(57)【要約】【課題】スパークプラグに用いられる絶縁体の耐電圧性の評価精度を向上させつつ、かかる試験用の容器の据え付けを容易にし、スパークプラグの製造設備全体の製造コストを抑え、設備の安全性を向上させる。【解決手段】スパークプラグの製造方法は、（ａ）セラミックスを含む材料を所定の形状に成形して成形体を得る工程と、（ｂ）成形体を焼成することにより絶縁体を得る工程と、（ｃ）容器内において絶縁体を挟んで配置される２つの電極間に所定電圧を印加して、所定電圧に対する絶縁体の耐電圧性を評価する工程と、を備えており、工程（ｃ）は、容器内の圧力を大気圧未満に調整する工程を含む。【選択図】図５
2016173958.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁体を有するスパークプラグの製造方法であって、
（ａ）セラミックスを含む材料を所定の形状に成形して成形体を得る工程と、
（ｂ）前記成形体を焼成することにより、前記絶縁体を得る工程と、
（ｃ）容器内において前記絶縁体を挟んで配置される２つの電極間に所定電圧を印加して、前記所定電圧に対する前記絶縁体の耐電圧性を評価する工程と、
を備え、
前記工程（ｃ）は、前記容器内の圧力を大気圧未満に調整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、
前記工程（ｃ）は、前記容器内の圧力を５Ｐａ以下に調整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３】
請求項１または請求項２に記載のスパークプラグの製造方法において、
前記スパークプラグは、
自身の軸線に沿って延びる軸孔を有する前記絶縁体と、
前記軸孔内に少なくとも一部が挿入され、自身の先端部が前記軸孔から露呈している中心部材と、
前記絶縁体の外周に配置されている筒状の主体金具と、
前記主体金具の端部に接合されている接地電極と、
を有し、
前記工程（ｃ）において、前記中心部材と前記主体金具とは、前記２つの電極として用いら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４】
請求項３に記載のスパークプラグの製造方法において、さらに、
（ｄ）前記工程（ｃ）の後に実行され、前記接地電極を前記中心部材の前記先端部に向かって曲げる工程を備える、スパークプラグの製造方法。
【請求項５】
絶縁体を有するスパークプラグの製造装置であって、
前記絶縁体を収容可能な容器と、
前記容器内の圧力を調整する圧力調整部と、
前記容器内において前記絶縁体を挟んで配置される２つの電極間に所定電圧を印加して、前記所定電圧に対する前記絶縁体の耐電圧性を評価する評価部と、
を備え、
前記圧力調整部は、前記評価部による前記所定電圧の印加が実行される際に、前記容器内の圧力を大気圧未満に調整することを特徴とする、スパークプラグの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スパークプラグの製造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、内燃機関に用いられるスパークプラグとして、中心電極および端子電極を含む中心部材と、主体金具との間に絶縁碍子を配置し、主体金具に設けられた接地電極の端部と中心電極の端部との間の空隙（火花放電ギャップ）において火花放電を行なうスパークプラグが用いられている。絶縁碍子にピンホール等の欠陥が生じていると、かかる欠陥を通して放電が生じて絶縁碍子に厚さ方向の貫通孔が生じるおそれがある。このような貫通孔が生じると、正常な火花放電が行なわれないおそれがある。そこで、スパークプラグの製造過程において、中心部材と主体金具との間に高電圧を印加し、このときに測定される電圧波形や撮像される画像に基づいて絶縁碍子における欠陥の有無を特定する工程（以下、「耐電圧試験工程」と呼ぶ）が行われていた。この耐電圧試験において、中心部材と主体金具との間で絶縁碍子の表面を這うように生じる放電（いわゆるフラッシュオーバー）が発生すると、測定される電圧波形が絶縁碍子に欠陥が有る場合に測定される電圧波形と近似するために、絶縁碍子に欠陥が無い場合であっても、欠陥有りと誤って特定されるおそれがある。特許文献１の耐電圧試験工程では、中心電極と主体金具と絶縁体とが組み付けられた組付体を耐圧容器内に配置し、耐圧容器内の圧力を大気圧以上、例えば、５ＭＰａ程度まで昇圧することで、フラッシュオーバーの発生を抑制して、欠陥の有無の特定精度を向上させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１８５９６３号広報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の耐電圧試験工程では、耐圧容器内の圧力を大気圧以上に昇圧させるので、かかる圧力に耐え得るだけの堅牢さが耐圧容器に求められる。そこで、容器の材料として高い剛性の材料を用いた場合、耐圧容器の重量が非常に大きくなり耐圧容器の据え付けが困難となるという問題や、製造設備全体の製造コストが上昇するという問題が生じる。加えて、耐圧容器内の圧力が非常に高くなるため、製造設備の安全性を向上できないという問題も生じる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【０００６】
（１）本発明の一形態によれば、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、絶縁体を有するスパークプラグの製造方法であって、（ａ）セラミックスを含む材料を所定の形状に成形して成形体を得る工程と、（ｂ）前記成形体を焼成することにより、前記絶縁体を得る工程と、（ｃ）容器内において前記絶縁体を挟んで配置される２つの電極間に所定電圧を印加して、前記所定電圧に対する前記絶縁体の耐電圧性を評価する工程と、を備え、前記工程（ｃ）は、前記容器内の圧力を大気圧未満に調整する工程を含むことを特徴とする。この形態のスパークプラグの製造方法によれば、容器内の圧力を大気圧未満に調整して絶縁体の耐電圧性を評価するので、容器内の圧力を大気圧以上に昇圧して耐電圧性を評価する構成に比べて、容器の堅牢さを低減できる。このため、容器の据え付けを容易に実現できる。また、スパークプラグの製造設備の製造コストを抑えることができる。また、容器内の圧力を大気圧未満に調整して絶縁体の耐電圧性を評価するので、スパークプラグの製造設備の安全性を向上できる。
【０００７】
（２）上記形態のスパークプラグの製造方法において、前記工程（ｃ）は、前記容器内の圧力を５Ｐａ以下に調整する工程を含んでもよい。この形態のスパークプラグの製造方法によれば、容器内の圧力を５Ｐａ以下に調整するので、フラッシュオーバーの前兆となるコロナ放電の発生を抑制することができる。したがって、所定電圧として非常に高い電圧を２つの電極間に印加しつつ、絶縁体の耐電圧性を精度良く評価できる。
【０００８】
（３）上記形態のスパークプラグの製造方法において、前記スパークプラグは：自身の軸線に沿って延びる軸孔を有する前記絶縁体と；前記軸孔内に少なくとも一部が挿入され、自身の先端部が前記軸孔から露呈している中心部材と；前記絶縁体の外周に配置されている筒状の主体金具と；前記主体金具の端部に接合されている接地電極と；を有し、前記工程（ｃ）において、前記中心部材と前記主体金具とは、前記２つの電極として用いられてもよい。この形態のスパークプラグの製造方法によれば、スパークプラグが有する中心部材と主体金具とを２つの電極として所定電圧を印加して耐電圧性を評価するので、実際の使用態様に近い態様で絶縁体の耐電圧性を評価できる、すなわち、スパークプラグの完成品における絶縁体の耐電圧性を精度良く評価できる。
【０００９】
（４）上記形態のスパークプラグの製造方法において、さらに、（ｄ）前記工程（ｃ）の後に実行され、前記接地電極を前記中心部材の前記先端部に向かって曲げる工程を備えてもよい。この形態のスパークプラグの製造方法によれば、工程（ｃ）の後に接地電極を曲げる工程が実行されるので、工程（ｃ）において、接地電極と中心電極との間の距離を比較的長くできる。このため、工程（ｃ）において２つの電極間に印加する電圧をより高電圧化できる。
【００１０】
本発明は、スパークプラグの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、スパークプラグの製造装置、スパークプラグの試験方法、スパークプラグの試験装置、スパークプラグ用絶縁体の製造装置、スパークプラグ用絶縁体の試験装置、およびスパークプラグ等の形態で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態としてのスパークプラグの製造装置の構成を示す説明図である。
【図２】図１に示す電圧印加部５００の詳細構成を示す説明図である。
【図３】図１に示す組付体１００の詳細構成を示す部分断面図である。
【図４】容器３００内の圧力およびその圧力における組付体１００への印加可能最高電圧の一例を示す説明図である。
【図５】本発明の一実施形態としてのスパークプラグの製造手順を示すフローチャートである。
【図６】ステップＳ１３０において測定される印加電圧の波形の一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
Ａ．実施形態：
Ａ１．装置構成：
図１は、本発明の一実施形態としてのスパークプラグの製造装置の構成を示す説明図である。スパークプラグ製造装置２００は、スパークプラグを製造する装置であり、後述するスパークプラグの製造の一部の工程（耐電圧試験）を実行するために用いられる。
【００１３】
スパークプラグ製造装置２００は、容器３００と、通電金具３５０と、圧力調整部４００と、電圧印加部５００と、電圧測定部５１０と、試験制御部６００とを備えている。
【００１４】
容器３００は、後述する耐電圧試験を行う際に、組付体１００を収容する。容器３００は、略立方体の外観形状を有し、組付体１００を出し入れするための図示しない開閉部を有する。かかる開閉部はロック機構を有し、ロック機構により開閉部がロックされると、容器３００の内部は気密となる。なお、図１では、容器３００に組付体１００が収容された状態を示している。また、図１では、少なくとも容器３００、通電金具３５０、および組付体１００に関しては、図の上方が鉛直上方に相当し、図の下方が鉛直下方に相当する。上述の「組付体１００」とは、スパークプラグの製造過程において製作される部材であり、所定の工程（後述する接地電極の曲げ工程およびガスケットの取り付け工程）を経てスパークプラグの完成品となる。図１に示すように、組付体１００は、組付体１００の先端側が鉛直下方側に位置し、組付体１００の基端側が鉛直上方側に位置するように容器３００に収容される。「組付体１００の先端側」とは、組付体１００において後述の接地電極３０が配置されている側を意味し、「組付体１００の基端側」とは、組付体１００において後述の端子金具４０が配置されている側を意味する。
【００１５】
容器３００は、第１支持板３１１と第２支持板３１２と、導電支持部３２０とを備えている。第１支持板３１１は、容器３００が載置された状態において、容器３００の内側底面から所定の距離だけ上方の位置で水平面と平行に配置され、自身の周縁が容器３００の筐体の内側面に接合されている。第１支持板３１１の中央には、厚さ方向に貫通孔が設けられており、第１支持板３１１は、かかる貫通孔に挿入された組付体１００を支持する。第２支持板３１２は、第１支持板３１１から所定の距離だけ上方の位置で第１支持板３１１と平行に配置され、自身の周縁が容器３００の筐体の内側面に接合されている。第２支持板３１２の中央には、厚さ方向に貫通孔が設けられており、第２支持板３１２は、かかる貫通孔に挿入された通電金具３５０を支持する。導電支持部３２０は、第１支持板３１１と共に組付体１００を支持する。導電支持部３２０は、導電性部材により形成され、上端において組付体１００が有する後述の主体金具と接し、下端において容器３００の筐体の内側底面に接合されている。導電支持部３２０は、例えば、鋼材（例えば、ステンレス鋼材やＳ４５Ｃ−Ｈ等）製のコイルばねにより構成されてもよい。容器３００の筐体は、導電性の板状部材、例えば、ステンレス鋼板を接合して構成されており、接地されている。したがって、組付体１００が有する主体金具は、導電支持部３２０および容器３００の筐体を介して接地されている。容器３００の筐体の１つの側面部には、樹脂およびガラス等の透明材料で形成された２つの観察窓３３１，３３２が設けられている。観察窓３３１は、容器３００の内部に組付体１００が収容された状態において、組付体１００の先端部を観察可能な位置に配置されている。観察窓３３２は、容器３００の内部に組付体１００が収容された状態において、組付体１００と通電金具３５０との接触部を視認可能な位置に配置されている。容器３００の筐体には、上述の２つの観察窓３３１，３３２に加えて、給排気口３４０が設けられており、かかる給排気口３４０において、圧力調整部４００と接続されている。
【００１６】
通電金具３５０は、導電性を有する棒状の部材であり、先端が組付体１００が有する後述の端子金具と接し、基端が接続配線５５０を介して電圧印加部５００と電気的に接続されている。通電金具３５０は、電圧印加部５００により印加される電圧を組付体１００に伝える。なお、通電金具３５０として、スパークプラグを用いてもよい。
【００１７】
圧力調整部４００は、容器３００と接続されており、容器３００の内部の圧力を調整する。圧力調整部４００は、配管部４１０と、ロータリーポンプ４２１と、ターボポンプ４２２と、を備えている。配管部４１０は、給排気口３４０を介して容器３００の内部と連通している。また、配管部４１０は、ロータリーポンプ４２１およびターボポンプ４２２とそれぞれ接続されている。ロータリーポンプ４２１およびターボポンプ４２２は、配管部４１０を介して容器３００内の気体（空気）を排出して、容器３００内の圧力を減圧する。なお、配管部４１０には、図示しない大気開放弁が設けられており、かかる弁が開かれることにより、減圧された状態の容器３００の内部の圧力が大気圧まで昇圧される。
【００１８】
電圧印加部５００は、接続配線５５０および通電金具３５０を介して組付体１００に電圧を印加する。例えば、後述する耐電圧試験では、３２ｋＶ以上の非常に高い電圧を印加する。電圧印加部５００は、試験制御部６００と電気的に接続されており、試験制御部６００が出力する制御信号に従って組付体１００に電圧を印加する。
【００１９】
図２は、図１に示す電圧印加部５００の詳細構成を示す説明図である。電圧印加部５００は、一次コイル５１１と、二次コイル５１２と、コア５１３と、イグナイタ５１４と、バッテリ５２０とを備えている。一次コイル５１１は、コア５１３を中心とする巻線からなり、一端がバッテリ５２０に接続され、他端がイグナイタ５１４に接続されている。二次コイル５１２は、コア５１３を中心とする巻線からなり、一端が一次コイル５１１およびバッテリ５２０に接続されると共に、他端が接続配線５５０を介して通電金具３５０に接続されている。イグナイタ５１４は、本実施形態では、トランジスタにより構成されている。イグナイタ５１４は、試験制御部６００から出力される制御信号に応じて、バッテリ５２０から一次コイル５１１に電力が供給されている状態と、かかる電力の供給が停止された状態とを切り替える。接続配線５５０および通電金具３５０を介して組付体１００に高電圧を印加する場合には、バッテリ５２０から一次コイル５１１に電流を流し、コア５１３の周囲に磁界を形成すると共に、試験制御部６００から出力される制御信号をオンからオフに切り替えることにより、コア５１３の磁界を変化させて二次コイル５１２に高電圧を発生させる。電圧測定部５１０は、接続配線５５０に接続され、電圧印加部５００が電圧を印加した際に、その電圧を測定する。電圧測定部５１０は、試験制御部６００と電気的に接続されており、測定した電圧値を示す信号を、試験制御部６００に送信する。
【００２０】
図１に示す試験制御部６００は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、およびＲＡＭ（Random Access Memory）等を有し、後述の耐電圧試験の各工程を制御する。試験制御部６００は、電圧印加部５００、ロータリーポンプ４２１、およびターボポンプ４２２と電気的に接続されており、これらの各機能部を制御する。例えば、試験制御部６００は、電圧印加部５００に対して上述の制御信号を出力することにより、組付体１００に印加する電圧の大きさを制御する。また、試験制御部６００は、ロータリーポンプ４２１およびターボポンプ４２２の駆動および停止を制御する。試験制御部６００は、評価部６１０を有する。評価部６１０は、ＣＰＵがＲＯＭに格納されているプログラムを実行することにより機能する機能部である。評価部６１０は、電圧測定部５１０から受信する電圧測定値を記録すると共に、その電圧測定値に基づき組付体１００（絶縁碍子１０）の耐電圧性を評価する。
【００２１】
Ａ２．組付体１００の構成：
図３は、図１に示す組付体１００の詳細構成を示す部分断面図である。組付体１００は、図３において一点鎖線で示す軸線ＡＸに沿った細長な柱状の外観形状を有する。軸線ＡＸの右側は、外観正面図を示し、軸線ＡＸの左側は、軸線ＡＸを通る断面で組付体１００を切断した断面図を示している。以下の説明では、図３の下方側（後述の接地電極３０が配置されている側）を先端側と呼び、図３の上方側（後述の端子金具４０が配置されている側）を基端側と呼ぶ。
【００２２】
組付体１００は、絶縁碍子１０と、中心電極２０と、接地電極３０と、端子金具４０と、主体金具５０とを備えている。中心電極２０は棒状の外観形状を有し、先端が絶縁碍子１０から突出するようにして絶縁碍子１０の軸孔１２内部に配置されている。絶縁碍子１０の軸孔１２内部には、中心電極２０の基端部とセラミック抵抗３の間にシール体４ａが挟まるように中心電極２０とセラミック抵抗３とシール体４ａとが配置され、また、セラミック抵抗３の基端に接してシール体４ｂが配置されている。また、絶縁碍子１０の軸孔１２内部には、端子金具４０の先端側がシール体４ｂと接して配置されている。端子金具４０の基端側は絶縁碍子１０の基端側の端部から露呈している。中心電極２０は、セラミック抵抗３およびシール体４ａ，４ｂを介して端子金具４０と電気的に接続されている。絶縁碍子１０の外周は、端子金具４０から先端側に離れた位置で主体金具５０によって保持されている。接地電極３０は、棒状の外観形状を有し、主体金具５０の先端面５７に接合されて軸線ＡＸと平行に配置されている。接地電極３０は、スパークプラグの製造過程において中心電極２０側に屈曲され、中心電極２０の先端との間に火花を発生させる隙間である火花放電ギャップを形成する。なお、上述した中心電極２０と、シール体４ａ，４ｂと、セラミック抵抗３と、端子金具４０とを含み軸線ＡＸに沿って延設されている部材は、請求項における中心部材の下位概念に相当する。
【００２３】
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部材である。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外観形状を有する。絶縁碍子１０の軸方向中央には他の部分に比べて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側には、端子金具４０と主体金具５０との間を絶縁する基端側胴部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、基端側胴部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。なお、絶縁碍子１０は、請求項における絶縁体の下位概念に相当する。
【００２４】
主体金具５０は、絶縁碍子１０の基端側胴部１８の先端側の一部から脚長部１３に亘る部位を包囲して保持する円筒状の金具である。本実施形態では、主体金具５０は、低炭素鋼により形成され、全体にニッケルめっきや亜鉛めっき等のめっき処理が施されている。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は、スパークプラグをエンジンヘッドに取り付けるための工具が嵌合する。主体金具５０の取付ネジ部５２は、エンジンヘッドの取付ネジ孔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の根元に位置し、鍔状の外観形状を有する。シール部５４の先端面５５には、スパークプラグの製造過程においてガスケットが取り付けられ、かかるガスケットをシール部５４によってエンジンヘッドに押し付けることにより、エンジン室内の気密性を確保する。主体金具５０の先端面５７は、円環状の平面形状を有する。先端面５７の中央から絶縁碍子１０の脚長部１３が突出し、さらに脚長部１３の先端面から中心電極２０が突出している。主体金具５０の軸孔の内周面と、絶縁碍子１０の脚長部１３の外周面との間には、所定の寸法の空隙３１が形成されている。
【００２５】
主体金具５０の工具係合部５１より基端側には薄肉の加締部５３が設けられている。また、シール部５４と工具係合部５１との間には、加締部５３と同様に薄肉の圧縮変形部５８が設けられている。工具係合部５１から加締部５３にかけての主体金具５０の内周面と基端側胴部１８の外周面との間には、円環状のリング部材６，７が介在されており、さらに両リング部材６，７間にタルク（滑石）９の粉末が充填されている。スパークプラグの製造過程において、加締部５３を内側に折り曲げるようにして先端側に押圧することにより圧縮変形部５８が圧縮変形し、この圧縮変形部５８の圧縮変形により、リング部材６，７およびタルク９を介し、絶縁碍子１０が主体金具５０内で先端側に向け押圧される。この押圧により、タルク９が軸線ＡＸ方向に圧縮されて主体金具５０内の気密性が高められる。
【００２６】
また、主体金具５０の内周においては、取付ネジ部５２の位置に形成された金具内段部５６に、環状の板パッキン８を介して絶縁碍子１０の脚長部１３の基端に位置する碍子段部１５が押圧されている。この板パッキン８は、主体金具５０と絶縁碍子１０との間の気密性を保持する部材であり、燃焼ガスの流出を防止する。上述の主体金具５０および中心部材は、請求項における２つの電極の下位概念に相当する。
【００２７】
本実施形態では、後述のスパークプラグの製造において、スパークプラグ製造装置２００を用いて絶縁碍子１０の耐電圧性を評価する。このとき、容器３００内の圧力を大気圧未満に減圧して組付体１００に高電圧を印加する。このようにすることで、組付体１００に対してフラッシュオーバーを発生させずにより高い電圧を印加することができる。
【００２８】
図４は、容器３００内の圧力およびその圧力における組付体１００への印加可能最高電圧の一例を示す説明図である。図４の例では、容器３００内に組付体１００を配置して容器３００内の圧力を所定圧力まで減圧し、組付体に印加する電圧を徐々に上昇させつつ、実際に組付体１００に印加される電圧を電圧測定部５１０により測定して、印加可能な電圧の最高値を特定した結果を表している。容器３００内の圧力を、標準大気圧（およそ１０１ｋＰａ）よりも十分に低い６．５Ｐａ、６Ｐａ、５．０Ｐａまでそれぞれ減圧して組付体１００への印加可能最高電圧を特定した。図４に示すように、容器３００内の圧力がより低減するほど、組付体１００への印加可能最高電圧は、より高くなっている。これは、５．０〜６．５Ｐａという真空に近い圧力環境下では、容器３００内に存在する自由電子数が減るために、フラッシュオーバーの前兆となるコロナ放電の発生が抑制され、フラッシュオーバーの発生が抑制されるものと推定される。このため、図４に示すように、３２ｋＶという非常に高い電圧を印加できるものと推定される。
【００２９】
Ａ３．スパークプラグの製造：
図５は、本発明の一実施形態としてのスパークプラグの製造手順を示すフローチャートである。スパークプラグの製造の際には、まず、スパークプラグを構成する各部材を準備する（ステップＳ１０５）。このステップＳ１０５には、絶縁碍子１０を準備するための後述する２つの工程が含まれる。すなわち、アルミナやシリカ（酸化珪素）等のセラミック原料とバインダが混合された泥將を、スプレードライによって造粒し、造粒された粉体をプレスしてプレス体を成形し、砥石を用いて所定の形状に切削することで成形体を得る工程（ステップＳ２０５）と、ステップＳ２０５で得られた成形体を焼成することにより、絶縁碍子１０を得る工程（ステップＳ２１０）とが含まれる。また、ステップＳ１０５では、絶縁碍子１０の他、組付体１００を構成する他の構成要素（中心電極２０、端子金具４０、主体金具５０等）も準備される。
【００３０】
絶縁碍子１０の軸孔１２に中心電極２０および端子金具４０を挿入して、絶縁碍子１０に中心電極２０および端子金具４０を組み付ける（ステップＳ１１０）。なお、軸孔１２内において、軸孔１２と端子金具４０との間には、シール体４ａ，４ｂおよびセラミック抵抗３が封入される。主体金具５０の先端面５７に接地電極３０を接合する（ステップＳ１１５）。ステップＳ１１５の後、主体金具５０および接地電極３０にめっき処理を行なってもよい。ステップＳ１１０において中心電極２０および端子金具４０が組み付けられた絶縁碍子１０と、主体金具５０とを組み付けて図３に示す組付体１００を得る（ステップＳ１２０）。
【００３１】
組付体１００が容器３００内にセットされた後、試験制御部６００は、圧力調整部４００を制御して、容器３００内の圧力を大気圧未満の所定圧力まで減圧する（ステップＳ１２５）。この所定圧力は、後の工程において組付体１００に印加する最高電圧に応じて予め定められている。例えば、組付体１００への最高印加電圧として、３２ｋＶが設定されている場合には、図４の例に基づき、５．０Ｐａ以下の圧力がステップＳ１２５の所定圧力として設定され得る。ステップＳ１２５において、試験制御部６００は、先ずロータリーポンプ４２１を駆動させて粗引き排気を行い、次にターボポンプ４２２を駆動させて真空に近い圧力範囲まで排気を行なう。
【００３２】
評価部６１０は、電圧印加部５００を制御して、組付体１００の端子金具４０と主体金具５０との間に所定電圧を印加すると共に、実際に組付体１００に印加された電圧値を、電圧測定部５１０の測定結果に基づき記録する（ステップＳ１３０）。上述のように、容器３００内の圧力は、真空に近い圧力まで減圧されているので、ステップＳ１３０の所定電圧として、非常に高い電圧を設定することができる。例えば、ステップＳ１２５により容器３００内の圧力が５．０Ｐａ以下まで減圧されていれば、３２ｋＶ以上の電圧を、ステップＳ１３０の所定電圧として設定できると共に、組付体１００（絶縁碍子１０）に欠陥がなければ、かかる所定電圧を実際に組付体１００に印加できる。
【００３３】
ステップＳ１３０において印加電圧の測定および記録が完了すると、試験制御部６００は、圧力調整部４００を制御して、容器３００内の圧力を大気圧まで昇圧する（ステップＳ１３５）。評価部６１０は、ステップＳ１３０で測定および記録された印加電圧の波形に基づき、絶縁碍子１０の耐電圧性を評価する（ステップＳ１４０）。上述のステップＳ１２５〜Ｓ１４０は、絶縁碍子１０の耐電圧試験に相当する。なお、上述のステップＳ１３５とステップＳ１４０とは、上述した順序とは逆の順序で実行してもよい。また、これら２つのステップＳ１３５，Ｓ１４０を同時に実行してもよい。
【００３４】
図６は、ステップＳ１３０において測定される印加電圧の波形の一例を示す説明図である。図６（ａ）は、絶縁碍子１０に欠陥が無い場合（正常時）に測定される電圧波形Ｓ１を示し、図６（ｂ）は、絶縁碍子１０に欠陥が有る場合（異常時）に測定される電圧波形Ｓ２を示す。図６（ａ）に示すように、正常時には、ステップＳ１３０で印加する所定電圧とほぼ等しい電圧Ｖ１が測定される。これに対して、図６（ｂ）に示すように、異常時には、欠陥部分を介して放電が生じるために瞬間的に高い電圧が印加されるものの、所定期間だけ継続して印加可能な最高電圧Ｖ２として、ステップＳ１３０で印加する所定電圧よりも低い電圧が測定される。このように、正常時と異常時とで測定される印加電圧の波形が異なるため、かかる波形に基づき、欠陥の有無を推定できる。そして、印加電圧の波形が図６（ａ）のような波形であれば耐電圧性が高いと評価し、図６（ｂ）のような波形であれば耐電圧性が低いと評価する。なお、ステップＳ１３０の実行中において、フラッシュオーバーおよびその前兆となるコロナ放電が発生した場合、印加電圧の波形は、図６（ｂ）に示す波形に近似する。しかしながら、ステップＳ１２５において容器３００内の圧力が大気圧未満まで減圧されているので、フラッシュオーバーおよびコロナ放電の発生が抑制されている。それゆえ、ステップＳ１３０で得られた印加電圧の波形が図６（ｂ）に示す波形と近似する場合、フラッシュオーバーおよびコロナ放電が発生している可能性に比べて、絶縁碍子１０の欠陥が生じている可能性が非常に高い。
【００３５】
ステップＳ１４０の評価の結果、所定の基準を満たした組付体１００において、接地電極３０の曲げ加工を行なう（ステップＳ１４５）。具体的には、接地電極３０の先端が中心電極２０に向かうように、接地電極３０を曲げる。本実施形態では、中心電極２０の先端面が接地電極３０の先端部の内側面と対向するように接地電極３０を曲げる。このとき、中心電極２０の先端面と接地電極３０との間の空隙、すなわち、火花放電ギャップが所定の寸法となるように曲げ加工を行なう。なお、上述のような曲げに代えて、接地電極３０の先端面が中心電極２０の先端部の外周面と対向するように接地電極３０を曲げてもよい。
【００３６】
図示しないガスケットを、シール部５４の先端面５５に接するように取り付ける（ステップＳ１５０）。ガスケットとしては、例えば、金属性の板体を折り曲げて形成した環状のガスケットを用いてもよい。かかるガスケットの中央の孔に主体金具５０の取付ネジ部５２を挿入して、ガスケットを取り付けることができる。このように、耐電圧試験の後にガスケットを取り付けるため、耐電圧試験において組付体１００が容器３００に密着した際に、ガスケットが損傷する或いはガスケットの軸線ＡＸに沿った方向の反発力が弱まりシール性が低下することを抑制できる。ステップＳ１６５が完了すると、スパークプラグが完成する。このようにして製造されたスパークプラグは、例えば、内燃機関に取り付けられて、燃焼室内の混合気への着火のために用いられる。
【００３７】
以上説明した実施形態のスパークプラグの製造装置２００およびスパークプラグの製造手順によれば、容器３００内の圧力を大気圧未満に調整して絶縁碍子１０の耐電圧性を評価するので、容器３００内の圧力を大気圧以上に昇圧して耐電圧性を評価する構成に比べて、容器３００の堅牢さを低減できる。このため、容器３００の据え付けを容易に実現できる。また、スパークプラグの製造設備の製造コストを抑えることができる。また、容器３００内の圧力を大気圧未満に調整して絶縁碍子１０の耐電圧性を評価するので、スパークプラグの製造設備の安全性を向上できる。
【００３８】
また、容器３００内の圧力を大気圧未満に調整して絶縁碍子１０の耐電圧性を評価するので、フラッシュオーバーおよびコロナ放電の発生を抑制した状態で耐電圧性を評価できる。このため、組付体１００に非常に高い電圧を印加しつつ、絶縁碍子１０の耐電圧性を精度良く評価できる。
【００３９】
また、絶縁碍子１０に中心部材および主体金具５０を組み付けた状態の組付体１００を用いて、絶縁碍子１０の耐電圧性を評価するので、実際の使用態様に近い態様で耐電圧性を評価できる。すなわち、スパークプラグの完成品における絶縁碍子１０の耐電圧性を精度良く評価できる。
【００４０】
また、接地電極３０を曲げ加工する前の状態において耐電圧試験を行なうことができるので、耐電圧試験を実行する際の接地電極３０と中心電極２０との間の距離を比較的大きくすることができる。このため、耐電圧試験において、接地電極３０と中心電極２０との間における放電を抑制できるので、非常に高い電圧を印加することができる。
【００４１】
Ｂ．変形例：
Ｂ１．変形例１：
上記実施形態では、組付体１００の先端部は、耐電圧試験実行中に容器３００の内部空間内に露呈していたが、本発明はこれに限定されない。例えば、容器３００内に、絶縁油が充填された絶縁油槽を用意し、かかる油槽内に組付体１００の先端部を浸してもよい。また、例えば、組付体１００を図１に示す状態とは上下逆転させて配置し、主体金具５０の先端部（取付ネジ部５２から先端側の部分）を筒状のチューブに挿入する。そして、かかるチューブ内に絶縁油を充填してもよい。これらの構成によれば、中心電極２０の先端と接地電極３０との間の絶縁抵抗値を増加できるので、その後に高電圧を組付体１００に印加した際に、フラッシュオーバーの発生をより抑制できる。
【００４２】
Ｂ２．変形例２：
上記実施形態では、ステップＳ１２５において容器３００内を減圧した際の容器３００内の圧力として、５．０Ｐａ以下を例示したが、本発明はこれに限定されない。５．０Ｐａよりも低ければ低いほど好ましい。容器３００内の圧力がより低いほど、容器３００内の自由電子数がより減るため、コロナ放電の発生をより抑制できるからである。また、容器３００内の圧力を５．０Ｐａよりも大きく６．５Ｐａ以下の任意の圧力まで減圧してもよい。かかる構成においても、容器３００内の自由電子の数を、大気圧以上である場合に比べて減少させることができるので、コロナ放電の発生を抑制できる。なお、実施形態に記載のように、５．０Ｐａ以下まで減圧することが好ましい。
【００４３】
Ｂ３．変形例３：
上記実施形態では、絶縁碍子１０の耐電圧性を、電圧測定部５１０により測定された印加電圧の波形に基づき判断していたが、本発明はこれに限定されない。例えば、ステップＳ１３０において、電圧測定部５１０による印加電圧の測定に加えて、組付体１００の先端部を撮影し、得られた撮像画像と、印加電圧の波形とに基づき、絶縁碍子１０の耐電圧性を評価してもよい。具体的には、例えば、印加電圧の波形が図６（ｂ）に示す波形に近似する場合には、電圧が測定されたタイミングで得られた撮像画像に火花が写っているか否かを判定する。そして、火花が写っていれば、フラッシュオーバーまたはコロナ放電が発生したものとして、絶縁碍子１０の耐電圧性は高いと評価する。これに対して、印加電圧の波形が図６（ｂ）に示す波形に近似し、且つ、撮像画像に火花が写っていない場合には、絶縁碍子１０の欠陥を介して通電されたものと推定されるため、この場合には、絶縁碍子１０の耐電圧性を低いと評価する。このような構成により、絶縁碍子１０の欠陥の有無をより精度良く判定できる。この構成では、観察窓３３１を介して組付体１００の先端部を撮影してもよい。なお、撮影することに代えて、観察窓３３１を介して火花の有無を目視してもよい。また、電圧測定部５１０により測定された印加電圧（例えば、最大電圧や平均電圧）が、所定の閾値電圧以上であれば耐電圧性は高いと判定し、閾値電圧未満であれば耐電圧性は低いと判定してもよい。このような構成により、耐電圧性を容易に且つ短時間で評価できる。
【００４４】
Ｂ４．変形例４：
上記実施形態では、耐電圧試験は、スパークプラグの絶縁碍子１０の耐電圧性を評価していたが、本発明はこれに限定されない。例えば、グロープラグ、ガスセンサ、および真空スイッチなど、セラミックを含有する絶縁体が用いられた任意の装置（セラミック含有装置）の製造過程において、かかる絶縁体の耐電圧性を評価する場合に、本発明を適用してもよい。
【００４５】
Ｂ５．変形例５：
上記実施形態では、接地電極３０の曲げ工程（ステップＳ１４５）およびガスケットの取り付け工程（ステップＳ１５０）は、いずれも耐電圧試験（ステップＳ１２５〜Ｓ１４０）の後に実行されていたが、耐電圧試験の前に実行されてもよい。
【００４６】
Ｂ６．変形例６：
上記実施形態では、組付体１００を対象として耐電圧試験（ステップＳ１２５〜Ｓ１４０）を実行していたが、絶縁碍子１０を対象として耐電圧試験を実行してもよい。この構成においては、例えば、ステップＳ１０５により得られた組付体１００を対象として、耐電圧試験を実行し、所定の基準を満たした絶縁碍子１０に中心電極２０、端子金具４０、および主体金具５０等を組み付け、その後、接地電極３０の曲げ工程およびガスケットの取り付けを行なってもよい。また、この構成の耐電圧試験では、容器３００内に、電圧印加用の２つの電極を用意し、一方の電極を、容器３００にセットされた絶縁碍子１０の軸孔１２内部に配置し、他方の電極を、絶縁碍子１０の外側に配置し、これら２つの電極間に所定電圧を印加してもよい。この構成においては、容器３００内に用意された電圧印加用の２つの電極は、請求項における２つの電極の下位概念に相当する。したがって、この構成においては、主体金具５０および中心部材は、請求項における２つの電極の下位概念には相当しない。
【００４７】
Ｂ７．変形例７：
上記実施形態におけるスパークプラグ製造装置２００の構成は、あくまでも一例であり、種々変更可能である。例えば、容器３００の筐体は、２つの観察窓３３１，３３２を備えていたが、これら２つの観察窓３３１，３３２を省略してもよい。また、容器３００は、２つの観察窓３３１，３３２を除き、ステンレス鋼材により形成されていたが、ほぼすべてを２つの観察窓３３１，３３２と同様な材料（透明な樹脂またはガラス材料）により形成してもよい。また、給排気口３４０は、容器３００の筐体の側面部に設けられていたが、側面部に代えて、底面部または天面部に設けられてもよい。上記実施形態において、ハードウェアによって実現されていた構成の一部をソフトウェアに置き換えるようにしてもよく、逆に、ソフトウェアによって実現されていた構成の一部をハードウェアに置き換えるようにしてもよい。
【００４８】
本発明は、上述の実施形態および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本実施形態、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。
【符号の説明】
【００４９】
３…セラミック抵抗
４ａ…シール体
４ｂ…シール体
６，７…リング部材
８…板パッキン
９…タルク
１０…絶縁碍子
１２…軸孔
１３…脚長部
１５…碍子段部
１７…先端側胴部
１８…基端側胴部
１９…中央胴部
２０…中心電極
３０…接地電極
３１…空隙
４０…端子金具
５０…主体金具
５１…工具係合部
５２…取付ネジ部
５３…加締部
５４…シール部
５５…先端面
５６…金具内段部
５７…先端面
５８…圧縮変形部
１００…組付体
２００…スパークプラグ製造装置
３００…容器
３１１…第１支持板
３１２…第２支持板
３２０…導電支持部
３３１…観察窓
３３２…観察窓
３４０…給排気口
３５０…通電金具
４００…圧力調整部
４１０…配管部
４２１…ロータリーポンプ
４２２…ターボポンプ
５００…電圧印加部
５１０…電圧測定部
５１１…一次コイル
５１２…二次コイル
５１３…コア
５１４…イグナイタ
５２０…バッテリ
５５０…接続配線
６００…試験制御部
６１０…評価部
ＡＸ…軸線
Ｓ１…電圧波形
Ｓ２…電圧波形
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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