JP2000097434A - グロープラグの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ヒータケースのテーパ部における局部発熱を
防止できると共に，耐久性に優れたグロープラグ及びそ
の製造方法を提供すること。 【解決手段】 原小径部８１と原大径部８２と原テーパ
部８３とを有する素管チューブ８内にコイル状発熱体２
を配置し，耐熱絶縁粉末３８を充填する準備工程と，素
管チューブ後端８９側をスェージングする第１工程と，
素管チューブ先端８６側をスェージングする第２工程と
を行い，小径部３１と大径部３２とテーパ部３３とを有
するヒーターケース３を形成する。第１工程では素管チ
ューブ後端から原大径部と原テーパ部との境界線Ａまで
スェージングして大径部を形成する。第２工程では素管
チューブ先端から境界線Ａまでスェージングして小径部
を形成する。テーパ部３３は，第１工程でスェージング
された部分より形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は，小径部，テーパ部，大径部を有
すると共にその内部にコイル状発熱体を有するヒータケ
ースを形成するグロープラグ及びその製造方法に関し，
特にテーパ部における局部発熱を防止できるグロープラ
グ及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来技術】グロープラグには，例えば２種類の材料か
らなるコイルを用いた自己温度制御型と言われるものが
ある。該自己温度制御型のグロープラグは，抵抗体であ
る発熱コイルと制御コイルとを有すると共に，制御コイ
ルから発熱コイルへ直列に通電する構造を有する。上記
制御コイルは，発熱コイルより抵抗温度係数の大きな材
料で形成されている。

【０００３】また，上記グロープラグにおいては，ヒー
タケースの先端側を小径化して，速熱型として機能させ
ると共に，エンジン始動後のアフターグロー時に発熱温
度を最高温度よりも低い温度で一定時間発熱させ，オー
バーシュート特性を得るものがある。また，近年では例
えばディーゼルエンジン等の出力向上，排ガス規制に対
応するため，給気弁，排気弁を大径化，多数化する傾向
にある。そのため，エンジンヘッドのグロープラグ取付
孔の孔径を小さく，かつその長さを長くする必要があ
り，グロープラグの小径化，延長化が望まれている。

【０００４】これに対応するために，特開平９−２５７
２５１号に示すような，ヒータケースの先端側に形成す
る小径部を軸芯方向に延長させたグロープラグが提案さ
れている。グロープラグは，図９に示すごとく，コイル
状発熱体９０とマグネシア粉末９３８とを内蔵したヒー
タケース９１を有する。上記コイル状発熱体９０は，図
８に示すごとく，発熱コイル９０１と制御コイル９０２
とからなる。また，上記ヒータケース９１は，閉塞され
た先端側に位置する小径部９１１と，開放された後端側
に位置し上記小径部９１１の径よりも大きい径を有する
大径部９１２と，両者間に位置するテーパ部９１３とよ
りなる。なお，グロープラグの全体構成は実施形態例１
（図３）を参照されたい。

【０００５】また，上記ヒーターケース９１の各寸法
は，上記ヒータケース９１の小径部９１１の外径Ｄはφ
３．５ｍｍ，上記大径部９１２の外径Ｅはφ５．０ｍｍ
である。また，上記ヒータケース９１の小径部９１１の
長さ（ｂ寸法）は約２７ｍｍである。なお，上記テーパ
部９１３の長さは約６ｍｍ，上記大径部９１２の長さは
約２７ｍｍである。

【０００６】次に，上記グロープラグの製造方法の一例
を，図８に示す。従来のグロープラグの製造方法におい
ては，以下に示す，準備工程，第１スェージング工程，
第２スェージング工程を行い，上記グロープラグのヒー
タケース９１を形成する。

【０００７】まず，準備工程において，図８（ａ）に示
すごとく，ヒーターケース９１よりも外径のひとまわり
大きな素管チューブ９８を用意する。この素管チューブ
９８は，先端側に位置する原小径部９８１と，後端側に
位置する原大径部９８２と，両者間をつなぐテーパ形状
の原テーパ部９８３とよりなる。また，上記原大径部９
８２の後端は開放されている。

【０００８】また，上記素管チューブ９８の各寸法は，
上記原小径部９８１の外径Ｆはφ５．０ｍｍ，上記原大
径部９８２の外径Ｇはφ５．７ｍｍである。また，上記
素管チューブ９８の原小径部９８１と原テーパ部９８３
との合計長さ（ａ寸法）は約２４ｍｍである。なお，上
記原テーパ部９８３だけの長さは約３ｍｍ，上記原大径
部９８２の長さは約２６ｍｍである。

【０００９】そして，この素管チューブ９８の原小径部
９８１内にコイル状発熱体９０の先端９０６を接続する
と共に，上記素管チューブ９８の原大径部９８２内に上
記コイル状発熱体９０の後端９０９を配置する。この状
態で，上記素管チューブ９８内に電気絶縁用の耐熱絶縁
粉末としてのマグネシア粉末９３８を充填する。

【００１０】次いで，上記コイル状発熱体９０とマグネ
シア粉末９３８とを内蔵した上記素管チューブ９８に対
して，４つ割りのダイス４を用いてスェージングを行
う。図８（ａ）に示すごとく，第１スェージング工程に
おいては，上記素管チューブ９８の後端側をスェージン
グする。具体的には，上記素管チューブ９８の原大径部
９８２と原テーパ部９８３との境界線Ａから上記素管チ
ューブ９８の後端までスェージングする。

【００１１】そして，上記素管チューブ９８の原大径部
９８２より上記ヒータケース９１の大径部９１２を形成
する。この際，上記素管チューブ９８全体が上記原小径
部９８１と略同じ径になるようにスェージングするた
め，上記大径部９１２の外径Ｅはφ５．０ｍｍとする。

【００１２】次いで，図８（ｂ）に示すごとく，第２ス
ェージング工程においては，上記素管チューブ９８の先
端側をスェージングする。具体的には，上記素管チュー
ブ９８の先端から上記素管チューブ９８の原小径部９８
１と原テーパ部９８３との境界線Ｃまでスェージングす
る。

【００１３】そして，図８（ｃ）に示すごとく，上記素
管チューブ９８の原小径部９８１より上記ヒータケース
９１の小径部９１１を形成すると共に，上記素管チュー
ブ９８の原テーパ部９８３より上記ヒータケース９１の
テーパ部９１３を形成する。また，上記小径部９１１の
外径Ｄはφ３．５ｍｍとする。

【００１４】

【解決しようとする課題】しかしながら，従来のグロー
プラグの製造方法においては，次の問題がある。即ち，
上記製造方法により得られたグロープラグにおいては，
図９に示すごとく，上記テーパ部９１３内におけるマグ
ネシア粉末９３８の充填密度が，上記小径部９１１，大
径部９１２内に比べて低くなっている場合がある。この
原因は，明確ではないが次のように推測される。

【００１５】図８（ａ）に示すごとく，第１スェージン
グ工程において，上記素管チューブ９８の原大径部９８
２は，上記ダイス４により外周側から押圧されて，その
内部のマグネシア粉末９３８の充填密度が高くなる。な
お，この原大径部９８２は，上記ヒータケース９１の大
径部９１２の全体を形成する。また，図８（ｂ）に示す
ごとく，第２スェージング工程において，上記素管チュ
ーブ９８の原小径部９８１は，上記ダイス４により外周
側から押圧されて，その内部のマグネシア粉末９３８の
充填密度が高くなる。なお，この原小径部９８１は，上
記ヒータケース９１の小径部９１１を形成する。

【００１６】しかし，上記ヒータケース９１のテーパ部
９１３を形成する原テーパ部９８３は，第１スェージン
グ工程においては，上記ダイス４により外周側から押圧
されるが，押圧力が不十分である。また，第２スェージ
ング工程においては，上記ダイス４のテーパ面４３によ
り外周側から押圧されるが，上記ダイス４の押圧回数が
減ったり，押圧力が軸芯方向へ逃げてしまい上記マグネ
シア粉末９３８が上記ヒーターケース９１の後端側に移
動してしまう等，マグネシア粉末９３８にかける押圧力
が不十分であることが充填密度を低下させる原因である
と考えられる。

【００１７】そして，図９に示すごとく，マグネシア粉
末９３８の充填密度が低くなる場合には，上記テーパ部
９１３において，熱伝導率が低くなる。また，この熱伝
導率の低い上記テーパ部９１３内には，上記境界線Ｃか
ら上記境界線Ａに至るすべての間に，制御コイル９０２
が内臓されている。

【００１８】そのため，例えば１２Ｖ（ボルト）系グロ
ープラグに対して，アフターグロー時の印加電圧である
１４Ｖという比較的高い電圧を印加する場合には，上記
テーパ部９１３において上記制御コイル９０２が局部発
熱する。それ故，上記グロープラグの寿命を短くするお
それがある。なお，上記局部発熱は上記ヒータケース９
１の表面にまで現れる。

【００１９】また，予熱時の印加電圧である１１Ｖと比
較的低い電圧を印加する場合には，上記テーパ部９１３
において上記制御コイル９０２は局部発熱するが，発熱
量が少ないため，上記マグネシア粉末９３８への熱伝導
が小さく，上記局部発熱は上記ヒータケース９１の表面
には現れない。

【００２０】しかし，上記テーパ部９１３内におけるマ
グネシア粉末９３８の充填密度が低いので，特に上記テ
ーパ部９１３内においては，上記制御コイル９０２が酸
化しやすくなっている。そのため，例えば耐久試験等，
上記グロープラグの使用が長期にわたる場合には，印加
する電圧が１１Ｖと比較的低くても，上記制御コイル９
０２の電気抵抗が増加し，上記ヒータケース９１の表面
に現れるまで局部発熱を促進させてしまう。それ故，上
記グロープラグの耐久性を向上させることは困難であ
る。

【００２１】また，上記テーパ部９１３におけるマグネ
シア粉末９３８の充填密度低下は，上記に示したスェー
ジング方法に限らず，テーパ部を形成するヒータケース
であれば，程度の差はあるが生じる問題である。

【００２２】本発明は，かかる従来の問題点に鑑みてな
されたもので，ヒータケースのテーパ部における局部発
熱を防止できると共に，耐久性に優れたグロープラグ及
びその製造方法を提供しようとするものである。

【００２３】

【課題の解決手段】請求項１に記載の発明は，先端側に
は原小径部を，開放された後端側には上記原小径部の径
よりも大なる径を有する原大径部を，両者間には原テー
パ部を有する素管チューブを用いて，該素管チューブの
原小径部内にコイル状発熱体の先端を接続すると共に上
記素管チューブの原大径部内に上記コイル状発熱体の後
端を配置し，上記素管チューブ内に電気絶縁用の耐熱絶
縁粉末を充填する準備工程と，上記素管チューブの後端
側をスェージングする第１スェージング工程と，次い
で，上記素管チューブの先端側をスェージングする第２
スェージング工程とを行い，閉塞された先端側には小径
部を，開放された後端側には上記小径部の径よりも大な
る径を有する大径部を，両者間にはテーパ部を有するヒ
ーターケースを形成するグロープラグの製造方法であっ
て，上記第１スェージング工程においては，上記素管チ
ューブの後端から少なくとも上記素管チューブの原大径
部と原テーパ部との境界線Ａまでの間をスェージングし
て，上記素管チューブの原大径部より上記ヒータケース
の大径部を形成し，次いで上記第２スェージング工程に
おいては，上記素管チューブの先端から少なくとも上記
境界線Ａまでの間をスェージングして，上記素管チュー
ブの原小径部と原テーパ部とより上記ヒータケースの小
径部を形成し，上記ヒータケースのテーパ部は，少なく
とも上記第１スェージング工程においてスェージングさ
れた部分より形成することを特徴とするグロープラグの
製造方法にある。

【００２４】本発明において最も注目すべきことは，上
記第２スェージング工程において上記範囲にスェージン
グを行うことにより，少なくとも上記第１スェージング
工程においてスェージングされた部分より上記ヒータケ
ースのテーパ部を形成することである。

【００２５】次に，本発明の作用につき説明する。本発
明のグロープラグの製造方法においては，第１スェージ
ング工程において，上記素管チューブの後端から上記境
界線Ａ又はこれよりも先端側までの間をスェージングす
る。そのため，上記素管チューブの原大径部は，上記第
１スェージング工程において，その内部の耐熱絶縁粉末
の充填密度が高くなる。なお，上記原大径部は，上記ヒ
ータケースの大径部の大部分を形成する。

【００２６】また，第２スェージング工程においては，
上記素管チューブの先端から上記境界線Ａ又はこれより
も後端側までの間をスェージングする。そのため，上記
素管チューブの原小径部と原テーパ部とは，上記第２ス
ェージング工程において，その内部の耐熱絶縁粉末の充
填密度が高くなる。なお，上記原小径部と原テーパ部と
は，上記ヒータケースの小径部を形成する。

【００２７】そして，上記ヒータケースのテーパ部を形
成する部分は，上記第１スェージング工程において形成
された上記大径部の一部分より形成される。そのため，
上記ヒータケースのテーパ部を形成する部分は，少なく
とも第１スェージング工程において十分にスェージング
される。それ故，上記ヒータケースのテーパ部内におけ
る耐熱絶縁粉末の充填密度が十分に高くなる。

【００２８】そのため，上記テーパ部内における耐熱絶
縁粉末の充填密度を必要十分な充填密度にすることがで
きるので，これを原因とする耐熱絶縁粉末の熱伝導率の
低下を防止することができる。それ故，上記テーパ部に
おける局部発熱を防止することができる。

【００２９】また，上記テーパ部内における耐熱絶縁粉
末の充填密度は十分に高いので，上記テーパ部内におけ
る上記コイル状発熱体の酸化を防止することができる。
そのため，例えば耐久試験等，上記グロープラグの使用
が長期にわたる場合でも，上記コイル状発熱体の電気抵
抗が増加することもなく，局部発熱を促進させることも
ない。それ故，上記グロープラグの耐久性を向上させる
ことができる。

【００３０】上述のごとく，本発明によれば，ヒータケ
ースのテーパ部における局部発熱を防止できると共に，
耐久性に優れたグロープラグ及びその製造方法を提供す
ることができる。

【００３１】また，上記コイル状発熱体は，発熱コイル
のみからなる１コイルタイプでも，発熱コイルの後端に
制御コイルの先端を接続した２コイルタイプのいずれで
もよい。上記コイル状発熱体が２コイルタイプの場合に
は，上記発熱コイルの材料としては，ニッケルクロム合
金，鉄クロム合金等，上記制御コイルの材料としては，
コバルト鉄合金，低炭素鋼等が好ましい。この場合に
は，上記制御コイルの抵抗温度係数が正となり，かつ上
記発熱コイルの抵抗温度係数よりも大きくなる。なお，
上記発熱コイルの抵抗温度係数としては，正又は負のい
ずれであってもよい。

【００３２】次に，請求項２に記載の発明のように，上
記第１スェージング工程においては，上記素管チューブ
全体が上記原小径部と略同じ径になるようスェージング
することが好ましい。これにより，第２スェージング工
程における，上記素管チューブの原大径部への応力集中
を回避することができる。

【００３３】次に，請求項３に記載の発明のように，上
記第２スェージング工程においては，上記素管チューブ
の先端から上記境界線Ａまでスェージングすることが好
ましい。これにより，上記ヒータケースの上記耐熱絶縁
粉末の充填密度を，バラツキが少ない状態にすることが
できる。また，コイル状発熱体の抵抗値を最小限の低下
に抑えることができると共に，抵抗値バラツキが少ない
状態にすることができ，温度特性を安定化することがで
きる。

【００３４】次に，請求項４に記載の発明のように，上
記素管チューブ内に配設される上記コイル状発熱体は，
上記第２スェージング工程において最終的に形成される
上記ヒータケースのテーパ部に位置する部分が，他の部
分よりもコイルピッチを大きく形成してあることが好ま
しい。これにより，上記ヒータケースのテーパ部におけ
る上記コイル状発熱体の発熱量が少なくなる。そのた
め，より確実に上記テーパ部における局部発熱を防止す
ることができる。

【００３５】次に，請求項５に示すごとく，閉塞された
先端側には小径部を，開放された後端側には上記小径部
の径よりも大なる径を有する大径部を，両者間にはテー
パ部を有するヒーターケースを設けてあり，該ヒータケ
ース内にコイル状発熱体と電気絶縁用の耐熱絶縁粉末と
を内蔵したグロープラグにおいて，上記ヒータケースの
テーパ部内における上記耐熱絶縁粉末の充填密度は，上
記ヒータケースの小径部，大径部内における上記耐熱絶
縁粉末の充填密度に比べて高いことを特徴とするグロー
プラグがある。

【００３６】上記グロープラグにおいては，上記テーパ
部内における耐熱絶縁粉末の充填密度は必要十分な充填
密度となるので，これを原因とする耐熱絶縁粉末の熱伝
導率の低下を防止することができる。それ故，上記テー
パ部における局部発熱を防止することができる。

【００３７】また，上記テーパ部内における耐熱絶縁粉
末の充填密度は十分に高いので，上記テーパ部内におけ
る上記コイル状発熱体の酸化を防止することができる。
そのため，例えば耐久試験等，上記グロープラグの使用
が長期にわたる場合でも，上記コイル状発熱体の電気抵
抗が増加することもなく，局部発熱を促進させることも
ない。それ故，上記グロープラグの耐久性を向上させる
ことができる。

【００３８】次に，請求項６に記載の発明のように，上
記ヒータケースのテーパ部内における上記コイル状発熱
体は，上記ヒータケースの小径部，大径部内における上
記コイル状発熱体に比べて，コイル断面積が大きいこと
が好ましい。この場合には，上記テーパ部内における上
記コイル状発熱体の電気抵抗を減少することができ，局
部発熱を抑制することができる。それ故，上記グロープ
ラグの耐久性を向上させることができる。

【００３９】次に，請求項７に記載の発明のように，上
記コイル状発熱体は，上記ヒーターケースの小径部内に
接続された発熱コイルと，該発熱コイルに接続され，上
記発熱コイルの抵抗温度係数よりも大なる正の抵抗温度
係数を有する制御コイルとからなることが好ましい。こ
の場合には，上記コイル状発熱体を速熱型として機能さ
せると共に，エンジン始動後のアフターグロー時に発熱
温度を最高温度よりも低い温度で一定時間発熱させ，オ
ーバーシュート特性を得ることができる。

【００４０】

【発明の実施の形態】実施形態例１ 本発明の実施形態例にかかるグロープラグ及びグロープ
ラグの製造方法について，図１〜図４を用いて説明す
る。本例のグロープラグ１は，図３に示すごとく，閉塞
された先端３６側には小径部３１を，開放された後端３
９側には上記小径部３１の径よりも大なる径を有する大
径部３２を，両者間にはテーパ部３３を有するヒーター
ケース３を設けてある。また，このヒータケース３内に
コイル状発熱体２と電気絶縁用の耐熱絶縁粉末としての
マグネシア粉末３８とを内蔵してある。

【００４１】上記ヒータケース３のテーパ部３３内にお
ける上記マグネシア粉末３８の充填密度は，上記ヒータ
ケース３の小径部３１，大径部３２内における上記マグ
ネシア粉末３８の充填密度に比べて高い。

【００４２】次に，上記グロープラグ１の製造方法につ
いて概説する。本例のグロープラグ１の製造方法におい
ては，図１，図２に示すごとく，先端８６側には原小径
部８１を，開放された後端８９側には上記原小径部８１
の外径Ｆよりも大なる外径Ｇを有する原大径部８２を，
両者間には原テーパ部８３を有する素管チューブ８を用
意する。

【００４３】そして，該素管チューブ８の原小径部８１
内にコイル状発熱体２の先端を接続すると共に上記素管
チューブ８の原大径部８２内に上記コイル状発熱体２の
後端を配置し，上記素管チューブ８内に電気絶縁用の耐
熱絶縁粉末としてのマグネシア粉末３８を充填する準備
工程を行う。

【００４４】次いで，上記素管チューブ８の後端８９側
をスェージングする第１スェージング工程を行う。次い
で，上記素管チューブ８の先端８６側をスェージングす
る第２スェージング工程を行う。そして，閉塞された先
端３６側には小径部３１を，開放された後端３９側には
上記小径部３１の外径Ｄよりも大なる外径Ｅを有する大
径部３２を，両者間にはテーパ部３３を有するヒーター
ケース３を形成する。

【００４５】上記第１スェージング工程においては，上
記素管チューブ８の後端８９から少なくとも上記素管チ
ューブ８の原大径部８２と原テーパ部８３との境界線Ａ
までの間をスェージングして，上記素管チューブ８の原
大径部８２より上記ヒータケース３の大径部３２を形成
する。また，上記第１スェージング工程においては，上
記素管チューブ全体が上記原小径部と略同じ径になるよ
うスェージングする。

【００４６】次いで，上記第２スェージング工程におい
ては，上記素管チューブ８の先端８６から上記境界線Ａ
までスェージングして，上記素管チューブ８の原小径部
８１と原テーパ部８３とより上記ヒータケース３の小径
部３１を形成する。上記ヒータケース３のテーパ部３３
は，少なくとも上記第１スェージング工程においてスェ
ージングされた部分より形成する。

【００４７】以下，詳説する。まず，上記準備工程にお
いて，上記ヒーターケース３よりも外径のひとまわり大
きな素管チューブ８を用意する。上記素管チューブ８
は，図１（ａ）に示すごとく，先端８６側に位置する原
小径部８１と，後端８９側に位置する原大径部８２と，
両者間をつなぐテーパ形状の原テーパ部８３とよりな
る。また，上記原小径部８１の先端部には貫通孔８１０
が設けられている。一方，上記原大径部８２の後端は開
放されている。

【００４８】一方，上記素管チューブ８内に配設するコ
イル状発熱体２は，発熱コイル２１と制御コイル２２と
からなる（図３）。上記発熱コイル２１はニッケルクロ
ム合金（Ｎｉ８０重量％−Ｃｒ２０重量％）からなり，
上記制御コイル２２はコバルト鉄合金（Ｃｏ９２重量％
−Ｆｅ８重量％）からなる。また，上記制御コイル２２
の抵抗温度係数は正であり，かつ上記発熱コイル２１の
抵抗温度係数よりも大きい。

【００４９】上記発熱コイル２１の先端２１１には，図
１（ａ）に示すごとく，上記素管チューブ８と同材料か
らなるリベット８４が溶接接続されている。また，上記
制御コイル２２の後端２２９には，抵抗溶接によって中
軸６１の先端部６１２が接続されている（図２）。ま
た，上記発熱コイル２１の後端２１９には，例えばプラ
ズマアーク溶接，レーザ溶接等によって，上記制御コイ
ル２２が接続されている（図３）。

【００５０】そして，図１（ａ）に示すごとく，上記中
軸６１に接続されたコイル状発熱体２とリベット８４と
を，上記原大径部８２の後端から上記素管チューブ８内
へ挿入し，上記リベット８４を上記原小径部８１の貫通
孔８１０に嵌入する。そして，上記貫通孔８１０と上記
リベット８４とを，プラズマ溶接によって接続する。こ
れにより，上記リベット８４を介して，上記素管チュー
ブ８の原小径部８１内に発熱コイル２１の先端を接続す
る。

【００５１】また，上記中軸６１の位置を決定して，上
記素管チューブ８の原大径部８２内に上記制御コイル２
２の後端２２９を配置する。この状態で，上記発熱コイ
ル２１は，上記素管チューブ８の原小径部８１内にのみ
配置される。また，上記制御コイル２２は上記素管チュ
ーブ８の原小径部８１から原大径部８２にかけて配置さ
れる。また，上記中軸６１の先端部６１２は，上記素管
チューブ８の原大径部８２内に配設される。

【００５２】そして，上記原大径部８２の後端から上記
マグネシア粉末３８を入れ，タッピングにより上記素管
チューブ８内に上記マグネシア粉末３８を充填する。充
填完了後，上記素管チューブ８の後端８９と中軸６１と
の間は，シリコンゴム（図示略）によって封止する。

【００５３】次いで，上記コイル状発熱体２とマグネシ
ア粉末３８とを内蔵した上記素管チューブ８に対して，
４つ割りのダイス４を用いてスェージングを行う。図１
（ａ）に示すごとく，上記第１スェージング工程におい
ては，上記素管チューブ８の境界線Ａから上記素管チュ
ーブ８の後端８９までスェージングする。そして，図１
（ｂ）に示すごとく，上記素管チューブ８の原大径部８
２より上記ヒータケース３の大径部３２を形成する。こ
の際，上記素管チューブ８全体が上記原小径部８１と略
同じ径になるようにスェージングする。

【００５４】なお，本例においては，上記境界線Ａより
も先端８６側はスェージングしていないが，上記素管チ
ューブ８の後端８９から上記境界線Ａを越えて先端８６
側までスェージングすることもできる。

【００５５】次いで，図１（ｂ）に示すごとく，上記第
２スェージング工程においては，上記素管チューブ８の
先端８６から上記境界線Ａまでスェージングする。そし
て，上記素管チューブ８の原小径部８１とテーパ部８３
とより上記ヒータケース３の小径部３１を形成する。

【００５６】そして，図１（ｃ）に示すごとく，上記ヒ
ータケース３のテーパ部３３は，上記第１スェージング
工程において十分にスェージングされた大径部３２のう
ち，さらに上記第２スェージング工程において若干スェ
ージングされた部分より形成する。なお，上記テーパ部
３３は，上記第１スェージング工程において上記ダイス
４の主押圧面４０により押圧され，上記第２スェージン
グ工程において上記ダイス４のテーパ面４３により押圧
される。

【００５７】次に，上記のごとく形成したヒータケース
３を，例えば圧入，ろう付け等の方法により，ハウジン
グ５の先端開口部５１に固定する。また，上記ハウジン
グ５の六角形状の後端部５２に，絶縁ブッシュ７１，金
属ナット７２を介して上記中軸６１を固定する。また，
この際，上記中軸６１に通電用の外部接続端子６２を接
続すると共に，この外部接続端子６２を上記ハウジング
５の後端部５２に固定する。

【００５８】次に，上記製造方法により得られたグロー
プラグ１について詳説する。上記ヒータケース３の内部
には，上記コイル状発熱体２及び中軸６１の周辺に，マ
グネシア粉末３８が充填されている。上記ヒータケース
３のテーパ部３３内における上記マグネシア粉末３８の
充填密度は，上記ヒータケース３の小径部３１，大径部
３２内における上記マグネシア粉末３８の充填密度に比
べて高い。

【００５９】また，図３に示すごとく，上記コイル状発
熱体２は，上記ヒーターケース３の小径部３１内に接続
された発熱コイル２１と，この発熱コイル２１に接続さ
れ，上記発熱コイル２１の抵抗温度係数よりも大なる正
の抵抗温度係数を有する制御コイル２２とからなる。ま
た，上記ヒータケース３の小径部３１から大径部３２に
かけては，上記コイル状発熱体２のうち，上記制御コイ
ル２２が配置されている。

【００６０】また，図４（ｂ）に示すごとく，上記ヒー
タケース３のテーパ部３３内における上記コイル状発熱
体２は，上記ヒータケース３の小径部３１，大径部３２
内における上記コイル状発熱体２に比べて，コイル断面
積が大きい。

【００６１】次に，本例の作用につき説明する。本例の
グロープラグの製造方法においては，図１（ａ）に示す
ごとく，第１スェージング工程において，上記素管チュ
ーブ８の後端８９から上記境界線Ａまでの間をスェージ
ングする。そのため，上記素管チューブ８の原大径部８
２は，上記第１スェージング工程において，その内部の
マグネシア粉末３８の充填密度が高くなる。なお，上記
原大径部８２は，上記ヒータケース３の大径部３２の大
部分を形成する。

【００６２】また，第２スェージング工程においては，
図１（ｂ）に示すごとく，上記素管チューブ８の先端８
６から上記境界線Ａまでの間をスェージングする。その
ため，上記素管チューブ８の原小径部８１と原テーパ部
８３とは，上記第２スェージング工程において，その内
部のマグネシア粉末３８の充填密度は高くなる。なお，
上記原小径部８１と原テーパ部８３とは，上記ヒータケ
ース３の小径部３１を形成する。

【００６３】そして，図１（ｂ），図１（ｃ）に示すご
とく，上記ヒータケース３のテーパ部３３を形成する部
分は，上記第１スェージング工程において形成された上
記大径部３２の一部分より形成される。そのため，上記
ヒータケース３のテーパ部３３を形成する部分は，少な
くとも第１スェージング工程において十分にスェージン
グされる。それ故，図２に示すごとく，上記ヒータケー
ス３のテーパ部３３内におけるマグネシア粉末３８の充
填密度は十分に高くなる。

【００６４】そのため，上記テーパ部３３内におけるマ
グネシア粉末３８の充填密度を必要十分な充填密度にす
ることができるので，これを原因とするマグネシア粉末
３８の熱伝導率の低下を防止することができる。それ
故，上記テーパ部３３における局部発熱を防止すること
ができる。

【００６５】また，上記テーパ部３３内におけるマグネ
シア粉末３８の充填密度は十分に高いので，上記テーパ
部３３内における上記コイル状発熱体２の酸化を防止す
ることができる。そのため，例えば耐久試験等，上記グ
ロープラグ１の使用が長期にわたる場合でも，上記コイ
ル状発熱体２の電気抵抗が増加することもなく，局部発
熱を促進させることもない。それ故，上記グロープラグ
１の耐久性を向上させることができる。

【００６６】次に，上記第１スェージング工程において
は，上記素管チューブ８全体が上記原小径部８１と略同
じ径になるようスェージングする。これにより，第２ス
ェージング工程における，上記素管チューブ８の原大径
部８２への応力集中を回避することができる。

【００６７】次に，上記第２スェージング工程において
は，上記素管チューブ８の先端８６から上記境界線Ａま
でスェージングする。これにより，上記ヒータケース３
の上記マグネシア粉末３８の充填密度を，バラツキが少
ない状態にすることができる。また，上記コイル状発熱
体２の抵抗値を最小限の低下に抑えることができると共
に，抵抗値バラツキが少ない状態にすることができ，温
度特性を安定化することができる。

【００６８】また，上記のごとく，スェージングにより
上記素管チューブ８を径方向から押圧して，これを縮径
させて上記ヒータケース３を形成する。そのため，図４
（ａ）に示すごとく，その内部に配設された上記コイル
状発熱体２のコイル平均径もＰからＱへと縮小される。
しかし，上記コイル状発熱体２の体積は一定なので，上
記コイル状発熱体２の材料の直径はＲからＳへと拡大す
る。また，これらのことは，スェージングをより多く行
った部分において，顕著に表れる。

【００６９】そのため，上記製造方法により得られたグ
ロープラグ１においては，図４（ｂ）に示すごとく，上
記ヒータケース３のテーパ部３３内における上記コイル
状発熱体２のコイル断面積Ｔは，上記ヒータケース３の
小径部３１，大径部３２内における上記コイル状発熱体
２のコイル断面積Ｕに比べて大きい。この場合には，上
記テーパ部３３内における上記コイル状発熱体２の電気
抵抗を減少することができ，局部発熱を抑制することが
できる。それ故，上記グロープラグ１の耐久性を向上さ
せることができる。

【００７０】次に，上記コイル状発熱体２は，上記ヒー
ターケース３の小径部３１内に接続された発熱コイル２
１と，該発熱コイル２１に接続され，上記発熱コイル２
１の抵抗温度係数よりも大なる正の抵抗温度係数を有す
る制御コイル２２とからなる。この場合には，上記コイ
ル状発熱体２を速熱型として機能させると共に，エンジ
ン始動後のアフターグロー時に発熱温度を最高温度より
も低い温度で一定時間発熱させ，オーバーシュート特性
を得ることができる。

【００７１】次に，本例における具体的数値を示す。上
記マグネシア粉末３８の充填密度は，上記テーパ部３３
内においてショア硬度Ｈｓ＝１００，上記小径部３１，
大径部３２内においてショア硬度Ｈｓ＝７５である。ま
た，上記コイル状発熱体２のコイル断面積は，上記テー
パ部３３内において０．０８５ｍｍ²，上記小径部３
１，大径部３２内において０．０７５ｍｍ²である。

【００７２】上記ヒーターケース３の各寸法は，図１
（ｃ）に示すごとく，上記ヒータケース３の小径部３１
の外径Ｄはφ３．５ｍｍ，上記大径部３２の外径Ｅはφ
５．０ｍｍである。また，上記ヒータケース３の小径部
３１の長さ（ｂ寸法）は約２７ｍｍである。なお，上記
テーパ部３３の長さは約６ｍｍ，上記大径部３２の長さ
は約２７ｍｍである。

【００７３】上記素管チューブ８の各寸法は，図１
（ａ）に示すごとく，上記原小径部８１の外径Ｆはφ
５．０ｍｍ，上記原大径部８２の外径Ｇはφ５．７ｍｍ
である。また，上記素管チューブ８の原小径部８１と原
テーパ部８３との合計長さ（ａ寸法）は約２２ｍｍであ
る。なお，上記原テーパ部８３だけの長さは約３ｍｍ，
上記原大径部８２の長さは約２７ｍｍである。

【００７４】実施形態例２ 本例の製造方法においては，図５に示すごとく，上記第
２スェージング工程において，上記素管チューブ８の先
端８６から上記境界線Ａを越えて後端８９側までスェー
ジングする。その他は，実施形態例１と同様である。本
例の製造方法においても，実施形態例１と同様の効果を
得ることができる。

【００７５】実施形態例３ 本例は，図６に示すごとく，素管チューブ８とヒータケ
ース３との設定寸法を説明するものである。即ち，上記
素管チューブ８の原小径部８１と原テーパ部８３との合
計長さ（図１（ａ）参照）をａ寸法，上記ヒータケース
３の小径部３１の長さ（図１（ｃ）参照）をｂ寸法とす
ると，例えば小径部３１の長さのｂ寸法を２８ｍｍ狙い
に設定する場合は，上記素管チューブ８のａ寸法は２１
〜２２ｍｍ，かつ上記ヒータケース３のｂ寸法は２７〜
２９ｍｍの範囲を設定寸法Ｈとし，この設定寸法Ｈ内に
なるようにヒータケース３を製造することが好ましい。
設定寸法Ｈは，製造バラツキを考慮した範囲である。

【００７６】この場合には，より確実に上記テーパ部３
３内におけるマグネシア粉末３８の充填密度を改善する
ことができる。また，上記コイル状発熱体２の抵抗値
を，製造バラツキを考慮した範囲で最小限の低下に抑え
ることができると共に，抵抗値バラツキが少ない状態に
することができ，温度特性を安定化することができる。

【００７７】なお，例えば実施形態例１のように，上記
素管チューブ８の後端８９から上記境界線Ａまでの間
（原大径部８２）をスェージングし，かつ上記素管チュ
ーブ８の先端８６から上記境界線Ａまでの間（原小径部
８１，原テーパ部８３）をスェージングした場合には，
ａ寸法とｂ寸法とは限界線Ｌに示すような比例関係にな
る。図より，例えばａ寸法が約２２ｍｍであればｂ寸法
は約２７ｍｍになり，逆にｂ寸法が約２７ｍｍであれば
ａ寸法は約２２ｍｍであったことが分かる。

【００７８】また，例えば実施形態例２のように，上記
境界線Ａを越えてスェージングした場合には，ａ寸法と
ｂ寸法とは，上記限界線Ｌよりも右方の斜線領域内の値
をとる。図より，例えばａ寸法が約２２ｍｍであればｂ
寸法は約２７ｍｍよりも大きくなり，逆にｂ寸法が約２
７ｍｍであればａ寸法は約２２ｍｍよりも小さかったこ
とが分かる。

【００７９】そして，上記限界線Ｌ上又は上記斜線領域
内において，上記テーパ部３３内におけるマグネシア粉
末３８の充填密度は，熱伝導率の低下を防止するのに必
要十分な充填密度になる。さらに，上記設定寸法Ｈ内に
おいては，上記のごとく，より確実に充填密度を改善す
ることができる。

【００８０】また，例えば従来例のように，上記境界線
Ａまでスェージングをしない場合には，ａ寸法とｂ寸法
とは，上記限界線Ｌよりも左方の領域内の値をとる。図
より，例えばａ寸法が約２２ｍｍであればｂ寸法は約２
７ｍｍよりも小さくなり，逆にｂ寸法が約２７ｍｍであ
ればａ寸法は約２２ｍｍよりも大きかったことが分か
る。この場合には，上記テーパ部３３内におけるマグネ
シア粉末３８の充填密度は，熱伝導率の低下を防止する
のに不十分な充填密度になる。

【００８１】実施形態例４ 本例の製造方法においては，図７に示すごとく，上記素
管チューブ８内に配設される上記コイル状発熱体２（制
御コイル２２）は，上記第２スェージング工程において
最終的に形成される上記ヒータケース３のテーパ部３３
に位置する部分２５を，他の部分よりもコイルピッチを
大きく形成しておく。その他は，実施形態例１と同様で
ある。

【００８２】本例の製造方法においては，上記ヒータケ
ース３のテーパ部３３における上記コイル状発熱体２の
発熱量が少なくなる。そのため，より確実に上記テーパ
部３３における局部発熱を防止することができる。その
他，実施形態例１と同様の効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態例１における，グロープラグの製造方
法の説明図。

【図２】実施形態例１における，第２スェージング工程
完了直後のテーパ部の断面図。

【図３】実施形態例１における，グロープラグの説明
図。

【図４】実施形態例１における，コイル状発熱体のコイ
ル断面積の説明図。

【図５】実施形態例２における，グロープラグの製造方
法の説明図。

【図６】実施形態例３における，素管チューブとヒータ
ケースとの設定寸法を説明する線図。

【図７】実施形態例４における，グロープラグの製造方
法の説明図。

【図８】従来例における，グロープラグの製造方法の説
明図。

【図９】従来例における，第２スェージング工程完了直
後のテーパ部の断面図。

【符号の説明】

１．．．グロープラグ， ２．．．コイル状発熱体， ２１．．．発熱コイル， ２２．．．制御コイル， ３．．．ヒータケース， ３１．．．小径部， ３２．．．大径部， ３３．．．テーパ部， ３８．．．マグネシア粉末（耐熱絶縁粉末）， ４．．．ダイス， ５．．．ハウジング， ６１．．．中軸， ８．．．素管チューブ， ８１．．．原小径部， ８２．．．原大径部， ８３．．．原テーパ部，

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 先端側には原小径部を，開放された後端
   側には上記原小径部の径よりも大なる径を有する原大径
   部を，両者間には原テーパ部を有する素管チューブを用
   いて，該素管チューブの原小径部内にコイル状発熱体の
   先端を接続すると共に上記素管チューブの原大径部内に
   上記コイル状発熱体の後端を配置し，上記素管チューブ
   内に電気絶縁用の耐熱絶縁粉末を充填する準備工程と，
   上記素管チューブの後端側をスェージングする第１スェ
   ージング工程と，次いで，上記素管チューブの先端側を
   スェージングする第２スェージング工程とを行い，閉塞
   された先端側には小径部を，開放された後端側には上記
   小径部の径よりも大なる径を有する大径部を，両者間に
   はテーパ部を有するヒーターケースを形成するグロープ
   ラグの製造方法であって，上記第１スェージング工程に
   おいては，上記素管チューブの後端から少なくとも上記
   素管チューブの原大径部と原テーパ部との境界線Ａまで
   の間をスェージングして，上記素管チューブの原大径部
   より上記ヒータケースの大径部を形成し，次いで上記第
   ２スェージング工程においては，上記素管チューブの先
   端から少なくとも上記境界線Ａまでの間をスェージング
   して，上記素管チューブの原小径部と原テーパ部とより
   上記ヒータケースの小径部を形成し，上記ヒータケース
   のテーパ部は，少なくとも上記第１スェージング工程に
   おいてスェージングされた部分より形成することを特徴
   とするグロープラグの製造方法。
2. 【請求項２】 請求項１において，上記第１スェージン
   グ工程においては，上記素管チューブ全体が上記原小径
   部と略同じ径になるようスェージングすることを特徴と
   するグロープラグの製造方法。
3. 【請求項３】 請求項１又は２において，上記第２スェ
   ージング工程においては，上記素管チューブの先端から
   上記境界線Ａまでスェージングすることを特徴とするグ
   ロープラグの製造方法。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか一項において，
   上記素管チューブ内に配設される上記コイル状発熱体
   は，上記第２スェージング工程において最終的に形成さ
   れる上記ヒータケースのテーパ部に位置する部分が，他
   の部分よりもコイルピッチを大きく形成してあることを
   特徴とするグロープラグの製造方法。
5. 【請求項５】 閉塞された先端側には小径部を，開放さ
   れた後端側には上記小径部の径よりも大なる径を有する
   大径部を，両者間にはテーパ部を有するヒーターケース
   を設けてあり，該ヒータケース内にコイル状発熱体と電
   気絶縁用の耐熱絶縁粉末とを内蔵したグロープラグにお
   いて，上記ヒータケースのテーパ部内における上記耐熱
   絶縁粉末の充填密度は，上記ヒータケースの小径部，大
   径部内における上記耐熱絶縁粉末の充填密度に比べて高
   いことを特徴とするグロープラグ。
6. 【請求項６】 請求項５において，上記ヒータケースの
   テーパ部内における上記コイル状発熱体は，上記ヒータ
   ケースの小径部，大径部内における上記コイル状発熱体
   に比べて，コイル断面積が大きいことを特徴とするグロ
   ープラグ。
7. 【請求項7】 請求項５又は６において，上記コイル状
   発熱体は，上記ヒーターケースの小径部内に接続された
   発熱コイルと，該発熱コイルに接続され，上記発熱コイ
   ルの抵抗温度係数よりも大なる正の抵抗温度係数を有す
   る制御コイルとからなることを特徴とするグロープラ
   グ。