JP2636814B2 - スパークプラグの火花間隙創成方法 - Google Patents

スパークプラグの火花間隙創成方法

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JP2636814B2 JP7204380A JP20438095A JP2636814B2 JP 2636814 B2 JP2636814 B2 JP 2636814B2 JP 7204380 A JP7204380 A JP 7204380A JP 20438095 A JP20438095 A JP 20438095A JP 2636814 B2 JP2636814 B2 JP 2636814B2
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【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、スパークプラグの
火花間隙創成方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来のスパークプラグの火花間隙創成方
法に用いる装置は、例えば図5に示すように、ホルダ6
と基準板7とハンマー装置8とからなっていた。そして
ホルダー6の凹部(図示せず)にスパークプラグ9を挿
入し、スパークプラグ9の中心電極92と接地電極93
との間に所定厚さの基準板7を挿入し、ハンマー装置8
により接地電極93の上面93aに1〜2回打撃を与え
て、両電極間の火花間隙を創成した。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記した
従来のスパークプラグの火花間隙創成装置は、以下のよ
うな問題点を有している。まず第1に、中心電極92が
貴金属である白金接点をもつタイプのスパークプラグが
近年多用されつつあるが、白金接点が軟質であるため
に、ハンマーの打撃により白金接点が中心電極92本体
に陥没したり又は白金接点が変形したりする場合があっ
た。
【0004】第2に、創成される火花間隙はハンマー装
置8による打撃前の間隙寸法、基準板7の厚さ、ハンマ
ー装置8の打撃力に存在し、火花間隙のばらつきを減ら
すには、ハンマーの打撃力を増大させる必要があるが、
その結果、上記白金接点や中心電極92自体の陥没、変
形が問題化する。本発明はこのような問題に鑑みなされ
たものであり、両電極の不用な変形が少なく、火花間隙
のばらつきも少ないスパークプラグの火花間隙創成方法
を提供することを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】本願発明の請求項1の発
明においては、スパークプラグの両電極の間隔を圧縮
し、その間隔を撮像することによって得られる映像信号
より火花間隔を検出し、この間隔が目標値に達するまで
接地電極押圧手段により接地電極を押圧し、目標値に達
した場合に接地電極の押圧を停止させ、接地電極押圧手
段を接地電極から絵脱させ、接地電極押圧手段の離脱後
に火花間隔を検出し、火花間隔と目標値とを比較して火
花間隔の良否を判定した後、否と判定した場合には、接
地電極押圧手段により、接地電極の押圧をすることによ
って、両電極の間隔を圧縮するスパークプラグの火花間
隙創成方法とする。
【0006】
【作用および発明の効果】そして、このような方法を採
用することによって、請求項1によれば、スパークプラ
グの中心電極に設けられた貴金属接点の不所望な変形や
陥没が生じず、放電特性のばらつきや不良をなくすこと
ができるばかりでなく、検査の結果、否と判断した場合
には、再度押圧を実行することができるので、製品の歩
留りを改善することができる。
【0007】また、請求項3ないしによれば、さらに
作業能率を改善することができる。
【0008】
【実施例】本発明のスパークプラグの火花間隙創成方法
に用いる装置の一実施例を、図1〜図3により説明す
る。このスパークプラグの火花間隙創成装置は、スパー
クプラグ9を保持、押圧する電極間隔圧縮手段を構成す
る電極間隔圧縮装置1と、電極間隔圧縮装置1の側部に
配設され投光装置2及びCCDカメラ3からなる間隔撮
像手段と、CCDカメラ3から出力される映像信号を処
理してスパークプラグ9の火花間隙を検出する火花間隙
検出手段4と、電極間隔圧縮装置1を制御する電極押圧
制御手段5とからなる。
【0009】スパークプラグ9は、短い円柱形状で、図
3に一部を拡大して示すように、電極絶縁セラミック製
に基部91と、基部91の一端中央から軸方向外側に突
出する中心電極92と中心電極92の先端を覆うL字形
状の接地電極93とからなる。電極間隔圧縮装置1は、
図1に示すように、図示しない基部上に水平に支持され
た支持プレート11と、支持プレート11の上面から垂
直に立設された上端開口有底のホルダ12と、支持プレ
ート11に固定された電動昇降装置13と、電動昇降装
置13により駆動されてホルダ12の上方を昇降するヘ
ッド14とからなる。電動昇降装置13とヘッド14と
は本発明でいう接地電極押圧手段を構成する。
【0010】支持プレート11には、この支持プレート
に上下方向に貫通するガイド孔をもつ一対の摺動ガイド
筒11aが貫設されている。電動昇降装置13は、図1
に示すように、減速装置付きのサーボモータ15をも
つ。このサーボモータ15は、支持プレート11の下面
から垂直に立設された複数の足部を介して支持プレート
11に支持されている。また、サーボモータ15は支持
プレート11に接近する垂直方向に伸びる出力軸16を
もち、出力軸16には螺旋溝が設けられている。そし
て、出力軸16にはボールネジ17が螺合しており、ボ
ールネジ17には水平方向に伸びる駆動プレート18が
嵌着、固定されている。駆動プレート18の両端からは
一対のシャフト19、19がガイド筒11a、11aを
挿通して支持プレート11の上方に伸びている。シャフ
ト19、19の先端には水平方向に伸びた昇降プレート
20が固定されており、昇降プレート20の中央部の下
面で前記ホルダ12と対向する部分に円柱形状で硬質金
属製のヘッド14が装着されている。
【0011】投光装置2は、図2に示すように、ハロゲ
ンランプ装置21と、ハロゲンランプ装置21から伸び
る光ファイバの導光ガイド22と、導光ガイド22の先
端に近接して設けられた乳白色アクリル板製の光散乱板
23とからなり、連続光をほぼ水平方向に投射してい
る。CCDカメラ3は、図2に示すように、CCDエリ
アイメージセンサ(図示せず)を内蔵するTVカメラか
らなり、CCDカメラ3の光軸はほぼ導光ガイド22か
ら投射される光の光軸と一致している。CCDカメラ3
の撮像画面Sは、図3に示すように、スパークプラグ9
の中心電極92と接地電極93との間の間隙dを撮像し
ている。
【0012】火花間隙検出手段4は、汎用の画像処理プ
ロセッサを内蔵する画像処理装置からなり、CCDカメ
ラ3から出力され映像信号を所定のアルゴリズムにした
がって処理して両電極92、93間の最小の間隔(すな
わち、火花間隙)Dminを抽出する。上記のようなア
ルゴリズム自体は良く知られているのでその説明を省略
する。
【0013】電極押圧制御手段5は、マイコンで構成さ
れており、火花間隙検出手段4から出力された火花間隙
Dminが所定の目標値に達するまで電動昇降装置13
を駆動して電極押圧部14により接地電極9を連続的に
押圧し、所定の目標値に達した場合に電動昇降装置13
の駆動を停止してヘッド14による接地電極9の押圧を
停止させる制御装置からなる。
【0014】以下、このスパークプラグの火花間隙創成
装置の動作を図4のフローチャートを参照して説明す
る。まず、人手若しくはハンドリング装置により、スバ
ークプラグ9をホルダ12の凹部(図示せず)に上方か
ら挿入する。ホルダ12の凹部はスパークプラグ9の六
角面状の外側面の内の2面に当接してスパークプラグ9
の姿勢を保持している。
【0015】起動ボタン(図示せず)を押すとルーチン
が開始され、投光装置2が投光し、CCDカメラ3は両
電極92、93近傍を撮像する。この実施例では、透過
光撮像型式を採用しているので、両電極92、93は黒
に、両電極92、93間の間隙dは白に撮影される。そ
して、火花間隙検出手段4は、両電極92、93間の最
小間隙(火花間隙)Dminを抽出し、抽出されたDm
inが電極押圧制御手段5に入力される(S101)。
【0016】次に、Dminが予め電極押圧制御手段5
に設定されている目標間隙値Dcより大きいかどうかを
調べ(S102)、大きければ、DminとDcとの差
の絶対値が大きいかどうかを調べる(S103)。な
お、目標間隙値Dcはスプリングバックを考慮して理想
の火花間隙Doよりも一定量だけ小さく設定されてい
る。
【0017】そして、DminとDcとの差の絶対値が
大きい場合には上記絶対値以下の所定量ΔD1だけヘッ
ド14を降下させ(S104)、小さい場合には上記絶
対値以下の所定量ΔD2だけヘッド14は降下させて
(S105)、S101にリターンする。なお、ΔD1
はΔD2の3倍程度に設定しておく。ルーチンを繰返す
内に、Dminが目標間隙値Dc以下となれば、S10
6に進んでヘッド14を停止し、その後、上昇されて、
創成された火花間隙Dminの検査ルーチンに入る。
【0018】すなわち、創成された火花間隙Dminと
理想の火花間隔Doとの差の絶対値が所定量より大きい
かどうかを調べ(S107)、小さければ火花間隙正常
としてS110にてインディケータ(図示せず)に良を
表示してヘッド14を上昇してリーチンを終了する。大
きければ、Dmin>Doかどうか調べ(S108)、
Dmin>DoであればS101にリターンして再度、
電極間隔の圧縮を実行する。DminがDo以下であれ
ば、圧縮しすぎとしてインディケータ(図示せず)に不
良を表示し(S109)、ヘッド14を上昇して(S1
11)、ルーチンを終了する。
【0019】以下、この実施例のスパークプラグの火花
間隙創成装置の利点について説明する。 (a)この実施例では、DminとDcとの差の絶対値
が大きい場合には大きくヘッド14を降下させ、小さい
場合には小さくヘッド14を降下させているので、作業
能率を向上できる利点がある。
【0020】なお、DminとDcとの差の絶対値の大
きさに比例して降下速度若しくは降下量を決定すること
も当然可能である。また、ヘッド14と接地電極93と
の間の間隙を上記に述べたと同様の方法で検出し、ヘッ
ド14と接地電極93とが接触するまではヘッド14を
高速で降下させ、接触した後はより定則で降下させて丁
寧に接地電極93を押圧することもできる。このように
すれば作業能率が改善される。
【0021】(b)この実施例では、火花間隙創成に用
いるCCDカメラ3を用いて創成作業後に火花間隙の検
査を実行することができ、更には、検査の結果、火花間
隙の過大が判明した場合には再度押圧を実行し得るの
で、製品歩留りを改善することができる。 (c)光学的に電極間隔を検出しているので、最小の電
極間隔すなわち火花間隙を容易に検出することができ、
そして検出した火花間隙により電極間隔の圧縮を高精度
に制御することができる。
【0022】更に、本発明の火花間隙創成装置によれ
ば、以下の作用効果も奏することができる。 (d)火花間隙検出手段の画像処理により得た両電極間
の対向面間の最小間隔を火花間隙としているので、両電
極間の対向面(放電面)に非接触に火花間隙を検出する
ことができ、火花間隙創成作業中に両電極間に対向面
(放電面)を荒らしたり、火花間隙を狂わせたりするこ
とがない。
【0023】(e)押圧停止後に接地電極押圧部を接地
電極から離脱させ、その後で火花間隙検出手段から入力
される火花間隙の良否を検査するので、装置構成の追加
及び作業時間の追加をほとんど要することなく、創成し
た火花間隙の検査を実施でき、極めて信頼性が高い火花
間隙創成装置を実現できる。 (f)押圧前に、前もって現在の最小間隔を検出でき、
この後、どれくらいの寸法だけ押圧すればよいか知るこ
とができ、作業能率に優れる。
【0024】なお、上記実施例では、電極間隔圧縮装置
1は1個のホルダ12をもつ形式であるが、場合によっ
ては、複数のホルダを配設して同時に複数のスパークプ
ラグを押圧することもできる。その他、ヘッド14と昇
降プレート20との間にスプリングを配設して、ヘッド
14の押圧力が過大化しないように調整してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明のスパークプラグの火花菅家器創
成方法に用いる装置の一実施例を示す模式正面図であ
る。
【図2】図2は図1の装置の一部模式断面図である。
【図3】図3はスパークプラグ9の両電極近傍を示す模
式正面図である。
【図4】図4は図1の電極押圧制御手段5の動作を示す
フローチャートである。
【図5】図5は従来のスパークプラグの火花間隙創成装
置の一部正面図である。
【符号の説明】
1 電極間隙圧縮装置 2 投光装置 4 火花間隙検出手段 5 電極押圧制御手段 9 スパークプラグ 12 ホルダ 13、14 接地電極押圧手段
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭51−96936(JP,A) 特開 昭63−154263(JP,A) 特開 昭54−20247(JP,A) 特公 平6−58820(JP,B2) 特公 昭59−952(JP,B2) 溶接学会論文集VOL.3 NO.4 NOV.1985(昭60.11.5)大嶋、 鷲見、窪田、北原、P.55−62 社団法人日本品質管理学会第29回(中 部支部第7回)シンポジウム発表要旨 集、(昭63−6−21)伊藤、P.12−16

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内側に中心電極と外側に接地電極とを持
    スパークプラグを保持し、 接地電極押圧手段により前記接地電極の外面を押圧する
    ことにより、前記両電極の間隔を圧縮し、 圧縮された前記両電極の間隔を撮像することによって得
    られる映像信号を処理して得た前記両電極の対向面間の
    各間隔を示すデータから最小の間隔を示すデータを火花
    間隔として判断し、 該火花間隔として判断した間隔が目標値に達するまで前
    記接地電極押圧手段により前記接地電極の押圧を実施
    し、前記目標値に達した場合に前記接地電極の押圧を停
    止させ、前記接地電極押圧手段を前記接地電極から離脱
    させ、前記接地電極押圧手段の前記離脱後に火花間隔を
    検出し、 該火花間隔と前記目標値とを比較して前記火花間隔の良
    否を判定し、 前記火花間隔と前記目標値とを比較して前記火花間隔の
    良否を判定した後、否と判定した場合には、前記接地電
    極押圧手段により、前記接地電極の押圧をすることによ
    って、前記両電極の間隔を圧縮する ことを特徴とする
    パークプラグの火花間隙創成方法。
  2. 【請求項2】 所定の火花間隔に対応して、前記接地電
    極押圧手段の押圧速度が変化することを特徴とする請求
    項1記載のスパークプラグの火花創成方法。
  3. 【請求項3】 所定の火花間隔以下になった場合、前記
    接地電極押圧手段の押圧速度が所定の火花間隔以上の時
    の押圧速度よりも遅くなることを特徴とする請求項2記
    載のスパークプラグの火花間隔創成方法。
  4. 【請求項4】 前記接地電極押圧手段が前記接地電極に
    接触するまでよりも、前記接地電極押圧手段が前記接地
    電極に接触してからの方が、前記接地電極押圧手段の押
    圧速度が遅いことを特徴とする請求項1記載のスパーク
    プラグの火花間隙創成方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6790113B1 (en) 1998-11-27 2004-09-14 Ngk Spark Plug Co., Ltd. Method and apparatus for making spark plug

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Title
溶接学会論文集VOL.3 NO.4 NOV.1985(昭60.11.5)大嶋、鷲見、窪田、北原、P.55−62
社団法人日本品質管理学会第29回(中部支部第7回)シンポジウム発表要旨集、(昭63−6−21)伊藤、P.12−16

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