(57)【要約】      （修正有）【課題】剛性を容易に確保できるグロープラグを提供する【解決手段】グロープラグ１０は、軸線方向に延びる貫通孔５１０を有する金具５００と、通電によって発熱するヒータ部材８００と、貫通孔に挿入された中軸２００と、を含む。金具は、軸線方向の先端側に位置し貫通孔の内径が第１内径である第１部分５９１と、貫通孔の内径が第２内径であり第１部分よりも軸線方向後端側に配置された第２部分５９２と、を含む。ヒータ部材の一部は、貫通孔の第１部分によって形成される部分に挿入され、ヒータ部材の先端は、金具の先端よりも先端側に配置されている。ヒータ部材は、金具の第１部分によって保持されている。中軸は、ヒータ部材に電気的に接続され、貫通孔の第２部分によって形成される部分に挿入された部分を含む。金具の第２部分の第２内径は、金具の第１部分の第１内径よりも、小さく、金具の第２部分の肉厚は、金具の第１部分の肉厚よりも、厚い。【選択図】図１
2013228123.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線方向に延びる貫通孔を有する金具であって、前記軸線方向の先端側に位置し前記貫通孔の内径が第１内径である第１部分と、前記貫通孔の内径が第２内径であり前記第１部分よりも前記軸線方向後端側に配置された第２部分と、を含む金具と、
通電によって発熱するヒータ部材であって、前記ヒータ部材の一部が前記貫通孔の前記第１部分によって形成される部分に挿入され、前記ヒータ部材の先端が前記金具の先端よりも先端側に配置され、前記金具の前記第１部分によって保持される前記ヒータ部材と、
前記貫通孔に挿入された中軸であって、前記ヒータ部材に電気的に接続され、前記貫通孔の前記第２部分によって形成される部分に挿入された部分を含む中軸と、
を備えたグロープラグであって、
前記金具の前記第２部分の前記第２内径は、前記金具の前記第１部分の前記第１内径よりも、小さく、
前記金具の前記第２部分の肉厚は、前記金具の前記第１部分の肉厚よりも、厚い、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、
前記金具は、前記第１部分と前記第２部分との間に配置される第３部分を含み、
前記第３部分の内径は、前記第１部分側から前記第２部分側へ向かって、小さくなる、
グロープラグ。
【請求項３】
請求項２に記載のグロープラグであって、
前記第３部分の内径は、前記第１部分側から前記第２部分側へ向かって、連続的に小さくなる、
グロープラグ。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載のグロープラグであって、
前記金具は、取付対象体の取付孔に螺合するために前記金具の外面に形成されたネジ山を含み、
前記金具の前記第１部分の前記軸線方向の位置は、前記ネジ山から先端側に離れた位置に配置されており、
前記金具における前記第２部分の前記軸線方向の範囲は、前記第１部分と前記ネジ山との間の位置から、前記ネジ山の前記第１部分側の端までの範囲を含む、
グロープラグ。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載のグロープラグであって、
前記中軸における、前記貫通孔の前記第２部分によって形成される部分に配置される部分の外径は、前記ヒータ部材における、前記第１部分に保持される部分の外径よりも、小さい、グロープラグ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関等に利用されるグロープラグに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、内燃機関の点火などのために、通電によって発熱するグロープラグが使用されている。このようなグロープラグの構成としては、例えば、内孔を有するハウジングと、内孔に挿入されるヒータと、ヒータへの通電を行うための中軸と、を有する構成が、提案されている。ハウジングの内孔には、嵌合部が設けられる。嵌合部の内径は、内孔の他の部分の内径よりも、小さい。ヒータは、その嵌合部に圧入される。この結果、ヒータが、ハウジングに、固定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−９４２５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、剛性の確保に着目してグロープラグの構造を工夫することに関しては、十分な検討がなされていなかった。このような課題は、内燃機関の点火のために利用されるグロープラグに限らず、排気ガスを昇温するための排気ガスヒータ装置や、触媒やディーゼル粒子フィルタ（DPF: Diesel Particulate Filter）を再活性化するためのバーナーシステムや、冷却水を昇温するためのウォータヒータ装置等の種々の装置に利用されるグロープラグに共通する課題であった。
【０００５】
本発明の主な利点は、剛性を容易に確保できる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】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］軸線方向に延びる貫通孔を有する金具であって、前記軸線方向の先端側に位置し前記貫通孔の内径が第１内径である第１部分と、前記貫通孔の内径が第２内径であり前記第１部分よりも前記軸線方向後端側に配置された第２部分と、を含む金具と、通電によって発熱するヒータ部材であって、前記ヒータ部材の一部が前記貫通孔の前記第１部分によって形成される部分に挿入され、前記ヒータ部材の先端が前記金具の先端よりも先端側に配置され、前記金具の前記第１部分によって保持される前記ヒータ部材と、前記貫通孔に挿入された中軸であって、前記ヒータ部材に電気的に接続され、前記貫通孔の前記第２部分によって形成される部分に挿入された部分を含む中軸と、を備えたグロープラグであって、前記金具の前記第２部分の前記第２内径は、前記金具の前記第１部分の前記第１内径よりも、小さく、前記金具の前記第２部分の肉厚は、前記金具の前記第１部分の肉厚よりも、厚い、グロープラグ。
この構成によれば、第２内径が第１内径よりも大きい場合と比べて、グロープラグの剛性を容易に確保できる。
【０００８】
［適用例２］適用例１に記載のグロープラグであって、前記金具は、前記第１部分と前記第２部分との間に配置される第３部分を含み、前記第３部分の内径は、前記第１部分側から前記第２部分側へ向かって、小さくなる、グロープラグ。
この構成によれば、内径が互いに異なる第１部分と第２部分との間に、第１部分側から第２部分側へ向かって、内径が小さくなる第３部分が配置されるので、第１部分と第２部分との間の部分において金具の剛性が低下する可能性を低減できる。
【０００９】
［適用例３］適用例２に記載のグロープラグであって、前記第３部分の内径は、前記第１部分側から前記第２部分側へ向かって、連続的に小さくなる、グロープラグ。
この構成によれば、内径が互いに異なる第１部分と第２部分との間に、第１部分側から第２部分側へ向かって、内径が連続的に小さくなる第３部分が配置されるので、第１部分と第２部分との間の部分において金具の剛性が低下する可能性をさらに低減できる。
【００１０】
［適用例４］適用例１ないし３のいずれかに記載のグロープラグであって、前記金具は、取付対象体の取付孔に螺合するために前記金具の外面に形成されたネジ山を含み、前記金具の前記第１部分の前記軸線方向の位置は、前記ネジ山から先端側に離れた位置に配置されており、前記金具における前記第２部分の前記軸線方向の範囲は、前記第１部分と前記ネジ山との間の位置から、前記ネジ山の前記第１部分側の端までの範囲を含む、グロープラグ。
この構成によれば、第１部分とネジ山との間の位置から、ネジ山の第１部分側の端までの範囲における金具の内径（第２内径）が、金具の第１部分の第１内径よりも小さいので、グロープラグの剛性を容易に確保できる。
【００１１】
［適用例５］適用例１ないし４のいずれかに記載のグロープラグであって、前記中軸における、前記貫通孔の前記第２部分によって形成される部分に配置される部分の外径は、前記ヒータ部材における、前記第１部分に保持される部分の外径よりも、小さい、グロープラグ。
この構成によれば、金具の第２部分の内径を、適切に、金具の第１部分の内径よりも小さくすることができる。
【００１２】
なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能であり、例えば、グロープラグ、グロープラグを構成する各種部品（例えば、金具）、グロープラグが装着された内燃機関、その内燃機関を備えた車両、等の態様で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施例としてのグロープラグを示す説明図である。
【図２】グロープラグの主体金具の構成を主に示す断面図である。
【図３】第２実施例におけるグロープラグ１０ａを示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
Ａ．第１実施例：
次に、本発明の実施の形態を実施例に基づき説明する。図１は、本発明の一実施例としてのグロープラグを示す説明図である。グロープラグ１０は、図示しない内燃機関（例えば、ディーゼルエンジン）の点火を補助する熱源として機能する。グロープラグ１０は、端子１００と、中軸２００と、リング状の絶縁部材３００と、Ｏ（オー）リング４００と、主体金具５００（単に金具５００とも呼ぶ）と、ヒータ部材８００と、を含む。以下、グロープラグ１０の中心軸ＣＬを「軸線」とも呼び、中心軸ＣＬと平行な方向を「軸線方向」とも呼ぶ。主体金具５００は、軸線方向に延びる（中心軸ＣＬに沿って延びる）貫通孔５１０を有する（軸孔５１０とも呼ぶ）。貫通孔５１０の一方の開口ＯＰ１には、ヒータ部材８００が挿入されている。主体金具５００の外周面には、雄ネジ部５４０が形成されている。雄ネジ部５４０は、内燃機関（図示省略）の取付孔の雌ネジに螺合するためのネジ山を含む。グロープラグ１０が内燃機関に装着された状態においては、主体金具５００の開口ＯＰ１側の端部５００ｅ（以下、先端部５００ｅと呼ぶ）は、内燃機関の取付孔の内面（図示省略）と接触することによって、燃焼室をシールする。グロープラグ１０における、主体金具５００の先端部５００ｅよりもヒータ部材８００側の部分の一部（より具体的には、ヒータ部材８００の先端部８１１）は、燃焼室内に挿入される。グロープラグ１０における、主体金具５００の先端部５００ｅよりも反対側の部分は、燃焼室の外に配置される。以下、中心軸ＣＬと平行な、燃焼室の外に配置される部分（例えば、雄ネジ部５４０）から燃焼室の内に挿入される部分（例えば、ヒータ部材８００の端部８１１）に向かう方向を、第１方向Ｄ１と呼び、第１方向Ｄ１と反対の方向を、第２方向Ｄ２と呼ぶ。また、グロープラグ１０の第１方向Ｄ１側を「先端側」とも呼び、グロープラグ１０の第２方向Ｄ２側を「後端側」とも呼ぶ。また、種々の部材の第１方向Ｄ１側の端を「先端」と呼び、第２方向Ｄ２側の端を「後端」とも呼ぶ。なお、図１では、中心軸ＣＬの右側が外観構成を示し、中心軸ＣＬの左側が断面構成を示す。
【００１５】
主体金具５００は、導電材料（例えば、炭素鋼またはステンレス鋼等の金属）を筒状に形成した部材である。主体金具５００は、中心軸ＣＬに沿って延びるように、配置されている。主体金具５００は、第２方向Ｄ２側に配置された工具係合部５２０と、工具係合部５２０から第１方向Ｄ１に向かって延びる胴体部５６０と、を含む。工具係合部５２０は、グロープラグ１０の脱着時に工具（図示省略）と係合する部分である。雄ネジ部５４０は、胴体部５６０の第２方向Ｄ２側（工具係合部５２０側）の外周面に、形成されている。
【００１６】
ヒータ部材８００は、本実施例では、いわゆるシースヒータであり、通電によって発熱する。ヒータ部材８００の第２方向Ｄ２側の一部は、貫通孔５１０の第１方向Ｄ１側の開口ＯＰ１から、貫通孔５１０内に、圧入されている。ヒータ部材８００の先端部（後述するチューブ８１０の先端部８１１）は、主体金具５００の先端部５００ｅよりも先端側（貫通孔５１０の先端側の開口ＯＰ１よりも先端側）に配置されている。ヒータ部材８００は、発熱コイル８２０と、制御コイル８３０と、絶縁粉末８４０と、リング状のパッキン８５０と、それらの部材８２０、８３０、８４０、８５０を収容するチューブ８１０と、を含む。チューブ８１０は、導電材料（例えば、ニッケル合金）を筒状に形成した部材である。チューブ８１０は、中心軸ＣＬに沿って延びるように、配置されている。チューブ８１０の先端部（先端部８１１と呼ぶ）は、閉じられており、チューブ８１０の後端部（後端部８１９と呼ぶ）は、開口を形成している。
【００１７】
チューブ８１０の先端部８１１には、発熱コイル８２０の先端部８２１が、電気的に接続されている。発熱コイル８２０の後端部８２９には、制御コイル８３０の先端部８３１が、電気的に接続されている。これらの接続は、例えば、溶接またはロウ付である。
【００１８】
チューブ８１０には、チューブ８１０の第２方向Ｄ２側の開口から、中軸２００の先端部（先端部２０１と呼ぶ）が挿入されている。中軸２００の先端部２０１は、制御コイル８３０の後端部８３９に、電気的に接続されている（例えば、溶接）。パッキン８５０は、電気的な絶縁材料（例えば、シリコンゴムやフッ素ゴム等のゴム）をリング状に形成した部材である。パッキン８５０は、チューブ８１０の後端部８１９と中軸２００との間に配置されている。絶縁粉末８４０は、電気的な絶縁材料（例えば、酸化マグネシウム）の粉末であり、チューブ８１０の内部に充填されている。パッキン８５０と絶縁粉末８４０とは、チューブ８１０と中軸２００との間を、中心軸ＣＬを囲む全周に亘って、電気的に絶縁している。また、絶縁粉末８４０は、発熱コイル８２０と制御コイル８３０と中軸２００とチューブ８１０との間の意図しない電気的短絡を、抑制している。
【００１９】
中軸２００は、導電材料（例えば、ニッケル、ステンレス鋼、または、炭素鋼等の金属）を円柱状に形成した部材である。中軸２００は、主体金具５００の貫通孔５１０に挿入された状態で、主体金具５００に支持されている。具体的には、中軸２００の後端部（後端部２０９と呼ぶ）は、主体金具５００の第２方向Ｄ２側の開口ＯＰ２よりも第２方向Ｄ２側に配置されている。中軸２００には、第２方向Ｄ２側から、Ｏリング４００と、絶縁部材３００とが、この順番に、嵌め込まれている。Ｏリング４００は、絶縁材料（例えば、シリコンゴムやフッ素ゴム等のゴム）を用いて形成されている。絶縁部材３００は、絶縁材料（例えば、樹脂）を用いて形成されている。Ｏリング４００と絶縁部材３００とは、主体金具５００の第２方向Ｄ２側の開口ＯＰ２の内側に挿入されている。Ｏリング４００と絶縁部材３００とは、主体金具５００の貫通孔５１０の内面と中軸２００の外面との間に挟まれている。このように、主体金具５００は、Ｏリング４００と絶縁部材３００とを介して、中軸２００を支持している。中軸２００の外径は、貫通孔５１０の内径よりも小さいので、中軸２００の外面は、主体金具５００の貫通孔５１０の内面から、離れている。
【００２０】
端子１００は、導電材料（例えば、ニッケル等の金属）をキャップ状に形成した部材である。端子１００は、中軸２００の後端部２０９に嵌合されている（端子１００は、中軸２００に、電気的に接続されている）。端子１００と主体金具５００との間には、絶縁部材３００が挟まれている。ヒータ部材８００への給電は、端子１００と中軸２００とを通じて、行われる。
【００２１】
本実施例の主体金具５００は、内径に応じて、５つの部分５９１〜５９５に分けることができる。説明の都合上、第２方向Ｄ２に沿って順番に並ぶ５つの部分５９４、５９１、５９３、５９２、５９５を、第４部分５９４、第１部分５９１、第３部分５９３、第２部分５９２、第５部分５９５と、呼ぶ。
【００２２】
図２は、グロープラグの主体金具の構成を主に示す断面図（中心軸ＣＬを含む断面図）である。図２（Ａ）は、実施例のグロープラグ１０を示し、図２（Ｂ）は、参考例のグロープラグ１０ｗを示す。まず、図２（Ａ）の実施例の構成を説明する。
【００２３】
主体金具５００の第１方向Ｄ１側の端から第２方向Ｄ２に沿って順番に説明する。主体金具５００の第４部分５９４は、主体金具５００の第１方向Ｄ１側の開口ＯＰ１を形成している。第４部分５９４の第２方向Ｄ２側には、第１部分５９１が隣接している。第１部分５９１の軸線方向の位置は、雄ネジ部５４０から第１方向Ｄ１側（先端側）に離れた位置に配置されている。図示するように、第１部分５９１は、主体金具５００における軸線方向の先端側に配置されている（第１部分５９１は、後端側の開口ＯＰ２よりも先端側の開口ＯＰ１に近い）。第１部分５９１に、ヒータ部材８００が、圧入されている。第１部分５９１の内径ＩＤ１（以下、第１内径ＩＤ１と呼ぶ）は、ヒータ部材８００の外径ＯＤａ（第１部分５９１と接触する部分の外径）と、おおよそ同じである。第１部分５９１は、ヒータ部材８００と接触することによって、ヒータ部材８００を保持している。第１部分５９１の内面は、中心軸ＣＬを囲む全周に亘って、ヒータ部材８００の外面と接触している。
【００２４】
主体金具５００の第４部分５９４の内径は、ヒータ部材８００の外径ＯＤａよりも若干大きい。第４部分５９４の第２方向Ｄ２側（第１部分５９１側）の部分の内径は、第１部分５９１に近いほど小さくなる。貫通孔５１０内にヒータ部材８００を圧入するときに、第４部分５９４の内面によって、ヒータ部材８００の後端部８１９が第１部分５９１の内部に導かれる。
【００２５】
ヒータ部材８００は、主体金具５００の第１部分５９１の先端（位置Ｅ１）と後端（位置Ｅ２）との間の位置まで挿入されている。すなわち、第１部分５９１の内面におけるヒータ部材８００の外面に接触する部分は、第１方向Ｄ１側の一部分である。ただし、第１部分５９１の後端（位置Ｅ２）まで、ヒータ部材８００が挿入されてもよい。すなわち、第１部分５９１の内面の全体が、ヒータ部材８００の外面と接触してもよい。
【００２６】
主体金具５００の第３部分５９３は、第１部分５９１の第２方向Ｄ２側に隣接する部分である。第３部分５９３の軸線方向の位置は、雄ネジ部５４０から第１方向Ｄ１側に離れた位置に配置されている。主体金具５００の第２部分５９２は、第３部分５９３の第２方向Ｄ２側に隣接する部分である。第２部分５９２の先端の軸線方向の位置Ｅ３は、雄ネジ部５４０から第１方向Ｄ１側に離れた位置に配置されている。第２部分５９２は、この位置Ｅ３から、第２方向Ｄ２側に向かって、雄ネジ部５４０を越えて、工具係合部５２０と重なる位置Ｅ４まで、延びている。第２部分５９２の内径ＩＤ２（以下、第２内径ＩＤ２と呼ぶ）は、第１部分５９１の第１内径ＩＤ１よりも、小さい。
【００２７】
また、雄ネジ部５４０が形成された部分を除いて、胴体部５６０の外径は一定である。すなわち、胴体部５６０における第２部分５９２の外径ＯＤ２は、第１部分５９１の外径ＯＤ１と、同じである。従って、第２部分５９２の肉厚Ｔ２は、第１部分５９１の肉厚Ｔ１よりも厚い（肉厚は、中心軸ＣＬと直交する方向の厚さである）。
【００２８】
主体金具５００の第５部分５９５は、第２部分５９２の第２方向Ｄ２側に隣接する部分である。第５部分５９５は、主体金具５００の第２方向Ｄ２側の開口ＯＰ２を形成している。第５部分５９５の内径は、第２部分５９２の第２内径ＩＤ２よりも大きい。
【００２９】
次に、図２（Ｂ）の参考例の構成を説明する。参考例において、主体金具５００ｗ（工具係合部５２０ｗ、雄ネジ部５４０、胴体部５６０ｗ）の外観形状は、実施例の主体金具５００（工具係合部５２０、雄ネジ部５４０、胴体部５６０）の外観形状と、同じである。ただし、参考例の貫通孔５１０ｗの形状は、実施例の貫通孔５１０の形状とは、異なっている。中軸２００は、実施例のものと、同じである。参考例のヒータ部材８００ｗの構成は、実施例とは異なり、第２方向Ｄ２側にテーパ状の部分８１６ｗ（以下、テーパ部分８１６ｗと呼ぶ）が形成されている。テーパ部分８１６ｗでは、外径は、第２方向Ｄ２側ほど小さい。ヒータ部材８００ｗの内部構成は、実施例のヒータ部材８００の内部構成と、同じである。なお、図２（Ｂ）では、図２（Ａ）の構成と同じ構成に同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００３０】
参考例の主体金具５００ｗは、内径に応じて、第２方向Ｄ２に沿って順番に並ぶ４つの部分５９４、５９１、５９２ｗ、５９５ｗに分けることができる（参考例では、第３部分は省略されている）。第４部分５９４と第１部分５９１とは、実施例の第４部分５９４と第１部分５９１と、それぞれ同じである。ヒータ部材８００ｗは、第１部分５９１に圧入されている。ヒータ部材８００ｗの外径ＯＤａ（第１部分５９１と接触する部分の外径）は、第１部分５９１の第１内径ＩＤ１と、おおよそ同じである。
【００３１】
主体金具５００ｗの第１部分５９１の第２方向Ｄ２側には、第２部分５９２ｗが隣接している。第２部分５９２ｗは、実施例の第２部分５９２とは異なっている。参考例では、第２部分５９２ｗの内径ＩＤ２ｗは、第１部分５９１の第１内径ＩＤ１よりも、大きい。また、第２部分５９２ｗは、第１部分５９１の後端（位置Ｅ２）から、第２方向Ｄ２側に向かって、雄ネジ部５４０を越えて、工具係合部５２０ｗと重なる位置Ｅ４まで、延びている。また、胴体部５６０ｗにおける第２部分５９２ｗの外径ＯＤ２ｗは、第１部分５９１の外径ＯＤ１と同じである。従って、第２部分５９２ｗの肉厚Ｔ２ｗは、第１部分５９１の肉厚Ｔ１よりも、薄い。
【００３２】
第２部分５９２ｗの第２方向Ｄ２側には、第５部分５９５ｗが隣接している。第５部分５９５ｗは、主体金具５００ｗの第２方向Ｄ２側の開口ＯＰ２ｗを形成している。第５部分５９５ｗの内径は、第２部分５９２ｗの第２内径ＩＤ２ｗよりも大きい。
【００３３】
このように、参考例では、主体金具５００ｗの内径は、ヒータ部材８００ｗと接触する第１部分５９１において最も小さく（第１内径ＩＤ１）、他の部分の内径は、第１内径ＩＤ１よりも大きい。そして、主体金具５００の胴体部５６０ｗの肉厚は、第１部分５９１において最も厚く（肉厚Ｔ１）、他の部分の肉厚は、肉厚Ｔ１よりも薄い。
【００３４】
次に、実施例のグロープラグ１０の利点について説明する。実施例では、第２部分５９２の第２内径ＩＤ２は、第１部分５９１の第１内径ＩＤ１よりも、小さい。従って、第２部分５９２ｗの内径ＩＤ２ｗが第１部分５９１の第１内径ＩＤ１よりも大きい参考例（グロープラグ１０ｗ）と比べて、グロープラグ１０の剛性を容易に確保できる。
【００３５】
具体的には、実施例では、胴体部５６０の外径が、参考例の胴体部５６０ｗの外径と同じであるにも拘わらずに、第２部分５９２の肉厚Ｔ２は、第１部分５９１の肉厚Ｔ１よりも、厚い。このように、主体金具５００（胴体部５６０）の外径を大きくすることなく、第２部分５９２の肉厚Ｔ２を厚くすることができる。従って、第２部分５９２ｗの肉厚Ｔ２ｗが、第１部分５９１の肉厚Ｔ１よりも薄い参考例（グロープラグ１０ｗ）と比べて、実施例では、グロープラグ１０（特に、主体金具５００）の剛性を向上できる。また、グロープラグ１０の剛性を下げずに、主体金具５００の外径を小さくすることもできる。
【００３６】
また、実施例では、主体金具５００の第１部分５９１と第２部分５９２との間に配置されている第３部分５９３は、第１部分５９１側から第２部分５９２側へ向かって連続的に内径が小さくなるように、構成されている。特に、実施例では、第３部分５９３の内径は、第１内径ＩＤ１から第２内径ＩＤ２まで変化している。このように、第１部分５９１と第２部分５９２との間において、貫通孔５１０の内径は、階段状に変化せずに、連続的に変化している。従って、グロープラグ１０に力が加わるときに（例えば、内燃機関が動作するときや、グロープラグ１０を内燃機関に取り付けるとき）、第１部分５９１と第２部分５９２との間の部分に応力が集中する可能性を低減できる。一方、参考例のグロープラグ１０ｗでは、第３部分が省略されているので、第１部分５９１と第２部分５９２ｗとの間（位置Ｅ２）に段が形成されている。グロープラグ１０ｗに力が加わる場合には、この段に応力が集中する可能性がある。従って、参考例（グロープラグ１０ｗ）と比べて、実施例のグロープラグ１０（特に主体金具５００）の剛性を向上できる。
【００３７】
また、実施例の主体金具５００の第２部分５９２の軸線方向の範囲は、以下の通りである。すなわち、第２部分５９２の先端（位置Ｅ３）は、第１部分５９１と雄ネジ部５４０（ネジ山）との間に配置されている（具体的には、第１部分５９１の後端（位置Ｅ２）と、雄ネジ部５４０の先端（位置Ｆ１）との間）。第２部分５９２の後端（位置Ｅ４）は、雄ネジ部５４０（ネジ山）の先端（第１部分５９１側）の位置Ｆ１よりも、第２方向Ｄ２側に配置されている。このように、第２部分５９２の軸線方向の範囲は、第１部分５９１と雄ネジ部５４０との間の位置Ｅ３から、雄ネジ部５４０の第１部分５９１側の端（位置Ｆ１）までの範囲を含む。その範囲（位置Ｅ３から位置Ｆ１までの範囲）における主体金具５００の内径（第２内径ＩＤ２）は、第１部分５９１の第１内径ＩＤ１よりも小さいので、グロープラグ１０（特に、主体金具５００）の剛性を容易に確保できる。特に、グロープラグ１０を図示しない内燃機関に装着するときには、主体金具５００の先端部５００ｅが、内燃機関の取付孔の内面と接触するので、主体金具５００における雄ネジ部５４０の先端（位置Ｆ１）と先端部５００ｅとの間の部分に軸力が働く。実施例では、参考例と比べて、この軸力が働く部分の剛性を容易に確保できるので、種々の内燃機関（例えば、グロープラグ１０の締付トルクが大きい内燃機関）に、グロープラグ１０を適用することができる。
【００３８】
また、実施例では、第２部分５９２の先端（位置Ｅ３）から雄ネジ部５４０の先端（位置Ｆ１）までの全範囲に亘って、第２部分５９２の肉厚Ｔ２は、第１部分５９１の肉厚Ｔ１よりも厚い。従って、実施例では、参考例と比べて、主体金具５００における軸力が働く部分（すなわち、主体金具５００における雄ネジ部５４０の先端（位置Ｆ１）と先端部５００ｅとの間の部分）の剛性を向上できる。さらに、本実施例では、雄ネジ部５４０の先端（位置Ｆ１）から後端（Ｆ２）までの全範囲においても、肉厚は、第１部分５９１の肉厚Ｔ１よりも厚い。従って、主体金具５００の剛性を、更に向上できる。
【００３９】
なお、主体金具５００の第２部分５９２における貫通孔５１０の中には、中軸２００の一部が配置されている。中軸２００の第２部分５９２内に配置された部分の外径ＯＤｂは、ヒータ部材８００の外径ＯＤａよりも、小さい。従って、第２部分５９２の第２内径ＩＤ２を、適切に、第１部分５９１の第１内径ＩＤ１よりも、小さくできる。
【００４０】
以上のように、実施例のグロープラグ１０（特に、主体金具５００）の剛性を、参考例のグロープラグ１０ｗと比べて、向上できる。従って、グロープラグ１０を、より厳しい設計条件に適合させることができる。例えば、グロープラグ１０を、細くすることができる。また、グロープラグ１０の締付トルクを大きくすることができる。また、主体金具５００の材料として、加工容易な柔らかい材料を採用することもできる。
【００４１】
なお、実施例では、主体金具５００の第２部分５９２から第１方向Ｄ１側においては、内径は、一定ではなく、第１方向Ｄ１側ほど（開口ＯＰ１に近いほど）大きい。従って、互いに径の異なる複数のドリルを利用することによって、容易に、主体金具５００の貫通孔５１０（第２部分５９２から第１方向Ｄ１側）を形成することができる。例えば、大径のドリルを利用して第４部分５９４を形成し、次に、中径のドリルを利用して第１部分５９１と第３部分５９３とを形成し、次に、小径のドリルを利用して第２部分５９２を形成することが可能である。
【００４２】
また、実施例では、主体金具５００の第２方向Ｄ２側の端部（第５部分５９５）の内径は、第２部分５９２の第２内径ＩＤ２よりも大きい。このように、主体金具５００の第２部分５９２から第２方向Ｄ２側においては、内径は、一定ではなく、第２方向Ｄ２側ほど（開口ＯＰ２に近いほど）大きい。従って、互いに径の異なる複数のドリルを利用することによって、容易に、主体金具５００の貫通孔５１０（第２部分５９２から第２方向Ｄ２側）を形成することができる。
【００４３】
Ｂ．第２実施例：
図３は、第２実施例におけるグロープラグ１０ａを示す説明図である。図３（Ａ）は、図１と同様の部分断面図を示し、図３（Ｂ）は、グロープラグ１０ａの第１方向Ｄ１側の一部分の拡大断面図を示している。第２実施例と第１実施例との間の差異は、２つある。第１の差異は、第２実施例のグロープラグ１０ａでは、シースヒータ（ヒータ部材８００）の代わりにセラミックヒータ（ヒータ部材９００）が利用されている点である。第２の差異は、中軸２００ａの先端部２０１ａが、中軸２００ａの他の部分よりも細く加工されている点である。中軸２００ａの他の部分の構成は、第１実施例の中軸２００の構成と同じである。グロープラグ１０ａの他の構成は、第１実施例のグロープラグ１０の構成と同じである。なお、図３（Ａ）、図３（Ｂ）では、第１実施例の構成と同じ構成に同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００４４】
図３（Ｂ）に示すように、ヒータ部材９００は、外筒９１０と、セラミックヒータ９９０と、導電ライン９８０と、リング状の絶縁部材９５０と、絶縁粉末９４５と、を含む。セラミックヒータ９９０は、セラミック基体９４０と、発熱体９２０と、第１電極９６０と、第２電極９７０と、を含む。ヒータ部材９００（外筒９１０）の第２方向Ｄ２側の一部は、貫通孔５１０の第１方向Ｄ１側の開口ＯＰ１から、貫通孔５１０内（第１部分５９１）に、圧入されている。
【００４５】
外筒９１０は、ステンレス鋼等の金属（導電材料）を筒状に形成した部材である。外筒９１０の先端と後端との両方が、開口を形成している。外筒９１０は、第１部分９１０ａと、第１部分９１０ａの第２方向Ｄ２側に隣接する第２部分９１０ｂと、を含む。第２部分９１０ｂの内径は、第１部分９１０ａの内径と同じであり、第２部分９１０ｂの外径は、第１部分９１０ａの外径よりも大きい。第２部分９１０ｂの肉厚は、第１部分９１０ａの肉厚よりも、厚い。第２部分９１０ｂが、主体金具５００の第１部分５９１に圧入されている。外筒９１０の第２部分９１０ｂの外径は、主体金具５００の第１部分５９１の内径と、おおよそ同じである。
【００４６】
外筒９１０の第１方向Ｄ１側の開口には、セラミックヒータ９９０の第２方向Ｄ２側の一部が挿入されている。セラミックヒータ９９０は、棒状に形成されたセラミック基体９４０を含む。セラミック基体９４０は、ロウ付によって、外筒９１０に固定される。例えば、後述するように、セラミック基体９４０の外周面から露出する第２電極９７０の端９７９と、外筒９１０とが、ロウ付によって接続される。従って、セラミック基体９４０の外径は、外筒９１０の内径よりも、ロウ材を介在させる分だけ小さい。セラミックヒータ９９０の先端部９９１（すなわち、ヒータ部材９００の先端部）は、主体金具５００の先端部５００ｅよりも先端側（貫通孔５１０の先端側の開口ＯＰ１よりも先端側）に配置されている。
【００４７】
セラミック基体９４０は、絶縁性セラミック（例えば、窒化珪素、または、アルミナ）を利用して形成されている。セラミック基体９４０の内部には、第１方向Ｄ１側で折り返すＵ字状に形成された発熱体９２０と、発熱体９２０に接続された２つの電極９６０、９７０と、が埋め込まれている。発熱体９２０は、導電性セラミック（例えば、窒化珪素と炭化タングステンとを含む粉末材料）を用いて形成されている。この代わりに、発熱体９２０は、高融点金属（例えば、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、ハフニウム（Ｈｆ）、レニウム（Ｒｅ）等の融点が摂氏２０００度以上の金属）を用いて形成されてもよい。２つの電極９６０、９７０は、発熱体９２０よりも電気抵抗の小さい導電性セラミックを用いて形成されている。セラミックヒータ９９０の製造方法としては、例えば、各部材９２０、９４０、９６０、９７０の材料をセラミックヒータ９９０の形に成形した成形体を、焼成する方法を採用可能である。
【００４８】
発熱体９２０の一端９２１には、第１電極９６０の先端９６１が接続されている。第１電極９６０は、セラミック基体９４０の内部を第２方向Ｄ２側に向かって延び、セラミック基体９４０の第２方向Ｄ２側の表面に露出する（第１電極９６０の端９６９が露出する）。露出する端９６９には、穴が形成されており、この穴に、導電ライン９８０の先端９８１が挿入されている。導電ライン９８０は、第１電極９６０に、電気的に接続されている（例えば、ロウ付）。導電ライン９８０は、導電材料（例えば、軟鋼線材）を利用して形成されている。
【００４９】
発熱体９２０の他端９２９には、第２電極９７０の先端９７１が接続されている。第２電極９７０は、セラミック基体９４０の内部を第２方向Ｄ２側の外周面に向かって延び、セラミック基体９４０の外周面から露出する（第２電極９７０の端９７９が露出する）。露出する端９７９は、外筒９１０に電気的に接続されている（例えば、ロウ付）。
【００５０】
外筒９１０には、外筒９１０の第２方向Ｄ２側の開口から、中軸２００ａの端部２０１ａが挿入されている。端部２０１ａには、導電ライン９８０の後端部９８９が接続されている。導電ライン９８０の後端部９８９は、中軸２００ａの端部２０１ａに巻き付くコイルを形成している。
【００５１】
絶縁部材９５０は、電気的な絶縁材料（例えば、シリコンゴムやフッ素ゴム等のゴム）をリング状に形成した部材である。絶縁部材９５０は、外筒９１０の後端部９１９と中軸２００ａとの間に配置されている。絶縁粉末９４５は、電気的な絶縁材料（例えば、酸化マグネシウム）の粉末であり、外筒９１０の内部に充填されている。絶縁部材９５０と絶縁粉末９４５とは、外筒９１０と中軸２００ａとの間を、中心軸ＣＬを囲む全周に亘って、電気的に絶縁している。また、絶縁粉末９４５は、中軸２００ａと、導電ライン９８０と、セラミックヒータ９９０と、外筒９１０との間の意図しない電気的短絡を、抑制している。
【００５２】
以上のように、第２実施例のグロープラグ１０ａでは、シースヒータ（ヒータ部材８００）の代わりに、セラミックヒータ（ヒータ部材９００）を利用している。第２実施例においても、主体金具５００と中軸２００ａとの構成は、第１実施例の主体金具５００と中軸２００との構成と同様であるので、第２実施例のグロープラグ１０ａは、第１実施例のグロープラグ１０と同じ種々の利点を有する。例えば、セラミックヒータを利用するグロープラグ１０ａの剛性を、シースヒータを利用するグロープラグ１０の剛性と同様に、向上できる。
【００５３】
Ｃ．変形例：
（１）主体金具５００の構成としては、図１〜図３に示す構成に限らず、種々の構成を採用可能である。例えば、第１部分５９１と第３部分５９３との間に、内径が階段状に変化する部分が設けられてもよい。また、第２部分５９２と第３部分５９３との間に、内径が階段状に変化する部分が設けられてもよい。いずれの場合も、第１部分５９１と第２部分５９２との間に、第１部分５９１側から第２部分５９２側へ向かって内径が小さくなる第３部分５９３を設けることが好ましい。こうすれば、第１部分５９１と第２部分５９２との間で、内径が階段状に大きく変化する部分が生じることを抑制できるので、主体金具５００の剛性の低下を抑制できる。ここで、第３部分５９３の内径は、複数の段階を経て階段状に変化してもよく、この代わりに、連続的に変化してもよい。図２（Ａ）の実施例のように内径が連続的に変化する第３部分５９３を採用すれば、第３部分５９３の一部分に応力が集中する可能性を低減できる。いずれの場合も、第３部分５９３の内径は、第１部分５９１の第１内径ＩＤ１から第２部分５９２の第２内径ＩＤ２までの範囲内で、変化することが好ましい。こうすれば、内径が階段状に大きく変化する部分が生じることを効果的に抑制できるので、主体金具５００の剛性低下を効果的に抑制できる。ただし、第３部分５９３を省略することも可能である。
【００５４】
また、第４部分５９４が省略されてもよい。この場合には、図２（Ｂ）のヒータ部材８００ｗのように、ヒータ部材が、第２方向Ｄ２側ほど外径が小さくなるテーパ部分（例えば、テーパ部分８１６ｗ）を含み、ヒータ部材の後端（例えば、端８１９ｗ）の外径が、第１部分５９１の第１内径ＩＤ１よりも小さいことが好ましい。こうすれば、ヒータ部材を第１部分５９１へ容易に圧入することができる。
【００５５】
また、第５部分５９５が省略されて、第２部分５９２が主体金具５００の後端まで延びてもよい。また、第２部分５９２の後端（図２（Ａ）、位置Ｅ４）が、雄ネジ部５４０の先端（位置Ｆ１）と後端（位置Ｆ２）との間に配置されてもよく、雄ネジ部５４０の先端（位置Ｆ１）よりも第１方向Ｄ１側に配置されてもよい。また、第２部分５９２の外径ＯＤ２が、第１部分５９１の外径ＯＤ１よりも小さくてもよい。
【００５６】
一般には、主体金具の構成としては、貫通孔の内径が第１内径である第１部分と、貫通孔の内径が第２内径（第１内径よりも小さい）である第２部分と、を含む種々の構成を採用可能である。そして、第１部分がヒータ部材を保持し、ヒータ部材に電気的に接続された中軸は、貫通孔の第２部分によって形成される部分に挿入された部分を含む。こうすれば、グロープラグの剛性を容易に確保できる。
【００５７】
（２）中軸２００、２００ａの構成としては、図１、図２（Ａ）、図３（Ｂ）に示す構成に限らず、種々の構成を採用可能である。例えば、中軸２００、２００ａの後端部２０９の外面に、雄ネジを形成し、端子１００に、後端部２０９の雄ネジと螺合する雌ネジを形成してもよい。また、中軸の外径が、一定ではなく、軸線方向の位置に応じて変化してもよい。
【００５８】
（３）ヒータ部材の構成としては、図１、図２（Ａ）、図２（Ｂ）、図３（Ｂ）に示す構成に限らず、種々の構成を採用可能である。例えば、図１の制御コイル８３０を省略してもよい。また、シースヒータやセラミックヒータに限らず、種々の種類のヒータを採用可能である。また、ヒータ部材と中軸との接続部分の構成としても、上記各実施例の構成とは異なる種々の構成を採用可能である。
【００５９】
（４）上記各実施例と各変形例とにおいて、２つの導電部材（例えば、図１の中軸２００と制御コイル８３０）を電気的に接続する方法としては、嵌合や螺合等による接触、ロウ付、溶接等の種々の方法を採用可能である。
【００６０】
（５）上記各実施例と各変形例とのグロープラグは、内燃機関の点火に限らず、種々の用途に利用可能である。例えば、上記のグロープラグは、内燃機関からの排気ガスを昇温するための排気ガスヒータ装置の熱源として、利用可能である。また、上記のグロープラグは、排気ガス管に設けられた触媒やディーゼル粒子フィルタを再活性化するためのバーナーシステムの着火源として、利用可能である。そのようなバーナーシステムは、排気ガス管に装着され得る。また、上記のグロープラグは、内燃機関の冷却水を昇温するためのウォータヒータ装置の熱源として、利用可能である。いずれの場合も、グロープラグの取付対象体（例えば、内燃機関、排気ガスヒータ装置、バーナーシステム、ウォータヒータ装置）の取付孔の内面にネジ山を形成し、グロープラグの金具の外面には、取付対象体の取付孔に形成されたネジ山に螺合するためのネジ山を形成することが好ましい。こうすれば、グロープラグを、容易に、取付対象体に装着することができる。
【００６１】
以上、実施例、変形例に基づき本発明について説明してきたが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれる。
【符号の説明】
【００６２】
１０、１０ａ、１０ｗ...グロープラグ、１００...端子、２００、２００ａ...中軸、３００...絶縁部材、４００...Ｏリング、５００、５００ｗ...主体金具、５１０、５１０ｗ...貫通孔、５２０、５２０ｗ...工具係合部、５４０...雄ネジ部、５６０、５６０ｗ...胴体部、５００ｅ...先端部、５９１...第１部分、５９２、５９２ｗ...第２部分、５９３...第３部分、５９４...第４部分、５９５...第５部分、８００、８００ｗ...ヒータ部材、８１０...チューブ、８１６ｗ...テーパ部分、８２０...発熱コイル、８３０...制御コイル、８４０...絶縁粉末、８５０...パッキン、９００...ヒータ部材、９１０...外筒、９１０ａ...第１部分、９１０ｂ...第２部分、９２０...発熱体、９４０...セラミック基体、９４５...絶縁粉末、９５０...絶縁部材、９６０...第１電極、９７０...第２電極、９８０...導電ライン、９９０...セラミックヒータ
【図１】
2013228123.tif 000003
【図２】
2013228123.tif 000004
【図３】
2013228123.tif 000005