(57)【要約】【課題】絶縁碍子の折損を抑制することができるスパークプラグ及びその製造方法を提供する。【解決手段】スパークプラグ１は、ハウジング２と絶縁碍子３とパッキン４とを備える。ハウジング２は、筒状を呈している。絶縁碍子３は、ハウジング２の内側に保持されており、筒状を呈している。パッキン４は、互いに対向するハウジング２のハウジング対向面２１と絶縁碍子３の碍子対向面３１とに挟持されている。パッキン４における碍子対向面３１と当接する面を碍子側当接面４１とする。パッキン４における碍子側当接面４１の内周側に隣接する基端内周面部４３１は、碍子側当接面４１と滑らかにつながる曲面状に形成されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状のハウジング（２）と、
前記ハウジングの内側に保持された筒状の絶縁碍子（３）と、
互いに対向する前記ハウジングのハウジング対向面（２１）と前記絶縁碍子の碍子対向面（３１）とに挟持されたパッキン（４）と、を備え、
前記パッキンにおける前記碍子対向面と当接する面を碍子側当接面（４１）としたとき、前記パッキンにおける前記碍子側当接面の内周側に隣接する基端内周面部（４３１）は、前記碍子側当接面と滑らかにつながる曲面状に形成されている、スパークプラグ（１）。
【請求項２】
プラグ中心軸を通るとともにプラグ軸方向（Ｚ）に平行な前記パッキンの断面において、前記基端内周面部の曲率半径は、５μｍ以上である、請求項１に記載のスパークプラグ。
【請求項３】
前記パッキンにおける前記ハウジング対向面と当接するハウジング側当接面（４２）には、内周側端部にプラグ周方向に沿ったバリ跡線（４５）が形成されている、請求項１又は２に記載のスパークプラグ。
【請求項４】
前記パッキンにおける前記碍子側当接面の外周側に隣接する基端外周面部（４４１）は、前記碍子側当接面と滑らかにつながる曲面状に形成されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載のスパークプラグ。
【請求項５】
前記パッキンにおける前記ハウジング対向面と当接する面をハウジング側当接面（４２）としたとき、前記パッキンにおける、前記ハウジング側当接面の内周側に隣接する先端内周面部（４３２）と、前記ハウジング側当接面の外周側に隣接する先端外周面部（４４２）とのそれぞれは、前記ハウジング側当接面と滑らかにつながる曲面状に形成されている、請求項４に記載のスパークプラグ。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれか一項に記載のスパークプラグの製造方法であって、
板材（４００）を打ち抜くことによって前記パッキンを形成するパッキン形成工程と、
前記パッキン形成工程において形成される前記パッキンのプレスバリ（４０１）が前記ハウジング対向面側、プレスダレ（４０２）が前記碍子対向面側となる姿勢で、前記パッキンを前記ハウジング対向面と前記碍子対向面との間に配する配置工程とを備える、スパークプラグの製造方法。
【請求項７】
前記パッキン形成工程においては、筒状の第一フォーミングダイ（５５）と、前記第一フォーミングダイの内側に挿入可能なパンチ（５７）と、前記第一フォーミングダイに対して前記第一フォーミングダイの形成方向（Ｄ）に対向するよう配された筒状の第二フォーミングダイ（５６）とを用い、
前記第一フォーミングダイと前記第二フォーミングダイとの互いの対向面（５５１、５６１）のそれぞれは、前記形成方向の一方側であるＤ１側へ向かうほど内周側へ向かうようテーパ状に傾斜しており、
前記パッキン形成工程は、前記パンチにより、前記第一フォーミングダイに配された前記板材の前記第一フォーミングダイよりも内周側に位置する部位を、前記Ｄ１側の反対側であるＤ２側から前記Ｄ１側へ向かって打ち抜く第一工程と、
前記板材を、前記第一フォーミングダイと前記第二フォーミングダイとの互いの前記対向面で前記形成方向に挟むことで、前記Ｄ１側へ向かうほど内周側へ向かうテーパ状の前記パッキンを構成する第二工程と、を備える、請求項６に記載のスパークプラグの製造方法。
【請求項８】
請求項５に記載のスパークプラグの製造方法であって、
前記パッキンを構成する円環状のパッキン基材（４０）をバレル研磨することにより、前記基端内周面部、前記基端外周面部、前記先端内周面部、及び前記先端外周面部を曲面状に形成するバレル研磨工程を備える、スパークプラグの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スパークプラグ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載されたスパークプラグは、低炭素鋼材を筒状に形成してなるハウジングと、アルミナを筒状に形成してなり、前記ハウジングの内側に保持された絶縁碍子とを備える。前記ハウジングは、内周側に突出した段部を備え、絶縁碍子は、パッキンを介して段部の基端側の面に支承されている。パッキンは、例えば金属を環状に形成してなり、ハウジングと絶縁碍子との間の気密性を確保する役割を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１１／１２５３０６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載のスパークプラグにおいては、パッキンにおける絶縁碍子と当接する面の内周端及び外周端には、尖った角部が形成されている。それゆえ、当該角部から絶縁碍子へ大きな力が作用することに起因して絶縁碍子にクラックが生じるおそれがある。特に、パッキンの内周側の前記角部から絶縁碍子へ力が作用することで、絶縁碍子において、外周面からプラグ径方向の中心に向かうクラックが進展して絶縁碍子の折損を招くおそれが考えられる。
【０００５】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、絶縁碍子の折損を抑制することができるスパークプラグ及びその製造方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様は、筒状のハウジング（２）と、
前記ハウジングの内側に保持された筒状の絶縁碍子（３）と、
互いに対向する前記ハウジングのハウジング対向面（２１）と前記絶縁碍子の碍子対向面（３１）とに挟持されたパッキン（４）と、を備え、
前記パッキンにおける前記碍子対向面と当接する面を碍子側当接面（４１）としたとき、前記パッキンにおける前記碍子側当接面の内周側に隣接する基端内周面部（４３１）は、前記碍子側当接面と滑らかにつながる曲面状に形成されている、スパークプラグ（１）にある。
【発明の効果】
【０００７】
前記態様のスパークプラグにおいて、パッキンにおける碍子側当接面の内周側に隣接する基端内周面部は、碍子側当接面と滑らかにつながる曲面状に形成されている。それゆえ、パッキンの碍子側当接面の内周端付近から碍子対向面を介して絶縁碍子に作用する力を低減することができる。それゆえ、碍子対向面からプラグ径方向における絶縁碍子の中心に向かうクラックが進展することに起因して絶縁碍子が折損することを抑制することができる。
【０００８】
以上のごとく、前記態様によれば、絶縁碍子の折損を抑制することができるスパークプラグを提供することができる。
なお、特許請求の範囲及び課題を解決する手段に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態１における、スパークプラグの半断面図。
【図２】図１の、パッキン周辺の拡大図。
【図３】実施形態１における、パッキンの斜視図。
【図４】実施形態１における、ハウジング側当接面の模式図。
【図５】実施形態１における、パッキンの製造方法を示す図であって、ダイにパッキンを構成する板材を配置した状態を示す模式断面図。
【図６】実施形態１における、パッキンの製造方法を示す図であって、板材を打ち抜いてパッキンを形成した様子を示す模式断面図。
【図７】実施形態１における、打ち抜き後のパッキンの断面図。
【図８】実施形態１における、スパークプラグの製造方法を示す図であって、パッキンをハウジング内に配置した様子を示す一部拡大断面図。
【図９】実施形態１における、スパークプラグの製造方法を示す図であって、ハウジング内に絶縁碍子を挿入した様子を示す一部拡大断面図。
【図１０】実施形態１における、スパークプラグの製造方法を示す図であって、ハウジングと絶縁碍子とに挟持されてパッキンが塑性変形した様子を示す一部拡大断面図。
【図１１】実施形態２における、スパークプラグのパッキン周辺の拡大断面図。
【図１２】実施形態２における、パッキンの製造方法におけるバレル研磨を示すための模式図。
【図１３】実施形態３における、パッキンの製造方法を示す図であって、パッキン基材及び面押治具を表した断面図。
【図１４】実施形態３における、パッキンの製造方法を示す図であって、面押しによりパッキン基材のプレスバリが曲面状に形成された様子を示す断面図。
【図１５】実施形態４における、パッキン形成工程の第一工程における、パッキンを構成する板材を打ち抜く前の状態を示す断面図。
【図１６】実施形態４における、パッキン形成工程の第一工程及び第二工程の後の状態を示す断面図。
【図１７】実施形態４における、パッキン形成工程により形成されたパッキンの断面図。
【図１８】実施形態４における、スパークプラグの製造方法を示す図であって、パッキン及び絶縁碍子をハウジング内に配置した様子を示す一部拡大断面図。
【図１９】実施形態４における、スパークプラグの製造方法を示す図であって、ハウジングと絶縁碍子とに挟持されてパッキンが塑性変形した様子を示す一部拡大断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（実施形態１）
スパークプラグ及びその製造方法の実施形態につき、図１〜図１０を用いて説明する。
本実施形態のスパークプラグ１は、図１、図２に示すごとく、ハウジング２と絶縁碍子３とパッキン４とを備える。
【００１１】
図１に示すごとく、ハウジング２は、筒状を呈している。絶縁碍子３は、ハウジング２の内側に保持されており、筒状を呈している。図２に示すごとく、パッキン４は、互いに対向するハウジング２のハウジング対向面２１と絶縁碍子３の碍子対向面３１とに挟持されている。ここで、パッキン４における碍子対向面３１と当接する面を碍子側当接面４１とする。パッキン４における碍子側当接面４１の内周側に隣接する基端内周面部４３１は、碍子側当接面４１と滑らかにつながる曲面状に形成されている。
以後、本実施形態につき詳説する。
【００１２】
スパークプラグ１は、例えば、自動車、コージェネレーション等の内燃機関における着火手段として用いることができる。プラグ軸方向Ｚにおけるスパークプラグ１の一端は、図示しない点火コイルと接続され、プラグ軸方向Ｚにおけるスパークプラグ１の他端は、内燃機関の燃焼室内に配される。
【００１３】
なお、本明細書においては、スパークプラグ１の中心軸をプラグ中心軸という。また、プラグ中心軸が延びる方向をプラグ軸方向Ｚという。以後、プラグ軸方向ＺをＺ方向という。また、Ｚ方向の一方側であり、スパークプラグ１における点火コイルと接続される側を基端側といい、その反対側であり、スパークプラグ１における燃焼室内に配される側を先端側という。また、スパークプラグ１の周方向をプラグ周方向といい、スパークプラグ１の径方向をプラグ径方向という。
【００１４】
ハウジング２は、鉄、ニッケル、鉄ニッケル合金、ステンレス等の耐熱性金属材料を筒状に形成してなる。図１に示すごとく、ハウジング２は、内周側に配された絶縁碍子３を保持している。
【００１５】
ハウジング２の先端部には、取付ネジ部２２が形成されている。取付ネジ部２２は、スパークプラグ１が取り付けられる内燃機関のエンジンヘッドのプラグホールに形成された雌ネジ穴に螺合できるよう構成されている。スパークプラグ１は、取付ネジ部２２をプラグホールの雌ネジ穴に螺合することにより、エンジンヘッドに取り付けられる。スパークプラグ１がエンジンヘッドに取り付けられた状態においては、スパークプラグ１の先端部が燃焼室内に曝される。
【００１６】
図１、図２に示すごとく、ハウジング２は、内周面の一部が内周側に突出するハウジング凸部２１０を有する。ハウジング凸部２１０は、ハウジング２の先端側の部位に形成されている。本実施形態において、ハウジング凸部２１０は、取付ネジ部２２の内周側の部位に形成されている。ハウジング凸部２１０は、ハウジング２の内周面の全周にわたって形成されており、全体として環状を呈している。図１に示すごとく、ハウジング凸部２１０の内径は、ハウジング２全体の最小の内径を構成している。図２に示すごとく、ハウジング凸部２１０の基端側の面が、前述のハウジング対向面２１である。
【００１７】
ハウジング対向面２１は、Ｚ方向の先端側へ向かうほど内周側へ向かうテーパ状に形成されている。ハウジング対向面２１に、パッキン４を介して絶縁碍子３が支承されている。
【００１８】
絶縁碍子３は、アルミナ等の絶縁材を筒状に形成してなる。図１に示すごとく、絶縁碍子３は、先端側の部位と基端側の部位とをハウジング２から突出させつつ、ハウジング２に保持されている。絶縁碍子３の先端部には、先端側へ向かうほど外径が小さくなる碍子脚部３２が形成されている。碍子脚部３２の先端側の部位は、ハウジング２の先端から突出している。碍子脚部３２の基端に隣接するように、碍子段部３１０が形成されている。
【００１９】
碍子段部３１０は、基端側に向かうにつれて拡径するよう形成されている。碍子段部３１０の外周面は、前述の碍子対向面３１を構成している。
【００２０】
碍子対向面３１は、碍子脚部３２から基端側へ向かうほど外周側へ向かうよう傾斜したテーパ状に形成されている。碍子対向面３１は、ハウジング対向面２１と対向しており、ハウジング対向面２１と略平行に形成されている。碍子対向面３１の内周端部は、ハウジング凸部２１０よりも若干内周側に突出している。そして、端子対向面３１の内周端から先端側に碍子脚部３２が形成されているため、プラグ径方向におけるハウジング凸部２１０と碍子脚部３２との間には隙間ｃが形成されている。碍子対向面３１とハウジング対向面２１との間に、パッキン４が挟持されている。
【００２１】
図３に示すごとく、パッキン４は、金属材料等を環状に形成してなる。例えば、冷間圧延鋼板（すなわちＳＰＣＤ）を打ち抜いて形成することができる。パッキン４の詳細な製造方法については後述する。
【００２２】
図２に示すごとく、パッキン４は、碍子対向面３１の法線方向において対向する碍子対向面３１とハウジング対向面２１との対向領域に収まるよう形成されている。パッキン４は、碍子対向面３１より内周側には形成されていない。また、パッキン４は、ハウジング凸部２１０と絶縁碍子３との間の隙間ｃには配されていない。すなわち、パッキン４は、碍子脚部３２の側面に接触していない。パッキン４が隙間ｃに配された場合、絶縁碍子３がパッキン４によって径方向に圧迫され、絶縁碍子３の強度の低下を招き得るため、好ましくない。
【００２３】
パッキン４は、碍子対向面３１とハウジング対向面２１とに沿うよう、内周側へ向かうほど先端側へ向かうテーパ状に形成されている。パッキン４の表面は、碍子側当接面４１、ハウジング側当接面４２、内周側面４３、及び外周側面４４を有する。
【００２４】
前述のごとく、碍子側当接面４１は、パッキン４における碍子対向面３１と当接する面である。ハウジング側当接面４２は、パッキン４におけるハウジング対向面２１と当接する面である。内周側面４３は、碍子側当接面４１とハウジング側当接面４２との内周端同士をつなぐ面である。外周側面４４は、碍子側当接面４１とハウジング側当接面４２との外周端同士をつなぐ面である。
【００２５】
前述のごとく、パッキン４における碍子側当接面４１の内周側に隣接する基端内周面部４３１は、碍子側当接面４１と滑らかにつながる曲面状に形成されている。基端内周面部４３１は、内周側面４３における碍子側当接面４１側の端部に位置している。基端内周面部４３１は、斜め内周基端側に向かって膨らむ曲面状を呈している。基端内周面部４３１は、プラグ周方向の全周にわたって形成されている。プラグ中心軸を通るとともにＺ方向に平行なパッキン４の断面において、基端内周面部４３１の曲率半径は、５μｍ以上である。
【００２６】
また、パッキン４における碍子側当接面４１の外周側に隣接する基端外周面部４４１は、碍子側当接面４１と滑らかにつながる曲面状に形成されている。基端外周面部４４１は、外周側面４４における碍子側当接面４１側の端部に位置している。基端外周面部４４１は、斜め外周基端側に向かって膨らむ曲面状を呈している。基端外周面部４４１は、プラグ周方向の全周にわたって形成されている。プラグ中心軸を通るとともにＺ方向に平行なパッキン４の断面において、基端外周面部４４１の曲率半径は、５μｍ以上である。
【００２７】
図４に示すごとく、パッキン４のハウジング側当接面４２には、内周側端部及び外周側端部にプラグ周方向に沿ったバリ跡線４５が形成されている。バリ跡線４５は、パッキン４をスパークプラグ１に組み付ける前のパッキン４に形成されていた、先端側に突出するプレスバリ（図７等の符号４０１参照）が、スパークプラグ１に組み付けられる際にハウジング対向面２１によって潰されるよう塑性変形することで形成される。バリ跡線４５は、スパークプラグ１に組み付けられたパッキン４単体を先端側から見たときに、プラグ周方向の全周に、円状に形成される。バリ跡線４５が形成される様子については、後述する。
【００２８】
スパークプラグ１に組み付けられたパッキン４のバリ跡線４５を確認することにより、パッキン４が板材４００を打ち抜くことにより製造されたことが把握できる。また、パッキン４におけるバリ跡線４５が形成された側を確認することで、パッキン４は、板材４００におけるパッキン４を構成する部位以外の部位を、プレスバリが突出する側に向かって打ち抜くことで形成されたことが把握できる。
【００２９】
図１に示すごとく、絶縁碍子３の内側には、中心電極１１、ガラスシール１２、抵抗体１３、端子金具１４が配されている。中心電極１１は、Ｎｉ基合金等の導電材料からなる円柱体であり、内部にＣｕ等の熱伝導性に優れた金属材料が配されている。中心電極１１は、絶縁碍子３の内側の先端に配されている。中心電極１１は、先端部を絶縁碍子３から先端側に突出させている。絶縁碍子３の内側における中心電極１１の基端側には、ガラスシール１２を介して抵抗体１３が配されている。
【００３０】
抵抗体１３は、カーボン又はセラミック粉末等の抵抗材及びガラス粉末を含む抵抗体組成物を加熱封着することにより形成する、或いはカートリッジ型抵抗体を挿入することによって構成することができる。ガラスシール１２は、ガラスに銅粉を混入させてなる銅ガラスからなる。また、抵抗体１３の基端側には、銅ガラスからなるガラスシール１２を介して端子金具１４が配されている。端子金具１４は、例えば鉄合金からなる。端子金具１４は、スパークプラグ１を点火コイルに電気的に接続するための端子である。
【００３１】
また、ハウジング２の先端面には、接地電極１５が接続されている。接地電極１５は、中心電極１１との間に、放電ギャップＧを形成している。接地電極１５の一部は、中心電極１１の先端面とＺ方向に対向しており、Ｚ方向における中心電極１１の先端面と接地電極１５との間に放電ギャップＧが形成されている。スパークプラグ１は、放電ギャップＧにおいて火花放電を行うことにより、燃焼室内の混合気に着火する。
【００３２】
次に、図５〜図９を用いて、本実施形態のスパークプラグ１の製造方法につき説明する。
【００３３】
まず、図５〜図７を用いて、パッキン４単体の製造方法につき説明する。
パッキン４は、パッキン４を構成する板材４００を打ち抜くことにより形成される。この打抜工程においては、図５に示すごとく、パッキン４を構成する板材４００を、円筒状のダイ５１の一端の配置面５１１に配置する。ここで、ダイ５１の配置面５１１は、平面状の円環状となるよう形成されている。そして、図５、図６に示すごとく、板材４００に対してダイ５１と反対側から、パンチ５０で板材４００を打ち抜く。パンチ５０は、板材４００におけるダイ５１より内周側の部位と外周側の部位を打ち抜く。これにより、ダイ５１の配置面５１１に、円環状のパッキン４が残る。
以上のように、パッキン４単体が製造される。
【００３４】
ここで、図７に示すごとく、打ち抜きにより形成されたパッキン４の内周端及び外周端には、パンチ５０が板材４００を打ち抜いた側に突出するプレスバリ４０１が全周に形成される。また、パッキン４の内周端及び外周端におけるプレスバリ４０１が突出した側と反対側の角部には、曲面状のプレスダレ４０２が全周に形成される。
【００３５】
次に、図８〜図１０を用いて、前述のように製造されたパッキン４を、スパークプラグ１に組み付ける方法につき説明する。
図８に示すごとく、パッキン４は、プレスバリ４０１が突出した側が、ハウジング２のハウジング対向面２１側を向き、プレスダレ４０２が形成された側がハウジング対向面２１とは反対側（すなわち基端側）を向く姿勢で、ハウジング対向面２１に配される。
【００３６】
そして、図９に示すごとく、ハウジング２の基端側からハウジング２内に絶縁碍子３を挿入し、絶縁碍子３の碍子対向面３１をパッキン４に当接させる。そして、この状態から更に絶縁碍子３をハウジング２側に対して先端側に押し付けることで、図９に示すごとく、パッキン４を塑性変形させる。これにより、パッキン４は、碍子対向面３１及びハウジング対向面２１に沿うように、内周側へ向かうほど先端側へ向かうテーパ状に塑性変形する。そして、パッキン４の基端側の面が碍子対向面３１に当接して碍子側当接面４１となり、碍子側当接面４１の内周側に隣接するプレスダレ４０２が、曲面状の基端内周面部４３１を構成し、碍子側当接面４１の外周側に隣接するプレスダレ４０２が、曲面状の基端外周面部４４１を構成する。
【００３７】
また、パッキン４の先端側に形成されていたプレスバリ４０１は、ハウジング対向面２１に押されて潰れる。これにより、図４に示すごとく、バリ跡線４５が、パッキン４のハウジング側当接面４２の内周端部の全周及び外周端部の全周に形成される。
以上のように、パッキン４がスパークプラグ１内に組み付けられ、スパークプラグ１が製造される。
【００３８】
次に、本実施形態の作用効果につき説明する。
本実施形態のスパークプラグ１において、パッキン４における碍子側当接面４１の内周側に隣接する基端内周面部４３１は、碍子側当接面４１と滑らかにつながる曲面状に形成されている。それゆえ、パッキン４の碍子側当接面４１の内周端付近から碍子対向面３１を介して絶縁碍子３に作用する力を低減することができる。それゆえ、碍子対向面３１からプラグ径方向における絶縁碍子３の中心に向かうクラックが進展することに起因して絶縁碍子３が折損することを抑制することができる。
【００３９】
また、プラグ中心軸を通るとともにＺ方向に平行なパッキン４の断面において、基端内周面部４３１の曲率半径は、５μｍ以上である。それゆえ、碍子側当接面４１と基端内周面部４３１とをより滑らかにつなげることができ、パッキン４から絶縁碍子３に作用する力を一層低減しやすい。なお、この数値については、後述する実験例によって裏付けられる。
【００４０】
また、パッキン４のハウジング側当接面４２には、内周側端部にプラグ周方向に沿ったバリ跡線４５が形成されている。すなわち、パッキン４は、前述したような打ち抜きにより形成されている。そして、パッキン４におけるプレスバリ４０１が突出する側の反対側に曲面状に形成されるプレスダレ４０２によって、曲面状の基端内周面部４３１を構成することができる。それゆえ、パッキン４の製造が容易である。
【００４１】
また、パッキン４の基端内周面部４３１に加え、基端外周面部４４１も碍子側当接面４１と滑らかにつながる曲面状に形成されている。それゆえ、パッキン４から絶縁碍子３に作用する力を一層低減しやすい。
【００４２】
また、スパークプラグ１の製造方法は、板材４００をパンチ５０で打ち抜くことによりパッキン４を形成する。そして、パッキン４のプレスバリ４０１がハウジング対向面２１側、プレスダレ４０２が碍子対向面３１側となる姿勢でパッキン４をハウジング対向面２１と碍子対向面３１との間に配することにより、基端内周面部４３１をプレスダレ４０２によって構成している。これにより、パッキン４に、曲面状の基端内周面部４３１を容易に形成することができる。
【００４３】
以上のごとく、本実施形態によれば、絶縁碍子の折損を抑制することができるスパークプラグ及びその製造方法を提供することができる。
【００４４】
（実施形態２）
本実施形態は、図１０、図１１に示すごとく、実施形態１に対して、パッキン４の構造及びパッキン４の製造方法を変更した実施形態である。
【００４５】
本実施形態において、パッキン４における、ハウジング側当接面４２の内周側に隣接する先端内周面部４３２とハウジング側当接面４２の外周側に隣接する先端外周面部４４２とのそれぞれは、ハウジング側当接面４２に滑らかにつながる曲面状に形成されている。
【００４６】
先端内周面部４３２は、パッキン４の内周側面４３におけるハウジング側当接面４２側の端部に位置している。先端内周面部４３２は、斜め内周先端側に向かって膨らむ曲面状を呈している。先端外周面部４４２は、パッキン４の外周側面４４におけるハウジング側当接面４２側の端部に位置している。先端外周面部４４２は、斜め外周先端側に向かって膨らむ曲面状を呈している。
【００４７】
プラグ中心軸を通るとともにＺ方向に平行なパッキン４の断面において、先端内周面部４３２と先端外周面部４４２とのそれぞれの曲率半径は、５μｍ以上である。本実施形態においては、パッキン４にバリ跡線（図４の符号４５参照）が形成されていない。
その他のスパークプラグ１の構造は、実施形態１と同様である。
【００４８】
次に、図１２を用いて、本実施形態のスパークプラグ１の製造方法につき説明する。
【００４９】
本実施形態においては、実施形態１に示した打ち抜きにより、円環状のパッキン基材４０を構成する。このとき、実施形態１と同様、パッキン基材４０には、プレスバリ４０１が形成されている（図７参照）なお、以後、スパークプラグ１の製造過程において、パッキンに関し、製造途中のものをパッキン基材４０といい、ハウジング２に組み付けられる状態となったものをパッキン４という。
【００５０】
次に、図１２に示すごとく、このパッキン基材４０をバレル研磨することで、パッキン基材４０に形成された角を曲面状にする。
【００５１】
バレル研磨においては、桶状の容器であるバレル５２内に、打ち抜きにより形成された、プレスバリ４０１を備えるパッキン基材４０を多数配置するとともに、研磨材としての多数のメディア及び水からなる流動部５３を配置する。そして、バレル５２を回転させることで、バレル５２内に配された多数のパッキン基材４０、及び多数のメディアが相互に接触し、摩擦によりパッキン基材４０の角が落とされる。これにより、パッキン基材４０は、すべての角が丸まった円環状のパッキン４となる。
【００５２】
そして、バレル研磨により得られたパッキン４は、ハウジング２のハウジング対向面２１に配される。その後のスパークプラグ１の製造方法については、実施形態１と同様である。
【００５３】
なお、実施形態２以降において用いた符号のうち、既出の実施形態において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、既出の実施形態におけるものと同様の構成要素等を表す。
【００５４】
次に、本実施形態の作用効果につき説明する。
本実施形態においては、プラグ中心軸を通るとともにＺ方向に平行なパッキン４の断面に表れるパッキン４の四隅の部分（基端内周面部４３１、基端外周面部４４１、先端内周面部４３２、及び先端外周面部４４２）は、いずれも曲面状に形成されている。それゆえ、パッキン４をハウジング２に組み付ける際、Ｚ方向におけるパッキン４の向きによらず、パッキン４における碍子側当接面４１に隣接する先端内周面部４３２及び先端外周面部４４２が曲面状に形成される。それゆえ、ハウジング２に対するパッキン４の向きを考慮しなくとも、パッキン４から絶縁碍子３へ作用する力を低減することができる。そのため、スパークプラグ１の生産性の向上を図りやすい。
【００５５】
また、本実施形態のスパークプラグ１の製造方法において、パッキン４は、バレル研磨により、基端内周面部４３１、基端外周面部４４１、先端内周面部４３２、及び先端外周面部４４２が曲面状に形成されている。それゆえ、基端内周面部４３１、基端外周面部４４１、先端内周面部４３２、及び先端外周面部４４２のすべてが曲面状に形成されたパッキン４を容易に製造することができ、スパークプラグ１の生産性を向上させやすい。
その他、実施形態１と同様の作用効果を有する。
【００５６】
なお、バレル研磨は、例えば公知のバレル研磨の手法を採用することができる。公知のバレル研磨としては、公知の流動式、遠心式、回転式、振動式のバレル研磨を採用することができる。また、本実施形態においては、バレル内に水を配した湿式バレルについて説明したが、水を使わない乾式バレルを採用することも可能である。
【００５７】
（実験例）
本例は、パッキンの基端内周面部の形状を種々変更したスパークプラグにつき、絶縁碍子の強度を評価した実験例である。
【００５８】
本例においては、基端内周面部の形状が互いに異なる４種類の試料群１〜４を準備した。これらの試料は、互いに製造方法を異ならせることで、互いの基端内周面部の形状を異ならせたスパークプラグである。
【００５９】
試料群１は、実施形態１で示したパッキンの製造方法と同様に打ち抜きによりパッキンを形成している。ここで、試料群１の製造時においては、実施形態１とは異なり、パッキンのプレスバリを碍子対向面側に向けた姿勢でパッキンをハウジングに組み付けた。試料群１において、打ち抜き後、ハウジングに組み付ける前のパッキンの基端内周面部に相当する部位のプレスバリのＺ方向の高さは、５μｍである。
【００６０】
試料群２においては、実施形態２で示したパッキンの製造方法と同様に打ち抜き後のパッキンをバレル研磨により研磨してパッキンを形成した。試料群２の製造時においては、打ち抜きによるパッキンのプレスバリをバレル研磨で研磨して曲率半径が０μｍの角状にした。そして、この曲率半径が０μｍの角を碍子対向面側に向けた姿勢でパッキンをハウジングに組み付けた。これにより、試料群２においては、パッキンの基端内周面部の曲率半径を０μｍとした。
【００６１】
試料群３の製造方法は、バレル研磨の時間を除き、試料群２の製造方法と同様である。試料群３のパッキンを製造するにあたっては、試料群２におけるバレル研磨の時間よりも長い時間、バレル研磨を行った。これにより、打ち抜きによるパッキンのプレスバリを、曲率半径が５μｍとなる曲面状とした。そして、この曲率半径が５μｍの曲面を碍子対向面側に向けた姿勢で、パッキンをハウジングに組み付けた。これにより、試料群３においては、パッキンの基端内周面部の曲率半径を５μｍとした。
【００６２】
試料群４の製造方法も、バレル研磨の時間を除き、試料群２、３の製造方法と同様である。試料群４のパッキンを製造するにあたっては、試料群３におけるバレル研磨の時間よりも長い時間、バレル研磨を行った。これにより、打ち抜きによるパッキンのプレスバリを、曲率半径が１０μｍとなる曲面状とした。そして、この曲率半径が１０μｍの曲面を碍子対向面に向けた姿勢で、パッキンをハウジングに組み付けた。これにより、試料群４においては、パッキンの基端内周面部の曲率半径を１０μｍとした。
【００６３】
各試料群においては、同様の構造を有する試料を１００個準備した。また、各試料においては、厚みが０．４ｍｍ、内径が６．６ｍｍ、外径が７．６ｍｍのパッキンとなるよう、パッキンを打ち抜いた。
【００６４】
本例においては、ＩＳＯ１１５６５に準拠した試験を行った。具体的には、各試料の試験は次のように行った。まず、各試料を、プラグ軸方向が水平方向となる姿勢で固定した。そして、各試料における、ハウジングから先端側に突出する絶縁碍子の部位であって、絶縁碍子の先端面から１ｍｍ基端側の部位を、プラグ径方向の中央に向かって、１０ｍｍ／ｍｉｎで押圧した。そして、各試料において、絶縁碍子が折損したときに絶縁碍子に加えていた折損荷重［Ｎ］を測定した。本試験は、室温で実施した。また、絶縁碍子における折損の有無の確認は、試験後の試料を解体し、染色浸透探傷検査（いわゆるレッドチェック）により行った。
【００６５】
絶縁碍子の強度の評価においては、各試料の折損荷重が６００Ｎ以上か、６００Ｎ未満かを確認した。そして、各試料群を構成する１００個の試料のうちの１つでも、折損荷重が６００Ｎ未満となるものがあれば、その試料群の評価を「Ｂ」とし、各試料群を構成する１００個の試料のいずれも、折損荷重が６００Ｎ以上となった場合、その試料群の評価を「Ａ」とした。
【００６６】
結果を、以下の表１に示す。表１において、試料群１における、打ち抜き後のパッキンにおける基端内周面部に相当する部位のプレスバリのＺ方向の高さを、「バリ高さ」の欄に表している。また、表１において、試料群２〜４における、打ち抜き後のパッキンにおける基端内周面部に相当する部位の曲率半径を「曲率半径」の欄に記載している。また、表１において、各試料群における、折損荷重が６００Ｎ未満となった試料の数を、「碍子折損発生数」の欄に記載している。「碍子折損発生数」の欄においては、各試料群の総数を分母に表しており、折損荷重が６００Ｎ未満の試料の数を分子に表している。また、表１において、各試料群における、絶縁碍子の強度の評価結果を、「碍子強度評価」の欄に記載している。
【００６７】
【表１】
2020155347.tif 000003
【００６８】
表１から分かるように、打ち抜き後、ハウジングに組み付ける前のパッキンの基端内周面部に相当する部位のバリの高さが５μｍであると、１００個中４０個の試料の折損荷重が６００Ｎ未満となった。そのため、基端内周面部に相当する部位にプレスバリがあると、絶縁碍子に折損が生じやすいことが分かる。
【００６９】
また、表１から分かるように、パッキンの基端内周面部の曲率半径が０μｍ（すなわち鋭利な角状）である場合、１００個中２個の試料の折損荷重が６００Ｎ未満となった。そのため、パッキンの基端内周面部の曲率半径が０μｍの場合、絶縁碍子に折損が生じるおそれがある。
【００７０】
一方、表１から分かるように、パッキンの基端内周面部の曲率半径が５μｍ以上の試料群３及び試料群４においては、いずれの試料においても、折損荷重が６００Ｎ以上となった。それゆえ、パッキンの基端内周面部の曲率半径を５μｍ以上とすることにより、絶縁碍子の折損を防止できることが分かる。
【００７１】
なお、本例において、パッキンの基端内周面部の曲率半径の製造限界は、２０μｍであった。そのため、パッキンの内周面部の曲率半径は、製造性向上の観点から、２０μｍ以下であることが好ましい。
【００７２】
（実施形態３）
本実施形態は、図１３、図１４に示すごとく、実施形態２に対して、パッキン４の製造方法を変更した実施形態である。なお、パッキン４を含むスパークプラグ１の構造に関しては、パッキン４にバリ跡線（図４の符号４５参照）が形成されることを除き、実施形態２と同様である。
【００７３】
本実施形態の製造方法においては、実施形態１、２と同様、打ち抜きにより、パッキンを構成するパッキン基材４０を環状に形成する。このとき、図１３に示すごとく、パッキン基材４０にはプレスバリ４０１が形成されている。
【００７４】
次に、図１４に示すごとく、このパッキン基材４０のプレスバリ４０１を、プレスバリ４０１が突出する側から面押治具５４で面押しし、パッキン基材４０におけるプレスバリ４０１が形成された部位を曲面状に形成する。これにより、実施形態２と同様に角部がすべて曲面状に形成されたパッキン４を得ることができる。その後の製造方法は、実施形態２と同様である。
【００７５】
パッキン４には、面押しによりプレスバリ４０１が潰されることで、実施形態１で示したようなバリ跡線（図４の符号４５参照）が、パッキン４におけるプレスバリ４０１が形成されていた側の面の内周端部及び外周端部に形成される。なお、スパークプラグ１の製造方法において、パッキン４のプレスバリ４０１を前述のごとく面押しする工程の後に、パッキン４をメッキする工程を行った場合、バリ跡線はメッキに覆われるが、メッキの内側にバリ跡線が残る。かかるバリ跡線は、例えばスパークプラグ１におけるパッキン４を通る断面を観察することで、把握可能である。
その他は、実施形態２と同様である。
【００７６】
本実施形態においても、実施形態２と同様の作用効果を有する。
【００７７】
（実施形態４）
本実施形態は、図１５〜図１９に示すごとく、実施形態１に対し、スパークプラグ１の製造方法を変更した実施形態である。
【００７８】
まず、パッキン４単体の製造方法につき説明する。
パッキン４は、実施形態１と同様、パッキン４を構成する板材４００を打ち抜くことにより形成される。図１５に示すごとく、このパッキン４を形成するパッキン形成工程においては、第一フォーミングダイ５５、第二フォーミングダイ５６、及びパンチ５７を用いる。
【００７９】
第一フォーミングダイ５５は、円筒状に形成されている。パンチ５７は、第一フォーミングダイ５５の内側に挿入できるよう構成されている。第二フォーミングダイ５６は、第一フォーミングダイ５５の形成方向Ｄに対向するよう配されており、円筒状を呈している。なお、第一フォーミングダイ５５の形成方向Ｄは、円筒状の第一フォーミングダイ５５の中空部の貫通方向である。以後、第一フォーミングダイ５５の形成方向Ｄを、Ｄ方向という。
【００８０】
第一フォーミングダイ５５と第二フォーミングダイ５６との互いの対向面５５１、５６１のそれぞれは、Ｄ方向の一方側であるＤ１側へ向かうほど内周側へ向かうようテーパ状に傾斜している。なお、第一フォーミングダイ５５の対向面を対向面５５１といい、第二フォーミングダイ５６の対向面を対向面５６１という。
【００８１】
そして、パッキン形成工程は、第一工程、第二工程を有する。
【００８２】
図１５に示すごとく、第一工程においては、第一フォーミングダイ５５のＤ２側端部に、パッキンを構成する板材４００を、その厚み方向がＤ方向となる姿勢で配置する。次いで、図１６に示すごとく、パンチ５７により、第一フォーミングダイ５５に配された板材４００の第一フォーミングダイ５５よりも内周側及び外周側に位置する部位を、Ｄ２側からＤ１側へ向かって打ち抜く。これにより、第一工程後の第一フォーミングダイ５５と第二フォーミングダイ５６との互いの対向面５５１、５６１の間には、円環状のパッキン基材４０が残る。
【００８３】
そして、第二工程において、第一フォーミングダイ５５と第二フォーミングダイ５６との互いの対向面５５１、５６１で、パッキン基材４０をＤ方向に挟むことでパッキン基材４０を塑性変形させ、Ｄ１側へ向かうほど内周側へ向かうテーパ状のパッキン４とする。
【００８４】
以上により、図１７に示すようなパッキン４が製造される。このように製造されたパッキン４は、Ｄ１側の内周端部及び外周端部に、Ｄ１側に突出するプレスバリ４０１が形成され、Ｄ２側の内周端部及び外周端部に、曲面状のプレスダレ４０２が形成される。
【００８５】
次に、図１８、図１９を用いて、前述のように製造されたパッキン４をスパークプラグ１に組み付ける方法につき説明する。
【００８６】
図１８に示すごとく、パッキン４は、プレスバリ４０１が突出した側が、ハウジング２のハウジング対向面２１側を向き、プレスダレ４０２が形成された側がハウジング対向面２１とは反対側（すなわち基端側）を向き姿勢で、ハウジング対向面２１に配される。
【００８７】
次に、ハウジング２の基端側からハウジング２内に絶縁碍子３を挿入し、図１９に示すごとく、実施形態１と同様に、絶縁碍子３をハウジング２側に押付け、パッキン４を塑性変形させる。これにより、パッキン４の基端側の面が碍子対向面３１に当接して碍子側当接面４１となり、碍子側当接面４１の内周側に隣接するプレスダレ４０２が、曲面状の基端内周面部４３１を構成し、碍子側当接面４１の外周側に隣接するプレスダレ４０２が、曲面状の基端外周面部４４１を構成する。
【００８８】
また、パッキン４の先端側に形成されていたプレスバリ４０１は、ハウジング対向面２１に押されて潰れる。これにより、バリ跡線（図４の符号４５参照）が、パッキン４のハウジング側当接面４２の内周端部の全周及び外周端部の全周に形成される。
以上のように、パッキン４がスパークプラグ１内に組み付けられ、スパークプラグ１が製造される。
【００８９】
次に、本実施形態の作用効果につき説明する。
本実施形態のスパークプラグ１の製造方法は、第一工程において、パンチ５７により、第一フォーミングダイ５５に配されたパッキン４を構成する板材４００の第一フォーミングダイ５５よりも内周側に位置する部位を、Ｄ２側からＤ１側へ向かって打ち抜く。そのため、第一工程後の板材４００においては、Ｄ１側へ突出するプレスバリ４０１が形成され得る。そして、第二工程において、パッキン４を構成する板材４００を、第一フォーミングダイ５５と第二フォーミングダイ５６との互いの対向面でＤ方向に挟むことで、Ｄ１側へ向かうほど内周側へ向かうテーパ状のパッキン４を構成する。
【００９０】
そのため、第一工程及び第二工程後のパッキン４の傾斜状態を見れば、一目でプレスバリ４０１の突出方向が把握できる。すなわち、内周に向かうほど縮径する側（本実施形態においてはＤ１側）にプレスバリ４０１が突出していること判断できる。実際問題として、プレスバリ４０１は極めて小さく、目視等で確認することは困難であるが、本実施形態の製造方法によれば、第一工程及び第二工程後のパッキン４を見れば、一目でプレスバリ４０１が突出した側を把握することができる。そのため、パッキン４をハウジング２のハウジング対向面２１と絶縁碍子３の碍子対向面３１との間に配置するとき、パッキン４のプレスバリ４０１が碍子対向面３１側に誤って配されることを防止することができる。
その他、実施形態１と同様の作用効果を有する。
【００９１】
本発明は、前記各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の実施形態に適用することが可能である。
【符号の説明】
【００９２】
１  スパークプラグ
２  ハウジング
２１  ハウジング対向面
３  絶縁碍子
３１  碍子対向面
４  パッキン
４１  碍子側当接面
４３１  基端内周面部
【図１】
2020155347.tif 000004
【図２】
2020155347.tif 000005
【図３】
2020155347.tif 000006
【図４】
2020155347.tif 000007
【図５】
2020155347.tif 000008
【図６】
2020155347.tif 000009
【図７】
2020155347.tif 000010
【図８】
2020155347.tif 000011
【図９】
2020155347.tif 000012
【図１０】
2020155347.tif 000013
【図１１】
2020155347.tif 000014
【図１２】
2020155347.tif 000015
【図１３】
2020155347.tif 000016
【図１４】
2020155347.tif 000017
【図１５】
2020155347.tif 000018
【図１６】
2020155347.tif 000019
【図１７】
2020155347.tif 000020
【図１８】
2020155347.tif 000021
【図１９】
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