JP5824118B1

JP5824118B1 - Method for inspecting ceramic heater structure and method for manufacturing ceramic heater structure

Info

Publication number: JP5824118B1
Application number: JP2014144994A
Authority: JP
Inventors: 光良松崎
Original assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Priority date: 2014-07-15
Filing date: 2014-07-15
Publication date: 2015-11-25
Anticipated expiration: 2034-07-15
Also published as: JP2016021342A

Abstract

【課題】セラミックヒータのヒータ基端部に内在するクラック等の欠陥を超音波により適切に検査し得る、セラミックヒータ構造体の検査方法等を提供すること。【解決手段】セラミックヒータ構造体１００の検査方法は、セラミックヒータ構造体１００を、ヒータ先端部１３０ｓが液体２１中に没した状態に配置する配置工程Ｓ１と、配置工程Ｓ１の後、液体２１を通じて、ヒータ先端部１３０ｓに第１液中超音波３５を入射させて、欠陥を検査する欠陥検査工程Ｓ４と、配置工程Ｓ１の後で且つ欠陥検査工程Ｓ４の前、欠陥検査工程Ｓ４の後、または、欠陥検査工程Ｓ４と同時に、ヒータ先端部１３０ｓに向けて第２液中超音波４５を発信し、ヒータ先端部１３０ｓの軸線方向ＨＪの位置を検知する位置検知工程Ｓ２とを備える。【選択図】図３An object of the present invention is to provide an inspection method for a ceramic heater structure and the like capable of appropriately inspecting defects such as cracks existing in a heater base end portion of a ceramic heater with ultrasonic waves. An inspection method for a ceramic heater structure 100 includes an arrangement step S1 in which a ceramic heater structure 100 is arranged in a state where a heater tip portion 130s is submerged in a liquid 21, and a liquid 21 after the arrangement step S1. The defect inspecting step S4 in which the first liquid ultrasonic wave 35 is incident on the heater tip 130s to inspect the defect, and after the disposing step S1 and before the defect inspecting step S4, after the defect inspecting step S4 Simultaneously with the defect inspection step S4, a position detection step S2 for transmitting the second submerged ultrasonic wave 45 toward the heater tip portion 130s and detecting the position of the heater tip portion 130s in the axial direction HJ is provided. [Selection] Figure 3

Description

本発明は、セラミックヒータ及びこれを保持するハウジングを備えるセラミックヒータ構造体の検査方法、並びに、セラミックヒータ構造体の製造方法に関する。 The present invention relates to a ceramic heater, a method for inspecting a ceramic heater structure including a housing for holding the ceramic heater, and a method for manufacturing the ceramic heater structure.

従来より、例えばディーゼルエンジンの始動時の予備加熱に用いられるグロープラグなど、セラミックヒータと、これを保持するハウジングとを備えるセラミックヒータ構造体が知られている。
ところで、セラミックヒータ構造体のセラミックヒータ内部に、クラック等の欠陥が生じている場合がある。この場合には、セラミックヒータ構造体の信頼性が低下するため、セラミックヒータ構造体の状態で、セラミックヒータに内在する欠陥の検査を求められる場合がある。例えば特許文献１に、このような欠陥検査方法が開示されている。具体的には、セラミックヒータ構造体をそのセラミックヒータのヒータ先端部が液体中に没した状態に配置し、ヒータ先端部に液中超音波を入射させて、セラミックヒータに内在する欠陥を検査している（特許文献１の特許請求の範囲，図３等を参照）。 2. Description of the Related Art Conventionally, a ceramic heater structure including a ceramic heater such as a glow plug used for preheating when starting a diesel engine and a housing that holds the ceramic heater is known.
Incidentally, defects such as cracks may occur inside the ceramic heater of the ceramic heater structure. In this case, since the reliability of the ceramic heater structure is reduced, it may be required to inspect the defects inherent in the ceramic heater in the state of the ceramic heater structure. For example, Patent Document 1 discloses such a defect inspection method. Specifically, the ceramic heater structure is placed in a state in which the heater tip of the ceramic heater is submerged in the liquid, and ultrasonic waves in the liquid are incident on the heater tip to inspect defects existing in the ceramic heater. (See the claims of Patent Document 1, FIG. 3 and the like).

特開２０１３-１６０５６８号公報JP 2013-160568 A

しかしながら、欠陥検査にあたりセラミックヒータ構造体を配置する際、ヒータ先端部が所定の位置に配置されずに、セラミックヒータの軸線方向に位置ズレを生じる場合がある。この位置ズレは、例えばチャックなどの保持具によってセラミックヒータ構造体を保持する際に、セラミックヒータ構造体が所定の位置で保持具に保持されないことなどに起因して生じる。 However, when the ceramic heater structure is disposed for defect inspection, the heater tip may not be disposed at a predetermined position, and a positional shift may occur in the axial direction of the ceramic heater. This misalignment occurs due to the ceramic heater structure not being held by the holder at a predetermined position when the ceramic heater structure is held by a holder such as a chuck.

このような位置ズレを生じた状態で欠陥検査を行うと、液中超音波がヒータ先端部の所定の位置に入射されなくなり、欠陥の有無を適切に判断できない場合がある。このため、欠陥検査で良品であると判断されたセラミックヒータ構造体の中に、実際には欠陥が存在する不良品が混入する虞がある。或いは、欠陥検査で不良品であると判断されたセラミックヒータ構造体の中に、実際には欠陥が存在しない良品が混入する虞もある。このように、セラミックヒータ構造体に位置ズレが生じると、欠陥検査を適切に行えなくなる場合がある。 If the defect inspection is performed in a state where such a positional deviation has occurred, the ultrasonic wave in the liquid may not be incident on a predetermined position of the heater tip, and the presence or absence of the defect may not be appropriately determined. For this reason, there is a possibility that a defective product actually having a defect may be mixed in the ceramic heater structure determined to be a non-defective product by the defect inspection. Alternatively, there is a possibility that a non-defective product that does not actually have a defect is mixed in the ceramic heater structure that is determined to be a defective product by the defect inspection. As described above, if the ceramic heater structure is misaligned, the defect inspection may not be performed properly.

本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、セラミックヒータとハウジングとを備えるセラミックヒータ構造体において、セラミックヒータのヒータ基端部に内在するクラック等の欠陥を超音波により適切に検査し得る、セラミックヒータ構造体の検査方法、及び、セラミックヒータ構造体の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the present situation, and in a ceramic heater structure including a ceramic heater and a housing, a defect such as a crack existing in a heater base end portion of the ceramic heater is appropriately inspected by ultrasonic waves. An object of the present invention is to provide a ceramic heater structure inspection method and a ceramic heater structure manufacturing method.

上記課題を解決するための本発明の一態様は、軸線に沿う軸線方向に延びる棒状をなし、絶縁性セラミックからなる絶縁基体、及び、上記絶縁基体内に埋設され、導電性セラミックからなり、通電により発熱する発熱抵抗体を有するセラミックヒータと、上記セラミックヒータのうち、上記軸線方向の先端側のヒータ先端部を露出させつつ、基端側のヒータ基端部を包囲して保持するハウジングと、を備えるセラミックヒータ構造体における、上記ヒータ基端部に内在する欠陥を超音波により検査する検査方法であって、上記ヒータ先端部が液体中に没するように、上記セラミックヒータ構造体を配置する配置工程と、上記配置工程の後、上記液体を通じて、上記ヒータ先端部に第１液中超音波を入射させて、上記欠陥を検査する欠陥検査工程と、上記配置工程の後で且つ上記欠陥検査工程の前、上記欠陥検査工程の後、または、上記欠陥検査工程と同時に、上記ヒータ先端部に向けて第２液中超音波を発信し、上記ヒータ先端部の上記軸線方向の位置を検知する位置検知工程と、を備えるセラミックヒータ構造体の検査方法である。 One aspect of the present invention for solving the above problems is a rod-like shape extending in the axial direction along the axis, and an insulating substrate made of an insulating ceramic, and embedded in the insulating substrate, made of a conductive ceramic, and energized. A ceramic heater having a heating resistor that generates heat, and a housing that surrounds and holds the proximal end of the heater on the proximal end side while exposing the distal end of the heater in the axial direction among the ceramic heaters, An inspection method for inspecting defects inherent in the heater base end portion by ultrasonic waves in a ceramic heater structure comprising: disposing the ceramic heater structure so that the heater tip portion is submerged in a liquid A defect inspection process for inspecting the defect by placing an ultrasonic wave in the first liquid on the heater tip through the liquid after the arrangement step and the arrangement step; And after the placement step and before the defect inspection step, after the defect inspection step, or simultaneously with the defect inspection step, transmit ultrasonic waves in the second liquid toward the heater tip, and the heater And a position detection step of detecting a position of the tip portion in the axial direction.

この検査方法によれば、上述の位置検知工程により、液体中のヒータ先端部が所定の正しい位置に配置されているか否かを判断できる。そして、ヒータ先端部が所定の位置に配置されているセラミックヒータ構造体については、欠陥検査工程においてセラミックヒータのヒータ基端部に内在するクラック等の欠陥の有無を適切に検査できる。従って、欠陥検査で良品であると判断されたセラミックヒータ構造体の中に、実際には欠陥が存在する不良品が混入することや、逆に、欠陥検査で不良品であると判断されたセラミックヒータ構造体の中に、良品が混入することを抑制できる。
一方、ヒータ先端部が所定の位置に配置されておらず、位置ズレを生じているセラミックヒータ構造体については、欠陥検査工程を行わないなど、適切な処置が可能となる。
このように、配置工程及び欠陥検査工程に加え、位置検知工程を備えることで、所定の位置に正しく配置されたセラミックヒータ構造体について、ヒータ基端部に内在するクラック等の欠陥の有無を適切に検査できる。 According to this inspection method, it is possible to determine whether or not the heater front end portion in the liquid is arranged at a predetermined correct position by the above-described position detection step. And about the ceramic heater structure in which the heater front-end | tip part is arrange | positioned in the predetermined position, the presence or absence of defects, such as a crack which exists in the heater base end part of a ceramic heater, can be test | inspected appropriately in a defect inspection process. Therefore, in the ceramic heater structure determined to be a non-defective product by the defect inspection, a defective product that actually has a defect is mixed, or conversely, a ceramic determined to be a defective product by the defect inspection. It can suppress that a good product mixes in a heater structure.
On the other hand, for the ceramic heater structure in which the heater tip portion is not disposed at a predetermined position and the positional deviation is generated, an appropriate treatment such as not performing a defect inspection process is possible.
As described above, in addition to the placement process and the defect inspection process, the presence or absence of defects such as cracks existing in the heater base end is properly determined for the ceramic heater structure correctly placed at a predetermined position by including the position detection process. Can be inspected.

なお、ヒータ先端部が位置ズレを生じている場合には、そのセラミックヒータ構造体について再度、配置工程及び位置検知工程を行えば良い。例えば連続して複数のセラミックヒータ構造体について欠陥検査を行う場合には、位置ズレが見つかったときに、その都度、そのセラミックヒータ構造体について配置工程をやり直して位置検知工程を再度行ってもよい。或いは、位置ズレを生じたセラミックヒータ構造体を一旦、検査装置から排出して、他のセラミックヒータ構造体の欠陥検査を終えた後に、位置ズレを生じたセラミックヒータ構造体について再度、配置工程及び位置検知工程を行ってもよい。 In addition, when the heater front-end | tip part has produced position shift, the arrangement | positioning process and a position detection process should just be performed again about the ceramic heater structure. For example, when performing defect inspection for a plurality of ceramic heater structures in succession, each time a positional deviation is found, the position detection process may be performed again by redoing the placement process for the ceramic heater structure. . Alternatively, after the ceramic heater structure that has undergone misalignment is once ejected from the inspection apparatus and the defect inspection of the other ceramic heater structure has been completed, the ceramic heater structure that has undergone misalignment is again arranged and disposed. You may perform a position detection process.

また、位置検知工程の順序としては、（１）配置工程を行い、その後、位置検知工程を経て、欠陥検査工程を行う場合と、（２）先に欠陥検査工程まで行い、その後、位置検知工程を行う場合と、（３）位置検知工程及び欠陥検査工程を同時に行う場合がある。 In addition, as the order of the position detection process, (1) the placement process, and then the position detection process and then the defect inspection process, and (2) the defect inspection process first, and then the position detection process And (3) a position detection process and a defect inspection process may be performed simultaneously.

「セラミックヒータ構造体」としては、例えば、ディーゼルエンジンの始動時の予備加熱に用いられるグロープラグや、排気ガス中の特定ガスのガス濃度を検出するガスセンサなどが挙げられる。また、「セラミックヒータ」としては、グロープラグに用いるセラミックヒータや、ガスセンサのセンサ部を加熱するのに用いるセラミックヒータなどが挙げられる。また、「ハウジング」としては、例えば、グロープラグやガスセンサにおいてセラミックヒータを保持する主体金具などが挙げられる。 Examples of the “ceramic heater structure” include a glow plug used for preheating when starting a diesel engine, a gas sensor for detecting the gas concentration of a specific gas in exhaust gas, and the like. Examples of the “ceramic heater” include a ceramic heater used for a glow plug and a ceramic heater used for heating a sensor portion of a gas sensor. Further, examples of the “housing” include a metal shell for holding a ceramic heater in a glow plug or a gas sensor.

「第１液中超音波」と「第２液中超音波」は、同じ周波数としてもよいし、異なる周波数としてもよい。
また、第１液中超音波及び第２液中超音波を伝える「液体」としては、水、油、有機溶剤、フロリナート（商標名）などのフッ素系液体などが挙げられる。
また、第１液中超音波及び第２液中超音波を発生させるものとしては、液中超音波を発信する発信プローブや、この発信プローブを液中超音波によるエコーを受信する受信プローブにも兼用する兼用プローブが挙げられる。 The “first ultrasonic wave in the liquid” and the “second ultrasonic wave in the liquid” may have the same frequency or different frequencies.
Examples of the “liquid” that transmits the ultrasonic waves in the first liquid and the ultrasonic waves in the second liquid include water, oil, organic solvents, and fluorine-based liquids such as Florinart (trade name).
In addition, as a probe for generating ultrasonic waves in the first liquid and ultrasonic waves in the second liquid, a transmitting probe that transmits ultrasonic waves in liquid, and a combined probe that also serves as a receiving probe that receives echoes from ultrasonic waves in liquid. Is mentioned.

更に、上記のセラミックヒータ構造体の検査方法であって、前記配置工程の後で且つ前記欠陥検査工程の前に前記位置検知工程を行い、前記ヒータ先端部が所定の位置に配置されていないと判断された場合には、上記欠陥検査工程を行うことなく、前記セラミックヒータ構造体を排出する排出工程を備えるセラミックヒータ構造体の検査方法とすると良い。 Furthermore, in the above-described ceramic heater structure inspection method, the position detection step is performed after the placement step and before the defect inspection step, and the heater tip is not placed at a predetermined position. If determined, the ceramic heater structure inspection method may include a discharge step of discharging the ceramic heater structure without performing the defect inspection step.

前述のように、位置検知工程及び欠陥検査工程の順序としては、（１）配置工程の後、先に位置検知工程を行い、その後に欠陥検査工程を行う場合と、（２）先に欠陥検査工程まで行い、その後に位置検知工程を行う場合と、（３）位置検知工程及び欠陥検査工程を同時に行う場合がある。
このうち、（３）の位置検知工程及び欠陥検査工程を同時に行う場合には、第１液中超音波と第２液中超音波とが重なり合うため、位置検知工程におけるヒータ先端部の位置検知の精度が低下する場合や、欠陥検査工程におけるセラミックヒータの欠陥検査の精度が低下する場合がある。
また、（２）の場合には、欠陥検査工程後に位置検知工程を行っているために、欠陥検査工程を行う際には、ヒータ先端部が所定の位置に配置されているか否かが判らない。このため、先に行った欠陥検査工程が無駄になることがあり、検査の効率が悪い。 As described above, as the order of the position detection process and the defect inspection process, (1) after the placement process, the position detection process is performed first, and then the defect inspection process is performed; and (2) the defect inspection is performed first. There are cases where a process is performed and a position detection process is performed thereafter, and (3) a position detection process and a defect inspection process are performed simultaneously.
Among these, in the case where the position detection step and the defect inspection step (3) are performed at the same time, the ultrasonic waves in the first liquid and the ultrasonic waves in the second liquid overlap with each other. In some cases, the accuracy of the defect inspection of the ceramic heater in the defect inspection process may decrease.
In the case of (2), since the position detection process is performed after the defect inspection process, it is not possible to determine whether or not the heater tip is located at a predetermined position when performing the defect inspection process. . For this reason, the defect inspection process performed previously may be wasted, and inspection efficiency is poor.

これに対し、上述の検査方法では、（１）の順序、即ち、配置工程の後に、欠陥検査工程に先立って予め位置検知工程を行う。そして、検知したヒータ先端部の位置が所定の位置に配置されていないと判断された場合には、欠陥検査工程を取り止め、そのセラミックヒータ構造体を排出する（排出工程）。これにより、上述の（２）の場合のように、欠陥検査工程を無駄に行わなくても済むので、効率良く検査を行うことができる。また、上述の（３）の場合のように、第１液中超音波と第２液中超音波とが重なり合うことが無く、位置検知工程におけるヒータ先端部の位置検知の精度が低下することや、欠陥検査工程におけるセラミックヒータの欠陥検査の精度が低下するのを防止できる。 On the other hand, in the above-described inspection method, the position detection step is performed in advance of the order of (1), that is, the placement step, prior to the defect inspection step. When it is determined that the detected position of the tip of the heater is not located at a predetermined position, the defect inspection process is canceled and the ceramic heater structure is discharged (discharge process). As a result, as in the case of (2) described above, it is not necessary to perform the defect inspection process wastefully, so that inspection can be performed efficiently. Further, as in the case of (3) described above, the ultrasonic waves in the first liquid and the ultrasonic waves in the second liquid do not overlap with each other, and the accuracy of detecting the position of the heater tip in the position detection process is reduced, It can be prevented that the accuracy of the defect inspection of the ceramic heater in the inspection process is lowered.

更に、上記のいずれかに記載のセラミックヒータ構造体の検査方法であって、前記位置検知工程は、前記第２液中超音波が前記軸線上を前記ヒータ先端部に向かって前記基端側に進む形態となるように、前記ヒータ先端部よりも前記先端側から前記第２液中超音波を発信する工程であるセラミックヒータ構造体の検査方法とすると良い。 Furthermore, in the inspection method for a ceramic heater structure according to any one of the above, in the position detection step, the ultrasonic wave in the second liquid advances on the axis toward the proximal end side toward the heater distal end portion. In order to be in a form, it is preferable that the inspection method of the ceramic heater structure is a step of transmitting the second submerged ultrasonic wave from the tip side of the heater tip.

この検査方法では、ヒータ先端部に向けて発信する第２液中超音波を、第２液中超音波がセラミックヒータの軸線上を基端側に進む形態となるように、ヒータ先端部よりも先端側から発信する。これにより、ヒータ先端部の軸線方向の位置を精度良く検知できる。 In this inspection method, the second submerged ultrasonic wave transmitted toward the heater front end is more distal than the front end of the heater so that the second submerged ultrasonic wave travels to the base end side on the axis of the ceramic heater. Call from. Thereby, the position of the axial direction of a heater front-end | tip part can be detected accurately.

更に、上記のいずれかに記載のセラミックヒータ構造体の検査方法であって、前記欠陥検査工程は、前記ヒータ先端部の側面である先端側面に、縦波超音波が前記セラミックヒータ内を伝わることなく、横波超音波が上記セラミックヒータ内を前記基端側に向けて伝わる入射角で、前記第１液中超音波を入射させる工程であるセラミックヒータ構造体の検査方法とすると良い。 Furthermore, in the inspection method for a ceramic heater structure according to any one of the above, in the defect inspection step, longitudinal wave ultrasonic waves are transmitted through the ceramic heater to a front end side surface that is a side surface of the heater front end portion. Instead, it is preferable that the inspection method of the ceramic heater structure is a step in which the ultrasonic wave in the first liquid is incident at an incident angle at which a transverse wave ultrasonic wave is transmitted toward the proximal end in the ceramic heater.

この検査方法によると、欠陥検査工程において、縦波超音波はセラミックヒータ内に伝わらず、その一方で横波超音波はセラミックヒータ内に入射する。このため、縦波超音波に起因するエコーが無くなり、受信されるエコーは、横波超音波のみに起因するシンプルな波形となる。しかも、横波超音波は縦波超音波に比して、音速が約１／２であると同時に、波長も約１／２と短いため、より小さな欠陥まで検査することが可能となる。そして、入射した横波超音波は、セラミックヒータ内を基端側に向けて伝わる。このため、セラミックヒータのうち、ハウジングに包囲されたヒータ基端部における欠陥の有無や大きさなどを、より適切に検査できる。 According to this inspection method, in the defect inspection process, longitudinal wave ultrasonic waves are not transmitted into the ceramic heater, while transverse wave ultrasonic waves are incident into the ceramic heater. For this reason, the echo resulting from the longitudinal wave ultrasonic wave is eliminated, and the received echo has a simple waveform resulting from only the transverse wave ultrasonic wave. Moreover, the transverse wave ultrasonic wave has a sound velocity of about ½ and a wavelength of about ½ as short as the longitudinal wave ultrasonic wave, so that even smaller defects can be inspected. The incident transverse wave ultrasonic wave is transmitted toward the base end side in the ceramic heater. For this reason, the presence or absence, the size, etc. of the defect in the heater base end part surrounded by the housing among the ceramic heaters can be inspected more appropriately.

なお、第１液中超音波の入射角の範囲は、縦波超音波はセラミックヒータ（絶縁基体）内に入射しない一方、横波超音波は入射して、セラミックヒータ内を基端側に向けて伝わる範囲を選択する。この入射角の範囲は、公知のスネルの法則により、液中を伝わる第１液中超音波（縦波）の音速と、セラミックヒータ（絶縁基体）中を伝わる縦波超音波及び横波超音波の音速から算出すると良い。これにより、セラミックヒータのうち、ハウジングに包囲されたヒータ基端部について、欠陥の有無や大きさなどの検査を適切に行うことができる。 The incident angle range of the ultrasonic wave in the first liquid is such that longitudinal wave ultrasonic waves do not enter the ceramic heater (insulating base), while transverse wave ultrasonic waves enter and propagate toward the proximal end in the ceramic heater. Select a range. The range of this incident angle is determined by the sound speed of the first ultrasonic wave (longitudinal wave) transmitted through the liquid and the ultrasonic wave velocity and transverse ultrasonic wave transmitted through the ceramic heater (insulating base) according to the well-known Snell's law. It is good to calculate from Thereby, the presence or absence of a defect, a magnitude | size, etc. can be test | inspected appropriately about the heater base end part enclosed by the housing among ceramic heaters.

また、他の態様は、軸線に沿う軸線方向に延びる棒状をなし、絶縁性セラミックからなる絶縁基体、及び、上記絶縁基体内に埋設され、導電性セラミックからなり、通電により発熱する発熱抵抗体を有するセラミックヒータと、上記セラミックヒータのうち、上記軸線方向の基端側のヒータ基端部を包囲して保持しつつ、先端側のヒータ先端部を露出させるハウジングと、を備えるセラミックヒータ構造体の製造方法であって、上記セラミックヒータ構造体を組み立てる組立工程と、上記のいずれかに記載のセラミックヒータ構造体の検査方法による検査工程と、を備えるセラミックヒータ構造体の製造方法である。 In another aspect, there is provided a rod-like shape extending in the axial direction along the axis, an insulating base made of an insulating ceramic, and a heating resistor embedded in the insulating base, made of a conductive ceramic, and generating heat when energized. A ceramic heater structure comprising: a ceramic heater having: a ceramic heater; and a housing that surrounds and holds the proximal end of the axial heater in the ceramic heater and exposes the distal end of the heater on the distal end side. A method for manufacturing a ceramic heater structure, comprising: an assembling step for assembling the ceramic heater structure, and an inspection step by an inspection method for a ceramic heater structure according to any one of the above.

このセラミックヒータ構造体の製造方法によれば、前述のセラミックヒータ構造体の検査方法による検査工程において、前述したように、セラミックヒータのヒータ基端部に内在するクラック等の欠陥の有無を超音波により適切に検査できる。従って、ヒータ基端部に欠陥の無い、信頼性の高いセラミックヒータ構造体を製造できる。 According to this method for manufacturing a ceramic heater structure, in the inspection process by the above-described inspection method for a ceramic heater structure, as described above, the presence or absence of defects such as cracks existing in the heater base end portion of the ceramic heater is ultrasonically detected. Can be properly inspected. Therefore, it is possible to manufacture a highly reliable ceramic heater structure having no defect at the heater base end.

実施形態に係るグロープラグの縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the glow plug which concerns on embodiment. 実施形態に係るグロープラグのうち、セラミックヒータを含む先端側部分を拡大した縦断面図である。It is the longitudinal cross-sectional view which expanded the front end side part containing a ceramic heater among the glow plugs which concern on embodiment. 実施形態に係るグロープラグの検査装置の構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of the inspection apparatus of the glow plug which concerns on embodiment. 実施形態に係り、セラミックヒータのヒータ先端部付近における、第１液中超音波、縦波超音波、横波超音波、及び第２液中超音波の伝わり方を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the transmission method of the 1st liquid ultrasonic wave, the longitudinal wave ultrasonic wave, a transverse wave ultrasonic wave, and the 2nd liquid ultrasonic wave in the vicinity of the heater front-end | tip part of a ceramic heater according to embodiment. 実施形態に係るグロープラグの検査方法及びこれを含む製造方法のフローチャートである。It is a flowchart of the inspection method of the glow plug which concerns on embodiment, and a manufacturing method including the same. 実施形態に係るグロープラグの検査工程のフローチャートである。It is a flowchart of the inspection process of the glow plug which concerns on embodiment. 変形形態１に係るグロープラグの検査工程のフローチャートである。10 is a flowchart of a glow plug inspection process according to Modification 1; 変形形態２に係るグロープラグの検査工程のフローチャートである。10 is a flowchart of a glow plug inspection process according to Modification 2.

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。図１及び図２に、本発明の検査方法を用いて検査が行われるセラミックヒータ構造体の一例として、グロープラグ１００を示す。なお、図１及び図２において、グロープラグ１００及びセラミックヒータ１３０の軸線ＡＸに沿う方向を軸線方向ＨＪとし、軸線方向ＨＪのうち、セラミックヒータ１３０が配置された側（図中下側）を先端側ＧＳ、これと反対側（図中上側）を基端側ＧＫとする。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 and 2 show a glow plug 100 as an example of a ceramic heater structure to be inspected using the inspection method of the present invention. 1 and 2, the direction along the axis AX of the glow plug 100 and the ceramic heater 130 is defined as the axial direction HJ, and the side where the ceramic heater 130 is disposed (the lower side in the figure) of the axial direction HJ is the tip. The side GS and the opposite side (upper side in the figure) are defined as a base end side GK.

グロープラグ１００は、軸線方向ＨＪに延びる形状をなす。このグロープラグ１００は、セラミックヒータ１３０と、このセラミックヒータ１３０を包囲して保持するハウジングとしての主体金具１１０及び外筒１５０とを備え、これらの他、中軸１２０、リング部材１４０等から構成されている。
このうち主体金具１１０は、Ｓ４５Ｃ相当の鉄系素材からなり、軸線方向ＨＪに自身の金具基端部１１０ｋから金具先端部１１０ｓまで延びる筒状をなす。 The glow plug 100 has a shape extending in the axial direction HJ. The glow plug 100 includes a ceramic heater 130, and a metal shell 110 and an outer cylinder 150 as a housing that surrounds and holds the ceramic heater 130. In addition, the glow plug 100 includes a central shaft 120, a ring member 140, and the like. Yes.
Of these, the metal shell 110 is made of an iron-based material equivalent to S45C, and has a cylindrical shape extending in the axial direction HJ from the metal base end 110k to the metal tip 110s.

中軸１２０は、ステンレス等の鉄系素材からなり、軸線方向ＨＪに自身の中軸基端部１２０ｋから中軸先端部１２０ｓまで延びる棒状をなす。この中軸１２０は、その中軸基端部１２０ｋを金具基端部１１０ｋから基端側ＧＫに向けて突出させた状態で、主体金具１１０内に挿通されている。中軸基端部１２０ｋには、ピン端子１２５が円周加締めにより固定されている。また、ピン端子１２５の先端側ＧＳには、主体金具１１０の金具基端部１１０ｋと中軸１２０との間隙に、Ｏリング１２６及び筒状の絶縁部材１２７が配置されている。 The middle shaft 120 is made of an iron-based material such as stainless steel and has a rod shape extending in the axial direction HJ from the middle shaft base end portion 120k to the middle shaft front end portion 120s. The middle shaft 120 is inserted into the metal shell 110 with the middle shaft base end portion 120k protruding from the metal base end portion 110k toward the base end side GK. A pin terminal 125 is fixed to the middle shaft base end portion 120k by circumferential caulking. In addition, an O-ring 126 and a cylindrical insulating member 127 are disposed on the front end side GS of the pin terminal 125 in the gap between the metal base end portion 110k of the metal shell 110 and the middle shaft 120.

セラミックヒータ１３０は、軸線方向ＨＪに自身のヒータ基端部１３０ｋからヒータ先端部１３０ｓまで延びる棒状をなす。このセラミックヒータ１３０は、通電により発熱するヒータ先端部１３０ｓを金具先端部１１０ｓから先端側ＧＳに向けて突出させた状態で、主体金具１１０内に挿通されている。このセラミックヒータ１３０は、絶縁性セラミック（具体的には、窒化珪素質セラミック）からなる棒状の絶縁基体１３１の内部に、導電性セラミック（具体的には、導電成分として炭化タングステンを含有する窒化珪素質セラミック）からなる発熱抵抗体１３２が埋設された構造をなす。 The ceramic heater 130 has a rod shape extending in the axial direction HJ from the heater base end portion 130k to the heater front end portion 130s. The ceramic heater 130 is inserted into the metal shell 110 in a state where a heater front end portion 130s that generates heat when energized protrudes from the metal tip end portion 110s toward the front end side GS. This ceramic heater 130 includes a conductive ceramic (specifically, silicon nitride containing tungsten carbide as a conductive component) inside a rod-shaped insulating base 131 made of an insulating ceramic (specifically, a silicon nitride ceramic). The heating resistor 132 made of a ceramic is embedded.

このうち発熱抵抗体１３２は、発熱部１３３及び一対のリード部１３５，１３６を有する。発熱部１３３は、Ｕ字状に曲げ返された形状をなし、ヒータ先端部１３０ｓ内に配置されている。また、発熱部１３３の両端には、一対のリード部１３５，１３６が繋がり、セラミックヒータ１３０の基端面１３０ｋｍまで延びている。また、各々のリード部１３５，１３６には、セラミックヒータ１３０の外周に露出する電極取出部１３７，１３８が形成されている。 Of these, the heating resistor 132 has a heating portion 133 and a pair of lead portions 135 and 136. The heat generating portion 133 has a U-shaped bent shape and is disposed in the heater front end portion 130s. In addition, a pair of lead portions 135 and 136 are connected to both ends of the heat generating portion 133 and extend to the base end surface 130 km of the ceramic heater 130. In addition, electrode lead portions 137 and 138 exposed to the outer periphery of the ceramic heater 130 are formed in the respective lead portions 135 and 136.

リング部材１４０は、ステンレスからなり、軸線方向ＨＪに自身のリング基端部１４０ｋからリング先端部１４０ｓまで延びる筒状をなす。そして、主体金具１１０内に配置されて、中軸１２０とセラミックヒータ１３０との間を接続している。具体的には、リング先端部１４０ｓ内には、セラミックヒータ１３０のヒータ基端部１３０ｋが圧入され、セラミックヒータ１３０に設けられた一方の電極取出部１３７がリング部材１４０に内側から当接して、リング部材１４０と電極取出部１３７とが電気的に接続している。一方、リング部材１４０のリング基端部１４０ｋ内には、中軸１２０の中軸先端部１２０ｓが圧入され、両者が溶接されている。 The ring member 140 is made of stainless steel and has a cylindrical shape extending in the axial direction HJ from the ring base end portion 140k to the ring front end portion 140s. And it arrange | positions in the metal shell 110 and connects between the center axis | shaft 120 and the ceramic heater 130. FIG. Specifically, the heater base end portion 130k of the ceramic heater 130 is press-fitted into the ring distal end portion 140s, and one electrode extraction portion 137 provided in the ceramic heater 130 comes into contact with the ring member 140 from the inside. The ring member 140 and the electrode extraction part 137 are electrically connected. On the other hand, the middle shaft front end portion 120s of the middle shaft 120 is press-fitted into the ring base end portion 140k of the ring member 140, and both are welded.

外筒１５０は、ステンレスからなり、軸線方向ＨＪに自身の外筒基端部１５０ｋから外筒先端部１５０ｓまで延びる筒状をなす。この外筒１５０には、ヒータ先端部１３０ｓを外筒先端部１５０ｓから先端側ＧＳに向かって突出させると共に、ヒータ基端部１３０ｋを外筒基端部１５０ｋから基端側ＧＫに向かって突出させた状態で、セラミックヒータ１３０が圧入されている。セラミックヒータ１３０に設けられた他方の電極取出部１３８は、外筒１５０に内側から当接して、外筒１５０と電極取出部１３８とが電気的に接続している。また、外筒１５０の外筒基端部１５０ｋは、径小とされて、主体金具１１０の金具先端部１１０ｓ内に嵌合している。 The outer cylinder 150 is made of stainless steel and has a cylindrical shape extending in the axial direction HJ from the outer cylinder base end 150k to the outer cylinder distal end 150s. In the outer cylinder 150, the heater front end portion 130s protrudes from the outer cylinder front end portion 150s toward the front end side GS, and the heater base end portion 130k protrudes from the outer cylinder base end portion 150k toward the base end side GK. In this state, the ceramic heater 130 is press-fitted. The other electrode extraction portion 138 provided in the ceramic heater 130 contacts the outer cylinder 150 from the inside, and the outer cylinder 150 and the electrode extraction portion 138 are electrically connected. Further, the outer cylinder base end portion 150k of the outer cylinder 150 has a small diameter and is fitted in the metal fitting front end portion 110s of the metal shell 110.

次いで、上記グロープラグ１００の製造方法について説明する。図５及び図６に、この製造方法のフローチャートを示す。まず、グロープラグ１００を構成する各部材を用意する。具体的には、発熱抵抗体１３２は、導電性セラミック粉末等より一体に射出成形し、未焼成発熱抵抗体として用意する。一方、絶縁基体１３１は、絶縁性セラミック粉末等を予め金型プレス成形して、未焼成発熱抵抗体が収容される凹部を自身の合わせ面に有する未焼成分割成形体として形成しておく。そして、この未焼成分割成形体の凹部内に未焼成発熱抵抗体を挟んで収容し、更にプレス圧縮した後、脱バインダ処理、ホットプレス等の焼成工程を経て、その外周面を円筒形に研磨して整えることで、セラミックヒータ１３０を得る。
また、リング部材１４０及び外筒１５０は、ステンレス鋼材から所定形状に成形した後、表面にＡｕメッキを施して形成する。中軸１２０は、所定の寸法に切断された棒状部材から塑性加工や切削等により形成する。また、その他に、主体金具１１０、ピン端子１６０、Ｏリング１６１及び絶縁部材１６３を用意する。 Next, a method for manufacturing the glow plug 100 will be described. 5 and 6 show a flowchart of this manufacturing method. First, each member constituting the glow plug 100 is prepared. Specifically, the heating resistor 132 is integrally formed by injection molding from a conductive ceramic powder and prepared as an unfired heating resistor. On the other hand, the insulating base 131 is formed as an unfired divided formed body having a concave portion in which the unfired heating resistor is accommodated on its mating surface by press-molding insulating ceramic powder or the like in advance. Then, the green heat generating resistor is sandwiched and accommodated in the recess of the green divided molded body, and further compressed by pressing, and then the outer peripheral surface is polished into a cylindrical shape through a baking process such as binder removal processing and hot pressing. Thus, the ceramic heater 130 is obtained.
In addition, the ring member 140 and the outer cylinder 150 are formed by forming a predetermined shape from a stainless steel material and then performing Au plating on the surface. The middle shaft 120 is formed by plastic working or cutting from a rod-shaped member cut to a predetermined dimension. In addition, a metal shell 110, a pin terminal 160, an O-ring 161, and an insulating member 163 are prepared.

次に、組立工程（ステップＳ１０）において、上述した各部材からグロープラグ１００を組み立てる。具体的には、まず、リング部材１４０のリング先端部１４０ｓ内に、セラミックヒータ１３０のヒータ基端部１３０ｋを圧入する。また、外筒１５０内にセラミックヒータ１３０を圧入して、セラミックヒータ１３０、リング部材１４０及び外筒１５０を一体にする。その後、リング部材１４０のリング基端部１４０ｋ内に、中軸１２０の中軸先端部１２０ｓを圧入し、更にこれらをレーザ溶接で固着する。 Next, in the assembly process (step S10), the glow plug 100 is assembled from each member described above. Specifically, first, the heater base end portion 130k of the ceramic heater 130 is press-fitted into the ring front end portion 140s of the ring member 140. Further, the ceramic heater 130 is press-fitted into the outer cylinder 150 so that the ceramic heater 130, the ring member 140, and the outer cylinder 150 are integrated. Thereafter, the middle shaft front end portion 120s of the middle shaft 120 is press-fitted into the ring base end portion 140k of the ring member 140, and these are further fixed by laser welding.

次に、中軸１２０を金具先端部１１０ｓ側から主体金具１１０内に挿入し、主体金具１１０の金具先端部１１０ｓと外筒１５０の外筒先端部１５０ｓとをレーザ溶接で固着する。その後、主体金具１１０の金具基端部１１０ｋと中軸１２０との間に、Ｏリング１６１及び絶縁部材１６３を配置し、更に中軸基端部１２０ｋにピン端子１２５を嵌め込む。そして、絶縁部材１６３を先端側ＧＳに押圧すると共にピン端子１２５を径方向内側に加締める。かくして、グロープラグ１００を得る。 Next, the middle shaft 120 is inserted into the metal shell 110 from the metal tip 110s side, and the metal tip 110s of the metal shell 110 and the outer tube tip 150s of the outer cylinder 150 are fixed by laser welding. Thereafter, the O-ring 161 and the insulating member 163 are disposed between the metal base end portion 110k of the metal shell 110 and the central shaft 120, and the pin terminal 125 is fitted into the central shaft base end portion 120k. Then, the insulating member 163 is pressed against the distal end GS and the pin terminal 125 is crimped radially inward. Thus, the glow plug 100 is obtained.

次に、検査工程（ステップＳ２０）において、このグロープラグ１００のうち、セラミックヒータ１３０、特にヒータ基端部１３０ｋに内在するクラック等の欠陥を超音波により検査する。図３に、グロープラグ１００を検査する検査装置１の構成を示す。この検査装置１は、グロープラグ１００を保持して移動させることが可能な移動装置１０と、水（液体）２１が貯えられた水槽２０と、第１超音波探触子３０と、第２超音波探触子４０とを備える。 Next, in the inspection process (step S20), defects such as cracks inherent in the ceramic heater 130, particularly the heater base end portion 130k, of the glow plug 100 are inspected by ultrasonic waves. FIG. 3 shows the configuration of the inspection apparatus 1 that inspects the glow plug 100. The inspection apparatus 1 includes a moving apparatus 10 that can hold and move the glow plug 100, a water tank 20 in which water (liquid) 21 is stored, a first ultrasonic probe 30, and a second super A sound probe 40.

このうち移動装置１０は、グロープラグ１００を保持可能な形態のチャック１１を有する。また、この移動装置１０は、図示しない移動機構を有しており、チャック１１に保持されたグロープラグ１００を、平面方向（図３中、左右方向及び紙面に直交する方向）並びに垂直方向（図３中、上下方向）に移動させることができる。また、この移動装置１０は、図示しない回転機構を有しており、チャック１１に保持されたグロープラグ１００を、その軸線ＡＸ周りに回動させることができる。 Among these, the moving device 10 has a chuck 11 that can hold the glow plug 100. Further, the moving device 10 has a moving mechanism (not shown), and the glow plug 100 held by the chuck 11 is moved in a plane direction (in FIG. 3, a horizontal direction and a direction orthogonal to the paper surface) and a vertical direction (FIG. 3 in the vertical direction). Further, the moving device 10 has a rotation mechanism (not shown), and can rotate the glow plug 100 held by the chuck 11 around its axis AX.

第１超音波探触子３０は、第１液中超音波３５を発信（放射）する発信プローブ３１と、この第１液中超音波３５に起因して、セラミックヒータ１３０のヒータ先端部１３０ｓから放射されるエコーを受信する受信プローブ３２とを兼ねている。
第２超音波探触子４０は、第２液中超音波４５を発信（放射）する発信プローブ４１と、この第２液中超音波４５に起因して、セラミックヒータ１３０のヒータ先端部１３０ｓから放射されるエコーを受信する受信プローブ４２とを兼ねている。なお、本実施形態では、第１液中超音波３５と第２液中超音波４５の周波数を同じ周波数としているが、互いに異なる周波数としてもよい。 The first ultrasonic probe 30 is radiated from the transmitting probe 31 that transmits (radiates) the first submerged ultrasonic wave 35 and the heater tip 130s of the ceramic heater 130 due to the first submerged ultrasonic wave 35. It also serves as a reception probe 32 for receiving the echo.
The second ultrasonic probe 40 is radiated from the transmitting probe 41 that transmits (radiates) the second submerged ultrasonic wave 45 and the heater tip 130s of the ceramic heater 130 due to the second submerged ultrasonic wave 45. It also serves as a reception probe 42 for receiving the echo. In the present embodiment, the frequencies of the first liquid ultrasonic wave 35 and the second liquid ultrasonic wave 45 are the same, but may be different from each other.

次に、検査工程Ｓ２０について具体的に説明する（図６参照）。本実施形態では、上述の検査装置１を用いて、複数のグロープラグ１００について、１つずつ順に欠陥検査を行う。まず、ステップＳ１の配置工程において、グロープラグ１００のうち主体金具１１０の所定位置を、移動装置１０のチャック１１で把持する。なお、主体金具１１０を把持するのに代えて、外筒１５０の所定位置をチャック１１で把持してもよい。なお、このグロープラグ１００を移動装置１０のチャック１１で把持する際、グロープラグ１００が所定の位置及び姿勢でチャック１１に保持されない場合がある。
更に、移動装置１０により、図３に示すように、グロープラグ１００のうち、セラミックヒータ１３０のヒータ先端部１３０ｓ及び外筒１５０を含め、主体金具１１０の金具先端部１１０ｓよりも先端側ＧＳの部位を、軸線ＡＸが水平面２１ｍに直交するように水槽２０の水２１の中に水没させる。これにより、ヒータ先端部１３０ｓは、水２１中の所定の位置に配置される。 Next, the inspection step S20 will be specifically described (see FIG. 6). In the present embodiment, the above-described inspection apparatus 1 is used to sequentially inspect the plurality of glow plugs 100 for defects one by one. First, in the arrangement step of step S 1, a predetermined position of the metal shell 110 in the glow plug 100 is gripped by the chuck 11 of the moving device 10. Instead of gripping the metal shell 110, a predetermined position of the outer cylinder 150 may be gripped by the chuck 11. When the glow plug 100 is gripped by the chuck 11 of the moving device 10, the glow plug 100 may not be held by the chuck 11 at a predetermined position and posture.
Further, as shown in FIG. 3, the moving device 10 includes a portion of the glow plug 100 including the heater front end portion 130 s of the ceramic heater 130 and the outer cylinder 150, which is located on the front end side GS of the metal shell 110. Are submerged in the water 21 of the water tank 20 so that the axis AX is orthogonal to the horizontal plane 21m. Thereby, the heater front end portion 130 s is disposed at a predetermined position in the water 21.

一方、第１超音波探触子３０は、ヒータ先端部１３０ｓから一定距離を隔てた斜め下方に配置されている。具体的には、後述する欠陥検査工程Ｓ４において、ヒータ先端部１３０ｓの側面である先端側面１３０ｓｍの所定位置に、入射角θｉ＝１７度で第１液中超音波３５を入射させる姿勢にセットされている。
また、第２超音波探触子４０は、ヒータ先端部１３０ｓから一定距離を隔てた真下に配置されている。そして、後述する位置検知工程Ｓ２において、第２液中超音波４５がグロープラグ１００の軸線ＡＸ上をヒータ先端部１３０ｓが存在する基端側ＧＫに向かって進むように、第２液中超音波４５を発信する姿勢にセットされている。 On the other hand, the first ultrasonic probe 30 is disposed obliquely below at a certain distance from the heater tip 130s. Specifically, in the defect inspection step S4 to be described later, the posture is set such that the first submerged ultrasonic wave 35 is incident at a predetermined position on the tip side surface 130sm that is the side surface of the heater tip portion 130s at an incident angle θi = 17 degrees. Yes.
Further, the second ultrasonic probe 40 is disposed directly below the heater tip portion 130s at a certain distance. Then, in the position detection step S2 described later, the second submerged ultrasonic wave 45 is advanced on the axis AX of the glow plug 100 toward the proximal end GK where the heater front end portion 130s exists. The posture is set to send.

なお、前述のように、グロープラグ１００が所定の位置及び姿勢で移動装置１０のチャック１１に把持されていない場合などには、この配置工程Ｓ１において、ヒータ先端部１３０ｓが水２１中の所定の正しい位置に配置されずに、軸線方向ＨＪに位置ズレを生じ得る。図３に示した破線ＰＺで示す形態は、ヒータ先端部１３０ｓが所定の位置よりも先端側ＧＳ（図中、下方）に位置ズレして配置された場合を例示している。 As described above, when the glow plug 100 is not gripped by the chuck 11 of the moving device 10 in a predetermined position and posture, the heater tip 130s is in a predetermined position in the water 21 in this arrangement step S1. A misalignment in the axial direction HJ may occur without being arranged at the correct position. The form indicated by the broken line PZ shown in FIG. 3 illustrates the case where the heater front end portion 130s is arranged at a position shifted from the predetermined position to the front end side GS (downward in the drawing).

次に、ステップＳ２の位置検知工程において、ヒータ先端部１３０ｓの先端側ＧＳ（本実施形態では真下）から第２液中超音波４５を発信し、ヒータ先端部１３０ｓの軸線方向ＨＪの位置を検知する。具体的には、発信プローブ４１（第２超音波探触子４０）から第２液中超音波４５を発信する。この第２液中超音波４５は、グロープラグ１００の軸線ＡＸ上を基端側ＧＫに進み、ヒータ先端部１３０ｓの先端１３０ｓｓに当たる。ヒータ先端部１３０ｓの先端１３０ｓｓで反射されたエコーは、受信プローブ４２（第２超音波探触子４０）で受信する。そして、受信プローブ４２で受信したエコーに基づいて、第２超音波探触子４０からヒータ先端部１３０ｓの先端１３０ｓｓまでの距離ｘを測定する。 Next, in the position detection step of step S2, the second submerged ultrasonic wave 45 is transmitted from the tip side GS of the heater tip portion 130s (directly below in this embodiment), and the position of the heater tip portion 130s in the axial direction HJ is detected. . Specifically, the second submerged ultrasonic wave 45 is transmitted from the transmission probe 41 (second ultrasonic probe 40). This second submerged ultrasonic wave 45 travels on the axis AX of the glow plug 100 to the proximal end side GK and hits the tip 130ss of the heater tip 130s. The echo reflected by the tip 130ss of the heater tip 130s is received by the receiving probe 42 (second ultrasonic probe 40). Based on the echo received by the receiving probe 42, the distance x from the second ultrasonic probe 40 to the tip 130ss of the heater tip 130s is measured.

次に、ステップＳ３の位置判定工程に進み、ヒータ先端部１３０ｓが軸線方向ＨＪの所定の正しい位置に配置されているか否かを判断する。前述の距離ｘは、グロープラグ１００及びセラミックヒータ１３０の軸線ＡＸ上の距離であるので、位置検知工程Ｓ２で測定された距離ｘに基づいて、ヒータ先端部１３０ｓが軸線方向ＨＪの所定の位置に配置されているか否かを判断できる。ここで、ＹＥＳ（ヒータ先端部１３０ｓが所定の位置に配置されている)と判断された場合には、次のステップＳ４の欠陥検査工程に進む。一方、ＮＯ（ヒータ先端部１３０ｓが所定の位置に配置されてない)と判断された場合には、後述するステップＳ５の第１排出工程に進む。 Next, the process proceeds to the position determination step of step S3, and it is determined whether or not the heater front end portion 130s is disposed at a predetermined correct position in the axial direction HJ. Since the above-mentioned distance x is the distance on the axis AX of the glow plug 100 and the ceramic heater 130, the heater tip 130s is positioned at a predetermined position in the axial direction HJ based on the distance x measured in the position detection step S2. It can be determined whether or not it is arranged. Here, if it is determined YES (the heater tip 130s is disposed at a predetermined position), the process proceeds to the defect inspection process of the next step S4. On the other hand, when it is determined NO (the heater tip portion 130s is not disposed at a predetermined position), the process proceeds to a first discharge process of step S5 described later.

ステップＳ４の欠陥検査工程においては、図３及び図４に示すように、水２１を通じて、ヒータ先端部１３０ｓに第１液中超音波３５を入射させて、ヒータ基端部１３０ｋに内在するクラック等の欠陥を検査する。具体的には、発信プローブ３１（第１超音波探触子３０）から第１液中超音波３５を発信する。この第１液中超音波３５は、ヒータ先端部１３０ｓの先端側面１３０ｓｍのうち、Ｕ字状の発熱部１３３よりも基端側ＧＫの基端側先端側面１３０ｓｍｋ内の所定位置（本実施形態では、ヒータ先端部１３０ｓの先端１３０ｓｓから軸線方向ＨＪに距離ｙ＝２．０ｍｍ離れた位置）に、入射角θｉ＝１７度で入射させる。 In the defect inspection process of step S4, as shown in FIGS. 3 and 4, the first submerged ultrasonic wave 35 is incident on the heater front end portion 130s through the water 21 to cause cracks and the like inherent in the heater base end portion 130k. Inspect for defects. Specifically, the first submerged ultrasonic wave 35 is transmitted from the transmission probe 31 (first ultrasonic probe 30). This first submerged ultrasonic wave 35 is a predetermined position (in the present embodiment, within the distal end side surface 130 smk of the proximal end side GK from the U-shaped heat generating portion 133 in the distal end side surface 130 sm of the heater distal end portion 130 s. The incident light is incident at an incident angle θi = 17 degrees at a position y = 2.0 mm away from the tip 130ss of the heater tip 130s in the axial direction HJ.

そして、この第１液中超音波３５に起因してヒータ先端部１３０ｓから放射されたエコーを、受信プローブ３２（第１超音波探触子３０）で受信する。前述の位置判定工程Ｓ３でヒータ先端部１３０ｓに軸線方向ＨＪの位置ズレが生じたグロープラグ１００は排除されているため、この欠陥検査工程Ｓ４で検査されるグロープラグ１００は、いずれも、ヒータ先端部１３０ｓが所定の位置に配置されている。従って、第１液中超音波３５を、ヒータ先端部１３０ｓの基端側先端側面１３０ｓｍｋの所定位置に確実に入射させて、適切に欠陥検査を行うことができる。 The echo emitted from the heater tip 130s due to the first submerged ultrasonic wave 35 is received by the receiving probe 32 (first ultrasonic probe 30). Since the glow plug 100 in which the positional deviation in the axial direction HJ has occurred in the heater front end portion 130s in the position determination step S3 is excluded, all the glow plugs 100 to be inspected in the defect inspection step S4 are the heater front end. The part 130s is arranged at a predetermined position. Accordingly, the first submerged ultrasonic wave 35 can be reliably incident on a predetermined position on the proximal side distal side surface 130smk of the heater distal end portion 130s, and the defect inspection can be performed appropriately.

なお、第１液中超音波３５の入射角θｉは、縦波超音波３６がセラミックヒータ１３０に入射されず、横波超音波３７のみ入射して、この横波超音波３７のみをセラミックヒータ１３０内を基端側ＧＫに向けて伝わる入射角θｉとする。この入射角θｉの範囲は、スネルの法則により、水２１中を伝わる第１液中超音波（縦波）３５の音速と、セラミックヒータ１３０（絶縁基体１３１）中を伝わる縦波超音波３６及び横波超音波３７の音速から算出する。本実施形態では、入射角θｉの範囲は、１４度〜２１度である。 The incident angle θi of the first submerged ultrasonic wave 35 is such that the longitudinal wave ultrasonic wave 36 is not incident on the ceramic heater 130 but only the transverse wave ultrasonic wave 37 is incident, and only the transverse wave ultrasonic wave 37 is incident on the ceramic heater 130. It is assumed that the incident angle θi is transmitted toward the end side GK. The range of the incident angle θi is determined by Snell's law. The speed of sound of the first liquid ultrasonic wave (longitudinal wave) 35 transmitted through the water 21 and the longitudinal wave ultrasonic wave 36 and the transverse wave transmitted through the ceramic heater 130 (insulating base 131) It is calculated from the sound speed of the ultrasonic wave 37. In the present embodiment, the incident angle θi ranges from 14 degrees to 21 degrees.

また、この欠陥検査工程Ｓ４では、移動装置１０の図示しない回転機構によりグロープラグ１００をその軸線ＡＸ周りに回動させて、ヒータ先端部１３０ｓの先端側面１３０ｓｍの全周にわたり第１液中超音波３５を入射させる。これにより、セラミックヒータ１３０のヒータ基端部１３０ｋの全周にわたって、内在する欠陥を確実に検査できる。 In the defect inspection step S4, the glow plug 100 is rotated around its axis AX by a rotation mechanism (not shown) of the moving device 10, and the first submerged ultrasonic wave 35 over the entire circumference of the tip side surface 130sm of the heater tip portion 130s. Is incident. Thereby, the inherent defect can be reliably inspected over the entire circumference of the heater base end portion 130k of the ceramic heater 130.

次に、ステップＳ６の欠陥判定工程に進み、前述の受信プローブ３２（第１超音波探触子３０）で受信したエコーの波形に基づいて、セラミックヒータ１３０のヒータ基端部１３０ｋにクラック等の欠陥が存在するか否かを判断する。ここで、ＮＯ（ヒータ基端部１３０ｋに欠陥が存在しない)と判断された場合には、ステップＳ７の第２排出工程に進み、この良品のグロープラグ１００を検査装置１から取り出して、良品用のボックスに排出する。一方、ＹＥＳ（ヒータ基端部１３０ｋに欠陥が存在する)と判断された場合には、ステップＳ８の第３排出工程に進み、この不良品のグロープラグ１００を検査装置１から取り出して、不良品用のボックスに排出する。かくして、検査工程Ｓ２０が終了する。 Next, the process proceeds to the defect determination step in step S6, and a crack or the like is formed in the heater base end portion 130k of the ceramic heater 130 based on the echo waveform received by the reception probe 32 (first ultrasonic probe 30). Determine whether a defect exists. Here, if it is determined NO (the heater base end portion 130k has no defect), the process proceeds to the second discharge process of step S7, and the good glow plug 100 is taken out from the inspection apparatus 1 and used for the good product. To the box. On the other hand, if it is determined that YES (the heater base end portion 130k has a defect), the process proceeds to the third discharge process of step S8, and the defective glow plug 100 is taken out from the inspection apparatus 1 and defective. Drain into the box. Thus, the inspection process S20 is completed.

一方、前述の位置判定工程Ｓ３において、ＮＯ（ヒータ先端部１３０ｓが所定の位置に配置されてない)と判断された場合には、ステップＳ５の第１排出工程に進み、このグロープラグ１００を検査装置１から取り出して、再検査用のボックスに排出する。この再検査用のボックスに排出されたグロープラグ１００については、ステップＳ１に戻って配置工程からやり直す。なお、本実施形態では、他のグロープラグ１００の欠陥検査を終えた後に、再度、配置工程等を行う。 On the other hand, if it is determined in the above-described position determination step S3 that NO (the heater tip portion 130s is not disposed at a predetermined position), the process proceeds to the first discharge step of step S5, and the glow plug 100 is inspected. It is taken out from the apparatus 1 and discharged into a re-inspection box. For the glow plug 100 discharged to the reinspection box, the process returns to step S1 and starts again from the placement step. In the present embodiment, after the defect inspection of the other glow plug 100 is completed, the placement process and the like are performed again.

以上で説明したように、上述の検査方法によれば、位置検知工程Ｓ２を行うことで、ステップＳ３において、水２１中のヒータ先端部１３０ｓが所定の正しい位置に配置されているか否かを判断できる。そして、ヒータ先端部１３０ｓが所定の位置に配置されているグロープラグ１００については、欠陥検査工程Ｓ４においてセラミックヒータ１３０のヒータ基端部１３０ｋに内在するクラック等の欠陥の有無を適切に検査できる。従って、欠陥検査で良品であると判断されたグロープラグ１００の中に、実際には欠陥が存在する不良品が混入することや、逆に、欠陥検査で不良品であると判断されたグロープラグ１００の中に、良品が混入することを抑制できる。 As described above, according to the inspection method described above, by performing the position detection step S2, it is determined in step S3 whether or not the heater tip 130s in the water 21 is disposed at a predetermined correct position. it can. And about the glow plug 100 in which the heater front-end | tip part 130s is arrange | positioned in the predetermined | prescribed position, the presence or absence of defects, such as a crack which exists in the heater base end part 130k of the ceramic heater 130, can be test | inspected appropriately in defect inspection process S4. Therefore, a defective product that actually has a defect is mixed into the glow plug 100 that is determined to be a non-defective product by the defect inspection, or conversely, a glow plug that is determined to be a defective product by the defect inspection. It can suppress that a good product mixes in 100.

一方、ヒータ先端部１３０ｓが所定の位置に配置されておらず、位置ズレを生じているグロープラグ１００については、適切な処理を行うことができ、例えば、本実施形態では、欠陥検査工程Ｓ４を行わずに排出し、配置工程Ｓ１からやり直すことができる。
このように、配置工程Ｓ１及び欠陥検査工程Ｓ４に加え、位置検知工程Ｓ２を備えることで、所定の位置に正しく配置されたグロープラグ１００について、ヒータ基端部１３０ｋに内在するクラック等の欠陥の有無を適切に検査できる。 On the other hand, the glow plug 100 in which the heater front end portion 130s is not disposed at a predetermined position and is displaced can be appropriately processed. For example, in this embodiment, the defect inspection step S4 is performed. It can discharge without performing and can redo from arrangement | positioning process S1.
As described above, by providing the position detection step S2 in addition to the placement step S1 and the defect inspection step S4, the glow plug 100 correctly placed at a predetermined position is free of defects such as cracks inherent in the heater base end portion 130k. Appropriate inspection can be performed.

更に、本実施形態では、配置工程Ｓ１の後に、欠陥検査工程Ｓ４に先立って予め位置検知工程Ｓ２を行う。そして、位置判定工程Ｓ３において、ヒータ先端部１３０ｓが所定の位置に配置されていないと判断された場合には、欠陥検査工程Ｓ４を取り止め、第１排出工程Ｓ５において、そのグロープラグ１００を再検査用のボックスに排出する。これにより、欠陥検査工程Ｓ４を無駄に行わなくても済むので、効率良く検査を行うことができる。
特に、本実施形態では、位置検知工程Ｓ２において、ヒータ先端部１３０ｓに向けて発信する第２液中超音波４５を、第２液中超音波４５がグロープラグ１００及びセラミックヒータ１３０の軸線ＡＸ上を基端側ＧＫに進む形態となるように、ヒータ先端部１３０ｓよりも先端側ＧＳから発信する。これにより、ヒータ先端部１３０ｓの軸線方向ＨＪの位置を精度良く検知できる。 Furthermore, in the present embodiment, after the placement step S1, the position detection step S2 is performed in advance prior to the defect inspection step S4. If it is determined in the position determination step S3 that the heater tip 130s is not disposed at a predetermined position, the defect inspection step S4 is canceled, and the glow plug 100 is re-inspected in the first discharge step S5. Drain into the box. Thereby, since it is not necessary to perform the defect inspection step S4 wastefully, the inspection can be performed efficiently.
In particular, in the present embodiment, in the position detection step S2, the second submerged ultrasonic wave 45 transmitted toward the heater tip portion 130s is generated on the axis line AX of the glow plug 100 and the ceramic heater 130. It is transmitted from the front end side GS rather than the heater front end portion 130s so as to proceed to the end side GK. Thereby, the position of the heater front end portion 130s in the axial direction HJ can be detected with high accuracy.

また、本実施形態では、欠陥検査工程Ｓ４において、縦波超音波３６はセラミックヒータ１３０内に伝わらず、その一方で横波超音波３７はセラミックヒータ１３０内に入射する。このため、縦波超音波３６に起因するエコーが無くなり、受信されるエコーは、横波超音波３７のみに起因するシンプルな波形となる。しかも、横波超音波３７は縦波超音波３６に比して、音速が約１／２であると同時に、波長も約１／２と短いため、より小さな欠陥まで検査することが可能となる。そして、入射した横波超音波３７は、セラミックヒータ１３０内を基端側ＧＫに向けて伝わる。このため、セラミックヒータ１３０のうち、主体金具１１０に包囲されたヒータ基端部１３０ｋにおける欠陥の有無や大きさなどを、より適切に検査できる。 In the present embodiment, in the defect inspection step S 4, the longitudinal wave ultrasonic wave 36 is not transmitted into the ceramic heater 130, while the transverse wave ultrasonic wave 37 enters the ceramic heater 130. For this reason, the echo caused by the longitudinal wave ultrasonic wave 36 is eliminated, and the received echo has a simple waveform caused only by the transverse wave ultrasonic wave 37. In addition, since the transverse wave ultrasonic wave 37 has a sound velocity of about ½ and a wavelength of about ½, compared with the longitudinal wave ultrasonic wave 36, even a smaller defect can be inspected. The incident transverse wave ultrasonic wave 37 is transmitted through the ceramic heater 130 toward the proximal end side GK. Therefore, it is possible to more appropriately inspect the presence / absence or size of a defect in the heater base end portion 130k surrounded by the metal shell 110 in the ceramic heater 130.

また、本実施形態のグロープラグ１００の製造方法によれば、検査工程Ｓ２０において、前述したように、セラミックヒータ１３０のヒータ基端部１３０ｋに内在するクラック等の欠陥の有無を超音波により適切に検査できる。従って、ヒータ基端部１３０ｋに欠陥の無い、信頼性の高いグロープラグ１００を製造できる。 Further, according to the method for manufacturing the glow plug 100 of the present embodiment, in the inspection step S20, as described above, the presence or absence of defects such as cracks existing in the heater base end portion 130k of the ceramic heater 130 is appropriately determined by ultrasonic waves. Can be inspected. Therefore, it is possible to manufacture a highly reliable glow plug 100 having no defect in the heater base end portion 130k.

（変形形態１）
次いで、変形形態１に係るグロープラグ１００の検査方法及びグロープラグ１００の製造方法について説明する（図７参照）。変形形態１では、図７に示すように、検査工程Ｓ２０のうち、先に欠陥検査工程Ｓ４を行った後に位置検知工程Ｓ２を行う点が、位置検知工程Ｓ２の後に欠陥検査工程Ｓ４を行う実施形態（図６参照）と異なる。即ち、変形形態１では、実施形態１と同様に配置工程Ｓ１を行った後、まず欠陥検査工程Ｓ４を行って、セラミックヒータ１３０のヒータ基端部１３０ｋに内在するクラック等の欠陥を検査する。その後、位置検知工程Ｓ２を行って、ヒータ先端部１３０ｓの軸線方向ＨＪの位置を検知する。欠陥検査工程Ｓ４及び位置検知工程Ｓ２自体は、それぞれ実施形態と同様である。 (Modification 1)
Next, a method for inspecting the glow plug 100 and a method for manufacturing the glow plug 100 according to the first modification will be described (see FIG. 7). In the first modification, as shown in FIG. 7, in the inspection step S20, the position detection step S2 is performed after the defect inspection step S4 is performed first, and the defect inspection step S4 is performed after the position detection step S2. Different from the form (see FIG. 6). That is, in the first modification, after performing the placement step S1 as in the first embodiment, first, the defect inspection step S4 is performed to inspect defects such as cracks existing in the heater base end portion 130k of the ceramic heater 130. Thereafter, the position detection step S2 is performed to detect the position of the heater front end portion 130s in the axial direction HJ. The defect inspection process S4 and the position detection process S2 themselves are the same as in the embodiment.

但し、実施形態では、配置工程Ｓ１の後、欠陥検査工程Ｓ４に先立って予め位置検知工程Ｓ２を行うことで、位置判定工程Ｓ３でヒータ先端部１３０ｓが所定の位置に配置されていないと判断された場合には、第１排出工程Ｓ５に進んで、そのグロープラグ１００を排出している。このため、実施形態において、欠陥検査工程Ｓ４で検査されるグロープラグ１００は、いずれも、ヒータ先端部１３０ｓが所定の位置に確実に配置されている。 However, in the embodiment, by performing the position detection step S2 in advance after the placement step S1 and before the defect inspection step S4, it is determined in the position determination step S3 that the heater tip portion 130s is not placed at a predetermined position. In the case where it has occurred, the process proceeds to the first discharge step S5, and the glow plug 100 is discharged. For this reason, in the embodiment, in any of the glow plugs 100 to be inspected in the defect inspection step S4, the heater front end portion 130s is reliably arranged at a predetermined position.

これに対し、変形形態１では、図７に示すように、位置検知工程Ｓ２の前に欠陥検査工程Ｓ４を行っているので、欠陥検査工程Ｓ４で検査されたグロープラグ１００の中には、ヒータ先端部１３０ｓが所定の位置に配置されていないものも含まれ得る。しかし、このような位置ズレを生じたグロープラグ１００は、欠陥検査工程Ｓ４後の位置検知工程Ｓ２で位置ズレを生じていることが判るので、当該グロープラグ１００を位置ズレを生じたものとして排出できる。このように、変形形態１においても、配置工程Ｓ１及び欠陥検査工程Ｓ４に加え、位置検知工程Ｓ２を備えることで、所定の位置に正しく配置されたグロープラグ１００について、ヒータ基端部１３０ｋに内在するクラック等の欠陥の有無を適切に検査できる。 On the other hand, in the modified embodiment 1, as shown in FIG. 7, since the defect inspection step S4 is performed before the position detection step S2, some of the glow plugs 100 inspected in the defect inspection step S4 include heaters. What the tip part 130s is not arranged at a predetermined position may be included. However, since the glow plug 100 having such a positional deviation is found to have a positional deviation in the position detection step S2 after the defect inspection step S4, the glow plug 100 is discharged as a positional deviation. it can. As described above, also in the first modification, in addition to the placement process S1 and the defect inspection process S4, the position detection process S2 is provided, so that the glow plug 100 correctly placed at a predetermined position is inherent in the heater base end portion 130k. The presence or absence of defects such as cracks can be properly inspected.

（変形形態２）
次いで、第２の変形形態について説明する（図８参照）。変形形態２では、図８に示すように、位置検知工程Ｓ２と欠陥検査工程Ｓ４を同時に行う点が、位置検知工程Ｓ２の後に、欠陥検査工程Ｓ４を行う実施形態（図６参照）と異なる。即ち、変形形態２では、実施形態１と同様に配置工程Ｓ１を行った後、位置検知工程Ｓ２及び欠陥検査工程Ｓ４を同時に行う。具体的には、第２液中超音波４５を発信して、ヒータ先端部１３０ｓの軸線方向ＨＪの位置を検知するのと同時に、第１液中超音波３５を発信して、ヒータ基端部１３０ｋに内在するクラック等の欠陥を検査する。このように位置検知工程Ｓ２及び欠陥検査工程Ｓ４を同時に行うことで、検査時間を短縮できる利点がある。また、変形形態２でも、位置ズレを生じたグロープラグ１００を、位置ズレを生じたものとして排出できる。このように、変形形態２においても、配置工程Ｓ１及び欠陥検査工程Ｓ４に加え、位置検知工程Ｓ２を備えることで、所定の位置に正しく配置されたグロープラグ１００について、ヒータ基端部１３０ｋに内在するクラック等の欠陥の有無を適切に検査できる。 (Modification 2)
Next, a second modification will be described (see FIG. 8). As shown in FIG. 8, the second modification is different from the embodiment (see FIG. 6) in which the position detection step S 2 and the defect inspection step S 4 are performed at the same time after the position detection step S 2. That is, in the second modification, after performing the placement process S1 as in the first embodiment, the position detection process S2 and the defect inspection process S4 are performed simultaneously. Specifically, the second submerged ultrasonic wave 45 is transmitted to detect the position of the heater front end portion 130s in the axial direction HJ, and at the same time, the first submerged ultrasonic wave 35 is transmitted to the heater base end portion 130k. Inspect for defects such as internal cracks. Thus, there is an advantage that the inspection time can be shortened by simultaneously performing the position detection step S2 and the defect inspection step S4. Also in the second modification, the glow plug 100 in which the positional deviation has occurred can be discharged as the one in which the positional deviation has occurred. As described above, also in the second modified example, the glow plug 100 that is correctly arranged at a predetermined position is included in the heater base end portion 130k by including the position detection step S2 in addition to the arrangement step S1 and the defect inspection step S4. The presence or absence of defects such as cracks can be properly inspected.

なお、変形形態２では、位置検知工程Ｓ２及び欠陥検査工程Ｓ４を同時に行うために、第１液中超音波３５と第２液中超音波４５が重なり合う。このため、位置検知工程Ｓ２におけるヒータ先端部１３０ｓの位置検知、及び、欠陥検査工程Ｓ４におけるヒータ基端部１３０ｋの欠陥検査の精度がそれぞれ低下するおそれがある。そこで、第１液中超音波３５と第２液中超音波４５の周波数を互いに異なる周波数とするのが好ましい。このようにすることで、ヒータ先端部１３０ｓの位置検知、及び、ヒータ基端部１３０ｋの欠陥検査を、それぞれ精度良く行うことができる。 In the second modification, in order to perform the position detection step S2 and the defect inspection step S4 simultaneously, the first liquid ultrasonic wave 35 and the second liquid ultrasonic wave 45 overlap each other. For this reason, the accuracy of the position detection of the heater front end portion 130s in the position detection step S2 and the defect inspection accuracy of the heater base end portion 130k in the defect inspection step S4 may be reduced. Therefore, it is preferable that the first liquid ultrasonic wave 35 and the second liquid ultrasonic wave 45 have different frequencies. By doing in this way, the position detection of the heater front-end | tip part 130s and the defect inspection of the heater base end part 130k can each be performed with sufficient precision.

以上において、本発明を実施形態及び変形形態１，２に即して説明したが、本発明は上述の実施形態及び変形形態１，２に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることは言うまでもない。
例えば、実施形態等では、セラミックヒータ構造体として、セラミックヒータ１３０を備えたグロープラグ１００を検査したが、これに代えて、センサ部を加熱するセラミックヒータを備えたガスセンサを検査してもよい。 In the above, the present invention has been described with reference to the embodiment and the first and second modifications. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment and the first and second modifications, and is within a scope not departing from the gist thereof. Needless to say, the invention can be applied with appropriate changes.
For example, in the embodiment and the like, the glow plug 100 including the ceramic heater 130 is inspected as the ceramic heater structure, but a gas sensor including a ceramic heater for heating the sensor unit may be inspected instead.

また、実施形態等では、セラミックヒータ１３０のヒータ先端部１３０ｓを水２１中に没した状態としたが、水２１に代えて、油、有機溶剤、フロリナートなどのフッ素系溶液など、その他の液体を用いてもよい。
また、実施形態等では、発信プローブ３１を受信プローブ３２にも兼用する第１超音波探触子３０（兼用プローブ）を用いたが、発信プローブ３１と受信プローブ３２を別々に配置してもよい。また、実施形態等では、発信プローブ４１を受信プローブ４２にも兼用する第２超音波探触子４０（兼用プローブ）を用いたが、発信プローブ４１と受信プローブ４２を別々に配置してもよい。 In the embodiment and the like, the heater tip portion 130s of the ceramic heater 130 is submerged in the water 21, but instead of the water 21, other liquids such as oil, organic solvents, fluorine-based solutions such as fluorinate, and the like are used. It may be used.
In the embodiment and the like, the first ultrasonic probe 30 (combination probe) that uses the transmission probe 31 also as the reception probe 32 is used. However, the transmission probe 31 and the reception probe 32 may be arranged separately. . In the embodiment and the like, the second ultrasonic probe 40 (shared probe) that uses the transmission probe 41 also as the reception probe 42 is used. However, the transmission probe 41 and the reception probe 42 may be arranged separately. .

１検査装置
１０移動装置
１１チャック
２０水槽
２１水（液体）
３０第１超音波探触子
３５第１液中超音波
３６縦波超音波
３７横波超音波
４０第２超音波探触子
４５第２液中超音波
１００グロープラグ（セラミックヒータ構造体）
１１０主体金具（ハウジング）
１３０セラミックヒータ
１３０ｓヒータ先端部
１３０ｓｍ先端側面
１３０ｓｍｋ基端側先端側面
１３０ｓｓ先端
１３０ｋヒータ基端部
１３１絶縁基体
１３２発熱抵抗体
１５０外筒（ハウジング）
ＡＸ軸線
ＨＪ軸線方向
ＧＳ（軸線方向の）先端側
ＧＫ（軸線方向の）基端側
θｉ入射角 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Inspection apparatus 10 Movement apparatus 11 Chuck 20 Water tank 21 Water (liquid)
30 First ultrasonic probe 35 First ultrasonic wave 36 Longitudinal ultrasonic wave 37 Horizontal ultrasonic wave 40 Second ultrasonic probe 45 Second ultrasonic wave 100 Glow plug (ceramic heater structure)
110 Metal shell (housing)
130 Ceramic heater 130 s Heater tip portion 130 sm Tip side surface 130 smk Base end side tip side surface 130 ss Tip 130 k Heater base end portion 131 Insulating base 132 Heating resistor 150 Outer cylinder (housing)
AX Axis HJ Axis direction GS (Axis direction) Tip side GK (Axis direction) Base end side θi Incident angle

Claims

A rod-like shape extending in the axial direction along the axis, an insulating base made of an insulating ceramic, and a ceramic heater embedded in the insulating base, made of a conductive ceramic, and having a heating resistor that generates heat when energized;
A heater base end in a ceramic heater structure, comprising: a housing that surrounds and holds a base end side heater base portion while exposing a heater front end portion in the axial direction among the ceramic heaters An inspection method for inspecting defects inherent in a portion by ultrasonic waves,
An arrangement step of arranging the ceramic heater structure such that the heater tip is submerged in the liquid;
A defect inspection step of inspecting the defect by injecting ultrasonic waves in the first liquid into the heater tip through the liquid after the arrangement step;
After the placement step and before the defect inspection step, after the defect inspection step, or simultaneously with the defect inspection step, the ultrasonic wave in the second liquid is transmitted toward the heater tip, and the heater tip And a position detecting step for detecting the position in the axial direction of the ceramic heater structure.

An inspection method for a ceramic heater structure according to claim 1,
Performing the position detection step after the placement step and before the defect inspection step;
A method for inspecting a ceramic heater structure, comprising: a discharge step of discharging the ceramic heater structure without performing the defect inspection step when it is determined that the heater tip is not disposed at a predetermined position.

A method for inspecting a ceramic heater structure according to claim 1 or 2,
The position detection step includes
A step of transmitting the second submerged ultrasonic wave from the front end side of the heater tip so that the second submerged ultrasonic wave travels toward the base end side toward the heater front end on the axis. A method for inspecting a ceramic heater structure.

A method for inspecting a ceramic heater structure according to any one of claims 1 to 3,
The defect inspection process includes:
The longitudinal wave ultrasonic wave is not transmitted through the ceramic heater to the front side surface, which is the side surface of the heater front end portion, and the incident angle at which the transverse wave ultrasonic wave is transmitted toward the base end side in the ceramic heater is the first angle. A method for inspecting a ceramic heater structure, which is a step of applying ultrasonic waves in liquid.

A rod-like shape extending in the axial direction along the axis, an insulating base made of an insulating ceramic, and a ceramic heater embedded in the insulating base, made of a conductive ceramic, and having a heating resistor that generates heat when energized;
Among the ceramic heaters, a method for manufacturing a ceramic heater structure, comprising: a housing that exposes the distal end side of the heater while surrounding and holding the proximal end portion of the heater in the axial direction. ,
An assembly process for assembling the ceramic heater structure;
An inspection process by the inspection method of the ceramic heater structure according to any one of claims 1 to 4.