(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向に貫通する貫通孔を備えた主体金具と、
軸方向に延びる軸孔を有し、前記主体金具の貫通孔に装着される絶縁体と、
該絶縁体の軸孔に装着される中心電極とを有し、
前記中心電極が配置される方向を先端としたときに、
前記主体金具の先端開口部を覆うことにより該主体金具の先端部に着火室を形成するキャップ部材と、
棒状に形成されており、その一端側を前記主体金具に固着すると共に他端側を前記中心電極の側周面に直接又は間接に対向させて前記着火室の弦方向に延びる片持ち梁形態となし、さらに前記主体金具の内部であって前記先端開口部から外部に突出しない位置に設けられた接地電極と、
を備えてなることを特徴とする点火プラグ。
【請求項２】
前記接地電極は、前記主体金具の先端面と前記接地電極との前記軸方向における最短距離が、該先端面から３ｍｍ以上の位置に接合されていることを特徴とする請求項１記載の点火プラグ。
【請求項３】
軸方向に貫通する貫通孔を備えた主体金具と、
軸方向に延びる軸孔を有し、前記主体金具の貫通孔に装着される絶縁体と、
該絶縁体の軸孔に装着される中心電極とを有し、
前記中心電極が配置される方向を先端としたときに、
前記主体金具の先端開口部を覆うことにより該主体金具の先端部に着火室を形成するキャップ部材と、
棒状に形成されており、その一端側を前記主体金具に固着すると共に他端側を前記中心電極の側周面に直接又は間接に対向させて前記着火室の弦方向に延びる片持ち梁形態となし、さらに前記主体金具の内部であって該主体金具の先端面との前記軸方向における最短距離が、該先端面から３ｍｍ以上の位置に接合されている接地電極と、を備えてなることを特徴とする点火プラグ。
【請求項４】
前記接地電極は、前記着火室における径方向の荷重を前記他端側に加えた場合の断面二次モーメントＩが、２ｍｍ４  以下であることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の点火プラグ。
【請求項５】
前記接地電極の材料硬度は、１２０ＭＨＶ以上５００ＭＨＶ以下であることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の点火プラグ。
【請求項６】
前記接地電極は、角材形状にした貴金属であることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の点火プラグ。
【請求項７】
前記接地電極は、角材形状にしたＮｉ合金からなり、前記中心電極の側周面に対向する前記接地電極の位置に貴金属チップを備えることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の点火プラグ。
【請求項８】
前記主体金具は先端にネジ軸部を有し、
前記接地電極は、前記軸方向先端の前記ネジ軸部の前記軸方向先端の始端からの距離が３ｍｍ以上の位置に接合されていることを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の点火プラグ。
【請求項９】
前記着火室の容積Ｖｃに対する前記接地電極の着火室内に突出する部分の容積Ｖｅの割合が１０％以下であることを特徴とする請求項１〜８の何れか１項に記載の点火プラグ。
【請求項１０】
前記着火室において、前記接地電極を径方向に横切る断面の断面積Ｓｐに対し、前記断面における前記接地電極の面積Ｓｅと前記中心電極の面積Ｓｃとの合計電極面積Ｓｅｃの割合が５０％以下であり、かつ、前記着火室の容積Ｖｃに対する該着火室の前記接地電極の後端面から先の部分の容積Ｖｈの割合が５０％以上であることを特徴とする請求項１〜９の何れか１項に記載の点火プラグ。
【請求項１１】
請求項１〜１０の何れか１項に記載の点火プラグの製造方法であって、
前記主体金具に前記キャップ部材以外の部品を組み付ける組付け工程と、
前記組付け工程の後、前記中心電極の側周面と直接又は間接に対向するように設けられた前記接地電極との間のギャップを調整するギャップ調整工程と、
前記ギャップ調整工程の後、前記主体金具の先端開口部に前記キャップ部材を取り付けて該主体金具の先端部に前記着火室を形成する着火室形成工程と、を有することを特徴とする点火プラグの製造方法。
【請求項１２】
前記ギャップ調整工程は、
前記主体金具の軸方向の中心線と同一の軸線回りに回転可能で且つ前記主体金具の前記貫通孔内に少なくともその先端が差込み可能な調整治具を使用し、
前記点火プラグの軸方向において、前記調整治具を前記主体金具の貫通孔内に差込み、前記調整治具を前記軸線回りに回転させることにより、前記接地電極を押圧して、前記ギャップを調整するものであることを特徴とする請求項１１記載の点火プラグの製造方法。
【請求項１３】
前記調整治具は、
前記接地電極の中心電極側の側面に接して前記ギャップを拡張するように該接地電極を押圧する拡張側押圧部材と、
前記中心電極の反対側の前記接地電極の側面に接して前記ギャップを縮小するように該接地電極を押圧する縮小側押圧部材と、を有し、
前記拡張側押圧部材及び前記縮小側押圧部材の少なくともその先端は前記主体金具の前記貫通孔に差込まれ、
前記ギャップ調整工程は、前記拡張側押圧部材と前記縮小側押圧部材とにより、前記ギャップを調整することを特徴とする請求項１２記載の点火プラグの製造方法。
【請求項１４】
前記ギャップ調整工程は、前記調整治具の回転トルクを規定することにより前記ギャップを調整することを特徴とする請求項１２又は１３記載の点火プラグの製造方法。
【請求項１５】
前記調整治具は、該調整治具と前記接地電極とが接する接触面が前記主体金具の前記中心線と平行に形成されていることを特徴とする請求項１２〜１４のいずれか１項に記載の点火プラグの製造方法。
【請求項１６】
前記主体金具の前記貫通孔に前記調整治具を差し込む方向を前記調整治具の先端側とし、一方、前記主体金具について前記調整治具が差し込まれた側を先端側としたとき、前記調整治具の先端の軸方向の位置が前記接地電極の後端の軸方向の位置と同一、又はそれより前記貫通孔の後端側に配置されていることを特徴とする請求項１２〜１５のいずれか１項に記載の点火プラグの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、点火プラグ及びその点火プラグの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、図１４，図１５に示したように、軸方向に貫通する貫通孔１００を備えた導電性を有する主体金具１０１と、主体金具１０１の貫通孔１００に装着される絶縁体１０２と、該絶縁体１０２に装着される中心電極１０３とを有し、その中心電極１０３が配置される方向を先端としたときに、前記主体金具１０１の先端部に形成され該主体金具１０１の先端開口部１０４を覆うことにより着火室１０５を形成する孔１０６付きのキャップ部材１０７と、中心電極１０３の側周面に向けて着火室１０５の内周面に半円板状に突設された４極の接地電極１０８と、を備えた点火プラグが特許文献１に記載されている。
【０００３】
このような、主体金具１０１の先端に着火室１０５を有する点火プラグ（以下、「プレチャンバープラグ」ともいう。）は、内燃機関の燃焼室内の混合気をキャップ部材１０７の孔１０６から着火室１０５内に導入すると共に、中心電極１０３と接地電極１０８の間のギャップＧで火花放電を行うことにより混合気に着火し、着火室１０５において火炎を発生させる。そして、キャップ部材１０７の孔１０６から内燃機関の燃焼室に火炎ジェットを噴出させ、燃焼室全体に火炎を広げる。このようにプレチャンバープラグは、着火性に優れていて燃焼速度の大きい内燃機関を構成することができるため、主としてコージェネレーション用エンジン、コンプレッサー用ガスエンジン等の内燃機関に用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開ＷＯ２００６／０１１９５０号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
点火プラグは、中心電極１０３と接地電極１０８の間のギャップＧで火花放電を行うことにより着火するものであるため、ギャップＧが規定範囲内にあるか否かは着火性能を左右する重要な要素である。
ところがプレチャンバープラグは、中心電極１０３と接地電極１０８が着火室１０５の内部にあるため、ギャップＧの修正（ギャップの調整を含む。）が構造的に行い難い問題がある。そのため、従来型のプレチャンバープラグは、製造工程における主体金具１０１と絶縁体１０２と中心電極１０３の組付け精度によってギャップＧを規定範囲に収めるようにしていた。
しかしながら、本発明者が試験的に従来型プレチャンバープラグ（極数＝４）を２５個製造し、合計１００箇所のギャップＧを計測したところ、ギャップＧの規定範囲として０.２７ｍｍ〜０.３３ｍｍを目標としたにも拘わらず、実際には図９のグラフに実線で示したように０.１４ｍｍ〜０.４６ｍｍの範囲に大きく分散していた。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みなされたもので、その目的は、火花放電用のギャップの修正（ギャップ調整）が容易なプレチャンバープラグ及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するため本発明は、請求項１に記載したように、軸方向に貫通する貫通孔を備えた主体金具と、
軸方向に延びる軸孔を有し前記主体金具の貫通孔に装着される絶縁体と、
該絶縁体の軸孔に装着される中心電極とを有し、
前記中心電極が配置される方向を先端としたときに、
前記主体金具の先端開口部を覆うことにより該主体金具の先端部に着火室を形成するキャップ部材と、
棒状に形成されており、その一端側を前記主体金具に固着すると共に他端側を前記中心電極の側周面に直接又は間接に対向させて前記着火室の弦方向に延びる片持ち梁形態となし、さらに前記主体金具の内部であって前記先端開口部から外部に突出しない位置に設けられた接地電極と、を備えてなる点火プラグを提供する。
なお、本発明において、接地電極が中心電極の側周面に間接に対向するとは、接地電極を絶縁体の側周面に対向させて中心電極の側周面に対しては間接に対向することをいい、そうした場合は、絶縁体の表面を経由する沿面放電形態で中心電極に火花放電が伝播する。
【０００８】
また、請求項２に記載したように、前記接地電極は、前記主体金具の先端面と前記接地電極との前記軸方向における最短距離が、該先端面から３ｍｍ以上の位置に接合されている請求項１記載の点火プラグを提供する。
【０００９】
また、請求項３に記載したように、軸方向に貫通する貫通孔を備えた主体金具と、
軸方向に延びる軸孔を有し、前記主体金具の貫通孔に装着される絶縁体と、
該絶縁体の軸孔に装着される中心電極とを有し、
前記中心電極が配置される方向を先端としたときに、
前記主体金具の先端開口部を覆うことにより該主体金具の先端部に着火室を形成するキャップ部材と、
棒状に形成されており、その一端側を前記主体金具に固着すると共に他端側を前記中心電極の側周面に直接又は間接に対向させて前記着火室の弦方向に延びる片持ち梁形態となし、さらに前記主体金具の内部であって該主体金具の先端面との前記軸方向における最短距離が、該先端面から３ｍｍ以上の位置に接合されている接地電極と、を備えてなる点火プラグを提供する。
【００１０】
また、請求項４に記載したように、前記接地電極は、前記着火室における径方向の荷重を前記他端側に加えた場合の断面二次モーメントＩが、２ｍｍ４  以下である請求項１〜３の何れか１項に記載の点火プラグを提供する。
【００１１】
また、請求項５に記載したように、前記接地電極の材料硬度は、１２０ＭＨＶ以上５００ＭＨＶ以下である請求項１〜４の何れか１項に記載の点火プラグを提供する。
【００１２】
また、請求項６に記載したように、前記接地電極は、角材形状にした貴金属である請求項１〜５の何れか１項に記載の点火プラグを提供する。
【００１３】
また、請求項７に記載したように、前記接地電極は、角材形状にしたＮｉ合金からなり、前記中心電極の側周面に対向する前記接地電極の位置に貴金属チップを備える請求項１〜５の何れか１項に記載の点火プラグを提供する。
【００１４】
また、請求項８に記載したように、前記主体金具は先端にネジ軸部を有し、前記接地電極は、前記軸方向先端の前記ネジ軸部の前記軸方向先端の始端からの距離が３ｍｍ以上の位置に接合されている請求項１〜７の何れか１項に記載の点火プラグを提供する。なお、ここでネジ軸部の軸方向先端の始端とは、ネジ軸部におけるネジの切り始めの点をいう。
【００１５】
また、請求項９に記載したように、前記着火室の容積Ｖｃに対する前記接地電極の着火室内に突出する部分の容積Ｖｅの割合が１０％以下である請求項１〜８の何れか１項に記載の点火プラグを提供する。
【００１６】
また、請求項１０に記載したように、前記着火室において、前記接地電極を径方向に横切る断面の断面積Ｓｐに対し、前記断面における前記接地電極の面積Ｓｅと前記中心電極の面積Ｓｃとの合計電極面積Ｓｅｃの割合が５０％以下であり、かつ、前記着火室全体の容積Ｖｃに対する該着火室の前記接地電極の後端面から先の部分の容積Ｖｈの割合が５０％以上である請求項１〜９の何れか１項に記載の点火プラグを提供する。
【００１７】
また、請求項１１に記載したように、請求項１〜１０の何れか１項に記載の点火プラグの製造方法であって、前記主体金具に前記キャップ部材以外の部品を組み付ける組付け工程と、前記組付け工程の後、前記中心電極の側周面と直接又は間接に対向するように設けられた前記接地電極との間のギャップを調整するギャップ調整工程と、前記ギャップ調整工程の後、前記主体金具の先端開口部に前記キャップ部材を取り付けて該主体金具の先端部に前記着火室を形成する着火室形成工程と、を有する点火プラグの製造方法を提供する。
【００１８】
また、請求項１２に記載したように、前記ギャップ調整工程は、前記主体金具の軸方向の中心線と同一の軸線回りに回転可能で且つ前記主体金具の前記貫通孔内に少なくともその先端が差込み可能な調整治具を使用し、前記点火プラグの軸方向において、前記調整治具を前記主体金具の貫通孔内に差込み、前記調整治具を前記軸線回りに回転させることにより、前記接地電極を押圧して、前記ギャップを調整するものである請求項１１記載の点火プラグの製造方法を提供する。
【００１９】
また、請求項１３に記載したように、前記調整治具は、前記接地電極の中心電極側の側面に接して前記ギャップを拡張するように該接地電極を押圧する拡張側押圧部材と、前記中心電極の反対側の前記接地電極の側面に接して前記ギャップを縮小するように該接地電極を押圧する縮小側押圧部材と、を有し、前記拡張側押圧部材及び前記縮小側押圧部材の少なくともその先端は前記主体金具の前記貫通孔に差込まれ、前記ギャップ調整工程は、前記拡張側押圧部材と前記縮小側押圧部材とにより、前記ギャップを調整する請求項１２記載の点火プラグの製造方法を提供する。
【００２０】
また、請求項１４に記載したように、前記ギャップ調整工程は、前記調整治具の回転トルクを規定することにより前記ギャップを調整する請求項１２又は１３記載の点火プラグの製造方法を提供する。
【００２１】
また、請求項１５に記載したように、前記調整治具は、該調整治具と前記接地電極とが接する接触面が前記主体金具の前記中心線と平行に形成されている請求項１２〜１４のいずれか１項に記載の点火プラグの製造方法を提供する。
【００２２】
また、請求項１６に記載したように、前記主体金具の前記貫通孔に前記調整治具を差し込む方向を前記調整治具の先端側とし、一方、前記主体金具について前記調整治具が差し込まれた側を先端側としたとき、前記調整治具の先端の軸方向の位置が前記接地電極の後端の軸方向の位置と同一、又はそれより前記貫通孔の後端側に配置されている請求項１２〜１５のいずれか１項に記載の点火プラグの製造方法を提供する。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の点火プラグは、着火室の弦方向に延びる片持ち梁形態となるように棒状にした接地電極の一端を主体金具に固着したため、接地電極の固定端から他端（以下、自由端ともいう。）までのどの部位にでも着火室における径方向に荷重を加えることができる。したがって、着火室の内部に中心電極と接地電極があるプレチャンバープラグでも、接地電極の固定端近くに荷重を加えることにより自由端側を大きく変位させて一気にギャップを調整したり、或は接地電極の自由端側に荷重を加えてギャップの微調整をする、などして容易にギャップが調整できる。
【００２４】
また、本発明の点火プラグは、上記のように、着火室の内部に中心電極と接地電極があるプレチャンバープラグでありながら、接地電極の固定端側に荷重を加えてギャップを大きく変更したり、接地電極の自由端側に荷重を加えてギャップの微調整をする、などして容易にギャップが調整できる点に優位性があるが、かかる優位性は、請求項２、３に記載したように、主体金具の先端面と接地電極との軸方向における最短距離が、該先端面から３ｍｍ以上の深い位置に接地電極が接合されている場合により強く発揮される。
【００２５】
また、一般に曲げモーメントに対する物体の変形のしにくさは、断面形状に対応する断面二次モーメントＩによって表すことができる。例えば、長方形断面の物体の場合、曲げ荷重の作用方向と平行な方向の一辺の長さをＴ、それと直交する方向の一辺の長さをＷとするとき、Ｉ＝ＷＴ３  ／１２、或は一辺の長さがＡである正方形断面の物体の場合、Ｉ＝Ａ４ ／１２、という具合である。本発明の点火プラグでは、接地電極の前記断面二次モーメントＩを請求項４に記載したように２ｍｍ４  以下に設定することにより、ギャップの調整作業時間を量産可能なレベルにまで短縮することが可能になる。
【００２６】
また、曲げモーメントに対する物体の変形のしにくさは、材料硬度によっても表すことができる。本発明の点火プラグでは、接地電極の前記材料硬度を請求項５に記載したように１２０ＭＨＶ以上５００ＭＨＶ以下に設定することにより、必要な強度を損なうことなくギャップの調整作業時間を量産可能な範囲に収めることが可能になる。
【００２７】
また、コージェネレーション用エンジンは、全負荷での連続運転が多いことから、そのようなコージェネレーション用エンジンに使われることが多いプレチャンバープラグには、優れた耐久性が要求される。そのため接地電極を請求項６に記載したように角材形状にした貴金属で形成すると、プレチャンバープラグにとって重要な耐久性が向上する。
【００２８】
一方、貴金属は高価であるため、請求項７に記載したように、接地電極を角材形状にしたＮｉ合金で形成すると共に該接地電極の中心電極の側周面に対向する位置に貴金属チップを備えるようにすれば、コストの上昇を抑えつつ耐久性を向上させることができる。
【００２９】
また、点火プラグの熱は、主体金具のネジ軸部から内燃機関の本体側に逃げるようになっているため、接地電極の接合固着位置が前記のように主体金具の先端面から３ｍｍ以上の位置であっても、その位置がネジ軸部の始端に至らない場合は、熱引きが悪く接地電極が高温に晒されて接合部が剥離するおそれがある。そのため請求項８のように、接地電極の接合固着位置を主体金具のネジ軸部の始端との関係において３ｍｍ以上とすることで接地電極が高温に晒されにくくなる。
【００３０】
また、プレチャンバープラグの特徴は、前記のように着火性の良さにあるが、請求項９に記載したように、前記着火室の容積Ｖｃ（図１０（ａ）参照）に対する前記接地電極の着火室内に突出する部分の容積Ｖｅ（図１０（ｂ）参照）の割合が１０％以下になるように設定した場合には、十分に未燃混合気を着火室内に取り込むことが可能になり、良好な火炎ジェットを発生させることができる。したがって、着火性の向上に効果がある。
【００３１】
さらにまた、請求項１０に記載したように、前記着火室において、前記接地電極を径方向に横切る断面の断面積Ｓｐ（図１１（ａ）参照）に対し、前記断面における前記接地電極の面積Ｓｅ（図１１（ｂ）参照）と前記中心電極の面積Ｓｃ（図１１（ｂ）参照）との合計電極面積Ｓｅｃの割合が５０％以下であり、かつ、前記着火室の容積Ｖｃ（図１０（ａ）参照）に対する該着火室の前記接地電極の後端面から先の部分の容積Ｖｈ（図１０（ｃ）参照）の割合が５０％以上であるように設定した場合には、着火室内に未燃混合気を取り込む際、接地電極に至るまでの容積Ｖｈの空間に未燃混合気を十分に入れることができ、且つ、着火室内に残る既燃混合気を接地電極の間の（面積Ｓｐ−面積Ｓｅｃ）の広さの開口を通してその奥の空間に押し込むことができるため、良好な火炎ジェットを発生させることができる。したがって、着火性の向上に効果がある。
【００３２】
また、請求項１１の製造方法によれば、ギャップが規定範囲にある信頼性の高いプレチャンバープラグが量産できる。
【００３３】
また、請求項１２の製造方法によれば、調整治具を点火プラグの主体金具の貫通孔内に差込み、該調整治具を主体金具の軸方向の中心線と同一の軸線回りに回転させることにより接地電極を押圧するようにしたため、接地電極に図２４において符合θで示したような傾きを生じさせることなく中心電極とのギャップをより正確に調整することができる。
また、調整治具を主体金具の貫通孔内に差し込んで前記軸線、すなわち中心電極回りに回転させて接地電極を押圧するようにしたため、接地電極が主体金具の開口部付近にあっても、或はその逆に奥の深い位置にあっても殆ど作業性が変わらない。
さらにまた、接地電極が複数本あっても一回の操作で同時にギャップ調整ができるため、接地電極の極数の違いによっても殆ど作業性が変わらない。
よって請求項１２の点火プラグの製造方法は、接地電極の位置や本数による影響を殆ど受けずに火花放電用のギャップの調整が正確且つ効率的に行えるため、点火プラグの生産性を向上させ得る。
【００３４】
また、請求項１３に記載の点火プラグの製造方法によれば、調整治具に、ギャップを拡張する拡張側押圧部材と、ギャップを縮小する縮小側押圧部材を設けて、狭いギャップの拡張と広いギャップの縮小が最小限の操作で行えるようにしたため、ギャップの調整が効率的に行える。
【００３５】
また、請求項１４に記載の点火プラグの製造方法によれば、調整治具の回転トルクを規定してギャップ調整を行うようにしたため、ゲージによる実測を要することなく回転トルクを管理することでギャップが規定できる。したがって、ギャップ調整工程の工数が削減できる。
【００３６】
また、請求項１５に記載の点火プラグの製造方法によれば、接地電極と接する調整治具の接触面を主体金具の中心線と平行に形成したため、調整治具で接地電極を押圧する際に該接地電極を中心電極の側周面に対して斜めに傾けようとする力の成分が殆ど生じない。
【００３７】
また、請求項１６に記載の点火プラグの製造方法によれば、調整治具の先端が接地電極の後端と同一かそれより後端側に配置されていて調整治具の先端が接地電極に接触しないため、調整治具の先端のエッジで接地電極が傷つくおそれがない。また、調整治具と接地電極との接触面積が大きくなるため、押圧時の接地電極の変位が安定し且つ接地電極が斜めに傾く可能性も小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】一部拡大図を含む点火プラグの正面図である。
【図２】中心電極と接地電極の要部を示す一部拡大断面図である。
【図３】キャップ部材を分離させた状態を示す点火プラグの要部拡大断面図である。
【図４】図１のＩ−Ｉ線断面図である。
【図５】接地電極の他の形態を示す断面図である。
【図６】接地電極の他の形態を示す断面図である。
【図７】ドーム形のキャップ部材を示す点火プラグの要部拡大断面図である。
【図８】接地電極の極数と点火プラグの耐久性の関係を示すグラフである。
【図９】４極点火プラグ２５個分についてのギャップの測定値を示すグラフである。
【図１０】（ａ）は着火室の容積Ｖｃを示す要部の断面図、（ｂ）は接地電極の容積Ｖｅを示す要部の断面図、（ｃ）は着火室の接地電極の後端面から先の部分の容積Ｖｈを示す要部の断面図である。
【図１１】（ａ）は着火室の断面積Ｓｐを示す断面図、（ｂ）は接地電極の面積Ｓｅと中心電極の面積Ｓｃを示す断面図である。
【図１２】容積割合Ｖｅ／Ｖｃと燃焼変動率の関係を示すグラフである。
【図１３】面積割合Ｓｅｃ／Ｓｐと燃焼変動率の関係を示すグラフである。
【図１４】従来の点火プラグの要部拡大断面図である。
【図１５】図１４のII−II線断面図である。
【図１６】主体金具の貫通孔内に調整治具を差し込む直前の状態を示す一部透視斜視図である。
【図１７】ギャップ調整時の状態を示す縦断面図である。
【図１８】（ａ）は図１７のIII−III線断面図、（ｂ）はギャップ調整前の状態を示す図１７のIII−III線相当断面図である。
【図１９】他の形態を示すギャップ調整時の横断平面図である。
【図２０】他の形態を示すギャップ調整時の横断平面図である。
【図２１】他の形態を示すギャップ調整時の横断平面図である。
【図２２】他の形態を示すギャップ調整時の横断平面図である。
【図２３】ギャップが開いた状態を想像線で示した図１のＩ−Ｉ線断面図である。
【図２４】棒状の工具でギャップ調整をする状態を示す要部の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
［実施形態１］
以下に本発明の実施形態１を図１〜図１３を参照しつつ説明する。
実施形態１の点火プラグは、図１に示したように、主体金具１と、該主体金具１に装着される絶縁体２と、該絶縁体２に装着される中心電極３と、その中心電極３が配置される方向を先端としたときに主体金具１の先端部に形成される着火室４と、該着火室４内に配設されて中心電極３の側周面に直接又は間接に対向する接地電極６と、を備えている。
【００４０】
前記主体金具１は、軸方向に貫通する貫通孔７を軸中心に形成した例えば低炭素鋼の筒状体であり、シリンダヘッド等のプラグ取付孔（図示せず）に螺合するネジ軸部８を軸方向の先端に有し、後端にプラグレンチが係合する工具係合部９を有する。主体金具１の先端内部は、前記中心電極３の先端側周囲を囲う状態になっており、該主体金具１の先端開口部１０を円板形のキャップ部材１１で覆うことにより着火室４が形成される。なお、着火室４は、キャップ部材１１に穿設した複数の孔１２を介して燃焼室（図示せず）と連通する。
【００４１】
前記絶縁体２は、軸方向に延びる軸孔５を軸中心に形成した例えばアルミナ製の筒状体であり、先端側の略半分弱を主体金具１の後端側から貫通孔７に通して装着される。この絶縁体２の先端は、図１の拡大図に示したように着火室４の中に臨んでいる。
【００４２】
前記中心電極３は、絶縁体２の軸孔５に装着された中実丸棒体であり、絶縁体２の先端から突出した部分が主体金具１の着火室４のほぼ中心に位置している。
【００４３】
前記接地電極６は、角材形である断面長方形の棒状に形成されており、図４に示したように円い着火室４の弦方向に延びる片持ち梁形態となるように一端が該着火室４の内周に固着され、自由端側が中心電極３の側周面にギャップＧ（図２参照）をおいて直接又は間接に対向する。図示した接地電極６は、中心電極３の側周面に直接対向するものの例示であるが、接地電極６を絶縁体２の側周面に対向させて中心電極３の側周面に対しては間接に対向させるようにしてもよい。そうした場合は、絶縁体２の表面を経由する沿面放電形態で中心電極３に火花放電が伝播する。
なお、実施形態の接地電極６は、図４に示したように４極が等間隔に設けられており、それぞれの先端が他の接地電極６に接触しない長さになっている。
【００４４】
さらに接地電極６は、図２に示したように、着火室４における径方向の荷重Ｆを自由端側に加えた場合の断面二次モーメントＩが、好ましくは２ｍｍ４  以下になるように断面形状が設定される。ここで長方形の角材の断面二次モーメンは、Ｉ＝ＷＴ３  ／１２の計算式で求められるから、例えば実施形態の接地電極６は、断面形状を幅Ｗ＝３ｍｍ、厚さＴ＝２ｍｍの長方形にするとよい。
【００４５】
なお、接地電極６の断面二次モーメントＩとギャップＧの調整に要する作業時間との関係を明らかにすべく、同じ材質で断面二次モーメントＩを、０.１７ｍｍ４  （プラグＡ）、０.６７ｍｍ４  （プラグＢ）、２.０ｍｍ４  （プラグＣ）、４.５ｍｍ４  （プラグＤ）にして接地電極６を作成し、その接地電極６を点火プラグに装着して後述する方法によってギャップＧを調整し、３０個の点火プラグに要する作業時間を計測した。その結果を表１に示す。なお、表１〜表３において接地電極の仕様欄にある（Ｌ）は、図３に示したように主体金具１の先端面と接地電極６との軸方向における最短距離を示すものである。
【００４６】
【表１】
0005530940.tif 000002
【００４７】
以上の結果から接地電極６の断面二次モーメントＩを２ｍｍ４  以下に設定することにより、ギャップＧの調整作業時間を量産可能なレベルにまで短縮し得ることが確認できた。
【００４８】
また、接地電極６は、ギャップＧを安定させるに必要な強度を損なわず且つ量産可能な調整作業が行える曲げやすさを実現するため、棒状の部分の材料硬度が１２０ＭＨＶ以上で５００ＭＨＶ以下に設定されている。
【００４９】
ここで接地電極６の材料硬度とギャップＧの調整に要する作業時間との関係を明らかにすべく、材料硬度を３００ＭＨＶ（プラグＥ）と６００ＭＨＶ（プラグＦ）にして同じ形状の接地電極６を作成し、その接地電極６を点火プラグに装着して後述する方法によってギャップＧを調整し、３０個の点火プラグに要する作業時間をそれぞれ計測した。その結果を表２に示す。
【００５０】
【表２】
0005530940.tif 000003
【００５１】
以上の結果から接地電極６の材料硬度を６００ＭＨＶより小さい５００ＭＨＶ以下に設定することにより、ギャップＧの調整作業時間を量産可能なレベルにまで短縮し得ることが推認できる。
【００５２】
また、接地電極６は、図４に示した単純な角材形状にして全体を貴金属（例えば、Pt-20Ir：３００ＭＨＶ)で形成したものと、図５，図６に示したように比較的安価な合金（例えば、Ｎｉ合金：１５０ＭＨＶ）で角材６ａを形成し、その角材６ａの自由端側の端部であって中心電極３の側周面に対向する位置に半円柱形又は薄板状の貴金属チップ（例えば、Pt-20Ir製チップ）６ｂ，６ｃを接合したものがあり、耐久性に優れた図４の接地電極６を採用するか、コスト面で優位な図５，図６の接地電極６を採用するかが選択できる。
【００５３】
次に上記点火プラグの製造方法について説明する。
点火プラグの製造工程は、前記キャップ部材１１以外の部品を主体金具１に組み付ける組付け工程と、その組付け工程の後、中心電極３の側周面と接地電極６とのギャップＧを規定範囲に調整するギャップ調整工程と、そのギャップ調整工程の後、主体金具１の先端開口部１０にキャップ部材１１を取り付けて主体金具１の先端部に着火室４を形成する着火室形成工程と、からなる。
【００５４】
前記組付け工程は、主体金具１と絶縁体２と中心電極３を周知の方法で組み付けるものであり、これらの部品はどのような方法・順序で組み付けてもよい。これらの組付けが完了すると、主体金具１の着火室４に臨む中心電極３の側周面に、主体金具１の着火室４に固着されている接地電極６が対向している。この組付け工程が完了した時点では、主体金具１の先端開口部１０にキャップ部材１１が取り付けられていないから、着火室４の先端が図３に示したように開いている。
【００５５】
前記ギャップ調整工程は、主体金具１の先端開口部１０から隙間ゲージ等の工具を差し込んでギャップＧを測定し、そのギャップＧが規定範囲外である場合に接地電極６を曲げてギャップＧを規定範囲に調整するものである。
具体的には、図２４に示したように棒状の工具１００を主体金具１の先端開口部１０から差し込んで接地電極６の固定端近くに荷重を加え、自由端側を大きく変位させてギャップＧの広狭を調整するか、或は接地電極６の自由端側に荷重を加えてギャップＧの広狭を微調整する。
かかるギャップ調整工程を２５個の点火プラグ（極数＝４）について行い、合計１００箇所についてのギャップＧを前記図９のグラフに想像線で表示した。これにより実施形態の点火プラグは、ギャップＧが規定範囲内収められていて、安定性・信頼性に優れたものであることが判る。
【００５６】
前記着火室形成工程は、主体金具１の先端開口部１０にキャップ部材１１を嵌めて溶接することにより着火室４を形成するものである。
【００５７】
次に接地電極６の着火室４内における軸方向の配置について説明する。
本発明の点火プラグは、前記のように主体金具１の先端開口部１０から工具１００を差し込んでギャップＧを調整し得るため、接地電極６が主体金具１の先端面と同じ位置、つまり主体金具１の先端面と接地電極６との軸方向における最短距離Ｌ＝０ｍｍの位置にあるときはもちろん、着火室４の中のどの位置にあってもよい。そこで接地電極６の着火室４内における軸方向の位置とギャップ調整の作業時間との関係を明らかにすべく、前記Ｌ＝３ｍｍの場合（プラグＥ）とＬ＝０ｍｍの場合（プラグＧ）を比較した。点火プラグの個数は各３０個であり、極数は４である。その結果を表３に示す。
【００５８】
【表３】
0005530940.tif 000004
【００５９】
この結果より、接地電極６の着火室４内における軸方向の位置は、主体金具１の先端面に近いほどギャップ調整の作業性がよいことはもちろん、主体金具１の先端面と接地電極６との軸方向における最短距離が、該先端面から３ｍｍ以上の位置に接合されている場合でも、十分量産可能な速さでギャップ調整可能であることが確認できた。なお、接地電極６の着火室４内における軸方向の位置は、主体金具１の先端面に近いほど熱の影響を受けやすいことから、該先端面から３ｍｍ以上の位置に接合されている接地電極６に対してギャップ調整が可能であることの技術的意義は大きい。
【００６０】
また、接地電極６の着火室４内における軸方向の位置と熱による接合部の剥離の関係を明らかにすべく、主体金具１のネジ軸部８の軸方向先端の始端（ネジの切り始めの点）から接地電極６までの距離Ｍ（図３参照）を０ｍｍにした場合（プラグＨ）と、同距離Ｍを３ｍｍにした場合（プラグＩ）と、同距離Ｍを５ｍｍした場合の熱による接合部の影響を確認した。その結果を表４に示す。
【００６１】
【表４】
0005530940.tif 000005
【００６２】
これより接地電極６の接合固着位置を主体金具１のネジ軸部８の始端との関係において３ｍｍ以上とすることで、接地電極６の接合固着部が高温に晒されるおそれが少なく、高温による剥離のおそれも殆どないことが確認できた。
【００６３】
次に、プレチャンバープラグにおいて、着火室４と接地電極６の大きさ（容積又は面積）や配置等と、着火性との関係について説明する。
【００６４】
まず、着火室４の容積Ｖｃ（図１０（ａ）参照）に対する接地電極６の着火室４内に突出する部分の容積Ｖｅ（図１０（ｂ）参照）の割合が１０％以下になるように設定すると良好な着火性を得ることができる。このことは、容積割合と燃焼変動率の関係を表した図１２のグラフにより確認することができる。ここで燃焼変動率とは、燃焼圧力より求めたＩＭＥＰ（図示平均有効圧力）の変動率であり、[燃焼変動率＝（標準偏差／平均値）×１００（％）]の式により求めることができる。この燃焼変動率は、点火プラグの着火性が良ければ低い値を示すのであり、１０％以下であれば点火プラグの着火性は良好と判断してよい。
【００６５】
図１２のグラフは、容積割合Ｖｅ／Ｖｃを５％、１０％、１５％、２０％にして図１のプレチャンバープラグを製造し、これを内燃機関の実機に装着して１８００ｒｐｍ、５００ｋＷで運転し、そうして計測された燃焼変動率を表したものである。この図１２のグラフによれば、前記容積割合Ｖｅ／Ｖｃが１０％以下であるとき燃焼変動率が１０％を大きく下回っていることから、安定した着火が得られていることが判る。
【００６６】
なお、比較のため中心電極３の先端面と平行状に対向させた平行電極タイプのプレチャンバープラグでも同様の試験を行ったが、図１２のグラフで明らかなように本発明のプレチャンバープラグのような結果は得られなかった。このような平行電極タイプでは、接地電極６の配置が障害となって火炎の広がりを妨げるため、良好な火炎ジェットが得られなかったものと考えられる。
【００６７】
次に、着火室４において、接地電極６を径方向に横切る断面の断面積Ｓｐ（図１１（ａ）参照）に対し、該断面における接地電極６の面積Ｓｅ（図１１（ｂ）参照）と中心電極３の面積Ｓｃ（図１１（ｂ）参照）との合計電極面積Ｓｅｃの割合が５０％以下であり、かつ、着火室の容積Ｖｃ（図１０（ａ）参照）に対する着火室４の接地電極６の後端面から先の部分の容積Ｖｈ（図１０（ｃ）参照）の割合を５０％以上に設定すると良好な着火性を得ることができる。このことは、面積割合と燃焼変動率の関係を表した図１３のグラフにより確認することができる。
【００６８】
すなわち、図１３のグラフは、面積割合Ｓｅｃ／Ｓｅを１５％、３０％、５０％、７０％にして図１に示したプレチャンバープラグを製造し、これを内燃機関の実機に装着して１８００ｒｐｍ、５００ｋＷで運転し、そうして計測された燃焼変動率を表したものである。そして、この試験を容積割合Ｖｈ／Ｖｃが３０％、５０％、７０％である３タイプのプレチャンバープラグで行った。この図１３のグラフによれば、面積割合Ｓｅｃ／Ｓｅが５０％以下であり、かつ、容積割合Ｖｈ／Ｖｃが５０％以上であれば、燃焼変動率が目標値を大きく下回って着火が安定していることが判る。これは、面積割合と容積割合が前記の条件を満たす場合には、着火室４内に未燃混合気を取り込む際、接地電極６に至るまでの容積Ｖｈの空間に未燃混合気を十分に入れることができ、且つ、着火室４内に残る既燃混合気を接地電極６の間の（面積Ｓｐ−面積Ｓｅｃ）の広さの開口を通してその奥の空間に押し込むことができるため、良好な火炎ジェットを発生させることができるものと考えられる。逆に前記の条件を満たさない場合、すなわち、容積割合Ｖｈ／Ｖｃが５０％より小さく、かつ、面積割合Ｓｅｃ／Ｓｅが５０％より大きい場合、未燃混合気を着火室４に導入するとき押し込みが不足し、発火位置で高ＥＧＲ状態となって着火性が悪化するものと考えられる。
【００６９】
なお、着火室４等の面積や容積は、製品を切断する等して実測する方法、液体を充填してその液量を測定する方法、等により求めることができる。
【００７０】
以上本発明を実施形態１について説明したが、もちろん本発明は上記実施形態１に限定されるものではない。
例えば、実施形態１では、４極の接地電極６を着火室４に等間隔に配設したが、接地電極６の極数は１つからスペースが許す限りいくつでもよい。点火プラグの耐久性は、図８のグラフに示したように多極化する程向上する。一方、図２４に示したような棒状の工具１００を用いる場合には、接地電極６の極数が多い点火プラグほどギャップＧの調整に時間が掛かること明らかであるから、実施形態１の発明は接地電極６の極数が多い多極点火プラグに対してより大きな利益をもたらすことができる。
【００７１】
また、実施形態１では、主体金具１の先端開口部１０を塞ぐキャップ部材１１を円板状に形成したが、図７に示したようにキャップ部材１１をドーム形状に形成してもよい。また、実施形態１（実施形態２も同じ。）のキャップ部材１１に形成した孔１２の大きさ・向き・形状はどのようなものであってもよい。
【００７２】
［実施形態２］
前記実施形態１のギャップ調整工程において、図２４に示したように、棒状の工具１００を主体金具１の先端開口部１０から差し込んで接地電極６に荷重を加えた場合、棒状の工具１００を斜めに差し入れて梃子の要領で接地電極６を押すことになるため、工具１００の傾きに沿って接地電極６が中心電極３の側周面に対して符合θのように傾く可能性があり、１つの接地電極６の先端側（図２４において上側角部）と後端側（同下側角部）でギャップに違いが生じるおそれがある。かかる点に鑑み、より高精度なギャップ調整が可能なギャップ調整工程を実施形態２として以下に説明する。
【００７３】
［ギャップ調整工程］
実施形態２のギャップ調整工程は、中心電極３の側周面と接地電極６の端部の間のギャップ（隙間）Ｇ１〜Ｇ４を図１６〜図１８（ａ）に示したような調整治具２０を使って規定範囲に調整するものである。
【００７４】
［調整治具］
前記調整治具２０は、図１６に示したように、例えば多角形状にしてトルクレンチ等の工具に係合し得るようにした基板２１と、該基板２１の中心に回転可能に挿通した角柱形状の工具係合部２２と、基板２１と工具係合部２２に形成した押圧部材２３と、から構成される。
そして、調整治具２０の前記押圧部材２３は、前記工具係合部２２に連結された拡張側押圧部材２３ａと、該拡張側押圧部材２３ａの周囲を囲むようにして前記基板２１に突設された縮小側押圧部材２３ｂと、で構成される。
【００７５】
［押圧部材−拡張側押圧部材］
拡張側押圧部材２３ａは、中心電極３と接地電極６の例えばギャップＧ４が図１８（ｂ）に示したように規定範囲より小さい場合に、接地電極６を反中心電極３側に押し広げるためのものである。
この拡張側押圧部材２３ａは、例えばフッ素樹脂製であり、中心に前記中心電極３を通す挿通孔２４を有し、側周面に接地電極６の中心電極３側の面に対向するカム状押圧部２５が形成されている。該カム状押圧部２５は、１つの接地電極６に対して１つずつ形成されており、したがって実施形態ではカム状押圧部２５が極数に合わせて４つある。それぞれのカム状押圧部２５は、アール状に面取りされた山形状になっており、拡張側押圧部材２３ａを中心電極３を軸にして回転させると、規定範囲より小さいギャップＧ４しかない接地電極６が、図１８（ａ）の二点鎖線から同図実線のようにカム状押圧部２５のカム曲面に沿って自由端が反中心電極３側に撓んで塑性変形する。よって、中心電極３と接地電極６のギャップＧ４が規定範囲にまで広がる。
【００７６】
［押圧部材−縮小側押圧部材］
縮小側押圧部材２３ｂは、中心電極３と接地電極６の例えばギャップＧ１〜Ｇ３が図１８（ｂ）に示したように規定範囲より大きい場合に、接地電極６を中心電極３側に押圧して縮小させるためのものである。
この縮小側押圧部材２３ｂは、例えば銅合金製であり、１つの接地電極６に対して１つずつ設けられており、したがって実施形態では前記拡張側押圧部材２３ａを中心として９０度間隔で４つ形成されている。そして、それぞれの拡張側押圧部材２３ｂは、主体金具１の貫通孔７の内周に沿わせるべく弧状にした第１の面２６ａと、調整開始前の始点位置（図１８（ａ）二点鎖線参照）で接地電極６の反中心電極３側の面にほぼ沿う形状の第２の面２６ｂと、調整終了後の終点位置（図１８（ａ）実線参照）で隣の接地電極６の中心電極３側の面にほぼ沿う形状の第３の面２６ｃと、を有する略三角柱形状であり、前記第２の面２６ｂと第３の面２６ｃの角部がアール状に面取りされた接触部２７になっている。よって、縮小側押圧部材２３ｂを中心電極３を軸にして回転させると、接触部２７が接地電極６の自由端を中心電極３側に押圧して撓ませるため、ギャップＧ１〜Ｇ３が規定範囲にまで縮小する。
【００７７】
これら拡張側押圧部材２３ａと縮小側押圧部材２３ｂは、ともに基板２１から垂直な柱状に形成されていて、主体金具１の貫通孔７に差し込んだ調整時の状態（図１７参照）でその先端（※主体金具１の貫通孔７に差し込む方向を先端側とする。）の位置が、接地電極６の後端（※図１７において接地電極６の下辺）の位置と同一か又はそれより若干貫通孔７の後端側（※図１７において貫通孔７の下側）に位置する長さになっている。
また、拡張側押圧部材２３ａと縮小側押圧部材２３ｂは、ともに基板２１の平面に対して垂直な柱状に形成されていて接地電極６と接する接触面が主体金具１の中心線と平行に、すなわち接地電極６の対向する面と平行に形成されている。
【００７８】
［ギャップ調整作業］
ギャップ調整作業は、上記した調整治具２０を使って次のようにして行うことができる。
（ｉ）調整治具２０の押圧部材２３を図１６矢示のように主体金具１の先端側から貫通孔７内に差込む。このとき図１７のように拡張側押圧部材２３ａの挿通孔２４に中心電極３を通すと共に縮小側押圧部材２３ｂを図１８（ａ）二点鎖線の始点位置、すなわち縮小側押圧部材２３ｂの第２の面２６ｂが接地電極６の反中心電極３側の面に沿う位置にセットする。
（ii）次に、図１７矢示と図１８（ａ）矢示のように調整治具２０を主体金具１の軸方向の中心軸線と同一の軸線回り、つまり中心電極３を中心として該中心電極回りに回転トルクを作用させ、そうして図１８（ａ）実線の終点位置まで回転させる。このときの回転は、調整治具２０の基板２１と工具係合部２２に例えば公知のトルクレンチを接続して回転トルクを例えば１０Ｎｍのように規定して行う。なお、基板２１と工具係合部２２の回転は、同時でも良いし、先後を設けてもよい。
(iii) そうすると、前記のように規定範囲に満たないギャップＧ４の接地電極６に対しては拡張側押圧部材２３ａが作用し、また、規定範囲を越えるギャップＧ１〜Ｇ３の接地電極６に対しては縮小側押圧部材２３ｂがそれぞれ作用して、全てのギャップＧ１〜Ｇ４が最小限の操作で規定範囲に調整される。なお、ギャップＧ１〜Ｇ４が規定範囲内にある接地電極６に対しては、拡張側押圧部材２３ａも縮小側押圧部材２３ｂもほぼ空回りするため変化はない。
（iv）その後、調整治具２０を主体金具１の貫通孔７から引き抜けば、隙間ゲージ等で実測しなくともギャップ調整が完了する。
【００７９】
ここで実際の作業性を検証するため、実施形態の点火プラグ（４極）を以下の仕様で３０個ずつ製造し、実際にギャップ調整に要する時間を計測した。
すなわち、点火プラグは、接地電極６の材質をPt-20Ir（硬度３００ＭＨＶ）とし、また、接地電極６の形状を図３（ａ）において幅１ｍｍ、紙面の奥行き方向の高さ２ｍｍとし、また、接地電極６の貫通孔７に対する取付位置を先端開口部１０から０ｍｍ（プラグ仕様１）と３ｍｍ（プラグ仕様２）とした。また、ギャップ調整は、調整治具２０を１０Ｎｍの回転トルクで規定する方法を採用し、狙いギャップを０.３±０.０３ｍｍとした。
なお、比較のため、図２４により説明した棒状の工具１００でギャップ調整を行う場合についても作業時間を検証した。
【００８０】
その結果、棒状の工具１００ではプラグ仕様１で１０分、プラグ仕様２で３０分であったものが、実施形態２の調整治具２０を使用することによりプラグ仕様１，２とも５分に短縮できた。
【００８１】
なお、上記で説明したギャップ調整工程は、拡張側押圧部材２３ａと縮小側押圧部材２３ｂでギャップＧ１〜Ｇ４を同時に調整するようにしたが、例えば図１９，図２０に示したように拡張側押圧部材２３ａと縮小側押圧部材２３ｂを別体にして工程を分けるようにしてもよい。また、接地電極６の極数は、図２１のように２極であっても、或は図２２のように３極であっても、また、図示しないが１極であっても同様である。
【００８２】
以上、本発明を実施形態２について説明したが、もちろん本発明は上記実施形態２に限定されるものではない。例えば実施形態２では、主体金具１に絶縁体２と中心電極３と接地電極６を組み付けてからギャップ調整を行うようにしたが、主体金具１に接地電極６を先付けして調整治具２０によって位置調整し、その後、主体金具１に絶縁体２と中心電極３を組み付けるようにしてもよい。この場合、主体金具１が筒状体であるため、どちら側からでも調整治具２０を差し込むことができる。したがって、製造工程の都合に合わせて調整治具２０の差込み方向が決定できる柔軟性がある。
【００８３】
その他、実施形態２では主体金具１の先端部に着火室４を形成したプレチャンバータイプの点火プラグを例示したが、この実施形態２は着火室４のない点火プラグにも同様に適用できる。その場合、前記着火室形成工程は不要である。着火室４のない点火プラグを含む実施形態２は、次のような技術思想として把握される。
【００８４】
［技術思想１］
軸方向に貫通する貫通孔を備えた主体金具と、
軸方向に延びる軸孔を有し、前記主体金具の前記貫通孔に装着される絶縁体と、
該絶縁体の前記軸孔に装着される中心電極と、
一端部が前記主体金具に接合され、他端部が、前記中心電極の側周面に直接又は間接にギャップを介して対向する棒状の接地電極と、を備えた点火プラグの製造方法であって、
前記主体金具の軸方向の中心線と同一の軸線回りに回転可能で且つ前記主体金具の前記貫通孔内に少なくともその先端が差込み可能な調整治具を使用し、
前記点火プラグの軸方向において、前記調整治具を前記主体金具の貫通孔内に差込み、前記調整治具を前記軸線回りに回転させることにより、前記接地電極を押圧して、前記ギャップを調整するギャップ調整工程を有することを特徴とする点火プラグの製造方法。
【００８５】
上記技術思想１の発明は、調整治具を点火プラグの主体金具の貫通孔内に差込み、該調整治具を主体金具の軸方向の中心線と同一の軸線回りに回転させることにより接地電極を押圧するようにしたため、接地電極に図２４において符合θで示したような傾きを生じさせることなく中心電極とのギャップをほぼ正確に調整することができる。
また、調整治具を主体金具の貫通孔内に差し込んで前記軸線、すなわち中心電極回りに回転させて接地電極を押圧するようにしたため、接地電極が主体金具の開口部付近にあっても、逆に奥の深い位置にあっても殆ど作業性が変わらない。
さらにまた、接地電極が複数本あっても一回の操作で同時にギャップ調整ができるため、接地電極の極数の違いによっても殆ど作業性が変わらない。
よって技術思想１の点火プラグの製造方法は、接地電極の位置や本数による影響を殆ど受けずに火花放電用のギャップの調整が正確且つ効率的に行えるため、点火プラグの生産性を向上させ得る。
【００８６】
［技術思想２］
前記調整治具は、
前記接地電極の中心電極側の側面に接して前記ギャップを拡張するように該接地電極を押圧する拡張側押圧部材と、
前記中心電極の反対側の前記接地電極の側面に接して前記ギャップを縮小するように該接地電極を押圧する縮小側押圧部材と、を有し、
前記拡張側押圧部材及び前記縮小側押圧部材の少なくともその先端は前記主体金具の前記貫通孔に差込まれ、
前記ギャップ調整工程は、前記拡張側押圧部材と前記縮小側押圧部材とにより、前記ギャップを調整することを特徴とする技術思想１記載の点火プラグの製造方法。
【００８７】
この技術思想２に記載の点火プラグの製造方法によれば、調整治具に、ギャップを拡張する拡張側押圧部材と、ギャップを縮小する縮小側押圧部材を設けて、狭いギャップの拡張と広いギャップの縮小が最小限の操作で行えるようにしたため、ギャップの調整が効率的に行える。
【００８８】
［技術思想３］
前記ギャップ調整工程は、前記調整治具の回転トルクを規定することにより前記ギャップを調整することを特徴とする技術思想１又は２記載の点火プラグの製造方法。
【００８９】
この技術思想３に記載の点火プラグの製造方法によれば、調整治具の回転トルクを規定してギャップ調整を行うようにしたため、ゲージによる実測を要することなく回転トルクを管理することでギャップが規定できる。したがって、ギャップ調整工程の工数が削減できる。
【００９０】
［技術思想４］
前記調整治具は、該調整治具と前記接地電極とが接する接触面が前記主体金具の前記中心線と平行に形成されていることを特徴とする技術思想１〜３のいずれか１つに記載の点火プラグの製造方法。
【００９１】
この技術思想４に記載の点火プラグの製造方法によれば、接地電極と接する調整治具の接触面を主体金具の中心線と平行に形成したため、調整治具で接地電極を押圧する際に該接地電極を中心電極の側周面に対して斜めに傾けようとする力の成分が殆ど生じない。
【００９２】
［技術思想５］
前記主体金具の前記貫通孔に前記調整治具を差し込む方向を前記調整治具の先端側とし、一方、前記主体金具について前記調整治具が差し込まれた側を先端側としたとき、前記調整治具の先端の軸方向の位置が前記接地電極の後端の軸方向の位置と同一、又はそれより前記貫通孔の後端側に配置されていることを特徴とする技術思想１〜４のいずれか１つに記載の点火プラグの製造方法。
【００９３】
この技術思想５に記載の点火プラグの製造方法によれば、調整治具の先端が接地電極の後端と同一かそれより後端側に配置されていて調整治具の先端が接地電極に接触しないため、調整治具の先端のエッジで接地電極が傷つくおそれがない。また、調整治具と接地電極との接触面積が大きくなるため、押圧時の接地電極の変位が安定し且つ接地電極が斜めに傾く可能性も小さくすることができる。
【符号の説明】
【００９４】
１  …主体金具
２  …絶縁体
３  …中心電極
４  …着火室
５  …軸孔
６  …接地電極
７  …貫通孔
８  …ネジ軸部
１１…キャップ部材
１２…孔
２０…調整治具
２３ａ…拡張側押圧部材
２３ｂ…縮小側押圧部材
Ｇ，Ｇ１〜Ｇ４  …ギャップ
Ｌ  …主体金具の先端面と接地電極６との軸方向における最短距離
Ｍ  …ネジ軸部の軸方向先端の始端から接地電極までの距離
Ｖｃ…着火室の容積
Ｖｅ…接地電極の着火室内に突出する部分の容積
Ｖｈ…着火室の接地電極の後端面から先の部分の容積
Ｓｅ…着火室を径方向に横切る断面の接地電極の断面積
Ｓｃ…着火室を径方向に横切る断面の中心電極の断面積
Ｓｐ…径方向に横切る断面の着火室の断面積
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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