(57)【要約】【課題】グロープラグの急速昇温を可能としつつ、発熱コイルとシース管との短絡を抑制する。【解決手段】軸線方向に延びる側面部と、側面部の先端側に接続され、側面部の先端側を閉じてなる先端部と、を有するシース管と、シース管内に配置され、シース管の先端側内壁面に接続された発熱コイルと、シース管と発熱コイルとの間に封入された絶縁体と、を備えるグロープラグ。このグロープラグでは、発熱コイルの融点は２５００℃以上であり、発熱コイルと側面部とは離間しつつ、発熱コイルの外径Ｄ１と発熱コイルが配置された箇所における側面部の内径Ｄ２とは、（Ｄ２−Ｄ１）／２≦０．８（ｍｍ）の関係を満たし、シース管の先端から軸線方向後端側に２ｍｍの位置におけるシース管の表面温度は、グロープラグに１１Ｖの電圧が印加された場合に、印加開始から３秒以内で１０００℃以上に到達する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線方向に延びる側面部と、前記側面部の先端側に接続され、前記側面部の先端側を閉じてなる先端部と、を有するシース管と、
前記シース管内に配置され、前記シース管の前記先端部の内壁面に接続された発熱コイルと、
前記シース管と前記発熱コイルとの間に封入された絶縁体と、を備えるグロープラグであって、
前記発熱コイルの融点は２５００℃以上であり、
前記発熱コイルと前記側面部とは離間しつつ、前記発熱コイルの外径Ｄ１と前記発熱コイルが配置された箇所における前記側面部の内径Ｄ２とは、（Ｄ２−Ｄ１）／２≦０．８（ｍｍ）の関係を満たし、
前記シース管の先端から前記軸線方向後端側に２ｍｍの位置における前記シース管の表面温度は、前記グロープラグに１１Ｖの電圧が印加された場合に、印加開始から３秒以内で１０００℃以上に到達す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、
２０℃における抵抗値は、０．６（Ω）以下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または請求項２に記載のグロープラグであって、
前記発熱コイルの主成分は、タングステン（Ｗ）またはモリブデン（Ｍｏ）であ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、
前記発熱コイルの主成分は、タングステン（Ｗ）であり、
前記発熱コイルにおける前記タングステン（Ｗ）の含有率は、９９質量％以上であることを特徴とする、グロープラグ。
【請求項５】
グロープラグ制御装置であって、
請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載のグロープラグと、
前記グロープラグに１１Ｖの電圧を印加することにより、印加開始から３秒以内で、前記シース管の先端から前記軸線方向後端側に２ｍｍの位置における前記シース管の表面温度を１０００℃以上に到達させる制御部と、を備えることを特徴とする、グロープラグ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、グロープラグ及びグロープラグ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
シース管と、シース管内に配置された、鉄（Ｆｅ）−クロム（Ｃｒ）系合金や、ニッケル（Ｎｉ）−クロム（Ｃｒ）合金からなる発熱コイルと、を備え、発熱コイルとシース管との間隔が所定の範囲に調整されたグロープラグが知られている（特許文献１）。特許文献１記載のグロープラグでは、発熱コイルとシース管との間隔を０．１ｍｍ以上とすることで、発熱コイルとシース管との短絡と発熱性能の劣化と、を抑制している。また、この間隔を０．８ｍｍ以下とすることで、製造工程において発熱コイルがシース管内で蛇行して、発熱コイルとシース管とが短絡することを抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２９４７６９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、例えば、１１Ｖの電圧が印加された場合に、シース管の先端部の表面温度が昇温開始から３秒以内で１０００℃以上に到達するような急速昇温が可能なグロープラグが望まれている。しかし、特許文献１のグロープラグでは、１１Ｖの電圧が印加された場合に、８００℃に８秒以下で到達する昇温が想定された構成となっている。そのため、グロープラグを上述のように急速昇温させると、鉄（Ｆｅ）−クロム（Ｃｒ）系合金や、ニッケル（Ｎｉ）−クロム（Ｃｒ）合金である発熱コイルの融点が比較的低いために、発熱コイルが溶けてシース管と短絡してしまうおそれがあった。そのため、グロープラグにおいて、急速昇温を可能としつつ、短絡を抑制可能な技術が望まれていた。
【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、軸線方向に延びる側面部と、前記側面部の先端側に接続され、前記側面部の先端側を閉じてなる先端部と、を有するシース管と；前記シース管内に配置され、前記シース管の前記先端部の内壁面に接続された発熱コイルと；前記シース管と前記発熱コイルとの間に封入された絶縁体と、を備えるグロープラグが提供される。このグロープラグでは、前記発熱コイルの融点は２５００℃以上であり；前記発熱コイルと前記側面部とは離間しつつ、前記発熱コイルの外径Ｄ１と前記発熱コイルが配置された箇所における前記側面部の内径Ｄ２とは、（Ｄ２−Ｄ１）／２≦０．８（ｍｍ）の関係を満たし；前記シース管の先端から前記軸線方向後端側に２ｍｍの位置における前記シース管の表面温度は、前記グロープラグに１１Ｖの電圧が印加された場合に、印加開始から３秒以内で１０００℃以上に到達することを特徴とする。この形態のグロープラグによれば、急速昇温が可能であるとともに、発熱コイルが溶けることによる発熱コイルとシース管との短絡を抑制することができる。
【０００７】
（２）上記形態のグロープラグにおいて、２０℃における抵抗値は、０．６（Ω）以下であってもよい。この形態のグロープラグによれば、急速昇温に適したグロープラグを提供できる。
【０００８】
（３）上記形態のグロープラグにおいて、前記発熱コイルの主成分は、タングステン（Ｗ）またはモリブデン（Ｍｏ）であってもよい。この形態のグロープラグによれば、発熱コイルが溶けることを効果的に抑制できる。
【０００９】
（４）上記形態のグロープラグにおいて、前記発熱コイルの主成分は、タングステン（Ｗ）であり、前記発熱コイルにおける前記タングステン（Ｗ）の含有率は、９９質量％以上であってもよい。この形態のグロープラグによれば、発熱コイルが溶けることをより効果的に抑制できる。
【００１０】
（５）本発明の他の形態によれば、グロープラグ制御装置が提供される。このグロープラグ制御装置は、上記形態のグロープラグと；前記グロープラグに１１Ｖの電圧を印加することにより、印加開始から３秒以内で、前記シース管の先端から前記軸線方向後端側に２ｍｍの位置における前記シース管の表面温度を１０００℃以上に到達させる制御部と、を備える。この形態のグロープラグ制御装置によれば、制御部によりグロープラグに１１Ｖの電圧が印加された場合に、印加開始から３秒以内で、グロープラグの先端の表面温度を１０００℃以上に到達させることができ、発熱コイルが溶けることによる発熱コイルとシース管との短絡を抑制することができる。
【００１１】
本発明は、上述したグロープラグ、グロープラグ制御装置としての形態以外にも、例えば、グロープラグ、グロープラグ製造方法など、種々の形態で実現することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態としてのグロープラグ制御装置を示すブロック図。
【図２】グロープラグ制御装置の備えるグロープラグの構成を示す図。
【図３】シースヒータの詳細な構成を示す断面図。
【図４】発熱コイルとシース管（側面部）とのクリアランスと、発熱コイルの融点と、の最適な範囲を求めるために行った実験の結果を示す図。
【図５】急速昇温が可能なグロープラグの２０℃における抵抗値の範囲を求めるために行った実験の結果を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
Ａ．実施形態：
Ａ１．グロープラグ制御装置の構成：
図１は、本発明の一実施形態としてのグロープラグ制御装置２１を示すブロック図である。グロープラグ制御装置２１は、グロープラグ１０と、制御部３２と、スイッチ３３と、を備えている。なお、図１では、グロープラグ１０を１つのみ示しているが、実際のエンジンには複数の気筒が設けられており、各気筒に対応してグロープラグ１０やスイッチ３３が設けられる。
【００１４】
制御部３２は、ＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭ等を有するマイクロコンピュータとして構成されている。制御部３２はＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御によりグロープラグ１０への通電を制御する。制御部３２は、入力された電圧に基づいてグロープラグ１０への印加電圧を算出することができる。スイッチ３３は、制御部３２からの指示に従い、バッテリＶＡからグロープラグ１０に対する通電のオン・オフを切り替える。スイッチ３３は、電流検知機能を有するＦＥＴ（Field Effect Transistor）を、ＮＰＮ型トランジスタ等を介して動作させるように構成されており、制御部３２は、印加電圧と、スイッチ３３によって測定されるグロープラグ１０に流れる電流と、から、グロープラグ１０の抵抗値を得る。さらに、本実施形態では、制御部３２は、エンジンキーがオンされた際に、グロープラグ１０を急速昇温させるプリグロー通電と、プリグロー通電の後に、グロープラグ１０を所定時間に亘って所定温度において維持するアフターグロー通電と、を行うことが可能である。
【００１５】
プリグロー通電では、制御部３２は、グロープラグ１０に１１Ｖの電圧を印加することにより、印加開始から３秒以内で、グロープラグ１０のシース管の先端（後述）から軸線方向ＯＤの後端側に２ｍｍの位置における表面温度を１０００℃以上に到達させる、急速昇温を行う。このプリグロー通電では、制御部３２は、グロープラグ１０に投入する電力と経過時間との関係を示す曲線を、予め作成した基準となる曲線に一致させることで、グロープラグ１０を急速に目標温度まで昇温させる。具体的には、予め定めた基準とする曲線を示す関係式又はテーブルを用い、通電開始からの経過時間に応じた各時点においての投入すべき電力を求める。制御部３２は、グロープラグ１０に流れる電流と、その時点においての投入すべき電力の値との関係から、グロープラグ１０に印加すべき電圧を求め、ＰＷＭ制御により、グロープラグ１０に印加する電圧を制御する。これにより、基準とする曲線と同じカーブを描くようにして電力の投入が行われ、昇温過程の各時点までに投入された電力の積算量に応じ、グロープラグ１０が発熱する。したがって、基準とする曲線に沿った電力の投入が完了すれば、グロープラグ１０は基準曲線通りの時間で目標温度に到達する。
【００１６】
また、アフターグロー通電においては、比較的長期間（例えば、１８０秒程度）の間、グロープラグ１０のシース管の表面温度が１０００℃以上になるように、グロープラグ１０に対する供給電力が調節される。このアフターグロー通電では、制御部３２は、グロープラグ１０の抵抗値が、グロープラグ１０を目標の温度とした際の抵抗値（目標抵抗値）と一致するように、グロープラグ１０に対する通電を制御する。具体的には、制御部３２は、グロープラグ１０の現在の抵抗値と目標抵抗値との差分から、例えば、ＰＩ（Proportional-Integral）制御により、グロープラグ１０に印加すべき実行電圧が算出し、実行電圧に基づいてパルス幅をパルス周期で割ったデューティ比を設定して、通電を制御する。
【００１７】
Ａ２．グロープラグの構成：
図２は、グロープラグ制御装置２１の備えるグロープラグ１０の構成を示す図である。グロープラグ１０は、熱を発生させるシースヒータ（発熱装置）８００を備え、ディーゼルエンジンを始めとする内燃機関（図示せず）の始動時における点火を補助する熱源として機能する。グロープラグ１０は、シースヒータ８００の他、中軸２００と、主体金具５００とを備える。これらグロープラグ１０を構成する部材は、グロープラグ１０の軸線方向ＯＤに沿って組み付けられている。図１では、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。本明細書では、グロープラグ１０におけるシースヒータ８００側を「先端側」と呼び、係合部材１００側を「後端側」と呼ぶ。
【００１８】
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シースヒータ８００を保持する。また、主体金具５００は、後端側の端部において絶縁部材４１０及びＯ（オー）リング４６０を介して中軸２００を保持する。絶縁部材４１０の軸線Ｏに沿った位置は、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固定される。さらに、主体金具５００の軸孔５１０内には、絶縁部材４１０からシースヒータ８００に至る中軸２００の部位が配置される。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。また、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。さらに、主体金具５００は、工具係合部５２０と、雄ネジ部５４０とを備える。主体金具５００の工具係合部５２０は、グロープラグ１０の取り付け及び取り外しに用いられる工具（図示せず）に係合する。雄ネジ部５４０は、内燃機関（図示せず）に形成された雌ネジに嵌り合う。
【００１９】
中軸２００は、導電材料で円柱状（棒状）に成形された部材である。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。中軸２００は、先端側に形成された先端部２１０と、後端側に設けられた雄ネジ部２９０とを備える。先端部２１０は、シースヒータ８００の内部に挿入される。雄ネジ部２９０は、主体金具５００から後端側に突出している。雄ネジ部２９０には、係合部材１００が嵌り合う。
【００２０】
図３は、シースヒータ８００の詳細な構成を示す断面図である。シースヒータ８００は、シースヒータ８００の内部に中軸２００の先端部２１０が挿入された状態で、主体金具５００の軸孔５１０内に圧入され接合されている。シースヒータ８００は、シース管８１０と、発熱コイル８２０と、後端コイル８３０と、絶縁体８７０とを備える。発熱コイル８２０のことを「先端コイル」とも呼ぶ。
【００２１】
シース管８１０は、軸線方向ＯＤに延び、先端８１１が閉じられた筒状部材である。シース管８１０は、先端側の発熱コイル８２０と、後端コイル８３０と、絶縁体８７０と、を内包する。シース管８１０は、軸線方向ＯＤに延びる側面部８１４と、側面部８１４の先端側に接続し、外側に向けて丸く形成された先端部８１３とを有する。側面部８１４の後端側である後端部８１９からシース管８１０の内部に中軸２００の先端部２１０が挿入されている。シース管８１０は、パッキン６００及び絶縁体８７０によって中軸２００と電気的に絶縁される。一方、シース管８１０は、主体金具５００と接触して電気的に接続されている。シース管８１０は、例えば、鉄（Ｆｅ）とクロム（Ｃｒ）と炭素（Ｃ）とを含有するオーステナイト系ステンレス材料や、インコネル６０１（「ＩＮＣＯＮＥＬ」は登録商標）、Ａｌｌｏｙ６０２（ドイツ工業規格（ＤＩＮ）で規定されたＤＩＮ２．４６３３合金に相当）といったニッケル（Ｎｉ）基合金によって形成されている。
【００２２】
絶縁体８７０は、電気絶縁性を有する絶縁材料の粉末である。絶縁体８７０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。絶縁体８７０は、シース管８１０と、発熱コイル８２０及び後端コイル８３０との間に封入（配置）され、シース管８１０と、発熱コイル８２０と、後端コイル８３０と、中軸２００との各隙間を電気的に絶縁する。
【００２３】
発熱コイル８２０は、シース管８１０の内側に軸線方向ＯＤ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、先端側のコイル端部である先端部８２１と、後端側のコイル端部である後端部８２９とを備える。先端部８２１は、シース管８１０の先端部８１３の内壁面８１２に溶接されることによりシース管８１０と電気的に接続される。後端部８２９は、発熱コイル８２０と後端コイル８３０とが溶接されることによって形成された接続部８４０を介して、後端コイル８３０と電気的に接続される。発熱コイル８２０の融点は、２５００℃以上である。発熱コイル８２０の主成分は、タングステン（Ｗ）や、モリブデン（Ｍｏ）であることが好ましい。なお、主成分とは、含有率（質量％）が５０質量％以上の物質をいう。また、発熱コイル８２０の主成分は、タングステン（Ｗ）であり、発熱コイル８２０におけるタングステン（Ｗ）の含有率は、９９質量％以上であることがより好ましい。本実施形態では、発熱コイル８２０の主成分は、タングステン（Ｗ）であり、発熱コイル８２０におけるタングステン（Ｗ）の含有率は、９９質量％以上である。
【００２４】
後端コイル８３０は、先端側のコイル端部である先端部８３１と、後端側のコイル端部である後端部８３９とを備える。先端部８３１は、接続部８４０を介して発熱コイル８２０と電気的に接続される。後端部８３９は、中軸２００の先端部２１０に接合されることにより中軸２００と電気的に接続される。後端コイル８３０は、例えば、ニッケル（Ｎｉ）−クロム（Ｃｒ）合金や、鉄（Ｆｅ）−クロム（Ｃｒ）−アルミニウム（Ａｌ）合金により形成されている。
【００２５】
図３には、発熱コイル８２０の外径Ｄ１と、発熱コイル８２０が配置された箇所におけるシース管８１０の側面部８１４の内径Ｄ２と、が示されている。発熱コイル８２０の外径Ｄ１と、側面部８１４の内径Ｄ２とは、以下の式（１）を満たすように構成されている。なお、発熱コイル８２０の外径Ｄ１と、側面部８１４の内径Ｄ２との差の二分の一（（Ｄ２―Ｄ１）／２）を、発熱コイル８２０とシース管８１０（側面部８１４）とのクリアランスとも呼ぶ。発熱コイル８２０がシース管８１０に短絡することを抑制するため、発熱コイル８２０とシース管８１０（側面部８１４）とは離間しており、つまりは、このクリアランスが存在しており、さらに、クリアランスは、０．１（ｍｍ）以上であることが好ましい。
【００２６】
（Ｄ２―Ｄ１）／２≦０．８（ｍｍ）・・・式（１）
【００２７】
また、グロープラグ１０の２０℃における抵抗値Ｒ２０は、０．６（Ω）以下であることが好ましい。なお、グロープラグ１０の２０℃における抵抗値Ｒ２０とは、本実施形態では、発熱コイル８２０の２０℃における抵抗値と、後端コイル８３０の２０℃における抵抗値との合計値である。本実施形態では、グロープラグ１０の２０℃における抵抗値Ｒ２０は、０．４（Ω）である。なお、本実施形態では、発熱コイル８２０の２０℃での抵抗値Ｒ１２０に対する１０００℃での抵抗値Ｒ１１０００の比である抵抗比Ｒ１と、後端コイル８３０の２０℃での抵抗値Ｒ２２０に対する１０００℃での抵抗値Ｒ２１０００の比である抵抗比Ｒ２とは、Ｒ１＞Ｒ２の関係にある。
【００２８】
以上のように構成された本実施形態のグロープラグ１０は、発熱コイル８２０の外径Ｄ１と、シース管の内径Ｄ２とが上述の式（１）の関係を満たすため、シース管８１０の先端８１１から軸線方向ＯＤ後端側に２ｍｍの位置におけるシース管８１０の表面温度を、グロープラグ１０に１１Ｖの電圧が印加された場合に、印加開始から３秒以内で１０００℃以上に容易に到達させることができる。
【００２９】
また、本実施形態のグロープラグ１０は、発熱コイル８２０の融点が２５００度以上であるため、上述のクリアランスの関係であっても、発熱コイル８２０が溶けて発熱コイル８２０とシース管８１０とが短絡することを抑制することができる。
【００３０】
さらに、グロープラグ１０の２０℃における抵抗値Ｒ２０は、０．６（Ω）以下であるため、急速昇温に適したグロープラグ１０を提供することができる。
【００３１】
以下では、上述の式（１）を満たすようにすることでグロープラグ１０を急速昇温させることができ、かつ、発熱コイル８２０の融点を２５００℃以上とすることで、発熱コイル８２０とシース管８１０との短絡を抑制することが可能な根拠について実験結果１に基づいて説明する。さらに、グロープラグ１０の２０℃における抵抗値Ｒ２０を、０．６（Ω）以下とすることによりグロープラグ１０を急速昇温させることができる根拠について、実験結果２に基づいて説明する。
【００３２】
Ｂ．実験内容及びその実験結果：
Ｂ１．実験内容及びその実験結果１
図４は、発熱コイル８２０とシース管８１０（側面部８１４）とのクリアランスと、発熱コイル８２０の融点と、の最適な範囲を求めるために行った実験の結果を示す図である。図４には、発熱コイル８２０とシース管８１０とのクリアランスと、発熱コイル８２０の材質と、発熱コイル８２０の融点と、急速昇温性と、短絡の有無と、総合判定と、が示されている。この実験１では、クリアランスと、発熱コイル８２０の融点と、の組合せが異なるサンプル１〜２０を用意した。なお、図４に示す発熱コイル８２０の融点は理論値であり、実際には、発熱コイル８２０に含まれる不純物の種類や、発熱コイル８２０における不純物の分布の影響などにより、融点が下がる可能性がある。例えばサンプル６〜１０の発熱コイル８２０の融点の理論値は、２６３０℃であるが、この融点の範囲としては、２５００℃以上となるようにしている。なお、サンプル１〜２０において、グロープラグ１０の２０℃における抵抗値Ｒ２０は、０．４（Ω）である。本実験では、後端コイル８３０としては、以下の材質を用いた。
【００３３】
＜後端コイルの材質＞
サンプル１〜１５（実施例、比較例）：鉄（Ｆｅ）７０質量％-クロム（Ｃｒ）２５質量％-アルミニウム（Ａｌ）５質量％
サンプル１６〜２０（従来品）：ニッケル（Ｎｉ）１００質量％
【００３４】
本実験では、発熱コイル８２０とシース管８１０とのクリアランスによる急速昇温性を評価するため、サンプル１〜２０に１１Ｖの電圧を印加して、シース管８１０の先端８１１から軸線方向ＯＤ後端側に２ｍｍの位置におけるシース管８１０の表面温度が、印加を開始してから１０００℃に到達するまでの時間を測定した。急速昇温性は、以下の基準により判定した。なお、印加を開始した温度は、常温（約２０℃）である。印加開始から３秒以内で１０００℃に到達するサンプル（判定が「◎」又は「○」のサンプル）では、十分な急速昇温性を有しているといえる。
【００３５】
急速昇温性◎：印加開始から、２秒以内で１０００℃に到達
急速昇温性○：印加開始から、２秒より長く３秒以内で１０００℃に到達
急速昇温性△：印加開始から、３秒より長く３．５秒以内で１０００℃に到達
急速昇温性×：印加開始から、３．５秒より長い時間で１０００℃に到達
【００３６】
実験の結果、発熱コイル８２０とシース管８１０とのクリアランスが０．８（ｍｍ）以下のサンプル１〜３、６〜８、１１〜１３、１６〜１８では、急速昇温性の判定が「○」又は「◎」であり、十分な急速昇温性を有していた。特に、発熱コイル８２０とシース管８１０とのクリアランスが０．７（ｍｍ）以下であるサンプル１、２、６、７、１１、１２、１６、１７では、急速昇温性の判定が「◎」であり、より急速に昇温が可能であった。クリアランスが０．８（ｍｍ）以下であれば、クリアランスがより狭いため、シース管８１０の表面の温度と、シース管８１０内部に配置された発熱コイル８２０の温度と、の差が大きくなりすぎないので（つまりは、発熱コイル８２０の熱が効率的にシース管８１０に伝わるので）、発熱コイル８２０を過度に昇温させなくとも、シース管８１０の表面温度を目標とする温度に昇温させることができるためであると考えられる。
【００３７】
また、発熱コイル８２０の融点による短絡の有無（耐久性）を評価するため、次の工程１，２を１サイクルとして実験を実施した。
（工程１）：各サンプルに電圧を調整しながら印加することによって、シースヒータ８００（シース管８１０）の先端８１１から軸線方向ＯＤ後端側に２ｍｍの位置におけるシース管８１０の表面温度を、印加開始から２秒後に１０００℃とした後、１８０秒間、シース管８１０の表面温度を１１００℃に維持。
（工程２）：印加電圧をＯＦＦにした後、送風によってシースヒータ８００を１２０秒間冷却。
【００３８】
図４の判定の欄には、発熱コイル８２０とシース管８１０との短絡が発生せずに、サイクル数が１００００回に達したサンプルを、短絡「無し」と示し、シース管８１０と発熱コイル８２０との短絡が発生してサイクル数が１００００回に達しなかったサンプルを短絡「有り」と示している。短絡が発生せずにサイクル数が１００００回に達したサンプルは、十分な耐久性を有しているといえる。
【００３９】
発熱コイル８２０の融点による短絡の有無の実験では、サンプル１〜１０、１４、１５、１９、２０において、短絡が「無し」であり、十分な耐久性を有していた。
【００４０】
以上の急速昇温性と発熱コイル８２０の融点による短絡の有無と、の実験結果から、以下のようにしてサンプル１〜２０の総合判定を行った。
判定Ａ：急速昇温性◎、かつ、短絡「無し」
判定Ｂ：急速昇温性○、かつ、短絡「無し」
判定Ｃ：急速昇温性△、かつ、短絡「無し」
判定Ｄ：急速昇温性×、又は、短絡「有り」
【００４１】
総合判定は、発熱コイル８２０とシース管８１０とのクリアランスが０．８（ｍｍ）以下であり、かつ、発熱コイル８２０の融点が２５００℃以上であるサンプル１〜３、６〜８において、Ａ又はＢであった。このような結果となったのは、次の理由によると考えられる。グロープラグ１０において通電のオンとオフとが繰り返されると、絶縁体８７０の焼結が進行することにより、シース管８１０内に隙間が発生する。また、発熱コイル８２０は、熱膨張及び収縮を繰り返すため、この隙間は、発熱コイル８２０と絶縁体８７０との間に発生しやすい。発熱コイル８２０と絶縁体８７０との間に隙間が発生すると、発熱コイル８２０が熱を保持してしまい、その結果、発熱コイル８２０が溶け出す場合がある。発熱コイル８２０とシース管８１０とのクリアランスが上述の式（１）のように狭いグロープラグでは、発熱コイル８２０が溶け出すことにより、発熱コイル８２０とシース管８１０とが短絡するおそれがある。しかし、融点が２５００℃以上の発熱コイル８２０であれば、クリアランスが上述の式（１）のようなグロープラグ１０であっても、発熱コイル８２０とシース管８１０との短絡を抑制して、グロープラグ１０の耐久性を向上できると考えられる。
【００４２】
以上の実験結果１より、グロープラグ１０において、発熱コイル８２０とシース管８１０とのクリアランスが上述の式（１）を満たし、かつ、融点が２５００℃以上の発熱コイル８２０を用いることにより、グロープラグ１０を急速昇温させることができるとともに、発熱コイル８２０とシース管８１０との短絡を抑制可能なことが示された。
【００４３】
Ｂ２．実験内容及びその実験結果２：
図５は、急速昇温が可能なグロープラグの２０℃における抵抗値の範囲を求めるために行った実験の結果を示す図である。実験では、発熱コイル８２０とシース管８１０とのクリアランスと、発熱コイル８２０の材質と、後端コイル８３０の材質と、を上述の実験におけるサンプル１と同じとし、２０℃における抵抗値を０．３（Ω）以上０．７（Ω）以下の範囲で変化させたサンプル２１〜２５を用意した。そして、サンプル２１〜２５に１１Ｖの電圧を印加することにより、シース管８１０の先端８１１から軸線方向ＯＤ後端側に２ｍｍの位置におけるシース管８１０の表面温度が、印加を開始してから１０００℃に到達するまでの時間を測定した。急速昇温性は、上述の実験と同じ基準（◎、○、△、×）により判定した。
【００４４】
本実験の結果、サンプル２１〜２４において、急速昇温性が「◎」であり、サンプル２５において、急速昇温性が「○」であった。以上の実験結果２より、グロープラグ１０の２０℃における抵抗値を０．６（Ω）以下とすることにより、急速昇温に適したグロープラグ１０を提供可能であることが示された。
【００４５】
Ｃ．変形例：
・変形例１：
グロープラグ１０の２０℃における抵抗値Ｒ２０は、０．６（Ω）より大きくてもよい。グロープラグ１０の２０℃における抵抗値Ｒ２０は、例えば０．８、１．０、１．５、２．０（Ω）などであってもよい。
【００４６】
・変形例２：
発熱コイル８２０は、２５００℃以上の融点を有していれば、タングステン（Ｗ）や、モリブデン（Ｍｏ）以外の主成分により構成されていてもよく、例えば、レニウム（Ｒｅ）、オスミウム（Ｏｓ）などを主成分として構成されていてもよい。また、発熱コイル８２０の主成分がタングステン（Ｗ）である場合は、発熱コイル８２０におけるタングステン（Ｗ）の含有率は、９９質量％未満であってもよい。
【００４７】
・変形例３：
上述の実施形態では、グロープラグ１０は、発熱コイル８２０と後端コイル８３０とを備えている。これに対し、グロープラグ１０は、発熱コイル８２０の後端部８１９が中軸２００の先端部２１０に接続された、１つのコイルにより構成されていてもよい。また、グロープラグ１０の後端コイル８３０は、複数のコイルが接続されることにより構成されていてもよい。
【００４８】
・変形例４：
上述の実施形態では、グロープラグ制御装置２１は、グロープラグ１０と、制御部３２と、スイッチ３３と、を備えている。これに対し、グロープラグ制御装置２１は、グロープラグ１０と、制御部３２と、を備える構成であってもよい。
【００４９】
本発明は、上述の実施形態や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、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】
【００５０】
１０…グロープラグ
２１…グロープラグ制御装置
３２…制御部
３３…スイッチ
１００…係合部材
２００…中軸
２１０…先端部
２９０…雄ネジ部
３００…リング
４１０…絶縁部材
４６０…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…シースヒータ
８１０…シース管
８１１…先端
８１２…内壁面
８１３…先端部
８１４…側面部
８１９…後端部
８２０…発熱コイル
８２１…先端部
８２９…後端部
８３０…後端コイル
８３１…先端部
８３９…後端部
８４０…接続部
８７０…絶縁体
Ｏ…軸線
ＯＤ…軸線方向
ＶＡ…バッテリ
【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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