JP5170894B2 - グロープラグ用のヒータチューブの製造方法及びグロープラグ - Google Patents

Description

本発明は、ディーゼルエンジンの始動促進のための予備加熱等に使用されるグロープラグに関し、詳しくは、このようなグロープラグの構成部品であるヒータチューブ（以下、単にチューブとも言う）の製造方法及びグロープラグに関する。

図５は、グロープラグ１０を構成するヒータ素子（実線で示す）１１、及び同素子１１の概略構成拡大破断面図である。このヒータ素子１１は、円筒状の直管部２１と、その先端において球面状をなして閉塞された半球面部３０とからなるヒータチューブ３１と、その内部に配置された高融点金属からなる発熱コイル（以下、単にコイルとも言う）４１、さらには、図示しない絶縁充填材（例えば、ＭｇＯ粉末）などから形成されている。この発熱コイル４１は、同チューブ３１内において先端（図５の下端）の半球面部３０に溶接されて後方（図５の上方端）に延びる形で配置されている。

従来、このようなヒータ素子１１を構成する発熱コイル４１が収容される前のヒータチューブは、鉄系の金属管（通常、低炭素鋼製の円管。素管）から、複数のプレス工程（冷間鍛造工程）を経て製造されていた。このプレスによる製法は、管状をなすグロープラグ本体（ハウジング）を成形する製法と基本的に同じ冷間鍛造法となる（例えば、特許文献１）。ところで、発熱コイル４１が収容される前のヒータチューブは、図６の左端図（１）に示したように、所定長さで切断した出発素材（横断面が一定の真っ直ぐな円管。以下、単に素材とも言う）２０から、複数のプレス工程を経て、順次、先端（図示下端）を少しずつ絞り成形し、最終的に図６の右端図（４）に示したヒータチューブ成形終了品２０ｋのようになる。同図に示したように、ヒータチューブ成形終了品２０ｋは、先端が所定の先すぼまり部３３形状を有するように成形される。ヒータ素子１１は、図７の左図に示したように、このような図６の右端図に示した形のヒータチューブ成形終了品２０ｋ内にコイル４１を配置すると共に、そのコイル先端（線端部）４２を同ヒータチューブ成形終了品２０ｋにおける先すぼまり部３３の先端において円筒状に突出する突出状口部３５内に位置決めし、その突出状口部３５とコイル先端４２とを溶接することで、図７の右図に示したように製造されていた。

一方、素材２０から上記のようなヒータチューブ成形終了品２０ｋを製造する場合には、複数（例えば１０工程）のプレス工程（絞り工程）を経て、図６に示したように、順次、その先端を、少しずつ絞り成形する、というのが普通である。なお、図６では、中間成形品を適宜、省略している。他方、このような素材２０の各絞り工程では、図８に示したような金型（ダイス）１０１が使用される。図８の左図は、中間段階のプレス工程（例えば、第４プレス工程）に用いられる金型、及びそれによるプレス状態を説明する断面図であり、図８の右図は、最終工程（例えば、第１０プレス工程）に用いられる金型、及びそれによるプレス状態を説明する断面図である。他のプレス工程（段階）に用いられる金型も含め、これら金型の相違点は形成された成形穴が、先端の絞り量に応じて異なるだけであり、基本的構成は同じである。したがって、このような各金型は、素材（仕掛品）が装填（挿入）可能で、先端側（図下端側）にヒータチューブ先端の絞り量（絞り工程）に対応する成形面（絞り用の内面）１３１を備えた各成形穴１２１を有するものが使用される。

このような金型１０１による成形においては、その成形穴１２１に、その後方（図示上方）から素材２０を装填してプレスすることになる。ただし、中間段階のプレス工程からは、図示したように、後方から素材の内側（空孔）に、先端の絞り量に対応して形成された先端面を備えた心金（ピン）２０１を挿入するのが普通である。そして、この心金２０１に外嵌め状となり、かつ、成形穴１２１に同軸状に挿入されるように形成された、素材２０と略同じ横断面を有する円管状のスリーブパンチ３０１の先端で、素材２０の後端を所定ストローク、先端に向けてプレス（加圧）することになる。こうして、素材２０の先端に当該工程における所定の絞り成形が付与される。そして、その後は、各プレス工程用に形成された金型を用いて、順次、素材の先端に当該工程における絞り成形を付与する。また、最終プレス工程においては、図８の右図に示したように、所望とする先端形状が得られるように形成された金型１０１を用いて、ヒータチューブ成形終了品２０ｋに成形される。なお、これらの金型１０１の成形穴１２１のストレート穴部の内径は、プレスされる素材２０が、実質、隙間なしの状態で、挿入可能の直径に設定されており、心金２０１の外径は、素材２０の内側に、実質、隙間なしの状態で挿入可能の直径に設定される。

ところで、図８の右図は、プレスの最終工程に用いられる金型（ダイス）１０１であるから、この金型１０１の成形穴１２１の先端は、図６の右端図に示したヒータチューブ成形終了品２０ｋの先端の外面に倣う半球面状の成形面１３１を有している。また、この成形穴１２１の先端の中央には、図６の右端図に示したヒータチューブ成形終了品２０ｋの先端のように、先すぼまり部３３の先端において先方に突出する突出状口部３５を形成するため、その成形穴１２１の先端から、さらに先方に向けてヒータチューブ３１の直管部２１の外径より径が小さい円筒状穴１４１が設けられている。すなわち、このように成形穴１２１の先端を形成しておくことで、最終的に成形されたヒータチューブ成形終了品２０ｋの先端は、図６の右端図に示したように、閉塞されない半球面状の先すぼまり部３３が形成される。そして、その先すぼまり部３３の先端には先方に所定の突出長Ｌ１で突出する突出状口部３５が形成される。

従来は、このようにして、ヒータチューブ成形終了品２０ｋの先端を形成し、上記したように、コイル４１の先端４２をこの先すぼまり部３３の先端の突出状口部３５内に挿入して位置決めしてから溶接していた。なお、発熱コイル４１の溶接前のヒータチューブ成形終了品２０ｋの先端は、このような突出状口部３５を有しているが、溶接時にこの突出状口部３５が溶融、凝固することで、その開口が半球面状に閉塞される設定とされている。

特公平２−６４１２号公報

上記のプレス（鍛造）工程を経て製造されたヒータチューブ成形終了品（図６の右端図）２０ｋを用い、その内部の先端に発熱コイル４１を溶接する場合には、稀ではあるが、その溶接が正しく行われないことがあった。また、場合によっては、グロープラグ完成品における温度性能に悪影響が生じることがあった。本願発明者において、その原因を究明したところ次のようであった。

上記プレス工程に使用される素材（出発素材）２０は、円管が所定長さに切断されたものである。この切断加工においては、その長さの寸法公差として、下の寸法公差が０で、上の寸法公差のみが与えられる場合がある。例えば、上の寸法公差が＋０．５であるとすると、素材２０の長さには、０．５ｍｍの範囲内でバラツキが発生する。一方、上記各プレス工程において各素材は、各工程でそれぞれ設定された所定ストローク分、軸方向に圧縮される。他方、素材２０の先端は、少なくとも最終工程の金型では、その成形穴１２１における先端の円筒状穴１４１に押込まれて、最終的に素材の先端に突出状口部３５が形成される。したがって、素材の長さが基準寸法より長い場合には、その寸法差分、素材の先端が長めに上記した金型１０１の成形穴１２１における先端の円筒状穴１４１に押込まれる。このため、成形されたヒータチューブ成形終了品２０ｋは、その後端から先端の半球面状の先すぼまり部３３の先端までの長さ（全長−Ｌ１。以下、直管部の長さともいう）Ｌ２は、所定の寸法（設定寸法）に保持される。しかし、先すぼまり部３３の先端における突出状口部３５の突出長Ｌ１は、寸法差に応じて基準寸法より長くなり、寸法バラツキが大きいほど、その突出長Ｌ１が大きくなる。すなわち、最終のプレス工程を経て成形されたヒータチューブ成形終了品２０ｋは、素材の長さのバラツキに対応して、突出状口部３５の突出長Ｌ１にバラツキが生じることになる。

従来、このように、素材２０が基準寸法より長く、成形された先すぼまり部３３の先端における突出状口部３５の突出長Ｌ１が長過ぎると、コイル４１先端４２との溶接が正しく行われない、という不具合が発生することがあった。というのは、先すぼまり部３３の先端の突出状口部３５の突出長Ｌ１が過大であると、その分、母材（突出状口部３５の突出長部分）の溶融が十分に行われず、そのために溶融金属不足（過少）となり、溶接不良が発生するためである。また、逆に過大な突出長Ｌ１に対応する突出状口部３５の全体が溶融すると、溶融金属の凝固量（体積）が過剰（過多）となって、コイル４１の溶接後のヒータ素子１１の先端の半球面部３０が所望とする肉厚より厚肉となるか、その先端が所望とする半球面形状、精度が得られないこともある。そして、このような場合には、グロープラグ完成品において温度性能の低下を招く原因になる。

本発明は、こうした問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、第１に、ヒータチューブの先端の先すぼまり部から先方に突出する突出状口部の突出長を所定量に保持し、その突出状口部内で、同チューブ内に配置した発熱コイルの先端を溶接する際の不具合の発生を防止することにある。第２には、グロープラグ完成品における温度性能にバラツキが発生することのないヒータチューブを提供することにある。

前記の目的を達成するための本発明は次の通りである。請求項１記載に記載の発明は、直管の先端に先すぼまり部を有し、しかも、この先すぼまり部の先端には先方に突出する突出状口部を有する、グロープラグ用のヒータチューブの製造方法であって、
管状の素材を金型の成形穴に装填し、該素材を後端から先端に向けてプレスする複数のプレス工程を含むグロープラグ用のヒータチューブの製造方法において、
少なくとも最終のプレス工程に使用される金型における成形穴のストレート穴部の内径を、ヒータチューブ完成品における直管部の外径より大きく形成しておき、
成形穴のストレート穴部の内径を、ヒータチューブ完成品における直管部の外径より大きく形成してなる金型における該成形穴の先端側には、前記突出状口部の突出長を所定突出長に保持するように、当該素材の先端を支持可能に形成された支持体を配置しておき、
この支持体の配置状態の下で該素材をプレスし、
その後、最終のプレス工程でプレス成形してなるヒータチューブ成形終了品を、ヒータチューブ完成品における直管部の所定の外径寸法に縮小可能の内径を有するしごき加工用穴を備えたしごき加工用金型における、該しごき加工用穴を通過させて該ヒータチューブ成形終了品における直管部の外径を所定寸法に調整し、
該しごき加工工程後のヒータチューブにおける全長が、最大許容寸法を超えている場合に、該ヒータチューブにおける直管部の後端における不要部を除去することにより全長を所定寸法に調整することを特徴とする。

請求項２記載に記載の発明は、直管の先端に先すぼまり部を有し、しかも、この先すぼまり部の先端には先方に突出する突出状口部を有する、グロープラグ用のヒータチューブの製造方法であって、
管状の素材を金型の成形穴に装填し、該素材を後端から先端に向けてプレスする複数のプレス工程を含むグロープラグ用のヒータチューブの製造方法において、
最終のプレス工程に至るまでの複数のプレス工程に使用される金型における成形穴のストレート穴部の内径を、ヒータチューブ完成品における直管部の外径より大きく形成しておくと共に、
成形穴のストレート穴部の内径を、ヒータチューブ完成品における直管部の外径より大きく形成してなる金型における該成形穴の先端側には、前記突出状口部の突出長を所定突出長に保持するように、当該素材の先端を支持可能に形成された支持体を配置しておき、
この支持体の配置状態の下で該素材をプレスし、
その後、最終のプレス工程でプレス成形してなるヒータチューブ成形終了品を、ヒータチューブ完成品における直管部の所定の外径寸法に縮小可能の内径を有するしごき加工用穴を備えたしごき加工用金型における、該しごき加工用穴を通過させて該ヒータチューブ成形終了品における直管部の外径を所定寸法に調整し、
該しごき加工工程後のヒータチューブにおける全長が、最大許容寸法を超えている場合に、該ヒータチューブにおける直管部の後端における不要部を除去することにより全長を所定寸法に調整することを特徴とする。

請求項３記載に記載の発明は、請求項２において、最終のプレス工程に至るまでの複数のプレス工程、としたことに代えて、最終のプレス工程に至るまでの連続する複数のプレス工程、としたことを特徴とする、グロープラグ用のヒータチューブの製造方法である。なお、上記各本発明において、寸法精度の向上のためには、管状の素材を金型の成形穴に装填して該素材を後端から先端に向けて軸方向にプレスする際には、該素材の内側に心金（ピン）を挿入しておくのが好ましい。また、同様の理由から、しごき加工する際にも、ヒータチューブ成形終了品の直管部内に心金を挿入しておくのが好ましい。なお、以下、ヒータチューブ完成品に至るまでの過程にあるヒータチューブをヒータチューブ仕掛品ともいう。また、本発明において、「最終のプレス工程でプレス成形してなるヒータチューブ成形終了品」とは、複数のプレス工程後、しごき加工工程に入る直前のヒータチューブ仕掛品を意味する。

さらに、本発明において、ヒータチューブ成形終了品を得るために用いられる各プレス工程で使用される金型の成形穴は、前記ヒータチューブ、すなわち、直管の先端に先すぼまり部を有し、しかも、この先すぼまり部の先端には先方に突出する突出状口部を有するものが、最終的にヒータチューブ成形終了品として得られるように形成されたものである。したがって、その成形穴は、直管をその軸方向にプレスしてその先端を少しずつ塑性変形し、最終的にヒータチューブ成形終了品が得るよう、多段のプレス工程に用いられる各金型ごと少しずつ異なる。しかし、この成形穴は、ストレート穴部と、該ストレート穴部の先端に、前記先すぼまり部及び突出状口部の各成形過程に対応して形成された成形面を有するものであり、従来の製法において用いられる金型の成形穴と同じものである。すなわち、本発明に用いられる金型のストレート穴部は、その内径寸法を除けば、従来の製法において用いられる金型の成形穴と同じものである。

また、上記各本発明において、金型における成形穴のストレート穴部の内径を、ヒータチューブ完成品における直管部の外径より大きくする程度は、切断して得られる管状の出発素材の全長に付与される切断公差（誤差）に対応する余分な素材ボリューム分が、吸収される程度に素材の外径が拡大し得る大きさであればよい。また、前記本発明の不要部の除去手段としては、切削工具（切削）による切除、切断工具による切断、砥石による研削等の各手段が挙げられる。

さらに、請求項４に記載の本発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の製造方法で製造されたヒータチューブ内に発熱コイルを配置すると共に、該発熱コイルの先端を、前記ヒータチューブの先端の先すぼまり部の先端において先方に突出する突出状口部内に挿入し、該発熱コイルの先端と前記突出状口部とを溶接した構成を有してなるヒータ素子を、該ヒータ素子の先端を、自身の先端から突出させて備えてなるグロープラグである。

本発明の製法では、少なくとも最終のプレス工程に使用される金型における成形穴のストレート穴部の内径は、ヒータチューブ完成品における直管部の外径より大きくされている。また、このような金型の成形穴の先端側には、当該素材の先端を支持可能に形成された支持体を配置してある。これにより、前記突出状口部の突出長は所定突出長に規格化される。つまり、素材の長さが基準寸法より長いものであっても、素材の先端における突出状口部の突出長が所定突出長より長くなることを防止できる。そして、その突出長が長くなるのが防止された分に対応して、直管部の外径は、ヒータチューブ完成品における直管部の外径より拡大（拡径）する。したがって、本発明では、素材の全長が基準寸法より長いものが含まれていても、突出状口部の突出長が長くなり過ぎることが防止され、前記所定長に画一化されたヒータチューブ仕掛品を得ることができる。

また、最終プレス工程後の素材は、上記したように、その後、しごき加工工程を経ているため、直管部の外径は所定寸法に調整（矯正）される。さらに、しごき加工工程後のヒータチューブにおける全長は、しごき加工された分、しごき加工前のそれより長くなる。一方、その全長が最大許容寸法を超えている場合には、該ヒータチューブにおける直管部の後端における不要部を除去することにより全長を所定寸法に調整することとしている。これにより、先端の突出状口部の突出長のみならず、先すぼまり部の先端から直管部の後端までの長についても所望とする長さ、寸法のヒータチューブを効率的に製造できる。

なお、しごき加工することで直管部は細長くなるため、この段階におけるヒータチューブ仕掛品の全長は基準寸法より長くなるものの、先すぼまり部およびその先端の突出状口部の形状、寸法はしごき加工による影響を実質的に受けず、しごき加工前における精度が略そのまま維持される。したがって、しごき加工後においては、ヒータチューブ仕掛品の先端部を基準として直管部における後端側について、基準寸法より長い部分（不要部）を、例えば、切削によって切除（除去）することで、所望とする寸法精度を有するヒータチューブを得ることができる。

このようにして製造されたヒータチューブを用いて、コイルの先端を、先すぼまり部の先端の突出状口部内に挿入して位置決めしてから溶接する場合には、上記したような溶接における溶融金属の過少や過多となることが防止されるから、その溶接における不具合が発生するのを防止できる。したがって、本発明方法で製造されたヒータチューブを用いて発熱コイルを溶接してなるヒータ素子を組み込んだグロープラグ（完成品）によれば、温度性能にバラツキが発生することを有効に防止できる。また、本製法によれば、このように不要部を除去することとしているため、出発素材である直管の長さにおける最大許容寸法を大きく設定できるという効果もある。

前記したように請求項４に記載のグロープラグは、それを構成するヒータ素子の製造過程で、発熱コイルの先端と前記突出状口部とを溶接する際において、前記突出状口部の突出長のバラツキが小さいため、その溶接における溶融金属の過少や過多となることが防止される。このため、上記製法によるヒータチューブに発熱コイルを溶接してなるヒータ素子を備えてなるグロープラグによれば、温度性能が安定する。

本発明の製法を説明する中間プレス工程に用いる金型の断面図、及びそれによる成形工程説明用の断面図。 本発明の製法を説明する最終プレス工程に用いる金型の断面図、及びそれによる成形工程説明用の断面図。 しごき加工工程に用いる金型の断面図、及びそれによるしごき加工工程の説明用の断面図。 最終プレス工程後のヒータチューブ成形終了品、しごき加工工程後のヒータチューブ、さらには、直管部の後端（不要部）を除去した後のヒータチューブ完成品を説明する図。 グロープラグの概略構成図、及びそれに組み付けられているヒータ素子を説明する拡大破断面図。 図５のヒータ素子を構成するヒータチューブが成形される工程を説明する断面図。 ヒータチューブに発熱コイルを溶接する工程を説明する断面図。 ヒータチューブを成形する従来の金型及び、それによるプレス状態を説明する断面図。

本発明の製法の実施の形態例について、図１〜図４に基づいて詳細に説明する。なお、出発素材（単に素材とも言う）、及びプレス工程で成形されるチューブは、図６の左右の各端に示したものと同じものとする。ただし、本形態では、出発素材から１１工程のプレス工程を経てヒータチューブ成形終了品（しごき工程前のヒータチューブの成形体）２０ｋを成形する場合で説明する。なお、以下の説明では、出発素材は長さが最大許容寸法のものとして説明する。また、本形態では、第１プレス工程から第３プレス工程までは、従来と同様の金型で、素材２０の先端部を順次、絞り成形するものとし、第４プレス工程から最終プレス工程である第１１プレス工程に、図１，２に示されるような本発明特有の成形穴１２１を有する金型１０１を用いるものとする。なお、成形過程にあるヒータチューブ仕掛品についても、以下、単に素材とも言う。

これらの各工程に使用される金型１０１は、その成形穴１２１の先端側に、各プレス段階における素材（最終プレス工程以外でプレスされる素材）２０の突出状口部３５の突出長Ｌ１を所定突出長に保持するため、当該素材２０の先端を支持可能に形成された支持体１５１が配置されている点と、先端の絞り量に対応して成形穴１２１の先端の形状が少しずつ異なる点を除けば、従来の金型１０１とその基本構造は共通する。したがって、ここでは、図１に示した第４プレス工程と、図２に示した最終プレス工程である第１１プレス工程に用いる金型１０１に基づいて以下説明する。なお、この金型１０１は、詳しくは後述するが、素材２０内に挿入される心金２０１と、素材２０をその後端から軸方向にプレスするスリーブパンチ３０１とで構成される。

まず、第４プレス工程に用いる金型１０１について図１に基づいて説明する。この金型１０１は、第３プレス工程でプレス成形した素材（図６−（３）参照）２０を用い、その先端にさらに適量の絞りが付与されるように形成された成形穴１２１を備えている。この成形穴１２１は、ストレート穴部１２３と、その先端に絞りに対応して形成された先すぼまり状の成形面（以下、先すぼまり状成形面とも言う）１３１を有している。このうち、ストレート穴部１２３は内径（穴径）Ｄ２１が、第３プレス工程でプレス成形した素材２０が装填可能であり、しかも、ヒータチューブ完成品（図４右端参照）２０ｆにおける直管部２１の外径Ｄ１より、例えば０．１５ｍｍ大きく形成されている。したがって、この成形穴１２１は、素材２０を軸方向にプレスした際において、その素材２０の直管部２１の外径が、ヒータチューブ完成品２０ｆにおける直管部２１の外径Ｄ１より、拡大できるように形成されている。また、この金型１０１の成形穴１２１の先端の先すぼまり状成形面１３１の中央には、図１に示したように、プレス成形される素材２０の先すぼまり部３３の先端において先方に突出する円筒状の突出状口部３５を形成するため、さらに先方に向けて、内径Ｄ２１より小さい円筒状穴１４１が設けられている。

そして、この円筒状穴１４１に対しては、軸状（円柱状）の支持体１５１が、上下動可能に内挿されている。ただし、この支持体１５１は、円筒状穴１４１に対して略隙間なく内挿されている。そして、当該プレス工程において素材２０がプレスされる際に、その突出状口部３５の突出長Ｌ１を、所定長で保持（停止）可能に、その支持体１５１の先端が保持されるように金型１０１に配置されている。第５プレス工程以降に用いる金型や支持体も、図１に示した金型１０１、及び支持体１５１と略同様に構成されている。相違点は、上記もしたように成形穴のストレート穴部の先端が、当該工程における絞りに対応して、それぞれ、先すぼまり状態が完成品の先すぼまり部及び突出状口部の形状、寸法に近くなるように形成されている点のみである。

また、図２は最終工程である第１１プレス工程以降に用いる金型１０１、及びそれを用いたプレス工程を説明する図である。この第１１プレス工程以降に用いる金型１０１、及び支持体１５１は、第１０プレス工程で成形された素材２０の先端の先すぼまり部３３と、その先端において先方に突出する突出状口部３５を、最終的に所定の径、及び所定の突出長Ｌ１となるように形成されている。また、ストレート穴部１２３も、第４プレス工程以降のプレスに使用される金型における内径（穴径）Ｄ２１と同様に、最終的なヒータチューブ完成品２０ｆにおける直管部２１の外径Ｄ１より大きく形成されている。

図１に示した金型１０１を用いて第４プレス工程で、前工程でプレス成形した素材２０をプレス成形する工程について説明する。図１に示した金型１０１における心金２０１及びスリーブパンチ３０１を上動させ、素材２０を、金型１０１における成形穴１２１の後端（図示上端）から装填し、素材２０の先端を成形穴１２１の先端側に配置する（図１の右図参照）。次いで、素材２０内に心金２０１を挿入する。この心金２０１は従来と同様、素材２０内に略隙間なく挿入可能の外径を有しており、先端は素材２０の先端の絞り量に対応するように丸められている。

次に、素材２０を成形穴１２１内に装填、配置した状態の下で、心金２０１に外嵌め状となり、成形穴１２１に同軸状に挿入されるように形成、配置された素材２０と略同じ横断面を有する円管状のスリーブパンチ３０１の先端で、素材２０の後端を所定ストローク、先端に向けてプレス（加圧）する。すると、素材２０の先端は、成形穴１２１の先端における先すぼまり状成形面１３１に倣う形で、当該工程における所定の絞り成形が付与される。このとき、本形態では、使用されている素材２０の全長が基準寸法より長いが、金型１０１における円筒状穴１４１に対しては、軸状の支持体１５１が上記したように配置されている。したがって、素材２０の先端の突出状口部３５の突出長Ｌ１は、当該工程における所定長で保持される。一方、素材２０の直管部２１はそのプレスにおいてストレート穴部１２３内でその外径が拡大することが許容されている。したがって、出発素材２０が基準寸法より長い分に対応して、直管部２１は外径が膨らむように拡大、変形する。

しかして、このような第４プレス工程で成形した素材２０は、第５プレス工程以降、各プレス工程用の金型にて同様にプレス成形される。そして、最終プレス工程である第１１プレス工程では、図２に示される金型１０１によりプレス成形される。すなわち、この第１１プレス工程では、素材２０の先端は、成形穴１２１の先端における先すぼまり状成形面１３１に倣う形で、所定の絞り成形が付与され、所定の形状、寸法を有する先すぼまり部３３として形成される。そして本形態では、金型１０１における円筒状穴１４１に対しては、軸状の支持体１５１が、上記したように配置されている。したがって、この最終プレス工程を経た素材（ヒータチューブ成形終了品）２０ｋは、その先端の突出状口部３５の突出長Ｌ１は所定突出長に保持される。一方、このヒータチューブ成形終了品２０ｋの直管部２１はこのプレス工程においても、ストレート穴部１２３内でその外径がヒータチューブ完成品２０ｆの外径Ｄ１より拡大することが許容されている。したがって、最終プレス工程を経てなるヒータチューブ成形終了品２０ｋは、出発素材２０が基準寸法より長くとも、直管部２１の外径が図３中、２点鎖線で示した外径Ｄ１より大きい外径Ｄ３として成形されている（図３、図４の左端の図参照）。

このようにして最終のプレス工程でプレス成形してなるヒータチューブ成形終了品２０ｋは、図３に示したように、その直管部２１内に、別の心金２１２を挿入し、その状態のヒータチューブ成形終了品２０ｋを、例えば、先端側からしごき加工用金型４０１に形成されたしごき加工用穴４０３を通過させる。このしごき加工用穴４０３は、円柱状の空孔とされ、その内径Ｄ２４は、ヒータチューブ成形終了品２０ｋの直管部２１が、最終的なヒータチューブ完成品２０ｆの外径寸法Ｄ１に縮小可能の内径Ｄ２４とされている。本例では、この内径Ｄ２４はＤ１と同じとされている。これにより、しごき加工工程後のヒータチューブ（しごき加工終了品）２０ｓの直管部２１は、最終的なヒータチューブ完成品２０ｆの外径Ｄ１に調整（矯正）される。

図４の左端は、しごき加工前の直管部２１が拡大している状態のヒータチューブ成形終了品２０ｋを示し、その右（中央のヒータチューブ仕掛品）は、しごき加工工程後のヒータチューブ２０ｓを示している。なお、図３のしごき加工用金型４０１におけるしごき加工用穴４０３の入口（図示上の開口）寄り部位４０４は、ガイド用に若干大径とされている。

上記したようにしごき加工工程を経たヒータチューブ（しごき加工終了品）２０ｓは、外径が最終的なヒータチューブ完成品２０ｆの外径Ｄ１に調整され、その全長が長くなる。すなわち、図４の中間に示したように、直管部２１の外径Ｄ１が僅かに細くなったことに対応して、その直管部２１の長さＬ２が基準寸法より、微量（ダブルハッチング部）Ｓ長くなっており、不要部をなしている。したがって、この直管部２１の後端における、この長くなっている微量Ｓ分を不要部２５として、例えば旋削で除去する。こうすることで、図４の右端に示したように、本形態では、外径や、先すぼまり部３３の先端の突出状口部３５の突出長Ｌ１のみならず、その直管部２１の長さＬ２においても、所望とする寸法精度を有するヒータチューブが得られる。なお、要すれば、その後端の内面も同時に加工すればよい。このように、後端の内面加工を要する場合には、その不要部の除去を同じ工程でできるため、別途、独立の工程を要することもないから、コストアップを招くこともない。

すなわち、このようにして製造されたヒータチューブ２０ｆにおいては、その先端の突出状口部３５は所望とする寸法に保持されている。したがって、このようなヒータチューブ２０ｆを用いて、図７に示した場合と同様にして、発熱コイル４１の先端４２を、その先すぼまり部３３の先端の突出状口部３５内に挿入して位置決めしてから溶接する場合には、図５の拡大図に示したのと同様の構成のヒータ素子１１が得られる。そして、この際には、溶接時の溶融金属の過少や過多となることが防止されるため、その溶接における不具合の発生、すなわち、溶融金属の過少や過多となる発生を防止できる。したがって、このようにして製造されたヒータチューブ２０ｆを用いて発熱コイル４１を溶接してなる構成のヒータ素子１１を用い、図５に示したように、この素子１１の先端を自身の先端から突出さた構成を有するグロープラグ（完成品）１０として組み立てたものによれば、温度性能にバラツキが発生することも防止できる。なお、出発素材が基準長さ通りの寸法のものである場合や、最大許容寸法の範囲のものである場合には、しごき加工工程で直管部が細長くなるとしても、その長さは最大許容寸法を超えない。したがって、そのようなヒータチューブにおいては、直管部の後端に不要部が発生しないから、その後端の除去工程を要しないことは明らかである。

前記形態例においては、第４プレス工程から連続して最終プレス工程である第１１プレス工程に使用される金型１０１における成形穴１２１のストレート穴部１２３の内径を、ヒータチューブ完成品の直管部２１の外径Ｄ１より大きくすると共に、その金型１０１に支持体１５１を配置するものとした。このため、先すぼまり部３３の先端における突出状口部３５の寸法精度を極めて高く保持できるが、要求される寸法精度次第では、このような金型を用いることに限定されるものではない。最終プレス工程に使用される金型以外については、その成形穴に素材を装填できる範囲において、交互に、ストレート穴部の内径を、ヒータチューブ完成品の直管部の外径より大きくすることとしてもよい。さらに、要求される寸法精度次第では、また、成形が可能である限り、最終プレス工程に使用される金型のみ、その成形穴のストレート穴部の内径を、ヒータチューブ完成品の直管部の外径より大きくし、しかも、その金型にのみ支持体を配置するものとしてもよい。

１０ グロープラグ
２０ 素材
２０ｋ 最終プレス工程を経たヒータチューブ成形終了品
２０ｓ しごき加工工程後のヒータチューブ（しごき加工終了品）
２０ｆ ヒータチューブ完成品
２１ 直管部
２５ 直管部の後端における不要部
３１ 発熱コイル溶接後のヒータチューブ
３３ 先すぼまり部
３５ 突出状口部
１０１ 金型
１２１ 成形穴
１２３ ストレート穴部
１５１ 支持体
４０１ しごき加工用金型
４０３ しごき加工用穴
Ｄ１ ヒータチューブ完成品の直管部の外径
Ｄ３ しごき加工前の素材の直管部の外径
Ｄ２１ ストレート穴部の内径
Ｌ１ 突出状口部の突出長
Ｌ２ 直管部の長さ

Claims (4)

1. 直管の先端に先すぼまり部を有し、しかも、この先すぼまり部の先端には先方に突出する突出状口部を有する、グロープラグ用のヒータチューブの製造方法であって、
   管状の素材を金型の成形穴に装填し、該素材を後端から先端に向けてプレスする複数のプレス工程を含むグロープラグ用のヒータチューブの製造方法において、
   少なくとも最終のプレス工程に使用される金型における成形穴のストレート穴部の内径を、ヒータチューブ完成品における直管部の外径より大きく形成しておき、
   成形穴のストレート穴部の内径を、ヒータチューブ完成品における直管部の外径より大きく形成してなる金型における該成形穴の先端側には、前記突出状口部の突出長を所定突出長に保持するように、当該素材の先端を支持可能に形成された支持体を配置しておき、
   この支持体の配置状態の下で該素材をプレスし、
   その後、最終のプレス工程でプレス成形してなるヒータチューブ成形終了品を、ヒータチューブ完成品における直管部の所定の外径寸法に縮小可能の内径を有するしごき加工用穴を備えたしごき加工用金型における、該しごき加工用穴を通過させて該ヒータチューブ成形終了品における直管部の外径を所定寸法に調整し、
   該しごき加工工程後のヒータチューブにおける全長が、最大許容寸法を超えている場合に、該ヒータチューブにおける直管部の後端における不要部を除去することにより全長を所定寸法に調整することを特徴とする、グロープラグ用のヒータチューブの製造方法。
2. 直管の先端に先すぼまり部を有し、しかも、この先すぼまり部の先端には先方に突出する突出状口部を有する、グロープラグ用のヒータチューブの製造方法であって、
   管状の素材を金型の成形穴に装填し、該素材を後端から先端に向けてプレスする複数のプレス工程を含むグロープラグ用のヒータチューブの製造方法において、
   最終のプレス工程に至るまでの複数のプレス工程に使用される金型における成形穴のストレート穴部の内径を、ヒータチューブ完成品における直管部の外径より大きく形成しておくと共に、
   成形穴のストレート穴部の内径を、ヒータチューブ完成品における直管部の外径より大きく形成してなる金型における該成形穴の先端側には、前記突出状口部の突出長を所定突出長に保持するように、当該素材の先端を支持可能に形成された支持体を配置しておき、
   この支持体の配置状態の下で該素材をプレスし、
   その後、最終のプレス工程でプレス成形してなるヒータチューブ成形終了品を、ヒータチューブ完成品における直管部の所定の外径寸法に縮小可能の内径を有するしごき加工用穴を備えたしごき加工用金型における、該しごき加工用穴を通過させて該ヒータチューブ成形終了品における直管部の外径を所定寸法に調整し、
   該しごき加工工程後のヒータチューブにおける全長が、最大許容寸法を超えている場合に、該ヒータチューブにおける直管部の後端における不要部を除去することにより全長を所定寸法に調整することを特徴とする、グロープラグ用のヒータチューブの製造方法。
3. 請求項２において、最終のプレス工程に至るまでの複数のプレス工程、としたことに代えて、最終のプレス工程に至るまでの連続する複数のプレス工程、としたことを特徴とする、グロープラグ用のヒータチューブの製造方法。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の製造方法で製造されたヒータチューブ内に発熱コイルを配置すると共に、該発熱コイルの先端を、前記ヒータチューブの先端の先すぼまり部の先端において先方に突出する突出状口部内に挿入し、該発熱コイルの先端と前記突出状口部とを溶接した構成を有してなるヒータ素子を、該ヒータ素子の先端を、自身の先端から突出させて備えてなるグロープラグ。
   
   
   
   
   
   

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