(57)【要約】【課題】シースチューブに対して抵抗線コイルを傾かせずに装着することが可能なシースヒータを提供する。【解決手段】シースヒータ２は、軸方向に延び先端５ａに取付孔４を有し後端が開口した筒状形状の金属製のシースチューブ５と、そのシースチューブ５の後端側に挿入される先端部を有する柱状の通電端子と、シースチューブ５内に設けられ、先端７ａと前記通電端子に接続される後端とを有する抵抗線コイル７と、取付孔４を塞ぐ栓本体１１と、抵抗線コイル７の先端７ａと溶接された溶接座部１２とを有する栓部材１０とを備え、栓部材１０の溶接座部１２は、半球形状を有する。このシースヒータ２は、抵抗線コイル７の先端７ａと溶接座部１２の半球面とがボールジョイントと同様のペアを構成するため、抵抗線コイル７を栓部材１０に対してほぼ傾きなく溶接することができる。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向に延び、先端に取付孔を有し、後端が開口した筒状形状の金属製のシースチューブと、
そのシースチューブの後端側に挿入される先端部を有する柱状の通電端子と、
前記シースチューブ内に設けられ、先端と前記通電端子に接続される後端とを有する抵抗線コイルと、
前記取付孔を塞ぐ栓本体と、前記抵抗線コイルの前記先端と溶接された溶接座部とを有する栓部材と、を備え、
前記栓部材の溶接座部は、半球形状を有することを特徴とするシースヒータ。
【請求項２】
前記栓部材の栓本体は半球形状を有し、該栓本体の球面を前記取付孔内に溶接したことを特徴とする請求項１記載のシースヒータ。
【請求項３】
前記栓部材は、その全体が球形状を有することを特徴とする請求項２記載のシースヒータ。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか１項に記載のシースヒータと、
当該シースヒータの径方向外側を包囲する主体金具と、を有することを特徴とするグロープラグ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気体、液体などの加熱対象物を加熱するシースヒータ及びディーゼルエンジンのグロープラグに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のシースヒータの構造を、グロープラグを例示して図８〜図１０により説明する。
グロープラグ１００は、周知のようにディーゼルエンジンを予熱するためのものであり、図８に示したように、シースヒータ１０１の径方向外側を筒状の主体金具１０２で包囲してなる。
【０００３】
シースヒータ１０１は、軸方向に延び、先端１０４ａに取付孔１０３を有し、後端１０４ｂが開口した筒状形状の金属製のシースチューブ１０４と、そのシースチューブ１０４の後端側に挿入される先端部１０５ａを有する柱状の通電端子１０５と、シースチューブ１０４内に設けられ、先端１０６ａと通電端子１０５に接続される後端１０６ｂとを有する抵抗線コイル１０６と、シースチューブ１０４内に充填した絶縁粉末１０７（例えばマグネシア粉末）と、シースチューブ１０４の後端開口を塞ぐ封止部材１０８と、取付孔１０３を塞ぐ栓部材１０９と、を備えてなる。
また、栓部材１０９は、図９，図１０に示したように、シースチューブ１０４の先端１０４ａの取付孔１０３に嵌ってこれを塞ぐ栓本体１０９ａと、抵抗線コイル１０６の先端１０６ａを例えば抵抗溶接で溶接する溶接座部１０９ｂとを有する（特許文献１参照）。
【特許文献１】実公昭６３−５０６０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
抵抗線コイル１０６は螺旋形であり、先端１０６ａの形状をばらつきなく一定に加工することが難しい。そのため、抵抗線コイル１０６の先端１０６ａを栓部材１０９の溶接座部１０９ｂに当接させた状態で、抵抗線コイル１０６が溶接座部１０９ｂの面に対して図９（ｂ）のように傾く可能性があり、その傾いた状態のまま溶接される場合があった。
このように栓部材１０９に抵抗線コイル１０６が傾いて取り付けられていると、シースチューブ１０４の先端１０４ａの取付孔１０３に栓部材１０９を嵌めて溶接したとき、図９（ｃ）のように傾いた抵抗線コイル１０６がシースチューブ１０４の内壁に近づいて短絡するおそれがあり好ましくない。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みなされたもので、その目的はシースチューブに対して抵抗線コイルを傾かせずに装着することが可能なシースヒータ及びグロープラグを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するため本発明は、軸方向に延び、先端に取付孔を有し、後端が開口した筒状形状の金属製のシースチューブと、そのシースチューブの後端側に挿入される先端部を有する柱状の通電端子と、前記シースチューブ内に設けられ、先端と前記通電端子に接続される後端とを有する抵抗線コイルと、前記取付孔を塞ぐ栓本体と、前記抵抗線コイルの前記先端と溶接された溶接座部とを有する栓部材と、を備え、前記栓部材の溶接座部は、半球形状を有するシースヒータを提供する。
【０００７】
また、前記栓部材の栓本体は半球形状を有し、該栓本体の球面を前記取付孔内に溶接してもよい。
【０００８】
また、前記栓部材は、その全体が球形状を有するものであってもよい。
【０００９】
また、本発明は、上記シースヒータと、当該シースヒータの径方向外側を包囲する主体金具と、を有するグロープラグを提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、抵抗線コイルの先端と、栓部材の溶接座部の半球面とがボールジョイントと同様のペアを構成するため、抵抗線コイルの先端形状の加工のばらつきに左右されることなく、該抵抗線コイルを栓部材に対してほぼ傾きなく溶接することができる。従って、シースチューブに対して抵抗線コイルを傾かせずに装着することが可能である。
【００１１】
また、前記栓部材の栓本体を半球形状にして該栓本体の球面を前記取付孔内に嵌めることにより、栓本体の球面とシースチューブの取付孔もボールジョイントと同様のペアを構成するため、シースチューブ内で栓部材の向きが変えられる。従って、万が一抵抗線コイルが栓部材に対して傾いていたとしても、取付孔に対する栓部材の傾きを調節することにより、シースチューブに対して抵抗線コイルを傾かせずに装着することが可能である。
【００１２】
また、前記栓部材を球形状にすれば、抵抗線コイルとの溶接時に栓部材の向きを考慮する必要がなく、従ってシースチューブに対して抵抗線コイルを傾かせずに装着することが効率的且つ正確に行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
［実施形態１］
以下に本発明の実施形態１を図１〜図３を参照しつつ説明する。なお、図１はグロープラグの縦断面図、図２（ａ），（ｂ）は栓部材と抵抗線コイルの溶接工程を説明する正面図、図２（ｃ）は栓部材を溶接したシースチューブの要部の縦断面図、図３は一部を断面にして示す栓部材の斜視図である。
【００１４】
グロープラグ１は、周知のようにディーゼルエンジン（図示せず）を予熱するためのものであり、図１に示したようにシースヒータ２の径方向外側を筒状の主体金具３で包囲してなる。
【００１５】
［シースヒータ］
シースヒータ２は、軸方向に延び、先端５ａに取付孔４を有し、後端５ｂが開口した筒状形状の金属（例えばステンレス合金やニッケル合金）製のシースチューブ５と、そのシースチューブ５の後端側に挿入される先端部６ａを有する柱状の通電端子６と、シースチューブ５内に設けられ、先端７ａと通電端子６に接続される後端７ｂとを有する抵抗線コイル７と、シースチューブ５内に充填した絶縁粉末８（例えばマグネシア粉末）と、シースチューブ５の後端開口を塞ぐゴム製の封止部材９と、取付孔４を塞ぐ栓部材１０と、を備えてなる。
【００１６】
［栓部材］
栓部材１０は、シースチューブ５の取付孔４に嵌ってこれを塞ぐ栓本体１１と、抵抗線コイル７の先端を溶接する溶接座部１２とを有する。栓本体１１は、図２及び図３に示したように、シースチューブ５の取付孔４に嵌合する円柱部１１ａと、その円柱部１１ａの後端外周に突設したフランジ部１１ｂとからなる。一方、溶接座部１２は半球形状であり、栓本体１１の円柱部１１ａの後端中央に突設されている。栓部材１０は金属製であり、好ましくはシースチューブ５と同じ材質がよい。なお、本実施形態では、半球形状の溶接座部１２は、抵抗線コイル７の外径よりも小さな外径を有し、円柱部１１ａは、半球形状の溶接座部１２よりも大きな外径を有している。
【００１７】
［シースヒータの製造方法］
以上の構成であるシースヒータ２の製造方法について説明する。
先ず、通電端子６の先端部６ａに抵抗線コイル７の後端７ｂを嵌めて固定し、通電端子６と抵抗線コイル７を一体にする。
次に、図２（ａ）のように、栓部材１０の上方に抵抗線コイル７を配置し、そこから抵抗線コイル７を降ろすか、又は栓部材１０を上昇させて抵抗線コイル７の先端を栓部材１０の溶接座部１２に当てる。抵抗線コイル７の先端と、栓部材１０の溶接座部１２の球面とはボールジョイントと同様のペアを構成するため、栓部材１０の溶接座部１２上で抵抗線コイル７を摺り動かして姿勢の調節ができるから、図２（ｂ）のように栓部材１０の中心線と抵抗線コイル７の中心線を可能な限り一致（もちろん許容範囲内の誤差はあってもよい。）させる。そしてその状態で抵抗線コイル７と栓部材１０を抵抗溶接にて接合する。
【００１８】
次に、以上のようにして先端７ａに栓部材１０を接合した抵抗線コイル７をシースチューブ５内に後端５ｂ側から挿通し、図２（ｃ）のように栓部材１０の栓本体１１の円柱部１１ａをシースチューブ５の取付孔４に嵌めて両者をプラズマアーク溶接にて接合する。
【００１９】
その後は、従来のシースヒータの製造方法と同じく、シースチューブ５内に後端開口から絶縁粉末８を充填し、シースチューブ５の後端開口に封止部材９を嵌めて密封し、さらにその状態のシースチューブ５をスウェージングで縮径して所望の径に仕上げる。
【００２０】
［主体金具］
主体金具３は、シースチューブ５の径方向外側を包囲するものである。該主体金具３の後端開口にはブッシュ状の絶縁環１３が嵌め込まれており、該絶縁環１３によってシースヒータ２の通電端子６の後端部６ｂを主体金具３の中心に支持している。
一方、主体金具３の先端から若干奥に入った内壁に内向きの突出部１４が形成されており、該突出部１４によってシースヒータ２のシースチューブ５を締まり嵌め状態に支持している。
【００２１】
その他、主体金具３の後端の外周には六角ボルト形態の工具係合部１５があり、また、外周の先端側にディーゼルエンジンに装着するための雄ねじ１６が形成されている。
また、通電端子６の後端であって主体金具３の後端から外部に突き出た部分には電源ケーブル（図示せず）を接続するネジ部１７が形成されており、そのネジ部１７に螺合する丸ナット１８で絶縁環１３が押さえ付けられている。
【００２２】
［実施形態２］
図４，図５は実施形態２を示すもので、図４はシースチューブの要部の縦断面図、図５は栓部材が傾いた特異な状態を示すシースチューブの要部の縦断面図である。
この実施形態２は、実施形態１の栓部材１０の栓本体１１を溶接座部１２と同心の半球形状にしたものであり、それ以外は実施形態１と同じである。よって実施形態１と同一の部分に同じ符号を付して説明を省略する。
【００２３】
この実施形態２のシースヒータ２は、栓部材１０の栓本体１１とシースチューブ５の取付孔４の組み合わせがボールジョイントと同様のペアを構成するため、取付孔４に対する栓部材１０の向きが変えられる。従って、もし万が一、製造装置の作動不良等のトラブルにより、栓部材１０に対して抵抗線コイル７が傾いて取り付けられたとしても、図５に示したように、取付孔４に対する栓部材１０の傾きを調節することにより、シースチューブ５に対して抵抗線コイル７を傾かせずに装着することができる。
【００２４】
［実施形態３］
図６，図７は実施形態３を示すもので、図６はグロープラグの縦断面図、図７（ａ），（ｂ）は栓部材と抵抗線コイルの溶接工程を説明する正面図、図７（ｃ）は栓部材を溶接したシースチューブの要部の縦断面図である。
この実施形態３は、実施形態２の半球形状にした栓本体１１と、半球形状にした溶接座部１２のそれぞれの半径を同じにして全体を球形状にしたものであり、それ以外は実施形態２と同じである。よって実施形態２と同一の部分に同じ符号を付して説明を省略する。
【００２５】
この実施形態３のシースヒータ２は、栓部材１０の全体が球形状であるため、栓部材１０の向きに煩わされることなく抵抗線コイル７と溶接することができ、さらに実施形態２と同じ要領でシースチューブ５に対して抵抗線コイル７を傾かせずに装着することができる。なお、本実施形態では、球形状の栓部材１０は、抵抗線コイル７の外径よりも小さな外径を有している。
【００２６】
以上本発明を実施形態１〜３について説明したが、本発明は上記実施形態１〜３に限定されるものではない。例えば、実施形態１〜３は、シースヒータ２をグロープラグ１への適用例として説明したが、それ以外の例えばウォーターヒータ等、気体、液体などの加熱対象物を加熱するヒータ全般にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】実施形態１に係るグロープラグの縦断面図である。
【図２】実施形態１に係るもので、（ａ），（ｂ）は栓部材と抵抗線コイルの溶接工程を説明する正面図、（ｃ）は栓部材を溶接したシースチューブの要部の縦断面図である。
【図３】一部を断面にして示す栓部材の斜視図である。
【図４】実施形態２に係るシースチューブの要部の縦断面図である。
【図５】実施形態２に係るもので、栓部材が傾いた特異な状態を示すシースチューブの要部の縦断面図である。
【図６】実施形態３に係るグロープラグの縦断面図である。
【図７】実施形態３に係るもので、（ａ），（ｂ）は栓部材と抵抗線コイルの溶接工程を説明する正面図、（ｃ）は栓部材を溶接したシースチューブの要部の縦断面図である。
【図８】従来技術に係るシースチューブの要部の縦断面図である。
【図９】従来技術に係るもので、（ａ），（ｂ）は栓部材と抵抗線コイルの溶接工程を説明する正面図、（ｃ）は栓部材を溶接したシースチューブの要部の縦断面図である。
【図１０】従来技術に係る栓部材の一部を断面にして示す斜視図である。
【符号の説明】
【００２８】
１  …グロープラグ
２  …シースヒータ
３  …主体金具
４  …取付孔
５  …シースチューブ
５ａ…先端
５ｂ…後端
６  …通電端子
６ａ…先端部
７  …抵抗線コイル
７ａ…先端
７ｂ…後端
１０…栓部材
１１…栓本体
１２…溶接座部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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