(57)【要約】【課題】低電力で効率よく急速昇温可能であるとともに、優れた耐久性を有するグロープラグ及びグロープラグを備えた加熱装置を提供する。【解決手段】加熱装置１０１は、グロープラグ１とＧＣＵ３１とを備える。グロープラグ１は、発熱コイル８、及び、表面に加熱部７Ｍを有し発熱コイル８が挿通されたチューブ７からなるシースヒータ３と、自身の内周部においてチューブ７を保持するハウジング２とを備える。ＧＣＵ３１は、発熱コイル８への投入電力を調節可能であり、投入電力の調節により発熱コイル８の発熱を制御する。ＧＣＵ３１によって、加熱部７Ｍの温度が常温から１０００℃に２秒以内で上昇するように、発熱コイル８に対して電力が投入される。チューブ７のうちハウジング２に保持される部位である被保持部７Ａの外径が、チューブ７のうち被保持部７Ａよりも先端側に位置する部位の最大外径以下とされる。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製の発熱抵抗体、及び、表面に加熱部を有し内部に前記発熱抵抗体が挿通された筒状のチューブからなるシースヒータと、
自身の先端よりも前記加熱部が先端側に位置した状態で自身の内周部において前記チューブの外周部を保持する筒状のハウジングとを備え、
前記発熱抵抗体に対する投入電力を調節可能に構成され、前記投入電力の調節により前記発熱抵抗体の発熱を制御可能な通電制御装置によって、前記加熱部の温度が常温から１０００℃に２秒以内で上昇するように、前記発熱抵抗体に対して電力が投入されるグロープラグであって、
前記チューブのうち前記ハウジングに保持される部位である被保持部の外径が、前記チューブのうち前記被保持部よりも先端側に位置する部位の最大外径以下であることを特徴とするグロープラグ。
【請求項２】
前記被保持部の外径が４．０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載のグロープラグ。
【請求項３】
前記被保持部の外径が３．５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載のグロープラグ。
【請求項４】
金属製の発熱抵抗体、及び、表面に加熱部を有し内部に前記発熱抵抗体が挿通された筒状のチューブからなるシースヒータ、並びに、自身の先端よりも前記加熱部が先端側に位置した状態で自身の内周部において前記チューブの外周部を保持する筒状のハウジングを有するグロープラグと、
前記発熱抵抗体に対する投入電力を調節可能に構成され、前記投入電力の調節により前記発熱抵抗体の発熱を制御可能な通電制御装置とを備える加熱装置であって、
前記通電制御装置は、前記加熱部の温度が常温から１０００℃に２秒以内で上昇するように、前記発熱抵抗体に対して電力を投入し、
前記チューブのうち前記ハウジングに保持される部位である被保持部の外径が、前記チューブのうち前記被保持部よりも先端側に位置する部位の最大外径以下であることを特徴とする加熱装置。
【請求項５】
前記被保持部の外径が４．０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項４に記載の加熱装置。
【請求項６】
前記被保持部の外径が３．５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項４又は５に記載の加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディーゼルエンジンの始動補助等に用いられるグロープラグ、及び、グロープラグを有する加熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジンの始動補助等に用いられるグロープラグは、軸線方向に延びる軸孔を有するハウジングと、自身の先端部がハウジングの先端から突出した状態で前記軸孔に挿通され、通電により発熱するヒータ部材とを備えている。ヒータ部材としては、先端部が閉塞する筒状のチューブと、当該チューブの内部に配置される金属製の発熱抵抗体とを備えてなるシースヒータが知られている。また、チューブは、ハウジングの先端から突出する比較的小径の小径部と、当該小径部よりも後端側に位置し小径部よりも大径の大径部とを備えている。そして、前記大径部がハウジングの軸孔に対して圧入され、ハウジングの内周部により大径部の外周が保持されることで、ハウジングに対してシースヒータが固定されている（例えば、特許文献１等参照）。
【０００３】
また近年では、エミッションの低減等を図るべく、グロープラグを急速に昇温させ（例えば、チューブ表面を２秒以内に１０００℃以上とし）、燃焼室内を速やかに高温とすることが要請されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１０２６９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述のように、チューブの大径部がハウジングにより保持される場合、チューブとハウジングとの接触面積が比較的大きなものとなる。そのため、チューブからハウジングへと熱が伝導しやすくなり、チューブからハウジングへと移動する熱量が比較的大きなものとなる。従って、グロープラグを急速昇温させるにあたっては、前記比較的大きな移動熱量の分だけグロープラグに対する投入電力を増大させる必要が生じ、消費電力の増大を招いてしまうおそれがある。また、チューブ表面を所定温度とするためには、発熱抵抗体を前記所定温度を遥かに上回る高温とする必要が生じ（例えば、チューブ表面を１０００℃以上とするためには、発熱抵抗体を１３００℃以上とする必要が生じ）、発熱抵抗体の溶断等が生じやすくなってしまうおそれがある。
【０００６】
本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、その目的は、低電力で効率よく急速昇温可能であるとともに、優れた耐久性を有するグロープラグ及びグロープラグを備えた加熱装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以下、上記目的を解決するのに適した各構成につき、項分けして説明する。なお、必要に応じて対応する構成に特有の作用効果を付記する。
【０００８】
構成１．本構成のグロープラグは、金属製の発熱抵抗体、及び、表面に加熱部を有し内部に前記発熱抵抗体が挿通された筒状のチューブからなるシースヒータと、
自身の先端よりも前記加熱部が先端側に位置した状態で自身の内周部において前記チューブの外周部を保持する筒状のハウジングとを備え、
前記発熱抵抗体に対する投入電力を調節可能に構成され、前記投入電力の調節により前記発熱抵抗体の発熱を制御可能な通電制御装置によって、前記加熱部の温度が常温から１０００℃に２秒以内で上昇するように、前記発熱抵抗体に対して電力が投入されるグロープラグであって、
前記チューブのうち前記ハウジングに保持される部位である被保持部の外径が、前記チューブのうち前記被保持部よりも先端側に位置する部位の最大外径以下であることを特徴とする。
【０００９】
尚、「加熱部」とあるのは、チューブ表面のうち、発熱抵抗体に対する電力の投入により温度が最も高くなる部位をいう。
【００１０】
上記構成１によれば、被保持部の外径が、チューブのうち被保持部よりも先端側に位置する部位の最大外径以下とされている。そのため、チューブとハウジングとの接触面積を比較的小さなものとすることができ、チューブからハウジングに対する移動熱量を減少させることができる。従って、加熱部の温度が常温から１０００℃に２秒以内で上昇するように発熱抵抗体に電力を投入する際に、発熱抵抗体に対する投入電力を少なくすることができる。その結果、チューブ（加熱部）を低電力で効率よく急速昇温させることができる。
【００１１】
さらに、チューブからハウジングへの移動熱量を減少できることから、発熱抵抗体を過度に高温とすることなく、加熱部を１０００℃以上に昇温させることができる。従って、発熱抵抗体の溶断等を効果的に防止することができ、優れた耐久性を実現することができる。
【００１２】
構成２．本構成のグロープラグは、上記構成１において、前記被保持部の外径が４．０ｍｍ以下であることを特徴とする。
【００１３】
上記構成２によれば、被保持部の外径が４．０ｍｍ以下とされている。従って、チューブとハウジングとの接触面積をより小さなものとすることができ、チューブからハウジングへの移動熱量を一層減少させることができる。その結果、チューブ（加熱部）を一層低電力で急速昇温させることができるとともに、耐久性の更なる向上を図ることができる。
【００１４】
構成３．本構成のグロープラグは、上記構成1又は２において、前記被保持部の外径が３．５ｍｍ以下であることを特徴とする。
【００１５】
上記構成３によれば、被保持部の外径が３．５ｍｍ以下とされているため、チューブからハウジングへの移動熱量を一段と減少させることができる。従って、チューブ（加熱部）をより一層低電力で急速昇温させることができるとともに、耐久性をさらに向上させることができる。
【００１６】
構成４．本構成の加熱装置は、金属製の発熱抵抗体、及び、表面に加熱部を有し内部に前記発熱抵抗体が挿通された筒状のチューブからなるシースヒータ、並びに、自身の先端よりも前記加熱部が先端側に位置した状態で自身の内周部において前記チューブの外周部を保持する筒状のハウジングを有するグロープラグと、
前記発熱抵抗体に対する投入電力を調節可能に構成され、前記投入電力の調節により前記発熱抵抗体の発熱を制御可能な通電制御装置とを備える加熱装置であって、
前記通電制御装置は、前記加熱部の温度が常温から１０００℃に２秒以内で上昇するように、前記発熱抵抗体に対して電力を投入し、
前記チューブのうち前記ハウジングに保持される部位である被保持部の外径が、前記チューブのうち前記被保持部よりも先端側に位置する部位の最大外径以下であることを特徴とする。
【００１７】
上記構成４によれば、基本的には上記構成１と同様の作用効果が奏される。
【００１８】
構成５．本構成の加熱装置は、上記構成４において、前記被保持部の外径が４．０ｍｍ以下であることを特徴とする。
【００１９】
上記構成５によれば、基本的には上記構成２と同様の作用効果が奏される。
【００２０】
構成６．本構成の加熱装置は、上記構成４又は５において、前記被保持部の外径が３．５ｍｍ以下であることを特徴とする。
【００２１】
上記構成６によれば、基本的には上記構成３と同様の作用効果が奏される。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】加熱装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】（ａ）は、グロープラグの構成を示す一部破断正面図であり、（ｂ）はグロープラグの先端部の拡大断面図である。
【図３】別の実施形態におけるグロープラグの構成を示す一部破断正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下に、一実施形態について図面を参照しつつ説明する。図１は、加熱装置１０１の概略構成を示すブロック図である。
【００２４】
加熱装置１０１は、グロープラグ１と、グロープラグ１に対する通電を制御する通電制御装置としてのグロー制御装置（ＧＣＵ）３１とを備えている。尚、図１では、グロープラグ１を１つのみ示しているが、実際のエンジンには複数の気筒が設けられており、各気筒に対応してグロープラグ１や後述するスイッチ３３が設けられる。
【００２５】
ＧＣＵ３１は、バッテリＶＡから投入される電力によって動作するものであり、ＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭ等を有するマイクロコンピュータ３２と、所定電圧（例えば、１２Ｖ）を出力するバッテリＶＡからグロープラグ１に対する通電のオン・オフを切り替えるスイッチ３３とを備えている。
【００２６】
ＧＣＵ３１は、バッテリＶＡからグロープラグ１に対する投入電力を調節可能であり、投入電力を調節することで、グロープラグ１の後述する発熱コイル８の発熱を制御する。ＧＣＵ３１によるグロープラグ１への通電制御は、ＰＷＭ制御により行われ、スイッチ３３は、マイクロコンピュータ３２からの指示に従い、グロープラグ１への通電のオン・オフを切り替えるようになっている。
【００２７】
また、本実施形態では、グロープラグ１の抵抗値を測定するため、スイッチ３３は、電流検知機能を有するＦＥＴ（電界効果トランジスタ）を、ＮＰＮ型トランジスタ等を介して動作させるように構成されている。加えて、グロープラグ１に対して、分圧抵抗（図示せず）を介して、マイクロコンピュータ３２が接続されており、マイクロコンピュータ３２には、グロープラグ１に印加される電圧（ＧＣＵ３１から出力される電圧）を分圧した電圧が入力される。マイクロコンピュータ３２は、入力された電圧に基づいてグロープラグ１への印加電圧を算出することができ、また、当該印加電圧と前記スイッチ３３によって測定されるグロープラグ１に流れる電流とからグロープラグ１の抵抗値を得ている。
【００２８】
さらに、本実施形態におけるマイクロコンピュータ３２は、エンジンキーがオンとされた際に、グロープラグ１を急速昇温させるプリグロー通電と、プリグロー通電の後に、所定時間の間に亘って、グロープラグ１を所定温度にて維持するアフターグロー通電とが行えるように設定されている。
【００２９】
本実施形態では、プリグロー通電において、グロープラグ１の後述するチューブ７の加熱部７Ｍを常温から１０００℃に２秒以内で昇温させ、グロープラグ１を所定の目標温度まで急速に昇温させるようにグロープラグ１に対して電力を投入するようになっている。
【００３０】
このプリグロー通電では、グロープラグ１に投入する電力と経過時間との関係を示す曲線を、予め作成した基準となる曲線に一致させることで、グロープラグ１を急速に目標温度まで昇温させる。具体的には、予め定めた上記基準とする曲線を示す関係式又はテーブルを用い、通電開始からの経過時間に応じた各時点においての投入すべき電力を求める。グロープラグ１に流れる電流と、その時点においての投入すべき電力の値との関係から、グロープラグ１に印加すべき電圧を求め、ＰＷＭ制御により、グロープラグ１に印加する電圧を制御する。これにより、基準とする曲線と同じカーブを描くようにして電力の投入が行われ、昇温過程の各時点までに投入された電力の積算量に応じ、グロープラグ１が発熱する。従って、上記基準とする曲線に沿った電力の投入が完了すれば、グロープラグ１は基準曲線通りの時間で目標温度に到達する。
【００３１】
また、アフターグロー通電においては、比較的長時間（例えば、１８０秒程度）の間、前記チューブ７の表面温度が所定温度に維持されるようにグロープラグ１に対する投入電力が調節されるようになっている。
【００３２】
このアフターグロー通電では、グロープラグ１の抵抗値が、グロープラグ１を目標の温度とした際の抵抗値（目標抵抗値）と一致するようにグロープラグ１に対する通電が制御される。具体的には、グロープラグ１の現在の抵抗値と目標抵抗値との差分から、例えば、ＰＩ制御により、グロープラグ１に印加すべき実効電圧が算出され、当該実効電圧に基づいてＤｕｔｙ比が設定される。
【００３３】
次いで、前記ＧＣＵ３１によって通電制御されるグロープラグ１の構成について詳述する。図２（ａ），（ｂ）に示すように、グロープラグ１は、筒状のハウジング２と、当該ハウジング２に装着されたシースヒータ３とを備えている。
【００３４】
ハウジング２は、軸線ＣＬ１方向に延びる軸孔４を有し、その外周面には、グロープラグ１を内燃機関（ディーゼルエンジン等）のエンジンヘッドに取付ける際に、エンジンヘッドの取付孔に螺合されるねじ部５と、トルクレンチ等の工具を係合させるための断面六角形状の工具係合部６とが形成されている。尚、本実施形態では、グロープラグ１の小型化（小径化）を図るべく、ハウジング２が小径とされており、ねじ部５のねじ径が比較的小さなもの（例えば、Ｍ８以下）とされている。
【００３５】
シースヒータ３は、所定の金属（例えば、ＦｅやＮｉを主成分とする金属等）からなる先端部が閉塞する筒状のチューブ７と、当該チューブ７内に設けられた発熱コイル（本発明の「発熱抵抗体」に相当する）８及び制御コイル９とを備えており、両コイル８，９への通電経路をなす中軸１０が接続されている。
【００３６】
発熱コイル８は、所定の金属（例えば、Ｆｅを主成分とし、ＡｌやＣｒ等を含む合金など）により形成された電熱線が螺旋状に巻回されてなり、制御コイル９と直列的に接続されるとともに、その先端部がチューブ７の先端部に接合されている。
【００３７】
制御コイル９は、発熱コイル８及び中軸１０間に設けられており、発熱コイル８の材質よりも電気比抵抗の温度係数が大きい材質（例えば、ＣｏやＮｉを主成分とする金属）からなる抵抗発熱線が螺旋状に巻回されることで構成されている。制御コイル９を設けることで、ＧＣＵ３１の故障時など、発熱コイル８への投入電力が制御されず発熱コイル８の過昇温（オーバーシュート）が懸念される場合に、発熱コイル８への投入電力を減少させることができ、発熱コイル８の過昇温をより確実に防止することができる。つまり、制御コイル９の存在により、急速昇温性を高めつつ、発熱コイル８の破損抑制を図ることができるように構成されている。尚、制御コイル９を省略し、発熱コイル８と中軸１０とを直接接触させることとしてもよい。
【００３８】
中軸１０は、所定の導電性金属により形成されており、軸線ＣＬ１方向に沿って延びる棒状をなしている。また、中軸１０は、その先端部がチューブ７内に挿通されるとともに、制御コイル９の後端部に接合され、その後端部がハウジング２の後端から突出している。
【００３９】
さらに、中軸１０の後端部には、有底筒状をなすケーブル接続用の端子ピン１３が加締め固定されている。また、端子ピン１３の先端部とハウジング２の後端部との間には、両者間における直接的な通電（短絡）を防止すべく、絶縁性素材からなる絶縁ブッシュ１４が設けられている。加えて、軸孔４内の気密性の向上等を図るべく、ハウジング２及び中軸１２の間には、絶縁ブッシュ１４の先端部に接触するようにして絶縁性素材からなる環状のシール部材１５が設けられている。
【００４０】
さらに、チューブ７内には、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）を主成分とする絶縁粉末１１が封入されており、絶縁粉末１１が介在することにより、発熱コイル８及び制御コイル９の外周面とチューブ７の内周面とが絶縁された状態となっている。また、チューブ７の後端は、中軸１０との間で環状ゴム１２により封止されている。
【００４１】
加えて、ハウジング２の先端側内周には、内周側に突出する保持部２Ａが設けられている。そして、シースヒータ３は、チューブ７の先端部がハウジング２の先端から突出した状態で、チューブ７の後端側に位置し一定の外径Ｄを有する被保持部７Ａが前記保持部２Ａに圧入されることで、ハウジング２に保持されている。尚、被保持部７Ａの外周面が軸線ＣＬ１に対して若干傾斜していてもよく、この場合において、被保持部７Ａの外径Ｄとあるのは、被保持部７Ａの各部〔例えば、軸線ＣＬ１に沿って等間隔にとった複数箇所（例えば、３箇所）〕における外径の平均値をいう。
【００４２】
さらに、本実施形態において、チューブ７は、前記被保持部７Ａよりも先端側に位置する先端側筒部７Ｂを備えている。先端側筒部７Ｂは、最先端部を除いて軸線ＣＬ１方向に沿って一定の外径を有する形状とされている。また、先端側筒部７Ｂの表面には、発熱コイル８に対する通電により温度が最も高くなる部位である加熱部７Ｍが形成されている。加熱部７Ｍは、例えば、チューブ７の先端から後端側に４ｍｍの位置に設けられるが、チューブ７や発熱コイル８等の構成により、その位置は軸線ＣＬ１方向に多少変動し得る。
【００４３】
加えて、前記被保持部７Ａの外径Ｄは、前記先端側筒部７Ｂの最大外径以下となるように構成されており、本実施形態では、被保持部７Ａの外径Ｄが先端側筒部７Ｂの最大外径と同一とされている。
【００４４】
また、本実施形態では、先端側筒部７Ｂの最大外径が４．０ｍｍ以下（より好ましくは、３．５ｍｍ以下）とされており、これに伴い被保持部７Ａの外径Ｄも４．０ｍｍ以下（より好ましくは、３．５ｍｍ以下）とされている。
【００４５】
以上詳述したように、本実施形態によれば、被保持部７Ａの外径Ｄが、先端側筒部７Ｂの最大外径以下とされている。そのため、チューブ７とハウジング２との接触面積を比較的小さなものとすることができ、チューブ７からハウジング２に対する移動熱量を減少させることができる。従って、加熱部７Ｍの温度が常温から１０００℃に２秒以内で上昇するように発熱コイル８に電力を投入する際に、発熱コイル８に対する投入電力を少なくすることができる。その結果、チューブ７（加熱部７Ｍ）を低電力で効率よく急速昇温させることができる。
【００４６】
さらに、チューブ７からハウジング２への移動熱量を減少できることから、発熱コイル８を過度に高温とすることなく、加熱部７Ｍを１０００℃以上に昇温させることができる。従って、発熱コイル８の溶断等を効果的に防止することができ、優れた耐久性を実現することができる。
【００４７】
また、本実施形態では、被保持部７Ａの外径Ｄが４．０ｍｍ以下とされているため、チューブ７からハウジング２への移動熱量を一層減少させることができる。その結果、チューブ７（加熱部７Ｍ）を一層低電力で急速昇温させることができるとともに、耐久性の更なる向上を図ることができる。
【００４８】
さらに、本実施形態では、ねじ部５のねじ径Ｍ８以下とされており、ハウジング２が小径・薄肉とされている。従って、チューブ７からハウジング２へと熱がより伝導しにくくなり、チューブ７（加熱部７Ｍ）をさらに低電力で急速昇温させることができる。
【００４９】
尚、本実施形態におけるグロープラグ１は、ＧＣＵ３１によりグロープラグ１への投入電力を制御することで、発熱コイル８の温度を調節するタイプ（いわゆる急速昇温型）のものであるが、発熱コイル及び中軸間に設けられた制御コイルを加熱し、その抵抗値を増大させることで、発熱コイルへの投入電力を制御し、発熱コイルの温度を調節するタイプ（いわゆる自己制御型）のグロープラグも知られている。このような自己制御型のグロープラグにおいては、発熱コイルへの投入電力を制御すべく、制御コイルをある程度加熱する必要がある。そのため、チューブの被保持部を比較的大径とし、チューブとハウジングとの接触面積を比較的大きくすることで、発熱コイルの熱を制御コイル側へとより効率よく伝導し、制御コイルを加熱する必要がある。これに対して、本実施形態のグロープラグ１は、ＧＣＵ３１によりグロープラグ１への投入電力を制御することで発熱コイル８の温度を調節するため、発熱コイル８の温度調節を図るために、制御コイル９を加熱する必要はない。従って、被保持部７Ａを小径とすることで、チューブ７の先端部に熱を集中させることができ、チューブ７（加熱部７Ｍ）を低電力で急速昇温させることができる。すなわち、本発明は、グロープラグ１に対する投入電力を制御することで発熱コイル８の温度が調節される、急速昇温型のグロープラグ１に対して好適に用いられる。
【００５０】
次いで、上記実施形態によって奏される作用効果を確認すべく、被保持部の外径Ｄを４．０ｍｍとし、先端側筒部の最大外径を３．５ｍｍとしたグロープラグのサンプル１（比較例に相当する）と、被保持部の外径Ｄを４．０ｍｍとし、先端側筒部の最大外径を４．０ｍｍとしたグロープラグのサンプル２（実施例に相当する）と、被保持部の外径Ｄを３．５ｍｍとし、先端側筒部の最大外径を３．５ｍｍとしたグロープラグのサンプル３（実施例に相当する）とを作製し、各サンプルについて、発熱性能評価試験、消費電力評価試験、及び、耐久性評価試験を行った。
【００５１】
発熱性能評価試験の概要は次の通りである。すなわち、チューブ表面（加熱部）の温度が２秒間で１０００℃となる条件でサンプルに対して電力を投入した。その後、一定電力を投入することで、加熱部の温度を飽和させ、このときの加熱部の温度（飽和温度）を測定した。尚、測定された飽和温度が高いほど、少ない投入電力で加熱部をより高温とすることができる（すなわち、低電力での急速昇温を実現できる）といえる。
【００５２】
また、消費電力評価試験の概要は次の通りである。すなわち、サンプルに対して電圧を印加し、加熱部の温度が１０００℃で飽和した際の投入電力を測定した。ここで、投入電力が４０Ｗ以上となった場合には、加熱部の昇温に比較的大きな電力を要し、省電力性に劣るとして「×」の評価を下すこととした。一方で、投入電力が３０Ｗ超４０Ｗ未満となった場合には、低電力で加熱部を十分に昇温させることができ、良好な省電力性を実現できるとして「○」の評価を下し、投入電力が３０Ｗ以下であった場合には、極めて低電力で加熱部を十分に昇温させることができ、省電力性に非常に優れるとして「◎」の評価を下すこととした。尚、投入電力が少ないほど、少ない投入電力で加熱部をより高温とすることができる（すなわち、低電力での急速昇温を実現できる）といえる。
【００５３】
さらに、耐久性評価試験の概要は次の通りである。すなわち、各サンプルについて、加熱部を常温から１１００℃まで２秒間で昇温させ、次いで、１１００℃にて加熱部の温度が飽和するように１８０秒間通電を行い、その後、加熱部の温度が常温に戻るまで空冷することを１サイクルとして、発熱コイルが断線するまでのサイクル数（断線サイクル）を測定した。ここで、断線サイクル数が６０００サイクル以下となったサンプルは、耐久性に劣るとして「×」の評価を下すこととした。一方で、断線サイクル数が、６０００サイクル超１００００サイクル未満となったサンプルは、良好な耐久性を有するとして「○」の評価を下し、断線サイクルが１００００サイクル以上となったサンプルは、非常に優れた耐久性を有するとして「◎」の評価を下すこととした。
【００５４】
表１に、各試験の試験結果を示す。尚、各サンプルともに、発熱コイルの構成材料やその線径を同一とした。
【００５５】
【表１】
2014031919.tif 000003
【００５６】
表１に示すように、被保持部の外径Ｄを、先端側筒部の最大外径よりも大きなものとしたサンプル（サンプル１）は、飽和温度が比較的低く、また、省電力性や耐久性に劣ることが明らかとなった。これは、被保持部を介してハウジングへと伝導するチューブの熱量が比較的大きなものとなったことに起因すると考えらえる。詳述すると、省電力性が不十分となったことについては、前記割合が比較的大きなものとなったことにより、加熱部を所定の温度（試験では、１０００℃）とするためにより大きな電力が必要となったことによると考えられる。また、耐久性が不十分となったことに関しては、前記割合が比較的大きなものとなったことで、加熱部を所定の温度（試験では、１１００℃）とするために、発熱コイルを前記所定の温度を遥かに上回る極めて高温とする必要があったためであると考えられる。
【００５７】
これに対して、被保持部の外径Ｄを先端側筒部の最大外径以下としたサンプル（サンプル２，３）は、飽和温度が高く、かつ、省電力性及び耐久性の双方において良好な性能を有することが分かった。これは、ハウジングへと伝導するチューブの熱量が少なくなり、チューブの先端部（加熱部）に熱が集中したためであると考えられる。
【００５８】
また特に、被保持部の外径Ｄを３．５ｍｍとしたサンプル（サンプル３）は、一層優れた省電力性及び耐久性を有し、外径Ｄを小さくするほど、省電力性及び耐久性を向上できることが分かった。これは、被保持部の外径Ｄをより小さくしたことで、チューブからハウジングへと引かれる熱がより減少したためであると考えられる。
【００５９】
上記試験の結果より、低電力での急速昇温を可能としつつ、優れた耐久性を実現するという観点から、被保持部の外径を、チューブのうち被保持部よりも先端側に位置する部位（先端側筒部）の最大外径以下とすることが好ましいといえる。
【００６０】
また、一層低電力での急速昇温を可能としつつ、さらに優れた耐久性を実現するという観点から、被保持部の外径Ｄを小さくするほど好ましく、被保持部の外径Ｄを４．０ｍｍ以下とすることがより好ましく、被保持部の外径Ｄを３．５ｍｍ以下とすることがより一層好ましいといえる。
【００６１】
尚、上記実施形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施してもよい。勿論、以下において例示しない他の応用例、変更例も当然可能である。
【００６２】
（ａ）上記実施形態では、被保持部７Ａの外径Ｄが、先端側筒部７Ｂの最大外径と同一となるように構成されているが、被保持部７Ａの外径Ｄを、先端側筒部７Ｂの最大外径よりも小さくしてもよい。従って、例えば、図３に示すように、先端側筒部７Ｂの先端側に、外周側に突出し、表面に加熱部７Ｍを有する大径部７Ｃを設け、被保持部７Ａの外径を大径部７Ｃの外径Ｄよりも小さくしてもよい。このように大径部７Ｃを設けることで、優れた省電力性や耐久性を維持しつつ、チューブ７先端部の熱容量を増大させることができる。その結果、エンジンの始動性向上を図ることができる。
【００６３】
（ｂ）上記実施形態においては、チューブ７を構成する金属材料としてＦｅやＮｉを主成分とする金属を挙げているが、これは例示であって、チューブ７を構成する金属材料はこれに限定されるものではない。また、発熱コイル８や制御コイル９を構成する金属材料としてＦｅ等を主成分とする金属を挙げているが、発熱コイル８等の構成材料は、これに限定されるものではない。
【００６４】
（ｃ）上記実施形態において、グロープラグ１の後端部（ケーブルの接続部分）は、中軸１０の後端部に対して端子ピン１３が加締め固定される構成とされているが、グロープラグ１の後端部の構成はこれに限定されるものではない。従って、例えば、中軸１０のうちハウジング２の後端から突出する部位の外周に雄ねじを設けるとともに、内周に雌ねじを有するナットを、絶縁ブッシュ１４に接触した状態で前記雄ねじに螺合し、ナットから前記中軸１０の後端部が突出するように構成してもよい。すなわち、中軸１０の後端部がケーブルの接続箇所となるように構成してもよい。
【符号の説明】
【００６５】
１…グロープラグ、２…ハウジング、３…シースヒータ、７…チューブ、７Ａ…被保持部、７Ｍ…加熱部、８…発熱コイル（発熱抵抗体）、３１…ＧＣＵ（通電制御装置）、１０１…加熱装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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