JPH1032077A - スパークプラグの組付方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 主体金具内への絶縁体の組付けにあって、簡
易かつ正確にスパークギャップの形成等を確認し、スパ
ークプラグとしての着火性、耐汚損性及び製品の歩留ま
りをも向上させる。 【解決手段】 外側電極（６）と一体となる主体金具
（５）内への中心電極（３）を保持する絶縁体（２）の
組付けに当たって、上記外側電極（６）と中心電極
（３）或いは絶縁体（２）の先端外周（２４）とにより
形成されるスパークギャップ（７）をその寸法と共にカ
メラ（１０）を利用した画像処理装置によって確認し、
このスパークギャップ（７）が設定範囲外で有れば、適
宜絶縁体（２）を回転或は変更することで各スパークギ
ャップ（７）の距離を所定寸法内に調整することで、後
のスパークギャップの修正を小さくしてその高さを揃え
ることで着火性及び耐汚損性を向上させると共に、最適
な絶縁体と主体金具の組合せを得られるので、それらを
無駄にすることがなくスパークプラグとしての製品の歩
留まりをも向上させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、絶縁体の軸孔内
に保持される中心電極或いは該絶縁体の先端外周と、主
体金具と一体となる単数或いは複数の外側電極との間で
スパークギャップを形成するスパークプラグの組付方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、絶縁体に保持される中心電極と主
体金具と一体となる複数の外側電極との間で複数のスパ
ークギャップを形成する多極スパークプラグにおける主
体金具と絶縁体との組付け工程においては、絶縁体にお
いて発生する焼成前の成形体自体の偏心や焼成による湾
曲により絶縁体に保持された中心電極は多少なりとも偏
心しており、また主体金具自体も打ち抜きによる偏心等
により、その中心軸が多少とも偏心していることが通常
であり、このような中心電極を保持する絶縁体と主体金
具とを組み付けても中心電極と複数の外側電極との間で
形成されるスパークギャップが当初設計した数値に合致
することは稀であり（特開昭５１−９５５４１号）、そ
のため主体金具の複数の外側電極と中心電極との間で形
成されるスパークギャップを所定寸法としてなるように
スペーサを、上記複数の外側電極と中心電極との間に挟
持させて最低限の偏心矯正を施した上で、主体金具に対
するカシメ工程を行うこと（特開昭５５−３７７７３
号）が一般的に行われている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の製造方法によるものの場合においては、一般に、主
体金具と一体となる外側電極と、この主体金具内に挿嵌
される絶縁体の先端面、及び保持される中心電極との位
置関係が混合気に対する着火性や、混合気の着火により
発生するカーボンに対する耐汚損性に与える影響が大き
いことから、主体金具に対して中心電極を保持する絶縁
体を組付けるにあたっては、中心電極と主体金具と一体
となる複数の外側電極との間で形成される複数のスパー
クギャップを可能な限り均一なものとすることにより、
たとえスパークギャップを矯正した後であってもその外
側電極の突出量を揃えることが要求されるが、主体金具
への中心電極を保持した絶縁体の組み付け工程時での、
絶縁体に保持された中心電極と主体金具と一体となった
外側電極とにより形成される複数のスパークギャップの
の矯正量が大きいものとなると、スパークギャップ量の
矯正後における外側電極の突出量が不均一なものとな
り、上述したごとくスパークプラグとしての着火性や耐
汚損性に悪影響を及ぼす恐れがある。

【０００４】また、セミ沿面放電型スパークプラグのよ
うに、中心電極を保持する絶縁体と、主体金具と一体と
なる外側電極との間で絶縁体先端面に沿って沿面放電
と、絶縁体の先端外周と外側電極との間で気中放電する
スパークギャップを形成するものであっては、中心電極
を保持する絶縁体自体が脆いものであるため、機械加工
によるギャップ調整が著しく困難なものとなるので、必
然的に手作業に頼らざるを得なくなくなり、ギャップ調
整による絶縁体の破損防止及び手作業による作業性の低
さを考慮すると、外側電極と一体となる主体金具に対し
て中心電極を保持した絶縁体の組付け工程時における絶
縁体の先端外周と外側電極とによって形成されるスパー
クギャップにおける調整量は少なければ少ない方がより
望ましいものとなる。

【０００５】そのため、一旦製品として組付けされたス
パークプラグにおいて、主体金具内に固持された絶縁体
に保持される中心電極の先端面と主体金具と一体となる
外側電極とにより形成されるスパークギャップを画像処
理システムを利用して所定寸法内に管理してなるもの
（特公平６−５８８２０号）も提案されているが、あく
までも製品として完成されたスパークプラグに対しての
微調整にしか過ぎず、スパークギャップの調整量が許容
範囲を超えていた場合には調整することはできず不良品
として排除するしかない上、機械的な押圧により外側電
極を上下方向に変形させてスパークギャップを調整する
ので、複数の外側電極を有する多極スパークプラグにお
いては、画像処理システムを利用することが困難とな
り、作業性が著しく低下してしまうものである。

【０００６】そこで、この発明は上記従来の問題を改善
するものであり、画像処理システムを利用して、製品と
しての歩留まりを向上させつつ、適正なスパークギャッ
プを有する多極スパークプラグを製造できるようにする
ものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そのために、主体金具と
一体となる外側電極と、絶縁体の軸孔内に先端面より突
出して保持される中心電極或いは該絶縁体の先端外周と
の間で単数或いは複数のスパークギャップを形成するス
パークプラグの組付工程において、主体金具内に絶縁体
を挿嵌し、絶縁体の軸孔内に保持される前記中心電極或
いは前記絶縁体の先端外周と主体金具と一体となる前記
外側電極との間でスパークギャップが形成されたこと、
及びスパークギャップの形成の確認において、このスパ
ークギャップの形成の確認と共に、複数のスパークギャ
ップの距離の平均値をαとしたとき、これら複数のスパ
ークギャップの距離が平均値α±２０％以内であること
を発火部側からのカメラを利用する画像処理によるスパ
ークギャップ検出手段により確認しながら絶縁体を主体
金具内に固定手段によって組付けを行ってなるものであ
る。

【０００８】更に、主体金具内に挿嵌してなる中心電極
を軸孔内に保持する絶縁体を、スパークギャップの形成
を確認するために行う画像処理のために仮押えするに際
して、この絶縁体に対する仮押えを鉄或はアルミニウム
よりなる仮押えパッキングにより行い、また、上記画像
処理による中心電極と複数の外側電極によるスパークギ
ャップの形成の確認と共に行ってなる、複数のスパーク
ギャップの距離の平均値をαとしたとき、これら複数の
スパークギャップの距離の確認において、スパークギャ
ップの距離を平均値α±２０％以内とするために、主体
金具内に挿嵌する中心電極を軸孔内に保持してなる絶縁
体を回転させて調整し、或は平均値α±２０％以外とな
った場合には、主体金具内に挿嵌する中心電極を軸孔内
に保持する絶縁体を他の絶縁体と変更してなるものであ
る。

【０００９】そして、中心電極と同軸の放電面となる外
側電極の円弧面の打ち抜き径Ｄ（ｍｍ）において、中心
電極の径をｄ、完成品のスパークギャップの距離をｇ
（ｍｍ）とした時に、Ｄ＝｛（ｇ＋０．１）×１．２×
２＋ｄ｝とした上で、主体金具に対する中心電極を保持
する絶縁体の組付け工程後に、複数のスパークギャップ
の距離をｇ±０．１に調整してなるものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】この発明を実施するにあたって、
主体金具内に挿嵌し、絶縁体に保持される中心電極或い
は絶縁体の先端外周と、主体金具と一体となる外側電極
との間でのスパークギャップの形成、及びこのスパーク
ギャップの形成の確認と共に、スパークギャップの距離
が所定寸法内にあることを発火部側からのカメラを利用
する画像処理によるスパークギャップ検出手段により確
認しながら、絶縁体を主体金具内に加締め等の固定手段
によって組付けを行うことで、スパークプラグとしての
製品完成後のスパークギャップの微調整においても、外
側電極の折曲等の修正による高さの不均一さを最小限に
抑制することができるので、外側電極の高さを均一にす
ることができる。

【００１１】更に、カメラを利用する画像処理によるス
パークギャップ検出手段により中心電極と複数の外側電
極によるスパークギャップの形成の確認と共に、複数の
スパークギャップの距離の平均値より所定寸法内とする
ために、主体金具内に挿嵌する中心電極を軸孔内に保持
してなる絶縁体を回転させて調整し、或はそれ以外とな
った場合には、主体金具内に挿嵌する軸孔内に中心電極
を保持してなる当該絶縁体を他の絶縁体と変更すること
で、無駄なく適正なスパークギャップを形成する中心電
極を保持する絶縁体と外側電極と一体となる主体金具と
の組合せを簡易かつ確実に選択して組み合わせることが
できものとなり、スパークプラグとしての製品の歩留ま
りを向上させることもできるものである。特に、中心電
極と同軸の放電面となる外側電極の円弧面の打ち抜き径
Ｄ（ｍｍ）において、中心電極の径をｄ、完成品のスパ
ークギャップの距離をｇ（ｍｍ）とした時に、Ｄ＝
｛（ｇ＋０．１）×１．２×２＋ｄ｝とした上で、主体
金具に対する中心電極を保持する絶縁体の組付け工程後
に、複数のスパークギャップの距離をｇ±０．１に調整
してなるものとすることで、スパークギャップ修正を容
易なものとすることができる。

【００１２】

【実施例】この発明を図に示す実施例により更に説明す
る。図１及び図２において示すものは、多極スパークプ
ラグ（１）を構成する中心電極（３）を軸孔（２１）内
に先端面（２２）より突出して保持する絶縁体（２）
を、複数の外側電極（６）が先端面（５４）に突出され
た中心電極（３）の先端外周（３１）と対向するように
一体となった主体金具（５）において、複数のスパーク
ギャップ（７）を形成するように固持するにあたって
は、上記先端に突出して中心電極（３）を保持してなる
絶縁体（２）を、複数の外側電極（６）と一体となった
主体金具（５）内に座面（２３）を段部（５５）にパッ
キン（１５）を介して挿嵌した上で、パッキン押え治具
（１３）により仮押えパッキン（８）により仮押えした
後、粉末（９）の充填を行うと共に加締め治具（１４）
により主体金具（５）の上端部（５６）を内方へ加締め
る固定手段によって組付け加工を行ってなるものであ
る。

【００１３】なお、主体金具（５）は低炭素鋼を冷間鍛
造により製作され、円筒形状をなして先端外周にねじ部
（５１）、径大の胴部（５２）及び六角部（５３）が形
成されており、更に先端面（５４）にＮｉ合金の線材を
対向するように抵抗溶接によって突設し、先端部を内方
へ屈曲させた後、中心電極（３）の先端外周（３１）と
スパークギャップを形成するため、同軸の円弧面（６
１）．（６１）を打ち抜きされた外側電極（６）．
（６）が形成されてなる。

【００１４】また、絶縁体（２）はアルミナを主成分と
したアルミナ焼結体から作られ、軸孔（２１）内に先端
面（２２）から突出する中心電極（３）を図示しない公
知の導電性ガラスシール材、抵抗体を介して端子電極
（４）と共に一体にガラスシール封着されている。その
上、絶縁体（２）は先端側に座面（２３）を介して燃焼
室に露出する脚部（２５）、中胴部（２６）、径大胴部
（２７）及びコルゲーションを具えた頭部（２８）の形
状を有している。

【００１５】そして、この発明の実施例である多極スパ
ークプラグの製造方法では、上記多極スパークプラグ
（１）の組付工程において、図３に示すように、主体金
具（５）内に挿嵌した絶縁体（２）の軸孔（２１）内に
保持される中心電極（３）と、上記主体金具（５）と一
体となる複数の外側電極（６）との間でスパークギャッ
プ（７）が形成されたこと、及びスパークギャップ
（７）の形成の確認において、このスパークギャップ
（７）の形成の確認と共に、複数のスパークギャップ
（７）の距離の平均値をαとしたとき、これら複数のス
パークギャップ（７）の距離が平均値α±２０％以内で
あることをスパークギャップ検出手段、すなわち発火部
（１１）側からのカメラ（１０）を利用する画像処理装
置（Ａ）により確認した後に、加締め治具（１４）によ
り主体金具（５）の上端部（５６）を内方へ加締めて薄
肉部（５７）を塑性変形させて組付けを行ってなるもの
である。

【００１６】この発明の実施例である多極スパークプラ
グの製造方法は以上のものであるので、多極スパークプ
ラグ（１）としての製品完成後において、絶縁体（２）
に保持される中心電極（３）と、主体金具（５）と一体
となる複数の外側電極（６）とにより形成されるスパー
クギャップ（７）の距離の微調整においても、主体金具
（５）と一体となる外側電極（６）に対する折曲等の修
正により発生する外側電極（６）の高さの不均一さを最
小限に抑制することができるので、外側電極（６）の高
さをできるだけ均一にすることによるスパークプラグと
しての着火性や耐汚損性を向上させることができる。

【００１７】更に、上記多極スパークプラグの製造方法
の実施例において、主体金具（５）内に挿嵌してなる中
心電極（３）を軸孔（２１）内に保持する絶縁体（２）
を、スパークギャップ（７）の形成を確認するカメラ
（１０）による画像処理のために仮押えするに際して、
この絶縁体（２）に対する仮押えを鉄或はアルミニウム
よりなる仮押えパッキング（１２）を押え治具（１３）
により圧潰することにより、カメラ（１０）による画像
処理により適正な寸法を有するスパークギャップ（７）
が形成されたことを確認された主体金具（５）内に挿嵌
される絶縁体（２）の位置決めがその後に行う粉末
（９）の充填と共に、加締め等の組付け加工を行っても
主体金具（５）内の絶縁体（２）が揺動してしまうこと
での失敗を防止できる。

【００１８】また、上記カメラ（１０）による画像処理
によって、絶縁体（２）に保持される中心電極（３）
と、主体金具（５）と一体となる複数の外側電極（６）
によるスパークギャップ（７）の形成の確認と共に、複
数のスパークギャップ（７）の距離の平均値をαとした
とき、これら複数のスパークギャップ（７）の距離の確
認において、個々のスパークギャップ（７）の距離を平
均値α±２０％以内とするために、主体金具（５）内に
挿嵌する中心電極（３）を軸孔（２１）内に保持してな
る絶縁体（２）を回転させて調整し、或は平均値α±２
０％以外となった場合には、主体金具（５）内に挿嵌す
る軸孔（２１）内に中心電極（３）を保持してなる絶縁
体（２）を他の絶縁体（２’）と変更してなるものとす
ることで、無駄なく適正なスパークギャップ（７）を形
成する中心電極（３）を保持する絶縁体（２）と、外側
電極（６）と一体となる主体金具（５）との組合せを簡
易かつ確実に選択して組み合わせることができものとな
り、スパークプラグ（１）としての製品の歩留まりを向
上させることもできるものである。

【００１９】特に、外側電極の打ち抜き径Ｄ（ｍｍ）に
おいて、中心電極の径をｄ、完成品のスパークギャップ
の距離をｇ（ｍｍ）とした時に、Ｄ＝｛（ｇ＋０．１）
×１．２×２＋ｄ｝とした上で、主体金具に対する中心
電極を保持する絶縁体の組付け工程後に、複数のスパー
クギャップの距離をｇ±０．１に調整してなるものとす
ることで、本カシメ等の絶縁体（２）の主体金具（５）
に対する組付け工程が終了した後のスパークギャップ
（７）が完成品として設定した範囲以下であると、スパ
ークギャップ（７）の矯正においては主体金具（５）と
一体となる外側電極（６）の引き起こしによるスパーク
ギャップ（７）の修正が必要となって機械加工による修
正が困難なものとなる一方、設定範囲外となると主体金
具（５）と一体となる外側電極（６）の高さが不均一と
なり、混合気への着火性又は耐汚損性に対する問題が生
じることから、このように寸法を規定することによりス
パークギャップ（７）の修正を容易かつ正確にすること
ができる。

【００２０】なお、この発明の実施例である多極スパー
クプラグの製造方法は、特に中心電極（３）を保持する
絶縁体（２）と、主体金具（５）と一体となる外側電極
（６）との間でスパークギャップ（７）が絶縁体（２）
の先端面（２２）に沿う沿面放電と絶縁体（２）の先端
外周（２４）と外側電極（６）の間の気中放電（ｇ）を
形成するセミ沿面放電型スパークプラグ（１００）［図
５（イ）参照］や主体金具（５）の先端において一体に
形成される環状電極（１２）と絶縁体（２）に保持され
る中心電極（３）との間で絶縁体（２）の先端面（２
２）に沿うスパークギャップ（７）を形成してなるフル
沿面放電型スパークプラグ（２００）［図５（ロ）参
照］においても有効である。そして、特にセミ沿面放電
型スパークプラグ（１００）の場合は、絶縁体（２）の
先端外周（２４）と外側電極（６）の放電面（６１）の
間の気中放電ギャップ（ｇ）を画像処理で確認しながら
絶縁体（２）が主体金具（５）内に組付けられる。

【００２１】そして、上記実施例においては、主体金具
（５）内への絶縁体（２）の固定手段としては粉末
（９）を充填して加締める、いわゆる粉末加締めを用い
たが、これに限定されず、その他、粉末（９）を充填す
ることなく、主体金具（５）の薄肉部（５７）を加熱
し、主体金具（５）の上端部（５６）を内方に加締め
る、いわゆる熱加締めを用いることができる。

【００２２】

【発明の効果】以上のとおり、中心電極を保持する絶縁
体を外側電極と一体となった主体金具内に組み付けるに
当たって、中心電極と複数の外側電極とにより形成され
るスパークギャップの存在及びその寸法の確認をカメラ
による画像処理を利用し、また適当なスパークギャップ
となるように中心電極を保持する絶縁体を回転、或は変
更するものとすることで、スパークプラグとしての着火
性及び耐汚損性を向上させつつ製品としての歩留まりを
著しく向上させることができる優れた効果を有するもの
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例である多極スパークプラグの
製造方法において、主体金具内に絶縁体を挿嵌した状態
を示した図である。

【図２】この発明の実施例である多極スパークプラグの
製造方法を示した図である。

【図３】この発明の実施例である多極スパークプラグの
画像処理による製造方法を示した図である。

【図４】この発明の実施例である３極スパークプラグの
製造方法で利用されるカメラによる画像処理の図であ
る。

【図５】（イ）は、この発明の実施例である多極スパー
クプラグの製造方法により製造されるセミ沿面放電型ス
パークプラグの正面図であり、（ロ）は、同様に製造さ
れるフル沿面放電型スパークプラグの断面図である。

【符号の説明】

１ 多極スパークプラグ ２ 絶縁体 ３ 中心電極 ５ 主体金具 ６ 外側電極 ７ スパークギャップ ８ 仮押えパッキン ９ 粉末 １０ カメラ １１ 発火部 １２ 環状電極 １３ パッキン押え治具 １４ カシメ治具 １５ パッキン ２１ 軸孔 ２２ 先端面 ２３ 座面 ２４ 先端外周 ５４ 先端面 ５５ 段部 ５６ 上端部 ６１ 外側電極の放電面 １００ セミ沿面放電型スパークプラグ ２００ フル沿面放電型スパークプラグ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主体金具と一体となる外側電極と、絶縁
   体の軸孔内に先端面より突出して保持される中心電極或
   いは該絶縁体の先端外周との間で或いは複数のスパーク
   ギャップを形成するスパークプラグの組付工程におい
   て、主体金具内に絶縁体を挿嵌し、絶縁体の軸孔内に保
   持される前記中心電極或いは前記絶縁体先端外周と主体
   金具と一体となる前記外側電極との間でスパークギャッ
   プが形成されたことを発火部側からの画像処理によるス
   パークギャップ検出手段によりスパークギャップを確認
   しながら、絶縁体を主体金具内に固定手段によって組付
   けを行うスパークプラグの組付方法。
2. 【請求項２】 上記画像処理による中心電極と複数の外
   側電極による複数のスパークギャップの形成の確認にお
   いて、このスパークギャップの形成の確認と共に、複数
   のスパークギャップの距離の平均値をαとしたとき、こ
   れら複数のスパークギャップの距離が平均値α±２０％
   以内になったことをも確認した上で、絶縁体を仮押え
   し、その後主体金具の上端部を内方に加締め等の組付け
   を行う請求項１記載のスパークプラグの組付方法。
3. 【請求項３】 上記画像処理によるスパークギャップの
   形成の確認と共に行う複数のスパークギャップの距離の
   平均値をαとして、これら複数のスパークギャップの距
   離の確認において、平均値α±２０％以外となった場合
   に、主体金具内に挿嵌する中心電極を軸孔内に保持して
   なる絶縁体を他の絶縁体と変更する請求項１及び２記載
   のスパークプラグの組付方法。
4. 【請求項４】 主体金具内に挿嵌してなる中心電極を軸
   孔内に保持する絶縁体を、スパークギャップの形成を確
   認するために行う画像処理のために仮押えするに際し
   て、この絶縁体に対する仮押えを鉄或はアルミニウムよ
   りなる仮押えパッキングにより行う請求項１及び２記載
   のスパークプラグの組付方法。
5. 【請求項５】 上記画像処理による中心電極と複数の外
   側電極によるスパークギャップの形成の確認と共に行
   う、複数のスパークギャップの距離の平均値をαとし
   て、これら複数のスパークギャップの距離の確認におい
   て、スパークギャップの距離を平均値α±２０％以内と
   するために、主体金具内に挿嵌する中心電極を軸孔内に
   保持する絶縁体を回転させて調整してなる請求項１、２
   及び３記載のスパークプラグの組付方法。
6. 【請求項６】 中心電極と同軸の放電間となる外側電極
   の円弧面の打ち抜き径Ｄ（ｍｍ）において、中心電極の
   径をｄ、完成品のスパークギャップの距離をｇ（ｍｍ）
   とした時に、Ｄ＝｛（ｇ＋０．１）×１．２×２＋ｄ｝
   とした上で、主体金具に対する中心電極を保持する絶縁
   体の組付け工程後に、複数のスパークギャップの距離を
   ｇ±０．１に調整してなる請求項１、２、３、４及び５
   記載のスパークプラグの組付方法。