襯墊及其制造方法和火花塞及其制造方法
【專利摘要】在將火花塞安裝到燃燒裝置時(shí)，使主體配件前端部(接地電極)相對(duì)于燃燒室的相對(duì)位置高精度地對(duì)準(zhǔn)，并且實(shí)現(xiàn)良好的氣密性。襯墊(18)為金屬制且構(gòu)成實(shí)心環(huán)狀，在火花塞(1)的主體配件(3)的外周中，設(shè)置于外螺紋部(15)和基座部(16)之間。襯墊(18)的制造工序包括：沖裁工序，對(duì)平板狀的金屬材料(MM)實(shí)施沖裁加工，由此得到成為襯墊(18)的環(huán)狀部件(RC)；以及退火工序，對(duì)環(huán)狀部件(RC)實(shí)施退火，使環(huán)狀部件(RC)的硬度比金屬材料(MM)更低，由此得到襯墊(18)。
【專利說明】襯墊及其制造方法和火花塞及其制造方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及安裝在火花塞用主體配件的外周上的襯墊及其制造方法，以及具有襯 墊而構(gòu)成的火花塞及其制造方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 火花塞例如組裝在內(nèi)燃機(jī)（發(fā)動(dòng)機(jī)）等燃燒裝置上，用于燃燒室內(nèi)的空氣燃料混 合物的點(diǎn)火。一般，火花塞具有：絕緣體，具有軸孔；中心電極，插通到軸孔的前端側(cè)；主體 配件，設(shè)置在絕緣體的外周；以及接地電極，基端部與主體配件的前端部接合，前端部在與 中心電極之間形成火花放電間隙。另外，在主體配件上形成有用于將火花塞安裝到燃燒裝 置上的外螺紋部，為了確?；鸹ㄈㄖ黧w配件）與燃燒裝置之間的氣密性，有時(shí)在所述外螺 紋部的螺紋頸上安裝實(shí)心環(huán)狀的襯墊（例如，參照專利文獻(xiàn)1等）。另外，一般實(shí)心環(huán)狀的 襯墊是通過對(duì)平板狀的金屬材料實(shí)施沖裁加工而制造，為了實(shí)現(xiàn)良好的氣密性，優(yōu)選使襯 墊的硬度成為預(yù)定值以下。因此，在準(zhǔn)備通過退火等而使硬度降低到預(yù)定值以下的金屬材 料的基礎(chǔ)上，對(duì)該金屬材料實(shí)施沖裁加工，由此制造襯墊。
[0003] 但是，在將火花塞組裝到燃燒裝置上的狀態(tài)中，例如，當(dāng)成為在燃料噴射裝置與火 花放電間隙之間存在接地電極的位置關(guān)系時(shí)，所噴射的燃料撞到接地電極的背面。因此，由 于接地電極的存在而阻礙向火花放電間隙的空氣燃料混合物的供給，或者在流過火花放電 間隙的氣流中產(chǎn)生混亂，從而存在點(diǎn)火性降低的問題。因此，可以考慮如下方案：通過使主 體配件前端部中的與固定有接地電極的部位相對(duì)的、外螺紋部的螺紋牙的相對(duì)形成位置成 為與形成于燃燒裝置的安裝孔上的內(nèi)螺紋部的開始切入的位置等對(duì)應(yīng)的位置，從而在將火 花塞組裝到燃燒裝置上時(shí)，使接地電極相對(duì)于燃燒室配置于一定的位置。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)
[0005] 專利文獻(xiàn)
[0006] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開2008-135370號(hào)公報(bào)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 發(fā)明要解決的課題
[0008] 但是，如上所述，在通過對(duì)金屬材料實(shí)施沖裁加工而制造襯墊時(shí)，伴隨沖裁加工而 在襯墊的一部分上產(chǎn)生加工硬化，存在襯墊的硬度存在偏差的問題。當(dāng)硬度存在偏差時(shí)，在 即使將外螺紋部的螺紋牙相對(duì)于主體配件前端部（接地電極）形成于預(yù)定的相對(duì)位置，并 且，通過預(yù)定的緊固力矩將火花塞安裝到燃燒裝置時(shí)，也存在相對(duì)于燃燒室不能將主體配 件前端部（接地電極）配置于一定的位置的問題。另外，在進(jìn)行沖裁加工時(shí)，襯墊中的與燃 燒裝置接觸的一側(cè)的面（前端面）的內(nèi)周側(cè)和外周側(cè)變形為彎曲狀，從而襯墊相對(duì)于燃燒 裝置的的接觸面積減少，存在導(dǎo)致氣密性降低的問題。
[0009] 本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的，其目的在于，提供如下的襯墊及其制造方法，在 將火花塞安裝到燃燒裝置時(shí)，能夠高精度地對(duì)準(zhǔn)主體配件前端部（接地電極）相對(duì)于燃燒 室的相對(duì)位置，并且能夠?qū)崿F(xiàn)良好的氣密性，并且提供具有襯墊而構(gòu)成的火花塞及其制造 方法。
[0010]用于解決課題的方案
[0011]以下，逐項(xiàng)說明適合解決上述目的的各結(jié)構(gòu)。另外，根據(jù)需要對(duì)對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)附記特 有的作用效果。
[0012] 構(gòu)成1.在本構(gòu)成的襯墊的制造方法中，該襯墊在具有形成于自身的前端側(cè)外周 的外螺紋部、和形成于所述外螺紋部的后端側(cè)且向徑向外側(cè)突出的基座部的筒狀的火花塞 用主體配件的外周中，設(shè)置于所述外螺紋部和所述基座部之間，該襯墊為金屬制且為實(shí)心 環(huán)狀，所述襯墊的制造方法的特征在于，包括：
[0013] 沖裁工序，對(duì)平板狀的金屬材料實(shí)施沖裁加工，由此得到成為所述襯墊的環(huán)狀部 件；以及
[0014] 退火工序，對(duì)所述環(huán)狀部件實(shí)施退火，使所述環(huán)狀部件的硬度比所述金屬材料更 低，由此得到所述襯墊。
[0015] 根據(jù)上述構(gòu)成1，對(duì)通過沖裁加工得到的環(huán)狀部件實(shí)施退火，由此制造襯墊。即，雖 然伴隨沖裁加工而在環(huán)狀部件上產(chǎn)生硬度偏差，但是在沖裁加工后，對(duì)有可能產(chǎn)生硬度偏 差的環(huán)狀部件實(shí)施退火。因此，通過退火，能夠可靠地去除環(huán)狀部件中的加工形變，能夠?qū)?現(xiàn)環(huán)狀部件的硬度的均勻化，進(jìn)而能夠?qū)崿F(xiàn)襯墊的硬度的均勻化。其結(jié)果，在將火花塞安裝 到燃燒裝置時(shí)，能夠高精度地對(duì)準(zhǔn)火花塞用主體配件的前端部相對(duì)于燃燒室的相對(duì)位置， 進(jìn)而能夠相對(duì)于燃燒室更可靠地將接地電極配置于一定的位置。
[0016] 而且，由于對(duì)退火前的硬度比較高的金屬材料進(jìn)行沖裁，因此能夠防止環(huán)狀部件 的端面的內(nèi)周側(cè)和外周側(cè)的變形，進(jìn)而能夠使襯墊中的與燃燒裝置接觸的一側(cè)的面（前端 面）的內(nèi)周側(cè)和外周側(cè)成為平坦?fàn)睢Ｒ虼?，能夠使襯墊的前端面在寬范圍上成為平坦?fàn)?，?夠充分地確保襯墊相對(duì)于燃燒裝置的接觸面積。另外，通過退火使硬度降低，實(shí)現(xiàn)硬度的均 勻化，從而能夠提高襯墊相對(duì)于燃燒裝置和基座部的密接性。其結(jié)果，能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)秀的氣密 性。
[0017] 如上所述，根據(jù)上述構(gòu)成1，在沖裁加工后實(shí)施退火，由此能夠一舉提高位置對(duì)準(zhǔn) 精度和氣密性雙方。
[0018] 另外，當(dāng)在襯墊上產(chǎn)生硬度偏差時(shí)，火花塞相對(duì)于燃燒裝置的的緊固力矩越小 (例如，15N · m以下），越容易在氣密性方面產(chǎn)生壞影響，但是根據(jù)上述構(gòu)成i，使襯墊的硬 度均勻化，從而即使在緊固力矩小的情況下，也能夠?qū)崿F(xiàn)良好的氣密性。換言之，上述構(gòu)成 1在制造安裝于如螺紋直徑為M10以下的火花塞那樣的緊固力矩小的火花塞上的襯墊時(shí)特 別有意乂。
[0019] 構(gòu)成2·本構(gòu)成的襯墊的制造方法，在上述構(gòu)成i中，其特征在于，在所述退火工序 中，以所述襯墊中的配置于所述基座部側(cè)的面的任意部位中的硬度的維氏硬度成為150Hv 以下的方式對(duì)所述環(huán)狀部件實(shí)施退火。
[0020]另外，"襯墊的硬度"是指，對(duì)襯墊中的、伴隨退火工序后的加工（例如，為了將襯墊 安裝于主體配件，對(duì)襯墊實(shí)施的按壓變形加工）而產(chǎn)生了硬度變化的部位以外的部位進(jìn)行 計(jì)測(cè)的硬度（以下，相同）。另外，取"襯墊中的配置于所述基座部側(cè)的面的任意部位中的 硬度"是因?yàn)?，襯墊中的配置于基座部側(cè)的面，很難產(chǎn)生由上述的退火工序后的加工引起的 硬度變化，對(duì)襯墊的硬度進(jìn)行計(jì)測(cè)即可。
[0021]根據(jù)上述構(gòu)成2,由于襯墊的硬度成為150Hv以下，因此能夠進(jìn)一步提高襯墊相對(duì) 于燃燒裝置和基座部的密接性。其結(jié)果，能夠?qū)崿F(xiàn)氣密性的進(jìn)一步提高。
[0022]構(gòu)成3·本構(gòu)成的襯墊的制造方法，在上述構(gòu)成1或2中，其特征在于，在所述退 火工序中，以所述襯墊中的配置于所述基座部側(cè)的面的任意部位中的硬度的維氏硬度成為 30Hv以上的方式對(duì)所述環(huán)狀部件實(shí)施退火。
[0023] ^根據(jù)上述構(gòu)成3,襯墊的硬度成為30Hv以上。因此，當(dāng)在燃燒裝置的使用時(shí)等中襯 墊成為高溫時(shí)，能夠有效地抑制襯墊的熱變形，能夠更可靠地防止火花塞的松弛。其結(jié)果， 能夠進(jìn)一步提高氣密性，并且能夠長(zhǎng)時(shí)間維持高精度位置對(duì)準(zhǔn)的狀態(tài)〔接地電極（主體配 件前端部）相對(duì)于燃燒室的相對(duì)位置關(guān)系〕。
[0024]構(gòu)成4.本構(gòu)成的襯墊的制造方法，在上述構(gòu)成丨至3中的任意一項(xiàng)中，其特征在 于，所述金屬材料的硬度的維氏硬度為70Hv以上。
[0025]根據(jù)上述構(gòu)成4,由于金屬材料的硬度成為70Hv以上，因此能夠減少伴隨沖裁加 工的環(huán)狀部件的變形量。因此，能夠更可靠地使襯墊的前端面在寬范圍上成為平坦?fàn)睿?靠地發(fā)揮上述的作用效果。換言之，通過上述構(gòu)成4,以能夠使襯墊的前端面在寬范圍上成 為平坦?fàn)畹某潭龋軌蛞种瓢殡S沖裁加工的環(huán)狀部件的變形。
[0026] 構(gòu)成5.本構(gòu)成的襯墊的制造方法，在上述構(gòu)成丨至4中的任意一項(xiàng)中，其特征在 于，所述襯墊通過以銅為主成分的金屬形成。
[0027] 根據(jù)上述構(gòu)成5,能夠使襯墊相對(duì)于燃燒裝置和基座部的密接性進(jìn)一步提高，能夠 進(jìn)一步提高氣密性。
[0028] 另外，由于銅的導(dǎo)熱性優(yōu)秀，因此能夠快速地將主體配件的熱經(jīng)由襯墊傳導(dǎo)到燃 燒裝置側(cè)，能夠提高主體配件和其他火花塞的構(gòu)成部件（例如，配置于主體配件的內(nèi)周的 絕緣子等）的耐熱性。
[0029] 構(gòu)成6·本構(gòu)成的襯墊的制造方法，在上述構(gòu)成5中，其特征在于，在所述退火工序 中，所述環(huán)狀部件的退火溫度為l5〇°C以上650°C以下。
[0030] 根據(jù)上述構(gòu)成6,由于退火溫度成為150°C以上，因此能夠有效地去除環(huán)狀部件中 的加工形變，能夠更可靠地得到硬度被均勻化的襯墊。
[0031] 另外，由于退火溫度成為650°c以下，因此能夠更可靠地防止襯墊的硬度過度地降 低，能夠穩(wěn)定地制造能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)秀的氣密性的襯墊。
[0032] 構(gòu)成7.本構(gòu)成的襯墊的制造方法，在上述構(gòu)成5或6中，其特征在于，在所述退火 工序中，所述環(huán)狀部件的退火溫度為300°C以上650°C以下，退火時(shí)間為30分鐘以上90分 鐘以下。
[0033] 根據(jù)上述構(gòu)成7,能夠進(jìn)一步有效地去除環(huán)狀部件中的加工形變，能夠使襯墊的硬 度進(jìn)一步均勻化。其結(jié)果，能夠?qū)崿F(xiàn)氣密性的進(jìn)一步提高。
[0034] 構(gòu)成8.本構(gòu)成的襯墊的制造方法，在上述構(gòu)成1至4中的任意一項(xiàng)中，其特征在 于，所述襯墊由以鐵為主成分的金屬形成。
[0035] 根據(jù)上述構(gòu)成8,能夠使襯墊相對(duì)于燃燒裝置和基座部的密接性進(jìn)一步提高，能夠 進(jìn)一步提高氣密性。
[0036] 另外，鐵相比于銅具有硬度高的特性。因此，上述構(gòu)成1等的作用效果更顯著，能 夠得到具有優(yōu)秀的氣密性的襯墊。
[0037] 構(gòu)成9.本構(gòu)成的襯墊的特征在于，通過上述構(gòu)成1至8中的任意一項(xiàng)所述的襯墊 的制造方法得到。
[0038]根據(jù)上述構(gòu)成9,起到基本上與上述構(gòu)成1等相同的作用效果。
[0039] 構(gòu)成10.本構(gòu)成的襯墊，在上述構(gòu)成9中，其特征在于，配置于所述基座部側(cè)的面 的面積為115mm2以下。
[0040]在配置于基座部側(cè)的面的面積充分大時(shí)，襯墊相對(duì)于燃燒裝置和基座部的接觸面 積也充分大。因此，即使伴隨沖裁加工在襯墊的硬度上產(chǎn)生偏差或者襯墊變形為彎曲狀，也 能夠確保某程度的氣密性。另一方面，在配置于基座部側(cè)的面的面積小時(shí)，由伴隨沖裁加工 的硬度的偏差和變形引起的影響大，更容易產(chǎn)生氣密性的降低。
[0041] 關(guān)于這一點(diǎn)，根據(jù)上述構(gòu)成10,由于襯墊中的配置于基座部側(cè)的面的面積成為 115_2以下，因此伴隨沖裁加工的氣密性的降低更成為問題，但是通過采用上述構(gòu)成1等， 能夠?qū)崿F(xiàn)良好的氣密性。換言之，上述構(gòu)成1等在制造配置于基座部側(cè)的面的面積為115mm 2 以下的襯墊時(shí)特別有意義。
[0042] 構(gòu)成11.本構(gòu)成的襯墊，在上述構(gòu)成9或10中，其特征在于，配置于所述基座部側(cè) 的面的面積為83mm2以下。
[0043] 如上述構(gòu)成11，在襯墊中的配置于基座部側(cè)的面的面積成為83mm2以下時(shí)，伴隨沖 裁加工的氣密性的降低更成為問題，但是通過采用上述構(gòu)成1等，能夠?qū)崿F(xiàn)良好的氣密性。 換言之，上述構(gòu)成1等在制造配置于基座部側(cè)的面的面積成為83mm2以下的襯墊時(shí)特別有 意義。
[0044] 構(gòu)成I2·本構(gòu)成的火花塞的特征在于，具有上述構(gòu)成9至11中的任意一項(xiàng)所述的 襯墊。
[0045] 根據(jù)上述構(gòu)成12,能夠相對(duì)于燃燒室更可靠地將主體配件前端部（接地電極）配 置于一定的位置，并且能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)秀的氣密性。
[0046] 構(gòu)成13.本構(gòu)成的火花塞的制造方法的特征在于，包括上述構(gòu)成1至8中的任意 一項(xiàng)所述的襯墊的制造方法。
[0047] 根據(jù)上述構(gòu)成13,起到基本上與上述構(gòu)成1等相同的作用效果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0048]圖1是示出火花塞的結(jié)構(gòu)的部分剖面主視圖。
[0049]圖2是對(duì)于金屬材料的沖裁加工的示意圖。
[0050] 圖3是示出環(huán)狀部件的立體圖。
[0051]圖4是用于說明偏差角度的計(jì)測(cè)方法的火花塞前端部的放大仰視圖。
[0052]圖5是用于說明環(huán)狀部件中的彎曲狀部分的形成區(qū)域的環(huán)狀部件的部分放大剖 視圖。
[0053]圖6是示出鐵襯墊與銅襯墊之間的比較結(jié)果的圖表。

【具體實(shí)施方式】
[0054]以下，參照附圖對(duì)一實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖1是示出火花塞1的部分剖面主視圖。 另外，在圖1中，將火花塞1的軸線CL1方向作為附圖中的上下方向、將下側(cè)作為火花塞1 的前端側(cè)、將上側(cè)作為后端側(cè)進(jìn)行說明。
[0055] 火花塞1由構(gòu)成筒狀的絕緣子2、保持這些的筒狀的火花塞用主體配件（以下，簡(jiǎn) 稱為"主體配件"）3等構(gòu)成。
[0056] 關(guān)于絕緣子2,如所周知對(duì)氧化鋁等進(jìn)行燒制而形成，在其外形部中具有：形成在 后端側(cè)的后端側(cè)主體部10 ;在比該后端側(cè)主體部10更前端側(cè)向徑向外側(cè)突出形成的大徑 部11 ;在比該大徑部11更前端側(cè)比該大徑部11形成得細(xì)的中間主體部12 ;以及在比該中 間主體部12更前端側(cè)比該中間主體部12形成得細(xì)的長(zhǎng)腿部13。絕緣子2中的大徑部11、 中間主體部12以及大部分的長(zhǎng)腿部13收納在主體配件3的內(nèi)部。并且，在中間主體部12 與長(zhǎng)腿部13之間的連接部上形成有頂端朝向前端側(cè)變細(xì)的臺(tái)階部14,絕緣子2通過該臺(tái)階 部14卡定在主體配件3上。
[0057] 而且，在絕緣子2上貫通形成有沿著軸線CL1延伸的軸孔4。并且，在該軸孔4的 前端側(cè)插入設(shè)置有中心電極5。中心電極5具有：由導(dǎo)熱性優(yōu)秀的金屬〔例如，銅、銅合金、 純鎳（Ni)等〕構(gòu)成的內(nèi)層5A;以及由以Ni為主成分的Ni合金構(gòu)成的外層5B。另外，中心 電極5作為整體構(gòu)成棒狀（圓柱狀），其前端部從絕緣子2的前端突出。而且，在中心電極 5的前端部設(shè)置有由貴金屬合金（例如，銥合金或鉬合金等）構(gòu)成的圓柱狀的端頭31。
[0058] 另外，在軸孔4的后端側(cè)，以從絕緣子2的后端突出的狀態(tài)插入、固定有端子電極 6〇
[0059] 而且，在軸孔4的中心電極5與端子電極6之間配置有圓柱狀的電阻體7。該電阻 體7的兩端部通過導(dǎo)電性的玻璃密封層8、9分別與中心電極5和端子電極6電連接。
[0060] 另外，主體配件3通過低碳鋼等金屬而形成為筒狀，在其前端側(cè)外周上形成有用 于將火花塞1安裝到燃燒裝置（例如，內(nèi)燃機(jī)或燃料電池改質(zhì)器等）的安裝孔上的外螺紋 部15。另外，在外螺紋部15的后端側(cè)形成有向徑向外側(cè)突出的項(xiàng)圈狀的基座部16,在位于 外螺紋部15與基座部16之間的圓筒狀的螺紋頸17的外周嵌入有環(huán)狀的襯墊18。而且，在 主體配件3的后端側(cè)，設(shè)置有用于在將火花塞1安裝到燃燒裝置時(shí)使扳手等工具卡合的截 面六角形狀的工具卡合部19,并且在后端部設(shè)置有用于保持絕緣子2的壓緊部20。另外， 在本實(shí)施方式中，使用螺紋直徑比較?。ɡ?，M10以下）的外螺紋部15。
[0061] 另外，在主體配件3的內(nèi)周面上設(shè)置有用于卡定絕緣子2的錐狀的臺(tái)階部21。并 且，絕緣子2相對(duì)于主體配件3從其后端側(cè)向前端側(cè)插入，在自身的臺(tái)階部14卡定在主體 配件3的臺(tái)階部21的狀態(tài)下，通過將主體配件3的后端側(cè)的開口部向徑向內(nèi)側(cè)壓緊、即形 成上述壓緊部20而固定在主體配件3上。另外，在所述臺(tái)階部14、21之間介有圓環(huán)狀的密 封片22。由此，保持燃燒室內(nèi)的氣密性，使進(jìn)入到暴露在燃燒室內(nèi)的絕緣子2的長(zhǎng)腿部13 與主體配件3的內(nèi)周面之間的間隙的燃料氣體不會(huì)泄露到外部。
[0062] 而且，由于使基于壓緊的密閉更充分，因此在主體配件3的后端側(cè)，在主體配件3 與絕緣子2之間介有環(huán)狀的環(huán)部件23、24,在環(huán)部件23、24之間填充有滑石粉（滑石）25的 粉末。即，主體配件3隔著密封片22、環(huán)部件23、24以及滑石粉25而保持絕緣子2。
[0063]另外，在主體配件3的前端部26接合有構(gòu)成棒狀的接地電極27的基端部。關(guān)于 接地電極27,在自身的中間部彎曲返回，其前端部側(cè)面與中心電極5的前端部（端頭31)相 對(duì)。另外，接地電極27由外層27A和內(nèi)層27B構(gòu)成，外層27A由Ni合金〔例如，Inconel600 或Inconel601(都是注冊(cè)商標(biāo)）〕形成，內(nèi)層由作為熱導(dǎo)電性比所述咐合金更好的金 屬的銅合金或純銅等形成。而且，在中心電極5(端頭31)的前端面與接地電極27的前端 部之間形成有火花放電間隙33,在該火花放電間隙3 3處在大致沿著軸線CL1的方向上進(jìn)行 火花放電。
[0064] 接著，對(duì)作為本發(fā)明的特征部分的襯墊18的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。
[0065]襯墊18由以導(dǎo)熱性優(yōu)秀的銅為主成分的金屬形成，構(gòu)成實(shí)心環(huán)狀。另外，在襯墊 18中的外螺紋部15側(cè)的面上，設(shè)置有按壓襯墊18并使其變形而形成的環(huán)狀的槽部18A。伴 隨槽部18A的形成，襯墊18的內(nèi)徑變得比外螺紋部15的螺紋直徑小，實(shí)現(xiàn)防止襯墊 18從 主體配件3的脫落。另外，也可以由以銅以外的金屬（例如，鐵或Ni)為主成分的金屬形成 襯墊I 8。在由以鐵為主成分的金屬形成襯墊is時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)熱軋中的火花塞1的耐松她性 的提高和制造成本的降低。
[0066] 而且，襯墊18中的配置于基座部16側(cè)的面（S卩，沒有實(shí)施用于形成槽部18A的按 壓加工的面）的任意部位中的硬度在維氏硬度下為30Hv以上150Hv以下。另外，所謂襯墊 18的硬度是指，伴隨后述的退火工序后的加工（在本實(shí)施方式中，按壓加工）而產(chǎn)生了硬度 變化的部位以外的部位的硬度。
[0067] 而且，襯墊18中的配置于基座部16側(cè)的面的面積為115mm2以下。另外，當(dāng)考慮 氣密性方面時(shí)，優(yōu)選使所述面積成為預(yù)定值（例如，35mm2)以上。
[0068] 接著，對(duì)如上所述構(gòu)成的火花塞1的制造方法進(jìn)行說明。
[0069] 首先，預(yù)先對(duì)主體配件3進(jìn)行加工。即，對(duì)于圓柱狀的金屬材料（例如，鐵系材料 或不銹鋼材料），通過冷鍛造加工等形成外形，并且形成貫通孔。之后，通過實(shí)施切削加工而 修整外形，得到主體配件中間體。
[0070] 接著，在主體配件中間體的前端面電阻焊接由Ni合金等構(gòu)成的直桿狀的接地電 極27。由于在該焊接產(chǎn)生所謂的"塌邊"，因此在去除了該"塌邊"之后，在主體配件中間體 的預(yù)定部位通過滾乳形成外螺紋部15。由此，得到焊接有接地電極27的主體配件3。
[0071] 另外，在外螺紋部15的滾乳時(shí)，相對(duì)于接地電極27的接合位置的外螺紋部15的 開始切入的位置和切入結(jié)束的相對(duì)位置，對(duì)應(yīng)于在燃燒裝置的安裝孔上形成的內(nèi)螺紋部的 開始切入的位置等而設(shè)定。即，在燃燒裝置的安裝孔上螺紋結(jié)合有火花塞1的外螺紋部15 時(shí)，以接地電極27相對(duì)于燃燒裝置配置于一定的相對(duì)位置的方式滾乳有外螺紋部15。
[0072] 接著，在焊接有接地電極27的主體配件3上實(shí)施鍍鋅或鍍鎳。另外，為了實(shí)現(xiàn)耐 腐蝕性的提高，也可以在其表面進(jìn)一步實(shí)施鉻酸鹽處理。
[0073] 另一方面，與所述主體配件3不同，對(duì)絕緣子2進(jìn)行成型加工。即，使用例如以氧 化鋁為主體并含有粘合劑等的原料粉末，對(duì)成型用基質(zhì)造粒物進(jìn)行調(diào)制，并且使用該成型 用基質(zhì)造粒物進(jìn)行橡膠壓制成型，從而得到筒狀的成型體。并且，對(duì)于所得到的成型體，實(shí) 施磨削加工并進(jìn)行整形，通過燒制爐對(duì)所整形的物體進(jìn)行燒制，由此得到絕緣子2。
[0074] 另外，與所述主體配件3、絕緣子2不同，制造中心電極5。即，對(duì)在中央部配置有 用于實(shí)現(xiàn)散熱性提高的銅合金等的Ni合金進(jìn)行鍛造加工而制作中心電極5。接著，對(duì)于中 心電極5的前端部通過激光焊接等而接合由貴金屬合金構(gòu)成的端頭31。
[0075] 接著，如上所述得到的絕緣子2和中心電極5、電阻體7、端子電極6通過玻璃密封 層8、9而被密封固定。作為玻璃密封層8、9, 一般由硼硅酸玻璃與金屬粉末混合而調(diào)制，在 該被調(diào)制的物體以?shī)A住電阻體7的方式注入到絕緣子2的軸孔4內(nèi)之后，從后方通過端子 電極6進(jìn)行按壓，并且通過在燒制爐內(nèi)進(jìn)行加熱而被烘烤。另外，此時(shí)，也可以在絕緣子2 的后端側(cè)主體部10表面上同時(shí)燒制釉層，也可以在事先形成釉層。
[0076] 之后，具有分別如上所述制作的中心電極5和端子電極6的絕緣子2與具有接地 電極27的主體配件3被固定。更詳細(xì)地講，在主體配件3中插通了絕緣子2的基礎(chǔ)上，將 形成得比較薄的主體配件3的后端側(cè)的開口部壓緊到徑向內(nèi)側(cè)，即通過形成上述壓緊部2〇 而固定絕緣子2與主體配件3。
[0077]另外，與主體配件3等不同，制造襯墊I8。首先，如圖2所示，在沖裁工序中，對(duì)于 通過以銅為主成分的金屬形成的平板狀的金屬材料MM，通過預(yù)定的沖壓加工機(jī)PD實(shí)施沖 孔加工。由此，如圖3所示，得到成為所述襯墊18的環(huán)狀部件RC。另外，在本實(shí)施方式中， 金屬材料MM的硬度的維氏硬度為70Hv以上。另外，伴隨沖裁加工，環(huán)狀部件rc的端面中 的位于內(nèi)周側(cè)和外周側(cè)的部位變形為彎曲狀。
[0078] 接著，在退火工序中，對(duì)所述環(huán)狀部件RC實(shí)施退火，使環(huán)狀部件RC的硬度比金屬 材料MM的硬度低，從而得到襯墊18。另外，在退火工序中，以襯墊18中的至少配置于基座 部16側(cè)的面的任意部位的硬度的維氏硬度為30Hv以上150Hv以下的方式，對(duì)環(huán)狀部件RC 實(shí)施退火。在本實(shí)施方式中，為了使襯墊18更可靠地成為上述的硬度，使環(huán)狀部件rc的退 火溫度成為150°C以上650°C以下（更優(yōu)選為，30(TC以上65(TC以下），使退火時(shí)間為30分 鐘以上90分鐘以下。
[0079]接著，在襯墊18中插通主體配件3,在螺紋頸17的外周側(cè)配置襯墊18。在此基礎(chǔ) 上，通過具有環(huán)狀突起的預(yù)定的夾具（未圖示），沿著軸線CL1方向通過預(yù)定的負(fù)荷（例如， 1. 1噸?1. 8噸左右）按壓襯墊1S中的所述外螺紋部15側(cè)的面。由此，在襯墊18上形成 槽部18A，并且使襯墊18的內(nèi)徑比外螺紋部 15的螺紋直徑小。其結(jié)果，在螺紋頸17的外周 安裝襯墊18。
[0080]最后，使接地電極2了向中心電極5側(cè)彎曲，并且對(duì)形成于中心電極5 (端頭31)與 接地電極27之間的火花放電間隙33的大小進(jìn)行調(diào)整。由此，得到上述的火花塞1()
[0081]如上詳述，根據(jù)本實(shí)施方式，對(duì)通過沖裁加工得到的環(huán)狀部件RC實(shí)施退火，由此 制造襯墊18。因此，能夠更可靠地去除環(huán)狀部件RC中的加工形變，能夠?qū)崿F(xiàn)環(huán)狀部件RC進(jìn) 而襯墊18、中的硬度的化。其結(jié)果，在將火花塞1安裝在燃燒裝置上時(shí)，能夠使相對(duì)于 燃燒室的主體配件3的目ijy而部的相對(duì)位置高精度地對(duì)準(zhǔn)，進(jìn)而能夠更可靠地將接地電極 27 相對(duì)于燃燒室配置于一定的位置。
[0082] 且，由于對(duì)退火前的比較高硬度的金屬材料麗進(jìn)行沖裁，因此能夠防止環(huán)狀部 件的端面的內(nèi)周側(cè)和外周側(cè)的變形，進(jìn)而能夠使襯墊18中的與燃燒裝置接觸的側(cè)的面 (前端面j的內(nèi)周側(cè)和外周側(cè)成為平坦?fàn)睢Ｒ虼?，能夠在寬范圍上使襯墊18的漏面成為 平能夠充分地確保針襯塾1S相對(duì)于燃燒裝麵接觸面積。另外，通過退火使硬度降 低，實(shí)現(xiàn)硬度的均勻化，由此能夠提高襯墊18相對(duì)于燃燒裝置和基座部16的密接性。其結(jié) 果，能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)秀的氣密性。
[0083]^如上所述?艮據(jù)本實(shí)施方式，在沖裁加工后實(shí)施退火，由此能夠一舉使位置對(duì)準(zhǔn)精 度和氣碰^方提財(cái)卜，料:實(shí)施城巾，在機(jī)18巾，配野謎部16側(cè)傾麵 積成為ll 5mm2以下（83mm2以下），雖然容易產(chǎn)生氣密性的降低，但通過在沖裁加工后實(shí)施 退火，從而能夠在如上所述的襯墊18中也能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)秀的氣密性。
[0084]另外，由于襯墊18的硬度成為150HV以下，因此能夠進(jìn)一步提高襯墊18相對(duì)于燃 燒裝置和基座部ie的密接性。其結(jié)果，能夠?qū)崿F(xiàn)氣密性的進(jìn)一步的提高。 …
[0085]另一方面，由于襯墊18的硬度成為30HV以上，因此能夠有效地抑制襯墊18的熱 變形，能夠更可靠地防止火花塞1的松弛。其結(jié)果，能夠使氣密性進(jìn)一步提高，并且長(zhǎng)時(shí)|、司 維持高精度地位置對(duì)準(zhǔn)的狀態(tài)（接地電極 27 (主體配件3前端部）相對(duì)于燃燒的的相對(duì)位 置關(guān)系〕。
[0086] 此外，由于金屬材料麗的硬度成為70Hv以上，因此能夠減少伴隨沖裁加工的環(huán)狀 部件RC的變形量。因此，能夠更可靠地使襯墊18的前端面在寬范圍上成為平坦?fàn)睢?br> [0087] 而且，襯墊18通過以銅為主成分的金屬形成，因此能夠使襯墊18相對(duì)于燃燒裝置 和基座部16的密接性進(jìn)一步提高，能夠進(jìn)一步提高氣密性。另外，能夠使主體配件3的熱 經(jīng)由襯墊18快速地傳導(dǎo)到燃燒裝置側(cè)，能夠使主體配件3和絕緣子2等的耐熱性提高。 [00 88] 并且，由于退火溫度成為150?以上，因此能夠有效地去除環(huán)狀部件rc中的加工 形變，能夠更可靠地得到硬度被均勻化的襯墊18。另外，由于退火溫度成為65(TC以下，因 此能夠更可靠地防止襯墊18的硬度過度地降低，能夠穩(wěn)定地制造能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)秀的氣密性 的襯墊18。
[0089]接著，為了確認(rèn)通過上述實(shí)施方式起到的作用效果，分別各制作了 10個(gè)樣品i和 樣品2,該樣品1為具有如下襯墊的火花塞，該襯墊是對(duì)通過沖裁金屬材料得到的環(huán)狀部件 實(shí)施退火而使硬度成為預(yù)定值（本試驗(yàn)中，80HV)(相當(dāng)于實(shí)施例），該樣品2為具有如下襯 墊的火花塞，該襯墊是對(duì)通過退火而預(yù)先使硬度成為預(yù)定值（80Hv)的金屬材料進(jìn)行沖裁 而形成（相當(dāng)于比較例），對(duì)各樣品進(jìn)行了位置對(duì)準(zhǔn)精度評(píng)價(jià)試驗(yàn)。位置對(duì)準(zhǔn)精度評(píng)價(jià)試驗(yàn) 的概要如下。即，使緊固力矩為25N ·ηι,將樣品組裝到模仿了燃燒裝置的預(yù)定的鋼鐵制的試 驗(yàn)臺(tái)。在安裝之后，確定接地電極的配置位置，如圖4所示，測(cè)定了如下的偏差角度α (。）： 以軸線CL1為中心，相對(duì)于目標(biāo)的安裝位置ΤΡ的、實(shí)際配置有接地電極27的位置的沿著周 方向的偏差角度ct (° )。在各樣品中對(duì)所述偏差角度α進(jìn)行了測(cè)定之后，分別算出了樣 品1中的偏差角度α的平均值和樣品2中的偏差角度α的平均值。在表1中示出該試驗(yàn) 的試驗(yàn)結(jié)果。
[0090] [表 1]
[0091]

【權(quán)利要求】
1. 一種襯墊的制造方法，該襯墊在具有形成于火花塞用主體配件自身的前端側(cè)外周的 外螺紋部、和形成于所述外螺紋部的后端側(cè)且向徑向外側(cè)突出的基座部的筒狀的火花塞用 主體配件的外周中，設(shè)置于所述外螺紋部和所述基座部之間，該襯墊為金屬制且為實(shí)心環(huán) 狀，所述襯墊的制造方法的特征在于，包括： 沖裁工序，對(duì)平板狀的金屬材料實(shí)施沖裁加工，由此得到成為所述襯墊的環(huán)狀部件；以 及 退火工序，對(duì)所述環(huán)狀部件實(shí)施退火，使所述環(huán)狀部件的硬度比所述金屬材料更低，由 此得到所述襯墊。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的襯墊的制造方法，其特征在于， 在所述退火工序中，以所述襯墊中的配置于所述基座部側(cè)的面的任意部位中的硬度的 維氏硬度成為150Hv以下的方式對(duì)所述環(huán)狀部件實(shí)施退火。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的襯墊的制造方法，其特征在于， 在所述退火工序中，以所述襯墊中的配置于所述基座部側(cè)的面的任意部位中的硬度的 維氏硬度成為30Hv以上的方式對(duì)所述環(huán)狀部件實(shí)施退火。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任意一項(xiàng)所述的襯墊的制造方法，其特征在于， 所述金屬材料的硬度的維氏硬度為70Hv以上。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任意一項(xiàng)所述的襯墊的制造方法，其特征在于， 所述襯墊通過以銅為主成分的金屬形成。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的襯墊的制造方法，其特征在于， 在所述退火工序中，所述環(huán)狀部件的退火溫度為150°C以上650°C以下。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的襯墊的制造方法，其特征在于， 在所述退火工序中，所述環(huán)狀部件的退火溫度為300°C以上650°C以下，退火時(shí)間為30 分鐘以上90分鐘以下。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任意一項(xiàng)所述的襯墊的制造方法，其特征在于， 所述襯墊由以鐵為主成分的金屬形成。
9. 一種襯墊，通過權(quán)利要求1至8中的任意一項(xiàng)所述的襯墊的制造方法得到。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的襯墊，其特征在于， 配置于所述基座部側(cè)的面的面積為115_2以下。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的襯墊，其特征在于， 配置于所述基座部側(cè)的面的面積為83_2以下。
12. -種火花塞，具有權(quán)利要求9至11中的任意一項(xiàng)所述的襯墊。
13. -種火花塞的制造方法，其特征在于，包括權(quán)利要求1至8中的任意一項(xiàng)所述的襯 墊的制造方法。
【文檔編號(hào)】H01T21/02GK104285346SQ201380024300
【公開日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2013年5月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月28日
【發(fā)明者】鈴木彰 申請(qǐng)人:日本特殊陶業(yè)株式會(huì)社