JP6068988B2 - グロープラグの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、グロープラグの製造方法およびグロープラグに関する。

グロープラグのヒータは、筒状に成形されたチューブと、チューブ内に設けられるとともに、端部がチューブの内周面の先端に溶接接合されている発熱コイルと、を備える。一般的に、発熱コイルはらせん形状を有する。特許文献１には、チューブの先端に穴部を形成するとともに、発熱コイルの端部に、チューブの穴部の内径よりも小さい径を有する小径部を形成し、当該小径部をチューブの穴部内に挿入した後に溶接し、チューブの穴部と発熱コイルの小径部とを溶融させて穴部を閉塞するとともにチューブと発熱コイルとを接合する態様について記載されている。なお、特許文献１では、チューブの内周面と発熱コイルの小径部とが当接した状態で溶接接合され、溶融部（溶接部）が形成される。

特許第４２８８８５０号

しかしながら、特許文献１に記載された方法では、チューブ内に挿入されている発熱コイルの当接位置や傾きが規定されていないため、発熱コイルの位置がチューブ内において安定していない。このため、チューブと発熱コイルとの溶接時において、発熱コイルの溶融量（チューブと発熱コイルとの溶融部分に対する発熱コイルの溶け込み量）が不均一となり、発熱コイルの抵抗値がばらつくおそれがある。発熱コイルの抵抗値ばらつきはヒータの昇温性能を低下させる要因となる。そのため、グロープラグにおいて、発熱コイルの抵抗値ばらつきを抑制し、ヒータの昇温性能を向上する技術が望まれている。

本発明は、上述の課題の一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。

（１）本発明の一形態によれば、筒状に成形されたチューブと、前記チューブの内側に設けられ、通電によって発熱する発熱コイルと、を有するヒータを備えるグロープラグの製造方法が提供される。このグロープラグの製造方法によれば、らせん状に形成されているらせん状部と、前記らせん状部の先端側に形成され、前記チューブと溶接される被溶接部と、を有する発熱コイルと、前記チューブとを準備する工程と、；前記らせん状部の先端部が前記チューブの先端部の内周面に当接するまで、前記チューブの後端側に形成されている開口部から前記チューブ内に前記発熱コイルを挿入する挿入工程と、；前記当接後に、前記発熱コイルの前記らせん状部の前記先端部と前記チューブの前記先端側の内周面とが前記チューブの軸線方向に沿って離間するように、前記発熱コイルおよび前記チューブの少なくとも一方を前記軸線方向に所定量移動させるとともに、前記所定量移動させた状態で、前記発熱コイルと前記チューブとを保持する保持工程と、；前記保持された状態で、前記発熱コイルの前記被溶接部と前記チューブの前記先端部とを溶接する溶接工程と、を備えることを特徴とする。この形態のグロープラグの製造方法によれば、挿入工程後に、発熱コイルのらせん状部の先端部とチューブの先端側の内周面とがチューブの軸線方向に沿って離間するように、発熱コイルおよびチューブの少なくとも一方を軸線方向に所定量移動させるとともに、所定量移動させた状態で、発熱コイルとチューブとを保持する保持工程を有し、当該保持された状態のまま、発熱コイルとチューブとが溶接される。従って、発熱コイルとチューブとの相対的な位置関係を略一定にすることができ、溶接時における発熱コイルの溶融量（チューブと発熱コイルとの溶融部分に対する発熱コイルの溶け込み量）を略一定にすることができる。よって、発熱コイルの抵抗値のばらつきを抑制でき、ヒータの昇温性能を向上することができる。

（２）上記形態のグロープラグの製造方法において、前記保持された状態において、前記発熱コイルの抵抗値を測定する測定工程と、；前記保持工程と前記測定工程とを少なくとも１回行い、前記抵抗値が所定値となる前記チューブと前記発熱コイルとの相対的な位置を特定する特定工程と、を備え、；前記溶接工程は、前記抵抗値が前記所定値となる前記位置において、前記チューブと前記発熱コイルとを溶接する工程であることを特徴とする。この形態のグロープラグの製造方法によれば、発熱コイルとチューブとの位置関係が調整されつつ、発熱コイルの抵抗値が測定され、発熱コイルの抵抗値が所望の値となる発熱コイルとチューブとの相対的な位置が特定される。従って、発熱コイルとチューブとの相対的な位置関係を、発熱コイルの抵抗値が所望の値となる位置に精度良く調整することができ、発熱コイルの抵抗値ばらつきを抑制できる。よって、昇温性能が安定したグロープラグを製造することができる。

（３）本発明の一形態によれば、上記形態のグロープラグの製造方法によって製造されたグロープラグであって、；前記チューブの前記先端部の前記内周面において、前記発熱コイルの前記被溶接部と前記チューブの前記先端部とが溶融接合された溶融部を備え、；前記溶融部は、前記チューブの後端側に向けて突状に形成されているとともに、前記チューブの軸線に対して周方向に均一な形状を有することを特徴とする。この形態のグロープラグによれば、発熱コイルと前記チューブとが溶融接合された溶融部は、チューブの軸線に対して周方向に均一な形状を有するように形成されるので、チューブの周方向において、ヒータの温度分布にばらつきが生じることを抑制でき、ヒータの昇温性能を向上できる。

本発明は、装置以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、グロープラグの製造方法やその製造方法を実現するコンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムを記録した一時的でない記録媒体等の形態で実現することができる。

第１実施形態におけるグロープラグ１０を示す説明図。 第１実施形態におけるグロープラグ１０におけるシースヒータ８００の詳細構成を主に示す断面図。 第１実施形態におけるシースヒータ８００の溶融部８５０の形状について説明する説明図。 第１実施形態のシースヒータ８００の溶融部８５０と、従来のシースヒータ８００ａの溶融部８５０ａとについて形状を比較して示す説明図。 第１実施形態におけるシースヒータ８００の製造工程について説明するフローチャート。 第１実施形態におけるシースヒータ８００の製造工程について説明する模式断面図。 ステップＳ１１０の溶接工程前におけるチューブ８１０と発熱コイル８４０との相対的な位置関係を示す説明図。

Ａ．第１実施形態：
Ａ１．グロープラグの構成：
図１は、グロープラグ１０を示す説明図である。グロープラグ１０は、熱を発生させるシースヒータ８００を備え、ディーゼルエンジンを始めとする内燃機関（図示しない）の始動時における点火を補助する熱源等として機能する。グロープラグ１０は、シースヒータ８００の他、中軸２００と、主体金具５００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に沿って組み付けられている。図１では、グロープラグ１０を中心軸ＳＣで分割し、中心軸ＳＣから紙面右側に外観構成を図示し、中心軸ＳＣから紙面左側に断面構成を図示した。なお、本明細書では、グロープラグ１０におけるシースヒータ８００側を「先端側」と呼び、係合部材１００側を「後端側」と呼ぶ。

グロープラグ１０の主体金具５００は、炭素鋼を筒状に成形した部材である。主体金具５００は、先端側の端部においてシースヒータ８００を保持すると共に、後端側の端部において絶縁部材４１０およびＯ（オー）リング４６０を介して中軸２００を保持し、絶縁部材４１０からシースヒータ８００に至る中軸２００の部位を内包する。主体金具５００は、軸孔５１０と、工具係合部５２０と、雄ネジ部５４０とを備える。主体金具５００の軸孔５１０は、中心軸ＳＣに沿って形成された貫通孔であり、中軸２００よりも大きな径を有する。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。軸孔５１０の先端側には、シースヒータ８００が圧入接合されている。主体金具５００の工具係合部５２０は、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）に係合し、主体金具５００の雄ネジ部５４０は、内燃機関（図示しない）に形成された雌ネジに嵌り合う。

グロープラグ１０の中軸２００は、導電材料で円柱状に成形された部材であり、主体金具５００の軸孔５１０に挿入された状態で中心軸ＳＣ上に組み付けられる。中軸２００は、先端側に形成された先端部２１０と、後端側に設けられた雄ネジ部２９０とを備える。中軸２００の先端部２１０は、シースヒータ８００の内部に挿入される。他方、中軸２００の雄ネジ部２９０は、主体金具５００から突出し、係合部材１００に嵌り合う。係合部材１００は、リング３００を介して絶縁部材４１０を保持する。本実施例では、グロープラグ１０の外部からシースヒータ８００に対する給電は、中軸２００の雄ネジ部２９０を通じて行われる。

図２は、グロープラグ１０におけるシースヒータ８００の詳細構成を主に示す断面図である。グロープラグ１０のシースヒータ８００は、主体金具５００の先端側に設けられ、本実施例では、シースヒータ８００の内部に中軸２００の先端部２１０が挿入された状態で、主体金具５００の軸孔５１０に圧入接合されている。シースヒータ８００は、チューブ８１０と、発熱コイル８４０と、絶縁粉末８６０と、溶融部８５０と、を備える。発熱コイル８４０は、らせん状に形成されている発熱部８２０と、らせん状に形成されている制御部８３０と、を有する。

シースヒータ８００のチューブ８１０は、導電材料であるニッケル（Ｎｉ）合金で形成され、先端側の端部である先端部８１１を閉塞した筒状に成形された部材であり、発熱コイル８４０、絶縁粉末８６０を内包する。チューブ８１０は、先端部８１１とは反対側に開口した端部である後端部（図示せず）を備え、この後端部からチューブ８１０の内部に中軸２００の先端部２１０が挿入されている。チューブ８１０は、パッキン６００および絶縁粉末８６０によって中軸２００と電気的に絶縁される一方、主体金具５００と相互に接触して電気的に接続されている。

シースヒータ８００の発熱部８２０は、導電材料である鉄（Ｆｅ）−クロム（Ｃｒ）−アルミニウム（Ａｌ）合金で形成されたコイルであり、チューブ８１０の内側に設けられ、通電によって発熱する。発熱部８２０は、先端側のコイル端部である先端部８２１と、後端側のコイル端部である後端部８２９とを備える。発熱部８２０の先端部８２１は、チューブ８１０の先端部８１１の内側に溶接されることによりチューブ８１０と電気的に接続され、発熱部８２０の後端部８２９は、制御部８３０に溶接されることにより制御部８３０と電気的に接続されている。

シースヒータ８００の制御部８３０は、発熱部８２０を形成する材料よりも電気比抵抗の温度係数が大きい導電材料（例えば、コバルトやニッケルを主成分とする合金）で形成されたコイルであり、チューブ８１０の内側に設けられ、発熱部８２０に供給される電力を制御する。制御部８３０は、先端側のコイル端部である先端部８３１と、後端側のコイル端部である後端部８３９とを備える。制御部８３０の先端部８３１は、発熱部８２０の後端部８２９に溶接されることにより発熱部８２０と電気的に接続され、制御部８３０の後端部８３９は、中軸２００の先端部２１０に接合されることにより中軸２００と電気的に接続されている。

シースヒータ８００の絶縁粉末８６０は、電気絶縁性を有する絶縁材料の粉末であり、チューブ８１０の内側に充填され、チューブ８１０、発熱部８２０、制御部８３０、中軸２００の各隙間を電気的に絶縁する。本実施例では、絶縁粉末８６０は、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）の粉末である。

シースヒータ８００の溶融部８５０は、チューブ８１０と発熱部８２０との接合部分である。溶融部８５０は、チューブ８１０と発熱部８２０とが溶接されることにより溶融し、凝固することによって形成される。溶融部８５０について、図３および図４を参照して説明する。

Ａ２．溶融部８５０の詳細構成：
図３は、第１実施形態におけるシースヒータ８００の溶融部８５０の形状について説明する説明図である。図３（ａ）は、図２のＡ−Ａ断面において切断した断面図である。図３（ｂ）は、図３（ａ）のＢ−Ｂ断面において切断した断面図であり、シースヒータ８００の軸線ＯＬを含むとともに、当該軸線ＯＬに平行な溶融部８５０の任意の断面である。シースヒータ８００の軸線ＯＬは、グロープラグ１０の中心軸ＳＣと同一である。図３（ａ）に示されるように、溶融部８５０は、チューブ８１０の内周面８１５の底面８１５ａにおいて、後端側に向けて隆起するように突状に形成されている。また、図３（ｂ）に示されるように、溶融部８５０は、チューブ８１０の軸線ＯＬに対して周方向Ｙに均一な形状を有する。周方向Ｙとは、軸線ＯＬを中心軸とする円周方向である。チューブ８１０の胴部８１３の内周面を、側面８１５ｂとも呼ぶ。

周方向に均一な形状とは、具体的には、軸線ＯＬを含むとともに軸線ＯＬに平行な溶融部８５０の任意の断面において、軸線ＯＬによって分断される各半断面８５５、８５６の形状、および、軸線ＯＬに沿った厚みが、コイル接続部分８５８を除き、軸線ＯＬに対してほぼ線対称となることを含む。なお、図３（ｂ）では、溶融部８５０を一方向から切断した断面のみが示されているが、軸線ＯＬを含むとともに軸線ＯＬに平行な、少なくとも２以上の任意の断面において、軸線ＯＬによって分断される各半断面の形状、および、軸線ＯＬに沿った厚みが、コイル接続部分８５８を除き、軸線ＯＬに対してほぼ線対称となる。

また、発熱コイル８４０は、溶融部８５０の側面（頭頂部および底部を除く部分）に溶接されてもよい。発熱コイル８４０の端部が溶融部８５０の底部に溶接されると、底部近傍が隆起し、溶融部８５０が周方向Ｙに均一な形状となりにくい。そのため、発熱コイル８４０の端部が溶融部８５０の側面に溶接されることにより、溶融部８５０は、精度よく、周方向Ｙに均一な形状となる。

図４は、第１実施形態のシースヒータ８００の溶融部８５０と、従来のシースヒータ８００ａの溶融部８５０ａとについて形状を比較して示す説明図である。図４（ａ）は、第１実施形態の溶融部８５０について、軸線ＯＬを通るとともに軸線ＯＬに沿った断面図である。図４（ｂ）は、比較例としての従来のシースヒータ８００ａの溶融部８５０ａについて、軸線ＯＬａを通るとともに、軸線ＯＬａに沿った断面図である。シースヒータ８００ａのチューブ８１０ａは、シースヒータ８００と同一である。第１実施形態において、溶融部８５０がチューブ８１０の軸線ＯＬに対して周方向Ｙに均一な形状を有する点について、より具体的に、図４（ａ）を参照しつつ説明する。

第１実施形態において、溶融部８５０がチューブ８１０の軸線ＯＬに対して周方向Ｙに均一な形状を有するとは、図４（ａ）に示されるように、溶融部８５０が、軸線ＯＬに沿った厚さの最小値Ｄｂに対する最大値Ｄａの比率が１．０以上かつ１．２以下を満たす形状であることを含む。

図４（ｂ）に示されるように、従来のシースヒータ８００ａの溶融部８５０ａは、軸線ＯＬａに沿った厚さの最小値Ｄｂ’と最大値Ｄａ’との差分が比較的大きく、最小値Ｄｂ’に対する最大値Ｄａ’の比率が１．２を超えていた。また、軸線ＯＬａを含むとともに軸線ＯＬａに平行な溶融部８５０ａの任意の断面において、軸線ＯＬａによって分断される各半断面の形状が不均一であった。このように、溶融部８５０ａがチューブの周方向において不均衡に形成されると、チューブの周方向における昇温性能が部位によって異なり、シースヒータ全体として、急速昇温性能の低下を招くおそれがある。

第１実施形態のシースヒータ８００は、溶融部８５０がチューブ８１０の軸線ＯＬに対して周方向Ｙに均一な形状を有するので、チューブの周方向における昇温性能が、いずれの部位においても略均一となる。従って、シースヒータ８００全体として、急速昇温性能が向上される。第１実施形態のシースヒータ８００の製造方法については後述する。

Ａ３．測定結果：
シースヒータの周方向に沿った温度のばらつきについて測定した測定結果を表１，表２に示す。測定方法は、次の通りである。シースヒータのチューブの後端側を保持部材によって固定し、チューブの先端から軸線方向に２ｍｍだけ後端の位置における温度が１０００℃となるように加熱保持する。チューブを、加熱保持した状態で、保持部材を介して軸線ＯＬを中心軸として１°ずつ回転させながら、放射温度計によって温度を測定する。表１および表２における「温度のばらつき幅」とは、チューブの先端から軸線方向に２ｍｍだけ後端の位置であって、異なる周方向Ｙ位置で測定された温度における最高値と最低値との差分を示している。表１および表２において、判定基準は下記の通りである。
ＯＫ：温度のばらつき幅が±１０℃以内
ＮＧ：温度のばらつき幅が±１０℃を超える

表１は、胴部（側面）の肉厚が０．４ｍｍのチューブを有するシースヒータについての測定結果である。実施例１〜３は、第１実施形態に含まれる溶融部８５０を有するシースヒータ８００を示しており、溶融部８５０が、軸線ＯＬに沿った厚さの最小値（Ｄｂ）に対する最大値（Ｄａ）の比率が１．０以上かつ１．２以下を満たす形状を有している。比較例１〜６は、従来のシースヒータ８００ａを示しており、溶融部８５０ａが、軸線ＯＬａに沿った厚さの最小値（Ｄｂ’）に対する（最大値Ｄａ’）の比率が１．２を超える形状を有している。

表２は、胴部（側面）の肉厚が０．７ｍｍのチューブを有するシースヒータについての測定結果である。実施例４〜６は、第１実施形態に含まれる溶融部８５０を有するシースヒータ８００を示しており、溶融部８５０が、軸線ＯＬに沿った厚さの最小値（Ｄｂ）に対する最大値（Ｄａ）の比率が１．０以上かつ１．２以下を満たす形状を有している。比較例７〜１２は、従来のシースヒータ８００ａを示しており、溶融部８５０ａが、軸線ＯＬａに沿った厚さの最小値（Ｄｂ’）に対する（最大値Ｄａ’）の比率が１．２を超える形状を有している。

表１および表２に示されるように、溶融部８５０が、軸線ＯＬに沿った厚さの最小値（Ｄｂ）に対する最大値（Ｄａ）の比率が１．０以上かつ１．２以下を満たす形状を有している第１実施形態のシースヒータ８００は、温度のばらつき幅が最大でも９℃であり、温度のばらつき幅が比較的小さい。すなわち、第１実施形態のシースヒータ８００は、チューブの周方向において、温度性能が均一であることがわかる。一方、比較例のシースヒータ８００ａは、温度のばらつき幅が４０℃を超える場合もあり、温度のばらつき幅が大きい。すなわち、比較例のシースヒータ８００ａは、チューブの周方向において、温度性能が不均一であることがわかる。

Ｂ．製造方法：
Ｂ１．製造工程：
図５は、第１実施形態におけるシースヒータ８００の製造工程について説明するフローチャートである。図６は、第１実施形態におけるシースヒータ８００の製造工程について説明する模式断面図である。ステップＳ１００において、チューブ８１０と発熱コイル８４０とを準備する準備工程が行われる。この際、図６（ａ）に示されるように、準備されるチューブ８１０は、筒状に成形されており、胴部８１３と、胴部８１３の先端側に形成され、胴部８１３に比して縮径して形成されている突状開口部８１２を有する。発熱コイル８４０は、らせん状に形成されている制御部８３０と、らせん状に形成されている発熱部８２０と、発熱部８２０の先端側に形成され、チューブ８１０と溶接される被溶接部８４５と、を有する。制御部８３０と発熱部８２０とをまとめて、らせん状部８４６とも呼ぶ。

ステップＳ１０２において、チューブ８１０内に発熱コイル８４０を挿入する挿入工程が行われる。具体的には、図６（ｂ）に示されるように、らせん状部８４６の先端部、すなわち、発熱部８２０の先端部８２１がチューブ８１０の胴部８１３の先端部の内周面８１５に当接するまで、チューブ８１０の後端側に形成されている開口部８１６からチューブ８１０の胴部８１３内に発熱コイル８４０を挿入する。この際、発熱コイル８４０は保持されていないので、発熱部８２０および制御部８３０は、自重により軸線ＯＬ方向に縮んでいる。また、発熱コイル８４０の被溶接部８４５は、チューブ８１０の突状開口部８１２内に収容されている。

ステップＳ１０４において、発熱部８２０の先端部８２１がチューブ８１０の胴部８１３の先端部の内周面８１５に当接した後に、発熱コイル８４０を軸線ＯＬ方向に所定量だけ移動させた状態で保持する保持工程が行われる。具体的には、図６（ｃ）に示されるように、発熱コイル８４０のらせん状部８４６の先端部８２１とチューブ８１０の先端側の内周面８１５とがチューブ８１０の軸線ＯＬ方向に沿って離間するように、発熱コイル８４０を、軸線ＯＬ方向に所定量移動させる。なお、第１実施形態では、発熱コイル８４０を所定量移動させているが、発熱コイル８４０およびチューブ８１０の少なくとも一方を、軸線ＯＬ方向に所定量移動させることによって、チューブ８１０と発熱コイル８４０とを離間させてもよい。発熱コイル８４０が所定量移動された状態で、保持部材７００により中軸２００がチャックされることにより、発熱コイル８４０が保持され、チューブ８１０と発熱コイル８４０との相対的な位置関係が保持される。所定量は、チューブ８１０や発熱コイル８４０の形状やサイズによって適宜適切な値が選択されるが、例えば、０．２ｍｍ〜０．４ｍｍとしてもよい。

ステップＳ１０６において、発熱コイル８４０の抵抗値を測定する測定工程が行われる。例えば、シースヒータ８００全体に測定手段を接続して、チューブ８１０、中軸２００、発熱コイル８４０の合成抵抗値を測定し、当該合成抵抗値を発熱コイル８４０の抵抗値としてもよい。

ステップＳ１０８において、保持工程（ステップＳ１０４）と測定工程（ステップＳ１０６）とを少なくとも１回行い、発熱コイル８４０の抵抗値が所定値となる、チューブ８１０と発熱コイル８４０との相対的な位置を特定する特定工程が行われる。特定工程において、抵抗値が所定値である場合（ステップＳ１０８：ＹＥＳ）には、ステップＳ１１０の溶接工程が行われる。特定工程において、抵抗値が所定値でない場合（ステップＳ１０８：ＮＯ）には、保持工程（ステップＳ１０４）から処理が繰り返される。

図７は、ステップＳ１１０の溶接工程前におけるチューブ８１０と発熱コイル８４０との相対的な位置関係を示す説明図である。図７（ａ）は、第１実施形態におけるシースヒータ８００のチューブ８１０と発熱コイル８４０との位置関係を示している。図７（ｂ）は、従来例におけるシースヒータ８００ａのチューブ８１０ａと発熱コイル８４０ａとの位置関係を示している。

従来例のシースヒータ８００ａでは、挿入工程後に、チューブ８１０ａおよび発熱コイル８４０ａの少なくとも一方を軸線ＯＬａ方向に沿って所定量移動させる工程は含まれない。このため、図７（ｂ）に示されるように、発熱コイル８４０ａの軸線Ｃは軸線ＯＬａに対して傾く。この発熱コイル８４０ａの傾きが一定にならないため、チューブ８１０ａ内における発熱コイル８４０ａの位置は不安定であり、発熱コイル８４０ａがチューブ８１０ａに当接する位置や当接量（当接面積）が、製造されるシースヒータ８００ａごとに不均一である。発熱コイル８４０ａがチューブ８１０ａに当接する位置や当接量（当接面積）が不安定であると、チューブ８１０ａと発熱コイル８４０ａとの溶接時に、発熱コイル８４０ａの溶け込み量（溶融量）が、製造されるシースヒータ８００ａごとにばらつき、シースヒータ８００ａの昇温性能にばらつきが生じる。この結果、シースヒータ８００ａの歩留まり低下を招いていた。

第１実施形態のシースヒータ８００では、挿入工程後に保持工程が行われるので、図７（ａ）に示されるように、発熱コイル８４０の軸線Ｃは軸線ＯＬに対して過度に傾くことはなく、発熱コイル８４０の傾きはほぼ一定である。発熱コイル８４０の寸法は予め規定されているので、チューブ８１０および発熱コイル８４０の少なくとも一方を、軸線ＯＬ方向に沿って、特定の位置まで所定量移動させることによって、発熱コイル８４０の溶け込み量（溶融量）を略一定に制御することができる。この結果、溶融部８５０の体積を制御したり、溶融部８５０の形状をチューブ８１０の軸線ＯＬに対して周方向Ｙに均一な形状としたりできる。なお、第１実施形態では、保持工程において、チューブ８１０と発熱コイル８４０とが離間しているが、チューブ８１０と発熱コイル８４０の少なくとも一方を軸線ＯＬ方向に沿って所定量移動させた状態で、チューブ８１０と発熱コイル８４０とが接触していてもよい。所定量移動させることによって、後述する溶接工程において、チューブ８１０と発熱コイル８４０とが溶融する溶融量は略一定となるので、溶融部８５０は、既述の通り周方向Ｙに均一な形状に形成される。すなわち、特許請求の範囲における「離間するように」とは、移動の方向を示すものであり、所定量移動させた後の状態が離間していること、離間していないことの双方を含む。

ステップＳ１１０において、チューブ８１０と発熱コイル８４０とが溶接される溶接工程が行われる。具体的には、図６（ｄ）に示されるように、チューブ８１０と発熱コイル８４０とが保持された状態において、発熱コイル８４０の被溶接部８４５とチューブ８１０の先端部に形成されている突状開口部８１２とが溶接される。溶接は、レーザ溶接、抵抗溶接など種々の公知の溶接方法を利用してもよい。

以上説明したように、チューブ８１０と発熱コイル８４０とが溶接され、チューブ８１０の内周面８１５の先端部には、チューブ８１０の軸線ＯＬに対して周方向Ｙに均一な形状を有する溶融部８５０が形成される。

チューブに溶接された発熱コイルの抵抗値を測定した測定結果について述べる。この測定に使用されたチューブは次の２種類である。なお、以下に述べる「従来の製造工程」とは、挿入工程（ステップＳ１００）後に、チューブおよび発熱コイルの少なくとも一方がチューブの軸線方向に沿って所定量移動される工程が含まれない製造工程を意味する。
＜サンプル１＞
チューブ ：インコネル製
発熱コイル：直径０．４ｍｍのＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金製
＜サンプル２＞
チューブ ：ＳＵＳ製
発熱コイル：直径０．３ｍｍのＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金製

サンプル１のチューブと発熱コイルとが、上記説明した第１実施形態の製造工程によって溶接された際の発熱コイルの抵抗値は、０．６３±０．０１Ωであった。一方。サンプル１のチューブと発熱コイルとが、従来の製造工程によって溶接された際の発熱コイルの抵抗値は、０．６０±０．０４Ωであった。

サンプル２のチューブと発熱コイルとが、上記説明した第１実施形態の製造工程によって溶接された際の発熱コイルの抵抗値は、１．２７±０．０３Ωであった。一方。サンプル２のチューブと発熱コイルとが、従来の製造工程によって溶接された際の発熱コイルの抵抗値は、１．１５±０．１５Ωであった。

このように、第１実施形態の製造工程によってチューブと発熱コイルが溶接されると、発熱コイルの抵抗値のばらつきが低減される。また、既述の通り、溶融部８５０の体積や形状を均一に制御することができるので、シースヒータの温度性能が安定する。

以上説明した第１実施形態のグロープラグ１０によれば、発熱コイル８４０とチューブ８１０とが溶融接合された溶融部８５０は、チューブ８１０の軸線ＯＬに対して周方向Ｙに均一な形状を有するので、チューブ８１０の周方向において、温度分布に過度のばらつきが生じることを抑制でき、シースヒータ８００の昇温性能を向上できる。

また、第１実施形態のグロープラグ１０によれば、溶融部８５０は、その厚さについて、最小値Ｄｂに対する最大値Ｄａの比率が１．０以上かつ１．２以下を満たすように形成されるので、チューブ８１０の周方向Ｙにおける温度分布幅（温度のばらつき幅）を、更に小さくすることができる。従って、チューブ８１０の周方向Ｙにおいて、温度分布のばらつきを更に抑制でき、ヒータの昇温性能を向上できる。

また、第１実施形態のグロープラグ１０の製造方法によれば、挿入工程（ステップＳ１０２）後に、発熱コイル８４０のらせん状部８４６の先端部８２１とチューブ８１０の先端側の内周面である底面８１５ａとがチューブ８１０の軸線ＯＬ方向に沿って離間するように、発熱コイル８４０およびチューブ８１０の少なくとも一方を軸線ＯＬ方向に所定量移動させるとともに、所定量移動させた状態で、発熱コイル８４０とチューブ８１０とを保持する保持工程（ステップＳ１０４）を有し、当該保持された状態のまま、発熱コイル８４０とチューブ８１０とが溶接される。従って、発熱コイル８４０とチューブ８１０との相対的な位置関係を略一定にすることができ、溶接時における発熱コイル８４０の溶融量（チューブ８１０と発熱コイル８４０との溶融部分に対する発熱コイル８４０の溶け込み量）を略一定にすることができる。よって、発熱コイル８４０の抵抗値のばらつきを抑制でき、シースヒータ８００の昇温性能を向上することができる。

また、第１実施形態のグロープラグ１０の製造方法によれば、発熱コイル８４０とチューブ８１０との位置関係が調整されつつ、発熱コイル８４０の抵抗値が測定され、発熱コイル８４０の抵抗値が所望の値となる発熱コイル８４０とチューブ８１０との相対的な位置が特定される。従って、発熱コイル８４０とチューブ８１０との相対的な位置関係を、発熱コイル８４０の抵抗値が所望の値となる位置に精度良く調整することができ、発熱コイル８４０の抵抗値ばらつきを抑制できる。よって、昇温性能が安定したグロープラグ１０を製造することができる。

Ｃ．変形例：
・変形例１：
第１実施形態では、保持工程と測定工程とを繰り返す特定工程を含むが、予め、発熱コイル８４０とチューブ８１０との移動距離を規定しておき、測定工程および特定工程を省略してもよい。

・変形例２
第１実施形態では、発熱コイル８４０を移動させているが、チューブ８１０が発熱コイル８４０から離間するように、発熱コイル８４０を固定した状態でチューブ８１０を軸線ＯＬに沿って所定量移動させてもよいし、発熱コイル８４０とチューブ８１０の双方を、軸線ＯＬに沿って、互いに離間するように移動させてもよい。

本発明は、上述の実施形態や実施例、変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、実施例、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。

１０…グロープラグ
１００…係合部材
２００…中軸
２１０…先端部
２９０…雄ネジ部
３００…リング
４１０…絶縁部材
４６０…リング
５００…主体金具
５１０…軸孔
５２０…工具係合部
５４０…雄ネジ部
６００…パッキン
７００…保持部材
８００…シースヒータ
８００ａ…シースヒータ
８１０…チューブ
８１０ａ…チューブ
８１１…先端部
８１２…突状開口部
８１３…胴部
８１５…内周面
８１５ａ…底面
８１５ｂ…側面
８１６…開口部
８２０…発熱部
８２１…先端部
８２９…後端部
８３０…制御部
８３１…先端部
８３９…後端部
８４０…発熱コイル
８４０ａ…発熱コイル
８４５…被溶接部
８４６…らせん状部
８５０…溶融部
８５０ａ…溶融部
８５５、８５６…半断面
８６０…絶縁粉末

Claims (2)

1. 筒状に成形されたチューブと、前記チューブの内側に設けられ、通電によって発熱する発熱コイルと、を有するヒータを備えるグロープラグの製造方法であって、
   らせん状に形成されているらせん状部と、前記らせん状部の先端側に形成され、前記チューブと溶接される被溶接部と、を有する発熱コイルと、前記チューブとを準備する準備工程と、
   前記らせん状部の先端部が前記チューブの先端部の内周面に当接するまで、前記チューブの後端側に形成されている開口部から前記チューブ内に前記発熱コイルを挿入する挿入工程と、
   前記当接後に、前記発熱コイルの前記らせん状部の前記先端部と前記チューブの前記先端側の内周面とが前記チューブの軸線方向に沿って離間するように、前記発熱コイルおよび前記チューブの少なくとも一方を前記軸線方向に所定量移動させるとともに、前記所定量移動させた状態で、前記発熱コイルと前記チューブとを保持する保持工程と、
   前記保持された状態で、前記発熱コイルの前記被溶接部と前記チューブの前記先端部とを溶接する溶接工程と、を備えることを特徴とする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、
   前記保持された状態において、前記発熱コイルの抵抗値を測定する測定工程と、
   前記保持工程と前記測定工程とを少なくとも１回行い、前記抵抗値が所定値となる前記チューブと前記発熱コイルとの相対的な位置を特定する特定工程と、を備え、
   前記溶接工程は、前記抵抗値が前記所定値となる前記位置において、前記チューブと前記発熱コイルとを溶接する工程であることを特徴とするグロープラグの製造方法。

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