JP6174971B2 - Glow plug manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、グロープラグの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a glow plug.
従来、グロープラグの製造方法として、棒状の発熱素子を金属製の外筒に挿入し、当該外筒を、メッキが施された主体金具に突合せ溶接することによって、セラミック発熱素子を主体金具に固定することが知られている。 Conventionally, as a method of manufacturing a glow plug, a ceramic heating element is fixed to a metal shell by inserting a rod-shaped heat generating element into a metal outer cylinder and butt-welding the outer cylinder to a plated metal shell. It is known to do.
主体金具と外筒とを突合せ溶接する際に、溶接部(溶接ビード)に主体金具のメッキ材料が介在すると、メッキ材料が溶接時に気化して溶接部に気孔(ポア)が形成されてしまい、溶接部における接合強度の低下、耐食性の低下、外観の悪化などの溶接不良が生じる場合がある。 When the metal shell and the outer cylinder are butt welded, if the plating material of the metal shell is interposed in the welded portion (weld bead), the plating material is vaporized during welding, and pores (pores) are formed in the welded portion. In some cases, welding defects such as a decrease in joint strength, a decrease in corrosion resistance, and a deterioration in appearance may occur in the welded portion.
メッキ材料に起因する溶接不良を抑制する技術としては、例えば、下記の特許文献1に記載されたものが知られている。特許文献1には、突合せ溶接に先立って、主体金具の突合せ面に形成されたメッキ層を研磨によって剥離させることが記載されている。 As a technique for suppressing poor welding caused by a plating material, for example, a technique described in Patent Document 1 below is known. Patent Document 1 describes that a plating layer formed on a butt surface of a metal shell is peeled off by polishing prior to butt welding.
しかし、特許文献1に記載されたメッキ層の研磨剥離では、過剰な研磨や研磨の偏りによってメッキ層のみならず炭素鋼の基材までもが研磨され、主体金具に欠肉が発生してしまう場合があった。主体金具の欠肉等の損傷は、主体金具に固定される発熱素子の位置ズレの要因となり、グロープラグ製品の歩留率が悪化するという課題があった。 However, in the polishing and peeling of the plating layer described in Patent Document 1, not only the plating layer but also the carbon steel base material is polished due to excessive polishing or unevenness of polishing, resulting in a lack of thickness in the metal shell. There was a case. Damage to the metal shell, such as a lack of thickness, causes a positional shift of the heat generating element fixed to the metal shell, resulting in a problem that the yield rate of the glow plug product deteriorates.
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms.
(1)本発明の一形態によれば、グロープラグの製造方法が提供される。このグロープラグの製造方法は、第1金属部材および前記第1金属部材に接合される第2金属部材を備えるグロープラグの製造方法であって、(a)メッキされた前記第1金属部材を準備する工程と;(b)前記メッキされた第1金属部材の環状の端面にレーザーを照射し、前記環状の端面に形成されたメッキ層を除去する工程と;(c)前記メッキ層が除去された前記環状の端面に、前記第2金属部材を溶接する溶接工程とを備える。前記工程(b)において、前記環状の端面の周方向に相対的に移動させて照射されるレーザーを、前記環状の端面の外周から径方向内側へ向かって前記環状の端面の内周まで又は前記環状の端面の内周から径方向外側へ向かって前記環状の端面の外周まで、連続して照射する照射工程をN回(Nは2以上の整数)行なう。前記工程(b)の1回目の前記照射工程は、前記環状の端面の表面が露出しないように、前記各レーザーを照射する工程である。
この形態の製造方法によれば、1回目の照射工程では、レーザーが環状の端面の表面に達しない。したがって、1回目の照射工程において環状の端面がレーザーの照射を受けて損傷するのを抑制することができる。
(1) According to an aspect of the present invention, a method for manufacturing a glow plug is provided. The method for manufacturing a glow plug is a method for manufacturing a glow plug including a first metal member and a second metal member joined to the first metal member, and (a) preparing the plated first metal member. And (b) irradiating the annular end surface of the plated first metal member with a laser to remove the plating layer formed on the annular end surface; and (c) removing the plating layer. And a welding step of welding the second metal member to the annular end surface. In the step (b), the laser irradiated by being relatively moved in the circumferential direction of the annular end surface is irradiated from the outer periphery of the annular end surface to the inner periphery of the annular end surface toward the inner periphery in the radial direction or The irradiation process of continuously irradiating from the inner periphery of the annular end surface toward the outer periphery of the annular end surface is performed N times (N is an integer of 2 or more). The first irradiation step of the step (b) is a step of irradiating each laser so that the surface of the annular end face is not exposed.
According to the manufacturing method of this embodiment, the laser does not reach the surface of the annular end face in the first irradiation step. Therefore, it is possible to prevent the annular end face from being damaged by the laser irradiation in the first irradiation step.
(2)上記形態のグロープラグの製造方法において、前記工程(b)のN回目の前記照射工程において前記環状の端面に照射される全レーザーのエネルギーは、(N−1)回目の前記照射工程において前記環状の端面に照射される全レーザーのエネルギーよりも小さくてもよい。
この形態の製造方法によれば、環状の端面を露出させるN回目の照射工程における全レーザーのエネルギーが小さいので、N回目の照射工程において露出した環状の端面がレーザーの照射を受けて損傷するのを抑制することができる。
(2) In the method for manufacturing a glow plug according to the above aspect, the energy of all lasers applied to the annular end face in the Nth irradiation step of the step (b) is (N-1) th irradiation step. The energy may be smaller than the energy of the entire laser irradiated on the annular end face.
According to the manufacturing method of this aspect, since the energy of all lasers in the Nth irradiation process for exposing the annular end surface is small, the annular end surface exposed in the Nth irradiation process is damaged by being irradiated with the laser. Can be suppressed.
(3)上記形態のグロープラグの製造方法において、前記第1金属部材は、鉄(Fe)を主成分として形成された部材であり;前記メッキ層は、亜鉛(Zn)を主成分として形成された層であってもよい。
亜鉛の融点は鉄の融点よりも低いので、この形態の製造方法によれば、レーザーの照射による第1金属部材の溶融を抑制しつつ、メッキ層をレーザーによって良好に除去することができる。
(3) In the method for manufacturing a glow plug according to the above aspect, the first metal member is a member formed with iron (Fe) as a main component; and the plating layer is formed with zinc (Zn) as a main component. It may be a layer.
Since the melting point of zinc is lower than the melting point of iron, according to the manufacturing method of this embodiment, it is possible to satisfactorily remove the plating layer with a laser while suppressing melting of the first metal member due to laser irradiation.
(4)上記形態のグロープラグの製造方法において、前記第1金属部材は、当該グロープラグを内燃機関に取り付けるための雄ネジが外周面に形成された主体金具であり;前記第2金属部材は、発熱素子が内部に挿入され、該発熱素子を前記主体金具に固定する外筒であってもよい。
この形態の製造方法によれば、主体金具と外筒とを強固に溶接することができる。
(4) In the method for manufacturing a glow plug according to the above aspect, the first metal member is a metal shell in which a male screw for attaching the glow plug to an internal combustion engine is formed on an outer peripheral surface; In addition, an outer cylinder in which the heating element is inserted and the heating element is fixed to the metal shell may be used.
According to the manufacturing method of this embodiment, the metal shell and the outer cylinder can be firmly welded.
本発明は、製造方法以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、当該製造方法によって製造されたグロープラグや、グロープラグの製造装置等の形態で実現することができる。 The present invention can also be realized in various forms other than the manufacturing method. For example, it can be realized in the form of a glow plug manufactured by the manufacturing method, a glow plug manufacturing apparatus, or the like.
次に、本発明の実施の形態を実施形態に基づいて以下の順序で説明する。
A.実施形態:
A1.グロープラグの構成:
A2.グロープラグの製造工程:
B.変形例:
Next, embodiments of the present invention will be described in the following order based on the embodiments.
A. Embodiment:
A1. Glow plug configuration:
A2. Glow plug manufacturing process:
B. Variations:
A.実施形態:
A1.グロープラグの構成:
図1は、内燃機関5に取り付けられたグロープラグ10の部分断面を示す説明図である。グロープラグ10は、ディーゼルエンジンを始めとする内燃機関5に取り付けられ、内燃機関5の始動時における点火を補助する熱源として機能する。グロープラグ10は、給電端子100と、中軸200と、絶縁部材300と、O(オー)リング400と、主体金具500と、通電リング600と、外筒700と、セラミック発熱素子800とを備えている。これらグロープラグ10を構成する部材は、グロープラグ10の中心軸SCに沿って組み付けられている。なお、本明細書では、グロープラグ10におけるセラミック発熱素子800側を「先端側」と呼び、給電端子100側を「後端側」と呼ぶ。
A. Embodiment:
A1. Glow plug configuration:
FIG. 1 is an explanatory view showing a partial cross section of a
主体金具500は、金属材料によって形成された筒状の第1金属部材である。主体金具500は、中軸200を内包すると共に、先端側で外筒700を介してセラミック発熱素子800を保持し、後端側で絶縁部材300を介して中軸200を保持する。本実施形態では、主体金具500の基材は、鉄(Fe)を主成分とする金属材料によって形成されており、具体的には、日本工業規格(JIS)に規定された「S40C」相当の機械構造用の炭素鋼(SC材)によって形成されている。ただし、主体金具500の基材は、これに限るものではなく、グロープラグの使用環境に耐え得る組成の金属材料であればよい。また、本実施形態では、主体金具500の基材の表面には、メッキが施されている。メッキの材料等の詳細については、後述する。
The
主体金具500は、軸孔510と、工具係合部520と、第1筒状部530と、雄ネジ部540と、段部550と、第2筒状部560とを備えている。本実施形態では、主体金具500には、後端側から順に、工具係合部520、第1筒状部530、段部550、第2筒状部560が形成されており、雄ネジ部540は、第1筒状部530に形成されている。また、本実施形態では、工具係合部520は、雄ネジ部540よりも後端側に形成されている。ただし、他の実施形態において、工具係合部520は、雄ネジ部540よりも先端側に形成されていてもよい。
The
主体金具500の軸孔510は、中心軸SCに略沿って形成された貫通孔であり、中軸200よりも大きな径を有している。軸孔510の内部には、中軸200が位置決めされており、軸孔510と中軸200との間には、両者を電気的に絶縁する空隙が形成されている。主体金具500の工具係合部520は、内燃機関5へのグロープラグ10の取り付けおよび取り外しに用いられる工具(図示せず)に嵌り合う部位である。
The
主体金具500の第1筒状部530は、外周に雄ネジ部540が形成された部位である。主体金具500の雄ネジ部540は、第1筒状部530の先端側から後端側に向けて形成されており、内燃機関5に形成された雌ネジに嵌り合う部位である。主体金具500の段部550は、第1筒状部530と第2筒状部560とを連結する部位である。主体金具500の第2筒状部560は、第1筒状部530よりも小さな外径を有する部位であり、その先端側には、外筒700を介してセラミック発熱素子800が固定されている。
The 1st
外筒700は、金属材料によって形成された筒状の第2金属部材である。外筒700は、主体金具500の第2筒状部560の先端側に突合せ溶接されており、セラミック発熱素子800を主体金具500に固定する。本実施形態では、外筒700の材料は、JISに規定された「SUS430」相当のステンレス鋼である。ただし、外筒700の材料は、これに限るものではなく、グロープラグの使用環境に耐え得る金属材料であればよい。本実施形態では、外筒700は、メッキが施されていない無メッキの状態である。
The
外筒700は、軸孔710と、第3筒状部730と、段部750と、第4筒状部760とを備えている。外筒700には、後端側から順に、第3筒状部730、段部750、第4筒状部760が形成されている。
The
外筒700の軸孔710は、中心軸SCに略沿って形成された貫通孔であり、セラミック発熱素子800に嵌り合う径を有する。外筒700の第3筒状部730は、主体金具500の第2筒状部560と略同じ大きさの外径を有する部位である。外筒700の段部750は、第3筒状部730と第4筒状部760との間を連結する部位である。外筒700の第4筒状部760は、第3筒状部730よりも小さな外径を有する部位である。
The
セラミック発熱素子800は、絶縁性のセラミックによって形成されたセラミック基体810と、セラミック基体810に埋設され、通電によって発熱する発熱体820とを備えている。本実施形態では、セラミック発熱素子800は、円柱状に形成されている。また、本実施形態では、発熱体820は、導電性のセラミックによって形成された抵抗体である。ただし、他の実施形態において、発熱体820は、金属製の発熱コイルであってもよい。また、本実施形態では、発熱体820は、セラミック基体810の内部において、先端側を頂点にして折り曲げられた略U字状の発熱部と、発熱部の端部にそれぞれ接続される一対のリード部とを有する。一方のリード部は、通電リング600に電気的に接続され、他方のリード部は、外筒700に電気的に接続されている。
The
給電端子100は、導電性の材料によって形成された部材であり、グロープラグ10の外部からの給電を受け付けるための端子である。給電端子100は、セラミック発熱素子800に電気的に接続されているため、セラミック発熱素子800は、給電端子100を介して外部からの給電を受け付けることができる。
The
中軸200は、導電性の材料によって形成された円柱状の部材であり、主体金具500の軸孔510に挿入された状態で中心軸SC上に組み付けられ、給電端子100とセラミック発熱素子800との間を電気的に接続する。本実施形態では、セラミック発熱素子800に対する外部からの給電は給電端子100を介して行なわれる。ただし、他の実施形態において、給電端子100と中軸200とが一体に形成され、外部からの給電が中軸に対して直接行なわれてもよい。
The
絶縁部材300は、絶縁性の材料によって形成された円筒状の部材であり、中軸200を主体金具500の内側に位置決めすることによって、中軸200と主体金具500との間を電気的に絶縁する空隙を形成する。本実施形態では、絶縁部材300は、中軸200を位置決めすると共に、給電端子100と主体金具500との間に介在することによって、両者を電気的に絶縁する。
The insulating
Oリング400は、絶縁性の弾性材料によって形成された環状の部材であり、中軸200、絶縁部材300及び主体金具500のそれぞれに密着することによって、主体金具500の内部を密閉する。
The O-
通電リング600は、導電性の材料によって形成された円筒状の部材であり、主体金具500の軸孔510の内部で、中軸200とセラミック発熱素子800との間に組み付けられており、中軸200とセラミック発熱素子800との間を電気的に接続する。
The
図2は、主体金具500の先端部分の断面を拡大して示す説明図である。図2に示すように、主体金具500の先端には、環状の端面564が形成されている。主体金具500の環状の端面564と外周の側面562との間には、面取り部566が切削によって形成されている。主体金具500の環状の端面564と軸孔510との間には、面取り部567が切削によって形成されている。主体金具500の表面にはメッキ層505が形成されている。
FIG. 2 is an explanatory view showing, in an enlarged manner, a cross section of the tip portion of the
後述するように、グロープラグ10の製造工程では、主体金具500の環状の端面564にレーザーを照射することによってメッキ層505を除去した後、主体金具500の環状の端面564に外筒700の後端部を接触させて突合せ溶接を行なう。なお、主体金具500の面取り部566、567に対してもレーザーを照射して、面取り部566、567の表面に形成されたメッキ層505を除去してもよい。
As will be described later, in the manufacturing process of the
A2.グロープラグの製造工程:
図3は、グロープラグ10の製造工程を示す工程図である。工程S100では、表面にメッキ層505が形成された主体金具500や、外筒700などの各種部材を準備する。本実施形態では、主体金具500のメッキ層505は、亜鉛(Zn)を主成分するメッキ材料によって形成されており、具体的には、亜鉛(Zn)およびニッケル(Ni)を含む亜鉛ニッケル合金によって形成されている。ただし、主体金具500のメッキ層505は、亜鉛ニッケル合金に限られず、グロープラグの使用環境に耐え得る組成のメッキ材料によって形成されていればよい。主体金具500のメッキ層505は、特に、主体金具500よりも融点の低いメッキ材料によって形成されていることが好ましい。メッキ材料の融点が主体金具500の融点よりも小さければ、主体金具500の溶融を抑制しつつ、メッキ層505のみをレーザーによって良好に除去することができるからである。例えば、主体金具500のメッキ層505は、亜鉛(Zn)、銅(Cu)、スズ(Sn)の少なくとも一つを含むメッキ材料によって形成されていることが好ましい。なお、他の実施形態において、主体金具500のメッキ層505の上に、クロメート層がさらに形成されていてもよい。
A2. Glow plug manufacturing process:
FIG. 3 is a process diagram showing the manufacturing process of the
工程S110では、メッキ層505が形成された主体金具500の環状の端面564にレーザーを照射することによって、メッキ層505を除去する。メッキ層505を除去する工程の詳細については、後述する。
In step S110, the plated
工程S120では、主体金具500と外筒700とを溶接する。本実施形態では、メッキ層505が除去された主体金具500の環状の端面564に外筒700を溶接する。主体金具500と外筒700とを溶接する工程の詳細については、後述する。
In step S120, the
工程S130では、残りの部材を主体金具500に組み付けることによって、グロープラグ10を完成させる。
In step S <b> 130, the remaining members are assembled to the
図4は、主体金具500の環状の端面564にレーザーを照射してメッキ層505を除去する様子を模式的に示す説明図である。図4に示すように、メッキ層505を除去する工程(図3のS110)では、主体金具500の環状の端面564に、レーザー照射装置90から放出されたレーザーを照射することによって、環状の端面564に形成されたメッキ層505を除去する。レーザー照射装置90から放出されたレーザーは、焦点FSに近づくに従ってエネルギー密度が高くなる。本実施形態では、レーザーの焦点FSがメッキ層505の表面と一致するように調整されている。
FIG. 4 is an explanatory view schematically showing how the plated
図5は、主体金具500の環状の端面564に対してレーザーを相対的に移動させる軌跡の一例を示す説明図である。レーザーの焦点FSにおけるスポット径は、主体金具500の環状の端面564に対して小さい。したがって、本実施形態では、主体金具500の環状の端面564上を、円軌跡に沿ってレーザーを相対的に移動させながら照射することによって、主体金具500の環状の端面564の全域からメッキ層505を除去する。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of a locus for moving the laser relative to the
具体的には、主体金具500の環状の端面564の開始点P1からレーザーの照射を開始し、円軌跡Tc1に沿ってレーザーを照射した後、この円軌跡Tc1の内側の円軌跡Tc2に沿ってレーザーを連続して照射する。そして、円軌跡Tc2の内側の領域に対しても、円軌跡に沿ってレーザーを連続して照射する。このようにして複数の円軌跡に沿ってレーザーを連続して照射することによって、主体金具500の環状の端面564の全域に対してレーザーを照射する。なお、本実施形態では、円軌跡の間隔は、メッキ層505に照射されるレーザーのスポット径よりも小さい距離に調整されているため、主体金具500の環状の端面564の全域に対して隙間無くレーザーが照射され、メッキ層505が主体金具500の環状の端面564の全域から除去される。
Specifically, laser irradiation is started from the start point P1 of the
なお、図5では、2本の円軌跡が描かれているが、実際には、レーザーを照射する円軌跡は60本程度となる。また、主体金具500の面取り部566、567のメッキ層505を除去する場合には、面取り部566の位置からレーザーの照射を開始して円軌跡に沿ってレーザーを照射し、面取り部567の位置まで円軌跡に沿ってレーザーを照射すればよい。
In FIG. 5, two circular trajectories are drawn, but in actuality, the number of circular trajectories for laser irradiation is about 60. Further, when removing the
本実施形態では、複数の円軌跡(例えば、60本程度)に沿って主体金具500の環状の端面564の外周から内周までの領域に対して連続してレーザーを照射する照射工程を3回行なうことによって、主体金具500の環状の端面564からメッキ層505を除去する。
In the present embodiment, the irradiation process of continuously irradiating a laser from the outer periphery to the inner periphery of the
図6は、レーザーの1回目の照射工程におけるメッキ層505の表面を拡大して示す説明図である。この図6には、レーザーの照射によって除去されるメッキ材料と、蒸発したメッキ材料と、突沸したメッキ材料とが描かれている。図6に示すように、本実施形態では、1回目の照射工程では、主体金具500の環状の端面564の表面が露出しないように、レーザーを照射する。このようにすれば、1回目の照射工程では、レーザーが主体金具500の環状の端面564の表面に達しないため、1回目の照射工程において主体金具500の環状の端面564がレーザーの照射を直接受けることがない。例えば、1回目の照射工程において、メッキ層505に照射されるレーザーのエネルギー密度を、主体金具500の環状の端面564の表面が露出しない限度で高くすれば、メッキ層505の除去に要する時間を短縮することができるとともに、主体金具500の環状の端面564が高エネルギー密度のレーザーの照射を受けて損傷するのを抑制することができる。
FIG. 6 is an explanatory view showing, in an enlarged manner, the surface of the
さらに、本実施形態では、3回目(最後)の照射工程において主体金具500の環状の端面564に照射される全レーザーのエネルギーを、2回目の照射工程において主体金具500の環状の端面564に照射される全レーザーのエネルギーよりも小さくする。この理由について説明する。少なくとも3回目(最後)の照射工程では、主体金具500の環状の端面564にレーザーが達し、主体金具500の基材が露出するため、主体金具500の環状の端面564は、レーザーからの損傷を受けやすい。そこで、本実施形態のように、3回目(最後)の照射工程において主体金具500の環状の端面564に照射される全レーザーのエネルギーを小さくすれば、主体金具500の環状の端面564の損傷を抑制することができる。
Furthermore, in the present embodiment, the energy of the entire laser irradiated on the
なお、それぞれのレーザーの照射工程において、メッキ層505を除去する深さの調整、すなわち、主体金具500の環状の端面564に照射される全レーザーのエネルギーの調整は、レーザー照射装置90の出力や、メッキ層505の焦点からの距離、レーザーとメッキ層505との相対速度、円軌跡の数、隣接する円軌跡同士の重なり合う幅等を調整することによって、行なうことができる。例えば、本実施形態では、3回目(最後)の照射工程におけるレーザーの移動速度は、1回目及び2回目の照射工程におけるレーザーの移動速度の1.5倍から3倍程度に調整されている。
In each laser irradiation step, the adjustment of the depth at which the
図7は、主体金具500と外筒700とを溶接する工程(図3のS130)の様子を示す説明図である。まず、図7(A)に示すように、主体金具500と外筒700とを向かい合わせて接触させる。具体的には、主体金具500の環状の端面564と、外筒700の環状の端面734とを向かい合わせて接触させる。なお、本実施形態では、主体金具500と外筒700とを向かい合わせて接触させる工程に先立って、外筒700の軸孔710には、セラミック発熱素子800が挿入されており、そのセラミック発熱素子800には、通電リング600を介して中軸200が接続されている。
FIG. 7 is an explanatory view showing a state of the process of welding the
次に、図7(B)に示すように、主体金具500の環状の端面564と、外筒700の環状の端面734との境界を外周側から溶接する。図7(B)の矢印は、溶接部位を示している。本実施形態では、レーザー溶接によって、主体金具500と外筒700とを溶接する。本実施形態では、溶接に用いられるレーザーは、YAGレーザーである。ただし、他の実施形態において、溶接に用いられるレーザーは、炭酸ガスレーザーを始めとする他のレーザーであってもよい。また、他の実施形態において、電子ビーム溶接やアーク溶接などの他の溶接手法によって、主体金具500と外筒700とを溶接してもよい。
Next, as shown in FIG. 7B, the boundary between the
図7(C)に示すように、溶接が完了すると、主体金具500の環状の端面564と、外筒700の環状の端面734との境界の外周側には、主体金具500および外筒700が溶融した溶接ビードPwが形成され、主体金具500と外筒700とが接続される。
As shown in FIG. 7C, when the welding is completed, the
このように、本実施形態によれば、主体金具500の環状の端面564の損傷を抑制しつつ、メッキ層505を良好に除去することができる。
Thus, according to the present embodiment, the
B.変形例:
なお、この発明は上記の実施形態や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
B. Variations:
The present invention is not limited to the above-described embodiments and embodiments, and can be implemented in various modes without departing from the gist thereof. For example, the following modifications are possible.
・変形例1:
上記実施形態では、主体金具500の環状の端面564の周方向に相対的に移動させて照射されるレーザーを、環状の端面564の外周から径方向内側へ向かって環状の端面564の内周まで、連続して照射する照射工程を3回行なう。これに対して、変形例では、主体金具500の環状の端面564の周方向に相対的に移動させて照射されるレーザーを、環状の端面564の内周から径方向外側へ向かって環状の端面564の外周まで、連続して照射する照射工程を3回行なってもよい。また、複数の照射工程において、主体金具500の環状の端面564の内周から径方向外側へ向かって環状の端面564の外周まで移動するレーザーの軌跡と、主体金具500の環状の端面564の内周から径方向外側へ向かって環状の端面564の外周まで移動するレーザーの軌跡とが混在していてもよい。また、レーザーの照射工程は、2回であってもよく、4回以上であってもよい。また、レーザーを固定し、主体金具500側を移動させてもよい。また、レーザーの軌跡は、円軌跡に限られず、主体金具500の環状の端面564に沿った軌跡であればよい。
・ Modification 1:
In the above-described embodiment, the laser irradiated by being relatively moved in the circumferential direction of the
・変形例2:
上記実施形態では、主体金具500と外筒700とを突合せ溶接する場合において、主体金具500からメッキ層505を除去する場合について説明したが、本発明は、グロープラグ10における他の金属部材同士を溶接する場合において、少なくとも一方の金属部材の突合せ面からメッキ層を除去する場合に適用してもよい。例えば、本発明は、主体金具500の後端側に金属製の端子カバー(図示せず)を溶接する場合に、主体金具500の突合せ面からメッキ層505を除去する場合に適用してもよく、主体金具500が2つの部材から構成されている場合に、その2つの主体金具500の突合せ面からメッキ層505を除去する場合に適用してもよい。
Modification 2
In the above-described embodiment, the case where the
また、本発明は、外筒700にメッキ層が形成されている場合に、外筒700の突き合せ面からメッキ層を除去する場合にも適用することができる。
The present invention can also be applied to the case where the plating layer is removed from the butt surface of the
・変形例3:
本発明は、種々の構造のグロープラグを製造する場合にも適用することができる。例えば、本発明は、温度センサや圧力センサなどの各種センサを組み込んだグロープラグを製造する場合にも適用することができる。
・ Modification 3:
The present invention can also be applied to the manufacture of glow plugs having various structures. For example, the present invention can also be applied when manufacturing a glow plug incorporating various sensors such as a temperature sensor and a pressure sensor.
本発明は、上述の実施形態や実施形態、変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、実施形態、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, embodiments, and modifications, and can be realized with various configurations without departing from the spirit thereof. For example, the technical features in the embodiments, embodiments, and modifications corresponding to the technical features in each embodiment described in the summary section of the invention are to solve some or all of the above-described problems, or In order to achieve part or all of the above effects, replacement or combination can be performed as appropriate. Further, if the technical feature is not described as essential in the present specification, it can be deleted as appropriate.
5…内燃機関
10…グロープラグ
90…レーザー照射装置
100…給電端子
200…中軸
300…絶縁部材
400…Oリング
500…主体金具
505…メッキ層
510…軸孔
520…工具係合部
530…第1筒状部
540…雄ネジ部
550…段部
560…第2筒状部
562…外周の側面
564…環状の端面
566…面取り部
567…面取り部
600…通電リング
700…外筒
710…軸孔
730…第3筒状部
734…環状の端面
736…面取り部
750…段部
760…第4筒状部
800…セラミック発熱素子
810…セラミック基体
820…発熱体
SC…中心軸
Pw…溶接部
P1…開始点
Tc1…円軌跡
Tc2…円軌跡
FS…焦点
DESCRIPTION OF
Claims (4)
(a)メッキされた前記第1金属部材を準備する工程と、
(b)前記メッキされた第1金属部材の環状の端面にレーザーを照射し、前記環状の端面に形成されたメッキ層を除去する工程と、
(c)前記メッキ層が除去された前記環状の端面に、前記第2金属部材を溶接する溶接工程と
を備え、
前記工程(b)において、前記環状の端面の周方向に相対的に移動させて照射されるレーザーを、前記環状の端面の外周から径方向内側へ向かって前記環状の端面の内周まで又は前記環状の端面の内周から径方向外側へ向かって前記環状の端面の外周まで、連続して照射する照射工程をN回(Nは2以上の整数)行なうとともに、
前記工程(b)の1回目の前記照射工程は、前記環状の端面の表面が露出しないように、前記各レーザーを照射する工程であることを特徴とする、グロープラグの製造方法。 A method for manufacturing a glow plug comprising a first metal member and a second metal member joined to the first metal member,
(A) preparing the plated first metal member;
(B) irradiating the annular end surface of the plated first metal member with a laser to remove the plating layer formed on the annular end surface;
(C) a welding step of welding the second metal member to the annular end surface from which the plating layer has been removed;
In the step (b), the laser irradiated by being relatively moved in the circumferential direction of the annular end surface is irradiated from the outer periphery of the annular end surface to the inner periphery of the annular end surface toward the inner periphery in the radial direction or While performing the irradiation process of continuously irradiating from the inner periphery of the annular end surface to the outer periphery of the annular end surface radially outward, N is an integer of 2 or more,
The method of manufacturing a glow plug, wherein the first irradiation step of the step (b) is a step of irradiating each laser so that the surface of the annular end face is not exposed.
前記工程(b)のN回目の前記照射工程において前記環状の端面に照射される全レーザーのエネルギーは、(N−1)回目の前記照射工程において前記環状の端面に照射される全レーザーのエネルギーよりも小さいことを特徴とする、グロープラグの製造方法。 A method of manufacturing a glow plug according to claim 1,
The energy of the entire laser irradiated on the annular end surface in the N-th irradiation step of the step (b) is the energy of the entire laser irradiated on the annular end surface in the (N-1) -th irradiation step. A method for manufacturing a glow plug, characterized by being smaller than
前記第1金属部材は、鉄(Fe)を主成分として形成された部材であり、
前記メッキ層は、亜鉛(Zn)を主成分として形成された層であることを特徴とする、グロープラグの製造方法。 A method of manufacturing a glow plug according to claim 1 or claim 2,
The first metal member is a member formed mainly of iron (Fe),
The method for manufacturing a glow plug, wherein the plating layer is a layer formed of zinc (Zn) as a main component.
前記第1金属部材は、当該グロープラグを内燃機関に取り付けるための雄ネジが外周面に形成された主体金具であり、
前記第2金属部材は、発熱素子が内部に挿入され、該発熱素子を前記主体金具に固定する外筒であることを特徴とする、グロープラグの製造方法。 A method of manufacturing a glow plug according to any one of claims 1 to 3,
The first metal member is a metal shell in which a male screw for attaching the glow plug to the internal combustion engine is formed on the outer peripheral surface,
The method for manufacturing a glow plug, wherein the second metal member is an outer cylinder in which a heat generating element is inserted and the heat generating element is fixed to the metal shell.
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