(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
肉厚が軸方向で変化するスパークプラグ用絶縁碍子（２）の内部欠陥（４）の有無を検査する欠陥検査方法であって、
上記絶縁碍子（２）は、中心電極を挿通する軸孔（２０）を有しており、
上記絶縁碍子（２）に光を照射し、カメラ（１２）により上記絶縁碍子（２）の全周を撮影して第１画像を作成する撮影工程と、
上記第１画像において、上記絶縁碍子（２）の明るさを軸方向において一定とする画像処理を行う画像処理工程と、
上記画像処理工程で得られた画像を基に、上記絶縁碍子（２）から放射される透過光（３３）のうち、局部的に他の部分と明るさ又は波長が異なる特異部（５）の有無を識別することにより、上記絶縁碍子（２）における内部欠陥（４）の有無を検査する検査工程と、を有することを特徴とするスパークプラグ用絶縁碍子の欠陥検査方法。
【請求項２】
上記画像処理工程で得られた画像を二値化処理して第２画像（１０２）を得る二値化処理工程を更に有し、上記検査工程においては、上記第２画像（１０２）を基に、上記透過光（３３）における上記特異部（５）の有無を識別することを特徴とする請求項１に記載のスパークプラグ用絶縁碍子の欠陥検査方法。
【請求項３】
上記撮影工程においては、上記絶縁碍子（２）の内周側から外周側へ光を透過させることを特徴とする請求項１又は２に記載のスパークプラグ用絶縁碍子の欠陥検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スパークプラグ用の絶縁碍子の内部欠陥の有無を検査するスパークプラグ用絶縁碍子の欠陥検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
スパークプラグは、筒状のハウジングと、該ハウジングの内側に保持された筒状の絶縁碍子と、該絶縁碍子の軸孔に挿通された中心電極と、上記ハウジングに固定された接地電極とを備える。そして、上記中心電極と上記接地電極とは、スパークプラグの軸方向に対向配置されて火花放電ギャップを形成しており、中心電極に高電圧が印加されることで、火花放電ギャップに火花放電が生じる。
【０００３】
ここで、上記絶縁碍子にピンホール等の内部欠陥が存在していると、該内部欠陥を通って中心電極とハウジングとの間に、漏れ電流が流れてしまい、正常な火花放電が行われなくなるおそれがある。このため、絶縁碍子の欠陥の有無を検査する必要がある。
【０００４】
そして、スパークプラグ用の絶縁碍子の欠陥検査方法として、絶縁碍子の内周側と外周側との間に電圧を印加し、絶縁碍子の内周側と外周側との間に流れる漏れ電流を検出することにより、絶縁碍子の内部欠陥の有無を検査する方法がある（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３８７６８０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の方法では、絶縁碍子の内周側と外周側との間に電圧を印加させる必要がある。それゆえ、絶縁碍子に負荷がかかってしまい、内部欠陥のない良品の絶縁碍子を不良としてしまうおそれがある。
【０００７】
本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、絶縁碍子に負荷をかけることなく、絶縁碍子における内部欠陥の有無を検査することができるスパークプラグ用絶縁碍子の欠陥検査方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様は、肉厚が軸方向で変化するスパークプラグ用絶縁碍子の内部欠陥の有無を検査する欠陥検査方法であって、
上記絶縁碍子は、中心電極を挿通する軸孔を有しており、
上記絶縁碍子に光を照射し、カメラにより上記絶縁碍子の全周を撮影して第１画像を作成する撮影工程と、
上記第１画像において、上記絶縁碍子の明るさを軸方向において一定とする画像処理を行う画像処理工程と、
上記画像処理工程で得られた画像を基に、上記絶縁碍子から放射される透過光のうち、局部的に他の部分と明るさ又は波長が異なる特異部の有無を識別することにより、上記絶縁碍子における内部欠陥の有無を検査する検査工程と、を有することを特徴とするスパークプラグ用絶縁碍子の欠陥検査方法にある。
【発明の効果】
【０００９】
上記スパークプラグ用絶縁碍子の欠陥検査方法においては、絶縁碍子を透過した透過光を利用して、絶縁碍子における内部欠陥の有無を検査する。それゆえ、絶縁碍子に電気的、物理的な外力がかかることはない。したがって、絶縁碍子に負荷を与えることなく、内部欠陥の有無を検査することができる。
【００１０】
以上のごとく、本発明によれば、絶縁碍子に負荷をかけることなく、絶縁碍子における内部欠陥の有無を検査することができるスパークプラグ用絶縁碍子の欠陥検査方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】参考例１における、スパークプラグ用絶縁碍子の正面図。
【図２】参考例１における、軸方向の先端側から見たスパークプラグ用絶縁碍子の平面図。
【図３】参考例１における、光源から照射される光の向きを示す説明図。
【図４】参考例１における、光源から照射された光が、内部欠陥を有さない絶縁碍子を透過する様子を示す模式図。
【図５】参考例１における、光源から照射された光が、内部欠陥を有する絶縁碍子を透過する様子を示す模式図。
【図６】参考例１における、内部欠陥を有する絶縁碍子に入射光を当てたときの拡大正面図。
【図７】参考例２における、光源からアクリルチューブを通って照射される光の向きを示す説明図。
【図８】参考例３における、光源と絶縁碍子とカメラとの位置関係及び光の向きを表す正面図。
【図９】参考例３における、光源と絶縁碍子とカメラとの位置関係及び光の向きを示す上面図。
【図１０】実施例１における、光源と絶縁碍子とラインスキャンカメラとの位置関係及び光の向きを示す正面図。
【図１１】実施例１における、光源と絶縁碍子とラインスキャンカメラとの位置関係及び光の向きを示す上面図。
【図１２】実施例１における、第２画像の概略図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
上記スパークプラグは、自動車エンジン等の内燃機関に適用されるものである。
本明細書において、スパークプラグの軸方向において、内燃機関の燃焼室に挿入される側を先端側、その反対側を基端側として説明する。
【実施例】
【００１３】
（参考例１）
上記スパークプラグ用絶縁碍子の欠陥検査方法の実施例につき、図１〜図６を用いて説明する。
本例のスパークプラグ用絶縁碍子２の欠陥検査方法は、図１、図２に示すごとく、中心電極を挿通する軸孔２０を有する絶縁碍子２の内部欠陥４の有無を検査する欠陥検査方法である。
【００１４】
検査に当たっては、絶縁碍子２に光を照射すると共に絶縁碍子２を透過した透過光３３を観測する。そして、絶縁碍子２から放射される透過光３３のうち、局部的に他の部分と明るさ又は波長が異なる特異部５の有無を識別する。これにより、絶縁碍子２における内部欠陥４の有無を検査する。内部欠陥４としては、例えば空洞、クラック、異物等がありうる。
【００１５】
本例において検査するスパークプラグ用絶縁碍子２は、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）等を主成分とするセラミックスからなる筒状の成形体である。すなわち、図３に示すごとく、絶縁碍子２は、軸方向に貫通した軸孔２０を有する。絶縁碍子２は、回転体形状を有する。すなわち、絶縁碍子２は、軸方向に直交する断面の形状が、円環状となる形状を有する。
【００１６】
図１に示すごとく、絶縁碍子２は、軸心に沿って肉厚が変化している。具体的には、絶縁碍子２は、その先端部に、先端に向かうにつれて縮径するテーパ状に形成されている脚部２１を有する。また、絶縁碍子２は、脚部２１の基端側において、径方向外向きに突出形成された２つの大径部２２、２３を有する。また、絶縁碍子２は、基端側の大径部２３のさらに基端側において、外周面が凹凸状に形成されたコルゲーション部２４を有する。
【００１７】
なお、この絶縁碍子２を部品として備えるスパークプラグは、自動車等の内燃機関の燃焼室に導入される混合気に着火するための着火手段として用いられるものである。以下において、本例におけるスパークプラグ用絶縁碍子２の内部欠陥４の有無の検査方法の一例について、説明する。
【００１８】
絶縁碍子２の表面（内側面及び外側面）から、ゴミや汚れ等を除去する。そして、絶縁碍子２の軸方向の一方側に光源１１を配置する。そして、光源１１から、絶縁碍子２の軸孔２０内に向かって入射光３１を照射する。これにより、図４、図５に示すごとく、光源１１からの入射光３１が絶縁碍子２の内壁面から成形体内に侵入し、この侵入光３２が絶縁碍子２の外側に透過光３３として放射される。
【００１９】
そして、光源１１から入射光３１を照射した絶縁碍子２の全体を、目視により観察する。つまり、上記透過光３３を目視により観察する。このとき、絶縁碍子２を、その軸を中心に少しずつ回転させながら観察することで、容易に絶縁碍子２の全体を観察することができる。
【００２０】
絶縁碍子２に内部欠陥４があると、図６に示すごとく、絶縁碍子２の一部に、周囲よりも明るさの異なって見える特異部５が現れる。すなわち、図５に示すごとく、内部欠陥４を通る侵入光３２１は、他の部位とは異なる拡散の仕方にて絶縁碍子２の外側へ達して、透過光３３１として放射される。そのため、内部欠陥４の存在する部位付近は、特異部５として、その明るさが周囲と異なって見える。
【００２１】
図６に、特異部５が現れている絶縁碍子２の模式図を示している。なお、図６には、特異部５の、軸方向及び周方向の位置を特定するための目印６１、６２が現れている。目印６１、６２は、特異部５を本例の方法によって確認した後に、絶縁碍子２の外表面に目印として付したものである。
【００２２】
また、上記のように絶縁碍子２に入射光３１を照射したとき、絶縁碍子２に内部欠陥４があると、絶縁碍子２の一部の色が周囲と比べて異なって見える特異部５が現れる場合もある。すなわち、図５に示すごとく、内部欠陥４に向かって侵入した侵入光３２１が、内部欠陥４に起因して分散、干渉し、透過光３３１として放射される。そのため、特異部５の色が、周囲と異なって見える。
【００２３】
以上のごとく、目視により特異部５の有無を識別することにより、スパークプラグ用絶縁碍子２の内部欠陥４の有無を検査する。
【００２４】
次に、本例の作用効果につき説明する。
上記スパークプラグ用絶縁碍子２の欠陥検査方法においては、絶縁碍子２を透過した透過光３３を利用して、絶縁碍子２における内部欠陥４の有無を検査する。それゆえ、絶縁碍子２に電気的、物理的な外力がかかることはない。したがって、絶縁碍子２に負荷を与えることなく、内部欠陥４の有無を検査することができる。
【００２５】
また、本例のスパークプラグ用絶縁碍子２の欠陥検査方法においては、絶縁碍子２の内周側から外周側へ光を透過させたときの透過光３３を観測する。それゆえ、絶縁碍子２の肉厚が同じ箇所は、略同一の光量の透過光３３が観測されることとなるため、特異部５の識別を行いやすい。
【００２６】
以上のごとく、本例によれば、絶縁碍子に負荷をかけることなく、絶縁碍子における内部欠陥の有無を検査することができるスパークプラグ用絶縁碍子の欠陥検査方法を提供することができる。
【００２７】
（参考例２）
本例は、図７に示すごとく、スパークプラグ用絶縁碍子２の軸孔２０内にアクリルチューブ１３を挿通させて、絶縁碍子２の内部欠陥４の有無を検査する例である。以下において、本例における、スパークプラグ用絶縁碍子２の内部欠陥４の有無の検査方法の一例について、説明する。
【００２８】
光源１１に、直径が軸孔２０よりも小さいアクリルチューブ１３を配置する。このとき、光源１１から照射した光が、すべてアクリルチューブ１３内に入るように配置する。そして、光源１１に配置したアクリルチューブ１３を、軸孔２０に挿通させる。そして、光源１１からアクリルチューブ１３内に光を照射する。すると、この光はアクリルチューブ１３内で全反射されてチューブ先端１３１から入射光３１として照射される。
【００２９】
そして、入射光３１が絶縁碍子２の内壁面から成形体内に侵入し、この侵入光３２が絶縁碍子２の外側に透過光３３として放射される。この透過光３３を観察することにより、特異部５の有無を識別し、内部欠陥４の有無を検査する。このとき、例えば、軸方向におけるチューブ先端１３１の位置を基端側から先端側に向かって徐々に移動させながら、絶縁碍子２における軸方向の全体を観察する。
【００３０】
その他は、参考例１と同様である。なお、本例又は本例に関する図面において用いた符号のうち、参考例１において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、参考例１と同様の構成要素等を表す。
本例においては、光を効率的に、絶縁碍子２のセラミック内部に侵入させ、透過させることができる。それゆえ、内部欠陥４の有無の検査をより正確に行うことができる。その他、参考例１と同様の作用効果を有する。
【００３１】
（参考例３）
本例は、図８、図９に示すごとく、絶縁碍子２の軸孔２０内にカメラ１２０を配置して、絶縁碍子２の内部欠陥４の有無を検査する例である。以下において、本例における、スパークプラグ用絶縁碍子２の内部欠陥４の有無の検査方法の一例について、説明する。
【００３２】
絶縁碍子２を、軸を中心に回転できるように配置する。そして、図８、図９に示すごとく、絶縁碍子２の軸孔２０内にカメラ１２０を配置する。そして、軸方向に直交する方向に、光源１１を配置する。そして、光源１１から、絶縁碍子２の外壁面に向かって入射光３１を照射する。
【００３３】
すると、入射光３１が絶縁碍子２の外壁面から成形体内に侵入し、この侵入光３２が絶縁碍子２の内側に透過光３３として放射される。この透過光３３をカメラ１２０によって撮影する。この際、光源１１及びカメラ１２０の向きを固定しつつ、絶縁碍子２を回転させて、その全周について撮影する。また、軸方向にカメラ１２０を移動させて、絶縁碍子２の軸方向の全体を撮影する。
【００３４】
その他は、参考例１と同様である。なお、本例又は本例に関する図面において用いた符号のうち、参考例１において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、参考例１と同様の構成要素等を表す。
本例においても、参考例１と同様の作用効果を得ることができる。
【００３５】
（実施例１）
本例は、図１０〜図１２に示すごとく、画像検査により絶縁碍子２の内部欠陥４の有無を検査する例である。以下において、本例における、スパークプラグ用絶縁碍子２の内部欠陥４の有無の検査方法の一例について、説明する。
【００３６】
絶縁碍子２の表面（内側面及び外側面）から、ゴミや汚れ等を除去する。そして、絶縁碍子２を、軸を中心に回転できるように配置する。そして、図１０、図１１に示すごとく、絶縁碍子２の軸方向に直交する方向の一方側に光源１１を配置し、他方側にラインスキャンカメラ１２を配置する。すなわち、軸方向からみて、光源１１と絶縁碍子２とラインスキャンカメラ１２とが、この順に一直線上に並ぶように配置する。
【００３７】
そして、光源１１から、絶縁碍子２の外周面に向かって入射光３１を照射する。そして、絶縁碍子２をラインスキャンカメラ１２によって撮影する。つまり、入射光３１のうち、絶縁碍子２を透過したもの（透過光３３）をラインスキャンカメラ１２によって撮影する。このとき、入射光３１を照射した絶縁碍子２における、周方向の一定の範囲、及び、軸方向の一定の範囲について、撮影する。
【００３８】
そして、絶縁碍子２をその軸を中心に所定角度回転させ、再びラインスキャンカメラ１２で撮影する。これを、絶縁碍子２が一回転するまで行う。これにより得られた画像をつなぎ合わせることにより、絶縁碍子２全周を撮影（ラインスキャン）した第１画像が得られる（図示略）。
【００３９】
ここで、絶縁碍子２は、軸方向によって肉厚が異なるため、第１画像においては、絶縁碍子２の明るさが軸方向において一定ではない。すなわち、例えば、軸方向における絶縁碍子２の肉厚が小さい部分は、肉厚の大きい部分よりも明るく見える。そこで、第１画像において、特異部５を除く絶縁碍子２の明るさが軸方向において略一定となるように画像処理を行う。
【００４０】
そして、判別分析法により二値化処理することで、第２画像１０２を得る。図１２の第２画像１０２は、概略図である。絶縁碍子２に内部欠陥４があるときは、その部分が黒くなった特異部５が現れる。
【００４１】
なお、図１２における目印６１０、６２０は、参考例１の検査方法により、予め内部欠陥４の位置を特定しているものであり、軸方向と周方向とにおける内部欠陥４の位置に予め目印６１０、６２０を付していたものである。この図から、本実施例によっても、内部欠陥４を正確に特定していることが分かる。
【００４２】
以上のごとく、画像検査により特異部５の有無を識別することにより、スパークプラグ用絶縁碍子２の内部欠陥４の有無を検査する。
【００４３】
なお、上記の画像検査による場合、絶縁碍子２に付着したゴミ等によるノイズと、内部欠陥４による特異部５との判断を行う必要があるときもある。かかる場合、例えば、第１画像において、周囲と比較して徐々に暗くなっている箇所は内部欠陥４に起因する特異部５と判定し、周囲と比較して急激に暗くなっている箇所はゴミ等に起因するノイズと判定することもできる。
【００４４】
その他は、参考例１と同様である。なお、本例又は本例に関する図面において用いた符号のうち、参考例１において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、参考例１と同様の構成要素等を表す。
【００４５】
本例においては、特異部５の有無の判断が行いやすい。つまり、絶縁碍子２に内部欠陥４があるときは、第２画像１０２において、特異部５が黒色で明確に現れるため、特異部５の有無を容易に識別することができる。
また、画像処理によってスパークプラグ用絶縁碍子２の内部欠陥４の有無を検査できるため、自動検査を可能とし、作業効率を上げることができる。
その他、参考例１と同様の作用効果を有する。
【００４６】
なお、上記参考例３、実施例１においては、光源から照射する光は、可視光でも不可視光でも良い。例えば、光源から赤外線を照射させた場合は、赤外線カメラを用いることができる。
【符号の説明】
【００４７】
２  スパークプラグ用絶縁碍子
２０  軸孔
３３  透過光
４  内部欠陥
５  特異部
【図１】
0006387719.tif 000002
【図２】
0006387719.tif 000003
【図３】
0006387719.tif 000004
【図４】
0006387719.tif 000005
【図５】
0006387719.tif 000006
【図６】
0006387719.tif 000007
【図７】
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【図８】
0006387719.tif 000009
【図９】
0006387719.tif 000010
【図１０】
0006387719.tif 000011
【図１１】
0006387719.tif 000012
【図１２】
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