JP4310360B2 - スパークプラグ用絶縁体の曲がり検査装置及び検査方法 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関の点火に使用されるスパークプラグを構成するスパークプラグ用絶縁体の曲がり検査装置及び検査方法に関し、更に詳しくは、曲がり検査において高い検査効率及び検査精度を有するスパークプラグ用絶縁体の曲がり検査装置及び検査方法に関する。

自動車エンジン等の内燃機関に使用されるスパークプラグでは、そのスパークプラグを構成するスパークプラグ用絶縁体（以下、単に「絶縁体」ともいう。）として、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）質の絶縁材料を焼成したアルミナ基焼結体が実用に供されている。その理由としては、アルミナが、耐熱性及び機械的特性、更には耐電圧性能に優れているからである。そして、この絶縁体は、一般に軸線方向に縦長に延びる形態で形成されるとともに、接地電極と対向して火花放電ギャップを形成する中心電極と、これに放電用高電圧を印加するための端子電極とを挿入するための貫通孔が軸線方向に沿って形成されている。
このような絶縁体は、原料粉末から成形された成形体を焼成することにより製造されるものである。より具体的に絶縁体の製法を説明すると、まずアルミナ粉末を主成分とする原料粉末に、有機結合剤（所謂、バインダ）と、溶媒としての水を添加したうえで湿式混合してスラリーを調合し、このスラリーをスプレードライ法等により噴霧乾燥して造粒する。次いで、造粒された粒状体を上述したような所定の絶縁体形状の成形体に成形し、焼成することで製造されるのが一般的である。尚、原料粉末としては、上述したようにアルミナ粉末を主成分とするものが用いられており、絶縁体の品質の安定化、及びコストダウンと生産性とを考慮して、平均粒径２μｍ程度のものが従来より用いられている（例えば、特許文献１参照。）。

焼成された絶縁体は、焼成される前よりも２０％程度収縮しており、この焼成時の収縮が均等でない場合には、絶縁体に曲がり（反り）が発生する。絶縁体の曲がりは、中心電極の組付時にその先端の偏芯となって現れる。中心電極の先端部が偏芯していると、通常であれば、中心電極と接地電極との間において発生する火花が、中心電極の外周部に設けられている主体金具との間で発生する、所謂横飛火という点火不良が発生するおそれがあり、スパークプラグの性能を低下させる。従って、絶縁体の曲がりは、スパークプラグの性能低下に繋がる、最も重大な不良のひとつである。
この曲がりの有無の検査の方法としては、従来、絶縁体を１本ずつ長手方向を軸として回転させ、その際にブレが有るか否かを目視により確認していた。

しかし、上述したスパークプラグ用絶縁体の検査方法では、曲がりの有無を目視により判定しているので、過剰検出が多くなってしまい検査精度が悪い。

特開２００２−３０５０６９号公報

本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、検査精度を高めることが可能なスパークプラグ用絶縁体の曲がり検査装置及び検査方法を提供することを目的とする。

本発明は、以下の通りである。
１．円筒形状を有し且つ軸方向の中間部に拡径されたつば部が形成されている本体部と、該本体部の軸方向に沿って形成された貫通孔と、を備えるスパークプラグ用絶縁体の曲がりを検査する検査装置において、
上記スパークプラグ用絶縁体を軸方向に摺動可能に支持する絶縁体支持手段と、
上記絶縁体支持手段により支持された上記スパークプラグ用絶縁体の上記貫通孔に挿入される直線状の検査ピンと、
上記スパークプラグ用絶縁体が所定の許容値より曲がっていて上記検査ピンが上記貫通孔を完全に貫通できずに上記スパークプラグ用絶縁体を軸方向に摺動させた時に当該摺動を検出する検出手段と、
を備えることを特徴とするスパークプラグ用絶縁体の曲がり検査装置。
２．上記絶縁体支持手段は、上記つば部が係合して上記スパークプラグ用絶縁体を支持する受け孔を備える受け板である上記１．記載のスパークプラグ用絶縁体の曲がり検査装置。
３．上記スパークプラグ用絶縁体は、上記絶縁体支持手段に複数本が並んで支持され、上記検査ピンは、複数本が並んで配置される上記１．又は２．に記載のスパークプラグ用絶縁体の曲がり検査装置。
４．上記検出手段は、インクを含侵させたインクパッドであり、摺動された上記スパークプラグ用絶縁体の先端に該インクを付着させることにより上記摺動を検出する上記１．乃至３．のいずれか１項に記載のスパークプラグ用絶縁体の曲がり検査装置。
５．上記検出手段は、導電性を有する上記検査ピンと、導電性を有し且つ該検査ピンが上記貫通孔を貫通したときに接触可能に設けられた被接触部と、からなる通電装置であり、該検査ピンが該被接触部に接触できず、導通しないことにより上記摺動を検出する上記１．乃至３．のいずれか１項に記載のスパークプラグ用絶縁体の曲がり検査装置。
６．上記検出手段は、上記摺動を目視で確認するものである上記１．乃至３．のいずれか１項に記載のスパークプラグ用絶縁体の曲がり検査装置。
７．上記検出手段は、光センサであり、該光センサへの入光量の変化により上記摺動を検出する上記１．乃至３．のいずれか１項に記載のスパークプラグ用絶縁体の曲がり検査装置。
８．上記１．乃至７．のいずれか１項に記載のスパークプラグ用絶縁体の曲がり検査装置を用いるスパークプラグ用絶縁体の曲がり検査方法であって、
上記スパークプラグ用絶縁体を支持した上記絶縁体支持手段と上記検査ピンとを接近させて該検査ピンを上記スパークプラグ用絶縁体の上記貫通孔に挿入する挿入工程と、
上記検出手段により上記摺動を検出して上記スパークプラグ用絶縁体の良否を判定する良否判定工程と、
を備えることを特徴とするスパークプラグ用絶縁体の曲がり検査方法。

本発明のスパークプラグ用絶縁体（１）の曲がり検査装置（４）及び検査方法によると、スパークプラグ用絶縁体（１）が曲がっていれば検査ピン（６）により押し出される（摺動する）ので、従来のようにスパークプラグ用絶縁体（１）を回転させた時のブレを肉眼で確認するよりも遥かに容易にスパークプラグ用絶縁体（１）の曲がりを検出することができる。このため、曲がり検査の精度を高めることができる。
また、絶縁体支持手段（５）が受け孔（９）を有する受け板（８）である場合は、簡易な機構で安価に絶縁体支持手段（５）を実現することができる。更に、長さ方向の寸法が異なる別種類のスパークプラグ用絶縁体（１）であっても、同じ本体部（１０）径及び同じつば部（３）径のスパークプラグ用絶縁体（１）であれば、同じ検査装置（４）を利用して検査することができるので汎用性が高い。
更に、スパークプラグ用絶縁体（１）が絶縁体支持手段（５）に複数本並んで支持され、検査ピン（６）が複数本並んで配置される場合は、複数のスパークプラグ用絶縁体（１）を同時に検査することができる。これにより、従来のように１本ずつ検査する場合に比べて検査効率を格段に高めることができる。
また、検出手段（７）がインクパッドである場合は、スパークプラグ用絶縁体（１）の先端部にインクが付着するので、検査ピン（６）を抜いた後であっても曲がったスパークプラグ用絶縁体（１）を容易に見つけることができる。これにより、検査効率を高めることができる。特に、複数のスパークプラグ用絶縁体（１）を同時に検査する場合には、検出手段（７）がインクパッドであると、検査ピン（６）を抜いた後であっても、多数のスパークプラグ用絶縁体（１）の中から曲がったスパークプラグ用絶縁体（１）を容易に見つけることができるので、複数のスパークプラグ用絶縁体（１）を同時に検査することと相俟って、検査効率を更に高めることができる。
更に、検出手段（７）が導電性を有する検査ピン（６）と、導電性を有し且つ検査ピン（６）が貫通孔（２）を貫通したときに接触可能に設けられた被接触部と、からなる通電装置である場合は、貫通しない検査ピン（６）が被接触部に接触できず、導通しないことによりスパークプラグ用絶縁体（１）の摺動を検出することができるので、自動で容易に検査することができ検査効率を高めることができる。
また、検出手段（７）がスパークプラグ用絶縁体（１）の摺動を目視で確認するものである場合は、検査手段として特別な装置が不要であるので安価に検査することができる。
更に、検出手段（７）が光センサである場合は、光センサへの入光量の変化によりスパークプラグ用絶縁体（１）の摺動を検出することができるので、自動で容易に検査することができ検査効率を高めることができる。

以下、図面を参照して本発明を説明する。
本実施形態に係るスパークプラグ用絶縁体１の曲がり検査装置４は、絶縁体支持手段５と、検査ピン６と、検出手段７と、を備えている。

上記「スパークプラグ用絶縁体（１）」は、円筒形状を有する本体部１０の軸方向の中間部に拡径されたつば部３が形成され、中心電極及び端子電極を挿入するための貫通孔２が本体部１０の軸方向に沿って形成されたものである限り、その大きさ、形状、材質、数量などは特に問わない。
上記「絶縁体支持手段（５）」は、スパークプラグ用絶縁体１を軸方向に摺動可能に支持するものである限り、その大きさ、形状、材質、数量などは特に問わない。絶縁体支持手段５は、つば部３が係合してスパークプラグ用絶縁体１を支持する受け孔９を備える受け板８であるようにできる。この場合、受け板８をほぼ水平に設置することにより、受け孔９に上方からスパークプラグ用絶縁体１を挿入し、つば部３が受け孔９の縁に係合して支持されるようになる。
上記「検査ピン（６）」は、直線状で、絶縁体支持手段５により支持されたスパークプラグ用絶縁体１の貫通孔２に挿入されるものである限り、その大きさ、形状、材質、数量などは特に問わない。検査ピン６は複数本が一列又は多列に並んで配置されるようにできる。検査ピン６の太さが貫通孔２の径に近いほど貫通孔２の曲がりに対して敏感に引っ掛かるようになるので、検査ピン６の太さを太くすると検査精度が高まるようになる。

上記「検出手段（７）」は、スパークプラグ用絶縁体１が所定の許容値より曲がっていて検査ピン６が貫通孔２を完全に貫通できずにスパークプラグ用絶縁体１を軸方向に摺動した時に当該摺動を検知するものである限り、その検出方法などは特に問わない。検出手段７は、例えば、摺動したスパークプラグ用絶縁体１の先端が当接する、インクを含侵させたインクパッドであるようにできる。即ち、スパークプラグ用絶縁体１が摺動し、その先端がインクパッドに当接すると、先端部にインクが付着し、これにより摺動を検出する形態とすることができる。また、検出手段７は、例えば、導電性を有する検査ピン６と、導電性を有し且つ検査ピン６が貫通孔２を貫通したときに接触可能に設けられた被接触部と、からなる通電装置であるようにできる。即ち、検査ピン６が貫通孔２を貫通できずにスパークプラグ用絶縁体１が摺動し、検査ピン６が被接触部に接触できず、導通しないことにより摺動を検出する形態とすることができる。更に、検出手段７は、例えば、スパークプラグ用絶縁体１の摺動を目視で確認するものであるようにできる。また、検出手段７は、例えば、摺動したスパークプラグ用絶縁体１により光が遮断又は反射され、受光素子に入光する光量の変化により摺動を検出する光電センサであるようにできる。

以下、図面を用いて実施例により本発明を具体的に説明する。尚、本実施例の検査対象となるスパークプラグ用絶縁体１は、焼成後で釉薬の塗布前のものとしている。

（１）実施例の構成
本実施例での検査対象となるスパークプラグ用絶縁体１は、例えば、図１及び図２に示すように、円筒形状を有し且つ軸方向の中間部に拡径されたつば部３が形成されている本体部１０と、本体部１０の軸方向に沿って形成された中心電極及び端子電極を挿入するための貫通孔２と、を備えている。尚、スパークプラグ用絶縁体１は、図１及び２においてつば部３の下端側である直胴円筒形状を有する側を基端側、つば部３の上端側である先端が漸次縮径された形状を有する側を先端側とする。貫通孔２は、先端側の内径が、基端側の内径よりも縮径された内径となっている段付き孔であり、通常、基端部側の内径は、３〜５ｍｍ程度、先端部側の内径は１〜３ｍｍ程度である。
そして、本実施例に係るスパークプラグ用絶縁体１の曲がり検査装置４は、スパークプラグ用絶縁体１を支持する絶縁体支持手段５と、スパークプラグ用絶縁体１の貫通孔２に挿入される検査ピン６と、スパークプラグ用絶縁体１の摺動を検知する検出手段７と、を備えている。

絶縁体支持手段５は、図１（Ａ）に示すように、ほぼ水平に設置された受け板８と、該受け板８に形成された受け孔９と、からなる。この受け孔９の大きさは、スパークプラグ用絶縁体１のつば部３の外径より小さく、尚且つスパークプラグ用絶縁体１の基端側の本体部１０の外径より大きいものとしている。このため、図１（Ｂ）に示すように、スパークプラグ用絶縁体１の本体部１０を受け孔９に挿入すると、つば部３が受け孔９の縁に引っ掛かって鉛直に支持されると同時に、スパークプラグ用絶縁体１は軸方向上方に向かって摺動可能になる。また、受け孔９は複数個が一定間隔をおいて多列状に配置されている。
検査ピン６は直線状であり且つ貫通孔２の内径形状に倣った形状である、先端側が縮径された段付き形状を有している。また、検査ピン６は、大径部の外径が、貫通孔２の基端側の内径と比較して１〜３％程度、小径部の外径が、貫通孔２の先端側の内径と比較して１〜３％程度、それぞれ小さい外径を有している。また、検査ピン６は複数本を一列に配列して形成されており、そして、絶縁体支持手段５により鉛直に支持されたスパークプラグ用絶縁体１の下側から貫通孔２に挿入される。
検出手段７は、スパークプラグ用絶縁体１が所定の許容値より曲がっていて検査ピン６が貫通孔２を完全に貫通できずにスパークプラグ用絶縁体１を軸方向上方に向かって摺動した時に該スパークプラグ用絶縁体１の先端が当接する位置に配置されており、本実施例ではこの検出手段７はインクを含侵させたインクパッドからなる。

（２）実施例の作用
上述した実施例によりスパークプラグ用絶縁体１の検査を行う手順について説明する。
（挿入工程）
まず、図１（Ａ）に示す絶縁体支持手段５の受け孔９に、検査対象であるスパークプラグ用絶縁体１を挿入して支持させ、スパークプラグ用絶縁体１の上方には適宜距離をおいて検出手段７を配置しておく（図１（Ｂ））。そして、図１（Ｃ）に示すように、絶縁体支持手段５の下側から検査ピン６を上昇させて、検査ピン６をスパークプラグ用絶縁体１の貫通孔２に挿入する。
（良否判定工程）
図１（Ｃ）及び図２に示すように、スパークプラグ用絶縁体１の曲がりが所定の許容値以内であれば、検査ピン６は貫通孔２を貫通してスパークプラグ用絶縁体１の先端側から突出し、スパークプラグ用絶縁体１は摺動しない（図２中、左側）。これに対し、スパークプラグ用絶縁体１の曲がりが所定の許容値を超えていれば、検査ピン６は貫通孔２’の途中の曲がった部分に当接してスパークプラグ用絶縁体１’を上方に押し上げて摺動させる（図２中、右側）。押し上げられたスパークプラグ用絶縁体１’の先端は検出手段７に当接してインクが付着する。
その後、検査ピン６を下方に引き抜き、検出手段７を取り除く。この時、全てのスパークプラグ用絶縁体１は再び絶縁体支持手段５により支持されている。そして、先端にインクが付着しているスパークプラグ用絶縁体１は曲がっていると判定され、除去される。

（３）実施例の効果
本実施例によれば、検出手段７としてインクパッドを採用しているので、検査ピン６を抜いた後であっても多数のスパークプラグ用絶縁体１の中から曲がったスパークプラグ用絶縁体１を容易に見つけることができ、検査効率を高めることができる。また、検査ピン６は複数本を一列に配列されているので、複数のスパークプラグ用絶縁体１を同時に検査することができる。このため、検査効率を高めて生産性を上げることができる。
また、スパークプラグ用絶縁体１は絶縁体支持手段５の受け孔９につば部３で引っ掛かっているだけなので、上方に向けて容易に摺動可能とされている。このため、曲がったスパークプラグ用絶縁体１の下方から検査ピン６を貫通孔２に挿入した時に、検査ピン６が貫通孔２に沿って曲がってしまうことを抑制できる。よって、検査精度の低下を抑えることができる。

尚、本発明においては、上記実施例に限られず、目的、用途に応じて本発明の範囲内で種々変更した実施例とすることができる。即ち、上記実施例では、検出手段７としてインクパッドを採用したが、これに限定されず、例えば、スパークプラグ用絶縁体１の摺動を検出するセンサを採用してもよく、光センサ等の非接触動作形センサ、又は、マイクロスイッチ等の接触動作形センサを用いてスパークプラグ用絶縁体１の摺動を検出するようにしてもよい。この場合、スパークプラグ用絶縁体１の摺動が自動的に検出されるようになるので、操作性を高めることができる。
また、検出手段７は、例えば、貫通孔２を貫通してスパークプラグ用絶縁体１の先端側から突出した導電性のある検査ピン６と、その先端と接触する被接触部とからなる、導通を確認する通電装置であるようにしてもよい。この場合、例えば、スパークプラグ用絶縁体１の先端側に被接触部として端子を設置し、検査ピン６が端子に接触するか否かを検出するようにする。この場合もスパークプラグ用絶縁体１の摺動が自動的に検出されるようになるので、操作性を高めることができる。
更に、検出手段７は、例えば、スパークプラグ用絶縁体１の摺動を目視で確認するものであるようにしてもよい。この場合、検出手段７を安価に得ることができる。
また、上記実施例では、絶縁体支持手段５として受け孔９を有する水平な受け板８を採用したが、これに限定されず、例えば、水平で多数の受け孔を有する網としてもよい。また、上記実施例ではスパークプラグ用絶縁体１を上方にのみ摺動可能に支持するが、これに限定されず、例えば、下方に対して摺動可能に支持するものとしたり、又は水平や他の角度で支持するようにし、スパークプラグ用絶縁体１が摺動する方向に合わせて検査ピン６を挿入するようにしてもよい。
更に、上記実施例では、複数の検査ピン６を一列に配置しているが、これに限定されず、例えば複数列に配置したり、又は単独の検査ピン６としてもよい。
また、上記実施例では、スパークプラグ用絶縁体１を摺動可能に支持するようにしたが、これに限定されず、スパークプラグ用絶縁体１を固定支持するようにして、その固定支持されたスパークプラグ用絶縁体１に対して、摺動可能に支持された検査ピン６を挿入し、検査ピン６の摺動を検出するようにしてもよい。

内燃機関の点火に使用されるスパークプラグを構成するスパークプラグ用絶縁体の検査の全般に広く適用可能であり、特に、曲がり検査において高い検査効率及び検査精度が要求されるスパークプラグ用絶縁体の曲がり検査装置及び検査方法として好適である。

本実施例に係るスパークプラグ用絶縁体の曲がり検査装置を示す図であり、（Ａ）はスパークプラグ用絶縁体の装着前、（Ｂ）はスパークプラグ用絶縁体の装着後、（Ｃ）は検査中の状態をそれぞれ示す。 検査ピンが挿入されたスパークプラグ用絶縁体を示す縦断面図である。

符号の説明

１；スパークプラグ用絶縁体、２；貫通孔、３；つば部、４；曲がり検査装置、５；絶縁体支持手段、６；検査ピン、７；検出手段、８；受け板、９；受け孔、１０；本体部。

Claims (8)

1. 円筒形状を有し且つ軸方向の中間部に拡径されたつば部が形成されている本体部と、該本体部の軸方向に沿って形成された貫通孔と、を備えるスパークプラグ用絶縁体の曲がりを検査する検査装置において、
   上記スパークプラグ用絶縁体を軸方向に摺動可能に支持する絶縁体支持手段と、
   上記絶縁体支持手段により支持された上記スパークプラグ用絶縁体の上記貫通孔に挿入される直線状の検査ピンと、
   上記スパークプラグ用絶縁体が所定の許容値より曲がっていて上記検査ピンが上記貫通孔を完全に貫通できずに上記スパークプラグ用絶縁体を軸方向に摺動させた時に当該摺動を検出する検出手段と、
   を備えることを特徴とするスパークプラグ用絶縁体の曲がり検査装置。
2. 上記絶縁体支持手段は、上記つば部が係合して上記スパークプラグ用絶縁体を支持する受け孔を備える受け板である請求項１記載のスパークプラグ用絶縁体の曲がり検査装置。
3. 上記スパークプラグ用絶縁体は、上記絶縁体支持手段に複数本が並んで支持され、上記検査ピンは、複数本が並んで配置される請求項１又は２に記載のスパークプラグ用絶縁体の曲がり検査装置。
4. 上記検出手段は、インクを含侵させたインクパッドであり、摺動された上記スパークプラグ用絶縁体の先端に該インクを付着させることにより上記摺動を検出する請求項１乃至３のいずれか１項に記載のスパークプラグ用絶縁体の曲がり検査装置。
5. 上記検出手段は、導電性を有する上記検査ピンと、導電性を有し且つ該検査ピンが上記貫通孔を貫通した時に接触可能に設けられた被接触部と、からなる通電装置であり、該検査ピンが該被接触部に接触できず、導通しないことにより上記摺動を検出する請求項１乃至３のいずれか１項に記載のスパークプラグ用絶縁体の曲がり検査装置。
6. 上記検出手段は、上記摺動を目視で確認するものである請求項１乃至３のいずれか１項に記載のスパークプラグ用絶縁体の曲がり検査装置。
7. 上記検出手段は、光センサであり、該光センサへの入光量の変化により上記摺動を検出する請求項１乃至３のいずれか１項に記載のスパークプラグ用絶縁体の曲がり検査装置。
8. 請求項１乃至７のいずれか１項に記載のスパークプラグ用絶縁体の曲がり検査装置を用いるスパークプラグ用絶縁体の曲がり検査方法であって、
   上記スパークプラグ用絶縁体を支持した上記絶縁体支持手段と上記検査ピンとを接近させて該検査ピンを上記スパークプラグ用絶縁体の上記貫通孔に挿入する挿入工程と、
   上記検出手段により上記摺動を検出して上記スパークプラグ用絶縁体の良否を判定する良否判定工程と、
   を備えることを特徴とするスパークプラグ用絶縁体の曲がり検査方法。

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