专利名称：火花塞用主体配件组装体的制造方法及制造装置、火花塞的制造方法
技术领域：
本发明涉及在内燃机等燃烧装置所使用的火花塞中包含主体配件及接地电极的火花塞用主体配件组装体的制造方法及制造装置、以及火花塞的制造方法。
背景技术：
火花塞例如安装在内燃机(发动机)等燃烧装置中，用于对燃烧室内的混合气体点火。一般来说，火花塞包括具有轴孔的绝缘体；在该轴孔的前端侧插通的中心电极；设于绝缘体的外周的主体配件；以及设于主体配件的前端部、与中心电极之间形成火花放电间隙的接地电极。此外，在主体配件的外周面形成螺纹部，以在将火花塞安装到燃烧装置时与燃烧装置的安装孔螺合。然而，在将火花塞安装到燃烧装置时，如果以在燃料喷射装置和火花放电间隙之间存在接地电极的位置关系安装了火花塞，则喷射出的燃料会碰到接地电极的背面。从而， 因接地电极的存在而阻碍了混合气体向火花放电间隙的供给，导致点火性能下降。在此，火花塞安装到燃烧装置时的接地电极的配置位置，根据接地电极和螺纹部的螺纹牙的相对位置关系而变化。因此，在将火花塞安装到燃烧装置上时，为了将接地电极配置在希望的位置上，需要将螺纹部的螺纹牙相对于接地电极形成在一定的位置。因此，提出了以下方法(例如参照专利文献1等)向用于滚轧形成螺纹部的滚轧模侧传送主体配件时，通过使接地电极在形成于一对引导板间的通路通过的同时进行传送，而调节接地电极沿周向的位置，然后通过上述滚轧模形成螺纹部。专利文献1 德国实用新型第202008015598号说明书然而，在上述方法中，在调节接地电极沿周向的位置时，需要以能够在周向上自由旋转的状态传送主体配件。因此，在接地电极经过上述引导板后到主体配件配置到滚轧模间的期间，主体配件在周向上旋转，而可能产生接地电极的位置偏离。此外，在上述方法中， 在即将进行滚轧加工之前使主体配件向滚轧模侧移动，但在该移动时主体配件也有可能在周向上旋转。即，在上述方法中，无法高精度地进行接地电极沿周向的对位，进而，形成的螺纹部的螺纹牙和接地电极的相对位置关系也可能产生偏离。
发明内容
本发明鉴于上述问题，其目的在于提供一种在主体配件上形成螺纹部时能够高精度地将螺纹部的螺纹牙相对于接地电极形成在一定的位置上的火花塞用主体配件组装体的制造方法及制造装置、以及火花塞的制造方法。以下对于适于解决上述目的的各构成，分项进行说明。另外，根据需要对相应的构成附记特有的作用效果。构成1.本构成的火花塞用主体配件组装体的制造方法中，该火花塞用主体配件组装体包括筒状的主体配件，向轴线方向延伸，并且在外周面具有用于螺合到燃烧装置的安装孔的螺纹部；和棒状的接地电极，从上述主体配件的前端部延伸，所述制造方法的特征在于，包括配置工序，在加工面相对的多个滚轧模之间配置中间组装体，该中间组装体在应成为上述主体配件的主体配件中间体中设置有上述接地电极；和滚轧工序，通过上述多个滚轧模夹着上述中间组装体，然后用上述多个滚轧模对上述中间组装体进行滚轧加工，从而形成上述螺纹部，在上述配置工序之后、上述滚轧工序之前，包括对位工序，相对于上述中间组装体沿着以上述轴线为中心的周向进行上述接地电极的对位。根据上述构成1，在滚轧模之间配置了中间组装体之后，相对于该中间组装体进行接地电极沿周向的对位，之后由滚轧模形成螺纹部。即，在滚轧加工前进行接地电极的对位，在高精度地调节了接地电极沿周向的位置的状态下进行螺纹部的形成。因此，可以相对于接地电极高精度地将螺纹部的螺纹牙形成在一定的位置。构成2.根据本构成的火花塞用主体配件组装体的制造方法，其特征在于，在上述构成1中，上述中间组装体具有底座部，该底座部向径向外侧突出，在将上述螺纹部螺合到上述燃烧装置的安装孔时，该底座部的前端侧面与上述燃烧装置直接或间接接触，在上述对位工序中，在将上述底座部的前端侧面推压到上述多个滚轧模的状态下，进行上述接地电极的对位。将火花塞安装到燃烧装置时的接地电极的配置位置，除了螺纹部的螺纹牙相对于接地电极的形成位置之外，还由螺纹部的螺合长度决定。在此，将火花塞安装到燃烧装置时，使设于主体配件的底座部的前端侧面相对于燃烧装置直接或间接接触。即，上述螺纹部的螺合长度由主体配件中的底座部的相对形成位置决定。考虑到这一点，根据上述构成2，在将中间组装体的底座部的前端侧面推压到滚轧模的状态下，进行接地电极沿周向的对位。因此，可以非常容易地进行考虑了螺纹部的螺合长度的接地电极的对位。结果，可以更高精度地相对于接地电极将螺纹部的螺纹牙形成在一定的位置。此外，在将底座部推压到滚轧模的同时进行接地电极的对位，因此在对位时很难发生接地电极移动过度的情况。因此，可以更高精度地进行接地电极沿周向的对位，可以更切实地将螺纹部的螺纹牙形成在一定的位置。另外，为了在对位时更切实地防止接地电极过度移动，优选使底座部对滚轧模的推压力为5N以上，更优选为ION以上。另一方面，若底座部对滚轧模的推压力过大，则难以使中间组装体旋转，而对接地电极的对位产生障碍。因此，优选使推压力为100N以下，更优选为50N以下。构成3.根据本构成的火花塞用主体配件组装体的制造方法，其特征在于，在上述构成2中，在上述对位工序中，使上述底座部的前端侧面中位于内周侧一半的面的至少一部分与上述多个滚轧模接触。根据上述构成3，底座部的前端侧面在更稳定的状态下推压到滚轧模。因此，使得上述构成2的作用效果更加切实奏效。
构成4.根据本构成的火花塞用主体配件组装体的制造方法，其特征在于，在上述构成1中，上述中间组装体具有底座部，该底座部向径向外侧突出，在将上述螺纹部螺合到上述燃烧装置的安装孔时，该底座部的前端侧面与上述燃烧装置直接或间接接触，在上述对位工序中，在将上述底座部的前端侧面推压到在上述底座部及上述多个滚轧模之间配置的推压夹具的状态下，进行上述接地电极的对位。根据上述构成4，基本起到与上述构成2相同的作用效果。另外，通过变更推压夹具的厚度(高度)、变更底座部和滚轧模之间的距离，能够对形成的螺纹部和接地电极的相对位置关系进行种种变更。即，不变更对位工序中的接地电极的目标配置位置、滚轧模的构成等，仅简单地通过设置推压夹具就可以容易地调节形成的螺纹部和接地电极的相对位置关系。因此，在制造尺寸等不同的各种火花塞用主体配件组装体时，不需要根据各火花塞的尺寸等来变更对位工序中的接地电极的目标配置位置等作业，能够抑制制造成本升高并提高生产性。另外，与将底座部推压到滚轧模时同样，底座部对推压夹具的推压力优选为5N以上100N以下，更优选为ION以上50N以下。构成5.根据本构成的火花塞用主体配件组装体的制造方法，其特征在于，在上述构成4中，在上述对位工序中，使上述底座部的前端侧面中位于内周侧一半的面的至少一部分与上述推压夹具接触。根据上述构成5，底座部的前端侧面在更稳定的状态下推压到推压夹具，因此使得上述构成4的作用效果更加切实奏效。构成6.根据本构成的火花塞用主体配件组装体的制造方法，其特征在于，在上述构成4或5中，在上述对位工序之后、上述滚轧工序之前，拆下上述推压夹具，在上述滚轧工序中，在使上述底座部的前端侧面和上述滚轧模分离的状态下进行滚轧加工。滚轧模具有以下类型加工时被加工物从滚轧模避开(返回)地移动的类型；被加工物向滚轧模侧前进地移动的类型。这一点，根据上述构成6，在对位工序之后拆下推压夹具，在底座部和滚轧模之间设有间隙的状态下进行螺纹部的形成。因此，不仅可以使用被加工物从滚轧模避开(返回) 地移动的滚轧模，还可以使用被加工物向滚轧模侧前进地移动的类型的滚轧模。因此，可以
进一步提高生产性。构成7.根据本构成的火花塞用主体配件组装体的制造方法，其特征在于，在上述构成1中，在上述对位工序中，在将上述中间组装体的前端面推压到在上述多个滚轧模之间配置的推压夹具的状态下，进行上述接地电极的对位。根据上述构成7，在将中间组装体的前端面推压到推压夹具的同时进行接地电极的对位。因此，很难发生对位时接地电极移动过度的情况，可以更高精度地进行接地电极沿周向的对位。结果，可以更高精度地相对于接地电极将螺纹部的螺纹牙形成在一定的位置。构成8.根据本构成的火花塞用主体配件组装体的制造方法，其特征在于，在上述构成1 的任一个中，
在上述对位工序中，使用能够沿与上述轴线正交的方向移动、并具有相对于该移动方向倾斜且与上述轴线方向平行的锥面的对位夹具，在使上述接地电极与上述锥面接触的状态下使上述对位夹具移动，从而进行上述接地电极的对位。根据上述构成8，使锥面与接地电极接触然后使对位夹具移动一定距离，从而可以使接地电极沿周向的位置总是高精度地对准在一定的位置。此外，对位夹具能够往复移动即可，作为对位夹具的驱动机构可以使用比较简单的机构。因此，可以防止制造设备的复杂化。另外，使用上述构成8时，采用上述构成2等会更有用。即，若是中间组装体无特别阻力地为能够自由旋转的状态，则在使对位夹具刚停止后，接地电极有可能进一步移动。 这一点，通过采用上述构成2等，可以在一定程度上限制中间组装体的旋转，可以极力防止对位夹具停止后接地电极的移动。结果，可以更高精度地进行接地电极的对位。构成9.根据本构成的火花塞用主体配件组装体的制造方法，其特征在于，在上述构成8中，在上述对位工序中，使用至少两个上述对位夹具，以能够沿着与一个对位夹具的移动方向正交的方向且与上述轴线正交的方向移动的方式构成另一个对位夹具，在使上述接地电极与上述一个对位夹具的锥面接触的状态下使上述一个对位夹具移动，并且在使上述接地电极与上述另一个对位夹具的锥面接触的状态下使上述另一个夹具移动，从而进行上述接地电极的对位。可以如上述构成9那样通过使用多个对位夹具来进行接地电极的对位。此时，可以更高精度地将接地电极配置在预定的位置。构成10.根据本构成的火花塞用主体配件组装体的制造方法，其特征在于，在上述构成8或9中，上述对位夹具具有在上述对位工序中位于上述中间组装体侧的第一侧面和位于该第一侧面的背面的第二侧面，经由向外侧凸出的弯曲面状的弯曲面部连接上述锥面和上述第一侧面，并经由该弯曲面部连接上述锥面和上述第二侧面。一般来说，接地电极通过相对于主体配件中间体的前端面接合来设置，但有时会因为各种原因而在相对于主体配件中间体的前端面稍有倾斜的状态下接合。在此，使对位夹具的锥面与这样的接地电极接触时，存在仅位于锥面端缘的角部与接地电极接触的情况。此时，随着对位夹具的移动会损伤接地电极，导致合格率下降。这一点，根据上述构成10，以连接锥面和第一侧面之间以及锥面和第二侧面之间的方式形成向外侧凸出的弯曲面部，从而在锥面的端缘没有形成角部。因此，可以更切实地防止随着对位夹具移动产生的接地电极的损伤，可以提高合格率。构成11.根据本构成的火花塞用主体配件组装体的制造方法，其特征在于，在上述构成8 10的任一个中，上述对位夹具具有如下的部位从使该对位夹具向上述接地电极移动时的移动前端面向上述锥面侧倾斜而呈锥状，或者呈向外侧凸出的弯曲面状。根据上述构成11，在对位夹具中、向接地电极移动时位于前端的移动前端面和锥面之间，形成有锥状或向外侧凸出的弯曲面状的部位。因此，在配置工序中，即使在对位夹具的移动路径上配置了接地电极时，也很难发生接地电极被对位夹具的前端面顶到的情况。因此，可以更切实地防止对位工序中接地电极的损伤、变形，可以进一步提高合格率。构成12.根据本构成的火花塞用主体配件组装体的制造方法，其特征在于，在上述构成8 11的任一个中，在上述对位工序中，使上述对位夹具与上述接地电极中从其前端朝向基端侧Imm的部位和从其基端朝向前端侧Imm的部位之间的部位接触。接地电极能够通过剪切直棒状的金属材料来制造，但在剪切时，会在接地电极的端部形成稍微在宽度方向扩开的增幅部位(所谓“飞边”)。此外，一般来说接地电极通过电阻焊接而接合到主体配件中间体的前端面，但有可能伴随电阻焊接而在接地电极的接合部分的外周形成熔融部位(所谓“塌边”)。在此，若使对位夹具与上述增幅部位或熔融部位接触的同时进行接地电极的对位，则对位的精度会下降增幅部位、熔融部位的量。这一点，根据上述构成12，构成为在对位工序中使对位夹具与上述接地电极中从其前端朝向基端侧Imm的部位和从其基端朝向前端侧Imm的部位之间的部位接触。即，上述增幅部位、熔融部位容易在距离接地电极的端部Imm的范围内形成，而对位夹具则与接地电极中可能存在增幅部位、熔融部位的部位以外的部位接触。因此，即使形成有上述增幅部位、熔融部位，也可以高精度地进行接地电极的对位。构成13.根据本构成的火花塞用主体配件组装体的制造方法，其特征在于，在上述构成8 12的任一个中，在上述对位工序中，使上述对位夹具的锥面的至少一部分与上述接地电极中的长度方向中央部分和基端部之间的部位接触。根据上述构成13，构成为使对位夹具与接地电极的基端部侧(根部侧)接触。因此，可以更切实地防止对位时接地电极的变形。构成14.根据本构成的火花塞用主体配件组装体的制造方法，其特征在于，在上述构成1 7的任一个中，在上述对位工序中，使用能够以上述轴线为旋转轴旋转的对位夹具，在使上述接地电极与上述对位夹具接触的状态下使上述对位夹具旋转，从而进行上述接地电极的对位。可以如上述构成14这样使用能够旋转的对位夹具进行接地电极的对位。此时，可以防止接地电极相对于对位夹具摩擦移动，进而可以更切实地防止接地电极损伤。构成15.根据本构成的火花塞用主体配件组装体的制造方法，其特征在于，在上述构成14中，上述对位夹具构成为能够把持上述接地电极，在由上述对位夹具把持了上述接地电极的状态下，进行上述接地电极的对位。可以如上述构成15这样在由对位夹具把持了接地电极的基础上进行接地电极的对位。此时，可以起到与上述构成14同样的作用效果，并且更高精度地进行接地电极的对位。构成16.本构成的火花塞的制造方法，其特征在于，在通过上述构成1 15的任一个所述的方法制造的火花塞用主体配件组装体中，将组装有中心电极及端子电极的绝缘体从基端侧进行组装，并使上述接地电极的前端部与上述中心电极相对。
可以如上述构成16这样将上述构成1等的技术思想应用于火花塞的制造方法。此时，在制造出的火花塞中可以更切实地使螺纹部和接地电极的相对位置关系处于希望的位置。因此，在将制造出的火花塞组装到燃烧装置时，可以更切实地防止在形成于中心电极和接地电极间的火花放电间隙和燃料喷射装置之间存在接地电极的情况，进而可以更切实地防止点火性的下降。构成17.本构成的火花塞用主体配件组装体的制造装置，该火花塞用主体配件组装体包括筒状的主体配件，向轴线方向延伸，并且在外周面具有用于螺合到燃烧装置的安装孔的螺纹部；和棒状的接地电极，从上述主体配件的前端部延伸，所述制造装置的特征在于，包括配置机构，在加工面相对的多个滚轧模之间配置中间组装体，该中间组装体在应成为上述主体配件的主体配件中间体中设置有上述接地电极；和对位机构，在由上述滚轧模进行上述螺纹部的滚轧加工之前，相对于配置在上述多个滚轧模之间的上述中间组装体，沿着以上述轴线为中心的周向进行上述接地电极的对位。根据上述构成17，基本与上述构成1等起到相同的作用效果。即，在由配置机构将中间组装体配置在滚轧模间的状态下，由对位机构进行接地电极的对位以及由滚轧模进行滚轧加工，从而可以高精度地相对于接地电极将螺纹部形成在一定的位置。
图1是表示火花塞的构成的局部剖切正面图。图2是表示主体配件中间体的构成的正面图。图3是表示滚轧模等的构成的透视示意图。图4是用于说明配置工序中的中间组装体的配置位置的图，(a)是滚轧模等的放大俯视图，(b)是滚轧模等的放大正面图。图5是表示配置中间组装体的被加工部的虚拟平面的图，(a)是滚轧模等的放大正面示意图，(b)是滚轧模等的放大正面图。图6是表示对位工序中的中间组装体等的放大俯视图。图7是表示对位夹具的构成的局部放大透视图。图8是用于说明对位工序中的对位夹具的动作的图，(a)是表示对位前的对位夹具等的放大正面图，(b)是表示对位后的对位夹具等的放大正面图。图9是表示火花塞用主体配件组装体的构成的俯视图。图10是表示另一实施方式的推压夹具等的局部剖切放大俯视图。图11是表示另一实施方式的推压夹具等的局部剖切放大俯视图。图12是用于说明另一实施方式的推压夹具的图，(a)是推压夹具等的放大俯视图，(b)是推压夹具等的放大剖视图。图13是用于说明另一实施方式的对位夹具的构成的图，(a)是表示对位前的对位夹具等的放大俯视图，(b)是表示对位后的对位夹具等的放大正面图。图14(a) (C)是表示另一实施方式的对位夹具的构成的放大正面图。
图15(a)、(b)是表示另一实施方式的对位夹具的构成的放大正面图。图16是表示另一实施方式的对位夹具的构成的放大正面图。图17是用于说明另一实施方式的、接地电极中对位夹具接触的部位的图，(a)是对位夹具等的放大俯视图，(b)是对位夹具等的放大侧视图。图18是用于说明另一实施方式的对位夹具、滚轧模的构成的图，(a)是对位夹具等的放大俯视图，(b)是对位夹具等的放大正面图。标号说明1…火花塞；2…绝缘子(绝缘体)；3…主体配件；5…中心电极；6…端子电极； 15…螺纹部；16、33…底座部；27…接地电极；30…主体配件中间体；31…中间组装体；35··· 火花塞用主体配件组装体；CLl…轴线；D1、D2…滚轧模；JG、JG1、JG2、JH、JI、JJ、JK…对位夹具(对位机构)；HA…配置机构；TA, TAl、TA2…锥面；PJU PJ2、PJ3…推压夹具；RU R2、 R3…弯曲面部；SIl…第一侧面；SI2…第二侧面。
具体实施例方式以下参照
一实施方式。图1是表示火花塞1的局部剖切正面图。另外， 在图1中，以火花塞1的轴线CLl方向为图中上下方向、下侧为火花塞1的前端侧、上侧为后端侧进行说明。火花塞1由筒状的作为绝缘体的绝缘子2、保持该绝缘子2的筒状的主体配件3等构成。众所周知，绝缘子2通过烧制氧化铝等而形成，在其外形部中具有形成于后端侧的后端侧主体部10、在该后端侧主体部10的前端侧在径向朝外突出形成的大径部11、在该大径部11的前端侧形成为直径比其细的中央主体部12、及在该中央主体部12的前端侧形成为直径比其细的腿部13。绝缘子2中的大径部11、中央主体部12及大部分的腿部13 收容在主体配件3的内部。并且，在中央主体部12和腿部13的连接部上形成锥状的阶梯部14，通过该阶梯部14将绝缘子2卡定在主体配件3上。另外，在绝缘子2中沿着轴线CLl贯通形成有轴孔4，在该轴孔4的前端侧插入并固定有中心电极5。该中心电极5包括由铜或铜合金构成的内层5A及由以镍(Ni)为主要成分的Ni合金构成的外层5B。另外，中心电极5整体上呈棒状(圆柱状)且其前端部分从绝缘子2的前端突出。另外，在轴孔4的后端侧以从绝缘子2的后端突出的状态插入并固定端子电极6。并且，在轴孔4中的中心电极5与端子电极6之间配置有圆柱状的电阻体7。该电阻体7的两端部经由导电性的玻璃密封层8、9分别与中心电极5和端子电极6电连接。并且，所述主体配件3由低碳钢等金属形成为筒状，在其外周面上形成用于将火花塞1安装到内燃机、燃料电池改性器等燃烧装置的螺纹部(外螺纹部)15。另外，在螺纹部15的后端侧朝向外周侧突出地形成底座部16，在螺纹部15后端的螺纹颈17中嵌入有环状的垫片18。另外，在主体配件3的后端侧设置有用于在将主体配件3安装到燃烧装置时与扳手等工具扣合的剖面呈六边形的工具扣合部19，并设置有用于在后端部保持绝缘子 2的铆接部20。另外，在本实施方式中，为了实现火花塞1的小径化，而使主体配件3小径化。因此，使螺纹部15的螺纹直径比较小(例如M12以下)。
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另外，在主体配件3的内周面上设有用于卡定绝缘子2的锥状的阶梯部21。并且， 绝缘子2被从主体配件3的后端侧朝向前端侧插入，并在自身的阶梯部14卡定在主体配件 3的阶梯部21上的状态下，通过朝径向内侧铆接主体配件3的后端侧的开口部、即形成上述铆接部20而进行固定。另外，在绝缘子2及主体配件3双方的阶梯部14、21之间夹着圆环状的密封板22。由此，保持燃烧室内的气密性，使进入暴露于燃烧室内的绝缘子2的腿部 13与主体配件3的内周面之间的间隙的燃料气体不向外部泄漏。并且，为了使铆接后的密封更完善，在主体配件3的后端侧，在主体配件3与绝缘子2之间夹着环状的环部件23、24，并在环部件23、对之间填充有滑石(Talc) 25的粉末。 即，主体配件3经由密封板22、环部件23、M及滑石25保持绝缘子2。另外，在主体配件3的前端面沈上接合有接地电极27，该接地电极27的大致中间部分被折弯且其前端侧侧面与中心电极5的前端部相对。该接地电极27的剖面为矩形，由以Ni为主成分的Ni合金构成。另外，随着主体配件3的小径化，主体配件3的前端面沈的面积变得比较小。因此，与上述前端面26接合的接地电极27成为细长的形状，形成为宽度比较窄(例如为3. Omm以下)且厚度比较薄(例如为2. Omm以下)。另外，在中心电极5的前端部和接地电极27的前端部之间形成有作为间隙的火花放电间隙观。并且，在该火花放电间隙观中，在基本沿着轴线CLl的方向上进行火花放 H1^ ο接下来对如上构成的火花塞1的制造方法进行说明。首先，成形加工绝缘子2。例如，使用以氧化铝为主体并含有粘合剂等的原料粉末， 调制成形用基材造粒物，用其进行橡胶压制成形，从而获得筒状的成形体。并且，对获得的成形体通过磨削加工调整外形，然后进行烧制加工，而获得绝缘子2。此外，与绝缘子2分开地制造中心电极5。即，对在中央部配置了用于提高散热性的铜合金等的Ni合金进行锻造加工，而制造中心电极5。将如上得到的绝缘子2及中心电极5、以及电阻体7、端子电极6，通过玻璃密封层 8、9密封固定。作为玻璃密封层8、9，一般将硼硅玻璃和金属粉末混合调制，使该调制物夹着电阻体7注入到绝缘子2的轴孔4内后，从后方用上述端子电极6推压的同时在烧制炉内加热，从而烧固。此时，可以在绝缘子2的后端侧主体部10的表面上同时烧制釉层，也可以事先形成釉层。接下来制造主体配件3。首先，通过对圆柱状的金属材料(例如S17C、S25C等铁类材料、不锈钢材料)进行冷锻加工等而形成贯通孔，并且形成大概形状。之后，进行切削加工，调整外形，从而获得图2所示的主体配件中间体30。然后，在主体配件中间体30的前端面上电阻焊接由Ni合金构成的直棒状的接地电极27，而获得中间组装体31 (参照图4等)。在该焊接时产生所谓“塌边”，因此除去该 “塌边”后，在上述中间组装体31的预定部位形成螺纹部15。对螺纹部15的形成工序详细说明，该形成工序包括配置工序、对位工序和滚轧工序。配置工序是在图3所示的多个(本实施方式中为一对)滚轧模D1、D2间利用配置机构HA(参照图4等)配置上述中间组装体31的工序。滚轧模D1、D2分别呈圆板状，在外周面上形成有未图示的螺纹滚轧面(加工面)。此外，滚轧模D1、D2配置成使加工面相对，并分别以轴DA1、DA2为旋转轴能够旋转地被支撑(另外，在图3中，未图示滚轧模D1、D2的支撑机构、旋转机构、配置机构HA等)。此外，以使两个滚轧模D1、D2的加工面之间比较靠近的方式配置两滚轧模Dl、D2。返回到制造方法的说明，在配置工序中，如图4(a)、(b)所示，在中间组装体31的后端部由设于配置机构HA的保持机构HO保持的状态下，将中间组装体31中作为上述螺纹部15的预定形成部位的圆柱状的被加工部32配置在滚轧模Dl、D2之间。另外，在配置工序的前段，通过预定的定位机构(例如上述专利文献1所公开的引导板等)在一定程度上调节接地电极27沿周向的位置。从而，在一定程度上调节了接地电极27沿周向的位置的状态下(在本实施方式中，在调节成接地电极27位于以从轴线CLl向竖直上方延伸的直线 Ll为中心的左右15°的范围内的状态下)，将中间组装体31配置在滚轧模D1、D2之间。此外，上述配置机构HA能够沿着相对于滚轧模D1、D2侧靠近/分离的方向移动，此外，通过上述保持机构HO将中间组装体31保持成能够以轴线CLl为旋转轴旋转。在本实施方式中，如图5(a)、(b)所示，使虚拟平面VP(图5(b)中描绘了斜线的面)和上述轴线CLl重合，将中间组装体31的被加工部32配置在滚轧模D1、D2之间，所述虚拟平面VP是连接了上述滚轧模Dl、D2的旋转轴即上述轴DAI、DA2的平面，位于滚轧模 D1、D2各自的两侧面之间且位于滚轧模D1、D2各自的加工面之间。然而，“将中间组装体31 配置在滚轧模D1、D2之间”并不仅指这样的形态，只要是被加工部32的至少一部分与上述虚拟平面VL相接的配置即可。此外，如上所述，两个滚轧模D1、D2的加工面之间比较靠近，因此在将被加工部32 配置在滚轧模D1、D2之间的状态下，被加工部32和滚轧模D1、D2间的间隙成为预定值以下 (例如1. Omm以下。优选为0. 5mm以下)。在滚轧模D1、D2之间配置了中间组装体31后，如图6所示，通过上述配置机构HA 向滚轧模D1、D2侧靠近移动，中间组装体31的底座部33(相当于底座部16)的前端侧面被推压向滚轧模D1、D2的侧面。此时，被加工部32和滚轧模D1、D2的加工面之间的间隙比较小，底座部33的前端侧面中位于内周侧一半的部位的至少一部分与滚轧模D1、D2的侧面接触。此外，底座部33相对于滚轧模D1、D2的侧面的推压力为5N以上100N以下(更优选为 ION以上50N以下)。然后，在对位工序中，进行接地电极27相对于中间组合体31以上述轴线CLl为中心沿周向的对位。接地电极27的对位由图7所示的作为对位机构的对位夹具JG进行。该对位夹具JG安装在移动机构M0(参照图3)上，该移动机构MO能够沿与轴线 CLl正交的方向(在本实施方式中为竖直方向)往复移动，从而，该对位夹具JG能够沿与轴线CLl正交的方向往复移动。此外，对位夹具JG具有相对于移动方向倾斜且相对于轴线 CLl平行的锥面TA，使锥面TA相对于移动方向的倾斜角度比较小(例如为30°以下)。进而，对位夹具JG具有位于中间组装体31 (滚轧模Dl、D2)侧的第一侧面SIl和位于该第1 侧面SIl的背面的第二侧面SI2。在锥面TA和第一侧面SIl以及锥面TA和第二侧面SI2 之间，形成有向外侧呈凸状的弯曲面部Rl、R2。并且，从对位夹具JG中位于朝接地电极27 移动时的移动方向前端的移动前端面的最前端部朝向锥面TA侧，形成有成为向外侧凸出的弯曲面状的弯曲面部R3。对位夹具JG中至少上述锥面TA以及弯曲面部R1、R2、R3的表面被平滑化。
在对位工序中，如图8(a)、(b)所示，在将底座部33推压到滚轧模Dl、D2的状态下，使接地电极27的侧面与上述锥面TA接触，同时使对位夹具JG向接地电极27侧移动， 从而进行接地电极27沿周向的对位。此时，对位夹具JG的移动距离一定，进而，在对位夹具JG停止时，接地电极27总是沿周向配置在一定的位置。此外，对位夹具JG的锥面TA的至少一部分与接地电极27的沿长度方向的中央部分和基端部之间接触。另外，在本实施方式中设定成，在接地电极27与锥面TA接触的状态下使对位夹具JG停止，换言之，在位于与锥面TA相连并与接地电极27分离侧的平面部分与接地电极27接触之前，使对位夹具JG 停止。接地电极27的对位结束后，对位夹具JG后退移动，从接地电极27离开。并且，在滚轧工序中，使上述滚轧模Dl、D2靠近，通过滚轧模Dl、D2夹着中间组装体31的被加工部 32。并且，在使底座部33与滚轧模D1、D2的侧面接触的状态下，使滚轧模D1、D2旋转，从而对中间组装体31进行滚轧加工。由此，中间组装体31向从滚轧模Dl、D2退开的方向(轴线CLl方向后端侧)移动，并且在上述被加工部32上形成螺纹部15，如图9所示，获得具有主体配件3和接地电极27的火花塞用主体配件组装体35。之后，将如上制作的具有中心电极5及端子电极6的绝缘子2和上述火花塞用主体配件组装体35进行组装。更详细地说，将上述绝缘子2相对于火花塞用主体配件组装体 35从其基端侧插入并组装，然后在径向内侧铆接较薄地形成的火花塞用主体配件组装体 35的后端侧的开口部，即形成上述铆接部20，从而进行固定。最后，使接地电极27弯曲并且调整上述火花放电间隙观的大小，从而获得上述火花塞1。如上所述，根据本实施方式，在滚轧模D1、D2之间配置了中间组装体31后，进行接地电极27沿周向的对位，之后通过滚轧模Dl、D2形成螺纹部15。S卩，在滚轧加工之前进行接地电极27的对位，在高精度地调节了接地电极27沿周向的位置的状态下进行螺纹部 15的形成。因此，可以将螺纹部15的螺纹牙相对于接地电极27高精度地形成在一定的位置。此外，接地电极27的对位在将中间组装体31的底座部33的前端侧面推压到滚轧模Dl、D2的状态下进行。因此，可以非常容易地进行考虑了螺纹部15的螺合长度的、接地电极27的对位。其结果，可以更高精度地将螺纹部15的螺纹牙相对于接地电极27形成
在一定的位置。进而，在将底座部33推压到滚轧模D1、D2的同时进行接地电极27的对位，因此在对位时，很难发生接地电极27移动过度的情况。因此，可以更高精度地进行接地电极27沿周向的对位，可以更切实地将螺纹部15的螺纹牙形成在一定的位置上。尤其是在本实施方式中，使底座部33的前端侧面中位于内周侧一半的面的至少一部分与滚轧模Dl、D2接触，因此底座部33的前端侧面在更稳定的状态下推压到滚轧模 D1、D2。因此，通过将底座部33推压到滚轧模D1、D2的同时进行接地电极27的对位而起到的上述作用效果更加切实可靠。 此外，在本实施方式中，通过使对位夹具JG移动一定距离，而能够使接地电极27 沿周向的位置总是高精度地对准在一定的位置。此外，只要对位夹具JG能够往复移动，作为对位夹具JG的驱动机构的移动机构MO可以使用比较简单的机构。因此，可以防止制造设备的复杂化。
并且，在上述对位夹具JG上形成有弯曲面部Rl、R2以连接锥面TA和第一侧面SI1 之间以及锥面TA和第二侧面SI2之间，在锥面TA的端缘没有形成角部。因此，可以更切实地防止接地电极27随着对位夹具JG的移动而损伤，可以提高合格率。进而，在对位夹具JG的前端部形成有弯曲面部R3，在对位时，很难发生接地电极 27被对位夹具JG的前端面顶到的情况。因此，可以更切实地防止接地电极27的损伤、变形，可以进一步提高合格率。此外，对位夹具JG的锥面TA的至少一部分与接地电极27的7沿长度方向的中央部分和基端部之间(换言之，接地电极27的根部侧)接触。因此，即便如本实施方式这样在接地电极27呈细长形状从而在对位时更加担心接地电极27的变形的情况下，也可以更切实地防止接地电极27的变形。进而，在本实施方式中，在接地电极27与锥面TA接触的状态下使对位夹具JG的移动停止，在对位夹具JG后退移动时，位于与锥面TA相连且与接地电极27分离侧的平面部分不会相对于接地电极27摩擦移动。从而，可以更切实地防止接地电极27的损伤。另外，不限于上述实施方式的记载内容，例如也可以如下实施。当然，也可以是没有在下面示例的其他应用例、变更例。(a)在上述实施方式中，在对位工序中，将底座部33推压到滚轧模Dl、D2的侧面的同时进行接地电极27的沿周向的对位。但也可以如图10所示，向配置于中间组装体31 和滚轧模Dl、D2之间的筒状的推压夹具PJl推压底座部33，同时进行接地电极27沿周向的对位。此时，通过变更推压夹具PJl的厚度(高度)就能够变更滚轧模Dl、D2和底座部 33之间的距离，进而可以对形成的螺纹部15和接地电极27的相对位置关系进行种种变更。 即，不变更对位工序中的接地电极27的目标配置位置、滚轧模D1、D2的构成等，仅简单地通过设置推压夹具PJl就可以容易地调节接地电极27和螺纹部15的相对位置关系。此外，可以在配置了推压夹具PJl的情况下进行滚轧加工，也可以如图11所示，例如将推压夹具PJ2构成为能够分离，在对位工序后使推压夹具PJ2分离并拆下，然后进行滚轧加工。在拆下了推压夹具PJ2时，底座部33和滚轧模Dl、D2之间产生间隙，因此不仅可以使用如上述实施方式那样通过滚轧加工使中间组装体31向轴线CLl方向后端侧移动的滚轧模D1、D2，还可以使用通过滚轧加工使中间组装体31向轴线CLl方向前端侧移动的滚轧模。从而可以进一步提高生产性。此外，如图12(a)、(b)所示，在对位工序中，也可以在将中间组装体31的前端面推压到配置于滚轧模D1、D2间的推压夹具PJ3的状态下，进行接地电极27的对位。(b)在上述实施方式中，通过移动对位夹具JG来进行接地电极27沿周向的对位。 但进行接地电极27的对位的方法不限于此。因此，例如也可以如图13(a)、(b)所示，通过使以锥面TB、TC相对的方式构成的对位夹具JH向与轴线CLl正交的方向移动，来进行接地电极27的对位。此外，也可以如图14(a)、(b)、(c)所示，利用第一对位夹具JGl和第二对位夹具 JG2进行接地电极27沿周向的对位，其中，第一对位夹具JGl能够沿与轴线CLl正交的方向移动，具有相对于该移动方向倾斜且与上述轴线CLl平行的第一锥面TA1，第二对位夹具 JG2能够沿与轴线CLl正交的方向且与第一对位夹具JGl的移动方向正交的方向移动，具有相对于该移动方向倾斜且与轴线CLl平行的第二锥面TA2。具体地说，也可以是，通过在使接地电极27与第一锥面TAl接触的同时使第一对位夹具JGl向接地电极27侧移动，而在一定程度调整接地电极27的位置，然后通过在使接地电极27与第二锥面TA2接触的同时使第二对位夹具JG2向接地电极27侧移动，而更准确地调节接地电极27沿周向的位置。 此时，可以更高精度地进行接地电极27沿周向的对位。进而，也可以如图15(a)、(b)所示，通过使用能够以轴线CLl为中心轴旋转的对位夹具Jl，进行接地电极27沿周向的对位。此外，也可以如图16所示，使用能够以轴线CLl 为中心轴旋转并能够把持接地电极27的对位夹具JJ，来进行接地电极27沿周向的对位。 此时，在对位工序的前端，可以省略预先在一定程度上调整接地电极27的位置的工序。此外，通过构成为能够把持接地电极27，能够更准确地进行接地电极27的对位。(c)在上述实施方式中并未特别记载，上述直棒状的接地电极27能够通过剪切由 Ni合金构成的棒状部件来制造。此时，如图17(a)、(b)所示(在图17中未图示滚轧模D1、 D2等)，会在接地电极27的端部形成向宽度方向扩大的增幅部位(飞边)PT。此外，可以在螺纹部15的滚轧后除去将接地电极27焊接到主体配件中间体30时产生的熔融部位(塌边)MD，换言之，可以在残存有熔融部位(塌边)MD的状态下形成螺纹部15。考虑这一点， 在接地电极27的对位工序中，也可以通过使对位夹具JG与接地电极27中从其前端朝向基端侧Imm的部位和从其基端朝向前端侧Imm的部位之间的部位接触，来进行接地电极27的对位。此时，对位夹具JG很难接触到增幅部位PT、熔融部位MD，因此可以更高精度地进行接地电极27的对位。(d)在上述实施方式中，在配置工序中，在由预定的定位机构调节成使接地电极 27位于以从轴线CLl向竖直上方延伸的直线Ll为中心的左右15°的范围内的状态下，将中间组装体31配置在滚轧模D1、D2之间。但是，将中间组装体31配置到滚轧模D1、D2之间时接地电极27沿周向的位置不限于此。因此，例如在配置工序中也可以不特别进行接地电极27的位置调整便将中间组装体31配置到滚轧模Dl、D2之间。但是，此时有可能需要变更对位工序中的接地电极27的目标配置位置、对位夹具JG等的构成(例如锥面TA的尺寸等)。(e)在上述实施方式中没有特别记载，也可以如图18(a)、(b)所示，在滚轧模D2的加工面和侧面之间形成凹部DE，并使对位夹具JK在与该凹部DE接触的同时移动。此时，对位夹具JK由滚轧模D2保持，因此可以抑制对位夹具JK的弯曲变形等。结果，可以更高精度地进行接地电极27的对位。(f)在上述实施方式中，在对位夹具JG的前端面形成有弯曲面部R3，但也可以将上述前端面形成为锥状。(g)上述实施方式中的螺纹部15的螺纹直径、接地电极27的尺寸只是示例，螺纹部15的螺纹直径、接地电极27的尺寸并无限定。(h)在上述实施方式中，具体记载了在主体配件3的前端部沈接合接地电极27的情况，然而通过切削主体配件的一部分(或预先焊接在主体配件上的前端配件的一部分) 而形成接地电极的情况下也能适用(例如日本特开2006-236906号公报等)。(i)在上述实施方式中，工具扣合部19的剖面呈六边形状，然而工具扣合部23的形状并不限于此形状。例如也可以为Bi-HEX(变形12边)形状[IS022977 :2005 (E)]等。
权利要求
1.一种火花塞用主体配件组装体的制造方法，该火花塞用主体配件组装体包括筒状的主体配件，向轴线方向延伸，并且在外周面具有用于螺合到燃烧装置的安装孔的螺纹部；和棒状的接地电极，从上述主体配件的前端部延伸，所述制造方法的特征在于，包括配置工序，在加工面相对的多个滚轧模之间配置中间组装体，该中间组装体在应成为上述主体配件的主体配件中间体中设置有上述接地电极；和滚轧工序，通过上述多个滚轧模夹着上述中间组装体，然后用上述多个滚轧模对上述中间组装体进行滚轧加工，从而形成上述螺纹部，在上述配置工序之后、上述滚轧工序之前，包括对位工序，相对于上述中间组装体沿着以上述轴线为中心的周向进行上述接地电极的对位。
2.根据权利要求1所述的火花塞用主体配件组装体的制造方法，其特征在于，上述中间组装体具有底座部，该底座部向径向外侧突出，在将上述螺纹部螺合到上述燃烧装置的安装孔时，该底座部的前端侧面与上述燃烧装置直接或间接接触，在上述对位工序中，在将上述底座部的前端侧面推压到上述多个滚轧模的状态下，进行上述接地电极的对位。
3.根据权利要求2所述的火花塞用主体配件组装体的制造方法，其特征在于，在上述对位工序中，使上述底座部的前端侧面中位于内周侧一半的面的至少一部分与上述多个滚轧模接触。
4.根据权利要求1所述的火花塞用主体配件组装体的制造方法，其特征在于，上述中间组装体具有底座部，该底座部向径向外侧突出，在将上述螺纹部螺合到上述燃烧装置的安装孔时，该底座部的前端侧面与上述燃烧装置直接或间接接触，在上述对位工序中，在将上述底座部的前端侧面推压到在上述底座部及上述多个滚轧模之间配置的推压夹具的状态下，进行上述接地电极的对位。
5.根据权利要求4所述的火花塞用主体配件组装体的制造方法，其特征在于，在上述对位工序中，使上述底座部的前端侧面中位于内周侧一半的面的至少一部分与上述推压夹具接触。
6.根据权利要求4或5所述的火花塞用主体配件组装体的制造方法，其特征在于，在上述对位工序之后、上述滚轧工序之前，拆下上述推压夹具，在上述滚轧工序中，在使上述底座部的前端侧面和上述滚轧模分离的状态下进行滚轧加工。
7.根据权利要求1所述的火花塞用主体配件组装体的制造方法，其特征在于，在上述对位工序中，在将上述中间组装体的前端面推压到在上述多个滚轧模之间配置的推压夹具的状态下，进行上述接地电极的对位。
8.根据权利要求1 7中任一项所述的火花塞用主体配件组装体的制造方法，其特征在于，在上述对位工序中，使用能够沿与上述轴线正交的方向移动、并具有相对于该移动方向倾斜且与上述轴线方向平行的锥面的对位夹具，在使上述接地电极与上述锥面接触的状态下使上述对位夹具移动，从而进行上述接地电极的对位。
9.根据权利要求8所述的火花塞用主体配件组装体的制造方法，其特征在于，在上述对位工序中，使用至少两个上述对位夹具，以能够沿着与一个对位夹具的移动方向正交的方向且与上述轴线正交的方向移动的方式构成另一个对位夹具，在使上述接地电极与上述一个对位夹具的锥面接触的状态下使上述一个对位夹具移动，并且在使上述接地电极与上述另一个对位夹具的锥面接触的状态下使上述另一个夹具移动，从而进行上述接地电极的对位。
10.根据权利要求8或9所述的火花塞用主体配件组装体的制造方法，其特征在于，上述对位夹具具有在上述对位工序中位于上述中间组装体侧的第一侧面和位于该第一侧面的背面的第二侧面，经由向外侧凸出的弯曲面状的弯曲面部连接上述锥面和上述第一侧面，并经由该弯曲面部连接上述锥面和上述第二侧面。
11.根据权利要求8 10中任一项所述的火花塞用主体配件组装体的制造方法，其特征在于，上述对位夹具具有如下的部位从使该对位夹具向上述接地电极移动时的移动前端面向上述锥面侧倾斜而呈锥状，或者呈向外侧凸出的弯曲面状。
12.根据权利要求8 11中任一项所述的火花塞用主体配件组装体的制造方法，其特征在于，在上述对位工序中，使上述对位夹具与上述接地电极中从其前端朝向基端侧Imm 的部位和从其基端朝向前端侧Imm的部位之间的部位接触。
13.根据权利要求8 12中任一项所述的火花塞用主体配件组装体的制造方法，其特征在于，在上述对位工序中，使上述对位夹具的锥面的至少一部分与上述接地电极中的长度方向中央部分和基端部之间的部位接触。
14.根据权利要求1 7中任一项所述的火花塞用主体配件组装体的制造方法，其特征在于，在上述对位工序中，使用能够以上述轴线为旋转轴旋转的对位夹具，在使上述接地电极与上述对位夹具接触的状态下使上述对位夹具旋转，从而进行上述接地电极的对位。
15.根据权利要求14所述的火花塞用主体配件组装体的制造方法，其特征在于，上述对位夹具构成为能够把持上述接地电极，在由上述对位夹具把持了上述接地电极的状态下，进行上述接地电极的对位。
16.一种火花塞的制造方法，其特征在于，在通过权利要求1 15中任一项所述的方法制造的火花塞用主体配件组装体中，将组装有中心电极及端子电极的绝缘体从基端侧进行组装，并使上述接地电极的前端部与上述中心电极相对。
17.一种火花塞用主体配件组装体的制造装置，该火花塞用主体配件组装体包括筒状的主体配件，向轴线方向延伸，并且在外周面具有用于螺合到燃烧装置的安装孔的螺纹部；和棒状的接地电极，从上述主体配件的前端部延伸，所述制造装置的特征在于，包括配置机构，在加工面相对的多个滚轧模之间配置中间组装体，该中间组装体在应成为上述主体配件的主体配件中间体中设置有上述接地电极；和对位机构，在由上述滚轧模进行上述螺纹部的滚轧加工之前，相对于配置在上述多个滚轧模之间的上述中间组装体，沿着以上述轴线为中心的周向进行上述接地电极的对位。
全文摘要
本发明提供一种火花塞用主体配件组装体的制造方法及制造装置、火花塞的制造方法，在主体配件上形成螺纹部时，相对于接地电极高精度地在一定位置形成螺纹部的螺纹牙。火花塞用主体配件组装体(35)包括沿轴线(CL1)方向延伸并具有螺纹部(15)的筒状的主体配件(3)和从主体配件的前端部延伸的接地电极(27)。其制造工序包括配置工序、滚轧工序和对位工序。在配置工序中，在加工面相对的多个滚轧模(D1、D2)之间配置设有接地电极的中间组装体(31)。在滚轧工序中，通过滚轧模夹着中间组装体，用滚轧模对中间组装体进行滚轧加工，而形成螺纹部。在配置工序后滚轧工序前的对位工序中，进行接地电极沿周向的对位。
文档编号H01T21/02GK102195238SQ20111003306
公开日2011年9月21日 申请日期2011年1月28日 优先权日2010年1月28日
发明者久礼圭祐, 尾关敦史, 玉田贵志 申请人:日本特殊陶业株式会社