专利名称：火花塞制造方法和火花塞制造设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于内燃机中使用的火花塞的制造技术，且更特别地涉及以接地电极的弯曲过程为特征的用于制造火花塞的方法和设备。
背景技术：
在例如汽车发动机的内燃机中使用的火花塞包括例如在轴线方向上延伸的中心电极、设置在中心电极外的绝缘体、设置在绝缘体外侧上的圆筒形金属壳、和接地电极，其中接地电极在其近端部分处连接到金属壳的前端部分。一般地，接地电极被弯曲，使得当接地电极如设计地布置时接地电极的远端部分面向中心电极的前端部分，因此在中心电极的前端部分和接地电极的远端部分之间形成火花放电间隙，用于在几乎定义在火花塞的轴线上的火花放电间隙内的火花放电。在此，在火花放电间隙过大的情况中，存在对于所需电压增加的担心，而在火花放电间隙过小的情况中，存在对于火焰传播特性下降的担心。因此， 火花放电间隙需要被调节到合适的大小。作为调节火花放电间隙的大小的方法，存在一种已知的方法，其中在弯曲间隔件被布置成面向中心电极的前端面之后，通过使用其中带有接地电极接触部的邻接部分被制成为倾斜表面的弯曲冲头，执行将接地电极压靠于弯曲间隔件的预备弯曲步骤，然后，在移除弯曲间隔件之后，通过使用具有平的邻接表面的弯曲冲压机将接地电极弯曲到预先确定的位置(例如，参考专利文献1)。在此，在其中火花放电如上所述地几乎在轴线方向上发生的所谓纵向放电型的火花塞中，可使用前述技术调节火花放电间隙的大小。然而，近年来，为提高耐久性已经提出了所谓的横向放电型的火花塞，其中接地电极的远端部分布置为面向中心电极的侧面，且提出了所谓的倾斜放电型的火花塞，其中接地电极的远端部分布置为面向中心电极的前端边缘。在这些类型的火花塞中，火花放电间隙的大小不仅通过放电间隙的定义在轴线方向上的大小确定，而且通过放电间隙的定义在与轴线垂直的方向上的大小确定。因此，在采用其中仅火花放电间隙的定义在轴线方向上的大小能够被调节的前述技术的情况中，担心不能以良好的精度调节火花放电间隙的大小。因而，如在图8中示出，考虑了如下方法在该方法中，定义在与火花塞的轴线CLl 垂直的方向上的火花放电间隙33的大小通过使用间隙调节装置83调节，其中间隙调节装置83使接地电极27相对于中心电极5移动，而使接地电极27移向或离开中心电极5。现有技术文献专利文献专利文献1 日本专利No. 3389121
发明内容
本发明解决的问题然而，在使用前述方法的情况中，通过使接地电极27相对于中心电极5移动而增加或降低火花放电间隙33的定义在轴线CLl上的大小，导致对于不能以足够的精度调节火花放电间隙33的大小的担心。注意到，此问题并不局限于横向放电型的火花塞和倾斜放电型的火花塞，而且还涉及在轴线方向上进行火花放电的类型的火花塞。已经着眼于这些问题完成了本发明，且本发明的目的是提供能够以足够的精度形成火花放电间隙的火花塞制造方法和制造设备。解决问题的手段在下文中，逐项描述适合于实现该目标的构造。注意到，对于所述构造特定的功能和优点将按需要补充。构造1，一种用于制造火花塞的火花塞制造方法，所述火花塞包括在轴线方向上延伸的棒状中心电极；大致圆筒形绝缘体，所述绝缘体具有在所述轴线方向上延伸的轴向孔，所述中心电极设置在所述轴向孔的前端侧处；大致圆筒形金属壳，所述金属壳设置在所述绝缘体的外周上；和接地电极，所述接地电极在所述接地电极的近端部分处连接到所述金属壳，并且所述接地电极在所述接地电极的中间部分处被弯曲，以在所述接地电极的远端部分和所述中心电极的前端部分之间形成火花放电间隙，所述火花塞制造方法包括弯曲步骤，通过弯曲装置将所述接地电极的远端部分压向所述中心电极，使得所述接地电极被弯曲以调节所述接地电极的远端部分相对于所述中心电极的前端部分在所述轴线方向上的相对高度位置；和间隙调节步骤，通过使用间隙调节装置调节所述火花放电间隙的定义在与所述轴线方向垂直的方向上的大小，以使所述接地电极的远端部分相对于所述中心电极移动，其中在所述间隙调节步骤中使用限制装置，所述限制装置用于限制所述接地电极的远端部分相对于所述中心电极在所述轴线方向上的相对移动。由贵金属合金制成的贵金属尖端可连接到中心电极的前端部分和接地电极的远端部分。在此情况中，贵金属尖端形成中心电极和接地电极的一部分。根据上述的构造1，在弯曲步骤中，接地电极的远端部分到中心电极的前端部分的相对高度位置，即火花放电间隙的定义在轴线方向上的大小被调节，且在间隙调节步骤中， 火花放电间隙的定义在与轴线方向垂直的方向上的大小被调节。因此，火花放电间隙能够以良好的精度形成。另一方面，通过调节定义在与轴线垂直的方向上的火花放电间隙，则担心火花放电间隙的定义在轴线上的大小产生误差。在此方面，根据构造1，能够通过限制装置限制接地电极在轴线方向上的相对移动。因此，不仅火花放电间隙的定义在与轴线垂直的方向上的大小，而且火花放电间隙的定义在轴线方向上的大小都能够以足够的精度限定。构造2 根据此构造，提供了如在构造1中所述的火花塞制造方法，其特征在于所述限制装置能够调节所述火花放电间隙的定义在所述轴线方向上的大小。根据上述的构造2，不仅能够限制接地电极在轴线方向上的相对移动，而且能够调节火花放电间隙的定义在轴线方向上的大小。即，在间隙调节步骤中，因为除火花放电间隙的定义在与轴线垂直的方向上的大小外，火花放电间隙的定义在轴线方向上的大小也能够被调节，从而能够以更高的精度形成火花放电间隙。构造3 根据此构造，提供了如在构造1或2中所述的火花塞制造方法，其中所述限制装置邻接所述接地电极的远端部分的侧表面且在所述侧表面上滑动，以限制所述接地电极相对于所述中心电极的相对移动，所述侧表面位于所述远端部分的与所述中心电极面对的一侧的相反侧，并且在所述限制装置的被所述接地电极邻接且滑动的部分上形成有具有小摩擦系数的层。如在构造3中，接地电极的相对移动可通过相对简单且容易的构造限制，在该构造中，接地电极的远端部分的与所述远端部分的面向中心电极的侧相反的侧的侧表面邻接限制装置且限制装置在该侧表面上滑动。另一方面，在上述的限制装置中，当火花放电间隙的定义在与轴线垂直的方向上的大小通过间隙调节装置调节时，接地电极相对于限制装置以摩擦的方式移动，从而导致担心接地电极被损坏。在此方面，根据上述的构造3，具有小摩擦系数的层形成在限制装置的被接地电极接附且被接地电极滑动的部分上。因此，能够有效地防止损坏接地电极。作为具有小摩擦系数的层，类金刚石碳是优选的。构造4 根据此构造，提供了如在构造1或2中所述的火花塞制造方法，其中所述限制装置是能够旋转的辊，并且通过使所述辊的外周表面与所述接地电极的远端部分的侧表面邻接来限制所述接地电极的远端部分相对于所述中心电极在所述轴线方向上的相对移动，所述侧表面位于所述远端部分的与所述中心电极面对的一侧的相反侧。根据构造4，在调整火花放电间隙的定义在与轴线垂直的方向上的大小时，能够以更可靠的方式防止接地电极的相对于限制装置的摩擦移动。结果，能够以更可靠的方式防止接地电极表面的损坏。构造5 根据此构造，提供了如在构造1或2中所述的火花塞制造方法，其中所述限制装置被制成为能够与所述间隙调节装置的移动同步地移动。根据构造5，如根据构造4，在调整火花放电间隙的定义在与轴线垂直的方向上的大小时，能够以更可靠的方式防止接地电极的相对于限制装置的摩擦移动。因此，能够以更可靠的方式防止接地电极表面的损坏。构造6 根据此构造，提供了如在构造1至5中任何构造中所述的火花塞制造方法，其中在所述火花塞中，在所述中心电极和所述接地电极之间的最短距离形成在所述中心电极的前端边缘部分或所述中心电极的侧表面部分与所述接地电极的远端部分之间。如在构造6中，在其中中心电极和接地电极之间的最短距离形成在中心电极的前边缘部分和接地电极之间的所谓的倾斜放电型的火花塞中或在其中最短距离形成在中心电极的侧表面部分和接地电极之间的所谓横向放电型的火花塞中，重要的是火花放电间隙的定义在与轴线垂直的方向上的大小通过间隙调节装置调节。因此，在上述类型的火花塞中，采用上述的构造1更为有效。构造7 根据此构造，提供一种用于在制造火花塞中使用的火花塞制造设备，所述火花塞包括在轴线方向上延伸的棒状中心电极；
大致圆筒形绝缘体，所述绝缘体具有在所述轴线方向上延伸的轴向孔，所述中心电极设置在所述轴向孔的前端侧处；大致圆筒形金属壳，所述金属壳设置在所述绝缘体的外周上；和接地电极，所述接地电极在所述接地电极的近端部分处连接到所述金属壳，并且所述接地电极在所述接地电极的中间部分处被弯曲，以在所述接地电极的远端部分和所述中心电极的前端部分之间形成火花放电间隙，所述火花塞制造设备包括弯曲单元，所述弯曲单元用于将具有直棒形状的所述接地电极向所述轴线弯曲， 以调节所述接地电极的远端部分到所述中心电极的前端部分在所述轴线方向上的相对高度位置；和间隙调节单元，所述间隙调节单元用于调节所述火花放电间隙的定义在与所述轴线垂直的方向上的大小，其中所述弯曲单元包括弯曲装置，所述弯曲装置用于将所述接地电极的远端部分压向所述中心电极，并且其中所述间隙调节单元包括间隙调节装置，所述间隙调节装置用于使所述接地电极的远端部分相对于所述中心电极在大致与所述轴线垂直的方向上移动；和限制装置，所述限制装置用于限制所述接地电极的远端部分相对于所述中心电极在所述轴线方向上的相对移动。如在构造7中所述，构造1的技术构思可实施在火花塞制造设备内。在此情况中， 通过构造7基本提供了与构造1相同的优点和功能。构造8 根据此构造，提供了如在构造7中所述的火花塞制造设备，其特征在于所述限制装置能够调节所述火花放电间隙的定义在所述轴线方向上的大小。根据以上的构造8，提供了与构造2相同的功能和优点。构造9 根据此构造，提供了如在构造7或8中所述的火花塞制造设备，其中所述限制装置邻接所述接地电极的远端部分的侧表面且在所述侧表面上滑动，以限制所述接地电极相对于所述中心电极的相对移动，所述侧表面位于所述远端部分的与所述中心电极面对的一侧的相反侧，并且在所述限制装置的被所述接地电极邻接且滑动的部分上形成有具有小摩擦系数的层。根据上述的构造9，提供了与构造3相同的功能和优点。构造10 根据此构造，提供了如在构造7或8中所述的火花塞制造设备，其中所述限制装置是能够旋转的辊，并且通过使所述辊的外周表面与所述接地电极的远端部分的侧表面邻接来限制所述接地电极的远端部分相对于所述中心电极在所述轴线方向上的相对移动，所述侧表面位于所述远端部分的与所述中心电极面对的一侧的相反侧。根据上述的构造10，提供了与构造4相同的功能和优点。构造11 根据此构造，提供了如在构造7或8中所述的火花塞制造设备，其中所述限制装置被制成为能够与所述间隙调节装置的移动同步地移动。
根据上述的构造11，提供了与构造5相同的功能和优点。构造12 根据此构造，提供了如在构造7至11中任何构造所述的火花塞制造设备，其中在所述火花塞中，在所述中心电极和所述接地电极之间的最短距离形成在所述中心电极的前端边缘部分或所述中心电极的侧表面部分与所述接地电极的远端部分之间。
如在构造6中，在所谓的倾斜放电型的火花塞或所谓的横向放电型的火花塞中， 采用构造7中等所述的限制装置是更有效的。
图1是示出了本发明的实施例的火花塞的构造的部分剖开的前视图。图2是示出了火花塞的前端部分的构造的部分剖开的前视图。图3是示出了弯曲单元的构造的方框图。图4是示出了具有弯曲前的接地电极的火花塞的部分放大的视图。图5是示出了预备弯曲单元等的放大的示例性视图。图6是示出了主弯曲单元的放大的典型视图。图7A是示出了间隙调节单元的构造的示例性前视图，图7B是间隙调节单元的示例性侧视图。图8是图示了用于调节火花放电间隙的定义在与轴线垂直的方向上的大小的方法的放大前视图。图9A和图9B是示出了另一个实施例中的限制装置的构造的示例性前视图。
具体实施例方式在下文中将参考附图描述实施例。图1是示出了火花塞1的部分剖开的前视图。 注意到图1中火花塞1的轴线CLl方向是图中的上下方向，下侧称为火花塞1的前端侧，且上侧称为火花塞1的后端侧。火花塞1包括作为圆筒形绝缘体的绝缘体2和保持绝缘体2的圆筒形金属壳3。如所示出，绝缘体2由烧结氧化铝等形成，且在其外部部分上包括后端侧主体部分10，其形成在后端侧；大直径部分11，其形成为在比后端侧主体部分10向前端侧更向前布置的部分处径向向外突出；和中间主体部分12，其形成为在比大直径部分11向前端侧更向前布置的部分处比大直径部分11更薄。此外，绝缘体2包括鼻部分13，所述鼻部分13形成为在比中间主体部分12更向前布置的部分处向轴线CLl方向上的前端侧渐缩的渐缩的形状。绝缘体2、大直径部分11、中间部分12和鼻部分13的大部分容纳在金属壳3的内部。 渐缩的台阶部分14形成在鼻部分13和中间部分12之间的连接部分处，绝缘体2在台阶部分14处被锁定在金属壳3内。此外，轴向孔4形成为在绝缘体2内在轴线CLl上延伸，且中心电极5插入且固定在轴向孔4的远端侧。中心电极5整体上为棒状(圆柱状)，且中心电极5的前端面形成为平的面。中心电极5从绝缘体2的前端突出。中心电极5包括由铜或铜合金制成的内层5A 和由主要成分是镍(Ni)的镍合金制成的外层5B。此外，由贵金属合金(例如，铱合金)制成的圆柱形贵金属部分31被设置于中心电极5的前端部分。更具体地，通过对外层5B与贵金属部分31之间的邻接面的外周施加激光焊接形成熔融部41的方式来设置贵金属部分31(参考图2等)。端电极6以从绝缘体2的后端侧突出的状态插入且固定在轴向孔4的后端侧。此夕卜，圆柱形电阻器7在中心电极5和端电极6之间被布置在轴向孔4内。电阻器7的两个端部部分经由导电玻璃密封层8、9分别电连接到中心电极5和端电极6。另外，金属壳3由例如低碳钢的金属形成为圆筒形形状，且螺纹部分(外螺纹部分)15形成在金属壳3的外周表面用于将火花塞1安装在气缸盖内。座部分16形成在螺纹部分15的后端侧的外周表面，环形垫圈18装配在螺纹部分15的后端处的螺纹颈部17。 此外，具有六边形横截面形状的工具接合部分19设置在金属壳3的后端侧，用于当金属壳 3被安装在气缸盖内时工具例如扳手与所述工具接合部分接合，卷边部分20设置在金属壳 3的后端部分用于保持绝缘体2。渐缩台阶部分21设置在金属壳3的内周表面用于锁定绝缘体2。在绝缘体上的台阶部分14由于金属壳3的后端侧处的开口部分被径向向内卷边即形成卷边部分20而被锁定在金属壳3的台阶部分21的状态下，绝缘体2从金属壳3的后端侧向其前端侧插入且固定到位。注意到，环形板密封件22插入在绝缘体2和金属壳3的两个台阶部分14、21之间。以此保持燃烧室的气密性，从而防止在绝缘体2的鼻部分13和金属壳3的内周表面之间穿透的空燃混合物泄漏到火花塞1的外侧。此外，为更完善地通过卷边进行封闭，环形环构件23、M被置于在金属壳3和绝缘体2之间，且在环构件23、M之间填充滑石25的粉末。S卩，金属壳3通过板密封件22保持绝缘体2、环构件23、M和滑石25。接地电极27在其中间部分处向中心电极5弯曲，并连接到金属壳3的前端部分沈的前端面。接地电极27在其远端部分的内周表面上具有贵金属尖端32，且贵金属尖端32 的远端边缘部分和贵金属部分31的前边缘部分相互面向。即，中心电极5(贵金属部分31) 和接地电极27 (贵金属尖端3 之间的最短距离形成在贵金属部分31的前端边缘部分和贵金属尖端32的远端边缘部分之间，且因此火花放电间隙33形成在中心电极5的前端部分和接地电极27的远端部分之间，此处火花放电以相对于轴线CLl倾斜的方式进行。注意到，在其中中心电极前端面(贵金属部分)和接地电极侧表面相互面对的火花塞中(例如，参考JP-A-2007-234435)，大致在轴线方向上发生火花放电。S卩，火花放电间隙的尺寸意味着两个电极之间的定义在轴线方向上的距离。与此相对照，在根据本实施例的火花塞1中，因为如上所述地在倾斜方向上发生火花放电，所以火花放电间隙33的尺寸如在图2中所示地通过两个电极5、27之间的定义在与轴线CLl垂直的方向上的距离foe 和两个电极5、27之间的定义在轴线CLl上的距离Gy确定。因此，为保证火花放电间隙33 的预先确定的大小，在将接地电极27向中心电极5所在侧弯曲时，不仅距离Gy而且距离foe 都需要精确地调节。因而，在下文中将详细描述形成本发明的特征的弯曲设备51，所述弯曲设备51使用在火花塞1的制造过程中，不仅用于向中心电极5所在侧弯曲接地电极27而且用于将火花放电间隙33形成为预先确定的大小。如在图3中示出，弯曲设备51包括弯曲单元52，所述弯曲单元52又包括预备弯曲单元61和主弯曲单元71和间隙调节单元81。在此实施例中，火花塞1被保持装置(未示出)保持，使火花塞1的前端部分向上定向且轴线CLl在上下方向上延伸，且然后相继地依次传送到预备弯曲单元61、主弯曲单元71和间隙调节单元81 (以图中箭头指示的次序)。用于将接地电极27定位在一定的周向位置的定位装置(未示出)设置在单元61、71、81中的每一个上，使得火花塞1被布置在如下状态通过该定位装置，接地电极27的周向位置变得在单元61、71、81中的每一个中是恒定的。预备弯曲单元61在与接地电极27的弯曲部分(中间部分)对应的位置处预备弯曲包括处于非弯曲状态(保持为直的棒状)的接地电极27的火花塞1，即对接地电极27施加预备弯曲操作。如在图5中示出，预备弯曲单元61包括主变形防止装置62和辊63，其中主变形防止装置62用于防止接地电极27向中心电极5倾斜或防止接地电极27向与中心电极5相对的侧膨胀，辊63用于弯曲接 地电极27。主变形防止装置62包括主内侧变形防止装置62A和主外侧变形防止装置62B，所述二者单独地形成为在接地电极27的宽度方向上延伸的棒状。主内侧变形防止装置62A 和主外侧变形防止装置62B被制成为移动朝向和离开火花塞1。当在接地电极27上实施预备弯曲时，主内侧变形防止装置62A布置在接地电极27的近端部分和中心电极5的侧部分之间，而主外侧变形防止装置62B布置为与接地电极27的近端部分的外表面邻接。变形防止装置62A、62B包括平的平面部分64A、64B。当执行预备弯曲时，平面部分64A、64B以相互面向的状态被布置成与接地电极27的近端部分表面邻接。变形防止装置62A和62B都在其近端部分通过连接部分支承，使得能够变化两者间的间隔。虽然主变形防止装置62A构造为使得其与接地电极27邻接的部分具有三角形截面形状，但具有弯曲形状的弯曲表面部分65设置在连接平面部分64A与定位在平面部分 64A的背侧的上部分处的侧表面的部分处。弯曲表面部分65形成当接地电极27被辊63预备弯曲时接地电极27的内表面所压靠的部分，且所述弯曲表面部分65具有与接地电极27 被弯曲成的形状对应的形状。即主内侧变形防止装置62A包括用于形成接地电极27的弯曲形状的大概形状的装置，和与该装置集成的用于防止接地电极27向中心电极5倾斜的装置。在此实施例中，在对接地电极27施加预备弯曲时，弯曲表面部分65设计为被布置成使得弯曲表面部分65的弯曲中心CC定位为在轴线CLl上比平面PLl更靠近接地电极27的近端侧，所述平面PLl包括中心电极5的前端面(贵金属部分31)。辊63的外周表面具有预先确定的宽度(例如3mm)，且辊63被支承以自由旋转。 另外，辊63在水平方向(图中箭头指示的方向)上通过未示出的移动装置移动，因此辊63 向接地电极27的与接地电极27的朝向中心电极5的侧相反的侧表面移动以按压该侧表面。由类金刚石(DLC)形成的层(未示出)形成在辊63的外周表面的可与接地电极27接触的部分上和辊63的支撑部分上，且该层的表面的摩擦系数为0. 2或更小。主弯曲单元71将已被实施了预备弯曲操作的接地电极72以大致直角弯曲，且调节接地电极27的远端部分(贵金属尖端32)相对于中心电极5的前端部分(贵金属部分 31)在轴线CLl上的相对高度位置。如在图6中示出，主弯曲单元71包括作为弯曲装置的加压装置72和防止接地电极27的变形的第二变形防止装置73。加压装置72在上下方向上(轴线CL的方向)移动且通过将接地电极27的远端部分向中心电极5压下而对接地电极27上施加主弯曲操作。加压装置72的在主弯曲时与接地电极27邻接的下表面部分72A形成为平的，且由DLC制成的(未示出的)层形成在下表面部分72A的表面上。因此，下表面部分72A的摩擦系数被制成比较小。第二变形防止装置73包括第二内侧变形防止装置73A和第二外侧变形防止装置73B，所述二者单独地形成为在接地电极27的宽度方向上延伸的棒状。第二内侧变形防止装置73A和第二外侧变形防止装置7 形成为移动朝向和离开火花塞1。在对接地电极27 实施主弯曲时，第二内侧变形防止装置73A布置在接地电极27和中心电极5之间以与接地电极27的近端部分的内表面邻接，而第二外侧变形防止装置7 布置为与接地电极27的近端部分的外表面邻接。变形防止装置73A、7!3B都包括平坦的平面部分74A、74B，且当实施主弯曲时，平面部分74A、74B布置为与接地电极27的近端部分表面邻接。结果，在对接地电极27实施主弯曲操作时能够以更可靠的方式防止接地电极27变形。两个变形防止装置 73A、7 在其近端部分通过连接部分(未示出)支承，从而两者间的间隔。此外，主弯曲单元71包括主照明装置(未示出)和主图像捕获装置(未示出)，所述主照明装置用于将预先确定的光发射到火花塞1的前端部分(至少中心电极5的前端点和接地电极27的远端部分)，该主图像捕获装置用于获取被照明的火花塞1的前端部分的图像。主弯曲单元71包括控制装置(未示出)，所述控制装置用于根据主图像捕获装置所获取的图像数据获取电极5和电极27 (贵金属部分31和贵金属尖端3 之间的间隙的大小；基于所获得的间隙的大小计算加压装置72所施加的加压量(对应于当将回弹量加到误差量时得到的量，将在下文中论述)；和基于这样计算的加压量控制加压装置72。在此， 下面将详细描述由控制装置控制的操作。S卩，控制装置计算所获得的电极5、27之间的间隙在上下方向上的大小相对于设计上的火花放电间隙33的定义在轴线CLl上的大小之间的误差量。然后，通过由加压装置 72将接地电极27压下在回弹量添加到误差量时所产生的量而对接地电极27实施主弯曲操作。以此，火花放电间隙33形成为使得接地电极27的远端部分(贵金属尖端32)的到中心电极5的前端部分(贵金属部分31)的相对高度位置大致等于接地电极27的远端部分到中心电极5的前端部分的所设计的相对高度位置。即，火花放电间隙33形成为使得火花放电间隙33的定义在轴线CLl上的距离Gy等于设计距离Gy。间隙调节单元81通过主弯曲单元71调节火花放电间隙33的定义在与轴线CLl 垂直的方向上的距离Gx，同时保持火花放电间隙33的定义在轴线CLl上的距离Gy。如在图7中示出，间隙调节单元81包括间隙调节装置83、限制装置84、图像处理装置85和用于将预先确定的光照射在火花塞1的前端部分上的第二照明装置(未示出)。第二图像捕获装置82获取火花塞1的被第二照明装置照亮的前端部分的图像，且将所捕获的图像数据输出到图像处理装置85。间隙调节装置83包括棒状臂83Α、8!3Β和连接部分83c，所述每个棒状臂83A、83B 具有矩形截面形状且在接地电极27的宽度方向上延伸，所述连接部分83c以两个臂83A、 83B可在水平方向上(图7中箭头指示的方向)移动的方式支承两个臂83A、83B。间隙调节装置83制成为移动朝向和离开传送到间隙调节装置83的火花塞1。当调节距离foe时， 两个臂83A、83B向火花塞1移动，且接地电极27被两个臂83Α、8!3Β保持在其间。然后，间隙调节装置83可通过水平地移动两个臂83Α、8!3Β调节距离foe。臂83A形成为比臂8 更薄，且臂83A布置为在轴线CLl方向上比包括绝缘体2 的前端面的平面PL2更靠近火花塞1的前端侧。即，臂83A布置在中心电极5和接地电极 27之间限定的较大的空间内。限制装置84通过图像处理装置85控制，且其下表面部分84A形成为平的。另外，DLC的层(未示出)形成在下表面部分84A上，且该层的表面的摩擦系数为0.2或更小。限制装置84在上下方向(轴线CLl方向上)上移动，且当调节距离Gx时，下表面部分84A以不移动的状态被布置于与接地电极27的远端部分邻接的位置处。图像处理装置85基于由第二图像捕获装置82获取的图像数据控制间隙调节装置83和限制装置84的操作。更具体地，图像处理装置85使臂83A、83B水平地移动如下的一定的量当将回弹量添加到根据所捕获的图像所获得的定义在水平方向上的在接地电极 27的远端部分和中心电极5的前端部分之间的距离相对于火花放电间隙33的定义在与轴线CLl垂直的方向上的设计 距离Gx的误差量而获得该一定的量。在此实施例中，在考虑到接地电极27的回弹变形而通过间隙调节装置83调节距离Gx之后，间隙调节装置83和限制装置84从火花塞1退回。然后，再次通过图像捕获装置82获取火花塞1的图像，以验证火花放电间隙33的距离Gx和距离Gy是否等于设计大小。在此，在距离Gx和距离Gy形成为大致如所设计的距离的情况中，接地电极27的弯曲操作完成。另一方面，在距离Gx和距离Gy与设计的大小不同的情况中，通过间隙调节装置 83调节距离Gx，和通过限制装置84调节距离Gy。即，此实施例的限制装置84不仅限制接地电极27的远端部分相对于中心电极5在轴线CLl方向上的相对移动，而且通过将接地电极27的远端部分压向中心电极5来调节距离Gx。接着，将描述使用弯曲设备51来弯曲接地电极27的方法。首先，接地电极27定位在其上的火花塞1 (参考图4)通过传送装置传送到主弯曲单元61。然后，主变形防止装置62向火花塞1移动，且接地电极27的近端部分通由主变形防止装置62支承。此后，辊63移向接地电极27，接地电极27被弯曲表面部分65加压，以此对接地电极27实施预备弯曲操作。然后，主变形防止装置62和辊63从火花塞1退回。接着，已被实施了预备弯曲的火花塞被传送到主弯曲单元71。然后，通过主图像捕获装置获取被主照明装置照亮的火花塞1的前端部分的图像，且基于所获取的图像数据由控制装置计算加压量。此后，第二变形防止装置73移向火花塞1，接地电极27的近端部分被第二变形防止装置73支承。然后，由加压装置对接地电极27的远端部分加压该加压量， 以此对接地电极27实施主弯曲操作。以此，接地电极27大致以直角被弯曲，且形成火花放电间隙33的定义在轴线CLl方向上的距离Gy。在实施主弯曲后，加压装置72和第二变形防止装置73从火花塞1退回。接着，其上已实施主弯曲的火花塞1由传送装置传送到间隙调整单元，通过第二图像捕获装置82获取由第二照明装置照亮的火花塞1的前端部分的图像。然后，图像处理装置83基于第二图像捕获装置82获取的图像数据使间隙调节装置83和限制装置84布置在预先确定的位置。此后，在通过限制装置84保持距离Gy的状态下，通过间隙调节装置83 调节距离Gx。然后，间隙调节装置83和限制装置84从火花塞1退回，且火花塞1的前端部分的图像再次通过第二图像捕获装置82获取。然后，基于该已再次获取的图像数据分别通过间隙调节装置83和限制装置84再调节距离Gx和距离Gy。结果，火花放电间隙33形成为预先确定的大小(大致如设计的大小)，接地电极27的弯曲完成。因此，如已详细描述，根据实施例的弯曲设备51，在弯曲单元52内，接地电极27的远端部分到中心电极5的前端部分的相对高度位置，即火花放电间隙33的定义在轴线CLl 方向上的大小被调节。在间隙调节单元81中，火花放电间隙33的定义在与轴线CLl垂直的方向上的大小被调节。因此，火花放电间隙33能够以良好的精度形成。另一方面，通过由间隙调节单元81调节火花放电间隙33的定义在与轴线CLl垂直的方向上的大小，则担心火花放电间隙33的定义在轴线CLl上的大小产生误差。在此方面，根据实施例，接地电极27在轴线CLl方向上的相对移动可通过限制装置84限制。因此， 能够以更确定的方式防止通过弯曲单元52调整的、火花放电间隙33的定义在轴线CLl上的大小产生误差，因此使得能够以足够的精度形成火花放电间隙33。通过限制装置84，不仅能够限制接地电极27在轴线CLl方向上的相对移动，而且能够调节火花放电间隙的定义在轴线CLl方向上的大小。因此，因为在定义在与轴线CLl 垂直的方向上的大小之外，火花放电间隙33的定义在CLl方向上的大小能够通过间隙调节装置81调节，所以能够以远更好的精度形成火花放电间隙33。类金刚石制成的层形成在限制装置84的与接地电极27邻接的部分上，且与接地电极27邻接的邻接部分的摩擦系数形成为比较小。以此，可有效地防止接地电极27被限制装置84损坏。此外，根据实施例的弯曲设备51，当实施预备弯曲操作时，弯曲表面形成装置(弯曲表面部分6 布置在接地电极27的近端部分和中心电极5的侧部分之间。即，由于形成接地电极27的弯曲位置用的基准的弯曲表面部分65布置在位于更靠近接地电极27的远端侧的位置处(在更靠近金属壳3的位置处)而不被中心电极5干涉，接地电极27能够容易地在其近端部分侧被弯曲。因此，在其中接地电极27需要在更靠近其近端侧的位置处弯曲的所谓的倾斜放电型的火花塞或所谓的横向放电型的火花塞中，采用实施例的预备弯曲单元61是更有效的。通过辊63对接地电极27实施预备弯曲操作，所述辊63以如下方式被支承不仅相对于接地电极27在与轴线CLl垂直的方向上移动，而且自由旋转。因此，接地电极27能够以更可靠的方式压靠弯曲表面部分65，而不改变接地电极的加压方向。因为辊63支承为自由旋转，所以能够极大程度地抑制接地电极27弯曲同时在辊63上摩擦的情况，因此能够以更可靠的方式防止接地电极27被辊63损坏。此外，在此实施例中，为将辊63的外周表面的容易与接地电极27接触的部分和辊 63的支撑部分的摩擦系数维持为相对低的值，DLC制成的层被设置于辊63的外周表面和辊 63的支撑部分。以此，能够以更可靠的方式防止接地电极27被辊63损坏。另外，在预备弯曲单元61中，主内侧变形防止装置62A与布置在接地电极27和中心电极25之间的弯曲表面部分65集成在一起。因此，可防止预备弯曲单元61变得复杂。弯曲表面部分65布置为使得弯曲表面部分65的弯曲中心CC被定位成在轴线CLl 方向上比包括中心电极5的前端面的平面PLl更靠近接地电极27的近端侧。因此，接地电极27能够在更靠近其近端侧的位置弯曲，因此使得可相对容易地制造横向放电型的火花塞或倾斜放电型的火花塞。臂83A被设置为离接地电极27的在轴线CLl方向上的远端侧较近，或者臂83A被设置在限定于中心电极5和接地电极27之间的相对大的空间中。因此，能够抑制由于存在臂83A而对接地电极27向中心电极5的相对运动的限制，由此能够更容易且更精确地调节火花放电间隙33的大小。注意到本发明不局限于实施例中所述的情况，本发明可如将在下面所述地执行。当然，下文中未描述的其它应用例和修改例自然也是可能的。(a)在实施例中，虽然主变形防止装置62包括主内侧变形防止装置62A和主外侧变形防止装置62B，但主变形防止装置62可形成为仅包括主内侧变形防止装置62A和主外侧变形防止装置62B中任一个。(b)在实施例中，虽然辊63用作在接地电极27上实施预备弯曲操作的预备弯曲装置，但用于在接地电极27上实施预备弯曲操作的装置不限制于此。
(c)在实施例中，虽然由DLC制成的层设置在辊63的外周表面和限制装置84的下表面部分84A，但这些层可不设置。(d)在实施例中，虽然在直棒状接地电极27所连接到的金属壳3和其中设置有中心电极5的绝缘体2组装在一起之后弯曲直棒状接地电极27，但接地电极27可在金属壳3 和绝缘体2组装之前的阶段中弯曲。(e)在实施例中，虽然火花塞1是其中相对于轴线CLl方向倾斜地火花放电的倾斜放电型的火花塞，但火花塞1的火花放电方向不限于此。相应地，火花塞1可以是其中在与轴线CLl垂直的方向进行火花放电的横向放电型的火花塞，或是其中大致在轴线CLl方向上进行火花放电的纵向放电型的火花塞。(f)在实施例中，虽然本发明实施为其中接地电极27连接到金属壳3的前端部分 26的前端面的实施例，但本发明也可应用于其中通过切除金属壳的一部分(或预告被焊接于金属壳的前端金属构件的一部分)形成接地电极的实施例(例如，JP-A-2006-236906)。 接地电极27可连接到金属壳3的前端部分26的侧表面。(g)在实施例中，虽然工具接合部分19图示为具有六边形截面形状，但对于工具接合部分19的形状，本发明不限于所述形状。例如，工具接合部分19可具有Bi-HEX(修改的十二边形)形状[ISO 22977 205 (E)]等。(h)当实施预备弯曲操作时布置主内侧变形防止装置62A和主外侧变形防止装置 62B的位置可基于捕获的火花塞1的前端部分的图像数据确定。(i)在实施例中，虽然主内侧变形防止装置62A和主外侧变形防止装置62B，第二内侧变形防止装置73A和第二外侧变形防止装置73B以及臂83A和臂83B分别包括分开的构件，但它们可分别包括单独的构件。(j)在实施例中，虽然间隙调节装置83采用保持接地电极27的远端部分的形式， 但作为间隙调节装置，可采用压靠接地电极27的远端面的形式(在接地电极27具有贵金属尖端32的情况中，接地电极的基部材料的不包括贵金属尖端32的远端面)。在实施例中，在通过使接地电极27的远端部分与限制装置84的具有相对小的摩擦系数的下表面部分84A接触而保持距离Gy的状态下，通过间隙调节装置83调节距离Gx。 即，接地电极27的表面设计为当调节距离Gx时摩擦抵靠于限制装置84的下表面部分84A。 与此相反，如在图9 (a)中示出，限制装置94可设计为包括如下的辊所述辊可自由旋转或可与接地电极27的移动关联地旋转。如在图9(b)中示出，限制装置104可设计为与间隙调节装置83的移动同步地移动。在此情况中，当调节距离Gx时，能够以更可靠的方式防止限制装置94、104和接地电极27之间产生摩擦。因此，能够以更可靠的方式防止接地电极 27的表面被损坏。附图标记说明
1火花塞2作为绝缘体的绝缘体3金属 壳4轴向孔5中心电极26金属壳的前端部分27接地电极33火花放电间隙51弯曲设备52弯曲单元61预备弯曲单元71主弯曲单元72作为弯曲装置的加压装置81间隙调节单元83间隙调节装置84,94,104 限制装置
权利要求
1.一种用于制造火花塞的火花塞制造方法，所述火花塞包括 在轴线方向上延伸的棒状中心电极；大致圆筒形绝缘体，所述绝缘体具有在所述轴线方向上延伸的轴向孔，所述中心电极设置在所述轴向孔的前端侧处；大致圆筒形金属壳，所述金属壳设置在所述绝缘体的外周上；和接地电极，所述接地电极在所述接地电极的近端部分处连接到所述金属壳，并且所述接地电极在所述接地电极的中间部分处被弯曲，以在所述接地电极的远端部分和所述中心电极的前端部分之间形成火花放电间隙， 所述火花塞制造方法包括弯曲步骤，通过弯曲装置将所述接地电极的远端部分压向所述中心电极，使得所述接地电极被弯曲以调节所述接地电极的远端部分相对于所述中心电极的前端部分在所述轴线方向上的相对高度位置；和间隙调节步骤，通过使用间隙调节装置调节所述火花放电间隙的定义在与所述轴线垂直的方向上的大小，以使所述接地电极的远端部分相对于所述中心电极移动，其中在所述间隙调节步骤中使用限制装置，所述限制装置用于限制所述接地电极的远端部分相对于所述中心电极在所述轴线方向上的相对移动。
2.根据权利要求1所述的火花塞制造方法，其中所述限制装置能够调节所述火花放电间隙的定义在所述轴线方向上的大小。
3.根据权利要求1或2所述的火花塞制造方法，其中所述限制装置邻接所述接地电极的远端部分的侧表面且在所述侧表面上滑动，以限制所述接地电极相对于所述中心电极的相对移动，所述侧表面位于所述远端部分的与所述中心电极面对的一侧的相反侧，并且在所述限制装置的被所述接地电极邻接且滑动的部分上形成有具有小摩擦系数的层。
4.根据权利要求1或2所述的火花塞制造方法，其中所述限制装置是能够旋转的辊，并且 通过使所述辊的外周表面与所述接地电极的远端部分的侧表面邻接来限制所述接地电极的远端部分相对于所述中心电极在所述轴线方向上的相对移动，所述侧表面位于所述远端部分的与所述中心电极面对的一侧的相反侧。
5.根据权利要求1或2所述的火花塞制造方法，其中所述限制装置被制成为能够与所述间隙调节装置的移动同步地移动。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的火花塞制造方法，其中在所述火花塞中，在所述中心电极和所述接地电极之间的最短距离形成在所述中心电极的前端边缘部分或所述中心电极的侧表面部分与所述接地电极的远端部分之间。
7.一种用于在制造火花塞中使用的火花塞制造设备，所述火花塞包括 在轴线方向上延伸的棒状中心电极；大致圆筒形绝缘体，所述绝缘体具有在所述轴线方向上延伸的轴向孔，所述中心电极设置在所述轴向孔的前端侧处；大致圆筒形金属壳，所述金属壳设置在所述绝缘体的外周上；和接地电极，所述接地电极在所述接地电极的近端部分处连接到所述金属壳，并且所述接地电极在所述接地电极的中间部分处被弯曲，以在所述接地电极的远端部分和所述中心电极的前端部分之间形成火花放电间隙，所述火花塞制造设备包括弯曲单元，所述弯曲单元用于将具有直棒形状的所述接地电极向所述轴线弯曲，以调节所述接地电极的远端部分到所述中心电极的前端部分在所述轴线方向上的相对高度位置；和间隙调节单元，所述间隙调节单元用于调节所述火花放电间隙的定义在与所述轴线垂直的方向上的大小，其中所述弯曲单元包括弯曲装置，所述弯曲装置用于将所述接地电极的远端部分压向所述中心电极，并且其中所述间隙调节单元包括间隙调节装置，所述间隙调节装置用于使所述接地电极的远端部分相对于所述中心电极在大致与所述轴线垂直的方向上移动；和限制装置，所述限制装置用于限制所述接地电极的远端部分相对于所述中心电极在所述轴线方向上的相对移动。
8.根据权利要求7所述的火花塞制造设备，其中所述限制装置能够调节所述火花放电间隙的定义在所述轴线方向上的大小。
9.根据权利要求7或8所述的火花塞制造设备，其中所述限制装置邻接所述接地电极的远端部分的侧表面且在所述侧表面上滑动，以限制所述接地电极相对于所述中心电极的相对移动，所述侧表面位于所述远端部分的与所述中心电极面对的一侧的相反侧，并且在所述限制装置的被所述接地电极邻接且滑动的部分上形成有具有小摩擦系数的层。
10.根据权利要求7或8所述的火花塞制造设备，其中所述限制装置是能够旋转的辊，并且通过使所述辊的外周表面与所述接地电极的远端部分的侧表面邻接来限制所述接地电极的远端部分相对于所述中心电极在所述轴线方向上的相对移动，所述侧表面位于所述远端部分的与所述中心电极面对的一侧的相反侧。
11.根据权利要求7或8所述的火花塞制造设备，其中所述限制装置被制成为能够与所述间隙调节装置的移动同步地移动。
12.根据权利要求7至11中任一项所述的火花塞制造设备，其中在所述火花塞中，在所述中心电极和所述接地电极之间的最短距离形成在所述中心电极的前端边缘部分或所述中心电极的侧表面部分与所述接地电极的远端部分之间。
全文摘要
提供能够高精度地形成火花放电间隙的火花塞制造方法和火花塞制造设备。在火花塞的制造过程中使用的弯曲设备(51)设有具有预备弯曲单元(61)和最终弯曲单元(71)的弯曲单元(52)，并且还设有间隙调节单元(81)。主弯曲单元(71)设有能够将接地电极的远端压向中心电极的加压装置，并且调节接地电极的远端在轴线方向上相对于中心电极的远端的相对高度位置。间隙调节单元(81)包括间隙调节装置，用于将接地电极的远端相对于中心电极在大致与轴线平行的方向上相对移动，且间隙调节单元(81)还包括限制装置用于限制接地电极的远端相对于中心电极在轴线方向上相对移动。
文档编号H01T13/20GK102171900SQ20098013962
公开日2011年8月31日 申请日期2009年10月2日 优先权日2008年10月6日
发明者久礼圭祐, 江沼政博 申请人:日本特殊陶业株式会社