JP6694792B2 - 絶縁体の欠陥を検出する検出方法 - Google Patents

Description

本明細書は、点火プラグ用の絶縁体の欠陥を検出する技術に関する。

従来から、テラヘルツ波を用いて欠陥を検出する技術が用いられている。例えば、酸化膜を有する鋼板にテラヘルツ波を照射し、酸化膜と鋼板との界面で反射されたテラヘルツ波の強度を検出することによって、界面に存在する欠陥を検出する技術が提案されている。

特開２０１３−２２８３２９号公報

ところが、点火プラグ用の絶縁体の種々の部分を検査する点については、工夫の余地があった。

本明細書は、点火プラグ用の絶縁体の種々の部分の欠陥を検出できる技術を開示する。

本明細書は、例えば、以下の適用例を開示する。

［適用例１］
点火プラグ用の軸線の方向に延びる筒状の絶縁体の欠陥を検出する検出方法であって、
テラヘルツ波を前記絶縁体に照射して前記絶縁体からの反射波の強度を測定する処理である照射測定処理を、前記絶縁体上の互いに異なる複数の照射位置で行うことを含み、
前記照射測定処理を前記複数の照射位置で行うことは、
前記照射位置を前記軸線の方向に移動させることと前記照射測定処理を行うこととを交互に繰り返すことにより、前記軸線の方向に沿って並ぶ複数の照射位置で前記照射測定処理を行う走査処理と、
前記照射位置の周方向の位置を、予め決められた複数の位置のうち、予め決められた方向の隣の位置に変更する処理と、
を交互に繰り返すことを含む、検出方法。

この構成によれば、走査処理と、照射位置の周方向の位置を変更する処理と、が交互に繰り返されるので、絶縁体の種々の部分の欠陥を検出できる。また、周方向の走査と、照射位置の軸線の方向の位置を変更する処理と、を交互に繰り返す場合と比べて、照射位置が絶縁体の周りを周方向に周回する回数を少なくできる。従って、照射位置の軸線の方向の移動が照射位置の周方向の移動よりも速く実行できる場合に、複数の照射位置で照射測定処理を行うことに要する時間を短縮できる。

なお、本明細書に開示の技術は、種々の態様で実現することが可能であり、例えば、絶縁体の欠陥を検出する検出方法および検出装置、点火プラグの製造方法および製造装置等の態様で実現することができる。

一実施形態としての点火プラグ１００の断面図である。 検査システムの実施形態と、絶縁体に照射されるテラヘルツ波と絶縁体からの反射波と、を示す概略図である。 検査処理の手順の例を示すフローチャートである。 複数の照射位置Ｐｉの説明図である。 検査システムの別の実施形態と、絶縁体に照射されるテラヘルツ波と絶縁体からの反射波と、を示す概略図である。

Ａ．第１実施形態：
Ａ−１．点火プラグ１００の構成：
図１は、一実施形態としての点火プラグ１００の断面図である。図中には、点火プラグ１００の中心軸ＣＬ（「軸線ＣＬ」とも呼ぶ）と、点火プラグ１００の中心軸ＣＬを含む平らな断面と、が示されている。以下、中心軸ＣＬに平行な方向を「軸線ＣＬの方向」、または、単に「軸線方向」または「前後方向」とも呼ぶ。軸線ＣＬに垂直な方向を、「径方向」とも呼ぶ。軸線ＣＬを中心とする円の円周方向を、「周方向」とも呼ぶ。中心軸ＣＬに平行な方向のうち、図１における下方向を先端方向Ｄｆ、または、前方向Ｄｆと呼び、上方向を後端方向Ｄｆｒ、または、後方向Ｄｆｒとも呼ぶ。先端方向Ｄｆは、後述する端子金具４０から中心電極２０に向かう方向である。また、図１における先端方向Ｄｆ側を点火プラグ１００の先端側と呼び、図１における後端方向Ｄｆｒ側を点火プラグ１００の後端側と呼ぶ。

点火プラグ１００は、軸線ＣＬに沿って延びる貫通孔１２（軸孔１２とも呼ぶ）を有する筒状の絶縁体１０と、貫通孔１２の先端側で保持される中心電極２０と、貫通孔１２の後端側で保持される端子金具４０と、貫通孔１２内で中心電極２０と端子金具４０との間に配置された抵抗体７３と、中心電極２０と抵抗体７３とに接触してこれらの部材２０、７３を電気的に接続する導電性の第１シール部７２と、抵抗体７３と端子金具４０とに接触してこれらの部材７３、４０を電気的に接続する導電性の第２シール部７４と、絶縁体１０の外周側に固定された筒状の主体金具５０と、一端が主体金具５０の先端面５５に接合されるとともに他端が中心電極２０とギャップｇを介して対向するように配置された接地電極３０と、を有している。

絶縁体１０の軸線方向の略中央には、外径が最も大きな大径部１４が形成されている。大径部１４より後端側には、後端側胴部１３が形成されている。大径部１４よりも先端側には、後端側胴部１３よりも外径の小さな先端側胴部１５が形成されている。先端側胴部１５よりもさらに先端側には、縮外径部１６と、脚部１９とが、先端側に向かってこの順に形成されている。縮外径部１６の外径は、前方向Ｄｆに向かって、徐々に小さくなっている。縮外径部１６の近傍（図１の例では、先端側胴部１５）には、前方向Ｄｆに向かって内径が徐々に小さくなる縮内径部１１が形成されている。絶縁体１０は、機械的強度と、熱的強度と、電気的強度とを考慮して形成されることが好ましく、例えば、アルミナを焼成して形成されている（他の絶縁材料も採用可能である）。

中心電極２０は、絶縁体１０の貫通孔１２内の前方向Ｄｆ側の端部に配置されている。中心電極２０は、鍔部２３を含む頭部２４と、鍔部２３の前方向Ｄｆ側に形成された軸部２７と、軸部２７の先端に接合（例えば、レーザ溶接）された第１チップ２９と、を有している。鍔部２３は、軸部２７の外径よりも大きな外径を有しており、鍔部２３の前方向Ｄｆ側の面は、絶縁体１０の縮内径部１１によって、支持されている。軸部２７は、軸線ＣＬに平行に前方向Ｄｆに向かって延びている。軸部２７は、外層２１と、外層２１の内周側に配置された芯部２２と、を有している。外層２１は、例えば、ニッケルを主成分として含む合金で形成されている。ここで、主成分は、含有率（重量パーセント（ｗｔ％））が最も高い成分を意味している。芯部２２は、外層２１よりも熱伝導率が高い材料（例えば、銅を主成分として含む合金）で形成されている。第１チップ２９は、軸部２７よりも放電に対する耐久性に優れる材料（例えば、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）等の貴金属）を用いて形成されている。中心電極２０のうち第１チップ２９を含む先端側の一部分は、絶縁体１０の軸孔１２から前方向Ｄｆ側に露出している。なお、芯部２２と第１チップ２９との少なくとも一方は、省略されてもよい。

端子金具４０は、軸線ＣＬに平行に延びる棒状の部材である。端子金具４０は、導電性材料を用いて形成されている（例えば、鉄を主成分として含む金属）。端子金具４０は、前方向Ｄｆに向かって順番で並ぶ、キャップ装着部４９と、鍔部４８と、軸部４１と、を有している。軸部４１は、絶縁体１０の軸孔１２の後方向Ｄｆｒ側の部分に挿入されている。キャップ装着部４９は、絶縁体１０の後端側で、軸孔１２の外に露出している。

絶縁体１０の軸孔１２内において、端子金具４０と中心電極２０との間には、電気的なノイズを抑制するための抵抗体７３が配置されている。抵抗体７３は、導電性材料（例えば、ガラスと炭素粒子とセラミック粒子との混合物）を用いて形成されている。抵抗体７３と中心電極２０との間には、第１シール部７２が配置され、抵抗体７３と端子金具４０との間には、第２シール部７４が配置されている。これらのシール部７２、７４は、導電性材料（例えば、金属粒子と抵抗体７３の材料に含まれるものと同じガラスとの混合物）を用いて形成されている。中心電極２０は、第１シール部７２、抵抗体７３、第２シール部７４によって、端子金具４０に電気的に接続されている。

主体金具５０は、軸線ＣＬに沿って延びる貫通孔５９を有する筒状の部材である。主体金具５０の貫通孔５９には、絶縁体１０が挿入され、主体金具５０は、絶縁体１０の外周に固定されている。主体金具５０は、導電材料（例えば、主成分である鉄を含む炭素鋼等の金属）を用いて形成されている。絶縁体１０の前方向Ｄｆ側の一部は、貫通孔５９の外に露出している。また、絶縁体１０の後方向Ｄｆｒ側の一部は、貫通孔５９の外に露出している。

主体金具５０は、工具係合部５１と、胴部５２と、を有している。工具係合部５１は、点火プラグ用のレンチ（図示せず）が嵌合する部分である。胴部５２は、主体金具５０の先端面５５を含む部分である。胴部５２の外周面には、内燃機関（例えば、ガソリンエンジン）の取付孔に螺合するためのネジ部５７が形成されている。ネジ部５７は、雄ねじであり、螺旋状のネジ山を有している（図示省略）。

主体金具５０の工具係合部５１と胴部５２との間の外周面には、径方向外側に突き出たフランジ状の鍔部５４が形成されている。胴部５２のネジ部５７と鍔部５４との間には、環状のガスケット９０が配置されている。ガスケット９０は、例えば金属の板状部材を折り曲げることによって形成されており、点火プラグ１００がエンジンに取り付けられた際に押し潰されて変形する。このガスケット９０の変形によって、点火プラグ１００と（具体的には、鍔部５４の前方向Ｄｆ側の面）、エンジンと、の隙間が封止され、燃焼ガスの漏出が抑制される。なお、ガスケット９０が省略されてもよい。この場合、鍔部５４は、直接に、エンジンの点火プラグ１００用の取付孔を形成する部分（例えば、エンジンヘッド）に接触してよい。

主体金具５０の胴部５２には、先端側に向かって内径が徐々に小さくなる縮内径部５６が形成されている。主体金具５０の縮内径部５６と、絶縁体１０の縮外径部１６と、の間には、先端側パッキン８が挟まれている。本実施形態では、先端側パッキン８は、例えば、鉄製の板状リングである（他の材料（例えば、銅等の金属材料）も採用可能である）。

主体金具５０の工具係合部５１より後端側には、薄肉のカシメ部５３が形成されている。また、鍔部５４と工具係合部５１との間には、薄肉の座屈部５８が形成されている。主体金具５０の工具係合部５１からカシメ部５３にかけての内周面と、絶縁体１０の後端側胴部１３の外周面との間には、円環状のリング部材６１，６２が挿入されている。さらにこれらのリング部材６１，６２の間には、タルク７０の粉末が充填されている。点火プラグ１００の製造工程において、カシメ部５３が内側に折り曲げられて加締められると、座屈部５８が圧縮力の付加に伴って外向きに変形（座屈）し、この結果、主体金具５０と絶縁体１０とが固定される。タルク７０は、この加締め工程の際に圧縮され、主体金具５０と絶縁体１０との間の気密性が高められる。また、パッキン８は、絶縁体１０の縮外径部１６と主体金具５０の縮内径部５６との間で押圧され、そして、主体金具５０と絶縁体１０との間をシールする。

接地電極３０は、棒状の本体部３７と、本体部３７の先端部３４に取り付けられた第２チップ３９と、を有している。本体部３７の他方の端部３３（基端部３３とも呼ぶ）は、主体金具５０の先端面５５に接合されている（例えば、抵抗溶接）。本体部３７は、主体金具５０に接合された基端部３３から先端方向Ｄｆに向かって延び、中心軸ＣＬに向かって曲がって、先端部３４に至る。第２チップ３９は、先端部３４の後方向Ｄｆｒ側の部分に固定されている（例えば、レーザ溶接）。接地電極３０の第２チップ３９と、電極２０の第１チップ２９とは、ギャップｇを形成している。すなわち、接地電極３０の第２チップ３９は、中心電極２０の第１チップ２９の前方向Ｄｆ側に配置されており、第１チップ２９とギャップｇを介して対向している。第２チップ３９は、本体部３７よりも放電に対する耐久性に優れる材料（例えば、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）等の貴金属）を用いて形成されている。

本体部３７は、外層３１と、外層３１の内周側に配置された内層３２と、を有している。外層３１は、内層３２よりも耐酸化性に優れる材料（例えば、ニッケルを含む合金）で形成されている。内層３２は、外層３１よりも熱伝導率が高い材料（例えば、純銅、銅合金、等）で形成されている。なお、内層３２と第２チップ３９との少なくとも一方は、省略されてもよい。

Ａ−２．絶縁体１０の検査：
図２（Ａ）は、絶縁体１０の検査システムの実施形態を示す概略図である。この検査システム１０００は、絶縁体１０の欠陥を検出する。検出される欠陥は、絶縁体１０の内部に生じる微少な空洞である。

検査システム１０００は、光学装置５００と、絶縁体１０を支持する支持部７１０（例えば、絶縁体１０の軸孔１２内に挿入されて絶縁体１０を支持する棒部分を含む部材）と、支持部７１０を絶縁体１０の軸線ＣＬを中心に回転させる電気モータ７００と、光学装置５００とモータ７００とを制御する制御装置６００と、を含んでいる。制御装置６００は、例えば、プロセッサ（例えば、ＣＰＵ）と、揮発性記憶装置（例えば、ＲＡＭ）と、不揮発性記憶装置（例えば、フラッシュメモリ）と、を有するコンピュータである。不揮発性記憶装置には、予め、プログラムが格納されている。プロセッサは、プログラムに従って動作することによって、後述する検査処理を実行する。以下、制御装置６００のプロセッサが処理を実行することを、制御装置６００が処理を実行する、とも表現する。

光学装置５００は、テラヘルツ波を生成する発光装置５１０と、テラヘルツ波の強度を測定する受光装置５２０と、発光装置５１０からのテラヘルツ波６１０を絶縁体１０に向けて照射するとともに、絶縁体１０からの反射波６２０を受光装置５２０へ導く光学システム５３０と、を有している。

発光装置５１０は、パルス状のテラヘルツ波を繰り返し生成する装置である。発光装置５１０は、例えば、短パルスレーザ光を発生するレーザ光源と、レーザ光によって励起されてテラヘルツ波を発生する結晶と、結晶から発生したテラヘルツ波をコリメートするコリメータ（例えば、放物面鏡）と、を有している。

受光装置５２０は、入射したテラヘルツ波の強度を測定する装置である。受光装置５２０は、例えば、いわゆるポッケルス効果によりテラヘルツ波の強度に応じて複屈折を引き起こす結晶と、この結晶による偏光状態の変化が大きい光を透過するように方向付けられた偏光板と、偏光板を透過した光の強度を測定するＣＣＤカメラと、を有している。

光学システム５３０は、絶縁体１０の外周面上のスポット状の照射位置Ｐｉに、発光装置５１０からのテラヘルツ波６１０を導くとともに、絶縁体１０の軸孔１２の内周面上の反射位置Ｐｒで反射した反射波６２０を、受光装置５２０へ導くシステムである。図示を省略するが、光学システム５３０は、種々の光学機器（例えば、レンズ、ミラー、ビームスプリッター、ガルバノミラー等）を含んでいる。特に、本実施形態では、光学システム５３０は、ガルバノミラーシステム５３５を含んでいる。ガルバノミラーシステム５３５は、１以上のガルバノミラーで構成されている。ガルバノミラーは、電気モータ等の駆動源によって角度と位置との少なくとも一方が調整されるミラーである。発光装置５１０からのテラヘルツ波６１０は、ガルバノミラーシステム５３５による反射を通じて、絶縁体１０上の照射位置Ｐｉへ導かれる。また、絶縁体１０からの反射波６２０は、ガルバノミラーシステム５３５による反射を通じて、受光装置５２０へ導かれる。ガルバノミラーシステム５３５の１以上のガルバノミラーの角度と位置との少なくとも一方が調整されることによって、発光装置５１０からのテラヘルツ波６１０が照射される照射位置Ｐｉと、受光装置５２０によって検出可能な反射波６２０の反射位置Ｐｒと、のそれぞれの軸線ＣＬの方向の位置が変更される。

図２（Ｂ）は、絶縁体１０に照射されるテラヘルツ波６１０と、絶縁体１０からの反射波６２０と、の説明図である。図中には、絶縁体１０の軸線ＣＬに垂直な断面が示されている。本実施形態では、テラヘルツ波６１０は、絶縁体１０の外周面１０ｏ上の照射位置Ｐｉに、絶縁体１０の外周面１０ｏにおおよそ垂直に、照射される。照射位置Ｐｉに照射されたテラヘルツ波６１０は、絶縁体１０を透過して、軸孔１２の内周面１０ｉに到達する。そして、テラヘルツ波は、内周面１０ｉで反射する。反射波６２０は、絶縁体１０に照射されるテラヘルツ波６１０とおおよそ同じ光路を通って、光学システム５３０へ入射する。以下、内周面１０ｉ上のテラヘルツ波６１０が到達した位置を、反射位置Ｐｒとも呼ぶ。

テラヘルツ波の強度は、絶縁体１０を透過することによって、弱くなる。反射波６２０の強度は、照射位置Ｐｉと反射位置Ｐｒとの間の距離（すなわち、絶縁体１０の肉厚）が大きいほど、弱くなる。また、絶縁体１０のうちの照射位置Ｐｉと反射位置Ｐｒとの間の部分に欠陥が存在する場合、テラヘルツ波は、欠陥によって、散乱され得、また、吸収され得る。このように、欠陥によって、反射波６２０の強度は、さらに小さくなる。従って、検査対象の絶縁体１０の反射波６２０の強度が、欠陥の無い基準となる絶縁体１０の反射波６２０の強度（以下、基準強度と呼ぶ）と比べて小さい場合、検査対象の絶縁体１０が欠陥を有している、と判断できる。

なお、受光装置５２０には、絶縁体１０のうちの反射位置Ｐｒとは異なる部分（例えば、外周面１０ｏ）での反射波も、入射し得る。このような意図しない反射波は、反射位置Ｐｒでの反射波６２０の光路よりも短い、または、長い光路を通って、受光装置５２０へ入射する。意図しない反射波が受光装置５２０で検出されるタイミングは、反射位置Ｐｒでの反射波が検出されるタイミングとは、異なっている。従って、予め決められた適切な時間範囲内で受光装置５２０によって検出される信号を用いることによって、反射位置Ｐｒでの反射波６２０の強度を測定できる。

図３は、検査処理の手順の例を示すフローチャートである。絶縁体１０の検査処理は、絶縁体１０が点火プラグ１００の組み立てに用いられるよりも前に行われる。本実施形態では、制御装置６００は、図３の手順に従って、絶縁体１０の予め決められた複数の照射位置Ｐｉのそれぞれでの反射波６２０の強度を測定する。図４は、複数の照射位置Ｐｉの説明図である。図４（Ａ）には、絶縁体１０の軸線ＣＬに垂直な断面が示され、図４（Ｂ）には、絶縁体１０の斜視図が示されている。図４（Ｂ）では、絶縁体１０が、簡略化されて、円筒で表現されている。各図に示された複数の黒点Ｐｉのそれぞれは、照射位置を示している（照射位置Ｐｉと呼ぶ）。

図示するように、複数の照射位置Ｐｉは、絶縁体１０の外周面１０ｏの全体に亘って、おおよそ均等に分布するように、配置されている。具体的には、図４（Ａ）に示すように、照射位置Ｐｉの周方向の位置Ｐｘ（周方向位置Ｐｘと呼ぶ）は、１番からＭ番（Ｍは２以上の整数）のＭ個の位置のいずれかに設定される。Ｍ個の周方向位置Ｐｘは、周方向におおよそ等間隔に並ぶように、配置されている。図４（Ａ）の例では、周方向位置Ｐｘの１番からＭ番までの番号は、予め決められた周方向（図４（Ａ）の例では、時計回りの方向）に向かって昇順に割り当てられている

また、図４（Ｂ）に示すように、照射位置Ｐｉの軸線ＣＬに平行な方向の位置Ｐｙ（軸方向位置Ｐｙと呼ぶ）は、１番からＬ番（Ｌは２以上の整数）のＬ個の位置のいずれかに設定される。Ｌ個の位置Ｐｙは、絶縁体１０の前方向Ｄｆ側の端の近傍から後方向Ｄｆｒ側の端の近傍まで、おおよそ等間隔に並ぶように、配置されている。図４（Ｂ）の例では、軸方向位置Ｐｙの１番からＬ番までの番号は、前方向Ｄｆ側の端の位置から後方向Ｄｆｒに向かって昇順に割り当てられている。

本実施形態では、Ｍ×Ｌ個の照射位置Ｐｉのそれぞれで、反射波６２０の強度が測定される。周方向位置Ｐｘが同じであるＬ個の反射位置Ｐｒは、絶縁体１０の外周面１０ｏ上で軸線ＣＬに平行な方向（例えば、後方向Ｄｆｒ）に延びるライン上に、配置される（以下、走査ラインＳＬとも呼ぶ）。

周方向位置Ｐｘの変更は、検査システム１０００を動かさずに、絶縁体１０（図２（Ａ））を軸線ＣＬを中心に回動させることによって、行われる。これに代えて、絶縁体１０を動かさずに、絶縁体１０に対する光学装置５００の周方向の位置を変化させてもよい。

軸方向位置Ｐｙの変更は、光学システム５３０のガルバノミラーシステム５３５によって、行われる。本実施形態では、光学システム５３０は、ガルバノミラーシステム５３５に含まれる１以上のガルバノミラーのそれぞれの角度と位置との少なくとも一方を調整することによって、絶縁体１０を動かさずに、照射位置Ｐｉと受光装置５２０によって検出可能な反射波６２０の反射位置Ｐｒとを、軸線ＣＬの方向に移動させることができる。このようなガルバノミラーシステム５３５の構成としては、１以上のガルバノミラーを含む公知の種々の構成を採用可能である。例えば、反射波６２０を反射するガルバノミラーが、発光装置５１０からのテラヘルツ波６１０を反射するガルバノミラーとは別のミラーであってもよい。また、発光装置５１０からのテラヘルツ波６１０を反射するガルバノミラーの総数は、１以上の任意の数であってよい。同様に、反射波６２０を反射するガルバノミラーの総数は、１以上の任意の数であってよい。いずれの場合も、光学システム５３０と絶縁体１０との間の距離を長くすることによって、図２（Ｂ）で説明したテラヘルツ波６１０と反射波６２０とのそれぞれの進行方向と照射位置Ｐｉと反射位置Ｐｒとの配置との関係を維持しつつ、照射位置Ｐｉの軸線ＣＬの方向の位置と、受光装置５２０によって検出可能な反射波６２０の反射位置Ｐｒの軸線ＣＬの方向の位置と、を変更できる。

図３のＳ１００では、制御装置６００（図２（Ａ））は、照射位置Ｐｉの軸方向位置Ｐｙを、軸線ＣＬの方向の予め決められた端の位置に移動させる（Ｐｙ＝１、または、Ｐｙ＝Ｌ）。Ｓ１００が初めて実行される場合、照射位置Ｐｉは、Ｐｘ＝１、Ｐｙ＝１の位置に移動されることとする。以下、現行の周方向位置Ｐｘに対応付けられた走査ラインＳＬを、対象ラインＳＬとも呼ぶ。

Ｓ１１０では、制御装置６００は、光学装置５００の発光装置５１０に、テラヘルツ波６１０を絶縁体１０に照射させ、そして、受光装置５２０に、絶縁体１０からの反射波６２０の強度を測定させる。なお、制御装置６００は、測定結果を表すデータを、図示しない記憶装置（例えば、制御装置６００に接続されたハードディスクドライブ）に格納することが好ましい。

Ｓ１２０では、制御装置６００は、対象ラインＳＬ（図４（Ｂ））の全ての照射位置Ｐｉでの測定が終了したか否かを判断する。対象ラインＳＬのＬ個の照射位置Ｐｉの中に未処理の照射位置Ｐｉが残っている場合（Ｓ１２０：Ｎｏ）、Ｓ１３０で、制御装置６００は、光学システム５３０を駆動して、照射位置Ｐｉの軸方向位置Ｐｙを、現行の軸方向位置Ｐｙの隣の未処理の軸方向位置Ｐｙに移動させる。例えば、Ｓ１００で照射位置Ｐｉが前方向Ｄｆ側の端の位置（Ｐｙ＝１）に設定される場合、照射位置Ｐｉは、後方向Ｄｆｒの隣の位置に、移動される。そして、制御装置６００は、Ｓ１１０に移行し、更新された照射位置Ｐｉの処理を実行する。

対象ラインＳＬの全ての照射位置Ｐｉでの測定が終了した場合（Ｓ１２０：Ｙｅｓ）、Ｓ１４０で、制御装置６００は、全ての周方向位置Ｐｘでの測定が終了したか否かを判断する。未処理の周方向位置Ｐｘが残っている場合（Ｓ１４０：Ｎｏ）、Ｓ１５０で、制御装置６００は、モータ７００を駆動して、照射位置Ｐｉの周方向位置Ｐｘを、現行の周方向位置Ｐｘの隣の未処理の周方向位置Ｐｘに移動させる。本実施形態では、周方向位置Ｐｘは、予め決められた周方向（図４（Ａ）の時計回りの方向）の隣の位置に変更される。そして、制御装置６００は、Ｓ１００に移行し、新たな対象ラインＳＬの処理を実行する。

なお、２回目以降のＳ１００では、周方向位置Ｐｘは変更されずに、軸方向位置Ｐｙが、予め決められた位置（例えば、Ｐｙ＝１）に設定される。そして、新たな対象ラインＳＬの複数の照射位置Ｐｉでの測定が、予め決められた方向（例えば、後方向Ｄｆｒ）に向かって、１つずつ順番に、行われる。なお、Ｓ１５０が実行される時点で（すなわち、１つの走査ラインＳＬの測定が終了した時点で）、軸方向位置Ｐｙは、軸線ＣＬの方向の端の位置である（Ｐｙ＝１、または、Ｐｙ＝Ｌ）。従って、制御装置６００は、Ｓ１５０から、Ｓ１００ではなく、Ｓ１１０へ移行してもよい。この場合、Ｓ１３０では、制御装置６００は、軸方向位置Ｐｙを、新たな対象ラインＳＬの測定の開始時の軸方向位置Ｐｙから反対側の端の軸方向位置Ｐｙへ向かう方向の隣の位置に、移動させればよい。すなわち、複数の走査ラインＳＬを１つずつ処理する場合に、軸方向位置Ｐｙの先端方向Ｄｆへの移動と、軸方向位置Ｐｙの後方向Ｄｆｒへの移動とが、交互に繰り返される。

全ての周方向位置Ｐｘでの測定が終了した場合（Ｓ１４０：Ｙｅｓ）、Ｓ１６０で、制御装置６００は、欠陥が検出されたか否かを判断する。複数の照射位置Ｐｉ（ここでは、Ｍ×Ｌ個の照射位置Ｐｉ）のうち少なくとも１個の照射位置Ｐｉで、反射波６２０の強度が閾値よりも小さい場合、欠陥が検出されたと判断される。全ての照射位置Ｐｉで、反射波６２０の強度が閾値以上である場合、欠陥が検出されなかったと判断される。

強度の閾値は、欠陥が存在する場合の強度より大きく、欠陥が存在しない場合の基準強度よりも小さい値に、予め決定されている。このような閾値は、照射位置Ｐｉ毎に、予め決められている。すなわち、反射波６２０の強度は、照射位置Ｐｉに対応付けられた閾値と、比較される。図２（Ｂ）で説明したように、欠陥が無い場合の基準強度は、絶縁体１０の肉厚に応じて変化する。従って、強度の閾値は、照射位置Ｐｉでの絶縁体１０の肉厚に応じて、変化することが好ましい。本実施形態では、絶縁体１０の肉厚は、軸方向位置Ｐｙに応じて変化する。また、軸方向位置Ｐｙが同じである場合、周方向位置Ｐｘによらずに、肉厚はおおよそ一定である。そして、本実施形態では、周方向位置Ｐｘを変更するために、絶縁体１０が、軸線ＣＬを中心に、回動される。従って、図２（Ｂ）に示す照射位置Ｐｉと反射位置Ｐｒとの位置関係は、周方向位置Ｐｘに拘わらずに、同じである。これらの結果、強度の閾値としては、軸方向位置Ｐｙ毎に決定された値を、用いることができる。軸方向位置Ｐｙが同じで周方向位置Ｐｘが異なるＭ個の照射位置Ｐｉには、軸方向位置Ｐｙに対応付けられた閾値を、共通に利用できる。

Ｓ１６０の終了に応じて、制御装置６００は、図３の処理を終了する。欠陥が検出された絶縁体１０は、点火プラグ１００の組み立てには利用されない。欠陥が検出されなかった絶縁体１０のうち、予め決められた条件を満たす絶縁体１０が、点火プラグ１００の組み立てに利用される。

以上のように、図３の実施形態では、テラヘルツ波６１０を絶縁体１０に照射して絶縁体１０からの反射波６２０の強度を測定するという照射測定処理（Ｓ１１０）が、複数の照射位置Ｐｉで行われる。従って、絶縁体１０の種々の部分の欠陥を検出できる。

また、Ｓ１１０、Ｓ１２０（Ｎｏ）、Ｓ１３０では、照射位置Ｐｉを軸線ＣＬの方向に移動させる処理（Ｓ１３０）と照射測定処理（Ｓ１１０）とが交互に繰り返されることにより、軸線ＣＬの方向に沿って並ぶ複数の照射位置Ｐｉで照射測定処理（Ｓ１１０）が行われる。すなわち、１本の走査ラインＳＬ上の複数の照射位置Ｐｉでの照射測定処理（Ｓ１１０）が行われる（以下、走査処理と呼ぶ）。また、Ｓ１５０では、照射位置Ｐｉの周方向位置Ｐｘが、予め決められた複数の位置のうち、予め決められた方向の隣の位置に変更される。そして、走査処理（Ｓ１１０、Ｓ１２０（Ｎｏ）、Ｓ１３０）と、周方向位置Ｐｘの変更（Ｓ１５０）とは、交互に繰り返される。従って、１個の絶縁体１０の検査処理の全体を通じて、照射位置Ｐｉが絶縁体１０の周りを周方向に周回する回数は、１回である。すなわち、本実施形態では、絶縁体１０は、軸線ＣＬを中心に１回転する。仮に、軸方向位置Ｐｙを変化させずに周方向位置Ｐｘを変化させてＭ個の照射位置Ｐｉで照射測定処理を行うという周方向の走査処理と、軸方向位置Ｐｙを変更する処理と、を交互に繰り返すとする。この場合、検査処理の全体を通じて、照射位置Ｐｉが絶縁体１０の周りを周方向に周回する回数は、Ｌ回である。すなわち、絶縁体１０は、軸線ＣＬを中心にＬ回転する。このように、本実施形態の検査処理は、絶縁体１０の回転の回数は、Ｌ回と比べて少ない１回となるように、構成されている。この理由は、以下の通りである。

発光装置５１０（図２（Ａ））からのテラヘルツ波６１０を反射するガルバノミラー（ガルバノミラーシステム５３５に含まれるガルバノミラー）は、テラヘルツ波６１０の光路上の、絶縁体１０と発光装置５１０との間に配置される。ここで、絶縁体１０とガルバノミラーとの間の距離は、絶縁体１０の軸線ＣＬの方向の長さ（特に、複数の照射位置Ｐｉが分布する範囲の軸線ＣＬの方向の長さ）と比べて、長い。従って、ガルバノミラーの角度と位置との少なくとも一方の小さい変化によって、絶縁体１０上の照射位置Ｐｉ（特に、軸方向位置Ｐｙ）は、大きく変化する。同様に、反射位置Ｐｒからの反射波６２０を反射するガルバノミラー（ガルバノミラーシステム５３５に含まれるガルバノミラー）は、反射波６２０の光路上の、絶縁体１０と受光装置５２０との間に配置される。そして、絶縁体１０とガルバノミラーとの間の距離は、絶縁体１０の軸線ＣＬの方向の長さ（特に、複数の反射位置Ｐｒが分布する範囲の軸線ＣＬの方向の長さ）と比べて、長い。従って、ガルバノミラーの角度と位置との少なくとも一方の小さい変化によって、受光装置５２０が検出可能な反射波６２０の反射位置Ｐｒ（特に、軸線ＣＬの方向の位置）は、大きく変化する。従って、ガルバノミラーの角度と位置との少なくとも一方を調整することによって位置Ｐｉ、Ｐｒを移動させる処理は、絶縁体１０を動かすこと（例えば、絶縁体１０の移動や回転）によって位置Ｐｉ、Ｐｒを同じ距離だけ移動させる処理と比べて、高速に実行可能である。本実施形態では、絶縁体１０の回転の回数が、Ｌ回ではなく１回で済むので、検査処理に要する時間が長くなることを抑制できる。

なお、テラヘルツ波６１０の周波数（波長）としては、絶縁体１０を外周面１０ｏから内周面１０ｉまで透過でき、かつ、内周面１０ｉでの反射波６２０の強度が受光装置５２０で検出するのに十分であるような周波数が、採用される。このような周波数は、絶縁体１０の肉厚や材質に応じて、異なり得る。例えば、絶縁体１０の肉厚が０．５ｍｍ以上、１０ｍｍ以下の範囲内であり、絶縁体１０の材質が焼成されたアルミナである場合、１ＴＨｚ以上、５０ＴＨｚ以下の周波数を採用してよい。

照射位置Ｐｉでのテラヘルツ波６１０のスポットのサイズ（例えば、外径）は、検出対象の欠陥の大きさに応じて、調整されることが好ましい。ここで、スポットは、絶縁体１０の外周面１０ｏ上の照射位置Ｐｉにおいてテラヘルツ波６１０が照射される領域である。一般的には、スポットサイズよりも大きなサイズ（例えば、外径）の欠陥の検出が、容易である。従って、スポットサイズは、検出対象の欠陥の外径よりも小さいことが好ましい。なお、欠陥の外径は、例えば、０．３ｍｍ以上、１．０ｍｍ以下であってよい。

また、複数の照射位置Ｐｉは、照射位置Ｐｉでのスポットが隣の照射位置Ｐｉでのスポットと重なるように、配置されてよい。この場合、絶縁体１０のうちのテラヘルツ波６１０が照射されない部分を小さくできるので、欠陥を見逃すことを抑制できる。また、複数の照射位置Ｐｉは、照射位置Ｐｉでのスポットが隣の照射位置Ｐｉでのスポットから離間するように配置されていてもよい。この場合、照射位置Ｐｉの総数を低減できるので、検出処理の時間を短縮できる。なお、スポットは、隣の複数のスポットのうちの一部のスポットのみと重なってもよい。例えば、スポットは、周方向の隣のスポットと重なり、軸線の方向の隣のスポットから離間してもよい。逆に、スポットは、軸線の方向の隣のスポットと重なり、周方向の隣のスポットから離間してもよい。

Ｂ．第２実施形態：
図５（Ａ）は、絶縁体１０の検査システムの別の実施形態を示す概略図である。図５（Ｂ）は、絶縁体１０に照射されるテラヘルツ波６１０と、絶縁体１０からの反射波６２０と、の説明図である。図５（Ｂ）中には、絶縁体１０の軸線ＣＬに垂直な断面が示されている。図５（Ａ）の検査システム１０００ａは、図２（Ａ）の検査システム１０００の代わりに利用できる。

検査システム１０００ａは、発光装置５１０と、発光装置５１０からのテラヘルツ波６１０を絶縁体１０の照射位置Ｐｉへ導く第１光学システム５３１と、受光装置５２０と、絶縁体１０の反射位置Ｐｒからの反射波６２０を受光装置５２０へ導く第２光学システム５３２と、支持部７１０と、支持部７１０を回転させる電気モータ７００と、発光装置５１０と第１光学システム５３１と受光装置５２０と第２光学システム５３２と電気モータ７００とを制御する制御装置６００ａと、を含んでいる。光学システム５３１、５３２は、それぞれ、種々の光学機器（例えば、レンズ、ミラー、ビームスプリッター、ガルバノミラー等）を含んでいる。特に、本実施形態では、第１光学システム５３１は、第１ガルバノミラーシステム５３６を含み、第２光学システム５３２は、第２ガルバノミラーシステム５３７を含んでいる。ガルバノミラーシステム５３６、５３７は、それぞれ、１以上のガルバノミラーで構成されている。

本実施形態では、図２（Ａ）、図２（Ｂ）の実施形態とは異なり、図５（Ｂ）に示すように、発光装置５１０からのテラヘルツ波６１０は、絶縁体１０の外周面１０ｏ上の照射位置Ｐｉに対して斜めに照射される。また、テラヘルツ波６１０は、軸線ＣＬに垂直な平面に沿って、絶縁体１０に照射される。テラヘルツ波６１０は、照射位置Ｐｉから、絶縁体１０の内部を透過して、内周面１０ｉへ到達する。そして、テラヘルツ波は、内周面１０ｉで反射する。反射位置Ｐｒは、内周面１０ｉ上のテラヘルツ波の反射位置である。反射波６２０は、反射位置Ｐｒから絶縁体１０の内部を透過して外周面１０ｏへ到達し、絶縁体１０の外周側へ進行する。図５（Ｂ）の基準面Ｌａは、反射位置Ｐｒと軸線ＣＬとを含む平面であり、外周面１０ｏおよび内周面１０ｉに垂直に交わる平面である。光学システム５３１、５３２よりも絶縁体１０側の光路に関して、反射波６２０の光路は、テラヘルツ波６１０の光路の基準面Ｌａに対する鏡像と、おおよそ同じである。

発光装置５１０からのテラヘルツ波６１０は、第１ガルバノミラーシステム５３６による反射を通じて、絶縁体１０上の照射位置Ｐｉへ導かれる。第１ガルバノミラーシステム５３６の１以上のガルバノミラーのそれぞれの角度と位置との少なくとも一方が調整されることによって、照射位置Ｐｉの軸線ＣＬの方向の位置が変更される。このような第１ガルバノミラーシステム５３６の構成としては、公知の種々の構成を採用可能である。また、絶縁体１０からの反射波６２０は、第２ガルバノミラーシステム５３７による反射を通じて、受光装置５２０へ導かれる。第２ガルバノミラーシステム５３７の１以上のガルバノミラーのそれぞれの角度と位置との少なくとも一方が調整されることによって、受光装置５２０によって検出可能な反射波６２０の反射位置Ｐｒの軸線ＣＬの方向の位置が変更される。このような第２ガルバノミラーシステム５３７の構成としては、公知の種々の構成を採用可能である。いずれの場合も、光学システム５３１、５３２と絶縁体１０との間の距離を長くすることによって、図５（Ｂ）で説明したテラヘルツ波６１０と反射波６２０とのそれぞれの進行方向と照射位置Ｐｉと反射位置Ｐｒとの配置との関係を維持しつつ、照射位置Ｐｉの軸線ＣＬの方向の位置と、受光装置５２０によって検出可能な反射波６２０の反射位置Ｐｒの軸線ＣＬの方向の位置と、を変更できる。

本実施形態においても、絶縁体１０のうちの照射位置Ｐｉと反射位置Ｐｒとの間の部分に欠陥が存在する場合には、欠陥が存在しない場合と比べて、反射波６２０の強度が低下する。従って、図２の実施形態と同様に、反射波６２０の強度を閾値と比較することによって、欠陥の有無を判断できる。そして、図３、図４で説明した手順に従って検査処理を行うことによって、絶縁体１０の種々の部分の欠陥を検出できる。

また、本実施形態においても、走査処理（図３：Ｓ１１０、Ｓ１２０（Ｎｏ）、Ｓ１３０）と、周方向位置Ｐｘの変更（Ｓ１５０）とが、交互に繰り返されるので、検査処理の全体を通じて、絶縁体１０の回転の回数が１回である。これにより、検査処理に要する時間が長くなることを抑制できる。なお、制御装置６００ａは、図２（Ａ）の制御装置６００と同様のコンピュータである。制御装置６００は、プログラムに従って、図３の手順で、検査処理を実行する。

また、本実施形態においても、周方向位置Ｐｘ（図４（Ａ））を変更するために絶縁体１０は軸線ＣＬを中心に回動されるので、図５（Ｂ）に示す照射位置Ｐｉと反射位置Ｐｒとの位置関係は、周方向位置Ｐｘに拘わらずに、同じである。従って、強度の閾値としては、軸方向位置Ｐｙ毎に決定された値を、用いることができる。軸方向位置Ｐｙが同じで周方向位置Ｐｘが異なるＭ個の照射位置Ｐｉには、軸方向位置Ｐｙに対応付けられた閾値を、共通に利用できる。

Ｃ．変形例：
（１）図４（Ａ）、図４（Ｂ）の実施形態では、複数の照射位置Ｐｉは、絶縁体１０の外周面１０ｏ上におおよそ均等に分布している。ただし、照射位置Ｐｉの密度は、絶縁体１０の外周面１０ｏ上の位置に応じて異なっていてもよい。例えば、欠陥の有無を重点的に検査したい部分での照射位置Ｐｉの密度が、他の部分での密度と比べて、高くてもよい。具体的には、図４（Ａ）、図４（Ｂ）で説明したＭ×Ｌ個の照射位置Ｐｉのうちの一部の照射位置Ｐｉが、間引かれてもよい。

また、走査ラインＳＬ上の複数の照射位置Ｐｉを処理する順番は、絶縁体１０の軸線ＣＬに平行な方向（前方向Ｄｆまたは後方向Ｄｆｒ）に沿って１つずつ選択する順番とは異なる順番であってもよい。例えば、奇数番目の軸方向位置Ｐｙの照射位置Ｐｉの処理が終了した後に、偶数番目の軸方向位置Ｐｙの照射位置Ｐｉが処理されてもよい。このように、軸線ＣＬの方向に沿って並ぶ複数の照射位置Ｐｉで照射測定処理を行う走査処理としては、照射位置Ｐｉを軸線ＣＬの方向に移動させることと照射測定処理を行うこととを交互に繰り返す種々の処理を採用可能である。ここで、検査処理に要する時間を短縮するためには、図３の実施形態のように、照射位置Ｐｉを軸線ＣＬの方向に移動させる処理は、照射位置Ｐｉの軸方向位置Ｐｙを、予め決められた複数の軸方向位置Ｐｙのうちの隣の未処理の軸方向位置Ｐｙに変更する処理であることが好ましい。

（２）検査システムの構成は、図２、図５の検査システム１０００、１０００ａの構成に代えて、他の種々の構成であってよい。例えば、図５の実施形態において、発光装置５１０からのテラヘルツ波６１０は、絶縁体１０の軸線ＣＬに垂直な平面に対して斜めに、照射位置Ｐｉに照射されてもよい。

（３）点火プラグの構成は、図１で説明した構成に代えて、他の種々の構成であってよい。例えば、絶縁体１０の形状は、図１に示す形状とは異なっていてもよい。中心電極の側面（軸線ＣＬに垂直な方向側の面）と、接地電極とが、放電用のギャップを形成してもよい。放電用のギャップの総数が２以上であってもよい。抵抗体７３が省略されてもよい。絶縁体１０の貫通孔１２内の中心電極２０と端子金具４０との間に、磁性体が配置されてもよい。中心電極２０の全体が、絶縁体１０の貫通孔１２内に配置されてもよい。

（４）上記各実施形態において、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あるいは全部をハードウェアに置き換えるようにしてもよい。例えば、図２（Ａ）、図５（Ａ）の制御装置６００、６００ａの機能を、専用のハードウェア回路によって実現してもよい。

また、本発明の機能の一部または全部がコンピュータプログラムで実現される場合には、そのプログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体（例えば、一時的ではない記録媒体）に格納された形で提供することができる。プログラムは、提供時と同一または異なる記録媒体（コンピュータ読み取り可能な記録媒体）に格納された状態で、使用され得る。「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」は、メモリーカードやＣＤ−ＲＯＭのような携帯型の記録媒体に限らず、各種ＲＯＭ等のコンピュータ内の内部記憶装置や、ハードディスクドライブ等のコンピュータに接続されている外部記憶装置も含み得る。

以上、実施形態、変形例に基づき本発明について説明してきたが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれる。

８...先端側パッキン、１０...絶縁体、１０ｉ...内周面、１０ｏ...外周面、１１...縮内径部、１２...軸孔（貫通孔）、１３...後端側胴部、１４...大径部、１５...先端側胴部、１６...縮外径部、１９...脚部、２０...中心電極、２１...外層、２２...芯部、２３...鍔部、２４...頭部、２７...軸部、２９...第１チップ、３０...接地電極、３１...外層、３２...内層、３３...基端部、３４...先端部、３７...本体部、３９...第２チップ、４０...端子金具、４１...軸部、４８...鍔部、４９...キャップ装着部、５０...主体金具、５１...工具係合部、５２...胴部、５３...カシメ部、５４...鍔部、５５...先端面、５６...縮内径部、５７...ネジ部、５８...座屈部、５９...貫通孔、６１...リング部材、７０...タルク、７２...第１シール部、７３...抵抗体、７４...第２シール部、９０...ガスケット、１００...点火プラグ、５００...光学装置、５１０...発光装置、５２０...受光装置、５３０...光学システム、５３１...第１光学システム、５３２...第２光学システム、５３５...ガルバノミラーシステム、５３６...第１ガルバノミラーシステム、５３７...第２ガルバノミラーシステム、６００、６００ａ...制御装置、６１０...テラヘルツ波、６２０...反射波、７００...電気モータ、７１０...支持部、１０００、１０００ａ...検査システム、ｇ...ギャップ、ＳＬ...走査ライン、ＣＬ...中心軸（軸線）、Ｌａ...基準面、Ｄｆ...先端方向（前方向）、Ｄｆｒ...後端方向（後方向）、Ｐｉ...照射位置、Ｐｒ...反射位置、Ｐｘ...周方向位置、Ｐｙ...軸方向位置

Claims (1)

1. 点火プラグ用の軸線の方向に延びる筒状の絶縁体の欠陥を検出する検出方法であって、
   テラヘルツ波を前記絶縁体に照射して前記絶縁体からの反射波の強度を測定する処理である照射測定処理を、前記絶縁体上の互いに異なる複数の照射位置で行うことを含み、
   前記照射測定処理を前記複数の照射位置で行うことは、
   前記照射位置を前記軸線の方向に移動させることと前記照射測定処理を行うこととを交互に繰り返すことにより、前記軸線の方向に沿って並ぶ複数の照射位置で前記照射測定処理を行う走査処理と、
   前記照射位置の周方向の位置を、予め決められた複数の位置のうち、予め決められた方向の隣の位置に変更する処理と、
   を交互に繰り返すことを含む、検出方法。

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