JP4478626B2 - グロープラグおよびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、ディーゼルエンジンの始動を補助するためのグロープラグおよびその製造方法に関するものである。

従来、ディーゼルエンジンの始動の補助をするために使用されるグロープラグは、金属製で筒状の主体金具を有し、その軸孔内先端側にて保持する棒状のヒータの先端部を突出させている。また、主体金具の後端側から金属製で棒状の中軸が突出されており、主体金具とは絶縁された状態で、その軸孔内に保持されている。そして、ヒータに通電するための両電極が、主体金具と中軸とのそれぞれに電気的に接続されている。

こうした構造を有するグロープラグが用いられるディーゼルエンジンは、近年、小型化、高燃費化、高出力化などへの要望から、従来の副室式ディーゼルエンジンに代わり直噴式ディーゼルエンジンへと移行しつつある。また、これに伴ってエンジンへの取り付け構造が変更される場合もあり、グロープラグには、小径化や長尺化が求められている。さらに、グロープラグには、耐腐食性の高いセラミックヒータが使用される場合も多い。

ところで、グロープラグの全長が長くなったことから中軸の固有振動数が低下するので、ディーゼルエンジンの稼働に伴い発生する振動負荷の振動数が中軸の固有振動数に一致する機会が増え、共振してしまうことが頻発する虞が生じた。そして共振が発生すれば、中軸の振動の腹に相当する部位が主体金具の内周面に接触して絶縁性が保てなくなる虞がある。また、その振幅が大きくなれば中軸の撓りも大きくなり、破断する虞がある。さらに、中軸から伝達される内部応力によりセラミックヒータが破損したりする虞があった。

そこで中軸（リード部材）に絶縁被覆を被覆して共振による中軸と主体金具との短絡を防止し、さらに、絶縁被覆の外径を主体金具の内径に近づけることで、共振による中軸の振動の腹の振幅を制限し、発生する応力を低減して中軸の破断を防止したグロープラグが提案されている（例えば特許文献１参照）。このように中軸の共振により発生する応力を低減すれば、セラミックヒータの破損も防止することが可能となる。
特開平１１−１７６５６３号公報

しかしながら、特許文献１では絶縁被覆と中軸とが密着されるため、グロープラグの製造過程において中軸に絶縁被覆を装着させにくく、絶縁被覆を破損したりする虞があり、これを防止するためには、あらかじめ中軸にグリス等の潤滑剤を塗布する必要があり、手間がかかるという問題があった。

本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、製造の際に組み付けられる可撓性部材の破損の防止や、その製造の手間を低減することができるグロープラグおよびその製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明のグロープラグは、軸線方向に沿って延びる中軸と、通電によって発熱する発熱体を有するヒータ部材と、軸孔を有し、その軸孔内に前記中軸が挿通されるとともに、前記ヒータ部材の径方向を保持する主体金具と、前記中軸と前記軸孔との間隙に介在され、可撓性を有するチューブ状の可撓性部材とを備え、前記可撓性部材は前記間隙の大きさよりも厚みが小さく、前記軸線方向と平行な方向に圧縮された形態を有し、その圧縮に伴う変形によって前記中軸と前記軸孔とのそれぞれに接触した状態で、前記間隙に介在されていることを特徴とする。

また、請求項２に係る発明のグロープラグは、請求項１に記載の発明の構成に加え、前記軸孔の後端部にて前記中軸と前記軸孔との間隙に嵌着される絶縁部材であり、該絶縁部材の先端部が直接または他部材を介して前記可撓性部材を前記軸線方向と平行な方向に押圧し、当該可撓性部材の圧縮された状態を維持する絶縁部材を備えている。

また、請求項３に係る発明のグロープラグは、請求項２に記載の発明の構成に加え、前記絶縁部材のうち前記可撓性部材を押圧する部位の外径は、当該可撓性部材のうち前記絶縁部材に当接した部位の外径よりも大きいことを特徴とする。

また、請求項４に係る発明のグロープラグの製造方法は、請求項２または３に記載のグロープラグを製造する方法であって、前記ヒータ部材が固定された前記中軸を前記主体金具の前記軸孔内に挿通するとともに、前記軸孔の先端側で前記ヒータ部材の径方向を保持するヒータ保持工程と、前記軸孔の後端側から、その軸孔内に、前記可撓性部材を挿入するとともに、前記可撓性部材の内周に前記中軸を挿通させる挿入工程と、前記軸孔の後端側に前記絶縁部材を配設するとともに、その絶縁部材で、前記軸線方向と平行な方向に前記可撓性部材を圧縮する圧縮工程とを備えている。

請求項１に係る発明のグロープラグでは、主体金具の軸孔と中軸との間隙に介在させる可撓性部材は、軸線方向と平行な方向に圧縮された形態で、その圧縮に伴う変形によって中軸と軸孔とのそれぞれに接触した状態であるため、軸孔内で、中軸が可撓性部材に支持される形態となる。グロープラグが取り付けられたエンジンの振動などに伴い中軸が共振を生じた場合、その共振によって振動の腹となる中軸の一部分が大きく揺動する虞があるが、上記のように可撓性部材によって中軸が支持される形態となるため、共振の振幅を制限することができる。これにより、共振発生時の中軸の撓りが抑えられるので、破断を防止することができる。また、主体金具と中軸とをそれぞれ発熱体への通電のための電極とするグロープラグの構成において、中軸の撓りが抑えられれば軸孔と中軸とが接触することはなく、短絡を防止することができる。

ところで、グロープラグの製造過程において、軸孔内に中軸が挿通された状態で可撓性部材を上記間隙に配置させるとき、軸孔の内周面や中軸の外周面に可撓性部材が密着した状態でその間隙に配置させようとすると、密着した面同士の摩擦によってスムーズに配置させることができず、可撓性部材を破損する虞がある。しかし、本発明では可撓性部材の厚みが軸孔と中軸との間隙の大きさよりも小さいので、可撓性部材は容易に変形することができ、軸孔の内周面や中軸の外周面に可撓性部材が全周に亘って密着することなく容易に配置させることができる。このため、製造過程における手間を軽減するとともに、可撓性部材の破損を減らし、歩留まりを高くすることができる。

また、請求項２に係る発明のように、中軸と軸孔とが接触しないように軸孔の後端側に絶縁部材を配設することは、グロープラグ完成後の可撓性部材の変形を防止する上で有効である。さらに絶縁部材によって軸線方向と平行な方向に可撓性部材を圧縮することができるので、グロープラグの製造過程において可撓性部材を予め圧縮した上でその後端側に絶縁部材を配置するという２段階の工程を用いる必要がなく、手間を軽減することができる。また、グロープラグの完成後も絶縁部材により可撓性部材の圧縮状態を維持できるため、可撓性部材がその性質として弾性を有していてもよく、可撓性部材として選択可能な材料を増やすことができ、生産コストを低減することができる。

また、グロープラグの製造過程において可撓性部材を圧縮する際に、その可撓性部材の押圧されるべき位置が変形に伴なってずれたとしても、請求項３に係る発明のように、可撓性部材の外径よりも絶縁部材の外径が大きければ、絶縁部材による押圧可能な範囲内で可撓性部材の押圧されるべき位置がずれるため、位置合わせをする手間を軽減することができる。

また、請求項４に係る発明のグロープラグの製造方法では、ヒータ保持工程にて、ヒータ部材が固定された中軸を主体金具の軸孔内に挿通しつつ軸孔の先端側でヒータ部材を保持し、挿入工程にて、軸孔と中軸との間隙に可撓性部材を配置させ、圧縮工程にて、軸孔の後端側に軸孔と中軸とが接触しないように絶縁部材を配設するとともに、その絶縁部材で可撓性部材を軸線方向と平行な方向に圧縮することができる。こうした製造工程を経て製造されるグロープラグでは、可撓性部材が圧縮によって軸孔と中軸との間隙において変形し、軸孔内で中軸を支持する形態となるため、グロープラグが取り付けられたエンジンの振動などに伴い中軸が共振を生じた場合でも、可撓性部材によって共振の振幅を制限することができる。また、上記間隙への可撓性部材の配置を可撓性部材の圧縮前に行うため、その配置の際に、可撓性部材が軸孔の内周面や中軸の外周面に密着することなく容易に配置させることができる。そして、絶縁部材を配設する際に可撓性部材を圧縮するため、予め可撓性部材を圧縮する工程を省くことができ、手間を軽減することができる。

以下、本発明を具体化したグロープラグの一実施の形態について、図面を参照して説明する。まず、図１を参照して、本実施の形態のグロープラグ１００の全体の構造について説明する。図１は、グロープラグ１００の縦断面図である。なお、軸線Ｏ方向において、セラミックヒータ２０の配置された側（図１における下側）をグロープラグ１００の先端側として説明する。

図１に示すグロープラグ１００は、例えば直噴式ディーゼルエンジンの燃焼室（図示外）に取り付けられ、エンジン始動時の点火を補助する熱源として利用される。

セラミックヒータ２０は丸棒状をなし、先端部２２が曲面状に加工された絶縁性セラミックからなる基体２１の内部に、導電性セラミックからなる断面略Ｕ字状の発熱素子２４が埋設された構造を有する。発熱素子２４は、セラミックヒータ２０の先端部２２に配置され、その曲面にあわせて両端が略Ｕ字状に折り返された発熱体２７と、その発熱体２７の両端にそれぞれ接続され、セラミックヒータ２０の後端部２３に向けて軸線Ｏに沿って略平行に延設されたリード部２８，２９とから構成される。発熱体２７は、その断面積がリード部２８，２９の断面積よりも小さくなるように成形されており、通電時、主に発熱体２７において発熱が行われる。また、セラミックヒータ２０の後端部２３の外周面には、リード部２８，２９のそれぞれから突出された電極取出部２５，２６が、互いに軸線Ｏ方向にずれた位置に露出されている。なお、セラミックヒータ２０が、本発明における「ヒータ部材」に相当する。

このセラミックヒータ２０は、その胴部分の外周を取り巻くように、円筒状の筒状体８０に保持されている。電極取出部２５，２６のうち先端側に形成された電極取出部２５は、筒状体８０の筒孔内で筒状体８０に接触し、電気的に接続されている。筒状体８０は金属製の部材からなり、胴部８１の後端側には肉厚の鍔部８２が形成されている。その鍔部８２の後端には段状の係合部８３が形成され、円筒状をなす主体金具４０の先端部４１の内周が、この係合部８３に係合される。その係合の際には、セラミックヒータ２０の軸と、主体金具４０の軸とが軸線Ｏに一致する。この状態で、セラミックヒータ２０のうち筒状体８０よりも後端側の部分は主体金具４０の内部に収容され、主体金具４０が筒状体８０の係合部８３によって位置決めされるため、セラミックヒータ２０の後端部分に設けられた電極取出部２６が金属製の主体金具４０には接触しない構造となっている。なお、この電極取出部２６は中軸３０に電気的に接続されている（後述）。

次に、主体金具４０は、軸線Ｏ方向に貫通する軸孔４３を有する長細い筒状の金属部材であり、胴部４４の後端側に、グロープラグ１００を内燃機関のエンジンヘッド（図示外）に取り付けるための雄ねじ部４２が形成されている。また、胴部４４の後端には、エンジンヘッドへの取り付けの際に使用される工具が係合する、軸線断面六角形状の工具係合部４６が形成されている。その工具係合部４６内で、軸孔４３は拡径された拡径部４５を有し、径の異なる部位間を接続する段部４７が形成されている。

中軸３０は、軸線Ｏ方向に延びる金属棒であり、主体金具４０の軸孔４３内に挿通される。中軸３０の先端部３１はセラミックヒータ２０の後端部２３に嵌合された接続リング３５に嵌合され、中軸３０とセラミックヒータ２０とが一体に連結されている。そしてセラミックヒータ２０の電極取出部２６は接続リング３５の筒孔内壁に接触しており、接続リング３５を介して中軸３０と電気的に接続されている。主体金具４０と中軸３０とは空隙をもって電気的に絶縁されており、後述するが、両者の間隙にチューブ２００が介在されている。そして、主体金具４０と中軸３０とのそれぞれが、セラミックヒータ２０の発熱体２７に電圧を印加するための電極として機能する。

中軸３０の後端部３２には絶縁性のＯリング７０が係合され、主体金具４０の軸孔４３の段部４７に配置されている。さらに後端部３２には絶縁性の支持リング６０が係合され、拡径部４５に嵌合されるとともに、その先端面６２で軸線Ｏ方向先端側に向けてＯリング７０を押圧している。これにより、中軸３０の外周面と、軸孔４３の段部４７における内周面と、支持リング６０の先端面６２とのそれぞれにＯリング７０が接触され、軸孔４３内外の気密性が保たれている。また、支持リング６０の後端側に形成された鍔部６１が、工具係合部４６の後端に当接されており、ピン端子５０と主体金具４０との間に介在することで両者を絶縁している。なお、支持リング６０が、本発明における「絶縁部材」に相当する。

次に、中軸３０の後端部３２で支持リング６０の鍔部６１から後端側に突出された部分には、ピン端子５０が嵌合されている。ピン端子５０は、中軸３０の後端部３２に被さって覆うキャップ状の胴部５２と、胴部５２から後端側に突設されたピン状の突起部５３と、胴部５２の先端側にて径方向に突設された鍔部５１とから構成される。胴部５２の外周が加締められることによって中軸３０の後端部３２にピン端子５０が固定されており、ピン端子５０と中軸３０とが電気的に接続されている。グロープラグ１００がエンジンヘッド（図示外）に取り付けられる際には、突起部５３には図示外のプラグキャップが嵌められ、外部回路から電力が供給される。

ところで、上記した構造を有する本実施の形態のグロープラグ１００の中軸３０は、その先端部３１が、主体金具４０に接合される筒状体８０に圧入嵌合されたセラミックヒータ２０に接続リング３５によって固定されている。一方、後端部３２は、支持リング６０およびＯリング７０によって主体金具４０の後端の軸孔４３内（拡径部４５内）にて支持される形態ではあるものの、固定されてはいない。このため、グロープラグ１００がエンジンヘッド（図示外）に取り付けられた際に、中軸３０の後端部３２に固定されたピン端子５０に嵌められるプラグキャップや、プラグキャップに接続されたコードの重量を中軸３０で支えた場合、エンジンの振動等、外部からの振動による衝撃が中軸３０にかかることによって、中軸３０が破断する虞がある。そこで本実施の形態では、中軸３０の外径が、主体金具４０の軸孔４３の内径に対し７０％以上の大きさとなるように構成している。一例として、本実施の形態のグロープラグ１００では、主体金具４０の軸孔４３の内径をΦ５．４、中軸３０の外径をΦ４．０として構成している。

また、上記のようにピン端子５０が加締められることによって、支持リング６０は軸線Ｏ方向先端側に向けて押圧された状態で位置決めされ、さらにＯリング７０が支持リング６０に押圧された状態で位置決めされる。そしてチューブ２００は、先端部２０１が筒状体８０の後端面に当接した状態で後端部２０２をＯリング７０によって押圧されており、軸線Ｏ方向に圧縮された状態となって軸孔４３内に配置されている。なお、チューブ２００が、本発明における「可撓性部材」に相当する。

以下、チューブ２００の詳細な構成について、図２，図３を参照して説明する。図２は、チューブ２００の斜視図である。図３は、図２の一点鎖線Ｐ−Ｐにおいて矢視方向から見たチューブ２００の断面図である。なお、図３においては、チューブ２００の大きさの関係を示すため、中軸３０および主体金具４０の軸線を等しくして描いている。

図２に示す、チューブ２００は、絶縁性のシリコンからなる筒状で可撓性を有する部材である。このような構成のチューブ２００は、押し出し成形によって連続したチューブ状に形成され、一定の寸法に切断されることによって作製される。その作製の際に、チューブ２００の各部の寸法は以下のように規定される。チューブ２００の軸線Ｏ方向における長さＢは、グロープラグ１００の組み立て後に、軸線Ｏ方向において筒状体８０の後端面の配置される位置と、Ｏリング７０の配置される位置との間の長さＡ（図１参照）よりもやや長くなるように、押し出し成形されたチューブ２００が切断される。また、成形されるチューブ２００の外径Ｃが、図３に示すように、主体金具４０の軸孔４３の内径Ｅよりも小さくなるように、かつ、チューブ２００の内径Ｄが、中軸３０の外径Ｆよりも大きくなるように、押し出し成形機の口金（図示外）が選択される。すなわち、成形されたチューブ２００の厚みＨ（外径Ｃと内径Ｄとの半径差）は、主体金具４０と中軸３０との間隙の大きさＧ（主体金具４０の内径Ｅと中軸３０の外径Ｆとの半径差）よりも小さくなるように構成される。

また、Ｏリング７０は、軸孔４３の段部４７に配置されるが、その内径Ｊは、中軸３０の外径Ｆと略同一に構成され、外径Ｋは、軸孔４３の内径Ｅよりも大きく構成されており、径方向の厚みＩ（外径Ｋと内径Ｊとの半径差）がチューブ２００の厚みＨや、軸孔４３の間隙の大きさＧよりも大きく構成されている。つまり、Ｏリング７０は、内径Ｊがチューブ２００の内径Ｄよりも小さく、外径Ｋがチューブ２００の外径Ｃよりも大きく、軸孔４３内でチューブ２００を圧縮するとともに、チューブ２００をその軸孔４３内に収容した状態で維持する蓋材として機能する。すなわち、チューブ２００は、Ｏリング７０を介して間接的に、支持リング６０によって押圧される形態となっている。

このような構造のグロープラグ１００では、その製造過程において、チューブ２００を主体金具４０の軸孔４３と、その軸孔４３内を挿通されている中軸３０との間隙に挿入する工程が行われるが、上記のように軸孔４３の内周面や中軸の外周面とチューブ２００とが密着しないようにチューブ２００の各部の寸法が規定されているため、その挿入が容易である。以下、図４，図５を参照して、グロープラグ１００の製造過程について説明する。図４は、グロープラグ１００の製造過程の概略的な流れを示す図である。図５は、図４のチューブ圧縮工程をより詳細に示すグロープラグ１００の部分断面図である。

［ヒータ形成工程］
図４に示すように、まず、導電性のセラミック粉末やバインダ等を原料として射出成形し、セラミックヒータ２０の発熱素子２４の原形となる素子成形体２５１を形成する。一方、基体２１の原形となる基体成形体２５２は、絶縁性セラミック粉末を原料に金型プレス成形を行い、素子成形体２５１が収容される凹部を自身の合わせ面に備えた２分割の成形体として形成する。そして基体成形体２５２の凹部に素子成形体２５１を挟んで収容し、プレス圧縮を行った後、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、先端が半球状の棒状に研磨して整形することで、セラミックヒータ２０を形成する。

［ヒータ圧入工程］
次に、接続リング３５は、ステンレス等の鋼材をパイプ状に成形し、セラミックヒータ２０に圧入嵌合させて電極取出部２６の導通を図る。同様に、筒状体８０も所定の形状に成形し、セラミックヒータ２０に圧入嵌合させて電極取出部２５の導通を図る。電気的な導通を安定化させるためにＡｕやＣｕ等のめっきを施すとよい。

［中軸接合工程］
中軸３０は、一定の寸法に切断された鉄系材料（例えば、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｍｏ鋼）の棒状部材から塑性加工や切削等により形成する。そして、中軸３０の先端部３１をヒータ一体部材２５０の接続リング３５内に係合させた状態で外周をレーザ溶接し、中軸３０とヒータ一体部材２５０とを一体に接合する。

［ヒータ保持工程］
次に、主体金具４０は、Ｓ４５Ｃ等の鉄系素材を工具係合部４６等が形成された筒状に成形し、雄ねじ部４２にねじ山を転造する。この主体金具４０の軸孔４３内に中軸３０を挿通させる。そして主体金具４０の先端部４１の内周を筒状体８０の係合部８３に係合させ、主体金具４０と筒状体８０をとレーザ溶接により接合する。なお、鉄系素材である主体金具４０が錆びてしまうことを回避するために筒状体８０と接合した後にめっきや塗装等の防錆処理を行ってもよい。

［チューブ挿入工程］
次に、絶縁性のシリコンを押し出し成形により円筒状に成形し、予め定められた寸法に切断することでチューブ２００（図２参照）を得る。このチューブ２００を、内周側に中軸３０が挿通されるようにして主体金具４０の軸孔４３内に挿入し、主体金具４０と中軸３０との間隙に配置させる。図３にて前述したように、チューブ２００の外径Ｃは主体金具４０の軸孔４３の内径Ｅより小さく、チューブ２００の内径Ｄは中軸３０の外径Ｆより大きいため、チューブ２００が主体金具４０や中軸３０と密着することがなく、両者の間隙へ容易に挿入することができる。このとき、チューブ２００の先端部２０１が筒状体８０の後端面に当接すると、それより先端側には移動しないため、主体金具４０と中軸３０および接続リング３５との間隙内にて、軸線Ｏ方向においてチューブ２００が位置決めされる。なお、チューブ挿入工程が、本発明における「挿入工程」に相当する。

［チューブ圧縮工程］
その後、図４に示すように、中軸３０の後端部３２にＯリング７０，支持リング６０およびピン端子５０を係合する。図５に示すように、まず、Ｏリング７０を中軸３０の後端部３２に係合し、軸線Ｏ方向後端側よりチューブ２００の後端部２０２に当接させる。さらに中軸３０の後端部３２に支持リング６０を係合し、その先端面６２で軸線Ｏ方向先端側に向けてＯリング７０を押圧しつつ、軸孔４３の拡径部４５に嵌合させる（圧縮工程）。

このとき、チューブ２００は、Ｏリング７０を介し支持リング６０の嵌合に伴う軸線Ｏ方向先端側への押圧力を受ける。一方、チューブ２００の先端部２０１は筒状体８０の後端面（図１参照）に当接されており、筒状体８０の後端面とＯリング７０とによって挟まれたチューブ２００は、軸線Ｏ方向に圧縮されて変形を生ずる。このチューブ２００の変形は主体金具４０と中軸３０との間隙内で行われるため、変形に伴うチューブ２００の径の膨れや縮みが規制される。このためチューブ２００は、軸線Ｏ方向の何ヶ所にもわたって、主体金具４０の軸孔４３の内周面や中軸３０の外周面に当接し、蛇腹状の変形を生ずることとなる。中軸３０は主体金具４０の軸孔４３内でチューブ２００により支持される形態となるため、中軸３０が共振した際の振幅を効果的に制限することができる。

そして、中軸３０の後端部３２にピン端子５０を嵌め（端子配置工程）、鍔部５１で支持リング６０を先端側に向けて押圧した状態で、胴部５２の外周を加締める（加締め工程）。これにより、支持リング６０およびＯリング７０を位置決めした状態でピン端子５０が中軸３０に固定され、グロープラグ１００が完成する。

なお、本発明は各種の変形が可能である。例えば、Ｏリング７０は軸孔４３の段部４７の位置に配置されたが、必ずしも軸孔４３内に配置される必要はない。例えば円環状の板状に形成し、工具係合部４６の後端面と中軸３０の外周面とに当接しつつ軸孔４３を閉蓋する形態とし、その際に、チューブ２００の後端部２０２を軸線Ｏ方向に押圧する構成としてもよい。

また、チューブ２００に折り目や溝などを形成し、チューブ２００の圧縮に伴う変形が軸線Ｏ方向において均一に行われるようにしてもよい。同様に、チューブ２００の成形時に、その形状が予め蛇腹状となるように形成してもよい。また、チューブ２００を予め圧縮して塑性変形させた状態で、主体金具４０と中軸３０との間隙に配置させてもよい。このような構成の場合、チューブ２００自身の変形によって、主体金具４０や中軸３０に対するチューブ２００の接触面積が小さくなるため、挿入は容易である。

また、本実施の形態では、可撓性部材として絶縁性を有するシリコンからなるチューブ２００を例に説明したが、共振した際の中軸の振幅を制限できればよいため、例えば絶縁性のゴムや軟質プラスチック等であってもグロープラグを使用する上で求められる耐熱性を有していればチューブを作製してもよい。本実施の形態ではＯリング７０を介し支持リング６０によってチューブ２００が圧縮された状態で維持されるので、弾性部材からチューブを形成してもチューブの変形は保たれ、同様の効果が得られる。また、中軸３０が絶縁性の被覆等により被覆された状態であれば、導電性のチューブを用いてもよい。

なお、チューブ２００の厚みや接続リング３５の厚み、主体金具４０と中軸３０との間隙の大きさなどの設計寸法によっては、チューブ挿入工程において、チューブ２００の先端部２０１の端面が接続リング３５の後端側の端面に当接し、接続リング３５の外周面と主体金具４０の軸孔４３の内周面との間隙にチューブ２００を挿入できないことがある。あるいは、チューブ２００の厚みにより、その先端部２０１が、主体金具４０の軸孔４３の内周面と、中軸３０の外周面や接続リング３５の外周面との間隙を通過中に引っかかってしまい、先端部２０１がその位置で停止してしまうことがある。しかし、チューブ圧縮工程において、その接続リング３５の後端側の端面と、Ｏリング７０との間で圧縮されて変形を生じたチューブ２００が、本実施の形態と同様に、中軸３０の外周面と主体金具４０の軸孔４３の内周面との双方に当接する形態となり、かつ、変形したチューブ２００の後端部２０２の端面の位置が、Ｏリング７０よりも軸線Ｏ方向先端側に位置すれば十分であり、チューブ２００の先端部２０１と後端部２０２との双方共に押圧された状態で維持されなくともよい。

もっとも、チューブ２００の先端部２０１の端面が接続リング３５の後端側の端面と当接しないように設計することも可能であり、例えば図６に示すグロープラグ３００のように、中軸３３０の先端部３３１に鍔部３３８を設け、チューブ４００の挿入時に、その先端部４０１の端面が確実に鍔部３３８に当接し、チューブ４００の挿入深さが制限されるようにしてもよい。

または、接続リング３５の後端側の端面に面取り加工を施して、チューブ２００の挿入時に、その先端部２０１が、主体金具４０の軸孔４３の内周面と、接続リング３５の外周面との間に案内されるようにしてもよい。あるいは、中軸３０の外径を接続リング３５の外径と略同一に設計し、接続リング３５に嵌入される部位の外径を接続リング３５の内径に合わせて小径化することで、仮に、軸線Ｏ方向後端側から軸孔４３を覗いたときに、接続リング３５の後端側の端面が見えない構成とし、チューブ２００の先端部２０１の端面と、接続リング３５の後端側の端面との接触を防止してもよい。

また、グロープラグ１００が備えるヒータ部材として本実施の形態ではセラミックヒータ２０を備え、その製法を交えて説明したが、この製法に限定されることはなく、公知のいかなる製法により作製してもよい。さらに、ヒータ部材はセラミックヒータ２０に限られず、先端部が半球状に閉塞した金属製のシースチューブ内にコイル状の発熱抵抗体や制御抵抗体を配したシーズヒータであってもよい。すなわち、本発明はヒータ部材の形状にとらわれるものではなく、ヒータの発熱の仕様も適宜設定すればよい。

本発明は、発熱機能のみを有するグロープラグだけでなく、温度センサや圧力センサ等を組み込んだグロープラグに対しても利用することができる。

グロープラグ１００の縦断面図である。 チューブ２００の斜視図である。 図２の一点鎖線Ｐ−Ｐにおいて矢視方向から見たチューブ２００の断面図である。 グロープラグ１００の製造過程の概略的な流れを示す図である。 図４のチューブ圧縮工程をより詳細に示すグロープラグ１００の部分断面図である。 変形例としてのグロープラグ３００の縦断面図である。

符号の説明

２０ セラミックヒータ
２７ 発熱体
３０ 中軸
４０ 主体金具
４３ 軸孔
６０ 支持リング
１００ グロープラグ
２００ チューブ

Claims (4)

1. 軸線方向に沿って延びる中軸と、
   通電によって発熱する発熱体を有するヒータ部材と、
   軸孔を有し、その軸孔内に前記中軸が挿通されるとともに、前記ヒータ部材の径方向を保持する主体金具と、
   前記中軸と前記軸孔との間隙に介在され、可撓性を有するチューブ状の可撓性部材と
   を備え、
   前記可撓性部材は前記間隙の大きさよりも厚みが小さく、前記軸線方向と平行な方向に圧縮された形態を有し、その圧縮に伴う変形によって前記中軸と前記軸孔とのそれぞれに接触した状態で、前記間隙に介在されていることを特徴とするグロープラグ。
2. 前記軸孔の後端部にて前記中軸と前記軸孔との間隙に嵌着される絶縁部材であり、
   該絶縁部材の先端部が直接または他部材を介して前記可撓性部材を前記軸線方向と平行な方向に押圧し、当該可撓性部材の圧縮された状態を維持する絶縁部材を備えたことを特徴とする請求項１に記載のグロープラグ。
3. 前記絶縁部材のうち前記可撓性部材を押圧する部位の外径は、当該可撓性部材のうち前記絶縁部材に当接した部位の外径よりも大きいことを特徴とする請求項２に記載のグロープラグ。
4. 請求項２または３に記載のグロープラグを製造する方法であって、
   前記ヒータ部材が固定された前記中軸を前記主体金具の前記軸孔内に挿通するとともに、前記軸孔の先端側で前記ヒータ部材の径方向を保持するヒータ保持工程と、
   前記軸孔の後端側から、その軸孔内に、前記可撓性部材を挿入するとともに、前記可撓性部材の内周に前記中軸を挿通させる挿入工程と、
   前記軸孔の後端側に前記絶縁部材を配設するとともに、その絶縁部材で、前記軸線方向と平行な方向に前記可撓性部材を圧縮する圧縮工程と
   を備えたことを特徴とするグロープラグの製造方法。
   

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