(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る発熱コイルと、を備え、前記シースチューブの先端と前記発熱コイルの先端とが溶接されているヒータ素子を有するグロープラグであって、
前記ヒータ素子の最先端と、前記発熱コイルにおける前記最先端から前記軸線方向の後端側に１ｍｍの位置である第１の位置との間の抵抗値をＲ１、前記最先端と、前記発熱コイルにおける前記最先端から前記軸線方向の後端側に３ｍｍの位置である第２の位置との間の抵抗値をＲ３、前記最先端と、前記発熱コイルにおける前記最先端から前記軸線方向の後端側に６ｍｍの位置である第３の位置との間の抵抗値をＲ６、とすると、
Ｒ１／Ｒ３が０．６０以下であり、Ｒ３／Ｒ６が０．４５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、
前記発熱コイルは螺旋状に形成されており、前記ヒータ素子の前記最先端と前記第１の位置との間における前記発熱コイルのコイルピッチの平均値が、前記第１の位置と前記第２の位置との間における前記発熱コイルのコイルピッチの平均値よりも大きいことを特徴とする
グロープラグ。
【請求項３】
請求項１に記載のグロープラグであって、
前記発熱コイルは、螺旋状に巻回された巻回部と、該巻回部の先端から前記ヒータ素子の先端に向かって線状に伸長する伸長部とを有し、
前記巻回部と前記伸長部との境界は、前記第１の位置よりも前記軸線方向の先端側に存在す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、
前記シースチューブは、前記軸線方向に垂直な横断面の外径が前記軸線方向にわたって一定である筒状に形成されたストレート部と、該ストレート部よりも前記軸線方向の先端側に該ストレート部に連続して形成されると共に、自身の外径が前記軸線方向の先端側に向かって縮径しつつ閉じた先端を有する縮径部と、を備え、
前記巻回部と前記伸長部との境界は、前記ストレート部と前記縮径部との境界よりも前記軸線方向の先端側に存在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、グロープラグに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
グロープラグが備えるヒータとして、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、を備えるヒータ素子が知られている。ヒータ素子では、一般に、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および特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３３０２４９号公報
【特許文献２】特開２０１３−１５２０３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
グロープラグを、例えばディーゼルエンジン等の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場合には、グロープラグは、その先端部分が内燃機関の燃焼室内に露出するように配置される。燃焼室内で露出するグロープラグの先端部分が十分に高温になることで、グロープラグは、内燃機関の着火のための補助熱源として機能する。そのため、グロープラグでは、燃焼室内で露出する上記先端部分に最高温度部（最も温度が高くなる箇所）が存在することが望ましく、グロープラグにおける上記先端部分の発熱性能が長く維持されることが望ましい。従来、グロープラグでは、通電による発熱の動作を繰り返すと、上記最高温度部が次第に後端側に移動する現象が知られていた。最高温度部が後端側に移動すると、グロープラグによる燃焼室内の加熱が不十分になる可能性があり、熱源としてのグロープラグの性能低下につながる。そのため、通電による発熱の動作を繰り返しても、グロープラグにおける最高温度部の後端側への移動を抑えることが望まれていた。
【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る発熱コイルと、を備え、前記シースチューブの先端と前記発熱コイルの先端とが溶接されているヒータ素子を有するグロープラグが提供される。前記ヒータ素子の最先端と、前記発熱コイルにおける前記最先端から前記軸線方向の後端側に１ｍｍの位置である第１の位置との間の抵抗値をＲ１、前記最先端と、前記発熱コイルにおける前記最先端から前記軸線方向の後端側に３ｍｍの位置である第２の位置との間の抵抗値をＲ３、前記最先端と、前記発熱コイルにおける前記最先端から前記軸線方向の後端側に６ｍｍの位置である第３の位置との間の抵抗値をＲ６、とすると、Ｒ１／Ｒ３が０．６０以下であり、Ｒ３／Ｒ６が０．４５以上である。
この形態のグロープラグによれば、グロープラグの加熱性能に係るヒータ素子の先端部分における発熱量を確保しつつ、グロープラグにおいて通電による発熱の動作を繰り返しても、ヒータ素子における最高温度部が軸線方向後端側に移動することを抑制し、グロープラグの性能低下を抑えることができる。
【０００７】
（２）上記形態のグロープラグにおいて、前記発熱コイルは螺旋状に形成されており、前記ヒータ素子の前記最先端と前記第１の位置との間における前記発熱コイルのコイルピッチの平均値が、前記第１の位置と前記第２の位置との間における前記発熱コイルのコイルピッチの平均値よりも大きいこととしてもよい。
この形態のグロープラグによれば、ヒータ素子の最先端と第１の位置との間における発熱コイルのコイルピッチの平均値を、第１の位置と第２の位置との間における発熱コイルのコイルピッチの平均値よりも大きくすることにより、Ｒ１／Ｒ３が０．６０以下となるグロープラグを容易に実現することができる。
【０００８】
（３）上記形態のグロープラグにおいて、前記発熱コイルは、螺旋状に巻回された巻回部と、該巻回部の先端から前記ヒータ素子の先端に向かって線状に伸長する伸長部とを有し、  前記巻回部と前記伸長部との境界は、前記第１の位置よりも前記軸線方向の先端側に存在することとしてもよい。
この形態のグロープラグによれば、巻回部と伸長部との境界が、第１の位置よりも軸線方向の先端側に存在することにより、Ｒ１／Ｒ３が０．６０以下となるグロープラグを容易に実現することができる。
【０００９】
（４）上記形態のグロープラグにおいて、前記シースチューブは、前記軸線方向に垂直な横断面の外径が前記軸線方向にわたって一定である筒状に形成されたストレート部と、該ストレート部よりも前記軸線方向の先端側に該ストレート部に連続して形成されると共に、自身の外径が前記軸線方向の先端側に向かって縮径しつつ閉じた先端を有する縮径部と、を備え；前記巻回部と前記伸長部との境界は、前記ストレート部と前記縮径部との境界よりも前記軸線方向の先端側に存在することとしてもよい。
この形態のグロープラグによれば、ヒータ素子の作製時にスウェージング加工によりストレート部を形成する場合であっても、発熱コイルにおいて、巻回部と伸長部との境界部分のスウェージング加工に起因する損傷を抑制することができる。
【００１０】
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、グロープラグ用ヒータ素子、およびヒータ素子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】
【００１１】
【図１】グロープラグを示す説明図である。
【図２】ヒータ素子の詳細な構成を示す説明図である。
【図３】ヒータ素子の先端部の構造を拡大して示す説明図である。
【図４】グロープラグの製造方法を示す工程図である。
【図５】ヒータ素子の先端部の構造を示す説明図である。
【図６】各サンプルにおける「Ｒ１／Ｒ３」および「Ｒ３／Ｒ６」の値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】
【００１２】
Ａ．第１の実施形態：
（Ａ−１）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着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ヒータ素子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に沿ってヒータ素子８００側を「先端側」と呼び、中軸２００側を「後端側」と呼ぶ。
【００１３】
主体金具５００は、炭素鋼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ヒータ素子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とオーリング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からヒータ素子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、雄ネジ部５４０とを備え、内部に軸孔５１０が形成されている。
【００１４】
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。雄ネジ部５４０は、内燃機関（図示しない）に形成された雌ネジに嵌り合う。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の外径よりも大きな内径を有する。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、ヒータ素子８００が圧入されて接合されている。
【００１５】
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に挿入されて、軸線Ｏに沿って組み付けられる。中軸２００は、先端側に形成された中軸先端部２１０と、後端側に設けられた接続部２９０とを備える。中軸先端部２１０は、ヒータ素子８００の内部に挿入される。接続部２９０は、主体金具５００から突出している。接続部２９０には、係合部材１００が嵌り合う。
【００１６】
（Ａ−２）ヒータ素子の構成：
図２は、ヒータ素子８００の詳細な構成を示す説明図である。ヒータ素子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、シースチューブ８１０は断面を示し、発熱コイル８２０および制御コイル８３０は外観を示している。
【００１７】
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り、例えばステンレス鋼により形成される。図２に示すように、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た縮径部８６５と、を備える。シースチューブ８１０の外径は、例えば３〜７ｍｍとすることができる。また、シースチューブ８１０の厚みは、例えば０．３〜０．６ｍｍとすることができる。
【００１８】
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とが配置されている。図２では、シースチューブ８１０において、シース管最先端８１１とシース管後端部８１９とを示している。シース管最先端８１１は、シースチューブ８１０の先端側において、先端側に向かって次第に縮径しつつ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と電気的に接続されている。
【００１９】
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、シースチューブ８１０の先端付近には、発熱コイル８２０とシースチューブ８１０とが溶融して形成された溶融部が形成され、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。発熱コイル先端部８２１は、発熱コイル８２０と溶融部との境界に相当する。発熱コイル８２０の線径は、例えば０．２〜０．５ｍｍとすることができる。
【００２０】
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、コバルトやニッケルを主成分とする合金）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。
【００２１】
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）の粉末を用いることができる。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との間の隙間を電気的に絶縁する。
【００２２】
（Ａ−３）ヒータ素子の先端部の構成：
図３は、ヒータ素子８００の先端部の構造を拡大して示す説明図である。図３では、シースチューブ８１０については、ヒータ素子８００における軸線Ｏ方向の中心線を含む断面を示し、発熱コイル８２０については、その外観を示している。なお、本実施形態では、ヒータ素子８００の中心線は、グロープラグ１０の軸線Ｏに一致している。
【００２３】
図３では、軸線Ｏ方向に対するシース管最先端８１１の位置を破線α０によって示している。シース管最先端８１１は、ヒータ素子８００における軸線Ｏ方向の中心線を含む断面において、シースチューブ８１０の外表面を表わす部分（以後、外表線と呼ぶ）と中心線との交点として特定される。シース管最先端８１１は、課題を解決するための手段における「ヒータ素子の最先端」に相当する。また、図３では、シース管最先端８１１から軸線Ｏ方向後端側に１ｍｍ離間する位置を破線α１で示し、シース管最先端８１１から軸線Ｏ方向後端側に３ｍｍ離間する位置を破線α３で示し、シース管最先端８１１から軸線Ｏ方向後端側に６ｍｍ離間する位置を破線α６で示している。
【００２４】
図３において、シース管最先端８１１と、発熱コイル８２０におけるシース管最先端８１１から軸線Ｏ方向の後端側に１ｍｍの位置(破線α１と重なる位置)との間の抵抗値をＲ１、シース管最先端８１１と、発熱コイル８２０におけるシース管最先端８１１から軸線Ｏ方向の後端側に３ｍｍの位置（破線α３と重なる位置）との間の抵抗値をＲ３、シース管最先端８１１と、発熱コイル８２０におけるシース管最先端８１１から軸線Ｏ方向の後端側に６ｍｍの位置（破線α６と重なる位置）との間の抵抗値をＲ６、とする。このとき、本実施形態のヒータ素子８００では、Ｒ１／Ｒ３が０．６０以下であり、Ｒ３／Ｒ６が０．４５以上である。
【００２５】
なお、上記した抵抗値Ｒ１、Ｒ３、およびＲ６に係る条件は、使用前（通電による発熱の動作を開始する前）のグロープラグが満たす条件である。また、上記したシース管最先端８１１から軸線Ｏ方向の後端側に１ｍｍの位置は、本願の課題を解決するための手段における「第１の位置」に相当し、シース管最先端８１１から軸線Ｏ方向の後端側に３ｍｍの位置は、本願の課題を解決するための手段における「第２の位置」に相当し、シース管最先端８１１から軸線Ｏ方向の後端側に６ｍｍの位置は、本願の課題を解決するための手段における「第３の位置」に相当する。
【００２６】
ヒータ素子８００における抵抗値Ｒ１、Ｒ３、Ｒ６は、以下のようにして求めることができる。まず、ヒータ素子８００が備えるシースチューブ８１０の一部を、軸線Ｏ方向に沿ってやすりで削って除去し、さらに絶縁粉末８４０の一部を除去して、発熱コイル８２０を露出させる。そして、シース管最先端８１１と、露出させた発熱コイル８２０上の複数の任意の測定点との間の抵抗値を測定する。
【００２７】
図３では、測定点の一例として測定点Ｍを示している。測定点Ｍは、図３では、発熱コイル８２０を構成する金属線（素線）の中心線上の点であって、図３に示す側面視において、軸線Ｏと重なる位置に存在する点として表わしている。また、図３では、軸線Ｏ方向に対する測定点Ｍの位置を、軸線Ｏに垂直な破線β１によって表わしており、シース管最先端８１１と測定点Ｍとの間の抵抗値をＲｍと表わしている。
【００２８】
上記のようにして、シース管最先端８１１から軸線Ｏ方向後端側に６ｍｍまでの範囲で、少なくとも５点以上の測定点Ｍについてシース管最先端８１１との間の抵抗値を測定する。抵抗値の測定は、投影機（例えば、株式会社ニコン製、万能投影機）を用いて上記のヒータ素子８００を２０倍に拡大して位置を測定しつつ行なえばよい。そして、シース管最先端８１１からの距離（破線α０と破線β１との間の距離）と、シース管最先端８１１との間の抵抗値（抵抗値Ｒｍ）との関係を、最小２乗法により２次近似する。２次近似により得られた２次式を用いて、既述した抵抗値Ｒ１、Ｒ３、Ｒ６を導出する。このようにすれば、露出させた発熱コイル８２０において、シース管最先端８１１から軸線Ｏ方向後端側に１ｍｍ、３ｍｍ、６ｍｍの位置が露出していなくても、抵抗値Ｒ１、Ｒ３、Ｒ６を求めることができる。上記した抵抗値Ｒ１、Ｒ３、Ｒ６に係る条件を満たすヒータ素子８００の具体的な構成について、以下に詳しく説明する。
【００２９】
本実施形態の発熱コイル８２０は、螺旋状に巻回された巻回部８７０と、巻回部８７０の先端からヒータ素子８００の先端に向かって、巻回することなく軸線Ｏ方向に線状に伸長する伸長部８７５とを備える。このように、発熱コイル８２０の先端部分に、巻回部８７０よりも、軸線Ｏ方向の単位長さ当たりの抵抗値が低い伸長部８７５を設けることにより、「Ｒ１／Ｒ３が０．６０以下」の条件を満たし易くなる。「Ｒ１／Ｒ３が０．６０以下」の条件を満たすための伸長部８７５の軸線Ｏ方向の長さは、発熱コイル８２０およびシースチューブ８１０の材料、発熱コイル８２０の線径、および巻回部８７０の形状（線径、コイルピッチなど）に応じて、適宜設定すればよい。なお、巻回部８７０のコイルピッチとは、発熱コイル８２０の巻回部８７０を構成する素線において、軸線Ｏ方向に隣り合う部分間の距離であって、隣り合う各々の素線部分の中心線間の軸線Ｏ方向の距離をいう。図３では、上記した隣り合う素線部分の中心線を破線で示すと共に、巻回部８７０のコイルピッチの一例（上記中心線間の距離）をコイルピッチｐとして示している。
【００３０】
図３に示すように、本実施形態では、伸長部８７５全体が、シース管最先端８１１から軸線Ｏ方向後端側に１ｍｍまでの範囲（破線α０−破線α１間）に存在する。すなわち、巻回部８７０と伸長部８７５との境界は、シース管最先端８１１から軸線Ｏ方向後端側に１ｍｍの位置（破線α１の位置）よりも軸線Ｏ方向先端側に存在する。図３では、軸線Ｏ方向に対する、巻回部８７０と伸長部８７５との境界の位置を、破線β２で示している。ただし、巻回部８７０と伸長部８７５との境界は、破線α１上にあってもよく、また、伸長部８７５を破線α１よりも軸線Ｏ方向後端側に伸長するように設けてもよく、「Ｒ１／Ｒ３が０．６０以下」の条件を満たせばよい。このように、伸長部８７５を破線α１よりも軸線Ｏ方向後端側に伸長して形成する場合にも、抵抗値Ｒ１は、既述したように、巻回部８７０上の複数の測定点で測定した抵抗値を用いて２次近似した結果に基づいて求めればよい。
【００３１】
なお、巻回部８７０と伸長部８７５との境界は、以下のように特定することができる。すなわち、発熱コイル８２０を軸線Ｏに平行な平面に投影した場合に、発熱コイル８２０を構成する素線の中心線が屈曲する部位の変曲点を含み、軸線Ｏに垂直な面によって規定される位置を、巻回部８７０と伸長部８７５との境界として特定することができる。
【００３２】
本実施形態では、「Ｒ３／Ｒ６が０．４５以上」の条件は、破線α１から破線α３までの範囲における巻回部８７０のコイルピッチを、破線α３から破線α６までの範囲における巻回部８７０のコイルピッチよりも小さくすることで実現している。すなわち、巻回部８７０において、破線α１から破線α３までの範囲における軸線Ｏ方向の単位長さ当たりの抵抗値を、破線α３から破線α６までの範囲における軸線Ｏ方向の単位長さ当たりの抵抗値よりも高めることにより実現している。「Ｒ３／Ｒ６が０．４５以上」の条件を満たすための巻回部８７０におけるコイルピッチは、発熱コイル８２０およびシースチューブ８１０の材料、発熱コイル８２０の線径、および伸長部８７５の長さに応じて、適宜設定すればよい。
【００３３】
なお、本願明細書において所定範囲におけるコイルピッチとは、所定範囲におけるコイルピッチの平均値をいう。コイルピッチの平均値とは、上記所定範囲の軸線Ｏ方向の長さを、上記所定範囲における発熱コイル８２０の巻数で除した値である。例えば、破線α１から破線α３までの範囲における巻回部８７０のコイルピッチとは、破線α１から破線α３までの範囲の軸線Ｏ方向の長さである２ｍｍを、破線α１から破線α３までの範囲における巻回部８７０の巻数で除した値である。
【００３４】
上記所定範囲における発熱コイル８２０の巻数は、以下のように求めることができる。例えば、発熱コイル８２０において、上記所定範囲の先端側の端部を始点としたときに、上記所定範囲において当該始点と軸線方向に重なる部位の数を数えればよい。このとき、上記所定範囲において、上記始点と軸線方向に重なる部位のうちの最も後端側の部位(後端側整数点)と、上記所定範囲の後端側の端部（終点）とが離間している場合には、上記所定範囲における巻数は整数とはならない。この場合には、上記後端側整数点から終点までの間の発熱コイル８２０の形状(端数部形状)に基づいて、上記後端側整数点から一巻き分の位置まで、上記終点から後端側へと仮想コイルを描けばよい。そして、仮想コイルを含む最後の一巻き分に占める端数部形状の割合を、上記後端側整数点よりも後端側の部分の巻数とすればよい。
【００３５】
（Ａ−４）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、シースチューブ８１０および発熱コイル８２０を用意する（ステップＳ１００）。その後、シースチューブ８１０内に発熱コイル８２０等を配置して、ヒータ素子８００を組み立てる（ステップＳ１１０）。
【００３６】
ステップＳ１００で用意するシースチューブ８１０は、先端に開口を有しつつ、この開口に向かって次第に縮径する形状に成形されている。このようなシースチューブ８１０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。また、ステップＳ１００で用意する発熱コイル８２０は、先端部分に、伸長部８７５となる部分であって、巻回することなく軸線Ｏ方向に延びる部分を有する。
【００３７】
ステップＳ１１０でヒータ素子８００を組み立てる際には、まず、ステップＳ１００で用意した発熱コイル８２０に制御コイル８３０を溶接し、さらに、制御コイル後端部８３９と中軸２００の中軸先端部２１０とを接合する（図２参照）。そして、ステップＳ１００で用意したシースチューブ８１０内に、中軸２００および制御コイル８３０と一体化した発熱コイル８２０を挿入し、発熱コイル８２０の先端部分とシースチューブ８１０の先端部分とを溶接して、シースチューブ８１０の先端を閉塞させる。溶接は、例えばアーク溶接とすることができる。溶接の後、シースチューブ８１０の内側に絶縁粉末８４０を充填して、ヒータ素子８００の組み立てを完了する。
【００３８】
ヒータ素子８００の組み立て後、ヒータ素子８００に対してスウェージング加工を施す（ステップＳ１２０）。スウェージング加工とは、ヒータ素子８００に対して打撃力を加えてヒータ素子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。スウェージング加工のために用いるスウェージング装置は、ヒータ素子８００の外周に沿って放射状に配置される複数のスウェージングダイスを備え、これらのスウェージングダイスを用いて、ヒータ素子８００の径方向内側に向かう打撃力を加える。スウェージングに伴ってヒータ素子に打撃力が加えられると、打撃力がヒータ素子８００内部に伝えられることにより、絶縁粉末８４０が緻密化される。また、打撃力が伝えられることにより、発熱コイル８２０（および制御コイル８３０）において、コイル外径が小さくなり、線径が太くなり、コイルピッチが広くなるという変化が生じる。
【００３９】
ヒータ素子８００において、ストレート部８６０とは、スウェージングダイスからの打撃力が加えられた領域である。また、縮径部８６５とは、スウェージング加工の前から、スウェージング後のストレート部８６０における外径よりも小さい外径を有しており、スウェージングダイスからの打撃力が加えられなかった領域である。そのため、発熱コイル８２０において、ストレート部８６０と縮径部８６５との境界よりも軸線Ｏ方向後端側の部分は、スウェージング加工により、コイル外径が小さくなり、線径が太くなり、コイルピッチが広くなる。
【００４０】
なお、本実施形態では、ストレート部８６０と縮径部８６５との境界は、シース管最先端８１１から軸線Ｏ方向後端側に１ｍｍ離間する位置（破線α１）と一致している。ただし、上記境界が破線α１とは一致しない構成としてもよい。ストレート部８６０と縮径部８６５との境界は、以下のように特定することができる。すなわち、ストレート部８６０と縮径部８６５との境界を特定するには、まず、シースチューブ８１０を、図３に示す向きで投影機を用いて５０倍に拡大し、シースチューブ８１０の先端から軸線方向に０．０５ｍｍ間隔でシースチューブ８１０の外径（チューブ径）を測定する。そして、［（先端から軸線Ｏ方向にＸｍｍの位置のチューブ径）−（先端から軸線Ｏ方向に（Ｘ−０．０５）ｍｍの位置のチューブ径）］が最初に０．０２ｍｍ以下になった位置Ｘにおけるシースチューブ８１０の外周上の点を、上記境界とする。
【００４１】
ここで、スウェージングダイスからの打撃力が加えられる領域の周辺部、具体的には、ストレート部８６０と縮径部８６５との境界から軸線Ｏ方向後端側に２〜３ｍｍの位置（破線α１から破線α３の近傍までの範囲）では、加えられる打撃力が、ストレート部８６０における後端側の他の領域よりも小さくなる。そのため、発熱コイル８２０において、破線α１から破線α３の近傍までの範囲では、破線α３よりも軸線Ｏ方向後端側の部位に比べて、コイルピッチの広がりが抑えられ、コイルの線径が太くなることが抑えられる。
【００４２】
本実施形態では、既述したように、発熱コイル８２０において、破線α１から破線α３の範囲のコイルピッチを、破線α３から破線α６までの範囲のコイルピッチよりも小さくすることにより、「Ｒ３／Ｒ６が０．４５以上」の条件を実現している。発熱コイル８２０をこのような形状にするためには、破線α１から破線α３の範囲に相当する部位のコイルピッチが、破線α３から破線α６までの範囲に相当する部位のコイルピッチよりも小さく予め成形された発熱コイル８２０を、ステップＳ１００において用意する方法が考えられる。
【００４３】
あるいは、ステップＳ１２０のスウェージング加工に伴う発熱コイル８２０の変形を利用する方法も考えられる。具体的には、ステップＳ１００において、破線α１から破線α６の範囲に相当する部位全体でコイルピッチが均一である発熱コイル８２０を用意する。そして、ステップＳ１２０のスウェージング加工時に、破線α１からα３の近傍までの範囲では加えられる打撃力が比較的小さいことを利用して、発熱コイル８２０において、破線α１から破線α３の範囲のコイルピッチを、破線α３から破線α６までの範囲のコイルピッチよりも小さくしてもよい。スウェージング加工を経て最終的に得られるヒータ素子８００において、「Ｒ３／Ｒ６が０．４５以上」の条件を満たしていればよい。
【００４４】
スウェージング加工後、ヒータ素子８００と、主体金具５００とを含む部材を組み付けて（ステップＳ１３０）、グロープラグ１０が完成する。具体的には、中軸２００が一体化されたヒータ素子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、オーリング４６０や絶縁部材４１０を中軸２００に嵌め込み、係合部材１００を主体金具５００の後端に設けられた中軸２００の接続部２９０に締め付ける。また、ステップＳ１３０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、ヒータ素子８００を発熱させて、ヒータ素子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、ヒータ素子８００において「Ｒ１／Ｒ３が０．６０以下」を満たすことにより、シース管最先端８１１を含む最先端部分における抵抗値が低く抑えられている。そのため、グロープラグ１０において通電による発熱の動作を繰り返しても、ヒータ素子８００における最高温度部が軸線Ｏ方向後端側に移動することを抑制し、グロープラグ１０の性能低下を抑えることができる。また、ヒータ素子８００において「Ｒ３／Ｒ６が０．４５以上」の条件を満たすことにより、グロープラグの加熱性能に係るヒータ素子８００の先端部分における発熱量を確保して、グロープラグの性能を確保することができる。ヒータ素子８００における最高温度部の位置は、例えば、放射温度計を用いてヒータ素子８００の温度を測定することにより特定することが可能である。
【００４６】
「Ｒ１／Ｒ３が０．６０以下」を満たすことにより、ヒータ素子８００における最高温度部が軸線Ｏ方向後端側に移動することを抑制する効果が得られる理由は、以下のように考えられる。本願発明者らが、通電による発熱の動作を繰り返した後に最高温度部が後端側に移動したグロープラグを調べたところ、発熱コイルにおいて、発熱コイル先端部８２１近傍の部分（発熱コイル先端部８２１からコイル一巻分の範囲）から、シースチューブを構成する金属成分を検出した（データ示さず）。このことは、グロープラグに通電する動作を繰り返すと、ヒータ素子８００の先端近傍の温度が上昇して、発熱コイル先端部８２１を含む領域が軟化・溶融・膨張し、発熱コイル８２０の先端部分における発熱コイル先端部８２１から離間した部位と、シースチューブの先端部分（発熱コイルとシースチューブとを溶接して形成された溶融部）とが接触することを示すと考えられる。このように、発熱コイル先端部８２１を含む領域が軟化・溶融・膨張すると、発熱コイル８２０の先端部分が、シースチューブ先端に形成された溶融部と接触し（発熱コイル８２０の先端部が短くなり）、発熱コイル８２０の先端部の抵抗値が減少することに伴い発熱コイル先端の発熱量が減少し、最高温度部が軸線Ｏ方向後端側に移動すると考えられる。本実施形態によれば、発熱コイル先端部８２１を含む特定の範囲の抵抗値を小さくして発熱を抑えることで、発熱コイル８２０の先端部分における発熱コイル先端部８２１から離間した部位と溶融部との接触を抑え、発熱コイル８２０における最高温度部の後退を抑制できると考えられる。
【００４７】
特に、本実施形態では、発熱コイル８２０の先端に伸長部８７５を設けており、発熱コイル８２０の先端に巻回していない部分を設けるという簡便な構成により、より容易に「Ｒ１／Ｒ３が０．６０以下」の条件を満たすことが可能になる。また、発熱コイル８２０の先端に伸長部８７５を設けることで、シースチューブ８１０に形成される溶融部と、発熱コイル８２０の巻回部８７０との間を物理的に離間させて、巻回部８７０が溶融部と接触することを抑える効果を高めることができる。
【００４８】
また、本実施形態によれば、発熱コイル８２０において、巻回部８７０と伸長部８７５との境界（破線β２の位置）が、シース管最先端８１１から軸線Ｏ方向後端側に１ｍｍ離間する位置（破線α１の位置）よりも軸線Ｏ方向先端側に形成されている。そのため、発熱コイル８２０におけるシース管最先端８１１から軸線Ｏ方向後端側に１ｍｍまでの範囲の抵抗値（抵抗値Ｒ１）を小さく抑えつつ、シース管最先端８１１から軸線Ｏ方向の後端側に１ｍｍの位置から３ｍｍの位置までの範囲（破線α１−破線α３間）の抵抗値を確保可能となる。よって、抵抗値Ｒ３を十分に大きく確保することが容易になる。
【００４９】
さらに、本実施形態によれば、発熱コイル８２０における伸長部８７５と巻回部８７０との境界（破線β２）の位置が、ストレート部８６０と縮径部８６５との境界（破線α１）よりも軸線Ｏ方向先端側に形成されている。そのため、ステップＳ１２０のスウェージング加工時に、発熱コイル８２０における伸長部８７５と巻回部８７０との境界に打撃力が伝えられることを抑制できる。上記境界を含む部位は、比較的強度が低い部位であるが、スウェージング時の打撃力を抑えることで、スウェージングに起因する発熱コイル８２０の損傷を抑え、グロープラグ１０の耐久性の低下を抑制できる。なお、スウェージング時に加えられる打撃力が許容範囲であれば、発熱コイル８２０における伸長部８７５と巻回部８７０との境界は、ストレート部８６０と縮径部８６５の境界と軸線Ｏ方向に対して重なる位置、あるいは、ストレート部８６０と縮径部８６５の境界よりも軸線Ｏ方向後端側に存在してもよい。
【００５０】
上記のように、本実施形態では、「Ｒ１／Ｒ３が０．６０以下」および「Ｒ３／Ｒ６が０．４５以上」の条件を満たすことにより、ヒータ素子８００において、破線α０−破線α１間の発熱を抑えつつ、破線α１−破線α３間の発熱を確保している。これにより、ヒータ素子８００において、破線α１−破線α３間に、ヒータ素子８００において最も温度が高い最高温度部がある状態を、より長く保つことが可能になる。
【００５１】
なお、ヒータ素子８００において、最高温度部がある位置が、シース管最先端８１１から軸線Ｏ方向の後端側に３ｍｍ（破線α３）の位置よりも後端側に移動したとしても、最高温度部が内燃機関の燃焼室内に突出していれば、直ちにグロープラグの性能が低下するわけではない。しかしながら、一般に、グロープラグは、ヒータ素子８００の先端部が燃焼室内に３ｍｍ以上突出する態様で使用される。そのため、本実施形態のように、破線α１−破線α３間にヒータ素子８００の最高温度部がある状態を長く維持可能とすることで、個々のグロープラグの使用態様に応じて定まる燃焼室内へのヒータ素子８００の突出量に関わらず、グロープラグの性能をより長く維持することが可能になる。
【００５２】
また、本実施形態によれば、シース管最先端８１１から軸線Ｏ方向の後端側に３ｍｍ（破線α３）の位置までにヒータ素子８００の最高温度部が存在するか否かという基準により、グロープラグの性能を評価することが可能になる。そのため、個々のグロープラグの使用態様に応じて定まる燃焼室内へのヒータ素子８００の突出量に関わらず、グロープラグの種類が異なっていても、共通する簡便な上記の基準により、グロープラグの性能を評価することが可能になる。
【００５３】
Ｂ．第２の実施形態：
図５は、本発明の第２の実施形態のグロープラグが備えるヒータ素子１８００の先端部の構造を図３と同様にして示す説明図である。第２の実施形態において、第１の実施形態と共通する部分には同じ参照番号を付して詳しい説明を省略する。
【００５４】
第２の実施形態のヒータ素子１８００は、「Ｒ１／Ｒ３が０．６０以下」および「Ｒ３／Ｒ６が０．４５以上」の条件を満たす点で、第１の実施形態のヒータ素子８００と共通している。ただし、ヒータ素子１８００の発熱コイル１８２０は、伸長部８７５を有しておらず、コイルピッチを領域ごとに変更することにより上記条件を満たしている。
【００５５】
具体的には、破線α０から破線α１までの範囲における発熱コイル１８２０のコイルピッチを、破線α１から破線α３までの範囲における発熱コイル１８２０のコイルピッチよりも大きくしている。その結果、発熱コイル１８２０において、破線α０から破線α１までの範囲における軸線Ｏ方向の単位長さ当たりの抵抗値を、破線α１から破線α３までの範囲における軸線Ｏ方向の単位長さ当たりの抵抗値よりも小さくしている。これにより、「Ｒ１／Ｒ３が０．６０以下」を実現している。また、破線α１から破線α３までの範囲における発熱コイル１８２０のコイルピッチを、破線α３から破線α６までの範囲における発熱コイル１８２０のコイルピッチよりも小さくしている。その結果、発熱コイル１８２０において、破線α１から破線α３までの範囲における軸線Ｏ方向の単位長さ当たりの抵抗値を、破線α３から破線α６までの範囲における軸線Ｏ方向の単位長さ当たりの抵抗値よりも大きくしている。これにより、「Ｒ３／Ｒ６が０．４５以上」を実現している。「Ｒ１／Ｒ３が０．６０以下」および「Ｒ３／Ｒ６が０．４５以上」の条件を満たすための発熱コイル１８２０における領域ごとのコイルピッチは、発熱コイル１８２０およびシースチューブ８１０の材料、および発熱コイル１８２０の線径に応じて、適宜設定すればよい。
【００５６】
なお、既述したように、所定範囲におけるコイルピッチとは、所定範囲におけるコイルピッチの平均値をいう。また、既述したように、抵抗値Ｒ１、Ｒ３、およびＲ６は、シース管最先端８１１から６ｍｍまでの範囲で、少なくとも５点以上の測定点についてシース管最先端８１１との間の抵抗値を測定し、シース管最先端８１１から測定点までの距離と、シース管最先端８１１と測定点との間の抵抗値との関係を、最小２乗法により２次近似した結果に基づいて求められる。
【００５７】
領域ごとにコイルピッチを異ならせた発熱コイル１８２０を備えるグロープラグを作製するには、図４のステップＳ１００において、予め領域ごとにコイルピッチを異ならせた発熱コイルを用意すればよい。具体的には、破線α０から破線α１の範囲に対応する部位のコイルピッチが、破線α１から破線α３の範囲に対応する部位のコイルピッチよりも大きい発熱コイルを用意すればよい。また、破線α１から破線α３の範囲に対応する部位のコイルピッチが、破線α３から破線α６の範囲に対応する部位のコイルピッチよりも小さい発熱コイルを用意すればよい。
【００５８】
また、破線α１から破線α３の範囲のコイルピッチを、破線α３から破線α６の範囲のコイルピッチよりも小さくするために、ステップＳ１２０のスウェージング加工に伴う発熱コイル１８２０の変形を利用することができる。既述したように、破線α１からα３の近傍までの範囲では、破線α３よりも軸線Ｏ方向後端側に比べて、スウェージング加工時に加えられる打撃力が小さくなるためである。例えば、破線α０からα１までの範囲における発熱コイルのコイルピッチが、他の部位に比べて大きく、上記他の部位ではコイルピッチが均一である発熱コイルをステップＳ１００で用意して、「Ｒ１／Ｒ３が０．６０以下」および「Ｒ３／Ｒ６が０．４５以上」の条件を満たすヒータ素子１８００を得ることも可能である。なお、ステップＳ１００で用意する発熱コイルでは、破線α１よりも軸線Ｏ方向後端側の部分ではスウェージングによってコイルピッチが広くなることを考慮して、破線α０からα１までの範囲におけるコイルピッチをより広くしておけばよい。
【００５９】
このような構成としても、「Ｒ１／Ｒ３が０．６０以下」および「Ｒ３／Ｒ６が０．４５以上」の条件を満たすことにより、第１の実施形態と同様の効果が得られる。また、発熱コイル１８２０において、発熱コイル先端部８２１を含む領域のコイルピッチをより大きくしているため、発熱コイル１８２０において素線が巻回されている部分とシースチューブ８１０の溶融部との物理的な距離を確保して、発熱コイル１８２０の先端部分が溶融部と接触することを抑えることができる。したがって、発熱コイル１８２０において最高温度部の後退を抑制する効果を高めることができる。
【００６０】
Ｃ．変形例：
・変形例１（発熱コイルの変形）：
ヒータ素子において「Ｒ１／Ｒ３が０．６０以下」および「Ｒ３／Ｒ６が０．４５以上」の条件を満たすために、上記各実施形態とは異なる構成を採用してもよい。発熱コイルの先端に伸長部８７５を設ける、および／または、発熱コイルの領域ごとにコイルピッチを異ならせるという構成の他に、あるいは上記構成に加えて、例えば、発熱コイルの部位によって発熱コイルを構成する材料の組成を異ならせてもよい。あるいは、発熱コイルの部位によって、発熱コイルを構成する素線の線径を異ならせることとしてもよい。
【００６１】
・変形例２（シースチューブの変形）：
上記各実施形態では、シースチューブには、先端部に縮径部８６５が形成されており、縮径部８６５よりも後端側の部分全体が、軸線Ｏ方向にわたって横断面の外径が一定であるストレート部８６０であったが、異なる構成としてもよい。例えば、シースチューブにおいて、縮径部の後端側に、外径が互いに異なる複数の部位（例えば、外径が互いに異なる複数のストレート部）が形成されていてもよい。この場合であっても、ヒータ素子の先端部分において、抵抗値Ｒ１，Ｒ３，Ｒ６が既述した関係を満たすことにより、各実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００６２】
・変形例３（ヒータ素子の変形）：
上記各実施形態では、ヒータ素子は、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、ヒータ素子には制御コイル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のみを設けてもよい。
【００６３】
また、ヒータ素子は、グロープラグ以外、例えば、暖房器具や調理器具などに用いられても良い。
【００６４】
・変形例４（グロープラグの変形）：
上記各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、ヒータ素子を軸線Ｏ方向に移動可能な構造とし、ヒータ素子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。
【００６５】
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】
【００６６】
サンプルとして、「Ｒ１／Ｒ３」および「Ｒ３／Ｒ６」の値が異なる種々のグロープラグを作製し、ヒータ素子における最高温度部の位置およびその変化を評価した結果を以下に説明する。
【００６７】
図６は、各サンプルにおける上記「Ｒ１／Ｒ３」および「Ｒ３／Ｒ６」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、発熱コイルにおける伸長部８７５の有無、伸長部８７５の長さ、および、発熱コイルにおける領域ごとのコイルピッチ等の製造条件が種々異なるヒータ素子を作製した。そして、作製したヒータ素子について、既述した方法により抵抗値Ｒ１、Ｒ３、およびＲ６を測定した。その中で、表６に示す「Ｒ１／Ｒ３」および「Ｒ３／Ｒ６」の値を示すヒータ素子を選択し、各々のヒータ素子と同じ製造条件で作製したヒータ素子を備えるグロープラグを、図６に示す各サンプルとした。すなわち、図６では、各サンプルの「Ｒ１／Ｒ３」および「Ｒ３／Ｒ６」の値として、各々のサンプルのヒータ素子８００と同じ製造条件で作製したヒータ素子であって、上記した抵抗値Ｒ１、Ｒ３、およびＲ６の測定に供したヒータ素子における測定値を記載している。
【００６８】
図６において、サンプル１、２、７および８は、「Ｒ１／Ｒ３」の値が０．６０であり、サンプル３および４は、「Ｒ１／Ｒ３」の値が０．５７であり、サンプル５および６は、「Ｒ１／Ｒ３」の値が０．６２である。また、サンプル１〜６は、「Ｒ３／Ｒ６」の値が０．４５であり、サンプル７および８は、「Ｒ３／Ｒ６」の値が０．４４である。また、サンプル１、３、５、および７は、先端に伸長部８７５を有する発熱コイル（図３参照）を備えており、サンプル２、４、６、および８は、先端の伸長部８７５を有しない発熱コイル（図５参照）を備えている。
【００６９】
なお、いずれのサンプルにおいても、ステップＳ１００で用意する発熱コイルにおいて、素線の線径は０．４５ｍｍで一定とした。また、いずれのサンプルにおいても、ストレート部８６０と縮径部８６５との境界は、シース管最先端８１１から軸線Ｏ方向後端側に１ｍｍの位置とした。また、いずれのサンプルにおいても、発熱コイルを構成する素線の材料として、同じ鉄−クロム−アルミニウム（Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ）合金を用いた。また、いずれのサンプルにおいても、シース管最先端８１１から軸線Ｏ方向後端側に１ｍｍの位置では、発熱コイルが溶融部から露出している。さらに、サンプル１、３、５、および７のいずれのサンプルにおいても、伸長部８７５と巻回部８７０との境界（図３の破線β２の位置）は、シース管最先端８１１から軸線Ｏ方向後端側に１ｍｍの位置よりも先端側である。
【００７０】
例えば、サンプル１、３、および５において、伸長部８７５の長さは、「Ｒ１／Ｒ３」の値が小さい順、すなわち、サンプル３、サンプル１、サンプル５の順で長い。また、サンプル１よりも「Ｒ１／Ｒ３」の値が小さいサンプル３の発熱コイルでは、破線α１−破線α３間（図３参照）のコイルピッチが、サンプル１より小さくなっている。具体的には、図４のステップＳ１００において、サンプル１を作製する際には、コイルピッチが一定である巻回部８７０を有する発熱コイルを用意したのに対し、サンプル３を作製する際には、巻回部８７０の先端を含む部位のコイルピッチがより小さい発熱コイルを用意した。また、サンプル２、４の発熱コイルでは、「Ｒ１／Ｒ３」の値が小さいサンプル４の方が、サンプル２よりも、破線α０−破線α１間（図３参照）のコイルピッチが大きい。
【００７１】
＜試験条件＞
各グロープラグに電圧を印加する動作を繰り返し行なう耐久試験を行ない、耐久試験開始前（初期）の先端発熱性と、耐久試験後の先端発熱性とを評価した。耐久試験は、ヒータ素子の温度に基づいて、１０００℃２秒、１１００℃１８０秒、常温（２５℃）まで冷却、を１サイクルとし、２０００サイクル行なった。
【００７２】
ヒータ素子を２秒で１０００℃にするための印加電圧は、各サンプルと同じ条件で作製したグロープラグを用いて、ヒータ素子における最高温度部の温度を２秒で１０００℃に昇温させるために要する印加電圧の大きさを予め調べることにより設定した。ヒータ素子を１１００℃で維持するための印加電圧は、各サンプルと同じ条件で作製したグロープラグを用いて、ヒータ素子の最高温度部が１０００℃に達した後に、最高温度部の温度を１１００℃に維持するために要する印加電圧の大きさを予め調べることにより設定した。ヒータ素子を１１００℃から常温に冷却するための条件（風冷時間）は、各サンプルと同じ条件で作製したグロープラグを用いて、ヒータ素子の最高温度部を１１００℃に昇温させた後に、ヒータ素子を常温に冷却するために要する風冷時間を予め調べることにより設定した。
【００７３】
ヒータ素子の温度測定、および最高温度部の特定は、放射温度計を用いて行なった。具体的には、放射温度計としてＩＲＣＯＮ社のＭＯＤＬＩＮＥ３の３Ｇシリーズを用い、測定時の放射率ε＝１．０にて測定を実施した。
【００７４】
＜評価方法＞
耐久試験開始前後のいずれにおいても、グロープラグの先端発熱性は、上記した放射温度計により特定した最高温度部の位置により評価した。図６では、「○」「×」により評価結果を示した。「○」は、ヒータ素子の最高温度部が、シース管最先端８１１から軸線Ｏ方向後端側に３ｍｍまでの範囲（破線α０−破線α３間）に存在することを示す。「×」は、ヒータ素子の最高温度部が、シース管最先端８１１から軸線Ｏ方向の後端側に４ｍｍの位置を超えて後端側に存在することを示す。なお、評価の結果、ヒータ素子の最高温度部が、シース管最先端８１１から軸線Ｏ方向後端側に３ｍｍの位置を超えて４ｍｍの位置までの範囲に存在するサンプルは存在しなかった。
【００７５】
図６に示すように、サンプル１〜４、すなわち、「Ｒ１／Ｒ３が０．６０以下」および「Ｒ３／Ｒ６が０．４５以上」の条件を満たす場合には、耐久試験開始前後のいずれにおいても、ヒータ素子における最高温度部の位置が、シース管最先端８１１から軸線Ｏ方向後端側に３ｍｍまでの範囲となった。よって、最高温度部が軸線Ｏ方向後端側に移動することが抑えられ、グロープラグの性能をより長く維持可能になることが確認された。なお、「Ｒ１／Ｒ３が０．６０以下」を満たさない場合には、耐久試験後に、最高温度部の軸線Ｏ方向後端側への移動が認められた（サンプル５，６）。また、「Ｒ３／Ｒ６が０．４５以上」の条件を満たさない場合には、耐久試験前の段階で、ヒータ素子の最高温度部が、シース管最先端８１１から軸線Ｏ方向の後端側に４ｍｍの位置よりも後端側に存在しており、グロープラグとしての性能が初期の段階で不十分であった。
【００７６】
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】
【００７７】
１０…グロープラグ
１００…係合部材
２００…中軸
２１０…中軸先端部
２９０…接続部
３００…リング
４１０…絶縁部材
４６０…オーリング
５００…主体金具
５１０…軸孔
５２０…工具係合部
５４０…雄ネジ部
６００…パッキン
８００，１８００…ヒータ素子
８１０…シースチューブ
８１１…シース管最先端
８１９…シース管後端部
８２０，１８２０…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
８６０…ストレート部
８６５…縮径部
８７０…巻回部
８７５…伸長部
【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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