(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心電極と、その中心電極の径方向周囲を取り囲んだ絶縁体と、その絶縁体の径方向周囲を取り囲んだ主体金具と、前記中心電極と対向する位置に配置されるとともに該中心電極との間で火花放電ギャップを形成する発火部とを備えるスパークプラグの製造方法であって、
前記発火部となる貴金属又は貴金属合金にて構成された線状貴金属部材を、前記発火部が形成される前の製造状態にあるスパークプラグであるスパークプラグワークの被固着部に位置決めして固着した後、前記線状貴金属部材を切断して前記発火部を形成するという一連の工程を、該発火部を切断した後の該線状貴金属部材の残余部分に連続的に行うことにより、複数のスパークプラグを連続的に製造することを特徴とするスパークプラグの製造方法。
【請求項２】
前記線状貴金属部材を切断する前に、該線状貴金属部材の前記被固着部に対する位置決め位置を確定するための位置決め確定固着がなされる請求項１に記載のスパークプラグの製造方法。
【請求項３】
前記位置決め確定固着は抵抗溶接により行なわれる請求項２に記載のスパークプラグの製造方法。
【請求項４】
前記位置決め確定固着はレーザー溶接により行なわれる請求項２に記載のスパークプラグの製造方法。
【請求項５】
前記位置決め確定固着は、前記線状貴金属部材の前記被固着部に対する最終的な固着（以下、本止め固着という）を兼ねるものである請求項２ないし４のいずれかに記載のスパークプラグの製造方法。
【請求項６】
前記位置決め確定固着は、前記線状貴金属部材の前記被固着部に対する最終的な固着（本止め固着）ではない暫定的な固着（以下、仮止め固着という）であって、該仮止め固着後に、前記線状貴金属部材を前記被固着部に対してレーザー溶接して本止め固着する請求項２又は３に記載のスパークプラグの製造方法。
【請求項７】
前記線状貴金属部材を、レーザー溶接による本止め固着を行う前の段階で切断状態となす請求項６に記載のスパークプラグの製造方法。
【請求項８】
前記スパークプラグワークは、前記中心電極との間で前記火花放電ギャップを形成するための前記発火部が形成される接地電極を有しており、
後端部が前記主体金具に結合される前記接地電極の火花放電ギャップを形成するための先端部を前記被固着部として、該被固着部に前記線状貴金属部材を位置決めする請求項１ないし７のいずれかに記載のスパークプラグの製造方法。
【請求項９】
前記接地電極の前記先端部において、中心電極の先端面と対向することが予定されている側面に前記線状貴金属部材を位置決めする請求項８に記載のスパークプラグの製造方法。
【請求項１０】
前記接地電極の先端面に前記線状貴金属部材を位置決めする請求項８に記載のスパークプラグの製造方法。
【請求項１１】
前記スパークプラグワークは、前記中心電極との間で前記火花放電ギャップを形成する前記発火部が前記主体金具に形成される構成を有しており、該主体金具には、前記火花放電ギャップが形成されることになる側に開口部が形成され、
前記主体金具の開口縁部を前記被固着部として、該被固着部に前記線状貴金属部材を位置決めする請求項１ないし７のいずれかに記載のスパークプラグの製造方法。
【請求項１２】
前記線状貴金属部材として、外周面に平面部が少なくとも１つ以上形成されているものを使用し、該線状貴金属部材の平面部が前記被固着部に面するように前記線状貴金属部材を位置決めする請求項１ないし１１のいずれかに記載のスパークプラグの製造方法。
【請求項１３】
前記線状貴金属部材として、前記外周面に自身の中心軸線をはさんで平行に対向し対をなす形にて前記平面部が形成されているものを使用する請求項１２に記載のスパークプラグの製造方法。
【請求項１４】
前記線状貴金属部材として、その軸線と垂直な断面の外形線が円状となるものを使用する請求項１ないし１１のいずれかに記載のスパークプラグの製造方法。
【請求項１５】
前記線状貴金属部材として、その軸線と垂直な断面の外形線が円状となるものを使用し、前記位置決め確定固着は抵抗溶接にて行われ、該抵抗溶接に際して使用される溶接電極にて前記線状貴金属部材を、前記被固着部の表面に対して垂直な方向から前記被固着部に押し付けることにより、該線状貴金属部材にその中心軸線をはさんで平行に対向し対をなす平面部を形成して扁平状の発火部とする請求項３に記載のスパークプラグの製造方法。
【請求項１６】
前記線状貴金属部材は、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ及びＷから選ばれる１種又は２種以上を含有する請求項１ないし１５のいずれかに記載のスパークプラグの製造方法。
【請求項１７】
中心電極と、その中心電極の径方向周囲を取り囲んだ絶縁体と、その絶縁体の径方向周囲を取り囲んだ主体金具と、前記中心電極と対向する位置に配置されるとともに該中心電極との間で火花放電ギャップを形成する発火部とを備えるスパークプラグの製造方法であって、
貴金属又は貴金属合金にて構成された線状貴金属部材を、前記発火部が固着される前の製造状態にあるスパークプラグであるスパークプラグワークの被固着部に位置決めし、
前記線状貴金属部材の前記被固着部に対する位置決め位置を確定するための位置決め確定固着として暫定的な固着（以下、仮止め固着という）を行い、
該仮止め固着後に前記線状貴金属部材を切断し、
切断状態となした前記線状貴金属部材を、前記被固着部に対しレーザー溶接して最終的な固着を行うことで前記発火部を形成することを特徴とするスパークプラグの製造方法。
【請求項１８】
前記位置決め確定固着は抵抗溶接により行われる請求項１７に記載のスパークプラグの製造方法。
【請求項１９】
中心電極と、その中心電極の径方向周囲を取り囲んだ絶縁体と、その絶縁体の径方向周囲を取り囲んだ主体金具と、前記中心電極と対向する位置に配置されるとともに該中心電極との間で火花放電ギャップを形成する発火部とを備えるスパークプラグの製造方法であって、
前記発火部となる貴金属又は貴金属合金にて構成された線状貴金属部材を、後端部が前記主体金具に溶接された直線形状をなす接地電極の被固着部としての先端部に位置決めした後に、前記線状貴金属部材を切断し、前記接地電極の前記先端部が前記中心電極に対向するように当該接地電極を屈曲させて前記発火部を形成することを特徴とす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
本発明は、スパークプラグの製造方法に関する。
背景技術
内燃機関の点火用に使用されるスパークプラグにおいては、近年、耐火花消耗性向上のために、おもに、中心電極の先端にＰｔやＩｒ等を主体とする貴金属チップを溶接して貴金属発火部を形成したタイプのものが使用されている。また、近年においては、エンジンのリーンバーン化、及び排ガス規制に伴い、スパークプラグの着火性の向上も同様に求められており、中心電極の細径化が行なわれている。
しかしながら、上記中心電極の細径化に伴い、接地電極との間で発生する火花放電が特定の位置にて発生しやすくなり、接地電極の消耗が目立って発生しやすくなる場合があった。これにより、接地電極と中心電極とから形成される火花放電ギャップが増加して、中心電極を細径化することによる放電電圧低減の効果が十分に得られないという問題があった。そのため、中心電極のみではなく接地電極にも貴金属チップを取付けて発火部とすることにより、接地電極の耐火花消粍性を向上させ、火花放電ギャップの増加を抑制するようしている。このように接地電極側に貴金属チップを形成する場合、中心電極に対する接地電極の被り量を少なくする目的で、接地電極の先端部に貴金属チップを形成したスパークプラグが特開昭６１−４５５８３号公報、特開平７−３７６７６号公報に開示されている。
また、レース用のスパークプラグの中には、中心電極の先端が、筒状に形成された主体金具の内部に位置するものもあり、このようなスパークプラグにあっては、中心電極との間で火花放電ギャップが形成されるように、主体金具の火花放電ギャップ側の開口縁部に貴金属チップをその先端部が主体金具の開口内部に突出する形態にて取り付けるようにしている。
上記のように接地電極あるいは主体金具に貴金属チップを固着して発火部とする場合、従来は、打ち抜きや切断等の塑性加工により、貴金属材料を柱状、円盤状等の所望の形状に加工した貴金属チップを、接地電極あるいは主体金具の所定の位置に位置決めしたのち、該貴金属チップを抵抗溶接あるいはレーザー溶接等により固着していた。
しかしながら、上記のような接地電極あるいは主体金具に貴金属チップを固着する方法においては、まず貴金属材料を寸法の小さい貴金属チップに加工しているため、該貴金属チップを該貴金属チップが固着されるスパークプラグワークの被固着部に位置決めするのが困難であった。また、その所定の位置に位置決めする精度も十分ではなく、生産性の悪化につながっていた。さらに、発火部形成にかかる工数が多くなりコストアップとなりやすかったとともに、加工された貴金属チップを保持して、固着される所定の場所に配置する作業に時間がかかり、生産効率の低下にもつながっていた。
本発明の課題は、接地電極あるいは主体金具に貴金属部材が形成されてなるスパークプラグを効率良く製造するスパークプラグの製造方法を提供することにある。
発明の開示
上記課題を解決するために、本発明の内燃機関用スパークプラグは、中心電極と、その中心電極の径方向周囲を取り囲んだ絶縁体と、その絶縁体の径方向周囲を取り囲んだ主体金具と、前記中心電極と対向する位置に配置されるとともに該中心電極との間で火花放電ギャップを形成する発火部と、を備えるスパークプラグの製造方法であって、
前記発火部となる貴金属又は貴金属合金にて構成された線状貴金属部材を、前記発火部が形成される前の製造状態にあるスパークプラグであるスパークプラグワークの被固着部に位置決めした後に、前記線状貴金属部材を切断して前記発火部を形成することを特徴とする。
該構成によれば、発火部の素材となる貴金属部材を従来のチップ形状のような寸法の小さなものに予め加工せず、比較的取り扱い易い線状形状（例えば線材長手方向に同一形状のチップを最低２個（望ましくは３個）切断採取可能な長さを有するもの）のままでスパークプラグワークの被固着部に位置決めするようにしている。チップ状の貴金属チップよりも線状に加工された線状貴金属部材のほうが、被固着部に配置するに際して保持し易く、扱い易いため、該線状貴金属部材の位置決めが容易となる。また、本発明の方法によれば、貴金属部材をチップ状に加工する前にスパークプラグワークの被固着部に位置決めして切断するようにしているので、貴金属部材をチップ状に加工する工程を削減することができ生産コストを低減することが可能となる。さらに、該方法によれば、線状の貴金属部材を位置決めし、切断するという一連の工程が比較的連続して行うことが可能となるために、サイクルタイムの短縮が可能となり生産効率の向上という効果も期待できる。そして、該方法にてスパークプラグを作製することで、中心電極と火花放電ギャップを隔てて対向する発火部の位置は、精度良く位置決めされることになり、耐火花消耗性等のばらつきが少ないスパークプラグを量産することにも寄与する。
さらに、本発明のスパークプラグの製造方法においては、前記線状貴金属部材を切断する前に、該線状貴金属部材の前記被固着部に対する位置決め位置を確定するための位置決め確定固着がなされるものとすることができる。該本発明の構成によれば、線状貴金属部材の切断の前に、該線状貴金属部材の位置決め位置を確定するための位置決め確定固着を行うようにしている。これによれば、線状貴金属部材の固着により、線状貴金属部材における切断時の位置ずれを抑制することができる。具体的には、この位置決め確定固着は抵抗溶接やレーザー溶接により行なうことができる。
さらに、本発明のスパークプラグの製造方法においては、前記位置決め確定固着は、前記線状貴金属部材の前記被固着部に対する最終的な固着（以下、本止め固着という）を兼ねるものとすることができる。該構成により、線状貴金属部材を切断した後に、切断後の貴金属部材を再度固着し直して発火部とする必要が無く、工程削減の観点から効果的である。なお、線状貴金属部材を位置決めするに際して、位置決め確定固着をも兼ねて行い、さらに該位置決め確定固着を本止め固着とすれば、該位置決め確定固着後の線状貴金属部材を切断するだけで、発火部を形成することができるため、工程削減にさらに効果的である。
また、本発明の方法においては、抵抗溶接による前記位置決め確定固着は、前記線状貴金属部材の前記被固着部に対する最終的な固着（本止め固着）ではない暫定的な固着（以下、仮止め固着という）であって、該仮止め固着後に、前記線状貴金属部材を前記被固着部に対してレーザー溶接して本止め固着することもできる。本構成においては、線状貴金属部材のスパークプラグワークの被固着部に対する固着を仮止め固着と本止め固着との二回行うものとする。このような構成により、より確実な線状貴金属部材の固着が可能となり、ひいては、発火部の脱落等も防止することができる。
なお、仮止め固着は抵抗溶接により行うものとし、本止め固着はレーザー溶接により行うものとする。ここで、抵抗溶接による固着は、工程の簡便さや、コストの観点からは有利である。しかしながら、抵抗溶接による固着のみでは線状貴金属部材とスパークプラグワークの被固着部との溶融が十分に行なわれない場合もあり、スパークプラグをエンジンに取り付け使用した場合に運転の繰り返しに応じては、両者の接合部に亀裂や剥離が生じて、線状貴金属部材からなる発火部が被固着部から脱落したりすることもある。そこで、本発明のスパークプラグの製造方法においては、まず、抵抗溶接により線状貴金属部材を被固着部に仮止め固着するようにして、その後、レーザ溶接により本止め固着するようにしてもよい。レーザー溶接により接合部の溶融が十分に行なわれることとなり、発火部の脱落等も防止することができる。また、レーザー溶接による本止め固着の前に、抵抗溶接にて仮止め固着することにより、レーザー溶接時に貴金属部材の位置がずれないようになる。そのため、レーザー溶接に際しては、貴金属部材を固定するための特別な装置等も必要がなく、レーザー溶接が容易に行なわれることとなる。
さらに、本発明のスパークプラグの製造方法においては、前記線状貴金属部材を、レーザー溶接による本止め固着を行う前の段階で切断状態となすのがよい。レーザー溶接によって、スパークプラグワークの被固着部に貴金属部材を固着させる場合、線状貴金属部材が被固着部に形成されていると、レーザー溶接の工程上邪魔になる場合がある。したがって、レーザー溶接による本止め固着前に該線状貴金属部材を切断状態となすことにより、レーザー溶接時には、邪魔となる線状貴金属部材を排除することができ、生産性の向上が期待できる。
この場合、レーザー溶接による本止め固着の前に線状貴金属部材が切断状態となっていればよく、抵抗溶接による仮止め固着は、線状貴金属部材を切断する前に行ってもよいし、線状貴金属部材を切断した後に行うようにしてもよい。
また、本発明のスパークプラグの製造方法においては、接地電極を有するスパークプラグに適用可能である。この場合本発明は、
前記スパークプラグワークは、前記中心電極との間で前記火花放電ギャップを形成するための前記発火部が形成される接地電極を有しており、
後端部が前記主体金具に結合される前記接地電極の火花放電ギャップを形成するための先端部を前記被固着部として、該被固着部に前記線状貴金属部材を位置決めするものとできる。接地電極を有するスパークプラグを製造する場合、上記のように、中心電極との間で火花放電ギャップが形成するための接地電極の先端部を被固着部として、該被固着部に貴金属部材を位置決めするようにする。さらに具体的には、接地電極の先端部を被固着部とする場合、該先端部において、中心電極の先端面と対向することが予定されている側面に線状貴金属部材を位置決めするようにしてもよいし、接地電極の先端面に線状貴金属部材を位置決めするようにしてもよい。この場合、中心電極と火花放電ギャップを隔てて対向する接地電極上の発火部において良好な火花放電が得られるように、該線状貴金属部材の位置及び向きを考慮して位置決めする必要がある。
また、レース用として使用されるスパークプラグの中には、接地電極がなく、主体金具に貴金属部材を固着させて、該貴金属部材を主体金具にて保持される中心電極との間で火花放電ギャップを形成する発火部としているものもある。本発明においては、このようなスパークプラグの製造方法においても適用が可能である。すなわち、この場合、
前記スパークプラグワークは、前記中心電極との間で前記火花放電ギャップを形成する前記発火部が前記主体金具に形成される構成を有しており、該主体金具には、前記火花放電ギャップが形成されることになる側に開口部が形成され、
前記主体金具の開口縁部を前記被固着部として、該被固着部に前記線状貴金属部材を固着するようにする。この場合、線状貴金属部材を切断したときに形成される発火部が中心電極との間で火花放電ギャップが形成されるように線状貴金属部材を位置決めする必要がある。
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面を用いて説明する。図１は本発明の製造方法により得られるスパークプラグ１００の一例を示した縦断面図である。スパークプラグ１００は、筒状の主体金具１、先端部２１が突出するようにその主体金具１の内側に嵌め込まれた絶縁体２、先端に形成された発火部３１を突出させた状態で絶縁体２の内側に設けられた中心電極３、及び主体金具１に一端が溶接等により結合されるとともに、他端側が側方に曲げ返されて、その側面が中心電極３の発火部３１と対向するように配置された接地電極４等を備えている。また、接地電極４には上記発火部３１に対向する発火部３２が形成されており、それら発火部３１と発火部３２とに挟まれた隙間に火花放電ギャップｇが形成される。また、発火部３２の一端が接地電極４の先端から突出する形態にて固着されている。
絶縁体２は、例えばアルミナあるいは窒化アルミニウム等のセラミック焼結体により構成され、その内部には自身の軸方向に沿って中心電極３を嵌め込むための貫通孔６を有している。また主体金具１は、低炭素鋼等の金属により円筒状に形成されており、スパークプラグのハウジングを構成するとともに、その外周面には、プラグ１００を図示しないエンジンブロックに取付けるためのねじ部７が形成されている。貫通孔６の一方の端部側に端子金具１３が挿入・固定され、同じく他方の端部側に中心電極３が挿入・固定されている。また、該貫通孔６内において端子金具１３と中心電極３との間に抵抗体１５が配置されている。この抵抗体１５の両端部は、導電性ガラスシール層１６、１７を介して中心電極３と端子金具１３とにそれぞれ電気的に接続されている。
以下、上記のようなスパークプラグの製造方法について述べる。なお、本発明の要件に関する工程以外は、公知のスパークプラグの製造方法が採用されるため詳細は述べない。図２Ａ〜図２Ｆは上記接地電極４を有するスパークプラグ１００に発火部３２を形成する工程の一例を示したものである。まず、図２Ａに示すようにスパークプラグワーク１００’の主体金具１に後端部が溶接された接地電極４の先端部４ａを被固着部として、該先端部４ａに線状貴金属部材３２’を供給して、図２Ｂのように先端部４ａに該線状貴金属部材３２’を位置決めする。このとき、接地電極４は直線形状を有しており、その先端部４ａが中心電極３に対して対向するように屈曲される前段階となっている。
そして、本実施の形態においては、上記のような位置決めの後に、さらに位置決め確定固着としての溶接を行うようにする。具体的には位置決め確定固着は例えば抵抗溶接により行なわれる。抵抗溶接により位置決め確定固着を行う場合、図２Ｃに示すように、溶接電極６１、６２により、接地電極４の先端部４ａと線状貴金属部３２’を挟みこむ形態にて固定した後、これらの溶接電極６１、６２に通電することにより該溶接電極６１、６２を加熱して、線状貴金属部材３２’と接地電極４の先端部４ａとを溶接するようにする。
あるいは、位置決め確定固着はレーザー溶接によっても行うことができる。図２Ｄに示すように、接地電極４の先端部４ａに位置決めされた線状貴金属部材３２’にレーザー照射装置５０を用いてレーザーＬＢを照射して、該線状貴金属部材３２’と接地電極４の先端部４ａとをまたがる形にて溶接部Ｗを形成し溶接する。このとき、発火部３２を形成する線状貴金属部材３２’の放電に寄与しない部分、例えば、線状貴金属部材の側部３２’ａにレーザーＬＢを照射するようにする。これにより、放電に直接寄与すると思われる発火部３２の中心部にレーザーＬＢが照射しないことになり、良好な火花放電と耐火花消耗が得られることとなる。
上記のようにして線状貴金属部材３２’のスパークプラグワーク１００’への位置決め確定固着を行ったあとに、該線状貴金属部材３２’を所望の寸法に切断することにより、発火部３２を形成する。このとき、図２Ｅに示すように、線状貴金属部材３２’をダイス６５等により押さえておき、接地電極４側からカッター等の切断手段６６を線状貴金属部材３２’に当接させ、接地電極４側から線状貴金属部材３２’側に向かって力を加えることにより切断するのがよい。該方向から切断することにより、発火部３２の端部３２ｃに図２Ｆに示すようなバリ３２ｂ等が形成されることが考えられるが、この発火部に形成されるバリ３２ｂが中心電極３と対向するように配置されることにより該バリ３２ｂに電界が集中しやすくなるため、放電電圧が低減される効果もある。但し、逆方向（線状貴金属部材３２’側から接地電極４側に向かう方向）から切断手段６６にて切断を行っても差し支えはない。また、線状貴金属部材３２’は接地電極４の先端面４ｂから若干突出した形態で切断するのがよい。このような発火部３２の形成により、発火部３２の端部３２ｃに電界が集中しやすくなり、放電電圧の低減が可能となる。
ここで、線状貴金属部３２’は、長手方向に発火部３２を最低２個は切断・採取可能な長さを有するものが使用される。そして、発火部３２を１個分切断した後の残余の部分は、次のスパークプラグの発火部形成に使用される。また、３個以上のスパークプラグを連続的に製造する場合は、製造すべきスパークプラグの個数に必要な長さの線状貴金属部３２’を用意しておき、先端側から順次仮止め固着及び切断を繰り返すようにすればよい（以下の他の実施例についても同様）。
上記のように発火部３２を接地電極４に固着した後、図３Ａに示すように該接地電極４を発火部３２が中心電極３と対向するように屈曲させる。そして、該発火部３２と中心電極３の発火部３１との間で火花放電ギャップｇが形成されるようにする。このとき図３Ｂに示すように、発火部３２のバリ３２ｂが中心電極３上に配置されるように屈曲するのが放電電圧低減の観点からは望ましい。
なお、接地電極４の母材は本実施の形態においては、高温強度や耐腐食性を確保するために、その表層部がＮｉ又はＦｅを主成分とする耐熱合金にて構成されている。これらのなかでもＩＮＣＯＮＥＬ６００（英国ＩＮＣＯ社の商標名）等のＮｉ基耐熱合金にて構成するのがよい。なお、本明細書中において「主成分」とは、最も重量含有率の高い成分を意味するものとする。また、接地電極４については、高温強度や耐腐食性に優れるＮｉ又はＦｅを主成分とする耐熱合金からなる外部層の中に、Ｃｕ、Ａｇ又はＣｕを主成分とする合金といった良熱伝導性金属からなる芯材を埋設させた複合構造のものも使用することもできる。
また、発火部３２を形成する工程は図４Ａ〜図４Ｃに示すような順番にて行うこともできる。まず、線状貴金属部材３２’を接地電極４の被固着部である先端部４ａに位置決めしたのち、図４Ａに示すように、溶接電極６１、６２によって接地電極４の先端部４ａと線状貴金属部材３２’とを抵抗溶接により仮止め固着する。その後、図４Ｂのように線状貴金属部材３２’を図２Ｅと同様に切断して発火部３２とする。最後に、該切断状態となした線状貴金属部材３２’（発火部３２）、具体的には線状貴金属部材３２’（発火部３２）の側面３２’ａに対してレーザーＬＢを照射して溶接部Ｗを形成し、該側面３２’ａと接地電極４とを溶接して固着する。
図５Ａ〜図５Ｅは、接地電極４の先端面４ｂを被固着部として、先端面４ｂに線状貴金属部材３２’を位置決め、固着する場合について説明したものである。まず、図５Ａのように接地電極４の先端面４ｂに線状貴金属部材３２’を供給し、図５Ｂのように接地電極４の先端面４ｂに位置決めする。そして、位置決めした線状貴金属部材３２’は、図５Ｃに示すように溶接電極６１、６２により抵抗溶接にて位置決め確定固着される。この場合、接地電極４と線状貴金属部材３２’とを、図２Ｃのように、溶接電極６１、６２により挟みこんで通電し溶接することが不可能である。そのため、一方の溶接電極６１は、線状貴金属部材３２’を接地電極４の先端面に対して当接させるように配置し、他方の溶接電極６２は主体金具１の外周面を挟みこむ形態で当接させるように配置する。そして、これら溶接電極６１、６２に通電することにより抵抗溶接する。なお、この位置決め確定固着においては、レーザー溶接による固着を採用することも可能である。
ついで、上記のように位置決め確定固着した線状貴金属部材３２’を図５Ｄのように切断する。線状貴金属部材３２’をダイス６５およびカッター６６にてともに挟みこむようにして当接させ、これらを互いに交差させるようにして切断する。なお、線状貴金属部材３２’の切断の方法としては、その他公知の方法を採用することも可能である。このようにして線状貴金属部材３２’が切断されて発火部３２が形成されることとなる。このように形成された発火部３２が中心電極３と対向するように接地電極４を屈曲し、図５Ｅに示すスパークプラグ１００とする。
以上、接地電極４を有するスパークプラグの製造方法について述べたが、本発明は接地電極を有しないようなスパークプラグ、例えば主体金具１に発火部３２としての貴金属部材を固着させたようなスパークプラグ（主に、レース用のスパークプラグとして使用される）の製造方法においても適用することが可能である。図６Ａ〜図６Ｆは主体金具１の開口縁部１ａを被固着部として、該被固着部に線状貴金属部材３２’を位置決め、固着する場合について、その工程を説明したものである。図６Ａに示すように、主体金具１に線状貴金属部材３２’を供給し、該線状貴金属部材３２’を図６Ｂのように主体金具１の開口縁部１ａに位置決めする。このとき、主体金具１の開口部１ｂを線状貴金属部材３２’が横切るように位置決めする。ついで、該線状貴金属部材３２’を溶接することにより位置決め確定固着する。このとき、図６Ｃに示すように、溶接電極６１、６２により線状貴金属部材３２’と主体金具１とを抵抗溶接するようにしてもよいし、図６Ｄに示すように、線状貴金属部材３２’と主体金具１の開口縁部１ａとにレーザーＬＢを照射して溶接部Ｗを形成し、これらをレーザー溶接するようにしてもよい。
ついで、図６Ｃあるいは図６Ｄのように位置決め確定固着を行った線状貴金属部材３２’を図６Ｅに示すように切断する。このとき、線状貴金属部材３２’の発火部３２となる部分をダイス６５により押さえておき、主体金具１の内部に配置された切断手段６６により線状貴金属部材３２’を切断する。このように線状貴金属部材３２’が切断されて図６Ｆに示すように発火部３２となる。このとき切断後に形成される発火部３２の寸法は、該発火部３２の先端部３２ｃが主体金具１の内部に保持されるか、あるいは開口部１ｂから突出する中心電極の先端部（図６Ｆでは図示せず）と対向して良好な火花放電が行なわれるのに十分なものとなるように調節される。
以上のような方法においては、線状貴金属部材３２’として、外周面に少なくとも１つ以上の平面部が形成されているものを使用し、該線状貴金属部材の平面部が、例えばスパークプラグワーク１００’の接地電極４あるいは主体金具１における被固着部に面するように該線状貴金属部材を位置決めするようにする。これにより、線状貴金属部材３２’の被固着部への位置決め及び位置決め確定固着が容易となり、溶接後の線状貴金属部材３２’の剥離等を抑制できる効果も期待できる。さらに、上記のような線状貴金属部材３２’のうちでも、例えば、図７Ｂに示すように、外周面に自身の中心軸線をはさんで平行に対向し対をなす平面部３２’ｂ、３２’ｂが形成されているものを使用するのがよい。また、該線状貴金属部材３２’としては、図７Ｃ、図７Ｄに示すように中心軸線と垂直な断面の外形線が長方形状あるいは正方形状となるものも使用することができる。
また、線状貴金属部材３２’として、図７Ａに示すように、その中心軸線と垂直な断面の外形線が円状となるものを使用することもできる。通常使用される線状貴金属部材３２’においては、前述のように平面部を有するように作製するよりも、中心軸線と垂直な断面の外形線が円状となるように作製するほうが容易である。従って、該形状の線状貴金属部材３２’を使用することにより、発火部３２の形成工程を簡便化できるという効果が期待できる。
このような線状貴金属部材３２’を使用する場合、図８Ａ〜図８Ｃに示すように、接地電極４の被固着部への位置決め確定固着を抵抗溶接にて行い、該抵抗溶接に際して使用される溶接電極６１にて線状貴金属部材３２’を、被固着部の線状貴金属部材３２’に接する表面に対して垂直な方向から該被固着部に押し付けることにより、該線状貴金属部材にその中心軸線Ｃをはさんで平行に対向する平面部３２’ｂ、３２’ｂを形成して扁平状の発火部３２を形成することもできる。具体的には、図８Ａのように溶接電極６１、６２により抵抗溶接するに際して、図８Ｂのように溶接電極６１により線状貴金属部材３２’を、接地電極４の側面４ｃ（被固着部）に対して垂直な方向から、接地電極４の側面４ｃに押し付ける。これにより、図８Ｃに示すように、扁平状の発火部３２が得られる。
また、本発明に使用される線状貴金属部材３２’としては、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ及びＷから選ばれる１種又は２種以上を含有するものを使用できる。該構成の線状貴金属部材３２’を使用することにより、形成される発火部３２の耐久性を良好に保つことができる。なおこれらの中でもＩｒあるいはＰｔを主成分として含有するＩｒ基合金あるいはＰｔ基合金が好適に使用できる。
線状貴金属部材３２’としてＰｔ基合金を使用すると、Ｎｉ基合金にて構成される被固着部との間で抵抗溶接により十分に接合強度が得られるため、レーザー溶接による本止め固着を必要としない場合もある。そのため、Ｐｔ基合金にて発火部３２を形成する場合には製造性及び生産コストの観点から、抵抗溶接による固着を本止め固着とするような本発明の方法を採用するのが望ましい。しかしながら、Ｉｒ基合金にて線状貴金属部材を構成した場合、Ｉｒの被固着部を構成するＮｉ基合金との線膨張係数の差がＰｔに比べて大きいため、抵抗溶接のみでは被固着部との接合部における溶融が十分に進行せず、プラグ使用中に該線膨張係数の差に起因する熱応力が発生し発火部３２の脱落等が起こる場合がある。したがって、Ｉｒ基合金にて発火部３２を形成する場合、レーザー溶接による固着を本止め固着とするような本発明の方法を採用するのが特に望ましい。なお、本明細書中において、金属元素名の後に「基合金」と続けて記載する場合（例えばＩｒ基合金）、その金属元素（Ｉｒ）の含有量が該合金中において最も多いことを示す。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明の製造方法により得られるスパークプラグの一例を示す正面部分断面図。
図２Ａは、接地電極に発火部を形成する工程の第一例を示す説明図。
図２Ｂは、図２Ａに続く説明図。
図２Ｃは、図２Ｂに続く説明図。
図２Ｄは、図２Ｃに続く説明図。
図２Ｅは、図２Ｄに続く説明図。
図２Ｆは、図２Ｅに続く説明図。
図３Ａは、図２の工程により形成された発火部を拡大して示す模式図。
図３Ｂは、図２の工程により形成された発火部をさらに拡大して示す模式図。
図４Ａは、接地電極に発火部を形成する工程の第二例を示す説明図。
図４Ｂは、図４Ａに続く説明図。
図４Ｃは、図４Ｂに続く説明図。
図５Ａは、接地電極に発火部を形成する工程の図２とは異なる一例を示す説明図。
図５Ｂは、図５Ａに続く説明図。
図５Ｃは、図５Ｂに続く説明図。
図５Ｄは、接地電極に発火部を形成する工程の第三例を示す説明図。
図５Ｅは、図５Ｄに続く説明図。
図６Ａは、主体金具に発火部を形成する工程の一例を示す説明図。
図６Ｂは、図６Ａに続く説明図。
図６Ｃは、図６Ｂに続く説明図。
図６Ｄは、図６Ｃに続く説明図。
図６Ｅは、図６Ｄに続く説明図。
図６Ｆは、図６Ｅに続く説明図。
図７Ａは、本発明に使用可能な線状貴金属部材の第一例を示す模式図。
図７Ｂは、本発明に使用可能な線状貴金属部材の第二例を示す模式図。
図７Ｃは、本発明に使用可能な線状貴金属部材の第三例を示す模式図。
図７Ｄは、本発明に使用可能な線状貴金属部材の第四例を示す模式図。
図８Ａは、抵抗溶接により線状貴金属部材を扁平状の発火部とする工程説明図。
図８Ｂは、図８Ａに続く工程説明図。
図８Ｃは、図８Ｂに続く工程説明図。
【図１】
0004104459.tif 000002
【図２Ａ】
0004104459.tif 000003
【図２Ｂ】
0004104459.tif 000004
【図２Ｃ】
0004104459.tif 000005
【図２Ｄ】
0004104459.tif 000006
【図２Ｅ】
0004104459.tif 000007
【図２Ｆ】
0004104459.tif 000008
【図３Ａ】
0004104459.tif 000009
【図３Ｂ】
0004104459.tif 000010
【図４Ａ】
0004104459.tif 000011
【図４Ｂ】
0004104459.tif 000012
【図４Ｃ】
0004104459.tif 000013
【図５Ａ】
0004104459.tif 000014
【図５Ｂ】
0004104459.tif 000015
【図５Ｃ】
0004104459.tif 000016
【図５Ｄ】
0004104459.tif 000017
【図５Ｅ】
0004104459.tif 000018
【図６Ａ】
0004104459.tif 000019
【図６Ｂ】
0004104459.tif 000020
【図６Ｃ】
0004104459.tif 000021
【図６Ｄ】
0004104459.tif 000022
【図６Ｅ】
0004104459.tif 000023
【図６Ｆ】
0004104459.tif 000024
【図７Ａ】
0004104459.tif 000025
【図７Ｂ】
0004104459.tif 000026
【図７Ｃ】
0004104459.tif 000027
【図７Ｄ】
0004104459.tif 000028
【図８Ａ】
0004104459.tif 000029
【図８Ｂ】
0004104459.tif 000030
【図８Ｃ】
0004104459.tif 000031