(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線方向に延びて先端が閉じられた筒状のシースチューブと、該シースチューブ内に収納されて通電により発熱する発熱コイルと、を備えるグロープラグであって、
前記シースチューブは、前記軸線方向に延びて第１の金属材料によって形成される筒状部と、前記筒状部の先端を塞ぎ、タングステン（Ｗ）およびモリブデン（Ｍｏ）を実質的に含有しない第２の金属材料によって形成される蓋部とを備え、
前記発熱コイルは、タングステン（Ｗ）とモリブデン（Ｍｏ）とから選択される金属の少なくとも一方を含有する第３の金属材料によって形成されており、
前記蓋部と前記発熱コイルの先端とは、前記第２の金属材料と前記第３の金属材料とのうちの少なくとも一方の金属材料を含む第１の接合部を介して接合されており、
前記発熱コイルと前記第１の接合部との境界と、前記蓋部の最先端部と、の間の前記軸線方向の距離が２．０ｍｍ以下であり、
前記第１の接合部が、前記蓋部の外表面から離間しており、
前記第１の接合部と、前記蓋部の最先端部との間の前記軸線方向の距離が、０．４ｍｍ以上であることを特徴とする
グロープラグ。
【請求項２】
請求項１に記載のグロープラグであって、
前記発熱コイルと前記第１の接合部との境界と、前記蓋部の最先端部と、の間の前記軸線方向の距離が１．０ｍｍ未満であることを特徴とする
グロープラグ。
【請求項３】
請求項１または２に記載のグロープラグであって、
前記蓋部と前記筒状部とは、前記第１の金属材料と前記第２の金属材料とのうちの少なくとも一方の金属材料を含む第２の接合部を介して接合されており、
前記第１の接合部と前記第２の接合部とが離間していることを特徴とする
グロープラグ。
【請求項４】
請求項３に記載のグロープラグであって、
前記第２の接合部は、円環状であることを特徴とする
グロープラグ。
【請求項５】
請求項３または４に記載のグロープラグであって、
前記シースチューブの内表面における前記第２の接合部が形成される箇所において、凹部が形成されていることを特徴とする
グロープラグ。
【請求項６】
請求項１から５うちのいずれか１項に記載のグロープラグであって、
前記発熱コイルは、タングステン（Ｗ）を１０〜３７質量％含有するタングステン合金によって形成され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、グロープラグに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
グロープラグは、一般に、軸線方向の先端部に発熱体を備えており、このような発熱体の一種として、シースヒータが知られている。シースヒータは、先端部が閉塞した円筒状のシースチューブと、シースチューブ内に配置されて通電により発熱する発熱コイルと、を備える。このようなシースヒータでは、発熱コイルの先端部が、シースチューブの内表面の先端部に溶接されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
シースヒータが備える発熱コイルは、例えば、鉄（Ｆｅ）とクロム（Ｃｒ）とアルミニウム（Ａｌ）とを含有するＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ系合金によって構成される。また、近年、グロープラグの使用温度の高温化と急速昇温性の向上の要求を受けて、より耐熱温度（融点）が高い金属、例えばタングステン（Ｗ）やモリブデン（Ｍｏ）を含有する金属により形成される発熱コイルが提案されている（例えば、特許文献２および３参照）。
【０００４】
ただし、上記したタングステン（Ｗ）および（Ｍｏ）は、非常に酸化されやすい性質を有している。タングステン（Ｗ）やモリブデン（Ｍｏ）を用いて発熱コイルを構成すると、発熱コイルをシースチューブの先端部に溶接する際に、これらの金属がシースチューブ内に拡散し得る。その結果、シースチューブの外表面に、非常に酸化されやすい性質を有するタングステン（Ｗ）やモリブデン（Ｍｏ）が存在することになるため、シースチューブの耐酸化性および耐久性が低下する可能性がある。そこで、例えば、タングステン（Ｗ）および（Ｍｏ）の含有量を抑えた金属片を発熱コイルの先端部に予め溶接して、この金属片を介して発熱コイルをシースチューブに溶接することにより、シースチューブ内への上記金属の拡散を抑制する構成が提案されている（例えば、特許文献２および３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−３３０２４９号公報
【特許文献２】特開２０１２−０５７８２０号公報
【特許文献３】国際公開第２０１１／１６２０７４号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、金属片を介して発熱コイルとシースチューブとを溶接する場合であっても、溶接時に、発熱コイルと金属片とが溶融し、また、金属片とシースチューブとが溶融することにより、シースチューブの外表面にタングステン（Ｗ）やモリブデン（Ｍｏ）が存在するようになる可能性がある。そのため、発熱コイルがタングステン（Ｗ）やモリブデン（Ｍｏ）を含有する場合であっても、タングステン（Ｗ）やモリブデン（Ｍｏ）がシースチューブの外表面に存在することを防ぎ、シースヒータの耐久性の低下を抑えることが望まれていた。併せて、グロープラグにおいては、急速昇温性のさらなる向上が望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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。
【０００８】
（１）本発明の一形態によれば、軸線方向に延びて先端が閉じられた筒状のシースチューブと、該シースチューブ内に収納されて通電により発熱する発熱コイルと、を備えるグロープラグが提供される。このグロープラグにおいて、前記シースチューブは、前記軸線方向に延びて第１の金属材料によって形成される筒状部と、前記筒状部の先端を塞ぎ、タングステン（Ｗ）およびモリブデン（Ｍｏ）を実質的に含有しない第２の金属材料によって形成される蓋部とを備え；前記発熱コイルは、タングステン（Ｗ）とモリブデン（Ｍｏ）とから選択される第３の金属の少なくとも一方を含有する金属材料によって形成されており；前記蓋部と前記発熱コイルの先端とは、前記第２の金属材料と前記第３の金属材料とのうちの少なくとも一方の金属材料を含む第１の接合部を介して接合されており；前記発熱コイルと前記第１の接合部との境界と、前記蓋部の最先端部と、の間の前記軸線方向の距離が２．０ｍｍ以下であり；前記第１の接合部が、前記蓋部の外表面から離間している。
【０００９】
この形態のグロープラグによれば、タングステン（Ｗ）とモリブデン（Ｍｏ）とから選択される金属の少なくとも一方を含有する金属材料によって形成される発熱コイルを用いる際に、グロープラグにおける耐久性の向上および急速昇温性の向上を両立させる効果が得られる。
【００１０】
（２）上記形態のグロープラグにおいて、前記発熱コイルと前記第１の接合部との境界と、前記蓋部の最先端部と、の間の前記軸線方向の距離が１．０ｍｍ未満であることとしてもよい。
この形態のグロープラグによれば、グロープラグの急速昇温性をさらに向上させることができる。
【００１１】
（３）上記形態のグロープラグは、前記第１の接合部と、前記蓋部の最先端部との間の前記軸線方向の距離が、０．４ｍｍ以上であることとしてもよい。
この形態のグロープラグによれば、グロープラグの耐久性をさらに向上させることができる。
【００１２】
（４）上記実施形態のグロープラグにおいて、前記蓋部と前記筒状部とは、前記第１の金属材料と前記第２の金属材料とのうちの少なくとも一方の金属材料を含む第２の接合部を介して接合されており；前記第１の接合部と前記第２の接合部とが離間していることとしてもよい。
この形態のグロープラグによれば、第１の接合部が、発熱コイルの構成材料であるタングステン（Ｗ）および／またはモリブデン（Ｍｏ）を含有する場合であっても、これらの金属が第２の接合部を介してシースチューブの表面に存在することを抑えることができる。
【００１３】
（５）上記形態のグロープラグにおいて、前記第２の接合部は、円環状であることとしてもよい。
この形態のグロープラグによれば、蓋部の中ほどに形成した第１の接合部と第２の接合部とを、容易に離間させることができる。
【００１４】
（６）上記形態のグロープラグは、前記シースチューブの内表面における前記第２の接合部が形成される箇所において、凹部が形成されていることとしてもよい。
この形態のグロープラグによれば、シースチューブにおいて第２の接合部が形成されている部位における局所的な発熱量の低下を抑え、グロープラグの性能を向上させることができる。
【００１５】
（７）上記形態のグロープラグにおいて、前記発熱コイルは、タングステン（Ｗ）を１０〜３７質量％含有するタングステン合金によって形成されることとしてもよい。
このような構成とすれば、発熱コイルの耐久性および加工性をさらに高めることができる。
【００１６】
本発明は、上記以外の種々の形態で実現可能であり、例えば、グロープラグの製造方法、グロープラグ用シースヒータ、およびシースヒータの製造方法などの形態で実現することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】グロープラグの概略構成を表わす説明図である。
【図２】シースヒータの構成を示す説明図である。
【図３】シースヒータの先端部の構造を拡大して示す断面模式図である。
【図４】グロープラグの製造方法を示す工程図である。
【図５】筒状部に蓋部を溶接する様子を示す断面模式図である。
【図６】シースヒータの先端部の構造を拡大して示す断面模式図である。
【図７】シースヒータの先端部の構造を拡大して示す断面模式図である。
【図８】グロープラグにおける先端肉厚等の条件と評価結果とをまとめて示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
Ａ．グロープラグの全体構成：
図１は、本発明の第１の実施形態としてのグロープラグ１０を示す説明図である。本実施形態のグロープラグ１０は、ディーゼルエンジンを始めとする内燃機関の始動時等における点火を補助する熱源として機能する。図１に示すように、グロープラグ１０は、主な構成要素として、通電によって発熱するシースヒータ８００と、主体金具５００と、中軸２００と、を備える。図１では、グロープラグ１０の軸線Ｏから紙面右側に外観構成を図示し、軸線Ｏから紙面左側に断面構成を図示した。なお、本明細書では、グロープラグ１０において軸線Ｏに沿ってシースヒータ８００側を「先端側」と呼び、中軸２００側を「後端側」と呼ぶ。
【００１９】
主体金具５００は、例えば炭素鋼等の金属材料を筒状に成形した部材である。主体金具５００は、先端側の端部においてシースヒータ８００を保持する。主体金具５００は、後端側の端部において絶縁部材４１０とＯリング４６０とを介して中軸２００を保持する。絶縁部材４１０は、絶縁部材４１０の後端に接するリング３００が中軸２００に加締められることで、軸線Ｏ方向の位置が固定される。この絶縁部材４１０によって、主体金具５００と中軸２００との間が電気的に絶縁される。主体金具５００は、絶縁部材４１０からシースヒータ８００に至る中軸２００の部位を内包する。主体金具５００は、工具係合部５２０と、雄ねじ部５４０とを備え、内部に軸孔５１０が形成されている。
【００２０】
軸孔５１０は、軸線Ｏに沿って形成された貫通孔であり、中軸２００よりも大きな径を有する。軸孔５１０に中軸２００が位置決めされた状態で、軸孔５１０と中軸２００との間には、両者を電気的に絶縁する空隙が形成される。軸孔５１０の先端側には、シースヒータ８００が圧入されて接合されている。雄ねじ部５４０は、内燃機関（図示しない）に形成された雌ねじに嵌り合う。工具係合部５２０は、グロープラグ１０の取り付けと取り外しとに用いられる工具（図示しない）に係合する。
【００２１】
中軸２００は、導電材料を円柱状に成形した部材である。中軸２００は、主体金具５００の軸孔５１０に挿入された状態で軸線Ｏに沿って組み付けられる。後述するように、中軸２００は、軸線Ｏ方向の先端側に配置される先端側中軸２００ａと、軸線Ｏ方向の後端側に配置される後端側中軸２００ｂと、を溶接して得られる。本実施形態では、先端側中軸２００ａは、後端側中軸２００ｂよりも、横断面（軸線Ｏに垂直な断面）における外径が小さく形成されている。先端側中軸２００ａの先端部である中軸先端部２１０は、シースヒータ８００の内部に挿入される。後端側中軸２００ｂの後端に設けられた接続部２９０は、主体金具５００から突出しており、係合部材１００が嵌り合う。
【００２２】
Ｂ．シースヒータの構成：
図２は、シースヒータ８００の詳細な構成を示す説明図である。シースヒータ８００は、シースチューブ８１０と、発熱体としての発熱コイル８２０と、制御コイル８３０と、絶縁粉末８４０とを備える。図２では、発熱コイル８２０、制御コイル８３０、および中軸２００以外の構成部材については、断面の様子を示している。
【００２３】
シースチューブ８１０は、軸線Ｏ方向に延び、先端が閉塞した筒状部材である。シースチューブ８１０の内部には、発熱コイル８２０と、制御コイル８３０と、絶縁粉末８４０とが収納されている。シースチューブ８１０は、シース管最先端部８１１とシース管後端部８１９とを備える。シース管最先端部８１１は、軸線Ｏ上に位置し、シースチューブ８１０の先端側において、次第に縮径して外側に向けて丸く形成された部分の端部である。シース管後端部８１９は、シースチューブ８１０の後端側において開口した端部である。シース管後端部８１９からシースチューブ８１０の内部に中軸２００の先端側が挿入されている。シースチューブ８１０は、パッキン６００と絶縁粉末８４０とによって、中軸２００から電気的に絶縁される。パッキン６００は、中軸２００とシースチューブ８１０との間に挟まれた絶縁部材である。シースチューブ８１０は、主体金具５００と外表面で接することにより、主体金具５００と電気的に接続されている。シースチューブ８１０は、横断面（軸線Ｏに垂直な断面）における外径が軸線Ｏ方向にわたって一定であるストレート部８６０と、ストレート部８６０よりも先端側に、ストレート部８６０に連続して次第に縮径するように形成されて、シース管最先端部８１１を含む縮径部８６５と、を備える。
【００２４】
シースチューブ８１０は、ニッケル（Ｎｉ）および／または鉄（Ｆｅ）を含有する金属材料により構成することができ、より具体的には、ニッケル（Ｎｉ）または鉄（Ｆｅ）を主成分（含有割合が最も多い成分）とする金属材料によって構成することができる。例えば、インコネル６０１（「インコネル」は登録商標））やＡｌｌｏｙ６０２などのニッケル基合金や、ＳＵＳ３１０Ｓなどのステンレス鋼により、シースチューブ８１０を構成することができる。本実施形態のシースチューブ８１０は、タングステン（Ｗ）およびモリブデン（Ｍｏ）を実質的に含有しない。ここで、実質的に含有しないとは、不可避的な不純物としての存在を許容することを意味する。なお、シースチューブ８１０は、円筒状の筒状部と、シースチューブ８１０の先端部に配置される蓋部とを接合することにより構成される。これら筒状部と蓋部との接合の態様、および、これらと発熱コイル８２０との溶接の態様については、後に詳しく説明する。筒状部を形成する金属材料が、「課題を解決するための手段」における「第１の金属材料」に相当し、蓋部を形成する金属材料が、「課題を解決するための手段」における「第２の金属材料」に相当する。筒状部および蓋部を構成する金属材料、すなわち、第１の金属材料および第２の金属材料は、同じ組成であってもよく、異なる組成であってもよい。
【００２５】
発熱コイル８２０は、導電性材料で形成された螺旋状のコイルである。発熱コイル８２０は、シースチューブ８１０の内側に軸線Ｏ方向に沿って配置され、通電によって発熱する。発熱コイル８２０は、先端側の端部である発熱コイル先端部８２１と、後端側の端部である発熱コイル後端部８２９とを備える。発熱コイル８２０の先端部分がシースチューブ８１０に溶接されることにより、発熱コイル８２０はシースチューブ８１０と電気的に接続される。
【００２６】
発熱コイル８２０は、タングステン（Ｗ）とモリブデン（Ｍｏ）とから選択される金属の少なくとも一方を含有する金属材料によって形成されている。このような構成とすれば、発熱コイル８２０の構成金属の融点を高め、発熱コイル８２０の耐久性を高めることが可能になる。例えば、タングステン（Ｗ）あるいはモリブデン（Ｍｏ）の純金属（不可避的な不純物を含有していてもよい）により発熱コイル８２０を構成することができる。あるいは、タングステン（Ｗ）および／またはモリブデン（Ｍｏ）と他の金属との合金により発熱コイル８２０を構成してもよい。上記合金において、タングステン（Ｗ）またはモリブデン（Ｍｏ）は、主成分（含有割合が最も多い成分）であってもよく、また、より含有割合が高い他の金属を含有していてもよい。例えば、タングステン（Ｗ）を１０〜３７質量％含有するタングステン合金とすることができ、この場合には、タングステン（Ｗ）以外の成分をニッケル（Ｎｉ）とすることが望ましい。このようなタングステン（Ｗ）を含有する合金では、タングステン（Ｗ）の含有割合が少ないと、上記ニッケル（Ｎｉ）等の他の構成金属に起因する温度特性が表われ、高温時には抵抗が大きくなって、発熱コイル８２０に電流が流れ難くなる。そのため、このような望ましくない温度特性を抑えてグロープラグ１０の性能を高めるために、タングステン（Ｗ）の含有割合は１０質量％以上とすることが望ましい。また、タングステン（Ｗ）の含有割合が多いと、合金の加工性が低下する傾向にあるため、合金の加工性の低下を抑えるためには、タングステン（Ｗ）の含有割合を３７質量％以下にすることが望ましい。なお、発熱コイル８２０を形成する金属材料が、「課題を解決するための手段」における「第３の金属材料」に相当する。
【００２７】
制御コイル８３０は、発熱コイル８２０の後端側に配置され、発熱コイル８２０を形成する材料よりも電気比抵抗の温度係数が大きい導電材料（例えば、ニッケル基合金）で形成された螺旋状のコイルである。制御コイル８３０は、発熱コイル８２０に供給される電力を制御する。制御コイル８３０は、先端側の端部である制御コイル先端部８３１と、後端側の端部である制御コイル後端部８３９とを備える。制御コイル先端部８３１は、発熱コイル８２０の発熱コイル後端部８２９に溶接されることによって、発熱コイル８２０と電気的に接続される。制御コイル後端部８３９は、中軸２００の中軸先端部２１０に接合されることによって中軸２００と電気的に接続される。
【００２８】
絶縁粉末８４０は、電気絶縁性を有する粉末である。絶縁粉末８４０としては、例えば、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）の粉末が用いられる。絶縁粉末８４０は、シースチューブ８１０の内側に充填され、シースチューブ８１０と、発熱コイル８２０と、制御コイル８３０と、中軸２００との各隙間を電気的に絶縁する。
【００２９】
Ｃ．シースヒータの先端部の構成：
図３は、シースヒータ８００の先端部の構造を拡大して示す断面模式図である。図３は、シースヒータ８００の中心軸ＣＡ（後述する筒状部８５１の中心軸）を含む断面の様子を示す。本実施形態では、シースヒータ８００の中心軸ＣＡは、グロープラグ１０の軸線Ｏに一致している（図２参照）。
【００３０】
シースヒータ８００を構成するシースチューブ８１０は、既述したように、筒状部８５１と蓋部８５０とを備える。筒状部８５１は、シースチューブ８１０の側面全体を構成する円筒状部材である。蓋部８５０は、筒状部８５１の先端において、自身の外表面がシースチューブ８１０の外側に露出するように配置されて、シースチューブ８１０の先端部を閉塞させる。蓋部８５０には、発熱コイル８２０の先端部が溶接により接合されている。すなわち、蓋部８５０と発熱コイル８２０の先端部とは、第１の接合部８５２を介して接続されている。また、本実施形態では、筒状部８５１と蓋部８５０との間も溶接により接合されており、筒状部８５１と蓋部８５０との間には第２の接合部８５４が形成されている。本実施形態では、蓋部８５０として、厚みが一定である円盤状の部材を用いており、第２の接合部８５４は、シースチューブ８１０を厚み方向に貫通する円環状（ドーナツ状）に形成されている。
【００３１】
上記第１の接合部８５２は、蓋部８５０と発熱コイル８２０とのうちの少なくとも一方が溶融した接合部であり、第２の接合部８５４は、蓋部８５０と筒状部８５１とのうちの少なくとも一方が溶融した接合部である。すなわち、第１の接合部８５２は、蓋部８５０を形成する第２の金属材料と発熱コイル８２０を形成する第３の金属材料とのうちの少なくとも一方の金属材料を含み、さらには、第１の接合部８５２は、第２の金属材料と第３の金属材料とのうちの少なくとも一方の金属材料のみを含むことが好ましい。また、第２の接合部８５４は、蓋部８５０を形成する第２の金属材料と筒状部８５１を形成する第１の金属材料とのうちの少なくとも一方の金属材料を含み、さらには、第２の接合部８５４は、第２の金属材料と第１の金属材料とのうちの少なくとも一方の金属材料のみを含むことが好ましい。
【００３２】
各々の接合部が形成される際に、溶接される２つの部材のうちのいずれの部材がどの程度溶融するのかについては、上記２つの部材の各々を構成する構成材料の融点と、溶接時の温度および時間による。例えば、既述したように、蓋部８５０はＮｉを含有する金属により形成することができるが、その場合の第１の接合部８５２は、Ｎｉを含有していてもよく、含有していなくてもよい。なお、接合される双方の部材が溶接時に溶融する場合には、第１の接合部８５２は、第２の金属材料と第３の金属材料とが混合した状態となり、第２の接合部８５４は、第１の金属材料と第２の金属材料とが混合した状態となる。
【００３３】
本実施形態では、発熱コイル８２０と蓋部８５０の最先端部（シース管最先端部８１１であり、以下、蓋部８５０の最先端部８１１とも呼ぶ）との間の軸線方向の距離、具体的には、発熱コイル８２０と第１の接合部８５２との境界（発熱コイル８２０の最先端）と、蓋部８５０の最先端部８１１と、の間の軸線方向の最短距離を、２．０ｍｍ以下に形成している。図３では、発熱コイル８２０と第１の接合部８５２との境界と、蓋部８５０の最先端部８１１と、の間の軸線方向の距離を、距離Ｘとして示している。
【００３４】
また、本実施形態では、第１の接合部８５２は、蓋部８５０の外表面（シースチューブ８１０の外表面）から離間するように形成されている。図３では、第１の接合部８５２と蓋部８５０の最先端部８１１との間の軸線方向の最短距離を、距離Ｙとして示している。さらに、本実施形態では、第１の接合部８５２と第２の接合部８５４とが離間している。
【００３５】
シースチューブ８１０における第１の接合部８５２と第２の接合部８５４の範囲の特定方法、発熱コイル８２０の最先端と蓋部８５０の最先端部８１１との間の軸線方向の距離Ｘの測定方法、および、第１の接合部８５２と蓋部８５０の最先端部８１１との間の軸線方向の距離Ｙの測定方法を、以下に説明する。第１の接合部８５２と蓋部８５０および発熱コイル８２０との間、および、第２の接合部８５４と蓋部８５０および筒状部８５１との間は、境界により区画されている。
【００３６】
第１の接合部８５２および第２の接合部８５４の範囲を特定する際には、まず、シースヒータ８００を樹脂中に埋没させた後に、シースヒータ８００における中心軸ＣＡを含む面を露出させる。中心軸ＣＡを含む面を露出させるには、シースヒータ８００の厚み（軸線方向に垂直な方向の高さ）の半分の位置まで、シースヒータ８００を削り、鏡面研磨すればよい。その後、中心軸ＣＡを含む面を露出させたシースヒータ８００を飽和シュウ酸水溶液に浸して電界エッチングを行なうことにより、露出面における第１の接合部８５２および第２の接合部８５４の範囲（境界）を、明確に特定可能になる。そして、露出面を２００倍に拡大して観察することにより、発熱コイル８２０の最先端と蓋部８５０の最先端部８１１との間の軸線方向の距離Ｘ、および、第１の接合部８５２と蓋部８５０の最先端部８１１との間の軸線方向の最短距離である距離Ｙを、測定する。
【００３７】
Ｄ．グロープラグの製造方法：
図４は、本実施形態のグロープラグ１０の製造方法を示す工程図である。グロープラグ１０を製造する際には、まず、筒状部８５１、蓋部８５０、発熱コイル８２０、制御コイル８３０、先端側中軸２０ａ、および後端側中軸２００ｂを用意する（ステップＳ１００）。筒状部は、例えば、板材を筒状に丸めてアーク溶接したり、板材を深絞りすることにより円筒形部材を作製し、得られた円筒形部材の先端側に絞り加工を施すことにより得られる。蓋部８５０は、筒状部８５１先端に設けた開口部に対応する大きさを有する円盤状部材である。
【００３８】
ステップＳ１００の後、発熱コイル８２０と制御コイル８３０とを溶接する（ステップＳ１１０）。この溶接は、例えばアーク溶接により行なえばよい。その後、制御コイル８３０と先端側中軸２００ａとを接合する（ステップＳ１２０）。この接合は、例えば抵抗溶接により行なえばよい。
【００３９】
ステップＳ１２０の後、蓋部８５０と発熱コイル８２０の先端とを溶接する（ステップＳ１３０）。蓋部８５０と発熱コイル８２０の先端とを溶接する方法は、既述した第１の接合部８５２と蓋部８５０の最先端部８１１との間の距離Ｙを実現可能であればよいが、上記距離Ｙを示す第１の接合部８５２を安定して形成可能になるという観点から、レーザ溶接が望ましい。溶接の際に、例えば、レーザ出力およびレーザ照射時間から選択される条件を調節することにより、第１の接合部８５２の形状や大きさを制御することができる。
【００４０】
その後、蓋部８５０を溶接した発熱コイル８２０を筒状部８５１内に配置し（ステップＳ１４０）、筒状部８５１の先端の開口部に蓋部８５０を溶接して、発熱コイル８２０および制御コイル８３０が内部に配置されたシースチューブ８１０を形成する（ステップＳ１５０）。
【００４１】
図５は、ステップＳ１５０において筒状部８５１に蓋部８５０を溶接する様子を示す断面模式図である。  筒状部８５１に蓋部８５０を溶接する方法は、特に制限はないが、第１の接合部８５２から離間した所望形状の第２の接合部８５４を安定して形成するためには、レーザ溶接が望ましい。レーザ溶接のためには、ＹＡＧレーザ、炭酸ガスレーザ、半導体レーザ、ファイバーレーザ等、レーザ光を照射可能な種々の装置を採用可能である。用いるレーザは、パルス発振（ＰＷ）であってもよく、連続発振（ＣＷ）であってもよい。溶接の際に、例えば、レーザ出力およびレーザ照射時間から選択される条件を調節することにより、第２の接合部８５４の形状および大きさを制御することができる。
【００４２】
図４に戻り、ステップＳ１５０の後、シースチューブ８１０の内側に絶縁粉末８４０を充填する。その後、シースチューブ８１０の後端部において、シースチューブ８１０と中軸２００との間に、例えばゴムにより形成されるパッキン６００（図２参照）を配置し、シースチューブ８１０の後端部を加締めることにより、シースヒータ８００の組み立てを完了する（ステップＳ１６０）。
【００４３】
シースヒータ８００の組み立て後、シースヒータ８００に対してスウェージング加工を施し（ステップＳ１７０）、シースヒータ８００を完成する。スウェージング加工とは、シースヒータ８００に対して径方向内側に向かう打撃力を加えてシースヒータ８００を縮径させ、シースチューブ８１０内に充填した絶縁粉末８４０を緻密化させる加工である。図２に示したストレート部８６０は、スウェージング加工による打撃力（スウェージングダイスからの打撃力）を直接受けた部位であり、縮径部８６５は、スウェージング加工による打撃力を直接受けなかった部位である。例えば、蓋部８５０における中心軸ＣＡ上の部位は、縮径部８６５に含まれ、スウェージング加工時に打撃力を直接受けなかった部位であるため、完成したシースヒータ８００が備える蓋部８５０における中心軸ＣＡ上の部位の厚みは、シースチューブ８１０を形成するために用いた溶接前の蓋部８５０における対応箇所の厚みとほぼ同程度になる。なお、スウェージング加工によって、シースヒータ８００の外径（軸線方向に垂直な横断面における外周の直径）は、例えば、３．５〜４．５ｍｍとすることができる。また、スウェージング加工によって、シースチューブ８１０におけるストレート部８６０の厚みは、例えば、０．３〜０．６ｍｍとすることができる。
【００４４】
スウェージング加工後、シースヒータ８００と一体化している先端側中軸２００ａの後端に、後端側中軸２００ｂの先端を溶接して（ステップＳ１８０）、中軸２００を形成する。そして、シースヒータ８００と、主体金具５００と、中軸２００とを含む部材を組み付けて（ステップＳ１９０）、グロープラグ１０を完成する。具体的には、中軸２００の接合されたシースヒータ８００を主体金具５００の軸孔５１０に圧入して固定すると共に、主体金具５００の後端部分において、Ｏリング４６０、絶縁部材４１０、およびリング３００を中軸２００に嵌め込む。そして、リング３００を中軸２００に加締めると共に、係合部材１００を中軸２００の後端部の接続部２９０に締め付ける。また、ステップＳ１９０では、グロープラグ１０に対してエージング処理が施される。具体的には、組み立てられたグロープラグ１０に通電することによって、シースヒータ８００を発熱させて、シースヒータ８００の外表面に酸化膜を形成させる。
【００４５】
以上のように構成された本実施形態のグロープラグ１０によれば、タングステン（Ｗ）とモリブデン（Ｍｏ）とから選択される金属の少なくとも一方を含有する金属材料によって形成される発熱コイル８２０を用いる際に、発熱コイル８２０の最先端と蓋部８５０の最先端部８１１との間の軸線方向の距離Ｘ２．０ｍｍ以下にすると共に、第１の接合部８５２を蓋部８５０の外表面から離間させている。これにより、グロープラグ１０における耐久性の向上および急速昇温性の向上を両立させる効果が得られる。
【００４６】
具体的には、グロープラグ１０の急速昇温性は、発熱コイル８２０の最先端と蓋部８５０の最先端部８１１との間の軸線方向の距離Ｘを小さくすることにより、向上させることができる。グロープラグ１０の急速昇温性とは、シースチューブ８１０の先端部の昇温速度に係る性能であり、発熱コイル８２０の最先端が蓋部８５０の最先端部８１１（シース管最先端部８１１）に近い程、シースヒータ８００の先端において、発熱の主体である発熱コイル８２０以外の部位の熱容量を抑えることができるためである。グロープラグ１０の急速昇温性を高める観点から、上記距離Ｘは、１．０ｍｍ未満とすることがさらに望ましい。なお、上記距離Ｘは、シースチューブ８１０の強度、シースチューブ８１０の長期的な耐久性、および、第１の接合部８５２と蓋部８５０の最先端部８１１との間の軸線方向の最短距離である既述した距離Ｙを確保するために、例えば、０．４ｍｍ以上とすることが望ましく、０．５ｍｍ以上とすることがさらに望ましい。
【００４７】
なお、本実施形態では、蓋部８５０を厚みが一定である円盤状部材によって形成したが、異なる構成としてもよい。例えば、蓋部８５０において、中心軸ＣＡと交わる部位を含む領域が、他の領域よりも厚い（蓋部８５０を構成する両面の少なくとも一方が凸形状である）こととしてもよい。あるいは、蓋部８５０において、中心軸ＣＡと交わる部位を含む領域が、他の領域よりも薄い（蓋部８５０を構成する両面の少なくとも一方が凹形状である）こととしてもよい。このような構成としても、発熱コイル８２０の最先端と蓋部８５０の最先端部８１１との間の軸線方向の距離Ｘを上記範囲とすることにより、実施形態と同様の効果が得られる。
【００４８】
また、本実施形態では、発熱コイル８２０と蓋部８５０とは、シースヒータ８００の中心軸ＣＡ上で溶接されることとしたが、異なる構成としてもよい。中心軸ＣＡ上とは異なる位置で発熱コイル８２０と蓋部８５０とが溶接される場合であっても、発熱コイル８２０の最先端と蓋部８５０の最先端部８１１との間の軸線方向の距離Ｘを上記範囲とすることにより、実施形態と同様の効果が得られる。
【００４９】
また、具体的には、グロープラグ１０の耐久性は、第１の接合部８５２を蓋部８５０の外表面から離間させることにより、向上させることができる。第１の接合部８５２が、発熱コイル８２０の構成材料であるタングステン（Ｗ）および／またはモリブデン（Ｍｏ）を含有する場合であっても、シースチューブ８１０の表面にタングステン（Ｗ）および／またはモリブデン（Ｍｏ）が存在することを抑えられるためである。すなわち、シースチューブ８１０の表面でタングステン（Ｗ）および／またはモリブデン（Ｍｏ）が酸素と反応してシースチューブ８１０が劣化することが抑えられるため、シースチューブ８１０の耐久性を向上させることができる。
【００５０】
また、このような本実施形態のグロープラグ１０では、発熱コイル８２０と蓋部８５０とを溶接する際に、発熱コイル８２０が溶融して第１の接合部８５２が発熱コイル８２０の構成材料を含有することになっても差し支えないため、発熱コイル８２０の構成材料の選択の自由度が向上する。
【００５１】
なお、発熱コイルの構成材料であるタングステン（Ｗ）および／またはモリブデン（Ｍｏ）がシースチューブの外表面に存在しないようにする方法としては、例えば、シースチューブの先端部の肉厚をより厚くする方法が挙げられる。シースチューブの先端部の肉厚をより厚くすることにより、発熱コイルをシースチューブに溶接しても、発熱コイルの構成材料がシースチューブの外表面に拡散することを抑制できる。この場合には、発熱コイルの構成材料の融点を、シースチューブの構成材料の融点よりも十分に高くして、発熱コイルの構成材料がシースチューブとの間の接合部に混入することを抑制することが望ましい。このようにシースチューブ８１０の先端部の肉厚を厚くすると、グロープラグ１０の急速昇温性が損なわれてしまうが、従来は、発熱コイルの構成材料の拡散の抑制と急速昇温性とを両立するためのシースチューブの先端部の肉厚の適正化を含む構成については、十分に検討されていなかった。本実施形態では、シースチューブ８１０の先端部の肉厚を薄く（発熱コイル８２０の最先端と蓋部８５０の最先端部８１１との間の軸線方向の距離Ｘを２．０ｍｍ以下に）すると共に、第１の接合部８５２を蓋部８５０の外表面から離間させることにより、グロープラグ１０における耐久性の向上および急速昇温性の向上の両立を可能にしている。
【００５２】
ここで、グロープラグ１０においては、シースヒータ８００の外表面が酸素を含有する気体に晒されることにより、シースチューブ８１０の表面が酸化され、酸化された部位の脱落（剥離）が少しずつ進行する。例えば、シースチューブ８１０において、ニッケル（Ｎｉ）や鉄（Ｆｅ）よりも酸化されやすい性質を有するクロム（Ｃｒ）を構成材料として含有させる場合には、シースチューブ８１０の表面にクロム（Ｃｒ）の酸化物を含む被膜が形成されて、シースチューブ８１０の内部が保護されるため、シースチューブ８１０の耐酸化性が向上する。しかしながら、このような場合であっても、グロープラグ１０の使用を繰り返すことにより、シースチューブ８１０の表面において酸化物被膜の脱落（剥離）が少しずつ進行する。酸化物被膜が脱落すると、脱落した箇所において再び酸化物被膜が形成されるが、このような酸化物被膜の脱落と酸化物被膜の再生の動作が繰り返されることにより、グロープラグ１０を長期にわたって使用すると、シースチューブ８１０が少しずつ薄くなる（劣化する）。そのため、第１の接合部８５２が蓋部８５０の外表面から離間するようにシースチューブ８１０を作製しても、やがて、第１の接合部８５２が外部に晒されるようになる可能性がある。したがって、シースチューブ８１０の劣化に起因して第１の接合部８５２が外表面に晒されることを抑え、グロープラグ１０の耐久性を向上させるために、上記した距離Ｙは、０．３ｍｍ以上であることが望ましく、０．４ｍｍ以上であることがより望ましい。
【００５３】
また、本実施形態では、第１の接合部８５２と第２の接合部８５４とが離間している。そのため、第１の接合部８５２が、発熱コイル８２０の構成材料、具体的にはタングステン（Ｗ）および／またはモリブデン（Ｍｏ）を含有する場合であっても、これらの金属がさらに第２の接合部８５４に含有されて、その結果、これらの金属がシースチューブ８１０の表面に存在するようになることを抑制できる。このとき、蓋部８５０の外周において蓋部８５０と筒状部８５１とを溶接し、円環状（ドーナツ状）の第２の接合部８５４を形成しているため、蓋部８５０の中ほどに形成した第１の接合部８５２と第２の接合部８５４とを、容易に離間させることができる。
【００５４】
Ｅ．変形例：
・変形例１（シースチューブの形状の変形）：
図６は、本実施形態の変形例としてのシースヒータの先端部の構造を拡大して示す断面模式図である。図６は、図３と同様に、シースヒータ８００の中心軸ＣＡ（筒状部８５１の中心軸）を含む断面の様子を示す。図６において、既述した実施形態と共通する部位には同じ参照番号を付して詳しい説明を省略する。
【００５５】
図６のシースヒータでは、シースチューブ８１０の内表面における第２の接合部８５４が形成される箇所において、円環状に窪んだ凹部８５６が形成されている。すなわち、シースチューブ８１０の内表面において、径方向内側および／または外側よりも窪んだ形状である凹部８５６が設けられている。筒状部８５１と蓋部８５０とを溶接して形成した第２の接合部８５４においては、溶接に起因して、残留熱応力や、金属の結晶格子の歪みが生じている。そのため、シースチューブ８１０における第２の接合部８５４が形成されている部位は、溶融していない他の部位に比べて、一般に熱伝導率が悪くなり、発熱が小さくなる可能性がある。本変形例では、第２の接合部８５４に凹部８５６を設けて、第２の接合部８５４が設けられた箇所においてシースチューブ８１０の肉厚を局所的に薄くしているため、第２の接合部８５４における発熱量の低下を抑えることができる。そのため、シースヒータ８００の先端部の温度低下を抑え、グロープラグ１０の性能を高めることができる。
【００５６】
なお、凹部８５６は、シースチューブ８１０の内表面における第２の接合部８５４が形成される箇所全体ではなく、一部に設けられていてもよい。シースチューブ８１０の内表面における第２の接合部８５４が形成される箇所の少なくとも一部において凹部８５６が設けられていれば、少なくとも凹部８５６が形成される箇所においては、シースヒータ８００の温度低下を抑えることができる。
【００５７】
シースチューブ８１０の内表面に凹部８５６を形成するには、例えば、蓋部８５０の外周部、あるいは、筒状部８５１の先端に設けた開口部の周縁部に、溶接後に凹部８５６を形成するための切り欠き部や段差部を設けておけばよい。また、筒状部８５１の先端部と蓋部８５０とを溶接する際の溶接条件（例えば、レーザ溶接の際のレーザ出力およびレーザ照射時間から選択される条件）を制御することによって、溶接後のシースチューブ８１０において、筒状部８５１先端の絞り加工を施した部位の湾曲形状を残して（図５参照）、凹部８５６を形成することとしてもよい。
【００５８】
図７は、他の例におけるシースヒータの先端部の構造を拡大して示す断面模式図である。図７は、筒状部８５１先端の開口部に蓋部８５０を嵌め込む際に、筒状部８５１の内表面と蓋部８５０の内表面との間に形成される段差を利用して、凹部８５６を形成した様子を表わす。蓋部８５０と筒状部８５１との溶接に先立って、筒状部８５１先端の開口部に蓋部８５０を嵌め込む際には、図５に示すように、一般に、筒状部８５１の内表面と蓋部８５０の内表面との間には段差が形成される。特に、筒状部８５１に比べて肉厚な蓋部８５０を用いる場合には、筒状部８５１の先端部と蓋部８５０とを溶接する際の上記溶接条件を制御することによって、上記段差を利用して、凹部８５６を容易に形成することができる。
【００５９】
なお、第２の接合部８５４において局所的にシースチューブ８１０の肉厚を薄くするための凹部は、シースチューブ８１０の内表面に代えて、あるいはシースチューブ８１０の内表面に加えて、シースチューブ８１０の外表面に形成してもよい。ただし、シースチューブ８１０の外表面に凹部を設けると、シースチューブ８１０の外表面の表面積が増加して、既述した酸化被膜の形成と脱落によるシースチューブ８１０の劣化が促進されるため、シースチューブ８１０の内表面のみに上記凹部を設けることが望ましい。
【００６０】
・変形例２（筒状部と蓋部の接合の変形）：
上記実施形態では、筒状部８５１と蓋部８５０とは、第２の接合部８５４を介して溶接により接合しているが、例えば、加締め等、異なる方法により両者を接合してもよい。発熱コイル８２０の最先端と蓋部８５０の最先端部８１１との間の軸線方向の距離Ｘが２．０ｍｍ以下であり、第１の接合部８５２が、蓋部８５０の外表面から離間していれば、グロープラグにおける耐久性の向上および急速昇温性の向上を両立させるという実施形態と同様の効果が得られる。
【００６１】
・変形例３（製造工程の変形）：
上記実施形態では、図４に示した製造工程によりグロープラグ１０を製造したが、異なる構成としてもよい。例えば、シースヒータ８００を作製する際に、発熱コイル８２０と制御コイル８３０との溶接（ステップＳ１１０）および制御コイル８３０と先端側中軸２００ａとの接合（ステップＳ１２０）に先立って、蓋部８５０と発熱コイル８２０との溶接の工程（ステップＳ１３０）を先に行なってもよい。また、さらに、蓋部８５０を溶接した発熱コイル８２０の筒状部８５１内への配置の工程（ステップＳ１４０）、および、筒状部８５１と蓋部８５０との溶接の工程（ステップＳ１５０）を、先に行なってもよい。
【００６２】
・変形例４（シースヒータの変形）：
上記実施形態では、シースヒータ８００の筒状部８５１は円柱状としたが、円柱状以外の筒状形状であってもよい。シースヒータ８００において、軸線方向に垂直な断面の形状が円形以外であっても、発熱コイル８２０と第１の接合部８５２との境界と、蓋部８５０の最先端部８１１と、の間の軸線方向の最短距離を２．０ｍｍ以下とし、蓋部８５０の外表面から離間するように第１の接合部８５２を設けることにより、実施形態と同様の効果が得られる。なお、軸線方向に垂直な断面の形状が円形以外の形状のシースヒータ８００を用いる場合には、筒状部８５１の中心軸ＣＡとは、グロープラグ１０の軸線方向に垂直な断面の重心を繋いだ直線をいう。
【００６３】
また、上記実施形態では、シースヒータ８００は、発熱コイル８２０と制御コイル８３０とを備えている。これに対して、シースヒータには制御コイル８３０を設けず、通電により発熱するコイルとして単一の発熱コイル８２０のみを設けてもよい。
【００６４】
また、上記実施形態では、中軸２００は、先端側中軸２００ａと後端側中軸２００ｂとを溶接して形成することとしたが、異なる構成としてもよい。例えば、３以上の部材を軸線Ｏ方向に接続して中軸２００を形成してもよい。あるいは、ステップＳ１００において、最終的に中軸２００として用いる形状の単一の部材を用意することとしてもよい。
【００６５】
また、上記実施形態のシースヒータは、グロープラグ以外の用途、例えば、暖房器具や調理器具などに用いても良い。
【００６６】
・変形例５（グロープラグの変形）：
上記実施形態のグロープラグは、補助熱源としての機能のみを有しているが、さらに燃焼圧センサ機能を有していても良い。この場合には、シースヒータを軸線Ｏ方向に移動可能な構造とし、シースヒータの変位を検出可能なセンサをグロープラグに具備させることで、燃焼圧センサ機能を実現することができる。
【００６７】
また、上記各実施形態のグロープラグは、内燃機関の始動時等における着火を補助する熱源として用いる他、例えば、ディーゼル微粒子捕集フィルター（ＤＰＦ）の再活性バーナーシステムにおいて用いることもできる。
【実施例】
【００６８】
サンプルとして、発熱コイル８２０の材質、発熱コイル８２０の最先端と蓋部８５０の最先端部８１１との間の軸線方向の距離Ｘ（以下、先端肉厚Ｘと呼ぶ）、および、第１の接合部８５２と蓋部８５０の最先端部８１１との間の軸線方向の距離Ｙ（蓋部の最先端部から第１の接合部までの距離Ｙ）が異なる種々のグロープラグを作製し、急速昇温性能（Ｉ判定）および通電耐久性（ＩＩ判定）を評価した結果を以下に説明する。
【００６９】
図８は、各サンプルにおける上記先端肉厚Ｘ、および、蓋部の最先端部から第１の接合部までの距離Ｙ（以下、単に距離Ｙとも呼ぶ）の値と、評価結果とをまとめて示す説明図である。各サンプルを製造する際には、まず、発熱コイル８２０の材質、溶接に用いる蓋部８５０の厚み（先端肉厚Ｘ）、および溶接時の投入エネルギ等の製造条件が種々異なる多数のシースヒータを作製した。その後、作製したシースヒータについて、既述した方法により、先端肉厚Ｘおよび距離Ｙを測定すると共に、第１の接合部８５２と第２の接合部８５４とが離間しているか否かを判定した。そして、上記多数のシースヒータの中から、図８に示す「先端肉厚Ｘ」および「蓋部の最先端部から第１の接合部までの距離Ｙ」に係る各条件を満たすと共に、第１の接合部８５２と第２の接合部８５４とが離間しているシースヒータを、サンプル１〜１８のシースヒータとして選択した。選択した各々のシースヒータと同じ製造条件（各構成部材の厚み、溶接条件、およびスウェージング条件を含む）で新たに作製したシースヒータを備えるグロープラグを、図８に示す各サンプルのグロープラグとして、Ｉ判定およびＩＩ判定の評価を行なった。
【００７０】
図８において、サンプル１〜８、およびサンプル１３〜１７では、発熱コイル８２０の材質はＮｉ−Ｗ合金（タングステン（Ｗ）の含有割合が３３質量％）とした。サンプル９〜１２、およびサンプル１８では、発熱コイル８２０の材質は純モリブデン（Ｍｏ）とした。なお、サンプル１〜１８では、シースチューブ（筒状部８５１および蓋部８５０）は、インコネル６０１（「インコネル」は登録商標））によって形成した。
【００７１】
また、サンプル１および２の先端肉厚Ｘは、０．７ｍｍであり、サンプル３、４、９、１０、１３の先端肉厚Ｘは１．０ｍｍであり、サンプル５、６、１４の先端肉厚Ｘは１．５ｍｍであり、サンプル７、８、１１、１２、１５の先端肉厚Ｘは２．０ｍｍであり、サンプル１６〜１８の先端肉厚Ｘは２．３ｍｍとした。
【００７２】
また、サンプル１、４、６、８、１０、１２、１６の距離Ｙは０．４ｍｍであり、サンプル２、３、５、７、９、１１の距離Ｙは０．３ｍｍであり、サンプル１３〜１５およびサンプル１７、１８の距離Ｙは０ｍｍとした。距離Ｙが０ｍｍとは、第１の接合部８５２がシースチューブ８１０の外表面に達していることをいう。ここでは、シースチューブ８１０の外表面からは、第１の接合部８５２の露出が観察し難いものの、既述した断面の観察により、第１の接合部８５２がシースチューブ８１０の外表面に達していると認められるものをサンプル１３〜１５および１７、１８として選択し、Ｉ判定およびＩＩ判定の評価を行なうための各サンプルのシースヒータを製造するための条件を設定した。
【００７３】
＜急速昇温性能（Ｉ判定）＞
各グロープラグに電圧を印加して、シースヒータ８００の先端部の温度が９００℃に達するまでに要する時間を測定した。上記先端部の温度が９００℃に達するまでに要する時間が短いほど、急速昇温性能が優れていると判断できる。各グロープラグに電圧を印加する動作は、１１Ｖで２秒、その後、４．４Ｖで６０秒とした。各サンプルごとに、同じ条件で作製したグロープラグを５本ずつ用いた（ｎ＝５）。シースヒータ８００の先端部の温度は、単色放射温度計を用い、測定時の放射率ε＝１．０、測定スポット径２ｍｍにて、シースヒータ８００の最先端部８１１から軸線方向後端側に２ｍｍの位置を測定位置として測定した。
【００７４】
上記のようにシースヒータ８００の先端部の温度を測定し、５本のグロープラグの全てにおいて、シースヒータ８００の先端部の温度が１．８秒以内に９００℃に達したサンプルについては、図８のＩ判定において「◎」を記載している。また、５本のグロープラグの全てにおいて、シースヒータ８００の先端部の温度が２．０秒以内に９００℃に達したサンプルについては、図８のＩ判定において「○」を記載している。これら以外のサンプルについては、図８のＩ判定において「×」を記載している。
【００７５】
＜通電耐久性（ＩＩ判定）＞
各グロープラグに電圧を印加する動作を繰り返し行ない、通電耐久性を評価した。各グロープラグに電圧を印加する動作は、各グロープラグのシースヒータ８００の先端部（最先端部８１１から軸線方向後端側に２ｍｍの位置）の温度が２秒で１０００℃になる電圧にて２秒印加し、その後、シースヒータ８００の上記先端部の温度が１０５０℃で維持される電圧にて１８０秒印加し、その後、空冷を１００秒行なう動作を１サイクルとして、このサイクルを繰り返し行なった。
【００７６】
シースヒータ８００の先端部の電圧が２秒で１０００℃に達する印加電圧、および、シースヒータ８００の先端部の温度を１０５０℃で維持するための印加電圧は、以下のように決定した。すなわち、各サンプルのグロープラグを用いて上記した通電サイクルを繰り返し行なう際に、最初の２サイクルまでの間に、電圧を変更しながら電圧を印加して、シースヒータ８００の先端部の電圧が２秒で１０００℃に達する印加電圧、および、シースヒータ８００の先端部の温度を１０５０℃で維持するための印加電圧を決定した。以後のサイクルでは、上記決定した電圧を印加した。なお、上記のように印加電圧に係る条件を決定する際には、シースヒータ８００の先端部の温度は、急速昇温性の判定と同様にして、単色放射温度計を用いて測定した。
【００７７】
通電耐久性は、サンプルごとに、同じ条件で作製したグロープラグを５本ずつ用いて（ｎ＝５）、上記したサイクルで電圧印加を繰り返し、発熱コイル８２０が断線するまでのサイクル数によって評価した。すなわち、発熱コイル８２０を構成するタングステン（Ｗ）あるいはモリブデン（Ｍｏ）がシースチューブ８１０の表面に存在するようになると、シースチューブ８１０の酸化および劣化が進行し、やがてシースチューブ８１０に穴が開く。シースチューブ８１０に穴が開くと、シースチューブ８１０内に酸素が入り込むことにより、タングステン（Ｗ）やモリブデン（Ｍｏ）を含有する発熱コイル８２０が酸化されて、やがて発熱コイル８２０が断線する。この断線までのサイクル数によって、通電耐久性を評価している。発熱コイルの断線は、発熱コイルの抵抗値が無限大になることにより判断できるが、ここでは、グロープラグに流れる電流をサイクルごとに測定して、測定した電流値が予め設定した基準値を下回った時に、発熱コイル８２０が断線したと判断した。
【００７８】
上記のように、各サンプルについて電圧印加のサイクルを繰り返し、５本のグロープラグの全てにおいて、断線までのサイクル数が１２０００サイクルを超える場合には、図８のＩＩ判定において「◎」を記載している。また、５本のグロープラグの全てにおいて、断線までのサイクル数が１００００サイクルを超える場合には、図８のＩＩ判定において「○」を記載している。これら以外のサンプルについては、図８のＩＩ判定において「×」を記載している。また、図８では、Ｉ判定とＩＩ判定の両方の評価が「◎」の場合に、総合判定を「◎」とした。また、少なくとも一方の評価が「×」の場合に、総合判定を「×」とした。そして、これら以外のサンプルについては、総合判定を「○」とした。
【００７９】
図８に示すように、先端肉厚Ｘを２．０ｍｍ以下とすることで、良好な急速昇温性能が得られ、先端肉厚Ｘを１．０ｍｍ未満とすることで、さらに良好な急速昇温性能が得られることが確認できた。また、距離Ｙを０．３ｍｍ以上とすることで、良好な通電耐久性が得られ、距離Ｙを０．４ｍｍ以上とすることで、さらに良好な通電耐久性が得られることが確認できた。
【００８０】
本発明は、上述の実施形態や実施例、変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、実施例、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
【符号の説明】
【００８１】
１０…グロープラグ
１００…係合部材
２００…中軸
２００ａ…先端側中軸
２００ｂ…後端側中軸
２１０…中軸先端部
２９０…接続部
３００…リング
４１０…絶縁部材
４６０…Ｏリング
５００…主体金具
５１０…軸孔
５２０…工具係合部
５４０…雄ねじ部
６００…パッキン
８００…シースヒータ
８１０…シースチューブ
８１１…シース管最先端部
８１９…シース管後端部
８２０…発熱コイル
８２１…発熱コイル先端部
８２９…発熱コイル後端部
８３０…制御コイル
８３１…制御コイル先端部
８３９…制御コイル後端部
８４０…絶縁粉末
８５０…蓋部
８５１…筒状部
８５２…第１の接合部
８５４…第２の接合部
８５６…凹部
８６０…ストレート部
８６５…縮径部
【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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