本發(fā)明涉及火花塞的制造裝置。

背景技術(shù)：

火花塞通過(guò)以擰入方式固定于汽缸蓋，而設(shè)置于發(fā)動(dòng)機(jī)。因此，在火花塞的主體配件的外側(cè)面形成有螺紋。在形成螺紋時(shí)，為了設(shè)定成在火花塞設(shè)置于發(fā)動(dòng)機(jī)的狀態(tài)下配置于發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室內(nèi)的接地電極朝向規(guī)定的方向，有時(shí)會(huì)調(diào)整螺紋形成的開(kāi)始位置。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開(kāi)2001-284015號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明所要解決的課題

在專利文獻(xiàn)1的火花塞的制造裝置中，通過(guò)對(duì)具有成為主體配件的部位的工件實(shí)施使用了模具的滾壓加工，而在工件的外側(cè)面形成螺紋。在這樣的制造裝置中，存在具有如下的供給部的制造裝置，該供給部在相對(duì)于保持工件并使其移動(dòng)至配置有模具的位置的保持部為了調(diào)整螺紋形成的開(kāi)始位置而矯正了工件的方向的狀態(tài)下，保持工件并向保持部供給。但是，在這樣的制造裝置中，有時(shí)會(huì)因在供給部將工件供給到保持部時(shí)通過(guò)卸除供給部的保持力而在工件產(chǎn)生的微小的偏離，而導(dǎo)致螺紋形成的開(kāi)始位置偏離。因此，希望有一種在實(shí)施使用了模具的滾壓加工的情況下能夠以螺紋形成的開(kāi)始位置不會(huì)偏離的方式形成螺紋的技術(shù)。

用于解決課題的技術(shù)方案

本發(fā)明是為了解決上述課題的至少一部分而做出的發(fā)明，能夠作為以下的形態(tài)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

(1)根據(jù)本發(fā)明的一形態(tài)，提供一種火花塞的制造裝置。該火花塞的制造裝置具備：保持部，保持具有在火花塞中成為主體配件的部位和成為接地電極的部位的棒狀的工件；供給部，向所述保持部供給所述工件；模具，在所述成為主體配件的部位的外側(cè)面形成螺紋；位置測(cè)定部，在所述工件被保持于所述保持部的狀態(tài)下，測(cè)定所述成為接地電極的部位的位置；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，所述模具能夠改變相對(duì)于所述工件切入的相位，所述位置測(cè)定部以非接觸方式測(cè)定所述成為接地電極的部位的位置，所述模具指示部基于所述位置測(cè)定部測(cè)定出的所述位置，指示所述模具調(diào)整所述相位并向所述工件切入。根據(jù)本形態(tài)，能夠在工件被保持于保持部之后，基于以非接觸方式測(cè)定在工件中成為接地電極的部位的位置而得到的位置，來(lái)調(diào)整模具相對(duì)于工件的相位。在從調(diào)整相位起到模具開(kāi)始形成螺紋為止，相對(duì)于工件不會(huì)有物理上的接觸，所以模具能夠不使螺紋形成的開(kāi)始位置偏離地從調(diào)整后的開(kāi)始位置起在工件形成螺紋。

(2)在上述形態(tài)中的火花塞的制造裝置中，可以是，所述成為接地電極的部位在所述工件的端部配置于與所述工件的軸中心不同的位置，所述位置測(cè)定部通過(guò)從與所述工件的軸向正交的方向?qū)λ龀蔀榻拥仉姌O的部位照射激光，而以非接觸方式測(cè)定所述成為接地電極的部位的位置。根據(jù)本形態(tài)，能夠高精度地指定將成為接地電極的部位的位置中的哪個(gè)部分作為測(cè)定對(duì)象。另外，由于是對(duì)成為接地電極的部位直接照射激光來(lái)進(jìn)行測(cè)定的直接測(cè)定，所以能夠高精度地進(jìn)行測(cè)定。

(3)在上述形態(tài)中的火花塞的制造裝置中，可以是，所述成為接地電極的部位在所述工件的端部配置于與所述工件的軸中心不同的位置，所述位置測(cè)定部通過(guò)對(duì)拍攝所述成為接地電極的部位而得到的圖像進(jìn)行解析，而以非接觸方式測(cè)定所述成為接地電極的部位的位置。

(4)本發(fā)明的另一形態(tài)是一種火花塞的制造方法。該火花塞的制造方法包括：保持工序，保持具有在火花塞中成為主體配件的部位和成為接地電極的部位的棒狀的工件；位置測(cè)定工序，在所述工件被保持著的狀態(tài)下，測(cè)定所述成為接地電極的部位的位置；以及模具指示工序，指示模具向所述工件切入，其特征在于，在所述位置測(cè)定工序中，以非接觸方式測(cè)定所述成為接地電極的部位的位置，在所述模具指示工序中，基于在所述位置測(cè)定工序中測(cè)定出的所述位置，指示所述模具以使所述模具調(diào)整相對(duì)于所述工件的相位并向所述工件切入。本形態(tài)中的火花塞的制造方法能夠與所述形態(tài)的火花塞的制造裝置同樣地，在工件被保持于保持部之后，基于以非接觸方式測(cè)定在工件中成為接地電極的部位的位置而得到的位置，來(lái)調(diào)整模具相對(duì)于工件的相位。因此，在從調(diào)整相位起到模具開(kāi)始形成螺紋為止，相對(duì)于工件不會(huì)有物理上的接觸，所以模具能夠不使螺紋形成的開(kāi)始位置偏離地從所指定的開(kāi)始位置起在工件形成螺紋。

本發(fā)明的形態(tài)不限于火花塞的制造裝置，例如也能夠應(yīng)用于搭載于內(nèi)燃機(jī)的火花塞、具備該內(nèi)燃機(jī)的內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)、搭載有該內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)的車輛等各種形態(tài)。另外，本發(fā)明不受前述形態(tài)的任何限定，當(dāng)然能夠在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)以各種形態(tài)實(shí)施。

附圖說(shuō)明

圖1是示出火花塞的部分剖面的說(shuō)明圖。

圖2是示出火花塞的制造方法的工序圖。

圖3是示出本實(shí)施方式的火花塞的制造裝置的說(shuō)明圖。

圖4是示出模具的配置的立體圖。

圖5是示出模具正在向工件切入時(shí)的狀態(tài)的說(shuō)明圖。

圖6是示出模具正在向工件切入時(shí)的狀態(tài)的立體圖。

圖7是示出切螺紋工序的詳情的工序圖。

具體實(shí)施方式

a.第一實(shí)施方式

a1.火花塞的結(jié)構(gòu)

圖1是示出火花塞100的部分剖面的說(shuō)明圖。在圖1中，以火花塞100的軸心即軸線ca為界，在軸線ca的紙面左側(cè)圖示出火花塞100的外觀形狀，在軸線ca的紙面右側(cè)圖示出火花塞100的剖面形狀。在本實(shí)施方式中，將火花塞100中的圖1的紙面下側(cè)稱作“頂端側(cè)”，將圖1的紙面上側(cè)稱作“后端側(cè)”。在圖1中，圖示出彼此正交的xyz軸。圖1的xyz軸與其他圖的xyz軸對(duì)應(yīng)。圖1所示的軸線ca是沿著z軸的軸線。

火花塞100具備中心電極10、端子配件20、絕緣體30、主體配件40以及接地電極50。在本實(shí)施方式中，火花塞100的軸線ca也是中心電極10、端子配件20、絕緣體30以及主體配件40這些部件的軸心。

火花塞100在頂端側(cè)具有在中心電極10與接地電極50之間形成的火花放電間隙(火花放電縫隙)?；鸹ㄈ?00構(gòu)成為能夠在使形成有火花放電間隙的頂端側(cè)從燃燒室92的內(nèi)壁91突出了的狀態(tài)下安裝于內(nèi)燃機(jī)90。在火花塞100安裝于內(nèi)燃機(jī)90的狀態(tài)下對(duì)中心電極10施加了高電壓(例如，1萬(wàn)～3萬(wàn)伏特)的情況下，在火花放電間隙中產(chǎn)生火花放電。在火花放電間隙產(chǎn)生的火花放電實(shí)現(xiàn)對(duì)燃燒室92中的混合氣的點(diǎn)火。

中心電極10是具有導(dǎo)電性的電極。中心電極10形成沿著軸線ca方向延伸的棒狀。中心電極10的外側(cè)面通過(guò)絕緣體30而與外部電絕緣。中心電極10的頂端側(cè)從絕緣體30的頂端側(cè)突出。

端子配件20是用于接受電力供給的端子，與中心電極10電連接。中心電極10的后端側(cè)經(jīng)由端子配件20與絕緣體30的后端側(cè)電連接。

絕緣體30是具有電絕緣性的絕緣子。絕緣體30形成以軸線ca為中心延伸的筒狀。在本實(shí)施方式中，絕緣體30通過(guò)對(duì)絕緣性陶瓷材料(例如，氧化鋁)進(jìn)行燒成來(lái)制作。絕緣體30具有沿著軸線ca方向延伸的貫通孔即軸孔39。在軸孔39中，以使中心電極10從絕緣體30的頂端側(cè)突出的狀態(tài)，將中心電極10保持于軸線ca上。

主體配件40是具有導(dǎo)電性的金屬體。主體配件40形成沿著軸線ca方向延伸的筒狀。在本實(shí)施方式中，主體配件40是對(duì)成形為筒狀的低碳鋼實(shí)施了鍍鎳而得到的部件。在主體配件40的頂端側(cè)的外側(cè)面形成有用于將火花塞100安裝于內(nèi)燃機(jī)的燃燒室92的螺紋部42。

在主體配件40的頂端側(cè)形成有端面44。絕緣體30與中心電極10一起從端面44的中央朝向+z軸方向(頂端方向)突出。在端面44上接合有接地電極50。

接地電極50是具有導(dǎo)電性的電極。接地電極50形成棒狀，一端接合于主體配件40的端面44。接地電極50從主體配件40的端面44向+z軸方向延伸之后，朝向軸線ca彎曲。在本實(shí)施方式中，接地電極50的材質(zhì)是以鎳(ni)為主成分的鎳合金。

a2.火花塞的制造方法

圖2是示出火花塞100的制造方法的工序圖?；鸹ㄈ?00的制造者在制造火花塞100時(shí)，制作制造中途的主體配件40即主體配件40p(工序p100)。在本實(shí)施方式中，主體配件40p通過(guò)沖壓加工和切削加工來(lái)制作。在本實(shí)施方式中，在主體配件40p未形成螺紋部42。

在制作了主體配件40p之后(工序p100)，對(duì)主體配件40p實(shí)施焊接工序(工序p110)。焊接工序(工序p110)是將制造中途的接地電極50即接地電極50p焊接于主體配件40p的端面44的工序。在本實(shí)施方式中，接地電極50p沒(méi)有彎曲，形成筆直延伸的形狀。在本實(shí)施方式中，接地電極50p的與z軸方向垂直的截面是長(zhǎng)方形截面。在本實(shí)施方式中，接地電極50p以配置于與主體配件40p的軸中心(軸線ca)不同的位置的方式焊接。

在實(shí)施了焊接工序(工序p110)之后，通過(guò)對(duì)主體配件40p實(shí)施切螺紋工序，而在主體配件40p的外側(cè)面形成螺紋部42(工序p120)。之后，對(duì)主體配件40p實(shí)施表面加工(鍍敷)(工序p130)。由此，主體配件40完成。

在主體配件40完成之后(工序p130)，對(duì)主體配件40組裝其他部件(中心電極10、端子配件20、絕緣體30等)(工序p140)。由此，火花塞100完成。在本實(shí)施方式中，在對(duì)主體配件40組裝其他部件的工序(工序p140)中，對(duì)接地電極50p實(shí)施彎曲加工。

a3.火花塞的制造裝置的結(jié)構(gòu)

圖3是示出在主體配件40p形成螺紋部42的切螺紋工序(工序p120)中所使用的本實(shí)施方式的火花塞的制造裝置200的說(shuō)明圖?；鸹ㄈ闹圃煅b置200具備保持部210、供給部220、模具230a、230b、230c、位置測(cè)定部240以及模具指示部250。

此外，在本實(shí)施方式中，將在焊接工序(工序p110)中將制造中途的接地電極50即接地電極50p焊接于主體配件40p的端面44而得到的物件稱作工件w。

保持部210保持工件w。保持部210通過(guò)從z軸方向的+側(cè)插入到形成沿軸線ca方向延伸的筒狀的主體配件40p的筒內(nèi)，來(lái)保持工件w。保持部210通過(guò)以保持著工件w的狀態(tài)向z軸方向的-側(cè)下降，能夠使工件w移動(dòng)至配置有模具230a、230b、230c的z軸方向的位置。

供給部220向保持部210供給工件w。供給部220以把持著工件w的狀態(tài)將工件w向從保持部210觀察處于z軸方向的-側(cè)的位置供給。保持部210通過(guò)相對(duì)于由供給部220供給到從保持部210觀察處于z軸方向的-側(cè)的位置的工件w向z軸方向的-側(cè)下降，來(lái)保持工件w。

在本實(shí)施方式中，供給部220以將工件w的方向向規(guī)定的方向矯正了一定程度后的狀態(tài)向保持部210供給工件w。在本實(shí)施方式中，供給部220在從規(guī)定的方向偏離3度以內(nèi)的范圍內(nèi)矯正工件w的方向。在其他實(shí)施方式中，供給部220也可以在從規(guī)定的方向偏離3度到90度的范圍內(nèi)矯正工件w的方向。

圖4是示出模具230a、230b、230c的配置的立體圖。在圖4中，為了容易理解，僅示出了模具230a、230b、230c。模具230a、230b、230c從軸線ca觀察分別以120度間隔配置。模具230a、230b、230c構(gòu)成為能夠以彼此平行的各中心軸ax、bx、cx為中心而旋轉(zhuǎn)。中心軸ax、bx、cx與軸線ca平行。模具230a、230b、230c通過(guò)向工件w中的主體配件40p的外側(cè)面42p切入而形成螺紋部42。模具230a、230b、230c在主體配件40p形成螺紋部42時(shí)，能夠改變相對(duì)于工件w切入的相位。此外，在本實(shí)施方式的說(shuō)明中，在對(duì)三個(gè)模具進(jìn)行統(tǒng)稱的情況下，使用標(biāo)號(hào)“230”。

返回圖3，位置測(cè)定部240在工件w被保持于保持部210的狀態(tài)下，通過(guò)從y軸方向的+側(cè)照射激光而以非接觸方式測(cè)定工件w中的接地電極50p的位置。在本實(shí)施方式中，位置測(cè)定部240通過(guò)接受照射到接地電極50p的激光中反射回來(lái)的激光并對(duì)其進(jìn)行解析，而以非接觸方式測(cè)定接地電極50p的位置。在其他實(shí)施方式中，位置測(cè)定部240也可以具有接受照射到接地電極50p的激光中沒(méi)被反射的激光的接受部，通過(guò)對(duì)接受部所接受的激光進(jìn)行解析而以非接觸方式測(cè)定接地電極50p的位置。位置測(cè)定部240將表示測(cè)定出的接地電極50p的位置的信號(hào)向模具指示部250輸出。

在本實(shí)施方式中，接地電極50p配置于與主體配件40p的軸中心(軸線ca)不同的位置。因此，根據(jù)位置測(cè)定部240從y軸方向的+側(cè)測(cè)定出的接地電極50p的位置，模具指示部250能夠推定工件w的方向。

由于本實(shí)施方式中的位置測(cè)定部240通過(guò)照射激光來(lái)測(cè)定接地電極50p的位置，所以能夠高精度地指定將接地電極50p的位置中的哪個(gè)部分作為測(cè)定對(duì)象。另外，由于是對(duì)接地電極50p直接照射激光來(lái)進(jìn)行測(cè)定的直接測(cè)定，所以能夠高精度地測(cè)定。

模具指示部250指示模具230向工件w切入。模具指示部250基于從位置測(cè)定部240輸出的表示接地電極50p的位置的信號(hào)，來(lái)調(diào)整相對(duì)于工件w切入時(shí)的模具230的相位，并指示模具230向工件w切入。

圖5是示出模具230正在向工件w切入時(shí)的狀態(tài)的說(shuō)明圖。圖6是示出模具230正在向工件w切入時(shí)的狀態(tài)的立體圖。在圖5中，為了容易理解，僅示出了工件w、保持部210以及模具230。在圖6中，為了容易理解，僅示出了工件w和模具230a、230b、230c。圖5和圖6中的工件w處于通過(guò)保持部210而移動(dòng)到了配置有模具230的z軸向的位置的狀態(tài)。通過(guò)由模具230向該狀態(tài)的工件w中的主體配件40p的外側(cè)面42p切入，而在主體配件40p形成螺紋部42。

圖7是示出火花塞的制造裝置200在主體配件40p形成螺紋部42的切螺紋工序(圖2的工序p120)的詳情的工序圖。在實(shí)施了焊接工序(工序p110)之后，工件w由供給部220向保持部210供給(工序p121)。由供給部220向保持部210供給的工件w被保持于保持部210(工序p122)。

保持于保持部210的工件中的接地電極50p的位置由位置測(cè)定部240從y軸方向的+側(cè)進(jìn)行測(cè)定(工序p123)。位置測(cè)定部240將表示測(cè)定出的接地電極50p的位置的信號(hào)向模具指示部250輸出(工序p124)。

保持于保持部210的工件w通過(guò)保持部210而移動(dòng)至配置有模具230的位置(工序p125)。模具230根據(jù)基于表示接地電極50p的位置的信號(hào)的來(lái)自模具指示部250的指示，調(diào)整相對(duì)于工件w切入時(shí)的相位并開(kāi)始向工件w切入(工序p126)。經(jīng)過(guò)這些工序，在工件w中的主體配件40p形成螺紋部42。

根據(jù)以上說(shuō)明的實(shí)施方式，在工件w被保持于保持部210之后，能夠基于在工件w中以非接觸方式對(duì)接地電極50p的位置進(jìn)行測(cè)定而得到的位置，來(lái)調(diào)整模具230相對(duì)于工件w的相位。從調(diào)整相位起到模具230開(kāi)始形成螺紋部42為止，相對(duì)于工件w沒(méi)有物理上的接觸，所以模具230能夠不使螺紋形成的開(kāi)始位置偏離地從調(diào)整后的開(kāi)始位置起在工件w形成螺紋部42。

b.變形例：

在第一實(shí)施方式中，位置測(cè)定部240通過(guò)照射激光而以非接觸方式測(cè)定接地電極50p的位置，但本發(fā)明不限于此。例如，位置測(cè)定部240也可以通過(guò)對(duì)拍攝接地電極50p的位置而得到的圖像進(jìn)行解析，而以非接觸方式測(cè)定接地電極50p的位置。

在第一實(shí)施方式中，在將表示位置測(cè)定部240測(cè)定出的接地電極50p的位置的信號(hào)向模具指示部250輸出之后(工序p124)，保持于保持部210的工件w通過(guò)保持部210而移動(dòng)至配置有模具230的位置(工序p125)，但本發(fā)明不限于此。例如，也可以在保持于保持部210的工件w通過(guò)保持部210而移動(dòng)至配置有模具230的位置之后(工序p125)，位置測(cè)定部240再將表示測(cè)定出的接地電極50p的位置的信號(hào)向模具指示部250輸出(工序p124)，還可以將這兩個(gè)工序(工序p124和工序p125)并行地進(jìn)行。另外，還可以是在工件w通過(guò)保持部210而移動(dòng)至配置有模具230的位置的期間(工序p125)，模具230根據(jù)基于表示接地電極50p的位置的信號(hào)的來(lái)自模具指示部250的指示來(lái)調(diào)整相對(duì)于工件w切入時(shí)的相位。

本發(fā)明不限于上述的實(shí)施方式、實(shí)施例、變形例，能夠在不脫離其主旨的范圍內(nèi)以各種結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如，為了解決上述課題的一部分或全部，或者為了達(dá)成上述效果的一部分或全部，與發(fā)明內(nèi)容一欄所記載的各形態(tài)中的技術(shù)特征對(duì)應(yīng)的實(shí)施方式、實(shí)施例、變形例中的技術(shù)特征能夠適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行替換、組合。另外，若該技術(shù)特征在本說(shuō)明書中沒(méi)有作為必要技術(shù)特征進(jìn)行說(shuō)明，則能夠適當(dāng)?shù)貏h除。

標(biāo)號(hào)說(shuō)明

10…中心電極

20…端子配件

30…絕緣體

39…軸孔

40…主體配件

40p…主體配件

42…螺紋部

42p…外側(cè)面

44…端面

50…接地電極

50p…接地電極

90…內(nèi)燃機(jī)

91…內(nèi)壁

92…燃燒室

100…火花塞

200…制造裝置

210…保持部

220…供給部

230…模具

230a、230b、230c…模具

240…位置測(cè)定部

250…模具指示部

ca…軸線

w…工件

ax、bx、cx…中心軸