(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
棒状の中心電極と、前記中心電極の外周に設けられた絶縁体と、前記絶縁体の外周に設けられた主体金具と、一端部が前記主体金具に取り付けられ前記中心電極との間で火花ギャップを形成するための接地電極と、を備えるスパークプラグの製造方法において、
前記中心電極、前記絶縁体、前記主体金具、及び、前記接地電極を備える被検査体を準備する準備工程と、
準備した前記被検査体の前記接地電極と前記中心電極との間に所定の電圧を印加し、前記絶縁体に絶縁破壊が生じたか否かを検査する検査工程と、を備え、
前記検査工程は、
前記被検査体に前記所定の電圧を印加した場合に前記被検査体から発生する振動波を受信し、前記振動波を表す振動波信号を高速フーリエ変換してパワースペクトラムを求めた後に、前記パワースペクトラムにおける所定の周波数範囲の積分値を算出する算出工程と、
前記積分値を利用して、前記絶縁体の絶縁破壊によって放電が生じたか否かを判定する判定工程と、を含む、ことを特徴とするスパークプラグの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載のスパークプラグの製造方法において、
前記判定工程は、
前記積分値と所定の閾値とを比較することで前記絶縁体の絶縁破壊によって放電が生じたか否かを判定する、ことを特徴とするスパークプラグの製造方法。
【請求項３】
請求項１に記載のスパークプラグの製造方法において、
前記算出工程は、
前記パワースペクトラムにおける前記所定の周波数範囲に含まれる第１の周波数範囲の前記積分値である第１の積分値と、前記所定の周波数範囲に含まれると共に前記第１の周波数範囲と異なる範囲の第２の周波数範囲の前記積分値である第２の積分値との比を算出する工程を含み、
前記判定工程は、
前記比に基づいて前記絶縁体の絶縁破壊によって放電が生じたか否かを判定する、ことを特徴とするスパークプラグの製造方法。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のスパークプラグの製造方法において、
前記所定の周波数範囲は、１ＭＨｚ以下の範囲である、ことを特徴とするスパークプラグの製造方法。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載のスパークプラグの製造方法において、
前記検査工程は、
前記所定の電圧を印加する前に、大気圧よりも高い圧力に圧縮された圧縮気体と絶縁液のいずれか一方で前記中心電極の先端部を含む空間を充填する工程を含む、ことを特徴とするスパークプラグの製造方法。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載のスパークプラグの製造方法において、さらに、
前記絶縁体の絶縁破壊による放電によって前記被検査体から発生する前記振動波から求めた前記積分値である第１の特定積分値と、前記絶縁体の絶縁破壊に起因することなく生じた放電によって前記被検査体から発生する前記振動波から求めた前記積分値である第２の特定積分値とを、前記パワースペクトラムの異なる複数の周波数範囲ごとにそれぞれ算出し、前記異なる複数の周波数範囲のうち前記第１と第２の特定積分値の差が最も大きくなる特定周波数範囲を決定する決定工程を含み、
前記算出工程は、前記決定工程で決定した前記特定周波数範囲を前記所定の周波数範囲として用いる、ことを特徴とするスパークプラグの製造方法。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載のスパークプラグの製造方法において、さらに、
前記接地電極の他端部が前記中心電極に近づくように、前記接地電極を屈曲させる屈曲工程を含み、
前記屈曲工程は、前記検査工程の後に行なわれる、ことを特徴とするスパークプラグの製造方法。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のスパークプラグの製造方法であって、さらに、
前記検査工程の後に、前記主体金具の外周にガスケットを組み付ける組付工程を備える、ことを特徴とするスパークプラグの製造方法。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれか一項に記載のスパークプラグの製造方法であって、さらに、
前記検査工程の後に、前記検査工程によって前記絶縁体の絶縁破壊によって放電が生じたと判定した前記被検査体を不良品として製造過程から排除する排除工程を含む、スパークプラグの製造方法。
【請求項１０】
前記絶縁体は、軸線方向に延びる軸孔を有し、前記中心電極は、前記軸孔の先端側に挿通されており、前記絶縁体の外周面及び前記主体金具の内周面により形成され先端側に開口する環状空間を有する請求項１から請求項９のいずれか一項に記載のスパークプラグの製造方法であって、
前記検査工程は、さらに、
前記判定工程の後に、前記被検査体に前記所定の電圧を印加し、該所定の電圧を印加した際に、少なくとも前記中心電極と前記絶縁体と前記環状空間とを含む範囲を前記軸線方向先端側から撮像し、得られた撮像画像に基づいて前記絶縁破壊の有無を判別する判別工程を含む、スパークプラグの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スパークプラグの技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ガソリンエンジンなどの内燃機関の点火にはスパークプラグが用いられている（例えば、特許文献１）。スパークプラグは、中心電極と、中心電極の外周に設けられた絶縁体と、絶縁体の外周に設けられた主体金具と、主体金具に取り付けられ中心電極との間で火花ギャップを形成する接地電極と、備える。
【０００３】
また従来、アコースティック・エミッション法（以下「ＡＥ法」とも呼ぶ。）を利用して、構造体に損傷が存在するか否かの検査を行う方法が知られている（例えば、特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４６２５５３１号公報
【特許文献２】特許第４８１１９３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、スパークプラグが備える絶縁体の耐電圧性能は、スパークプラグにとって重要な性能の１つである。従来、絶縁体の絶縁破壊の検査方法としては、スパークプラグの中心電極と接地電極との間に所定の電圧を印加して、両電極の電位差を表す印加電圧波形に基づいて行なう方法が知られている。詳細には、印加電圧波形において、電圧値が極端に低下する現象であるブレークダウンによって判断している。しかしながら、ブレークダウンは、絶縁体の絶縁破壊が生じた場合に限らず、気中放電が生じた場合にも発生する現象である。よって、ブレークダウンに基づいて、絶縁体の絶縁破壊が生じたか否かを判定することは困難な場合がある。ここで、本明細書において気中放電とは、絶縁体１０の絶縁破壊に起因することなく生じた放電であり、正常な放電と、いわゆるフラッシュオーバーとを含む。正常な放電とは、中心電極と接地電極との間で生じる放電である。また、フラッシュオーバーとは、中心電極から主体金具へと絶縁体表面を伝わって電流が流れる現象である。
【０００６】
また、ＡＥ法を用いて絶縁体の絶縁破壊が生じたか否かを検査する方法も考えられる。しかしながら、ＡＥ法によって得られた生波形から絶縁破壊による放電と気中放電とを区別することは困難な場合がある。
【０００７】
また、上記のように、絶縁体の絶縁破壊の判定を精度良く行なえない場合、正常な放電が生じたスパークプラグも製造過程から排除しなければならず、スパークプラグの生産性が低下する可能性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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。
【０００９】
（１）本発明の一形態によれば、棒状の中心電極と、前記中心電極の外周に設けられた絶縁体と、前記絶縁体の外周に設けられた主体金具と、一端部が前記主体金具に取り付けられ前記中心電極との間で火花ギャップを形成するための接地電極と、を備えるスパークプラグの製造方法が提供される。このスパークプラグの製造方法は、前記中心電極、前記絶縁体、前記主体金具、及び、前記接地電極を備える被検査体を準備する準備工程と、準備した前記被検査体の前記接地電極と前記中心電極との間に所定の電圧を印加し、前記絶縁体に絶縁破壊が生じたか否かを検査する検査工程と、を備える。また、前記検査工程は、前記被検査体に前記所定の電圧を印加した場合に前記被検査体から発生する振動波を受信し、前記振動波を表す振動波信号を高速フーリエ変換してパワースペクトラムを求めた後に、前記パワースペクトラムにおける所定の周波数範囲の積分値を算出する算出工程と、前記積分値を利用して、前記絶縁体の絶縁破壊によって放電が生じたか否かを判定する判定工程と、を含む。  この形態のスパークプラグの製造方法によれば、被検査体から発生する振動波を表す振動波信号を高速フーリエ変換してパワースペクトラムを求め、パワースペクトラムにおける所定の周波数範囲の積分値を算出することで、絶縁体の絶縁破壊の有無を判定している。すなわち、パワースペクトラムの積分値を利用して判定工程を行うことで絶縁体の絶縁破壊による放電と絶縁体の絶縁破壊以外に起因する放電との判別を精度良く行なうことができる。
【００１０】
（２）上記形態のスパークプラグの製造方法において、前記判定工程は、前記積分値と所定の閾値とを比較することで前記絶縁体の絶縁破壊によって放電が生じたか否かを判定しても良い。この形態のスパークプラグの製造方法によれば、積分値と所定の閾値とを比較することで絶縁体の絶縁破壊による放電の発生を容易に判定できる。
【００１１】
（３）上記形態のスパークプラグの製造方法において、前記算出工程は、前記パワースペクトラムにおける前記所定の周波数範囲に含まれる第１の周波数範囲の前記積分値である第１の積分値と、前記所定の周波数範囲に含まれると共に前記第１の周波数範囲と異なる範囲の第２の周波数範囲の前記積分値である第２の積分値との比を算出する工程を含み、前記判定工程は、前記比に基づいて前記絶縁体の絶縁破壊によって放電が生じたか否かを判定しても良い。ここで、発生する振動波の強度は、印加電圧の大きさによって変化する場合がある。しかしながら、パワースペクトラムの大きさは変化したとしても、形状自体は変化しない。よって、この形態のスパークプラグの製造方法によれば、第１と第２の積分値の比に基づいて判定工程を行うことで、被検査体に印加する電圧の大きさが異なった場合でも、一定の判定基準によって絶縁体の絶縁破壊による放電の発生を容易に判定できる。
【００１２】
（４）上記形態のスパークプラグの製造方法において、前記所定の周波数範囲は、１ＭＨｚ以下の範囲であっても良い。ここで、絶縁体の絶縁破壊による放電やその他の放電（例えば、フラッシュオーバー）によって発生する振動波は１ＭＨｚ以下が支配的である。よって、この形態のスパークプラグの製造方法によれば、検査工程において放電の判定を行うためのデータを必要最小限に抑えつつ、絶縁体の絶縁破壊による放電を精度良く判定できる。
【００１３】
（５）上記形態のスパークプラグの製造方法において、前記検査工程は、前記所定の電圧を印加する前に、大気圧よりも高い圧力に圧縮された圧縮気体と、絶縁液のいずれか一方で前記中心電極の先端部を含む空間を充填する工程を含んでも良い。この形態のスパークプラグの製造方法によれば、圧縮気体と絶縁液のいずれか一方を用いて中心電極の先端部を含む空間を充填できる。これにより、中心電極と接地電極との間で発生する正常な放電の発生を抑制して検査工程を行うことができる。
【００１４】
（６）上記形態のスパークプラグの製造方法において、さらに、前記絶縁体の絶縁破壊による放電によって前記被検査体から発生する前記振動波から求めた前記積分値である第１の特定積分値と、前記絶縁体の絶縁破壊に起因することなく生じた放電によって前記被検査体から発生する前記振動波から求めた前記積分値である第２の特定積分値とを、前記パワースペクトラムの異なる複数の周波数範囲ごとにそれぞれ算出し、前記異なる複数の周波数範囲のうち前記第１と第２の特定積分値の差が最も大きくなる特定周波数範囲を決定する決定工程を含み、前記算出工程は、前記決定工程で決定した前記特定周波数範囲を前記所定の周波数範囲として用いても良い。  この形態のスパークプラグの製造方法によれば、第１と第２の特定積分値の差が最も大きくなる特定周波数範囲を所定の周波数範囲とすることで、積分値を利用して絶縁体の絶縁破壊によって放電が生じたか否かを判定する判定工程をより精度良く行なうことができる。
【００１５】
（７）上記形態のスパークプラグの製造方法において、さらに、前記接地電極の他端部が前記中心電極に近づくように、前記接地電極を屈曲させる屈曲工程を含み、前記屈曲工程は、前記検査工程の後に行なわれても良い。この形態のスパークプラグの製造方法によれば、屈曲工程によって火花ギャップを形成する前の被検査体を用いて検査工程を行うことができる。すなわち、この形態によれば、中心電極と接地電極との間で発生する正常な放電の発生を抑制して検査工程を行うことができる。
【００１６】
（８）上記形態のスパークプラグの製造方法によれば、さらに、前記検査工程の後に、前記主体金具の外周にガスケットを組み付ける組付工程を備えていても良い。この形態のスパークプラグの製造方法によれば、検査工程の際に必要の無い部品を組み付けることなく検査工程を行うことができる。すなわち、検査工程によって、絶縁破壊による放電が生じたと判定された被検査体は、不良品として扱われる。よって、不良品にガスケットを組み付けることを防止できる。
【００１７】
（９）上記形態のスパークプラグの製造方法によれば、さらに、前記検査工程の後に、前記検査工程によって前記絶縁体の絶縁破壊によって放電が生じたと判定した前記被検査体を不良品として製造過程から排除する排除工程を含んでも良い。この形態のスパークプラグの製造方法によれば、不良品を完成品として製造することを防止できる。
【００１８】
（１０）上記形態のスパークプラグの製造方法によれば、前記絶縁体は、軸線方向に延びる軸孔を有し、前記中心電極は、前記軸孔の先端側に挿通されており、前記絶縁体の外周面及び前記主体金具の内周面により形成され先端側に開口する環状空間を有し、前記検査工程は、さらに、前記判定工程の後に、前記被検査体に前記所定の電圧を印加し、該所定の電圧を印加した際に、少なくとも前記中心電極と前記絶縁体と前記環状空間とを含む範囲を前記軸線方向先端側から撮像し、得られた撮像画像に基づいて前記絶縁破壊の有無を判別する判別工程を含んでも良い。この形態のスパークプラグの製造方法によれば、絶縁体に絶縁破壊が生じたか否かをさらに確実に判別することができる。
【００１９】
フラッシュオーバーは、絶縁体の先端面を這う放電である一方で、貫通放電は、絶縁体の先端面を這うことなく、絶縁体を貫通し環状空間にて生じる放電である。
【００２０】
この点を踏まえて、この形態のスパークプラグの製造方法によれば、中心電極に電圧を印加した際に、少なくとも中心電極と絶縁体と環状空間とを含む範囲を軸線方向先端側から撮像し、得られた撮像画像に基づいて絶縁破壊の有無を判別するように構成されている。例えば、撮像画像において絶縁体先端面の位置する範囲に放電が存在している場合には、フラッシュオーバーが生じたものであり、絶縁体の絶縁破壊は生じていないものと判別することができる。一方で、撮像画像において絶縁体先端面の位置する範囲に放電が存在しておらず、環状空間に放電が存在している場合には、貫通放電が生じたものであり、絶縁体の絶縁破壊が生じているものと判別することができる。
【００２１】
（１１）上記形態のスパークプラグの製造方法において、１の共通信号に基づいて、前記撮像画像を撮像する時間と、前記中心電極に電圧を印加するタイミングとを制御してもよい。
【００２２】
この形態のスパークプラグの製造方法によれば、撮像画像を撮像する時間（タイミング）と、中心電極に電圧を印加するタイミングとを容易に合わせることができ、中心電極に電圧が印加されている最中（一瞬の放電が生じているとき）におけるスパークプラグをより確実に撮像することができる。従って、撮像画像に基づく絶縁破壊の有無の判別をより正確に行うことができ、検査精度をより高めることができる。
【００２３】
（１２）上記形態のスパークプラグの製造方法において、前記撮像画像のうち前記絶縁体と前記環状空間とを含む領域における輝度に基づく情報と、予め設定された閾値とに基づいて前記絶縁破壊の有無を判別してもよい。
【００２４】
フラッシュオーバーと貫通放電とは放電の態様が異なるため、フラッシュオーバーが生じた場合における輝度に基づく情報と、貫通放電が生じた場合における輝度に基づく情報とは異なるものとなる。
【００２５】
この形態のスパークプラグの製造方法によれば、絶縁体における絶縁破壊の有無を自動で判別することができる。従って、検査精度を一層高めることができるとともに、検査時間の短縮化を図ることができる。
【００２６】
尚、輝度に基づく情報と閾値とに基づく絶縁破壊の有無の判別手法としては、例えば、次述する（１３）〜（１６）の手法を挙げることができる。
【００２７】
（１３）上記形態のスパークプラグの製造方法において、前記情報は、前記領域内の各画素の輝度であり、
前記各画素の輝度及び前記閾値に基づいて前記領域を二値化処理し、二値化画像を得るとともに、
前記二値化画像において輝度の高い方を示す部分の重心座標を算出し、当該重心座標に基づいて前記絶縁破壊の有無を判別してもよい。
【００２８】
貫通放電が生じた場合、撮像画像においては、環状空間が位置する範囲に放電が存在するため、絶縁体と環状空間とを含む領域内において、高輝度部分は中心電極から離間した側に存在することとなる。一方で、フラッシュオーバーが生じた場合、撮像画像においては、中心電極と主体金具とを結ぶようにして放電が存在するため、前記領域内において、高輝度部分は中心電極側にも存在することとなる。
【００２９】
この形態のスパークプラグの製造方法によれば、二値化画像において輝度の高い方を示す部分（放電による高輝度部分）の重心座標を算出し、当該重心座標に基づいて絶縁破壊の有無を判別するように構成されている。例えば、重心座標が中心電極の中心側に存在している場合には、フラッシュオーバーが生じたものであり、絶縁破壊は生じていないものと判別することができる。一方で、重心座標が中心電極の中心から離間した位置に存在している場合には、貫通放電が生じたものであり、絶縁破壊が生じているものと判別することができる。すなわち、上記構成４によれば、貫通放電とフラッシュオーバーとの間における放電発生位置の違いに基づいて、絶縁破壊の有無を精度よく判別することができる。
【００３０】
（１４）上記形態のスパークプラグの製造方法において、前記情報は、前記領域内の各画素の輝度であり、
前記各画素の輝度及び前記閾値に基づいて前記領域を二値化処理し、二値化画像を得るとともに、
前記二値化画像において、輝度の高い方を示す部分が、前記中心電極が位置する範囲から前記環状空間が位置する範囲まで連続するか否かに基づいて前記絶縁破壊の有無を判別してもよい。
【００３１】
この形態のスパークプラグの製造方法によれば、二値化画像において輝度の高い方を示す部分（放電による高輝度部分）が、中心電極の位置する範囲から環状空間の位置する範囲まで連続するか否かに基づいて絶縁破壊の有無を判別するように構成されている。例えば、輝度の高い方を示す部分が、中心電極の位置する範囲から環状空間の位置する範囲まで連続している場合には、フラッシュオーバーが生じたものであり、絶縁破壊は生じていないものと判別することができる。一方で、輝度の高い方を示す部分が、中心電極の位置する範囲から環状空間の位置する範囲まで連続していない場合には、貫通放電が生じたものであり、絶縁破壊が生じているものと判別することができる。すなわち、上記構成５によれば、貫通放電とフラッシュオーバーとの間における放電発生位置の違いに基づいて、絶縁破壊の有無を精度よく判別することができる。
【００３２】
（１５）上記形態のスパークプラグの製造方法において、前記情報は、前記領域内の平均輝度であり、
前記平均輝度と前記閾値とを比較することで前記絶縁破壊の有無を判別してもよい。
【００３３】
貫通放電では、環状空間で放電が生じるため、放電による光が軸線方向先端側（撮像画像を撮像するための撮像装置）に届きにくい。そのため、貫通放電が生じた場合、撮像画像は全体的に暗くなり、前記領域内には輝度の小さな画素が多く存在することとなる。一方で、フラッシュオーバーでは、絶縁体の先端面を這う放電が生じるため、放電による光が軸線方向先端側（撮像装置）に届きやすい。そのため、フラッシュオーバーが生じた場合、撮像画像は全体的に明るくなり、前記領域内には輝度の大きな画素が多く存在することとなる。
【００３４】
この形態のスパークプラグの製造方法によれば、前記領域内の平均輝度と閾値とを比較することで絶縁破壊の有無を判別するように構成されている。例えば、平均輝度が閾値以上となっている場合には、フラッシュオーバーが生じたものであり、絶縁破壊は生じていないものと判別することができる。一方で、平均輝度が閾値未満となっている場合には、貫通放電が生じたものであり、絶縁破壊が生じているものと判別することができる。すなわち、この形態のスパークプラグの製造方法によれば、放電発生位置の違いにより撮像画像の輝度に違いが生じることに基づいて、絶縁破壊の有無をより確実に判別することができる。
【００３５】
（１６）上記形態のスパークプラグの製造方法において、前記情報は、前記領域内の各画素の輝度であり、
前記画素のうち前記閾値と比較した際に予め設定された関係を満たす輝度を有するものの総量に基づいて前記絶縁破壊の有無を判別してもよい。
【００３６】
この形態のスパークプラグの製造方法によれば、前記領域内における画素のうち所定の関係を満たすものの総量に基づいて絶縁破壊の有無を判別するように構成されている。例えば、前記閾値と比較した際に予め設定された関係を満たす（例えば、輝度が前記閾値以上の）画素の総量が所定値以上となっている場合には、フラッシュオーバーが生じたものであり、絶縁破壊は生じていないものと判別することができる。一方で、前記閾値と比較した際に前記関係を満たす（例えば、輝度が前記閾値以上の）画素の総量が所定値未満となっている場合には、貫通放電が生じたものであり、絶縁破壊が生じているものと判別することができる。すなわち、この形態のスパークプラグの製造方法によれば、放電発生位置の違いにより各画素の輝度に差が生じることに基づいて、絶縁破壊の有無をより確実に判別することができる。
【００３７】
尚、検査にあたっては、上記構成（１３）〜（１６）のうちのいずれか１つの構成のみを用いてもよいし、上記構成（１３）〜（１６）のうちの２つ以上の構成を用いてもよい。
【００３８】
上記形態のスパークプラグの製造方法において、前記中心電極に対する印加電圧の微分値を得るとともに、前記微分値が予め設定された判別実施閾値以上となった場合、又は、前記微分値が前記判別実施閾値を上回った場合に、前記撮像画像に基づいて前記絶縁破壊の有無を判別してもよい。
【００３９】
この形態のスパークプラグの製造方法によれば、得られた撮像画像の全てにおいて絶縁破壊の有無を判別することはなく、中心電極に対する印加電圧の微分値が判別実施閾値以上又は判別実施閾値を上回った場合に、絶縁破壊の有無を判別するように構成されている。すなわち、中心電極に電圧を印加した際に、中心電極と主体金具との間で放電（フラッシュオーバー又は貫通放電）が生じたスパークプラグのみを検査対象とするように構成されている。従って、検査を行う際の処理負担を軽減することができるとともに、検査時間の更なる短縮化を図ることができる。
【００４０】
なお、本発明は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、スパークプラグの検査方法、スパークプラグ、スパークプラグを搭載した車両等の内燃機関等の態様で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の第１実施形態としてのスパークプラグ１００の部分断面図である。
【図２】スパークプラグの製造方法を示すフロー図である。
【図３】検査工程で用いる検査装置６０を説明するための図である。
【図４】検査工程の詳細フローである。
【図５】振動波の生波形ＤｗとＦＦＴ波形Ｄｔを示した図である。
【図６】積分値と余裕度を示す図である。
【図７】第２実施形態の検査工程のフローチャートである。
【図８】加圧力とＡＥ波形の実効値との関係を示す図である。
【図９】積分値の比と発生確率に変換した図である。
【図１０】第３実施形態の検査装置の概略構成を示す模式図である。
【図１１】シャッターの開放タイミングや中心電圧に対する電圧の印加タイミング等を示すタイミングチャートである。
【図１２】（ａ）は、中心電極及び主体金具間において放電が生じなかった場合における、中心電極に対する印加電圧と印加電圧の微分値とを示すグラフであり、（ｂ）は、中心電極及び主体金具間において放電が生じた場合における、中心電極に対する印加電圧と印加電圧の微分値とを示すグラフである。
【図１３】フラッシュオーバーが生じた場合における撮像画像を示す模式図である。
【図１４】フラッシュオーバーが生じた場合における二値化画像を示す模式図である。
【図１５】貫通放電が生じた場合における撮像画像を示す模式図である。
【図１６】貫通放電が生じた場合における撮像画像を示す模式図である。
【図１７】フラッシュオーバーが生じた場合における平均輝度と、貫通放電が生じた場合における平均輝度とを示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
次に、本発明の実施の形態を以下の順序で説明する。Ａ．第１実施形態：Ｂ．第２実施形態：Ｃ．第３実施形態：Ｄ．変形例：  
【００４３】
Ａ．第１実施形態：
Ａ−１：スパークプラグの構成：
図１は、本発明の第１実施形態としてのスパークプラグ１００の部分断面図である。ここで、説明の便宜上、スパークプラグ１００のうち図中上側を一端側（後端側）、図中下側を他端側（先端側）ともいう。スパークプラグ１００は、棒状の中心電極２０と、中心電極２０の外周に設けられた絶縁体としての絶縁碍子１０と、絶縁体１０の外周に設けられた主体金具５０と、後端側に位置する一端部が主体金具５０に取り付けられた接地電極３０と、を備える。
【００４４】
中心電極２０は、絶縁碍子１０の内部を通じて、絶縁碍子１０の一端に設けられた端子金具４０に電気的に接続されている。中心電極２０は、絶縁碍子１０によって保持されている。絶縁碍子１０は、主体金具５０によって保持されている。接地電極３０は、他端部が中心電極２０の下側の位置で中心電極２０と対向するように屈曲している。接地電極３０は屈曲することで中心電極２０との間で、火花を発生させる隙間である火花ギャップＧを形成する。スパークプラグ１００は、内燃機関のエンジンヘッド６００に設けられた取付ネジ孔６０１に主体金具５０を介して取り付けられる。例えば、端子金具４０に２万〜３万ボルトの高電圧が印加されると、中心電極２０と接地電極３０との間に形成された火花ギャップＧに火花が発生する。  
【００４５】
絶縁碍子１０は、アルミナを始めとするセラミックス材料を焼成して形成された絶縁体である。絶縁碍子１０は、中心電極２０および端子金具４０を収容する軸孔１２が中心に形成された筒状の部材である。絶縁碍子１０のうち、スパークプラグ１００の軸線ＣＬ方向中央には他の部分よりも外径を大きくした中央胴部１９が形成されている。中央胴部１９よりも端子金具４０側（一端側）には、端子金具４０と主体金具５０との間を絶縁する後端側胴部１８が形成されている。中央胴部１９よりも中心電極２０側には、後端側胴部１８よりも外径が小さい先端側胴部１７が形成され、先端側胴部１７の更に先には、先端側胴部１７よりも小さい外径であって中心電極２０側（他端側）へ向かうほど外径が小さくなる脚長部１３が形成されている。  
【００４６】
主体金具５０は、絶縁碍子１０の後端側胴部１８の一部から脚長部１３に亘る部位を包囲して保持する円筒状の金具である。主体金具５０は、例えば金属により形成でき、本実施例では低炭素鋼等を用いている。主体金具５０は、工具係合部５１と、取付ネジ部５２と、シール部５４とを備える。主体金具５０の工具係合部５１には、スパークプラグ１００をエンジンヘッド６００に取り付ける工具（図示しない）が嵌合する。主体金具５０の取付ネジ部５２は、エンジンヘッド６００の取付ネジ孔６０１に螺合するネジ山を有する。主体金具５０のシール部５４は、取付ネジ部５２の根元に鍔状に形成され、シール部５４とエンジンヘッド６００との間には、板体を折り曲げて形成した環状のガスケット５が嵌挿される。  
【００４７】
中心電極２０の先端部２１は、絶縁碍子１０の軸孔１２から突出して配置されている。すなわち、中心電極２０は、先端部２１が軸孔１２から突出するように絶縁碍子１０の軸孔１２に挿入されて、セラミック抵抗３およびシール体４を介して端子金具４０に電気的に接続されている。さらに、スパークプラグ１００の先端部には、絶縁碍子１０（脚長部１３）の外周面と主体金具５０の内周面とにより形成され、先端側に開口する環状空間２９が設けられている。  
【００４８】
Ａ−２．スパークプラグの製造方法
図２は、スパークプラグの製造方法を示すフロー図である。まず、後述する検査工程（ステップＳ２０）に用いる被検査体１００ｔを準備する（ステップＳ１０）。被検査体１００ｔは、完成品である図１に示すスパークプラグ１００に関し、接地電極３０が主体金具５０から真っ直ぐに延びた状態で、かつ、ガスケット５が取り付けられていない状態の物を用いる。準備工程（ステップＳ１０）の後に、検査工程を行う（ステップＳ２０）。検査工程では、準備した被検査体１００ｔの接地電極３０と中心電極２０との間に所定の電圧（例えば、４０ｋＶ）を印加した場合に、絶縁碍子１０に絶縁破壊が生じたか否かが検査する（ステップＳ２０）。検査工程（ステップＳ２０）の詳細は後述する。
【００４９】
検査工程の後に、排除工程を行う（ステップＳ３０）。排除工程では、絶縁碍子１０の絶縁破壊によって放電が生じたと判定した被検査体１００ｔを不良品として製造過程から排除する。  
【００５０】
排除工程の後に屈曲工程を行う（ステップＳ４０）。屈曲工程では、被検査体１００ｔの接地電極３０を屈曲させて、接地電極３０の他端部を中心電極２０に近づくように屈曲させる。これにより、火花ギャップＧ（図１）が形成される。屈曲工程の後に組付工程を行う（ステップＳ５０）。組付工程では、被検査体１００ｔの主体金具５０の外周にガスケット５を組み付ける。これにより、完成品であるスパークプラグ１００が製造される。なお、屈曲工程と組付工程の順序は問わず、組付工程の後に屈曲工程を行っても良い。  
【００５１】
図３は、検査工程で用いる検査装置６０を説明するための図である。図３には、検査装置６０にセットされた被検査体１００ｔも図示している。また、理解の容易のために、検査装置６０内部の構造や、内部に配置された被検査体１００ｔの一部も実線で描いている。  
【００５２】
検査装置６０は、設置台６２と、ケーシング６５と、加圧キャップ６６と、アコースティック・エミッションセンサ（「ＡＥセンサ」とも呼ぶ。）７４と、を備える。設置台６２には貫通孔が形成され、貫通孔から被検査体１００ｔが検査装置６０に設置される。加圧キャップ６６は有底筒状であり、内側には被検査体１００ｔの先端側部分が配置される。詳細には、加圧キャップ６６に被検査体１００ｔが取り付けられると、加圧キャップ６６内部に空間７２が形成される。空間７２には、中心電極２０の先端部２１を含む被検査体１００ｔの先端側部分が配置されている。なお、被検査体１００ｔが検査装置６０に設置された場合、接地電極３０は接地される。  
【００５３】
加圧キャップ６６には、外部と加圧キャップ６６内部に形成された空間７２を連通させるための流通流路６８が形成されている。検査工程において、流通流路６８を介して空間７２には、絶縁液と大気圧よりも高い圧力に圧縮された圧縮気体（圧縮空気）のいずれか一方が充填される。本実施形態では、圧縮空気を用いた。なお、圧縮気体を用いる場合は、空間７２が所定の圧力（例えば、０．８ＭＰａ〜３．５ＭＰａ）に加圧される。  
【００５４】
ケーシング６５は、加圧キャップ６６の周囲を取り囲むように配置されている。また、ケーシング６５には、ＡＥセンサ７４が取り付けられている。ＡＥセンサ７４は、図示しないパーソナルコンピュータ（ＰＣ）に電気的に接続されている。ＡＥセンサ６５は、接地電極３０と中心電極２０との間に所定の電圧を印加した際に発生する振動波を受信して振動波信号に変換する。振動波信号は、ＰＣに組み込まれた解析プログラムによって解析される。検査工程で行なわれる解析の詳細は後述する。  
【００５５】
図４は、検査工程の詳細フローである。検査工程は、被検査体１００ｔを検査装置６０に設置した後に開始される。検査工程は、充填工程（ステップＳ２２）と、算出工程（ステップＳ２４）と、判定工程（ステップＳ２６）とを含む。  
【００５６】
充填工程は、先端部２１を含む空間７２（図３）に流通流路６８を介して、圧縮気体と絶縁液のいずれか一方を充填し、空間７２を大気圧よりも高い所定の圧力に加圧する工程である（ステップＳ２２）。  
【００５７】
算出工程は以下の手順により行なわれる（ステップＳ２４）。まず、検査装置６０に設置した被検査体１００ｔに所定の電圧を印加した場合に、被検査体１００ｔから発生する振動波をＡＥセンサ７４で受信する。そして、ＡＥセンサ７４は、受信した振動波を振動波信号に変換する。そして、ＰＣに組み込まれた解析プログラムは、振動波信号を高速フーリエ変換（ＦＦＴ）することでパワースペクトラムを求める。そして、解析プログラムは、パワースペクトラムにおける所定の周波数範囲（例えば、８００〜１０００ｋＨｚ）の積分値を算出する。  
【００５８】
判定工程は、算出工程で求めた積分値を利用して、算出工程の際に生じた振動波が絶縁体１０の絶縁破壊によって生じた放電に起因するか否かを判定する（ステップＳ２６）。詳細には、判定工程では、予め決定した所定の閾値と積分値とを比較することで絶縁体１０の絶縁破壊によって放電が生じたか否かを判定する。本実施形態において、判定工程では、算出工程で求めた積分値が所定の閾値よりも大きい場合は、気中放電が生じたと判定し、算出工程で求めた積分値が所定の閾値よりも小さい場合は、絶縁体１０の絶縁破壊に起因した放電（「貫通放電」とも呼ぶ。）が生じたと判定している（ステップＳ２６）。  
【００５９】
Ａ−３．検査工程の前準備：  図５は、算出工程（ステップＳ２４）によって取得した、振動波の生波形Ｄｗと、生波形Ｄｗを高速フーリエ変換したＦＦＴ波形（パワースペクトラム）Ｄｔを示した図である。図５の横軸は生波形Ｄｗでは時間を表し、パワースペクトラムＤｔでは周波数を表す。また、図５の縦軸は、ボルト（Ｖ）を表す。図５は、貫通放電と、気中放電のいずれかに起因した波形を表している。しかしながら、生波形Ｄｗでは、貫通放電や気中放電による生波形Ｄｗは同じような波形であるため、貫通放電と気中放電のどちらが発生したかを判定することは困難である。  
【００６０】
よって本実施形態では、生波形ＤｗからＦＦＴ波形Ｄｔを求め、ＦＦＴ生波形Ｄｔの積分値を算出し、算出した積分値を利用することで、検査工程の際に被検査体１００ｔから発生した放電が、貫通放電であるのか気中放電であるのかを判定する。この理由を詳述する前に、まず検査工程の判定工程で用いる所定の閾値を決定する工程（決定工程）について説明する。  
【００６１】
図６は、積分値と余裕度を示す図である。また、図６の左側の縦軸は、積分値を示し、図６の右側の縦軸は余裕度を示す。余裕度とは、後述する気中放電の積分値と貫通放電の積分値との差を示している。本実施形態では、余裕度とは、複数の被検査体１００ｔから算出した複数の気中放電の積分値の平均値±３σ（σは標準偏差）の最低値と、複数の被検査体１００ｔから算出した複数の貫通放電の積分値の平均値±３σ（σは標準偏差）の最高値との差を示す。なお、図６の横軸の「気中放電」とは、検査工程（ステップＳ２０）によって気中放電のみが発生した被検査体１００ｔであり、「貫通放電」とは、検査工程（ステップＳ２０）によって貫通放電のみが発生した被検査体１００ｔである。  
【００６２】
図６における「気中放電」と「貫通放電」のグラフは以下のように作成した。すなわち、複数の被検査体１００ｔ毎に、同一条件のもとで検査装置６０を用いて所定の電圧を印加し、振動波をＡＥセンサ７４によって受信する。そして、解析プログラムを用いてパワースペクトラムＤｔを求め、所定の周波数範囲における積分値を算出した。一方で、検査装置６０によって所定の電圧を印加した際に放電が生じた複数の被検査体１００ｔについて、以下のような基準で貫通放電と気中放電のいずれが生じたのかを判定した。すなわち、絶縁体１０に絶縁破壊が生じたか否かを目視によって確認し、絶縁破壊が生じていた被検査体１００ｔを貫通放電が発生した被検査体１００ｔとし、絶縁破壊が生じていない被検査体１００ｔを気中放電が発生した被検査体１００ｔとした。そして、気中放電が発生していた被検査体１００ｔにおける積分値を、図６に示す「気中放電」の積分値としてプロットした。また、貫通放電が発生していた被検査体１００ｔにおける積分値を、図６に示す「貫通放電」の積分値としてプロットした。また、「気中放電」と「貫通放電」のグラフは、パワースペクトラムＤｔの３つの異なる周波数範囲ごとに作成した。本実施形態では、周波数範囲は、（ｉ）４００〜１０００ｋＨｚ、（ｉｉ）６００〜１０００ｋＨｚ、（ｉｉｉ）８００〜１０００ｋＨｚの３つの範囲でグラフを作成した。また、「気中放電」と「貫通放電」の各図におけるバーの範囲は、平均値±３σ（σは標準偏差）である。このバーの範囲は、実測値に対する積分値のばらつきを考慮して設定すれば良く、上記実施形態に限定されるものではない。また、例えば、実測値の上限値と下限値をバーの上限値と下限値としても良い。  
【００６３】
図６に示すように、いずれの周波数範囲においても、パワースペクトラムＤｔの積分値が気中放電と貫通放電とは異なる積分値範囲に位置する。すなわち、予め、準備工程（ステップＳ１０）と、検査工程のうちの充填工程（ステップＳ２２）及び算出工程（ステップＳ２４）とを行うと共に、貫通放電が発生した際の積分値（「第１の特定積分値」とも呼ぶ。）と、気中放電が発生した際の積分値（「第２の特定積分値」とも呼ぶ。）と、を分類する。これにより、第１の特定積分値が分布する第１の特定積分値範囲と、第２の特定積分値が分布する第２の特定積分値範囲とを決定できる。そして、第１の特定積分値範囲と第２の特定積分値範囲との間の積分値を、所定の閾値として検査工程を開始する前に決定しておく。例えば、図６のような図を検査工程開始前に作成する。そして、図６の４００〜１０００ｋＨｚを例に用いるとすれば、「気中放電」の積分値範囲と、「貫通放電」の積分値範囲との間に位置する積分値（例えば、２０ｋＶ・Ｈｚ）を所定の閾値として設定する。  
【００６４】
また、算出工程の際に用いられる所定の周波数範囲は、１０００ｋＨｚ（１ＭＨｚ）以下の範囲であることが好ましい。貫通放電や気中放電によって発生する振動波は１０００ｋＨｚ以下が支配的である。よって、所定の周波数範囲を１０００ｋＨｚ以下の範囲に設定することで、検査工程において放電の判定を行うためのデータを最小限に抑えつつ、絶縁破壊による放電を精度良く判定できる。  
【００６５】
また、所定の周波数範囲は、以下のようにして決定することが好ましい。すなわち、図６に示すように、絶縁体１０の絶縁破壊による放電によって被検査体１００ｔから発生する振動波から求めた第１の特定積分値と、気中放電によって被検査体１００ｔから発生する振動波から求めた第２の特定積分値とを、異なる周波数範囲毎にそれぞれ算出し、異なる周波数範囲のうちの第１の特定積分値と第２の特定積分値との差（余裕度）が最も大きくなる特定周波数範囲を決定する（決定工程）。例えば、図６では、４００〜１０００ｋＨｚを特定周波数範囲として決定する。こうすることで、積分値を利用して絶縁破壊によって放電が生じたか否かを判定する判定工程をより精度良く行なうことができる。ここで、第１の特定積分値と第２の特定積分値は、それぞれ１つの積分値であっても良いし、本実施形態のように複数の積分値が分布する所定の数値範囲を有するものであっても良い。  
【００６６】
Ａ−４．効果：  上記の第１実施形態によれば、パワースペクトラムにおける所定の周波数範囲の積分値を算出することで、絶縁破壊の有無を判定している（図４のステップＳ２６）。すなわち、パワースペクトラムの積分値を利用して判定工程を行うことで貫通放電と気中放電との判別を精度良く行なうことができる。  
【００６７】
また、上記の第１実施形態によれば、算出工程で算出した積分値と所定の閾値とを比較することで容易に貫通放電の発生を判定できる。  
【００６８】
また、上記の第１実施形態によれば、充填工程によって空間７２を圧縮空気と、絶縁液のいずれか一方で充填している（図３、図４）。これにより、被検査体１００ｔに高電圧を印加しつつ、正常な放電の発生を抑制して検査工程を行うことができる。  
【００６９】
また、上記の第１実施形態によれば、検査工程に用いる被検査体１００ｔは、屈曲工程前のスパークプラグを用いている。これにより、設計された火花ギャップが形成される前の被検査体１００ｔを用いて検査工程を行えることから、中心電極２０と接地電極３０との間で発生する正常な放電の発生を抑制しつつ検査工程を行うことができる。  
【００７０】
また、上記の第１実施形態によれば、検査工程（ステップＳ２０）の際に必要の無い部品を組み付けることなく検査工程（ステップＳ２０）を行うことができる。すなわち、検査工程（ステップＳ２
０）によって、絶縁破壊による放電が生じたと判定した被検査体１００ｔは、不良品として扱われる。よって、不良品にガスケットを組み付けることを防止できる。  
【００７１】
また、上記の第１実施形態によれば、絶縁破壊による放電が生じたと判定した被検査体１００ｔは不良品として排除される（ステップＳ３０）。これにより、不良品を完成品として製造することを防止でき、絶縁碍子１０の耐電圧性能に優れたスパークプラグ１００を製造できる。  
【００７２】
Ｂ．第２実施形態：Ｂ−１．スパークプラグの製造方法：  図７は、第２実施形態の検査工程（ステップＳ２０ａ）のフローチャートである。なお、スパークプラグの製造方法において、第１実施形態とは検査工程の内容が異なり、その他の工程（準備工程等）については第１実施形態と同じ内容である。よって、第１実施形態と同じ内容の工程については説明を省略する。  
【００７３】
第２実施形態の算出工程は以下の手順により行なわれる（ステップＳ２４ａ）。第１実施形態と同様に、振動波信号をＦＦＴしてパワースペクトラムＤｔを求める。そして、所定の周波数範囲（例えば、０〜５００ｋＨｚ）を互いに重複しない第１の周波数範囲と第２の周波数範囲に分ける。例えば、本実施形態では、第１の周波数範囲を０〜２５０ｋＨｚとし、第２の周波数範囲を２５０〜５００ｋＨｚとした。そして、パワースペクトラムＤｔのうち、第１の周波数範囲の積分値（「第１の積分値」とも呼ぶ。）と、第２の周波数範囲の積分値（「第２の積分値」とも呼ぶ。）とをそれぞれ算出する。そして、第１の積分値と第２の積分値との比を算出する。第２実施形態では、比は、（第１の積分値）／（第２の積分値）とした。  
【００７４】
判定工程では、算出工程で求めた比に基づいて、算出工程の際に生じた振動波が絶縁体１０の絶縁破壊によって生じた放電に起因するか否かを判定する（ステップＳ２６ａ）。詳細には、判定工程では、予め決定した所定の閾値と比とを比較することで絶縁破壊によって放電が生じたか否かを判定する。ここで、第２実施形態では所定の閾値は、比（第１の積分値／第２の積分値）を用いる。  
【００７５】
上記の第２実施形態によれば、算出工程の際に、被検査体１００ｔに印加する電圧の大きさが変化した場合でも、一定の判定基準によって絶縁破壊による放電の発生を容易に判定できる。以下に図８と図９を用いて理由を詳述する。  
【００７６】
図８は、加圧力とアコースティック・エミッション波形（ＡＥ波形）の実効値（ＡＥ実効値）との関係を示す図である。ここで、図８の縦軸に示すＡＥ実効値は、一般にはＡＥエネルギーと呼ばれ、波形の持つエネルギーの相対的な値を示している。図８の横軸に示す加圧力は、空間７２に導入する圧縮気体の圧力を示す。図８は、空間７２に導入する圧縮気体の圧力を変化させた際に、被検査体１００ｔから発生するアコースティック・エミッションのＡＥ実効値を算出した図である。また、空間７２に導入する圧縮気体の圧力毎に複数の被検査体１００ｔを用いてＡＥ実効値を算出した。図８には、圧力毎にプロットしたＡＥ実効値の平均値もプロットしている。  
【００７７】
図８では、０．８ＭＰａ、２．５ＭＰａ、３．５ＭＰａの３種類の圧力毎にＡＥ実効値を算出してプロットした。ここで、加圧力が大きくなる程、被検査体１００ｔに印加する電圧を大きくした。図８に示すように、加圧力（印加電圧）が大きくなる程、ＡＥ実効値も大きくなることが分かる。すなわち、算出工程において、被検査体１００ｔに印加する電圧の大きさを変更した場合、積分値を所定の閾値として用いた場合では、所定の閾値を印加電圧ごとに設定し直す必要が生じる。  
【００７８】
図９は、積分値の比と発生確率に変換した図である。横軸は、比（第１の積分値／第２の積分値）であり、左の縦軸は、発生確率（％）を示す。図９は、図８と同様に３種類の加圧力毎に複数の被検査体１００ｔを用いてパワースペクトラムを算出し、第１の積分値と第２の積分値との比（第１の積分値／第２の積分値）を求め、ワイブル解析によって比ごとの発生確率を算出した図である。一方で、比を求めた後の被検査体１００ｔについて絶縁体１０に絶縁破壊が生じたか否かを目視によって確認し、貫通放電と気中放電のどちらが発生したかを判定した。図９に示す左側の囲いの範囲内にプロットされた点が、貫通放電が生じた被検査体１００ｔであり、図９に示す右側の囲いの範囲内にプロットされた点が、気中放電が生じた被検査体１００ｔである。  
【００７９】
図９に示すように、空間７２（図３）の加圧力（すなわち印加電圧）を変化させた場合でも、貫通放電のパワースペクトラムから算出した比と気中放電のパワースペクトラムから算出した比とは異なる範囲に分布している。また、空間７２の加圧力を変化させた場合でも、貫通放電のパワースペクトラムから算出した比は加圧力に因らず同じ範囲（第１の範囲）に分布すると共に、気中放電のパワースペクトラムから算出した比は加圧力に因らず同じ範囲に分布する。すなわち、第１の範囲と第２の範囲の間の比を、判定工程で用いる所定の閾値として決定することで、判定工程を精度良く行なうことができる。  
【００８０】
すなわち、判定工程では、予め決定した所定の閾値と、算出工程で算出した比とを比較し、算出した比が所定の閾値よりも小さい場合は貫通放電が生じたと判定し、算出工程で算出した比が所定の閾値よりも大きい場合は気中放電が生じたと判定する（ステップＳ２６ａ）。  
【００８１】
Ｂ−２．効果；  上記の第２実施形態によれば、第１実施形態と同様の工程や構成については第１実施形態と同様の効果を奏する。また、第２実施形態によれば、第１の積分値と第２の積分値の比に基づいて判定工程を行っていることから（ステップＳ２６ａ）、被検査体１００ｔに印加する電圧の大きさに拘わらず、一定の判定基準によって貫通放電の発生を容易に判定できる。  
【００８２】
Ｃ．第３実施形態：Ｃ−１．スパークプラグの製造方法：  第３実施形態のスパークプラグの製造方法において、第１実施形態とは検査工程および、その他の工程（準備工程等）については第１実施形態と同じ内容である。よって、第１実施形態と同じ内容の工程については説明を省略する。  
【００８３】
第３実施形態では、第１実施形態と同様に判定工程までを行い、その後、後述する判別工程を行う。以下に、判別工程について図面を参照しつつ説明する。図１０は、スパークプラグ１００の第２の検査装置１０１の概略構成を示す模式図である。第２の検査装置１０１は、スパークプラグ１００の製造工程において、判別工程の際に用いられるものである。  
【００８４】
第２の検査装置１０１は、図１０に示すように、電圧印加装置５１と、微分値取得装置６１と、撮像装置７１と、処理装置８１と、信号発生装置９１とを備えている。電圧印加装置５１は、中心電極２０に対して高電圧を印加するものであり、一次コイル１５２、二次コイル１５３、コア１５４、イグナイタ１５５、及び、電極供給用のバッテリ１５６を備えている。
【００８５】
微分値取得装置６１は、スパークプラグ１００及び電圧印加装置５１間の通電経路に設けられており、中心電極２０に対する印加電圧の微分値を取得する装置である。ここで、中心電極２０に電圧を印加した際において、中心電極２０と主体金具５０との間で放電（フラッシュオーバー又は貫通放電）が生じなかった場合には、図１２（ａ）に示すように、中心電極２０に対する印加電圧は比較的なだらかに変化するため、前記微分値の絶対値はそれぞれ比較的小さなものとなる。
【００８６】
一方で、中心電極２０に電圧を印加した際において、中心電極２０と主体金具５０との間で放電（フラッシュオーバー又は貫通放電）が生じた場合には、図１２（ｂ）に示すように、放電時に中心電極２０に対する印加電圧が急激に変化するため、比較的大きな絶対値を有する微分値が表れることとなる。本実施形態において、微分値取得装置６１は、得られた微分値が予め設定された判別実施閾値ＶＴ以上となった場合に、所定の判別実施要求信号を処理装置８１に対して出力するようになっている。  
【００８７】
撮像装置７１は、所定のＣＣＤカメラにより構成されており、暗所に配置されたスパークプラグ１００の先端部を軸線ＣＬ方向先端側から撮像し、撮像画像を得る。具体的には、撮像装置７１は、少なくとも中心電極２０と絶縁碍子１０と環状空間２９とを含む範囲を軸線ＣＬ方向先端側から撮像し、前記範囲を含む撮像画像を得る。また、信号発生装置９１から入力される共通信号に基づいて、撮像装置７１におけるシャッターの開放タイミング〔つまり、撮像画像を撮像する時間（タイミング）〕が制御される。すなわち、図１１に示すように、信号発生装置９１から入力される共通信号がオンとなると、シャッターが開放され、スパークプラグ１００の撮像が開始されることとなる。
【００８８】
また、撮像装置７１は、シャッターの開放時間（撮像時間）Ｔ２が、共通信号をオンとしてからオフとするまでの時間Ｔ１よりも十分に長くなるように設定されている。そのため、シャッターが開放されているときに、電圧印加装置５１から中心電極２０に電圧が印加されることとなり、撮像装置７１は、中心電極２０に電圧が印加されている最中におけるスパークプラグ１００を撮像できるようになっている。
【００８９】
加えて、撮像装置７１により得られた撮像画像は、処理装置８１に入力される。処理装置８１は、微分値取得装置６１から判別実施要求信号が入力された際のみ、前記撮像画像に基づいて絶縁碍子１０における電気的破壊の有無を判別する。すなわち、中心電極２０と主体金具５０との間で放電が生じたスパークプラグ１００のみを対象として、生じた放電がフラッシュオーバーである（絶縁碍子１０に電気的破壊は生じていない）のか、貫通放電である（絶縁碍子１０に電気的破壊が生じている）のかを判別する。本実施形態において、処理装置８１は、撮像画像のうち絶縁碍子１０と環状空間２９とを含む領域における輝度に基づく情報と、予め設定された閾値とに基づいて絶縁碍子１０における電気的破壊の有無を判別する。
【００９０】
詳述すると、処理装置８１は、撮像画像のうち絶縁碍子１０と環状空間２９とを含む領域内における各画素の輝度（本発明の「情報」に相当する）を前記閾値と比較することで、前記領域を二値化処理し、二値化画像を得る。そして、二値化画像において輝度の高い方を示す部分の重心座標を算出し、算出された重心座標に基づいて絶縁碍子１０における電気的破壊の有無を判別する。
【００９１】
具体的には、フラッシュオーバーが生じていた場合、図１３に示すように、得られた撮像画像ＩＭ１において、輝度の高い部分ＲＡ（放電による高輝度部分であり、図１３中、散点模様を付した部分）は、中心電極２０が位置する範囲から環状空間２９が位置する範囲まで連続している。そして、このような撮像画像ＩＭ１を二値化処理して得られた二値化画像ＩＭ２においては、図１４（図１４中において斜線を付した部分は、輝度の低い方を示す部分である）に示すように、輝度の高い方を示す部分ＨＢは、中心電極２０が位置する範囲から環状空間２９が位置する範囲まで連続し、前記部分ＨＢの重心座標ＣＧは、中心電極２０の中心に比較的接近した位置に存在する。
【００９２】
従って、重心座標ＣＧの位置が中心電極２０側にある場合（例えば、重心座標ＣＧが絶縁碍子１０の位置する範囲内にある場合など、重心座標ＣＧから中心電極２０の中心までの距離が所定値以下である場合）に、フラッシュオーバーが生じており、絶縁碍子１０に電気的破壊は生じていない（つまり、絶縁碍子１０の絶縁性能は良好である）と判別する。
【００９３】
一方で、貫通放電が生じていた場合、図１５に示すように、得られた撮像画像ＩＭ１において、輝度の高い部分ＲＡ（放電による高輝度部分であり、図１５中、散点模様を付した部分）は、主として環状空間２９が位置する範囲に存在している。そして、このような撮像画像ＩＭ１を二値化処理して得られた二値化画像ＩＭ２においては、図１６（図１６中において斜線を付した部分は、輝度の低い方を示す部分である）に示すように、輝度の高い方を示す部分ＨＢは、主として環状空間２９が位置する範囲に存在し、前記部分ＨＢの重心座標ＣＧは、中心電極２０の中心から比較的離間した位置に存在する。  
【００９４】
従って、重心座標ＣＧの位置が中心電極２０の中心から離間した位置にある場合（例えば、重心座標ＣＧが環状空間２９の位置する範囲内にある場合など、重心座標ＣＧから中心電極２０の中心までの距離が前記所定値よりも大きい場合）に、貫通放電が生じており、絶縁碍子１０に電気的破壊が生じている（つまり、絶縁碍子１０の絶縁性能に問題がある）と判別する。
【００９５】
また、処理装置８１は、判別結果を所定の表示手段（図示せず）に表示するようになっている。
【００９６】
信号発生装置９１は、電圧印加装置５１及び撮像装置７１のそれぞれに入力される共通信号を出力するものである。本実施形態では、上述の通り、１の共通信号に基づいて、電圧印加装置５１による中心電極２０に対する電圧の印加タイミングと、撮像装置７１による撮像画像の撮像時間（撮像タイミング）とが制御されている。
【００９７】
次いで、前記第２の検査装置１０１を用いて、絶縁碍子１０の絶縁性能を検査する。まず、図１０に示すように、先端部が上方を向くようにスパークプラグ１００を支持するとともに、主体金具５０の先端部を筒状のチューブＴＵに挿入する。その上で、チューブＴＵ内に絶縁油ＩＯを注入し、絶縁油ＩＯにより環状空間２９を満たすとともに、中心電極２０や絶縁碍子１０の先端部の周囲に絶縁油ＩＯ内を配置する。
【００９８】
これにより、中心電極２０の先端部と主体金具５０との間における絶縁抵抗値を増大させることができ、フラッシュオーバーの発生を抑制することができる（但し、フラッシュオーバーが決して生じないわけではない）。尚、本実施形態において、絶縁油ＩＯは透明であり、濁度が１００ＮＴＵ以下とされている（「ＮＴＵ」とは、ホルマジン濁度標準を使用したホルマジン濁度の測定単位をいう）。
【００９９】
次いで、信号発生装置９１から出力されている共通信号をオンとする。これにより、撮像装置７１のシャッターが開放され、絶縁油ＩＯを通した中心電極２０や絶縁碍子１０等を含む領域の撮像が開始されるとともに、バッテリ５６から一次コイル５２に対する通電が開始される。そして、共通信号をオンからオフに切り替えることで、電圧印加装置５１から中心電極２０に対して電圧が印加されるとともに、撮像装置７１により中心電極２０に電圧が印加されている最中におけるスパークプラグ１００の撮像画像が得られる。そして、得られた撮像画像は、処理装置８１に入力される。
【０１００】
処理装置８１は、入力された撮像画像の全てにおいて電気的破壊の有無を判別することはなく、微分値取得装置６１から判別実施要求信号が入力されたスパークプラグ１００に関する撮像画像のみにおいて電気的破壊の有無を判別する。電気的破壊の有無は、上述の通り、撮像画像から二値化画像を得た上で、二値化画像中における輝度の高い方の部分ＨＢの重心座標ＣＧに基づいて判別される。そして、判別結果が前記表示手段に表示される。  
【０１０１】
以上詳述したように、本実施形態によれば、軸線ＣＬ方向先端側から撮像して得られた撮像画像に基づいて、フラッシュオーバー及び貫通放電（電気的破壊の有無）をより確実に判別することができる。その結果、絶縁碍子１０における絶縁性能の良・不良をより正確に検査することができ、歩留まりの向上を図ることができる。
【０１０２】
Ｃ−２．効果；  上記の第３実施形態によれば、判定工程の後に、さらに判別工程を行うことで、絶縁体の絶縁破壊の有無をより精度良く行うことができる。  
【０１０３】
また、１の共通信号に基づいて、撮像画像を撮像する時間と、中心電極２０に電圧を印加するタイミングとが制御されている。従って撮像画像を撮像する時間（タイミング）と、中心電極２０に電圧を印加するタイミングとを容易に合わせることができ、中心電極２０に電圧が印加されている最中（一瞬の放電が生じているとき）におけるスパークプラグ１００をより確実に撮像することができる。その結果、撮像画像に基づく電気的破壊の有無の判別をより正確に行うことができ、検査精度をより高めることができる。
【０１０４】
加えて、本実施形態では、処理装置８１により、絶縁碍子１０における電気的破壊の有無を自動で判別できるようになっている。従って、検査精度を一層高めることができるとともに、検査時間の短縮化を図ることができる。
【０１０５】
さらに、本実施形態では、得られた撮像画像の全てにおいて電気的破壊の有無を判別することはなく、中心電極２０に対する印加電圧の微分値が判別実施閾値ＶＴ以上となった場合に、電気的破壊の有無を判別するように構成されている。すなわち、中心電極２０に電圧を印加した際に、中心電極２０と主体金具５０との間で放電（フラッシュオーバー又は貫通放電）が生じたスパークプラグ１００のみを検査対象とするように構成されている。従って、検査を行う際の処理負担を軽減することができるとともに、検査時間の更なる短縮化を図ることができる。
【０１０６】
Ｄ．変形例：  なお、上記実施形態における構成要素の中の、特許請求の範囲の独立項に記載した要素以外の要素は、付加的な要素であり、適宜省略可能である。また、本発明の上記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形態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。  
【０１０７】
Ｄ−１．第１変形例：  上記第１実施形態では、予め求めた、貫通放電の積分値と気中放電の積分値との間の値を所定の閾値としたがこれに限定されるものではない。すなわち、予め求めた、気中放電の積分値の範囲（「第１積分値範囲」）と、貫通放電の積分値の範囲（「第２積分値範囲」とも呼ぶ。）との少なくとも一方を利用して判定工程を行っても良い。例えば、判定工程の際に、予め求めた第１積分値範囲を利用する場合は、算出工程で算出した積分値と第１積分値範囲を比較し、算出した積分値が第１積分値範囲内の場合は気中放電が生じたと判定し、算出した積分値が第１積分値範囲外の場合は貫通放電が生じたと判定する。また例えば、判定工程の際に、予め求めた第２積分値範囲を利用する場合は、算出工程で算出した比と第２積分値範囲を比較し、算出した積分値が第２積分値範囲内の場合は貫通放電が生じたと判定し、算出した比が第２積分値範囲外の場合は気中放電が生じたと判定する。  
【０１０８】
Ｄ−２．第２変形例：  上記第２実施形態では、予め求めた、気中放電に起因して発生したアコースティック・エミッション（ＡＥ）に基づいて算出した第１と第２の積分値の比が分布する範囲（第１比範囲）と、貫通放電に起因して発生したＡＥに基づいて算出した第１と第２の積分値の比が分布する範囲（第２比範囲）との間の値を所定の閾値としたが、これに限定されるものはない。すなわち、予め求めた、第１比範囲と第２比範囲の少なくとも一方を利用して判定工程を行っても良い。例えば、判定工程の際に、予め求めた第１比範囲を利用する場合は、算出工程で算出した比が第１比範囲内の場合は気中放電が生じたと判定し、算出工程で算出した比が第１比範囲外の場合は貫通放電が生じたと判定する。また例えば、判定工程の際に、予め求めた第２比範囲を利用する場合は、算出工程で算出した比が第２比範囲内の場合は貫通放電が生じたと判定し、算出工程で算出した比が第２比範囲外の場合は気中放電が生じたと判定する。  
【０１０９】
Ｄ−３．第３変形例：
（ａ）上記第３実施形態において、微分値取得装置６１は、得られた微分値が判別実施閾値ＶＴ以上となった場合に、判別実施要求信号を処理装置８１に対して出力するようになっているが、前記微分値が判別実施閾値ＶＴを上回った場合に、判別実施要求信号を処理装置８１に出力するように構成してもよい。
【０１１０】
（ｂ）上記第３実施形態において、処理装置８１は、二値化画像ＩＭ２における輝度の高い方の部分ＨＢの重心座標ＣＧに基づいて絶縁碍子１０における電気的破壊の有無を判別している。これに対して、二値化画像ＩＭ２において輝度の高い方の部分ＨＢが、中心電極２０が位置する範囲から環状空間２９が位置する範囲まで連続するか否かに基づいて電気的破壊の有無を判別してもよい。
【０１１１】
詳述すると、フラッシュオーバーは、中心電極２０の先端部と主体金具５０とを結ぶように生じるため、撮像画像においては、中心電極２０と主体金具５０とを結ぶようにして輝度の高い部分が存在する。この点を踏まえて、輝度の高い方の部分ＨＢが、中心電極２０の位置する範囲から環状空間２９が位置する範囲まで連続している場合、処理装置８１は、フラッシュオーバーが生じており、絶縁碍子１０に電気的破壊は生じていない（絶縁碍子１０の絶縁性能は良好である）と判別する。
【０１１２】
一方で、貫通放電は、絶縁碍子１０を貫通するため、撮像画像において、輝度の高い方の部分ＨＢは環状空間２９及びその周辺にのみ存在し、中心電極２０先端部の周囲には存在しない。この点を踏まえて、二値化画像において、輝度の高い方の部分ＨＢが中心電極２０の位置する範囲から環状空間２９が位置する範囲まで連続していない場合、処理装置８１は、貫通放電が生じており、絶縁碍子１０に電気的破壊が生じている（絶縁性能に問題がある）と判別する。
【０１１３】
（ｃ）上記第３実施形態では、撮像画像から得られた二値化画像に基づいて、絶縁碍子１０における電気的破壊の有無を判別しているが、必ずしも二値化画像を得る必要はなく、撮像画像に基づいて電気的破壊の有無を判別してもよい。
【０１１４】
従って、例えば、撮像画像のうち絶縁碍子１０と環状空間２９とを含む領域内における各画素の輝度を求めるとともに、前記領域内における平均輝度（本発明の「情報」に相当する）を算出し、算出された平均輝度と予め設置された閾値とを比較することで、絶縁碍子１０における電気的破壊の有無を判別してもよい。
【０１１５】
詳述すると、フラッシュオーバーは、中心電極２０の先端部と主体金具５０との間において絶縁碍子１０の先端面を這うようにして生じるため、撮像装置７１に光が届きやすくなり、絶縁碍子１０が位置する範囲及び環状空間２９が位置する範囲のそれぞれにおいて輝度が比較的大きなものとなる。従って、撮像画像において、前記領域内における各画素の輝度は比較的大きなものとなり、図１７に示すように、平均輝度も大きなものとなる。この点を踏まえて、平均輝度が前記閾値以上又は前記閾値よりも大きくなっている場合、処理装置８１は、フラッシュオーバーが生じており、絶縁碍子１０に電気的破壊は生じていない（絶縁碍子１０の絶縁性能は良好である）と判別する。
【０１１６】
一方で、貫通放電の場合、環状空間２９にて放電が生じるため、撮像装置７１に光が届きにくくなり、環状空間２９が位置する範囲の輝度は比較的大きくなるものの、絶縁碍子１０が位置する範囲の輝度は比較的小さく、ひいては平均輝度も比較的小さなものとなる。この点を踏まえて、平均輝度が前記閾値よりも小さい又は前記閾値以下となっている場合、処理装置８１は、貫通放電が生じており、絶縁碍子１０に電気的破壊が生じている（絶縁碍子１０の絶縁性能に問題がある）と判別する。
【０１１７】
また、例えば、撮像画像のうち絶縁碍子１０と環状空間２９とを含む領域内の各画素の輝度（本発明の「情報」に相当する）を求め、前記画素のうち予め設定された閾値と予め設定された関係を満たす輝度を有するものの総量（本別例では、前記閾値以上又は前記閾値超の輝度となっている画素の総量）に基づいて、絶縁碍子１０における電気的破壊の有無を判別してもよい。
【０１１８】
詳述すると、フラッシュオーバーが生じている場合には、前記領域内において高輝度の画素が多くなるため、前記総量も比較的大きなものとなる。この点を踏まえて、前記総量が予め設定された判定値以上又は判定値よりも大きくなっている場合、処理装置８１は、フラッシュオーバーが生じており、絶縁碍子１０に電気的破壊は生じていない（絶縁碍子１０の絶縁性能は良好である）と判別する。
【０１１９】
一方で、貫通放電が生じている場合、前記領域内において高輝度の画素は少なくなるため、前記総量は比較的小さなものとなる。この点を踏まえて、前記総量が前記判定値未満又は前記判定値以下となっている場合、処理装置８１は、貫通放電が生じており、絶縁碍子１０に電気的破壊が生じている（絶縁碍子１０の絶縁性能に問題がある）と判別する。尚、本別例では、関係として、輝度と閾値との大小関係を挙げているが、前記関係は、適宜変更可能である。
【０１２０】
（ｄ）上記第３実施形態では、絶縁性能の検査の際に、フラッシュオーバーの発生を抑制すべく、中心電極２０や絶縁碍子１０の先端部の周囲に絶縁油ＩＯ内が配置された状態で、中心電極２０に電圧が印加されているが、中心電極２０や絶縁碍子１０の先端部の周囲に高圧ガス（例えば、高圧エア）を充填した状態で、中心電極２０に電圧を印加してもよい。尚、絶縁性能の検査の際に、必ずしも絶縁油ＩＯや高圧ガスを用いなくてもよい。
【０１２１】
（ｅ）上記第３実施形態において、処理装置８１は、微分値取得装置６１から判別実施要求信号が入力されたスパークプラグ１００に関する撮像画像のみにおいて電気的破壊の有無を判別しているが、得られた撮像画像の全てにおいて電気的破壊の有無を判別してもよい。
【符号の説明】
【０１２２】
３…セラミック抵抗    ４…シール体    ５…ガスケット    １０…絶縁碍子（絶縁体）    １２…軸孔    １３…脚長部    １７…先端側胴部    １８…後端側胴部    １９…中央胴部    ２０…中心電極    ２１…先端部    ２９…環状空間    ３０…接地電極    ４０…端子金具    ５０…主体金具    ５１…工具係合部    ５２…取付ネジ部    ５４…シール部    ６０…検査装置    ６２…設置台    ６５…ケーシング    ６６…加圧キャップ    ６８…流通流路    ７２…空間    １００…スパークプラグ    １００ｔ…被検査体    ６００…エンジンヘッド    ６０１…取付ネジ孔    Ｇ…火花ギャップ    ＣＬ…軸線    Ｓ２４ａ…ステップ    Ｓ２６ａ…ステップ    Ｄｔ…パワースペクトラム    Ｄｗ…生波形    ＩＭ１…撮像画像    ＩＭ２…二値化画像 
【図１】
0005638683.tif 000002
【図２】
0005638683.tif 000003
【図３】
0005638683.tif 000004
【図４】
0005638683.tif 000005
【図５】
0005638683.tif 000006
【図６】
0005638683.tif 000007
【図７】
0005638683.tif 000008
【図８】
0005638683.tif 000009
【図９】
0005638683.tif 000010
【図１０】
0005638683.tif 000011
【図１１】
0005638683.tif 000012
【図１２】
0005638683.tif 000013
【図１３】
0005638683.tif 000014
【図１４】
0005638683.tif 000015
【図１５】
0005638683.tif 000016
【図１６】
0005638683.tif 000017
【図１７】
0005638683.tif 000018