JP5536929B2 - グロープラグの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、ディーゼルエンジンを始めとする内燃機関の始動を補助するグロープラグを製造する方法に関する。

グロープラグの構造として、棒状の発熱素子が挿入される金属製の外筒を、炭素鋼にメッキを施した主体金具に突合せ溶接することによって、外筒を介してセラミック発熱素子を主体金具に固定する構造が知られている。主体金具と外筒とを突合せ溶接する際に、両部材を溶融させる溶接部（溶接ビード）に主体金具のメッキ材料が介在すると、メッキ材料が溶接時に気化して溶接部に気孔（ポア）が形成されてしまい、溶接部における接合強度の低下、耐食性の低下、外観の悪化などの溶接不良を招くことになる。従来、メッキ材料に起因する溶接不良を防止する対策の一つとして、突合せ溶接に先立って、主体金具の突合せ面に形成されたメッキ層を研磨によって剥離する研磨剥離が実施されていた（特許文献１）。

特開２００８−８６０７号公報

しかしながら、メッキ層の研磨剥離では、過剰な研磨や研磨の偏りによってメッキ層のみならず炭素鋼の基材までもが研磨され、主体金具に欠肉が発生してしまう場合があった。主体金具の欠肉は、主体金具に固定される発熱素子の位置ズレの要因となり、グロープラグ製品の歩留率を悪化させる。

本発明は、上記した課題を踏まえ、グロープラグにおける突合せ溶接された二つの金属部材の溶接不良を抑制することができるグロープラグの製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。

［適用例１］ 適用例１のグロープラグの製造方法は、第１および第２金属部材を備えるグロープラグを製造するグロープラグの製造方法であって、前記第１金属部材をメッキするメッキ工程と、焦点を通過させ拡散させたレーザ光を、前記メッキされた第１金属部材における筒状部の環状端面に照射することによって、前記環状端面に形成されたメッキ層を剥離する剥離工程と、前記メッキ層が剥離された第１金属部材の環状端面に、前記第２金属部材を突合せ溶接する溶接工程とを備え、前記剥離工程は、前記メッキされた第１金属部材における前記環状端面への前記レーザ光の照射によって発生する炎色反応の色に基づいて、前記レーザ光の照射を制御する工程を含み、前記制御する工程は、前記メッキ層に前記レーザ光を照射させ、前記レーザ光の照射による炎色が前記メッキ層を示す色の場合、前記メッキ層が残留していると判断して、照射を継続し、前記レーザ光の照射による炎色が前記メッキ層を示す色から前記第１金属部材を示す色になった場合、前記メッキ層が剥離されたと判断して、照射を終了する工程を含むことを特徴とする。適用例１のグロープラグの製造方法によれば、第１金属部材の環状端面に照射されるレーザ光のエネルギ密度は、焦点から離れるに従って低下するため、環状端面では溶接温度よりも融点が低いメッキ材料を蒸発させながら、環状端面よりも焦点から離れたメッキ層の損傷を抑制することができる。そのため、第１金属部材における基材の欠肉および過剰なメッキ層の剥離を回避しながら、環状端面からメッキ層を剥離することができる。したがって、グロープラグにおける突合せ溶接された第１および第２金属部材の溶接不良を抑制することができる。また、炎色反応の色はメッキ材料の有無に応じて変化することから、メッキ層の剥離を過不足なく実施することができる。

［適用例２］ 適用例１のグロープラグの製造方法は、更に、前記メッキ工程に先立って、前記第１金属部材における前記筒状部の外周側面と前記環状端面との間に面取り部を形成する面取り工程を備え、前記剥離工程は、前記メッキされた第１金属部材における前記環状端面と共に前記面取り部に前記レーザ光を照射することによって、前記環状端面に形成されたメッキ層に加え、前記面取り部に形成されたメッキ層を剥離する工程であると良い。適用例２のグロープラグの製造方法によれば、剥離工程でメッキ層が剥離される面取り部によって、メッキ層を残すべき外周側面を環状端面から離すことができるため、突合せ溶接時に外周側面のメッキ層が溶接部に取り込まれることを抑制することができる。

［適用例３］ 適用例２のグロープラグの製造方法において、前記溶接工程は、前記メッキ層が剥離された第１金属部材の環状端面に、無メッキである前記第２金属部材における突合せ面を突合せ溶接する工程であり、前記面取り工程は、前記メッキ工程に先立って、前記第１金属部材に前記面取り部を、前記第２金属部材における前記突合せ面に設けられた面取り部よりも大きな面取り幅で形成する工程であると良い。適用例３のグロープラグの製造方法によれば、面取り部によって外周側面を環状端面から一層離すことができるため、突合せ溶接時に外周側面のメッキ層が溶接部に取り込まれることを一層抑制することができる。

［適用例４］ 適用例２または適用例３のグロープラグの製造方法において、前記面取り工程は、前記メッキ工程に先立って、前記第１金属部材に前記面取り部を、前記環状端面側よりも前記外周測面側が大きな面取り幅で形成する工程であると良い。適用例４のグロープラグの製造方法によれば、メッキ層を残すべき外周側面を環状端面から離して、突合せ溶接時に外周側面のメッキ層が溶接部に取り込まれることを抑制しながら、溶接部として溶融させる肉厚を第１金属部材に確保することができる。

［適用例５］ 適用例１ないし適用例４のいずれかのグロープラグの製造方法において、前記剥離工程は、前記メッキされた第１金属部材における前記環状端面に前記レーザ光を照射することによって、前記環状端面における内周側に形成されたメッキ層を残して、前記環状端面に形成されたメッキ層を剥離する工程であると良い。適用例５のグロープラグの製造方法によれば、環状端面における内周側は突合せ溶接時に溶接部に取り込まれないことから、溶接部に悪影響を与えることなく、剥離工程に要する工数を低減することができる。

［適用例６］ 適用例１ないし適用例５のいずれかのグロープラグの製造方法において、前記第１金属部材は、当該グロープラグを内燃機関に取り付けるための雄ネジ部が外周面に形成された主体金具であり、前記第２金属部材は、発熱素子が内部に挿入され該発熱素子を前記主体金具に固定する外筒であると良い。適用例６のグロープラグの製造方法によれば、主体金具と外筒とを突合せ溶接した溶接部の溶接不良を抑制することができる。

［適用例７］ 適用例１ないし適用例６のいずれかのグロープラグの製造方法において、前記第１金属部材は、炭素鋼で形成された部材であり、前記第２金属部材は、ステンレス鋼で形成された部材であり、前記メッキ工程は、前記第１金属部材を、亜鉛（Ｚｎ）、銅（Ｃｕ）、スズ（Ｓｎ）等の低融点メッキ材料のうち少なくとも一つを含むメッキ材料でメッキする工程であると良い。適用例６のグロープラグの製造方法によれば、炭素鋼を基材として炭素鋼と比較して融点の低い各種の低融点メッキ材料でメッキされた第１金属部材を、ステンレス鋼で形成された第２金属部材に突合せ溶接した溶接部の溶接不良を抑制することができる。

本発明の形態は、グロープラグの製造方法に限るものではなく、例えば、グロープラグ、グロープラグを構成する各種部品、ブロープラグを備える内燃機関、グロープラグの製造装置などの種々の形態に適用することも可能である。また、本発明は、前述の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において様々な形態で実施し得ることは勿論である。

内燃機関に取り付けられたグロープラグの部分断面を示す説明図である。 グロープラグの製造工程を示すフローチャートである。 突合せ溶接工程の詳細を示す説明図である。 主体金具および外筒を相互に突き合わせる部分を拡大して示す説明図である。 剥離工程において主体金具の環状端面からメッキ層を剥離する様子を示す説明図である。 剥離工程においてレーザ光を環状端面に対して相対的に移動させる軌跡の一例を示す説明図である。

以上説明した本発明の構成および作用を一層明らかにするために、以下本発明を適用したグロープラグについて説明する。

Ａ．実施例：
Ａ１．グロープラグの構成：
図１は、内燃機関５に取り付けられたグロープラグ１０の部分断面を示す説明図である。グロープラグ１０は、ディーゼルエンジンを始めとする内燃機関５に取り付けられ、内燃機関５の始動時における点火を補助する熱源として機能する。グロープラグ１０は、給電端子１００と、中軸２００と、絶縁部材３００と、Ｏ（オー）リング４００と、主体金具５００と、通電リング６００と、外筒７００と、セラミック発熱素子８００とを備える。これらグロープラグ１０を構成する部材は、グロープラグ１０の中心軸ＳＣに略沿って組み付けられている。なお、本明細書では、グロープラグ１０におけるセラミック発熱素子８００側を「先端側」と呼び、給電端子１００側を「後端側」と呼ぶ。

グロープラグ１０は、セラミック発熱素子８００が挿入される金属製の外筒７００を、炭素鋼にメッキを施した主体金具５００に突合せ溶接することによって、外筒７００を介してセラミック発熱素子８００を主体金具５００に固定する構造を有する。外筒７００に突き合わせられる主体金具５００の突合せ面に形成されたメッキ層は、外筒７００との突合せ溶接に先立って、レーザ光によって剥離される。グロープラグの製造工程についての詳細は後述する。

グロープラグ１０の主体金具５００は、筒状に形成された炭素鋼にメッキが施された第１金属部材であり、中軸２００を内包すると共に、一方の端部である先端側で外筒７００を介してセラミック発熱素子８００を保持し、他方の端部である後端側で絶縁部材３００を介して中軸２００を保持する。本実施例では、主体金具５００の基材は、日本工業規格（ＪＩＳ）に規定された「Ｓ４０Ｃ」相当の機械構造用炭素鋼（ＳＣ材）であるが、これに限るものではなく、グロープラグの使用環境に耐え得る組成の炭素鋼であれば良い。

主体金具５００は、軸孔５１０と、工具係合部５２０と、第１筒状部５３０と、雄ネジ部５４０と、段部５５０と、第２筒状部５６０とを備える。本実施例では、主体金具５００には、後端側から順に、工具係合部５２０、第１筒状部５３０、段部５５０、第２筒状部５６０が形成され、雄ネジ部５４０は、第１筒状部５３０に形成されている。なお、本実施例では、工具係合部５２０は、雄ネジ部５４０よりも後端側に形成されているが、他の実施形態において、雄ネジ部５４０よりも先端側に形成されても良い。

主体金具５００の軸孔５１０は、中心軸ＳＣに略沿って形成した貫通孔であり、中軸２００よりも大きな径を有している。軸孔５１０に中軸２００が位置決めされた状態で、軸孔５１０と中軸２００との間には、両者を電気的に絶縁する空隙が形成される。主体金具５００の工具係合部５２０は、内燃機関５へのグロープラグ１０の取り付けおよび取り外しに用いられる工具（図示しない）に嵌り合う。主体金具５００の第１筒状部５３０は、外周に雄ネジ部５４０が形成された部位である。主体金具５００の雄ネジ部５４０は、第１筒状部５３０の先端側から後端側に向けて形成され、内燃機関５に形成された雌ネジに嵌り合う。主体金具５００の段部５５０は、第１筒状部５３０と第２筒状部５６０との間を相互に連接する。主体金具５００の第２筒状部５６０は、第１筒状部５３０よりも小さな外径で形成された部位であり、その先端側には、外筒７００を介してセラミック発熱素子８００が固定される。

グロープラグ１０の外筒７００は、筒状に形成された第２金属部材であり、主体金具５００の第２筒状部５６０の先端側に突合せ溶接され、セラミック発熱素子８００を主体金具５００に固定する。本実施例では、外筒７００の材料は、ＪＩＳに規定された「ＳＵＳ４３０」相当のステンレス鋼であるが、これに限るものではなく、グロープラグの使用環境に耐え得る組成のステンレス鋼であれば良い。本実施例では、外筒７００は、メッキが施されていない無メッキの状態である。

外筒７００は、軸孔７１０と、第３筒状部７３０と、段部７５０と、第４筒状部７６０とを備える。外筒７００には、後端側から順に、第３筒状部７３０、段部７５０、第４筒状部７６０が形成されている。外筒７００の軸孔７１０は、中心軸ＳＣに略沿って形成した貫通孔であり、セラミック発熱素子８００に嵌り合う径を有する。外筒７００の第３筒状部７３０は、主体金具５００の第２筒状部５６０と略同じ大きさの外径で形成された部位である。外筒７００の段部７５０は、第３筒状部７３０と第４筒状部７６０との間を相互に連接する。外筒７００の第４筒状部７６０は、第３筒状部７３０の外径よりも小さな外径で形成された部位である。

グロープラグ１０のセラミック発熱素子８００は、絶縁性セラミックスで形成されたセラミック基体８１０と、通電によって発熱する発熱体８２０とを備え、発熱体８２０をセラミック基体８１０に埋設した発熱素子である。本実施例では、セラミック発熱素子８００は、円柱状に形成された発熱素子である。本実施例では、セラミック発熱素子８００の発熱体８２０は、導電性セラミック製の抵抗体であるが、他の実施形態において、金属製の発熱コイルであっても良い。本実施例では、発熱体８２０は、セラミック基体８１０の内部において、先端側を頂点にして折り曲げられた略Ｕ字状の発熱部と、発熱部の端部にそれぞれ接続される一対のリード部を有する。一方のリード部は、通電リング６００に電気的に接続され、他方のリード部は、外筒７００に電気的に接続されている。

グロープラグ１０の給電端子１００は、導電材料で形成された部材であり、セラミック発熱素子８００に電気的に接続され、グロープラグ１０の外部からセラミック発熱素子８００に対する給電を受け付ける。

グロープラグ１０の中軸２００は、導電材料で形成された円柱体であり、主体金具５００の軸孔５１０に挿入された状態で中心軸ＳＣ上に組み付けられ、給電端子１００とセラミック発熱素子８００との間を電気的に接続する。本実施例では、セラミック発熱素子８００に対する外部からの給電は給電端子１００を介して行われるが、他の実施形態において、給電端子１００と中軸２００とを一体的に形成し、外部からの給電を直接中軸に行っても良い。

グロープラグ１０の絶縁部材３００は、絶縁材料で形成された円筒体であり、中軸２００を主体金具５００の内側に位置決めすることによって、中軸２００と主体金具５００との間を電気的に絶縁する空隙を形成する。本実施例では、絶縁部材３００は、中軸２００を位置決めすると共に、給電端子１００と主体金具５００との間に介在することによって両者を電気的に絶縁する。

グロープラグ１０のＯリング４００は、絶縁弾性材料で形成された環状体であり、中軸２００，絶縁部材３００および主体金具５００の各々に密着することによって主体金具５００の内部を密閉する。

グロープラグ１０の通電リング６００は、導電材料で形成された円筒体であり、主体金具５００の軸孔５１０の内部で、中軸２００とセラミック発熱素子８００との間に組み付けられ、中軸２００とセラミック発熱素子８００との間を電気的に接続する。

Ａ２．グロープラグの製造工程：
図２は、グロープラグ１０の製造工程（ステップＳ１０）を示すフローチャートである。グロープラグ１０の製造工程（ステップＳ１０）では、まず、部材準備工程（ステップＳ１００）において、グロープラグ１０を構成する主体金具５００、外筒７００などの各種部材を準備する。その後、突合せ溶接工程（ステップＳ２００）において、主体金具５００に外筒７００を突合せ溶接する。その後、残りの部材を主体金具５００に組み付けると（ステップＳ３００）、グロープラグ１０が完成する。

図３は、突合せ溶接工程（ステップＳ２００）の詳細を示す説明図である。突合せ溶接工程（ステップＳ２００）では、まず、部材準備工程（ステップＳ１００）で準備された主体金具５００および外筒７００を相互に突き合わせる（ステップＳ２１０）。本実施例では、主体金具５００と外筒７００との突合せ工程（ステップＳ２１０）に先立って、外筒７００の軸孔７１０には、セラミック発熱素子８００が挿入されており、そのセラミック発熱素子８００には、通電リング６００を介して中軸２００が接続されている。

図３に示すように、主体金具５００は、外周側面５６２と、環状端面５６４とを備え、外筒７００は、外周側面７６２と、環状端面７３４とを備える。主体金具５００の外周側面５６２は、第２筒状部５６０における環状の端面であり、主体金具５００の環状端面５６４は、第２筒状部５６０における環状の端面である。外筒７００の外周側面７６２は、第３筒状部７３０における外周の側面であり、外筒７００の環状端面７３４は、第３筒状部７３０における環状の端面である。主体金具５００の環状端面５６４、および外筒７００の環状端面７３４の各々は、主体金具５００および外筒７００を相互に突き合わせた際に向かい合う突合せ面である。

図４は、主体金具５００および外筒７００を相互に突き合わせる部分を拡大して示す説明図である。図４に示すように、主体金具５００における外周側面５６２と環状端面５６４との間には、外周側面５６２と環状端面５６４との繋ぎ目を切削した面取り部５６６が形成され、外筒７００における外周側面７６２と環状端面７３４との間には、外周側面７６２と環状端面７３４との繋ぎ目を削り取った面取り部７３６が形成されている。主体金具５００における面取り部５６６の形成についての詳細は後述する。

図４に示すように、主体金具５００の表面にはメッキ層５０５が形成されているが、主体金具５００と外筒７００との突合せ工程（ステップＳ２１０）に先立って、主体金具５００の環状端面５６４からメッキ層５０５が剥離されている。本実施例では、環状端面５６４に加え、面取り部５６６からもメッキ層５０５が剥離されている。主体金具５００におけるメッキ層５０５の剥離についての詳細は後述する。

図３の説明に戻り、主体金具５００と外筒７００との突合せ工程（ステップＳ２１０）の後、主体金具５００と外筒７００との境界における外周側を溶接する（ステップＳ２５０：図中に溶接部位を矢印で示す）。本実施例では、溶接工程（ステップＳ２５０）における溶接手法は、レーザ溶接であるが、他の実施形態において、電子ビーム溶接やアーク溶接など他の溶接手法であっても良い。本実施例では、溶接工程（ステップＳ２５０）におけるレーザ溶接に用いるレーザ光は、ＹＡＧレーザであるが、他の実施形態において、炭酸ガスレーザを始めとする他のレーザ光であっても良い。

溶接工程（ステップＳ２５０）が完了すると、主体金具５００と外筒７００との境界の外周側には、主体金具５００および外筒７００が溶融した溶接ビードによって溶接部Ｐｗが形成され、主体金具５００と外筒７００とは一体となる（ステップＳ２９０）。

図２の説明に戻り、部材準備工程（ステップＳ１００）は、主体金具５００を準備する工程として、主体金具５００に面取り部５６６を形成する面取り工程（ステップＳ１１２）と、主体金具５００にメッキを施すメッキ工程（ステップＳ１１４）と、主体金具５００の環状端面５６４からメッキ層５０５を剥離する剥離工程（ステップＳ１１６）とを含む。

部材準備工程（ステップＳ１００）の面取り工程（ステップＳ１１２）では、メッキ工程（ステップＳ１１４）に先立って、主体金具５００の環状端面５６４における外周側面５６２との繋ぎ目を切削して面取り部５６６を形成する。

図４に示すように、本実施例では、主体金具５００の面取り部５６６における外周側面５６２側の面取り幅ＣＬ１は、外筒７００の面取り部７３６における外周側面７３２側の面取り幅ＣＬ２よりも大きく、主体金具５００の面取り部５６６における環状端面５６４側の面取り幅ＣＨ１は、外筒７００の面取り部７３６における環状端面７３４側の面取り幅ＣＨ２よりも大きい。本実施例のように、主体金具５００の面取り部５６６は、外筒７００の面取り部７３６よりも大きな面取り幅であることが好ましいが、他の実施形態において、外筒７００の面取り部７３６と同じ面取り幅であっても良いし、外筒７００の面取り部７３６よりも小さな面取り幅であっても良い。

図４に示すように、本実施例では、主体金具５００の面取り部５６６は、環状端面５６４側の面取り幅ＣＨ１よりも外周側面５６２側の面取り幅ＣＬ１が大きい。本実施例のように、主体金具５００の面取り部５６６は、環状端面５６４側の面取り幅ＣＨ１よりも外周側面５６２側の面取り幅ＣＬ１が大きいことが好ましいが、他の実施形態において、面取り幅ＣＨ１と面取り幅ＣＬ１とが同じ大きさであっても良いし、面取り幅ＣＨ１よりも面取り幅ＣＬ１が小さくても良い。

図２の説明に戻り、部材準備工程（ステップＳ１００）のメッキ工程（ステップＳ１１４）では、面取り工程（ステップＳ１１２）の後、面取り部５６６が形成された主体金具５００にメッキを施して、外周側面５６２、環状端面５６４、面取り部５６６を含む主体金具５００の表面にメッキ層５０５を形成する。本実施例では、主体金具５００のメッキ材料は、亜鉛（Ｚｎ）およびニッケル（Ｎｉ）を含む亜鉛ニッケル合金であるが、これに限るものではなく、グロープラグの使用環境に耐え得る組成のメッキ材料であれば良い。例えば、主体金具５００のメッキ材料は、亜鉛（Ｚｎ）、銅（Ｃｕ）、スズ（Ｓｎ）の少なくとも一つを含む主体金具５００よりも融点の低いメッキ材料を利用することができ、これら種々のメッキ材料で形成されるメッキ層にクロメート層を更に形成しても良い。

部材準備工程（ステップＳ１００）の剥離工程（ステップＳ１１６）では、メッキ工程（ステップＳ１１４）の後、レーザ光を用いて主体金具５００の環状端面５６４からメッキ層５０５を剥離する。本実施例では、剥離工程（ステップＳ１１６）において、環状端面５６４に加え、面取り部５６６からもメッキ層５０５を剥離する。

図５は、剥離工程（ステップＳ１１６）において主体金具５００の環状端面５６４からメッキ層５０５を剥離する様子を示す説明図である。図５に示すように、剥離工程（ステップＳ１１６）では、メッキ工程（ステップＳ１１４）でメッキされた主体金具５００における環状端面５６４に、レーザ照射装置９０から焦点ＦＳを通過させ拡散させたレーザ光Ｌｏｆを照射することによって、環状端面５６４に形成されたメッキ層５０５を剥離する。レーザ照射装置９０から放出され焦点ＦＳに収束するレーザ光Ｌｉｆは、焦点ＦＳに近づくに従ってエネルギ密度が高くなり、焦点ＦＳを通過して拡散するレーザ光Ｌｏｆは、焦点ＦＳから離れるに従ってエネルギ密度が低くなる。

本実施例では、図５に示すように、環状端面５６４へのレーザ光Ｌｏｆの照射中に、レーザ光Ｌｏｆの一部を面取り部５６６に照射することによって、面取り部５６６に形成されたメッキ層５０５を剥離する。面取り部５６６は環状端面５６４よりも焦点ＦＳから離れているため、レーザ光Ｌｏｆのエネルギ密度は、環状端面５６４よりも面取り部５６６の方が低くなる。そのため、レーザ光Ｌｏｆの強度は、面取り部５６６においてもメッキ層５０５を剥離可能な程度に調整される。

本実施例では、図４に示すように、剥離工程（ステップＳ１１６）では、環状端面５６４における外周側に形成されたメッキ層５０５を剥離して、環状端面５６４における内周側に形成されたメッキ層５０５を残すが、他の実施形態において、環状端面５６４の全域に形成されたメッキ層５０５を剥離しても良い。

図６は、剥離工程（ステップＳ１１６）においてレーザ光Ｌｏｆを環状端面５６４に対して相対的に移動させる軌跡の一例を示す説明図である。本実施例では、剥離工程（ステップＳ１１６）において、環状端面５６４の外周に沿ってレーザ光Ｌｏｆを開始点Ｐｓｔから一周させて円軌跡Ｔｃ１を描いた後、この円軌跡Ｔｃ１の内側でレーザ光Ｌｏｆを終了点Ｐｅｄまで一周させて円軌跡Ｔｃ２を描く。これによって、環状端面５６４の外周側を円軌跡Ｔｃ１および円軌跡Ｔｃ２で重ね合わせてレーザ光Ｌｏｆを照射することができるため、環状端面５６４の外周側におけるメッキ層５０５の残留を抑制することができる。本実施例では、環状端面５６４の外周に沿ったレーザ光Ｌｏｆの照射の回数は、円軌跡Ｔｃ１および円軌跡Ｔｃ２による２回であるが、他の実施形態において、１回であっても良いし、３回以上であっても良い。

Ａ３．効果：
以上説明した実施例のグロープラグ１０によれば、主体金具５００の環状端面５６４に照射されるレーザ光Ｌｏｆのエネルギ密度は、焦点ＦＳから離れるに従って低下するため、環状端面５６４では溶接温度よりも融点が低いメッキ材料を蒸発させながら、環状端面５６４よりも焦点ＦＳから離れた外周側面５６２におけるメッキ層５０５の損傷を抑制することができる。そのため、主体金具５００における基材の欠肉および過剰なメッキ層５０５の剥離を回避しながら、環状端面５６４からメッキ層５０５を剥離することができる。したがって、グロープラグ１０における突合せ溶接された主体金具５００と外筒７００との溶接不良を抑制することができる。

また、剥離工程（ステップＳ１１６）でメッキ層５０５が剥離される面取り部５６６によって、メッキ層５０５を残すべき外周側面５６２を環状端面５６４から離すことができるため、突合せ溶接時（ステップＳ２００）に外周側面５６２のメッキ層５０５が溶接部Ｐｗに取り込まれることを抑制することができる。

また、面取り工程（ステップＳ１１２）において、主体金具５００の面取り部５６６を、外筒７００の面取り部７３６よりも大きな面取り幅で形成することから、面取り部５６６によって外周側面５６２を環状端面５６４から一層離すことができるため、突合せ溶接時（ステップＳ２００）に外周側面５６２のメッキ層５０５が溶接部Ｐｗに取り込まれることを一層抑制することができる。

また、面取り工程（ステップＳ１１２）において、主体金具５００の面取り部５６６を、環状端面５６４側の面取り幅ＣＨ１よりも外周側面５６２側の面取り幅ＣＬ１が大きな面取り幅で形成することから、メッキ層５０５を残すべき外周側面５６２を環状端面５６４から離して、突合せ溶接時（ステップＳ２００）に外周側面５６２のメッキ層５０５が溶接部Ｐｗに取り込まれることを抑制しながら、溶接部Ｐｗとして溶融させる肉厚を主体金具５００に確保することができる。

また、環状端面５６４における内周側は突合せ溶接時（ステップＳ２００）に溶接部Ｐｗに取り込まれないことから、剥離工程（ステップＳ１１６）において、環状端面５６４における内周側に形成されたメッキ層５０５を残すことによって、溶接部Ｐｗに悪影響を与えることなく、剥離工程（ステップＳ２００）に要する工数を低減することができる。

Ｂ．その他の変形例：
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこうした実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において様々な形態で実施し得ることは勿論である。例えば、温度センサや圧力センサなどの各種センサを組み込んだグロープラグに本発明を適用しても良い。

また、本実施例では、主体金具５００と外筒７００とを突合せ溶接する構造について説明したが、グロープラグ１０における他の金属部材同士を突合せ溶接する構造に適用しても良い。

また、本実施例では、外筒７００は、無メッキの金属部材であるが、他の実施形態において、外筒７００がメッキされた金属部材である場合、主体金具５００に対する剥離工程（ステップＳ１１６）と同様に、メッキされた外筒７００からメッキを剥離しても良い。

また、剥離工程（ステップＳ１１６）において、環状端面５６４へのレーザ光Ｌｏｆの照射によって発生する炎色反応の色に基づいてレーザ光Ｌｏｆの照射を制御しても良い。具体的には、「Ｓ４０Ｃ」相当の炭素鋼で形成された基材に亜鉛ニッケル合金をメッキした主体金具５００では、レーザ光Ｌｏｆの照射による炎色が「緑」の場合、メッキ層５０５が残留していると判断して、その照射部位での照射を継続し、レーザ光Ｌｏｆの照射による炎色が「緑」から「赤」になった場合、メッキ層５０５が剥離されたと判断して、その照射部位での照射を終了する。ここでは、炎色反応の一例として「緑」から「赤」への変化を示したが、炎色反応の色は、主体金具５００における基材およびメッキの材料に応じて異なる色になることから、主体金具５００の材質に応じてメッキ層５０５の剥離状態を適宜判断することができる。

５…内燃機関
１０…グロープラグ
９０…レーザ照射装置
１００…給電端子
２００…中軸
３００…絶縁部材
４００…Ｏリング
５００…主体金具
５０５…メッキ層
５１０…軸孔
５２０…工具係合部
５３０…第１筒状部
５４０…雄ネジ部
５５０…段部
５６０…第２筒状部
５６２…外周側面
５６４…環状端面
５６６…面取り部
６００…通電リング
７００…外筒
７１０…軸孔
７３０…第３筒状部
７３２…外周側面
７３４…環状端面
７３６…面取り部
７５０…段部
７６０…第４筒状部
７６２…外周側面
８００…セラミック発熱素子
８１０…セラミック基体
８２０…発熱体
ＳＣ…中心軸
Ｐｗ…溶接部
ＣＨ１，ＣＨ２，ＣＬ１，ＣＬ２…面取り幅
Ｐｅｄ…終了点
Ｐｓｔ…開始点
Ｔｃ１…円軌跡
Ｔｃ２…円軌跡
ＦＳ…焦点
Ｌｉｆ…レーザ光
Ｌｏｆ…レーザ光

Claims (7)

1. 第１および第２金属部材を備えるグロープラグを製造するグロープラグの製造方法であって、
   前記第１金属部材をメッキするメッキ工程と、
   焦点を通過させ拡散させたレーザ光を、前記メッキされた第１金属部材における筒状部の環状端面に照射することによって、前記環状端面に形成されたメッキ層を剥離する剥離工程と、
   前記メッキ層が剥離された第１金属部材の環状端面に、前記第２金属部材を突合せ溶接する溶接工程と
   を備え、
   前記剥離工程は、前記メッキされた第１金属部材における前記環状端面への前記レーザ光の照射によって発生する炎色反応の色に基づいて、前記レーザ光の照射を制御する工程を含み、
   前記制御する工程は、前記メッキ層に前記レーザ光を照射させ、前記レーザ光の照射による炎色が前記メッキ層を示す色の場合、前記メッキ層が残留していると判断して、照射を継続し、前記レーザ光の照射による炎色が前記メッキ層を示す色から前記第１金属部材を示す色になった場合、前記メッキ層が剥離されたと判断して、照射を終了する工程を含む、
   グロープラグの製造方法。
2. 請求項１に記載のグロープラグの製造方法であって、更に、
   前記メッキ工程に先立って、前記第１金属部材における前記筒状部の外周側面と前記環状端面との間に面取り部を形成する面取り工程を備え、
   前記剥離工程は、前記メッキされた第１金属部材における前記環状端面と共に前記面取り部に前記レーザ光を照射することによって、前記環状端面に形成されたメッキ層に加え、前記面取り部に形成されたメッキ層を剥離する工程である、グロープラグの製造方法。
3. 請求項２に記載のグロープラグの製造方法であって、
   前記溶接工程は、前記メッキ層が剥離された第１金属部材の環状端面に、無メッキである前記第２金属部材における突合せ面を突合せ溶接する工程であり、
   前記面取り工程は、前記メッキ工程に先立って、前記第１金属部材に前記面取り部を、前記第２金属部材における前記突合せ面に設けられた面取り部よりも大きな面取り幅で形成する工程である、グロープラグの製造方法。
4. 前記面取り工程は、前記メッキ工程に先立って、前記第１金属部材に前記面取り部を、前記環状端面側よりも前記外周測面側が大きな面取り幅で形成する工程である請求項２または請求項３に記載のグロープラグの製造方法。
5. 前記剥離工程は、前記メッキされた第１金属部材における前記環状端面に前記レーザ光を照射することによって、前記環状端面における内周側に形成されたメッキ層を残して、前記環状端面に形成されたメッキ層を剥離する工程である請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載のグロープラグの製造方法。
6. 請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載のグロープラグの製造方法であって、
   前記第１金属部材は、当該グロープラグを内燃機関に取り付けるための雄ネジ部が外周面に形成された主体金具であり、
   前記第２金属部材は、発熱素子が内部に挿入され該発熱素子を前記主体金具に固定する外筒である、グロープラグの製造方法。
7. 請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載のグロープラグの製造方法であって、
   前記第１金属部材は、炭素鋼で形成された部材であり、
   前記第２金属部材は、ステンレス鋼で形成された部材であり、
   前記メッキ工程は、前記第１金属部材を、亜鉛（Ｚｎ）、銅（Ｃｕ）、スズ（Ｓｎ）の少なくとも一つを含むメッキ材料でメッキする工程である、グロープラグの製造方法。