火花塞的制造方法与流程

本发明涉及一种火花塞的制造方法，特别涉及一种具备弯曲的接地电极的火花塞的制造方法。

背景技术：

在装配于内燃机的一般的火花塞中，接合于主体配件的弯曲的接地电极与中心电极隔着火花间隙相对。火花间隙的尺寸由于对用于引起火花放电的要求电压造成影响，所以期望火花间隙的尺寸公差较小。在专利文献1中，公开了如下技术：与接地电极的内表面空出距离地配置第一模具，使按压到接地电极的外表面的第二模具向第一模具移动，从而使接地电极弯曲直至接地电极的内表面接触于第一模具为止。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014－157769号公报

然而，在上述现有技术中，由于接地电极开始弯曲的起点不确定，所以，该起点的位置的偏差变大。由于该偏差变大，因而存在难以减小火花间隙的尺寸公差这样的问题点。

技术实现要素：

本发明是为了解决上述问题点而完成的，其目的在于，提供一种能够减小火花间隙的尺寸公差的火花塞的制造方法。

为了达到该目的，本发明涉及一种火花塞的制造方法，用于制造如下的火花塞，该火花塞具备：筒状的主体配件，从前端侧向后端侧在轴线的方向上延伸；绝缘体，配置于主体配件的筒孔内，在前端侧保持中心电极；及棒状的接地电极，以自身的第一端部接合于主体配件的前端部、并且自身的第二端部与中心电极相对的方式，向轴线侧弯曲。本发明的火花塞的制造方法具备：准备步骤，准备接合有接地电极的主体配件；及弯曲步骤，使接合于主体配件的接地电极沿着第一模具向轴线侧弯曲。第一模具具备：端部，被向接地电极的内表面按压；及平面部，经由向外侧鼓起的弯曲部而连接于端部，平面部以与轴线正交的方式、或者以随着靠近接地电极的内表面而向第一端部侧倾斜的方式配置。弯曲步骤具备将第一模具的端部按压到接地电极的第一步骤。

发明效果

根据技术方案1记载的火花塞的制造方法，通过弯曲步骤的第一步骤，将第一模具的端部按压到接合于主体配件的接地电极。第一模具具备被向接地电极的内表面按压的端部及经由向外侧鼓起的弯曲部而连接于端部的平面部，平面部以与轴线正交的方式、或者以随着靠近接地电极的内表面而向第一端部侧倾斜的方式配置。通过弯曲步骤，沿着第一模具使接地电极向轴线侧弯曲，所以，通过第一模具的端部来确定接地电极开始弯曲的起点。因此，能够减小火花间隙的尺寸公差。

根据技术方案2记载的火花塞的制造方法，通过第二步骤，使用作为辊的第二模具来使接地电极弯曲。第二模具在接地电极中的与内表面相反的一侧的面即外表面上朝着第二端部一边进行按压一边进行滚动，以使接地电极以第一模具的端部为支点而仿形于平面部。在第二步骤中最初将第二模具按压到接地电极的位置是：在轴线的方向上比第一模具的端部所按压的位置接近第二端部的位置。因此，除了技术方案1的效果之外，还能够避免在最初将第二模具按压到接地电极时在第一模具与第二模具之间接地电极被压扁。

根据技术方案3记载的火花塞的制造方法，在第二步骤中最初将第二模具按压到接地电极的位置是：在轴线的方向上比弯曲部与平面部之间的边界接近第二端部的位置。与最初将第二模具按压到接地电极的位置是在轴线的方向上比弯曲部与平面部之间的边界接近第一端部的位置的情况相比，能够使第一模具的端部与最初将第二模具按压到接地电极的位置之间的距离变长。因此，除了技术方案2的效果之外，还能够容易地将第一模具的端部作为支点而使接地电极弯曲。

根据技术方案4记载的火花塞的制造方法，在第二步骤中最初将第二模具按压到接地电极的位置是：在假定为接地电极的内表面中的、从与第一模具的端部的接触位置至第二端部侧的末端为止的部位全都与第一模具接触的情况下，比接地电极的第二端部侧的末端在轴线的方向上所处的位置接近第一端部的位置。其结果是，能够从第一端部侧向第二端部侧地将接地电极按压到第一模具，所以，除了技术方案2或者3的效果之外，还能够仿形于第一模具而使接地电极高精度地弯曲。

附图说明

图1是本发明的一个实施方式中的火花塞的单侧剖视图。

图2是第一实施方式中的第一模具及第二模具的侧视图。

图3是将端部按压到接地电极的第一模具及第二模具的侧视图。

图4是被按压到接地电极的第二模具及第一模具的侧视图。

图5是调整了火花间隙的接地电极的侧视图。

图6是第二实施方式中的第一模具及第二模具的侧视图。

附图标记说明

10火花塞

11绝缘体

12轴孔

15中心电极

17主体配件

18筒孔

20接地电极

21第一端部

22第二端部

23内表面

24外表面

25内表面的末端

26接地电极的末端

30、50第一模具

31、51端部

32、52弯曲部

33、53平面部

35、54边界

40第二模具

44、55第二模具最初按压的位置

45部位

47、58第三位置(接地电极的末端的位置)

o轴线

具体实施方式

下面，参照附图，说明本发明的优选的实施方式。图1是以轴线o为界的本发明的一个实施方式中的火花塞10的单侧剖视图。在图1中，将纸面下侧称为火花塞10的前端侧，将纸面上侧称为火花塞10的后端侧。火花塞10具备绝缘体11、中心电极15、主体配件17及接地电极20。

绝缘体11是由机械特性、高温下的绝缘性优良的氧化铝等形成的圆筒状的部件，形成有沿着轴线o贯通的轴孔12。绝缘体11在外周面形成有作为朝向前端侧的倾斜面的第一卡定部13及作为朝向后端侧的倾斜面的第二卡定部14。在轴孔12的前端侧配置有中心电极15。

中心电极15是沿着轴线o延伸的棒状的部件，例如用镍或者镍基合金覆盖铜或者以铜作为主要成分的芯材。中心电极15由绝缘体11保持，前端从轴孔12露出。

端子配件16是连接高压电缆(未图示)的棒状的部件，由具有导电性的金属材料(例如低碳钢等)形成。端子配件16在前端侧插入于轴孔12的状态下，固定于绝缘体11的后端。端子配件16在轴孔12内与中心电极15电连接。将主体配件17固定于绝缘体11的外周。

主体配件17是由具有导电性的金属材料(例如低碳钢等)形成的大致圆筒状的部件。主体配件17的轴线o位于火花塞10的轴线o上。主体配件17从轴线o方向的两侧夹持插入到主体配件17的筒孔18的绝缘体11的第一卡定部13及第二卡定部14，从外周侧保持绝缘体11。将接地电极20接合于主体配件17的前端部19。

接地电极20是金属制(例如镍基合金制)的棒状的部件，接地电极20的第一端部21接合于主体配件17的前端部19，第二端部22隔着火花间隙与中心电极15相对。接地电极20以内表面23朝向中心电极15侧、外表面24朝向外侧的方式弯曲。

火花塞10例如通过如下方法制造。首先，将中心电极15插入到绝缘体11的轴孔12，配置成中心电极15的前端从轴孔12向外部露出。将端子配件16插入到轴孔12，并确保端子配件16与中心电极15的导通之后，将预先接合有接地电极20的主体配件17组装到绝缘体11的外周。以接地电极20的第二端部22与中心电极15相对的方式使接地电极20弯曲，得到火花塞10。

参照图2至图6，说明使接地电极20弯曲的方法。此外，在图2至图6中，将纸面上侧称为主体配件17的轴线o方向的前端侧，将纸面下侧称为主体配件17的轴线o方向的后端侧。首先，参照图2，说明使接地电极20弯曲的第一模具30及第二模具40。图2是第一实施方式中的第一模具30及第二模具40的侧视图。此外，在图2中，省略主体配件17的外螺纹的图示(在图3至图6中也一样)。

第一模具30及第二模具40是用于对接地电极20进行弯曲加工的部件。第一模具30及第二模具40通过将马达等作为驱动源的驱动装置(未图示)，能够分别移动到任意的位置。第一模具30及第二模具40移动的位置基于图像处理装置(未图示)的检测结果来确定。

首先，在准备步骤中，准备将第一端部21接合于主体配件17的接地电极20。在本实施方式中，接合有接地电极20的主体配件17组装到绝缘体11的外周。接下来，接地电极20在从第一端部21向第二端部22地沿轴线o方向延伸的状态下，配置于第一模具30与第二模具40之间。接地电极20被第一模具30及第二模具40按压，从而使与接合于主体配件17的第一端部21相反的一侧的第二端部22侧以内表面23成为内侧的方式弯曲。

第一模具30是被向接地电极20的内表面23按压的部件，第二模具40是被向接地电极20的外表面24按压的部件。第一模具30具备被向接地电极20的内表面23按压的端部31、连接于端部31并且向外侧鼓起的弯曲部32及连接于弯曲部32的平面部33。端部31是与轴线o平行的平面。平面部33是随着靠近接地电极20的内表面23而向第一端部21侧(图2下侧)倾斜的平面。端部31的切线36与平面部33的切线37的交点处的角度θ是0°＜θ＜90°。

第一模具30的端部31、弯曲部32及平面部33的宽度(图2纸面垂直方向的尺寸)比接地电极20的宽度(图2纸面垂直方向的尺寸)宽。端部31与弯曲部32的边界34及弯曲部32与平面部33的边界35是在第一模具30的宽度方向上延伸的直线。边界34、35相互平行。

第二模具40是能够以轴41为中心进行旋转的辊。轴41相比第一模具30的平面部33配置于轴线o方向的前端侧(图2上侧)。轴41由弹簧42弹性支撑。弹簧42在第二模具40将接地电极20按压到第一模具30的平面部33时，向轴线o方向的后端侧(第一模具30侧)对第二模具40施力。第二模具40的轴向(图2纸面垂直方向)的宽度比接地电极20的宽度(图2纸面垂直方向的尺寸)宽。轴41与边界34、35平行地配置。在本实施方式中，第二模具40(辊)的直径比接地电极20的轴线o方向的长度长。

对于接地电极20，在弯曲步骤的第一步骤中将第一模具30按压到接地电极20的内表面23之后，在弯曲步骤的第二步骤中将第二模具40按压到接地电极20的外表面24。接地电极20在第一模具30与第二模具40之间，以仿形于第一模具30的方式进行弯曲。

图3是将端部31按压到接地电极20的第一模具30及第二模具40的侧视图。在图3中，省略弹簧42的图示(在图4及图6中也一样)。如图3所示，在弯曲步骤的第一步骤中，图像处理装置(未图示)检测中心电极15及接地电极20的位置及大小，基于其检测结果，第一模具30在避开中心电极15的同时，将端部31按压到接地电极20的内表面23。此时，第一模具30的端部31的边界34与内表面23接触的位置43比接地电极20的内表面23中的第二端部22侧的末端25靠第一端部21侧。

图4是被按压到接地电极20的第二模具40及第一模具30的侧视图。如图4所示，在弯曲步骤的第二步骤中，第二模具40沿与轴线o正交的方向(图4左方向)直线地移动，将第二模具40按压到接地电极20的外表面24。由于将第一模具30的端部31按压到接地电极20的内表面23，所以，通过端部31来确定接地电极20开始弯曲的起点。

最初将第二模具40按压到接地电极20的位置44是在轴线o方向(图4上下方向)上比将第一模具30的端部31按压到接地电极20的位置接近第二端部22的位置。即，最初将第二模具40按压到接地电极20的位置44相比第一模具30的边界34(参照图3)的位置43(第一位置45)而存在于轴线o方向的前端侧(图4上侧)。因此，在最初将第二模具40按压到接地电极20时，能够避免在第一模具30的端部31与第二模具40之间接地电极20在厚度方向上被压扁。

在将第一模具30的端部31按压到接地电极20的状态下，第二模具40移动，第二模具40向第一模具30的平面部33相对地靠近，从而以将第一模具30的端部31作为支点而仿形于弯曲部32的方式使接地电极20弯曲。最初将第二模具40按压到接地电极20的位置44是在轴线o方向上比弯曲部32与平面部33的边界35的位置(第二位置46)接近第二端部22的位置。

在该情况下，与最初将第二模具40按压到接地电极20的位置44在轴线o方向上相比弯曲部32与平面部33的边界35的位置(第二位置46)而处于第一端部21侧(图4下侧)的情况相比，能够使第一模具30的端部31与第二模具40所按压的位置44之间的距离变长。因此，能够将第一端部21设为作用点、将端部31设为支点、将位置44设为力点，以更小的力容易地使接地电极20弯曲。

接下来，按接地电极20的外表面24与内表面23的距离(接地电极20的厚度)的量空出间隙，使第二模具40沿着第一模具30的弯曲部32及平面部33移动。第二模具40能够通过将马达等作为驱动源的驱动装置(未图示)而移动到任意的位置，所以，能够进行这样的动作。第二模具40移动而使接地电极20弯曲，从而第二模具40一边使接地电极20与第一模具30的接触面积渐渐扩大，一边在接地电极20的外表面24上从位置44向第二端部22滚动。

在第二步骤中最初将第二模具40按压到接地电极20的位置44是：在假定为接地电极20的内表面23中的、从与第一模具30的端部31的接触位置至第二端部22侧的末端26为止的部位全都与第一模具30接触的情况下，比接地电极20的第二端部22侧的末端26在轴线o方向上所处的位置47(第三位置)接近第一端部21的位置。其结果是，通过第二模具40相对于第一模具30的相对移动，能够从第一端部21侧向第二端部22侧地按顺序将接地电极20按压到第一模具30。能够仿形于第一模具30而高精度地使接地电极20弯曲，所以，仿形于第一模具30而弯曲的接地电极20大致准确地再现第一模具30的弯曲部32及平面部33的形状。因此，能够减小在弯曲步骤中制作的接地电极20的形状的偏差。

对第二模具40的轴41进行弹性支撑的弹簧42在第二模具40将接地电极20按压到第一模具30的平面部33时，向轴线o方向的后端侧(第一模具30侧)对第二模具40进行施力。因此，能够通过弹簧42的变形量来调整第二模具40在被按压到第一模具30的平面部33的接地电极20的厚度方向上施加的载荷。其结果是，能够将适度的载荷施加给接地电极20，以避免夹在第一模具30与第二模具40之间的接地电极20被过度地压扁。

另外，第二模具40是以轴41为中心进行旋转的辊，所以，第二模具40在接地电极20的外表面24上滚动。因此，能够使得在接地电极20的外表面24不容易产生由第二模具40与接地电极20的摩擦导致的摩擦损伤。因此，能够避免在接地电极20的外表面24残留加工痕迹。另外，第二模具40(辊)的直径比接地电极20的轴线o方向的长度长，所以，在第二模具40与接地电极20接触时，能够使得在接地电极20处不容易产生凹陷。

通过弯曲步骤，以仿形于第一模具30的方式利用第二模具40而弯曲了的接地电极20为了调整接地电极20与中心电极15之间的火花间隙的大小，利用第三模具60进一步地弯曲。图5是调整了火花间隙的接地电极20的侧视图。

如图5所示，第三模具60将接地电极20的第二端部22侧在轴线o方向(图5上下方向)上压入，估计接地电极20的回弹量等，调整火花间隙的大小。第三模具60以使接地电极20弯曲的部分更深地弯曲的方式，使接地电极20变形。由第三模具60压入接地电极20时的弯曲的起点与在先前说明的弯曲步骤中通过第一模具30的端部31确定出的接地电极20的弯曲的起点大致相等。

由于能够减小在弯曲步骤中接地电极20开始弯曲的起点的位置的偏差，所以，能够减小在弯曲步骤中制作的接地电极20的形状的偏差。如果假设接地电极20的形状产生偏差，则由第三模具60压入的接地电极20的回弹量的偏差变大，所以，无法减小火花间隙的尺寸公差。与此相对，根据本实施方式，能够减小在弯曲步骤中制作的接地电极20的形状的偏差，所以，能够减小由第三模具60压入的接地电极20的回弹量的偏差。因此，能够减小火花间隙的尺寸公差。

接下来，参照图6，说明第二实施方式。在第一实施方式中，说明了将第一模具30的平面部33配置成相对于轴线o倾斜的情况。与此相对，在第二实施方式中，说明将第一模具50的平面部53配置成与轴线o正交的情况。此外，关于与在第一实施方式中说明的部分相同的部分，附加相同的附图标记，省略以下的说明。图6是第二实施方式中的第一模具50及第二模具40的侧视图。在图6中，省略第二模具40的轴41的图示。

如图6所示，第一模具50具备被向接地电极20的内表面23按压的端部51、连接于端部51并且向外侧鼓起的弯曲部52及连接于弯曲部52的平面部53。端部51是与轴线o平行的平面。平面部53是与轴线o正交的平面。

在弯曲步骤中，首先，第一模具50在避开中心电极15的同时，将第一模具50的端部51按压到接地电极20的内表面23。此时，第一模具50的端部51与弯曲部52的边界与接地电极20的内表面23接触的位置43相比接地电极20的内表面23中的第二端部22侧的末端25而处于第一端部21侧。

接下来，将第二模具40按压到接地电极20的外表面24。最初将第二模具40按压到接地电极20的位置55相比轴线o方向上的接地电极20的位置43(第一位置56)及第一模具50的弯曲部52与平面部53的边界54的位置(第二位置57)而存在于轴线o方向的前端侧(图6上侧、接地电极20的第二端部22侧)。进一步地，最初将第二模具40按压到接地电极20的位置55，在假定为接地电极20的内表面23中的从第一模具50的端部51与接地电极20相接触的位置43至第二端部22侧的末端25为止的部位全都与第一模具50接触的情况下，比接地电极20的第二端部22侧的末端26在轴线o方向上所处的第三位置58接近第一端部21侧(图6下侧)。由此，能够实现与第一实施方式相同的作用效果。

通过弯曲步骤以仿形于第一模具50的方式利用第二模具40而弯曲了的接地电极20由第三模具60(参照图5)在轴线o方向上进行压入，调整接地电极20与中心电极15之间的火花间隙的大小。由第三模具60压入接地电极20时的弯曲的起点与在先前说明的弯曲步骤中通过第一模具50的端部51而确定出的接地电极20的弯曲的起点大致相等。能够减小通过弯曲步骤而接地电极20开始弯曲的起点的位置的偏差，所以，与第一实施方式同样地，能够减小由于该偏差引起的火花间隙的尺寸公差。

以上，基于实施方式来说明了本发明，但能够容易地推测本发明不受上述实施方式的任何限定，在不脱离本发明的主旨的范围内，能够进行各种改良变形。例如，第一模具30、50的形状、大小、第二模具40的大小(辊的直径)等根据火花塞10的大小、接地电极20的形状等而适当设定。

在实施方式中，说明了对未接合有含有贵金属的片的接地电极20进行弯曲加工的情况，但不一定限于此。为了提高接地电极20的耐火花消耗性，当然能够将片接合于接地电极20的第二端部22侧的内表面23。为了避免在将片接合于接地电极20的内表面23的情况下片撞击到接地电极20的内表面23相接的第一模具30、50的平面部33、53，在第一模具30、50的平面部33、53形成收容片的孔、槽、凹陷等。

在实施方式中，说明了固定接地电极20的位置而使第一模具30、50及第二模具40移动的情况，但不一定限于此。例如，当然能够固定第一模具30、50的位置而使接地电极20及第二模具40相对于第一模具30、50移动。另外，当然能够固定第二模具40的位置而使接地电极20及第一模具30、50相对于第二模具40移动。这是由于，接地电极20、第一模具30、50及第二模具40的位置关系是相对的。

在实施方式中，说明了由弹簧42弹性支撑第二模具40的轴41的情况，但不一定限于此。当然能够省略弹簧42，估计仿形于第一模具30、50而弯曲的接地电极20的厚度，通过驱动装置(未图示)来调整第一模具30、50的平面部33、53与第二模具40的间隙的大小，以避免接地电极20被过度地压扁。

在实施方式中，说明了在弯曲步骤中第二模具40最初接触于接地电极20的第二位置46、57与第三位置47、58之间的情况，但不一定限于此。第二模具40最初接触于接地电极20的位置根据接地电极20的长度、第二模具40的大小(辊的直径)等，能够在从接地电极20的第一位置45、56至末端26之间适当设定。