JP5319925B2

JP5319925B2 - グロープラグの製造方法

Info

Publication number: JP5319925B2
Application number: JP2008005283A
Authority: JP
Inventors: 秀衛石井
Original assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Priority date: 2008-01-15
Filing date: 2008-01-15
Publication date: 2013-10-16
Anticipated expiration: 2028-01-15
Also published as: JP2009168304A

Description

本発明は、ディーゼルエンジンや燃料の予熱などに使用するグロープラグの製造方法に関する。

ディーゼルエンジンや燃料の予熱などに使用するグロープラグとしては、一般に、先端部の閉じた金属製のシースチューブ内に、発熱体としてのコイル部材を絶縁粉末とともに封入したシースヒータを用いるものが知られている。

シースチューブ内に配設されたコイル部材は、その先端部がシースチューブの先端に接合され、その基端部が、シースチューブ後部に挿入された通電端子軸の先端に接合されており、当該通電端子軸を介して通電されることにより発熱する。

上記シースヒータは例えば以下のように製造される。先ず通電端子軸の先端に接合されたコイル部材を、先端部の開いた円筒状のチューブ内に配置する。そして、チューブの先端部にコイル部材の一端を溶接するとともにチューブ先端を閉塞する。その後、チューブ内にマグネシア等の絶縁粉末を充填し、チューブの基端側を通電端子軸との間で封止部材により封止した状態でスウェージング加工を施す。このようにして得られたシースヒータを主体金具に突出状態で組付けることにより、グロープラグが完成する。

従来では、スウェージング加工の際のコイル部材の偏芯等を抑制するため、絶縁粉末の充填工程に先立ってコイル部材の内側に絶縁棒を挿通し、シースチューブ内の充填密度を高めている（例えば特許文献１参照）。
特開２００４−３４０５６２号公報

絶縁粉末の充填工程においては、図１２に示すように、一般的にシースチューブ５０１の先端側を下方に向け、通電端子軸５０２の基端側を上方にて保持手段５０３により保持しつつ、充填装置５０４からシースチューブ５０１内に絶縁粉末５０５を充填する方法がとられる。

しかしながら、絶縁粉末５０５の充填工程では、一般的に固定台５０６からシースチューブ５０１に振動を加えながら絶縁粉末５０５を充填する。このとき、通電端子軸５０２は、シースチューブ５０１の後端部の更に後端側に露出した部位を保持手段５０３に保持された、いわゆる片持ち状態で通電端子軸５０２の先端をシースチューブ５０１内に位置させることになる。このため、保持手段５０３のシースチューブ５０１に対するわずかな軸ズレや傾きの影響を受けやすく、通電端子軸５０２の先端をシースチューブ５０１の軸芯に対して偏芯する事なく配置する事は難しい。また、従来は、通電端子軸５０２の先端側が固定されてないことに加え、絶縁棒５０８がどこにも固定されない状態でコイル部材５０９内に挿通されている。このため、絶縁粉末５０５の充填工程の際に、充填される絶縁粉末５０５により通電端子軸５０２が押される等して、その先端が横方向へ振れ、これに伴い絶縁棒５０８やコイル部材５０９が偏芯等してしまうおそれがある。コイル部材５０９の偏芯の程度が大きいと、通電端子軸５０２と絶縁棒５０８とが“く”字状に折れ曲がった状態となり、シースチューブ５０１とコイル部材５０９とが接触し通電時に短絡してしまうおそれがある。特に通電端子軸５０２の先端に接合されるコイル部材５０９の基端側はより高電位であるため短絡しやすい。その結果、各グロープラグ毎のヒータ昇温特性にバラツキが生じ、歩留まりの低下を招くおそれもある。

仮に絶縁粉末５０５の充填工程を、通電端子軸５０２を上方へ引き上げ、コイル部材５０９の撓みを伸ばした状態で行ったとしても、絶縁棒５０８がどこにも固定されていない場合には、絶縁棒５０８は自重によりコイル部材５０９の先端側に寄りやすいため、通電端子軸５０２の先端の振れ、ひいてはコイル部材５０９の偏芯等を抑制することは難しい。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、絶縁粉末充填時におけるコイル部材の偏芯等を抑制し、ヒータ昇温特性のバラツキを抑制することのできるグロープラグの製造方法を提供することにある。

以下、上記課題等を解決するのに適した各構成を項分けして説明する。なお、必要に応じて対応する構成に特有の作用効果等を付記する。

構成１．本構成のグロープラグの製造方法は、
軸線方向に延び、先端部の閉じた筒状のシースチューブと、
前記シースチューブ内に前記軸線方向に沿って配置され、前記シースチューブの先端部に一端が接合された抵抗発熱線よりなるコイル部材と、
前記シースチューブの基端側から当該シースチューブ内へ差し込まれ、当該差し込まれた先端側が前記コイル部材の他端に接合された棒状の通電端子用軸部と、
前記シースチューブ内に充填された絶縁粉末とを備えるグロープラグの製造方法であって、
少なくとも表面部に絶縁性を有する棒状の絶縁軸部を前記軸線方向に沿って前記通電端子用軸部の先端側に一体に設ける絶縁軸部形成工程と、
前記コイル部材に前記絶縁軸部を挿通した状態で、前記通電端子用軸部の先端側に前記コイル部材を接合するコイル基端接合工程と、
前記通電端子用軸部の一部、前記絶縁軸部及び前記コイル部材を、先端部の開いた筒状の前記シースチューブ内に前記軸線方向に沿って配置する配置工程と、
前記シースチューブの先端部を閉塞させるとともに当該先端部に前記コイル部材を接合するコイル先端接合工程と、
前記シースチューブの先端部を下方に、基端部を上方に向けて、少なくとも前記絶縁軸部の先端部と前記シースチューブとを前記軸線方向に離間させた状態で前記通電端子用軸部を保持しつつ、前記シースチューブ内に前記絶縁粉末を充填する粉末充填工程とを備えたこと特徴とする。

上記構成１のグロープラグの製造方法では、従来同様、コイル部材の先端がシースチューブの先端に接合されることに加え、当該コイル部材に挿通される絶縁軸部は、その基端側が通電端子用軸部の先端に一体に設けられる。絶縁軸部と通電端子用軸部とを一体とすることで、粉末充填工程の際に、充填される絶縁粉末により通電端子用軸部が押される等した場合でも通電端子軸の先端が横方向へ振れにくくなり、コイル部材の偏芯等を抑制することができる。結果として、粉末充填時にシースチューブとコイル部材とが接触して短絡が発生するおそれを低減することができる。ひいては、各グロープラグ毎のヒータ昇温特性のバラツキを抑制し、歩留まりの低下を抑制することができる。

また、本構成では、絶縁軸部の先端部とシースチューブとを軸線方向に離間させた状態、つまり絶縁軸部をシースチューブの先端側に固定しない構成となっている。絶縁軸部の先端部をシースチューブの先端にて保持しようとした場合には、チューブ側に例えば嵌め込み凹部を形成するなど、絶縁軸部の先端部を保持するための加工が必要となり、手間や製造コストがかかる。また、近年では、グロープラグのヒータ昇温性能に関して、ディーゼルエンジンの始動性を向上させるために短時間で始動温度に到達する、いわゆる急速昇温性が要求されている。しかし、上記のような保持手段を備える場合には、チューブ先端の肉厚を厚くしたり、別部材を設ける等しなければならないため、熱容量が増え、急速昇温性の面で好ましくない。この点、本構成によれば、そのような不具合は低減される。

また、従来のように絶縁棒がどこにも固定されない状態でコイル部材内に挿通されている場合には、絶縁棒がコイル部材の先端部近傍に支えられているのみで、当然、精度の良い絶縁棒の軸線方向の位置合わせ等は行われておらず、絶縁棒の軸線方向の配置位置には大きなバラツキが生じるおそれがあった。これに対し、本構成では、絶縁軸部と一体となった通電端子用軸部を介して、絶縁軸部を軸線方向に精度良く位置決めすることができる。

特にコイル部材の先端部近傍においては、絶縁軸部の配置誤差等に起因して充填密度に違いが生じると、粉末充填工程に続くスウェージング工程において、コイル部材の形状や巻線ピッチが不均一になりやすい。その結果、コイル部材の抵抗値のバラツキ、ひいてはヒータ昇温特性にバラツキが生じるおそれがある。従って、コイル部材の先端部近傍においては、絶縁軸部の先端部の位置合わせを精度良く行うことが重要となる。さらにこの効果を高めるためには、以下の構成とすることがより好ましい。

構成２．本構成のグロープラグの製造方法は、上記構成１において、
少なくとも前記絶縁軸部の先端面が前記コイル部材と前記軸線方向に離間した状態で前記粉末充填工程が行われることを特徴とする。

上記構成２によれば、絶縁軸部の先端面の接触に起因したコイル部材の先端部近傍の変形等を抑制することができるため、コイル部材の先端部近傍の形状や巻線ピッチをより均一にしやすい。結果として、ヒータ昇温特性のバラツキを抑制し、歩留まりの低下を抑制することができる。なお、絶縁軸部の先端面とは、絶縁軸部を軸線方向先端側から見て視認可能な部位を指す。

構成３．本構成のグロープラグの製造方法は、上記構成１又は２において、
前記絶縁軸部形成工程が、前記通電端子用軸部とは別体で設けられた前記絶縁軸部を、当該通電端子用軸部の先端側に一体に組付ける工程であることを特徴とする。

通電端子用軸部の先端側に絶縁軸部を一体に設ける方法としては、例えば金属製の棒状部材の基端側を通電端子用軸部とし、先端側に絶縁コーティングを施すことにより、絶縁軸部を一体形成する方法が採用できる。絶縁コーティング技術としては、セラミックスなどの絶縁材料を溶融し、基材表面に吹き付けて皮膜を作る溶射などの表面加工技術が採用できる。

これに対し、上記構成３のように絶縁軸部を通電端子用軸部と別体で設けることにより、絶縁軸部の全体をセラミックス等の絶縁性材料により構成することができ、急速昇温性の面では好ましい。別体の絶縁軸部を通電端子用軸部に一体に組付ける方法としては、例えば両軸部の一方に設けられた凸部を他方の凹部に嵌め込む隙間嵌め、両軸部の一方に設けられた雄ネジ部を他方の雌ネジ部にねじ込む螺合、接着剤等による接着などの方法を採用できる。

両軸部の組付けには、あまり強度を必要とせず、少なくとも粉末充填完了時まで両者が一体に固着していればよい。従って、仮に粉末充填工程に続いて行われるスウェージング加工において、チューブ内で絶縁軸部が折れてしまったとしても、粉末充填工程の段階で、絶縁軸部が通電端子用軸部に一体となっていれば、コイル部材の偏芯等は極力抑えられる。

構成４．本構成のグロープラグの製造方法は、上記構成１乃至３のいずれかにおいて、
前記コイル先端接合工程が、前記シースチューブの先端部に前記コイル部材の先端部を溶融接合する工程であることを特徴とする。

上記構成４により製造されるグロープラグは、シースチューブの先端部にコイル部材の先端部を直接に溶融接合する、いわゆる直溶接タイプである。この直溶接タイプは、コイル部材の先端部を鋲部材等の別部材に接合した状態で当該鋲部材等によりシースチューブの先端を塞ぐ、いわゆる鋲溶接タイプに比べて、部品点数や手間が少なくてすみ、製造コストを抑制することができる。さらには、鋲部材等を設けなくともよいため、シースチューブ先端の熱容量を抑え、急速昇温性に優れる。

鋲溶接タイプの場合、予め鋲部材等に嵌め込み凹部を形成するなど、絶縁軸部の先端部を保持するための加工が比較的容易にできるが、直溶接タイプでは、構成上、ほぼ不可能である。従って、絶縁軸部をシースチューブの先端側に固定しないで、粉末充填工程を行う上記構成１等の作用効果は、本構成４のような直溶接タイプのグロープラグの製造方法において、より奏効する。

以下、本発明の一実施形態を図面を参照しつつ説明する。図１（ａ）は、本発明により製造されるグロープラグの一例を示す全体図であり、図１（ｂ）はその縦断面図である。

図１（ａ），（ｂ）に示すように、グロープラグ１は、筒状の主体金具２と、主体金具２に固定されたシースヒータ３とを備えている。

主体金具２は、軸線Ｃ方向に貫通する軸孔４を有するとともに、その外周面には、ディーゼルエンジンへの取付用のねじ部５と、トルクレンチ等の工具を係合させるための断面六角形状の工具係合部６とが形成されている。

シースヒータ３は、シースチューブ７と通電端子軸８とが軸線Ｃ方向に一体化されて構成されている。通電端子軸８が本実施形態における通電端子用軸部を構成する。

図２に示すように、シースチューブ７は、先端部が閉じた金属製（例えばステンレス鋼等）のチューブであって、その内側には、チューブ先端に接合された発熱コイル９と、当該発熱コイル９の基端側に直列接続された制御コイル１０とが封入されている。つまり、本実施形態では、発熱コイル９及び制御コイル１０によりコイル部材が構成される。

さらに、シースチューブ７内には、発熱コイル９及び制御コイル１０の内側に酸化マグネシウム（マグネシア）や酸化アルミニウム（アルミナ）等の絶縁性材料からなる棒状の絶縁体１１が挿通されるとともに、これらの隙間を埋めるように酸化マグネシウム（マグネシア）粉末等からなる絶縁粉末１２が封入されている。そして、シースチューブ７の基端は、通電端子軸８との間で環状ゴム１３により封止されている。前述のように、発熱コイル９はその先端においてシースチューブ７と導通しているが、発熱コイル９及び制御コイル１０の外周部とシースチューブ７の内周部とは互いに離間し、また、絶縁粉末１２の介在により絶縁された状態となっている。絶縁体１１が本実施形態における絶縁軸部を構成する。

発熱コイル９は例えばＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金等の抵抗発熱線により構成され、制御コイル１０は発熱コイル９の材質よりも電気比抵抗の温度係数が大きい材質、例えばＣｏ−Ｎｉ−Ｆｅ合金等の抵抗発熱線により構成されている。これにより、制御コイル１０は、自身の発熱及び発熱コイル９からの発熱を受け、温度が高くなることにより電気抵抗値を増大させ、発熱コイル９に対する電力供給量を制御する。従って、通電初期においては制御コイル１０の温度が低く電気抵抗値が小さいため、発熱コイル９には比較的大きな電力供給がなされ急速に昇温される。そして、発熱コイル９の温度が上昇すると、その発熱により制御コイル１０が加熱されて電気抵抗値が増大し、発熱コイル９への電力供給が減少する。これにより、ヒータの昇温特性は、通電初期に急速昇温した後、以降は制御コイル１０の働きにより電力供給が抑制されて温度が飽和する形となるので、急速昇温性を高めつつコイル温度の過昇も生じにくくすることができる。

また、シースチューブ７には、後述するスウェージング加工等によって、その先端側に発熱コイル９等を収容する小径部７ａが形成されるとともに、その基端側において小径部７ａより径の大きい大径部７ｂが形成されている。そして、この大径部７ｂが、主体金具２の軸孔４に形成された小径部４ａに対し圧入接合されることにより、シースチューブ７が主体金具２の先端より突出した状態で保持される。

通電端子軸８は、自身の先端がシースチューブ７内に挿入され、前記制御コイル１０の基端と電気的に接続されている。より詳しくは、図３に示すように、通電端子軸８の先端部には、自身の一般部より細径のコイル接続部８ａが形成され、制御コイル１０の基端側がこのコイル接続部８ａに巻き付けられた状態で溶接されている。

また、通電端子軸８（コイル接続部８ａ）の先端面には嵌め込み凹部８ｂが形成されている。これに対応して、絶縁体１１の基端部には自身の一般部よりも細径となる凸部１１ａが形成されている。そして、この凸部１１ａを隙間嵌めにより通電端子軸８の嵌め込み凹部８ｂに嵌め込むことにより、通電端子軸８と絶縁体１１とが軸線Ｃ方向に一体となる。

一方、シースチューブ７の先端周囲には、当該シースチューブ７の成形時に形成されたテーパ部７ｃが設けられ、当該テーパ部７ｃの先端には、シースチューブ７と発熱コイル９とを溶融接合して形成された溶融接合部７ｄが設けられている。

また、シースチューブ７のテーパ部７ｃの形状に合わせて、発熱コイル９の先端部近傍には、先端側に向かうにつれテーパ状に縮径したテーパ状縮径部９ａが設けられている。これに対し、絶縁体１１の先端部には、上記凸部１１ａと同一形状の凸部１１ｂが形成されており、当該凸部１１ｂが発熱コイル９のテーパ状縮径部９ａの内側まで挿入されている。

図１の説明に戻り、通電端子軸８の基端側は、主体金具２の軸孔４を通って、主体金具２の基端から突出している。この主体金具２の基端部においては、ゴム製等のＯリング１５、樹脂製等の絶縁ブッシュ１６、絶縁ブッシュ１６の脱落を防止するための押さえリング１７、及び、通電用のケーブル接続用のナット１８がこの順序で通電端子軸８に嵌め込まれた構造となっている。

ここで、グロープラグ１の製造方法について説明する。シースヒータ３の製造工程では、先ず絶縁体１１の凸部１１ａを通電端子軸８の嵌め込み凹部８ｂに隙間嵌めにより嵌め込み、通電端子軸８と絶縁体１１とを軸線Ｃ方向に一体とする（絶縁軸部形成工程）。なお、絶縁体１１の両端部において同一形状の凸部１１ａ，１１ｂが形成されているため、通電端子軸８への嵌め込み作業を行うに際し、凸部の有無を確認するといった絶縁体１１の方向選別作業が不要となり、作業性の向上を図ることができる。

続く挿通工程では、予め溶融接合により一体とした発熱コイル９及び制御コイル１０のコイル一体物の内側に絶縁体１１を挿通した後、制御コイル１０の基端側を通電端子軸８のコイル接続部８ａに抵抗溶接等により接合する（コイル基端接合工程）。

その後、最終寸法よりも加工代分だけ大径に形成され、かつ、先端が閉じられていない筒状のシースチューブ７の先端をつぶして、発熱コイル９の一端（制御コイル１０が接合された基端とは反対の先端）を挿入可能な孔部を残しつつテーパ状にする。続いて、このシースチューブ７内に、絶縁体１１の挿通された発熱コイル９及び制御コイル１０と、これらと一体となった通電端子軸８の先端を配置する（配置工程）。

そして、接合工程にて、発熱コイル９の先端をシースチューブ７の先端の孔部に挿入した状態で両者をアーク溶接等により接合し、溶融接合部７ｄを形成する。これにより、図４に示すように、シースチューブ７の先端部が閉塞されるとともに、発熱コイル９がシースチューブ７に電気的に接続される（コイル先端接合工程）。

その後の粉末充填工程では、まず図５に示すように、シースヒータ３を粉末充填機の受け台２０１にセットする。より詳しくは、シースチューブ７の先端部が下方に、基端部が上方に向くようにシースヒータ３を立てて、シースチューブ７の先端部を受け台２０１の凹部２０２に差し込む。

次に、図６に示すように、鉛直方向（図中上下方向）と直交する水平方向に移動可能な芯出用アーム２０３により、通電端子軸８を把持し、通電端子軸８の芯出し（シースチューブ７と通電端子軸８の軸線同士の一致化）を行う。続いて、充填治具２０５を下ろしていき、当該充填治具２０５の孔２０５ａに通電端子軸８を挿通させた後、通電端子軸８を解放して、芯出用アーム２０３を待避させる。

充填治具２０５をシースチューブ７の基端部まで下ろした後、図７に示すように、規制治具２０７を下ろす。この規制治具２０７は、水平方向に移動して通電端子軸８を把持可能な複数の把持部２０８と、通電端子軸８の基端部に当接可能な上限規制部２０９とを有する。この規制治具２０７を所定の高さまで下ろした後は、各把持部２０８により通電端子軸８を把持する。

次に、図８に示すように、各把持部２０８を鉛直方向上側に移動させて、通電端子軸８を持ち上げ、当該通電端子軸８の基端部を上限規制部２０９に当接させて固定する。これにより、コイル９，１０を伸ばして所望の長さに設定するとともに、絶縁体１１を持ち上げ、その先端部を所定の軸線方向位置に位置決めすることができる。なお、図７等からもわかる通り、通電端子軸８を持ち上げる前の状態では、コイル９，１０は、通電端子軸８及び絶縁体１１の重さにより縮んだ状態でコイル長ｌとなっており、本実施形態では、絶縁体１１の一般部の先端面が発熱コイル９のテーパ状縮径部９ａに当接する、又は凸部１１ｂの先端面がシースチューブ７の先端部（溶融接合部７ｄ）内側に当接した状態となる。しかし、絶縁体１１が持ち上げられることによって、図８に示すようにコイル長Ｌ（ｌ＜Ｌ）となり、絶縁体１１の先端面がシースチューブ７や発熱コイル９から離間した状態となる。勿論、絶縁体１１の長さ設定によっては、絶縁体１１の先端面が予めシースチューブ７や発熱コイル９から離間した状態となる場合もあるが、後述するスウェージング加工を考慮すると、できる限りシースチューブ７の先端に近い位置まで絶縁体１１を配設できる本実施形態のようにすることが好ましい。なぜなら、絶縁体１１の先端部の凸部１１ｂが発熱コイル９のテーパ状縮径部９ａの内側まで挿入されることにより、発熱コイル９の先端部近傍の充填密度を高め、スウェージング加工時における発熱コイル９の先端部近傍の変形量を小さく抑えることができ、発熱コイル９の先端部近傍における不均一な変形等の発生を低減させることができるためである。

上記のように位置決めが終了すると、図９に示すように、充填治具２０５の粉末充填穴２０５ｂからシースチューブ７内に絶縁粉末１２を送り込む。この間、図示しない超音波振動子を用いて、受け台２０１と充填治具２０５とを超音波振動させ、この超音波振動をシースチューブ７に加え続ける。このようにシースチューブ７に超音波振動を加えながら絶縁粉末１２を充填することで、絶縁粉末１２をシースチューブ７内に隙間なく密に充填できる。

絶縁粉末１２の充填が完了したら、規制治具２０７の把持部２０８を移動させて通電端子軸８を放し、規制治具２０７を上方に待避させる。更に、図１０に示すように、充填治具２０５を上方に待避させ、絶縁粉末１２が充填されたシースチューブ７等を受け台２０１から取り出す。かくして、粉末充填工程が完了する。

上記粉末充填工程にて、シースチューブ７内に絶縁粉末１２を充填した後、シースチューブ７の基端側を環状ゴム１３により封止する。そして、スウェージング工程にて、当該シースチューブ７の略全域にスウェージング加工を施し、所定寸法のシースチューブ７が形成される。これにより、当該シースチューブ７が通電端子軸８と一体となったシースヒータ３が完成する。

このように製造されたシースヒータ３は、別途成形された主体金具２の軸孔４に通電端子軸８の基端側から挿入され、シースチューブ７が軸孔４に圧入接合されることにより、シースチューブ７が主体金具２の先端より突出した状態で保持される。続いて、主体金具２の基端部から突出した通電端子軸８の基端部に上記Ｏリング１５、絶縁ブッシュ１６等が嵌め込まれることによって、グロープラグ１が完成する。

以上詳述したように、本実施形態のグロープラグ１の製造方法では、コイル９，１０に挿通される絶縁体１１の基端側が通電端子軸８の先端に嵌め込まれる。絶縁体１１と通電端子軸８とを一体とすることで、粉末充填工程の際に、充填される絶縁粉末１２により通電端子軸８が押される等した場合でも通電端子軸８の先端が横方向へ振れにくくなり、コイル９，１０の偏芯等を抑制することができる。結果として、粉末充填時にシースチューブ７とコイル９，１０（特に制御コイル１０）とが接触して短絡が発生するおそれを低減することができる。ひいては、各グロープラグ１毎のヒータ昇温特性のバラツキを抑制し、歩留まりの低下を抑制することができる。

さらに、絶縁体１１と通電端子軸８とを一体とすることで、通電端子軸８を介して、絶縁体１１の軸線Ｃ方向における位置決めを精度良く行うことができる。このため、絶縁体１１の先端部とシースチューブ７とを軸線Ｃ方向に離間させた状態で保持したり、絶縁体１１の先端面を発熱コイル９に接触させることなく、粉末充填工程を行うことができる。これにより、絶縁体１１の配置誤差等に起因した充填密度に違いや、絶縁体１１の発熱コイル９の先端部近傍への接触などにより、スウェージング工程において発熱コイル９（特にテーパ状縮径部９ａ）の形状や巻線ピッチが不均一になることを抑制することができる。結果として、発熱コイル９の抵抗値のバラツキ、ひいてはヒータ昇温特性のバラツキを抑制することができる。

なお、上述した実施形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施してもよい。

（ａ）グロープラグ１の形状など各種構成は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、シースチューブ７は、大径部７ｂが省略され、その外径が略一定のストレート形態のものであってもよい。また、上記実施形態では、発熱コイル９及び制御コイル１０の２つのコイルによりコイル部材が構成されているが、これに限らず、例えば１種類のコイルからなるコイル部材を備えた構成にも適用できる。

（ｂ）上記実施形態では、絶縁軸部としての絶縁体１１と、通電端子用軸部としての通電端子軸８とを別体で設け、両者を隙間嵌めにより一体に組付ける構成が採用されている。絶縁軸部を通電端子用軸部に一体に設ける構成はこれに限られるものではない。例えば両軸部の一方に設けられた雄ネジ部を他方の雌ネジ部にねじ込む螺合、接着剤等による接着などの方法により両軸部を一体とする構成としてもよい。また、両軸部を一体形成した構成としてもよい。例えば、図１１に示す例では、通電端子軸８の先端側において、コイル接続部８ａよりもさらに細径の軸部２５が軸線Ｃ方向に沿って延出形成されており、当該軸部２５の表面に溶射等により絶縁コーティング２６を施すことにより、絶縁軸部として機能させている。但し、絶縁軸部を通電端子用軸部（通電端子軸８）と別体で設けた方が、上記実施形態のように絶縁軸部（絶縁体１１）の全体をセラミックス等の絶縁性材料により構成することができるため、急速昇温性の面では好ましい。

（ｃ）上記実施形態の製造方法により製造されるグロープラグ１は、シースチューブ７の先端部に発熱コイル９の先端部を溶融接合する、いわゆる直溶接タイプである。これに限らず、本発明は、例えば発熱コイル９の先端部を鋲部材等の別部材に接合した状態で当該鋲部材等によりシースチューブ７の先端を塞ぐ、いわゆる鋲溶接タイプのグロープラグの製造方法などに適用してもよい。

鋲溶接タイプの場合、予め鋲部材等に絶縁体１１の先端部を保持するための加工を施せるため、絶縁体１１の両端部を支持してコイル９，１０の偏芯等を抑制することも可能となる。しかし、このような加工は、新たに別部材を設けたり、シースチューブ７の先端の肉厚を厚くすることになるため、必然的に熱容量が増え、急速昇温性の面で好ましくない。言い換えれば、本発明によれば、シースチューブ７の先端側に絶縁体１１の保持手段を設ける必要もないため、部品点数や手間が少なくてすみ、製造コストを抑制することができるとともに、シースチューブ７の先端の熱容量を抑え、急速昇温性に優れたグロープラグを製造することができる。

この点、直溶接タイプは、鋲部材等を用いなくともよいため、鋲溶接タイプに比べて、さらに部品点数や手間が少なくてすみ、製造コストを抑制することができるとともに、シースチューブ７の先端の熱容量を抑え、急速昇温性に優れたグロープラグを製造することができる。そもそも直溶接タイプのグロープラグ１の製造方法では、構成上、絶縁体１１を保持する加工をシースチューブ７の先端に施すことはほぼ不可能であるため、本発明の作用効果がより奏効する。

（ｄ）上記実施形態では、軸線Ｃ方向に対して、絶縁体１１の先端面が発熱コイル９に当接しない状態で粉末充填工程を行っている。これに限らず、絶縁体１１の先端面が発熱コイル９に当接した状態で粉末充填工程が行われる構成としてもよい。少なくとも絶縁体１１の先端面がシースチューブ７から離間した状態となっていればよい。

また、上記実施形態では、シースチューブ７の径方向における絶縁体１１とコイル９，１０との関係については特に言及しなかったが、径方向に関しては、両者が当接していてもよいし、当接していなくてもよい。勿論、あまりにも両者のクリアランスが大きすぎると短絡等が発生しやすくなるおそれがあるため、比較的クリアランスが小さい方が好ましい。

（ｅ）絶縁体１１の形状や材質に関しても上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、絶縁体１１の先端側にも嵌め込み用の凸部１１ａと同一形状の凸部１１ｂが形成されている。これに限らず、凸部１１ｂを省略した構成としてもよい。又、これに代えて、例えば発熱コイル９のテーパ状縮径部９ａに合わせて、絶縁体１１の先端をテーパ状に構成してもよい。

また、絶縁体１１の材質に関しても、例えば絶縁体１１が酸化マグネシウムなど他の絶縁性材料から形成されていてもよい。

（ａ）は本実施形態のグロープラグを示す全体図であり、（ｂ）はその縦断面図である。シースヒータを説明するための部分拡大断面図である。シースヒータを説明するための部分拡大断面図である。シースチューブ、コイル及び通電端子軸等を接続した様子を示す説明図である。粉末充填工程において、発熱コイル等を接続したシースチューブを充填機の受け台にセットした様子を示す説明図である。粉末充填工程において、芯出用アームにより通電端子軸の芯出しを行ってから、充填治具をセットする様子を示す説明図である。粉末充填工程において、規制治具の把持部により通電端子軸を把持する様子を示す説明図である。粉末充填工程において、規制治具の把持部により通電端子軸を持ち上げ所定位置に固定する様子を示す説明図である。粉末充填工程において、充填治具から絶縁粉末を充填する様子を示す説明図である。粉末充填工程において、粉末充填を終え、規制治具及び充填治具を待避させる様子を示す説明図である。別の実施形態におけるシースヒータを説明するための部分拡大断面図である。従来のシースヒータの粉末充填工程の様子を示す説明図である。

符号の説明

１…グロープラグ、２…主体金具、３…シースヒータ、７…シースチューブ、８…通電端子軸、９…発熱コイル、１０…制御コイル、１１…絶縁体、１２…絶縁粉末、Ｃ…軸線。

Claims

軸線方向に延び、先端部の閉じた筒状のシースチューブと、
前記シースチューブ内に前記軸線方向に沿って配置され、前記シースチューブの先端部に一端が接合された抵抗発熱線よりなるコイル部材と、
前記シースチューブの基端側から当該シースチューブ内へ差し込まれ、当該差し込まれた先端側が前記コイル部材の他端に接合された棒状の通電端子用軸部と、
前記シースチューブ内に充填された絶縁粉末とを備えるグロープラグの製造方法であって、
少なくとも表面部に絶縁性を有する棒状の絶縁軸部を前記軸線方向に沿って前記通電端子用軸部の先端側に一体に設ける絶縁軸部形成工程と、
前記コイル部材に前記絶縁軸部を挿通した状態で、前記通電端子用軸部の先端側に前記コイル部材を接合するコイル基端接合工程と、
前記通電端子用軸部の一部、前記絶縁軸部及び前記コイル部材を、先端部の開いた筒状の前記シースチューブ内に前記軸線方向に沿って配置する配置工程と、
前記シースチューブの先端部を閉塞させるとともに当該先端部に前記コイル部材を接合するコイル先端接合工程と、
前記シースチューブの先端部を下方に、基端部を上方に向けて、少なくとも前記絶縁軸部の先端部と前記シースチューブとを前記軸線方向に離間させた状態で前記通電端子用軸部を保持しつつ、前記シースチューブ内に前記絶縁粉末を充填する粉末充填工程とを備えたこと特徴とするグロープラグの製造方法。
少なくとも前記絶縁軸部の先端面が前記コイル部材と前記軸線方向に離間した状態で前記粉末充填工程が行われることを特徴とする請求項１に記載のグロープラグの製造方法。
前記絶縁軸部形成工程が、前記通電端子用軸部とは別体で設けられた前記絶縁軸部を、当該通電端子用軸部の先端側に一体に組付ける工程であることを特徴とする請求項１又は２に記載のグロープラグの製造方法。
前記コイル先端接合工程が、前記シースチューブの先端部に前記コイル部材の先端部を溶融接合する工程であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のグロープラグの製造方法。