(57)【要約】  本名発明は、中軸と高い結合強度で結合可能であるとともに、グロープラグの材料の削減及び軽量化も実現可能なピン端子を提供すること及び中軸とピン端子とが高い結合強度で結合して優れた耐久性を発揮し、かつ材料の削減及び軽量化を実現可能なグロープラグを提供するためのものである。  グロープラグは、主体金具３と、ヒータ５と、中軸７と、インシュレータ１９と、インシュレータ１９の先端面と主体金具３との間に設けられるＯリング１７と、中軸７の後端部に嵌合し、外部から通電を行うピン端子１０とを備えている。このピン端子１０は、小径部１０ａと、フランジ１０ｄと、係止部１０ｅと嵌合凹部２５とが形成された大径部１０ｂとを備えている。この大径部１０ｂは、自身の先端から係止部１０ｅの先端までの範囲に、同一外径に形成されて加締め可能な加締め予定部１０ｆを有しており、この一部が中軸７の後端部を加締め固定する加締め部１０ｇとされる。
2012046511.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向に延びる軸状をなし、外部から電力を供給する導電材が接続される小径部と、
該小径部の先端に一体に設けられ、該小径部よりも外径が大きく形成されたフランジと、
該フランジの先端で前記小径部よりも前記軸方向に短く一体に設けられ、該小径部よりも外径が大きく、前記フランジよりも外径が小さく形成され、自身の径方向内部に前記軸方向の先端から後端へ向けて凹設された嵌合凹部を有する円筒状の大径部と、
前記フランジの最大径位置と前記大径部との間に位置し、自身の外径が該大径部へ向けて漸次縮径する係止部とを備えるグロープラグ用ピン端子であって、
前記大径部は、自身の先端から前記係止部の先端までの範囲において、同一外径に形成されて加締め可能な加締め予定部を有していることを特徴とするグロープラグ用ピン端子。
【請求項２】
前記大径部の先端面は、グロープラグを構成する絶縁部材の後端面よりも小径である請求項１記載のグロープラグ用ピン端子。
【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内周面と、該内周面の後端と連続し、前記係止部又は前記フランジの径方向内部に位置する上底面とからなる請求項１又は２記載のグロープラグ用ピン端子。
【請求項４】
前記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３記載のグロープラグ用ピン端子。
【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。
【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、
前記凸曲面には、前記最大径位置よりも前記第２円筒面側となる位置に、段差が形成されている請求項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。
【請求項７】
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６記載のグロープラグ用ピン端子。
【請求項８】
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、該ハウジングの後端で該中軸を挿通する絶縁部材と、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おいて、
前記ピン端子は、軸方向に延びる軸状をなし、外部から電力を供給する導電材が接続される小径部と、
該小径部の先端に一体に設けられ、該小径部よりも外径が大きく形成されたフランジと、
該フランジの先端で前記小径部よりも前記軸方向に短く一体に設けられ、該小径部よりも外径が大きく、前記フランジよりも外径が小さく形成され、自身の径方向内部に前記軸方向の先端から後端へ向けて凹設された嵌合凹部を有する円筒状の大径部と、
前記フランジの最大径位置と前記大径部との間に位置し、自身の外径が該大径部へ向けて漸次縮径する係止部とを備え、
前記大径部は、自身の先端から前記係止部の先端までの範囲において、同一外径に形成されて加締め可能な加締め予定部を有し、
該加締め予定部の一部が前記中軸の前記後端部を加締め固定する加締め部とされていることを特徴とするグロープラグ。
【請求項９】
前記加締め部は、前記加締め予定部の前記軸方向の全長の半分を超える長さを有している請求項８記載のグロープラグ。
【請求項１０】
前記加締め部は、前記加締め予定部における前記軸方向の中心よりも先端側に位置している請求項９記載のグロープラグ。
【請求項１１】
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内周面と、該内周面の後端と連続し、前記係止部又は前記フランジの径方向内部に位置する上底面とからなり、
前記上底面は後端側に向かって小径となるテーパ状をなし、
前記中軸は後端側に向かって小径となるテーパ状の後端部を有し、
該上底面内に該中軸の該後端部が位置している請求項８乃至１０のいずれか１項記載のグロープラグ。
【請求項１２】
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先端側に位置している請求項１０記載のグロープラグ。
【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及びグロープラグに関する。
【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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【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】
【００１０】
しかし、上記従来のピン端子は、大径部の先端に第１フランジを有するとともに、大径部の後端側に第２フランジを有している。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。【００１１】
本発明は、上記の実情に鑑みてなされたものであって、中軸と高い結合強度で結合可能であるとともに、グロープラグの材料の削減及び軽量化も実現可能なピン端子を提供することを解決すべき課題としている。また、本発明は、中軸とピン端子とが高い結合強度で結合して優れた耐久性を発揮し、かつ材料の削減及び軽量化を実現可能なグロープラグを提供することも解決すべき課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明のグロープラグ用ピン端子は、軸方向に延びる軸状をなし、外部から電力を供給する導電材が接続される小径部と、
該小径部の先端に一体に設けられ、該小径部よりも外径が大きく形成されたフランジと、
該フランジの先端で前記小径部よりも前記軸方向に短く一体に設けられ、該小径部よりも外径が大きく、前記フランジよりも外径が小さく形成され、自身の径方向内部に前記軸方向の先端から後端へ向けて凹設された嵌合凹部を有する円筒状の大径部と、
前記フランジの最大径位置と前記大径部との間に位置し、自身の外径が該大径部へ向けて漸次縮径する係止部とを備えるグロープラグ用ピン端子であって、
前記大径部は、自身の先端から前記係止部の先端までの範囲において、同一外径に形成されて加締め可能な加締め予定部を有していることを特徴とする（請求項１）。【００１３】
本発明のグロープラグ用ピン端子では、従来のピン端子９３（図１１参照）のような第１フランジ９３ｃが形成されない。このため、このピン端子では、自身の全長を維持しつつ、すなわちピン端子に嵌合されるキャップとの互換性を維持しつつ、同一外径に形成されて加締め可能な加締め予定部の長さが長くなっている。このため、長い加締め予定部で中軸とピン端子とを強固に結合し易く、短めの中軸を採用することも可能になる。このため、このピン端子では、材料の削減と軽量化とを実現することも可能である。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、短めの中軸を採用することから、材料の削減と軽量化とを実現することができる。【００１４】
なお、従来のピン端子９３（図１１参照）の第１フランジ９３ｃの作用について、当初は、第１フランジ９３ｃとインシュレータ９６の後端との当接面積を広くすることで、第１フランジ９３ｃがインシュレータ９６を十分に押圧することができると考えられていた。そして、第１フランジ９３ｃがインシュレータ９６を十分に押圧する結果、インシュレータ９６の先端面とハウジング９０との間に設けられたＯリング（図示しない。）が均一な形状で弾性変形し、中軸９２とハウジング９０との絶縁性を向上させることができると考えられていた。しかし、発明者が行った研究によれば、ピン端子９３について、従来のように、第１フランジ９３ｃによってインシュレータ９６の後端との当接面積を広くしなくても、十分にインシュレータ９６を押圧可能であり、Ｏリングによる絶縁効果も十分に発揮可能であることが判明した。つまり、本発明のピン端子を備えたグロープラグと、第１フランジ９３ｃが形成されたピン端子９３を備えた従来のグロープラグとでは、その絶縁性能に差は生じない。【００１５】
したがって、本発明のグロープラグ用ピン端子では、中軸と高い結合強度で結合可能であるとともに、グロープラグの材料の削減及び軽量化も実現可能である。このため、このピン端子を備えることにより、グロープラグは安価で優れた耐久性を発揮する。【００１６】
本発明のグロープラグ用ピン端子は、例えば、導電金属製のワークを塑性加工又は切削加工することによって製造することができる。また、ピン端子のうち、小径部、フランジ、大径部及び係止部については塑性加工によって形成し、嵌合凹部は切削加工によって形成することも可能である。導電金属製のワークの塑性加工のみによってピン端子を製造すれば、加工時においてワークの切削屑が生じず、省資源化等による製造コストの削減が実現できることから好適である。【００１７】
加締め予定部が同一外径に形成されていることは、外径が厳密に同一であることを意味せず、加締め可能であれば、ある程度の範囲で外径が同一でない実質的に同一の場合も含む。加締め加工は一定の外径を有する円筒状を成す部位に行われる加工であるので、従来の第１フランジ９３ｃに相当する程度の径差が形成されていては加締めを行うことができない。目安として、０．２ｍｍ以下の差であれば、本発明においては同一外径と見なすことができる。【００１８】
大径部の先端面は、グロープラグを構成する絶縁部材の後端面よりも小径であることが好ましい（請求項２）。この場合には、ピン端子からハウジング等への漏電を確実性高く防止することが可能となる。【００１９】
嵌合凹部は、大径部の先端から後端に向けて延びる内周面と、内周面の後端と連続し、係止部又はフランジの径方向内部に位置する上底面とからなることが好ましい（請求項３）。この場合、嵌合凹部に嵌合させた中軸の後端部を加締め予定部よりも後方に位置させることができる。このため、このピン端子を備えたグロープラグでは、中軸の後端部よりも先端側で加締めが行われることとなるため、中軸の後端部に負荷が集中することをより効果的に防止できる。これにより、中軸自体の耐久性が向上し、グロープラグ自体の耐久性も向上する。なお、上底面とは、嵌合凹部において上底となる面及びこの面を含む一定範囲の領域を指す。【００２０】
発明者の確認によれば、上記のワークを塑性変形させてフランジを形成する場合、その塑性変形の影響を受けることにより、ワークに形成された嵌合凹部の上底面は歪み等が生じ易くなり、上底面には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。【００２１】
そこで、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）。このように、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、ワークにおける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。【００２２】
さらに、上底面は、フランジの最大径位置よりも先端側に位置していることが好ましい（請求項５）。フランジを塑性変形によって形成する際におけるワークの塑性変形の大きさは、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。【００２３】
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円筒面とを有し得る。そして、凸曲面には、最大径位置よりも第２円筒面側となる位置に、段差が形成されていることが好ましい（請求項６）。【００２４】
この場合、第１円筒面や凸曲面により、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、キャップがピン端子から抜け難くなる。この際、段差を利用することにより、係止部にキャップを好適に係止させることが可能となる。このため、例えば、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引っ掛かり、段差よりも後端側に移動することが好適に防止されることとなる。また、この段差自体を係止部として機能させることもできる。なお、この段差を係止部に含めても良く、また、段差自体を係止部としても良い。さらに、この段差は、フランジを塑性加工によって形成する際に同時に形成しても良く、形成されたフランジに対して切削加工を行うことによって形成しても良い。【００２５】
さらに、上記のフランジは、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）。この場合、第１円板面やテーパ面により、ピン端子に対してキャップをより嵌合させ易くなる。また、第２円板面により、キャップがピン端子からより抜け難くなる。【００２６】
本発明のグロープラグは、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、該ハウジングの後端で該中軸を挿通する絶縁部材と、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おいて、
前記ピン端子は、軸方向に延びる軸状をなし、外部から電力を供給する導電材が接続される小径部と、
該小径部の先端に一体に設けられ、該小径部よりも外径が大きく形成されたフランジと、
該フランジの先端で前記小径部よりも前記軸方向に短く一体に設けられ、該小径部よりも外径が大きく、前記フランジよりも外径が小さく形成され、自身の径方向内部に前記軸方向の先端から後端へ向けて凹設された嵌合凹部を有する円筒状の大径部と、
前記フランジの最大径位置と前記大径部との間に位置し、自身の外径が該大径部へ向けて漸次縮径する係止部とを備え、
前記大径部は、自身の先端から前記係止部の先端までの範囲において、同一外径に形成されて加締め可能な加締め予定部を有し、
該加締め予定部の一部が前記中軸の前記後端部を加締め固定する加締め部とされていることを特徴とする（請求項８）。【００２７】
本発明のグロープラグは本発明のピン端子を備えている。このため、このグロープラグは、中軸とピン端子とが高い結合強度で結合して優れた耐久性を発揮し、かつ材料の削減及び軽量化を実現可能である。このため、このグロープラグは、安価で優れた耐久性を発揮する。【００２８】
加締め部は、加締め予定部の軸方向の全長の半分を超える長さを有していることが好ましい（請求項９）。この場合、加締め部が加締め予定部の軸方向の全長の半分以下である公用品と比べ、中軸とピン端子との結合強度が高く、確実に優れた耐久性を発揮する。【００２９】
加締め部は、加締め予定部における軸方向の中心よりも先端側に位置していることが好ましい（請求項１０）。この場合、このグロープラグでは、ピン端子において、大径部の先端側に近い位置で加締めが行われることとなる。このため、このグロープラグでは、中軸の後端部に対する負荷を軽減でき、グロープラグの耐久性がより向上する。【００３０】
嵌合凹部は、大径部の先端から後端に向けて延びる内周面と、内周面の後端と連続し、係止部又はフランジの径方向内部に位置する上底面とからなり得る。また、上底面は後端側に向かって小径となるテーパ状をなし得る。さらに、中軸は後端側に向かって小径となるテーパ状の後端部を有し得る。そして、上底面内に中軸の後端部が位置していることが好ましい（請求項１１）。【００３１】
この場合、中軸の後端側が上記のようなテーパ状となることで、中軸の後端を嵌合凹部に挿通させ易くなる。そして、嵌合凹部に挿通された中軸の後端は、内周面に沿いつつ上底面に至ることとなる。この際、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、上記のように、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、嵌合凹部が変形し難くなり、上底面内に中軸の後端部を位置させた状態で、好適に中軸とピン端子とを高い結合強度で結合させることが可能となる。また、上底面に歪み等が生じ難くなることで、嵌合凹部におけるめっきが好適に施されるとともに、上底面に錆等も生じ難くなる。これらのため、グロープラグの耐久性がより向上する。【００３２】
ここで上底面とは、嵌合凹部において上底となる面及びこの面を含む一定範囲の領域を指している。このため、上底面内に中軸の後端部が位置しているとは、上底となる面に中軸の後端部を当接させた状態又はこれに準じる程度に上記の面に対して中軸の後端部を近接させた状態をいう（図１０参照）。【００３３】
また、上底面は、フランジの最大径位置よりも先端側に位置していることが好ましい（請求項１２）。塑性変形による上底面の変形がより生じ難くなり、より好適に中軸とピン端子とを高い結合強度で結合させることが可能となる。また、このように、フランジの最大径位置よりも先端側に上底面を位置させることにより、比較的嵌合凹部の深度が浅くなり、中軸の後端を短くすることが可能となる。このため、中軸全体を短く形成することが可能となり、グロープラグの製造コストを低廉化させることが可能となる。なお、このように、嵌合凹部の深度が浅くなり、中軸の後端が短くなった場合であっても、上記のように加締め部が十分な長さを有していることから、中軸とピン端子との結合強度は高く保たれることとなる。
【発明の効果】
【００３４】
本発明のグロープラグ用ピン端子及びこのピン端子を備えたグロープラグでは、中軸と高い結合強度で結合可能であるとともに、グロープラグの材料の削減及び軽量化も実現可能である。このため、このピン端子を備えたグロープラグは、安価ですぐれた耐久性を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【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】実施例のグロープラグの部分拡大断面図である。
【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】
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。これらＯリング１７及びインシュレータ１９が絶縁部材に相当している。なお、絶縁部材については、Ｏリング１７とインシュレータ１９とを一体で形成して構成することもできる。また、三以上の構成要素の組み合わせによって絶縁部材を構成することもでき、単一の構成要素によって絶縁部材を構成することもできる。
【００４１】
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から大径部１０ｂにかけて、ピン端子１０は漸次縮径された形状をなしている。また、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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。上記の第２円筒面２３及び段差２２ｃが係止部１０ｅに相当する。なお、この段差２２ｃの形成については、後に詳述する。
【００４５】
ここで、係止部１０ｅは、フランジ１０ｄの最大径位置ＭＰと大径部１０ｂとの間に設けられていれば良く、上記のように、第２円筒面２３及び段差２２ｃに限られない。例えば、段差２２ｃと第２円筒面２３と第２円板面２３ａとで係止部１０ｅとしても良い。また、段差２２ｃ、第２円筒面２３及び第２円板面２３ａのいずれか一つを係止部１０ｅとしても良い。さらに、第２円筒面２３及び第２円板面２３ａをそれぞれ組み合わせることで係止部１０ｅとしても良い。
【００４６】
同図の（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。また、大径部１０ｂの先端面は、後述のインシュレータ１９（図１０参照）の後端面よりも小径となっている。
【００４７】
また、組付け前のピン端子１０では、この大径部１０ｂの先端から係止部１０ｅの先端までの範囲が径差０．２ｍｍ以下で形成されており、ほぼ同一外径となっている。そして、この範囲が加締め予定部１０ｆとされている。
【００４８】
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、嵌合凹部２５において上底となる面２５２ａ及びこの面２５２ａを含む一定範囲の領域である。また、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。さらに、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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
＜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。
【００５２】
＜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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
＜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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
＜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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
＜外径仕上げ工程＞
この後、第４ワーク３４の外周について、図示しないカッタ等により切削を行う外径仕上げ工程を行う。これにより、例えば、フランジ１０ｄの外周をカットすることで、第４ワーク３４のフランジ１０ｄの外周側の真円度が高められる。この外径仕上げ工程を経て、図２に示すピン端子１０が製造される。なお、カッタ等による切削に替えて、研磨機等を用いた研磨を行うことにより、外径仕上げ工程を行うこともできる。
【００７１】
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の（Ａ）参照）が実際に加締められる。これにより、図１及び図１０に示すように、中軸７とピン端子１０とが接合されて組付けが完了する。また、大径部１０ｂの外周面、すなわち、加締め予定部１０ｆには、加締め部１０ｇが形成される。この加締め部１０ｇの長さβは、図１０に示すように、加締め予定部１０ｆの軸方向の全長αの半分を超える長さとなっている。また、加締めが行われる際、加締め予定部１０ｆにおける軸方向の中心よりも先端側、すなわち、ピン端子１０の大径部１０ｂの先端側に、加締め部１０ｇが位置するように加締め位置が調整されている。こうしてグロープラグが完成する。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
このグロープラグが備えるピン端子１０の先端部分には、従来のグロープラグにおけるピン端子９３（図８参照）に形成されていた第１フランジ９３ｃが形成されていない。このため、このグロープラグでは、図１及び図１０に示すように、ピン端子１０の先端側の端面、すなわち大径部１０ｂの先端側の端面がインシュレータ１９の後端側の端面と当接している。これにより、インシュレータ１９が押圧されている。そして、この状態においてインシュレータ１９は、その先端側でＯリング１７を押圧する。このため、Ｏリング１７は、軸孔３ａ内で弾性変形し、Ｏリング１７が中軸７、インシュレータ１９及び軸孔３ａの壁面と密着する。こうして、このグロープラグでは、Ｏリング１７による、中軸７と主体金具３との間における絶縁効果が十分に発揮されることとなる。
【００７６】
そして、このように、第１フランジ９３ｃが形成されないことにより、図１０に示すように、このピン端子１０では、自身の全長を維持しつつ、すなわちピン端子１０に嵌合されるキャップ９７との互換性を維持しつつ、同一外径に形成されて加締め可能な加締め予定部１０ｆの長さ（大径部１０ｂのストレート部分に相当する、加締め予定部１０ｆの軸方向の全長α）が長くなっている。このため、長い加締め予定部１０ｆで中軸７とピン端子１０とを強固に結合し易く、このグロープラグでは短めの中軸７を採用することが可能となっている。このため、このピン端子１０を備えたグロープラグは、材料の削減と軽量化とを実現している。
【００７７】
そして、実際に加締めを行った際の加締め部１０ｇの長さβは、この加締め予定部１０ｆの軸方向の全長αの半分を超える長さとなっている。このため、このグロープラグでは、加締め部の長さが加締め予定部の軸方向の全長の半分以下である公用品（図１１参照）と比べ、中軸７とピン端子１０との結合強度が高く、確実に優れた耐久性を発揮している。
【００７８】
また、図１０に示すように、この加締め部１０ｇは、加締め予定部１０ｆにおける軸方向の中心よりも先端側に位置している。このため、このグロープラグでは、ピン端子１０において、大径部１０ｂの先端側に近い位置で加締めが行われることとなる。このため、このグロープラグでは、中軸７の後端部に対する負荷を軽減でき、グロープラグの耐久性がより向上している。
【００７９】
したがって、このグロープラグでは、中軸７とピン端子１０とが高い結合強度で結合して優れた耐久性を発揮し、かつ材料の削減及び軽量化を実現可能となっている。
【００８０】
特に、このグロープラグにおいて、ピン端子１０の大径部１０ｂの先端面は、グロープラグを構成するインシュレータ１９の後端面よりも小径となっている。このため、ピン端子１０から主体金具３への漏電を確実性高く防止することが可能となっている。
【００８１】
また、このグロープラグが備えるピン端子１０において、図２の（Ａ）に示すように、嵌合凹部２５は、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、係止部１０ｅとフランジ１０ｄとの間の径方向内部に位置する上底面２５２とから形成されている。このため、図１０に示すように、このグロープラグでは、嵌合凹部２５に嵌合させた中軸７の後端部を加締め予定部１０ｆに形成された加締め部１０ｇよりも後方に位置させることができる。このため、このグロープラグでは、中軸７の後端部よりも先端側で加締めが行われることとなるため、中軸７の後端部に負荷が集中することをより効果的に防止できる。これにより、中軸７自体の耐久性が向上し、グロープラグ自体の耐久性も向上している。
【００８２】
さらに、ピン端子１０において、上底面２５２は後端側に向かって小径となるテーパ状をなしているとともに、嵌合凹部２５が第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。このため、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。
【００８３】
また、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が高品質となり、ひいてグロープラグの品質が高くなっている。
【００８４】
また、このグロープラグにおいて、中軸７は後端側に向かって小径となるテーパ状の後端部を有しており、上底面２５２内に、この中軸７の後端部が位置している。このため、ピン端子１０と中軸７とを組み付ける際に、中軸７は後端側が上記のようなテーパ状となることで、中軸７の後端を嵌合凹部２５に挿通させ易くなっている。そして、嵌合凹部２５に挿通された中軸７の後端は、内周面２５１に沿いつつ上底面２５２に至ることとなる。これにより、上底面２５２内に中軸７の後端部を位置させた状態で、好適に中軸７とピン端子１０とを高い結合強度で結合させることが可能となる。このため、グロープラグでは、耐久性が高くなっている。
【００８５】
さらに、上記のように上底面２５２がピン端子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ことから、比較的嵌合凹部２５の深度が浅くなっており、中軸７の後端を短くすることが可能となっている。このため、このグロープラグでは、中軸７全体を短く形成することが可能となり、グロープラグの製造コストを低廉化させることが可能となっている。なお、このように、嵌合凹部２５の深度が浅くなり、中軸７の後端が短くされていても、図１０に示すように、加締め部１０ｇの長さβが十分な長さを有していることから、中軸７とピン端子１０との結合強度は高く保たれている。
【００８６】
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。
【００８７】
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、係止部１０ｅに至る。そして、被係止部９７１は第２円筒面２３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。
【００８８】
一方、ディーゼルエンジンの振動等により被係止部９７１が第２円筒面２３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。このため、例えば、第２円筒面２３による係止が外れて、被係止部９７１が第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、被係止部９７１は段差２２ｃと当接することとなる。このため、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、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、このグロープラグでは、第２円筒面２３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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
さらに、上記のように、段差２２と第２円筒面２３と第２円板面２３ａとで係止部１０ｅを構成し、これらによって被係止部９７１を係止しても良い。この場合、被係止部９７１が係止部１０ｅからより外れ難くなり、ピン端子１０ｅからキャップ９７ａがより抜け難くなる。
【００９４】
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。
【００９５】
さらに、段差２２ｃについて、第４工程における塑性加工によって形成するのではなく、第４ワーク３４についての外形仕上げ工程の際に、カッタによる切削によって形成しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００９６】
本発明はグロープラグに利用可能である。
【符号の説明】
【００９７】
８７…導電材
１０ａ…小径部
１０ｄ…フランジ
２５…嵌合凹部
１０ｂ…大径部
ＭＰ…最大径位置
１０ｅ…係止部
１０…ピン端子
１０ｆ…加締め予定部
１９…インシュレータ（絶縁部材）
２５１…内周面
２５２…上底面
３…主体金具（ハウジング）
５ａ…発熱部
５…ヒータ
７…中軸
１７…Ｏリング
１０ｇ…加締め部
２５１…内周面
２５２…上底面
２１…第１円筒面
２２…凸曲面
２３…第２円筒面
２２ｃ…段差
２１ａ…第１円板面
２０…テーパ面
２３ａ…第２円板面
【図１】
2012046511.tif 000003
【図２】
2012046511.tif 000004
【図３】
2012046511.tif 000005
【図４】
2012046511.tif 000006
【図５】
2012046511.tif 000007
【図６】
2012046511.tif 000008
【図７】
2012046511.tif 000009
【図８】
2012046511.tif 000010
【図９】
2012046511.tif 000011
【図１０】
2012046511.tif 000012
【図１１】
2012046511.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成23年12月19日(2011.12.19)
【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】
軸方向に延びる軸状をなし、外部から電力を供給する導電材が接続される小径部と、
該小径部の先端に一体に設けられ、該小径部よりも外径が大きく形成されたフランジと、
該フランジの先端で前記小径部よりも前記軸方向に短く一体に設けられ、該小径部よりも外径が大きく、前記フランジよりも外径が小さく形成され、自身の径方向内部に前記軸方向の先端から後端へ向けて凹設された嵌合凹部を有する円筒状の大径部と、
前記フランジの最大径位置と前記大径部との間に位置し、自身の外径が該大径部へ向けて漸次縮径する係止部とを備えるグロープラグ用ピン端子であって、
前記大径部は、自身の先端から前記係止部の先端までの範囲において、同一外径に形成されて加締め可能な加締め予定部を有していることを特徴とするグロープラグ用ピン端子。
【請求項２】
前記大径部の先端面は、グロープラグを構成する絶縁部材の後端面よりも小径である請求項１記載のグロープラグ用ピン端子。
【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内周面と、該内周面の後端と連続し、前記係止部又は前記フランジの径方向内部に位置する上底面とからなる請求項１又は２記載のグロープラグ用ピン端子。
【請求項４】
前記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３記載のグロープラグ用ピン端子。
【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。
【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、
前記凸曲面には、前記最大径位置よりも前記第２円筒面側となる位置に、段差が形成されている請求項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。
【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該第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。
【請求項８】
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、該ハウジングの後端で該中軸を挿通する絶縁部材と、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おいて、
前記ピン端子は、軸方向に延びる軸状をなし、外部から電力を供給する導電材が接続される小径部と、
該小径部の先端に一体に設けられ、該小径部よりも外径が大きく形成されたフランジと、
該フランジの先端で前記小径部よりも前記軸方向に短く一体に設けられ、該小径部よりも外径が大きく、前記フランジよりも外径が小さく形成され、自身の径方向内部に前記軸方向の先端から後端へ向けて凹設された嵌合凹部を有する円筒状の大径部と、
前記フランジの最大径位置と前記大径部との間に位置し、自身の外径が該大径部へ向けて漸次縮径する係止部とを備え、
前記大径部は、自身の先端から前記係止部の先端までの範囲において、同一外径に形成されて加締め可能な加締め予定部を有し、
該加締め予定部の一部が前記中軸の前記後端部を加締め固定する加締め部とされていることを特徴とするグロープラグ。
【請求項９】
前記加締め部は、前記加締め予定部の前記軸方向の全長の半分を超える長さを有している請求項８記載のグロープラグ。
【請求項１０】
前記加締め部は、前記加締め予定部における前記軸方向の中心よりも先端側に位置している請求項９記載のグロープラグ。
【請求項１１】
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内周面と、該内周面の後端と連続し、前記係止部又は前記フランジの径方向内部に位置する上底面とからなり、
前記上底面は後端側に向かって小径となるテーパ状をなし、
前記中軸は後端側に向かって小径となるテーパ状の後端部を有し、
該上底面内に該中軸の該後端部が位置している請求項８乃至１０のいずれか１項記載のグロープラグ。
【請求項１２】
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先端側に位置している請求項１０記載のグロープラグ。
【手続補正書】
【提出日】平成25年8月2日(2013.8.2)
【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】
軸方向に延びる軸状をなし、外部から電力を供給する導電材が接続される小径部と、
該小径部の先端に一体に設けられ、該小径部よりも外径が大きく形成されたフランジと、
該フランジの先端で前記小径部よりも前記軸方向に短く一体に設けられ、該小径部よりも外径が大きく、前記フランジよりも外径が小さく形成され、自身の径方向内部に前記軸方向の先端から後端へ向けて凹設された嵌合凹部を有する円筒状の大径部と、
前記フランジの最大径位置と前記大径部との間に位置し、自身の外径が該大径部へ向けて漸次縮径する係止部とを備えるグロープラグ用ピン端子であって、
前記大径部は、自身の先端から前記係止部の先端までの範囲において、同一外径に形成されて加締め可能な加締め予定部を有し、
前記フランジは、軸方向の断面が円弧をなす凸曲面を有し、
前記凸曲面には、前記最大径位置よりも先端側となる位置に、段差が形成されていることを特徴とするグロープラグ用ピン端子。
【請求項２】
前記大径部の先端面は、グロープラグを構成する絶縁部材の後端面よりも小径である請求項１記載のグロープラグ用ピン端子。
【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内周面と、該内周面の後端と連続し、前記係止部又は前記フランジの径方向内部に位置する上底面とからなる請求項１又は２記載のグロープラグ用ピン端子。
【請求項４】
前記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３記載のグロープラグ用ピン端子。
【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。
【請求項６】
前記凸曲面は、軸直角方向の断面が円形をなし、
前記フランジは、前記凸曲面と接続し、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、
前記段差は、前記最大径位置よりも前記第２円筒面側となる位置に形成されている請求項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。
【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該第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。
【請求項８】
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、該ハウジングの後端で該中軸を挿通する絶縁部材と、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おいて、
前記ピン端子は、軸方向に延びる軸状をなし、外部から電力を供給する導電材が接続される小径部と、
該小径部の先端に一体に設けられ、該小径部よりも外径が大きく形成されたフランジと、
該フランジの先端で前記小径部よりも前記軸方向に短く一体に設けられ、該小径部よりも外径が大きく、前記フランジよりも外径が小さく形成され、自身の径方向内部に前記軸方向の先端から後端へ向けて凹設された嵌合凹部を有する円筒状の大径部と、
前記フランジの最大径位置と前記大径部との間に位置し、自身の外径が該大径部へ向けて漸次縮径する係止部とを備え、
前記大径部は、自身の先端から前記係止部の先端までの範囲において、同一外径に形成されて加締め可能な加締め予定部を有し、
該加締め予定部の一部が前記中軸の前記後端部を加締め固定する加締め部とされ、
前記フランジは、軸方向の断面が円弧をなす凸曲面を有し、
前記凸曲面には、前記最大径位置よりも先端側となる位置に、段差が形成されていることを特徴とする特徴とするグロープラグ。
【請求項９】
前記加締め部は、前記加締め予定部の前記軸方向の全長の半分を超える長さを有している請求項８記載のグロープラグ。
【請求項１０】
前記加締め部は、前記加締め予定部における前記軸方向の中心よりも先端側に位置している請求項９記載のグロープラグ。
【請求項１１】
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内周面と、該内周面の後端と連続し、前記係止部又は前記フランジの径方向内部に位置する上底面とからなり、
前記上底面は後端側に向かって小径となるテーパ状をなし、
前記中軸は後端側に向かって小径となるテーパ状の後端部を有し、
該上底面内に該中軸の該後端部が位置している請求項８乃至１０のいずれか１項記載のグロープラグ。
【請求項１２】
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先端側に位置している請求項１０記載のグロープラグ。
【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及びグロープラグに関する。
【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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【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】
【００１０】
しかし、上記従来のピン端子は、大径部の先端に第１フランジを有するとともに、大径部の後端側に第２フランジを有している。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。
【００１１】
本発明は、上記の実情に鑑みてなされたものであって、中軸と高い結合強度で結合可能であるとともに、グロープラグの材料の削減及び軽量化も実現可能なピン端子を提供することを解決すべき課題としている。また、本発明は、中軸とピン端子とが高い結合強度で結合して優れた耐久性を発揮し、かつ材料の削減及び軽量化を実現可能なグロープラグを提供することも解決すべき課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明のグロープラグ用ピン端子は、軸方向に延びる軸状をなし、外部から電力を供給する導電材が接続される小径部と、
該小径部の先端に一体に設けられ、該小径部よりも外径が大きく形成されたフランジと、
該フランジの先端で前記小径部よりも前記軸方向に短く一体に設けられ、該小径部よりも外径が大きく、前記フランジよりも外径が小さく形成され、自身の径方向内部に前記軸方向の先端から後端へ向けて凹設された嵌合凹部を有する円筒状の大径部と、
前記フランジの最大径位置と前記大径部との間に位置し、自身の外径が該大径部へ向けて漸次縮径する係止部とを備えるグロープラグ用ピン端子であって、
前記大径部は、自身の先端から前記係止部の先端までの範囲において、同一外径に形成されて加締め可能な加締め予定部を有し、
前記フランジは、軸方向の断面が円弧をなす凸曲面を有し、
前記凸曲面には、前記最大径位置よりも先端側となる位置に、段差が形成されていることを特徴とする（請求項１）。
【００１３】
本発明のグロープラグ用ピン端子では、従来のピン端子９３（図１１参照）のような第１フランジ９３ｃが形成されない。このため、このピン端子では、自身の全長を維持しつつ、すなわちピン端子に嵌合されるキャップとの互換性を維持しつつ、同一外径に形成されて加締め可能な加締め予定部の長さが長くなっている。このため、長い加締め予定部で中軸とピン端子とを強固に結合し易く、短めの中軸を採用することも可能になる。このため、このピン端子では、材料の削減と軽量化とを実現することも可能である。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、短めの中軸を採用することから、材料の削減と軽量化とを実現することができる。
【００１４】
なお、従来のピン端子９３（図１１参照）の第１フランジ９３ｃの作用について、当初は、第１フランジ９３ｃとインシュレータ９６の後端との当接面積を広くすることで、第１フランジ９３ｃがインシュレータ９６を十分に押圧することができると考えられていた。そして、第１フランジ９３ｃがインシュレータ９６を十分に押圧する結果、インシュレータ９６の先端面とハウジング９０との間に設けられたＯリング（図示しない。）が均一な形状で弾性変形し、中軸９２とハウジング９０との絶縁性を向上させることができると考えられていた。しかし、発明者が行った研究によれば、ピン端子９３について、従来のように、第１フランジ９３ｃによってインシュレータ９６の後端との当接面積を広くしなくても、十分にインシュレータ９６を押圧可能であり、Ｏリングによる絶縁効果も十分に発揮可能であることが判明した。つまり、本発明のピン端子を備えたグロープラグと、第１フランジ９３ｃが形成されたピン端子９３を備えた従来のグロープラグとでは、その絶縁性能に差は生じない。
【００１５】
したがって、本発明のグロープラグ用ピン端子では、中軸と高い結合強度で結合可能であるとともに、グロープラグの材料の削減及び軽量化も実現可能である。このため、このピン端子を備えることにより、グロープラグは安価で優れた耐久性を発揮する。
【００１６】
本発明のグロープラグ用ピン端子は、例えば、導電金属製のワークを塑性加工又は切削加工することによって製造することができる。また、ピン端子のうち、小径部、フランジ、大径部及び係止部については塑性加工によって形成し、嵌合凹部は切削加工によって形成することも可能である。導電金属製のワークの塑性加工のみによってピン端子を製造すれば、加工時においてワークの切削屑が生じず、省資源化等による製造コストの削減が実現できることから好適である。
【００１７】
加締め予定部が同一外径に形成されていることは、外径が厳密に同一であることを意味せず、加締め可能であれば、ある程度の範囲で外径が同一でない実質的に同一の場合も含む。加締め加工は一定の外径を有する円筒状を成す部位に行われる加工であるので、従来の第１フランジ９３ｃに相当する程度の径差が形成されていては加締めを行うことができない。目安として、０．２ｍｍ以下の差であれば、本発明においては同一外径と見なすことができる。
【００１８】
大径部の先端面は、グロープラグを構成する絶縁部材の後端面よりも小径であることが好ましい（請求項２）。この場合には、ピン端子からハウジング等への漏電を確実性高く防止することが可能となる。
【００１９】
嵌合凹部は、大径部の先端から後端に向けて延びる内周面と、内周面の後端と連続し、係止部又はフランジの径方向内部に位置する上底面とからなることが好ましい（請求項３）。この場合、嵌合凹部に嵌合させた中軸の後端部を加締め予定部よりも後方に位置させることができる。このため、このピン端子を備えたグロープラグでは、中軸の後端部よりも先端側で加締めが行われることとなるため、中軸の後端部に負荷が集中することをより効果的に防止できる。これにより、中軸自体の耐久性が向上し、グロープラグ自体の耐久性も向上する。なお、上底面とは、嵌合凹部において上底となる面及びこの面を含む一定範囲の領域を指す。
【００２０】
発明者の確認によれば、上記のワークを塑性変形させてフランジを形成する場合、その塑性変形の影響を受けることにより、ワークに形成された嵌合凹部の上底面は歪み等が生じ易くなり、上底面には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。
【００２１】
そこで、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）。このように、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、ワークにおける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。
【００２２】
さらに、上底面は、フランジの最大径位置よりも先端側に位置していることが好ましい（請求項５）。フランジを塑性変形によって形成する際におけるワークの塑性変形の大きさは、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。
【００２３】
また、凸曲面は、軸直角方向の断面が円形をなし得る。さらに、フランジは、凸曲面と接続し、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、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円筒面とを有し得る。そして、段差は、最大径位置よりも第２円筒面側となる位置に形成されていることが好ましい（請求項６）。
【００２４】
この場合、第１円筒面や凸曲面により、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、キャップがピン端子から抜け難くなる。この際、段差を利用することにより、係止部にキャップを好適に係止させることが可能となる。このため、例えば、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引っ掛かり、段差よりも後端側に移動することが好適に防止されることとなる。また、この段差自体を係止部として機能させることもできる。なお、この段差を係止部に含めても良く、また、段差自体を係止部としても良い。さらに、この段差は、フランジを塑性加工によって形成する際に同時に形成しても良く、形成されたフランジに対して切削加工を行うことによって形成しても良い。
【００２５】
さらに、上記のフランジは、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）。この場合、第１円板面やテーパ面により、ピン端子に対してキャップをより嵌合させ易くなる。また、第２円板面により、キャップがピン端子からより抜け難くなる。
【００２６】
本発明のグロープラグは、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、該ハウジングの後端で該中軸を挿通する絶縁部材と、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おいて、
前記ピン端子は、軸方向に延びる軸状をなし、外部から電力を供給する導電材が接続される小径部と、
該小径部の先端に一体に設けられ、該小径部よりも外径が大きく形成されたフランジと、
該フランジの先端で前記小径部よりも前記軸方向に短く一体に設けられ、該小径部よりも外径が大きく、前記フランジよりも外径が小さく形成され、自身の径方向内部に前記軸方向の先端から後端へ向けて凹設された嵌合凹部を有する円筒状の大径部と、
前記フランジの最大径位置と前記大径部との間に位置し、自身の外径が該大径部へ向けて漸次縮径する係止部とを備え、
前記大径部は、自身の先端から前記係止部の先端までの範囲において、同一外径に形成されて加締め可能な加締め予定部を有し、
該加締め予定部の一部が前記中軸の前記後端部を加締め固定する加締め部とされ、
前記フランジは、軸方向の断面が円弧をなす凸曲面を有し、
前記凸曲面には、前記最大径位置よりも先端側となる位置に、段差が形成されていることを特徴とする（請求項８）。
【００２７】
本発明のグロープラグは本発明のピン端子を備えている。このため、このグロープラグは、中軸とピン端子とが高い結合強度で結合して優れた耐久性を発揮し、かつ材料の削減及び軽量化を実現可能である。このため、このグロープラグは、安価で優れた耐久性を発揮する。
【００２８】
加締め部は、加締め予定部の軸方向の全長の半分を超える長さを有していることが好ましい（請求項９）。この場合、加締め部が加締め予定部の軸方向の全長の半分以下である公用品と比べ、中軸とピン端子との結合強度が高く、確実に優れた耐久性を発揮する。
【００２９】
加締め部は、加締め予定部における軸方向の中心よりも先端側に位置していることが好ましい（請求項１０）。この場合、このグロープラグでは、ピン端子において、大径部の先端側に近い位置で加締めが行われることとなる。このため、このグロープラグでは、中軸の後端部に対する負荷を軽減でき、グロープラグの耐久性がより向上する。
【００３０】
嵌合凹部は、大径部の先端から後端に向けて延びる内周面と、内周面の後端と連続し、係止部又はフランジの径方向内部に位置する上底面とからなり得る。また、上底面は後端側に向かって小径となるテーパ状をなし得る。さらに、中軸は後端側に向かって小径となるテーパ状の後端部を有し得る。そして、上底面内に中軸の後端部が位置していることが好ましい（請求項１１）。
【００３１】
この場合、中軸の後端側が上記のようなテーパ状となることで、中軸の後端を嵌合凹部に挿通させ易くなる。そして、嵌合凹部に挿通された中軸の後端は、内周面に沿いつつ上底面に至ることとなる。この際、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、上記のように、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、嵌合凹部が変形し難くなり、上底面内に中軸の後端部を位置させた状態で、好適に中軸とピン端子とを高い結合強度で結合させることが可能となる。また、上底面に歪み等が生じ難くなることで、嵌合凹部におけるめっきが好適に施されるとともに、上底面に錆等も生じ難くなる。これらのため、グロープラグの耐久性がより向上する。
【００３２】
ここで上底面とは、嵌合凹部において上底となる面及びこの面を含む一定範囲の領域を指している。このため、上底面内に中軸の後端部が位置しているとは、上底となる面に中軸の後端部を当接させた状態又はこれに準じる程度に上記の面に対して中軸の後端部を近接させた状態をいう（図１０参照）。
【００３３】
また、上底面は、フランジの最大径位置よりも先端側に位置していることが好ましい（請求項１２）。塑性変形による上底面の変形がより生じ難くなり、より好適に中軸とピン端子とを高い結合強度で結合させることが可能となる。また、このように、フランジの最大径位置よりも先端側に上底面を位置させることにより、比較的嵌合凹部の深度が浅くなり、中軸の後端を短くすることが可能となる。このため、中軸全体を短く形成することが可能となり、グロープラグの製造コストを低廉化させることが可能となる。なお、このように、嵌合凹部の深度が浅くなり、中軸の後端が短くなった場合であっても、上記のように加締め部が十分な長さを有していることから、中軸とピン端子との結合強度は高く保たれることとなる。
【発明の効果】
【００３４】
本発明のグロープラグ用ピン端子及びこのピン端子を備えたグロープラグでは、中軸と高い結合強度で結合可能であるとともに、グロープラグの材料の削減及び軽量化も実現可能である。このため、このピン端子を備えたグロープラグは、安価ですぐれた耐久性を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【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】実施例のグロープラグの部分拡大断面図である。
【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】
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。これらＯリング１７及びインシュレータ１９が絶縁部材に相当している。なお、絶縁部材については、Ｏリング１７とインシュレータ１９とを一体で形成して構成することもできる。また、三以上の構成要素の組み合わせによって絶縁部材を構成することもでき、単一の構成要素によって絶縁部材を構成することもできる。
【００４１】
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から大径部１０ｂにかけて、ピン端子１０は漸次縮径された形状をなしている。また、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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。上記の第２円筒面２３及び段差２２ｃが係止部１０ｅに相当する。なお、この段差２２ｃの形成については、後に詳述する。
【００４５】
ここで、係止部１０ｅは、フランジ１０ｄの最大径位置ＭＰと大径部１０ｂとの間に設けられていれば良く、上記のように、第２円筒面２３及び段差２２ｃに限られない。例えば、段差２２ｃと第２円筒面２３と第２円板面２３ａとで係止部１０ｅとしても良い。また、段差２２ｃ、第２円筒面２３及び第２円板面２３ａのいずれか一つを係止部１０ｅとしても良い。さらに、第２円筒面２３及び第２円板面２３ａをそれぞれ組み合わせることで係止部１０ｅとしても良い。
【００４６】
同図の（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。また、大径部１０ｂの先端面は、後述のインシュレータ１９（図１０参照）の後端面よりも小径となっている。
【００４７】
また、組付け前のピン端子１０では、この大径部１０ｂの先端から係止部１０ｅの先端までの範囲が径差０．２ｍｍ以下で形成されており、ほぼ同一外径となっている。そして、この範囲が加締め予定部１０ｆとされている。
【００４８】
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、嵌合凹部２５において上底となる面２５２ａ及びこの面２５２ａを含む一定範囲の領域である。また、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。さらに、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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
＜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。
【００５２】
＜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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
＜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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
＜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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
＜外径仕上げ工程＞
この後、第４ワーク３４の外周について、図示しないカッタ等により切削を行う外径仕上げ工程を行う。これにより、例えば、フランジ１０ｄの外周をカットすることで、第４ワーク３４のフランジ１０ｄの外周側の真円度が高められる。この外径仕上げ工程を経て、図２に示すピン端子１０が製造される。なお、カッタ等による切削に替えて、研磨機等を用いた研磨を行うことにより、外径仕上げ工程を行うこともできる。
【００７１】
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の（Ａ）参照）が実際に加締められる。これにより、図１及び図１０に示すように、中軸７とピン端子１０とが接合されて組付けが完了する。また、大径部１０ｂの外周面、すなわち、加締め予定部１０ｆには、加締め部１０ｇが形成される。この加締め部１０ｇの長さβは、図１０に示すように、加締め予定部１０ｆの軸方向の全長αの半分を超える長さとなっている。また、加締めが行われる際、加締め予定部１０ｆにおける軸方向の中心よりも先端側、すなわち、ピン端子１０の大径部１０ｂの先端側に、加締め部１０ｇが位置するように加締め位置が調整されている。こうしてグロープラグが完成する。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
このグロープラグが備えるピン端子１０の先端部分には、従来のグロープラグにおけるピン端子９３（図８参照）に形成されていた第１フランジ９３ｃが形成されていない。このため、このグロープラグでは、図１及び図１０に示すように、ピン端子１０の先端側の端面、すなわち大径部１０ｂの先端側の端面がインシュレータ１９の後端側の端面と当接している。これにより、インシュレータ１９が押圧されている。そして、この状態においてインシュレータ１９は、その先端側でＯリング１７を押圧する。このため、Ｏリング１７は、軸孔３ａ内で弾性変形し、Ｏリング１７が中軸７、インシュレータ１９及び軸孔３ａの壁面と密着する。こうして、このグロープラグでは、Ｏリング１７による、中軸７と主体金具３との間における絶縁効果が十分に発揮されることとなる。
【００７６】
そして、このように、第１フランジ９３ｃが形成されないことにより、図１０に示すように、このピン端子１０では、自身の全長を維持しつつ、すなわちピン端子１０に嵌合されるキャップ９７との互換性を維持しつつ、同一外径に形成されて加締め可能な加締め予定部１０ｆの長さ（大径部１０ｂのストレート部分に相当する、加締め予定部１０ｆの軸方向の全長α）が長くなっている。このため、長い加締め予定部１０ｆで中軸７とピン端子１０とを強固に結合し易く、このグロープラグでは短めの中軸７を採用することが可能となっている。このため、このピン端子１０を備えたグロープラグは、材料の削減と軽量化とを実現している。
【００７７】
そして、実際に加締めを行った際の加締め部１０ｇの長さβは、この加締め予定部１０ｆの軸方向の全長αの半分を超える長さとなっている。このため、このグロープラグでは、加締め部の長さが加締め予定部の軸方向の全長の半分以下である公用品（図１１参照）と比べ、中軸７とピン端子１０との結合強度が高く、確実に優れた耐久性を発揮している。
【００７８】
また、図１０に示すように、この加締め部１０ｇは、加締め予定部１０ｆにおける軸方向の中心よりも先端側に位置している。このため、このグロープラグでは、ピン端子１０において、大径部１０ｂの先端側に近い位置で加締めが行われることとなる。このため、このグロープラグでは、中軸７の後端部に対する負荷を軽減でき、グロープラグの耐久性がより向上している。
【００７９】
したがって、このグロープラグでは、中軸７とピン端子１０とが高い結合強度で結合して優れた耐久性を発揮し、かつ材料の削減及び軽量化を実現可能となっている。
【００８０】
特に、このグロープラグにおいて、ピン端子１０の大径部１０ｂの先端面は、グロープラグを構成するインシュレータ１９の後端面よりも小径となっている。このため、ピン端子１０から主体金具３への漏電を確実性高く防止することが可能となっている。
【００８１】
また、このグロープラグが備えるピン端子１０において、図２の（Ａ）に示すように、嵌合凹部２５は、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、係止部１０ｅとフランジ１０ｄとの間の径方向内部に位置する上底面２５２とから形成されている。このため、図１０に示すように、このグロープラグでは、嵌合凹部２５に嵌合させた中軸７の後端部を加締め予定部１０ｆに形成された加締め部１０ｇよりも後方に位置させることができる。このため、このグロープラグでは、中軸７の後端部よりも先端側で加締めが行われることとなるため、中軸７の後端部に負荷が集中することをより効果的に防止できる。これにより、中軸７自体の耐久性が向上し、グロープラグ自体の耐久性も向上している。
【００８２】
さらに、ピン端子１０において、上底面２５２は後端側に向かって小径となるテーパ状をなしているとともに、嵌合凹部２５が第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。このため、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。
【００８３】
また、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が高品質となり、ひいてグロープラグの品質が高くなっている。
【００８４】
また、このグロープラグにおいて、中軸７は後端側に向かって小径となるテーパ状の後端部を有しており、上底面２５２内に、この中軸７の後端部が位置している。このため、ピン端子１０と中軸７とを組み付ける際に、中軸７は後端側が上記のようなテーパ状となることで、中軸７の後端を嵌合凹部２５に挿通させ易くなっている。そして、嵌合凹部２５に挿通された中軸７の後端は、内周面２５１に沿いつつ上底面２５２に至ることとなる。これにより、上底面２５２内に中軸７の後端部を位置させた状態で、好適に中軸７とピン端子１０とを高い結合強度で結合させることが可能となる。このため、グロープラグでは、耐久性が高くなっている。
【００８５】
さらに、上記のように上底面２５２がピン端子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ことから、比較的嵌合凹部２５の深度が浅くなっており、中軸７の後端を短くすることが可能となっている。このため、このグロープラグでは、中軸７全体を短く形成することが可能となり、グロープラグの製造コストを低廉化させることが可能となっている。なお、このように、嵌合凹部２５の深度が浅くなり、中軸７の後端が短くされていても、図１０に示すように、加締め部１０ｇの長さβが十分な長さを有していることから、中軸７とピン端子１０との結合強度は高く保たれている。
【００８６】
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。
【００８７】
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、係止部１０ｅに至る。そして、被係止部９７１は第２円筒面２３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。
【００８８】
一方、ディーゼルエンジンの振動等により被係止部９７１が第２円筒面２３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。このため、例えば、第２円筒面２３による係止が外れて、被係止部９７１が第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、被係止部９７１は段差２２ｃと当接することとなる。このため、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、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、このグロープラグでは、第２円筒面２３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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
さらに、上記のように、段差２２と第２円筒面２３と第２円板面２３ａとで係止部１０ｅを構成し、これらによって被係止部９７１を係止しても良い。この場合、被係止部９７１が係止部１０ｅからより外れ難くなり、ピン端子１０ｅからキャップ９７ａがより抜け難くなる。
【００９４】
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。
【００９５】
さらに、段差２２ｃについて、第４工程における塑性加工によって形成するのではなく、第４ワーク３４についての外形仕上げ工程の際に、カッタによる切削によって形成しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００９６】
本発明はグロープラグに利用可能である。
【符号の説明】
【００９７】
８７…導電材
１０ａ…小径部
１０ｄ…フランジ
２５…嵌合凹部
１０ｂ…大径部
ＭＰ…最大径位置
１０ｅ…係止部
１０…ピン端子
１０ｆ…加締め予定部
１９…インシュレータ（絶縁部材）
２５１…内周面
２５２…上底面
３…主体金具（ハウジング）
５ａ…発熱部
５…ヒータ
７…中軸
１７…Ｏリング
１０ｇ…加締め部
２５１…内周面
２５２…上底面
２１…第１円筒面
２２…凸曲面
２３…第２円筒面
２２ｃ…段差
２１ａ…第１円板面
２０…テーパ面
２３ａ…第２円板面
【国際調査報告】
2012046511.tif 000014
2012046511.tif 000015