図面 (/)

技術 スパークプラグの検査方法およびスパークプラグの製造方法

出願人 日本特殊陶業株式会社
発明者 日高篤俊
出願日 2019年1月25日 (2年0ヶ月経過) 出願番号 2019-011451
公開日 2020年8月6日 (6ヶ月経過) 公開番号 2020-119826
状態 未査定
技術分野 内燃機関の点火装置 スパークプラグ
主要キーワード つる巻き線 片側断面図 中心角θ 火花ギャップ 高圧ケーブル シートタイプ 抜き取り検査 トルクレンチ
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2020年8月6日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (5)

課題

テーパーシートタイプスパークプラグ接地電極の位置を評価できるスパークプラグの検査方法およびスパークプラグの製造方法を提供すること。

解決手段

スパークプラグの検査方法は、めねじを有するゲージのめねじに主体金具おねじ螺合し、ゲージの内側の縁に主体金具のテーパ部の一部を線接触または点接触させる接触工程と、接触工程においてゲージの内側の縁にテーパ部が線接触または点接触したときに、接地電極が、ゲージの周方向の所定の範囲内にあるか否かを判定する判定工程と、を備えている。

概要

背景

スパークプラグは、中心電極絶縁保持する主体金具おねじを、エンジンに形成されたプラグホールめねじ締め付けて、エンジンに取り付けられる。エンジンに取り付けられたスパークプラグは、主体金具に接続された接地電極と中心電極との間の火花ギャップ火炎核を作り、燃焼室内の可燃混合気点火する。スパークプラグの接地電極は、火炎核を成長させるため、可燃混合気の流れを阻害しない位置にあるのが好ましい。特許文献1には、ガスケットを介してエンジンに取り付けられるスパークプラグの接地電極の位置を検査する方法が開示されている。

概要

テーパーシートタイプのスパークプラグの接地電極の位置を評価できるスパークプラグの検査方法およびスパークプラグの製造方法を提供すること。スパークプラグの検査方法は、めねじを有するゲージのめねじに主体金具のおねじを螺合し、ゲージの内側の縁に主体金具のテーパ部の一部を線接触または点接触させる接触工程と、接触工程においてゲージの内側の縁にテーパ部が線接触または点接触したときに、接地電極が、ゲージの周方向の所定の範囲内にあるか否かを判定する判定工程と、を備えている。

目的

本発明はこの問題点を解決するためになされたものであり、テーパーシートタイプのスパークプラグの接地電極の位置を評価できるスパークプラグの検査方法およびスパークプラグの製造方法を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

自身の外周面の一部に形成されたおねじと、前記おねじよりも自身の後端側に設けられ、後端側に向かうにつれて拡径するテーパ部であり、エンジンに形成されたプラグホールめねじに前記おねじが締め付けられたときに前記プラグホールの内面に接触するテーパ部と、を備える筒状の主体金具と、前記主体金具の先端側の中心に絶縁保持される中心電極と、前記主体金具に接続され前記中心電極との間に火花ギャップを形成する接地電極と、を備えるスパークプラグ検査する方法であって、めねじを有するゲージの前記めねじに前記おねじを螺合し、前記ゲージの内側の縁に前記テーパ部の一部を線接触または点接触させる接触工程と、前記接触工程において前記内側の縁に前記テーパ部が線接触または点接触したときに、前記接地電極が、前記ゲージの周方向の所定の範囲内にあるか否かを判定する判定工程と、を備えるスパークプラグの検査方法

請求項2

前記接触工程において、前記テーパ部のうち前記内側の縁に線接触または点接触する部位は、前記テーパ部の先端から後端までの軸方向の距離の半分の位置よりも後端側にある請求項1記載のスパークプラグの検査方法。

請求項3

請求項1又は2に記載のスパークプラグの検査方法を備えるスパークプラグの製造方法。

技術分野

0001

本発明は、テーパーシートタイプスパークプラグ検査方法およびスパークプラグの製造方法に関するものである。

背景技術

0002

スパークプラグは、中心電極絶縁保持する主体金具おねじを、エンジンに形成されたプラグホールめねじ締め付けて、エンジンに取り付けられる。エンジンに取り付けられたスパークプラグは、主体金具に接続された接地電極と中心電極との間の火花ギャップ火炎核を作り、燃焼室内の可燃混合気点火する。スパークプラグの接地電極は、火炎核を成長させるため、可燃混合気の流れを阻害しない位置にあるのが好ましい。特許文献1には、ガスケットを介してエンジンに取り付けられるスパークプラグの接地電極の位置を検査する方法が開示されている。

先行技術

0003

特開2012−238482号公報

発明が解決しようとする課題

0004

しかしながらこの技術では、ガスケットの無い、いわゆるテーパーシートタイプのスパークプラグの接地電極の位置は評価できないという問題点がある。

0005

本発明はこの問題点を解決するためになされたものであり、テーパーシートタイプのスパークプラグの接地電極の位置を評価できるスパークプラグの検査方法およびスパークプラグの製造方法を提供することを目的としている。

課題を解決するための手段

0006

この目的を達成するために本発明のスパークプラグの検査方法は、自身の外周面の一部に形成されたおねじと、おねじよりも自身の後端側に設けられ、後端側に向かうにつれて拡径するテーパ部であり、エンジンに形成されたプラグホールのめねじにおねじが締め付けられたときにプラグホールの内面に接触するテーパ部と、を備える筒状の主体金具と、主体金具の先端側の中心に絶縁保持される中心電極と、主体金具に接続され中心電極との間に火花ギャップを形成する接地電極と、を備えるスパークプラグを検査する方法であって、めねじを有するゲージのめねじにおねじを螺合し、ゲージの内側の縁にテーパ部の一部を線接触または点接触させる接触工程と、接触工程において内側の縁にテーパ部が線接触または点接触したときに、接地電極が、ゲージの周方向の所定の範囲内にあるか否かを判定する判定工程と、を備えている。本発明のスパークプラグの製造方法は、この検査方法を備えている。

発明の効果

0007

請求項1記載のスパークプラグの検査方法によれば、ゲージのめねじに主体金具のおねじを螺合し、ゲージの内側の縁にテーパ部の一部が線接触または点接触したときに、ゲージの周方向の所定の範囲内に接地電極があるか否かを判定する。よって、テーパ部のあるテーパーシートタイプのスパークプラグの接地電極の位置を評価できる。

0008

請求項2記載のスパークプラグの検査方法によれば、テーパ部のうちゲージの内側の縁に線接触または点接触する部位は、テーパ部の先端から後端までの軸方向の距離の半分の位置よりも後端側にある。これによりテーパ部の先端から後端までの軸方向の距離の半分の位置よりも先端側にゲージの内側の縁が接触する場合に比べて接触部分の面積を広くできるので、接触工程においてゲージがテーパ部に加える力を小さくできる。よって、請求項1の効果に加え、テーパ部を傷つけ難くできる。

0009

請求項3記載のスパークプラグの製造方法によれば、請求項1又は2の効果と同様の効果がある。

図面の簡単な説明

0010

一実施の形態におけるスパークプラグの片側断面図である。
エンジンに取り付けられたスパークプラグの一部の片側断面図である。
ゲージに取り付けられたスパークプラグの片側断面図である。
図3の矢印IV方向から見たゲージの底面図である。

実施例

0011

以下、本発明の好ましい実施形態について添付図面を参照して説明する。図1は本発明の一実施の形態におけるスパークプラグ10の軸線Oを境にした片側断面図である。図1では、紙面下側をスパークプラグ10の先端側、紙面上側をスパークプラグ10の後端側という(図2及び図3においても同じ)。図1に示すようにスパークプラグ10は、絶縁体11、中心電極13、主体金具20及び接地電極30を備えている。

0012

絶縁体11は、機械的特性高温下の絶縁性に優れるアルミナ等により形成された部材であり、軸線Oに沿って貫通する軸孔12が形成されている。軸孔12の先端側に中心電極13が配置される。

0013

中心電極13は、軸線Oに沿って延びる棒状の部材であり、銅または銅を主成分とする芯材ニッケル又はニッケル基合金からなる母材で覆われている。中心電極13は絶縁体11に保持され、先端が軸孔12から露出する。

0014

端子金具14は、高圧ケーブル(図示せず)が接続される棒状の部材であり、導電性を有する金属材料(例えば低炭素鋼等)によって形成されている。端子金具14は、先端側が軸孔12に挿入された状態で、絶縁体11の後端に固定されている。端子金具14は、軸孔12の内部で、中心電極13と電気的に接続されている。

0015

絶縁体11の後端から軸線方向に所定の距離だけ離れた絶縁体11の外周の先端側に、端子金具14と絶縁距離を確保して、主体金具20が固定されている。主体金具20は、導電性を有する金属材料(例えば低炭素鋼等)によって形成された筒状の部材である。

0016

主体金具20は、軸線Oに沿って先端側から後端側へ順に、胴部21、首部23、拡径部24、テーパ部25及び座部26が連接されている。胴部21の外周面におねじ22が形成されている。首部23の外径はおねじ22の外径よりも小さい。拡径部24は、後端側へ向かうにつれて外径が拡大する円錐状の部位である。座部26の外径はおねじ22の外径よりも大きい。テーパ部25は、拡径部24と座部26とを連絡する円錐状の部位であり、後端側へ向かうにつれて外径が拡大する。テーパ部25の外周面の軸線Oに対するテーパ角度は拡径部24の外周面の軸線Oに対するテーパ角度よりも小さい。

0017

主体金具20は、座部26の後端側に、軸線Oに沿って先端側から順に、屈曲部27、工具係合部28及び加締め部29が連接されている。加締め部29は、主体金具20の組み付け時に内側へ屈曲することにより、主体金具20に組み付けられた絶縁体11の後端側への移動を規制する部位である。工具係合部28は、エンジン40(後述する)のプラグホール41にスパークプラグ10を取り付けるときに、レンチ等の工具係合させる部位である。屈曲部27は、加締め部29を用いて主体金具20を絶縁体11に組み付けるときに、塑性変形(屈曲)させて固定するための部位である。

0018

接地電極30は、主体金具20の胴部21に接合される金属製(例えばニッケル基合金製)の部材である。本実施形態では、接地電極30は棒状に形成されており、先端側が屈曲し中心電極13と対向する。接地電極30は、中心電極13との間に火花ギャップを形成する。

0019

スパークプラグ10は、例えば以下のような方法によって製造される。まず、中心電極13を絶縁体11の軸孔12に挿入し、中心電極13の先端が軸孔12から外部に露出するように配置する。軸孔12に端子金具14を挿入しつつ、端子金具14と中心電極13とを電気的に接続した後、予め接地電極30が接合された主体金具20に絶縁体11を挿入する。主体金具20の加締め部29及び屈曲部27を塑性変形して、主体金具20を絶縁体11の外周に組み付ける。次いで、中心電極13と対向するように接地電極30を屈曲して、スパークプラグ10を得る。

0020

図2はエンジン40に取り付けられたスパークプラグ10の一部(テーパ部25付近)の軸線Oを境にした片側断面図である。図2に示すようにエンジン40には、燃焼室(図示せず)に連通するプラグホール41が形成されている。プラグホール41の内面42は、エンジン40の燃焼室へ向かって縮径する円錐面である。プラグホール41の内面42のうち内径が最も小さい部分に、めねじ44が形成されたねじ穴43が隣接している。

0021

スパークプラグ10のエンジン40への取り付けは、例えば、まずスパークプラグ10の主体金具20に形成されたおねじ22をねじ穴43に手でねじ込む。主体金具20のおねじ22がエンジン40のめねじ44にねじ込まれていくと、ねじのつる巻き線に沿って主体金具20(胴部21)は軸線Oを中心に回転しながら軸方向に進む。それに伴い、接地電極30は軸線Oを中心に回転する。主体金具20のテーパ部25がプラグホール41の内面42に接触した後は、トルクレンチを使って規定の締付トルク(例えば10〜20N・m)で締め付ける。これによりテーパ部25の先端25aから後端25bまでが、プラグホール41の内面42に所定の荷重押し付けられ、気密が確保される。

0022

エンジン40に取り付けられたスパークプラグ10は、接地電極30と中心電極13との間の火花ギャップに火炎核を作り、燃焼室(図示せず)内の可燃混合気に点火する。火炎核を成長させるため、スパークプラグ10の接地電極30は、燃焼室内の可燃混合気の流れを阻害しない軸線O回りの位置にあるのが好ましい。

0023

接地電極30の軸線O回りの位置は、おねじ22の軸方向の移動をテーパ部25が規制したところで決まる。従って、接地電極30の軸線O回りの位置は、おねじ22のつる巻き線と接地電極30との周方向の距離、及び、テーパ部25からおねじ22のねじ山までの軸方向の距離に依存する。これらの距離は、スパークプラグ10の製造工程において作られる。接地電極30の軸線O回りの位置は、スパークプラグ10の製造工程においてゲージ50(後述する)を用いた全数検査または抜き取り検査によって確認される。

0024

図3はゲージ50に取り付けられたスパークプラグ10の軸線Oを境にした片側断面図である。ゲージ50は、接地電極30の軸線O回りの位置を確認するための部材である。ゲージ50の材質は、スパークプラグ10の主体金具20よりも硬い金属製またはセラミック製である。ゲージ50には、底面51に連絡する第1穴52、及び、第1穴52に隣接し上面55に連絡する第2穴54が、同軸上に形成されている。本実施形態では第1穴52及び第2穴54は円筒形状である。

0025

第1穴52には、主体金具20のおねじ22に螺合するめねじ53が形成されている。めねじ53の軸方向の長さは、おねじ22の軸方向の長さよりも短い。第2穴54の直径は、第1穴52の直径(めねじ53の谷径)よりも大きい。ゲージ50の上面55に第2穴54が設けられることにより、ゲージ50の内側に円形の縁56が形成される。縁56の直径は、テーパ部25の先端25a(図2参照)の外径よりも大きく、テーパ部25の後端25b(図2参照)の外径よりも小さい。

0026

これにより、ゲージ50の上面55側からめねじ53にスパークプラグ10のおねじ22がねじ込まれていくと、ゲージ50の内側の縁56にテーパ部25が線接触または点接触する。本実施形態では、ゲージ50の縁56にテーパ部25が接触する位置は、テーパ部25の先端25aから後端25bまでの軸方向の距離Dの半分の位置よりも後端側にある。第2穴54の軸方向の長さ及び第2穴54の直径の設定によって、ゲージ50の縁56にテーパ部25が接触する軸方向の位置を定めることができる。第2穴54を円筒形状にすることにより、円形の縁56を容易に形成できる。

0027

ゲージ50の内側の縁56にテーパ部25が線接触するというのは、縁56の全周が、又は、縁56の一部がある程度の長さで、テーパ部25に接触することをいう。縁56の一部がある程度の長さでテーパ部25に接触するというのは、テーパ部25に縁56が接触する接触部分の周方向の長さが、接触部分の軸線方向の幅よりも長いことをいう。縁56にテーパ部25が線接触する場合に、接触部分の軸線方向の幅は、例えば0.3mm以下である。

0028

ゲージ50の内側の縁56にテーパ部25が点接触するというのは、縁56の一部がテーパ部25に接触することをいう。縁56にテーパ部25が点接触するときの接触部分(接触点)の周方向の長さおよび軸線方向の幅はほぼ同一である。接触点の大きさは、例えば直径0.3mm以下である。

0029

ゲージ50の縁56にテーパ部25がどの程度の力で押し付けられるかは、スパークプラグ10のおねじ22をゲージ50のめねじ53に締め付けるトルク(以下「検査トルク」と称す)によって決まる。この検査トルクは任意の値に設定されるが、ゲージ50の縁56がテーパ部25に傷を付けないようにするため、スパークプラグ10をエンジン40に取り付けるときの締付トルクの下限値(例えば10N・m)よりも小さい値に設定されるのが好ましい。手などでスパークプラグ10をゲージ50にねじ込み、ゲージ50の縁56にテーパ部25が接触したら直ちにねじ込むのを止めて、検査トルク≒0N・mとすることは当然可能である。

0030

検査トルクが大きくなるにつれて、ゲージ50の縁56にテーパ部25が接触する接触部分の周方向の長さが長くなる。ゲージ50の縁56やテーパ部25の加工精度にもよるが、検査トルクが小さくなるにつれて、ゲージ50の縁56にテーパ部25が点接触する傾向が強まる。

0031

図4図3の矢印IV方向から見たゲージ50の底面図である。ゲージ50の底面51には、第1穴52を中心とする指標57,58が設けられている。指標57,58は、接地電極30の位置が適正か否かを判定する範囲を定めるものである。本実施形態では、指標57,58は扇型中心角θ)の半径を示す直線であり、ゲージ50に刻み込まれている。スパークプラグ10をゲージ50にねじ込む検査トルクは、ゲージ50毎に設定される。指標57,58の位置は、スパークプラグ10をエンジン40にねじ込む規定の締付トルクと検査トルクとの関係に基づいてゲージ50毎に定められる。

0032

スパークプラグ10の製造工程では、接地電極30が延びる方向が、スパークプラグ10をゲージ50に所定の検査トルクでねじ込んだときに指標57,58の内側にあるか否かが判定される。図4に示すように接地電極30が指標57,58の内側の範囲にあれば、規定の締付トルクでエンジン40に取り付けられたスパークプラグ10の接地電極30が、可燃混合気の流れを阻害しない位置に設けられると判断される。従って、ガスケットの代わりにテーパ部25によって気密を確保するテーパーシートタイプのスパークプラグ10の接地電極30の位置を評価できる。

0033

テーパ部25のうちゲージ50の内側の縁56に線接触または点接触する部位は、テーパ部25の先端25aから後端25bまでの軸方向の距離Dの半分の位置よりも後端側にあるので、軸方向の距離Dの半分の位置よりも先端側にゲージ50の内側の縁56が接触する場合に比べて接触部分の面積を広くできる。その結果、ゲージ50がテーパ部25に加える力を小さくできるので、テーパ部25を傷つけ難くできる。

0034

以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。ゲージ50の形状、ゲージ50に形成されためねじ53の軸方向の長さ等は適宜設定できる。

0035

実施形態では、ゲージ50の材質がスパークプラグ10の主体金具20よりも硬い金属製またはセラミック製の場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。例えばゲージ50の縁56だけを、主体金具20よりも硬い金属製またはセラミック製にすることは当然可能である。

0036

実施形態では、ゲージ50の内側の縁56の形状が円形の場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。縁56を他の形状にすることは当然可能である。他の形状としては、例えば正方形長方形六角形などの多角形楕円長円などが挙げられる。これらの場合もテーパ部25をゲージ50の縁56に点接触させることができる。

0037

実施形態では、主体金具20のテーパ部25の先端側に、テーパ部25のテーパ角度とは異なるテーパ角度の拡径部24が隣接する場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。テーパ部25のテーパ角度と拡径部24のテーパ角度とを同じ角度にして、首部23から座部26までを円錐面で繋ぐことは当然可能である。この場合、プラグホール41の内面42に接触する部分がテーパ部25である。

0038

実施形態では、外周面が円錐状のテーパ部25を主体金具20に設ける場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。外周面が球帯状のテーパ部25を設けることは当然可能である。

0039

実施形態では、主体金具20に接合された接地電極30を屈曲させる場合について説明した。しかし、必ずしもこれに限られるものではない。屈曲した接地電極30を用いる代わりに、直線状の接地電極を用いることは当然可能である。この場合には、主体金具20の先端側を軸線方向に延ばし、直線状の接地電極を主体金具20に接合して、接地電極を中心電極13と対向させる。

0040

実施形態では、ゲージ50の底面51に直線状の指標57,58を設ける場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。指標の形状は適宜設定できる。着色によって指標を設けることは当然可能である。ゲージ50の底面51に指標を設ける代わりに、ゲージ50の側面に指標を設けることは当然可能である。

0041

実施形態では、接地電極30が延びる方向が指標57,58の内側にあるか否かを判定する場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。指標の位置を変えて、主体金具20に接地電極30が接合されている位置が、指標の内側にあるか否かを判定することは当然可能である。

0042

10スパークプラグ
13中心電極
20主体金具
22おねじ
25テーパ部
25a テーパ部の先端
25b テーパ部の後端
30接地電極
40エンジン
41プラグホール
42 プラグホールの内面
44 プラグホールのめねじ
50ゲージ
53 ゲージのめねじ
56 ゲージの縁
57,58指標(範囲)
D 距離

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

該当するデータがありません

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

  • シャープ株式会社の「 放電装置」が 公開されました。( 2020/12/17)

    【課題・解決手段】放電装置は、第1の側(81)に配置された第1板(41)および第1の側(81)とは逆の第2の側(82)において第1板(41)に対向するように配置されて開口部(42a)を有する第2板(4... 詳細

  • シャープ株式会社の「 イオン発生装置および空気調和機」が 公開されました。( 2020/12/17)

    【課題・解決手段】イオン発生量の低減を十分に抑制できるイオン発生装置を実現すること。本発明のイオン発生装置(101)は、電圧ONレベルの電圧が印加されることでイオンを発生するイオン発生器(11)と、電... 詳細

  • 株式会社リブレックスの「 オゾン、正負イオン、またはその混合物を供給するイオン発生器」が 公開されました。( 2020/12/17)

    【課題】負イオンやオゾン、または両者の混合気体を排出する、放電を応用した負イオン発生器において、内部の放電電極の清掃を簡単に清掃する簡便な方法を提供する。【解決手段】円周状に配置された針電極2を輸す回... 詳細

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

該当するデータがありません

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ