(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性セラミックスから成り軸線方向の先端側から後端側へと延びた基体と、前記基体に埋め込まれた抵抗発熱体と、前記抵抗発熱体から突出し前記基体の側面に露出した電極部とを有するセラミックヒータと、
筒状を成し、前記セラミックヒータの先端部が前記軸線方向の先端側に突出するように、前記セラミックヒータを自身の内側に保持する金属製の外筒と、
筒状を成し、前記セラミックヒータの先端部が前記軸線方向の先端側に突出するように、前記外筒を自身の内側に保持する主体金具と
を備える発熱プラグであって、
前記外筒は、
前記基体に嵌まり合う第１の筒状部と、
前記第１の筒状部より後端側に形成され、前記第１の筒状部より大きな外径を有し、前記主体金具の内側に締まり嵌めされた第２の筒状部と、
前記第２の筒状部の後端から前記第２の筒状部の内側に折り返された形状を成し、前記基体に嵌まり合うとともに前記電極部に接触する折返し部と
を備えることを特徴とする発熱プラグ。
【請求項２】
前記第１の筒状部は、締まり嵌めによって前記基体に嵌まり合う、請求項１に記載の発熱プラグ。
【請求項３】
前記折返し部は、前記外筒の周方向に間隔を空けて形成されている、請求項１または請求項２に記載の発熱プラグ。
【請求項４】
前記電極部が存在する前記軸線方向の範囲において、前記第２の筒状部と前記折返し部との間の少なくとも一部に空隙が形成されている、請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の発熱プラグ。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の発熱プラグであって、
前記第１の筒状部の肉厚は、前記軸線方向にわたって一定であり、
前記第２の筒状部の肉厚は、前記軸線方向にわたって一定であり、
前記外筒は、更に、前記第１の筒状部と前記第２の筒状部との間に形成され、自身の外径および内径が前記軸線方向の先端側に向かって小さくなるテーパ部を備える、発熱プラグ。
【請求項６】
前記折返し部の先端と前記テーパ部の内周面との間には空隙が形成されている、請求項５に記載の発熱プラグ。
【請求項７】
絶縁性セラミックスから成り軸線方向の先端側から後端側へと延びた基体と、前記基体に埋め込まれた抵抗発熱体と、前記抵抗発熱体から突出し前記基体の側面に露出した電極部とを有するセラミックヒータと、
筒状を成し、前記セラミックヒータの先端部が前記軸線方向の先端側に突出するように、前記セラミックヒータを自身の内側に保持する金属製の外筒と、
筒状を成し、前記セラミックヒータの先端部が前記軸線方向の先端側に突出するように、前記外筒を自身の内側に保持する筒状の主体金具と
を備える発熱プラグを製造する、発熱プラグの製造方法であって、
前記外筒の元となる素材に、前記基体に嵌め合い可能に構成された第１の筒状部と、前記第１の筒状部より後端側に前記第１の筒状部より大きな外径を有する第２の筒状部と、前記第２の筒状部の後端から前記第２の筒状部の内側に折り返した形状を成す折返し部とを成形することによって、前記外筒を作製し、
前記外筒の内側に前記セラミックヒータを挿入することによって、前記第１の筒状部を前記基体に嵌め合わせるとともに、前記折返し部を前記基体に嵌め合わせつつ前記電極部に接触させ、
前記セラミックヒータを挿入した前記外筒における前記第２の筒状部を、前記主体金具の内側に圧入することを特徴とする、発熱プラグの製造方法。
【請求項８】
前記外筒を作製する際、前記第２の筒状部の径が前記後端に向かって小さくなるように前記第２の筒状部の後端側を成形する、請求項７に記載の発熱プラグの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発熱プラグおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
発熱プラグは、ディーゼルエンジンのグロープラグとして使用される他、可燃性ガス（例えば、天然ガス）に着火する着火源としても使用される。特許文献１には、セラミックヒータと外筒と主体金具とを備える発熱プラグが開示されている。このような発熱プラグでは、セラミックヒータは外筒の内側に保持され、さらに、その外筒は主体金具の内側に締まり嵌めされている。特許文献１の発熱プラグでは、外筒の後端側に、外筒の径方向外側に折り返され重なった重なり部が設けられ、その重なり部において外筒が主体金具に締まり嵌めされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−９２３１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の発熱プラグでは、外筒の重なり部が設けられた部位においてセラミックヒータに対する面圧が過剰に高くなりやすいため、外筒から受ける面圧によってセラミックヒータが損傷する可能性があった。また、特許文献１の発熱プラグでは、相互に締まり嵌めされた外筒と主体金具との間の締め代が温度によって変化することから、主体金具に外筒を保持する保持力が温度変化によって低下する可能性があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。
【０００６】
（１）本発明の一形態は、発熱プラグを提供する。この発熱プラグは、絶縁性セラミックスから成り軸線方向の先端側から後端側へと延びた基体と、前記基体に埋め込まれた抵抗発熱体と、前記抵抗発熱体から突出し前記基体の側面に露出した電極部とを有するセラミックヒータと；筒状を成し、前記セラミックヒータの先端部が前記軸線方向の先端側に突出するように、前記セラミックヒータを自身の内側に保持する金属製の外筒と；筒状を成し、前記セラミックヒータの先端部が前記軸線方向の先端側に突出するように、前記外筒を自身の内側に保持する主体金具とを備える。この発熱プラグにおいて、前記外筒は、前記基体に嵌まり合う第１の筒状部と；前記第１の筒状部より後端側に形成され、前記第１の筒状部より大きな外径を有し、前記主体金具の内側に締まり嵌めされた第２の筒状部と；前記第２の筒状部の後端から前記第２の筒状部の内側に折り返された形状を成し、前記基体に嵌まり合うとともに前記電極部に接触する折返し部とを備える。この形態によれば、第２の筒状部と折返し部とによって構成される板ばね構造が弾性変形することによって、折返し部からセラミックヒータに対する過剰な面圧を緩和できる。これによって、セラミックヒータの損傷を防止できる。また、第２の筒状部と折返し部とによって構成される板ばね構造で発生する弾性力によって、主体金具に外筒を保持する保持力の温度変化による低下を抑制できる。これによって、セラミックヒータの位置ずれを防止できる。これらの結果、発熱プラグの損傷を抑制できる。
【０００７】
（２）上記形態の発熱プラグにおいて、前記第１の筒状部は、締まり嵌めによって前記基体に嵌まり合ってもよい。この形態によれば、セラミックヒータを外筒の内側に容易に保持できる。
【０００８】
（３）上記形態の発熱プラグにおいて、前記折返し部は、前記外筒の周方向に間隔を空けて形成されていてもよい。この形態によれば、第２の筒状部と折返し部とによって構成される板ばね構造を弾性変形させやすくすることができる。
【０００９】
（４）上記形態の発熱プラグにおいて、前記電極部が存在する前記軸線方向の範囲において、前記第２の筒状部と前記折返し部との間の少なくとも一部に空隙が形成されていてもよい。この形態によれば、第２の筒状部と折返し部とによって構成される板ばね構造を弾性変形させやすくすることができる。
【００１０】
（５）上記形態の発熱プラグにおいて、前記第１の筒状部の肉厚は、前記軸線方向にわたって一定であり；前記第２の筒状部の肉厚は、前記軸線方向にわたって一定であり；前記外筒は、更に、前記第１の筒状部と前記第２の筒状部との間に形成され、自身の外径および内径が前記軸線方向の先端側に向かって小さくなるテーパ部を備えてもよい。この形態によれば、外筒の強度を十分に確保できる。
【００１１】
（６）上記形態の発熱プラグにおいて、前記折返し部の先端と前記テーパ部の内周面との間には空隙が形成されていてもよい。この形態によれば、第１の筒状部から電極部へと伝わる熱を抑制できる。
【００１２】
（７）本発明の一形態は、発熱プラグの製造方法を提供する。この製造方法は、絶縁性セラミックスから成り軸線方向の先端側から後端側へと延びた基体と、前記基体に埋め込まれた抵抗発熱体と、前記抵抗発熱体から突出し前記基体の側面に露出した電極部とを有するセラミックヒータと；筒状を成し、前記セラミックヒータの先端部が前記軸線方向の先端側に突出するように、前記セラミックヒータを自身の内側に保持する金属製の外筒と；筒状を成し、前記セラミックヒータの先端部が前記軸線方向の先端側に突出するように、前記外筒を自身の内側に保持する筒状の主体金具とを備える発熱プラグを製造する。この製造方法は、前記外筒の元となる素材に、前記基体に嵌め合い可能に構成された第１の筒状部と、前記第１の筒状部より後端側に前記第１の筒状部より大きな外径を有する第２の筒状部と、前記第２の筒状部の後端から前記第２の筒状部の内側に折り返した形状を成す折返し部とを成形することによって、前記外筒を作製し；前記外筒の内側に前記セラミックヒータを挿入することによって、前記第１の筒状部を前記基体に嵌め合わせるとともに、前記折返し部を前記基体に嵌め合わせつつ前記電極部に接触させ；前記セラミックヒータを挿入した前記外筒における前記第２の筒状部を、前記主体金具の内側に圧入する。この形態によれば、第２の筒状部と折返し部とによって構成される板ばね構造が弾性変形することによって、折返し部からセラミックヒータに対する過剰な面圧を緩和できる。これによって、製造時におけるセラミックヒータの損傷を防止できる。
【００１３】
（８）上記形態の製造方法において、前記外筒を作製する際、前記第２の筒状部の径が前記後端に向かって小さくなるように前記第２の筒状部の後端側を成形してもよい。この形態によれば、セラミックヒータの電極部に対して折返し部を十分に接触させることができる。
【００１４】
本発明は、発熱プラグおよびその製造方法とは異なる種々の形態で実現可能であり、例えば、発熱プラグの部品、ならびに、発熱プラグを備える装置などの形態で実現可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】発熱プラグの構成を示す説明図である。
【図２】発熱プラグの先端側における詳細構成を示す説明図である。
【図３】発熱プラグの詳細構成を示す説明図である。
【図４】主体金具およびセラミックヒータに組み付ける前の外筒を示す説明図である。
【図５】セラミックヒータに組み付けた外筒を示す説明図である。
【図６】発熱プラグの製造方法を示す工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
Ａ．実施形態
Ａ１．発熱プラグの構成
図１は、発熱プラグ１０の構成を示す説明図である。図１には、発熱プラグ１０の軸線ＡＬを通る位置で発熱プラグ１０を切断した断面形状が図示されている。本実施形態の説明では、発熱プラグ１０における図１の紙面下側を「先端側」といい、図１の紙面上側を「後端側」という。
【００１７】
発熱プラグ１０は、通電によって発熱する装置である。発熱プラグ１０は、ディーゼルエンジンのグロープラグとして利用可能であり、可燃性ガス（例えば、天然ガス）に着火する着火源としても利用可能である。本実施形態では、発熱プラグ１０は、着火源としての利用に耐えるため、後述するセラミックヒータ８００の電極部８３８ｂが５００℃程度の温度環境に耐え得る耐熱性を有する。
【００１８】
発熱プラグ１０は、中軸２００と、主体金具５００と、外筒７００と、セラミックヒータ８００とを備える。本実施形態では、発熱プラグ１０の軸線ＡＬは、中軸２００、主体金具５００、外筒７００およびセラミックヒータ８００などの各部材の軸線でもある。
【００１９】
発熱プラグ１０の中軸２００は、先端側から後端側へと軸線方向ＤＡに延びた棒状を成す導体である。本実施形態では、中軸２００は、金属製（例えば、ステンレス鋼）である。中軸２００は、主体金具５００の内側に挿入されている。中軸２００の後端側は、セラミックヒータ８００に電力を供給する電源（図示しない）へと接続可能に構成されている。中軸２００の先端側は、セラミックヒータ８００へと接続されている。これによって、中軸２００は、発熱プラグ１０の外部とセラミックヒータ８００との間で電力を中継する。
【００２０】
本実施形態では、中軸２００の後端側は、主体金具５００の後端側から突出している。本実施形態では、中軸２００の後端側には端子１００が取り付けられている。本実施形態では、端子１００は、有底筒状を成す導体である。本実施形態では、端子１００は、中軸２００の後端側に圧入されている。本実施形態では、端子１００は、発熱プラグ１０に電力を供給するケーブルの端子しない）と接続可能に構成されている。本実施形態では、中軸２００は、発熱プラグ１０の外部から端子１００を介して電力の供給を受ける。中軸２００は、発熱プラグ１０の外部から直接的に電力の供給を受けても良い。
【００２１】
本実施形態では、中軸２００の先端側は、リング６００を介してセラミックヒータ８００に接続されている。本実施形態では、リング６００は、環状を成す導体である。本実施形態では、中軸２００の先端側は、リング６００の後端側に圧入されている。本実施形態では、セラミックヒータ８００の後端側は、リング６００の先端側に圧入されている。他の実施形態では、中軸２００の先端側は、セラミックヒータ８００と直接的に接続されていてもよい。
【００２２】
発熱プラグ１０の主体金具５００は、軸線ＡＬを中心に延びた筒状を成す導体である。本実施形態では、主体金具５００は、金属製（例えば、炭素鋼）である。主体金具５００は、セラミックヒータ８００の先端部８０５が先端側に突出するように、外筒７００を自身の内側に保持する。主体金具５００は、軸孔５１０と、工具係合部５２０と、雄ねじ部５４０と、先端部５５０とを有する。
【００２３】
主体金具５００の軸孔５１０は、軸線ＡＬを中心に延びた貫通孔である。軸孔５１０の内径は、中軸２００の外径よりも大きい。軸孔５１０の内側には、中軸２００が軸線ＡＬ上に保持されている。軸孔５１０と中軸２００との間には、軸孔５１０と中軸２００とを電気的に絶縁する空隙が形成されている。本実施形態では、軸孔５１０の後端側には、円筒状を成す絶縁部材３００と、環状を成す絶縁部材４００とを介して、中軸２００が保持されている。
【００２４】
主体金具５００の工具係合部５２０は、発熱プラグ１０の取り付けおよび取り外しに用いられる工具（図示しない）と係合可能に構成されている。主体金具５００の雄ねじ部５４０は、発熱プラグ１０の固定に用いられる雄ねじが外周に形成された部位である。
【００２５】
主体金具５００の先端部５５０は、主体金具５００の部位のうち雄ねじ部５４０より先端側を構成する筒状の部位である。先端部５５０の内側には、外筒７００が保持されている。先端部５５０の先端側からは、外筒７００の先端側が突出している。
【００２６】
発熱プラグ１０の外筒７００は、軸線ＡＬを中心に延びた筒状を成す導体である。本実施形態では、外筒７００は、金属製（例えば、ステンレス鋼）である。外筒７００は、セラミックヒータ８００の先端部８０５が先端側に突出するように、セラミックヒータ８００を自身の内側に保持する。外筒７００の詳細については後述する。
【００２７】
発熱プラグ１０のセラミックヒータ８００は、セラミックス製の発熱素子である。セラミックヒータ８００は、先端側から後端側へと軸線方向ＤＡに延びた棒状を成す。セラミックヒータ８００は、基体８１０と、抵抗発熱体８３０とを有する。
【００２８】
セラミックヒータ８００の基体８１０は、絶縁性セラミックスから成り、軸線方向ＤＡに延びている。本実施形態では、基体８１０は、窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）から主に成る。他の実施形態では、基体８１０を形成する窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）のうち、ケイ素（Ｓｉ）の少なくとも一部がアルミニウム（Ａｌ）で置換され、窒素（Ｎ）の少なくとも一部が酸素（Ｏ）で置換されてもよい。
【００２９】
セラミックヒータ８００の抵抗発熱体８３０は、導電性セラミックから主に成り、基体８１０に埋め込まれている。抵抗発熱体８３０は、通電によって発熱する。本実施形態では、抵抗発熱体８３０は、炭化タングステン（ＷＣ）から主に成る。他の実施形態では、抵抗発熱体８３０は、二ケイ化モリブデン（ＭｏＳｉ２）から主に成ってもよい。本実施形態では、抵抗発熱体８３０は、先端側で折り返した形状を成す。
【００３０】
図２は、発熱プラグ１０の先端側における詳細構成を示す説明図である。図２には、発熱プラグ１０の部位のうち外筒７００およびセラミックヒータ８００を中心とする部位が図示されている。本実施形態では、先端側で折り返した形状を成す抵抗発熱体８３０は、軸線方向ＤＡに延びた一対の導電部８３６ａ,８３６ｂを有する。
【００３１】
発熱プラグ１０のセラミックヒータ８００は、基体８１０および抵抗発熱体８３０の他、電極部８３８ａ,８３８ｂを有する。セラミックヒータ８００の電極部８３８ａ,８３８ｂは、抵抗発熱体８３０から突出し、基体８１０の側面に露出している。本実施形態では、電極部８３８ａ,８３８ｂは、抵抗発熱体８３０と一体的に形成されている。
【００３２】
本実施形態では、電極部８３８ａ,８３８ｂの表面には、導通性を向上させるために、ニッケル下地の金メッキが施されている。他の実施形態では、電極部８３８ａ,８３８ｂの表面には、ニッケル下地の銀メッキが施されていてもよいし、無メッキであってもよい。
【００３３】
抵抗発熱体８３０の電極部８３８ａは、導電部８３６ａから突出し、基体８１０の側面に露出している。電極部８３８ａは、リング６００に接触する位置にある。電極部８３８ａは、リング６００を介して中軸２００と導通可能に構成されている。
【００３４】
抵抗発熱体８３０の電極部８３８ｂは、導電部８３６ｂから突出し基体８１０の側面に露出した部位である。電極部８３８ｂは、電極部８３８ａより先端側に設けられ、外筒７００に接触する位置にある。電極部８３８ｂは、外筒７００を介して主体金具５００と導通可能に構成されている。
【００３５】
発熱プラグ１０の外筒７００は、第１の筒状部７１０と、第２の筒状部７２０と、折返し部７３０とを備える。本実施形態では、外筒７００は、テーパ部７１５を更に備える。
【００３６】
外筒７００における第１の筒状部７１０は、外筒７００の先端側を構成し、セラミックヒータ８００の基体８１０に嵌まり合う筒状を成す。本実施形態では、第１の筒状部７１０は、締まり嵌めによって基体８１０に嵌まり合う。
【００３７】
本実施形態では、第１の筒状部７１０の肉厚は、軸線方向ＤＡにわたって一定である。なお、第１の筒状部７１０の肉厚が一定とは、製造上の公差などによる肉厚の違いが許容される程度に肉厚が一定であることを意図する。本実施形態では、第１の筒状部７１０において、肉厚の最大値と最小値との差が、肉厚の平均値に対して±１０％以内である場合、第１の筒状部７１０の肉厚が一定であるとみなされる。他の実施形態では、第１の筒状部７１０の肉厚は、部位によって異なっていてもよい。
【００３８】
図３は、発熱プラグ１０の詳細構成を示す説明図である。図３には、外筒７００における第２の筒状部７２０および折返し部７３０を中心とする部位が図示されている。
【００３９】
外筒７００のテーパ部７１５は、第１の筒状部７１０と第２の筒状部７２０との間に形成され、自身の外径および内径が軸線方向ＤＡの先端側に向かって小さくなる形状を成す。本実施形態では、テーパ部７１５の内周面７１５ｉｐと折返し部７３０の先端７３０ｔとの間には、空隙ＧＰ２が形成されている。
【００４０】
外筒７００における第２の筒状部７２０は、第１の筒状部７１０より後端側に形成され、第１の筒状部７１０より大きな外径を有する筒状を成す。第２の筒状部７２０は、主体金具５００の内側に締まり嵌めされている。本実施形態では、第２の筒状部７２０は、主体金具５００における先端部５５０の内側に締まり嵌めされている。
【００４１】
本実施形態では、第２の筒状部７２０の肉厚は、軸線方向ＤＡにわたって一定である。なお、第２の筒状部７２０の肉厚が一定とは、製造上の公差などによる肉厚の違いが許容される程度に肉厚が一定であることを意図する。本実施形態では、第２の筒状部７２０において、肉厚の最大値と最小値との差が、肉厚の平均値に対して±１０％以内である場合、第２の筒状部７２０の肉厚が一定であるとみなされる。他の実施形態では、第２の筒状部７２０の肉厚は、部位によって異なっていてもよい。
【００４２】
本実施形態では、第２の筒状部７２０における先端側の一部は、主体金具５００より先端側に突出している。他の実施形態では、第２の筒状部７２０の全体が、主体金具５００の内側に締まり嵌めされていてもよい。
【００４３】
外筒７００の折返し部７３０は、第２の筒状部７２０の後端７２０ｅから第２の筒状部７２０の内側に折り返された形状を成す。折返し部７３０は、セラミックヒータ８００の基体８１０に嵌まり合うとともに、セラミックヒータ８００の電極部８３８ｂに接触する。このように、電極部８３８ｂは、折返し部７３０から第２の筒状部７２０を通じて主体金具５００と導通可能に構成されている。
【００４４】
本実施形態では、折返し部７３０の内側表面には、電極部８３８ｂとの導通性を向上させるために、金メッキが施されている。他の実施形態では、折返し部７３０の内側表面には、銀メッキが施されていてもよいし、無メッキであってもよい。
【００４５】
本実施形態では、電極部８３８ｂが存在する軸線方向ＤＡの範囲ＥＲにおいて、第２の筒状部７２０と折返し部７３０との間の全域に空隙ＧＰ１が形成されている。他の実施形態では、電極部８３８ｂが存在する軸線方向ＤＡの範囲ＥＲにおいて、第２の筒状部７２０と折返し部７３０との間の一部に空隙ＧＰ１が形成されていてもよい。
【００４６】
本実施形態では、第２の筒状部７２０と折返し部７３０との接続部である後端７２０ｅを除いて、第２の筒状部７２０と折返し部７３０との間の全域には空隙ＧＰ１が形成されている。他の実施形態では、折返し部７３０は、第２の筒状部７２０との接続部である後端７２０ｅとは異なる部位において第２の筒状部７２０と接触していてもよい。
【００４７】
図４は、主体金具５００およびセラミックヒータ８００に組み付ける前の外筒７００を示す説明図である。図４の上方には、組み付け前の外筒７００を後端側から見た形状が図示されている。図４の下方には、組み付け前の外筒７００を側面側から見た形状が図示されている。
【００４８】
本実施形態では、折返し部７３０は、外筒７００の周方向ＤＣに間隔を空けて形成されている。本実施形態では、折返し部７３０には、周方向ＤＣに３つの開口部７４０が形成されており、折返し部７３０は、周方向ＤＣにおいて３つの部位に分かれている。
他の実施形態では、開口部７４０の個数は、１つであってもよいし、２つであってもよいし、４つ以上であってもよい。他の実施形態では、折返し部７３０には、開口部７４０が形成されていなくてもよい。
【００４９】
本実施形態では、外筒７００がセラミックヒータ８００に組み付ける前の状態において、第２の筒状部７２０の後端側は、第２の筒状部７２０の径が後端７２０ｅに向かって小さくなる形状を成す。他の実施形態では、第２の筒状部７２０の径は、第２の筒状部７２０の全域にわたってほぼ同一であってもよい。
【００５０】
本実施形態では、外筒７００がセラミックヒータ８００に組み付ける前の状態において、折返し部７３０の先端７３０ｔは、第１の筒状部７１０より内側に位置する。他の実施形態では、セラミックヒータ８００に組み付ける前の外筒７００において、折返し部７３０の先端７３０ｔは、第１の筒状部７１０より外側に位置してもよし、径方向において第１の筒状部７１０と同じ位置であってもよい。
【００５１】
図５は、セラミックヒータ８００に組み付けた外筒７００を示す説明図である。図５のセラミックヒータ８００には、外筒７００の他、リング６００も組み付けられている。本実施形態では、外筒７００がセラミックヒータ８００に組み付けられた状態において、折返し部７３０の先端７３０ｔは、セラミックヒータ８００によって、図４に示す状態よりも径方向の外側へと変形する。
【００５２】
Ａ２．発熱プラグの製造方法
図６は、発熱プラグ１０の製造方法を示す工程図である。発熱プラグ１０の製造者は、外筒７００の元となる素材に、第１の筒状部７１０と、第２の筒状部７２０と、折返し部７３０とを成形することによって、外筒７００を作製する（工程Ｐ１２０）。本実施形態では、製造者は、外筒７００の元となる素材として鋼管を用意し、この鋼管にプレス加工を施すことによって、第１の筒状部７１０、第２の筒状部７２０および折返し部７３０を成形する。
【００５３】
本実施形態では、製造者は、第２の筒状部７２０の径が後端７２０ｅに向かって小さくなるように第２の筒状部７２０の後端側を成形する。本実施形態では、製造者は、折返し部７３０の先端７３０ｔが第１の筒状部７１０より内側に位置するように折返し部７３０を成形する（図４を参照）。
【００５４】
外筒７００を作製した後（工程Ｐ１２０）、製造者は、別途作製したセラミックヒータ８００を外筒７００の内側に挿入することによって、第１の筒状部７１０を基体８１０に嵌め合わせるとともに、折返し部７３０を基体８１０に嵌め合わせつつ電極部８３８ｂに接触させる（工程Ｐ１４０、図５を参照）。本実施形態では、製造者は、外筒７００の後端側からセラミックヒータ８００を挿入する。本実施形態では、製造者は、外筒７００をセラミックヒータ８００に挿入した後、セラミックヒータ８００の後端側にリング６００を挿入する。
【００５５】
外筒７００をセラミックヒータ８００に挿入した後（工程Ｐ１２０）、製造者は、セラミックヒータ８００を挿入した外筒７００における第２の筒状部７２０を、主体金具５００の内側に圧入する（工程Ｐ１６０）。これによって、第２の筒状部７２０は、図５の状態よりも径方向の内側へと変形する。
【００５６】
本実施形態では、製造者は、主体金具５００の内側に第２の筒状部７２０を圧入する前に、リング６００を介して中軸２００をセラミックヒータ８００に連結する。その後、製造者は、主体金具５００の先端側から、中軸２００を挿入するとともに、第２の筒状部７２０を主体金具５００の内側に圧入する。その後、製造者は、主体金具５００に挿入した中軸２００の後端側に、端子１００、絶縁部材３００、絶縁部材４００を組み付ける。これらの工程を経て、発熱プラグ１０が完成する。
【００５７】
Ａ３．効果
以上説明した実施形態によれば、第２の筒状部７２０と折返し部７３０とによって構成される板ばね構造が弾性変形することによって、折返し部７３０からセラミックヒータ８００に対する過剰な面圧を緩和できる。これによって、セラミックヒータ８００の損傷を防止できる。また、第２の筒状部７２０と折返し部７３０とによって構成される板ばね構造で発生する弾性力によって、主体金具５００に外筒７００を保持する保持力の温度変化による低下を抑制できる。これによって、セラミックヒータ８００の位置ずれを防止できる。これらの結果、発熱プラグ１０の損傷を抑制できる。
【００５８】
また、第１の筒状部７１０は、締まり嵌めによって基体８１０に嵌まり合っているため、セラミックヒータ８００を外筒７００の内側に容易に保持できる。
【００５９】
また、折返し部７３０は、外筒７００の周方向ＤＣに間隔を空けて形成されているため、第２の筒状部７２０と折返し部７３０とによって構成される板ばね構造を弾性変形させやすくすることができる。
【００６０】
また、電極部８３８ｂが存在する軸線方向ＤＡの範囲ＥＲにおいて、第２の筒状部７２０と折返し部７３０との間の少なくとも一部に空隙ＧＰ１が形成されているため、第２の筒状部７２０と折返し部７３０とによって構成される板ばね構造を弾性変形させやすくすることができる。これにより、セラミックヒータ８００の電極部８３８ｂが折返し部７３０から過剰な面圧を受けることを緩和できる。
【００６１】
また、第１の筒状部７１０の肉厚は、軸線方向ＤＡにわたって一定であり、第２の筒状部７２０の肉厚は、軸線方向ＤＡにわたって一定であり、外筒７００のテーパ部７１５は、自身の外径および内径が軸線方向ＤＡの先端側に向かって小さくなる。そのため、外筒７００の強度を十分に確保できる。
【００６２】
また、折返し部７３０の先端７３０ｔとテーパ部７１５の内周面７１５ｉｐとの間には空隙ＧＰ２が形成されているため、第１の筒状部７１０から電極部８３８ｂへと伝わる熱を抑制できる。
【００６３】
また、発熱プラグ１０の製造時において、第２の筒状部７２０と折返し部７３０とによって構成される板ばね構造が弾性変形することによって、折返し部７３０からセラミックヒータ８００に対する過剰な面圧を緩和できる。これによって、製造時におけるセラミックヒータ８００の損傷を防止できる。
【００６４】
また、外筒７００を作製する際、第２の筒状部７２０の径が後端７２０ｅに向かって小さくなるように第２の筒状部７２０の後端側を成形するため、セラミックヒータ８００の電極部８３８ｂに対して折返し部７３０を十分に接触させることができる。
【００６５】
また、外筒７００を作製する際、折返し部７３０の先端７３０ｔが第１の筒状部７１０より内側に位置するように折返し部７３０を成形するため、セラミックヒータ８００の電極部８３８ｂに対して折返し部７３０を十分に接触させることができる。
【００６６】
Ｂ．他の実施形態
本発明は、上述した実施形態、実施例および変形例に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現できる。例えば、実施形態、実施例および変形例における技術的特徴のうち、発明の概要の欄に記載した各形態における技術的特徴に対応するものは、上述の課題の一部または全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部または全部を達成するために、適宜、差し替えおよび組み合わせを行うことが可能である。また、本明細書中に必須なものとして説明されていない技術的特徴については、適宜、削除することが可能である。
【００６７】
例えば、外筒７００の折返し部７３０の先端は、さらに内側に折り返された形状を有してもよい。これによって、第２の筒状部７２０と折返し部７３０とによって構成される板ばね構造を、更に弾性変形させやすくすることができる。また、外筒７００の折返し部７３０は、基体８１０と全面的に接触する平面状に限らず、基体８１０と部分的に接触する起伏を有する形状であってもよい。
【符号の説明】
【００６８】
１０…発熱プラグ
１００…端子
２００…中軸
３００…絶縁部材
４００…絶縁部材
５００…主体金具
５１０…軸孔
５２０…工具係合部
５４０…雄ねじ部
５５０…先端部
６００…リング
７００…外筒
７１０…第１の筒状部
７１５…テーパ部
７１５ｉｐ…内周面
７２０…第２の筒状部
７２０ｅ…後端
７３０…折返し部
７３０ｔ…先端
７４０…開口部
８００…セラミックヒータ
８０５…先端部
８１０…基体
８３０…抵抗発熱体
８３６ａ,８３６ｂ…導電部
８３８ａ,８３８ｂ…電極部
ＡＬ…軸線
ＤＡ…軸線方向
ＤＣ…周方向
ＥＲ…範囲
ＧＰ１…空隙
ＧＰ２…空隙
【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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