特許 6096581 グロープラグ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6096581

(24)【登録日】2017年2月24日

(45)【発行日】2017年3月15日

(54)【発明の名称】グロープラグ

(51)【国際特許分類】

   F23Q 7/00 20060101AFI20170306BHJP

【ＦＩ】

   F23Q7/00 605E

   F23Q7/00 605B

【請求項の数】7

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2013-88277(P2013-88277)

(22)【出願日】2013年4月19日

(65)【公開番号】特開2014-211279(P2014-211279A)

(43)【公開日】2014年11月13日

【審査請求日】2016年2月18日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004547

【氏名又は名称】日本特殊陶業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000028

【氏名又は名称】特許業務法人明成国際特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100167232

【弁理士】

【氏名又は名称】川上 みな

(72)【発明者】

【氏名】福田 弘幸

【審査官】 柳本 幸雄

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−６３０７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１７４７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２５５７９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１３０３４９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２３Ｑ ７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

絶縁部と該絶縁部内に形成された導電部とを備えて前記導電部に通電することにより発熱し、軸線方向に延出する形状を有するヒータ素子と、導電性材料により形成された中軸と、前記ヒータ素子の後端部と前記中軸の先端部とが内部に配置されるリングであって、前記導電部と前記中軸とを電気的に接続させるリングと、前記ヒータ素子の後端部を含む部分と前記リングとを内部に収納する金属製筒部材であって、前記リングとの間が空間により絶縁されている金属製筒部材と、を備え、前記中軸と前記リングとを固定する溶接部が形成されたグロープラグにおいて、
前記中軸と前記リングとが重なる部分では、前記中軸と前記リングとの間に隙間ができるように、前記中軸の外径が前記リングの内径よりも小さく形成されており、
前記リングの最後端が前記中軸に接する部位において、前記リングの最後端は、前記中軸よりも大きい外径を有しており、
前記溶接部は、前記リングの最後端の少なくとも一部が溶融することにより形成されてい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、
前記溶接部は、前記リングにおける前記溶接部を含まない部分の外周を前記軸線方向に伸ばした仮想筒状領域内に収まってい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、さらに、
前記グロープラグの外壁を構成し、前記ヒータ素子、前記中軸、および前記リングを含む部材を収納する軸孔が形成されたハウジングと、
前記ヒータ素子が前記グロープラグの軸線方向に変位することを許容しつつ、直接または他の部材を介して前記ヒータ素子と前記ハウジングとを連結する連結部材と、
前記ハウジングの前記軸孔内において前記連結部材よりも後端側に配置される伝達スリーブであって、前記リングよりも先端側の位置において、前記ヒータ素子と直接または他の部材を介して接続され、前記リングが配置された位置よりも後端側の位置へと、前記ハウジングの前記軸孔の内壁と前記中軸の間の空間において前記中軸に沿って延出するように設けられ、前記ヒータ素子と共に前記軸線方向に変位する伝達スリーブと、
前記伝達スリーブの後端部に接続され、前記伝達スリーブが前記軸線方向に変位することによって変形する歪み部材と、
前記歪み部材の変形量に応じた信号を出力する圧力検出素子と、
を備え、
前記金属製筒部材は前記伝達スリーブであることを特徴とするグロープラグ。

【請求項4】

請求項１から３までのいずれか１項に記載のグロープラグであって、
前記溶接部は、前記中軸の外表面上において、前記リングの最後端からさらに後端側に広がって設けられ、
前記溶接部の外表面は、凹状の曲面となるように形成されていることを特徴とする
グロープラグ。

【請求項5】

請求項１から４までのいずれか１項に記載のグロープラグであって、
前記導電部は、前記ヒータ素子における前記リングに嵌め込まれた部分の側面で露出する第１の電位側の接続端子を備え、該第１の電位側の接続端子および前記リングを介して前記中軸と電気的に接続されており、
前記ヒータ素子では、前記導電部の第１の電位側の端部と第２の電位側の端部のうちの、少なくとも前記第２の電位側の端部が、前記ヒータ素子の後端部において露出しており、
前記リング内で対向する前記ヒータ素子の後端部と前記中軸の先端部の少なくとも一方に、凹部形状または凸部形状が形成されており、
前記ヒータ素子の後端部のうちの前記第２の電位側の端部が露出する領域を除く領域と前記中軸の先端部とが接触すると共に、前記導電部の前記第２の電位側の端部が、前記中軸から離間し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までのいずれか１項に記載のグロープラグであって、
前記グロープラグは、その外表面に燃焼装置の取付孔に螺合するためのねじ部を備え、
前記ねじ部のねじ径がＭ１０以下であることを特徴とする
グロープラグ。

【請求項7】

請求項６に記載のグロープラグであって、
前記ねじ部のねじ径がＭ８以下であ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】

ディーゼルエンジン等の圧縮着火方式の内燃機関では、始動時の補助熱源としてグロープラグが使用される。従来、グロープラグの構造としては種々のものが知られている。例えば、通電することにより発熱するヒータ素子と、導電性材料により形成されて後端部に外部端子が取り付けられる中軸と、ヒータ素子の後端部と中軸の先端部とが内部に嵌め込まれるリングとを備える構成が知られている。上記ヒータ素子としては、ヒータ素子内に設けられて通電される導電部が、第１の電位側（プラス側）の接続端子と第２の電位側（マイナス側）の接続端子を備え、各々の接続端子がヒータ素子の側面に露出する構成のものが知られている。そして、このようなヒータ素子の後端部がリング内に圧入されることによって、第１の電位側の接続端子と中軸とが、上記リングを介して電気的に接続される。このようなグロープラグの組み立て時には、中軸の先端部のリングへの嵌め込みも圧入により行なう場合があり、さらに、リングの後端と中軸とを溶接して両者を固定する場合がある（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１２−６３０７８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

グロープラグにおいては、一般に、リングと、リングによって接続されたヒータ素子の後端部と中軸の先端部とを含む部分は、金属製の筒部材の内部に収納されている。そして、金属製の筒部材と、上記リングとヒータ素子の後端部と中軸の先端部とを含む部分との間は、空間を設けることにより絶縁されている。ここで、中軸の先端部のリングへの嵌め込みを圧入により行なう際には、中軸の先端部によってリングが押し広げられるため、リングの外径が拡大する。このようにリングの外径が拡大すると、リングと上記した金属製の筒部材との間の距離が縮まり、リングと金属製筒部材とが短絡する可能性がある。また、リングと中軸とを溶接すると、溶接箇所にはリングと中軸とが溶融した溶接部が形成される。この溶接部は、通常はリングの外周よりもリングの径方向外側にはみ出して形成される。このように溶接部が径方向外側にはみ出して形成されると、溶接部を介して上記した金属製筒部材とリングとが短絡する可能性がある。

【0005】

金属製筒部材とリングとの短絡を抑える方法として、金属製筒部材の内壁面とリングの間に絶縁性部材（例えば絶縁チューブ）を配置する方法が考えられる。しかしながら、絶縁性部材の配置は、部品点数の増加および製造工程の増加を引き起こすと共に、グロープラグにおいて径方向の大型化を引き起こす。したがって、上記絶縁性部材の配置は採用し難い場合がある。

【0006】

また、圧入に伴うリングの外径の拡大に起因する金属製筒部材とリングの短絡を抑える方法として、リングおよび中軸を精度良く作製することにより、リング内への中軸の圧入を可能にしつつ、リング外径の拡大の程度を抑制する方法も考えられる。あるいは、溶接部の径方向外側へのはみ出しに起因する金属製筒部材とリングの短絡を抑える方法として、溶接の条件を精度良くコントロールして、溶接部の径方向外側へのはみ出しを抑制する方法も考えられる。しかしながら、リングおよび中軸の作製精度の向上や、リングと中軸を溶接する際の条件管理の精度向上は、製造工程を煩雑化して製造コストの増加を招くため採用し難い場合がある。特に近年は、グロープラグの小型化（径をより小さくすること）が望まれているため、金属製筒部材とリングの間の絶縁性を確保することが益々困難化している。

【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、絶縁部と該絶縁部内に形成された導電部とを備えて前記導電部に通電することにより発熱し、軸線方向に延出する形状を有するヒータ素子と、導電性材料により形成された中軸と、前記ヒータ素子の後端部と前記中軸の先端部とが内部に配置されるリングであって、前記導電部と前記中軸とを電気的に接続させるリングと、前記ヒータ素子の後端部を含む部分と前記リングとを内部に収納する金属製筒部材であって、前記リングとの間が空間により絶縁されている金属製筒部材と、を備え、前記中軸と前記リングとを固定する溶接部が形成されたグロープラグが提供される。このグロープラグは、前記中軸と前記リングとが重なる部分では、前記中軸と前記リングとの間に隙間ができるように、前記中軸の外径が前記リングの内径よりも小さく形成されており、前記リングの最後端が前記中軸に接する部位において、前記リングの最後端は、前記中軸よりも大きい外径を有しており、前記溶接部は、前記リングの最後端の少なくとも一部が溶融することにより形成されている。
この形態のグロープラグによれば、中軸の先端部の外径がリングの後端部の内径よりも小さく形成されているため、中軸の先端をリング内に嵌め込んでも、リングが変形せず、径方向外側に広がらない。そのため、リングと金属製筒部材との間の短絡を抑えることができる。また、上記短絡を抑えつつ、グロープラグを小型化することが可能になる。さらに、溶接部は、リングの最後端の少なくとも一部が溶融することにより形成されているため、溶融部の形状は、溶融した金属がリングの最後端から中軸表面の後端側方向に広がることにより得られる形状になる。そのため、溶接部の径方向外側への広がりを抑制し、溶接部と金属製筒部材との間の短絡を抑制することができる。また、中軸の先端部の外径がリングの後端部の内径よりも小さく形成されているため、リングの最後端で溶接を行なうと、溶融した金属が中軸とリングとの間に入り込み得る。このように溶融した金属が中軸とリングの間に入り込んで溶融部を形成する場合には、溶接部の径方向外側への広がりを抑制し、溶接部と金属製筒部材との間の短絡を抑制する効果を、さらに高めることができる。

【0009】

（２）上記形態のグロープラグにおいて、前記溶接部は、前記リングにおける前記溶接部を含まない部分の外周を前記軸線方向に伸ばした仮想筒状領域内に収まっ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、溶接部と金属製筒部材との間の短絡を抑制する効果を高めることができる。

【0010】

（３）上記形態のグロープラグは、さらに、前記グロープラグの外壁を構成し、前記ヒータ素子、前記中軸、および前記リングを含む部材を収納する軸孔が形成されたハウジングと、前記ヒータ素子が前記グロープラグの軸線方向に変位することを許容しつつ、直接または他の部材を介して前記ヒータ素子と前記ハウジングとを連結する連結部材と、前記ハウジングの前記軸孔内において前記連結部材よりも後端側に配置される伝達スリーブであって、前記リングよりも先端側の位置において、前記ヒータ素子と直接または他の部材を介して接続され、前記リングが配置された位置よりも後端側の位置へと、前記ハウジングの前記軸孔の内壁と前記中軸の間の空間において前記中軸に沿って延出するように設けられ、前記ヒータ素子と共に前記軸線方向に変位する伝達スリーブと、前記伝達スリーブの後端部に接続され、前記伝達スリーブが前記軸線方向に変位することによって変形する歪み部材と、前記歪み部材の変形量に応じた信号を出力する圧力検出素子と、を備え、前記金属製筒部材は前記伝達スリーブ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、圧力検出素子を備えることにより、溶接部およびリングと金属製筒部材との間の距離を確保することが比較的困難であるにもかかわらず、溶接部およびリングと金属製筒部材との間の絶縁性を確保しつつグロープラグを小型化することが可能になる。

【0011】

（４）上記形態のグロープラグにおいて、前記溶接部は、前記中軸の外表面上において、前記リングの最後端からさらに後端側に広がって設けられ、前記溶接部の外表面は、凹状の曲面となるように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、溶接部の径方向外側への広がりを抑制する効果を高め、溶接部と金属製筒部材との間の短絡を抑制する効果を高めることができる。

【0012】

（５）上記形態のグロープラグにおいて、前記導電部は、前記ヒータ素子における前記リングに嵌め込まれた部分の側面で露出する第１の電位側の接続端子を備え、該第１の電位側の接続端子および前記リングを介して前記中軸と電気的に接続されており、前記ヒータ素子では、前記導電部の第１の電位側の端部と第２の電位側の端部のうちの、少なくとも前記第２の電位側の端部が、前記ヒータ素子の後端部において露出しており、前記リング内で対向する前記ヒータ素子の後端部と前記中軸の先端部の少なくとも一方に、凹部形状または凸部形状が形成されており、前記ヒータ素子の後端部のうちの前記第２の電位側の端部が露出する領域を除く領域と前記中軸の先端部とが接触すると共に、前記導電部の前記第２の電位側の端部が、前記中軸から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、中軸の先端部とヒータ素子の後端部とを接触させても、第２の電位側の端部と中軸との間の絶縁性を確保することができる。そのため、第２の電位側の端部と中軸との間の絶縁性を確保するために、リング内への中軸の嵌め込み位置を特別に制御する必要がなく、リング内への中軸の嵌め込みの動作の煩雑化を抑えることができる。また、第２の電位側の端部と中軸との間の絶縁性を確保するために、リング内への中軸の嵌め込み位置を定めるための特別な構造を設ける必要がない。

【0013】

（６）上記形態のグロープラグにおいて、前記グロープラグは、その外表面に燃焼装置の取付孔に螺合するためのねじ部を備え、前記ねじ部のねじ径がＭ１０以下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、Ｍ１０以下という比較的小さいねじ径を有するグロープラグであっても、リングおよび溶接部と中軸との間の絶縁性を確保することができる。

【0014】

（７）上記形態のグロープラグにおいて、前記ねじ部のねじ径がＭ８以下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、Ｍ８以下というさらに小さいねじ径を有するグロープラグであっても、リングおよび溶接部と中軸との間の絶縁性を確保することができる。

【0015】

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、あるいは、グロープラグにおける中軸とリングとの溶接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】

【0016】

【図1】グロープラグの概略構成を表わす断面模式図である。

【図2】図１における領域Ｘの拡大断面図である。

【図3】図２における領域Ｙの拡大断面図である。

【図4】溶接部および溶接部の近傍を拡大して示す断面模式図である。

【図5】第２の実施形態のグロープラグの概略構成を表わす断面模式図である。

【図6】第２の実施形態の第１の変形例の概略構成を表わす断面模式図である。

【図7】第２の実施形態の第２の変形例の概略構成を表わす断面模式図である。

【図8】第３の実施形態のグロープラグの概略構成を表わす断面模式図である。

【図9】第４の実施形態のグロープラグの概略構成を表わす断面模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

Ａ．第１の実施形態：
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の概略構成を表わす断面模式図である。また、図２は、図１において領域Ｘとして示した部分の拡大断面図である。本実施形態のグロープラグ１０は、ディーゼルエンジン等の内燃機関に取り付けられて、内燃機関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、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の熱源として用いることもできる。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、ハウジング２０と、ヒータ素子４０と、中軸５０と、リング６０と、を備えている。また、グロープラグ１０は、内燃機関のシリンダ内の圧力（燃焼圧）を検出する圧力センサとしての機能をさらに有している。グロープラグ１０は、圧力センサとしての機能を実現するための主な構成要素として、連結部材７０と、伝達スリーブ３２と、ダイヤフラム３３と、圧力検出素子３５と、センサ固定部材３４と、を備えている。以下では、図２に基づいて各部について説明する。なお、本明細書では、図１におけるグロープラグ１０の軸線Ｏ方向の下方側をグロープラグ１０の「先端側」と呼び、上方側を「後端側」と呼ぶ。

【0018】

ハウジング２０は、導電性材料（例えば、炭素鋼やステンレス鋼などの金属材料）によって形成されており、主体金具２２とキャップ部２４とを備える。主体金具２２は、軸線Ｏに沿って延びる略円筒状の部材である。主体金具２２の内部には、軸線Ｏに沿って主体金具２２を貫通する軸孔２１が形成されている。また、主体金具２２は、その後端側の外表面に、内燃機関のシリンダヘッド（図示せず）のプラグ取付孔に形成された雌ネジに螺合するための雄ネジが形成されたねじ部２３（図１参照）を備えている。キャップ部２４は、主体金具２２の先端側に配置される環状の部材である。キャップ部２４の先端面には先端側に向かって縮径するテーパ部２５が設けられている。このテーパ部２５が、プラグ取付孔に設けられたシート面（図示せず）に接することにより、エンジンの燃焼室の気密が確保される。

【0019】

ヒータ素子４０は、軸線Ｏに沿って延びる略円柱状の部材であり、絶縁部４１と、導電部４２とを備えている。ヒータ素子４０は、主体金具２２の先端部において軸孔２１内に配置されており、また、キャップ部２４を貫通してキャップ部２４の先端から突出している。ヒータ素子４０は、電力が供給されることによって発熱する。

【0020】

絶縁部４１は、絶縁性のセラミックによって形成されている。本実施形態では、絶縁部４１は窒化珪素によって形成されている。ただし、絶縁部４１は、窒化珪素に限らず、例えば、アルミナやサイアロン等の他の絶縁性のセラミックによって形成されていてもよい。この絶縁部４１は、ヒータ素子４０の基体を成す部位である。

【0021】

導電部４２は、絶縁部４１の内部に埋設されており、軸線Ｏ方向に伸長すると共に先端側を頂点にして折り曲げられたＵ字状の構造であり、通電によって抵抗発熱する導電性のセラミックによって形成されている。本実施形態では、導電部４２は、タングステンカーバイドによって形成されている。ただし、導電部４２は、タングステンカーバイドに限らず、例えば、二珪化モリブデンや二珪化タングステン等の他の導電性のセラミックによって形成されていてもよい。

【0022】

Ｕ字状に形成された導電部４２の両端部は、ヒータ素子４０の後端部の外表面において露出する。一方の端部が第１の電位側の端部（プラス側端部）４４であり、他方の端部が、一方の端部よりも低電位になる第２の電位側の端部（マイナス側端部）４３である。また、導電部４２には、上記第１の電位側の端部（プラス側端部）４４の近傍において、ヒータ素子４０の側面で露出する第１の電位側の接続端子（プラス側接続端子）４６が形成されている。さらに導電部４２には、上記第２の電位側の端部（マイナス側端部）４３の近傍であって、上記第１の電位側の接続端子４６よりも先端側の位置に、ヒータ素子４０の側面で露出する第２の電位側の接続端子（マイナス側接続端子）４５が形成されている。なお、本実施形態では、第１の電位側の接続端子４６および第２の電位側の接続端子４５は、導電部４２の他の部位と同じ材料で形成されており、導電部４２の一部として形成されている。ただし、第１の電位側の接続端子４６および第２の電位側の接続端子４５は、導電部４２の他の部位と別体で形成されていてもよい。

【0023】

中軸５０は、軸線Ｏに沿って延びる形状を有し、導電性材料（例えば、ＳＵＳ４３０等の金属材料）によって形成される棒状の部材であり、主体金具２２の軸孔２１内において、ヒータ素子４０の後端側に配置されている。本実施形態では、中軸５０の先端部がヒータ素子４０の後端部に接している。中軸５０の先端部とヒータ素子４０の後端部が接する様子、および、中軸５０の先端部の構造の詳細については後に説明する。

【0024】

リング６０は、導電材料（例えば、ＳＵＳ４１０、ＳＵＳ６３０等の金属材料）で形成された円筒状部材であり、主体金具２２の軸孔２１の内部で、中軸５０とヒータ素子４０との間に組み付けられる。具体的には、ヒータ素子４０の後端部と、中軸５０の先端部とが、リング６０の内部に嵌め込まれる。ヒータ素子４０の後端部のリング６０への嵌め込みは圧入により行なわれ、これによりヒータ素子４０の側面に露出する第１の電位側の接続端子（プラス側接続端子）４６がリング６０の内壁に接する。その結果、ヒータ素子４０の導電部４２の第１の電位側の接続端子（プラス側接続端子）４６が、リング６０を介して中軸５０に電気的に接続される。中軸５０の先端部のリング６０への嵌め込みの態様については、後に詳しく説明する。

【0025】

ヒータ素子４０の側面には、リング６０の嵌め込み位置よりも先端側に第１外筒３０が配置されており、第１外筒３０よりも先端側には第２外筒３１が配置されている。第１外筒３０および第２外筒３１は、導電性材料（例えば、ＳＵＳ４１０、ＳＵＳ６３０等の金属材料）で形成された円筒状部材であり、第１外筒３０および第２外筒３１内にヒータ素子４０を圧入することにより組み付けられる。第１外筒３０内にヒータ素子４０を圧入することにより、導電部４２の第２の電位側の接続端子（マイナス側接続端子）４５が、第１外筒３０の内壁に接触し、導電部４２と第１外筒３０とが電気的に接続される。なお、第２外筒３１は、絶縁性材料により形成することも可能である。また、第１外筒３０および第２外筒３１とヒータ素子４０とは、圧入を行なうことなく、第１外筒３０および第２外筒３１内にヒータ素子４０を挿入した後にロウ付けすることにより組み付けてもよい。

【0026】

ハウジング２０の内壁面と、ヒータ素子４０、中軸５０およびリング６０との間には、連結部材７０、伝達スリーブ３２、ダイヤフラム３３、およびセンサ固定部材３４が配置されている。これらの部材は、いずれも導電性材料によって形成されている。連結部材７０は、例えばＳＵＳ６３０などのステンレス鋼やニッケル合金などの金属材料により形成することができる。伝達スリーブ３２、ダイヤフラム３３、およびセンサ固定部材３４は、例えば炭素鋼やステンレス鋼などの金属材料によって形成することができる。

【0027】

連結部材７０は、軸線Ｏに沿ったヒータ素子４０の移動を許容しつつ、ヒータ素子４０とハウジング２０とを連結する膜状の弾性部材であり、キャップ部２４内に配置されている。連結部材７０には、ヒータ素子４０が貫通する孔部が中央部に形成されている。そして、上記孔部が形成される内周部（連結部材７０の先端側）は、ヒータ素子４０の外周に設けられた第２外筒３１の後端部に溶接されており、連結部材７０の外周部（連結部材７０の後端側）は、キャップ部２４に溶接されている。連結部材７０は、上記のようにヒータ素子４０とハウジング２０とを連結することで、ハウジング２０内の気密を確保する役割も果たす。なお、連結部材７０は、弾性変形することによってヒータ素子４０の軸線Ｏに沿った移動を許容できれば膜状以外の形状であっても良く、例えばベローズであってもよい。

【0028】

センサ固定部材３４は、略円筒形状の部材である。センサ固定部材３４は、主体金具２２の軸孔２１の内壁面に沿って配置されており、その先端近傍には、径方向外側に突出する鍔状のフランジ部３６が形成されている。このフランジ部３６は、主体金具２２の先端面およびキャップ部２４の後端面に溶接されている。

【0029】

伝達スリーブ３２は、略円筒状の部材であり、主体金具２２の軸孔２１内においてセンサ固定部材３４よりも径方向内側に配置されている。伝達スリーブ３２の先端は、第１外筒３０の外側に嵌め込まれて第１外筒３０に溶接されている。これにより、ヒータ素子４０が軸線Ｏ方向に沿って変位したときには、伝達スリーブ３２も一緒に変位し、伝達スリーブ３２は、軸線Ｏに沿ったヒータ素子４０の変位を後端側（ダイヤフラム３３）へと伝達する。なお、第１外筒３０はリング６０よりも厚く形成されており、伝達スリーブ３２とリング６０とは離間している。そのため、リング６０およびリング６０内に嵌め込まれる中軸５０と伝達スリーブ３２との間は、空間により絶縁されている。

【0030】

ダイヤフラム３３は、環状の部材である。ダイヤフラム３３の中央には、中軸５０が貫通する開口部３７が設けられている。ダイヤフラム３３の内周部には、伝達スリーブ３２の後端が溶接されている。このため、燃焼ガスの圧力（燃焼圧）を受けてヒータ素子４０が軸線Ｏに沿って変位すると、伝達スリーブ３２によってその変位量がダイヤフラム３３に伝達され、ダイヤフラム３３が変形する。ダイヤフラム３３の外周部には、センサ固定部材３４の後端が溶接されている。本実施形態では、このセンサ固定部材３４によって、ダイヤフラム３３がハウジング２０内の中央部付近に固定されている。ダイヤフラム３３は、特許請求の範囲における「歪み部材」に相当する。

【0031】

ダイヤフラム３３の上面（後端側の面）には、ダイヤフラム３３の変形量に基づいて圧力を検出する圧力検出素子３５が設けられている（図２参照）。本実施形態では、圧力検出素子３５として、ピエゾ抵抗素子が用いられている。なお、本実施形態では、圧力検出素子３５としてピエゾ抵抗型素子を用いているが、異なる種類のセンサ素子、例えば圧電素子を用いることとしてもよい。

【0032】

本実施形態の圧力検出素子３５（ピエゾ抵抗素子）は、ダイヤフラム３３の変形量に応じてその抵抗値が変化する。圧力検出素子３５には、ハウジング２０内の所定の部位に設けられた集積回路（図示せず）が電気的に接続されている。集積回路は、圧力検出素子３５の抵抗値の変化を検出することによって、内燃機関の燃焼圧を検出する。集積回路は、こうして検出された燃焼圧を示す電気信号を、ハウジング２０の後端から挿入された配線（図示せず）を通じて外部のＥＣＵ等に出力する。

【0033】

図１に戻り、ハウジング２０の後端側には保護筒７２が取り付けられている。保護筒７２の内部には、中軸５０と電気的に接続する端子金具７３が配置されている。

【0034】

以上のように構成されたグロープラグ１０では、端子金具７３から電力が供給されると、中軸５０、リング６０および第１の電位側の接続端子４６を通じて導電部４２に電力が供給され、ヒータ素子４０が発熱する。このとき、導電部４２の第２の電位側の接続端子４５は、第１外筒３０、伝達スリーブ３２、ダイヤフラム３３、センサ固定部材３４、ハウジング２０、および内燃機関のシリンダヘッドを通じて接地される。

【0035】

図３は、ヒータ素子４０の後端部と中軸５０の先端部とが接する部位を含む領域の様子を表わす説明図である。具体的には、図３（Ａ）は、図２において領域Ｙとして示した領域を拡大して示す断面模式図である。また、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）における３−３断面の様子を表わす断面図である。なお、図３では、図２の領域Ｙ内における伝達スリーブ３２、センサ固定部材３４、および主体金具２２については記載を省略している。

【0036】

図３（Ａ）に示すように、中軸５０の先端部には凹部形状５２が形成されている。具体的には、凹部形状５２は、軸線Ｏに垂直方向の面（以下、横断面と呼ぶ）の外周が円形に形成されると共に、横断面の外周が中軸５０の先端部の横断面の外周と同心円となるように形成されている（図３（Ｂ）参照）。凹部形状５２は、例えば、中軸５０となる金属製の棒状部材の先端部を切削加工することにより形成すればよい。あるいは、鍛造によって、凹部形状５２を有する中軸５０を作製することとしてもよい。このような凹部形状５２が形成されることにより、中軸５０の先端部の横断面では、中軸５０の外壁を含む部分がリング状に形成される。リング６０内において、中軸５０の先端（最先端）は、ヒータ素子４０の後端部と接触している。なお、本明細書において説明する各部の形状、具体的には、円形、同心円、径が一定等の形状は、各部を備える部材を製造する際に生じる誤差等に起因する公差による歪みや変形を有する形状を含んでいる。

【0037】

図３（Ｂ）では、３−３断面の構成に重ねて、ヒータ素子４０の後端部で露出する第１の電位側の端部（プラス側端部）４４および第２の電位側の端部（マイナス側端部）４３の位置も破線で示している。図３（Ｂ）に示すように、第１の電位側の端部４４および第２の電位側の端部４３は、中軸５０の先端部から離間している。中軸５０の先端部には凹部形状５２が形成されると共に、ヒータ素子４０の後端部と接する中軸５０の先端部において、中軸５０の先端部と第２の電位側の端部４３とが離間しているため、第２の電位側の端部４３は、中軸５０と絶縁されている。なお、第２の電位側の端部４３と中軸５０との間の軸線Ｏ方向の距離（凹部形状５２の軸線Ｏ方向の深さ）は、第２の電位側の端部４３と中軸５０との間の絶縁性を確保する観点から、０．２ｍｍ以上とすることが好ましく、１．５ｍｍ以上とすることがさらに好ましい。また、上記距離は、加工の容易性の観点から、５０ｍｍ以下とすることが好ましく、３０ｍｍ以下とすることがさらに好ましい。

【0038】

なお、図３に示した凹部形状５２は種々の変形が可能である。図３に示した凹部形状５２は、横断面の径が一定となるように形成されているが、例えば、深くなるに従って（後端側ほど）次第に縮径するように凹部形状を形成してもよい。また、図３に示した凹部形状５２は、横断面が円形となるように形成したが、異なる構成としてもよい。凹部形状５２は、これを設けることにより、導電部の第２の電位側の端部４３と中軸５０との間が離間する形状であればよい。

【0039】

また、図３（Ａ）に示すように、リング６０の後端部には、リング６０と中軸５０とを溶接することにより形成される溶接部６５が設けられている。すなわち、リング６０の最後端と中軸５０の外表面の少なくとも一部が溶融して成る溶接部６５が設けられている。

【0040】

図４は、溶接部６５および溶接部６５の近傍を拡大して示す断面模式図である。図１〜図３では表われていないが、本実施形態では、中軸５０の先端部の外径はリング６０の内径よりも小さく形成されており、中軸５０の先端部の側面とリング６０の内壁面との間には隙間ができている。また、図４に示すように、リング６０の最後端が中軸５０に接する部位において、リング６０の最後端は、中軸５０よりも大きい外径を有している。図４では、リング６０の最後端が中軸５０に接する部位に相当する位置を、水平方向（軸線Ｏに垂直な方向）の矢印αで示している。また、本実施形態では、リング６０と中軸５０の溶接は、グロープラグ１０の後端側から、溶接前のリング６０の最後端に向かってレーザを照射するレーザ溶接により行なわれる。図４では、溶接前のリング６０の最後端を含む水平方向の面に対して垂直にレーザを照射する際の照射の向きを矢印βにより示している。なお、溶接前のリング６０の最後端は溶接時に溶融して溶接部６５を形成するため、グロープラグ１０が備えるリング６０（溶接後のリング６０）の最後端の面(図４の矢印αと重なる面)は、溶接前のリング６０の最後端の面よりも先端側に位置することになる。溶接の際のレーザ照射は、溶接前のリング６０の最後端に対してレーザを照射可能であれば良く、溶接前のリング６０の最後端の面に対して０°（図４中の矢印αの角度）以上であり９０°（図４中の矢印βの角度）未満であれば良い。なお、リング６０と中軸５０の溶接は、レーザ溶接の他、例えば電子ビーム溶接によっても同様に行なうことが可能である。

【0041】

溶接前のリング６０内の最後端の面に対してレーザを照射すると、溶接前のリング６０の最後端の少なくとも一部と、溶接前のリング６０の最後端近傍の中軸５０の側面の少なくとも一部とが溶融し、混じり合って溶接部６５が形成され、リング６０と中軸５０とが溶接される。このように溶接前のリング６０の最後端と中軸５０の側面とが溶融する際には、溶融して混じり合った金属は、リング６０の内壁面と中軸５０の側面との間の隙間にも入り得る。図４では、上記溶融して混じり合った金属が上記隙間に入り込んで溶接部６５の一部を形成する様子を表わしている。上記のように溶接時に溶融した金属がリング６０の内壁面と中軸５０の側面との間の隙間に入り込むためには、中軸５０の先端部の外径とリング６０の後端部の内径の差は、１０μｍ以上であることが好ましく、５０μｍ以上であることがさらに好ましい。また、中軸５０の先端部の外径とリング６０の後端部の内径の差は、大きすぎると中軸５０の軸がずれてグロープラグとしての組み付けが困難化する可能性があるため、１００μｍ以下であることが好ましく、７０μｍ以下であることがさらに好ましい。中軸５０の先端部の外径とリング６０の後端部の内径の差は、グロープラグの断面における溶接部６５の近傍であって溶接部６５よりも先端側の位置で、中軸５０の外径とリング６０の内径との間の隙間を観察することにより確認できる。

【0042】

また、既述したように、本実施形態では、リング６０の最後端が中軸５０に接する部位において、リング６０の最後端が中軸５０よりも大きい外径を有している。そのため、溶接前のリング６０の最後端の面にレーザを照射すると、中軸５０の外表面上において、リング６０の最後端からさらに後端側に広がるように溶接部６５が形成される。その結果、リング６０の外表面を超えて径方向外側へと溶接部６５が広がることが抑制される。また、レーザ溶接時には、レーザのエネルギ強度やレーザの照射時間などの溶接条件を調節することで、溶接部６５の形状を調節することができる。そのため、上記溶接条件を調節することによっても、溶接部６５の径方向外側へのはみ出しを抑えることができる。特に、本実施形態では、溶接部６５の外表面が凹状の曲面となるように（図４参照）上記溶接条件を調節している。溶接時には、リング６０および中軸５０を構成する金属が溶融し液状化するため、表面が曲面（Ｒを有する形状）である溶接部６５を容易に形成することができる。溶接部６５の外表面を凹状の曲面にすることで、溶接部６５の径方向外側へのはみ出しがさらに抑えられる。図３および図４では、リング６０における溶接部６５を含まない部分の外周を軸線Ｏ方向に伸ばした仮想筒状領域内を、領域Ｚとして示している。本実施形態では、上記のように溶接部６５の径方向外側へのはみ出しを抑えることにより、溶接部６５を、領域Ｚ内に収めている。

【0043】

以下、グロープラグ１０の製造方法について説明する。グロープラグ１０を製造する際には、まず、リング６０の後端側から先端側へとヒータ素子４０の先端を挿入し、リング６０内にヒータ素子４０を圧入する。これにより、導電部４２の第１の電位側の接続端子（プラス側接続端子）４６がリング６０の内壁に接触して、導電部４２とリング６０とが電気的に接続される。このとき、ヒータ素子４０がリング６０内に圧入されることで、第１の電位側の接続端子４６とリング６０の内壁との密着状態が高められ、導電部４２とリング６０とが電気的に接続される際の抵抗が十分に抑えられる。

【0044】

その後、第１外筒３０および第２外筒３１内にヒータ素子４０を圧入し、第２外筒３１の先端からヒータ素子４０の先端部を突出させる。これにより、導電部４２の第２の電位側の接続端子（マイナス側接続端子）４５が第１外筒３０の内壁面に密着され、導電部４２と第１外筒３０とが電気的に接続される。

【0045】

次に、リング６０の後端側に中軸５０の先端部を嵌め込み、溶接により両者を固定する。既述したように、中軸５０の先端部の外径はリング６０の内径よりも小さく、上記嵌め込みの動作は、中軸５０の先端（最先端）がヒータ素子４０の後端部（後端面）に接触するまで中軸５０をリング６０内に挿入することにより行なう。リング６０の最後端と中軸５０とを溶接することで、溶接部６５が形成される。なお、本実施形態では、ヒータ素子４０が嵌め込まれたリング６０の後端側に中軸５０を圧入する前に、第１外筒３０および第２外筒３１内にヒータ素子４０を圧入したが、これらの工程の順序は逆であってもよい。すなわち、リング６０の後端側に中軸５０を圧入する工程を、第１外筒３０および第２外筒３１内にヒータ素子４０を圧入する工程に先だって行なってもよい。

【0046】

次に、上記したヒータ素子４０、中軸５０およびリング６０を備える中間部材に対して、さらに、伝達スリーブ３２、ダイヤフラム３３、センサ固定部材３４、および主体金具２２を組み付ける。ここでは、伝達スリーブ３２、ダイヤフラム３３、およびセンサ固定部材３４を所定の箇所で溶接し、内側に配置される伝達スリーブ３２を軸線Ｏ方向に貫通する貫通孔内に、上記ヒータ素子４０等を備える中間部材を配置する。さらに、センサ固定部材３４の外周側に主体金具２２を配置する（図２参照）。

【0047】

その後、センサ固定部材３４の先端部のフランジ部３６と主体金具２２の先端とを溶接すると共に、ヒータ素子４０（具体的には第１外筒３０）と伝達スリーブ３２の先端部とを溶接する。また、連結部材７０の後端部とセンサ固定部材３４の先端部の間、および、連結部材７０の先端部とヒータ素子４０（具体的には第２外筒３１の後端部）の間を溶接する。また、キャップ部２４をヒータ素子４０の先端側から嵌め込み、さらにセンサ固定部材３４の先端部に圧入し、センサ固定部材３４のフランジ部３６とキャップ部２４とを溶接する（図２参照）。その後、主体金具２２の後端側に保護筒７２を取り付けると共に、中軸５０と端子金具７３とを接続して、グロープラグ１０を完成する。

【0048】

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、中軸５０の先端部の外径がリング６０の後端部の内径よりも小さく形成されているため、中軸５０の先端をリング６０内に嵌め込んでも、リング６０が変形せず、径方向外側に広がらない。そのため、リング６０と、リング６０の外側に配置されて空間によってリング６０と絶縁されている金属製筒部材（具体的には伝達スリーブ３２）との間の短絡を抑えることができる。

【0049】

また、本実施形態では、リング６０の最後端にレーザを照射することにより溶接を行なっており、中軸５０の外壁において、リング６０の後端からさらに後端側に広がるように溶接部６５が形成されている。そのため、溶接部６５の径方向外側への広がりを抑制し、溶接部６５と伝達スリーブ３２との間の短絡を抑えることができる。特に、本実施形態では、外表面が凹状の曲面となるように溶接部６５を形成しているため、溶接部６５の径方向外側への広がりを抑制する効果を高め、溶接部６５を領域Ｚ内に容易に収めることができる。なお、溶接部６５が領域Ｚ内からはみ出す場合であっても、中軸５０の外径をリング６０の内径よりも小さくし、リング６０の最後端からさらに後端側に広がるように溶接部６５を設けることで、リング６０あるいは溶接部６５と伝達スリーブ３２との間の短絡を抑える効果を得ることは可能である。

【0050】

ここで、本実施形態では、中軸５０の先端部の外径がリング６０の後端部の内径よりも小さく形成されると共に、溶接部６５は、リング６０の最後端の少なくとも一部が溶融することにより形成されている。そのため、リング６０の最後端で溶接を行なうときには、溶融した金属が、中軸５０とリング６０との間に入り込み易くなり、溶融した金属が中軸５０とリング６０との間に入り込んだ場合には、入り込んだ溶融金属が溶接部６５の一部を形成する。そのため、溶接部６５の径方向外側への広がりを抑制し、溶接部６５と伝達スリーブ３２との間の短絡を抑制する効果をさらに高めることができる。

【0051】

また、本実施形態では、中軸５０の先端部に凹部形状５２を設けているため、中軸５０の先端部とヒータ素子４０の後端部とを接触させても、第２の電位側の端部４３と中軸５０との間の絶縁性を確保することができる。そのため、第２の電位側の端部４３と中軸５０との間の絶縁性を確保するために、リング６０内への中軸５０の嵌め込み位置を制御する必要がない。したがって、中軸５０の先端部の外径をリング６０の後端部の内径よりも小さく形成しているにもかかわらずリング６０内への中軸５０の嵌め込みの動作の煩雑化を抑えることができる。また、第２の電位側の端部４３と中軸５０との間の絶縁性を確保するために、リング６０内への中軸５０の嵌め込み位置を定めるための特別な構造を設ける必要がない。

【0052】

なお、本実施形態のグロープラグ１０は圧力センサを備えているため、上記のように中軸５０および溶接部６５の径方向外側への広がりを抑制することにより伝達スリーブ３２との間の短絡を防止する効果を、特に顕著に得ることができる。具体的には、圧力センサを備えるグロープラグでは、伝達スリーブ３２などの圧力検出に係る部材が配置されることにより、主体金具２２内に配置される部品点数が増加する。グロープラグにおいて大型化を抑制するためには、リング６０と、リング６０の外側に配置される金属製筒部材（伝達スリーブ３２）との間の距離をより短くすることが望ましいが、配置される部品点数が多いほど、上記距離を短くすることは困難になる。そのため、圧力センサを備えるグロープラグでは、本発明を適用して、リングおよび溶接部の径方向外側への広がりを抑えることにより、部品点数が増加するにもかかわらずグロープラグのさらなる小型化が可能になるという顕著な効果が得られる。例えば、圧力センサを備えるグロープラグ１０のねじ部２３（図１参照）のねじ径をＭ１０以下とすることが可能である。さらに、上記ねじ径をＭ８以下とすることも可能である。

【0053】

Ｂ．第２の実施形態：
図５は、第２の実施形態のグロープラグ１１０の概略構成を表わす断面模式図である。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は省略する。第２の実施形態のグロープラグ１１０は、中軸５０に代えて中軸１５０を備え、ヒータ素子４０に代えてヒータ素子１４０を備えること以外は、第１の実施形態のグロープラグ１０と同様の構成を有している。図５では、図３と同様にして、ヒータ素子１４０の後端部と中軸１５０の先端部とが接する部位を含む領域のみを拡大して示している。

【0054】

グロープラグ１１０では、中軸１５０の先端部には軸線Ｏ方向に垂直な平坦面が形成されており、ヒータ素子１４０の後端部には凹部形状１４７が形成されている。このような凹部形状１４７は、例えば、第１の実施形態のヒータ素子４０と同様に後端部が平坦な素子を作製した後に、その後端部を研磨することにより形成することができる。ヒータ素子１４０では、凹部形状１４７の内壁面において第２の電位側の端部４３が露出しており、これにより、第２の電位側の端部４３と中軸１５０とが絶縁されている。

【0055】

図６は、第２の実施形態の第１の変形例のグロープラグ２１０の概略構成を表わす断面模式図である。図６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は省略する。また、図６では、図３と同様の領域のみを拡大して示している。グロープラグ２１０は、中軸５０に代えて中軸２５０を備えている。

【0056】

グロープラグ２１０では、中軸２５０の先端部には先端側に突出する凸部形状２５６が形成されている。このような凸部形状２５６は、例えば、中軸２５０となる金属製の棒状部材の先端部を切削加工することにより形成すればよい。あるいは、鍛造によって、凸部形状２５６を有する中軸２５０を作製することとしてもよい。中軸２５０は、凸部形状２５６の最先端においてヒータ素子４０の後端部に接しており、リング６０内では、中軸２５０の先端部の外壁とリング６０の内壁とヒータ素子４０の後端面との間に、空間１５２が形成される。グロープラグ２１０では、凸部形状２５６におけるヒータ素子４０の後端面に接する部分の外周と、ヒータ素子４０の後端面で露出する第２の電位側の端部（マイナス側端部）４３とは、互いに離間しており、これにより、第２の電位側の端部４３と中軸２５０とが絶縁されている。

【0057】

図７は、第２の実施形態の第２の変形例のグロープラグ３１０の概略構成を表わす断面模式図である。図７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は省略する。また、図７では、図３と同様の領域のみを拡大して示している。グロープラグ３１０は、中軸５０に代えて中軸１５０を備え、ヒータ素子４０に代えてヒータ素子３４０を備えている。

【0058】

ヒータ素子３４０の後端部には、横断面の中央部近傍が最も後端側に突出している凸部形状３４８が形成されている。このような凸部形状３４８は、例えば、第１の実施形態のヒータ素子４０と同様に後端部が平坦な素子を作製した後に、その後端部を研磨することにより形成することができる。ヒータ素子３４０は、凸部形状３４８の最後端において中軸１５０の先端部に接しており、リング６０内では、中軸２５０の先端面とリング６０の内壁とヒータ素子４０の後端部の外壁との間に、空間３４７が形成される。グロープラグ３１０では、凸部形状３４８の表面において第２の電位側の端部４３が露出しており、これにより、第２の電位側の端部４３と中軸１５０とが絶縁されている。

【0059】

第１の実施形態では、中軸５０の先端部に凹部形状５２を形成して第２の電位側の端部４３と中軸５０とを絶縁させたが、第２の実施形態および第２の実施形態の変形例で示すように、異なる構成としても良い。中軸の先端部とヒータ素子の後端部の少なくとも一方に、凹部形状または凸部形状を設けることにより、第２の電位側の端部（マイナス側端部）４３と中軸とが離間していればよい。これにより、中軸の先端部の外径をリング６０の内径よりも小さく形成して、中軸の先端部とヒータ素子の後端部とをリング内で接触させても、第２の電位側の端部４３と中軸との絶縁性を確保することができる。このとき、リング６０の最後端において、径方向外側へのはみ出しを抑えた溶接部６５を設けることにより、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。

【0060】

Ｃ．第３の実施形態：
図８は、第３の実施形態のグロープラグ４１０の概略構成を表わす断面模式図である。第３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は省略する。第３の実施形態のグロープラグ４１０は、中軸５０に代えて中軸４５０を備えること以外は、第１の実施形態のグロープラグ１０と同様の構成を有している。図８では、図３と同様の領域のみを拡大して示している。

【0061】

グロープラグ４１０では、中軸４５０の先端部近傍の外壁に、後端側に向かって急激に外径が拡大する鍔状の段差部４５４が形成されている。中軸４５０は、この段差部４５４においてリング６０の最後端と接している。このように中軸４５０には段差部４５４が設けられているが、リング６０の最後端が中軸４５０に接する部位（図８において矢印αで示す）では、リング６０の最後端は、段差部４５４で拡径する中軸４５０よりも大きい外径を有している。そして、リング６０の最後端には、第１の実施形態と同様に径方向外側へのはみ出しが抑えられた（領域Ｚ内に収まる）溶接部６５が形成されている。

【0062】

ここで、第３の実施形態においても、中軸４５０の先端部の外径はリング６０の内径よりも小さく形成されている。また、中軸４５０の先端部には軸線Ｏ方向に垂直な平坦面が形成されているが、第３の実施形態では、中軸４５０の先端面と、ヒータ素子４０の後端部との間には、空間４５２が形成されている。このように、中軸４５０の先端面とヒータ素子４０の後端部とを離間させることにより、第２の電位側の端部４３と中軸４５０とを絶縁している。なお、既述した段差部４５４は、中軸４５０の先端面とヒータ素子４０の後端部との間に空間４５２が形成されることになる位置に予め形成されている。このような構成としても、中軸の先端部の外径をリング６０の内径よりも小さく形成してリング６０の径方向外側への変形を抑えると共に、リング６０の最後端において径方向外側へのはみ出しを抑えた溶接部６５を設けることにより、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。

【0063】

Ｄ．第４の実施形態：
図９は、第４の実施形態のグロープラグ５１０の概略構成を表わす断面模式図である。第４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は省略する。第４の実施形態のグロープラグ５１０は、第１の実施形態と同様に、ヒータ素子４０、中軸５０、およびリング６０を備えており、中軸５０の側面上において、リング６０の最後端から後端側へと広がる溶接部６５が形成されている。ただし、グロープラグ５１０は、グロープラグ１０とは異なり、圧力センサを備えていない。また、グロープラグ５１０は、第１の実施形態と同様の主体金具２２を備えると共に、第１の実施形態におけるキャップ部２４および第２外筒３１に代えて外筒５３０を備えている。上記したように、グロープラグ５１０は圧力センサを有していないため、第４の実施形態では、主体金具２２の軸孔２１の内壁面と中軸５０およびリング６０との間が、空間によって絶縁されている。

【0064】

外筒５３０は、軸線Ｏに沿って延びる略円筒状の金属製部材である。外筒５３０の内部には、軸線Ｏに沿って外筒５３０を貫通する軸孔５３１が形成されている。軸孔５３１の内径は、ヒータ素子４０の外径と同等、あるいはヒータ素子４０の外径に比べて若干小さく形成されており、軸孔５３１内にヒータ素子４０が嵌め込まれる。外筒５３０の後端部は、主体金具２２の軸孔２１の先端部に嵌め込まれ、主体金具２２の先端において、主体金具２２と外筒５３０とが溶接される。

【0065】

グロープラグ５１０では、中軸５０の後端部において、金属製の端子金具７３が加締め固定されている。また、主体金具２２の後端部には、主体金具２２の軸孔２１の内壁と中軸５０の間、および、主体金具２２の後端と端子金具７３の間に介在するように、円筒状の絶縁部材５７６が配置されている。絶縁部材５７６は、中軸５０を主体金具２２内で位置決めすることによって、中軸５０と主体金具２２との間を電気的に絶縁する空隙を形成すると共に、端子金具７３と主体金具２２との間を電気的に絶縁する。また、主体金具２２の軸孔２１の内壁と中軸５０の間において、絶縁部材５７６よりも先端側には、円筒状の封止部材５７５が配置されている。

【0066】

以上のように構成されたグロープラグ５１０では、端子金具７３から電力が供給されると、中軸５０、リング６０および第１の電位側の接続端子４６を通じて導電部４２に電力が供給され、ヒータ素子４０が発熱する。このとき、導電部４２の第２の電位側の接続端子４５は、外筒５３０、主体金具２２、および内燃機関のシリンダヘッドを通じて接地される。

【0067】

このような構成としても、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。なお、圧力センサが無い場合には、伝達スリーブ３２およびセンサ固定部材３４等の構造を有しないため、圧力センサを設ける場合よりもグロープラグを径方向に小型化することが容易となる。そのため、本発明を適用して、リング６０あるいは溶接部６５と、リング６０の外側に配置された金属製筒部材（第４の実施形態では主体金具２２）との間の短絡を抑えることで、さらなる径方向の小型化が可能になる。例えば、主体金具２２のねじ部２３のねじ径をＭ８以下にしても、リング６０あるいは溶接部６５と主体金具２２との間の短絡を効果的に抑制することができる。

【0068】

Ｅ．変形例：
・変形例１（導電部４２の端部の態様の変形）：
上記各実施形態では、ヒータ素子４０の後端部において、導電部４２の第１の電位側の端部４４および第２の電位側の端部４３が露出しており、双方の端部が中軸５０から離間することとしたが、異なる構成としてもよい。例えば、第１の電位側の端部（プラス側端部）４４は、中軸５０と接していても差し支えない。あるいは、導電部において、第１の電位側の端部４４と第２の電位側の端部４３の少なくとも一方が設けられず、導電部の後端部に露出しない構成としてもよい。このとき、少なくとも第２の電位側の端部（マイナス側端部）４３が露出しない構成とする場合には、第２の電位側の端部４３と中軸５０の先端部とを離間させる必要が無い。ヒータ素子４０における導電部４２の引き回しの態様にかかわらず、リング６０の最後端に溶接部６５を形成することにより、各実施形態と同様の効果を得ることができる。

【0069】

・変形例２（連結部材７０の連結の態様の変形）：
上記各実施形態では、連結部材７０は、ヒータ素子４０とハウジング２０とを連結する際に、連結部材７０とヒータ素子４０との間に第２外筒３１を介在させているが、異なる構成としてもよい。連結部材７０とハウジング２０との間に他の部材を介在させてもよく、あるいは、他の部材を介することなく、連結部材７０によってヒータ素子４０とハウジング２０とを直接連結してもよい。

【0070】

・変形例３（伝達スリーブ３２の接続の態様の変形）：
上記各実施形態では、伝達スリーブ３２は、ヒータ素子４０と接続する際に、第１外筒３０を介在させているが、ヒータ素子４０と直接接続してもよい。伝達スリーブ３２がヒータ素子４０と直接接続する場合には、伝達スリーブ３２が第２の電位側の接続端子（マイナス側接続端子）４５と接するように接続すればよい。

【0071】

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】

【0072】

１０，１１０，２１０，３１０，４１０，５１０…グロープラグ
２０…ハウジング
２１…軸孔
２２…主体金具
２３…ねじ部
２４…キャップ部
２５…テーパ部
３０…第１外筒
３１…第２外筒
３２…伝達スリーブ
３３…ダイヤフラム
３４…センサ固定部材
３５…圧力検出素子
３６…フランジ部
３７…開口部
４０，１４０，３４０…ヒータ素子
４１…絶縁部
４２…導電部
４３…第２の電位側の端部
４４…第１の電位側の端部
４５…第２の電位側の接続端子
４６…第１の電位側の接続端子
５０，１５０，２５０，４５０…中軸
５２…凹部形状
６０…リング
６５…溶接部
７０…連結部材
７２…保護筒
７３…端子金具
１４７…凹部形状
１５２…空間
２５６…凸部形状
３４７…空間
３４８…凸部形状
４５２…空間
４５４…段差部
５３０…外筒
５３１…軸孔
５７５…封止部材
５７６…絶縁部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】