CN106374344A - 火花塞的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供用于准确地判断绝缘体有无缺陷的技术。一种火花塞的制造方法,该火花塞包括:绝缘体,其具有沿轴线方向贯穿该绝缘体的轴孔;中心电极,其以自身的顶端自绝缘体的顶端部突出的方式配置在所述轴孔内;主体金属外壳,其以覆盖绝缘体的至少一部分的周围的方式设于绝缘体的外周,且在自身的顶端部接合有接地电极,该火花塞的制造方法的特征在于,包括:缺陷判断工序,将由中心电极、绝缘体及主体金属外壳组装成的组装体配置在耐压容器的内部,通过对中心电极施加电压来判断绝缘体有无缺陷;弯曲工序,该工序在缺陷判断工序之后进行,使接地电极朝向中心电极弯曲,所述缺陷判断工序是通过使耐压容器内的压力变化为多个不同的压力来进行的。
Description
技术领域
本发明涉及一种火花塞的制造方法。
背景技术
以往,火花塞安装于内燃机等,被用于对燃烧室内的混合气体进行点火。通常,火花塞包括:绝缘体,其具有沿轴线方向贯穿该绝缘体的轴孔;中心电极,其配置于绝缘体的轴孔内;以及主体金属外壳,其设于绝缘体的外周且具有接地电极。火花塞通过在中心电极与接地电极之间产生火花放电,从而对混合气体进行点火。
另外,在具有沿其厚度方向贯穿绝缘体的通孔的火花塞中,中心电极与主体金属外壳之间的绝缘性变得不充分,有时会因向中心电极施加高电压而在中心电极与主体金属外壳之间产生贯穿绝缘体的放电(还称作“贯穿放电”)。在产生贯穿放电的情况下,有时在中心电极与接地电极之间不产生火花放电。因此,在专利文献1中,为了对是否存在通孔等绝缘体的缺陷进行判断,提出一种在维持高压的气氛下对中心电极施加高电压并进行判断的方法。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2012-185963号公报
发明内容
发明要解决的问题
但是,本发明人们发现,即使在绝缘体上存在通孔的情况下,在维持高压的气氛下,有时也不产生贯穿放电。在该情况下,利用专利文献1所记载的技术,难以准确地判断出绝缘体有无缺陷。因而,期望一种能够准确地判断出绝缘体有无缺陷的技术。
用于解决问题的方案
本发明是为了解决所述问题而做成的,能够通过下面的技术方案实现本发明。
(1)采用本发明的一技术方案,提供一种火花塞的制造方法。该火花塞包括:绝缘体,其具有沿轴线方向贯穿该绝缘体的轴孔;中心电极,其以自身的顶端自所述绝缘体的顶端部突出的方式配置在所述轴孔内;以及主体金属外壳,其以覆盖所述绝缘体的至少一部分的周围的方式设于所述绝缘体的外周,且在自身的顶端部接合有接地电极,该火花塞的制造方法的特征在于,该火花塞的制造方法包括:缺陷判断工序,在该缺陷判断工序中,将由所述中心电极、所述绝缘体以及所述主体金属外壳组装成的组装体配置在耐压容器的内部,通过对所述中心电极施加电压来判断所述绝缘体有无缺陷;以及弯曲工序,该弯曲工序在所述缺陷判断工序之后进行,使所述接地电极朝向所述中心电极弯曲,所述缺陷判断工序是通过使所述耐压容器内的压力变化为多个不同的压力来进行的。采用该技术方案的火花塞的制造方法,对于在将耐压容器内的压力维持在特定的压力的情况下绝缘体不产生贯穿放电的火花塞而言,也能够通过使耐压容器内的压力变化为多个不同的压力来进行缺陷判断,从而准确地判断出绝缘体有无缺陷。
(2)在所述技术方案的火花塞的制造方法中,也可以是,所述缺陷判断工序是在含有1种以上的稀有气体的气氛下进行的。采用该技术方案的火花塞的制造方法,能够更准确地判断出绝缘体有无缺陷。
(3)在所述技术方案的火花塞的制造方法中,也可以是,所述缺陷判断工序是如下工序:在用时间对所述电压求微分而得到的微分值为阈值以下的所述耐压容器内的压力条件下,对所述中心电极施加所述电压并判断所述组装体是否具有规定的耐电压性能,之后,降低所述电压并判断有无所述缺陷。采用该技术方案的火花塞的制造方法,能够准确地判断出绝缘体有无缺陷,并且,还能够判断火花塞的耐电压性能。
(4)在所述技术方案的火花塞的制造方法中,也可以是,所述缺陷判断工序是在使所述耐压容器内的湿度为预先设定的值以上的条件下进行的。采用该技术方案的火花塞的制造方法,能够更准确地判断出绝缘体有无缺陷。
此外,能够以各种方式来实现本发明,例如,能够以绝缘体的缺陷判断方法等方式来实现本发明。
附图说明
图1是表示火花塞100的局部剖视图。
图2是表示火花塞100的制造方法的流程图。
图3是用于说明缺陷判断工序的示意图。
图4是表示施加电压与用时间对施加电压求微分而得到的微分值之间的关系的图。
图5是表示在产生了闪络的情况下的图像IM1、IM2的图。
图6是表示在产生了贯穿放电的情况下的图像IM3、IM4的图。
图7是表示在使压力恒定的情况下和使压力变化的情况下能否检测出缺陷的实验结果的图。
图8是表示在使箱体320内的气体不同的情况下能否检测出缺陷的实验结果的图。
图9是对第3实施方式的缺陷判断工序进行说明的图。
图10是表示在使箱体320内的湿度不同的情况下能否检测出缺陷的实验结果的图。
附图标记说明
10、中心电极;12、电极母材;14、芯材;16、第1密封层;17、电阻体;18、第2密封层;19、端子金属外壳;20、绝缘体;21、顶端部;22、腿部;24、第1电瓷主体部;25、电瓷凸缘部;26、第2电瓷主体部;28、轴孔;30、主体金属外壳;31、端面;32、螺纹部;34、主体部;35、槽部;36、工具卡合部;38、弯边部;40、接地电极;50、垫圈;62、密封件;63、填充部;100、火花塞;100A、组装体;200、发动机缸盖;210、安装螺纹孔;300、耐压容器;310、设置台;320、箱体;330、摄像装置;BT、阈值;CG、重心坐标;HB、部分;IM1、拍摄图像;IM2、二值化图像;IM3、拍摄图像;IM4、二值化图像;O-O、轴线;VC、施加电压;df、微分值;dfT、阈值。
具体实施方式
A.第1实施方式:
A1.火花塞的结构:
图1是表示火花塞100的局部剖视图。在图1中,以作为火花塞100的轴心的轴线O-O为界,在一侧图示火花塞100的外观形状,在另一侧图示火花塞100的截面形状。将附图下侧称作顶端侧,将附图上侧称作基端侧。
火花塞100包括(i)具有沿轴线O-O方向进行贯穿的轴孔28的绝缘体20、(ii)以自身的顶端自绝缘体20的顶端部21突出的方式配置在轴孔28内的中心电极10、(iii)以覆盖绝缘体20的至少一部分的周围的方式设于绝缘体20的外周且在自身的顶端部接合有接地电极40的主体金属外壳30等。在本实施方式中,火花塞100的轴线O-O也是中心电极10、绝缘体20、主体金属外壳30各个构件的轴心。
在火花塞100中,在绝缘体20的外周,通过弯边的方式以与中心电极10电绝缘的状态固定有主体金属外壳30。在主体金属外壳30上电连接有接地电极40,在中心电极10与接地电极40之间形成有作为产生火花的间隙的火花间隙。火花塞100在使主体金属外壳30螺纹接合于形成在内燃机(未图示)的发动机缸盖200上的安装螺纹孔210的状态下进行安装,若将2万伏特~3万伏特的高电压施加于中心电极10,则会在形成于中心电极10与接地电极40之间的火花间隙内产生火花。
火花塞100的中心电极10是在成形为有底筒状的电极母材12的内部埋设了导热性比电极母材12的导热性优异的芯材14而成的棒状的电极。在本实施方式中,中心电极10以电极母材12的顶端自绝缘体20的顶端突出的状态固定于绝缘体20,并且依次借助第1密封层16、电阻体17、第2密封层18而与端子金属外壳19电连接。在本实施例中,中心电极10的电极母材12由以因科镍合金(注册商标)为代表的以镍为主要成分的镍合金形成,中心电极10的芯材14由铜或以铜为主要成分的合金形成。
第1密封层16是用于将绝缘体20和中心电极10密封固定的构件,第2密封层18是用于将绝缘体20和端子金属外壳19密封固定的构件。在本实施方式中,电阻体17还被称作“陶瓷电阻”,其主要由导电性材料、玻璃颗粒、以及玻璃颗粒以外的陶瓷颗粒构成。第1密封层16和第2密封层18由混合有以Cu、Sn、Fe等金属成分中的1种或两种以上的金属成分为主体的金属粉末的玻璃构成。此外,也可以根据需要向第1密封层16和第2密封层18中适量地混合TiO2等半导体性的无机化合物粉末。
火花塞100的绝缘体20是对以氧化铝为代表的绝缘性陶瓷材料进行烧制而形成的。绝缘体20是具有用于收纳中心电极10的轴孔28的筒状体,从中心电极10所突出的那一侧沿着轴线O-O依次包括顶端部21、腿部22、第1电瓷主体部24、电瓷凸缘部25以及第2电瓷主体部26。绝缘体20的顶端部21是形成于绝缘体20的顶端的中空圆状的部位。绝缘体20的腿部22是随着朝向中心电极10所突出的那一侧去外径变小的筒状的部位。绝缘体20的第1电瓷主体部24是具有比腿部22大的外径的筒状的部位。绝缘体20的电瓷凸缘部25是具有比第1电瓷主体部24大的外径的筒状的部位。绝缘体20的第2电瓷主体部26是具有比电瓷凸缘部25小的外径的筒状的部位。
在本实施方式中,火花塞100的主体金属外壳30是镀镍的低碳钢制的构件,但是在其他实施方式中,也可以是镀锌的低碳钢制的构件,也可以是无镀敷的镍合金制的构件。主体金属外壳30从中心电极10所突出的那一侧沿着轴线O-O依次包括端面31、螺纹部32、主体部34、槽部35、工具卡合部36以及弯边部38。
主体金属外壳30的端面31是形成于螺纹部32的顶端的中空圆状的面,在端面31上接合有接地电极40,被绝缘体20的腿部22包裹的中心电极10自端面31的中央突出。主体金属外壳30的螺纹部32是主体金属外壳30的外周的一部分,且是设有能与发动机缸盖200的安装螺纹孔210螺纹接合的螺纹槽的部位。主体金属外壳30的主体部34与槽部35相邻设置,是比槽部35向外周方向突出的凸缘状部。在螺纹部32与主体部34之间嵌插有将板体弯折而形成的环状的垫圈50。主体部34借助垫圈50将发动机缸盖200的安装螺纹孔210密封,由此,能够防止发动机内的混合气体经由安装螺纹孔210泄漏。
主体金属外壳30的槽部35形成在主体部34与工具卡合部36之间,是在将主体金属外壳30弯边紧固于绝缘体20时因压缩加工而向外周方向和内周方向鼓出的部位。主体金属外壳30的工具卡合部36与槽部35相邻设置,是比槽部35向外周方向突出的凸缘状部,该工具卡合部36成形为能与用于将火花塞100安装于发动机缸盖200的工具(未图示)相卡合的多边形状。在本实施方式中,工具卡合部36为六边形状,而在其他实施方式中,也可以为四边形、八边形等其他多边形。主体金属外壳30的弯边部38与工具卡合部36相邻设置,是在将主体金属外壳30弯边紧固于绝缘体20时以与绝缘体20的第2电瓷主体部26密合的方式被塑性加工的部位。在主体金属外壳30的弯边部38与绝缘体20的电瓷凸缘部25之间的区域内形成有填充了粉末状的滑石(talc)的填充部63,填充部63被密封件62、64密封。
火花塞100的接地电极40通过焊接接合于主体金属外壳30,是向与中心电极10的轴线O-O交叉的方向弯曲并与中心电极10的顶端相对的电极。在本实施方式中,接地电极40由以因科镍合金(注册商标)为代表的以镍为主要成分的镍合金形成。
A2.火花塞100的制造方法:
图2是表示火花塞100的制造方法的流程图。首先,制造者进行组装体准备工序(工序S100)。组装体准备工序是准备由中心电极10、绝缘体20以及主体金属外壳30组装成的组装体100A的工序。工序S100中的组装体100A在接地电极40没有弯曲而是向顶端侧延伸这点上与作为完成体的火花塞100不同,除此以外,与作为完成体的火花塞100相同。
接下来,制造者进行缺陷判断工序(工序S110)。缺陷判断工序是通过将组装体100A配置在耐压容器300的内部并对中心电极10施加电压,来判断绝缘体20有无缺陷的工序。
图3是用于说明缺陷判断工序的示意图。图3示出组装体100A设于缺陷判断装置350的耐压容器300的状态。缺陷判断装置350包括耐压容器300、摄像装置330、以及用于对缺陷判断装置的各部分进行控制的处理装置340,耐压容器300包括设置台310和箱体320。
在设置台310上形成有通孔,通过将组装体100A自通孔***,从而将组装体100A设置于耐压容器300。箱体320是耐压性的容器。在箱体320中填充有空气,利用未图示的气压调整装置对箱体320内的气压进行调整。下面,首先说明对有无放电进行判断的方法。
图4是表示对中心电极10施加的施加电压VC与用时间对施加电压VC求微分而得到的微分值df之间的关系的图。图4的(A)、(B)中的上侧的图的纵轴分别表示施加电压VC,下侧的图的纵轴分别表示用时间对施加电压VC求微分而得到的微分值df。图4的横轴表示时间。在使电压施加于中心电极10时未在中心电极10与主体金属外壳30之间产生放电(闪络或贯穿放电)的情况下,如图4的(A)所示,对中心电极10施加的施加电压VC比较平缓地变化。因此,用时间对施加电压VC求微分而得到的微分值df的绝对值变得较小。此外,将在使电压施加于中心电极10时未在中心电极10与主体金属外壳30之间产生放电(闪络或贯穿放电)的情况下的、施加电压VC的波形称作“性能波形”。
另一方面,在使电压施加于中心电极10时,在中心电极10与主体金属外壳30之间产生了放电(闪络或贯穿放电)的情况下,如图4的(B)所示,对中心电极10施加的施加电压VC急剧地变化。因此,用时间对施加电压VC求微分而得到的微分值df的绝对值变得较大。在本实施方式中,在微分值df大于阈值dfT的情况下,处理装置340判断为产生了放电,在微分值df为阈值dfT以下的情况下,处理装置340判断为未产生放电。接下来,在下面说明判断放电是闪络还是贯穿放电的方法。
在箱体320的上方设有摄像装置330(参照图3)。摄像装置330在处理装置340的控制下获得在组装体100A中产生放电时的影像。摄像装置330自轴线O-O方向上的顶端侧对至少包含中心电极10和绝缘体20的范围进行拍摄。在本实施方式中,作为摄像装置330使用CCD摄像机。在对中心电极10施加电压的同时开始摄像装置330的拍摄。摄像装置330的拍摄时间被设定为远长于对中心电极10施加电压的时间。因此,在拍摄时,中心电极10被施加电压,不管有无放电,摄像装置330都能够对中心电极10被施加电压的过程中的组装体100A进行拍摄。
处理装置340根据摄像装置330拍摄到的拍摄图像来判断绝缘体20有无电损坏(是否为贯穿放电)。也就是说,处理装置340对在中心电极10与主体金属外壳30之间产生的放电是闪络(未贯穿绝缘体20的放电)还是贯穿放电(贯穿绝缘体20的放电)进行判断。
具体而言,处理装置340通过对拍摄图像中的包含绝缘体20的区域中的各像素的亮度与预先设定的阈值BT进行比较,来对该区域进行二值化处理,从而得到二值化图像。然后,处理装置340对二值化后的图像中的亮度较高的部分的重心坐标进行计算,并根据计算出的重心坐标来判断是否为贯穿放电。
图5是表示产生了闪络的情况下的图像IM1、IM2的图。图5的(A)表示得到的拍摄图像IM1,图5的(B)表示对拍摄图像IM1进行二值化处理而得到的二值化图像IM2。如图5的(A)所示,在拍摄图像IM1中,亮度较高的部分RA自中心电极10所处的区域连续到主体金属外壳30的内周所处的区域。如图5的(B)所示,在对拍摄图像IM1进行二值化处理而得到的二值化图像中,亮度较高的部分HB也自中心电极10所处的区域连续到主体金属外壳30的内周所处的区域。因此,部分HB的重心坐标CG的位置距中心电极10的中心较近并位于绝缘体20上。
图6是表示在产生了贯穿放电的情况下的图像IM3、IM4的图。图6的(A)表示得到的拍摄图像IM3,图6的(B)表示对拍摄图像IM3进行二值化处理而得到的二值化图像IM4。如图6的(A)所示,在拍摄图像IM3中,亮度较高的部分RA自绝缘体20的外周所处的区域连续到主体金属外壳30的内周所处的区域。如图6的(B)所示,在对拍摄图像IM3进行二值化处理而得到的二值化图像中,亮度较高的部分HB也自绝缘体20的外周所处的区域连续到主体金属外壳30的内周所处的区域。因此,部分HB的重心坐标CG距中心电极10的中心较远并位于自绝缘体20的外周所处的区域到主体金属外壳30的内周所处的区域为止的范围内。
根据这样的倾向,在部分HB的重心坐标CG距中心电极10的中心较近并位于绝缘体20上的情况下(例如,在自重心坐标CG起到轴线O-O为止的距离为规定值以下的情况下),处理装置340判断为产生了闪络并判断为绝缘体20未产生电损坏。另外,在部分HB的重心坐标CG距中心电极10的中心较远并位于自绝缘体20的外周所处的区域到主体金属外壳30的内周所处的区域为止的范围内的情况下(例如,在自重心坐标CG起到轴线O-O为止的距离大于规定值的情况下),处理装置340判断为产生了贯穿放电并判断为绝缘体20产生了电损坏。
在本实施方式中,缺陷判断工序(工序S110)的特征在于,通过使耐压容器300内的压力变化为多个不同的压力来进行缺陷判断。具体而言,制造者一边以规定间隔多次对中心电极10施加电压一边提高(或者降低)耐压容器300内的压力。如此一来,对于在特定的压力下不产生贯穿放电的组装体100A,也能够通过使耐压容器内的压力变化为多个不同的压力来进行缺陷判断,从而判断绝缘体有无缺陷。
在缺陷判断工序(工序S110)之后,制造者进行弯曲工序(工序S120)。弯曲工序是使接地电极40朝向中心电极10弯曲的工序。通过以上的工序,完成了火花塞100。
A3.实验结果:
图7是表示在使压力恒定的情况下和使压力变化的情况下能否检测出缺陷的实验结果的图。作为火花塞,准备了类型A和类型B两种火花塞。类型A是在通常的电压下点火的类型的火花塞,类型B是相比于类型A在较高的电压下点火的类型的火花塞。也就是说,类型A和类型B是不同类型的火花塞。实验者针对每种类型的火花塞分别准备了三个,在准备好的火花塞的绝缘体上预先设置了微小的通孔。作为设置微小的通孔的方法,使用了如下方法:在使耐压容器内为高压的状态下,对中心电极10施加高电压,从而人工地引起贯穿放电。也就是说,图7示出能否将具有微小的通孔的火花塞作为缺陷品检测出来的试验结果。
在图7中,在对中心电极10施加了900次的35kV的电压的情况下,将产生了贯穿放电的情况作为“缺陷检测OK”并用“○”表示,将贯穿放电一次也没产生的情况作为“缺陷检测NG”并用“×”表示。图7示出耐压容器内的压力恒定的情况和压力发生变更的情况的结果。耐压容器内的压力发生变更的情况、即图7所示的“4→0.3”的情况指的是:在最初的300次中在4MPa的压力下施加电压,在之后的150次中一边使压力自4Mpa降低到0.3Mpa一边施加电压,在最后的450次中在0.3Mpa的压力下施加电压。另外,耐压容器内的压力发生变更的情况、即图7所示的“0.3→4”的情况指的是:在最初的450次中在0.3MPa的压力下施加电压,在之后的150次中一边使压力自0.3Mpa上升到4Mpa一边施加电压,在最后的300次中在4Mpa的压力下施加电压。
由图7所示的结果可知,在耐压容器内的压力发生变更的情况下,在全部的6根火花塞中均检测出贯穿放电,但在耐压容器内的压力恒定的情况下,在至少一根火花塞中没有检测出贯穿放电。由该结果可知,通过将耐压容器内的压力变化为多个不同的压力来进行缺陷判断,能够准确地判断绝缘体有无缺陷。作为该推定机理,可以认为其原因在于,因绝缘体的缺陷(通孔)的状态的不同而在不同的压力下产生贯穿放电,通过使耐压容器内的压力变化,即使在某一压力下不产生贯穿放电的情况下,也会在与其不同的压力下产生贯穿放电,因此能够准确地判断绝缘体有无缺陷。
B.第2实施方式:
B1.火花塞100的制造方法:
本实施方式的缺陷判断工序(工序S110)与第1实施方式不同,除此以外,本实施方式与第1实施方式相同。具体而言,在第2实施方式中,缺陷判断工序(工序S110A)是在至少含有1种以上的稀有气体的气氛下进行的。
B2.实验结果:
图8是表示在使箱体320内的气体不同的情况下能否检测出缺陷的实验结果的图。在图8中,自左侧起将箱体320内的气体依次设为(i)二氧化碳(CO2)、(ii)氮气(N2)、(iii)大气气体(氮气(N2)和氧气(O2))、(iv)氩气(Ar)。此外,在箱体320内的气体为大气气体的情况下,进行了两次实验,在箱体320内的气体为氩气(Ar)的情况下,进行了3次实验,将各自的实验结果表示在图8中。
实验者使用作为所述类型A的火花塞,对中心电极10施加了900次的35kV的电压。实验者在最初的300次中在4MPa的压力下向中心电极10施加电压,在之后的150次中一边使压力自4Mpa降低到0.3Mpa一边向中心电极10施加电压,在最后的450次中在0.3Mpa的压力下向中心电极10施加电压。
由图8的结果可知,与箱体320内的气体为二氧化碳(CO2)、氮气(N2)的情况相比,在箱体320内的气体为大气气体、氩气(Ar)的情况下,检测到缺陷的次数较多,尤其是,在箱体320内的气体为氩气(Ar)的情况下检测到缺陷的次数最多。氩气通常被封入到荧光管等中,是以降低放电电压为目的而被使用的。通过使箱体320内的气体为氩气,从而使贯穿放电的产生概率高于闪络的产生概率,提高了缺陷的检测精度。另外,可以认为,使用其他稀有气体(例如,氦气(He)、氖气(Ne)),也能够得到相同的结果。
C.第3实施方式:
C1.火花塞100的制造方法:
本实施方式的缺陷判断工序(工序S110)与第1实施方式不同,除此以外,本实施方式与第1实施方式相同。具体而言,在第3实施方式中,缺陷判断工序(工序S110B)包括第1工序(工序S112)和在第1工序之后进行的第2工序(工序S114)。第1工序S112是在用时间对向中心电极10施加的施加电压VC(参照图4)求微分而得到的微分值df为阈值dfT以下的耐压容器300内的压力条件下,对中心电极10施加电压并判断是否具有规定的耐电压性能的工序,对此,在后面进行详细叙述。第2工序S114是降低向中心电极10施加的施加电压VC并判断绝缘体20有无缺陷的工序。此外,第2工序与第1实施方式中的缺陷判断工序(工序S110)相同。
图9是说明第3实施方式的缺陷判断工序的图。图9示出实际进行了第3实施方式的缺陷判断工序后的结果。首先,作为缺陷判断工序(工序S110B),制造者进行第1工序S112。具体而言,制造者将耐压容器300内的压力条件设为使由时间对施加电压VC(参照图4)求微分而得到的微分值df为阈值dfT以下。也就是说,制造者将耐压容器300内的压力设为在火花塞的设计上认为不会在中心电极10与主体金属外壳30之间产生放电的压力。在本实施方式中,耐压容器300内的压力为4MPa。
在该条件下向中心电极10施加电压,并判断是否具有规定的耐电压性能。在图9中,横轴为时间(秒),纵轴为电压(kV)。在本实施方式中,首先,在最初的10秒钟内,在使耐压容器300内的压力恒定为4MPa的状态下多次向中心电极10施加了电压,之后,在接下来的5秒钟内一边使耐压容器300内的压力自4Mpa下降到0.3Mpa一边多次向中心电极10施加电压,在最后的15秒钟内,在使耐压容器300内的压力恒定为0.3MPa的状态下多次向中心电极10施加电压。
在图9中,在产生闪络(图示为“F.O.”)的情况下,利用“□”来表示此时施加于中心电极10的电压,在产生贯穿放电的情况下,利用“△”来表示此时施加于中心电极10的电压,在不产生放电的情况下(也就是说,在产生“性能波形”的情况下),利用“◆”来表示此时施加于中心电极10的电压。
在图9中,从0秒到大约13秒的期间是产生性能波形的期间,称作“检查电压施加期间”,其是判断组装体100A是否具有耐电压性能的期间。然后,从大约13秒到30秒的期间是产生放电的期间,称作“缺陷检测期间”,其是判断绝缘体20有无缺陷的期间。采用该方式,在缺陷判断工序(工序S110B)中,能够准确地检测出绝缘体20有无缺陷并能够判断出组装体100A是否具有耐电压性能。此外,在本实施方式中,在检查电压施加期间产生闪络的比例为阈值以下的情况下,判断为组装体100A具有耐电压性能,在检查电压施加期间产生了贯穿放电的情况下,判断为组装体100A不具有耐电压性能。另外,在本实施方式中,在检查电压施加期间和缺陷检测期间均未产生贯穿放电的情况下,判断为组装体100A的绝缘体20没有缺陷。
D.第4实施方式:
D1.火花塞100的制造方法:
本实施方式的缺陷判断工序(工序S110)与第1实施方式不同,除此以外,本实施方式与第1实施方式相同。具体而言,在第4实施方式中,缺陷判断工序(工序S110C)是在使耐压容器300内的湿度为预先设定的值以上的条件下进行的。
D2.实验结果:
图10是表示在使箱体320内的湿度不同的情况下能否检测出缺陷的实验结果的图。在图10中,左侧的两个实验结果是未对箱体320内进行加湿的情况下的实验结果,最右侧的实验结果是对箱体320内进行了加湿的情况下的实验结果。在本实验中,使耐压容器300内的湿度为预先设定的值以上,是通过将向箱体320内放入少量的水的条件作为有加湿的条件来实现的,然后进行了实验。
实验者使用作为所述类型A的火花塞,对中心电极10施加了900次的35kV的电压。实验者在最初的300次中在4MPa的压力下中心电极10施加电压,在之后的150次中一边使压力自4Mpa降低到0.3Mpa一边向中心电极10施加电压,在最后的450次中在0.3Mpa的压力下中心电极10施加电压。
由图10的结果可知,与未对箱体320内进行加湿的情况相比,在对箱体320内进行了加湿的情况下检测到缺陷的次数较多。因此,采用该实施方式,能够更准确地检测出绝缘体20有无缺陷。此外,箱体320内的湿度优先为50%RH以上,更优选为70%RH以上,进一步优选为90%RH以上。
E.变形例:
E1.变形例1:
在所述实施方式中,根据由拍撮图像得到的二值化图像来判断是闪络还是贯穿放电,但判断方法并不限于此。作为判断方法,也可以根据拍摄图像进行判断。具体而言,在为闪络的情况下,会在中心电极10与主体金属外壳30之间产生光(参照图5的(A))。由于该光产生于绝缘体20的顶端侧,因此,光容易到达摄像装置330,其亮度较大。另一方面,在为贯穿放电的情况下,会在绝缘体20与主体金属外壳30之间产生光(参照图6的(A))。由于该光产生于比绝缘体20的顶端部21靠基端侧的位置,因此,光不易到达摄像装置330,其亮度较小。也可以依据这点,在拍摄图像内的平均亮度大于规定的值的情况下,处理装置判断为产生了闪络,在拍摄图像内的平均亮度为规定的值以下的情况下,处理装置判断为产生了贯穿放电。
本发明并不限于所述实施方式、变形例,能够在不脱离本发明的主旨的范围内通过各种结构实现本发明。例如能够将与发明内容那一部分中所述的各技术方案中的技术特征相对应的实施方式、变形例中的技术特征适当地进行调换、组合,以解决所述问题的一部分或全部,或实现所述效果的一部分或全部。而且,若该技术特征在本说明书中未作为必须特征被说明,则可适当地将其删除。
Claims (4)
1.一种火花塞的制造方法,该火花塞包括:绝缘体,其具有沿轴线方向贯穿该绝缘体的轴孔;中心电极,其以自身的顶端自所述绝缘体的顶端部突出的方式配置在所述轴孔内;以及主体金属外壳,其以覆盖所述绝缘体的至少一部分的周围的方式设于所述绝缘体的外周,且在自身的顶端部接合有接地电极,该火花塞的制造方法的特征在于,
该火花塞的制造方法包括:
缺陷判断工序,在该缺陷判断工序中,将由所述中心电极、所述绝缘体以及所述主体金属外壳组装成的组装体配置在耐压容器的内部,通过对所述中心电极施加电压来判断所述绝缘体有无缺陷;以及
弯曲工序,该弯曲工序在所述缺陷判断工序之后进行,使所述接地电极朝向所述中心电极弯曲,
所述缺陷判断工序是通过使所述耐压容器内的压力变化为多个不同的压力来进行的。
2.根据权利要求1所述的火花塞的制造方法,其中,
所述缺陷判断工序是在含有1种以上的稀有气体的气氛下进行的。
3.根据权利要求1所述的火花塞的制造方法,其中,
所述缺陷判断工序是如下工序:在用时间对所述电压求微分而得到的微分值为阈值以下的所述耐压容器内的压力条件下,对所述中心电极施加所述电压并判断所述组装体是否具有规定的耐电压性能,之后,降低所述电压并判断有无所述缺陷。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的火花塞的制造方法,其中,
所述缺陷判断工序是在使所述耐压容器内的湿度为预先设定的值以上的条件下进行的。
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