、59c...前孔部、59s...内周面、61...环构件、70...滑石、72...第一密封部、73...电阻体、74...第二密封部、90...衬垫、100...火花塞、210...第一搓螺纹辊、210c...中心轴、210s...外周面、220...第二搓螺纹辊、220c...中心轴、220s...外周面、210z...搓螺纹辊、300a、300b、300x、300z...滚轧部、3aa...第一螺纹滚轧部分、3ab...第二螺纹滚轧部分、310...牙部、311...顶部、320...深槽部、321...底部、350...浅槽部、351...底部、400...工件、410...高牙部、411...顶部、410z...牙部、420...槽部、421...底部、430...凸部、440...凹部、450...低牙部、451...顶部、490...表面、g...间隔、cl...中心轴(轴线)、df...前端方向(前方向)、dfr...后端方向(后方向)。