(57)【要約】  本発明は、高品質かつ軽量なグロープラグ用ピン端子、ひいては高品質かつ軽量なグロープラグを安価に製造可能にするためのものである。  本発明のグロープラグの製造方法では、ピン端子１０が導電金属製のワーク３０を塑性加工により形成される。この製造方法は、第１ワーク３１を得る第１工程と、第１ワーク３１を第２ワーク３２とする第２工程と、第２ワーク３２を第３ワーク３３とする第３工程と、第３ワーク３３を第４ワーク３４とする第４工程とを有している。
2012046510.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状のハウジングと、該ハウジング内に固定され、該ハウジングの先端から突出する発熱部を有するヒータと、該ハウジング内に配置され、後端部が該ハウジングの後端から突出する棒状の中軸と、該中軸の該後端部に嵌合し、該中軸を介して該発熱部に外部から通電を行うためのピン端子とを備えたグロープラグに適用されるピン端子の製造方法において、
導電金属製のワークを塑性加工する工程を備え、
前記塑性加工する工程は、棒状をなす導電金属製の第１ワークを得る第１工程と、
該第１ワークの後端側端面を曲面状に整え、第２ワークとする第２工程と、
該第２ワークの後端側を外部からの通電を行うキャップが嵌合する小径部とし、かつ該第２ワークの先端側を該小径部より大径の大径部とし、第３ワークとする第３工程と、
該小径部と該大径部との間に該大径部よりも外径が大きいフランジを形成し、かつ該フランジの最大径位置と該大径部との間に外径が該大径部へ向けて漸次縮径され、前記キャップを係止する係止部とし、第４ワークとする第４工程とを有することを特徴とするグロープラグ用ピン端子の製造方法。
【請求項２】
前記第２工程、前記第３工程及び前記第４工程の少なくとも一つの工程において、前記ピン端子の先端側端面に前記中軸の前記後端部が嵌合される嵌合凹部を形成する請求項１記載のグロープラグ用ピン端子の製造方法。
【請求項３】
前記第２工程において、前記第１ワークの先端側端面に第１深度を有する第１嵌合凹部を形成し、
前記第３工程において、前記第２ワークの先端側端面に該第１深度より深い第２深度を有する第２嵌合凹部を形成し、
前記第４工程において、前記第３ワークの先端側端面に該第２深度より深い第３深度を有する前記嵌合凹部を形成する請求項２記載のグロープラグ用ピン端子の製造方法。
【請求項４】
前記嵌合凹部は、前記大径部の先端から後端に向けて延びる円筒状の内周面と、該内周面の後端と連続する上底面とからなり、
該上底面は後端側に向かって小径となるテーパ状をなしている請求項２又は３記載のグロープラグ用ピン端子の製造方法。
【請求項５】
前記上底面は、前記フランジの前記最大径位置よりも前記第４ワークの先端側に位置している請求項４記載のグロープラグ用ピン端子の製造方法。
【請求項６】
前記フランジは、前記小径部側に位置して該小径部より大径をなす円筒状の第１円筒面と、該第１円筒面と接続され、軸方向の断面が円弧をなし、軸直角方向の断面が円形をなす凸曲面と、該凸曲面と接続され、該第１円筒面と同径をなす円筒状の第２円筒面とを有している請求項１乃至５のいずれか１項記載のグロープラグ用ピン端子の製造方法。
【請求項７】
前記フランジは、前記小径部と接続され、軸直角方向に延びる第１円板面と、該第１円板面と接続され、後端側が小径となるとともに前記第１円筒面と接続されるテーパ面と、前記第２円筒面と前記大径部とを接続する軸直角方向に延びる第２円板面とを有している請求項６記載のグロープラグ用ピン端子の製造方法。
【請求項８】
前記凸曲面の後端側を成形可能な第１キャビティを有する第１型と、該凸曲面の先端側を成形可能な第２キャビティを有する第２型とを用い、
該第１型と該第２型とは、該第１キャビティと該第２キャビティとの型割面を前記最大径位置よりも先端側とし、該２キャビティの最大径を該第１キャビティの最大径よりも小さくしている請求項５乃至７のいずれか１項記載のグロープラグ用ピン端子の製造方法。
【請求項９】
前記第４ワークの外径を削り代１ｍｍ以下の切削又は研磨によって仕上げ、前記ピン端子とする外径仕上工程を有する請求項１乃至８のいずれか１項記載のグロープラグ用ピン端子の製造方法。
【請求項１０】
筒状のハウジングと、該ハウジング内に固定され、該ハウジングの先端から突出する発熱部を有するヒータと、該ハウジング内に配置され、後端部が該ハウジングの後端から突出する棒状の中軸と、該中軸の該後端部に嵌合し、該中軸を介して該発熱部に外部から通電を行うためのピン端子とを備えたグロープラグの製造方法において、
前記ピン端子は導電金属製のワークを塑性加工する工程により形成され、
前記塑性加工する工程は、棒状をなす導電金属製の第１ワークを得る第１工程と、
該第１ワークの後端側端面を曲面状に整え、第２ワークとする第２工程と、
該第２ワークの後端側を外部からの通電を行うキャップが嵌合する小径部とし、かつ該第２ワークの先端側を該小径部より大径の大径部とし、第３ワークとする第３工程と、
該小径部と該大径部との間に該大径部よりも外径が大きいフランジを形成し、かつ該フランジの最大径位置と該大径部との間に外径が該大径部へ向けて漸次縮径され、前記キャップを係止する係止部とし、第４ワークとする第４工程とを有すること特徴とするグロープラグの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はグロープラグ用ピン端子の製造方法及びグロープラグの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１開示のグロープラグが知られている。このグロープラグは、図１１に示すように、筒状のハウジング９０と、このハウジング９０内に固定され、ハウジング９０の先端から突出する発熱部９１ａを有するヒータ９１と、ハウジング９０内に配置され、後端部がハウジング９０の後端から突出する棒状の中軸９２と、中軸９２の後端部に嵌合し、中軸９２を介して発熱部９１ａに外部から通電を行うためのピン端子９３とを備えている。【０００３】
ヒータ９１は、ハウジング９０の先端側に嵌合された導電金属製の外筒９４内に嵌合され、ハウジング９０及び外筒９４の先端から発熱部９１ａを突出させるセラミックヒータである。【０００４】
このセラミックヒータ９１は、Ｓｉ3Ｎ4を主成分とする棒状の絶縁体８０と、この絶縁体８０内の先端側に埋設されたＷＣを主成分とするＵ字形状の発熱体８１と、一端が発熱体８１の一端と接続され、絶縁体８０の外周面の一部に他端が露出された第１リード線８２と、一端が発熱体８１の他端と接続され、絶縁体８０の外周面の他の一部に他端が露出された第２リード線８３とからなる。第１リード線８２は自身の他端が外筒９４に接続され、第２リード線８３は自身の他端が通電コイル９５に接続されており、通電コイル９５は中軸９２に接続されている。発熱体８１が埋設されている絶縁体８０の先端側がこのセラミックヒータ９１の発熱部９１ａである。【０００５】
ピン端子９３は、後端側の小径部９３ａと、先端側の大径部９３ｂとを有している。小径部９３ａの後端側端面は曲面状をなしている。大径部９３ｂの先端側にはハウジング９０の後端側に設ける絶縁材料からなるインシュレータ９６と当接する第１フランジ９３ｃが形成されている。また、大径部９３ｂの後端側には第２フランジ９３ｄが形成され、第１フランジ９３ｃと第２フランジ９３ｄとの間には外部からの通電を行うキャップ９７の係止凸部８５ａが係止される係止部９３ｅが形成されている。【０００６】
このグロープラグは、ディーゼルエンジンのシリンダヘッドにハウジング９０の雄ねじ９０ａが螺合されることにより、セラミックヒータ９１の発熱部９１ａがディーゼルエンジンの燃焼室に位置される。そして、ハウジング９０がシリンダヘッドに接地される一方、ピン端子９３にはバッテリに繋がるキャップ９７が嵌合される。キャップ９７は、カップ状のキャップ本体８５と、キャップ本体８５の奥側に設けられた固定部材８６によって奥側から開口側に向かって延びた状態等で固定された導電材８７とからなる。キャップ本体８５内の開口側には内側に突出する係止凸部８５ａが形成されている。導電材８７はバッテリに繋がるリード線８８に接続されている。【０００７】
ピン端子９３にキャップ９７を嵌合すると、キャップ本体８５の係止凸部８５ａは、第２フランジ９３ｄを乗り越え、係止部９３ｅと係合する。この状態において、導電材８７が小径部９３ａの表面と当接する。【０００８】
これにより、セラミックヒータ９１は、ハウジング９０、外筒９４及び第１リード線８２と、ピン端子９３、中軸９２、通電コイル９５及び第２リード線８３との間に電圧が印加され、発熱体８１によって発熱部９１ａが発熱する。これにより、ディーゼルエンジンの始動が開始されることとなる。【０００９】
同公報によれば、この種のグロープラグは以下のようにして製造されていた。すなわち、まずハウジング９０、セラミックヒータ９１、中軸９２等が製造される。また、鋼材からなるワークを切削加工することによりピン端子９３が製造される。そして、これらの必要な箇所を電気的に接続しながら、これらを組付ける。こうしてグロープラグが完成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００２−２６０８２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、上記グロープラグの製造方法では、ピン端子をワークの切削加工のみにより製造していたため、切削屑が過剰に無駄になっていたとともに、製造に要する時間が長く、大量生産が困難であった。このため、従来の製造方法では、ピン端子の製造コストの低廉化が困難であった。よって、グロープラグの製造コストの低廉化も困難になっていた。【００１２】
本願の出願人は、この問題を解決可能なグロープラグ用ピン端子の製造方法及びグロープラグの製造方法に関する特許出願を行い、それらの製造方法について特許権を取得した（特許第４２４１４８９号）。この製造方法では、ピン端子の小径部、大径部、第１、２フランジ及び係止部がワークの塑性加工によって形成される。【００１３】
この製造方法によれば、ピン端子をワークの切削加工のみにより製造する場合と比較して、切削屑が少なくなるとともに、製造に要する時間を短縮できることから、大量生産が容易となる。こうして、この製造方法によれば、ピン端子の製造コストの低廉化を実現し、ひいてはグロープラグの製造コストの低廉化を実現している。【００１４】
しかしながら、この製造方法においても、図１１のピン端子９３と同様、大径部の先端に第１フランジを形成するとともに、大径部の後端側に第２フランジを形成していた。このため、このピン端子では、同一外径に形成されて加締め可能な加締め予定部が第１フランジと第２フランジとの間に限られ、短くなってしまう。このため、短い加締め予定部で中軸とピン端子とを強固に結合し難く、長めの中軸を採用することによってこれらの結合強度を確保せざるを得ない。このため、このピン端子では、材料の削減が不十分とならざるを得ず、また軽量化も不十分とならざるを得なかった。そして、グロープラグも、このようなピン端子を採用するとともに、長めの中軸を採用することから、材料の削減が不十分とならざるを得ず、また軽量化も不十分とならざるを得ない。【００１５】
本発明は、上記の実情に鑑みてなされたものであって、高品質かつ軽量なグロープラグ用ピン端子、ひいては高品質かつ軽量なグロープラグを安価に製造可能にすることを解決すべき課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明のグロープラグ用ピン端子の製造方法は、筒状のハウジングと、該ハウジング内に固定され、該ハウジングの先端から突出する発熱部を有するヒータと、該ハウジング内に配置され、後端部が該ハウジングの後端から突出する棒状の中軸と、該中軸の該後端部に嵌合し、該中軸を介して該発熱部に外部から通電を行うためのピン端子とを備えたグロープラグに適用されるピン端子の製造方法において、
導電金属製のワークを塑性加工する工程を備え、
前記塑性加工する工程は、棒状をなす導電金属製の第１ワークを得る第１工程と、
該第１ワークの後端側端面を曲面状に整え、第２ワークとする第２工程と、
該第２ワークの後端側を外部からの通電を行うキャップが嵌合する小径部とし、かつ該第２ワークの先端側を該小径部より大径の大径部とし、第３ワークとする第３工程と、
該小径部と該大径部との間に該大径部よりも外径が大きいフランジを形成し、かつ該フランジの最大径位置と該大径部との間に外径が該大径部へ向けて漸次縮径され、前記キャップを係止する係止部とし、第４ワークとする第４工程とを有することを特徴とする（請求項１）。【００１７】
本発明の製造方法においても、出願人による上記の特許第４２４１４８９号の製造方法と同様、ピン端子の小径部、大径部、フランジ及び係止部がワークの塑性加工によって形成される。【００１８】
また、この製造方法では、小径部と大径部との間にフランジを有し、大径部の先端にフランジがない第４ワークを製造する。このため、この製造方法によってピン端子を製造すれば、全長が同一であり、かつ先端から係止部までの長さが同一の従来のピン端子と比較し、同一外径に形成されて加締め可能な加締め予定部が長くなる。このため、短めの中軸を採用したとしても、従来よりも長い加締め予定部により、実際に加締められた際における加締め部を長くでき、中軸とピン端子とを強固に結合し易い。【００１９】
また、このピン端子では、大径部の先端にフランジが形成されない分、材料の削減を十分に行うことができ、また軽量化も達成できる。そして、グロープラグも、このようなピン端子を採用できるとともに、短めの中軸を採用できることから、材料の削減を十分に行うことができ、また軽量化も達成できる。【００２０】
さらに、この製造方法では、大径部の先端にフランジを形成しないことから、大径部周りで径方向に分割された割り型を採用する必要がない。このため、この製造方法によれば、金型の構造が簡易となり、金型の製造コストを低廉化できるとともに、金型の耐久性を向上させることも可能となっている。【００２１】
したがって、本発明の製造方法によれば、高品質かつ軽量なグロープラグ用ピン端子、ひいては高品質かつ軽量なグロープラグを安価に製造することができる。【００２２】
本発明の製造方法において、第２工程、第３工程及び第４工程の少なくとも一つの工程において、ピン端子の先端側端面に中軸の後端部が嵌合される嵌合凹部を形成することが好ましい（請求項２）。この場合には、嵌合凹部の成形を含めて、第４ワークまで加工するための各工程が全て塑性加工によって行われることとなる。このため、嵌合凹部を成形するに際しても切削屑が生じない。【００２３】
この点、ワークの切削加工のみでピン端子を製造したり、嵌合凹部の形成を切削加工によって行う場合には、切削屑が生じる。切削屑は、嵌合凹部に中軸を嵌合し難くするとともに、短絡を生じるおそれがあるため、除去されるが、この手間が大きい。また、割り型を採用して得られたピン端子は大径部に放射線状のバリを有し易く、バリが剥がれて短絡の原因とならないよう、やはりバリを確実に除去するための手間は大きい。これらに対し、この製造方法では、切削屑を最低限にすることができるとともに、バリも生じ難いことから、切削屑やバリを除去するための手間をさほど設けなくても、グロープラグの組付性が向上するとともに、ピン端子の短絡を回避することが可能である。【００２４】
また、第１ワークから第２、３ワークを経て第４ワークへと加工するための各工程を塑性加工で行うことで、第１ワークから第４ワークへと加工を行う際の加工時間を短縮することもできる。そして、このように塑性加工を行うことで、例えば、大量の第２ワークそれぞれを同時に第３ワークとし、更には第４ワークへ加工することも可能となることから、ピン端子の大量生産も容易となる。これらのため、このようにピン端子を製造することで、その製造コストの低廉化をより一層実現でき、ひいてはグロープラグの製造コストの低廉化をより一層実現できる。【００２５】
なお、この製造方法では、上記のように、嵌合凹部を成形するに際して切削屑が生じない。第１ワークから第４ワークへと加工する各工程において、各ワークの切削屑が生じないため、より一層の省資源化の実現に寄与することもできる。【００２６】
また、第２工程において、第１ワークの先端側端面に第１深度を有する第１嵌合凹部を形成し得る。また、第３工程において、第２ワークの先端側端面に第１深度より深い第２深度を有する第２嵌合凹部を形成し得る。そして、第４工程において、第３ワークの先端側端面に第２深度より深い第３深度を有する嵌合凹部を形成することが好ましい（請求項３）。【００２７】
この場合には、第１〜３ワークにかけて、第１嵌合凹部から嵌合凹部の順でその深度が深くなるように、複数回の工程に分けて嵌合凹部を形成することとなる。このため、例えば、第１ワークに形成された第１嵌合凹部が後に続く他の工程によって、その形状が変形したとしても、第２ワークに第２嵌合凹部を形成する際、その形状を矯正できる。このため、この製造方法によれば、製造された各ピン端子の嵌合凹部の形状を均質にし易い。【００２８】
上記のように形成された嵌合凹部は、大径部の先端から後端に向けて延びる円筒状の内周面と、内周面の後端と連続する上底面とからなり得る。そして、上底面は後端側に向かって小径となるテーパ状をなしていることが好ましい（請求項４）。【００２９】
発明者の確認によれば、フランジを形成する際における第３ワークの塑性変形の影響を受けることにより、嵌合凹部の上底面は歪み等が生じ易くなり、その上底面には、その歪みによって生じた皺等が形成され易くなる。一方、グロープラグ用ピン端子には、その表面の保護等の観点からめっき加工が施される。このため、上底面に歪みが生じている場合には、このめっき加工に際して使用された洗浄液等が上底面の皺等に残存することにより、嵌合凹部におけるめっきの品質が低下し易くなる。また、この残存した洗浄液等の影響を受けることにより、上底面には錆等も生じ易くなる。これらにより、ピン端子の品質が劣化し易くなる。【００３０】
そこで、嵌合凹部の上底面について、後端側に向かって小径となるテーパ状とすることで、嵌合凹部が形成された第３ワークでは、上底面の周辺の肉厚が大きくなる。このため、フランジを形成する際の塑性変形によっても上底面が変形し難く、上底面に歪み等が生じ難くなる。このため、洗浄液等が上底面に残存し難くなり、嵌合凹部におけるめっきが好適に施される。また、上底面に錆等も生じ難くなる。これらのため、ピン端子が高品質となる。【００３１】
さらに、上底面は、フランジの最大径位置よりも第４ワークの先端側に位置していることが好ましい（請求項５）。フランジを形成する際における第３ワークの塑性変形は、フランジの最大径位置で最も大きくなる。このため、嵌合凹部の上底面について、フランジの最大径位置よりも第４ワークの先端側に位置させることで、上底面に対する上記塑性変形の影響をより小さくすることが可能となる。このため、塑性変形による上底面の変形がより生じ難くなり、ピン端子がより高品質となる。【００３２】
また、フランジは、小径部側に位置して小径部より大径をなす円筒状の第１円筒面と、第１円筒面と接続され、軸方向の断面が円弧をなし、軸直角方向の断面が円形をなす凸曲面と、凸曲面と接続され、第１円筒面と同径をなす円筒状の第２円筒面とを有していることが好ましい（請求項６）。さらに、フランジは、小径部と接続され、軸直角方向に延びる第１円板面と、第１円板面と接続され、後端側が小径となるとともに第１円筒面と接続されるテーパ面と、第２円筒面と大径部とを接続する軸直角方向に延びる第２円板面とを有していることが好ましい（請求項７）。【００３３】
これらの場合、凸曲面やテーパ面により、ピン端子に対してキャップを嵌合させ易くなる。また、第２円筒面により、係止部に係止されたキャップがピン端子から抜け難くなる。【００３４】
本発明の製造方法においては、凸曲面の後端側を成形可能な第１キャビティを有する第１型と、該凸曲面の先端側を成形可能な第２キャビティを有する第２型とが用いられ得る。そして、第１型と第２型とは、第１キャビティと第２キャビティとの型割面を最大径位置よりも先端側とし、第２キャビティの最大径を第１キャビティの最大径よりも小さくしていることが好ましい（請求項８）。【００３５】
この第１キャビティの最大径と第２キャビティの最大径との相違により、第１型及び第２型によって形成された凸曲面では、型割面を境として、型割面から第１円筒面へ向かう円弧を有する側と、型割面から第２円筒面へ向かう円弧を有する側とで、それぞれの径が相違することとなる。そして、これらの径の相違により、凸曲面の外周面には、最大径位置よりも先端側において、段差が形成されることとなる。このため、この段差にキャップを係止することが可能となる。このため、上記の製造方法によって得られたピン端子では、好適にキャップを嵌合させることが可能となる。【００３６】
また、この段差よりもピン端子の先端側に他の係止部が設けられており、その係止部に対してキャップが係止されるピン端子の場合、例え、振動等によりキャップが係止部から外れ、キャップがピン端子から抜ける方向に移動したとしても、そのキャップは上記の段差によって係止されることとなる。つまり、このようなピン端子では、係止部と段差とによりキャップが二重で係止される状態となるため、より好適にキャップを嵌合させることが可能となる。【００３７】
さらに、本発明の製造方法では、上記の段差について、第１キャビティの最大径と第２キャビティの最大径との径差を利用することで形成している。このため、例えば、凸曲面の外周面を全て切削加工することによって段差を形成する場合と比較して、ワークの切削屑の発生を抑制することが可能となっている。【００３８】
本発明の製造方法においては、第４ワークの外径を削り代１ｍｍ以下の切削又は研磨によって仕上げ、ピン端子とする外径仕上工程を有することが好ましい（請求項９）。この場合には、第４ワークを比較的ラフに製造することが可能となり、第４ワークの製造が容易となる。そして、第４ワークに対し、切削又は研磨を行うことでより精度の高いピン端子を製造することができる。この際、削り代を１ｍｍ以下とすることで、切削又は研磨によって生じる切削屑又は研磨屑を少なくすることができる。このため、本発明の効果を損なうことなく、省資源化及び製造コストの低廉化を実現できる。【００３９】
本発明のグロープラグの製造方法は、筒状のハウジングと、該ハウジング内に固定され、該ハウジングの先端から突出する発熱部を有するヒータと、該ハウジング内に配置され、後端部が該ハウジングの後端から突出する棒状の中軸と、該中軸の該後端部に嵌合し、該中軸を介して該発熱部に外部から通電を行うためのピン端子とを備えたグロープラグの製造方法において、
前記ピン端子は導電金属製のワークを塑性加工する工程により形成され、
前記塑性加工する工程は、棒状をなす導電金属製の第１ワークを得る第１工程と、
該第１ワークの後端側端面を曲面状に整え、第２ワークとする第２工程と、
該第２ワークの後端側を外部からの通電を行うキャップが嵌合する小径部とし、かつ該第２ワークの先端側を該小径部より大径の大径部とし、第３ワークとする第３工程と、
該小径部と該大径部との間に該大径部よりも外径が大きいフランジを形成し、かつ該フランジの最大径位置と該大径部との間に外径が該大径部へ向けて漸次縮径され、前記キャップを係止する係止部とし、第４ワークとする第４工程とを有すること特徴とする（請求項１０）。【００４０】
本発明の製造方法によって得られるグロープラグは、上記請求項１の特徴を備えたピン端子を備えている。このため、この製造方法によって得られたグロープラグは、軽量及び安価であるとともに、加締め部が長くなることで中軸とピン端子とが従来よりも大きな加締め面積で締結されるため、その耐久性が高くなっている。【００４１】
また、このグロープラグでは、従来のグロープラグと比較して、中軸のうち、ハウジングの後端から突出する部分を短くして中軸全体を短くすることが可能となる。このため、グロープラグの軽量化を実現できる。【００４２】
したがって、本発明の製造方法によれば、高品質かつ軽量なグロープラグを安価に製造することができる。
【発明の効果】
【００４３】
本発明の製造方法によれば、高品質かつ軽量なグロープラグ用ピン端子やグロープラグを安価に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】実施例のグロープラグの断面図である。
【図２】実施例のグロープラグに係り、組付け前のピン端子を示す一部破断断面図及び部分拡大図である。図２の（Ａ）は、ピン端子の全体を示す一部破断断面図であり、図２の（Ｂ）は凸曲面を示す部分拡大図である。
【図３】実施例のグロープラグに係り、ピン端子とキャップとの嵌合の状態を示す拡大断面図である。
【図４】実施例の製造方法に係り、各工程終了時のワークの側面図である。
【図５】実施例の製造方法に係り、第２工程を示す断面図である。
【図６】実施例の製造方法に係り、第３工程を示す断面図である。
【図７】実施例の製造方法に係り、第４工程を示す断面図である。
【図８】実施例の製造方法に係り、第１型及び第２型を示す断面図である。
【図９】実施例の製造方法に係り、パンチを示す斜視図である。
【図１０】実施例の製造方法に係り、外径仕上工程を示す断面図である。
【図１１】従来のグロープラグ等の一部破断断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
以下、本発明を具体化した実施例を図面を参照しつつ説明する。
【００４６】
実施例のグロープラグは、図１に示すように、筒状のハウジングとしての主体金具３と、この主体金具３内に固定され、主体金具３の先端から突出する発熱部５ａを有するヒータ５と、主体金具３内に配置され、後端部が主体金具３の後端から突出する棒状の中軸７と、中軸７の後端部に嵌合し、中軸７を介して発熱部５ａに外部から通電を行うためのピン端子１０とを備えている。
【００４７】
ヒータ５は、先端が閉塞し、軸線方向に延びる筒状をなし、主体金具３の先端側から自身の先端部を突出させた状態で主体金具３内に通電可能に固定された発熱チューブ１１を有している。中軸７は自身の先端が発熱チューブ１１内に位置し、自身の後端が主体金具３の後端から突出している。発熱チューブ１１内には、ＭｇＯを主成分とする絶縁粉末１２と、発熱コイル１３とが収納されている。発熱コイル１３は、先端部が発熱チューブ１１の先端側と接合され、後端部が中軸７の先端部と接合されている。これら発熱チューブ１１、絶縁粉末１２及び発熱コイル１３によってヒータ５が構成されている。また、発熱コイル１３が絶縁粉末１２とともに収納されている発熱チューブ１１の先端側がこのヒータ５の発熱部５ａである。
【００４８】
中軸７の外周面の中央部にはゴムパッキンからなる絶縁体１５が固定されており、この絶縁体１５の周りで発熱チューブ１１の開口端が加締められることにより、発熱チューブ１１は中軸７に対して絶縁状態で固定されている。
【００４９】
また、主体金具３の後端側には軸孔３ａのうち最も大径となる大径孔３ｂが形成されており、この軸孔３ａと大径孔３ｂとの間の後端向き段部にＯリング１７及び絶縁材料からなる環状のインシュレータ１９が載置されている。このＯリング１７及びインシュレータ１９のそれぞれの内周には、中軸７が挿通されている。
【００５０】
ピン端子１０は、図２の（Ａ）に示すように、後端側の小径部１０ａと、先端側の大径部１０ｂとを有している。小径部１０ａは軸方向に延びる軸状をなしている。小径部１０ａの後端側端面の外周には曲面１０ｃが形成されている。また、小径部１０ａと大径部１０ｂとの間にはフランジ１０ｄが形成されている。このフランジ１０ｄにより、小径部１０ａと大径部１０ｂとが隔てられている。
【００５１】
フランジ１０ｄは、第１円筒面２１と、凸曲面２２と、第２円筒面２３とを有している。第１円筒面２１は、小径部１０ａ側に位置して小径部１０ａより大径をなす円筒状をなしている。凸曲面２２は、第１円筒面２１と接続され、軸方向の断面が円弧をなし、軸直角方向の断面が円形をなしている。第２円筒面２３は、凸曲面２２と接続され、第１円筒面２１と同径の円筒状をなしている。
【００５２】
さらに、フランジ１０ｄは、第１円板面２１ａと、テーパ面２０と、第２円板面２３ａとを有している。第１円板面２１ａは、小径部１０ａと接続され、軸直角方向に延びている。テーパ面２０は、先端側で第１円筒面２１と接続し、後端側で第１円板面２１ａと接続している。このテーパ面２０は、後端側が小径となるように形成されている。第２円板面２３ａは、第２円筒面２３と大径部１０ｂとを接続し、軸直角方向に延びている。なお、第２円板面２３ａと大径部１０ｂとの接続部分は弧状を呈している。これにより、第２円板面２３ａと大径部１０ｂとは、なだらかに接続されている。
【００５３】
また、同図の（Ｂ）に示すように、凸曲面２２は、フランジ１０ｄの最大径位置ＭＰのやや先端側を境として、最大径位置ＭＰのやや先端側から第１円筒面２１へと向かう第１円弧２２ａと、最大径位置ＭＰのやや先端側から第２円筒面２３へと向かう第２円弧２２ｂとからなる。つまり、第１円弧２２ａを有する側が凸曲面２２の後端側となり、第２円弧２２ｂを有する側が凸曲面２２の先端側となる。さらに、第１円弧２２ａと第２円弧２２ｂとの境目、つまり、凸曲面２２における最大径位置ＭＰのやや先端側の外周面には、段差２２ｃが形成されている。なお、この段差２２ｃの形成については、後に詳述する。
【００５４】
図２の（Ａ）に示すように、大径部１０ｂは、小径部１０ａの先端に一体に設けられ、小径部１０ａよりも外径が大きく、フランジ１０ｄよりも外径が小さく形成されている。この大径部１０ｂには、フランジ１０ｄの第２円筒面２３と大径部１０ｂとの間であって、外径が大径部１０ｂへ向けて漸次縮径されるように係止部１０ｅが形成されている。上記の段差２２ｃは、この係止部１０ｅ内に位置している。また、組付け前のピン端子１０では、この大径部１０ｂのうち、上記の係止部１０ｅを除いた外周面、すなわちストレート部分が加締め予定部１０ｆとされている。なお、係止部１０ｅは、フランジ１０ｄの最大径位置ＭＰと大径部１０ｂとの間であればよく、第２円筒面２３と大径部１０ｂとの間に限られず、凸曲面２２であって最大径位置ＭＰの先端側の一部位でもよく、第２円筒面２３や第２円板面２３ａであってもよい。
【００５５】
さらに、大径部１０ｂの先端側端面には中軸７が嵌合される嵌合凹部２５が形成されている。この嵌合凹部２５は、ピン端子１０の内部において、大径部１０ｂの先端から後端に向けて延びる内周面２５１と、内周面２５１の後端と連続し、フランジ１０ｄの径方向内部に位置する上底面２５２とからなる。この上底面２５２は、ピン端子１０の前端側から後端側に向かって小径となるテーパ状をなしている。また、この上底面２５２は、ピン端子１０の内部において、フランジ１０ｄの最大径位置ＭＰよりも前端側、より具体的には、ピン端子１０の内部における第２円筒面２３に相当する箇所に位置している。
【００５６】
図３に示すように、このピン端子１０に対しては、外部からの通電を行うキャップ９７ａが装着される。キャップ９７ａは、カップ状のキャップ本体９７０と、キャップ本体９７０の奥側に固定された導電材８７ａとを有している。このキャップ本体９７０は樹脂製である。また、キャップ本体９７０開口側の内側には、被係止部９７１が形成されている。一方、導電材８７ａは図示しないバッテリに繋がるリード線８８ａに接続されている。
【００５７】
このグロープラグの製造に係り、ピン端子１０は以下の各工程によって製造される。
【００５８】
＜第１工程＞
まず、図４の（Ａ）に示すように、φＤ’で断面が円形の導電金属としての鋼材製の棒材３０を用意する。この棒材３０を軸直角方向で切断し、図４の（Ｂ）に示すように、所定の長さの第１ワーク３１を得る。
【００５９】
＜第２工程＞
図５に示すように、キャビティ５０ａをもつ端面調整金型５０が用意されている。このキャビティ５０ａの内径は、φＤとされており、φＤ’よりもやや大きくされている。このφＤは、図２に示すピン端子１０における大径部１０ｂの外径とほぼ同径である。
【００６０】
図５に示すように、キャビティ５０ａの上端には曲面５０ｅが形成されている。また、キャビティ５０ａの上端にはキックアウトピン５０ｂが備えられており、キャビティ５０ａの下端にはパンチ５０ｃがキャビティ５０ａ内に加圧可能に設けられている。このパンチ５０ｃの上端面には、第１高さの凸部５０ｄが設けられている。なお、第１高さとは、第１深度に対応する高さである。
【００６１】
そして、この端面調整金型５０のキャビティ５０ａ内に第１ワーク３１が搬送され、パンチ５０ｃにより第１ワーク３１を加圧する。これにより第１ワーク３１は、後端側端面がキックアウトピン５０ｂ及び曲面５０ｅに圧接して整えられ、塑性加工される。
【００６２】
こうして、第１ワーク３１は、図４の（Ｃ）に示すように、後端側端面に曲面３２ａをもつ第２ワーク３２とされる。このため、第１ワーク３１を準備した際に後端側端面に凹凸を生じたり、端面が斜めになったりしていたとしても、押出加工等により凹凸が拡大したりせず、得られた第２ワーク３２が意図せずに変形したりしないこととなる。また、第２ワーク３２の先端側端面には、上記の凸部５０ｄによって、第１深度の第１嵌合凹部２５ａが形成されている。
【００６３】
この後、パンチ５０ｃを下降させ、キックアウトピン５０ｂにより第２ワーク３２が端面調整金型５０から搬出される。
【００６４】
＜第３工程＞
次いで、図６に示すように、上方が小径に形成されたキャビティ５１ａをもつ押出金型５１が用意されている。
【００６５】
キャビティ５１ａの上端には曲面５１ｅが形成されている。また、キャビティ５１ａの上端にはキックアウトピン５１ｂが備えられており、キャビティ５１ａの下端にはパンチ５１ｃがキャビティ５１ａ内に加圧可能に設けられている。このパンチ５１ｃの上端面には、第１高さよりも大きい第２高さの凸部５１ｄが設けられている。なお、第２高さとは、第２深度に対応する高さである。
【００６６】
そして、この押出金型５１のキャビティ５１ａ内に曲面３２ａが上方になるように第２ワーク３２が搬送され、パンチ５１ｃにより第２ワーク３２を加圧する。これにより第２ワーク３２は、後端側端面がキックアウトピン５１ｂ及び曲面５１ｅに再度圧接して整えられ、塑性加工される。
【００６７】
こうして、第２ワーク３２は、図４の（Ｄ）に示すように、後端側が縮径された第３ワーク３３とされる。第３ワーク３３は、後端側がφｄの小径部３３ａとされ、先端側がφｄより大きいφＤのままの大径部３３ｂとされている。小径部３３ａの端面は曲面３２ａが小径にされることにより製品形状である曲面１０ｃとされている。また、第３ワーク３３の先端側端面には、上記の凸部５１ｄによって、第１深度よりも深い第２深度の第２嵌合凹部２５ｂが形成されている。この後、パンチ５１ｃを下降させ、キックアウトピン５１ｂにより第３ワーク３３が押出金型５１から搬出される。
【００６８】
＜第４工程＞
この第４工程では、図７に示すように、第１型５２ａ及び第２型５２ｂを備えたフランジ成形金型５２が用意される。この第２型５２ｂは押圧ばね５２ｆにより第１型５２ａに向かって付勢されている。
【００６９】
図８に示すように、第１型５２ａ内には、図２に示す小径部１０ａ並びにフランジ１０ｄのテーパ面２０、第１円筒面２１及び凸曲面２２における第１円弧２２ａと整合する第１キャビティ５２ｃが形成されている。つまり、第１キャビティ５２ｃによって、フランジ１０ｄの第１円弧２２ａから後端側を成形可能となっている。また、第１キャビティ５２ｃは、図４の（Ｄ）に示す第３ワーク３３を配置した際、小径部３３ａの上端が第１型５２ａ内に配置されるように形成されている。さらに、第１キャビティ５２ｃの上端には曲面５２ｉが形成されている。
【００７０】
一方、第２型５２ｂには、図２に示すフランジ１０ｄの第２円筒面２３と、凸曲面２２における第２円弧２２ｂと、大径部１０ｂとに整合する第２キャビティ５２ｅが形成されている。つまり、第２キャビティ５２ｅによって、フランジ１０ｄの第２円弧２２ｂから先端側を成形可能となっている。
【００７１】
ここで、上記のように、ピン端子１０における第１円弧２２ａと第２円弧２２ｂとは、フランジ１０ｄの最大径位置ＭＰよりもやや先端側を境にそれぞれ形成されている（図２の（Ｂ）参照）。つまり、図８に示すように、第１型５２ａと第２型５２ｂとは、第１キャビティ５２ｃと第２キャビティ５２ｅとの各型割面５２ｊ、５２ｋを最大径位置ＭＰよりも先端側としている。
【００７２】
また、第１型５２ａにおける型割面５２ｊ上には、第１円弧２２ａ側に整合する第１丸孔５２１が形成されている。同様に、第２型５２ｂにおける型割面５２ｋ上には、第２円弧２２ｂ側に整合する第２丸孔５２２が形成されている。この第２丸孔５２２における最大径Ｎは、第１丸孔５２１における最大径Ｍよりも小径とされている。
【００７３】
さらに、図７に示すように、第１キャビティ５２ｃの上端にはキックアウトピン５２ｄが備えられている。一方、第２キャビティ５２ｅの下端にはパンチ５２ｇが第２キャビティ５２ｅ内に加圧可能に設けられている。図９に示すように、パンチ５２ｇの上端面には、第２高さよりも大きい第３高さの凸部５２ｈが設けられている。この第３高さとは、第３深度に対応する高さであり、より具体的には、第３ワーク３３の先端側から、フランジ１０ｄの第２円筒面２３に相当する位置まで至る高さである。凸部５２ｈは、その上端面５２０に向かって縮径するテーパ状をなしている。また、凸部５２ｈの上端面５２０には、ローレット加工が施されている。
【００７４】
図７に示すように、これらの第１型５２ａ及び第２型５２ｂの第１、２キャビティ５２ｃ、５２ｅ内に小径部３３ａが上方、つまり、第１型５２ａ側となるように第３ワーク３３が搬送され、パンチ５２ｇにより第３ワーク３３を加圧する。これにより第３ワーク３３は、後端側端面がキックアウトピン５２ｄ及び曲面５２ｉに圧接して整えられ、塑性加工される。こうして、第３ワーク３３は、図４の（Ｅ）に示すように、第４ワーク３４とされる。
【００７５】
第４ワーク３４は、後端側が第３ワーク３３の小径部３３ａと同じ小径部３４ａである。また、第３ワーク３３の大径部３３ｂと同じ大径部３４ｂと小径部３４ａとの間には、フランジ１０ｄが形成される。この際、第１キャビティ５２ｃにおける第１丸孔５２１の最大径Ｍと、第２キャビティ５２ｅにおける第２丸孔５２２の最大径Ｎとの相違により、フランジ１０ｄにおける最大径位置ＭＰのやや先端側の外周面には、段差２２ｃが形成される。この段差２２ｃは、凸曲面２２の先端側（第４ワーク３４の先端側）に向かって落ち込む形状となっている。一方、小径部３４ａの端面は曲面１０ｃのままである。また、第４ワーク３４の先端側端面には、上記の凸部５２ｈによって、第２深度よりも深い第３深度の第３嵌合凹部２５ｃが形成されている。
【００７６】
この後、パンチ５２ｇと第２型５２ｂとを下降させ、キックアウトピン５２ｄにより第４ワーク３４がフランジ成形金型５２から搬出される。なお、第４ワーク３４に形成された小径部３４ａが図２に示す小径部１０ａに相当している。同様に第４ワーク３４に形成された大径部３４ｂが図２に示す大径部１０ｂに相当し、第３嵌合凹部２５ｃが図２に示す嵌合凹部２５にそれぞれ相当している。
【００７７】
＜外径仕上工程＞
この外径仕上工程では、図１０に示すように、固定型５４ａ及びカッタ５４ｂを備えた外径仕上げ装置５４が用意されている。
【００７８】
固定型５４ａ内には第４ワーク３４の小径部３４ａを収納するキャビティ５４ｃが形成されている。このキャビティ５４ｃの上端には曲面５４ｆが形成されている。また、キャビティ５４ｃの上端にはキックアウトピン５４ｄが備えられている。カッタ５４ｂは円筒状に形成されており、また上下動可能に設けられている。カッタ５４ｂは、先端の内周に刃部５４ｅを有しており、第４ワーク３４のフランジ１０ｄの外周側をその刃部５４ｅによりカットすることができるようになっている。
【００７９】
そして、固定型５４ａのキャビティ５４ｃ内に小径部３４ａが上方になるように第４ワーク３４が搬送され、カッタ５４ｂは、第４ワーク３４のフランジ１０ｄの外周側をカットする。この際、フランジ１０ｄの外周側に対する削り代はΦ１ｍｍ以下とされている。これにより、フランジ１０ｄの外径を一定にし、また、その真円度を高めることができる。第４ワーク３４のフランジ１０ｄの外周側に対するカットが終了した後、キックアウトピン５２ｄにより第４ワーク３４が固定型５４ａから搬出される。最後に、この第４ワーク３４に対して、公知の方法によるめっき加工が施される。こうして、図２に示すピン端子１０が得られる。
【００８０】
一方、図１に示すように、主体金具３、発熱チューブ１１、絶縁体１５、発熱コイル１３、中軸７、Ｏリング１７及びインシュレータ１９等を用意する。そして、これらの必要な箇所を電気的に接続しながら、これらとピン端子１０とを公知の方法により組み付ける。この際、インシュレータ１９の後端側において、嵌合凹部２５に中軸７の後端部が嵌合された状態でピン端子１０の加締め予定部１０ｆ（図２参照）が実際に加締められる。これにより、図１に示すように、中軸７とピン端子１０とが接合される。また、大径部１０ｂの外周面には加締め部１０ｇが形成される。こうしてグロープラグが完成する。
【００８１】
こうして得られたグロープラグは、ディーゼルエンジンのシリンダヘッドに主体金具３の雄ねじ３ｃが螺合されることにより、ヒータ５の発熱部５ａがディーゼルエンジンの燃焼室に位置される。そして、主体金具３がシリンダヘッドに接地される一方、ピン端子１０には図３に示すキャップ９７ａが嵌合される。
【００８２】
ピン端子１０に対し、同図に示す矢印方向からキャップ９７ａを押し込むことにより、被係止部９７１が係止部１０ｅに係止され、ピン端子１０に対してキャップ９７ａが嵌合された状態となる。この状態において、小径部１０ａに導電材８７ａが接続され、これにより導電材８７ａを介してピン端子１０、ひいてはグロープラグに電力が供給される。
【００８３】
これにより、ヒータ５は、主体金具３と、ピン端子１０及び中軸７との間に電圧が印加され、発熱コイル１３よって発熱部５ａが発熱する。これにより、ディーゼルエンジンの始動が開始されることとなる。
【００８４】
以上のように、実施例のグロープラグの製造方法では、ピン端子１０を製造するにあたり、小径部１０ａと大径部１０ｂとの間にフランジ１０ｄを有し、大径部１０ｂの先端にフランジがない第４ワークを製造する。このため、この製造方法によって得られたピン端子１０は、全長が同一であり、かつ先端から係止部１０ｅまでの長さが同一の従来のピン端子と比較し、同一外径に形成されて加締め可能な加締め予定部１０ｆ（上記のストレート部分）が長くなっている。このため、この製造方法によって得られるグロープラグでは、従来のグロープラグと比較して、短めの中軸７を採用することができる。そして、このような場合であっても、従来よりも長い加締め予定部１０ｆにより、実際に加締められた際における加締め部１０ｇが長くなっていることから、中軸７とピン端子１０とを強固に結合し易くなっている。また、加締め部１０ｇが長くなることで中軸７とピン端子１０とが従来よりも大きな加締め面積で締結されることとなるため、このグロープラグは耐久性が高くなっている。
【００８５】
また、このグロープラグが備えるピン端子１０では、大径部１０ｂの先端にフランジ形成されない分、材料の削減を十分に行うことができ、また軽量化も達成している。そして、上記のように、短めの中軸７を採用できることから、材料の削減を十分に行うことができ、また軽量化も達成している。
【００８６】
さらに、この製造方法において得られたピン端子１０では、大径部１０ｂの先端にフランジを形成しないことから、ピン端子１０を製造するにあたって、大径部１０ｂ周りで径方向に分割された割り型を採用する必要がない。このため、この製造方法によれば、金型の構造が簡易となり、金型の製造コストを低廉化できるとともに、金型の耐久性を向上させることも可能となっている。
【００８７】
したがって、実施例の製造方法によれば、高品質かつ軽量なグロープラグ用ピン端子１０、ひいては高品質かつ軽量なグロープラグを安価に製造可能にすることができる。
【００８８】
特に、この製造方法では、ピン端子１０について、嵌合凹部２５の形成を含めて、導電金属製のワーク３０を第１ワーク３１から第４ワーク３４へと加工するための各工程が全て塑性加工によって行われる。このため、この製造方法では、ピン端子１０の製造にあたって、第１〜４ワーク３１〜３４には切削屑が生じない。このため、この製造方法では、ピン端子１０を製造する際の切削屑を最低限にすることができる。また、上記のように割り型を使用しないことから、第１〜４ワーク３１〜３４にバリも生じ難くなっている。これらのため、ピン端子１０について、切削屑やバリを除去するための手間をさほど設けなくても、グロープラグの組付性が向上するとともに、ピン端子１０の短絡を回避することが可能となっている。
【００８９】
また、上記のように、第１ワークから第２、３ワークを経て第４ワークへと加工するための各工程を塑性加工で行うことで、第１ワーク３１から第４ワーク３４へと加工を行う際の加工時間を短縮することも可能となっている。そして、このように塑性加工を行うことで、大量の第２ワーク３２それぞれを同時に第３ワーク３３とし、更には第４ワーク３４へ加工することも可能となることから、ピン端子１０の大量生産も容易となっている。これらのため、このようにピン端子１０を製造することで、その製造コストの低廉化をより一層実現でき、ひいてはグロープラグの製造コストの低廉化をより一層実現している。
【００９０】
なお、この場合、第１ワーク３１から第４ワーク３４へと加工する各工程において、各ワーク３２〜３４の切削屑が生じないことから、より一層の省資源化の実現に寄与することも可能となっている。
【００９１】
そして、この製造方法では、ピン端子１０を製造する際、第２工程において、第１ワーク３１の先端側端面に第１深度を有する第１嵌合凹部２５ａを形成しており、第３工程において、第２ワーク３２の先端側端面に第１深度より深い第２深度を有する第２凹部２５ｂを形成している。そして、第４工程において、第３ワーク３３の先端側端面に第２深度より深い第３深度を有する嵌合凹部２５（第３嵌合凹部２５ｃ）を形成している。
【００９２】
このように、この製造方法では、第２〜４ワーク３２〜３４にかけて、第１嵌合凹部２５ａから嵌合凹部２５（第３嵌合凹部２５ｃ）の順でその深度が深くなるように、複数回の工程に分けて嵌合凹部２５を形成する。このため、この製造方法では、例えば、第１ワーク３１に形成された第１嵌合凹部２５ａが後に続く他の工程によって、その形状が変形したとしても、第２ワーク３２に第２嵌合凹部２５ｂを形成する際、その形状を矯正できる。このため、この製造方法によれば、製造された各ピン端子１０の嵌合凹部２５の形状を均質にし易くなり、グロープラグの品質を均質なものとし易くなっている。
【００９３】
また、このように、嵌合凹部２５の成形を複数回の工程に分けることで、パンチ５０ｃ、５１ｃ、５２ｇにそれぞれ設けられる凸部５０ｄ、５１ｄ、５２ｈについて、それぞれ第１〜３深度に対応した第１〜３高さとすることができる。このため、各パンチ５０ｃ、５１ｃ、５２ｇが第２〜４ワーク３２〜３４をそれぞれ加圧する際における、凸部５０ｄ、５１ｄ、５２ｈに対する負担を軽減できる。このため、各パンチ５０ｃ、５１ｃ、５２ｇの耐久性を高くすることができる。
【００９４】
ここで、図２に示すように、ピン端子１０における嵌合凹部２５は、大径部１０ｂの先端から後端に向けて延びる円筒状の内周面２５１と、内周面２５１の後端と連続する上底面２５２とからなっている。また、図９に示すように、パンチ５２ｇの凸部５２ｈが上端面５２０に向かって縮径するテーパ状をなしていることから、形成された嵌合凹部２５の上底面２５２は、ピン端子１０の後端側に向かって小径となるテーパ状をなしている。また、嵌合凹部２５は、第３深度を有していることから、上底面２５２は、ピン端子１０の内部において、第２円筒面２３に相当する箇所に位置している。
【００９５】
つまり、ピン端子１０を得るための上記第４工程において、第３嵌合凹部２５ｃが形成された第３ワーク３３では、上底面２５２の周辺の肉厚が大きくなっている。このため、フランジ１０ｄを形成する際の塑性変形によっても第３嵌合凹部２５ｃの上底面（嵌合凹部２５の上底面２５２に相当する。）が変形し難く、上底面２５２に歪み等が生じ難くなっている。また、この第３ワーク３３の塑性変形は、フランジ１０ｄの最大径位置ＭＰで最も大きくなるものの、上底面２５２がフランジ１０ｄの最大径位置ＭＰよりも先端側に位置していることから、得られた第４ワーク３４では、塑性変形による上底面２５２の変形がより生じ難くなっている。これらのため、第４ワーク３４では上底面２５２に歪みや、これによって生じた皺等が生じ難くなり、めっき加工時の洗浄液等が上底面２５２に残存し難くなる。このため、ピン端子１０では、嵌合凹部２５におけるめっきが好適に施された状態となる。また、このピン端子１０では、上底面２５２に錆等も生じ難くなっている。
【００９６】
さらに、パンチ５２ｇにおける凸部５２ｈの上端面５２０に対してローレット加工が施されていることから、第３ワーク３３に対してパンチ５２ｇによる加圧を行う際に、第２嵌合凹部２５ｂ内で凸部５２ｈが滑り難くなり、好適に第３嵌合凹部２５ｃを形成することが可能となっている。これらのため、ピン端子１０が高品質となっている。
【００９７】
また、フランジ１０ｄは、第１円筒面２１と、凸曲面２２と、第２円筒面２３とを有している。さらに、フランジ１０ｄは、第１円板面２１ａと、第１円板面２１ａと第１円筒面２１とに接続されるテーパ面２０と、第２円筒面２３と大径部１０ｂとを接続する第２円板面２３ａとを有している。さらに、フランジ１０ｄの凸曲面２２の外周面には、最大径位置ＭＰよりもやや先端側に段差２２ｃが形成されている。
【００９８】
これらのため、ピン端子１０に対してキャップ９７ａを嵌合させ易くなるとともに、係止部１０ｅに係止されたキャップ９７ａがピン端子１０から抜け難くなっている。具体的には、図３に示す矢印方向でキャップ９７ａを押し込みつつ、ピン端子１０にキャップ９７ａを装着させることにより、キャップ本体９７０の被係止部９７１は、第１円板面２１ａ及びテーパ面２０に沿いつつ拡がるように弾性変形し、凸曲面２２に至る。そして、被係止部９７１は、第１円弧２２ａにそって更に拡がるように弾性変形し、最大径位置ＭＰに至る。最大径位置ＭＰを経た後は、段差２２ｃ及び第２円弧２２ｂに沿うことにより、被係止部９７１は狭まるように弾性変形しつつ、第２円筒面２３から係止部１０ｅに至る。そして、被係止部９７１は係止部１０ｅに係止されることとなる。このように、ピン端子１０に対するキャップ９７ａの装着方向と、テーパ面２０及び第１円弧２２ａとが互いに沿っているため、キャップ９７ａを容易にピン端子１０に嵌合させることが可能となっている。
【００９９】
一方、ディーゼルエンジンの振動等により被係止部９７１が係止部から外れ、キャップ９７ａがピン端子１０から抜ける方向、すなわち同図の矢印と反対方向に移動したとしても、その被係止部９７１は上記の段差２２ｃに引っ掛かり、そのまま段差２２ｃに係止されることとなる。つまり、被係止部９７１は、第２円弧２２ｂに沿うことで拡がるように弾性変形したとしても、段差２２ｃと当接することにより、被係止部９７１は、第２円弧２２ｂよりも大きく広がることができず、段差２２ｃを越えて第１円弧２２ａ側に至ることが不可能となる。結果として、上記のように、被係止部９７１は段差２２ｃに係止されることとなる。このように、このピン端子１０では、係止部１０ｅと段差２２ｃとによりキャップ９７ａが二重で係止される状態となるため、より好適にキャップ９７ａをピン端子１０に嵌合させることが可能となっている。
【０１００】
さらに、第４工程において、第１キャビティ５２ｃにおける第１丸孔５２１の最大径Ｍと、第２キャビティ５２ｅにおける第２丸孔５２２の最大径Ｎとの径差を利用することで段差２２ｃを形成している。このため、例えば、凸曲面２２の外周面を全て切削加工することによって段差２２ｃを形成する場合と比較して、第４ワーク３４の切削屑の発生を抑制することが可能となっている。
【０１０１】
また、この製造方法では、ピン端子１０を製造する際、第４ワークの外径を削り代１ｍｍ以下の切削によって仕上げ、ピン端子１０とする外径仕上工程を行っている。このため、第４ワーク３４を比較的ラフに製造することが可能となっており、第４ワーク３４の製造が容易となっている。そして、第４ワーク３４に対し、切削を行うことでより精度の高いピン端子１０を製造することができる。この際、削り代を１ｍｍ以下とすることで、切削によって生じる切削屑を少なくすることができる。このため、本発明の上記の効果を損なうことなく、省資源化及び製造コストの低廉化を実現できる。
【０１０２】
以上において、本発明を実施例に即して説明したが、本発明は上記実施例に制限されるものではなく、その趣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。
【０１０３】
例えば、グロープラグについて、主体金具３に替えて、樹脂製のハウジングを採用することも可能である。
【０１０４】
また、上記実施例では、発熱チューブ１１、絶縁粉末１２及び発熱コイル１３をヒータ５としたが、セラミックヒータをヒータとすることも可能である。
【０１０５】
さらに、外径仕上工程において、切削に替えて研磨によってピン端子１０を仕上げることも可能である。この場合でも、研磨におけるフランジ１０ｄの外周側に対する削り代はΦ１ｍｍ以下とされることから、切削の場合と同様、研磨によって生じる研磨屑を少なくすることができる。また、外径仕上工程では、第４ワーク３４におけるフランジ１０ｄの外周側以外の部分を切削又は研磨することも可能である。
【０１０６】
また、パンチ５０ｃ、５１ｃ、についても、凸部５０ｄ、５１ｄの長さを除いて、パンチ５２ｇと同じ構成とすることができる。この場合、凸部５０ｄ、５１ｄの各上端面に施されたローレット加工により、第１嵌合凹部２５ａや第２嵌合凹部２５ｂを形成する場合においても、第１、２ワーク３１、３２に対して凸部５０ｄ、５１ｄが滑り難くなり、好適に第１嵌合凹部２５ａや第２嵌合凹部２５ｂを形成することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【０１０７】
本発明はグロープラグに利用可能である。
【符号の説明】
【０１０８】
３…主体金具（ハウジング）
５ａ…発熱部
５…ヒータ
７…中軸
１０…ピン端子
３１…第１ワーク
３２…第２ワーク
９７…キャップ
１０ａ、３３ａ、３４ａ…小径部
１０ｂ、３３ｂ、３４ｂ…大径部
３３…第３ワーク
１０ｄ…フランジ
ＭＰ…最大径位置
１０ｅ…係止部
３４…第４ワーク
２５、２５ａ〜２５ｃ…嵌合凹部（２５ａ…第１嵌合凹部、２５ｂ…第２嵌合凹部、２５ｃ…第３嵌合凹部）
２１…第１円筒面
２２…凸曲面
２３…第２円筒面
２１ａ…第１円板面
２０…テーパ面
２３ａ…第２円板面
５２ｃ…第１キャビティ
５２ａ…第１型
５２ｅ…第２キャビティ
５２ｂ…第２型
【図１】
2012046510.tif 000003
【図２】
2012046510.tif 000004
【図３】
2012046510.tif 000005
【図４】
2012046510.tif 000006
【図５】
2012046510.tif 000007
【図６】
2012046510.tif 000008
【図７】
2012046510.tif 000009
【図８】
2012046510.tif 000010
【図９】
2012046510.tif 000011
【図１０】
2012046510.tif 000012
【図１１】
2012046510.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成25年6月10日(2013.6.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状のハウジングと、該ハウジング内に固定され、該ハウジングの先端から突出する発熱部を有するヒータと、該ハウジング内に配置され、後端部が該ハウジングの後端から突出する棒状の中軸と、該中軸の該後端部に嵌合し、該中軸を介して該発熱部に外部から通電を行うためのピン端子とを備えたグロープラグに適用されるピン端子の製造方法において、
導電金属製のワークを塑性加工する工程を備え、
前記塑性加工する工程は、棒状をなす導電金属製の第１ワークを得る第１工程と、
該第１ワークの後端側端面を曲面状に整え、第２ワークとする第２工程と、
該第２ワークの後端側を外部からの通電を行うキャップが嵌合する小径部とし、かつ該第２ワークの先端側を該小径部より大径の大径部とし、第３ワークとする第３工程と、
該小径部と該大径部との間に該大径部よりも外径が大きいフランジを形成し、かつ該フランジの最大径位置と該大径部との間に外径が該大径部へ向けて漸次縮径され、前記キャップを係止する係止部とし、第４ワークとする第４工程とを有し、
前記第２工程、前記第３工程及び前記第４工程の少なくとも一つの工程において、凸部を有するパンチで加圧することにより、前記ピン端子の先端側端面に前記中軸の前記後端部が嵌合される嵌合凹部を形成することを特徴とするグロープラグ用ピン端子の製造方法。
【請求項２】
前記第２工程において、前記第１ワークの先端側端面に第１深度を有する第１嵌合凹部を形成し、
前記第３工程において、前記第２ワークの先端側端面に該第１深度より深い第２深度を有する第２嵌合凹部を形成し、
前記第４工程において、前記フランジを形成すると同時に、前記第３ワークの先端側端面に該第２深度より深く、該フランジ内に到達する第３深度を有する前記嵌合凹部を形成する請求項１記載のグロープラグ用ピン端子の製造方法。
【請求項３】
前記嵌合凹部は、前記大径部の先端から後端に向けて延びる円筒状の内周面と、該内周面の後端と連続する上底面とからなり、
該上底面は後端側に向かって小径となる曲面形状のテーパ状をなしている請求項１又は２記載のグロープラグ用ピン端子の製造方法。
【請求項４】
前記上底面は、全てが前記フランジの前記最大径位置よりも前記第４ワークの先端側に位置している請求項３記載のグロープラグ用ピン端子の製造方法。
【請求項５】
前記フランジは、前記小径部側に位置して該小径部より大径をなす円筒状の第１円筒面と、該第１円筒面と接続され、軸方向の断面が円弧をなし、軸直角方向の断面が円形をなす凸曲面と、該凸曲面と接続され、該第１円筒面と同径をなす円筒状の第２円筒面とを有している請求項１乃至４のいずれか１項記載のグロープラグ用ピン端子の製造方法。
【請求項６】
前記フランジは、前記小径部と接続され、軸直角方向に延びる第１円板面と、該第１円板面と接続され、後端側が小径となるとともに前記第１円筒面と接続されるテーパ面と、前記第２円筒面と前記大径部とを接続する軸直角方向に延びる第２円板面とを有している請求項５記載のグロープラグ用ピン端子の製造方法。
【請求項７】
前記凸曲面の後端側を成形可能な第１キャビティを有する第１型と、該凸曲面の先端側を成形可能な第２キャビティを有する第２型とを用い、
該第１型と該第２型とは、該第１キャビティと該第２キャビティとの型割面を前記最大径位置よりも先端側とし、該２キャビティの最大径を該第１キャビティの最大径よりも小さくしている請求項５又は６記載のグロープラグ用ピン端子の製造方法。
【請求項８】
前記フランジは、軸方向の断面が円弧をなし、軸直角方向の断面が円形をなす凸曲面を有し、
前記凸曲面は、前記小径部側に位置する第１円弧と、前記大径部側に位置する第２円弧とからなり、
前記第１円弧と前記第２円弧との境目には段差が形成され、
前記段差は、前記最大径位置よりも先端側に位置している請求項１乃至７のいずれか１項記載のグロープラグ用ピン端子の製造方法。
【請求項９】
前記第４ワークの外径を削り代１ｍｍ以下の切削又は研磨によって仕上げ、前記ピン端子とする外径仕上工程を有する請求項１乃至８のいずれか１項記載のグロープラグ用ピン端子の製造方法。
【請求項１０】
筒状のハウジングと、該ハウジング内に固定され、該ハウジングの先端から突出する発熱部を有するヒータと、該ハウジング内に配置され、後端部が該ハウジングの後端から突出する棒状の中軸と、該中軸の該後端部に嵌合し、該中軸を介して該発熱部に外部から通電を行うためのピン端子とを備えたグロープラグの製造方法において、
前記ピン端子は導電金属製のワークを塑性加工する工程により形成され、
前記塑性加工する工程は、棒状をなす導電金属製の第１ワークを得る第１工程と、
該第１ワークの後端側端面を曲面状に整え、第２ワークとする第２工程と、
該第２ワークの後端側を外部からの通電を行うキャップが嵌合する小径部とし、かつ該第２ワークの先端側を該小径部より大径の大径部とし、第３ワークとする第３工程と、
該小径部と該大径部との間に該大径部よりも外径が大きいフランジを形成し、かつ該フランジの最大径位置と該大径部との間に外径が該大径部へ向けて漸次縮径され、前記キャップを係止する係止部とし、第４ワークとする第４工程とを有し、
前記第２工程、前記第３工程及び前記第４工程の少なくとも一つの工程において、凸部を有するパンチで加圧することにより、前記ピン端子の先端側端面に前記中軸の前記後端部が嵌合される嵌合凹部を形成すること特徴とするグロープラグの製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はグロープラグ用ピン端子の製造方法及びグロープラグの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１開示のグロープラグが知られている。このグロープラグは、図１１に示すように、筒状のハウジング９０と、このハウジング９０内に固定され、ハウジング９０の先端から突出する発熱部９１ａを有するヒータ９１と、ハウジング９０内に配置され、後端部がハウジング９０の後端から突出する棒状の中軸９２と、中軸９２の後端部に嵌合し、中軸９２を介して発熱部９１ａに外部から通電を行うためのピン端子９３とを備えている。
【０００３】
ヒータ９１は、ハウジング９０の先端側に嵌合された導電金属製の外筒９４内に嵌合され、ハウジング９０及び外筒９４の先端から発熱部９１ａを突出させるセラミックヒータである。
【０００４】
このセラミックヒータ９１は、Ｓｉ3Ｎ4を主成分とする棒状の絶縁体８０と、この絶縁体８０内の先端側に埋設されたＷＣを主成分とするＵ字形状の発熱体８１と、一端が発熱体８１の一端と接続され、絶縁体８０の外周面の一部に他端が露出された第１リード線８２と、一端が発熱体８１の他端と接続され、絶縁体８０の外周面の他の一部に他端が露出された第２リード線８３とからなる。第１リード線８２は自身の他端が外筒９４に接続され、第２リード線８３は自身の他端が通電コイル９５に接続されており、通電コイル９５は中軸９２に接続されている。発熱体８１が埋設されている絶縁体８０の先端側がこのセラミックヒータ９１の発熱部９１ａである。
【０００５】
ピン端子９３は、後端側の小径部９３ａと、先端側の大径部９３ｂとを有している。小径部９３ａの後端側端面は曲面状をなしている。大径部９３ｂの先端側にはハウジング９０の後端側に設ける絶縁材料からなるインシュレータ９６と当接する第１フランジ９３ｃが形成されている。また、大径部９３ｂの後端側には第２フランジ９３ｄが形成され、第１フランジ９３ｃと第２フランジ９３ｄとの間には外部からの通電を行うキャップ９７の係止凸部８５ａが係止される係止部９３ｅが形成されている。
【０００６】
このグロープラグは、ディーゼルエンジンのシリンダヘッドにハウジング９０の雄ねじ９０ａが螺合されることにより、セラミックヒータ９１の発熱部９１ａがディーゼルエンジンの燃焼室に位置される。そして、ハウジング９０がシリンダヘッドに接地される一方、ピン端子９３にはバッテリに繋がるキャップ９７が嵌合される。キャップ９７は、カップ状のキャップ本体８５と、キャップ本体８５の奥側に設けられた固定部材８６によって奥側から開口側に向かって延びた状態等で固定された導電材８７とからなる。キャップ本体８５内の開口側には内側に突出する係止凸部８５ａが形成されている。導電材８７はバッテリに繋がるリード線８８に接続されている。
【０００７】
ピン端子９３にキャップ９７を嵌合すると、キャップ本体８５の係止凸部８５ａは、第２フランジ９３ｄを乗り越え、係止部９３ｅと係合する。この状態において、導電材８７が小径部９３ａの表面と当接する。
【０００８】
これにより、セラミックヒータ９１は、ハウジング９０、外筒９４及び第１リード線８２と、ピン端子９３、中軸９２、通電コイル９５及び第２リード線８３との間に電圧が印加され、発熱体８１によって発熱部９１ａが発熱する。これにより、ディーゼルエンジンの始動が開始されることとなる。
【０００９】
同公報によれば、この種のグロープラグは以下のようにして製造されていた。すなわち、まずハウジング９０、セラミックヒータ９１、中軸９２等が製造される。また、鋼材からなるワークを切削加工することによりピン端子９３が製造される。そして、これらの必要な箇所を電気的に接続しながら、これらを組付ける。こうしてグロープラグが完成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００２−２６０８２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、上記グロープラグの製造方法では、ピン端子をワークの切削加工のみにより製造していたため、切削屑が過剰に無駄になっていたとともに、製造に要する時間が長く、大量生産が困難であった。このため、従来の製造方法では、ピン端子の製造コストの低廉化が困難であった。よって、グロープラグの製造コストの低廉化も困難になっていた。
【００１２】
本願の出願人は、この問題を解決可能なグロープラグ用ピン端子の製造方法及びグロープラグの製造方法に関する特許出願を行い、それらの製造方法について特許権を取得した（特許第４２４１４８９号）。この製造方法では、ピン端子の小径部、大径部、第１、２フランジ及び係止部がワークの塑性加工によって形成される。
【００１３】
この製造方法によれば、ピン端子をワークの切削加工のみにより製造する場合と比較して、切削屑が少なくなるとともに、製造に要する時間を短縮できることから、大量生産が容易となる。こうして、この製造方法によれば、ピン端子の製造コストの低廉化を実現し、ひいてはグロープラグの製造コストの低廉化を実現している。
【００１４】
しかしながら、この製造方法においても、図１１のピン端子９３と同様、大径部の先端に第１フランジを形成するとともに、大径部の後端側に第２フランジを形成していた。このため、このピン端子では、同一外径に形成されて加締め可能な加締め予定部が第１フランジと第２フランジとの間に限られ、短くなってしまう。このため、短い加締め予定部で中軸とピン端子とを強固に結合し難く、長めの中軸を採用することによってこれらの結合強度を確保せざるを得ない。このため、このピン端子では、材料の削減が不十分とならざるを得ず、また軽量化も不十分とならざるを得なかった。そして、グロープラグも、このようなピン端子を採用するとともに、長めの中軸を採用することから、材料の削減が不十分とならざるを得ず、また軽量化も不十分とならざるを得ない。
【００１５】
本発明は、上記の実情に鑑みてなされたものであって、高品質かつ軽量なグロープラグ用ピン端子、ひいては高品質かつ軽量なグロープラグを安価に製造可能にすることを解決すべき課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明のグロープラグ用ピン端子の製造方法は、筒状のハウジングと、該ハウジング内に固定され、該ハウジングの先端から突出する発熱部を有するヒータと、該ハウジング内に配置され、後端部が該ハウジングの後端から突出する棒状の中軸と、該中軸の該後端部に嵌合し、該中軸を介して該発熱部に外部から通電を行うためのピン端子とを備えたグロープラグに適用されるピン端子の製造方法において、
導電金属製のワークを塑性加工する工程を備え、
前記塑性加工する工程は、棒状をなす導電金属製の第１ワークを得る第１工程と、
該第１ワークの後端側端面を曲面状に整え、第２ワークとする第２工程と、
該第２ワークの後端側を外部からの通電を行うキャップが嵌合する小径部とし、かつ該第２ワークの先端側を該小径部より大径の大径部とし、第３ワークとする第３工程と、
該小径部と該大径部との間に該大径部よりも外径が大きいフランジを形成し、かつ該フランジの最大径位置と該大径部との間に外径が該大径部へ向けて漸次縮径され、前記キャップを係止する係止部とし、第４ワークとする第４工程とを有し、
前記第２工程、前記第３工程及び前記第４工程の少なくとも一つの工程において、凸部を有するパンチで加圧することにより、前記ピン端子の先端側端面に前記中軸の前記後端部が嵌合される嵌合凹部を形成することを特徴とする（請求項１）。
【００１７】
本発明の製造方法においても、出願人による上記の特許第４２４１４８９号の製造方法と同様、ピン端子の小径部、大径部、フランジ及び係止部がワークの塑性加工によって形成される。
【００１８】
また、この製造方法では、小径部と大径部との間にフランジを有し、大径部の先端にフランジがない第４ワークを製造する。このため、この製造方法によってピン端子を製造すれば、全長が同一であり、かつ先端から係止部までの長さが同一の従来のピン端子と比較し、同一外径に形成されて加締め可能な加締め予定部が長くなる。このため、短めの中軸を採用したとしても、従来よりも長い加締め予定部により、実際に加締められた際における加締め部を長くでき、中軸とピン端子とを強固に結合し易い。
【００１９】
また、このピン端子では、大径部の先端にフランジが形成されない分、材料の削減を十分に行うことができ、また軽量化も達成できる。そして、グロープラグも、このようなピン端子を採用できるとともに、短めの中軸を採用できることから、材料の削減を十分に行うことができ、また軽量化も達成できる。
【００２０】
さらに、この製造方法では、大径部の先端にフランジを形成しないことから、大径部周りで径方向に分割された割り型を採用する必要がない。このため、この製造方法によれば、金型の構造が簡易となり、金型の製造コストを低廉化できるとともに、金型の耐久性を向上させることも可能となっている。
【００２１】
したがって、本発明の製造方法によれば、高品質かつ軽量なグロープラグ用ピン端子、ひいては高品質かつ軽量なグロープラグを安価に製造することができる。
【００２２】
本発明の製造方法において、第２工程、第３工程及び第４工程の少なくとも一つの工程において、凸部を有するパンチで加圧することにより、ピン端子の先端側端面に中軸の後端部が嵌合される嵌合凹部を形成する。これにより、嵌合凹部の成形を含めて、第４ワークまで加工するための各工程が全て塑性加工によって行われることとなる。このため、嵌合凹部を成形するに際しても切削屑が生じない。
【００２３】
この点、ワークの切削加工のみでピン端子を製造したり、嵌合凹部の形成を切削加工によって行う場合には、切削屑が生じる。切削屑は、嵌合凹部に中軸を嵌合し難くするとともに、短絡を生じるおそれがあるため、除去されるが、この手間が大きい。また、割り型を採用して得られたピン端子は大径部に放射線状のバリを有し易く、バリが剥がれて短絡の原因とならないよう、やはりバリを確実に除去するための手間は大きい。これらに対し、この製造方法では、切削屑を最低限にすることができるとともに、バリも生じ難いことから、切削屑やバリを除去するための手間をさほど設けなくても、グロープラグの組付性が向上するとともに、ピン端子の短絡を回避することが可能である。
【００２４】
また、第１ワークから第２、３ワークを経て第４ワークへと加工するための各工程を塑性加工で行うことで、第１ワークから第４ワークへと加工を行う際の加工時間を短縮することもできる。そして、このように塑性加工を行うことで、例えば、大量の第２ワークそれぞれを同時に第３ワークとし、更には第４ワークへ加工することも可能となることから、ピン端子の大量生産も容易となる。これらのため、このようにピン端子を製造することで、その製造コストの低廉化をより一層実現でき、ひいてはグロープラグの製造コストの低廉化をより一層実現できる。
【００２５】
なお、この製造方法では、上記のように、嵌合凹部を成形するに際して切削屑が生じない。第１ワークから第４ワークへと加工する各工程において、各ワークの切削屑が生じないため、より一層の省資源化の実現に寄与することもできる。
【００２６】
また、第２工程において、第１ワークの先端側端面に第１深度を有する第１嵌合凹部を形成し得る。また、第３工程において、第２ワークの先端側端面に第１深度より深い第２深度を有する第２嵌合凹部を形成し得る。そして、第４工程において、フランジを形成すると同時に、第３ワークの先端側端面に第２深度より深く、フランジ内に到達する第３深度を有する嵌合凹部を形成することが好ましい（請求項２）。
【００２７】
この場合には、第１〜３ワークにかけて、第１嵌合凹部から嵌合凹部の順でその深度が深くなるように、複数回の工程に分けて嵌合凹部を形成することとなる。このため、例えば、第１ワークに形成された第１嵌合凹部が後に続く他の工程によって、その形状が変形したとしても、第２ワークに第２嵌合凹部を形成する際、その形状を矯正できる。このため、この製造方法によれば、製造された各ピン端子の嵌合凹部の形状を均質にし易い。
【００２８】
上記のように形成された嵌合凹部は、大径部の先端から後端に向けて延びる円筒状の内周面と、内周面の後端と連続する上底面とからなり得る。そして、上底面は後端側に向かって小径となる曲面形状のテーパ状をなしていることが好ましい（請求項３）。
【００２９】
発明者の確認によれば、フランジを形成する際における第３ワークの塑性変形の影響を受けることにより、嵌合凹部の上底面は歪み等が生じ易くなり、その上底面には、その歪みによって生じた皺等が形成され易くなる。一方、グロープラグ用ピン端子には、その表面の保護等の観点からめっき加工が施される。このため、上底面に歪みが生じている場合には、このめっき加工に際して使用された洗浄液等が上底面の皺等に残存することにより、嵌合凹部におけるめっきの品質が低下し易くなる。また、この残存した洗浄液等の影響を受けることにより、上底面には錆等も生じ易くなる。これらにより、ピン端子の品質が劣化し易くなる。
【００３０】
そこで、嵌合凹部の上底面について、後端側に向かって小径となるテーパ状とすることで、嵌合凹部が形成された第３ワークでは、上底面の周辺の肉厚が大きくなる。このため、フランジを形成する際の塑性変形によっても上底面が変形し難く、上底面に歪み等が生じ難くなる。このため、洗浄液等が上底面に残存し難くなり、嵌合凹部におけるめっきが好適に施される。また、上底面に錆等も生じ難くなる。これらのため、ピン端子が高品質となる。
【００３１】
さらに、上底面は、全てがフランジの最大径位置よりも第４ワークの先端側に位置していることが好ましい（請求項４）。フランジを形成する際における第３ワークの塑性変形は、フランジの最大径位置で最も大きくなる。このため、嵌合凹部の上底面について、フランジの最大径位置よりも第４ワークの先端側に位置させることで、上底面に対する上記塑性変形の影響をより小さくすることが可能となる。このため、塑性変形による上底面の変形がより生じ難くなり、ピン端子がより高品質となる。
【００３２】
また、フランジは、小径部側に位置して小径部より大径をなす円筒状の第１円筒面と、第１円筒面と接続され、軸方向の断面が円弧をなし、軸直角方向の断面が円形をなす凸曲面と、凸曲面と接続され、第１円筒面と同径をなす円筒状の第２円筒面とを有していることが好ましい（請求項５）。さらに、フランジは、小径部と接続され、軸直角方向に延びる第１円板面と、第１円板面と接続され、後端側が小径となるとともに第１円筒面と接続されるテーパ面と、第２円筒面と大径部とを接続する軸直角方向に延びる第２円板面とを有していることが好ましい（請求項６）。
【００３３】
これらの場合、凸曲面やテーパ面により、ピン端子に対してキャップを嵌合させ易くなる。また、第２円筒面により、係止部に係止されたキャップがピン端子から抜け難くなる。
【００３４】
本発明の製造方法においては、凸曲面の後端側を成形可能な第１キャビティを有する第１型と、該凸曲面の先端側を成形可能な第２キャビティを有する第２型とが用いられ得る。そして、第１型と第２型とは、第１キャビティと第２キャビティとの型割面を最大径位置よりも先端側とし、第２キャビティの最大径を第１キャビティの最大径よりも小さくしていることが好ましい（請求項７）。
【００３５】
この第１キャビティの最大径と第２キャビティの最大径との相違により、第１型及び第２型によって形成された凸曲面では、型割面を境として、型割面から第１円筒面へ向かう円弧を有する側と、型割面から第２円筒面へ向かう円弧を有する側とで、それぞれの径が相違することとなる。そして、これらの径の相違により、凸曲面の外周面には、最大径位置よりも先端側において、段差が形成されることとなる。このため、この段差にキャップを係止することが可能となる。このため、上記の製造方法によって得られたピン端子では、好適にキャップを嵌合させることが可能となる。
【００３６】
また、この段差よりもピン端子の先端側に他の係止部が設けられており、その係止部に対してキャップが係止されるピン端子の場合、例え、振動等によりキャップが係止部から外れ、キャップがピン端子から抜ける方向に移動したとしても、そのキャップは上記の段差によって係止されることとなる。つまり、このようなピン端子では、係止部と段差とによりキャップが二重で係止される状態となるため、より好適にキャップを嵌合させることが可能となる。
【００３７】
さらに、本発明の製造方法では、上記の段差について、第１キャビティの最大径と第２キャビティの最大径との径差を利用することで形成している。このため、例えば、凸曲面の外周面を全て切削加工することによって段差を形成する場合と比較して、ワークの切削屑の発生を抑制することが可能となっている。
【００３８】
本発明の製造方法においては、第４ワークの外径を削り代１ｍｍ以下の切削又は研磨によって仕上げ、ピン端子とする外径仕上工程を有することが好ましい（請求項９）。この場合には、第４ワークを比較的ラフに製造することが可能となり、第４ワークの製造が容易となる。そして、第４ワークに対し、切削又は研磨を行うことでより精度の高いピン端子を製造することができる。この際、削り代を１ｍｍ以下とすることで、切削又は研磨によって生じる切削屑又は研磨屑を少なくすることができる。このため、本発明の効果を損なうことなく、省資源化及び製造コストの低廉化を実現できる。
【００３９】
本発明のグロープラグの製造方法は、筒状のハウジングと、該ハウジング内に固定され、該ハウジングの先端から突出する発熱部を有するヒータと、該ハウジング内に配置され、後端部が該ハウジングの後端から突出する棒状の中軸と、該中軸の該後端部に嵌合し、該中軸を介して該発熱部に外部から通電を行うためのピン端子とを備えたグロープラグの製造方法において、
前記ピン端子は導電金属製のワークを塑性加工する工程により形成され、
前記塑性加工する工程は、棒状をなす導電金属製の第１ワークを得る第１工程と、
該第１ワークの後端側端面を曲面状に整え、第２ワークとする第２工程と、
該第２ワークの後端側を外部からの通電を行うキャップが嵌合する小径部とし、かつ該第２ワークの先端側を該小径部より大径の大径部とし、第３ワークとする第３工程と、
該小径部と該大径部との間に該大径部よりも外径が大きいフランジを形成し、かつ該フランジの最大径位置と該大径部との間に外径が該大径部へ向けて漸次縮径され、前記キャップを係止する係止部とし、第４ワークとする第４工程とを有し、
前記第２工程、前記第３工程及び前記第４工程の少なくとも一つの工程において、凸部を有するパンチで加圧することにより、前記ピン端子の先端側端面に前記中軸の前記後端部が嵌合される嵌合凹部を形成すること特徴とする（請求項１０）。
【００４０】
本発明の製造方法によって得られるグロープラグは、上記請求項１の特徴を備えたピン端子を備えている。このため、この製造方法によって得られたグロープラグは、軽量及び安価であるとともに、加締め部が長くなることで中軸とピン端子とが従来よりも大きな加締め面積で締結されるため、その耐久性が高くなっている。
【００４１】
また、このグロープラグでは、従来のグロープラグと比較して、中軸のうち、ハウジングの後端から突出する部分を短くして中軸全体を短くすることが可能となる。このため、グロープラグの軽量化を実現できる。
【００４２】
したがって、本発明の製造方法によれば、高品質かつ軽量なグロープラグを安価に製造することができる。
【発明の効果】
【００４３】
本発明の製造方法によれば、高品質かつ軽量なグロープラグ用ピン端子やグロープラグを安価に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】実施例のグロープラグの断面図である。
【図２】実施例のグロープラグに係り、組付け前のピン端子を示す一部破断断面図及び部分拡大図である。図２の（Ａ）は、ピン端子の全体を示す一部破断断面図であり、図２の（Ｂ）は凸曲面を示す部分拡大図である。
【図３】実施例のグロープラグに係り、ピン端子とキャップとの嵌合の状態を示す拡大断面図である。
【図４】実施例の製造方法に係り、各工程終了時のワークの側面図である。
【図５】実施例の製造方法に係り、第２工程を示す断面図である。
【図６】実施例の製造方法に係り、第３工程を示す断面図である。
【図７】実施例の製造方法に係り、第４工程を示す断面図である。
【図８】実施例の製造方法に係り、第１型及び第２型を示す断面図である。
【図９】実施例の製造方法に係り、パンチを示す斜視図である。
【図１０】実施例の製造方法に係り、外径仕上工程を示す断面図である。
【図１１】従来のグロープラグ等の一部破断断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
以下、本発明を具体化した実施例を図面を参照しつつ説明する。
【００４６】
実施例のグロープラグは、図１に示すように、筒状のハウジングとしての主体金具３と、この主体金具３内に固定され、主体金具３の先端から突出する発熱部５ａを有するヒータ５と、主体金具３内に配置され、後端部が主体金具３の後端から突出する棒状の中軸７と、中軸７の後端部に嵌合し、中軸７を介して発熱部５ａに外部から通電を行うためのピン端子１０とを備えている。
【００４７】
ヒータ５は、先端が閉塞し、軸線方向に延びる筒状をなし、主体金具３の先端側から自身の先端部を突出させた状態で主体金具３内に通電可能に固定された発熱チューブ１１を有している。中軸７は自身の先端が発熱チューブ１１内に位置し、自身の後端が主体金具３の後端から突出している。発熱チューブ１１内には、ＭｇＯを主成分とする絶縁粉末１２と、発熱コイル１３とが収納されている。発熱コイル１３は、先端部が発熱チューブ１１の先端側と接合され、後端部が中軸７の先端部と接合されている。これら発熱チューブ１１、絶縁粉末１２及び発熱コイル１３によってヒータ５が構成されている。また、発熱コイル１３が絶縁粉末１２とともに収納されている発熱チューブ１１の先端側がこのヒータ５の発熱部５ａである。
【００４８】
中軸７の外周面の中央部にはゴムパッキンからなる絶縁体１５が固定されており、この絶縁体１５の周りで発熱チューブ１１の開口端が加締められることにより、発熱チューブ１１は中軸７に対して絶縁状態で固定されている。
【００４９】
また、主体金具３の後端側には軸孔３ａのうち最も大径となる大径孔３ｂが形成されており、この軸孔３ａと大径孔３ｂとの間の後端向き段部にＯリング１７及び絶縁材料からなる環状のインシュレータ１９が載置されている。このＯリング１７及びインシュレータ１９のそれぞれの内周には、中軸７が挿通されている。
【００５０】
ピン端子１０は、図２の（Ａ）に示すように、後端側の小径部１０ａと、先端側の大径部１０ｂとを有している。小径部１０ａは軸方向に延びる軸状をなしている。小径部１０ａの後端側端面の外周には曲面１０ｃが形成されている。また、小径部１０ａと大径部１０ｂとの間にはフランジ１０ｄが形成されている。このフランジ１０ｄにより、小径部１０ａと大径部１０ｂとが隔てられている。
【００５１】
フランジ１０ｄは、第１円筒面２１と、凸曲面２２と、第２円筒面２３とを有している。第１円筒面２１は、小径部１０ａ側に位置して小径部１０ａより大径をなす円筒状をなしている。凸曲面２２は、第１円筒面２１と接続され、軸方向の断面が円弧をなし、軸直角方向の断面が円形をなしている。第２円筒面２３は、凸曲面２２と接続され、第１円筒面２１と同径の円筒状をなしている。
【００５２】
さらに、フランジ１０ｄは、第１円板面２１ａと、テーパ面２０と、第２円板面２３ａとを有している。第１円板面２１ａは、小径部１０ａと接続され、軸直角方向に延びている。テーパ面２０は、先端側で第１円筒面２１と接続し、後端側で第１円板面２１ａと接続している。このテーパ面２０は、後端側が小径となるように形成されている。第２円板面２３ａは、第２円筒面２３と大径部１０ｂとを接続し、軸直角方向に延びている。なお、第２円板面２３ａと大径部１０ｂとの接続部分は弧状を呈している。これにより、第２円板面２３ａと大径部１０ｂとは、なだらかに接続されている。
【００５３】
また、同図の（Ｂ）に示すように、凸曲面２２は、フランジ１０ｄの最大径位置ＭＰのやや先端側を境として、最大径位置ＭＰのやや先端側から第１円筒面２１へと向かう第１円弧２２ａと、最大径位置ＭＰのやや先端側から第２円筒面２３へと向かう第２円弧２２ｂとからなる。つまり、第１円弧２２ａを有する側が凸曲面２２の後端側となり、第２円弧２２ｂを有する側が凸曲面２２の先端側となる。さらに、第１円弧２２ａと第２円弧２２ｂとの境目、つまり、凸曲面２２における最大径位置ＭＰのやや先端側の外周面には、段差２２ｃが形成されている。なお、この段差２２ｃの形成については、後に詳述する。
【００５４】
図２の（Ａ）に示すように、大径部１０ｂは、小径部１０ａの先端に一体に設けられ、小径部１０ａよりも外径が大きく、フランジ１０ｄよりも外径が小さく形成されている。この大径部１０ｂには、フランジ１０ｄの第２円筒面２３と大径部１０ｂとの間であって、外径が大径部１０ｂへ向けて漸次縮径されるように係止部１０ｅが形成されている。上記の段差２２ｃは、この係止部１０ｅ内に位置している。また、組付け前のピン端子１０では、この大径部１０ｂのうち、上記の係止部１０ｅを除いた外周面、すなわちストレート部分が加締め予定部１０ｆとされている。なお、係止部１０ｅは、フランジ１０ｄの最大径位置ＭＰと大径部１０ｂとの間であればよく、第２円筒面２３と大径部１０ｂとの間に限られず、凸曲面２２であって最大径位置ＭＰの先端側の一部位でもよく、第２円筒面２３や第２円板面２３ａであってもよい。
【００５５】
さらに、大径部１０ｂの先端側端面には中軸７が嵌合される嵌合凹部２５が形成されている。この嵌合凹部２５は、ピン端子１０の内部において、大径部１０ｂの先端から後端に向けて延びる内周面２５１と、内周面２５１の後端と連続し、フランジ１０ｄの径方向内部に位置する上底面２５２とからなる。この上底面２５２は、ピン端子１０の前端側から後端側に向かって小径となるテーパ状をなしている。また、この上底面２５２は、ピン端子１０の内部において、フランジ１０ｄの最大径位置ＭＰよりも前端側、より具体的には、ピン端子１０の内部における第２円筒面２３に相当する箇所に位置している。
【００５６】
図３に示すように、このピン端子１０に対しては、外部からの通電を行うキャップ９７ａが装着される。キャップ９７ａは、カップ状のキャップ本体９７０と、キャップ本体９７０の奥側に固定された導電材８７ａとを有している。このキャップ本体９７０は樹脂製である。また、キャップ本体９７０開口側の内側には、被係止部９７１が形成されている。一方、導電材８７ａは図示しないバッテリに繋がるリード線８８ａに接続されている。
【００５７】
このグロープラグの製造に係り、ピン端子１０は以下の各工程によって製造される。
【００５８】
＜第１工程＞
まず、図４の（Ａ）に示すように、φＤ’で断面が円形の導電金属としての鋼材製の棒材３０を用意する。この棒材３０を軸直角方向で切断し、図４の（Ｂ）に示すように、所定の長さの第１ワーク３１を得る。
【００５９】
＜第２工程＞
図５に示すように、キャビティ５０ａをもつ端面調整金型５０が用意されている。このキャビティ５０ａの内径は、φＤとされており、φＤ’よりもやや大きくされている。このφＤは、図２に示すピン端子１０における大径部１０ｂの外径とほぼ同径である。
【００６０】
図５に示すように、キャビティ５０ａの上端には曲面５０ｅが形成されている。また、キャビティ５０ａの上端にはキックアウトピン５０ｂが備えられており、キャビティ５０ａの下端にはパンチ５０ｃがキャビティ５０ａ内に加圧可能に設けられている。このパンチ５０ｃの上端面には、第１高さの凸部５０ｄが設けられている。なお、第１高さとは、第１深度に対応する高さである。
【００６１】
そして、この端面調整金型５０のキャビティ５０ａ内に第１ワーク３１が搬送され、パンチ５０ｃにより第１ワーク３１を加圧する。これにより第１ワーク３１は、後端側端面がキックアウトピン５０ｂ及び曲面５０ｅに圧接して整えられ、塑性加工される。
【００６２】
こうして、第１ワーク３１は、図４の（Ｃ）に示すように、後端側端面に曲面３２ａをもつ第２ワーク３２とされる。このため、第１ワーク３１を準備した際に後端側端面に凹凸を生じたり、端面が斜めになったりしていたとしても、押出加工等により凹凸が拡大したりせず、得られた第２ワーク３２が意図せずに変形したりしないこととなる。また、第２ワーク３２の先端側端面には、上記の凸部５０ｄによって、第１深度の第１嵌合凹部２５ａが形成されている。
【００６３】
この後、パンチ５０ｃを下降させ、キックアウトピン５０ｂにより第２ワーク３２が端面調整金型５０から搬出される。
【００６４】
＜第３工程＞
次いで、図６に示すように、上方が小径に形成されたキャビティ５１ａをもつ押出金型５１が用意されている。
【００６５】
キャビティ５１ａの上端には曲面５１ｅが形成されている。また、キャビティ５１ａの上端にはキックアウトピン５１ｂが備えられており、キャビティ５１ａの下端にはパンチ５１ｃがキャビティ５１ａ内に加圧可能に設けられている。このパンチ５１ｃの上端面には、第１高さよりも大きい第２高さの凸部５１ｄが設けられている。なお、第２高さとは、第２深度に対応する高さである。
【００６６】
そして、この押出金型５１のキャビティ５１ａ内に曲面３２ａが上方になるように第２ワーク３２が搬送され、パンチ５１ｃにより第２ワーク３２を加圧する。これにより第２ワーク３２は、後端側端面がキックアウトピン５１ｂ及び曲面５１ｅに再度圧接して整えられ、塑性加工される。
【００６７】
こうして、第２ワーク３２は、図４の（Ｄ）に示すように、後端側が縮径された第３ワーク３３とされる。第３ワーク３３は、後端側がφｄの小径部３３ａとされ、先端側がφｄより大きいφＤのままの大径部３３ｂとされている。小径部３３ａの端面は曲面３２ａが小径にされることにより製品形状である曲面１０ｃとされている。また、第３ワーク３３の先端側端面には、上記の凸部５１ｄによって、第１深度よりも深い第２深度の第２嵌合凹部２５ｂが形成されている。この後、パンチ５１ｃを下降させ、キックアウトピン５１ｂにより第３ワーク３３が押出金型５１から搬出される。
【００６８】
＜第４工程＞
この第４工程では、図７に示すように、第１型５２ａ及び第２型５２ｂを備えたフランジ成形金型５２が用意される。この第２型５２ｂは押圧ばね５２ｆにより第１型５２ａに向かって付勢されている。
【００６９】
図８に示すように、第１型５２ａ内には、図２に示す小径部１０ａ並びにフランジ１０ｄのテーパ面２０、第１円筒面２１及び凸曲面２２における第１円弧２２ａと整合する第１キャビティ５２ｃが形成されている。つまり、第１キャビティ５２ｃによって、フランジ１０ｄの第１円弧２２ａから後端側を成形可能となっている。また、第１キャビティ５２ｃは、図４の（Ｄ）に示す第３ワーク３３を配置した際、小径部３３ａの上端が第１型５２ａ内に配置されるように形成されている。さらに、第１キャビティ５２ｃの上端には曲面５２ｉが形成されている。
【００７０】
一方、第２型５２ｂには、図２に示すフランジ１０ｄの第２円筒面２３と、凸曲面２２における第２円弧２２ｂと、大径部１０ｂとに整合する第２キャビティ５２ｅが形成されている。つまり、第２キャビティ５２ｅによって、フランジ１０ｄの第２円弧２２ｂから先端側を成形可能となっている。
【００７１】
ここで、上記のように、ピン端子１０における第１円弧２２ａと第２円弧２２ｂとは、フランジ１０ｄの最大径位置ＭＰよりもやや先端側を境にそれぞれ形成されている（図２の（Ｂ）参照）。つまり、図８に示すように、第１型５２ａと第２型５２ｂとは、第１キャビティ５２ｃと第２キャビティ５２ｅとの各型割面５２ｊ、５２ｋを最大径位置ＭＰよりも先端側としている。
【００７２】
また、第１型５２ａにおける型割面５２ｊ上には、第１円弧２２ａ側に整合する第１丸孔５２１が形成されている。同様に、第２型５２ｂにおける型割面５２ｋ上には、第２円弧２２ｂ側に整合する第２丸孔５２２が形成されている。この第２丸孔５２２における最大径Ｎは、第１丸孔５２１における最大径Ｍよりも小径とされている。
【００７３】
さらに、図７に示すように、第１キャビティ５２ｃの上端にはキックアウトピン５２ｄが備えられている。一方、第２キャビティ５２ｅの下端にはパンチ５２ｇが第２キャビティ５２ｅ内に加圧可能に設けられている。図９に示すように、パンチ５２ｇの上端面には、第２高さよりも大きい第３高さの凸部５２ｈが設けられている。この第３高さとは、第３深度に対応する高さであり、より具体的には、第３ワーク３３の先端側から、フランジ１０ｄの第２円筒面２３に相当する位置まで至る高さである。凸部５２ｈは、その上端面５２０に向かって縮径するテーパ状をなしている。また、凸部５２ｈの上端面５２０には、ローレット加工が施されている。
【００７４】
図７に示すように、これらの第１型５２ａ及び第２型５２ｂの第１、２キャビティ５２ｃ、５２ｅ内に小径部３３ａが上方、つまり、第１型５２ａ側となるように第３ワーク３３が搬送され、パンチ５２ｇにより第３ワーク３３を加圧する。これにより第３ワーク３３は、後端側端面がキックアウトピン５２ｄ及び曲面５２ｉに圧接して整えられ、塑性加工される。こうして、第３ワーク３３は、図４の（Ｅ）に示すように、第４ワーク３４とされる。
【００７５】
第４ワーク３４は、後端側が第３ワーク３３の小径部３３ａと同じ小径部３４ａである。また、第３ワーク３３の大径部３３ｂと同じ大径部３４ｂと小径部３４ａとの間には、フランジ１０ｄが形成される。この際、第１キャビティ５２ｃにおける第１丸孔５２１の最大径Ｍと、第２キャビティ５２ｅにおける第２丸孔５２２の最大径Ｎとの相違により、フランジ１０ｄにおける最大径位置ＭＰのやや先端側の外周面には、段差２２ｃが形成される。この段差２２ｃは、凸曲面２２の先端側（第４ワーク３４の先端側）に向かって落ち込む形状となっている。一方、小径部３４ａの端面は曲面１０ｃのままである。また、第４ワーク３４の先端側端面には、上記の凸部５２ｈによって、第２深度よりも深い第３深度の第３嵌合凹部２５ｃが形成されている。
【００７６】
この後、パンチ５２ｇと第２型５２ｂとを下降させ、キックアウトピン５２ｄにより第４ワーク３４がフランジ成形金型５２から搬出される。なお、第４ワーク３４に形成された小径部３４ａが図２に示す小径部１０ａに相当している。同様に第４ワーク３４に形成された大径部３４ｂが図２に示す大径部１０ｂに相当し、第３嵌合凹部２５ｃが図２に示す嵌合凹部２５にそれぞれ相当している。
【００７７】
＜外径仕上工程＞
この外径仕上工程では、図１０に示すように、固定型５４ａ及びカッタ５４ｂを備えた外径仕上げ装置５４が用意されている。
【００７８】
固定型５４ａ内には第４ワーク３４の小径部３４ａを収納するキャビティ５４ｃが形成されている。このキャビティ５４ｃの上端には曲面５４ｆが形成されている。また、キャビティ５４ｃの上端にはキックアウトピン５４ｄが備えられている。カッタ５４ｂは円筒状に形成されており、また上下動可能に設けられている。カッタ５４ｂは、先端の内周に刃部５４ｅを有しており、第４ワーク３４のフランジ１０ｄの外周側をその刃部５４ｅによりカットすることができるようになっている。
【００７９】
そして、固定型５４ａのキャビティ５４ｃ内に小径部３４ａが上方になるように第４ワーク３４が搬送され、カッタ５４ｂは、第４ワーク３４のフランジ１０ｄの外周側をカットする。この際、フランジ１０ｄの外周側に対する削り代はΦ１ｍｍ以下とされている。これにより、フランジ１０ｄの外径を一定にし、また、その真円度を高めることができる。第４ワーク３４のフランジ１０ｄの外周側に対するカットが終了した後、キックアウトピン５２ｄにより第４ワーク３４が固定型５４ａから搬出される。最後に、この第４ワーク３４に対して、公知の方法によるめっき加工が施される。こうして、図２に示すピン端子１０が得られる。
【００８０】
一方、図１に示すように、主体金具３、発熱チューブ１１、絶縁体１５、発熱コイル１３、中軸７、Ｏリング１７及びインシュレータ１９等を用意する。そして、これらの必要な箇所を電気的に接続しながら、これらとピン端子１０とを公知の方法により組み付ける。この際、インシュレータ１９の後端側において、嵌合凹部２５に中軸７の後端部が嵌合された状態でピン端子１０の加締め予定部１０ｆ（図２参照）が実際に加締められる。これにより、図１に示すように、中軸７とピン端子１０とが接合される。また、大径部１０ｂの外周面には加締め部１０ｇが形成される。こうしてグロープラグが完成する。
【００８１】
こうして得られたグロープラグは、ディーゼルエンジンのシリンダヘッドに主体金具３の雄ねじ３ｃが螺合されることにより、ヒータ５の発熱部５ａがディーゼルエンジンの燃焼室に位置される。そして、主体金具３がシリンダヘッドに接地される一方、ピン端子１０には図３に示すキャップ９７ａが嵌合される。
【００８２】
ピン端子１０に対し、同図に示す矢印方向からキャップ９７ａを押し込むことにより、被係止部９７１が係止部１０ｅに係止され、ピン端子１０に対してキャップ９７ａが嵌合された状態となる。この状態において、小径部１０ａに導電材８７ａが接続され、これにより導電材８７ａを介してピン端子１０、ひいてはグロープラグに電力が供給される。
【００８３】
これにより、ヒータ５は、主体金具３と、ピン端子１０及び中軸７との間に電圧が印加され、発熱コイル１３よって発熱部５ａが発熱する。これにより、ディーゼルエンジンの始動が開始されることとなる。
【００８４】
以上のように、実施例のグロープラグの製造方法では、ピン端子１０を製造するにあたり、小径部１０ａと大径部１０ｂとの間にフランジ１０ｄを有し、大径部１０ｂの先端にフランジがない第４ワークを製造する。このため、この製造方法によって得られたピン端子１０は、全長が同一であり、かつ先端から係止部１０ｅまでの長さが同一の従来のピン端子と比較し、同一外径に形成されて加締め可能な加締め予定部１０ｆ（上記のストレート部分）が長くなっている。このため、この製造方法によって得られるグロープラグでは、従来のグロープラグと比較して、短めの中軸７を採用することができる。そして、このような場合であっても、従来よりも長い加締め予定部１０ｆにより、実際に加締められた際における加締め部１０ｇが長くなっていることから、中軸７とピン端子１０とを強固に結合し易くなっている。また、加締め部１０ｇが長くなることで中軸７とピン端子１０とが従来よりも大きな加締め面積で締結されることとなるため、このグロープラグは耐久性が高くなっている。
【００８５】
また、このグロープラグが備えるピン端子１０では、大径部１０ｂの先端にフランジ形成されない分、材料の削減を十分に行うことができ、また軽量化も達成している。そして、上記のように、短めの中軸７を採用できることから、材料の削減を十分に行うことができ、また軽量化も達成している。
【００８６】
さらに、この製造方法において得られたピン端子１０では、大径部１０ｂの先端にフランジを形成しないことから、ピン端子１０を製造するにあたって、大径部１０ｂ周りで径方向に分割された割り型を採用する必要がない。このため、この製造方法によれば、金型の構造が簡易となり、金型の製造コストを低廉化できるとともに、金型の耐久性を向上させることも可能となっている。
【００８７】
したがって、実施例の製造方法によれば、高品質かつ軽量なグロープラグ用ピン端子１０、ひいては高品質かつ軽量なグロープラグを安価に製造可能にすることができる。
【００８８】
特に、この製造方法では、ピン端子１０について、嵌合凹部２５の形成を含めて、導電金属製のワーク３０を第１ワーク３１から第４ワーク３４へと加工するための各工程が全て塑性加工によって行われる。このため、この製造方法では、ピン端子１０の製造にあたって、第１〜４ワーク３１〜３４には切削屑が生じない。このため、この製造方法では、ピン端子１０を製造する際の切削屑を最低限にすることができる。また、上記のように割り型を使用しないことから、第１〜４ワーク３１〜３４にバリも生じ難くなっている。これらのため、ピン端子１０について、切削屑やバリを除去するための手間をさほど設けなくても、グロープラグの組付性が向上するとともに、ピン端子１０の短絡を回避することが可能となっている。
【００８９】
また、上記のように、第１ワークから第２、３ワークを経て第４ワークへと加工するための各工程を塑性加工で行うことで、第１ワーク３１から第４ワーク３４へと加工を行う際の加工時間を短縮することも可能となっている。そして、このように塑性加工を行うことで、大量の第２ワーク３２それぞれを同時に第３ワーク３３とし、更には第４ワーク３４へ加工することも可能となることから、ピン端子１０の大量生産も容易となっている。これらのため、このようにピン端子１０を製造することで、その製造コストの低廉化をより一層実現でき、ひいてはグロープラグの製造コストの低廉化をより一層実現している。
【００９０】
なお、この場合、第１ワーク３１から第４ワーク３４へと加工する各工程において、各ワーク３２〜３４の切削屑が生じないことから、より一層の省資源化の実現に寄与することも可能となっている。
【００９１】
そして、この製造方法では、ピン端子１０を製造する際、第２工程において、第１ワーク３１の先端側端面に第１深度を有する第１嵌合凹部２５ａを形成しており、第３工程において、第２ワーク３２の先端側端面に第１深度より深い第２深度を有する第２凹部２５ｂを形成している。そして、第４工程において、第３ワーク３３の先端側端面に第２深度より深い第３深度を有する嵌合凹部２５（第３嵌合凹部２５ｃ）を形成している。
【００９２】
このように、この製造方法では、第２〜４ワーク３２〜３４にかけて、第１嵌合凹部２５ａから嵌合凹部２５（第３嵌合凹部２５ｃ）の順でその深度が深くなるように、複数回の工程に分けて嵌合凹部２５を形成する。このため、この製造方法では、例えば、第１ワーク３１に形成された第１嵌合凹部２５ａが後に続く他の工程によって、その形状が変形したとしても、第２ワーク３２に第２嵌合凹部２５ｂを形成する際、その形状を矯正できる。このため、この製造方法によれば、製造された各ピン端子１０の嵌合凹部２５の形状を均質にし易くなり、グロープラグの品質を均質なものとし易くなっている。
【００９３】
また、このように、嵌合凹部２５の成形を複数回の工程に分けることで、パンチ５０ｃ、５１ｃ、５２ｇにそれぞれ設けられる凸部５０ｄ、５１ｄ、５２ｈについて、それぞれ第１〜３深度に対応した第１〜３高さとすることができる。このため、各パンチ５０ｃ、５１ｃ、５２ｇが第２〜４ワーク３２〜３４をそれぞれ加圧する際における、凸部５０ｄ、５１ｄ、５２ｈに対する負担を軽減できる。このため、各パンチ５０ｃ、５１ｃ、５２ｇの耐久性を高くすることができる。
【００９４】
ここで、図２に示すように、ピン端子１０における嵌合凹部２５は、大径部１０ｂの先端から後端に向けて延びる円筒状の内周面２５１と、内周面２５１の後端と連続する上底面２５２とからなっている。また、図９に示すように、パンチ５２ｇの凸部５２ｈが上端面５２０に向かって縮径するテーパ状をなしていることから、形成された嵌合凹部２５の上底面２５２は、ピン端子１０の後端側に向かって小径となるテーパ状をなしている。また、嵌合凹部２５は、第３深度を有していることから、上底面２５２は、ピン端子１０の内部において、第２円筒面２３に相当する箇所に位置している。
【００９５】
つまり、ピン端子１０を得るための上記第４工程において、第３嵌合凹部２５ｃが形成された第３ワーク３３では、上底面２５２の周辺の肉厚が大きくなっている。このため、フランジ１０ｄを形成する際の塑性変形によっても第３嵌合凹部２５ｃの上底面（嵌合凹部２５の上底面２５２に相当する。）が変形し難く、上底面２５２に歪み等が生じ難くなっている。また、この第３ワーク３３の塑性変形は、フランジ１０ｄの最大径位置ＭＰで最も大きくなるものの、上底面２５２がフランジ１０ｄの最大径位置ＭＰよりも先端側に位置していることから、得られた第４ワーク３４では、塑性変形による上底面２５２の変形がより生じ難くなっている。これらのため、第４ワーク３４では上底面２５２に歪みや、これによって生じた皺等が生じ難くなり、めっき加工時の洗浄液等が上底面２５２に残存し難くなる。このため、ピン端子１０では、嵌合凹部２５におけるめっきが好適に施された状態となる。また、このピン端子１０では、上底面２５２に錆等も生じ難くなっている。
【００９６】
さらに、パンチ５２ｇにおける凸部５２ｈの上端面５２０に対してローレット加工が施されていることから、第３ワーク３３に対してパンチ５２ｇによる加圧を行う際に、第２嵌合凹部２５ｂ内で凸部５２ｈが滑り難くなり、好適に第３嵌合凹部２５ｃを形成することが可能となっている。これらのため、ピン端子１０が高品質となっている。
【００９７】
また、フランジ１０ｄは、第１円筒面２１と、凸曲面２２と、第２円筒面２３とを有している。さらに、フランジ１０ｄは、第１円板面２１ａと、第１円板面２１ａと第１円筒面２１とに接続されるテーパ面２０と、第２円筒面２３と大径部１０ｂとを接続する第２円板面２３ａとを有している。さらに、フランジ１０ｄの凸曲面２２の外周面には、最大径位置ＭＰよりもやや先端側に段差２２ｃが形成されている。
【００９８】
これらのため、ピン端子１０に対してキャップ９７ａを嵌合させ易くなるとともに、係止部１０ｅに係止されたキャップ９７ａがピン端子１０から抜け難くなっている。具体的には、図３に示す矢印方向でキャップ９７ａを押し込みつつ、ピン端子１０にキャップ９７ａを装着させることにより、キャップ本体９７０の被係止部９７１は、第１円板面２１ａ及びテーパ面２０に沿いつつ拡がるように弾性変形し、凸曲面２２に至る。そして、被係止部９７１は、第１円弧２２ａにそって更に拡がるように弾性変形し、最大径位置ＭＰに至る。最大径位置ＭＰを経た後は、段差２２ｃ及び第２円弧２２ｂに沿うことにより、被係止部９７１は狭まるように弾性変形しつつ、第２円筒面２３から係止部１０ｅに至る。そして、被係止部９７１は係止部１０ｅに係止されることとなる。このように、ピン端子１０に対するキャップ９７ａの装着方向と、テーパ面２０及び第１円弧２２ａとが互いに沿っているため、キャップ９７ａを容易にピン端子１０に嵌合させることが可能となっている。
【００９９】
一方、ディーゼルエンジンの振動等により被係止部９７１が係止部から外れ、キャップ９７ａがピン端子１０から抜ける方向、すなわち同図の矢印と反対方向に移動したとしても、その被係止部９７１は上記の段差２２ｃに引っ掛かり、そのまま段差２２ｃに係止されることとなる。つまり、被係止部９７１は、第２円弧２２ｂに沿うことで拡がるように弾性変形したとしても、段差２２ｃと当接することにより、被係止部９７１は、第２円弧２２ｂよりも大きく広がることができず、段差２２ｃを越えて第１円弧２２ａ側に至ることが不可能となる。結果として、上記のように、被係止部９７１は段差２２ｃに係止されることとなる。このように、このピン端子１０では、係止部１０ｅと段差２２ｃとによりキャップ９７ａが二重で係止される状態となるため、より好適にキャップ９７ａをピン端子１０に嵌合させることが可能となっている。
【０１００】
さらに、第４工程において、第１キャビティ５２ｃにおける第１丸孔５２１の最大径Ｍと、第２キャビティ５２ｅにおける第２丸孔５２２の最大径Ｎとの径差を利用することで段差２２ｃを形成している。このため、例えば、凸曲面２２の外周面を全て切削加工することによって段差２２ｃを形成する場合と比較して、第４ワーク３４の切削屑の発生を抑制することが可能となっている。
【０１０１】
また、この製造方法では、ピン端子１０を製造する際、第４ワークの外径を削り代１ｍｍ以下の切削によって仕上げ、ピン端子１０とする外径仕上工程を行っている。このため、第４ワーク３４を比較的ラフに製造することが可能となっており、第４ワーク３４の製造が容易となっている。そして、第４ワーク３４に対し、切削を行うことでより精度の高いピン端子１０を製造することができる。この際、削り代を１ｍｍ以下とすることで、切削によって生じる切削屑を少なくすることができる。このため、本発明の上記の効果を損なうことなく、省資源化及び製造コストの低廉化を実現できる。
【０１０２】
以上において、本発明を実施例に即して説明したが、本発明は上記実施例に制限されるものではなく、その趣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。
【０１０３】
例えば、グロープラグについて、主体金具３に替えて、樹脂製のハウジングを採用することも可能である。
【０１０４】
また、上記実施例では、発熱チューブ１１、絶縁粉末１２及び発熱コイル１３をヒータ５としたが、セラミックヒータをヒータとすることも可能である。
【０１０５】
さらに、外径仕上工程において、切削に替えて研磨によってピン端子１０を仕上げることも可能である。この場合でも、研磨におけるフランジ１０ｄの外周側に対する削り代はΦ１ｍｍ以下とされることから、切削の場合と同様、研磨によって生じる研磨屑を少なくすることができる。また、外径仕上工程では、第４ワーク３４におけるフランジ１０ｄの外周側以外の部分を切削又は研磨することも可能である。
【０１０６】
また、パンチ５０ｃ、５１ｃ、についても、凸部５０ｄ、５１ｄの長さを除いて、パンチ５２ｇと同じ構成とすることができる。この場合、凸部５０ｄ、５１ｄの各上端面に施されたローレット加工により、第１嵌合凹部２５ａや第２嵌合凹部２５ｂを形成する場合においても、第１、２ワーク３１、３２に対して凸部５０ｄ、５１ｄが滑り難くなり、好適に第１嵌合凹部２５ａや第２嵌合凹部２５ｂを形成することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【０１０７】
本発明はグロープラグに利用可能である。
【符号の説明】
【０１０８】
３…主体金具（ハウジング）
５ａ…発熱部
５…ヒータ
７…中軸
１０…ピン端子
３１…第１ワーク
３２…第２ワーク
９７…キャップ
１０ａ、３３ａ、３４ａ…小径部
１０ｂ、３３ｂ、３４ｂ…大径部
３３…第３ワーク
１０ｄ…フランジ
ＭＰ…最大径位置
１０ｅ…係止部
３４…第４ワーク
２５、２５ａ〜２５ｃ…嵌合凹部（２５ａ…第１嵌合凹部、２５ｂ…第２嵌合凹部、２５ｃ…第３嵌合凹部）
２１…第１円筒面
２２…凸曲面
２３…第２円筒面
２１ａ…第１円板面
２０…テーパ面
２３ａ…第２円板面
５２ｃ…第１キャビティ
５２ａ…第１型
５２ｅ…第２キャビティ
５２ｂ…第２型
【国際調査報告】
2012046510.tif 000014
2012046510.tif 000015