(57)【要約】【課題】内燃機関の燃焼室で温度センサの配置位置を周方向の特定の方向に向けることができるグロープラグの製造方法及びグロープラグを提供する。【解決手段】グロープラグ１を内燃機関に組み付ける前に、内燃機関を模したシリンダヘッド治具に主体金具６およびヒータ保持部材２１を組み付け、シリンダヘッド治具に組み付けた主体金具６の工具係合部９の外周面にマーク９０をマーキングする。このマーク９０に基づき熱電対３の配置位置を決定してグロープラグ１を組み立てることにより、内燃機関の燃焼室において熱電対３を特定の方向に向けることができる。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の取付孔に設けられる雌ねじと螺合するねじ部が自身の外周面に形成されると共に前記内燃機関の前記取付孔に設けられる段部に係合可能な係止部が形成され、軸線方向に延びる筒状のハウジングと、自身の先端部が前記ハウジングの先端から突出した状態で前記ハウジングに保持されるヒータと、前記ヒータのうち前記ヒータの軸中心から径方向にずれた位置に設けられる温度センサとを備えたグロープラグを製造するグロープラグの製造方法であって、
少なくとも前記ハウジングの前記係止部がシリンダヘッド治具に設けられた段部に係合する状態で前記シリンダヘッド治具に装着する装着工程と、
前記装着工程において前記シリンダヘッド治具に装着された前記ハウジングに対して周方向の特定方向を示すマークをマーキングするマーキング工程と、
前記マーキング工程においてマーキングが完了した前記ハウジングを前記シリンダヘッド治具から取り外す取り外し工程と、
前記マーキング工程においてマーキングされた前記マークの位置に基づいて前記温度センサの周方向における配置位置を決定する位置決定工程と、
前記位置決定工程において決定された前記配置位置に前記温度センサが配置されるようにグロープラグを組み立てる組立工程と
を備えることを特徴とするグロープラグの製造方法。
【請求項２】
前記マーキング工程においてマーキングされた前記マークの位置は、前記ハウジングに形成された前記ねじ部よりも後端側の部位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の製造方法。
【請求項３】
前記位置決定工程において決定される前記温度センサの前記配置位置は、前記マーキング工程においてマーキングされた前記マークの位置と同じ周方向位置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の製造方法。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載のグロープラグの製造方法によって製造されたグロープラグ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の取付孔に組み付けられ、燃焼室の温度を測定する機能を備えたグロープラグの製造方法及びグロープラグに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、発熱ヒータの先端部に温度センサが設けられ、内燃機関の燃焼室の温度測定が可能なグロープラグが知られている（例えば、特許文献１参照）。このグロープラグの主体金具の外周面には、内燃機関の取付孔に形成された雌ねじに対応するねじ山が形成されており、グロープラグを内燃機関の取付孔に組み付けることができる。このグロープラグを用いて、内燃機関の燃焼室の温度測定を行う場合、燃焼室の所望の位置に向けて温度センサが配置されるように、グロープラグを内燃機関の取付孔に組み付けなければならない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３３６４６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来では、温度センサの周方向における位置（向き）を考慮せずにグロープラグを作製していたため、グロープラグを内燃機関の取付孔に組み付けた際、温度センサを燃焼室の所望の位置（向き）に配置することが困難であった。
【０００５】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、内燃機関に組み付けられるグロープラグにおいて、内燃機関の燃焼室で温度センサの配置位置を周方向の特定の方向に向けることができるグロープラグの製造方法及びグロープラグを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第一態様のグロープラグの製造方法は、内燃機関の取付孔に設けられる雌ねじと螺合するねじ部が自身の外周面に形成されると共に前記内燃機関の前記取付孔に設けられる段部に係合可能な係止部が形成され、軸線方向に延びる筒状のハウジングと、自身の先端部が前記ハウジングの先端から突出した状態で前記ハウジングに保持されるヒータと、前記ヒータのうち前記ヒータの軸中心から径方向にずれた位置に設けられる温度センサとを備えたグロープラグを製造するグロープラグの製造方法であって、少なくとも前記ハウジングの前記係止部がシリンダヘッド治具に設けられた段部に係合する状態で前記シリンダヘッド治具に装着する装着工程と、前記装着工程において前記シリンダヘッド治具に装着された前記ハウジングに対して周方向の特定方向を示すマークをマーキングするマーキング工程と、前記マーキング工程においてマーキングが完了した前記ハウジングを前記シリンダヘッド治具から取り外す取り外し工程と、前記マーキング工程においてマーキングされた前記マークの位置に基づいて前記温度センサの周方向における配置位置を決定する位置決定工程と、前記位置決定工程において決定された前記配置位置に前記温度センサが配置されるようにグロープラグを組み立てる組立工程とを備える。
【０００７】
この場合、上記構成のグロープラグの製造方法では、内燃機関を模したシリンダヘッド治具にハウジングを装着する装着工程の後にハウジングの周方向（グロープラグ組立後においてはグロープラグの周方向）の特定方向を示すマークをマーキングするマーキング工程を実施する。これによって、内燃機関に組み付けられる際に、燃焼室に突出するヒータの先端部に設けられた温度センサの周方向の位置を把握することができる。つまり、内燃機関の外部にあるマークを基に、温度センサの周方向の位置を把握することができる。よって、内燃機関の燃焼室において温度センサの周方向の配置位置を所望の位置（向き）に向けることができる。
【０００８】
また、前記グロープラグの製造方法では、前記マーキング工程においてマーキングされた前記マークの位置は、前記ハウジングに形成された前記ねじ部よりも後端側の部位であってもよい。この場合、マーキングされたマークの位置は、内燃機関の外側にあるので、グロープラグを内燃機関に組み付ける作業において、マークによって、温度センサの周方向の向きを確認しながら作業をすることができる。また、グロープラグを内燃機関に組み付けた後であっても、グロープラグのねじ頭より後端側の部位は内燃機関の外に位置するので、温度センサが配置された周方向の向きを確認することができる。
【０００９】
また、前記グロープラグの製造方法では、前記位置決定工程において決定される前記温度センサの前記配置位置は、前記マーキング工程においてマーキングされた前記マークの位置と同じ周方向位置であってもよい。この場合、温度センサの配置位置を容易に決定することができる。
【００１０】
また、本発明の第二態様に係るグロープラグは、上記のいずれかに記載のグロープラグの製造方法によって製造されたグロープラグであってもよい。この場合、グロープラグを内燃機関に取り付けた際、内燃機関の燃焼室において、温度センサの周方向の配置位置を所望の位置（向き）に向けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】グロープラグ１の外観図である。
【図２】図１に示すＩ−Ｉ線矢視方向断面図である。
【図３】図１に示すＩＩ−ＩＩ線矢視方向断面図である。
【図４】装着工程を示す図である。
【図５】マーキング工程を示す図である。
【図６】取り外し工程を示す図である。
【図７】位置決定工程を示す図である。
【図８】組立工程を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を具体化したグロープラグの第一実施形態について、グロープラグ１を例に、その構造について、図１〜図３を参照して説明する。以下では、グロープラグ１の軸線Ｏ方向において、熱電対３が配置される側（図中下側）をグロープラグ１の先端側とし、これと反対方向に向かう側（図中上側）を後端側として説明するものとする。
【００１３】
はじめに、本実施形態であるグロープラグ１の構造について説明する。図１に示すグロープラグ１は、例えば、直噴式ディーゼルエンジンの内燃機関１００の取付孔１１０に組み付けられ、内燃機関１００の始動時の点火を補助する熱源として利用されるものである。
【００１４】
図１に示すように、グロープラグ１は、セラミックヒータ２、熱電対３、ヒータ保持部材２１、主体金具６、ねじ部７、工具係合部９、端子１１等を備えている。
【００１５】
セラミックヒータ２について説明する。図１に示すように、セラミックヒータ２は、主体金具６の先端に取り付けられた円筒形をなすヒータ保持部材２１の先端から先端側へ突出している。また、図２、及び図３に示すように、セラミックヒータ２は丸棒状に形成されている。その先端部２２は、半球状に曲面加工された絶縁性セラミックからなる基体２３を有する。
【００１６】
その基体２３の内部には、導電性セラミックからなる断面略Ｕ字状の発熱素子２７が埋設されている。この発熱素子２７は、先端部２２の曲面にあわせて両端が略Ｕ字状に折り返されている。発熱素子２７の両端に、セラミックヒータ２の後端側に向けて軸線Ｏに沿って互いに略並行に延設されたリード部２８が接続されている。なお、セラミックヒータ２が、本発明における「ヒータ」に相当する。
【００１７】
また、図２、及び図３に示すように、基体２３の外表面には軸線Ｏ方向に沿って溝３５が形成されている。その溝３５の内側には、２本の金属線３８（図３では１本のみ図示）の先端が溶接された熱電対３がセメント３７で覆われるように埋設されている。なお、熱電対３が本発明の「温度センサ」に相当する。
【００１８】
ヒータ保持部材２１について説明する。図１、及び図３に示すように、ヒータ保持部材２１は軸線Ｏ方向に延びる円筒状の金具である。このヒータ保持部材２１の筒孔には、セラミックヒータ２が保持される。そして、そのセラミックヒータ２の先端部２２が、筒孔から突出している。また、ヒータ保持部材２１の胴部２６の後端側には、肉厚の鍔部２５が形成されている。これら胴部２６と鍔部２５との間はテーパ状の係止部２４で接続されている。従って、グロープラグ１が内燃機関１００の取付孔１１０に組み付けられる際には、この係止部２４が、取付孔１１０に設けられた段部１３０に係止される。これにより、取付孔１１０を介した燃焼室１０５の気密漏れを防止できる。
【００１９】
主体金具６について説明する。図１に示すように、主体金具６は、軸線Ｏ方向に貫通する軸孔６１を有する筒状の金属部材である。この軸孔６１の内側には、セラミックヒータ２やセラミックヒータ２の後端部に電気的に接続され、軸線Ｏ方向に延設される中軸１５（図４〜図７参照）等が内挿される。軸孔６１のうち主体金具６の先端部６２に対応する部位には、ヒータ保持部材２１の金具嵌合部（図示外）が配置される。さらに、ヒータ保持部材２１の外周からヒータ保持部材２１と主体金具６の先端部６２との合わせ部位がレーザ溶接される。これにより、主体金具６とヒータ保持部材２１とが一体に接合される。なお、主体金具６の先端部６２にヒータ保持部材２１を配置したものが、本発明における「ハウジング」に相当する。
【００２０】
ねじ部７について説明する。図１に示すように、主体金具６の後端側の外周面には、ねじ山部７１が形成されたねじ部７が設けられている。ねじ山部７１は、ねじ部７の外周部に設けられた雄ねじで、内燃機関１００の取付孔１１０に設けられた雌ねじ１２０と螺合する。ねじ部７の後端側には、工具係合部９が設けられている。工具係合部９は平面視六角形状をなす柱状の部材である。例えば、グロープラグ１が内燃機関１００の取付孔１１０に組み付けられる場合、工具係合部９に工具（図示外）を係合させ、グロープラグ１を内燃機関１００の取付孔１１０に組み付ける。
【００２１】
また、工具係合部９よりも後端部には、円筒状の樹脂製の絶縁体９１と、通電用のケーブル接続用の端子１１とがこの順序で中軸１５（図４〜図７参照）に嵌め込まれて、端子１１が加締部１０によって中軸１５に対して加締め固定されることで、工具係合部９と端子１１との間に絶縁体９１が固定される。なお、端子１１には、コネクタ（図示外）が嵌められ、外部回路からグロープラグ１に電力が供給される。
【００２２】
図４〜図８を参照して、グロープラグの製造方法について説明する。このグロープラグの製造方法は、装着工程、マーキング工程、取り外し工程、位置決定工程、組立工程から構成されている。図４に示す、シリンダヘッド治具１００Ａは、実際にグロープラグ１が組み付けられる内燃機関１００を模した治具である。シリンダヘッド治具１００Ａは、内燃機関１００と同様に、燃焼室１０５Ａ、取付孔１１０Ａ、雌ねじ１２０Ａ、段部１３０Ａを備える。また、シリンダヘッド治具１００Ａは、内燃機関１００と同様に、グロープラグ１と着脱可能である。
【００２３】
［装着工程］
図４を参照して装着工程について説明する。内燃機関１００にグロープラグ１を組み付けるのと同様に、シリンダヘッド治具１００Ａに一体化する前の主体金具６およびセラミックヒータ２が保持されたヒータ保持部材２１を組み付ける。具体的には、主体金具６のねじ部７のねじ山部７１を、シリンダヘッド治具１００Ａの雌ねじ１２０Ａと螺合させ、工具（図示外）を工具係合部９に係合させ、グロープラグ１を回転させながら、シリンダヘッド治具１００Ａに主体金具６およびヒータ保持部材２１を組み付ける。このとき、ヒータ保持部材２１の係止部２４とシリンダヘッド治具１００Ａの段部１３０Ａとが係合するまで主体金具６をシリンダヘッド治具１００Ａにねじ込む。
【００２４】
［マーキング工程］
図５を参照してマーキング工程について説明する。図４に示す装着工程が完了し、主体金具６（詳細には、主体金具６およびヒータ保持部材２１）がシリンダヘッド治具１００Ａにねじ込まれ、固定された状態にある場合、セラミックヒータ２の先端部２２は、燃焼室１０５Ａへ突出している。この状態で、工具係合部９の外周面に、マーク９０をマーキングする。例えば、図５において、耐熱性の塗料で、工具係合部９の正面側にマーク９０をマーキングしている。このマーク９０は、工具係合部９のマーク９０の周方向の位置とセラミックヒータ２の先端部２２の周方向の位置との相対位置がわかればよい。図５に示すように、必ずしも、工具係合部９の正面側（図５の紙面手前側）にマーク９０をマーキングする必要はない。
【００２５】
［取り外し工程］
図６を参照して、取り外し工程について説明する。シリンダヘッド治具１００Ａに装着されている主体金具６およびヒータ保持部材２１を、シリンダヘッド治具１００Ａから取り外す。具体的には、工具（図示外）を工具係合部９に係合させ、グロープラグ１を装着工程の場合とは反対の方向に回転させながら、主体金具６およびヒータ保持部材２１をシリンダヘッド治具１００Ａから取り外す。
【００２６】
［位置決定工程］
図７を参照して、位置決定工程について説明する。シリンダヘッド治具１００Ａから取り外された主体金具６の工具係合部９にマーキングされたマーク９０の位置に基づいて、セラミックヒータ２における熱電対３の周方向の配置位置を決定する。例えば、マーク９０と同じ周方向の向きとなるように、熱電対３の配置位置を決定する。
【００２７】
［組立工程］
図８を参照して組立工程について説明する。熱電対３が、図７に示す位置決定工程において決定された配置位置となるようにグロープラグ１の組立を行う。例えば図８に示すように、熱電対３をマーク９０と同じ周方向の配置位置となるようにグロープラグ１の組立を行う。これにより、内燃機関１００に取り付けた際、燃焼室１０５において熱電対３を所望の位置（向き）に向けることができるグロープラグ１が完成する。
【００２８】
以上説明したように、本実施の形態では、グロープラグ１を内燃機関１００に組み付ける前に、内燃機関１００を模したシリンダヘッド治具１００Ａに主体金具６およびヒータ保持部材２１を組み付け、シリンダヘッド治具１００Ａに組み付けた主体金具６の工具係合部９の外周面にマーク９０をマーキングする。このマーク９０に基づき熱電対３の配置位置を決定してグロープラグ１を組み立てることにより、内燃機関１００の燃焼室１０５において熱電対３を所望の位置（向き）に向けることができるグロープラグ１を容易に作製することができる。
【００２９】
なお、上記実施形態に示される構成は例示であり、各種変更が可能である。上記第一実施形態では、工具係合部９にマーク９０をマーキングしているが、マーク９０をマーキングする部位は工具係合部９に限らない。グロープラグ１が内燃機関１００に組み付けられる際に、内燃機関１００の外側にある部位であればどこでもよい。
【００３０】
また、上記第一実施形態では、ヒータ保持部材２１に係止部２４を形成し、このヒータ保持部材を主体金具６の先端に接合した構成としているが、係止部と主体金具とを単一材料で形成して、主体金具の先端部に係止部が設けられた構成を適用してもよい。この場合、先端部に係止部が設けられた主体金具が本発明の「ハウジング」に相当する。また、上記第一実施形態の装着工程では、組立工程で主体金具６に接合されることが予定されたヒータ保持部材２１を主体金具６と共にシリンダヘッド治具１００Ａに組み付けているが、ヒータ保持部材２１の替わりにヒータ保持部材２１と同一形状のダミー部材を用いてもよい。
【符号の説明】
【００３１】
１    グロープラグ
２    セラミックヒータ
３    熱電対
６    主体金具
７    ねじ部
２１    ヒータ保持部
２２    先端部
２４    係止部
６１    軸孔
９０    マーク
１００    内燃機関
１１０    取付孔
１２０    雌ねじ
１３０    段部
１００Ａ    シリンダヘッド治具
１３０Ａ    段部
【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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