特許 6139137 グロープラグ及びグロープラグ構造体

(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】6139137

(24)【登録日】2017年5月12日

(45)【発行日】2017年5月31日

(54)【発明の名称】グロープラグ及びグロープラグ構造体

(51)【国際特許分類】

   F23Q 7/00 20060101AFI20170522BHJP

【ＦＩ】

   F23Q7/00 605A

【請求項の数】7

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2013-1069(P2013-1069)

(22)【出願日】2013年1月8日

(65)【公開番号】特開2014-134303(P2014-134303A)

(43)【公開日】2014年7月24日

【審査請求日】2015年11月17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】110000291

【氏名又は名称】特許業務法人コスモス特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】後藤 俊輔

【審査官】 渡邉 聡

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００８−１０８６２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 英国特許出願公開第００６６１８４２（ＧＢ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−２３３６６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５３−０４７４３２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開平０１−１４４５１２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００３−０５９６２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−０９８３３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１５３２９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１９８０１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２８１４７１（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】

通電により発熱するヒータと、
自身の軸線に沿う軸線方向先端側に上記ヒータを直接または間接に保持してなるハウジングと、
上記ハウジング内に挿通され、上記ヒータに電気的に導通して、上記軸線方向後端側に向けて延びる導通部材と、
上記導通部材の後端部に接続され、上記ハウジングの後端部よりも上記軸線方向後端側に突出して配置された端子部材と、
絶縁体からなり、上記端子部材及び上記導通部材の少なくともいずれかと上記ハウジングとの間に介在して、これらの間を電気的に絶縁しつつ、上記ハウジングの上記後端部を封止する絶縁部材と、を備えるグロープラグであって、
上記ハウジングは、その上記後端部の外周部に、
上記端子部材に対し上記軸線方向に着脱可能に結合する外部コネクタ端子と、絶縁材からなり、上記外部コネクタ端子を内包し、上記端子部材及び上記ハウジングの上記後端部を覆うキャップ部材と、を備えるコネクタキャップのうち、上記キャップ部材の内周部に形成された係合部を上記軸線方向に着脱可能に係合させて、上記コネクタキャップを上記軸線方向に係止する被係合部を有する
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、
前記被係合部は、
前記ハウジングの前記後端部の前記外周部において凹状にくぼみ、前記キャップ部材の前記内周部において内側に突出し前記係合部をなす凸部が係合する溝部である
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、
前記ハウジングは、前記後端部に、前記外周部が六角柱状をなす工具係合部を有し、
前記溝部は、六角柱状の上記工具係合部のうち、前記軸線方向に延びる６つの角部について上記軸線方向同位置にそれぞれ形成されてなる
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、
前記工具係合部のうち、前記溝部よりも前記軸線方向後端側は、上記後端側に向かって縮径するテーパ部とされてなる
グロープラグ。

【請求項5】

請求項４に記載のグロープラグであって、
前記溝部は、前記軸線方向の断面がＶ字状をなすＶ溝部であり、
上記Ｖ溝部のうち、上記軸線方向後端側の溝面が前記軸線となす角度θａを、
前記テーパ部が上記軸線となす角度θｂより大きく（θａ＞θｂ）してなる
グロープラグ。

【請求項6】

請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載のグロープラグであって、
前記ハウジングは、その外周面に取り付け用の雄ネジ部を有し、
上記雄ネジ部はねじ径がＭ８以下である
グロープラグ。

【請求項7】

通電により発熱するヒータと、
自身の軸線に沿う軸線方向先端側に上記ヒータを直接または間接に保持してなるハウジングと、
上記ハウジング内に挿通され、上記ヒータに電気的に導通して、上記軸線方向後端側に向けて延びる導通部材と、
上記導通部材の後端部に接続され、上記ハウジングの後端部よりも上記軸線方向後端側に突出して配置された端子部材と、
絶縁体からなり、上記端子部材及び上記導通部材の少なくともいずれかと上記ハウジングとの間に介在して、これらの間を電気的に絶縁しつつ、上記ハウジングの上記後端部を封止する絶縁部材と、を備えるグロープラグに、
上記端子部材に対し上記軸線方向に着脱可能に結合する外部コネクタ端子と、絶縁材からなり、上記外部コネクタ端子を内包し、上記グロープラグの上記端子部材及び上記ハウジングの上記後端部を覆うキャップ部材と、を備えるコネクタキャップを装着したグロープラグ構造体であって、
上記コネクタキャップの上記キャップ部材は、その内周部に係合部を有し、
上記ハウジングは、その上記後端部の外周部に、上記キャップ部材の上記係合部を上記軸線方向に着脱可能に係合させて、上記コネクタキャップを上記軸線方向に係止する被係合部を有する
グロープラグ構造体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ディーゼルエンジンの始動の補助に用いるグロープラグ及び、これにコネクタキャップを装着したグロープラグ構造体に関する。

【背景技術】

【0002】

ディーゼルエンジンの始動を補助するために使用されるグロープラグは、導通により発熱するヒータを、ハウジング（例えば、主体金具）の先端側に保持しており、このヒータの先端部をエンジンの燃焼室内に突出させて用いる。また、ハウジング内には、ヒータの端子に電気的に導通して、軸線方向の後端側に向けて延びる棒状の中軸等の導通部材が挿通されている。さらに、ハウジングの後端側には、導通部材の後端部に接続して、この導通部材を介してヒータに電気的に導通する端子部材が、ハウジングの後端部から突出して配置されている。また、端子部材及び導通部材とハウジングとの間には絶縁スペーサやＯリングなどの絶縁部材が介在して、これらの間を電気的に絶縁しつつ、ハウジングの後端部を封止している。そして、端子部材には、外部との電気的な接続に用いるケーブルが接続した外部コネクタ端子と、この外部コネクタ端子を内包しケーブルが延出するキャップ部材とを備えるコネクタキャップが装着される。

【0003】

例えば、特許文献１には、このようなグロープラグが開示されている。この特許文献１の図５に示すように、端子部材（ピン端子９３）にコネクタキャップ（キャップ８０）を装着（被冠）することで、ケーブル（リード線８４）による外部（バッテリー）との電気的な接続が行われる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００６−２５０４５９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

このように従来のコネクタキャップは、外部コネクタ端子を用いて、グロープラグの端子部材のみに保持されていた。このため、長期間にわたり、このグロープラグを搭載した車両等の振動が伝わってコネクタキャップが振動した場合に、端子部材及び導通部材とハウジングとの間に介在する絶縁部材に応力が掛かり、端子部材，導通部材あるいはハウジングと絶縁部材との間のシール性が低下して、グロープラグの内部に異物や水分が侵入するおそれがあった。
特に、近年では、グロープラグが、エンジンヘッドの奥深くに取り付けられる場合が多く、周囲に油分等の異物が多く存在しており、端子部材，導通部材あるいはハウジングと絶縁部材との間の隙間を通って、グロープラグの内部に異物が侵入し、ショート等の問題が発生しやすい状況にある。

【0006】

本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、端子部材，導通部材あるいはハウジングと絶縁部材との間のシール性が低下して、内部に異物や水分が侵入するのを防止したグロープラグ及び、これにコネクタキャップを装着したグロープラグ構造体を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

その一態様は、通電により発熱するヒータと、自身の軸線に沿う軸線方向先端側に上記ヒータを直接または間接に保持してなるハウジングと、上記ハウジング内に挿通され、上記ヒータに電気的に導通して、上記軸線方向後端側に向けて延びる導通部材と、上記導通部材の後端部に接続され、上記ハウジングの後端部よりも上記軸線方向後端側に突出して配置された端子部材と、絶縁体からなり、上記端子部材及び上記導通部材の少なくともいずれかと上記ハウジングとの間に介在して、これらの間を電気的に絶縁しつつ、上記ハウジングの上記後端部を封止する絶縁部材と、を備えるグロープラグであって、上記ハウジングは、その上記後端部の外周部に、上記端子部材に対し上記軸線方向に着脱可能に接合する外部コネクタ端子と、絶縁材からなり、上記外部コネクタ端子を内包し、上記端子部材及び上記ハウジングの上記後端部を覆うキャップ部材と、を備えるコネクタキャップのうち、上記キャップ部材の内周部に形成された係合部を上記軸線方向に着脱可能に係合させて、上記コネクタキャップを上記軸線方向に係止する被係合部を有するグロープラグである。

【0008】

このグロープラグは、ハウジングの後端部の外周部に、キャップ部材の係合部を軸線方向に着脱可能に係合させて、コネクタキャップを軸線方向に係止する被係合部を有している。
したがって、グロープラグにコネクタキャップを装着した状態において、ハウジングの後端部にコネクタキャップが係止される。すなわち、コネクタキャップは、端子部材で保持されるのみならず、エンジンヘッドに固定された剛性の高いハウジングの後端部でも保持される。これにより、車両等の振動が繰り返しコネクタキャップに伝わった場合でも、コネクタキャップの振動が抑えられ、コネクタキャップの振動に伴って端子部材を通じて絶縁部材に掛かる応力が低減されて、端子部材，導通部材あるいはハウジングと絶縁部材との間に隙間が生じて、シール性が低下するのが防止される。また、端子部材のみならず、絶縁部材及びハウジングの後端部をコネクタキャップで覆うので、ハウジングの後端側を経由して、グロープラグの内部に油分等の異物が侵入するのを防止することもできる。
なお、係合部及び被係合部の形態としては、具体的には、キャップ部材の係合部を凸状とし、ハウジングの被係合部を凹状として互いを係合させるものや、これとは逆に、キャップ部材の係合部を凹状とし、ハウジングの被係合部を凸状にして互いを係合させるものが挙げられる。

【0009】

また、ハウジング内で、ヒータと端子部材とが棒状で金属からなる中軸を介して接続されている場合、すなわち、導通部材として中軸を用いるグロープラグにおいては、振動時にコネクタキャップから端子部材を通じて中軸へ伝わる応力も低減されるので、中軸が振動による疲労破壊で破断するのを防止することもできる。
近年では、ハウジング（主体金具）及び中軸の細径化が進んでいることから、上述のような問題が発生しやすい。このため、特に、ハウジング及び中軸が細径とされた場合、例えば、ハウジングの雄ネジ部のねじ径がＭ８以下の場合に、その効果が大きい。

【0010】

さらに、上述のグロープラグであって、前記被係合部は、前記ハウジングの前記後端部の前記外周部において凹状にくぼみ、前記キャップ部材の前記内周部において内側に突出し前記係合部をなす凸部が係合する溝部であるとすると良い。

【0011】

このグロープラグでは、被係合部として、溝部を有している。被係合部を溝部とすることで、切削等により簡易に被係合部を設けたグロープラグとすることができる。

【0012】

さらに、上述のグロープラグであって、前記ハウジングは、前記後端部に、前記外周部が六角柱状をなす工具係合部を有し、前記溝部は、六角柱状の上記工具係合部のうち、前記軸線方向に延びる６つの角部について上記軸線方向同位置にそれぞれ形成されてなるグロープラグとすると良い。

【0013】

このグロープラグでは、ハウジングの後端部に、工具係合部を有し、溝部は、工具係合部の６つの角部について軸線方向同位置にそれぞれ形成されている。工具係合部の角部は肉厚であるので、溝部を設けても強度の低下を生じにくく、信頼性の高いグロープラグとなる。

【0014】

さらに、上述のグロープラグであって、前記工具係合部のうち、前記溝部よりも前記軸線方向後端側は、上記後端側に向かって縮径するテーパとされてなるグロープラグとすると良い。

【0015】

このグロープラグでは、工具係合部のうち溝部よりも軸線方向後端側をテーパ部としている。これにより、コネクタキャップを装着し、凸部（係合部）を溝部（被係合部）に係合させる際に、コネクタキャップの装着が容易になる。

【0016】

さらに、上述のグロープラグであって、前記溝部は、前記軸線方向の断面がＶ字状をなすＶ溝部であり、上記Ｖ溝部のうち、上記軸線方向後端側の溝面が前記軸線となす角度θａを、前記テーパ部が上記軸線となす角度θｂより大きく（θａ＞θｂ）してなるグロープラグとすると良い。

【0017】

特に、このグロープラグでは、溝部をＶ溝部とし、かつ、θａ＞θｂとしている。これにより、コネクタキャップを装着する際には、装着し易くする一方、コネクタキャップが外れにくくすることができる。

【0018】

さらに、上述のいずれかのグロープラグであって、前記ハウジングは、その外周面に取り付け用の雄ネジ部を有し、上記雄ネジ部はねじ径がＭ８以下であるグロープラグとすると良い。

【0019】

このグロープラグは、ハウジングにねじ径がＭ８，Ｍ６など、Ｍ８以下の取り付け用の雄ネジ部を有する細径のグロープラグである。グロープラグが細径になるほど、ハウジングと端子部材（あるいはこれに導通する導通部材）との間の距離が短くなったり、絶縁部材が肉薄になったりするため、コネクタキャップから端子部材へ振動が伝わった場合に、絶縁部材を介した端子部材とハウジングとの間の絶縁性やシール性を確保するのが難しい。また、ハウジングが細径となることで、ハウジングの剛性が低くなり、振動の影響を受けやすい。しかるに、このグロープラグでは、ハウジングの後端部でコネクタキャップを係止して、コネクタキャップの振動に伴って端子部材を通じて絶縁部材に掛かる応力を低減しているので、細径のグロープラグにおいても、振動の影響を抑えて、絶縁部材を介した端子部材及び導通部材とハウジングとの間の絶縁性の低下やシール性の低下を防止することができる。
また、特に、ヒータと端子部材とが棒状の中軸（導通部材）により接続されている場合には、コネクタキャップから端子部材を通じて、さらに中軸へと伝わる応力も低減する。このため、雄ネジ部のねじ径がＭ８，Ｍ６など、Ｍ８以下とされて、これに伴い、中軸が細径化された場合でも、中軸が振動による疲労破壊で破断するのを抑えることができる。

【0020】

他の態様は、通電により発熱するヒータと、自身の軸線に沿う軸線方向先端側に上記ヒータを直接または間接に保持してなるハウジングと、上記ハウジング内に挿通され、上記ヒータに電気的に導通して、上記軸線方向後端側に向けて延びる導通部材と、上記導通部材の後端部に接続され、上記ハウジングの後端部よりも上記軸線方向後端側に突出して配置された端子部材と、絶縁体からなり、上記端子部材及び上記導通部材の少なくともいずれかと上記ハウジングとの間に介在して、これらの間を電気的に絶縁しつつ、上記ハウジングの上記後端部を封止する絶縁部材と、を備えるグロープラグに、上記端子部材に対し上記軸線方向に着脱可能に結合する外部コネクタ端子と、絶縁材からなり、上記外部コネクタ端子を内包し、上記グロープラグの上記端子部材及び上記ハウジングの上記後端部を覆うキャップ部材と、を備えるコネクタキャップを装着したグロープラグ構造体であって、上記コネクタキャップの上記キャップ部材は、その内周部に係合部を有し、上記ハウジングは、その上記後端部の外周部に、上記キャップ部材の上記係合部を上記軸線方向に着脱可能に係合させて、上記コネクタキャップを上記軸線方向に係止する被係合部を有するグロープラグ構造体である。

【0021】

このグロープラグ構造体では、グロープラグに、外部コネクタ端子と、この外部コネクタを内包し、グロープラグの端子部材及びハウジングの後端部を覆うキャップ部材とを備えるコネクタキャップが装着されている。そして、コネクタキャップのキャップ部材は、その内周部に係合部を有し、ハウジングは、その後端部の外周部に、キャップ部材の係合部を軸線方向に着脱可能に係合させて、コネクタキャップを軸線方向に係止する被係合部を有している。
これにより、主体金具の後端部にコネクタキャップが係止されるので、コネクタキャップは、端子部材のみならず、エンジンヘッドに固定された剛性の高いハウジングの後端部でも保持される。したがって、コネクタキャップの振動に伴って端子部材を通じて絶縁部材に掛かる応力が低減され、端子部材，導通部材あるいはハウジングと絶縁部材との間に隙間が生じて、シール性が低下するのが防止される。また、端子部材のみならず、絶縁部材及びハウジングの後端部をコネクタキャップで覆うので、ハウジングの後端側を経由して、グロープラグの内部に油分等の異物が侵入するのを防止したグロープラグ構造体を得ることができる。
さらに、端子部材とヒータとが棒状で金属からなる中軸（導通部材）を介して接続されている場合には、振動時にコネクタキャップから端子部材を通じて中軸へ伝わる応力を低減して、中軸が振動による疲労破壊で破断するのを防止することもできる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】実施形態に係るグロープラグの縦断面図である。

【図2】実施形態に係るグロープラグのうち、セラミックヒータを含む先端部分を拡大した縦断面図である。

【図3】実施形態に係るグロープラグにコネクタキャップを装着したグロープラグ構造体のうち、後端側の部位についての部分破断断面図である。

【図4】実施形態に係るグロープラグの後端側の部位のうち、工具係合部付近を拡大した外観図である。

【図5】変形形態に係るグロープラグ構造体のうち、後端側の部位についての部分破断断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。まず、図１及び図２を参照して、本実施形態に係るグロープラグ１００について、全体の構造を説明する。図１は、グロープラグ１００全体の縦断面図である。また、図２は、グロープラグ１００のうち、セラミックヒータ１３０を含む先端部分を拡大した縦断面図である。なお、図１及び図２において、グロープラグ１００の軸線ＡＸに沿う軸線方向ＨＪのうち、セラミックヒータ１３０が配置された側（図中下側）を先端側ＧＳとし、これと反対側（図中上側）を後端側ＧＫとして説明する。

【0024】

グロープラグ１００は、例えば、ディーゼルエンジンの燃料室に取り付けられ、エンジン始動時の点火を補助する熱源として利用される。このグロープラグ１００は、ハウジングとしての主体金具１１０、中軸１２０、セラミックヒータ１３０（ヒータ）、リング部材１４０、外筒１５０、端子部材をなすピン端子１６０等から構成されている。

【0025】

このうち主体金具１１０は、Ｓ４５Ｃ相当の鉄系素材からなり、軸線方向ＨＪに自身の金具基端部１１０ｋから金具先端部１１０ｓまで延びる筒状をなす。この主体金具１１０内には、軸孔１１０ｈが形成されている。また、主体金具１１０の外周面１１０ｍには、取り付け用の雄ネジ部１１１が形成されている。この雄ネジ部１１１のねじ径はＭ８であり、本実施形態に係るグロープラグ１００の主体金具１１０は、従来の一般的なグロープラグ（ねじ径がＭ１０，Ｍ１２などのもの）に比して、細径とされている。
また、主体金具１１０の後端部である金具基端部１１０ｋの外周部には、六角柱状をなし、取り付け工具を係合させる工具係合部１１３が形成されている。一方、この金具基端部１１０ｋの内側には、後端側ＧＫに向かって軸孔１１０ｈを拡径する孔内テーパ部１１５が形成され、軸孔１１０ｈのうち基端部分は、大径孔１１０ｈｋとされている。

【0026】

中軸１２０は、ステンレス等の鉄系素材からなり、軸線方向ＨＪに自身の中軸基端部１２０ｋから中軸先端部１２０ｓまで延びる棒状をなす。そして、中軸１２０は、中軸基端部１２０ｋを金具基端部１１０ｋから後端側ＧＫに向けて突出させた状態で、主体金具１１０内に挿通されている。また、中軸先端部１２０ｓは、後述するリング部材１４０のリング基端部１４０ｋ内に嵌合している。
なお、主体金具１１０が細径とされていることに伴い、この中軸１２０も細径化されている。

【0027】

セラミックヒータ１３０は、軸線方向ＨＪに自身のヒータ基端部１３０ｋからヒータ先端部１３０ｓまで延びる棒状をなし、通電により発熱するヒータ先端部１３０ｓを金具先端部１１０ｓから先端側ＧＳに向けて突出させた状態で、主体金具１１０内に挿通されている。このセラミックヒータ１３０は、絶縁性セラミック（具体的には、窒化珪素質セラミック）からなる棒状の絶縁基体１３１の内部に、導電性セラミック（具体的には、導電成分として炭化タングステンを含有する窒化珪素質セラミック）からなる発熱抵抗体１３２が埋設された構造をなす。

【0028】

発熱抵抗体１３２は、発熱部１３３及び一対のリード部１３５，１３６を有する。このうち発熱部１３３は、Ｕ字状に曲げ返された形状をなし、ヒータ先端部１３０ｓ内に配置されている。また、このＵ字状に曲げ返された発熱部１３３の両端には、一対のリード部１３５，１３６が繋がり、セラミックヒータ１３０の基端面１３０ｋｍまで延びて基端面１３０ｋｍに露出している。また、各々のリード部１３５，１３６には、セラミックヒータ１３０の端子をなす電極取出部１３７，１３８が形成されている。即ち、リード部１３５には、ヒータ基端部１３０ｋにおいて電極取出部１３７が形成され、ヒータ基端部１３０ｋの外周に露出して、次述するリング部材１４０と電気的に接続されている。また、リード部１３６には、ヒータ基端部１３０ｋよりも先端側ＧＳにおいて電極取出部１３８が形成され、セラミックヒータ１３０の外周に露出して、後述する外筒１５０と接続されている。

【0029】

リング部材１４０は、ステンレスからなり、軸線方向ＨＪに自身のリング基端部１４０ｋからリング先端部１４０ｓまで延びる筒状をなす。そして、主体金具１１０内に配置されて、中軸１２０とセラミックヒータ１３０との間を接続している。

【0030】

このリング部材１４０のリング先端部１４０ｓ内には、セラミックヒータ１３０のヒータ基端部１３０ｋが圧入され、セラミックヒータ１３０に設けられた電極取出部１３７がリング部材１４０に内側から当接して、両者が電気的に接続している。
一方、リング部材１４０のリング基端部１４０ｋ内には、中軸１２０の中軸先端部１２０ｓが圧入され、リング部材１４０と中軸１２０とが電気的に接続している。さらに、リング部材１４０と中軸１２０とは、リング基端部１４０ｋと中軸先端部１２０ｓとの間に形成された溶接部１４９により、互いに固着されている。

【0031】

外筒１５０は、ステンレスからなり、軸線方向ＨＪに自身の外筒基端部１５０ｋから外筒先端部１５０ｓまで延びる筒状をなす。この外筒１５０には、ヒータ先端部１３０ｓを外筒先端部１５０ｓから先端側ＧＳに向かって突出させると共に、ヒータ基端部１３０ｋを外筒基端部１５０ｋから後端側ＧＫに向かって突出させた状態で、セラミックヒータ１３０が圧入されている。セラミックヒータ１３０に設けられた電極取出部１３８は、外筒１５０に内側から当接して、外筒１５０と電極取出部１３８とが電気的に接続している。

【0032】

また、外筒１５０の外筒基端部１５０ｋは、径小とされて、主体金具１１０の金具先端部１１０ｓ内に嵌合している。そして、外筒１５０と主体金具１１０とは、外筒基端部１５０ｋと金具先端部１１０ｓとの間に形成された溶接部１５９により、互いに固着されている。これにより、主体金具１１０の先端側ＧＳの金具先端部１１０ｓに、外筒１５０を介してセラミックヒータ１３０が保持される。

【0033】

ピン端子１６０は、中軸１２０の中軸基端部１２０ｋに円周加締めにより固定されている。このピン端子１６０は、後述するコネクタキャップ８０が装着された際に、外部の電源（図示外）から電力を供給するためのケーブル８３が接続した外部コネクタ端子８２と結合する。また、ピン端子１６０の先端側ＧＳには、絶縁体からなるＯリング１６１及び筒状の絶縁スペーサ１６３が配置されている。具体的には、これらＯリング１６１及び絶縁スペーサ１６３は、主体金具１１０の金具基端部１１０ｋ（軸孔１１０ｈの大径孔１１０ｈｋ）内に、中軸１２０と間隙に配置されている。これにより、ピン端子１６０は、中軸１２０及びリング部材１４０を介して、セラミックヒータ１３０の一方の端子である電極取出部１３７に電気的に導通している。また、ピン端子１６０及び中軸１２０と主体金具１１０とは、Ｏリング１６１及び絶縁スペーサ１６３を介して電気的に絶縁され、さらに、これらＯリング１６１及び絶縁スペーサ１６３により、主体金具１１０の金具基端部１１０ｋ（軸孔１１０ｈの大径孔１１０ｈｋ）が封止されている。

【0034】

次いで、図３を参照して、本実施形態に係るグロープラグ１００にコネクタキャップ８０を装着したグロープラグ構造体２００について説明する。図３は、このグロープラグ構造体２００のうち、後端側ＧＫの部位についての部分破断断面図である。

【0035】

コネクタキャップ８０は、グロープラグ１００のピン端子１６０に対し軸線方向ＨＪに着脱可能に結合する概略円筒形状の外部コネクタ端子８２と、この外部コネクタ端子８２の一端８２ａ（図３中、上側）に端子カシメ部８４で加締め接続されたケーブル８３と、絶縁樹脂からなり、外部コネクタ端子８２を内包しケーブル８３が引き出されたキャップ部材８１と、を備える。
キャップ部材８１は、装着時にグロープラグ１００のピン端子１６０及び主体金具１１０の後端部である金具基端部１１０ｋの工具係合部１１３を覆い、これらに外嵌する。
なお、このキャップ部材８１は、外部コネクタ端子８２を保持し、樹脂からなるホルダ８１ａと、このホルダ８１ａを包囲して保持すると共に、ピン端子１６０及び主体金具１１０の工具係合部１１３を包囲する断面略Ｕ字状のキャップ本体８１ｂとからなる。具体的には、ケーブル８３と外部コネクタ端子８２の一端８２ａとを端子カシメ部８４で加締め接続した後、外部コネクタ端子８２をホルダ８１ａ内に固定し、その後、ホルダ８１ａの外側から樹脂モールドしてキャップ本体８１ｂを成形し、キャップ部材８１を作製している。

【0036】

また、キャップ部材８１（キャップ本体８１ｂ）の内周面８１ｍのうち軸線方向ＨＪ先端側ＧＳの先端内周部８６には、内側に突出する凸部８５が形成されている。一方、主体金具１１０の金具基端部１１０ｋの六角柱状をなす工具係合部１１３には、軸線方向ＨＪに延びる６つの角部について軸線方向ＨＪ同位置にそれぞれ、軸線方向ＨＪの断面がＶ字状をなす溝部であるＶ溝部１１６が形成されている。これにより、主体金具１１０の工具係合部１１３のＶ溝部１１６（溝部）に、キャップ部材８１の凸部８５が軸線方向ＨＪに着脱可能に係合し、主体金具１１０の金具基端部１１０ｋ（工具係合部１１３）が、コネクタキャップ８０を軸線方向ＨＪに係止している。

【0037】

さらに、図４（ａ）に示すように、主体金具１１０の工具係合部１１３のうち、Ｖ溝部１１６よりも軸線方向ＨＪ後端側ＧＫは、後端側ＧＫに向かって縮径する円錐面をなすテーパ部１１７とされている。
そして、図４（ａ）のＡ部を拡大した図４（ｂ）に示すように、Ｖ溝部１１６のうち、軸線方向ＨＪ後端側ＧＫの溝面が軸線ＡＸとなす角度θａと、テーパ部１１７が軸線ＡＸとなす角度θｂとは、θａ＞θｂの関係にされている。これにより、軸線方向ＨＪ先端側ＧＳに向けてコネクタキャップ８０を移動させて、グロープラグ１００に装着する際には、装着し易くする一方、コネクタキャップ８０を軸線方向ＨＪ後端側ＧＫに移動させて、脱離させる際には、コネクタキャップ８０が外れにくくしている。

【0038】

本実施形態のグロープラグ１００及びグロープラグ構造体２００において、セラミックヒータ１３０が本発明における「ヒータ」に相当し、主体金具１１０が本発明における「ハウジング」に相当する。また、ピン端子１６０が本発明における「端子部材」に相当し、中軸１２０が本発明における「導通部材」に相当する。また、Ｏリング１６１及び絶縁スペーサ１６３が本発明における「絶縁部材」に相当し、主体金具１１０の金具基端部１１０ｋが本発明における「後端部」に相当する。また、主体金具１１０の金具基端部１１０ｋの工具係合部１１３が本発明における「外周部」に相当し、コネクタキャップ８０のキャップ部材８１の先端内周部８６が本発明における「内周部」に相当する。

【0039】

以上で説明したように、本実施形態のグロープラグ１００では、主体金具１１０（ハウジング）の金具基端部１１０ｋ（後端部）の工具係合部１１３（外周部）に、キャップ部材８１の凸部８５（係合部）を軸線方向ＨＪに着脱可能に係合させて、コネクタキャップ８０を軸線方向ＨＪに係止するＶ溝部１１６（被係合部）を有している。

【0040】

したがって、グロープラグ１００にコネクタキャップ８０を装着した状態において、主体金具１１０の金具基端部１１０ｋ（工具係合部１１３）にコネクタキャップ８０が係止される。すなわち、コネクタキャップ８０は、ピン端子１６０（端子部材）で保持されるのみならず、鉄系素材からなり、エンジンヘッド（不図示）に固定された剛性の高い主体金具１１０の金具基端部１１０ｋ（工具係合部１１３）でも保持される。これにより、車両（不図示）等の振動が繰り返しコネクタキャップ８０に伝わった場合でも、コネクタキャップ８０の振動が抑えられ、コネクタキャップ８０の振動に伴ってピン端子１６０を通じてＯリング１６１及び絶縁スペーサ１６３（絶縁部材）に繰り返し掛かる応力が低減される。このため、ピン端子１６０（端子部材），中軸１２０（導通部材）あるいは主体金具１１０（ハウジング）とＯリング１６１及び絶縁スペーサ１６３（絶縁部材）との間に隙間が生じて、シール性が低下するのが防止される。また、ピン端子１６０のみならず、絶縁スペーサ１６３及び主体金具１１０の後端部である金具基端部１１０ｋをコネクタキャップ８０で覆うので、主端金具１１０の後端側ＧＫを経由して、グロープラグ１００の内部に油分等の異物が侵入するのを防止することもできる。
さらに、本実施形態のグロープラグ１００では、振動時にコネクタキャップ８０からピン端子１６０を通じて中軸１２０へ伝わる応力も低減されるので、中軸１２０が振動による疲労破壊で破断するのを防止することもできる。

【0041】

また、本実施形態のグロープラグ１００では、被係合部として、主体金具１１０の金具基端部１１０ｋ（後端部）の工具係合部１１３（外周部）に凹状にくぼみ、キャップ部材８１の先端内周部８６（内周部）において内側に突出し係合部をなす凸部８５が係合するＶ溝部１１６（溝部）を有している。このように、被係合部をＶ溝部１１６（溝部）とすることで、切削等により簡易に被係合部を設けたグロープラグ１００とすることができる。

【0042】

また、本実施形態のグロープラグ１００では、主体金具１１０の金具基端部１１０ｋ（後端部）に、工具係合部１１３を有し、溝部１１６は、工具係合部１１３の６つの角部について軸線方向ＨＪ同位置にそれぞれ形成されている。工具係合部の角部は肉厚であるので、溝部１１６を設けても強度の低下を生じにくく、信頼性の高いグロープラグ１００となる。

【0043】

また、本実施形態のグロープラグ１００では、工具係合部１１３のうちＶ溝部１１６（溝部）よりも軸線方向ＨＪ後端側ＧＫをテーパ部１１７としている。これにより、コネクタキャップ８０を装着し、凸部８５（係合部）をＶ溝部１１６（溝部，被係合部）に係合させる際に、コネクタキャップ８０の装着が容易になる。

【0044】

また、本実施形態のグロープラグ１００では、溝部をＶ溝部１１６とし、かつ、Ｖ溝部１１６のうち軸線方向ＨＪ後端側ＧＫの溝面が軸線ＡＸとなす角度θａと、テーパ部１１７が軸線ＡＸとなす角度θｂの関係を、θａ＞θｂとしている。これにより、コネクタキャップ８０を装着する際に、装着し易くする一方、コネクタキャップ８０が外れにくくすることができる。

【0045】

また、本実施形態のグロープラグ１００では、主体金具１１０にねじ径がＭ８の取り付け用の雄ネジ部１１１を有しており、主体金具１１０が細径とされている。これにより、主体金具１１０と中軸１２０との間の距離が短くされ、Ｏリング１６１及び絶縁スペーサ１６３が肉薄となっているので、Ｏリング１６１及び絶縁スペーサ１６３を介したピン端子１６０及び中軸１２０と主体金具１１０との間の絶縁性やシール性を確保するのが難しくなっている。また、主体金具１１０が細径となることで、主体金具１１０の剛性が低くなり、振動の影響を受けやすい。
しかるに、このグロープラグ１００では、主体金具１１０の金具基端部１１０ｋ（後端部）でコネクタキャップ８０を係止して、コネクタキャップ８０の振動に伴ってピン端子１６０を通じてＯリング１６１及び絶縁スペーサ１６３（絶縁部材）に掛かる応力を低減しているので、振動の影響を抑えて、Ｏリング１６１及び絶縁スペーサ１６３（絶縁部材）を介したピン端子１６０（端子部材）及び中軸１２０（導通部材）と主体金具１１０（ハウジング）との間の絶縁性の低下やシール性の低下を防止することができる。
また、コネクタキャップ８０からピン端子１６０を通じて、さらに中軸１２０へと伝わる応力も低減しているので、雄ネジ部１１１のねじ径がＭ８以下とされて、これに伴って、中軸１２０が細径化された場合でも、中軸１２０が振動による疲労破壊で破断するのを抑えることができる。

【0046】

さらに、本実施形態のグロープラグ構造体２００では、グロープラグ１００に、外部コネクタ端子８２と、この外部コネクタ８２を内包し、グロープラグ１００のピン端子１６０（端子部材）及び主体金具１１０（ハウジング）の金具基端部１１０ｋ（後端部）を覆うキャップ部材８１とを備えるコネクタキャップ８０が装着されている。そして、コネクタキャップ８０のキャップ部材８１は、その先端内周部８６（内周部）に凸部８５（係合部）を有し、主体金具１１０は、その金具基端部１１０ｋ（後端部）の工具係合部１１３（外周部）に、キャップ部材８１の凸部８５（係合部）を軸線方向ＨＪに着脱可能に係合させて、コネクタキャップ８０を軸線方向ＨＪに係止するＶ溝部１１６（被係合部）を有している。
これにより、主体金具１１０の金具基端部１１０ｋ（後端部）にコネクタキャップ８０が係止されるので、コネクタキャップ８０は、ピン端子１６０（端子部材）のみならず、エンジンヘッドに固定された剛性の高い主体金具１１０（ハウジング）の金具基端部１１０ｋ（後端部）でも保持される。したがって、コネクタキャップ８０の振動に伴ってピン端子１６０を通じてＯリング１６１及び絶縁スペーサ１６３（絶縁部材）に掛かる応力が低減され、ピン端子１６０（端子部材），中軸１２０（導通部材）あるいは主体金具１１０（ハウジング）とＯリング１６１及び絶縁スペーサ１６３（絶縁部材）との間に隙間が生じて、シール性が低下するのが防止される。また、ピン端子１６０のみならず、絶縁スペーサ１６３及び主体金具１１０の金具基端部１１０ｋをコネクタキャップ８０で覆うので、主体金具１１０の後端側ＧＫを経由して、グロープラグ１００の内部に油分等の異物が侵入するのを防止したグロープラグ構造体２００を得ることができる。
さらに、本実施形態のグロープラグ構造体２００では、振動時にコネクタキャップ８０からピン端子１６０を通じて中軸１２０へ伝わる応力を低減して、中軸１２０が振動による疲労破壊で破断するのを防止することもできる。

【0047】

なお、本実施形態では、主体金具１１０の工具係合部１１３に、被係合部として凹状のＶ溝部１１６を設けて、キャップ部材８１の先端内周部８６（内周部）に、係合部として凸状の凸部８５を設けた。
しかし、これとは逆に、被係合部を凸状とし、係合部を凹状とすることもできる。ただし、本実施形態では、被係合部を工具係合部１１３に設けているため、取り付け工具の係合の際に影響を及ぼさないように、被係合部を凹状にするのが好ましい。

【0048】

（変形形態）
次に、上述の実施形態の変形形態について、図５を参照して説明する。上述の実施形態では、主体金具１１０の金具基端部１１０ｋの外周部に六角柱状をなす工具係合部１１３を形成していた。そして、コネクタキャップ８０のキャップ部材８１は、この主体金具１１０の工具係合部１１３を覆っていた。
これに対し、本変形形態では、主体金具１１０が、工具係合部１１３よりも後端側ＧＫに延びた形状をなしている。そして、主体金具１１０のうち工具係合部１１３よりも後端側ＧＫの金具基端部１１０ｋ（後端部）の外周部に、その周方向を一周し、断面がＶ字状をなすＶ溝部１１６が形成されている。一方、キャップ部材８１の内周面８１ｍの軸線方向ＨＪ先端側ＧＳの先端内周部８６（内周部）には、内側に突出する凸部８５が形成されている。そして、主体金具１１０の金具基端部１１０ｋのＶ溝部１１６（被係合部）に、キャップ部材８１の凸部８５（係合部）が軸線方向ＨＪに着脱可能に係合させて、主体金具１１０の金具基端部１１０ｋ（後端部）にコネクタキャップ８０を係止している。

【0049】

本変形形態では、グロープラグ１００にコネクタキャップ８０を装着した状態において、コネクタキャップ８０は、ピン端子１６０で保持されるのみならず、エンジンヘッドに固定された剛性の高い主体金具１１０の工具係合部１１３よりも後端側ＧＫの金具基端部１１０ｋでも保持される。これにより、車両等の振動が繰り返しコネクタキャップ８０に伝わった場合でも、コネクタキャップ８０の振動が抑えられ、コネクタキャップ８０の振動に伴ってピン端子１６０を通じてＯリング１６１及び絶縁スペーサ１６３（絶縁部材）に繰り返し掛かる応力が低減される。このため、実施形態と同様に、ピン端子１６０（端子部材），中軸１２０（導通部材）あるいは主体金具１１０（ハウジング）とＯリング１６１及び絶縁スペーサ１６３（絶縁部材）との間に隙間が生じて、シール性が低下するのが防止され、油分等の異物が侵入するのを防止することもできる。

【0050】

なお、本変形形態では、主体金具１１０の金具基端部１１０ｋ（後端部）の外周部に、被係合部として凹状のＶ溝部１１６を設けて、キャップ部材８１の先端内周部８６（内周部）に、係合部として凸状の凸部８５を設けた。
しかし、これとは逆に、金具基端部１１０ｋの外周部に設ける被係合部を凸状とし、キャップ部材８１の先端内周部８６に設ける係合部を凹状としても良い。

【0051】

以上において、本発明を実施形態及び変形形態に即して説明したが、本発明は上述の実施形態及び変形形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることはいうまでもない。
例えば、実施形態及び変形形態では、グロープラグ１００として、セラミックヒータ１３０を備えたいわゆるセラミックグロープラグを例示した。しかし、グロープラグとしては、これに限られず、ヒータとして、金属製のシース内に発熱コイル、あるいは発熱コイル及び制御コイルを収容して絶縁粉末を充填したシースヒータを備えたいわゆるメタルグロープラグであっても良い。
また、実施形態及び変形形態では、主体金具１１０の先端側ＧＳの金具先端部１１０ｓに、外筒１５０を介してセラミックヒータ１３０を間接に保持したが、主体金具１１０の先端側ＧＳにヒータを直接保持する形態のものであっても良い。
また、実施形態では、主体金具１１０の雄ネジ部１１１のねじ径がＭ８であるグロープラグ１００を例示したが、例えば、ねじ径がＭ６などのさらに細径のグロープラグに本発明を適用することもできる。

【符号の説明】

【0052】

ＡＸ 軸線
ＨＪ 軸線方向
ＧＳ 先端側
ＧＫ 後端側
１００ グロープラグ
１１０ 主体金具（ハウジング）
１１０ｋ 金具基端部（後端部）
１１０ｍ （主体金具の）外周面
１１１ 雄ネジ部
１１３ 工具係合部（外周部）
１１６ Ｖ溝部（溝部，被係合部）
１１７ テーパ部
１２０ 中軸（導通部材）
１３０ セラミックヒータ（ヒータ）
１４０ リング部材
１５０ 外筒
１６０ ピン端子（端子部材）
１６１ Ｏリング（絶縁部材）
１６３ 絶縁スペーサ（絶縁部材）
８０ コネクタキャップ
８１ キャップ部材
８２ 外部コネクタ端子
８３ ケーブル
８５ 凸部（係合部）
８６ 先端内周部（内周部）
２００ グロープラグ構造体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】