JP6041683B2 - グロープラグ - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関等に利用されるグロープラグに関するものである。

従来から、内燃機関の始動補助などのために、通電によって発熱するグロープラグが利用されている。グロープラグとしては、例えば、ヒータ部材と、ヒータ部材に接続された中軸と、を備えるものが提案されている。中軸の構成としては、種々の構成が提案されている。例えば、先端側中軸と、先端側中軸に抵抗溶接により連結された後端側中軸と、を含む構成が提案されている。

ところで、先端側中軸と後端側中軸とを抵抗溶接で接合する際、接合強度を十分に得るために、先端側中軸と後端側中軸とを十分に溶融させて接合する必要がある。このとき、溶接によってはみ出た溶接ダレが中軸の外表面の外側に拡がるようにして凝固してしまう（以下、凝固部分と言う）ことがあるが、この凝固部分の拡がりが大きい場合には、中軸を覆う金具と接触して絶縁不良が生じる虞がある。これに対し、凝固部分を削り取る方法があるが、製造工程が増えると共に、中軸までも削りとってしまう虞がある。

これに対し、特許文献２では、先端側中軸と後端側中軸とを突き合わせた状態で、アーク溶接を用いて連結している。この方法により、溶接ダレの発生を抑制することで、中軸と金具とが接触して、絶縁不良が生じることを抑制している。

特開２００２−１３７３４号公報 特開平４−２４４２０号公報

ところが、アーク溶接に比べて簡易に実施が可能な抵抗溶接を用いつつ、先端側中軸と後端側中軸との接続強度を向上する点については、十分な工夫が成されていないのが実情であった。

本発明の主な利点は、中軸の先端側の部分と後端側の部分とを抵抗溶接にて溶接するにあたり、溶接ダレによる中軸と金具との接触を抑制しつつ、両者の接続強度を向上できる技術を提供することである。

［適用例１］
軸線方向に延びると共に、貫通孔を有する金具と、
通電によって発熱するヒータ部材であって、前記ヒータ部材の後端側が前記貫通孔の先端側に挿入された前記ヒータ部材と、
前記貫通孔に挿入され、前記ヒータ部材に電気的に接続された、中軸と、
を備えるグロープラグであって、
前記中軸は、
前記ヒータ部材に接続された先端側の部分である先端側軸部分と、
前記先端側軸部分の後端側に配置され、前記先端側軸部分に溶接により連結された部分である後端側軸部分と、
を含み、
前記先端側軸部分と前記後端側軸部分とのうちの一方である第１軸部分は、前記先端側軸部分と前記後端側軸部分とのうちの他方である第２軸部分側の第１端部であって、軸線方向に凹む凹部を有する第１端部を備え、
前記第２軸部分の前記第１軸部分側の端部である第２端部の少なくとも一部は、前記凹部に挿入されてなり、
前記凹部内には、前記第１軸部分の前記第１端部と前記第２軸部分の前記第２端部との間に設けられ、前記溶接によってはみ出し溶融凝固した部分である凝固部分が形成されてなる、グロープラグ。

この構成によれば、第１軸部分の凹部内において、第１軸部分の第１端部と第２軸部分の第２端部との間に、凝固部分が形成されてなるので、先端側中軸と後端側中軸とを十分に溶融させて接合させたとしても、溶接によってはみ出た溶接ダレの少なくとも一部が、凹部内にて留まることとなり、溶接ダレが、中軸の外表面の外側に大きく拡がるようにして凝固することを抑制できる。つまり、中軸と金具とが接触して、絶縁不良が生じることを抑制しつつ、溶接時の十分な溶融量を容易に確保し、第１軸部分と第２軸部分との接続強度を向上できる。

［適用例２］
適用例１に記載のグロープラグであって、
前記凹部内には、前記第１軸部分の前記第１端部と前記第２軸部分の前記第２端部との間に、前記凝固部分に隣接するように空隙が形成されてなる、グロープラグ。

この構成によれば、凹部内において、第１軸部分の第１端部と第２軸部分の第２端部との間に、凝固部分に隣接するように空隙が形成されてなる。つまり、溶接によってはみ出た溶接ダレを凹部内にて留めることが可能な空隙に余裕が残っている。そのため、溶接ダレが、凹部の外に流れて中軸の外表面の外側に大きく拡がるようにして凝固することをより抑制できる。つまり、中軸と金具とが接触して、絶縁不良が生じることを抑制しつつ、溶接時の十分な溶融量を容易に確保し、第１軸部分と第２軸部分との接続強度を向上できる。

その上、凹部内において空隙が残存しているため、第１軸部分、第２軸部分、及び凝固部分の熱膨張や熱収縮に起因する応力を空隙にて吸収することができる。その結果、第１軸部分と第２軸部分との接続強度の冷熱サイクルによる低下を抑制できる。

［適用例３］
軸線方向に延びると共に、貫通孔を有する金具と、
通電によって発熱するヒータ部材であって、前記ヒータ部材の後端側が前記貫通孔の先端側に挿入された前記ヒータ部材と、
前記貫通孔に挿入され、前記ヒータ部材に電気的に接続された、中軸と、
を備えるグロープラグであって、
前記中軸は、
前記ヒータ部材に接続された先端側の部分である先端側軸部分と、
前記先端側軸部分の後端側に配置され、前記先端側軸部分に溶接により連結された部分である後端側軸部分と、
を含み、
前記先端側軸部分と前記後端側軸部分とのうちの一方である第１軸部分は、前記先端側軸部分と前記後端側軸部分とのうちの他方である第２軸部分側の第１端部であって、軸線方向に凹む凹部を有する第１端部を備え、
前記第２軸部分の前記第１軸部分側の端部である第２端部の少なくとも一部は、前記凹部に挿入されてなり、
前記第１端部は、前記第２端部よりも径大であり、
前記第１軸部分の前記第１端部の第２端部側を向く外表面上と前記第２軸部分の前記第２端部の外表面上との少なくとも一方の外表面上に延びるように、前記溶接によってはみ出し溶融凝固した部分である凝固部分が形成されてなる、
グロープラグ。

この構成によれば、第１軸部分の第１端部の第２端部側を向く外表面上と第２軸部分の第２端部の外表面上との少なくとも一方の外表面上を延びるように、凝固部分が形成されてなるので、先端側中軸と後端側中軸とを十分に溶融させて接合させたとしても、溶接によってはみ出た溶接ダレが、径大な第１端部よりも径方向外側に大きく拡がることなく、第１端部の外表面、もしくは第２端部の外表面上に沿って延びるように凝固する。つまり、中軸と金具とが接触して、絶縁不良が生じることを抑制しつつ、溶接時の十分な溶融量を容易に確保し、第１軸部分と第２軸部分との接続強度を向上できる。

［適用例４］
適用例３に記載のグロープラグであって、
前記第１軸部分の前記第１端部の前記第２端部側を向く前記外表面は、軸線方向に対して傾斜してなる、グロープラグ。

この構成によれば、溶接によってはみ出た溶接ダレが、第１端部の第２端部側を向く外表面に沿って延びたとしても、第１端部の第２端部側を向く外表面が軸線方向に対して傾斜しているので、溶接ダレが、径大な第１端部よりも径方向外側に大きく拡がるように凝固することをさらに抑制することができる。つまり、溶接ダレが凝固した凝固部分の体積をより増大することができる。その結果、溶接時のより十分な溶融量を容易に確保し、第１軸部分と第２軸部分との接続強度をより向上させたとしても、中軸と金具とが接触して、絶縁不良が生じることを抑制できる。

［適用例５］
適用例３または４に記載のグロープラグであって、
前記凹部内には、前記第１軸部分の前記第１端部と前記第２軸部分の前記第２端部との間に、前記凝固部分がさらに形成されてなる、グロープラグ。

この構成によれば、第１軸部分の凹部内において、第１軸部分の第１端部と第２軸部分の第２端部との間に、凝固部分が形成されてなるので、先端側中軸と後端側中軸とを十分に溶融させて接合させたとしても、溶接によってはみ出た溶接ダレが、凹部内にて留まることとなり、溶接ダレが、中軸の外表面の外側に大きく拡がるようにして凝固することを十分に抑制できる。つまり、中軸と金具とが接触して、絶縁不良が生じることを抑制しつつ、溶接時の十分な溶融量を容易に確保し、第１軸部分と第２軸部分との接続強度を十分に向上できる。

［適用例６］
適用例５に記載のグロープラグであって、
前記凹部内には、前記第１軸部分の前記第１端部と前記第２軸部分の前記第２端部との間に、前記凝固部分に隣接するように空隙が形成されてなる、グロープラグ。

この構成によれば、凹部内において、第１軸部分の第1端部と第２軸部分の第２端部との間に、凝固部分に隣接するように空隙が形成されてなる。つまり、溶接によってはみ出た溶接ダレを、凹部内にて留めることが可能な空隙に余裕が残っている。そのため、溶接ダレが、凹部の外に流れて中軸の外表面の外側に大きく拡がるようにして凝固することを十分に抑制できる。つまり、中軸と金具とが接触して、絶縁不良が生じることを抑制しつつ、溶接時の十分な溶融量を容易に確保し、第１軸部分と第２軸部分との接続強度を十分に向上できる。

その上、凹部内において空隙が残存しているため、第１軸部分、第２軸部分、及び凝固部分の熱膨張や熱収縮に起因する応力を空隙にて吸収することができる。その結果、第１軸部分と第２軸部分との接続強度の冷熱サイクルによる低下を抑制できる。

［適用例７］
適用例１、２、５、６のいずれかに記載のグロープラグであって、
前記第１端部の前記凹部の形状は、前記凹部の底に向かって窄む略錐形状であり、
前記第２端部の前記凹部に挿入された部分である挿入部の径方向外面と、前記第１端部の前記凹部の径方向内面とが溶接されてなり、
前記第１端部の前記凹部の底と、前記第２端部の端との間に、前記凝固部分が形成されてなる、
グロープラグ

この構成によれば、第１端部の凹部の底と第２端部の端との間に凝固部分を形成可能であるので、中軸と金具とが接触して、絶縁不良が生じることを抑制しつつ、溶接時の十分な溶融量を容易に確保し、第１軸部分と第２軸部分との接続強度を向上できる。

その上、凹部の形状が凹部の底に向かって窄む略錐形状であるため、第２端部の挿入部が挿入される際に、第１端部の中心軸と第２端部の中心軸を容易に合わせることが可能であり、両者の中心軸ずれを抑制することができる。

［適用例８］
適用例１、２、５、６のいずれかに記載のグロープラグであって、
前記第２端部のうち前記凹部に挿入された部分である挿入部の角には面取りが形成されてなり、
前記第１端部の第２端部側を向く表面である第１端部表面と、前記第２端部の前記第１端部側を向く表面である第２端部表面とが溶接されてなり、
前記挿入部の前記面取りと前記第１端部の前記凹部との間に、前記凝固部分が形成されてなる、
グロープラグ。

この構成によれば、挿入部の面取りと凹部との間に凝固部分を形成可能であるので、中軸と金具とが接触して、絶縁不良が生じることを抑制しつつ、溶接時の十分な溶融量を容易に確保し、第１軸部分と第２軸部分との接続強度を向上できる。

［適用例９］
適用例１、２、５、６のいずれかに記載のグロープラグであって、
前記第２端部のうちの前記凹部に挿入された部分である挿入部の外径は、前記凹部の内径よりも小さく、
前記第１端部の第２端部側を向く表面である第１端部表面と、前記第２端部の前記第１端部側を向く表面である第２端部表面とが溶接されてなり、
前記挿入部の径方向外面と前記第１端部の前記凹部の径方向内面との間に、前記凝固部分が形成されてなる、
グロープラグ。

この構成によれば、挿入部の径方向外面と凹部の径方向内面との間に凝固部分を形成可能であるので、中軸と金具とが接触して、絶縁不良が生じることを抑制しつつ、溶接時の十分な溶融量を容易に確保し、第１軸部分と第２軸部分との接続強度を向上できる。

［適用例１０］
適用例１、２、５、６のいずれかに記載のグロープラグであって、
前記第２端部のうち前記凹部に挿入された部分である挿入部は、第１端部側の端を形成する小径部と、前記小径部に接続され、該小径部よりも径大な大径部と、を含み、
前記凹部は、前記小径部が挿入される小径凹部であって前記軸線方向に延びる略柱状の小径凹部と、前記大径部が挿入される大径凹部であって前記軸線方向に延びる略柱状の大径凹部と、を含み、
前記小径部の前記第１端部側を向く表面である小径部表面と前記小径凹部の底面とが溶接されてなり、
前記大径部の前記第１端部側を向く表面である大径部表面と前記大径凹部の底面との間に、前記凝固部分が形成されてなる、
グロープラグ。

この構成によれば、第２端部の大径部の第１軸部分側を向く大径部外面と凹部の大径凹部の底面との間に凝固部分を形成可能であるので、中軸と金具とが接触して、絶縁不良が生じることを抑制しつつ、溶接時の十分な溶融量を容易に確保し、第１軸部分と第２軸部分との接続強度を向上できる。

［適用例１１］
適用例１、２、５、６のいずれかに記載のグロープラグであって、
前記第２端部のうち前記凹部に挿入された部分である挿入部は、第１端部側の端を形成する小径部と、前記小径部に接続され、該小径部よりも径大な大径部と、を含み、
前記凹部は、前記小径部が挿入される小径凹部であって前記軸線方向に延びる略柱状の小径凹部と、前記大径部が挿入される大径凹部であって前記軸線方向に延びる略柱状の大径凹部と、を含み、
前記大径部の前記第１端部側を向く表面である大径部表面と前記大径凹部の底面とが溶接されてなり、
前記小径部の前記第１端部側を向く表面である小径部表面と前記小径凹部の底面との間に、前記凝固部分が形成されてなる、
グロープラグ。

この構成によれば、第２端部の小径部の第１端部側を向く小径部外面と小径凹部の底面との間に凝固部分を形成可能であるので、中軸と金具とが接触して、絶縁不良が生じることを抑制しつつ、溶接時の十分な溶融量を確保し、第１軸部分と第２軸部分との接続強度を向上できる。

なお、本発明は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、グロープラグ用の中軸、グロープラグ用の中軸の製造方法、グロープラグの製造方法、等の態様で実現することができる。

本発明の一実施例としてのグロープラグを示す断面図である。 グロープラグ１０の製造方法のフローチャートである。 第１中軸３０の概略図である。 第２中軸３０ａの概略図である。 第３中軸３０ｂの概略図である。 第４中軸３０ｃの概略図である。 第５中軸３０ｄの概略図である。 第６中軸３０ｅの概略図である。 第７中軸３０ｆの概略図である。 第８中軸３０ｇの概略図である。 第９中軸３０ｈの概略図である。 第１０中軸３０ｉの概略図である。 第１１中軸３０ｊの概略図である。 第１２中軸３０ｋの概略図である。 第１３中軸３０ｍの概略図である。 参考例の中軸３０ｙの概略図である。 参考例の中軸３０ｚの概略図である。

Ａ．実施例：
Ａ１．グロープラグの構成：
本発明の実施の形態を実施例に基づき説明する。図１は、本発明の一実施例としてのグロープラグを示す断面図である。グロープラグ１０は、図示しない内燃機関（例えば、ディーゼルエンジン）の始動補助等のための熱源として機能する。図示されたラインＣＬは、グロープラグ１０の中心軸を示している。以下、中心軸ＣＬのことを「軸線ＣＬ」とも呼び、中心軸ＣＬと平行な方向を「軸線方向」とも呼ぶ。図中の第１方向Ｄ１と第２方向Ｄ２とは、軸線ＣＬと平行であり、第２方向Ｄ２は、第１方向Ｄ１と反対の方向である。後述するように、通電によって発熱するヒータ部材８００は、グロープラグ１０の第１方向Ｄ１側の端部を形成している。以下、このような第１方向Ｄ１側を「先端側」とも呼び、第２方向Ｄ２側を「後端側」とも呼ぶ。また、グロープラグ１０の種々の部材の第１方向Ｄ１側の端を「先端」とも呼び、第２方向Ｄ２側の端を「後端」とも呼ぶ。

グロープラグ１０は、主体金具２０と、中軸３０と、ヒータ部材８００と、Ｏリング５０と、絶縁部材６０と、端子部材８０と、を含んでいる。主体金具２０は、中心軸ＣＬに沿って延びる貫通孔２０ｘを有する筒状の部材である。また、主体金具２０は、第２方向Ｄ２側の端部に形成された工具係合部２８と、工具係合部２８よりも第１方向Ｄ１側に設けられた雄ネジ部２２と、雄ネジ部２２よりも第１方向Ｄ１側の部分を形成する胴体部２１と、を含んでいる。工具係合部２８は、グロープラグ１０の脱着時に、図示しない工具と係合する部分である。雄ネジ部２２は、図示しない内燃機関の取付孔の雌ネジに螺合するためのネジ山を含んでいる。主体金具２０は、導電性材料（例えば、炭素鋼等の金属）で形成されている。

主体金具２０の貫通孔２０ｘには、中軸３０が収容されている。中軸３０は、丸棒状の部材であり、導電材料（例えば、ステンレス鋼）で形成されている。後述するように、中軸３０は、ヒータ部材８００に接続された先端側の部分である先端側軸部分３２と、先端側軸部分３２の第２方向Ｄ２側に配置されて先端側軸部分３２に溶接により連結された部分である後端側軸部分３１と、を含んでいる。中軸３０の後端部３１９（すなわち、後端側軸部分３１の後端部３１９）は、主体金具２０の第２方向Ｄ２側の開口ＯＰ２から第２方向Ｄ２に向かって突出している。

開口ＯＰ２の近傍において、中軸３０（具体的には、後端側軸部分３１）の外面と、主体金具２０の貫通孔２０ｘの内面と、の間には、Ｏリング５０が設けられている。Ｏリング５０は、弾性材料（例えば、ゴム）で形成されている。さらに、主体金具２０の開口ＯＰ２には、リング状の絶縁部材６０が装着されている。絶縁部材６０は、筒状部６２と、筒状部６２の第２方向Ｄ２側に設けられたフランジ部６８と、を含んでいる。筒状部６２は、中軸３０の外面と、主体金具２０の開口ＯＰ２の内面と、の間に挟まれている。絶縁部材６０は、例えば、樹脂で形成されている。主体金具２０は、これらの部材５０、６０を介して、中軸３０を支持している。

主体金具２０よりも後端側（具体的には、絶縁部材６０の第２方向Ｄ２側）には、端子部材８０が配置されている。端子部材８０は、キャップ状の部材であり、導電材料（例えば、ニッケル等の金属）で形成されている。端子部材８０と主体金具２０との間には、絶縁部材６０のフランジ部６８が挟まれている。端子部材８０には、中軸３０（具体的には、後端側軸部分３１）の後端部３１９が挿入されている。端子部材８０が加締められることによって、端子部材８０が後端部３１９に固定されている。これにより、端子部材８０は、後端部３１９に、電気的に接続される。

主体金具２０の先端部（具体的には、第１方向Ｄ１側の開口ＯＰ１）には、ヒータ部材８００が圧入されている。ヒータ部材８００は、本実施例では、いわゆるシースヒータであり、通電によって発熱する。ヒータ部材８００の第２方向Ｄ２側の一部は、貫通孔２０ｘの開口ＯＰ１から、貫通孔２０ｘ内に、圧入されている。ヒータ部材８００は、発熱コイル８２０と、制御コイル８３０と、絶縁粉末８４０と、リング状のパッキン８５０と、それらの部材８２０、８３０、８４０、８５０を収容するチューブ８１０と、を含む。チューブ８１０は、導電材料（例えば、ニッケル合金）を筒状に形成した部材である。チューブ８１０は、中心軸ＣＬに沿って延びるように、配置されている。チューブ８１０の先端部（「先端部８１１」と呼ぶ）は、閉じられており、チューブ８１０の後端部（「後端部８１９」と呼ぶ）は、開口を形成している。

チューブ８１０の先端部８１１には、発熱コイル８２０の先端部８２１が、電気的に接続されている。発熱コイル８２０の後端部８２９には、制御コイル８３０の先端部８３１が、電気的に接続されている。これらの接続は、例えば、溶接またはロウ付である。

チューブ８１０には、チューブ８１０の第２方向Ｄ２側の開口から、中軸３０（具体的には、先端側軸部分３２）の先端部３２１が挿入されている。中軸３０の先端部３２１は、制御コイル８３０の後端部８３９に、電気的に接続されている（例えば、溶接）。パッキン８５０は、電気的な絶縁材料（例えば、フッ素ゴム等のゴム）をリング状に形成した部材である。パッキン８５０は、チューブ８１０の後端部８１９と中軸３０との間に配置されている。絶縁粉末８４０は、電気的な絶縁材料（例えば、酸化マグネシウム）の粉末であり、チューブ８１０の内部に充填されている。パッキン８５０と絶縁粉末８４０とは、チューブ８１０と中軸３０との間を、中心軸ＣＬを囲む全周に亘って、電気的に絶縁している。また、絶縁粉末８４０は、発熱コイル８２０と制御コイル８３０と中軸３０とチューブ８１０との間の意図しない電気的短絡を、抑制している。

Ａ２．製造方法：
図２は、グロープラグ１０の製造方法のフローチャートである。図中では、各ステップを示す矩形の中に、そのステップの概要を示す概略図が示されている。図２のフローチャートは、中軸３０の製造方法を詳細に示している。図２には、中軸３０の一例が示されている。最初のステップＳ１００では、中軸３０の後端側軸部分３１と先端側軸部分３２とが準備される。後端側軸部分３１の先端部３１１には、第２方向Ｄ２に向かって凹む凹部３１２が形成されている。先端側軸部分３２の後端部３２９の形状は、第２方向Ｄ２に向かって徐々に外径が小さくなる略円錐台形状である。例えば、後端側軸部分３１と先端側軸部分３２とは、鍛造、または、切削によって形成される。なお、先端部３１１の形状と後端部３２９の形状との詳細については、後述する。

次のステップＳ１１０では、後端側軸部分３１と先端側軸部分３２との位置合わせが行われる。具体的には、後端側軸部分３１と先端側軸部分３２とが同じ中心軸ＣＬに沿って配置され、先端側軸部分３２の後端部３２９が、後端側軸部分３１の先端部３１１の凹部３１２に、挿入される。この際、後端側軸部分３１は、溶接用の第１支持部９１０によって支持され、先端側軸部分３２は、溶接用の第２支持部９２０によって支持される。後端側軸部分３１には、第１支持部９１０を通じて、第１方向Ｄ１に向かう所定荷重が印加される。先端側軸部分３２には、第２支持部９２０を通じて、第２方向Ｄ２に向かう所定荷重が印加される。凹部３１２の内面と後端部３２９の外面とが接触することによって、後端側軸部分３１と先端側軸部分３２と間の相対的な位置が決まる。図中の第１長Ｌ１は、この状態の後端側軸部分３１の後端から先端側軸部分３２の先端までの長さを示している。

なお、図２の例では、第１支持部９１０は、後端側軸部分３１の後端部３１９が挿入される凹部を有し、第２支持部９２０は、先端側軸部分３２の先端部３２１が挿入される凹部を有している。ただし、第１支持部９１０および第２支持部９２０の構成としては、後端側軸部分３１および先端側軸部分３２を支持可能な任意の構成を採用可能である。

次のステップＳ１２０では、後端側軸部分３１と先端側軸部分３２とが、抵抗溶接によって、接続される。図２の例では、支持部９１０、９２０は、導電材料（例えば、ステンレス鋼）で形成されており、溶接電極としても機能する。そして、第１支持部９１０と第２支持部９２０との間に、抵抗溶接のための電圧が印加される。この電圧印加によって、電流が、後端側軸部分３１と先端側軸部分３２とを流れる。この電流によって、後端側軸部分３１の先端部３１１と、先端側軸部分３２の後端部３２９と、の相互に接触する部分が溶融し、先端部３１１と後端部３２９とが互いに接合される。なお、溶接電極として、支持部９１０、９２０とは異なる部材を採用してもよい。

図中の第２長Ｌ２は、溶接後の後端側軸部分３１の後端から先端側軸部分３２の先端までの長さ、すなわち、中軸３０の長さを示している。この第２長Ｌ２は、第１長Ｌ１よりも短い。この理由は、溶接によって先端部３１１と後端部３２９との相互に接触する部分が溶融したからである。溶接は、第２長Ｌ２が所定の長さとなるように、行われる。

次のステップＳ１３０では、後端側軸部分３１と先端側軸部分３２との接合体が、支持部９１０、９２０から取り外されて、中軸３０が完成する。

次のステップＳ１４０では、完成した中軸３０を用いて、グロープラグ１０（図１）の組み立てが行われる。組み立て方法としては、公知の種々の方法を採用可能である。例えば、発熱コイル８２０に制御コイル８３０が固定され、中軸３０の先端側軸部分３２の先端部３２１に、制御コイル８３０の後端部８３９が固定され、コイル８２０、８３０と中軸３０の先端部３２１とが、チューブ８１０内に挿入され、発熱コイル８２０の先端部８２１が、チューブ８１０の先端部８２１に固定される。そして、チューブ８１０内に、絶縁粉末８４０が充填されて、パッキン８５０が、チューブ８１０の後端側に嵌め込まれる。そして、ヒータ部材８００に接続された中軸３０の後端部３１９が主体金具２０の開口ＯＰ１に挿入され、そして、ヒータ部材８００が、主体金具２０の開口ＯＰ１に、圧入される。次に、Ｏリング５０が中軸３０の後端部３１９に嵌め込まれ、さらに、絶縁部材６０が中軸３０の後端部３１９に嵌め込まれる。そして、端子部材８０が、中軸３０の後端部３１９に加締められる。以上により、グロープラグ１０が完成する。

Ａ３．第１中軸３０の構成：
図３（Ａ）〜図３（Ｃ）は、それぞれ、後端側軸部分３１の先端部３１１と、先端側軸部分３２の後端部３２９と、を示している。具体的には、図３（Ａ）は、図２のステップＳ１００で準備された後端側軸部分３１の先端部３１１と先端側軸部分３２の後端部３２９との構成を示し、図３（Ｂ）は、図２のステップＳ１１０の状態（すなわち、溶接前の状態）を示し、図３（Ｃ）は、図２のステップＳ１３０の状態（すなわち、溶接後の状態）を示している。図中には、中心軸ＣＬが示されている。図中において、中心軸ＣＬよりも上側は、外観を示し、中心軸ＣＬよりも下側は、中心軸ＣＬを通る断面を示している。図３（Ａ）では、後端側軸部分３１と先端側軸部分３２とが、共通の中心軸ＣＬ上に配置された状態で、示されている。

図３（Ａ）に示すように、後端側軸部分３１の先端部３１１は、中心軸ＣＬに沿って延びる略円柱形状の部分であり、第１方向Ｄ１の端面３１３から第２方向Ｄ２に向かって凹む凹部３１２を有している。凹部３１２の形状は、中心軸ＣＬを中心とするおおよそ回転対称な形状であり、第２方向Ｄ２側の底に向かって窄む（すなわち、第２方向Ｄ２側の底に向かって内径が徐々に小さくなる）略円錐形状である。凹部３１２の開口３１２ｏは、第１方向Ｄ１を向いている。図中の第１外径Ｄ３１は、後端側軸部分３１の外径を示している。先端部３１１の外径は、この第１外径Ｄ３１と同じである。

先端側軸部分３２の後端部３２９は、第２方向Ｄ２側の端に向かって外径が先端側軸部分３２の外径Ｄ３２から徐々に小さくなる略円錐台形状の部分（「円錐台部分３２８」と呼ぶ）を含んでいる。円錐台部分３２８の形状は、中心軸ＣＬを中心とするおおよそ回転対称な形状であり、円錐形状から頂点を含む一部分を削除して得られる形状とおおよそ同じである。なお、第２外径Ｄ３２は、第１外径Ｄ３１よりも、小さい。

図３（Ａ）の例では、中心軸ＣＬを通る断面において、凹部３１２の径方向の内面の中心軸ＣＬに対する傾きは、円錐台部分３２８の径方向の外面の中心軸ＣＬに対する傾きと、おおよそ同じである。そして、凹部３１２の開口３１２ｏの内径Ｄ３１２は、円錐台部分３２８の最大外径（すなわち、外径Ｄ３２）と、おおよそ同じである。従って、図３（Ｂ）に示すように、円錐台部分３２８の全体が、凹部３１２に挿入されている。そして、円錐台部分３２８の外面は、荷重によって、凹部３１２の内面に、押しつけられている。この結果、図３（Ｃ）に示すように、円錐台部分３２８の外面と、凹部３１２（すなわち、先端部３１１）の内面とが、溶接されている。図３（Ｃ）に示された部分ＷＡは、先端側軸部分３２と後端側軸部分３１とが溶接された部分を示している（「溶接部分ＷＡ」と呼ぶ）。溶接部分ＷＡは、円錐台部分３２８の外面と、凹部３１２の内面とが、互いに接触する部分を含んでいる。

また、後端部３２９の円錐台部分３２８には、円錐の頂点に相当する部分が欠けている。従って、図３（Ｂ）の状態で、円錐台部分３２８の第２方向Ｄ２側の端と、凹部３１２の第２方向Ｄ２側の底面との間に、空隙３３が形成されている。溶接時には、後端側軸部分３１と先端側軸部分３２との一部が溶融する。溶融した材料（「溶接ダレ」とも呼ぶ）は、この空隙３３に流れて凝固し得る。このように、溶融した材料が溶接部分ＷＡからはみ出て凝固した部分を「凝固部分」とも呼ぶ。

凝固部分が、空隙３３の一部のみを満たす場合がある。図３（Ｃ）には、このような場合の、円錐台部分３２８の第２方向Ｄ２側の端の近傍の部分拡大図示されている。図３（Ｃ）の例では、空隙３３（図３（Ｂ））の一部を満たす第１凝固部分ＳＡ１が形成されている。空隙３３の残りの部分は、第１凝固部分ＳＡ１に隣接する空隙３３１として、残っている。

また、溶接時には、溶融した材料（溶接ダレ）が、円錐台部分３２８と凹部３１２（すなわち、先端部３１１）との間を通って、凹部３１２の外に流れ得る。図３（Ｃ）の例では、先端側軸部分３２の外周面３２ｓと、後端側軸部分３１の端面３１３と、の境界部分に、第２凝固部分ＳＡ２が形成されている。

以上のように、凹部３１２内において、第１凝固部分ＳＡ１が形成されている。このように、先端側軸部分３２と後端側軸部分３１とを十分に溶融させて接合させたとしても、溶接によって溶接部分ＷＡからはみ出た溶接ダレの少なくとも一部が、凹部３１２内に留まる。従って、溶接ダレが、中軸３０の外表面の径方向外側に大きく拡がるように凝固することを抑制できる。この結果、中軸３０が主体金具２０と接触して絶縁不良が生じることを抑制しつつ、溶接時の十分な溶融量を容易に確保し、後端側軸部分３１と先端側軸部分３２との接続強度を向上できる。

また、凹部３１２内には、第１凝固部分ＳＡ１に隣接するように空隙３３１が形成されている。すなわち、溶接ダレを凹部３１２内に留めることが可能な空隙に余裕が残っている。従って、溶接ダレが、凹部３１２の外に流れて中軸３０の外表面の径方向外側に大きく拡がるように凝固することをより抑制できる。この結果、中軸３０が主体金具２０と接触して絶縁不良が生じることを抑制しつつ、溶接時の十分な溶融量を容易に確保し、後端側軸部分３１と先端側軸部分３２との接続強度を向上できる。

さらに、凹部３１２内に空隙３３１が残存しているので、後端側軸部分３１と先端側軸部分３２と第１凝固部分ＳＡ１との熱膨張や熱収縮に起因する応力を、空隙３３１を囲む金属部分によって吸収することができる。具体的には、空隙３３１を囲む金属部分は、空隙３３１の形状を変形させつつ変形することができる。すなわち、空隙３３１を囲む金属部分の変形の自由度は、空隙３３１から遠い金属部分の変形の自由度と比べて、高い。従って、空隙３３１を囲む金属部分は、応力に応じて変形することによって、応力を吸収できる。この結果、後端側軸部分３１と先端側軸部分３２との接続強度が冷熱サイクル（例えば、内燃機関の駆動と停止との繰り返し）によって低下することを抑制できる。

また、第２凝固部分ＳＡ２は、先端側軸部分３２の外周面３２ｓと、後端側軸部分３１の端面３１３との境界部分から、先端側軸部分３２の外周面３２ｓ上と、後端側軸部分３１の端面３１３上と、に沿って延びるように、形成されている。特に、先端側軸部分３２の外周面３２ｓは、第１方向Ｄ１に沿って延びている。従って、先端側軸部分３２と後端側軸部分３１とを十分に溶融させて接合したとしても、溶接によって溶接部分ＷＡからはみ出た溶接ダレが、径大な先端部３１１よりも径方向外側に大きく拡がることなく、先端側軸部分３２の外表面３２ｓ上に沿って延びるように凝固可能である。この結果、中軸３０が主体金具２０と接触して絶縁不良が生じることを抑制しつつ、溶接時の十分な溶融量を容易に確保し、後端側軸部分３１と先端側軸部分３２との接続強度を向上できる。

特に、図３の第１中軸３０では、溶接時に凹部３１２から外に向かう溶融した材料の流れる方向は、凹部３１２の内面および円錐台部分３２８の外面によって、中心軸ＣＬと直交する方向（すなわち、径方向）よりも第１方向Ｄ１側に傾斜した方向に向けられている。従って、径方向の外側に大きく拡がるようにして溶接ダレが凝固することを適切に抑制できる。

また、凹部３１２の形状が、凹部３１２の第２方向Ｄ２側の底に向かって窄む略錐形状である。従って、先端側軸部分３２の後端部３２９を、後端側軸部分３１の凹部３１２に向かって押しつけることによって、後端側軸部分３１の中心軸と、先端側軸部分３２の中心軸と、を容易に合わせることが可能である。従って、後端側軸部分３１の中心軸と先端側軸部分３２の中心軸との間のズレを容易に抑制できる。

なお、後端側軸部分３１と先端側軸部分３２との境界の近傍が、溶接部分であるのか、それとも、凝固部分であるのかは、溶接後の中軸３０の断面、具体的には、金属組織を観察することによって、区別可能である。例えば、溶接部分は、凝固部分と比べて、溶接時に高温である時間が長い。従って、金属の結晶構造に関して、溶接部分では、凝固部分および凝固部分の近傍と比べて、結晶粒が大きい場合が多い。従って、中軸３０の断面において、後端側軸部分３１と先端側軸部分３２との境界の近傍を観察した場合に、結晶粒が比較的大きい部分は、溶接部分であり、結晶粒が比較的小さい部分は、凝固部分または凝固部分の近傍である、と特定可能である。

また、後端側軸部分３１と先端側軸部分３２との間で材料が異なる場合には、後端側軸部分３１の成分と先端側軸部分３２の成分との拡散の程度を比較することによって、溶接部分と凝固部分とを区別可能である。具体的には、溶接部分では、後端側軸部分３１の成分が、境界を越えて、先端側軸部分３２側に拡散し、さらに、先端側軸部分３２の成分が、境界を越えて、後端側軸部分３１側に拡散する。一方、凝固部分の近傍では、そのような拡散が生じ難い。従って、中軸３０の断面において、後端側軸部分３１と先端側軸部分３２との境界の近傍を観察した場合に、拡散が生じた領域が比較的広い部分は、溶接部分であり、拡散が生じた領域が比較的狭い部分は、凝固部分の近傍である、と特定可能である。なお、後端側軸部分３１の材料が、先端側軸部分３２の材料と同じであってもよい。

Ｂ．中軸の他の実施例の構成：
図４〜図１５は、中軸の他の実施例を示す概略図である。図４〜図１５に示す各中軸３０ａ〜３０ｍと、図３の第１中軸３０と、の間の主な差異は、後端側軸部分３１ａ〜３１ｍの先端部３１１ａ〜３１１ｍの形状と、先端側軸部分３２ａ〜３２ｍの後端部３２９ａ〜３２９ｍの形状とが、第１中軸３０のものと異なっている点である。各中軸３０ａ〜３０ｍの他の部分の構成は、図３の第１中軸３０の構成と、同様である。例えば、後端側軸部分３１ａ〜３１ｍと先端側軸部分３２ａ〜３２ｍとは、図２の手順に従って、後端側軸部分３１と先端側軸部分３２と同様に、準備され、そして、溶接される。図１のグロープラグ１０の中軸３０は、実施例の中軸３０ａ〜３０ｍのうちの任意のものに置換可能である。なお、図４〜図１５のそれぞれは、いずれも、文字（分図記号）「Ａ」「Ｂ」「Ｃ」で区別される３つの図を表しており、それら３つの図は、図３（Ａ）〜図３（Ｃ）と、それぞれ同じ状態を示している。例えば、図４（Ａ）〜図４（Ｃ）の３つの図は、図３（Ａ）〜図３（Ｃ）と、それぞれ同じ状態を示している。なお、各図４〜図１５において、図を見やすくするために、一部の要素のハッチングを省略する場合がある。以下、順に説明する。

Ｂ１：第２中軸３０ａの構成：
図４は、第２中軸３０ａの後端側軸部分３１ａと先端側軸部分３２ａとの概略図である。図４（Ｃ）には、後端部３２９ａの端面３２６ａの近傍の部分拡大図が示されている。図４（Ａ）に示すように、後端側軸部分３１ａの先端部３１１ａは、中心軸ＣＬに沿って延びる略円柱形状の部分であり、第１方向Ｄ１の端面３１３ａから第２方向Ｄ２に向かって凹む凹部３１２ａを有している。凹部３１２ａの形状は、中心軸ＣＬに沿って延びる略円柱形状である。凹部３１２ａの開口３１２ａｏは、第１方向Ｄ１を向いている。後端側軸部分３１ａの外径は、第１外径Ｄ３１である（先端部３１１ａの外径も同じ）。

先端側軸部分３２ａの後端部３２９ａは、中心軸ＣＬに沿って延びる略円柱形状の部分である。後端部３２９ａの第２方向Ｄ２側の端部の角には、外径が第２方向Ｄ２側に向かって徐々に小さくなる面取部３２７ａが形成されている。図示された第２外径Ｄ３２は、先端側軸部分３２ａの外径である。後端部３２９ａの面取部３２７ａを除いた残りの部分の外径も第２外径Ｄ３２である。

図４（Ａ）の例では、凹部３１２ａの内径Ｄ３１２ａは、後端部３２９ａの外径Ｄ３２と、おおよそ同じである。従って、図４（Ｂ）の状態で、後端部３２９ａの径方向の外面は、凹部３１２ａの径方向の内面と、接触している。

また、図４（Ｂ）に示すように、後端部３２９ａの第２方向Ｄ２側（先端部３１１ａ）を向く表面である端面３２６ａは、荷重によって、凹部３１２ａの第１方向Ｄ１側（後端部３２９ａ）を向く表面である底面３１４ａに、押しつけられている。この結果、図４（Ｃ）に示すように、後端部３２９ａの端面３２６ａと、凹部３１２ａの底面３１４ａとが、溶接されている。図４（Ｃ）には、溶接部分ＷＡａが示されている。溶接部分ＷＡａは、それらの面３２６ａ、３１４ａが互いに接触する部分を含んでいる。

また、図４（Ｂ）の状態で、面取部３２７ａと凹部３１２ａとの間に、空隙３３ａが形成されている。溶接時には、溶融した材料が、この空隙３３ａに流れて凝固し得る。図４（Ｃ）の例では、空隙３３ａの一部を満たす第１凝固部分ＳＡ１ａが形成されている。

このように、凹部３１２ａ内に第１凝固部分ＳＡ１ａが形成されているので、第２中軸３０ａは、第１中軸３０と同様に、溶接ダレが、第２中軸３０ａの外表面の径方向外側に大きく拡がるように凝固することを抑制できる。この結果、第２中軸３０ａが主体金具２０と接触して絶縁不良が生じることを抑制しつつ、溶接時の十分な溶融量を容易に確保し、後端側軸部分３１ａと先端側軸部分３２ａとの接続強度を向上できる。

また、空隙３３ａの残りの部分は、第１凝固部分ＳＡ１ａに隣接する空隙３３１ａとして、残っている。従って、第２中軸３０ａは、第１中軸３０と同様に、凝固部分が第２中軸３０ａの外表面の径方向外側に大きく拡がるように形成されることをより抑制できる。この結果、第２中軸３０ａが主体金具２０と接触して絶縁不良が生じることを抑制しつつ、溶接時の十分な溶融量を容易に確保し、後端側軸部分３１ａと先端側軸部分３２ａとの接続強度を向上できる。また、凹部３１２ａ内に空隙３３１ａが形成されているので、後端側軸部分３１ａと先端側軸部分３２ａと第１凝固部分ＳＡ１ａとの熱膨張や熱収縮に起因する応力を、空隙３３１ａを囲む金属部分によって吸収することができる。その結果、後端側軸部分３１ａ、先端側軸部分３２ａの接続強度が冷熱サイクルによって低下することを抑制できる。

また、溶接時には、溶融した材料は、後端部３２９ａと凹部３１２ａとの間を通って、凹部３１２ａの外に流れ得る。図４（Ｃ）の例では、第２凝固部分ＳＡ２ａは、先端側軸部分３２ａの外周面３２ａｓと、後端側軸部分３１ａの端面３１３ａと、の境界部分から、先端側軸部分３２ａの外周面３２ａｓ上と、後端側軸部分３１ａの端面３１３ａ上と、に沿って延びるように、形成されている。特に、先端側軸部分３２ａの外周面３２ａｓは、第１方向Ｄ１に沿って延びている。従って、第２中軸３０ａは、第１中軸３０と同様に、溶接ダレが、径大な先端部３１１ａよりも径方向外側に大きく拡がるように凝固することを抑制できる。この結果、第２中軸３０ａが主体金具２０と接触して絶縁不良が生じることを抑制しつつ、溶接時の十分な溶融量を容易に確保し、後端側軸部分３１ａと先端側軸部分３２ａとの接続強度を向上できる。特に、図４の第２中軸３０ａでは、溶接時に凹部３１２ａから外に向かう溶融した材料の流れる方向は、凹部３１２ａの径方向の内面および後端部３２９ａの径方向の外面によって、第１方向Ｄ１に向けられている。従って、径方向の外側に大きく拡がるようにして凝固部分が形成されることを適切に抑制できる。

Ｂ２．第３中軸３０ｂの構成：
図５は、第３中軸３０ｂの後端側軸部分３１ｂと先端側軸部分３２ｂとの概略図である。図５（Ｃ）には、後端部３２９ｂの端面３２６ｂの近傍の部分拡大図が示されている。図５（Ａ）に示すように、後端側軸部分３１ｂの先端部３１１ｂは、中心軸ＣＬに沿って延びる略円柱形状の部分であり、第１方向Ｄ１の端面３１３ｂから第２方向Ｄ２に向かって凹む凹部３１２ｂを有している。凹部３１２ｂの形状は、中心軸ＣＬに沿って延びる略円柱形状である。凹部３１２ｂの開口３１２ｂｏは、第１方向Ｄ１を向いている。後端側軸部分３１ｂの外径は、第１外径Ｄ３１である（先端部３１１ｂの外径も同じ）。

先端側軸部分３２ｂの後端部３２９ｂの形状は、中心軸ＣＬに沿って延びる略円柱形状である。先端側軸部分３２ｂの外径は、第２外径Ｄ３２である（後端部３２９ｂの外径も同じ）。

図５（Ｂ）に示すように、後端部３２９ｂの第２方向Ｄ２側の端面３２６ｂは、荷重によって、凹部３１２ｂの第２方向Ｄ２側の底面３１４ｂに、押しつけられている。この結果、図５（Ｃ）に示すように、後端部３２９ｂの端面３２６ｂと、凹部３１２ｂの底面３１４ｂとが、溶接されている。図５（Ｃ）には、溶接部分ＷＡｂが示されている。溶接部分ＷＡｂは、それらの面３２６ｂ、３１４ｂが互いに接触する部分を含んでいる。

また、図５（Ａ）の例では、凹部３１２ｂの内径Ｄ３１２ｂは、後端部３２９ｂの外径Ｄ３２よりも、大きい。従って、図５（Ｂ）の状態で、後端部３２９ｂの径方向の外面と、凹部３１２ｂの径方向の内面と、の間に、空隙３３ｂが形成されている。溶接時には、溶融した材料が、この空隙３３ｂに流れて凝固し得る。図５（Ｃ）の例では、空隙３３ｂの一部を満たす第１凝固部分ＳＡ１ｂが形成されている。

このように、凹部３１２ｂ内に第１凝固部分ＳＡ１ｂが形成されているので、第３中軸３０ｂは、第１中軸３０と同様に、溶接ダレが、第３中軸３０ｂの外表面の径方向外側に大きく拡がるように凝固することを抑制できる。この結果、第３中軸３０ｂが主体金具２０と接触して絶縁不良が生じることを抑制しつつ、溶接時の十分な溶融量を容易に確保し、後端側軸部分３１ｂと先端側軸部分３２ｂとの接続強度を向上できる。

また、空隙３３ｂの残りの部分は、第１凝固部分ＳＡ１ｂに隣接する空隙３３１ｂとして、残っている。従って、第３中軸３０ｂは、第１中軸３０と同様に、凝固部分が第３中軸３０ｂの外表面の径方向外側に大きく拡がるように形成されることをより抑制できる。この結果、第３中軸３０ｂが主体金具２０と接触して絶縁不良が生じることを抑制しつつ、溶接時の十分な溶融量を容易に確保し、後端側軸部分３１ｂと先端側軸部分３２ｂとの接続強度を向上できる。また、凹部３１２ｂ内に空隙３３１ｂが形成されているので、後端側軸部分３１ｂと先端側軸部分３２ｂと第１凝固部分ＳＡ１ｂとの熱膨張や熱収縮に起因する応力を、空隙３３１ｂを囲む金属部分によって吸収することができる。その結果、後端側軸部分３１ｂ、先端側軸部分３２ｂの接続強度が冷熱サイクルによって低下することを抑制できる。

また、溶接時には、溶融した材料は、後端部３２９ｂと凹部３１２ｂとの間を通って、凹部３１２ｂの外に流れ得る。図５（Ｃ）の例では、第２凝固部分ＳＡ２ｂは、先端側軸部分３２ｂの外周面３２ｂｓと、後端側軸部分３１ｂの端面３１３ｂと、の境界部分から、先端側軸部分３２ｂの外周面３２ｂｓ上と、後端側軸部分３１ｂの端面３１３ｂ上と、に沿って延びるように、形成されている。特に、先端側軸部分３２ｂの外周面３２ｂｓは、第１方向Ｄ１に沿って延びている。従って、第３中軸３０ｂは、第１中軸３０と同様に、溶接ダレが、径大な先端部３１１ｂよりも径方向外側に大きく拡がるように凝固することを抑制できる。この結果、第３中軸３０ｂが主体金具２０と接触して絶縁不良が生じることを抑制しつつ、溶接時の十分な溶融量を容易に確保し、後端側軸部分３１ｂと先端側軸部分３２ｂとの接続強度を向上できる。特に、図５の第３中軸３０ｂでは、溶接時に凹部３１２ｂから外に向かう溶融した材料の流れる方向は、凹部３１２ｂの径方向の内面および後端部３２９ｂの径方向の外面によって、第１方向Ｄ１に向けられている。従って、径方向の外側に大きく拡がるようにして凝固部分が形成されることを適切に抑制できる。

Ｂ３．第４中軸３０ｃの構成：
図６は、第４中軸３０ｃの後端側軸部分３１ｃと先端側軸部分３２ｃとの概略図である。図６（Ｃ）には、後端部３２９ｃの端面３２６ｃの近傍の部分拡大図が示されている。図６（Ａ）に示すように、後端側軸部分３１ｃの先端部３１１ｃは、中心軸ＣＬに沿って延びる略円柱形状の部分であり、第１方向Ｄ１の端面３１３ｃから第２方向Ｄ２に向かって凹む凹部３１２ｃを有している。凹部３１２ｃの形状は、中心軸ＣＬに沿って延びる略円柱形状である。凹部３１２ｃの開口３１２ｃｏは、第１方向Ｄ１を向いている。後端側軸部分３１ｃの外径は、第１外径Ｄ３１である（先端部３１１ｃの外径も同じ）。

先端側軸部分３２ｃの後端部３２９ｃは、第２方向Ｄ２側の端を形成する小径部３２８ｃと、小径部３２８ｃの第１方向Ｄ１側に接続された大径部３２５ｃと、を含んでいる。各部分３２８ｃ、３２５ｃの形状は、中心軸ＣＬに沿って延びる略円柱形状である。先端側軸部分３２ｃの外径は、第２外径Ｄ３２であり、大径部３２５ｃの外径も同じである。小径部３２８ｃの外径Ｄ３２８ｃは、大径部３２５ｃの外径Ｄ３２よりも、小さい。

図６（Ｂ）に示すように、小径部３２８ｃの第２方向Ｄ２側の端面３２６ｃは、荷重によって、凹部３１２ｃの第２方向Ｄ２側の底面３１４ｃに、押しつけられている。この結果、図６（Ｃ）に示すように、小径部３２８ｃの端面３２６ｃと、凹部３１２ｃの底面３１４ｃとが、溶接されている。図６（Ｃ）には、溶接部分ＷＡｃが示されている。溶接部分ＷＡｃは、それらの面３２６ｃ、３１４ｃが互いに接触する部分を含んでいる。

また、図６（Ａ）の例では、凹部３１２ｃの内径Ｄ３１２ｃは、小径部３２８ｃの外径Ｄ３２８ｃよりも、大きい。従って、図６（Ｂ）の状態で、小径部３２８ｃの径方向の外面と、凹部３１２ｃの径方向の内面と、の間に、空隙３３ｃが形成されている。溶接時には、溶融した材料が、この空隙３３ｃに流れて凝固し得る。図６（Ｃ）の例では、空隙３３ｃの一部を満たす第１凝固部分ＳＡ１ｃが形成されている。

このように、凹部３１２ｃ内に第１凝固部分ＳＡ１ｃが形成されている。従って、第４中軸３０ｃは、第１中軸３０と同様に、溶接ダレが、第４中軸３０ｃの外表面の径方向外側に大きく拡がるように凝固することを抑制できる。この結果、第４中軸３０ｃが主体金具２０と接触して絶縁不良が生じることを抑制しつつ、溶接時の十分な溶融量を容易に確保し、後端側軸部分３１ｃと先端側軸部分３２ｃとの接続強度を向上できる。

また、空隙３３ｃの残りの部分は、第１凝固部分ＳＡ１ｃに隣接する空隙３３１ｃとして、残っている。従って、第４中軸３０ｃは、第１中軸３０と同様に、凝固部分が第４中軸３０ｃの外表面の径方向外側に大きく拡がるように形成されることをより抑制できる。この結果、第４中軸３０ｃが主体金具２０と接触して絶縁不良が生じることを抑制しつつ、溶接時の十分な溶融量を容易に確保し、後端側軸部分３１ｃと先端側軸部分３２ｃとの接続強度を向上できる。また、凹部３１２ｃ内に空隙３３１ｃが形成されているので、後端側軸部分３１ｃと先端側軸部分３２ｃと第１凝固部分ＳＡ１ｃとの熱膨張や熱収縮に起因する応力を、空隙３３１ｃを囲む金属部分によって吸収することができる。その結果、後端側軸部分３１ｃ、先端側軸部分３２ｃの接続強度が冷熱サイクルによって低下することを抑制できる。

また、図６（Ｃ）の例では、溶接後の小径部３２８ｃの中心軸ＣＬに沿った長さが、凹部３１２ｃの深さと、おおよそ同じである。すなわち、大径部３２５ｃは、凹部３１２ｃの外に配置されている。溶接時には、溶融した材料は、小径部３２８ｃと凹部３１２ｃとの間を通って、凹部３１２ｃの外に流れ得る。図６（Ｃ）の例では、先端側軸部分３２ｃ（すなわち、大径部３２５ｃ）の外周面と、後端側軸部分３１ｃの端面３１３ｃと、を接続するように、第２凝固部分ＳＡ２ｃが形成されている。この第４中軸３０ｃは、第１中軸３０と同様に、溶接ダレが、径大な先端部３１１ｃよりも径方向外側に大きく拡がるように凝固することを抑制できる。この結果、第４中軸３０ｃが主体金具２０と接触して絶縁不良が生じることを抑制しつつ、溶接時の十分な溶融量を容易に確保し、後端側軸部分３１ｃと先端側軸部分３２ｃとの接続強度を向上できる。特に、図６の第４中軸３０ｃでは、溶接時に凹部３１２ｃから外に向かう溶融した材料の流れる方向は、凹部３１２ｃの径方向の内面および後端部３２９ｃの径方向の外面によって、第１方向Ｄ１に向けられている。従って、径方向の外側に大きく拡がるようにして凝固部分が形成されることを適切に抑制できる。

Ｂ４．第５中軸３０ｄの構成：
図７は、第５中軸３０ｄの後端側軸部分３１ｄと先端側軸部分３２ｄとの概略図である。後端側軸部分３１ｄの先端部３１１ｄは、図６の先端部３１１ｃと同様に、先端部３１１ｄの第１方向Ｄ１側の端面３１３ｄから第２方向Ｄ２に向かって凹む、略円柱形状の凹部３１２ｄを有している。先端側軸部分３２ｄの後端部３２９ｄは、図６の後端部３２９ｃと同様に、第２方向Ｄ２側の端を形成する小径部３２８ｄと、小径部３２８ｄの第１方向Ｄ１側に接続された大径部３２５ｄと、を含んでいる。図６の例とは異なり、凹部３１２ｄの内径Ｄ３１２ｄは、小径部３２８ｄの外径Ｄ３２８ｄと、おおよそ同じである。また、溶接前後において、小径部３２８ｄの中心軸ＣＬに沿った長さは、凹部３１２ｄの中心軸ＣＬに沿った深さよりも、長い。

図７（Ｃ）に示すように、小径部３２８ｄの第２方向Ｄ２側の端面３２６ｄと、凹部３１２ｄの第２方向Ｄ２側の底面３１４ｄとが、溶接されている。図７（Ｃ）には、溶接部分ＷＡｄが示されている。溶接部分ＷＡｄは、それらの面３２６ｄ、３１４ｄが互いに接触する部分を含んでいる。

また、図７（Ｂ）の状態で、小径部３２８ｄの径方向の外面は、凹部３１２ｄの径方向の内面と、接触している。このように、凹部３１２ｄ内に空隙は形成されないので、図６の例とは異なり、凹部３１２ｄ内の凝固部分は、形成されない。

また、溶接時には、溶融した材料が、小径部３２８ｄと凹部３１２ｄとの間を通って、凹部３１２ｄの外に流れ得る。図７（Ｃ）の例では、凝固部分ＳＡ２ｄは、小径部３２８ｄの外周面３２ｄｓと、後端側軸部分３１ｄの端面３１３ｄと、の境界部分から、小径部３２８ｄの外周面３２ｄｓ上と、後端側軸部分３１ｄの端面３１３ｄ上と、に沿って延びるように、形成されている。特に、小径部３２８ｄの外周面３２ｄｓは、第１方向Ｄ１に延びるように、形成されている。従って、第５中軸３０ｄは、溶接ダレが、径大な先端部３１１ｄよりも径方向外側に大きく拡がるように凝固することを抑制できる。この結果、第５中軸３０ｄが主体金具２０と接触して絶縁不良が生じることを抑制しつつ、溶接時の十分な溶融量を容易に確保し、後端側軸部分３１ｄと先端側軸部分３２ｄとの接続強度を向上できる。特に、図７の第５中軸３０ｄでは、溶接時に凹部３１２ｄから外に向かう溶融した材料の流れる方向は、凹部３１２ｄの径方向の内面および小径部３２８ｄの径方向の外面３２ｄｓによって、第１方向Ｄ１に向けられている。従って、径方向の外側に大きく拡がるようにして凝固部分が形成されることを適切に抑制できる。

Ｂ５．第６中軸３０ｅの構成：
図８は、第６中軸３０ｅの後端側軸部分３１ｅと先端側軸部分３２ｅとの概略図である。図８（Ｃ）には、後端部３２９ｅの小径部３２８ｅの端面３２６ｅの近傍の部分拡大図が示されている。図８（Ａ）に示すように、後端側軸部分３１ｅの先端部３１１ｅは、図６の先端部３１１ｃと同様に、第１方向Ｄ１側の端面３１３ｅから第２方向Ｄ２に向かって凹む、略円柱形状の凹部３１２ｅを有している。先端側軸部分３２ｅの後端部３２９ｅは、図６の後端部３２９ｃと同様に、第２方向Ｄ２側の端を形成する小径部３２８ｅと、小径部３２８ｅの第１方向Ｄ１側に接続された大径部３２５ｅと、を含んでいる。凹部３１２ｅの内径Ｄ３１２ｅは、小径部３２８ｅの外径Ｄ３２８ｅよりも、大きい。また、溶接前後において、小径部３２８ｅの中心軸ＣＬに沿った長さは、凹部３１２ｅの中心軸ＣＬに沿った深さよりも、長い。

図８（Ｃ）に示すように、小径部３２８ｅの端面３２６ｅと、凹部３１２ｅの底面３１４ｅとが、溶接されている。図８（Ｃ）には、溶接部分ＷＡｅが示されている。溶接部分ＷＡｅは、それらの面３２６ｅ、３１４ｅが互いに接触する部分を含んでいる。また、図８（Ｂ）に示すように、小径部３２８ｅの径方向の外面３２ｅｓと、凹部３１２ｅの径方向の内面と、の間に、空隙３３ｅが形成されている。溶接時には、溶融した材料が、この空隙３３ｅに流れて凝固し得る。図８（Ｃ）の例では、空隙３３ｅの一部を満たす第１凝固部分ＳＡ１ｅが形成されている。

このように、凹部３１２ｅ内に第１凝固部分ＳＡ１ｅが形成されているので、第６中軸３０ｅは、図６の第４中軸３０ｃと同様に、溶接ダレが、第６中軸３０ｅの外表面の径方向外側に大きく拡がるように凝固することを抑制できる。この結果、第６中軸３０ｅが主体金具２０と接触して絶縁不良が生じることを抑制しつつ、溶接時の十分な溶融量を容易に確保し、後端側軸部分３１ｅと先端側軸部分３２ｅとの接続強度を向上できる。

また、空隙３３ｅの残りの部分は、第１凝固部分ＳＡ１ｅに隣接する空隙３３１ｅとして、残っている。従って、第６中軸３０ｅは、第４中軸３０ｃと同様に、凝固部分が第６中軸３０ｅの外表面の径方向外側に大きく拡がるように形成されることをより抑制できる。この結果、第６中軸３０ｅが主体金具２０と接触して絶縁不良が生じることを抑制しつつ、溶接時の十分な溶融量を容易に確保し、後端側軸部分３１ｅと先端側軸部分３２ｅとの接続強度を向上できる。また、凹部３１２ｅ内に空隙３３１ｅが形成されているので、後端側軸部分３１ｅと先端側軸部分３２ｅと第１凝固部分ＳＡ１ｅとの熱膨張や熱収縮に起因する応力を、空隙３３１ｅを囲む金属部分によって吸収することができる。その結果、後端側軸部分３１ｅ、先端側軸部分３２ｅの接続強度が冷熱サイクルによって低下することを抑制できる。

また、溶接時には、溶融した材料は、小径部３２８ｅと凹部３１２ｅとの間を通って、凹部３１２ｅの外に流れ得る。図８（Ｃ）の例では、第２凝固部分ＳＡ２ｅは、小径部３２８ｅの外周面３２ｅｓと、後端側軸部分３１ｅの端面３１３ｅと、の境界部分から、小径部３２８ｅの外周面３２ｅｓ上と、後端側軸部分３１ｅの端面３１３ｅ上と、に沿って延びるように、形成されている。特に、小径部３２８ｅの外周面３２ｅｓは、第１方向Ｄ１に沿って延びている。従って、第６中軸３０ｅは、第１中軸３０と同様に、溶接ダレが、径大な先端部３１１ｅよりも径方向外側に大きく拡がるように凝固することを抑制できる。この結果、第６中軸３０ｅが主体金具２０と接触して絶縁不良が生じることを抑制しつつ、溶接時の十分な溶融量を容易に確保し、後端側軸部分３１ｅと先端側軸部分３２ｅとの接続強度を向上できる。特に、図８の第６中軸３０ｅでは、溶接時に凹部３１２ｅから外に向かう溶融した材料の流れる方向は、凹部３１２ｅの径方向の内面および小径部３２８ｅの径方向の外面３２ｅｓによって、第１方向Ｄ１に向けられている。従って、径方向の外側に大きく拡がるようにして凝固部分が形成されることを適切に抑制できる。

Ｂ６．第７中軸３０ｆの構成：
図９は、第７中軸３０ｆの後端側軸部分３１ｆと先端側軸部分３２ｆとの概略図である。図９（Ｃ）には、後端部３２９ｆの端面Ｅｆ１、Ｅｆ２の近傍の部分拡大図が示されている。図９（Ａ）に示すように、後端側軸部分３１ｆの先端部３１１ｆは、先端部３１１ｆの第１方向Ｄ１側の端面３１３ｆから第２方向Ｄ２に向かって凹む凹部３１２ｆを有している。凹部３１２ｆは、凹部３１２ｆの開口３１２ｆｏを形成する大径部分３１５ｆ（「大径凹部３１５ｆ」とも呼ぶ）と、大径部分３１５ｆの第２方向Ｄ２側に形成された小径部分３１８ｆ（「小径凹部３１８ｆ」とも呼ぶ）と、で構成されている。これらの部分３１５ｆ、３１８ｆの形状は、いずれも、中心軸ＣＬに沿って延びる略円柱形状である。大径部分３１５ｆの内径Ｄ３１５ｆは、小径部分３１８ｆの内径Ｄ３１８ｆよりも、大きい。

先端側軸部分３２ｆの後端部３２９ｆは、図６の後端部３２９ｃと同様に、第２方向Ｄ２側の端を形成する小径部３２８ｆと、小径部３２８ｆの第１方向Ｄ１側に接続された大径部３２５ｆと、を含んでいる。小径部３２８ｆの外径Ｄ３２８ｆは、小径凹部３１８ｆの内径Ｄ３１８ｆと、おおよそ同じである。大径部３２５ｆの外径は、先端側軸部分３２ｆの外径Ｄ３２と同じである。大径凹部３１５ｆの内径Ｄ３１５ｆは、この外径Ｄ３２と、おおよそ同じである。

小径部３２８ｆの第２方向Ｄ２側の端部の角には、外径が第２方向Ｄ２側に向かって徐々に小さくなる第１面取部Ｃｆ１が形成されている。同様に、大径部３２５ｆの第２方向Ｄ２側の端部の角には、外径が第２方向Ｄ２側に向かって徐々に小さくなる第２面取部Ｃｆ２が形成されている。

図９（Ｂ）の状態で、小径部３２８ｆが、小径凹部３１８ｆに挿入され、大径部３２５ｆが、大径凹部３１５ｆに挿入されている。小径部３２８ｆの第２方向Ｄ２側を向く表面である端面Ｅｆ１は、小径凹部３１８ｆの第１方向Ｄ１側を向く表面である底面Ｂｆ１に、押しつけられている。大径部３２５ｆの第２方向Ｄ２側を向く表面である端面Ｅｆ２は、大径凹部３１５ｆの第１方向Ｄ１側を向く表面である底面Ｂｆ２に、押しつけられている。

図９（Ｃ）に示すように、小径部３２８ｆの端面Ｅｆ１と小径凹部３１８ｆの底面Ｂｆ１とが溶接されている（溶接部分ＷＡｆ１）。そして、大径部３２５ｆの端面Ｅｆ２と大径凹部３１５ｆの底面Ｂｆ２とが溶接されている（溶接部分ＷＡｆ２）。

また、図９（Ｂ）の状態で、第１面取部Ｃｆ１と小径凹部３１８ｆとの間に、空隙３３ｆ１が形成され、第２面取部Ｃｆ２と大径凹部３１５ｆとの間に、空隙３３ｆ２が形成されている。溶接時には、溶融した材料が、空隙３３ｆ１、３３ｆ２に流れて凝固し得る。図９（Ｃ）の例では、空隙３３ｆ１の一部を満たす凝固部分ＳＡ１ｆ１と、空隙３３ｆ２の一部を満たす凝固部分ＳＡ１ｆ２と、が形成されている。

このように、凹部３１２ｆ内に凝固部分ＳＡ１ｆ１、ＳＡ１ｆ２が形成されているので、第７中軸３０ｆは、第２中軸３０ａと同様に、溶接ダレが、第７中軸３０ｆの外表面の径方向外側に大きく拡がるように凝固することを抑制できる。この結果、第７中軸３０ｆが主体金具２０と接触して絶縁不良が生じることを抑制しつつ、溶接時の十分な溶融量を容易に確保し、後端側軸部分３１ｆと先端側軸部分３２ｆとの接続強度を向上できる。

また、空隙３３ｆ１の残りの部分は、凝固部分ＳＡ１ｆ１に隣接する空隙３３１ｆ１としての残り、空隙３３ｆ２の残りの部分は、凝固部分ＳＡ１ｆ２に隣接する空隙３３１ｆ２として残っている。従って、第７中軸３０ｆは、第２中軸３０ａと同様に、凝固部分が第７中軸３０ｆの外表面の径方向外側に大きく拡がるように形成されることをより抑制できる。この結果、第７中軸３０ｆが主体金具２０と接触して絶縁不良が生じることを抑制しつつ、溶接時の十分な溶融量を容易に確保し、後端側軸部分３１ｆと先端側軸部分３２ｆとの接続強度を向上できる。また、凹部３１２ｆ内に空隙３３１ｆ１、３３１ｆ２が形成されているので、後端側軸部分３１ｆと先端側軸部分３２ｆと凝固部分ＳＡ１ｆ１、ＳＡ１ｆ２との熱膨張や熱収縮に起因する応力を、空隙３３１ｆ１、３３１ｆ２を囲む金属部分によって吸収することができる。その結果、後端側軸部分３１ｆ、先端側軸部分３２ｆの接続強度が冷熱サイクルによって低下することを抑制できる。

また、溶接時には、溶融した材料は、後端部３２９ｆと凹部３１２ｆとの間（具体的には、大径部３２５ｆと大径凹部３１５ｆとの間）を通って、凹部３１２ｆの外に流れ得る。図９（Ｃ）の例では、第２凝固部分ＳＡ２ｆが、先端側軸部分３２ｆの外周面３２ｆｓと、後端側軸部分３１ｆの端面３１３ｆと、の境界部分から、先端側軸部分３２ｆの外周面３２ｆｓ上と、後端側軸部分３１ｆの端面３１３ｆ上と、に沿って延びるように、形成されている。特に、先端側軸部分３２ｆの外周面３２ｆｓは、第１方向Ｄ１に沿って延びている。従って、第７中軸３０ｆは、第２中軸３０ａと同様に、溶接ダレが、径大な先端部３１１ｆよりも径方向外側に大きく拡がるように凝固することを抑制できる。この結果、第７中軸３０ｆが主体金具２０と接触して絶縁不良が生じることを抑制しつつ、溶接時の十分な溶融量を容易に確保し、後端側軸部分３１ｆと先端側軸部分３２ｆとの接続強度を向上できる。特に、図９の第７中軸３０ｆでは、溶接時に凹部３１２ｆから外に向かう溶融した材料の流れる方向は、凹部３１２ｆの径方向の内面および後端部３２９ｆの径方向の外面によって、第１方向Ｄ１に向けられている。従って、径方向の外側に大きく拡がるようにして凝固部分が形成されることを適切に抑制できる。

Ｂ７．第８中軸３０ｇの構成：
図１０は、第８中軸３０ｇの後端側軸部分３１ｇと先端側軸部分３２ｇとの概略図である。図１０（Ｃ）には、後端部３２９ｇの円錐部分３２８ｇの端の近傍の部分拡大図が示されている。図１０（Ａ）に示すように、後端側軸部分３１ｇの先端部３１１ｇは、中心軸ＣＬに沿って延びる略円柱形状の部分であり、第１方向Ｄ１側の端面３１３ｇから第２方向Ｄ２に向かって凹む凹部３１２ｇを有している。凹部３１２ｇは、凹部３１２ｇの開口３１２ｇｏを形成する大径部分３１５ｇ（「大径凹部３１５ｇ」とも呼ぶ）と、大径部分３１５ｇの第２方向Ｄ２側に形成された小径部分３１８ｇ（「小径凹部３１８ｇ」とも呼ぶ）と、で構成されている。大径凹部３１５ｇの形状は、第２方向Ｄ２に向かって徐々に外径が小さくなる略円錐台形状である。小径凹部３１８ｇの形状は、中心軸ＣＬに沿って延びる略円柱形状である。

先端側軸部分３２ｇの後端部３２９ｇは、第２方向Ｄ２側の端に向かって外径が徐々に小さくなる略円錐形状の部分（「円錐部分３２８ｇ」と呼ぶ）を含んでいる。円錐部分３２８ｇの外径は、第２方向Ｄ２に向かって、先端側軸部分３２ｇの外径Ｄ３２から徐々に小さくなる。

図１０（Ａ）の例では、中心軸ＣＬを通る断面において、中心軸ＣＬに対する大径凹部３１５ｇの径方向の内面の傾きは、中心軸ＣＬに対する円錐部分３２８ｇの径方向の外面の傾きと、おおよそ同じである。また、大径凹部３１５ｇの開口３１２ｏの内径Ｄ３１２ｇは、円錐部分３２８ｇの最大外径（すなわち、外径Ｄ３２）と、おおよそ同じである。そして、図１０（Ｂ）の状態では、円錐部分３２８ｇの全体が、凹部３１２ｇに挿入されている。そして、図１０（Ｃ）に示すように、円錐部分３２８ｇの外面と、大径凹部３１５ｇの内面とが、溶接されている（溶接部分ＷＡｇ）。

また、図１０（Ｂ）の状態では、円錐部分３２８ｇの第２方向Ｄ２側の先端と、小径凹部３１８ｇと、の間に、空隙３３ｇが形成されている。溶接時には、溶融した材料が、この空隙３３ｇに流れて凝固し得る。図１０（Ｃ）の例では、空隙３３ｇの一部を満たす第１凝固部分ＳＡ１ｇが形成されている。

このように、凹部３１２ｇ内に第１凝固部分ＳＡ１ｇが形成されているので、第８中軸３０ｇは、第１中軸３０と同様に、溶接ダレが、第８中軸３０ｇの外表面の径方向外側に大きく拡がるように凝固することを抑制できる。この結果、第８中軸３０ｇが主体金具２０と接触して絶縁不良が生じることを抑制しつつ、溶接時の十分な溶融量を容易に確保し、後端側軸部分３１ｇと先端側軸部分３２ｇとの接続強度を向上できる。

また、空隙３３ｇの残りの部分は、第１凝固部分ＳＡ１ｇに隣接する空隙３３１ｇとして、残っている。従って、第８中軸３０ｇは、第１中軸３０と同様に、凝固部分が第８中軸３０ｇの外表面の径方向外側に大きく拡がるように形成されることを抑制できる。この結果、第８中軸３０ｇが主体金具２０と接触して絶縁不良が生じることを抑制しつつ、溶接時の十分な溶融量を容易に確保し、後端側軸部分３１ｇと先端側軸部分３２ｇとの接続強度を向上できる。また、凹部３１２ｇ内に空隙３３１ｇが形成されているので、後端側軸部分３１ｇと先端側軸部分３２ｇと第１凝固部分ＳＡ１ｇとの熱膨張や熱収縮に起因する応力を、空隙３３１ｇを囲む金属部分によって吸収することができる。その結果、後端側軸部分３１ｇ、先端側軸部分３２ｇの接続強度が冷熱サイクルによって低下することを抑制できる。

また、溶接時には、溶融した材料は、後端部３２９ｇと凹部３１２ｇとの間を通って、凹部３１２ｇの外に流れ得る。図１０（Ｃ）の例では、第２凝固部分ＳＡ２ｇが、先端側軸部分３２ｇの外表面３２ｇｓと、後端側軸部分３１ｇの端面３１３ｇと、の境界部分から、先端側軸部分３２ｇの外表面３２ｇｓ上と、後端側軸部分３１ｇの端面３１３ｇ上と、に沿って延びるように、形成されている。特に、先端側軸部分３２ｇの外表面は、第１方向Ｄ１に沿って延びている。従って、第８中軸３０ｇは、第１中軸３０と同様に、溶接ダレが、径大な先端部３１１ｇよりも径方向外側に大きく拡がるように凝固することを抑制できる。この結果、第８中軸３０ｇが主体金具２０と接触して絶縁不良が生じることを抑制しつつ、溶接時の十分な溶融量を容易に確保し、後端側軸部分３１ｇと先端側軸部分３２ｇとの接続強度を向上できる。特に、図１０の第８中軸３０ｇでは、溶接時に凹部３１２ｇから外に向かう溶融した材料の流れる方向が、径方向から第１方向Ｄ１に傾斜した方向に向けられているので、径方向の外側に大きく拡がるように凝固部分が形成されることを適切に抑制できる。

また、先端側軸部分３２ｇの円錐部分３２８ｇの形状と、凹部３１２ｇの大径凹部３１５ｇの形状とは、図３の円錐台部分３２８と凹部３１２と同様に、中心軸ＣＬを中心とする回転対称である。従って、先端側軸部分３２ｇの後端部３２９ｇを、後端側軸部分３１ｇの凹部３１２ｇに向かって押しつけることによって、後端側軸部分３１ｇの中心軸と、先端側軸部分３２ｇの中心軸と、を容易に合わせることが可能である。

Ｂ８．第９中軸３０ｈの構成：
図１１は、第９中軸３０ｈの後端側軸部分３１ｈと先端側軸部分３２ｈとの概略図である。図１１（Ｃ）には、後端部３２９ｈの大径部３２５ｈの端面Ｅｈ２の近傍の部分拡大図が示されている。図１１（Ａ）に示すように、後端側軸部分３１ｈの先端部３１１ｈは、先端部３１１ｈの第１方向Ｄ１側の端面３１３ｈから第２方向Ｄ２に向かって凹む凹部３１２ｈを有している。凹部３１２ｈは、図９（Ａ）の凹部３１２ｆと同様に、凹部３１２ｈの開口３１２ｈｏを形成する大径部分３１５ｈ（「大径凹部３１５ｈ」とも呼ぶ）と、大径部分３１５ｈの第２方向Ｄ２側に形成された小径部分３１８ｈ（「小径凹部３１８ｈ」とも呼ぶ）と、で構成されている。これらの部分３１５ｈ、３１８ｈの形状は、いずれも、中心軸ＣＬに沿って延びる略円柱形状である。大径部分３１５ｈの内径Ｄ３１５ｈは、小径部分３１８ｈの内径Ｄ３１８ｈよりも、大きい。

先端側軸部分３２ｈの後端部３２９ｈは、図６（Ａ）の後端部３２９ｃと同様に、第２方向Ｄ２側の端を形成する小径部３２８ｈと、小径部３２８ｈの第１方向Ｄ１側に接続された大径部３２５ｈと、を含んでいる。小径部３２８ｈの外径Ｄ３２８ｈは、小径凹部３１８ｈの内径Ｄ３１８ｈと、おおよそ同じである。大径部３２５ｈの外径は、先端側軸部分３２ｈの外径Ｄ３２と同じである。大径凹部３１５ｈの内径Ｄ３１５ｈは、この外径Ｄ３２と、おおよそ同じである。

図１１（Ｂ）の状態で、小径部３２８ｈが、小径凹部３１８ｈに挿入され、大径部３２５ｈが、大径凹部３１５ｈに挿入されている。小径部３２８ｈの第２方向Ｄ２側の端面Ｅｈ１は、小径凹部３１８ｈの第２方向Ｄ２側の底面Ｂｈ１に、押しつけられている。図１１（Ｃ）に示すように、小径部３２８ｆの端面Ｅｈ１と小径凹部３１８ｈの底面Ｂｈ１とが、溶接されている（溶接部分ＷＡｈ）。

また、図１１（Ａ）の例では、小径部３２８ｈの中心軸ＣＬに沿った長さは、小径凹部３１８ｈの中心軸ＣＬに沿った深さよりも大きい。従って、図１１（Ｂ）の状態で、大径部３２５ｈの第２方向Ｄ２側の端面Ｅｈ２と、大径凹部３１５ｆの第２方向Ｄ２側の底面Ｂｈ２と、の間には、空隙３３ｈが形成されている。溶接時には、溶融した材料が、空隙３３ｈに流れて凝固し得る。図１１（Ｃ）の例では、空隙３３ｈの一部を満たす第１凝固部分ＳＡ１ｈが、形成されている。

このように、凹部３１２ｈ内に第１凝固部分ＳＡ１ｈが形成されているので、第９中軸３０ｈは、図９の第７中軸３０ｆと同様に、溶接ダレが、第９中軸３０ｈの外表面の径方向外側に大きく拡がるように凝固することを抑制できる。この結果、第９中軸３０ｈが主体金具２０と接触して絶縁不良が生じることを抑制しつつ、溶接時の十分な溶融量を容易に確保し、後端側軸部分３１ｈと先端側軸部分３２ｈとの接続強度を向上できる。

また、空隙３３ｈの残りの部分は、第１凝固部分ＳＡ１ｈに隣接する空隙３３１ｈとして残っている。従って、第９中軸３０ｈは、第７中軸３０ｆと同様に、凝固部分が第９中軸３０ｈの外表面の径方向外側に大きく拡がるように形成されることを抑制できる。この結果、第９中軸３０ｈが主体金具２０と接触して絶縁不良が生じることを抑制しつつ、溶接時の十分な溶融量を容易に確保し、後端側軸部分３１ｈと先端側軸部分３２ｈとの接続強度を向上できる。また、凹部３１２ｈ内に空隙３３１ｈが形成されているので、後端側軸部分３１ｈと先端側軸部分３２ｈと第１凝固部分ＳＡ１ｈとの熱膨張や熱収縮に起因する応力を、空隙３３１ｈを囲む金属部分によって吸収することができる。その結果、後端側軸部分３１ｈ、後端側軸部分３２ｈの接続強度が冷熱サイクルによって低下することを抑制できる。

また、溶接時には、溶融した材料は、後端部３２９ｈと凹部３１２ｈとの間（具体的には、大径部３２５ｈと大径凹部３１５ｈとの間）を通って、凹部３１２ｈの外に流れ得る。図１１（Ｃ）の例では、第２凝固部分ＳＡ２ｈが、先端側軸部分３２ｈの外周面３２ｈｓと、後端側軸部分３１ｈの端面３１３ｈと、の境界部分から、先端側軸部分３２ｈの外周面３２ｈｓ上と、後端側軸部分３１ｈの端面３１３ｈ上と、に沿って延びるように、形成されている。特に、先端側軸部分３２ｈの外周面３２ｈｓは、第１方向Ｄ１に沿って延びている。従って、第９中軸３０ｈは、第７中軸３０ｆと同様に、溶接ダレが、径大な先端部３１１ｈよりも径方向外側に大きく拡がるように凝固することを抑制できる。この結果、第９中軸３０ｈが主体金具２０と接触して絶縁不良が生じることを抑制しつつ、溶接時の十分な溶融量を容易に確保し、後端側軸部分３１ｈと先端側軸部分３２ｈとの接続強度を向上できる。特に、図１１の第９中軸３０ｈでは、溶接時に凹部３１２ｈから外に向かう溶融した材料の流れる方向は、大径凹部３１５ｈの径方向の内面および大径部３２５ｈの径方向の外面によって、第１方向Ｄ１に向けられている。従って、径方向の外側に大きく拡がるようにして凝固部分が形成されることを適切に抑制できる。

Ｂ９．第１０中軸３０ｉの構成：
図１２は、第１０中軸３０ｉの後端側軸部分３１ｉと先端側軸部分３２ｉとの概略図である。図１２（Ｃ）には、後端部３２９ｉの小径部３２８ｉの端面Ｅｉ１の近傍の部分拡大図が示されている。図１１の第９中軸３０ｈからの差異は、以下の点である。
差異１）小径部３２８ｉの中心軸ＣＬに沿った長さが、小径凹部３１８ｉの中心軸ＣＬに沿った深さよりも小さい。
差異２）溶接部分ＷＡｉが、大径部３２５ｉの端面Ｅｉ２と大径凹部３１５ｉの底面Ｂｉ２とが互いに接触する部分に、形成されている。
差異３）小径部３２８ｉの端面Ｅｉ１と、小径凹部３１８ｉの底面Ｂｉ１との間に、第１凝固部分ＳＡ１ｉと、空隙３３１ｉとが形成されている。
第１０中軸３０ｉの他の部分の構成は、第９中軸３０ｈの構成と同じである。例えば、後端側軸部分３１ｉの要素３１１ｉ、３１２ｉ、３１３ｉ、３１５ｉ、３１８ｉ、Ｂｉ１、Ｂｉ２は、図１１（Ａ）の後端側軸部分３１ｈの要素３１１ｈ、３１２ｈ、３１３ｈ、３１５ｈ、３１８ｈ、Ｂｈ１、Ｂｈ２に、それぞれ対応している。また、先端側軸部分３２ｉの要素３２５ｉ、３２８ｉ、３２９ｉ、Ｅｉ１、Ｅｉ２は、図１１（Ａ）の先端側軸部分３２ｈの要素３２５ｈ、３２８ｈ、３２９ｈ、Ｅｈ１、Ｅｈ２に、それぞれ対応している。そして、第２凝固部分ＳＡ２ｉは、図１１（Ｃ）の第２凝固部分ＳＡ２ｈと、同じである。

Ｂ１０．第１１中軸３０ｊの構成：
図１３は、第１１中軸３０ｊの後端側軸部分３１ｊと先端側軸部分３２との概略図である。図３に示す第１中軸３０からの差異は、以下の通りである。
差異１）後端側軸部分３１ｊの第１方向Ｄ１側（すなわち、先端側軸部分３２側）を向く端面３１３ｊが、中心軸ＣＬに対して傾斜している。
差異２）第２凝固部分ＳＡ２ｊが、先端側軸部分３２の外表面３２ｓと、端面３１３ｊと、に沿って延びるように形成されている。
後端側軸部分３１ｊの他の部分の構成は、図３の後端側軸部分３１の構成と同じである。また、先端側軸部分３２は、図３の先端側軸部分３２と同じである。以下、第１１中軸３０ｊの要素のうち、第１中軸３０の要素と同じ要素には、同じ符号を付して、説明を省略する。

図１３（Ｃ）に示すように、第２凝固部分ＳＡ２ｊは、先端側軸部分３２の外周面３２ｓと、後端側軸部分３１ｊの端面３１３ｊと、の境界部分から、先端側軸部分３２の外周面３２ｓ上と、後端側軸部分３１ｊの端面３１３ｊ上と、に沿って延びるように、形成されている。ここで、外周面３２ｓは、第１方向Ｄ１に延びており、端面３１３ｊは、径方向よりも第２方向Ｄ２側に傾斜した方向に延びている。すなわち、外周面３２ｓと端面３１３ｊとの間の角度Ａｇ１（図１３（Ｂ））は、９０度よりも大きい。従って、第２凝固部分ＳＡ２ｊは、径方向にはそれほど拡がらずに、中心軸ＣＬとおおよそ平行な方向に沿って拡がるように、形成される。この結果、中軸３０ｊが主体金具２０と接触して絶縁不良が生じることを抑制しつつ、溶接時の十分な溶融量を容易に確保し、後端側軸部分３１ｊと先端側軸部分３２との接続強度を向上できる。

Ｂ１１．第１２中軸３０ｋの構成：
図１４は、第１２中軸３０ｋの後端側軸部分３１ｋと先端側軸部分３２ｄとの概略図である。図７に示す第５中軸３０ｄからの差異は、以下の通りである。
差異１）後端側軸部分３１ｋの第１方向Ｄ１側（すなわち、先端側軸部分３２ｄ側）を向く端面３１３ｋが、中心軸ＣＬに対して傾斜している。
差異２）第２凝固部分ＳＡ２ｋが、小径部３２８ｄの外表面３２ｄｓと、端面３１３ｋと、に沿って延びるように形成されている。
後端側軸部分３１ｋの他の部分の構成は、図７の後端側軸部分３１ｄの構成と同じである。また、先端側軸部分３２ｄは、図７の先端側軸部分３２ｄと同じである。以下、第１２中軸３０ｋの要素のうち、第５中軸３０ｄの要素と同じ要素には、同じ符号を付して、説明を省略する。

図１４（Ｃ）に示すように、第２凝固部分ＳＡ２ｋは、小径部３２８ｄの外周面３２ｄｓと、後端側軸部分３１ｋの端面３１３ｋと、の境界部分から、小径部３２８ｄの外周面３２ｄｓ上と、後端側軸部分３１ｋの端面３１３ｋ上と、に沿って延びるように、形成されている。ここで、外周面３２ｄｓは、第１方向Ｄ１に延びており、端面３１３ｋは、径方向よりも第２方向Ｄ２側に傾斜した方向に延びている。すなわち、外周面３２ｄｓと端面３１３ｋとの間の角度Ａｇ２（図１４（Ｂ））は、９０度よりも大きい。従って、第２凝固部分ＳＡ２ｋは、径方向にはそれほど拡がらずに、中心軸ＣＬとおおよそ平行な方向に沿って拡がるように、形成される。この結果、中軸３０ｋが主体金具２０と接触して絶縁不良が生じることを抑制しつつ、溶接時の十分な溶融量を容易に確保し、後端側軸部分３１ｋと先端側軸部分３２ｄとの接続強度を向上できる。

Ｂ１２．第１３中軸３０ｍの構成：
図１５は、第１３中軸３０ｍの後端側軸部分３１ｍと先端側軸部分３２ｍとの概略図である。図６の第４中軸３０ｃからの差異は、先端側軸部分３２ｍの外径Ｄ３２ｘが、後端側軸部分３１ｍの外径Ｄ３１ｘと、同じである点である。後端側軸部分３１ｍの形状は、後端側軸部分３１ｃの形状と同様である。すなわち、後端側軸部分３１ｍの要素３１１ｍ、３１２ｍ、３１２ｍｏ、３１３ｍ、３１４ｍは、後端側軸部分３１ｃの要素３１１ｃ、３１２ｃ、３１２ｃｏ、３１３ｃ、３１４ｃに、それぞれ対応する。また、先端側軸部分３２ｍの形状は、先端側軸部分３２ｃの形状と同様である。すなわち、先端側軸部分３２ｍの要素３２５ｍ、３２６ｍ、３２８ｍ、３２９ｍは、先端側軸部分３２ｃの要素３２５ｃ、３２６ｃ、３２８ｃ、３２９ｃに、それぞれ対応する。

図１５（Ｂ）の状態では、小径部３２８ｍの端面３２６ｍが、凹部３１２ｍの底面３１４ｍに、押しつけられている。そして、図１５（Ｃ）の状態では、端面３２６ｍと底面３１４ｍとが溶接されている（溶接部分ＷＡｍ）。また、図１５（Ｂ）の状態では、小径部３２８ｍと凹部３１２ｍとの間に、空隙３３ｍが形成されている。図１５（Ｃ）の状態では、空隙３３ｍの一部を満たす第１凝固部分ＳＡ１ｍが形成され、さらに、空隙３３ｍの残りの部分が、第１凝固部分ＳＡ１ｍに隣接する空隙３３１ｍとして残っている。なお、図１５（Ｃ）の例では、凹部３１２ｍの外には凝固部分が形成されていない。

このように、先端側軸部分３２ｍの外径Ｄ３２ｘが、後端側軸部分３１ｍの外径Ｄ３１ｘと同じであってもよい。この場合、凹部３１２ｍ内に第１凝固部分ＳＡ１ｍが形成されているので、第１３中軸３０ｍは、第４中軸３０ｃと同様に、第１３中軸３０ｍが主体金具２０と接触して絶縁不良が生じることを抑制しつつ、溶接時の十分な溶融量を容易に確保し、後端側軸部分３１ｍと先端側軸部分３２ｍとの接続強度を向上できる。

また、空隙３３ｍの残りの部分は、第１凝固部分ＳＡ１ｍに隣接する空隙３３１ｍとして、残っている。従って、第１３中軸３０ｍは、第４中軸３０ｃと同様に、凝固部分が第１３中軸３０ｍの外表面の径方向外側に大きく拡がるように形成されることを抑制できる。また、凹部３１２ｍ内に空隙３３１ｍが形成されているので、軸部分３１ｍ、３２ｍの接続強度が冷熱サイクルによって低下することを抑制できる。

Ｃ１．評価試験：
上述の中軸３０、３０ａ〜３０ｇ、及び後述する中軸３０ｙ、３０ｚ（図３〜図１０、図１６、図１７）を用いた評価試験を説明する。

Ｃ２．参考例の中軸３０ｙの構成：
図１６は、参考例の中軸３０ｙの後端側軸部分３１ｙと先端側軸部分３２ｙとの概略図である。上記の各実施例とは異なり、後端側軸部分３１ｙに凹部は設けられていない。また、後端側軸部分３１ｙの先端部３１１ｙの形状は、中心軸ＣＬに沿って延びる略円柱形状である（外径は、第１外径Ｄ３１）。また、先端側軸部分３２ｙの後端部３２９ｙの形状は、中心軸ＣＬに沿って延びる略円柱形状である（外径は、第２外径Ｄ３２）。図１６（Ｂ）の状態では、後端部３２９ｙの第２方向Ｄ２側の端面３２６ｙは、先端部３１１ｙの第１方向Ｄ１側の端面３１３ｙに、押しつけられている。図１６（Ｃ）の状態では、端面３２６ｙと端面３１３ｙとが溶接されている（溶接部分ＷＡｙ）。

Ｃ３．参考例の中軸３０ｚの構成：
図１７は、別の参考例の中軸３０ｚの後端側軸部分３１ｚと先端側軸部分３２ｙとの概略図である。図１６の中軸３０ｙからの差異は、先端部３１１ｚの第１方向Ｄ１側の端の角に面取部３１７ｚが設けられている点である。この場合も、図１７（Ｂ）の状態で、先端側軸部分３２ｙの後端部３２９ｙの端面３２６ｙが、先端部３１１ｚの第１方向Ｄ１側の端面３１３ｚに、押しつけられている。図１７（Ｃ）の状態では、端面３２６ｙと端面３１３ｚとが溶接されている（溶接部分ＷＡｚ）。

Ｃ４．評価試験方法：
以下の表１、表２は、溶接による溶込量ＤＬと、中軸の形状と、溶接部の外径ＤＷと、引張試験の結果と、評価結果と、の関係を示している。
軸方向の溶込量ＤＬは、図２で説明した第１長Ｌ１から第２長Ｌ２を引いた差分である。中軸の形状は、図中で中軸に付された符号によって示されている。溶接部の外径ＤＷは、後端側軸部分と先端側軸部分との溶接部分の外径であり、中軸の外表面に形成された凝固部分の外径である。外径ＤＷの評価結果に関しては、Ａ評価は、外径ＤＷが３．６ｍｍ以下であることを示し、Ｂ評価は、外径ＤＷが３．６ｍｍを超えていることを示している。引張試験結果の破断箇所は、溶接後の後端側軸部分と先端側軸部分とのそれぞれを中心軸ＣＬに沿って互いに離れる方向に引っ張った結果、破断した箇所を示している。表１、表２に示すように、破断箇所は、先端側軸部分、または、溶接界面、のいずれかであった。破断箇所が先端側軸部分であることは、先端側軸部のうちの溶接部分から離れた部分が破断したことを示している。なお、溶接界面にて破断したことは、破断箇所が先端側軸部分である場合と比べて、溶接部分の引張強度が低いことを示す。引張試験の評価結果に関しては、Ａ評価は、破断箇所が溶接界面ではないこと（この場合は、先端側軸部分）を示し、Ｂ評価は、破断箇所が溶接界面であることを示している。総合評価に関しては、Ａ評価は、外径ＤＷの評価と引張強度の評価との両方がＡ評価であることを示し、Ｂ評価は、２つの評価の少なくとも１つがＢ評価であることを示している。なお、中軸の各サンプルの間では、後端側軸部分の第１外径Ｄ３１は、３．２ｍｍであり、先端側軸部分の第２外径Ｄ３２は、２．７ｍｍであった。また、先端側軸部分の材料は、クロムモリブデン鋼（ＳＣＭ４３５）であり、後端側軸部分の材料は、炭素鋼（ＳＷＣＨ１０Ｒ−６Ｔ）であった。

表１に示すように、溶込量ＤＬが比較的小さい０．３ｍｍである場合には、溶接部の外径ＤＷについては、全てのサンプルの評価がＡ評価であった。しかし、引張試験については、実施例の中軸３０、３０ａ〜３０ｇの評価はＡ評価であったものの、参考例の中軸３０ｙ、３０ｚの評価はＢ評価であった。

表２に示すように、溶込量ＤＬが比較的大きい０．８ｍｍである場合には、引張試験については、全てのサンプルの評価がＡ評価であった。しかし、溶接部の外径ＤＷについては、実施例の中軸３０、３０ａ〜３０ｇの評価はＡ評価であったものの、参考例の中軸３０ｙ、３０ｚの評価はＢ評価であった。

中軸３０ｙの評価がＢ評価となる理由は、中軸３０ｙが図１６（Ｃ）のような形態となっているからである。図１６（Ｃ）の例では、溶接部分ＷＡｙから流れ出た溶融した材料が、凝固部分ＳＡ２ｙを形成している。凝固部分ＳＡ２ｙは、後端部３２９ｙの外周面３２ｙｓと、先端部３１１ｙの端面３１３ｙと、の境界部分から、後端部３２９ｙの外周面３２ｙｓ上と、先端部３１１ｙの端面３１３ｙ上と、に沿って延びるように、形成されている。図１６（Ｃ）の例では、溶接部分ＷＡｙからの溶融した材料の流れる方向は、端面３１３ｙ、３２６ｙによって、径方向外側（中心軸ＣＬと直交する方向）に向けられている。従って、凝固部分ＳＡ２ｙは、径大な先端部３１１ｙよりも径方向外側に向かって大きく拡がるように形成されている。

また、中軸３０ｚの評価がＢ評価となる理由は、中軸３０ｚが図１７（Ｃ）のような形態となっているからである。図１７（Ｃ）の例では、溶接部分ＷＡｚから流れ出た溶融した材料が、第２凝固部分ＳＡ２ｚを形成している。第２凝固部分ＳＡ２ｚは、後端側軸部分３１ｙの面取部３１７ｚと、先端側軸部分３２ｙの端面３２６ｙと、の境界部分に形成されている。図１７（Ｃ）の例では、溶接部分ＷＡｚからの溶融した材料の流れる方向は、端面３１３ｚ、３２６ｙによって、径方向外側（中心軸ＣＬと直交する方向）に向けられている。従って、凝固部分ＳＡ２ｚは、径大な先端部３１１ｚよりも径方向外側に向かって大きく拡がるように形成されている。

以上のように、参考例の中軸３０ｙ、３０ｚに関しては、溶込量ＤＬが比較的小さい場合には、溶接部の外径ＤＷを小さくできた代わりに、溶接部分の引張強度が低下した。逆に、溶込量ＤＬが比較的大きい場合には、溶接部分の引張強度が向上する代わりに、溶接部の外径ＤＷが大きくなってしまった。

一方、実施例の中軸３０、３０ａ〜３０ｇに関しては、溶込量ＤＬが比較的小さい場合であっても、溶接部分の引張強度が低下することを抑制できた。逆に、溶込量ＤＬが比較的大きい場合であっても、溶接部の外径ＤＷが大きくなることを抑制できた。

Ｄ．変形例：
（１）図１３に示す実施例において、溶接時に第２凝固部分ＳＡ２ｊの近傍の金属が溶融する場合がある。例えば、先端側軸部分３２の外表面３２ｓと、先端部３１１ｊの端面３１３ｊとが、溶融する場合がある。この場合、第２凝固部分ＳＡ２ｊと、先端側軸部分３２の外表面３２ｓと、先端部３１１ｊの端面３１３ｊ（一般的には、先端側軸部分３２を向く外表面）と、の境界が分かりにくい場合もあり得る。この場合も、外観上の第２凝固部分ＳＡ２ｊの縁部分（例えば、図１３（Ｃ）の第１縁部分Ｅ１と、第２縁部分Ｅ２）の近傍においては、第２凝固部分ＳＡ２ｊの中心部分と比べて、第２凝固部分ＳＡ２ｊの形成時の温度が低い場合が多い。従って、それらの縁部分Ｅ１、Ｅ２の断面を観察することによって、第２凝固部分ＳＡ２ｊと先端側軸部分３２の外表面３２ｓとの境界面の少なくとも一部と、第２凝固部分ＳＡ２ｊと先端部３１１ｊの端面３１３ｊとの境界面の少なくとも一部と、を特定可能である。また、中心軸ＣＬに対する外表面３２ｓの延びる方向と、中心軸ＣＬに対する端面３１３ｊの延びる方向と、のそれぞれを特定することもできる。他の実施例についても、同様に、凝固部分の縁部分の断面を観察することによって、凝固部分と後端側軸部の外表面との境界面を特定可能であり、凝固部分と先端側軸部の外表面との境界面を特定可能である。

（２）後端側軸部分の先端部の形状としては、上記実施例の形状に限らず、種々の形状を採用可能である。同様に、先端側軸部分の後端部の形状としては、上記実施例の形状に限らず、種々の形状を採用可能である。例えば、図３の実施例において、円錐台部分３２８の代わりに、第２方向Ｄ２に向かって突出する半球形状の部分を採用してもよい。

また、図３の実施例において、円錐台部分３２８の径方向外面の中心軸ＣＬに対する傾きが、凹部３１２の径方向内面の中心軸ＣＬに対する傾きと、異なっていても良い。図１０の実施例においても、円錐部分３２８ｇの径方向外面の中心軸ＣＬに対する傾きが、大径凹部３１５ｇの径方向内面の中心軸ＣＬに対する傾きと、異なっていても良い。

また、先端側軸部分の後端部に凹部が設けられ、後端側軸部分の先端部がその凹部に挿入されてもよい。また、先端側軸部分の外径が、後端側軸部分の外径よりも、大きくてもよい。また、溶接前に凹部内に形成された空隙の全体に凝固部分が充填されて、溶接後には、凹部内に空隙がない構成を採用してもよい。また、中軸の表面に形成された凝固部分が、後端側軸部分の表面上と、先端側軸部分の表面上と、の一方にのみ、形成されていてもよい。例えば、図１３の実施例で、第２凝固部分ＳＡ２ｊが、外周面３２ｓ上にのみ、形成されていてもよい。

また、中心軸ＣＬと直交する断面の形状が、略多角形であってもよい。例えば、図３の円錐台部分３２８の代わりに、略多角錐台形状の部分を採用してもよい。そして、凹部３１２として、略多角錐形状の凹部を採用してもよい。ここで、凹部の形状と、凹部に挿入される部分の形状としては、中心軸ＣＬを中心とする回転対称な形状を採用することが好ましい。こうすれば、中軸が、中心軸ＣＬを基準として偏ることを抑制できる。また、凹部としては、凹部の底に向かって窄む形状を採用してもよい。こうすれば、後端側軸部分と先端側軸部分との間の中心軸のズレを容易に抑制できる。

いずれの場合も、先端側軸部分と後端側軸部分との境界部分のうちの中軸の外表面に最も近い一部分（すなわち、溶接時に溶融した材料が中軸の内から外表面上に流れ出る部分。以下「外側境界部分」と呼ぶ）が、以下のように構成されていることが好ましい。すなわち、中心軸ＣＬを通る断面において、外側境界部分を形成する後端側軸部分の表面部分が、径方向の外側に向かう方向（以下「外方向」と呼ぶ）と交差する方向に沿って延び、さらに、外側境界部分を形成する先端側軸部分の表面部分も、外方向と交差する方向に沿って延びていることが好ましい。こうすれば、溶接時に中軸の内から外表面上に向かう溶融した材料の流れる方向を、外方向ではなく、外方向と交差する方向に向けることができるので、凝固部分が外方向に大きく拡がるようにして形成されることを適切に抑制できる。

例えば、図３（Ｃ）の実施例では、外側境界部分は、後端側軸部分３１と先端側軸部分３２との境界部分のうちの、第２凝固部分ＳＡ２と接触する一部分である。この外側境界部分を形成する後端側軸部分３１の表面（具体的には、凹部３１２の内周面）と先端側軸部分３２の表面（具体的には、円錐台部分３２８の外周面）とは、外方向と交差する方向（具体的には、外方向から第１方向Ｄ１側に傾斜した方向）に沿って延びている。従って、第２凝固部分ＳＡ２が外方向に大きく拡がるようにして形成されることを適切に抑制できる。

（３）グロープラグ１０の構成としては、図１に示す構成に限らず、種々の構成を採用可能である。例えば、ヒータ部材８００として、セラミックヒータを有するヒータ部材を採用してもよい。

（４）上記実施例のグロープラグは、内燃機関の始動補助のために利用されるグロープラグに限らず、種々のグロープラグに適用可能である。例えば、排気ガスを昇温するための排気ガスヒータ装置や、触媒やディーゼル粒子フィルタ（DPF: Diesel Particulate Filter）を再活性化するためのバーナーシステムや、冷却水を昇温するためのウォータヒータ装置等の種々の装置に利用されるグロープラグに、上記実施例のグロープラグを適用可能である。

以上、実施例、変形例に基づき本発明について説明してきたが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれる。

１０...グロープラグ、２０...主体金具、２０ｘ...貫通孔、２１...胴体部、２２...雄ネジ部、２８...工具係合部、３０、３０ａ〜３０ｚ...中軸、３１、３１ａ〜３１ｚ...後端側軸部分、３２、３２ａ〜３２ｍ、３２ｙ...先端側軸部分、３２ｓ、３２ｄｓ...外周面（外表面）、３３、３３ａ〜３３ｍ、３３ｆ１、３３ｆ２...空隙、５０...Ｏリング、６０...絶縁部材、６２...筒状部、６８...フランジ部、８０...端子部材、３１１、３１１ａ〜３１１ｚ...先端部、３１２、３１２ａ〜３１２ｍ...凹部、３１２ｏ、３１２ａｏ、３１２ｂｏ、３１２ｃｏ、３１２ｆｏ、３１２ｇｏ、３１２ｈｏ...開口、３１３、３１３ａ〜３１３ｚ...端面、３１４ａ〜３１４ｍ...底面、３１５ｆ〜３１５ｉ...大径部分（大径凹部）、３１７ｚ...面取部、３１８ｆ〜３１８ｉ...小径部分（小径凹部）、３１９...後端部、３２１...先端部、３２５ｃ〜３２５ｍ...大径部、３２６ａ〜３２６ｙ...端面、３２７ａ...面取部、３２８...円錐台部分、３２８ｃ〜３２８ｆ、３２８ｈ〜３２８ｍ...小径部、３２８ｇ...円錐部分、３２９、３２９ａ〜３２９ｙ...後端部、３３１、３３１ａ〜３３１ｍ、３３１ｆ１、３３１ｆ２...空隙、８００...ヒータ部材、８１０...チューブ、８１１...先端部、８１９...後端部、８２０...発熱コイル、８２０...コイル、８２１...先端部、８２９...後端部、８３０...制御コイル、８３１...先端部、８３９...後端部、８４０...絶縁粉末、８５０...パッキン、９１０...第１支持部、９２０...第２支持部、ＷＡ、ＷＡａ〜ＷＡｚ、ＷＡｆ１、ＷＡｆ２...溶接部分、ＳＡ１、ＳＡ１ａ〜ＳＡ１ｍ、ＳＡ１ｆ１、ＳＡ１ｆ２、ＳＡ２、ＳＡ２ａ〜ＳＡ２ｚ...第１凝固部分、ＣＬ...中心軸（軸線）

Claims (11)

1. 軸線方向に延びると共に、貫通孔を有する金具と、
   通電によって発熱するヒータ部材であって、前記ヒータ部材の後端側が前記貫通孔の先端側に挿入された前記ヒータ部材と、
   前記貫通孔に挿入され、前記ヒータ部材に電気的に接続された、中軸と、
   を備えるグロープラグであって、
   前記中軸は、
   前記ヒータ部材に接続された先端側の部分である先端側軸部分と、
   前記先端側軸部分の後端側に配置され、前記先端側軸部分に溶接により連結された部分である後端側軸部分と、
   を含み、
   前記先端側軸部分と前記後端側軸部分とのうちの一方である第１軸部分は、前記先端側軸部分と前記後端側軸部分とのうちの他方である第２軸部分側の第１端部であって、軸線方向に凹む凹部を有する第１端部を備え、
   前記第２軸部分の前記第１軸部分側の端部である第２端部の少なくとも一部は、前記凹部に挿入されてなり、
   前記凹部内には、前記第１軸部分の前記第１端部と前記第２軸部分の前記第２端部との間に設けられ、前記溶接によってはみ出し溶融凝固した部分である凝固部分が形成されてなる、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、
   前記凹部内には、前記第１軸部分の前記第１端部と前記第２軸部分の前記第２端部との間に、前記凝固部分に隣接するように空隙が形成されてなる、グロープラグ。
3. 軸線方向に延びると共に、貫通孔を有する金具と、
   通電によって発熱するヒータ部材であって、前記ヒータ部材の後端側が前記貫通孔の先端側に挿入された前記ヒータ部材と、
   前記貫通孔に挿入され、前記ヒータ部材に電気的に接続された、中軸と、
   を備えるグロープラグであって、
   前記中軸は、
   前記ヒータ部材に接続された先端側の部分である先端側軸部分と、
   前記先端側軸部分の後端側に配置され、前記先端側軸部分に溶接により連結された部分である後端側軸部分と、
   を含み、
   前記先端側軸部分と前記後端側軸部分とのうちの一方である第１軸部分は、前記先端側軸部分と前記後端側軸部分とのうちの他方である第２軸部分側の第１端部であって、軸線方向に凹む凹部を有する第１端部を備え、
   前記第２軸部分の前記第１軸部分側の端部である第２端部の少なくとも一部は、前記凹部に挿入されてなり、
   前記第１端部は、前記第２端部よりも径大であり、
   前記第１軸部分の前記第１端部の第２端部側を向く外表面上と前記第２軸部分の前記第２端部の外表面上との少なくとも一方の外表面上に延びるように、前記溶接によってはみ出し溶融凝固した部分である凝固部分が形成されてなる、
   グロープラグ。
4. 請求項３に記載のグロープラグであって、
   前記第１軸部分の前記第１端部の前記第２端部側を向く前記外表面は、軸線方向に対して傾斜してなる、グロープラグ。
5. 請求項３または４に記載のグロープラグであって、
   前記凹部内には、前記第１軸部分の前記第１端部と前記第２軸部分の前記第２端部との間に、前記凝固部分がさらに形成されてなる、グロープラグ。
6. 請求項５に記載のグロープラグであって、
   前記凹部内には、前記第１軸部分の前記第１端部と前記第２軸部分の前記第２端部との間に、前記凝固部分に隣接するように空隙が形成されてなる、グロープラグ。
7. 請求項１、２、５、６のいずれかに記載のグロープラグであって、
   前記第１端部の前記凹部の形状は、前記凹部の底に向かって窄む略錐形状であり、
   前記第２端部の前記凹部に挿入された部分である挿入部の径方向外面と、前記第１端部の前記凹部の径方向内面とが溶接されてなり、
   前記第１端部の前記凹部の底と、前記第２端部の端との間に、前記凝固部分が形成されてなる、
   グロープラグ
8. 請求項１、２、５、６のいずれかに記載のグロープラグであって、
   前記第２端部のうち前記凹部に挿入された部分である挿入部の角には面取りが形成されてなり、
   前記第１端部の第２端部側を向く表面である第１端部表面と、前記第２端部の前記第１端部側を向く表面である第２端部表面とが溶接されてなり、
   前記挿入部の前記面取りと前記第１端部の前記凹部との間に、前記凝固部分が形成されてなる、
   グロープラグ。
9. 請求項１、２、５、６のいずれかに記載のグロープラグであって、
   前記第２端部のうちの前記凹部に挿入された部分である挿入部の外径は、前記凹部の内径よりも小さく、
   前記第１端部の第２端部側を向く表面である第１端部表面と、前記第２端部の前記第１端部側を向く表面である第２端部表面とが溶接されてなり、
   前記挿入部の径方向外面と前記第１端部の前記凹部の径方向内面との間に、前記凝固部分が形成されてなる、
   グロープラグ。
10. 請求項１、２、５、６のいずれかに記載のグロープラグであって、
    前記第２端部のうち前記凹部に挿入された部分である挿入部は、第１端部側の端を形成する小径部と、前記小径部に接続され、該小径部よりも径大な大径部と、を含み、
    前記凹部は、前記小径部が挿入される小径凹部であって前記軸線方向に延びる略柱状の小径凹部と、前記大径部が挿入される大径凹部であって前記軸線方向に延びる略柱状の大径凹部と、を含み、
    前記小径部の前記第１端部側を向く表面である小径部表面と前記小径凹部の底面とが溶接されてなり、
    前記大径部の前記第１端部側を向く表面である大径部表面と前記大径凹部の底面との間に、前記凝固部分が形成されてなる、
    グロープラグ。
11. 請求項１、２、５、６のいずれかに記載のグロープラグであって、
    前記第２端部のうち前記凹部に挿入された部分である挿入部は、第１端部側の端を形成する小径部と、前記小径部に接続され、該小径部よりも径大な大径部と、を含み、
    前記凹部は、前記小径部が挿入される小径凹部であって前記軸線方向に延びる略柱状の小径凹部と、前記大径部が挿入される大径凹部であって前記軸線方向に延びる略柱状の大径凹部と、を含み、
    前記大径部の前記第１端部側を向く表面である大径部表面と前記大径凹部の底面とが溶接されてなり、
    前記小径部の前記第１端部側を向く表面である小径部表面と前記小径凹部の底面との間に、前記凝固部分が形成されてなる、
    グロープラグ。

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