JP6359412B2 - グロープラグ - Google Patents

Description

本発明は、グロープラグに関するものである。

グロープラグは、一般に、軸線方向の先端部に設けた発熱体と、発熱体に給電するための給電部材（例えば中軸）とを備える。従来、中軸表面の一部を絶縁チューブで覆い、中軸と、中軸の外側に配置されて中軸とは異なる電位を有する部材との間の絶縁を確保する構成が提案されていた（例えば、特許文献１参照）。例えば圧力センサ付きグロープラグでは、圧力センサを構成する部材や、グロープラグ先端が燃焼圧によって軸線方向に変位したときに、この変位を圧力センサに伝達するための伝達部材等の、センサ関連部材が、グロープラグ内部に組み込まれている。このようなグロープラグでは、中軸における上記センサ関連部材に近接する領域を絶縁チューブで覆うことで、絶縁チューブとセンサ関連部材との間の短絡を防ぐことができる。

特開２０１４−０１６１４２号公報

給電部材は、一般に、太さが異なる複数の部位を含む。そのため、既述したような圧力センサを有するか否かにかかわらず、給電部材における横断面の直径が異なるより広い範囲にわたって、異なる電位を有する近傍の部材との間の短絡を抑えると共に、横断面の直径が異なる広い範囲にわたって短絡を抑えることに起因するグロープラグの耐久性の低下を抑制することが望まれていた。

本発明は、上述の課題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、通電することにより発熱すると共に軸線方向に延びる棒状のヒータ素子と、導電性材料により形成されると共に前記軸線方向に延びて前記ヒータ素子の後端側に配置され、前記ヒータ素子に給電するための給電部材と、前記給電部材の外周側に配置され、前記給電部材とは異なる電位を有することとなる導電性部材と、前記給電部材を囲み、前記給電部材と前記導電性部材との間に設けられた筒状の絶縁体と、を備えるグロープラグが提供される。このグロープラグにおいて、前記給電部材は、太径部と、前記軸線方向に垂直な断面である横断面の径が前記太径部より小さい細径部と、前記太径部の外側面と前記細径部の外側面とを繋ぐ接続面と、を有し；前記絶縁体は、前記軸線方向に沿って、前記太径部の少なくとも一部から前記細径部の少なくとも一部にわたって設けられており；前記絶縁体は、前記軸線に対して垂直な方向に投影したときに前記細径部と重なる領域の少なくとも一部が、前記軸線に対して垂直な方向に投影したときに前記太径部と重なる領域よりも、前記給電部材の中心軸に近接するように配置されており；前記給電部材において、前記接続面と前記太径部の外側面との境界の少なくとも一部を含み前記細径部側に延びる第１の領域と、前記絶縁体との間に、第１の空間が形成されている。

この形態のグロープラグによれば、給電部材において、接続面と太径部の外側面との境界の少なくとも一部を含み細径部側に延びる領域と、絶縁体との間に、第１の空間が形成されている。そのため、例えば、給電部材と絶縁体とが隙間無く接する場合に比べて、上記境界において絶縁体にかかるテンションを低減し、絶縁体の損傷を抑制し、絶縁体の損傷に起因する給電部材と導電性部材との間の短絡の発生を抑えることができる。その結果、グロープラグの耐久性を高めることができる。

（２）上記形態のグロープラグにおいて、前記絶縁体は、ゴムまたは樹脂により構成されることとしてもよい。
この形態のグロープラグによれば、接続面と太径部の外側面との境界において絶縁体に係るテンションを低減することによる効果を、より顕著に得られることに加え、グロープラグの防振効果を高めることができる。

（３）上記形態のグロープラグは、さらに、前記太径部と前記細径部の間に配置され、前記接続面を外側面とする中間部を備え；前記中間部には、前記細径部の前記横断面の径よりも、自身の前記横断面の径が大きい溶融部が形成されており；前記中間部の表面における前記溶融部の少なくとも一部を含む第２の領域と、前記絶縁体との間に、第２の空間が形成されていることとしてもよい。
この形態のグロープラグによれば、給電部材の中間部と絶縁体との間に第２の空間を形成することにより、溶融部において絶縁体にテンションがかかることを防ぎ、溶融部に起因する絶縁体の損傷を抑えることができる。

（４）上記形態のグロープラグにおいて、前記細径部の表面における少なくとも一部の領域であって、前記細径部と前記接続面との境界から前記細径部側に延びる第３の領域と、前記絶縁体との間に、第３の空間が形成されていることとしてもよい。
この形態のグロープラグによれば、接続面と太径部の外側面との境界において絶縁体にかかるテンションを、より小さくすることができるため、絶縁体の損傷を抑える効果を高めることができる。

（５）上記形態のグロープラグは、該グロープラグにおける前記軸線を含む断面において、前記太径部の外輪郭と前記接続面とは曲線部で結ばれていることとしてもよい。
この形態のグロープラグによれば、接続面と太径部の外側面との境界における絶縁体の損傷を抑える効果を高めることができる。

（６）上記形態のグロープラグにおいて、前記給電部材は、前記軸線方向に延びる中軸と、前記ヒータ素子の後端部と前記中軸の先端部とが内部に嵌め込まれ、前記ヒータ素子と前記中軸とを電気的に接続するリングと、を備え；前記太径部の少なくとも一部は、前記リングであり、前記絶縁体は、前記軸線方向に沿って、前記リングの少なくとも一部から前記細径部の少なくとも一部にわたって設けられていることとしてもよい。
この形態のグロープラグによれば、給電部材が、内部にリングを嵌め込むリングを備えることにより、給電部材と、給電部材の外周側に配置された導電性部材との間の距離が確保し難い場合であっても、給電部材と導電性部材との間の短絡を絶縁体によって防ぎつつ、絶縁体の損傷を抑えることができる。

（７）上記形態のグロープラグは、さらに、前記ヒータ素子が前記軸線方向に変位する変位量が伝達されて、該伝達された変位量を電気信号に変換する圧力センサを備え；前記導電性部材は、前記ヒータ素子が前記軸線方向に変位する変位量を前記圧力センサに伝達するための伝達部材であることとしてもよい。
この形態のグロープラグによれば、導電性部材として伝達部材を備えることにより、給電部材と導電性部材との間の距離が確保し難い場合であっても、給電部材と導電性部材との間の短絡を絶縁体によって防ぎつつ、絶縁体の損傷を抑えることができる。

（８）上記形態のグロープラグは、さらに、前記ヒータ素子の一部と、前記給電部材および前記絶縁体の各々の少なくとも一部と、を収納する主体金具を備え；前記主体金具の外表面には、前記グロープラグの取り付け用の雄ねじ部が形成されており；前記雄ねじ部の外径は、呼び径でＭ６以下であることとしてもよい。
この形態のグロープラグによれば、雄ねじ部の外径が細く、絶縁体をより薄く形成することが求められるため、絶縁体の損傷を抑える効果を、より顕著に得ることができる。

本発明は、上記以外の種々の形態で実現可能であり、例えば、グロープラグ用の絶縁体、あるいはグロープラグの製造方法などの形態で実現することが可能である。

グロープラグの概略構成を表わす断面模式図である。 図１における領域Ｘの拡大断面図である。 ヒータ素子の後端部と中軸の先端部とを含む領域の構成を拡大して示す断面模式図である。 グロープラグの製造方法を表わす工程図である。 ステップＳ１４０の様子を表わす説明図である。 第１の実施形態の変形例を示す説明図である。 絶縁体の形状を表わす説明図である。 絶縁体の形状を表わす説明図である。 ヒータ素子の後端部と中軸の先端部とを含む領域の構成を拡大して示す断面模式図である。 グロープラグの概略構成を表わす断面模式図である。 絶縁体の形状を表わす説明図である。 絶縁体の形状を表わす説明図である。

Ａ．第１の実施形態の全体構成：
図１は、本発明の第１の実施形態としてのグロープラグ１０の概略構成を表わす断面模式図である。また、図２は、図１において領域Ｘとして示した部分の拡大断面図である。本実施形態のグロープラグ１０は、ディーゼルエンジン等の内燃機関に取り付けられて、内燃機関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、ディーゼル微粒子捕集フィルター（ＤＰＦ）の再活性バーナーシステムの熱源として用いることもできる。

図１に示すように、グロープラグ１０は、主な構成要素として、ハウジング２０、ヒータ素子４０、中軸５０、およびリング６０を備えている。また、グロープラグ１０は、内燃機関のシリンダ内の圧力（燃焼圧）を検出する圧力センサとしての機能をさらに有している。グロープラグ１０は、圧力センサとして圧力検出素子３５を備えている。さらにグロープラグ１０は、圧力センサに付随して必要な他の構成要素として、ダイアフラム３３、連結部材７０、伝達スリーブ３２、およびセンサ固定部材３４を備えている。以下では、図２に基づいて各部について説明する。なお、本明細書では、図１におけるグロープラグ１０の軸線Ｏ方向の下方側をグロープラグ１０の「先端側」と呼び、上方側を「後端側」と呼ぶ。

ハウジング２０は、導電性材料（例えば、炭素鋼やステンレス鋼などの金属材料）によって形成されており、主体金具２２とキャップ部２４とを備える。主体金具２２は、軸線Ｏに沿って延びる略円筒状の部材である。主体金具２２の内部には、軸線Ｏに沿って主体金具２２を貫通する軸孔２１が形成されている。また、主体金具２２は、その後端側の外表面に、内燃機関のシリンダヘッド（図示せず）のプラグ取付孔に形成された雌ねじに螺合するための雄ねじが形成された雄ねじ部２３（図１参照）を備えている。キャップ部２４は、主体金具２２の先端側に配置される環状の部材である。キャップ部２４の先端面には先端側に向かって縮径するテーパ部２５が設けられている。このテーパ部２５が、プラグ取付孔に設けられたシート面（図示せず）に接することにより、エンジンの燃焼室の気密が確保される。

ヒータ素子４０は、軸線Ｏに沿って延びる略円柱状の部材であり、絶縁部４１と、導電部４２とを備えている。ヒータ素子４０の後端部側は、主体金具２２の先端部において軸孔２１内に収納されており、また、ヒータ素子４０の先端部側は、キャップ部２４を貫通してキャップ部２４の先端から突出している。ヒータ素子４０は、電力が供給されることによって発熱する。

絶縁部４１は、絶縁性のセラミックによって形成されている。本実施形態では、絶縁部４１は窒化珪素によって形成されている。ただし、絶縁部４１は、窒化珪素に限らず、例えば、アルミナやサイアロン等の他の絶縁性のセラミックによって形成されていてもよい。この絶縁部４１は、ヒータ素子４０の基体を成す部位である。

導電部４２は、絶縁部４１の内部に埋設されており、軸線Ｏ方向に伸長すると共に先端側を頂点にして折り曲げられたＵ字状の構造であり、通電によって抵抗発熱する導電性のセラミックによって形成されている。本実施形態では、導電部４２は、タングステンカーバイドおよび窒化珪素によって形成されている。ただし、導電部４２を構成する導電性のセラミックスは、タングステンカーバイドおよび窒化珪素に限らず、例えば、二珪化モリブデンや二珪化タングステン等の他の導電性のセラミックスであってもよく、他の導電性のセラミックスをさらに含んでいてもよい。

Ｕ字状に形成された導電部４２の両端部は、ヒータ素子４０の後端面において露出する。一方の端部が第１の電位側の端部（プラス側端部）４４であり、他方の端部が、一方の端部よりも低電位になる第２の電位側の端部（マイナス側端部）４３である。また、導電部４２には、上記第１の電位側の端部（プラス側端部）４４の近傍において、ヒータ素子４０の側面で露出する第１の電位側の接続端子（プラス側接続端子）４６が形成されている。さらに導電部４２には、上記第２の電位側の端部（マイナス側端部）４３の近傍であって、上記第１の電位側の接続端子４６よりも先端側の位置に、ヒータ素子４０の側面で露出する第２の電位側の接続端子（マイナス側接続端子）４５が形成されている。なお、本実施形態では、第１の電位側の接続端子４６および第２の電位側の接続端子４５は、導電部４２の他の部位と同じ材料で形成されており、導電部４２の一部として形成されている。ただし、第１の電位側の接続端子４６および第２の電位側の接続端子４５は、導電部４２の他の部位と別体で形成されていてもよい。

中軸５０は、軸線Ｏに沿って延びる形状を有し、導電性材料（例えば、ＳＵＳ４３０等のステンレス鋼、アルミニウム、銅、および鉄などの金属材料）によって形成される棒状の部材であり、主体金具２２の軸孔２１内に収納されて、ヒータ素子４０の後端側に配置されている。なお、本実施形態では、中軸５０の軸線は、グロープラグ１０の軸線Ｏと一致している。

リング６０は、導電材料（例えば、ＳＵＳ４１０、ＳＵＳ６３０等の金属材料）で形成された円筒状部材である。リング６０は、主体金具２２の軸孔２１の内部に配置され、ヒータ素子４０の後端部と中軸５０の先端部とが、内部に嵌め込まれている。ヒータ素子４０の後端部のリング６０への嵌め込みは圧入により行なわれ、これによりヒータ素子４０の側面に露出する第１の電位側の接続端子（プラス側接続端子）４６がリング６０の内壁に接する。その結果、ヒータ素子４０の導電部４２の第１の電位側の接続端子（プラス側接続端子）４６が、リング６０を介して中軸５０に電気的に接続される。本実施形態では、中軸５０の先端部とリング６０の後端部とは、溶接（例えばレーザ溶接）により接続されるが、圧入により接続することとしてもよい。なお、本実施形態では、中軸５０およびリング６０の表面（側面）に、さらに絶縁体５３が配置されている。絶縁体５３については、後に詳しく説明する。

ここで、リング６０内において、ヒータ素子４０の後端と中軸５０の先端とは離間している。これにより、ヒータ素子４０の導電部４２と中軸５０との間は、第１の電位側の接続端子（プラス側接続端子）４６を経由する経路でのみ導通する。なお、ヒータ素子４０の後端部と中軸５０の先端部とを離間させる代わりに、両者の間に絶縁性部材を配置することとしてもよい。

ヒータ素子４０の側面には、リング６０の嵌め込み位置よりも先端側に第１外筒３０が配置されており、第１外筒３０よりも先端側には第２外筒３１が配置されている。第１外筒３０および第２外筒３１は、導電性材料（例えば、ＳＵＳ４１０、ＳＵＳ６３０等の金属材料）で形成された円筒状部材であり、第１外筒３０および第２外筒３１内にヒータ素子４０を圧入することにより組み付けられる。第１外筒３０内にヒータ素子４０を圧入することにより、導電部４２の第２の電位側の接続端子（マイナス側接続端子）４５が、第１外筒３０の内壁に接触し、導電部４２と第１外筒３０とが電気的に接続される。なお、第２外筒３１は、絶縁性材料により形成することも可能である。また、第１外筒３０および第２外筒３１とヒータ素子４０とは、圧入を行なうことなく、第１外筒３０および第２外筒３１内にヒータ素子４０を挿入した後にロウ付けすることにより組み付けてもよい。

ハウジング２０の内壁面と、ヒータ素子４０、中軸５０およびリング６０との間には、連結部材７０、伝達スリーブ３２、ダイアフラム３３、およびセンサ固定部材３４が配置されている。これらの部材は、いずれも導電性材料によって形成されている。連結部材７０は、例えばＳＵＳ６３０などのステンレス鋼やニッケル合金などの金属材料により形成することができる。伝達スリーブ３２、ダイアフラム３３、およびセンサ固定部材３４は、例えば炭素鋼やステンレス鋼などの金属材料によって形成することができる。なお、本実施形態では、伝達スリーブ３２およびダイアフラム３３が、課題を解決する手段における「導電性部材」に相当すると共に「伝達部材」に相当する。

連結部材７０は、軸線Ｏに沿ったヒータ素子４０の移動を許容しつつ、ヒータ素子４０とハウジング２０とを連結する膜状の弾性部材であり、キャップ部２４内に配置されている。連結部材７０には、ヒータ素子４０が貫通する孔部が中央部に形成されている。そして、上記孔部が形成される内周部（連結部材７０の先端側）は、ヒータ素子４０の外周に設けられた第２外筒３１の後端部に溶接されており、連結部材７０の外周部（連結部材７０の後端側）は、センサ固定部材３４の先端部に溶接されている。連結部材７０は、上記のようにヒータ素子４０とハウジング２０とを連結することで、ハウジング２０内の気密を確保する役割も果たす。なお、連結部材７０は、弾性変形することによってヒータ素子４０の軸線Ｏに沿った移動を許容できれば良く、例えばベローズであってもよい。

センサ固定部材３４は、略円筒形状の部材である。センサ固定部材３４は、主体金具２２の軸孔２１の内壁面に沿って配置されており、その先端近傍には、径方向外側に突出する鍔状のフランジ部３６が形成されている。このフランジ部３６は、主体金具２２の先端面およびキャップ部２４の後端面に溶接されている。

伝達スリーブ３２は、略円筒状の部材であり、主体金具２２の軸孔２１内においてセンサ固定部材３４よりも径方向内側に配置されている。伝達スリーブ３２の先端は、第１外筒３０の外側に嵌め込まれて第１外筒３０に溶接されている。これにより、ヒータ素子４０が、軸線Ｏ方向に沿ってハウジング２０に対して相対的に変位したときには、伝達スリーブ３２も一緒に変位する。その結果、伝達スリーブ３２は、軸線Ｏに沿ったヒータ素子４０の変位を後端側（ダイアフラム３３）へと伝達する。なお、第１外筒３０はリング６０よりも厚く形成されているため、リング６０およびリング６０内に嵌め込まれる中軸５０と伝達スリーブ３２とは、離間している。

ダイアフラム３３は、環状の部材である。ダイアフラム３３の中央には、中軸５０が貫通する開口部３７が設けられている。ダイアフラム３３の内周部には、伝達スリーブ３２の後端が溶接されている。このため、燃焼ガスの圧力（燃焼圧）を受けてヒータ素子４０が軸線Ｏに沿って変位すると、伝達スリーブ３２によってその変位量がダイアフラム３３に伝達され、ダイアフラム３３が変形する。ダイアフラム３３の外周部には、センサ固定部材３４の後端が溶接されている。本実施形態では、このセンサ固定部材３４によって、ダイアフラム３３がハウジング２０内の中央部付近に固定されている。

ダイアフラム３３の上面（後端側の面）には、ダイアフラム３３の変形量（伝達された変位量）を電気信号に変換して圧力を検出する圧力検出素子３５が設けられている（図２参照）。本実施形態では、圧力検出素子３５として、ピエゾ抵抗素子が用いられている。なお、圧力検出素子３５は、ピエゾ抵抗型素子以外の異なる種類のセンサ素子、例えば圧電素子を用いることとしてもよい。

本実施形態の圧力検出素子３５（ピエゾ抵抗素子）は、ダイアフラム３３の変形量に応じてその抵抗値が変化する。圧力検出素子３５には、ハウジング２０内の所定の部位に設けられた集積回路（図示せず）が電気的に接続されている。集積回路は、圧力検出素子３５の抵抗値の変化を検出することによって、内燃機関の燃焼圧を検出する。集積回路は、こうして検出された燃焼圧を示す電気信号を、ハウジング２０の後端から挿入された配線（図示せず）を通じて外部のＥＣＵ等に出力する。

図１に戻り、ハウジング２０の後端側には保護筒７２が取り付けられている。保護筒７２の内部には、中軸５０と電気的に接続する端子金具７３が配置されている。

以上のように構成されたグロープラグ１０では、端子金具７３から電力が供給されると、中軸５０、リング６０および第１の電位側の接続端子４６を通じて導電部４２に電力が供給され、ヒータ素子４０が発熱する。このとき、導電部４２の第２の電位側の接続端子４５は、第１外筒３０、伝達スリーブ３２、ダイアフラム３３、センサ固定部材３４、ハウジング２０、および内燃機関のシリンダヘッドを通じて接地される。すなわち、第１外筒３０、伝達スリーブ３２、ダイアフラム３３、センサ固定部材３４、およびハウジング２０は、接地電位を有する。なお、本願明細書において接地電位とは、厳密な意味でグラウンドを指すのではなく、給電の方向としてヒータ素子の下流側に配置されてエンジンヘッドを介して接地される側の部材の電位であることを指す。

Ｂ．絶縁体の配置：
絶縁体５３は、中軸５０およびリング６０を囲むように配置され、絶縁性材料によって構成される筒状の部材である。絶縁体５３は、中軸５０およびリング６０の表面の一部の領域に密着している。絶縁体５３を設けることにより、中軸５０およびリング６０と、中軸５０およびリング６０の外周側に配置されて中軸５０およびリング６０とは異なる電位を有することとなる部材（導電性部材）と、の間の絶縁を確保することができる。以下に、絶縁体５３の配置の態様について説明する。

図３は、ヒータ素子４０の後端部と中軸５０の先端部とを含む領域の構成を拡大して示す断面模式図である。中軸５０は、軸線Ｏ方向に平行に延びる形状の伸長部５４と、中軸５０の先端に位置する嵌め込み部５２と、伸長部５４と嵌め込み部５２とを繋ぐ部位である拡径部５５と、を備える。中軸５０は、軸線Ｏ方向に垂直な断面（以下、横断面とも呼ぶ）が略円形であって、上記した各部は、横断面の直径の大きさが異なっている。なお、図３では、伸長部５４、嵌め込み部５２、拡径部５５、および後述する太径部５６が配置されている軸線方向の範囲を、軸線方向に延びる矢印によって示している。

伸長部５４は、横断面の直径が最も小さく、横断面の直径の大きさは伸長部５４全体でほぼ同一である。嵌め込み部５２は、伸長部５４よりも横断面の直径が大きく形成されており、拡径部５５は、伸長部５４から嵌め込み部５２に向かって次第に横断面の直径が大きくなる形状を有する。嵌め込み部５２は、先端部がリング６０内に嵌め込まれる。嵌め込み部５２は、リング６０内に嵌め込まれる部位の横断面の直径が、嵌め込み部５２における他の部位の横断面の直径に比べて、リング６０の厚みに応じた長さだけ短く形成されている。そのため、嵌め込み部５２をリング６０内に嵌め込むと、嵌め込み部５２とリング６０とを合わせた全体の横断面の直径が、ほぼ均一となる。

本実施形態では、中軸５０およびリング６０が、課題を解決する手段における「給電部材」を構成する。また、伸長部５４、拡径部５５、拡径部５５の側面は、それぞれ、課題を解決する手段における「細径部」、「中間部」、「接続面」に該当する。また、嵌め込み部５２およびリング６０は、課題を解決する手段における「太径部」に相当する。以下の説明では、嵌め込み部５２とリング６０とを合わせて太径部５６と呼び、拡径部５５の側面を接続面５７と呼ぶ（図３参照）。なお、太径部５６の横断面の直径と細径部（伸長部５４）の細径部の直径との差は、例えば、０．５ｍｍ以上とすることができ、１．０ｍｍ以上とすることが好ましく、１．０５ｍｍ以上とすることがより好ましい。また、上記差は、２．７ｍｍ以下とすることができ、２．１ｍｍ以下とすることが好ましく、１．９５ｍｍ以下とすることがより好ましい。

絶縁体５３は、軸線方向に沿って、リング６０の先端（太径部５６の先端）から中軸５０の中ほどにわたって連続して設けられている。中軸５０およびリング６０上において絶縁体５３が設けられた軸線Ｏ方向の範囲を、図１では範囲Ｙとして示している。

絶縁体５３は、太径部５６と密着している。具体的には、本実施形態では、絶縁体５３は、太径部５６全体と密着している。また、絶縁体５３は、伸長部５４における拡径部５５との境界を含む一部の領域を除く領域で、伸長部５４と密着している。また、絶縁体５３は、中軸５０上において、接続面５７と太径部５６の外側面との境界を含み、接続面５７側に延びる領域、具体的には、伸長部５４における拡径部５５との境界を含む一部の領域と接続面５７とを合わせた領域において、中軸５０と密着することなく離間している。以下の説明では、中軸５０上における上記した非密着領域を領域６１と呼び、領域６１上において絶縁体５３との間に形成される空間を空間８０と呼ぶ（図３参照）。中軸５０上において、絶縁体５３と離間する上記領域６１は、課題を解決する手段における「第１の領域」に相当し、第１の領域において中軸５０と絶縁体５３との間に形成される空間８０は、課題を解決する手段における「第１の空間」に相当する。また、図３では、接続面５７と太径部５６の外側面との境界を、境界５９として一点鎖線で示している。

なお、本実施形態では、中軸５０の拡径部５５における伸長部５４との境界に、溶融部５８が形成されている。溶融部５８は、拡径部５５を備える部材と伸長部５４を構成する部材とを溶接することにより形成され、伸長部５４よりも横断面の径が大きく形成されている。そのため、溶融部５８を含む領域６１、領域６１上に形成される空間８０は、それぞれ、課題を解決する手段における「第２の領域」、「第２の空間」にも相当する。

また、本実施形態では、領域６１は、伸長部５４の表面の一部の領域であって、伸長部５４と接続面５７との境界から伸長部５４側に延びる領域であるということができる。そのため、領域６１、空間８０は、それぞれ、課題を解決する手段における「第３の領域」、「第３の空間」にも相当する。

絶縁体５３は、絶縁性材料、例えば、フッ素系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂、ゴム、およびこれらの混合物から選択される材料によって形成することができる。

本実施形態では、特に、樹脂が熱収縮する性質を利用して、中軸５０およびリング６０上に絶縁体５３を固着させている。すなわち、絶縁体５３とするための熱収縮チューブを中軸５０およびリング６０上に被せて加熱し、熱収縮チューブを熱収縮させることにより、絶縁体５３を取り付けている。このような熱収縮チューブを構成する材料としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体（ＦＥＰ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、およびパーフルオロアルコキシフッ素樹脂（ＰＦＡ）等のフッ素系樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等のポリエステル系樹脂、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）樹脂、ポリエーテルブロックアミド共重合体等のポリアミド系エラストマー樹脂、ＰＥＥＫ樹脂、シリコーン樹脂、フッ素化シリコーンゴムを挙げることができる。

また、絶縁体５３を構成する材料は、ヤング率が７０ＧＰａ以下とすればよい。このような構成とすることで、グロープラグ１０の防振効果を高めることができる。上記した各樹脂およびゴムは、この数値範囲を満たすため望ましい。絶縁体５３を構成する材料のヤング率は、１０ＧＰａ以下が好ましく、７ＧＰａ以下がより好ましく、５ＧＰａ以下が更に好ましい。なお、絶縁体５３を構成する材料のヤング率の下限に特に制限はないが、通常は０．００５ＧＰａ以上となる。

Ｃ．製造方法：
図４は、グロープラグ１０の製造方法を表わす工程図である。グロープラグ１０を製造する際には、まず、リング６０の後端側から先端側へとヒータ素子４０の先端を挿入し、リング６０内にヒータ素子４０を圧入する（ステップＳ１００）。これにより、導電部４２の第２の電位側の接続端子（プラス側接続端子）４６がリング６０の内壁に接触して、導電部４２とリング６０とが電気的に接続される。このとき、ヒータ素子４０がリング６０内に圧入されることで、プラス側接続端子４６とリング６０の内壁との密着状態が高められ、導電部４２とリング６０とが電気的に接続される際の抵抗が十分に抑えられる。

その後、第１外筒３０および第２外筒３１内にヒータ素子４０を圧入し、第２外筒３１の先端からヒータ素子４０の先端部を突出させる（ステップＳ１１０）。これにより、導電部４２の第２の電位側の接続端子（マイナス側接続端子）４５が第１外筒３０の内壁面に密着され、導電部４２と第１外筒３０とが電気的に接続される。

次に、中軸５０において嵌め込み部５２および拡径部５５となる部分を備える部材を、リング６０の後端部に嵌め込み、上記部材の表面とリング６０の後端とが接する位置でこれらを溶接する（ステップＳ１２０）。そして、上記部材における拡径部５５となる部分の後端に、中軸５０において伸長部５４となる部分から成る部材を溶接する（ステップＳ１３０）。これにより、嵌め込み部５２、拡径部５５、および伸長部５４を備える中軸５０が完成し、拡径部５５と伸長部５４との間には溶融部５８が形成される。なお、本実施形態では、ヒータ素子４０が嵌め込まれたリング６０の後端側に、中軸５０を構成する部材を取り付ける前に、第１外筒３０および第２外筒３１内にヒータ素子４０を圧入したが、これらの工程の順序は逆であってもよい。すなわち、ステップＳ１１０は、ステップＳ１２０の後に行なってもよく、ステップＳ１３０の後に行なってもよい。

次に、絶縁体５３を形成するための円筒状の部材内に、リング６０と一体化した中軸５０を嵌め込み、伸長部５４における拡径部５５との境界の近傍を除く一部の領域、および太径部５６と重なる領域を加熱して、上記円筒状の部材を収縮させる（ステップＳ１４０）。これにより、所定の箇所で中軸５０およびリング６０と密着する絶縁体５３を完成する。

図５は、ステップＳ１４０の様子を表わす説明図である。図５（Ａ）は、絶縁体５３となる筒状の熱収縮チューブ１５３に、リング６０と一体化した中軸５０を嵌め込む様子を示す。図５（Ａ）で用意する熱収縮チューブ１５３は、中軸５０の嵌め込み部５２の横断面の直径よりも一回り大きな内径を有している。熱収縮チューブ１５３の嵌め込みの動作は、熱収縮チューブ１５３の先端が、リング６０の先端に重なるように行なっている。

図５（Ｂ）は、熱収縮チューブ１５３の所定の箇所を加熱する様子を示す。図５（Ｂ）では、加熱箇所を矢印により示している。加熱温度は、例えば５０℃〜５５０℃とすることができ、用いる熱収縮チューブ１５３の種類に応じて適宜設定すれば良い。上記加熱は、例えば、ヒートガン等を用いた熱風の吹きつけや、ヒータを用いた加熱により行なうことができ、所望の箇所に対する局所的な加熱が可能であればよい。熱収縮チューブ１５３の特定箇所を加熱して収縮させることで、リング６０および中軸５０の所望の位置で、リング６０および中軸５０と絶縁体５３とを密着させることができる。本実施形態では、熱収縮チューブ１５３は、太径部５６上で収縮される。これにより、熱収縮チューブ１５３は、太径部５６と密着する。また、熱収縮チューブ１５３は、伸長部５４における接続面５７から離間した領域上で収縮される。これにより、熱収縮チューブ１５３は、伸長部５４における接続面５７から離間した領域と密着する。

図５（Ｃ）は、リング６０および中軸５０に対する絶縁体５３の取り付けが完了した様子を示す。本実施形態の絶縁体５３は、リング６０および中軸５０上に密着させた箇所における外周の直径が、グロープラグ１０内でリング６０および中軸５０の外周側に配置される他の部材（例えば、伝達スリーブ３２およびダイアフラム３３）の内周の直径よりも小さくなるように形成される。

図４に戻り、ステップＳ１４０の後、上記したヒータ素子４０、中軸５０、リング６０、および絶縁体５３を備える中間部材に対して、さらに、伝達スリーブ３２、ダイアフラム３３、センサ固定部材３４、および主体金具２２を組み付ける（ステップＳ１５０）。ここでは、伝達スリーブ３２、ダイアフラム３３、およびセンサ固定部材３４を所定の箇所で溶接し、内側に配置される伝達スリーブ３２を軸線Ｏ方向に貫通する貫通孔内に、上記ヒータ素子４０等を備える上記中間部材を配置する。さらに、センサ固定部材３４の外周側に主体金具２２を配置する（図２参照）。

その後、センサ固定部材３４の先端部のフランジ部３６と主体金具２２の先端とを溶接すると共に、ヒータ素子４０（具体的には第１外筒３０）と伝達スリーブ３２の先端部とを溶接する。また、連結部材７０の後端部とセンサ固定部材３４の先端部の間、および、連結部材７０の先端部とヒータ素子４０（具体的には第２外筒３１の後端部）の間を溶接する。また、キャップ部２４をヒータ素子４０の先端側から嵌め込み、さらにセンサ固定部材３４の先端部に圧入し、センサ固定部材３４のフランジ部３６とキャップ部２４とを溶接する（図２参照）。その後、主体金具２２の後端側に保護筒７２を取り付けると共に、中軸５０と端子金具７３とを接続して、グロープラグ１０を完成する（ステップＳ１６０）。

以上のように構成された本実施形態のグロープラグによれば、中軸５０において、接続面５７と太径部５６の外側面との境界（境界５９）を含み伸長部５４側に延びる領域６１と、絶縁体５３との間に、空間８０（第１の空間）が形成されている。グロープラグ１０内では、上記境界５９において、絶縁体５３が径方向内側に折れ曲がる。本実施形態では、上記した空間８０が形成されることにより、空間８０を形成することなく境界５９から後端側へと絶縁体５３を接続面５７に密着させて絶縁体５３を折れ曲げる場合に比べて、絶縁体５３において境界５９上の折れ曲がり部にかかるテンションを低減することができる。絶縁体５３における上記折れ曲がり部でのテンションが過剰であると、振動等に伴って、上記折れ曲がり部で絶縁体５３が損傷する可能性がある。本実施形態では、上記折れ曲がり部にかかるテンションを軽減することにより絶縁体５３の損傷を抑制し、このような損傷に起因する中軸５０およびリング６０（給電部材）と、伝達スリーブ３２およびダイアフラム３３（導電性部材）と、の間の短絡の発生を抑えることができる。

特に、絶縁体５３を既述したようにゴムまたは樹脂で構成する場合には、太径部５６の外側面と接続面５７との境界５９を間に挟んだ先端側と後端側とにおいて、絶縁体５３を給電部材に密着させると、絶縁体が弾性を有することにより、境界５９上で絶縁体５３にテンションがかかりやすくなる。そのため、絶縁体５３をゴムまたは樹脂で構成する場合には、絶縁体５３の形状を図３に示す形状にすることで、絶縁体５３にかかるテンションを低減することによる効果を顕著に得ることができる。また、既述したヤング率を示すゴムまたは樹脂により絶縁体５３を構成することにより、グロープラグ１０の防振性を高める効果も得られる。

また、本実施形態では、中軸５０の表面における溶融部５８を含む領域と絶縁体５３との間に空間８０（第２の空間）が形成されている。そのため、溶融部５８において絶縁体５３にテンションがかかることを防ぎ、溶融部５８に起因する絶縁体５３の損傷を抑えることができる。なお、中間部の表面における溶融部５８の少なくとも一部を含む第２の領域と絶縁体５３との間に、空間（第２の空間）を設けない場合であっても、第１の空間を設けることによる効果を得ることができる。

さらに、本実施形態では、中軸５０の伸長部５４の表面において、伸長部５４と接続面５７の境界から伸長部５４側に延びる領域と絶縁体５３との間に空間８０（第３の空間）が設けられている。このような第３の空間を設けることにより、絶縁体５３が伸長部５４と密着する位置が、より後端側となる。その結果、グロープラグ１０における軸線Ｏを含む断面において、接続面５７と絶縁体５３とがなす角θ（図３参照）が、より大きくなり、境界５９において絶縁体５３にかかるテンションが、より小さくなるため、絶縁体５３の損傷を抑える効果を高めることができる。

また、本実施形態によれば、絶縁体５３の損傷を抑制できるため、絶縁体５３をより薄く形成し、グロープラグの外径をより細くして、グロープラグを小型化することが可能になる。すなわち、外径がより細いグロープラグにおいて本実施形態の絶縁体５３を適用することにより、絶縁体５３の損傷を抑え、その結果、グロープラグを長寿命化し、あるいはグロープラグの性能を安定化させる効果を顕著に得ることができる。例えば、本実施形態のように圧力センサつきのグロープラグにおいて、主体金具２２の雄ねじ部２３の外径を、呼び径でＭ１０以下とする場合には、絶縁体５３の損傷を抑えることによる効果を顕著に得ることができる。本実施形態の絶縁体５３を適用することにより、上記呼び径は、例えばＭ９、Ｍ８、あるいはＭ６とすることも可能になる。

なお、中軸５０において、絶縁体５３の配置に先立って、太径部５６の外側面と接続面５７との境界５９である角部を、曲面に加工することが望ましい。すなわち、中軸５０における軸線Ｏを含む断面において、嵌め込み部５２の外輪郭と接続面５７とは曲線で結ばれていることが望ましい。曲面に加工すべき太径部５６の外側面と接続面５７との境界５９である角部を、図３において角部Ｚとして示す。このような構成とすれば、境界５９における絶縁体５３の損傷を抑える効果を高めることができる。なお、上記断面において嵌め込み部５２の外輪郭と接続面５７とが曲線で結ばれているとは、嵌め込み部５２の外輪郭と接続面５７とを結ぶ曲線部の曲率半径をＲとしたときに、０．００５ｍｍ≦Ｒ≦０．２５ｍｍの関係式を満たすことをいう。

図６は、第１の実施形態の変形例を示す説明図である。図６では、第１の実施形態のグロープラグとは異なる部位について説明するために、太径部５６、拡径部５５、伸長部５４、および絶縁体５３のみを示している。図６では、第１の実施形態と共通する部位には同じ参照番号を付して詳しい説明を省略する。

図６（Ａ）は、接続面５７と太径部５６の外側面との境界５９の一部の部位から接続面５７側に延びる領域では、中軸５０と絶縁体５３との間に空間８１が形成されるものの、境界５９の他の部位から接続面５７側に延びる領域では、中軸５０と絶縁体５３とが密着している様子を表わす。このような構成としても、少なくとも空間８１が形成される部位では、境界５９における絶縁体５３の損傷を抑える効果が得られる。

図６（Ｂ）は、接続面５７全体と絶縁体５３との間に空間８２（第１の空間）が形成されているものの、伸長部５４全体が絶縁体５３と密着している点が、図３に示す構成と異なっている。すなわち、課題を解決する手段における「第３の空間」が形成されていない。このような構成としても、第１の空間を設けることにより境界５９において絶縁体５３にかかるテンションを低減する同様の効果が得られる。

図６（Ｃ）は、拡径部５５の中ほどにおいて、拡径部５５と絶縁体５３とが接する接触部５１が形成されている点が、図３に示す構成と異なっている。すなわち、図６（Ｃ）では、課題を解決する手段における「第１の空間」に相当する空間８３と、溶融部５８を含む「第２の領域」である領域６２上に形成される「第２の空間」に相当する空間８４とが、互いに分離して設けられている。接触部５１では、拡径部５５と絶縁体５３とが密着することとしてもよい。このような構成としても、第１の実施形態と同様の効果が得られる。

図６（Ｄ）は、絶縁体５３において、伸長部５４と重なる領域の一部において、絶縁体５３の後端まで軸線方向に沿って伸長部５４と密着しない領域が設けられている点が、図３に示す構成と異なっている。このような構成とすれば、第１の実施形態と同様の効果に加えて、さらに、軸線方向後端側にわたって伸長部５４と接触していない部位では、境界５９において絶縁体５３にかかるテンションがさらに低減されて、絶縁体５３の損傷が抑えられる効果を高めることができる。

Ｄ．第２の実施形態：
図７は、第２の実施形態のグロープラグが備える絶縁体５３の形状を表わす説明図である。第２の実施形態のグロープラグは、絶縁体５３の形状以外は第１の実施形態と同様であり、第１の実施形態と共通する部位には同じ参照番号を付して詳しい説明を省略する。

第２の実施形態では、給電部材において、太径部５６の外側面のみが絶縁体５３と密着している。そして、給電部材は、軸線Ｏに対して垂直な方向に投影したときに絶縁体５３と重なる領域のうち、接続面５７と太径部５６の外側面との境界５９よりも後端側の領域全体において、絶縁体５３と密着しておらず、絶縁体５３と中軸５０との間には空間８６が形成されている。このような構成とすれば、第１の実施形態と同様の効果が得られると共に、境界５９において絶縁体５３にかかるテンションをさらに低減することができる。

なお、図７に示すように、伸長部５４と絶縁体５３とが密着しない場合であっても、グロープラグ１０内において、例えば振動や重力等により、伸長部５４（細径部）の少なくとも一部が、絶縁体５３と接していてもよい。図７では、軸線Ｏ方向に対して垂直な方向に投影したときに伸長部５４（細径部）と重なる絶縁体５３における領域を、領域６５として、その範囲を矢印で示している。また、図７では、軸線Ｏ方向に対して垂直な方向に投影したときに太径部５６と重なる絶縁体５３における領域を、領域６６として、その範囲を矢印で示している。伸長部５４（細径部）と絶縁体５３とが密着しない場合であっても、絶縁体５３は、領域６５の少なくとも一部が、領域６６よりも、中軸５０（給電部材）の中心軸に近接するように配置されることになる。

Ｅ．第３の実施形態：
図８は、第３の実施形態のグロープラグが備える絶縁体５３の形状を表わす説明図である。第３の実施形態のグロープラグは、絶縁体５３の形状以外は第１の実施形態と同様であり、第１の実施形態と共通する部位には同じ参照番号を付して詳しい説明を省略する。

第３の実施形態の給電部材においては、軸線Ｏに対して垂直な方向に投影したときに絶縁体５３と重なる領域のうち、伸長部５４の外側面と接続面５７との境界から後端側に離間した位置を起点として後端側の領域のみが、絶縁体５３と密着している。そして、この給電部材においては、軸線Ｏに対して垂直な方向に投影したときに絶縁体５３と重なる領域のうち、上記密着している領域よりも先端側の領域全体が、絶縁体５３とは密着しておらず、給電部材と絶縁体５３との間には空間８７が形成されている。このような構成とすれば、第１の実施形態と同様の効果が得られると共に、境界５９において絶縁体５３にかかるテンションをさらに低減することができる。このとき、給電部材と絶縁体５３とが密着していない領域において、給電部材の少なくとも一部が絶縁体５３と接していてもよい。

給電部材において、軸線Ｏに対して垂直な方向に投影したときに絶縁体５３と重なる領域のうち、境界５９よりも先端側、あるいは境界５９よりも後端側のいずれかの領域の一部において、給電部材と絶縁体５３とが密着していれば、境界５９における絶縁体５３の損傷を抑えることができる。絶縁体５３と一体化した給電部材をグロープラグ内に組み付ける動作を支障無く行なうことができる程度に、給電部材において、絶縁体５３と密着する領域が確保されていればよい。

Ｆ．第４の実施形態：
図９は、第４の実施形態のグロープラグにおける、ヒータ素子４０の後端部と中軸５０の先端部とを含む領域の構成を、拡大して示す断面模式図である。第４の実施形態は、中軸５０の形状が異なる点を除いては、第１の実施形態と同様の構成を有しており、第１の実施形態と共通する部位には同じ参照番号を付して詳しい説明を省略する。

第４の実施形態では、中軸５０は拡径部５５を有しておらず、嵌め込み部５２と伸長部５４との間は、急激に横断面の直径が変化する段差が設けられている。第４の実施形態では、中軸５０の表面における上記段差の部分が、接続面５７となる。第４の実施形態では、中軸５０上において、接続面５７（接続面５７と太径部５６の外側面との境界）から伸長部５４側に延びる領域６３と、絶縁体５３との間に、空間８８が形成されている。このような第４の実施形態においても、第１の実施形態と同様の効果が得られる。

Ｇ．第５の実施形態：
図１０は、第５の実施形態のグロープラグ１１０の概略構成を表わす断面模式図である。グロープラグ１１０は、グロープラグ１０とは異なり圧力センサを有していない。第５の実施形態では、第１実施形態と共通する部位には同じ参照番号を付して詳しい説明を省略する。

グロープラグ１１０は、主な構成要素として、主体金具２２、外筒１３０、ヒータ素子４０、中軸５０、リング６０、および絶縁体５３を備えている。グロープラグ１１０においても、グロープラグ１０と同様に、ヒータ素子４０の後端部と中軸５０の先端部とがリング６０に嵌め込まれており、ヒータ素子４０の第１の電位側の接続端子（プラス側接続端子）４６がリング６０を介して中軸５０に電気的に接続されている。また、グロープラグ１１０では、ヒータ素子４０は外筒１３０内に圧入されており、ヒータ素子４０の第２の電位側の接続端子（マイナス側接続端子）４５が外筒１３０を介して主体金具２２に電気的に接続されている。

グロープラグ１１０が備える中軸５０およびリング６０は、第１の実施形態と同様の形状を有している。そして、リング６０および中軸５０上において、リング６０の先端から中軸５０の伸長部５４の中ほどの位置にわたって、第１の実施形態と同様の形状の絶縁体５３が設けられている。グロープラグ１１０においては、給電部材（リング６０および中軸５０）とは異なる電位を有することとなる導電性部材は、主体金具２２となり、絶縁体５３を設けることにより、給電部材と導電性部材との間の絶縁を確保することができる。このような第５の実施形態においても、絶縁体５３の形状を、既述した各実施形態と同様の形状とすることにより、接続面５７と太径部５６の外側面との境界５９における絶縁体５３の損傷を抑制する同様の効果を得ることができる。

特に、グロープラグ１１０は、内部構成がよりシンプルであるため、絶縁体５３の形状を既述した各実施形態と同様の形状とすることにより、グロープラグの外径をより細くしてグロープラグを小型化できる効果を、より顕著に得ることができる。すなわち、外径がより細いグロープラグにおいて、既述した各実施形態と同様の絶縁体５３を適用することにより、絶縁体５３の損傷を抑え、その結果、グロープラグを長寿命化し、あるいはグロープラグの性能を安定化させる効果を顕著に得ることができる。例えば、絶縁体５３の損傷を抑えることによる効果を確保しつつ、主体金具２２の雄ねじ部２３の外径を、呼び径でＭ６以下とする等のグロープラグの小型化が、より容易となる。

Ｈ．変形例：
・変形例１（給電部材の形状の変形）：
上記各実施形態では、先端側に太径部を有し、後端側に細径部を有する給電部材を用いたが、異なる構成としてもよい。すなわち、給電部材において、細径部が太径部よりも先端側に配置されていてもよい。

上記各実施形態では、給電部材の横断面の形状を円形としたが、異なる構成としてもよい。例えば、給電部材の横断面の形状を、楕円形あるいは多角形としてもよい。この場合には、給電部材における「横断面の径」とは、横断面における重心を通る径（横断面の重心を通り、横断面の外周上に両端点がある線分）のうち、最も長いものをいう。

上記した第１から第３および第５の実施形態では、中間部（拡径部５５）と伸長部５４（細径部）との間（中間部における後端）に溶融部５８を設けたが、異なる構成としてもよい。例えば、中間部の中ほどに溶融部を設けることとしてもよい。給電部材上における溶融部を含む第２の領域と、絶縁体との間に、第２の空間が設けられていれば、実施形態における第２の空間と同様の効果が得られる。なお、中間部において溶融部を設けないこととしてもよい。例えば、溶接工程を伴うことなく切削工程により、伸長部５４と嵌め込み部５２とを有する中軸を一体形成してもよい。ただし、横断面の径が異なる部材を溶接して、溶融部を有する中軸を形成する場合には、中軸形成に必要な金属材料を削減することができて望ましい。また、横断面の径の大きさが近い（あるいは等しい）部材同士を溶接することにより、溶接の動作を簡素化し、溶接に必要なエネルギを削減することができる。

いずれの場合であっても、太径部の少なくとも一部から細径部の少なくとも一部にわたって絶縁体を設ける場合に、本願発明を適用するならば、太径部の外側面と細径部の外側面とを繋ぐ接続面と、太径部の外側面と、の境界における絶縁体の損傷を抑制する同様の効果を得ることができる。

・変形例２（絶縁体の変形）：
上記した第１、第２、第４、および第５の実施形態では、絶縁体５３は、太径部５６における周方向全体で太径部５６と密着することとしたが、異なる構成としてもよい。例えば、太径部５６の外表面において、接続面５７との境界５９の一部から軸線方向先端側に延びる領域では、絶縁体５３と密着することなく離間することとしてもよい。

また、上記各実施形態では、リング６０の先端から後端側に向かって、すなわち、リング６０全体を覆うように絶縁体５３を設けたが、異なる構成としてもよい。例えば、リング６０における軸線方向の中ほどの位置から後端側に向かって絶縁体５３を設け、リング６０の先端部は絶縁体５３に覆われない構成としてもよい。あるいは、リング６０上には絶縁体５３を設けず、中軸５０の嵌め込み部５２のみを絶縁体５３で覆って、嵌め込み部５２のみによって課題を解決する手段における「給電部材」の「太径部」を構成してもよい。

上記各実施形態では、中軸５０の嵌め込み部５２とリング６０とによって、給電部材の太径部５６を構成し、この太径部全体で横断面の直径をほぼ一定としたが、異なる構成としてもよい。例えば、中軸５０の嵌め込み部５２よりもリング６０の方が横断面の直径が大きくなるように形成してもよい。この場合には、リング６０を、課題を解決する手段における大径部とし、中軸５０の嵌め込み部５２を、課題を解決する手段における細径部としてもよい。この場合には、さらに、中軸５０の嵌め込み部５２を、課題を解決する手段における太径部とし、中軸５０の伸長部５４を、課題を解決する手段における細径部とすることができる。

図１１は、このような変形例のグロープラグにおける絶縁体５３の形状を表わす説明図である。この変形例のグロープラグは、給電部材および絶縁体５３の形状以外は第１の実施形態と同様であり、第１の実施形態と共通する部位には同じ参照番号を付して詳しい説明を省略する。

図１１では、中軸５０の嵌め込み部５２は横断面の直径が一定に形成されており、嵌め込み部５２の先端部がリング６０内に嵌め込まれている。すなわち、リング６０の横断面の直径は、中軸５０の嵌め込み部５２の横断面の直径よりも大きく形成されている。図１１では、嵌め込み部５２においてリング６０の後端から露出する部分を、露出部１５４として示している。

図１１の変形例では、リング６０の後端から露出部１５４側に向かって、中軸５０と絶縁体５３との間に空間１８０が形成されている。そのため、リング６０、露出部１５４、リング６０の後端面１５７、空間１８０は、各々、課題を解決する手段における太径部、細径部、接続面、第１の空間に相当する。なお、図１１では、リング６０（太径部）の外側面と後端面１５７（接続面）との境界の位置を、境界１５９として示している。

また、図１１の変形例では、露出部１５４の後端部の領域（領域１５１）において周方向全体で絶縁体５３と密着すると共に、露出部１５４から伸長部５４側に向かって、中軸５０と絶縁体５３との間に、第１の実施形態と同様の空間８０が形成されている。そのため、露出部１５４、拡径部５５、伸長部５４、接続面５７、空間８０は、各々、課題を解決する手段における太径部、中間部、細径部、接続面、第１の空間に相当する。

・変形例３（大径部の配置の変形）：
上記各実施形態では、給電部材において、太径部５６および伸長部５４（細径部）が１箇所ずつ設けられていたが、異なる構成としてもよい。例えば、太径部と細径部の少なくとも一方を複数設けることとしてもよい。

図１２は、このような変形例のグロープラグにおける絶縁体５３の形状を表わす説明図である。図１２では、第１の実施形態と共通する部位には同じ参照番号を付して、詳しい説明を省略する。

図１２のグロープラグでは、給電部材において、２箇所の太径部１５６，２５６と、これらの太径部１５６，２５６に挟まれて配置される１箇所の伸長部５４（細径部）と、が設けられている。伸長部５４と太径部１５６との間には拡径部１５５が形成されており、伸長部５４と太径部２５６との間には拡径部２５５が形成されている。

図１２の変形例では、絶縁体は、太径部１５６から拡径部１５５上を経由して伸長部５４の途中の位置まで設けられている。ここでは、給電部材は、軸線Ｏに対して垂直な方向に投影したときに絶縁体５３と重なる領域のうち、太径部１５６に含まれる領域において、周方向の全体にわたって絶縁体５３と密着している。また、給電部材の伸長部５４上においては、拡径部１５５から離間した領域において、周方向の全体にわたって給電部材と絶縁体５３とが密着している。そして、給電部材の拡径部１５５を含む領域において、給電部材と絶縁体５３との間には、第１の実施形態と同様の空間８０が形成されている。

このような構成としても、第１の実施形態と同様の効果が得られる。なお、給電部材と絶縁体５３との間に設ける第１の空間の形状は、第１の実施形態で示した各変形例や、第３の実施形態のように、異なる形状としても良い。また、絶縁体５３の形状は、例えば太径部２５６側へとさらに延ばした形状として、絶縁体５３における太径部１５６から離間した側の端部は、伸長部５４上に位置するのではなく、拡径部２５５上に位置することとしてもよい。いずれの構成としても、絶縁体５３を設けた範囲において、給電部材と、給電部材の外周側に配置されて給電部材とは異なる電位を有することになる導電性部材との間の絶縁性を向上できると共に、接続面と太径部の外側面との境界において、絶縁体５３の損傷を抑制する効果が得られる。

・変形例４（絶縁体の形成方法の変形）：
上記各実施形態では、絶縁体５３を熱収縮チューブにより構成し、熱収縮チューブを熱収縮させることにより絶縁体５３と給電部材とを密着させたが、異なる構成としてもよい。例えば、絶縁性材料から成るシートにより絶縁体５３を構成することとし、この絶縁シートを給電部材の所定の位置に巻き付けて、接着剤により給電部材に接着してもよい。

・変形例５（中軸とは異なる電位を有する導電性部材の変形）：
第１ないし第４の実施形態では、給電部材の外周側に配置され、給電部材とは異なる電位を有することとなる導電性部材を、伝達スリーブ３２およびダイアフラム３３としており、第５の実施形態では、上記導電性部材を主体金具２２としたが、異なる構成としてもよい。上記導電性部材は、中軸５０の外周側に配置され、中軸５０とは異なる電位を有する部材であればよく、接地電位を有する部材に限定されない。例えば、圧力センサを備えるグロープラグにおいて、圧力センサの信号線を形成する部材を上記導電性部材として、本願発明を適用してもよい。

・変形例６（ヒータ素子の構成の変形）：
上記各実施形態では、グロープラグが備えるヒータ素子として、絶縁性のセラミックスによって形成される絶縁部４１内に、導電性セラミックスによって形成される導電部４２が埋設されるヒータ素子４０を用いたが、異なる構成としてもよい。例えば、絶縁性のセラミックスから成る絶縁部の表面に露出するヒータ発熱体を用いる構成としてもよい。あるいは、金属製のシース管内に発熱コイルが配置されたメタルヒータを用いてもよい。ヒータ素子に電力を供給する給電部材として、太径部と細径部とを有する給電部材を備えるグロープラグにおいて、太径部の少なくとも一部から細径部の少なくとも一部にわたって絶縁体を設ける際に、本願発明を適用することにより、実施形態と同様の効果を得ることができる。

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。

１０，１１０…グロープラグ
２０…ハウジング
２１…軸孔
２２…主体金具
２３…雄ねじ部
２４…キャップ部
２５…テーパ部
３０…第１外筒
３１…第２外筒
３２…伝達スリーブ
３３…ダイアフラム
３４…センサ固定部材
３５…圧力検出素子
３６…フランジ部
３７…開口部
４０…ヒータ素子
４１…絶縁部
４２…導電部
４５…第２の電位側の接続端子
４６…第１の電位側の接続端子
５０…中軸
５１…接触部
５２…嵌め込み部
５３…絶縁体
５４…伸長部
５５，１５５，２５５…拡径部
５６，１５６，２５６…太径部
５７…接続面
５８…溶融部
５９，１５９…境界
６０…リング
６１〜６３，６５，６６…領域
７０…連結部材
７２…保護筒
７３…端子金具
８０〜８８，１８０…空間
１３０…外筒
１５１…領域
１５３…熱収縮チューブ
１５４…露出部
１５７…後端面

Claims (8)

1. 通電することにより発熱すると共に軸線方向に延びる棒状のヒータ素子と、導電性材料により形成されると共に前記軸線方向に延びて前記ヒータ素子の後端側に配置され、前記ヒータ素子に給電するための給電部材と、前記給電部材の外周側に配置され、前記給電部材とは異なる電位を有することとなる導電性部材と、前記給電部材を囲み、前記給電部材と前記導電性部材との間に設けられた筒状の絶縁体と、を備えるグロープラグにおいて、
   前記給電部材は、太径部と、前記軸線方向に垂直な断面である横断面の径が前記太径部より小さい細径部と、前記太径部の外側面と前記細径部の外側面とを繋ぐ接続面と、を有し、
   前記絶縁体は、前記軸線方向に沿って、前記太径部の少なくとも一部から前記細径部の少なくとも一部にわたって設けられており、
   前記絶縁体は、前記軸線に対して垂直な方向に投影したときに前記細径部と重なる領域の少なくとも一部が、前記軸線に対して垂直な方向に投影したときに前記太径部と重なる領域よりも、前記給電部材の中心軸に近接するように配置されており、
   前記給電部材において、前記接続面と前記太径部の外側面との境界の少なくとも一部を含み前記細径部側に延びる第１の領域と、前記絶縁体との間に、第１の空間が形成されていることを特徴とする
   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、
   前記絶縁体は、ゴムまたは樹脂により構成されていることを特徴とする
   グロープラグ。
3. 請求項１または２に記載のグロープラグであって、
   前記太径部と前記細径部の間に配置され、前記接続面を外側面とする中間部を備え、
   前記中間部には、前記細径部の前記横断面の径よりも、自身の前記横断面の径が大きい溶融部が形成されており、
   前記中間部の表面における前記溶融部の少なくとも一部を含む第２の領域と、前記絶縁体との間に、第２の空間が形成されていることを特徴とする
   グロープラグ。
4. 請求項１から３のうちのいずれか１項に記載のグロープラグであって、
   前記細径部の表面における少なくとも一部の領域であって、前記細径部と前記接続面との境界から前記細径部側に延びる第３の領域と、前記絶縁体との間に、第３の空間が形成されていることを特徴とする
   グロープラグ。
5. 請求項１から４のうちのいずれか１項に記載のグロープラグであって、
   該グロープラグにおける前記軸線を含む断面において、前記太径部の外輪郭と前記接続面とは曲線部で結ばれていることを特徴とする
   グロープラグ。
6. 請求項１から５のうちのいずれか１項に記載のグロープラグであって、
   前記給電部材は、前記軸線方向に延びる中軸と、前記ヒータ素子の後端部と前記中軸の先端部とが内部に嵌め込まれ、前記ヒータ素子と前記中軸とを電気的に接続するリングと、を備え、
   前記太径部の少なくとも一部は、前記リングであり、前記絶縁体は、前記軸線方向に沿って、前記リングの少なくとも一部から前記細径部の少なくとも一部にわたって設けられていることを特徴とする
   グロープラグ。
7. 請求項６に記載のグロープラグであって、さらに、
   前記ヒータ素子が前記軸線方向に変位する変位量が伝達されて、該伝達された変位量を電気信号に変換する圧力センサを備え、
   前記導電性部材は、前記ヒータ素子が前記軸線方向に変位する変位量を前記圧力センサに伝達するための伝達部材であることを特徴とする
   グロープラグ。
8. 請求項１から７のうちのいずれか１項に記載のグロープラグであって、さらに、
   前記ヒータ素子の一部と、前記給電部材および前記絶縁体の各々の少なくとも一部と、を収納する主体金具を備え、
   前記主体金具の外表面には、前記グロープラグの取り付け用の雄ねじ部が形成されており、
   前記雄ねじ部の外径は、呼び径でＭ６以下であることを特徴とする
   グロープラグ。

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