JP6030410B2 - グロープラグ及び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の始動の補助に用いるグロープラグ及びその製造方法に関する。

ディーゼルエンジンの始動を補助するために使用されるグロープラグは、導通により発熱するヒータを、ハウジング（例えば、主体金具）の先端側に保持しており、このヒータの先端部をエンジンの燃焼室内に突出させて用いる。また、ハウジング内には、ヒータの端子に電気的に導通して、軸線方向の後端側に向けて延びる金属製の導通部材（例えば、棒状の中軸）が挿通されている。さらに、ハウジングの後端側には、中軸の後端部に接続して、この中軸を介してヒータに電気的に導通する端子部材が配置されている。この端子部材は、外部との電気的な接続に用いられる。

このようなグロープラグでは、ハウジングでヒータを保持するにあたり、筒状の外筒にヒータを保持した上で、この外筒を介して、ヒータをハウジングに保持する構成としたものがある。その中には、外筒とハウジングとの間を、圧入によるしまりばめとし、これらの部材間のろう付けによる接合を廃して、製造工程の簡素化を図ったものもある。例えば、特許文献１には、セラミックヒータ１（ヒータ）、そのヒータ本体２の先端部が突出するようにその外周面を覆う金属外筒３（外筒）、この金属外筒３を外側から覆う筒状の主体金具４（ハウジング）等を備え、金属外筒３と主体金具４とを圧入によるしまりばめにより結合させたグロープラグが開示されている。

特開２００２−３３３１３５号公報

前述したように、外筒とハウジングとの間を、圧入によるしまりばめとすることで、これらの部材間のろう付けによる接合を廃して、製造工程の簡素化を図ることができる。これにより、製造コストを下げて、グロープラグのコストダウンを図ることが可能となる。

ところで、このようなグロープラグにおいて、外筒のうちハウジング内に圧入される後端部の強度を向上させつつ、外筒のハウジング内への固定とヒータの保持を確実なものとするため、外筒の後端部を先端部よりも肉厚に形成する場合がある。なお、外筒をこのような形態、即ち、後端部を先端部よりも径大で肉厚な形態とするには、一般に切削加工が用いられる。
しかしながら、切削加工を用いると、加工自体のコストが掛かる上、径小な先端部を、材料を削り取って製作するため、材料の無駄が多い。一方、その他の加工方法としては、鍛造も考えられるが、加工形状が限られたり、加工できる素材が限られたりする。

本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、ヒータを保持した外筒をハウジングに圧入したグロープラグについて、外筒の製造コストを下げることにより、製造コストを抑えたグロープラグ及びその製造方法を提供することを目的とする。

その一態様は、軸線に沿って延びる円柱棒状で、通電により発熱するヒータと、上記軸線に沿う軸線方向に延びる筒孔を有する筒状で、上記ヒータの先端部を自身の先端から突出させた状態で、上記筒孔内に上記ヒータを保持してなる外筒と、上記軸線方向に延びる軸孔を有し、上記軸孔のうち上記軸線方向先端側の軸孔先端部内に、上記外筒のうち上記軸線方向後端側の外筒後端部が圧入され、この外筒後端部を介して上記ヒータを保持してなるハウジングと、を備え、上記外筒は、円筒状のベース部と、上記ベース部のうち上記軸線方向後端側のベース後端部に径方向外側から重なる一重または多重の円筒状の重なり部とを有し、上記外筒後端部は、上記ベース部及び上記重なり部で構成されてなり、前記外筒の前記外筒後端部は、前記ベース部と前記重なり部とが密着して、前記ハウジングの前記軸孔先端部内にしまりばめ状態に固定して保持されると共に、上記ベース部と上記重なり部とを弾性的に離間させようとする残留応力によっても、上記重なり部で上記軸孔先端部を内側から外側に向けて押圧してなるグロープラグである。

このグロープラグでは、外筒の外筒後端部は、円筒状のベース部と、このベース部の軸線方向後端側のベース後端部に径方向外側から重なる一重または多重の円筒状の重なり部で構成されている。これにより、外筒後端部を外筒の先端部よりも径大で肉厚な形態に形成できる一方、切削加工を用いて、径小な先端部を加工する必要がないので、材料の無駄も少なく、外筒の製造コストを下げることができ、安価なグロープラグとすることができる。
さらにこのグロープラグでは、外筒の外筒後端部は、ベース部と重なり部とが密着して、ハウジングの軸孔先端部内にしまりばめ状態に保持されている。さらにこれと共に、ベース部と重なり部とを弾性的に離間させようとする残留応力によっても、重なり部でハウジングの軸孔先端部を内側から外側に向けて押圧している。これにより、ハウジングと外筒との圧接をより強固なものとし、信頼性の高いグロープラグとすることができる。

なお、このような構成の外筒を得るにあたって、ベース部と重なり部とは、一体で成形しても良いし、それぞれ別体としても良い。
ベース部と重なり部とを別体とした場合には、例えば、円筒状のベース部をなす部材に円筒状の重なり部をなす部材を圧入等により重ね合わせる、あるいはさらに、ロウ付けで固定することにより、外筒を得る手法が挙げられる。また、より径大で肉厚な外筒後端部とするには、複数の円筒状の重なり部をなす部材を圧入等によりベース部に順次重ねる、あるいはさらに、ロウ付けで固定すると良い。
また、ベース部と重なり部とを一体に成形する場合の加工方法としては、具体的には、深絞り加工を用いて、ベース部に重なり部を重ねる前の状態（仮成形体）を一体成形した後、さらに、この仮成形体のベース部に折り返し等により、径方向外側から重なり部を重ねて外筒を得る手法が挙げられる。また、より径大で肉厚な外筒後端部とするには、多重の折り返し等により、重なり部を形成すれば良い。

さらに、上述のいずれかのグロープラグであって、前記外筒は、前記ベース部と前記重なり部とが、これらを含む一体の部材からなるグロープラグとすると良い。

このグロープラグでは、外筒は、ベース部と重なり部とが一体の部材で構成されているので、ベース部をなす部材と、これとは別体で重なり部をなす部材とを重ねたり、互いをロウ付け等により固定する工程が不要で、より安価なグロープラグとすることができる。

さらに、上述のいずれかのグロープラグであって、前記外筒は、前記重なり部が一重であるグロープラグとすると良い。

このグロープラグでは、外筒の重なり部が一重であるので、重なり部を多重とした外筒よりも簡易に形成することができ、さらに安価なグロープラグとすることができる。

他の態様は、軸線に沿って延びる円柱棒状で、通電により発熱するヒータと、上記軸線に沿う軸線方向に延びる筒孔を有する筒状で、上記ヒータの先端部を自身の先端から突出させた状態で、上記筒孔内に上記ヒータを保持してなる外筒と、上記軸線方向に延びる軸孔を有し、上記軸孔のうち上記軸線方向先端側の軸孔先端部内に、上記外筒のうち上記軸線方向後端側の外筒後端部が圧入され、この外筒後端部を介して上記ヒータを保持してなるハウジングと、を備え、上記外筒は、円筒状のベース部と、上記ベース部のうち上記軸線方向後端側のベース後端部に径方向外側から重なる一重または多重の円筒状の重なり部とを有し、上記外筒後端部は、上記ベース部及び上記重なり部で構成されてなり、前記外筒の前記外筒後端部は、前記ベース部と前記重なり部とが密着して、前記ハウジングの前記軸孔先端部内にしまりばめ状態に固定して保持されると共に、上記ベース部と上記重なり部とを弾性的に離間させようとする残留応力によっても、上記重なり部で上記軸孔先端部を内側から外側に向けて押圧してなるグロープラグの製造方法であって、上記ベース部及び上記ベース部の後端から鍔状に拡がる鍔状部を含む仮成形体を一体成形する仮成形体成形工程と、上記仮成形体の上記鍔状部を、一重または多重の円筒状に成形すると共に、上記ベース部の上記ベース後端部に上記径方向外側から重ねて、上記重なり部を形成する重なり部形成工程と、前記筒孔内に前記ヒータを保持した上記軸孔先端部内への圧入前の上記外筒の上記外筒後端部は、上記ベース部と上記重なり部との間に環状の隙間を有しており、上記ハウジングの上記軸孔先端部内に、上記ヒータを保持した上記外筒の上記外筒後端部を圧入する外筒圧入工程と、を備えるグロープラグの製造方法である。

このグロープラグの製造方法では、ベース部及び鍔状部を含む仮成形体を一体成形する仮成形体成形工程と、仮成形体の鍔状部を、一重または多重の円筒状に成形すると共に、ベース部のベース後端部に径方向外側から重ねて、重なり部を形成する重なり部形成工程とを備える。
ここで、仮成形体を成形する一体成形の手法としては、例えば、深絞り加工が挙げられる。このように、深絞り加工等を用いて仮成形体を一体成形した後、重なり部形成工程を経て外筒を形成することにより、同様の形態を切削加工で形成する場合に比して、外筒の加工費及び材料費を大幅に抑えることができ、ひいては、グロープラグ全体の製造コストを抑えることができる。

加えて、このグロープラグの製造方法では、筒孔内にヒータを保持した外筒の外筒後端部は、軸孔先端部内に圧入する前はベース部と重なり部との間に環状の隙間を有しており、外筒圧入工程において、ハウジングの軸孔先端部内に、この外筒の外筒後端部を圧入する。そして、これにより、外筒の外筒後端部は、ベース部と重なり部とが密着して、ハウジングの軸孔先端部内にしまりばめ状態に保持されると共に、ベース部と重なり部とを弾性的に離間させようとする残留応力によっても、重なり部でハウジングの軸孔先端部を内側から外側に向けて押圧している。したがって、圧入後の状態において、ハウジングの軸孔先端部と外筒の外筒後端部との間は、しまりばめ状態で保持されるほか、ベース部と重なり部とを弾性的に離間させようとする残留応力によっても押圧されるので、ハウジングと外筒との圧接をより強固なものとして、信頼性の高いグロープラグを製造することができる。

実施形態に係るグロープラグの縦断面図である。 実施形態に係るグロープラグのうち、セラミックヒータ及び外筒を含む先端部分を拡大した縦断面図である。 実施形態について、外筒の成形過程を模式的に示す縦断面図である。 実施形態について、主体金具の軸孔先端部内に外筒の外筒後端部を圧入する際の両者の関係を示す部分破断断面図である。 第１の変形形態について、外筒の成形過程を模式的に示す縦断面図である。 第２の変形形態について、外筒の成形後の形態を模式的に示す縦断面図である。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。まず、図１及び図２を参照して、本実施形態に係るグロープラグ１００について、全体の構造を説明する。図１は、グロープラグ１００全体の縦断面図である。また、図２は、グロープラグ１００のうち、セラミックヒータ１３０及び外筒１５０を含む先端部分を拡大した縦断面図である。なお、図１及び図２において、グロープラグ１００の軸線ＡＸに沿う軸線方向ＨＪのうち、セラミックヒータ１３０が配置された側（図中下側）を先端側ＧＳとし、これと反対側（図中上側）を後端側ＧＫとして説明する。

グロープラグ１００は、例えば、ディーゼルエンジンの燃料室に取り付けられ、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。このグロープラグ１００は、ハウジングとしての主体金具１１０、中軸１２０、セラミックヒータ１３０（ヒータ）、リング部材１４０、外筒１５０、ピン端子１６０等から構成されている。

このうち主体金具１１０は、Ｓ４５Ｃ相当の鉄系素材からなり、軸線方向ＨＪに自身の金具基端部１１０ｋから金具先端部１１０ｓまで延びる筒状をなす。この主体金具１１０内には、軸孔１１０ｈが形成されている。また、主体金具１１０の外周面１１０ｍには、取り付け用の雄ネジ部１１１が形成されている。
また、主体金具１１０の後端部である金具基端部１１０ｋの外側には、外周面が六角柱状をなし、取り付け工具が係合する工具係合部１１３が形成されている。一方、この金具基端部１１０ｋの内側には、後端側ＧＫに向かって軸孔１１０ｈを拡径するテーパ部１１５が形成され、軸孔１１０ｈの基端部は、大径孔１１０ｈｋとされている。

中軸１２０は、ステンレス等の鉄系素材からなり、軸線方向ＨＪに自身の中軸基端部１２０ｋから中軸先端部１２０ｓまで延びる棒状をなす。そして、中軸基端部１２０ｋを金具基端部１１０ｋから後端側ＧＫに向けて突出させた状態で、主体金具１１０内に挿通されている。また、中軸先端部１２０ｓは、後述するリング部材１４０のリング基端部１４０ｋ内に嵌合している。

セラミックヒータ１３０は、軸線方向ＨＪに自身のヒータ基端部１３０ｋからヒータ先端部１３０ｓまで延びる棒状をなし、通電により発熱するヒータ先端部１３０ｓを金具先端部１１０ｓから先端側ＧＳに向けて突出させた状態で、主体金具１１０内に挿通されている。このセラミックヒータ１３０は、絶縁性セラミック（具体的には、窒化珪素質セラミック）からなる棒状の絶縁基体１３１の内部に、導電性セラミック（具体的には、導電成分として炭化タングステンを含有する窒化珪素質セラミック）からなる発熱抵抗体１３２が埋設された構造をなす。

発熱抵抗体１３２は、発熱部１３３及び一対のリード部１３５，１３６を有する。このうち発熱部１３３は、Ｕ字状に曲げ返された形状をなし、ヒータ先端部１３０ｓ内に配置されている。また、このＵ字状に曲げ返された発熱部１３３の両端には、一対のリード部１３５，１３６が繋がっており、このリード部１３５，１３６は、セラミックヒータ１３０の基端面１３０ｋｍまで延びて露出している。また、各々のリード部１３５，１３６には、セラミックヒータ１３０の端子をなす電極取出部１３７，１３８が形成されている。即ち、リード部１３５には、ヒータ基端部１３０ｋにおいて電極取出部１３７が形成され、ヒータ基端部１３０ｋの外周に露出して、次述するリング部材１４０と電気的に接続されている。また、リード部１３６には、ヒータ基端部１３０ｋよりも先端側ＧＳにおいて電極取出部１３８が形成され、セラミックヒータ１３０の外周に露出して、後述する外筒１５０と接続されている。

リング部材１４０は、ステンレスからなり、軸線方向ＨＪに自身のリング基端部１４０ｋからリング先端部１４０ｓまで延びる筒状をなす。そして、主体金具１１０内に配置されて、中軸１２０とセラミックヒータ１３０との間を接続している。

このリング部材１４０のリング先端部１４０ｓ内には、セラミックヒータ１３０のヒータ基端部１３０ｋが圧入され、セラミックヒータ１３０に設けられた電極取出部１３７がリング部材１４０に内側から当接して、両者が電気的に接続している。
一方、リング部材１４０のリング基端部１４０ｋ内には、中軸１２０の中軸先端部１２０ｓが圧入され、リング部材１４０と中軸１２０とが電気的に接続している。さらに、リング部材１４０と中軸１２０とは、リング基端部１４０ｋと中軸先端部１２０ｓとの間に形成された溶接部１４９により、互いに固着されている。

外筒１５０は、ステンレスからなり、軸線方向ＨＪに自身の外筒後端部１５０ｋから外筒先端部１５０ｓまで延びる筒状で、自身を貫通する筒孔１５０ｈが、軸線方向ＨＪ（長手方向）に延びる直円筒形である一方、その外形は、外筒後端部１５０ｋが外筒先端部１５０ｓよりも径大とされた２段筒状をなす。この外筒１５０には、前述のセラミックヒータ１３０が、そのヒータ先端部１３０ｓを外筒先端部１５０ｓから先端側ＧＳに向かって突出させると共に、ヒータ基端部１３０ｋを外筒後端部１５０ｋから後端側ＧＫに向かって突出させた形態で圧入されている。即ち、外筒１５０は、ヒータ先端部１３０ｓを自身の先端１５０ｓｓから突出させた状態で、筒孔１５０ｈ内にセラミックヒータ１３０を保持している。なお、セラミックヒータ１３０に設けられた電極取出部１３８は、外筒１５０に内側から当接して電極取出部１３８と電気的に接続している。

また、外筒１５０の外筒後端部１５０ｋは、主体金具１１０の軸孔１１０ｈのうち、軸線方向ＨＪ先端側ＧＳの軸孔先端部１１０ｈｓ内に圧入されている。これにより、主体金具１１０の先端側ＧＳの金具先端部１１０ｓは、外筒１５０を介してセラミックヒータ１３０を保持している。

中軸１２０の中軸基端部１２０ｋには、ピン端子１６０が被せられ、円周加締めにより固定されている。このピン端子１６０には、外部の電源から電力を供給するケーブル（図示しない）が接続される。また、ピン端子１６０は、主体金具１１０よりも後端側ＧＫに配置され、ピン端子１６０及び中軸１２０の中軸基端部１２０ｋと主体金具１１０の金具基端部１１０ｋとの間には、これらの間を離間し、絶縁すべく、Ｏリング１６１及び鍔付き円筒状の絶縁スペーサ１６３が配置されている。具体的には、これらＯリング１６１及び絶縁スペーサ１６３は、主体金具１１０の金具基端部１１０ｋ（軸孔１１０ｈの大径孔１１０ｈｋ）内に、中軸１２０と間隙に配置されている。

次いで、図２及び図３を参照して、外筒１５０について、さらに詳細に説明する。前述したように、外筒１５０は、径大の外筒後端部１５０ｋと径小の外筒先端部１５０ｓとを有する２段筒状をなし、このうち外筒後端部１５０ｋは、主体金具１１０の軸孔先端部１１０ｈｓ内に圧入されている。そして、本実施形態では、この外筒１５０は、外筒先端部１５０ｓをもなす直円筒状のベース部１５０Ｂと、このベース部１５０Ｂのうち軸線方向ＨＪ後端側ＧＫのベース後端部１５０Ｂｋに径方向外側から重なる、同じく円筒状の重なり部１５０Ｔとで構成されている（図２及び図３（ｂ）参照）。即ち、外筒先端部１５０ｓは、ベース部１５０Ｂのうちの軸線方向ＨＪ先端側ＧＳの部位からなる。一方、外筒後端部１５０ｋは、ベース部１５０Ｂのうちのベース後端部１５０Ｂｋと、このベース後端部１５０Ｂｋに径方向外側から重なる重なり部１５０Ｔとからなる。

主体金具１１０の軸孔先端部１１０ｈｓ内に圧入される前の状態の外筒１５０について、図３（ｂ）を参照して説明する。本実施形態では、外筒１５０のうち、ベース部１５０Ｂと重なり部１５０Ｔとは、ベース部１５０Ｂの後端１５０Ｂｋｋで繋がって一体とされており、重なり部１５０Ｔは、この後端１５０Ｂｋｋで折り返されて、ベース部１５０Ｂのベース後端部１５０Ｂｋに径方向外側から重なっている。
このように、外筒１５０は、円筒状の部材から径小の外筒先端部１５０ｓを削り出す切削加工を用いることなく、外筒後端部１５０ｋを外筒先端部１５０ｓよりも径大で肉厚とした２段筒状の外形となっている。

また、重なり部１５０Ｔが後端１５０Ｂｋｋで折り返されることによって、自由状態では、ベース部１５０Ｂと重なり部１５０Ｔの間に環状の隙間１５０ｇを有している。
一方、図２に示すように、外筒１５０の外筒後端部１５０ｋは、主体金具１１０の軸孔先端部１１０ｈｓ内に圧入された状態においては、隙間１５０ｇがなく、ベース部１５０Ｂと重なり部１５０Ｔとが密着し、かつ、重なり部１５０Ｔが縮径して、主体金具１１０の軸孔先端部１１０ｈｓ内にしまりばめ状態に保持されている。

そして、この図２の状態において、ベース部１５０Ｂと重なり部１５０Ｔとが一体とされて、ベース部１５０Ｂの後端１５０Ｂｋｋで折り返され、また、重なり部１５０Ｔが縮径する変形がなされていることにより、ベース部１５０Ｂと重なり部１５０Ｔとの間には、これらを弾性的に離間させようとする残留応力が働いている。したがって、外筒１５０の外筒後端部１５０ｋは、主体金具１１０の軸孔先端部１１０ｈｓ内にしまりばめ状態に保持されると共に、この残留応力によっても、重なり部１５０Ｔで主体金具１１０の軸孔先端部１１０ｈｓを内側から外側に向けて押圧している。これにより、主体金具１１０と外筒１５０との圧接がより強固なものとなっている。

以上で説明したように、本実施形態のグロープラグ１００では、外筒１５０の外筒後端部１５０ｋは、円筒状のベース部１５０Ｂと、このベース部１５０Ｂの軸線方向ＨＪ後端側ＧＫのベース後端部１５０Ｂｋに径方向外側から重なる同じく（一重の）円筒状の重なり部１５０Ｔとから構成されている。これにより、外筒後端部１５０ｋを外筒先端部１５０ｓよりも径大で肉厚な形態に形成できる一方、切削加工を用いて、径小な外筒先端部１５０ｓを形成する必要がないので、材料の無駄も少なく、外筒１５０の製造コストを下げることができ、安価なグロープラグ１００とすることができる。

また、本実施形態のグロープラグ１００では、外筒１５０の外筒後端部１５０ｋは、ベース部１５０Ｂと重なり部１５０Ｔとが密着して、主体金具１１０（ハウジング）の軸孔先端部１１０ｈｓ内にしまりばめ状態に保持されている。さらにこれと共に、ベース部１５０Ｂと重なり部１５０Ｔとを弾性的に離間させようとする残留応力によっても、重なり部１５０Ｔで主体金具１１０の軸孔先端部１１０ｈｓを内側から外側に向けて押圧している。これにより、主体金具１１０と外筒１５０との圧接をより強固なものとし、信頼性の高いグロープラグ１００とすることができる。

また、本実施形態のグロープラグ１００では、外筒１５０は、ベース部１５０Ｂと重なり部１５０Ｔとが一体の部材で構成されているので、ベース部をなす部材と、これとは別体で重なり部をなす部材とを重ねたり、互いをロウ付等により固定する工程が不要で、より安価なグロープラグ１００とすることができる。

また、本実施形態のグロープラグ１００では、外筒１５０の重なり部１５０Ｔが一重であるので、重なり部を多重とした外筒よりも簡易に形成することができ、さらに安価なグロープラグ１００とすることができる。

次いで、上記グロープラグ１００の製造方法について、図１〜図４を参照しつつ説明する。
公知の手法により、丸棒状でヒータ先端部１３０ｓが半球状のセラミックヒータ１３０を得る。
また、ステンレス鋼材を円筒状に形成したリング部材１４０を用意し、その表面にＡｕメッキを施す。そして、リング部材１４０内に、セラミックヒータ１３０のヒータ基端部１３０ｋを圧入し、リング部材１４０とセラミックヒータ１３０の電極取出部１３７とを導通する。

次いで、図３を参照して、外筒１５０の成形方法について説明する。
まず、円板状のステンレス鋼材の板材を深絞り加工して、図３（ａ）に示す仮成形体１５０ｐを成形する（仮成形体成形工程）。この仮成形体１５０ｐは、円筒状のベース部１５０Ｂと、このベース部１５０Ｂの後端１５０Ｂｋｋから鍔状に拡がる直径がＲ１の鍔状部１５０Ｔｐを含み、これらが一体成形されている。
そして、図３（ｂ）に示すように、この仮成形体１５０ｐの鍔状部１５０Ｔｐを、ベース部１５０Ｂの後端１５０Ｂｋｋで一重に折り返しつつ縮径させて、ベース部１５０Ｂのベース後端部１５０Ｂｋに径方向外側から重なる重なり部１５０Ｔを形成し（重なり部形成工程）、外筒後端部１５０ｋを外筒先端部１５０ｓよりも径大で肉厚な形態とした２段筒状の外筒１５０を得る。
但し、この外筒１５０は、自由状態では、ベース部１５０Ｂと重なり部１５０Ｔとの間に環状の隙間１５０ｇを有している。

その後、外筒１５０の筒孔１５０ｈ内に、セラミックヒータ１３０をしまりばめに圧入する。これにより、リング部材１４０を有するセラミックヒータ１３０が外筒１５０に保持される。なお、外筒１５０は、この筒孔１５０ｈ内にセラミックヒータ１３０を保持していても、後述するように、軸孔先端部１１０ｈｓ内に圧入する前の自由状態において、外筒後端部１５０ｋのベース部１５０Ｂと重なり部１５０Ｔの間に環状の隙間１５０ｇを有している。

また別途、鉄系材料（例えば、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｍｏ鋼）を棒状に形成した中軸１２０を用意し、リング部材１４０内に、この中軸１２０の中軸先端部１２０ｓを圧入して、その合わせ部位をレーザ溶接して溶接部１４９を形成する。これにより、中軸１２０と、セラミックヒータ１３０及びこれを保持する外筒１５０とがリング部材１４０を介して一体に結合される。

次に、Ｓ４５Ｃ等の鉄系素材を筒状に形成した主体金具１１０を用意する。具体的には、その外周面１１０ｍに、ねじ山を転造し、雄ネジ部１１１を形成する。さらに切削加工等により、主体金具１１０の金具基端部１１０ｋにおける軸孔１１０ｈの開口部分に、軸線方向ＨＪ後端側ＧＫに向けてテーパ状に広がるテーパ部１１５を形成する。

その後、主体金具１１０の軸孔先端部１１０ｈｓ内に、セラミックヒータ１３０を保持した外筒１５０の外筒後端部１５０ｋを圧入する（外筒圧入工程）。図４は、この外筒圧入工程において、主体金具１１０の軸孔先端部１１０ｈｓ内に外筒１５０の外筒後端部１５０ｋを圧入する際の両者の関係を示している。
前述した通り、軸孔先端部１１０ｈｓ内に圧入する前の外筒１５０の外筒後端部１５０ｋは、自由状態で、ベース部１５０Ｂと重なり部１５０Ｔとの間に、環状の隙間１５０ｇを有している。
但し、図４に示すように、重なり部１５０Ｔを縮径させ、隙間１５０ｇがなくなるように、ベース部１５０Ｂと重なり部１５０Ｔとを密着させた状態での外筒後端部１５０ｋの外径φｋが、主体金具１１０の軸孔先端部１１０ｈｓの内径φｓよりも径大となるようにしてある（φｋ＞φｓ）。

そして、外筒圧入工程では、実際に隙間１５０ｇをなくし、ベース部１５０Ｂと重なり部１５０Ｔとを密着させ、外筒後端部１５０ｋの外径φｋをさらに縮径させつつ、この外筒後端部１５０ｋを、主体金具１１０の軸孔先端部１１０ｈｓ内に圧入する。これにより、外筒１５０の外筒後端部１５０ｋは、主体金具１１０の軸孔先端部１１０ｈｓ内にしまりばめ状態に保持される。また、ベース部１５０Ｂと重なり部１５０Ｔとの間には、これらの間を弾性的に離間させようにする残留応力が働いている。このため、外筒１５０の外筒後端部１５０ｋは、この残留応力によっても、重なり部１５０Ｔで主体金具１１０の軸孔先端部１１０ｈｓを内側から外側に向けて押圧している。
これにより、セラミックヒータ１３０は、外筒１５０を介して主体金具１１０の金具先端部１１０ｓに保持される。

なお、中軸１２０の中軸基端部１２０ｋは、主体金具１１０の金具基端部１１０ｋから後端側ＧＫに向けて突出している。さらに、主体金具１１０の後端側ＧＫから、Ｏリング１６１及び絶縁スペーサ１６３を中軸１２０の中軸基端部１２０ｋに外嵌し、これらＯリング１６１及び絶縁スペーサ１６３を主体金具１１０の金具基端部１１０ｋ（軸孔１１０ｈの大径孔１１０ｈｋ）内に配置する。そして、中軸基端部１２０ｋにピン端子１６０を嵌め込み、絶縁スペーサ１６３を介して、ピン端子１６０で主体金具１１０を先端側ＧＳに押圧すると共にピン端子１６０の先端部分を径方向内側に加締めて、中軸１２０に固定する。
かくして、グロープラグ１００が完成する。

以上で説明したように、本実施形態のグロープラグ１００の製造方法では、仮成形体成形工程で、ベース部１５０Ｂ及び鍔状部１５０Ｔｐを含む仮成形体１５０ｐを深絞り加工により一体成形する。また、重なり部形成工程で、仮成形体１５０ｐの鍔状部１５０Ｔｐを、ベース部１５０Ｂの後端１５０Ｂｋｋで円筒状に折り返して、ベース部１５０Ｂのベース後端部１５０Ｂｋに径方向外側から重ねて、重なり部１５０Ｔを形成する。
このように、深絞り加工を用いて仮成形体１５０ｐを一体成形した後、重なり部形成工程を経て外筒１５０を形成することにより、同様の形態、即ち、径大の外筒後端部１５０ｋと径小の外筒先端部１５０ｓを有する２段筒状の外筒１５０を、切削加工で形成する場合に比して、外筒１５０の加工費及び材料費を大幅に抑えることができ、さらには、グロープラグ１００の製造コストを抑えることができる。

また、本実施形態のグロープラグ１００の製造方法では、筒孔１５０ｈ内にセラミックヒータ１３０（ヒータ）を保持した外筒１５０の外筒後端部１５０ｋは、軸孔先端部１１０ｈｓ内に圧入する前の自由状態ではベース部１５０Ｂと重なり部１５０Ｔとの間に環状の隙間１５０ｇを有しており、外筒圧入工程において、主体金具１１０（ハウジング）の軸孔先端部１１０ｈｓ内に、この外筒１５０の外筒後端部１５０ｋを圧入している。これにより、外筒１５０の外筒後端部１５０ｋは、ベース部１５０Ｂと重なり部１５０Ｔとが密着して、主体金具１１０の軸孔先端部１１０ｈｓ内にしまりばめ状態に保持されると共に、ベース部１５０Ｂと重なり部１５０Ｔとを弾性的に離間させようとする残留応力によっても、重なり部１５０Ｔで主体金具１１０の軸孔先端部１１０ｈｓを内側から外側に向けて押圧している。したがって、圧入後の状態において、主体金具１１０の軸孔先端部１１０ｈｓと外筒１５０の外筒後端部１５０ｋとの間は、しまりばめ状態で保持されるほか、ベース部１５０Ｂと重なり部１５０Ｔとを弾性的に離間させようとする残留応力によっても押圧されるので、主体金具１１０と外筒１５０との圧接をより強固なものとして、信頼性の高いグロープラグ１００を製造することができる。

（変形形態１）
次に、上述の実施形態の第１の変形形態について、図１，図２及び図５を参照して説明する。上述の実施形態では、図３に示したように、外筒１５０の外筒後端部１５０ｋが、円筒状のベース部１５０Ｂと、このベース部１５０Ｂのベース後端部１５０Ｂｋに径方向外側から重なる一重の円筒状の重なり部１５０Ｔとで構成されていた（図３（ｂ）参照）。
これに対し、第１の変形形態では、図５に示すように、ベース部２５０Ｂのベース後端部２５０Ｂｋに径方向外側から重なる重なり部２５０Ｔが、折り返し方向を変えて二回折り返されて二重の円筒状に形成されており、円筒状のベース部２５０Ｂと、この二重の円筒状の重なり部２５０Ｔとで、外筒２５０の外筒後端部２５０ｋが構成されている（図５（ｃ）参照）。また、これにより、ベース部２５０Ｂと重なり部２５０Ｔとの間に、環状の隙間２５０ｇが形成されているほか、二重に重なった重なり部２５０Ｔ同士の間にも、環状の隙間２５０ｉが形成されている。そして、実施形態と同様に、外筒２５０は、図１及び図２に示すように（外筒２５０の外形は、記載を省略）、ヒータ先端部１３０ｓを自身の先端２５０ｓｓから突出させた状態で、筒孔２５０ｈ内にセラミックヒータ１３０を保持している。さらに、主体金具１１０の軸孔先端部１１０ｈｓ内に、外筒２５０の外筒後端部２５０ｋが圧入され、ベース部２５０Ｂと重なり部２５０Ｔとが、また、重なり部２５０Ｔ同士がそれぞれ密着した状態で、外筒後端部２５０ｋを介して、セラミックヒータ１３０が主体金具１１０に保持されている。

次いで、図５を参照して、第１の変形形態における外筒２５０の成形方法について説明する。
まず、仮成形体成形工程にて、円板状のステンレス鋼材の板材を深絞り加工して、図５（ａ）に示す仮成形体２５０ｐを成形する。この仮成形体２５０ｐは、円筒状のベース部２５０Ｂと、このベース部２５０Ｂの後端２５０Ｂｋｋから鍔状に拡がる直径がＲ２の鍔状部２５０Ｔｐを含み、これらが一体となっている。なお、鍔状部２５０Ｔｐは、その直径Ｒ２が、図３（ａ）の実施形態の鍔状部１５０Ｔｐの直径Ｒ１に比して大きくなるように成形されている（Ｒ２＞Ｒ１）。
次に、重なり部形成工程にて、まず、図５（ｂ）に示すように、鍔状部２５０Ｔｐを、ベース部２５０Ｂの後端２５０Ｂｋｋで一回折り返すと共に縮径させて、ベース部２５０Ｂのベース後端部２５０Ｂｋに径方向外側から重ねる。さらにその後、図５（ｃ）に示すように、鍔状部２５０Ｔｐを、折り返し方向を変えてもう一回折り返すと共に縮径させて、ベース後端部２５０Ｂｋに径方向外側から重ねる。これにより、ベース部２５０Ｂのベース後端部２５０Ｂｋに径方向外側から重なる二重の円筒状の重なり部２５０Ｔが形成され、外筒後端部２５０ｋが外筒先端部２５０ｓよりも径大で肉厚な形態の外筒２５０を得る。

このように、この第１の変形形態においても、仮成形体２５０ｐを一体成形した後、重なり部形成工程を経て外筒２５０を形成することにより、切削加工を用いる場合に比して、外筒２５０の加工費及び材料費を大幅に抑えることができ、グロープラグ１００の製造コストを抑えることができるなど、実施形態と同様の作用効果を奏する。

（変形形態２）
次いで、第２の変形形態について、図１，図２及び図６を参照して説明する。上述の第１の変形形態では、外筒２５０の重なり部２５０Ｔを、ベース部２５０Ｂのベース後端部２５０Ｂｋに径方向外側から、折り返し方向を変えて二回折り返して、二重の円筒状に形成した。
これに対し、第２の変形形態では、図６に示すように、外筒３５０の重なり部３５０Ｔを、ベース部３５０Ｂのベース後端部３５０Ｂｋに径方向外側から、渦巻状に同方向に二回折り返して、二重の円筒状に形成する。また、この場合も、ベース部３５０Ｂと重なり部３５０Ｔとの間に、環状の隙間３５０ｇが形成されるほか、二重に重なった重なり部３５０Ｔ同士の間にも、環状の隙間３５０ｉが形成されている。そして、実施形態及び第１の変形形態と同様に、外筒３５０は、図１及び図２に示すように（外筒３５０の外形は、記載を省略）、ヒータ先端部１３０ｓを自身の先端３５０ｓｓから突出させた状態で、筒孔３５０ｈ内にセラミックヒータ１３０を保持している。さらに、主体金具１１０の軸孔先端部１１０ｈｓ内に、外筒３５０の外筒後端部３５０ｋが圧入され、この外筒後端部３５０ｋを介して、セラミックヒータ１３０が主体金具１１０に保持されている。

この第２の変形形態でも、上述の第１の変形形態と同じく、外筒３５０の加工費及び材料費を抑えて、グロープラグ１００の製造コストを抑えることができるなど、実施形態と同様の作用効果を奏する。
但し、第１の変形形態の外筒２５０と第２の変形形態の外筒３５０とを比べると、重なり部２５０Ｔ，３５０Ｔの折り返し方向と圧入の方向の関係から、重なり部３５０Ｔが渦巻状に同方向に折り返された第２の変形形態の外筒３５０の方が、主体金具１１０の軸孔先端部１１０ｈｓ内に圧入し易い利点がある。

以上において、本発明を実施形態及び変形形態に即して説明したが、本発明は上述の実施形態及び変形形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることはいうまでもない。
例えば、実施形態等では、グロープラグ１００として、セラミックヒータ１３０を備えたいわゆるセラミックグロープラグを例示したが、これに限られず、金属製のシース内に発熱コイル、あるいは発熱コイル及び制御コイルを収容するヒータを備えたいわゆるメタルグロープラグを用いても良い。
また、実施形態及び変形形態では、ベース部１５０Ｂ（２５０Ｂ，３５０Ｂ）と重なり部１５０Ｔ（２５０Ｔ，３５０Ｔ）とが一体に繋がった例を示した。しかし、ベース部と重なり部とを、別体で形成しても良く、例えば、ベース部と、これとは別に形成した円筒状の重なり部とを重ね合わせて互いに圧接したものとしても良い。

ＡＸ 軸線
ＨＪ 軸線方向
ＧＳ 先端側
ＧＫ 後端側
１００ グロープラグ
１１０ 主体金具（ハウジング）
１１０ｓｓ （主体金具の）先端
１１０ｈ 軸孔
１１０ｈｓ 軸孔先端部
１２０ 中軸
１３０ セラミックヒータ（ヒータ）
１３７，１３８ 電極取出部
１４０ リング部材
１５０，２５０，３５０ 外筒
１５０ｋ，２５０ｋ，３５０ｋ 外筒後端部
１５０ｓｓ，２５０ｓｓ，３５０ｓｓ （外筒の）先端
１５０ｈ，２５０ｈ，３５０ｈ 筒孔
１５０Ｂ，２５０Ｂ，３５０Ｂ ベース部
１５０Ｂｋ，２５０Ｂｋ，３５０Ｂｋ ベース後端部
１５０Ｂｋｋ，２５０Ｂｋｋ，３５０Ｂｋｋ （ベース部の）後端
１５０Ｔ，２５０Ｔ，３５０Ｔ 重なり部
１５０ｇ，２５０ｇ，３５０ｇ （ベース部と重なり部との間の）隙間
１５０ｐ，２５０ｐ 仮成形体
１５０Ｔｐ，２５０Ｔｐ 鍔状部

Claims (4)

1. 軸線に沿って延びる円柱棒状で、通電により発熱するヒータと、
   上記軸線に沿う軸線方向に延びる筒孔を有する筒状で、上記ヒータの先端部を自身の先端から突出させた状態で、上記筒孔内に上記ヒータを保持してなる外筒と、
   上記軸線方向に延びる軸孔を有し、上記軸孔のうち上記軸線方向先端側の軸孔先端部内に、上記外筒のうち上記軸線方向後端側の外筒後端部が圧入され、この外筒後端部を介して上記ヒータを保持してなるハウジングと、を備え、
   上記外筒は、
   円筒状のベース部と、
   上記ベース部のうち上記軸線方向後端側のベース後端部に径方向外側から重なる一重または多重の円筒状の重なり部とを有し、
   上記外筒後端部は、上記ベース部及び上記重なり部で構成されてなり、
   前記外筒の前記外筒後端部は、
   前記ベース部と前記重なり部とが密着して、前記ハウジングの前記軸孔先端部内にしまりばめ状態に固定して保持されると共に、
   上記ベース部と上記重なり部とを弾性的に離間させようとする残留応力によっても、上記重なり部で上記軸孔先端部を内側から外側に向けて押圧してなる
   グロープラグ。
2. 請求項１に記載のグロープラグであって、
   前記外筒は、
   前記ベース部と前記重なり部とが、これらを含む一体の部材からなる
   グロープラグ。
3. 請求項１または請求項２に記載のグロープラグであって、
   前記外筒は、
   一重の前記重なり部を有する
   グロープラグ。
4. 軸線に沿って延びる円柱棒状で、通電により発熱するヒータと、
   上記軸線に沿う軸線方向に延びる筒孔を有する筒状で、上記ヒータの先端部を自身の先端から突出させた状態で、上記筒孔内に上記ヒータを保持してなる外筒と、
   上記軸線方向に延びる軸孔を有し、上記軸孔のうち上記軸線方向先端側の軸孔先端部内に、上記外筒のうち上記軸線方向後端側の外筒後端部が圧入され、この外筒後端部を介して上記ヒータを保持してなるハウジングと、を備え、
   上記外筒は、
   円筒状のベース部と、
   上記ベース部のうち上記軸線方向後端側のベース後端部に径方向外側から重なる一重または多重の円筒状の重なり部とを有し、
   上記外筒後端部は、上記ベース部及び上記重なり部で構成されてなり、
   前記外筒の前記外筒後端部は、
   前記ベース部と前記重なり部とが密着して、前記ハウジングの前記軸孔先端部内にしまりばめ状態に固定して保持されると共に、
   上記ベース部と上記重なり部とを弾性的に離間させようとする残留応力によっても、上記重なり部で上記軸孔先端部を内側から外側に向けて押圧してなる
   グロープラグの製造方法であって、
   上記ベース部及び上記ベース部の後端から鍔状に拡がる鍔状部を含む仮成形体を一体成形する仮成形体成形工程と、
   上記仮成形体の上記鍔状部を、一重または多重の円筒状に成形すると共に、上記ベース部の上記ベース後端部に上記径方向外側から重ねて、上記重なり部を形成する重なり部形成工程と、
   前記筒孔内に前記ヒータを保持した上記軸孔先端部内への圧入前の上記外筒の上記外筒後端部は、上記ベース部と上記重なり部との間に環状の隙間を有しており、
   上記ハウジングの上記軸孔先端部内に、上記ヒータを保持した上記外筒の上記外筒後端部を圧入する外筒圧入工程と、を備える
   グロープラグの製造方法。

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