衬垫及其制造方法和火花塞及其制造方法

衬垫及其制造方法和火花塞及其制造方法
【专利摘要】在将火花塞安装到燃烧装置时，使主体配件前端部(接地电极)相对于燃烧室的相对位置高精度地对准，并且实现良好的气密性。衬垫(18)为金属制且构成实心环状，在火花塞(1)的主体配件(3)的外周中，设置于外螺纹部(15)和基座部(16)之间。衬垫(18)的制造工序包括：冲裁工序，对平板状的金属材料(MM)实施冲裁加工，由此得到成为衬垫(18)的环状部件(RC)；以及退火工序，对环状部件(RC)实施退火，使环状部件(RC)的硬度比金属材料(MM)更低，由此得到衬垫(18)。
【专利说明】衬垫及其制造方法和火花塞及其制造方法

【技术领域】
[0001] 本发明涉及安装在火花塞用主体配件的外周上的衬垫及其制造方法，以及具有衬 垫而构成的火花塞及其制造方法。

【背景技术】
[0002] 火花塞例如组装在内燃机（发动机）等燃烧装置上，用于燃烧室内的空气燃料混 合物的点火。一般，火花塞具有：绝缘体，具有轴孔；中心电极，插通到轴孔的前端侧；主体 配件，设置在绝缘体的外周；以及接地电极，基端部与主体配件的前端部接合，前端部在与 中心电极之间形成火花放电间隙。另外，在主体配件上形成有用于将火花塞安装到燃烧装 置上的外螺纹部，为了确保火花塞（主体配件）与燃烧装置之间的气密性，有时在所述外螺 纹部的螺纹颈上安装实心环状的衬垫（例如，参照专利文献1等）。另外，一般实心环状的 衬垫是通过对平板状的金属材料实施冲裁加工而制造，为了实现良好的气密性，优选使衬 垫的硬度成为预定值以下。因此，在准备通过退火等而使硬度降低到预定值以下的金属材 料的基础上，对该金属材料实施冲裁加工，由此制造衬垫。
[0003] 但是，在将火花塞组装到燃烧装置上的状态中，例如，当成为在燃料喷射装置与火 花放电间隙之间存在接地电极的位置关系时，所喷射的燃料撞到接地电极的背面。因此，由 于接地电极的存在而阻碍向火花放电间隙的空气燃料混合物的供给，或者在流过火花放电 间隙的气流中产生混乱，从而存在点火性降低的问题。因此，可以考虑如下方案：通过使主 体配件前端部中的与固定有接地电极的部位相对的、外螺纹部的螺纹牙的相对形成位置成 为与形成于燃烧装置的安装孔上的内螺纹部的开始切入的位置等对应的位置，从而在将火 花塞组装到燃烧装置上时，使接地电极相对于燃烧室配置于一定的位置。
[0004] 现有技术
[0005] 专利文献
[0006] 专利文献1 :日本特开2008-135370号公报


【发明内容】

[0007] 发明要解决的课题
[0008] 但是，如上所述，在通过对金属材料实施冲裁加工而制造衬垫时，伴随冲裁加工而 在衬垫的一部分上产生加工硬化，存在衬垫的硬度存在偏差的问题。当硬度存在偏差时，在 即使将外螺纹部的螺纹牙相对于主体配件前端部（接地电极）形成于预定的相对位置，并 且，通过预定的紧固力矩将火花塞安装到燃烧装置时，也存在相对于燃烧室不能将主体配 件前端部（接地电极）配置于一定的位置的问题。另外，在进行冲裁加工时，衬垫中的与燃 烧装置接触的一侧的面（前端面）的内周侧和外周侧变形为弯曲状，从而衬垫相对于燃烧 装置的的接触面积减少，存在导致气密性降低的问题。
[0009] 本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于，提供如下的衬垫及其制造方法，在 将火花塞安装到燃烧装置时，能够高精度地对准主体配件前端部（接地电极）相对于燃烧 室的相对位置，并且能够实现良好的气密性，并且提供具有衬垫而构成的火花塞及其制造 方法。
[0010]用于解决课题的方案
[0011]以下，逐项说明适合解决上述目的的各结构。另外，根据需要对对应的结构附记特 有的作用效果。
[0012] 构成1.在本构成的衬垫的制造方法中，该衬垫在具有形成于自身的前端侧外周 的外螺纹部、和形成于所述外螺纹部的后端侧且向径向外侧突出的基座部的筒状的火花塞 用主体配件的外周中，设置于所述外螺纹部和所述基座部之间，该衬垫为金属制且为实心 环状，所述衬垫的制造方法的特征在于，包括：
[0013] 冲裁工序，对平板状的金属材料实施冲裁加工，由此得到成为所述衬垫的环状部 件；以及
[0014] 退火工序，对所述环状部件实施退火，使所述环状部件的硬度比所述金属材料更 低，由此得到所述衬垫。
[0015] 根据上述构成1，对通过冲裁加工得到的环状部件实施退火，由此制造衬垫。即，虽 然伴随冲裁加工而在环状部件上产生硬度偏差，但是在冲裁加工后，对有可能产生硬度偏 差的环状部件实施退火。因此，通过退火，能够可靠地去除环状部件中的加工形变，能够实 现环状部件的硬度的均匀化，进而能够实现衬垫的硬度的均匀化。其结果，在将火花塞安装 到燃烧装置时，能够高精度地对准火花塞用主体配件的前端部相对于燃烧室的相对位置， 进而能够相对于燃烧室更可靠地将接地电极配置于一定的位置。
[0016] 而且，由于对退火前的硬度比较高的金属材料进行冲裁，因此能够防止环状部件 的端面的内周侧和外周侧的变形，进而能够使衬垫中的与燃烧装置接触的一侧的面（前端 面）的内周侧和外周侧成为平坦状。因此，能够使衬垫的前端面在宽范围上成为平坦状，能 够充分地确保衬垫相对于燃烧装置的接触面积。另外，通过退火使硬度降低，实现硬度的均 匀化，从而能够提高衬垫相对于燃烧装置和基座部的密接性。其结果，能够实现优秀的气密 性。
[0017] 如上所述，根据上述构成1，在冲裁加工后实施退火，由此能够一举提高位置对准 精度和气密性双方。
[0018] 另外，当在衬垫上产生硬度偏差时，火花塞相对于燃烧装置的的紧固力矩越小 (例如，15N · m以下），越容易在气密性方面产生坏影响，但是根据上述构成i，使衬垫的硬 度均勻化，从而即使在紧固力矩小的情况下，也能够实现良好的气密性。换言之，上述构成 1在制造安装于如螺纹直径为M10以下的火花塞那样的紧固力矩小的火花塞上的衬垫时特 别有意乂。
[0019] 构成2·本构成的衬垫的制造方法，在上述构成i中，其特征在于，在所述退火工序 中，以所述衬垫中的配置于所述基座部侧的面的任意部位中的硬度的维氏硬度成为150Hv 以下的方式对所述环状部件实施退火。
[0020]另外，"衬垫的硬度"是指，对衬垫中的、伴随退火工序后的加工（例如，为了将衬垫 安装于主体配件，对衬垫实施的按压变形加工）而产生了硬度变化的部位以外的部位进行 计测的硬度（以下，相同）。另外，取"衬垫中的配置于所述基座部侧的面的任意部位中的 硬度"是因为，衬垫中的配置于基座部侧的面，很难产生由上述的退火工序后的加工引起的 硬度变化，对衬垫的硬度进行计测即可。
[0021]根据上述构成2,由于衬垫的硬度成为150Hv以下，因此能够进一步提高衬垫相对 于燃烧装置和基座部的密接性。其结果，能够实现气密性的进一步提高。
[0022]构成3·本构成的衬垫的制造方法，在上述构成1或2中，其特征在于，在所述退 火工序中，以所述衬垫中的配置于所述基座部侧的面的任意部位中的硬度的维氏硬度成为 30Hv以上的方式对所述环状部件实施退火。
[0023] ^根据上述构成3,衬垫的硬度成为30Hv以上。因此，当在燃烧装置的使用时等中衬 垫成为高温时，能够有效地抑制衬垫的热变形，能够更可靠地防止火花塞的松弛。其结果， 能够进一步提高气密性，并且能够长时间维持高精度位置对准的状态〔接地电极（主体配 件前端部）相对于燃烧室的相对位置关系〕。
[0024]构成4.本构成的衬垫的制造方法，在上述构成丨至3中的任意一项中，其特征在 于，所述金属材料的硬度的维氏硬度为70Hv以上。
[0025]根据上述构成4,由于金属材料的硬度成为70Hv以上，因此能够减少伴随冲裁加 工的环状部件的变形量。因此，能够更可靠地使衬垫的前端面在宽范围上成为平坦状，更可 靠地发挥上述的作用效果。换言之，通过上述构成4,以能够使衬垫的前端面在宽范围上成 为平坦状的程度，能够抑制伴随冲裁加工的环状部件的变形。
[0026] 构成5.本构成的衬垫的制造方法，在上述构成丨至4中的任意一项中，其特征在 于，所述衬垫通过以铜为主成分的金属形成。
[0027] 根据上述构成5,能够使衬垫相对于燃烧装置和基座部的密接性进一步提高，能够 进一步提高气密性。
[0028] 另外，由于铜的导热性优秀，因此能够快速地将主体配件的热经由衬垫传导到燃 烧装置侧，能够提高主体配件和其他火花塞的构成部件（例如，配置于主体配件的内周的 绝缘子等）的耐热性。
[0029] 构成6·本构成的衬垫的制造方法，在上述构成5中，其特征在于，在所述退火工序 中，所述环状部件的退火温度为l5〇°C以上650°C以下。
[0030] 根据上述构成6,由于退火温度成为150°C以上，因此能够有效地去除环状部件中 的加工形变，能够更可靠地得到硬度被均匀化的衬垫。
[0031] 另外，由于退火温度成为650°c以下，因此能够更可靠地防止衬垫的硬度过度地降 低，能够稳定地制造能够实现优秀的气密性的衬垫。
[0032] 构成7.本构成的衬垫的制造方法，在上述构成5或6中，其特征在于，在所述退火 工序中，所述环状部件的退火温度为300°C以上650°C以下，退火时间为30分钟以上90分 钟以下。
[0033] 根据上述构成7,能够进一步有效地去除环状部件中的加工形变，能够使衬垫的硬 度进一步均匀化。其结果，能够实现气密性的进一步提高。
[0034] 构成8.本构成的衬垫的制造方法，在上述构成1至4中的任意一项中，其特征在 于，所述衬垫由以铁为主成分的金属形成。
[0035] 根据上述构成8,能够使衬垫相对于燃烧装置和基座部的密接性进一步提高，能够 进一步提高气密性。
[0036] 另外，铁相比于铜具有硬度高的特性。因此，上述构成1等的作用效果更显著，能 够得到具有优秀的气密性的衬垫。
[0037] 构成9.本构成的衬垫的特征在于，通过上述构成1至8中的任意一项所述的衬垫 的制造方法得到。
[0038]根据上述构成9,起到基本上与上述构成1等相同的作用效果。
[0039] 构成10.本构成的衬垫，在上述构成9中，其特征在于，配置于所述基座部侧的面 的面积为115mm2以下。
[0040]在配置于基座部侧的面的面积充分大时，衬垫相对于燃烧装置和基座部的接触面 积也充分大。因此，即使伴随冲裁加工在衬垫的硬度上产生偏差或者衬垫变形为弯曲状，也 能够确保某程度的气密性。另一方面，在配置于基座部侧的面的面积小时，由伴随冲裁加工 的硬度的偏差和变形引起的影响大，更容易产生气密性的降低。
[0041] 关于这一点，根据上述构成10,由于衬垫中的配置于基座部侧的面的面积成为 115_2以下，因此伴随冲裁加工的气密性的降低更成为问题，但是通过采用上述构成1等， 能够实现良好的气密性。换言之，上述构成1等在制造配置于基座部侧的面的面积为115mm 2 以下的衬垫时特别有意义。
[0042] 构成11.本构成的衬垫，在上述构成9或10中，其特征在于，配置于所述基座部侧 的面的面积为83mm2以下。
[0043] 如上述构成11，在衬垫中的配置于基座部侧的面的面积成为83mm2以下时，伴随冲 裁加工的气密性的降低更成为问题，但是通过采用上述构成1等，能够实现良好的气密性。 换言之，上述构成1等在制造配置于基座部侧的面的面积成为83mm2以下的衬垫时特别有 意义。
[0044] 构成I2·本构成的火花塞的特征在于，具有上述构成9至11中的任意一项所述的 衬垫。
[0045] 根据上述构成12,能够相对于燃烧室更可靠地将主体配件前端部（接地电极）配 置于一定的位置，并且能够实现优秀的气密性。
[0046] 构成13.本构成的火花塞的制造方法的特征在于，包括上述构成1至8中的任意 一项所述的衬垫的制造方法。
[0047] 根据上述构成13,起到基本上与上述构成1等相同的作用效果。

【专利附图】

【附图说明】
[0048]图1是示出火花塞的结构的部分剖面主视图。
[0049]图2是对于金属材料的冲裁加工的示意图。
[0050] 图3是示出环状部件的立体图。
[0051]图4是用于说明偏差角度的计测方法的火花塞前端部的放大仰视图。
[0052]图5是用于说明环状部件中的弯曲状部分的形成区域的环状部件的部分放大剖 视图。
[0053]图6是示出铁衬垫与铜衬垫之间的比较结果的图表。

【具体实施方式】
[0054]以下，参照附图对一实施方式进行说明。图1是示出火花塞1的部分剖面主视图。 另外，在图1中，将火花塞1的轴线CL1方向作为附图中的上下方向、将下侧作为火花塞1 的前端侧、将上侧作为后端侧进行说明。
[0055] 火花塞1由构成筒状的绝缘子2、保持这些的筒状的火花塞用主体配件（以下，简 称为"主体配件"）3等构成。
[0056] 关于绝缘子2,如所周知对氧化铝等进行烧制而形成，在其外形部中具有：形成在 后端侧的后端侧主体部10 ;在比该后端侧主体部10更前端侧向径向外侧突出形成的大径 部11 ;在比该大径部11更前端侧比该大径部11形成得细的中间主体部12 ;以及在比该中 间主体部12更前端侧比该中间主体部12形成得细的长腿部13。绝缘子2中的大径部11、 中间主体部12以及大部分的长腿部13收纳在主体配件3的内部。并且，在中间主体部12 与长腿部13之间的连接部上形成有顶端朝向前端侧变细的台阶部14,绝缘子2通过该台阶 部14卡定在主体配件3上。
[0057] 而且，在绝缘子2上贯通形成有沿着轴线CL1延伸的轴孔4。并且，在该轴孔4的 前端侧插入设置有中心电极5。中心电极5具有：由导热性优秀的金属〔例如，铜、铜合金、 纯镍（Ni)等〕构成的内层5A;以及由以Ni为主成分的Ni合金构成的外层5B。另外，中心 电极5作为整体构成棒状（圆柱状），其前端部从绝缘子2的前端突出。而且，在中心电极 5的前端部设置有由贵金属合金（例如，铱合金或钼合金等）构成的圆柱状的端头31。
[0058] 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、固定有端子电极 6〇
[0059] 而且，在轴孔4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的两端部通过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。
[0060] 另外，主体配件3通过低碳钢等金属而形成为筒状，在其前端侧外周上形成有用 于将火花塞1安装到燃烧装置（例如，内燃机或燃料电池改质器等）的安装孔上的外螺纹 部15。另外，在外螺纹部15的后端侧形成有向径向外侧突出的项圈状的基座部16,在位于 外螺纹部15与基座部16之间的圆筒状的螺纹颈17的外周嵌入有环状的衬垫18。而且，在 主体配件3的后端侧，设置有用于在将火花塞1安装到燃烧装置时使扳手等工具卡合的截 面六角形状的工具卡合部19,并且在后端部设置有用于保持绝缘子2的压紧部20。另外， 在本实施方式中，使用螺纹直径比较小（例如，M10以下）的外螺纹部15。
[0061] 另外，在主体配件3的内周面上设置有用于卡定绝缘子2的锥状的台阶部21。并 且，绝缘子2相对于主体配件3从其后端侧向前端侧插入，在自身的台阶部14卡定在主体 配件3的台阶部21的状态下，通过将主体配件3的后端侧的开口部向径向内侧压紧、即形 成上述压紧部20而固定在主体配件3上。另外，在所述台阶部14、21之间介有圆环状的密 封片22。由此，保持燃烧室内的气密性，使进入到暴露在燃烧室内的绝缘子2的长腿部13 与主体配件3的内周面之间的间隙的燃料气体不会泄露到外部。
[0062] 而且，由于使基于压紧的密闭更充分，因此在主体配件3的后端侧，在主体配件3 与绝缘子2之间介有环状的环部件23、24,在环部件23、24之间填充有滑石粉（滑石）25的 粉末。即，主体配件3隔着密封片22、环部件23、24以及滑石粉25而保持绝缘子2。
[0063]另外，在主体配件3的前端部26接合有构成棒状的接地电极27的基端部。关于 接地电极27,在自身的中间部弯曲返回，其前端部侧面与中心电极5的前端部（端头31)相 对。另外，接地电极27由外层27A和内层27B构成，外层27A由Ni合金〔例如，Inconel600 或Inconel601(都是注册商标）〕形成，内层由作为热导电性比所述咐合金更好的金 属的铜合金或纯铜等形成。而且，在中心电极5(端头31)的前端面与接地电极27的前端 部之间形成有火花放电间隙33,在该火花放电间隙3 3处在大致沿着轴线CL1的方向上进行 火花放电。
[0064] 接着，对作为本发明的特征部分的衬垫18的结构进行说明。
[0065]衬垫18由以导热性优秀的铜为主成分的金属形成，构成实心环状。另外，在衬垫 18中的外螺纹部15侧的面上，设置有按压衬垫18并使其变形而形成的环状的槽部18A。伴 随槽部18A的形成，衬垫18的内径变得比外螺纹部15的螺纹直径小，实现防止衬垫 18从 主体配件3的脱落。另外，也可以由以铜以外的金属（例如，铁或Ni)为主成分的金属形成 衬垫I 8。在由以铁为主成分的金属形成衬垫is时，能够实现热轧中的火花塞1的耐松她性 的提高和制造成本的降低。
[0066] 而且，衬垫18中的配置于基座部16侧的面（S卩，没有实施用于形成槽部18A的按 压加工的面）的任意部位中的硬度在维氏硬度下为30Hv以上150Hv以下。另外，所谓衬垫 18的硬度是指，伴随后述的退火工序后的加工（在本实施方式中，按压加工）而产生了硬度 变化的部位以外的部位的硬度。
[0067] 而且，衬垫18中的配置于基座部16侧的面的面积为115mm2以下。另外，当考虑 气密性方面时，优选使所述面积成为预定值（例如，35mm2)以上。
[0068] 接着，对如上所述构成的火花塞1的制造方法进行说明。
[0069] 首先，预先对主体配件3进行加工。即，对于圆柱状的金属材料（例如，铁系材料 或不锈钢材料），通过冷锻造加工等形成外形，并且形成贯通孔。之后，通过实施切削加工而 修整外形，得到主体配件中间体。
[0070] 接着，在主体配件中间体的前端面电阻焊接由Ni合金等构成的直杆状的接地电 极27。由于在该焊接产生所谓的"塌边"，因此在去除了该"塌边"之后，在主体配件中间体 的预定部位通过滚乳形成外螺纹部15。由此，得到焊接有接地电极27的主体配件3。
[0071] 另外，在外螺纹部15的滚乳时，相对于接地电极27的接合位置的外螺纹部15的 开始切入的位置和切入结束的相对位置，对应于在燃烧装置的安装孔上形成的内螺纹部的 开始切入的位置等而设定。即，在燃烧装置的安装孔上螺纹结合有火花塞1的外螺纹部15 时，以接地电极27相对于燃烧装置配置于一定的相对位置的方式滚乳有外螺纹部15。
[0072] 接着，在焊接有接地电极27的主体配件3上实施镀锌或镀镍。另外，为了实现耐 腐蚀性的提高，也可以在其表面进一步实施铬酸盐处理。
[0073] 另一方面，与所述主体配件3不同，对绝缘子2进行成型加工。即，使用例如以氧 化铝为主体并含有粘合剂等的原料粉末，对成型用基质造粒物进行调制，并且使用该成型 用基质造粒物进行橡胶压制成型，从而得到筒状的成型体。并且，对于所得到的成型体，实 施磨削加工并进行整形，通过烧制炉对所整形的物体进行烧制，由此得到绝缘子2。
[0074] 另外，与所述主体配件3、绝缘子2不同，制造中心电极5。即，对在中央部配置有 用于实现散热性提高的铜合金等的Ni合金进行锻造加工而制作中心电极5。接着，对于中 心电极5的前端部通过激光焊接等而接合由贵金属合金构成的端头31。
[0075] 接着，如上所述得到的绝缘子2和中心电极5、电阻体7、端子电极6通过玻璃密封 层8、9而被密封固定。作为玻璃密封层8、9, 一般由硼硅酸玻璃与金属粉末混合而调制，在 该被调制的物体以夹住电阻体7的方式注入到绝缘子2的轴孔4内之后，从后方通过端子 电极6进行按压，并且通过在烧制炉内进行加热而被烘烤。另外，此时，也可以在绝缘子2 的后端侧主体部10表面上同时烧制釉层，也可以在事先形成釉层。
[0076] 之后，具有分别如上所述制作的中心电极5和端子电极6的绝缘子2与具有接地 电极27的主体配件3被固定。更详细地讲，在主体配件3中插通了绝缘子2的基础上，将 形成得比较薄的主体配件3的后端侧的开口部压紧到径向内侧，即通过形成上述压紧部2〇 而固定绝缘子2与主体配件3。
[0077]另外，与主体配件3等不同，制造衬垫I8。首先，如图2所示，在冲裁工序中，对于 通过以铜为主成分的金属形成的平板状的金属材料MM，通过预定的冲压加工机PD实施冲 孔加工。由此，如图3所示，得到成为所述衬垫18的环状部件RC。另外，在本实施方式中， 金属材料MM的硬度的维氏硬度为70Hv以上。另外，伴随冲裁加工，环状部件rc的端面中 的位于内周侧和外周侧的部位变形为弯曲状。
[0078] 接着，在退火工序中，对所述环状部件RC实施退火，使环状部件RC的硬度比金属 材料MM的硬度低，从而得到衬垫18。另外，在退火工序中，以衬垫18中的至少配置于基座 部16侧的面的任意部位的硬度的维氏硬度为30Hv以上150Hv以下的方式，对环状部件RC 实施退火。在本实施方式中，为了使衬垫18更可靠地成为上述的硬度，使环状部件rc的退 火温度成为150°C以上650°C以下（更优选为，30(TC以上65(TC以下），使退火时间为30分 钟以上90分钟以下。
[0079]接着，在衬垫18中插通主体配件3,在螺纹颈17的外周侧配置衬垫18。在此基础 上，通过具有环状突起的预定的夹具（未图示），沿着轴线CL1方向通过预定的负荷（例如， 1. 1吨?1. 8吨左右）按压衬垫1S中的所述外螺纹部15侧的面。由此，在衬垫18上形成 槽部18A，并且使衬垫18的内径比外螺纹部 15的螺纹直径小。其结果，在螺纹颈17的外周 安装衬垫18。
[0080]最后，使接地电极2了向中心电极5侧弯曲，并且对形成于中心电极5 (端头31)与 接地电极27之间的火花放电间隙33的大小进行调整。由此，得到上述的火花塞1()
[0081]如上详述，根据本实施方式，对通过冲裁加工得到的环状部件RC实施退火，由此 制造衬垫18。因此，能够更可靠地去除环状部件RC中的加工形变，能够实现环状部件RC进 而衬垫18、中的硬度的化。其结果，在将火花塞1安装在燃烧装置上时，能够使相对于 燃烧室的主体配件3的目ijy而部的相对位置高精度地对准，进而能够更可靠地将接地电极 27 相对于燃烧室配置于一定的位置。
[0082] 且，由于对退火前的比较高硬度的金属材料丽进行冲裁，因此能够防止环状部 件的端面的内周侧和外周侧的变形，进而能够使衬垫18中的与燃烧装置接触的侧的面 (前端面j的内周侧和外周侧成为平坦状。因此，能够在宽范围上使衬垫18的漏面成为 平能够充分地确保针衬塾1S相对于燃烧装麵接触面积。另外，通过退火使硬度降 低，实现硬度的均匀化，由此能够提高衬垫18相对于燃烧装置和基座部16的密接性。其结 果，能够实现优秀的气密性。
[0083]^如上所述?艮据本实施方式，在冲裁加工后实施退火，由此能够一举使位置对准精 度和气碰^方提财卜，料:实施城巾，在機18巾，配野謎部16侧倾麵 积成为ll 5mm2以下（83mm2以下），虽然容易产生气密性的降低，但通过在冲裁加工后实施 退火，从而能够在如上所述的衬垫18中也能够实现优秀的气密性。
[0084]另外，由于衬垫18的硬度成为150HV以下，因此能够进一步提高衬垫18相对于燃 烧装置和基座部ie的密接性。其结果，能够实现气密性的进一步的提高。 …
[0085]另一方面，由于衬垫18的硬度成为30HV以上，因此能够有效地抑制衬垫18的热 变形，能够更可靠地防止火花塞1的松弛。其结果，能够使气密性进一步提高，并且长时|、司 维持高精度地位置对准的状态（接地电极 27 (主体配件3前端部）相对于燃烧的的相对位 置关系〕。
[0086] 此外，由于金属材料丽的硬度成为70Hv以上，因此能够减少伴随冲裁加工的环状 部件RC的变形量。因此，能够更可靠地使衬垫18的前端面在宽范围上成为平坦状。
[0087] 而且，衬垫18通过以铜为主成分的金属形成，因此能够使衬垫18相对于燃烧装置 和基座部16的密接性进一步提高，能够进一步提高气密性。另外，能够使主体配件3的热 经由衬垫18快速地传导到燃烧装置侧，能够使主体配件3和绝缘子2等的耐热性提高。 [00 88] 并且，由于退火温度成为150?以上，因此能够有效地去除环状部件rc中的加工 形变，能够更可靠地得到硬度被均匀化的衬垫18。另外，由于退火温度成为65(TC以下，因 此能够更可靠地防止衬垫18的硬度过度地降低，能够稳定地制造能够实现优秀的气密性 的衬垫18。
[0089]接着，为了确认通过上述实施方式起到的作用效果，分别各制作了 10个样品i和 样品2,该样品1为具有如下衬垫的火花塞，该衬垫是对通过冲裁金属材料得到的环状部件 实施退火而使硬度成为预定值（本试验中，80HV)(相当于实施例），该样品2为具有如下衬 垫的火花塞，该衬垫是对通过退火而预先使硬度成为预定值（80Hv)的金属材料进行冲裁 而形成（相当于比较例），对各样品进行了位置对准精度评价试验。位置对准精度评价试验 的概要如下。即，使紧固力矩为25N ·ηι,将样品组装到模仿了燃烧装置的预定的钢铁制的试 验台。在安装之后，确定接地电极的配置位置，如图4所示，测定了如下的偏差角度α (。）： 以轴线CL1为中心，相对于目标的安装位置ΤΡ的、实际配置有接地电极27的位置的沿着周 方向的偏差角度ct (° )。在各样品中对所述偏差角度α进行了测定之后，分别算出了样 品1中的偏差角度α的平均值和样品2中的偏差角度α的平均值。在表1中示出该试验 的试验结果。
[0090] [表 1]
[0091]

【权利要求】
1. 一种衬垫的制造方法，该衬垫在具有形成于火花塞用主体配件自身的前端侧外周的 外螺纹部、和形成于所述外螺纹部的后端侧且向径向外侧突出的基座部的筒状的火花塞用 主体配件的外周中，设置于所述外螺纹部和所述基座部之间，该衬垫为金属制且为实心环 状，所述衬垫的制造方法的特征在于，包括： 冲裁工序，对平板状的金属材料实施冲裁加工，由此得到成为所述衬垫的环状部件；以 及 退火工序，对所述环状部件实施退火，使所述环状部件的硬度比所述金属材料更低，由 此得到所述衬垫。
2. 根据权利要求1所述的衬垫的制造方法，其特征在于， 在所述退火工序中，以所述衬垫中的配置于所述基座部侧的面的任意部位中的硬度的 维氏硬度成为150Hv以下的方式对所述环状部件实施退火。
3. 根据权利要求1或2所述的衬垫的制造方法，其特征在于， 在所述退火工序中，以所述衬垫中的配置于所述基座部侧的面的任意部位中的硬度的 维氏硬度成为30Hv以上的方式对所述环状部件实施退火。
4. 根据权利要求1至3中的任意一项所述的衬垫的制造方法，其特征在于， 所述金属材料的硬度的维氏硬度为70Hv以上。
5. 根据权利要求1至4中的任意一项所述的衬垫的制造方法，其特征在于， 所述衬垫通过以铜为主成分的金属形成。
6. 根据权利要求5所述的衬垫的制造方法，其特征在于， 在所述退火工序中，所述环状部件的退火温度为150°C以上650°C以下。
7. 根据权利要求5或6所述的衬垫的制造方法，其特征在于， 在所述退火工序中，所述环状部件的退火温度为300°C以上650°C以下，退火时间为30 分钟以上90分钟以下。
8. 根据权利要求1至4中的任意一项所述的衬垫的制造方法，其特征在于， 所述衬垫由以铁为主成分的金属形成。
9. 一种衬垫，通过权利要求1至8中的任意一项所述的衬垫的制造方法得到。
10. 根据权利要求9所述的衬垫，其特征在于， 配置于所述基座部侧的面的面积为115_2以下。
11. 根据权利要求9或10所述的衬垫，其特征在于， 配置于所述基座部侧的面的面积为83_2以下。
12. -种火花塞，具有权利要求9至11中的任意一项所述的衬垫。
13. -种火花塞的制造方法，其特征在于，包括权利要求1至8中的任意一项所述的衬 垫的制造方法。
【文档编号】H01T21/02GK104285346SQ201380024300
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2013年5月27日 优先权日:2012年5月28日
【发明者】铃木彰 申请人:日本特殊陶业株式会社