火花塞的制造装置的制作方法

本发明涉及火花塞的制造装置。

背景技术：

火花塞通过以拧入方式固定于汽缸盖，而设置于发动机。因此，在火花塞的主体配件的外侧面形成有螺纹。在形成螺纹时，为了设定成在火花塞设置于发动机的状态下配置于发动机的燃烧室内的接地电极朝向规定的方向，有时会调整螺纹形成的开始位置。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2001-284015号公报

技术实现要素：

发明所要解决的课题

在专利文献1的火花塞的制造装置中，通过对具有成为主体配件的部位的工件实施使用了模具的滚压加工，而在工件的外侧面形成螺纹。在这样的制造装置中，存在具有如下的供给部的制造装置，该供给部在相对于保持工件并使其移动至配置有模具的位置的保持部为了调整螺纹形成的开始位置而矫正了工件的方向的状态下，保持工件并向保持部供给。但是，在这样的制造装置中，有时会因在供给部将工件供给到保持部时通过卸除供给部的保持力而在工件产生的微小的偏离，而导致螺纹形成的开始位置偏离。因此，希望有一种在实施使用了模具的滚压加工的情况下能够以螺纹形成的开始位置不会偏离的方式形成螺纹的技术。

用于解决课题的技术方案

本发明是为了解决上述课题的至少一部分而做出的发明，能够作为以下的形态来实现。

(1)根据本发明的一形态，提供一种火花塞的制造装置。该火花塞的制造装置具备：保持部，保持具有在火花塞中成为主体配件的部位和成为接地电极的部位的棒状的工件；供给部，向所述保持部供给所述工件；模具，在所述成为主体配件的部位的外侧面形成螺纹；位置测定部，在所述工件被保持于所述保持部的状态下，测定所述成为接地电极的部位的位置；以及模具指示部，指示所述模具向所述工件切入，其特征在于，所述模具能够改变相对于所述工件切入的相位，所述位置测定部以非接触方式测定所述成为接地电极的部位的位置，所述模具指示部基于所述位置测定部测定出的所述位置，指示所述模具调整所述相位并向所述工件切入。根据本形态，能够在工件被保持于保持部之后，基于以非接触方式测定在工件中成为接地电极的部位的位置而得到的位置，来调整模具相对于工件的相位。在从调整相位起到模具开始形成螺纹为止，相对于工件不会有物理上的接触，所以模具能够不使螺纹形成的开始位置偏离地从调整后的开始位置起在工件形成螺纹。

(2)在上述形态中的火花塞的制造装置中，可以是，所述成为接地电极的部位在所述工件的端部配置于与所述工件的轴中心不同的位置，所述位置测定部通过从与所述工件的轴向正交的方向对所述成为接地电极的部位照射激光，而以非接触方式测定所述成为接地电极的部位的位置。根据本形态，能够高精度地指定将成为接地电极的部位的位置中的哪个部分作为测定对象。另外，由于是对成为接地电极的部位直接照射激光来进行测定的直接测定，所以能够高精度地进行测定。

(3)在上述形态中的火花塞的制造装置中，可以是，所述成为接地电极的部位在所述工件的端部配置于与所述工件的轴中心不同的位置，所述位置测定部通过对拍摄所述成为接地电极的部位而得到的图像进行解析，而以非接触方式测定所述成为接地电极的部位的位置。

(4)本发明的另一形态是一种火花塞的制造方法。该火花塞的制造方法包括：保持工序，保持具有在火花塞中成为主体配件的部位和成为接地电极的部位的棒状的工件；位置测定工序，在所述工件被保持着的状态下，测定所述成为接地电极的部位的位置；以及模具指示工序，指示模具向所述工件切入，其特征在于，在所述位置测定工序中，以非接触方式测定所述成为接地电极的部位的位置，在所述模具指示工序中，基于在所述位置测定工序中测定出的所述位置，指示所述模具以使所述模具调整相对于所述工件的相位并向所述工件切入。本形态中的火花塞的制造方法能够与所述形态的火花塞的制造装置同样地，在工件被保持于保持部之后，基于以非接触方式测定在工件中成为接地电极的部位的位置而得到的位置，来调整模具相对于工件的相位。因此，在从调整相位起到模具开始形成螺纹为止，相对于工件不会有物理上的接触，所以模具能够不使螺纹形成的开始位置偏离地从所指定的开始位置起在工件形成螺纹。

本发明的形态不限于火花塞的制造装置，例如也能够应用于搭载于内燃机的火花塞、具备该内燃机的内燃机系统、搭载有该内燃机系统的车辆等各种形态。另外，本发明不受前述形态的任何限定，当然能够在不脱离本发明的主旨的范围内以各种形态实施。

附图说明

图1是示出火花塞的部分剖面的说明图。

图2是示出火花塞的制造方法的工序图。

图3是示出本实施方式的火花塞的制造装置的说明图。

图4是示出模具的配置的立体图。

图5是示出模具正在向工件切入时的状态的说明图。

图6是示出模具正在向工件切入时的状态的立体图。

图7是示出切螺纹工序的详情的工序图。

具体实施方式

a.第一实施方式

a1.火花塞的结构

图1是示出火花塞100的部分剖面的说明图。在图1中，以火花塞100的轴心即轴线ca为界，在轴线ca的纸面左侧图示出火花塞100的外观形状，在轴线ca的纸面右侧图示出火花塞100的剖面形状。在本实施方式中，将火花塞100中的图1的纸面下侧称作“顶端侧”，将图1的纸面上侧称作“后端侧”。在图1中，图示出彼此正交的xyz轴。图1的xyz轴与其他图的xyz轴对应。图1所示的轴线ca是沿着z轴的轴线。

火花塞100具备中心电极10、端子配件20、绝缘体30、主体配件40以及接地电极50。在本实施方式中，火花塞100的轴线ca也是中心电极10、端子配件20、绝缘体30以及主体配件40这些部件的轴心。

火花塞100在顶端侧具有在中心电极10与接地电极50之间形成的火花放电间隙(火花放电缝隙)。火花塞100构成为能够在使形成有火花放电间隙的顶端侧从燃烧室92的内壁91突出了的状态下安装于内燃机90。在火花塞100安装于内燃机90的状态下对中心电极10施加了高电压(例如，1万～3万伏特)的情况下，在火花放电间隙中产生火花放电。在火花放电间隙产生的火花放电实现对燃烧室92中的混合气的点火。

中心电极10是具有导电性的电极。中心电极10形成沿着轴线ca方向延伸的棒状。中心电极10的外侧面通过绝缘体30而与外部电绝缘。中心电极10的顶端侧从绝缘体30的顶端侧突出。

端子配件20是用于接受电力供给的端子，与中心电极10电连接。中心电极10的后端侧经由端子配件20与绝缘体30的后端侧电连接。

绝缘体30是具有电绝缘性的绝缘子。绝缘体30形成以轴线ca为中心延伸的筒状。在本实施方式中，绝缘体30通过对绝缘性陶瓷材料(例如，氧化铝)进行烧成来制作。绝缘体30具有沿着轴线ca方向延伸的贯通孔即轴孔39。在轴孔39中，以使中心电极10从绝缘体30的顶端侧突出的状态，将中心电极10保持于轴线ca上。

主体配件40是具有导电性的金属体。主体配件40形成沿着轴线ca方向延伸的筒状。在本实施方式中，主体配件40是对成形为筒状的低碳钢实施了镀镍而得到的部件。在主体配件40的顶端侧的外侧面形成有用于将火花塞100安装于内燃机的燃烧室92的螺纹部42。

在主体配件40的顶端侧形成有端面44。绝缘体30与中心电极10一起从端面44的中央朝向+z轴方向(顶端方向)突出。在端面44上接合有接地电极50。

接地电极50是具有导电性的电极。接地电极50形成棒状，一端接合于主体配件40的端面44。接地电极50从主体配件40的端面44向+z轴方向延伸之后，朝向轴线ca弯曲。在本实施方式中，接地电极50的材质是以镍(ni)为主成分的镍合金。

a2.火花塞的制造方法

图2是示出火花塞100的制造方法的工序图。火花塞100的制造者在制造火花塞100时，制作制造中途的主体配件40即主体配件40p(工序p100)。在本实施方式中，主体配件40p通过冲压加工和切削加工来制作。在本实施方式中，在主体配件40p未形成螺纹部42。

在制作了主体配件40p之后(工序p100)，对主体配件40p实施焊接工序(工序p110)。焊接工序(工序p110)是将制造中途的接地电极50即接地电极50p焊接于主体配件40p的端面44的工序。在本实施方式中，接地电极50p没有弯曲，形成笔直延伸的形状。在本实施方式中，接地电极50p的与z轴方向垂直的截面是长方形截面。在本实施方式中，接地电极50p以配置于与主体配件40p的轴中心(轴线ca)不同的位置的方式焊接。

在实施了焊接工序(工序p110)之后，通过对主体配件40p实施切螺纹工序，而在主体配件40p的外侧面形成螺纹部42(工序p120)。之后，对主体配件40p实施表面加工(镀敷)(工序p130)。由此，主体配件40完成。

在主体配件40完成之后(工序p130)，对主体配件40组装其他部件(中心电极10、端子配件20、绝缘体30等)(工序p140)。由此，火花塞100完成。在本实施方式中，在对主体配件40组装其他部件的工序(工序p140)中，对接地电极50p实施弯曲加工。

a3.火花塞的制造装置的结构

图3是示出在主体配件40p形成螺纹部42的切螺纹工序(工序p120)中所使用的本实施方式的火花塞的制造装置200的说明图。火花塞的制造装置200具备保持部210、供给部220、模具230a、230b、230c、位置测定部240以及模具指示部250。

此外，在本实施方式中，将在焊接工序(工序p110)中将制造中途的接地电极50即接地电极50p焊接于主体配件40p的端面44而得到的物件称作工件w。

保持部210保持工件w。保持部210通过从z轴方向的+侧插入到形成沿轴线ca方向延伸的筒状的主体配件40p的筒内，来保持工件w。保持部210通过以保持着工件w的状态向z轴方向的-侧下降，能够使工件w移动至配置有模具230a、230b、230c的z轴方向的位置。

供给部220向保持部210供给工件w。供给部220以把持着工件w的状态将工件w向从保持部210观察处于z轴方向的-侧的位置供给。保持部210通过相对于由供给部220供给到从保持部210观察处于z轴方向的-侧的位置的工件w向z轴方向的-侧下降，来保持工件w。

在本实施方式中，供给部220以将工件w的方向向规定的方向矫正了一定程度后的状态向保持部210供给工件w。在本实施方式中，供给部220在从规定的方向偏离3度以内的范围内矫正工件w的方向。在其他实施方式中，供给部220也可以在从规定的方向偏离3度到90度的范围内矫正工件w的方向。

图4是示出模具230a、230b、230c的配置的立体图。在图4中，为了容易理解，仅示出了模具230a、230b、230c。模具230a、230b、230c从轴线ca观察分别以120度间隔配置。模具230a、230b、230c构成为能够以彼此平行的各中心轴ax、bx、cx为中心而旋转。中心轴ax、bx、cx与轴线ca平行。模具230a、230b、230c通过向工件w中的主体配件40p的外侧面42p切入而形成螺纹部42。模具230a、230b、230c在主体配件40p形成螺纹部42时，能够改变相对于工件w切入的相位。此外，在本实施方式的说明中，在对三个模具进行统称的情况下，使用标号“230”。

返回图3，位置测定部240在工件w被保持于保持部210的状态下，通过从y轴方向的+侧照射激光而以非接触方式测定工件w中的接地电极50p的位置。在本实施方式中，位置测定部240通过接受照射到接地电极50p的激光中反射回来的激光并对其进行解析，而以非接触方式测定接地电极50p的位置。在其他实施方式中，位置测定部240也可以具有接受照射到接地电极50p的激光中没被反射的激光的接受部，通过对接受部所接受的激光进行解析而以非接触方式测定接地电极50p的位置。位置测定部240将表示测定出的接地电极50p的位置的信号向模具指示部250输出。

在本实施方式中，接地电极50p配置于与主体配件40p的轴中心(轴线ca)不同的位置。因此，根据位置测定部240从y轴方向的+侧测定出的接地电极50p的位置，模具指示部250能够推定工件w的方向。

由于本实施方式中的位置测定部240通过照射激光来测定接地电极50p的位置，所以能够高精度地指定将接地电极50p的位置中的哪个部分作为测定对象。另外，由于是对接地电极50p直接照射激光来进行测定的直接测定，所以能够高精度地测定。

模具指示部250指示模具230向工件w切入。模具指示部250基于从位置测定部240输出的表示接地电极50p的位置的信号，来调整相对于工件w切入时的模具230的相位，并指示模具230向工件w切入。

图5是示出模具230正在向工件w切入时的状态的说明图。图6是示出模具230正在向工件w切入时的状态的立体图。在图5中，为了容易理解，仅示出了工件w、保持部210以及模具230。在图6中，为了容易理解，仅示出了工件w和模具230a、230b、230c。图5和图6中的工件w处于通过保持部210而移动到了配置有模具230的z轴向的位置的状态。通过由模具230向该状态的工件w中的主体配件40p的外侧面42p切入，而在主体配件40p形成螺纹部42。

图7是示出火花塞的制造装置200在主体配件40p形成螺纹部42的切螺纹工序(图2的工序p120)的详情的工序图。在实施了焊接工序(工序p110)之后，工件w由供给部220向保持部210供给(工序p121)。由供给部220向保持部210供给的工件w被保持于保持部210(工序p122)。

保持于保持部210的工件中的接地电极50p的位置由位置测定部240从y轴方向的+侧进行测定(工序p123)。位置测定部240将表示测定出的接地电极50p的位置的信号向模具指示部250输出(工序p124)。

保持于保持部210的工件w通过保持部210而移动至配置有模具230的位置(工序p125)。模具230根据基于表示接地电极50p的位置的信号的来自模具指示部250的指示，调整相对于工件w切入时的相位并开始向工件w切入(工序p126)。经过这些工序，在工件w中的主体配件40p形成螺纹部42。

根据以上说明的实施方式，在工件w被保持于保持部210之后，能够基于在工件w中以非接触方式对接地电极50p的位置进行测定而得到的位置，来调整模具230相对于工件w的相位。从调整相位起到模具230开始形成螺纹部42为止，相对于工件w没有物理上的接触，所以模具230能够不使螺纹形成的开始位置偏离地从调整后的开始位置起在工件w形成螺纹部42。

b.变形例：

在第一实施方式中，位置测定部240通过照射激光而以非接触方式测定接地电极50p的位置，但本发明不限于此。例如，位置测定部240也可以通过对拍摄接地电极50p的位置而得到的图像进行解析，而以非接触方式测定接地电极50p的位置。

在第一实施方式中，在将表示位置测定部240测定出的接地电极50p的位置的信号向模具指示部250输出之后(工序p124)，保持于保持部210的工件w通过保持部210而移动至配置有模具230的位置(工序p125)，但本发明不限于此。例如，也可以在保持于保持部210的工件w通过保持部210而移动至配置有模具230的位置之后(工序p125)，位置测定部240再将表示测定出的接地电极50p的位置的信号向模具指示部250输出(工序p124)，还可以将这两个工序(工序p124和工序p125)并行地进行。另外，还可以是在工件w通过保持部210而移动至配置有模具230的位置的期间(工序p125)，模具230根据基于表示接地电极50p的位置的信号的来自模具指示部250的指示来调整相对于工件w切入时的相位。

本发明不限于上述的实施方式、实施例、变形例，能够在不脱离其主旨的范围内以各种结构来实现。例如，为了解决上述课题的一部分或全部，或者为了达成上述效果的一部分或全部，与发明内容一栏所记载的各形态中的技术特征对应的实施方式、实施例、变形例中的技术特征能够适当地进行替换、组合。另外，若该技术特征在本说明书中没有作为必要技术特征进行说明，则能够适当地删除。

标号说明

10…中心电极

20…端子配件

30…绝缘体

39…轴孔

40…主体配件

40p…主体配件

42…螺纹部

42p…外侧面

44…端面

50…接地电极

50p…接地电极

90…内燃机

91…内壁

92…燃烧室

100…火花塞

200…制造装置

210…保持部

220…供给部

230…模具

230a、230b、230c…模具

240…位置测定部

250…模具指示部

ca…轴线

w…工件

ax、bx、cx…中心轴