JP5118615B2

JP5118615B2 - スパークプラグの製造方法

Info

Publication number: JP5118615B2
Application number: JP2008311764A
Authority: JP
Inventors: 貴光水野; 稔貴本田
Original assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: Niterra Co Ltd
Priority date: 2008-12-08
Filing date: 2008-12-08
Publication date: 2013-01-16
Anticipated expiration: 2028-12-08
Also published as: JP2010135241A

Description

本発明は、内燃機関の点火に使用されるスパークプラグの製造方法であって、特にそのスパークプラグを構成する絶縁碍子の製造方法に関するものである。

一般的に、自動車エンジン等の内燃機関に使用されるスパークプラグにおいては、長尺状の絶縁碍子が筒状の主体金具に挿し込まれた状態で保持されており、この絶縁碍子に形成された軸孔には、主体金具の先端側に溶接された接地電極と対向して火花放電ギャップを形成する中心電極と、これに高電圧を印加する端子電極とが挿入されている。

このような絶縁碍子は、調製した原料粉末をプレス成形して、軸孔となるべき孔部を有する成形体を成形し、得られた成形体の外面を所定の絶縁碍子形状となるように研削した後、これを焼成することにより製造されるものである。

上記成形体を研削する従来の研削工程では、図５に示すように、成形体５０は、その軸線方向に沿って形成された孔部の後端側から挿通ピンＰ５を挿入した状態で支持されており、図示しない回転機構により図５中の矢印Ｆ５で示す方向に回転する。一方、成形体５０を研削する研削用回転ローラ（回転砥石）５５は、その周面５５ａが絶縁碍子の外形に対応した形状に形成されており、図示しない回転機構により、前記矢印Ｆ５と同方向である図５中の矢印Ｆ６で示す方向に回転する。そして、成形体５０を、回転する研削用回転ローラ５５の周面５５ａに接触させることにより、成形体５０の外形を絶縁碍子に対応する形状に研削加工する（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００１−１７６６３７号公報

近年では、内燃機関の高出力化に伴う燃焼室内における吸気及び排気バルブの占有面積の拡大等により、スパークプラグが小型化・小径化される傾向にあり、絶縁碍子についても小型化・小径化が要求されている。

しかしながら、絶縁碍子に関しては、所定の耐電圧性能などを確保しなければならないため、その材質が絶縁性の高いものであったとしても、その外周面から軸孔までの厚みを薄くするのに限界がある。結果として、絶縁碍子の小径化の影響は軸孔の小径化として現れる。

このため、絶縁碍子の製造工程において成形体の研削加工を行う際には、成形体の孔部に挿し込む挿通ピンとして比較的径の細いものを採用しなければならない。その結果、回転する研削用回転ローラから成形体が受ける摩擦力等によって挿通ピンが曲がってしまい、研削される成形体の先端側において偏心（同軸度の低下）や孔部の軸ズレなどが生じてしまうおそれがある。

このような不具合は、近年、長尺化されつつある比較的長いスパークプラグほど、絶縁碍子も長くなるため、より顕著に現われやすい。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、絶縁碍子を製造するにあたり、当該絶縁碍子の軸孔となるべき孔部を有する成形体を原料粉末にて成形した後、当該成形体を絶縁碍子形状に研削する際に発生する成形体の偏心や孔部の軸ズレなどを抑制することのできるスパークプラグの製造方法を提供することにある。

以下、上記課題等を解決するのに適した各構成を項分けして説明する。なお、必要に応じて対応する構成に特有の作用効果等を付記する。

構成１．本構成のスパークプラグの製造方法は、
原料粉末を軸孔となるべき孔部を有する成形体に成形する成形工程と、
所定の挿通ピンを前記成形体の軸線方向一端側から前記孔部に挿し込み当該成形体を回転可能に支持した状態で、回転する研削用回転ローラに対し前記成形体を接触させるとともに、回転する押え用回転ローラを前記成形体に対し接触させて当該成形体に対し前記研削用回転ローラから受ける摩擦力に抗して回転する回転力を与え、前記成形体の外周面を研削する研削工程と、
前記研削された成形体を焼成する焼成工程とを経て、
前記孔部を軸孔とし、中心電極及び端子電極を挿入・固定して形成した絶縁碍子を備えたスパークプラグの製造方法であって、
前記研削工程では、
前記押え用回転ローラよりも軸線方向他端側にて前記成形体に対し接触し、前記研削用回転ローラから受ける負荷に抗して前記成形体を支える支持手段と、
前記支持手段を前記成形体へ押付ける押圧手段と、
前記挿通ピンの撓み量を検出する撓み量検出手段と、
前記撓み量検出手段の検出結果に基づき、前記押圧手段を制御する制御手段とを用いることにより、
前記支持手段を前記成形体へ押付ける押圧力を、前記挿通ピンの撓み量に応じて調整可能としたことを特徴とする。

上記構成１によれば、支持手段を成形体へ押付ける押圧力を、挿通ピンの撓み量に応じて調整可能とすることにより、成形体にかかる研削用回転ローラからの負荷と支持手段からの押圧力とつり合わせ、挿通ピンの撓みの少ないより最適な状態で研削工程を行うことができる。

これにより、成形体に研削加工を施す際に、成形体の孔部に挿し込む挿通ピンとして比較的径の細いものを採用した場合でも、回転する研削用回転ローラから成形体が受ける摩擦力等によって挿通ピンが曲がってしまうといった不具合の発生を抑制することができる。結果として、研削される成形体の挿通ピンが挿し込まれる一端側とは反対側の他端側において偏心や孔部の軸ズレなどが生じてしまうことを抑制できる。

また、研削用回転ローラから成形体が受ける負荷は、研削状況に応じて適宜変化する（例えば研削が進むと抵抗が大きくなる）ため、仮に挿通ピンが撓まないように研削用回転ローラからの負荷に抗して常に一定の強い力で支持手段を押付けていると、逆に研削用回転ローラから成形体が受ける負荷が比較的小さいときに、支持手段からの押圧力により成形体が折損してしまうこともあり得る。

これに対し、本構成１によれば、研削用回転ローラから成形体が受ける負荷が比較的小さい場合には、支持手段を押付ける力を弱くすることも可能となるため、上述したような不具合の発生を抑制することができる。

なお、ここでいう「挿通ピンの撓み量」とは、挿通ピンの径方向における当該挿通ピンの基端部と先端部との位置ズレ量を指す。

構成２．本構成のスパークプラグの製造方法は、
原料粉末を軸孔となるべき孔部を有する成形体に成形する成形工程と、
所定の挿通ピンを前記成形体の軸線方向一端側から前記孔部に挿し込み当該成形体を回転可能に支持した状態で、回転する研削用回転ローラに対し前記成形体を接触させるとともに、回転する押え用回転ローラを前記成形体に対し接触させて当該成形体に対し前記研削用回転ローラから受ける摩擦力に抗して回転する回転力を与え、前記成形体の外周面を研削する研削工程と、
前記研削された成形体を焼成する焼成工程とを経て、
前記孔部を軸孔とし、中心電極及び端子電極を挿入・固定して形成した絶縁碍子を備えたスパークプラグの製造方法であって、
前記研削工程では、
前記押え用回転ローラよりも軸線方向他端側にて前記成形体に対し接触し、前記研削用回転ローラから受ける負荷に抗して前記成形体を支える支持手段と、
前記支持手段を前記成形体へ押付ける押圧手段と、
前記成形体が前記研削用回転ローラから受ける負荷を検出する負荷検出手段と、
前記負荷検出手段の検出結果に基づき、前記押圧手段を制御する制御手段とを用いることにより、
前記支持手段を前記成形体へ押付ける押圧力を、前記成形体が前記研削用回転ローラから受ける負荷に応じて調整可能としたことを特徴とする。

上記構成２によれば、支持手段を成形体へ押付ける押圧力を、成形体が研削用回転ローラから受ける負荷に応じて調整可能とすることにより、成形体にかかる研削用回転ローラからの負荷と支持手段からの押圧力とつり合わせ、挿通ピンの撓みの少ないより最適な状態で研削工程を行うことができる。結果として、上記構成１と同様の作用効果が奏される。

構成３．本構成のスパークプラグの製造方法は、上記構成１又は２において、
前記成形体に対し前記支持手段が接触する位置を、前記成形体に対し前記研削用回転ローラが接触する位置から、前記挿通ピンを軸心として前記成形体の回転方向に１８０°より大きく２７０°より小さい所定角度ずれた位置としたことを特徴とする。

換言すれば、前記成形体に対し前記支持手段が接触する位置を、前記成形体に対し前記研削用回転ローラが接触する位置から、前記挿通ピンを軸心として前記成形体の回転方向とは逆方向に９０°より大きく１８０°より小さい所定角度ずれた位置としている。

研削加工時、成形体に対しては、研削用回転ローラとの接点において動摩擦力が接線方向にかかるとともに、成形体を研削用回転ローラに押し付ける力の反力が法線方向にかかる。これに対し、上記構成３のように研削用回転ローラ及び支持手段を上記位置関係で成形体に接触させることにより、支持手段によって前記接点方向の動摩擦力や法線方向の反力に抗して成形体を支持した状態で研削加工を行うことができ、上記構成１，２の作用効果をより確実なものとすることができる。

また、成形体の全長が長ければ長いほど、又はその径が細ければ細いほど研削用回転ローラからの負荷を受けたときに挿通ピンが曲がりやすくなるため、上記構成１乃至３のいずれかの構成がより効果的に適用される成形体の形状としては、例えば以下の構成４，５に記載したものが挙げられる。

構成４．本構成のスパークプラグの製造方法は、上記構成１乃至３のいずれかにおいて、
前記成形体は、軸線方向の長さが８０ｍｍ以上であることを特徴とする。

構成５．本構成のスパークプラグの製造方法は、上記構成１乃至４のいずれかにおいて、
前記成形体は、前記孔部の内径が５ｍｍ以下であることを特徴とする。

以下、本発明の一実施形態を図面を参照して説明する。まず、本発明のスパークプラグの製造方法により得られるスパークプラグ１について説明する。図１は、スパークプラグ１を示す一部破断正面図である。なお、図１では、スパークプラグ１の軸線Ｃ１方向を図面における上下方向とし、下側をスパークプラグ１の先端側、上側を後端側として説明する。

スパークプラグ１は、長尺状の絶縁碍子２、これを保持する筒状の主体金具３などから構成されるものである。

絶縁碍子２には、軸線Ｃ１に沿って軸孔４が貫通形成されている。そして、軸孔４の先端部側には中心電極５が挿入・固定され、後端部側には端子電極６が挿入・固定されている。軸孔４内における中心電極５と端子電極６との間には、抵抗体７が配置されており、この抵抗体７の両端部は導電性のガラスシール層８，９を介して、中心電極５と端子電極６とにそれぞれ電気的に接続されている。

より詳しくは、絶縁碍子２の軸孔４は、先端側に形成された小径孔部４ａと、当該小径孔部４ａの後端側においてこれよりも大径に形成された大径孔部４ｂとから構成されている。そして、小径孔部４ａと大径孔部４ｂとの連接部には、テーパ面又はＲ面状の凸部受け面４ｃが形成されている。

絶縁碍子２の軸孔４には、端子電極６と抵抗体７が大径孔部４ｂ内に挿通された状態で収容され、中心電極５が小径孔部４ａ内に挿通された状態で収容されている。中心電極５は、絶縁碍子２の先端から突出し、端子電極６は絶縁碍子２の後端から突出している。なお、中心電極５の後端部には、その外周面から外向きに突出して固定用凸部５ａが形成されており、当該固定用凸部５ａが上記凸部受け面４ｃに係止されることにより、中心電極５が固定されている。

一方、絶縁碍子２は、その外形部において、後端側に形成されたコルゲーション部１０と、軸線Ｃ１方向略中央部において径方向外向きに突出形成されたフランジ状の大径部１１と、当該大径部１１よりも先端側においてこれよりも細径に形成された中胴部１２と、当該中胴部１２よりも先端側においてこれより細径に形成され、内燃機関（エンジン）の燃焼室に晒される脚長部１３とを備えている。絶縁碍子２のうち、大径部１１、中胴部１２、脚長部１３を含む先端側は、筒状に形成された主体金具３の内部に収容されている。そして、脚長部１３と中胴部１２との連接部には段部１４が形成されており、当該段部１４にて絶縁碍子２が主体金具３に係止されている。

主体金具３は、低炭素鋼等の金属により筒状に形成されており、その外周面にはスパークプラグ１をエンジンヘッドに取付けるためのねじ部（雄ねじ部）１５が形成されている。ねじ部１５の後端側の外周面には座部１６が形成され、ねじ部１５後端のねじ首１７にはリング状のガスケット１８が嵌め込まれている。さらに、主体金具３の後端側には、主体金具３をエンジンヘッドに取付ける際にレンチ等の工具を係合させるための断面六角形状の工具係合部１９が形成されるとともに、後端部において絶縁碍子２を保持するための加締め部２０が設けられている。

また、主体金具３の内周面には、絶縁碍子２を係止するための段部２１が設けられている。そして、絶縁碍子２は、主体金具３の後端側から先端側に向かって挿入され、自身の段部１４が主体金具３の段部２１に係止された状態で、主体金具３の後端側の開口部を径方向内側に加締めること、つまり上記加締め部２０を形成することによって固定される。なお、絶縁碍子２及び主体金具３双方の段部１４，２１間には、円環状の板パッキン２２が介在されている。これにより、燃焼室内の気密性を保持し、燃焼室内に晒される絶縁碍子２の脚長部１３と主体金具３の内周面との隙間に入り込む燃料空気が外部に漏れないようにしている。

さらに、加締めによる密閉をより完全なものとするため、主体金具３の後端側においては、主体金具３と絶縁碍子２との間に環状のリング部材２３，２４が介在され、リング部材２３，２４間にはタルク（滑石）２５の粉末が充填されている。すなわち、主体金具３は、板パッキン２２、リング部材２３，２４及びタルク２５を介して絶縁碍子２を保持している。

主体金具３の先端面２６には、略Ｌ字状をなす接地電極２７が接合されている。すなわち、接地電極２７は、主体金具３の先端面２６に対しその基端部が溶接されるとともに、先端側が曲げ返されて、その内側面が中心電極５の先端部と対向するように配置されている。そして、接地電極２７の先端部内側面と、中心電極５の先端面との間に火花放電ギャップ２８が形成される。

次にスパークプラグ１の製造方法、特に本発明の特徴部分である絶縁碍子２の製造方法について詳しく説明する。

絶縁碍子２の製造工程では、まず、主成分をなすアルミナ粉末に対して焼結助剤として機能する添加元素系原料を配合し、原料粉末を調製する。そして、得られた原料粉末に対して、親水性結合剤及び溶媒としての水を添加し混合することにより成形用素地スラリーを得る。そして、成形用素地スラリーは、スプレードライ法等により噴霧乾燥されて、粒状の成形用素地造粒物に調整される。

続く成形工程においては、得られた成形用素地造粒物をラバープレス型内に充填し、プレスピンを挿入した状態でラバープレス成形することにより、絶縁碍子２の原形をなす図２に示すような筒状の成形体３０を得る。この成形体３０には、前記プレスピンにより上記軸孔４となるべき孔部３１が形成されることとなる。

次に、得られた成形体３０の外形を絶縁碍子２に対応する形状に研削加工する研削工程が行われる。ここで、研削工程について図２，３を参照して詳しく説明する。図２は、研削工程における成形体３０の形状やその支持形態等を説明するための断面模式図であり、図３は、研削加工で使用される研削用回転ローラ、押え用回転ローラ及び支持手段としての支持ローラと、成形体３０との接触位置関係を説明するための模式図である。

研削工程では、図２に示すように成形体３０の軸線方向後端部側（絶縁碍子２のコルゲーション部１０が形成される側）から孔部３１に挿通ピンＰ１を嵌め込んで、当該成形体３０をその後端部側から回転可能に支持した状態で、研削用回転ローラ３５によって成形体３０の外周面に加工が施される。

ここで使用される研削用回転ローラ３５は、その周面３５ａが絶縁碍子の外形に対応した形状となっており（成形体３０は焼成することによって収縮するためその寸法は異なる）、その周面３５ａには砥粒層が形成されている。そして、研削用回転ローラ３５は、図示しないモータの駆動により、挿通ピンＰ１の軸心Ｇ１の軸線方向と平行する回転軸心Ｇ２を中心に図２，３中の矢印Ｆ２で示す方向に回転するようになっている。

押え用回転ローラ３７は、成形体３０との摩擦抵抗が大きいシリコン樹脂等により構成されており、図示しないモータの駆動により、挿通ピンＰ１の軸心Ｇ１の軸線方向と平行する回転軸心Ｇ３を中心に図２，３中の矢印Ｆ３で示す方向に回転するようになっている。これにより、成形体３０に対し研削用回転ローラ３５から受ける摩擦力に抗して図２，３中の矢印Ｆ１で示す方向に回転する回転力を与える。本実施形態では、押え用回転ローラ３７は、絶縁碍子２の大径部１１となる部位に対応して配置されている。

支持ローラ３８は、研削用回転ローラ３５から受ける負荷に抗して成形体３０を支えるためのものであり、押え用回転ローラ３７よりも成形体３０の軸線方向先端部側（絶縁碍子２の脚長部１３が形成される側）に配置されている。支持ローラ３８は、成形体３０から受ける摩擦力等により回転軸心Ｇ４を中心に押え用回転ローラ３７と同一方向（図２，３中の矢印Ｆ４で示す方向）に回転する。

挿通ピンＰ１は、研削加工時において変形が生じにくいよう、全体が剛性の高い材質、例えば超硬合金等から構成されている。また、挿通ピンＰ１は、絶縁碍子２の小径孔部４ａに対応した小径軸部と、大径孔部４ｂに対応した大径軸部とから構成され、全体として絶縁碍子２の軸孔４に対応した形状となっている。但し、挿通ピンＰ１の小径軸部の先端は、貫通した孔部３１の先端側から突出している。なお、挿通ピンＰ１には環状の押えゴム３３が取付けられており、研削加工時の成形体３０の位置決めを容易にしたり、研削用回転ローラ３５が挿通ピンＰ１に接触して両者が損傷してしまうことを防止したりしている。

上記構成のもと、図３に示すように、成形体３０のうち任意の周方向位置の外周面の軸線方向全体を、回転する研削用回転ローラ３５に接触させるとともに、回転する押え用回転ローラ３７を成形体３０に対し接触させて当該成形体３０に対し研削用回転ローラ３５から受ける摩擦力に抗して図２，３中の矢印Ｆ１で示す方向に回転する回転力を与えつつ、支持ローラ３８により成形体３０を支持して研削加工が行われる。

ここで、図３を参照して、挿通ピンＰ１の軸心Ｇ１の軸線方向に直交する直交平面上における、成形体３０、研削用回転ローラ３５、押え用回転ローラ３７及び支持ローラ３８の配置構成について説明する。

本実施形態では、挿通ピンＰ１の軸心Ｇ１、研削用回転ローラ３５の回転軸心Ｇ２、及び押え用回転ローラ３７の回転軸心Ｇ３を略同一水平面上に位置させている。これにより、成形体３０に対し押え用回転ローラ３７が接触する位置Ｓ１が、成形体３０に対し研削用回転ローラ３５が接触する位置Ｓ２から、成形体３０の回転方向Ｆ１に１８０°ずれた位置となっている。

これに対し、支持ローラ３８の回動軸心Ｇ４は、押え用回転ローラ３７の回転軸心Ｇ３よりもやや下方に位置している。より詳しくは、成形体３０に対し支持ローラ３８が接触する位置Ｓ３が、成形体３０に対し研削用回転ローラ３５が接触する位置Ｓ２から、成形体３０の回転方向Ｆ１に１８０°より大きく２７０°より小さい所定角度Ａずらした位置となっている。本実施形態では所定角度Ａ＝２２５°に設定している。つまり、挿通ピンＰ１の軸心Ｇ１と押え用回転ローラ３７の回転軸心Ｇ３とを結ぶ水平線に対し、挿通ピンＰ１の軸心Ｇ１と支持ローラ３８の回転軸心Ｇ４とを結ぶ直線が、成形体３０の回転方向Ｆ１に４５°傾斜している。

さらに本実施形態では、上記支持ローラ３８を成形体３０に押付ける押圧力を調整可能な構成となっている。この構成について以下に詳しく説明する。なお、成形体３０に対し回転力を付与する押え用回転ローラ３７に関しては、常時一定の力で成形体３０に押付けられている。

図２に示すように、支持ローラ３８は、押圧手段としてのエアシリンダ４０によって成形体３０に対し押付けられている。

また、挿通ピンＰ１の軸心Ｇ１の延長線上で、当該挿通ピンＰ１の先端部と対向する位置には、撓み量検出手段としてのレーザ変位計４１が配置されている。レーザ変位計４１は、半導体レーザ等の発光素子と、これから発せられ、対象物に反射された光を受光する検出素子とを備えたものであって、挿通ピンＰ１の先端部の変位量を検出可能に構成されている。これにより、挿通ピンＰ１の径方向に対する当該挿通ピンＰ１の基端部（基準位置）と先端部との位置ズレ量を、挿通ピンＰ１の撓み量として検出する。

さらに、本実施形態では、レーザ変位計４１の検出結果に基づき、エアシリンダ４０を制御する制御手段としての制御装置４２を備えている。例えば、制御装置４２は、挿通ピンＰ１の撓み量が支持ローラ３８側へより大きくなれば、成形体３０にかかる研削用回転ローラ３５からの負荷が支持ローラ３８からの押圧力よりも大きいとみなし、より強い力で支持ローラ３８を成形体３０へ押付ける。逆に、挿通ピンＰ１の撓み量が研削用回転ローラ３５側へより大きくなれば、成形体３０にかかる支持ローラ３８からの押圧力が研削用回転ローラ３５からの負荷よりも大きいとみなし、支持ローラ３８を成形体３０へ押付ける力を弱める。

このように、本実施形態においては、挿通ピンＰ１の撓み量に応じて適宜エアシリンダ４０を制御することにより、成形体３０にかかる研削用回転ローラ３５からの負荷と支持ローラ３８からの押圧力とつり合わせ、挿通ピンＰ１の撓みの少ないより最適な状態で研削工程を行うことができる。

上記のように研削工程を経た成形体３０は、挿通ピンＰ１から取り外された後、次の焼成工程へと送られる。

焼成工程においては、研削加工された成形体３０を、焼成温度１４５０℃〜１７００℃の範囲内で焼成する。その後、さらに釉薬をかけて仕上焼成が施され、絶縁碍子２が完成する。

そして、このように製造された絶縁碍子２に対し、中心電極５及び端子電極６を挿入・固定するとともに、当該絶縁碍子２を主体金具３に取付けることで、スパークプラグ１が完成する。

以上詳述したように、本実施形態では、成形体３０に研削加工を施す際に、成形体３０の孔部３１に挿し込む挿通ピンＰ１として比較的径の細いものを採用した場合でも、挿通ピンＰ１が曲がってしまうといった不具合の発生を抑制することができる。結果として、研削される成形体３０の先端側において偏心や孔部の軸ズレなどが生じてしまうことを抑制できる。

なお、上述した実施形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施してもよい。

（ａ）上記実施形態では、本発明を適用する絶縁碍子として図１に示した外形のものを例に挙げたが、もちろん、他の外形形状を有する絶縁碍子の研削加工にもこの発明を適用することができる。

また、上記実施形態では、成形体３０の大きさについて特に言及していないが、成形体３０の全長が長ければ長いほど、又はその径が細ければ細いほど研削用回転ローラ３５からの負荷を受けたときに挿通ピンＰ１が曲がりやすくなるため、軸線方向の長さが８０ｍｍ以上となる成形体３０（軸線方向の長さが６４ｍｍ以上となる絶縁碍子２に相当）や、孔部３１の大径軸部の内径が５ｍｍ以下となる成形体３０（大径孔部４ｂの内径が４ｍｍ以下となる絶縁碍子２に相当）を製造するにあたり、本発明を適用すれば、その効果はより発揮される。

（ｂ）上記実施形態では、研削工程が、１つの研削用回転ローラ３５によってのみ行われる構成となっているが、これに限らず、例えば第１の研削用回転ローラにより荒削り工程を行った後、第２の研削用回転ローラにより仕上削り工程を行う構成としてもよい。また、上記挿通ピンＰ１とは異なり、その先端が成形体３０の先端より突出しない挿通ピンを用いて研削工程を行う構成としてもよい。このようにすれば、成形体３０の外周面の研削後には、図示しない先端部削り用の研削用回転ローラによって、成形体３０の先端角部をＲ面状に削る加工等を連続して行うことができる。

（ｃ）上記実施形態では、成形体３０を支持する支持手段として支持ローラ３８を採用している。これに限らず、ローラに代えて、例えば球形状の部材や、Ｕ字状の部材、ベルト状の部材など、他の部材を支持手段として採用してもよい。例えば図４に示すように、上記実施形態の支持ローラ３８に代えて、２つのテンションローラ４５ａ，４５ｂの間に掛けられたベルトＢ１を支持手段として採用し、成形体３０を支える構成としてもよい。

（ｄ）上記実施形態では、成形体３０に対し支持ローラ３８が接触する位置Ｓ３を、成形体３０に対し研削用回転ローラ３５が接触する位置Ｓ２から、成形体３０の回転方向Ｆ１に２２５°ずらした位置に設定している。これに限らず、支持ローラ３８が接触する位置Ｓ３を上記実施形態とは異なる位置としてもよい。但し、研削加工時、成形体３０に対しては、研削用回転ローラ３５が接触する位置Ｓ２において動摩擦力が接線方向にかかるとともに、成形体３０を研削用回転ローラ３５に押付ける力の反力が法線方向にかかるため、支持ローラ３８が接触する位置Ｓ３は、研削用回転ローラ３５が接触する位置Ｓ２から、成形体３０の回転方向Ｆ１に１８０°より大きく２７０°より小さい範囲でずれた位置にあることが好ましい。

さらに、成形体３０に対し支持ローラ３８が接触する位置Ｓ３を成形体３０の回転方向Ｆ１に変更可能な構成としてもよい。このようにすれば、研削状況に応じて適宜変化する研削用回転ローラからの負荷に応じて、より効率よく対応することができる。

また、成形体３０に対し押え用回転ローラ３７が接触する位置Ｓ１に関しても、成形体３０に対し研削用回転ローラ３５が接触する位置Ｓ２から、成形体３０の回転方向Ｆ１に１８０°ずれた位置に限定されるものではなく、異なる位置としてもよい。

（ｅ）上記実施形態では、押え用回転ローラ３７及び支持ローラ３８をそれぞれ１つずつ備えた構成が示されているが、これに限らず、それぞれのローラを複数個備えた構成としてもよい。支持ローラ３８を複数設ける場合、少なくともそのうちの１つが上記実施形態のように配置されていればよい。

（ｆ）上記実施形態では、レーザ変位計４１により挿通ピンＰ１の撓み量を検出し、これに基づきエアシリンダ４０を制御している。これに限らず、例えば挿通ピンＰ１に負荷検出手段としてロードセルを取付け、研削用回転ローラ３５から受ける荷重を検出し、その荷重の変化に合わせてエアシリンダ４０を制御する構成としてもよい。このようにすれば、上記実施形態と同様の作用効果が奏される。

（ｇ）上記実施形態では、押圧手段としてエアシリンダ４０を採用しているが、これに限らず、例えば油圧シリンダやサーボモータなど、支持ローラ３８の位置を変位可能なものであれば、他の構成を採用してもよい。

本実施形態のスパークプラグの全体を示す一部破断正面図である。研削工程における成形体の形状やその支持形態等を説明するための断面模式図である。成形体、研削用回転ローラ、押え用回転ローラ及び支持ローラの配置構成を説明するための模式図である。別の実施形態における成形体の支持形態を説明するための模式図である。従来の研削工程を説明するための成形体及び研削用回転ローラの斜視図である。

符号の説明

１…スパークプラグ、２…絶縁碍子、３…主体金具、４…軸孔、５…中心電極、６…端子電極、３０…成形体、３１…孔部、３５…研削用回転ローラ、３７…押え用回転ローラ、３８…支持ローラ、４０…エアシリンダ、４１…レーザ変位計、４２…制御装置、Ｐ１…挿通ピン。

Claims

原料粉末を軸孔となるべき孔部を有する成形体に成形する成形工程と、
所定の挿通ピンを前記成形体の軸線方向一端側から前記孔部に挿し込み当該成形体を回転可能に支持した状態で、回転する研削用回転ローラに対し前記成形体を接触させるとともに、回転する押え用回転ローラを前記成形体に対し接触させて当該成形体に対し前記研削用回転ローラから受ける摩擦力に抗して回転する回転力を与え、前記成形体の外周面を研削する研削工程と、
前記研削された成形体を焼成する焼成工程とを経て、
前記孔部を軸孔とし、中心電極及び端子電極を挿入・固定して形成した絶縁碍子を備えたスパークプラグの製造方法であって、
前記研削工程では、
前記押え用回転ローラよりも軸線方向他端側にて前記成形体に対し接触し、前記研削用回転ローラから受ける負荷に抗して前記成形体を支える支持手段と、
前記支持手段を前記成形体へ押付ける押圧手段と、
前記挿通ピンの撓み量を検出する撓み量検出手段と、
前記撓み量検出手段の検出結果に基づき、前記押圧手段を制御する制御手段とを用いることにより、
前記支持手段を前記成形体へ押付ける押圧力を、前記挿通ピンの撓み量に応じて調整可能としたことを特徴とするスパークプラグの製造方法。
原料粉末を軸孔となるべき孔部を有する成形体に成形する成形工程と、
所定の挿通ピンを前記成形体の軸線方向一端側から前記孔部に挿し込み当該成形体を回転可能に支持した状態で、回転する研削用回転ローラに対し前記成形体を接触させるとともに、回転する押え用回転ローラを前記成形体に対し接触させて当該成形体に対し前記研削用回転ローラから受ける摩擦力に抗して回転する回転力を与え、前記成形体の外周面を研削する研削工程と、
前記研削された成形体を焼成する焼成工程とを経て、
前記孔部を軸孔とし、中心電極及び端子電極を挿入・固定して形成した絶縁碍子を備えたスパークプラグの製造方法であって、
前記研削工程では、
前記押え用回転ローラよりも軸線方向他端側にて前記成形体に対し接触し、前記研削用回転ローラから受ける負荷に抗して前記成形体を支える支持手段と、
前記支持手段を前記成形体へ押付ける押圧手段と、
前記成形体が前記研削用回転ローラから受ける負荷を検出する負荷検出手段と、
前記負荷検出手段の検出結果に基づき、前記押圧手段を制御する制御手段とを用いることにより、
前記支持手段を前記成形体へ押付ける押圧力を、前記成形体が前記研削用回転ローラから受ける負荷に応じて調整可能としたことを特徴とするスパークプラグの製造方法。
前記成形体に対し前記支持手段が接触する位置を、前記成形体に対し前記研削用回転ローラが接触する位置から、前記挿通ピンを軸心として前記成形体の回転方向に１８０°より大きく２７０°より小さい所定角度ずれた位置としたことを特徴とする請求項１又は２に記載のスパークプラグの製造方法。
前記成形体は、軸線方向の長さが８０ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のスパークプラグの製造方法。
前記成形体は、前記孔部の内径が５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のスパークプラグの製造方法。