JPH04500853A - 加熱要素とグロープラグの本体との締り嵌め結合 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ０熱　素とグロープラグの　との　リーめ士Ａ支血豆１ 本発明は、概略的には、機械的結合構造、一層詳しく言えば、グロープラグの本 体に加熱要素を密封連結する機械的結合構造に関する。

１見垣ｌ グロープラグの本体に加熱要素を連結する方法は種々知られている。１９７３年 ７月３１日にＢａｘｔｅｒに発行された米国特許第３，７４９．９８０号に示さ れているように、成る種のグロープラグの加熱要素は金属製の本体またはハウジ ングにろう付けした耐熱金属のさやまたはスリーブを包含する。上記のろう付は 結合は、グロープラグ本体に加熱要素を保持するだけの手段として、結合部の軸 線方向に剪断力を与えるだけである。このようなグロープラグをディーゼルサイ クルの内燃機関の燃焼室で用いた場合、前記の結合部は、非常に高い燃焼室ガス 圧力、温度を周期的に受け、ろう付は結合部が壊れる可能性がある。このような 破壊が生じると、燃焼室のガス漏れが生じたり、グロープラグの電気回路が破壊 したりする。

さらに、金属製の外周面を有するこのような加熱要素は、特にディーゼルサイク ル内燃機関で絶えず付勢されてメタノール、エタノールまたはガス状燃料のよう な非自己発火性燃料に点火する場合、腐蝕や酸化によって早期に壊れ易い。１９ ８７年４月２８日にＹｏｋｏｉ等に発行された米国特許第４，６６１，６８６号 に示されているように、セラミック材料、たとえば、窒化シリコン（５１３Ｎ１ ４）で作った外周面を有する加熱要素をろお付けすることが知られている。この ようなセラミックの加熱要素は、金属製の外周面を持つものに比べて、比較的大 きな耐腐蝕性、耐酸化性を持ち得る。しかしながら、ろう付けに一般的に伴う前 記の問題に加えて、通常、セラミック材料で作った加熱要素（金属材料で作った 加熱要素と異なる）をグロープラグの金属製の本体にろう付けすることは、異種 材料であるがために、より困難である。

１９８１年２月２４日に５ｔｅｉｎｋｅに発行された米国特許第４．２５２．０ ９１号や１９８４年ｌＯ月１６日にＷａｌｔｏｎに発行された米国特許第４，４ ７７．７１７号に示されているように、グロープラグ本体に加熱要素を連結する 別の方法として締り嵌めを用いている。５ｔｅｉｎｋｅでは、加熱要素の金属製 さやはグロープラグ本体のボアに直接プレス嵌めされる。Ｗａｌｔｏｎでは、加 熱要素の金属製さやの端が圧縮性シリコンワッシャにかしめられ、このシリコン ワッシャがグロープラグ本体のボアにプレス嵌めされる。上記の締り嵌め結合は 比較的一定の摩擦力を与えるが、大きな燃焼室ガス圧力を受けた場合、加熱要素 とハウジングの間に制御不能な相対運動が生じる可能性がある。このような相対 運動の結果、燃焼室のガス漏れが生じたり、グロープラグの電気回路の破壊が生 じたりする可能性がある。

１９７６年１１月１６日にＷｈｉｔｌｅｙに発行された米国特許第３．９９２． ０４３号に示されるように、フレア無しのチューブを本体部分または管継手に連 結するのにフェルールと１つ以上のナツトを用いることが知られている。

Ｗｈｉｔｌｅｙでは、フェルールのテーバ付きの周端が本体部分に設けた溝の截 頭円錐形の口に係合する。１９８５年１２月３日にＫｏｗａｌ等に許された米国 特許第４，５５６，２４２号や１９８６年２月４日にＫｏｎｒａｄに発行された 米国特許第４．５６８．１１４号に示されているように、フェルールはフレア無 しチューブに食い込ませたり、押し込んだり、あるいは、切り込んだりする手段 も包含し得る。

本出願人の知るかぎりでは、Ｗｈｉｔｌｅｙ、　Ｋｏｗａｌ等あるいはＫｏｒａ ｄの教示が加熱要素をグロープラグ本体に連結す問題に適用されたことはまだな い。さらに、加熱要素の少なくとも外周面がセラミック材料である、Ｋｏｗａｌ 等またはＫｏｎｒａｄの、加熱要素をグロープラグ本体に保持する食い込み、押 し込みあるいは切り込み手段では、加熱要素に亀裂を生じさせたり、許容外の応 力集中を生じさせたりする可能性がある。

本発明は上述の問題のうちの１つまたはそれ以上な克服することに向けたもので ある。

ｌ豆旦１ｊ 本発明の一局面によれば、本体、部材およびフェルールからなる機械的結合構造 が開示される。本体は内面と開口部を有するボアを構成する。部材は周面な有し 、本体ボア内にその内面から隔たって設置される。フェルールは本体ボアの内面 と部材の周面との間に密封設置される。フェルールは周面な有し、これもまた、 内面を有する主ボアを構成している。この機械的結合構造は、さらに、部材を本 体ボアに押し込んだときにそれに応答して、フェルールの内面を部材の周面に押 し付ける圧縮手段を包含する。

本発明の別の局面においては、第１の端部と拡大した第２の端部とを包含するフ ェルールが開示される。

第１端部は全体的にテーバの付いた周面な有し、内面とそこに形成された肩部と を有する主ボアも構成している。フェルールの第２端部には環状の着座部が形成 してあり、この着座部はフェルールの第１端部にほぼ対向している。第２端部は 、さらに、主ボアと同軸でそこに隣接した端ぐり孔も包含する。

本発明の別の局面においては、本体、加熱要素およびフェルールからなるグロー プラグが開示される。本体は内面と開口部を有するボアを構成している。加熱要 素は周面な有し、本体ボアの内面から隔たった状態で本体ボア内に設置される。

フェルールは本体ボアの内面と加熱要素の周面との間に密封設置される。フェル ールは周面な有し、内面を有する主ボアも構成している。グロープラグは、さら に、加熱要素を本体ボアに押し込んだときにそれに応答してフェルールの内面を 加熱要素の周面に押し付ける圧縮手段を包含する。

図面の簡単な説明 第１図は本発明の第１実施例の概略横断面図である。

第２図は第１図の概略拡大断片図である。

第３図は第１図の実施例の概略拡大展開断片図である。

第４図は第１〜３図に示すフェルールの概略拡大独立横断面図である。

第５図は第４図の■−■線に沿った概略端面図である。

第６図は本発明の第２実施例の概略横断面図である。

第７図は第６図の概略拡大断片図である。

明を　するための最　の態 第１〜７図を参照して、ここでは同様の参照符号は同様の構成要素または特徴を 示しているが、本発明の機械的結合構造の２つの実施例が示しである。各機械的 結合構造は内燃機関で用いられているようになっている電気付勢式グロープラグ 用として示しであるが、本発明が間を密封結合する必要がある一対の入れ予成組 み立て要素を有する種々のタイプの構造にも適用できることは了解されたい。

第１〜５図を参照して、ここには、グロープラグ１４の種々の構成要素を連結す るための機械的結合構造１０の第１実施例が示しである。

グロープラグ１４は、剛性の本体１８と、細長い剛性の電気抵抗式加熱要素また は部材２２と、剛性であるが比較的延性のある細長いフェルール２６と、圧縮手 段または圧縮構造３０とを包含する。

好ましくは、本体１８はフェルール２６の延性よりもかなり小さい延性を有する １本体１８およびフェルール２６の、相互の接触面に沿った横断壁厚さがほぼ同 じであるように選ばれた場合、本体１８はフェルール２６の圧縮降伏強さに比べ て比較的高い引張降伏強さを有する材料で作ると好ましい。たとえば、本体１８ は約１５０，０００ボンド−フォース／平方インチ（ｐｓｉ）の引張降伏強さを 有する５ＡＥ４１４０鋼で作ると良い。

第３図に示すように、本体１８は長手軸線３８を有するほぼ円筒形のボア３４を 構成する０本体ボア３４の一端部は全体的にテーバの付いた環状の内面４２と開 口部４６とを有する。好ましくは、本体ボア３４のテーパ付きの環状内面４２は 直径り、を有し、この直径は、軸線３８に沿った方向において、本体ボア開口部 ４６に向かって増大している。

加熱要素２２自体の構造は、本発明の範囲から逸脱することなく、種々の公知の 構造のうちの任意のものであり得る（限定するつもりはないが、たとえば、米国 特許第３．７４９．９８０号、米国特許第４，６６１，６８６号、米国特許第４ ，２５２，０９１号に示されているものがある）。

好ましくは、加熱要素２２の外面は、フェルール２６の延性よりも比較的小さい 延性を有する材料で作られる。好ましくは、加熱要素の外面は、セラミック材料 （たとえば、酸化アルミ、酸化クロム、窒化シリコン）で作られる。このような セラミック材料は、約３００、０００ｐｓｉより大きい圧縮強さを持つと有利で あり、フェルール２６の選定した圧縮降伏強さより比較的高くなければならない 。このようなセラミック材料は、加熱要素が高温まで加熱され、内燃機関の燃焼 室の厳しい作動状態にさらされたときに、適切な耐腐蝕性および耐酸化性も与え る。さらに、加熱要素の外面に望ましくない応力集中が生じるのを避けるために 、外面は、好ましくは、丸い閉鎖自由端を有するほぼ滑らかで孔のない円筒形に 形成する。好ましくは、第１、・２図に示すように、加熱要素の内部は電気抵抗 フィラメント４８を包含し、これは電流を受けたときにグロープラグ１４を加熱 するようになっている電気回路の一部をなす。

第２．３図に示すように、加熱要素２２は第１、第２の端部５０．５４を有する 。加熱要素２２の第１端部５０はほぼ円筒形の周面５８を有し、この周面ば、第 １．２図に示すように、本体ボア３４のテーパ付きの環状内面４２に対して半径 方向に隔たった状態でこの本体ボア３４内に位置させられる。第３図に示すよう に、周面５８は直径Ｄ２を有する。第１．２図に示すように、加熱要素２２の第 ２端部５４は本体ボア開口部４６から外に突出している。

好ましくは、フェルール２６は、本体１８および加熱要素２２の個々の延性より も比較的大きい延性を有する材料で作られる。たとえば、本体１８およびフェル ールの、相互の接触面に沿った横断壁厚さがほぼ同じであるように選定された場 合、フェルールは、約３２、０００ｐｓｉの圧縮降伏強さを有する、５ＡＥ１０ １８のような比較的軟質の低炭素鋼で作ると良い。第１．２図に示すように、フ ェルール２６は、本体ボア３４のテーパ付きの環状内面４２と加熱要素２２の円 筒形の周面５８の間で半径方向に密封設置される。

第１〜５図に示すように、フェルール２６は本体ボア３４内に設置できる第１端 部６２と、本体ボア３４の外側に設置できる拡大した第２端部６６とを包含する 。第３．４図に示すように、フェルール２６は、さらに、主ボア７０を構成し° Ｃおり、この主ボアは本体ボア３４と同軸であり、はぼ円筒形の内面７４を包含 する。内面７４は加熱要素２２の第１端部５０の周面５８を直接囲んでいる。好 ましくは、自由な状態（すなわち、未組み立て状態）において、加熱要素２２と フェルール２６は滑り嵌めしである。たとえば、自由状態において、フェルール ２６の主ボア７０の内径と加熱要素２２の周面５８の外径Ｄ２の公称直径方向間 隙は約０．０２５４ミリメートル（０，００１インチ）であると好ましい。

第４図に示すように、フェルール２６の第１端部６２は、第１、第２の反対向き の端部７９．８０を有する全体的にテーパの付いた環状の周面７８を包含する。

好ましくは、フェルール２６のテーパ付きの周面７８は夾角Ａ１を有し、この夾 角は、約１０度未満、好ましくは、約８度であり、フェルール２６が本体ボア３ ４内に挿入されたときに適切なくさび効果を与えるようになっている。フェルー ル２６のテーパ付き環状周面７８は、好ましくは、本体ボア３４のテーパ付きの 環状の内面４２と対応し、締り嵌めによって直接この内面４２と係合する。さら に、第２．３図に示される軸線３８に沿って測ったとき、本体ボア３４のテーパ 付き環状内面４２の直角投影軸線方向長さはフェルール２６のテーパ付き環状周 面７８の直角投影軸線方向長さより長いと好ましい。

第３．４図に示すように、フェルール２６の第２端部６６にはフェルール２６の 第１端部６２にほぼ対向したテーパ付きの環状着座部８２が形成しである。この 着座部８２は、好ましくは、約１２０度の夾角Ａ。

を有する。フェルール２６の着座部８２は、たとえば、内燃機関（図示せず）の シリンダヘッド壁またはボスのボアにおいてグロープラグ１４を密封着座させる ようになっている。

第２図に示すように、フェルール２６の拡大した第２端部６６は、機械的結合構 造１０を組み立てたときに、予め選定した軸線方向長さり、に従って、本体１８ 、一層詳しくは、本体ボア開口部４６から軸線方向に隔たっている。この構成に よれば、本体１８、フェルール２６および加熱要素２２の間の所望の締り嵌めが 達成され、拡大した第２端部６６が本体ボア３４の口と接触して「ボトムアウト 」できるまでこの締り嵌めが確実に保つことができる。

第３図に示すように、フェルール２６の主ボア７０はその第２端部６６に形成し た端ぐり孔８６を包含し、これは軸線３８に沿って主ボア７０と同軸である。第 ３図に示すように、端ぐり孔８６は直径り、ｌを有し、この直径は加熱要素２２ の第１端部５０の周面５８の直径Ｄ２よりも、予め選定した直径方向間隙（Ｄ、 マイナスＤ、）分だけ大きい。この直径方向間隙は、好ましくは、組み立てたグ ロープラグ１４を環状着座部８２に着座したときに、フェルール２６の第２端部 が加熱要素２２の周面５８を挟むのを、すなわち、周面５８に集中して荷重を伝 えるのを防ぐに充分な大きさに選ぶ。フェルール２６は、さらに、端ぐり孔８６ とフェルール２６の主ボア７ｏの間に形成されたテーパ付きの環状面９０を包含 する。好ましくは、第４図に示すように、テーパ付き環状面９ｏは約６０度の夾 角Ａ、を有し、端ぐり孔８６から主ボア７０への移行を比較的緩やかにしている 。

好ましくは、第３．４図に示すように、フェルール２６のテーパ付き環状周面６ ２の両端部７９．８０は、さらに、一対の環状のくぼみまたは逃げ１０２．１０ ６を構成している。フェルール２６のこれらのくぼみ１０２．１０６は本体ボア ３４の内面４２に対して所定の半径方向間隙を与える。この半径方向間隙は、好 ましくは、くぼみ１０２．１０６が本体ボア３４の内面と少なくとも最初に接触 するのを防ぐに充分な大きさとする。この構成によれば、組み立てた結合構造１ ０において、本体１８から伝えられる荷重はフェルール２６の周面７８に沿って 均等に分布することになる。

第２．３図に示すように、圧縮手段３０は加熱要素２２の第１端部５０に形成さ れた環状の肩部１１０と、フェルール２６の主ボア７０の底に形成した対応した 環状肩部１１４とを包含する。第１．２図に示すように、加熱要素２２の肩部１ １０はフェルール２６の肩部１１４と連続的に係合する。

第６．７図はグロープラグ１４′のための本発明の第２実施例を示しており、こ の第２実施例は、幾分異なった本体１８′およびフェルール２６′が設けられて いることを除いて、第１実施例とほぼ同じである。

さらに、グロープラグ１４′は、さらに、細長いハウジング１１８を包含する。

このハウジング１１８は長平方向のボア１２２を構成しており、このボアは本体 １８′を入れ予成に受け入れ、たとえば、ねじ連結具１２６によって解放自在に 本体１８′に連結しである。この構成においては、ハウジング１１８は、シリン ダヘッド壁を利用できない位置において、グロープラグ１４′を装着し、また、 グロープラグ１４′をシリンダヘッド内を循環する機関冷却材から遮断するため の、シリンダヘッドにおけるボスとして作用するようになっている。

第７図に示すように、ハウジング１１８の長手方向ボア１２２は本体ボア３４と 同軸であり、そこには、全体的にテーパの付いた環状の内部肩部１３０が設けで ある。フェルール２６′は本体ボア３４内に位置した第１端部６２′と、本体ボ ア３４の外側に位置する第２端部６６′とを包含する。

、　フェルール２６′の第２端部６６′には全体的にテーパの付いた環状の周面 １３４が形成してあり、この周面ばハウジング・ボア１２２の内側肩部１３０と 対応し、それと係合している。周面１３４の直径は、軸線３８に沿って、本体ボ ア開口部４６に向って増大する。さらに、フェルール２６′の第２端部６６′は 周囲のハウジング１１８から半径方向に隔たった半径方向にくぼんだ端１３８を 有する。

産　土の　１　口　゛ 機械的結合構造１０の第１実施例は、内燃機関のシリンダヘッドの壁またはボス にすえ付けるようになっているグロープラグ１４用として図示しである。機械的 結合構造１０′の第２実施例は、シリンダヘッドにすえ付けるようにもなってい るが、グロープラグ１４’をシリンダヘッドの流路な通って循環する機関冷却材 から隔離するために保護ハウジング１１８を必要とするグロープラグ１４′用に 示しである。

第３図に示す機械的結合構造１０の第１実施例において、加熱要素２２の第１端 部５０は、その肩部１１０がフェルール２６の肩部１１４と接触するまで、フェ ルール２６の主ボア７０の入口開口部に滑り込まされる。加熱要素２２から延び ている電気抵抗フィラメント４８の一部が主ボア７０の出口開口部を通して送ら れる。

フェルール／加熱要素準組立体２６．２２は、次に、本体ボア開口部４６内へ挿 入され、組立固定具を用いて本体ボア３４の内面４２に向かって半径方向外方へ 押圧される。たとえば、組立固定具は第６図に示すハウジング１１８とほぼ同様 の形状を持っていても良い。フェルール２６の環状着座部８２は組立固定具の長 手方向ボア内に着座させられてフェルール／加熱要素２６．２２を固定状態に保 持し、次いで、本体を組立固定具内へねじ込み、本体１８の内面４２をフェルー ル２６の周面７８の上に引っ張る。この押圧段階は、フェルール２６の周面７８ と本体１８の内面４２の間に所望の締り嵌めが達成されるまで、続けられる。

先に述べたように、フェルール２６は、本体１８．１８’のテーパ付き環状内面 ４２と部材２２の円筒形周面５８のそれぞれの延性よりも大きい延性を有する。

フェルール／加熱要素準組立体が本体ボア３４内へ深（深く押圧されるにつれて 、比較的強度の大きい本体１８および加熱要素２２がフェルール２６を圧搾し、 フェルール２６が間に挟まれ、好ましくは、可塑変形が生じる。その結果、フェ ルール２６．２６′のテーパ付き環状周面６２が本体１８．１８′のテーパ付き 環状内面４２に密封合致する。さらに、フェルール２６．２６′の円筒形内面７ ０は加熱要素２２の円筒形周面５８に密封合致し、そのまわりに緊密にかしめら れる。

比較的軟らかいフェルールを加熱要素の周面５８に圧縮することは、適切な燃焼 ガス・シールを作り出すように作用する。フェルールが充分に変形して適切な燃 焼ガス・シールを与えるということは、たとえば約８９００ニユー　トンのかし め荷重で行われる（たとえば、本体１８と組立固定具の間の３７８−２４ねじ山 に１５０インチ−ボンドのトルクを与えるならば、約２０００ボンド−フォース である）、フェルール２６のこのような変形によれば、締り嵌めによる本体から の反力はフェルール２６の周面７８を通して均等に分布され、それ故、加熱要素 ２２の周面５８に均等に分布される。その結果、押圧段階で、フェルール２６の 内面７４は加熱要素２２の周面５８まわりに緊密にかしめられる。フェルール／ 加熱要素半組立体を予め選定した締り嵌めによって本体１８に同定した後、グロ ープラグ１４は組立固定具から外される（すなわち、ねじ戻される）、。

第６．７図に示す機械的結合構造１０′の第２実施例において、加熱゛要素２２ の第１端部５０は、その肩部１１０がフェルール２６′の肩部１４４と接触する まで、フェルール２６′の主ボア７０の入口開口部に滑り込まされる。加熱要素 ２２から延びている電気抵抗フィラメント４８の一部が主ボア７０の出口開口部 を通して送られる。

フェルール／加熱要素半組立体２６′、２２は、次に、ハウジング１１８のボア １２２内へ挿入され、フェルール２６′の着座部８２′がハウジング１１８の内 側肩部１３０に着座させられてフェルール／加熱要素半組立体を固定状態に保持 する。次いで、本体１８′がハウジング・ボア１２２に挿入さね、ねじ連結具１ ２６を介してハウジング１１８に螺合される。本体１８′の内面４２はフェルー ル２６′の周面７８の上に引っ張られる。この押匣段階は、フェルール２６′の 周面７８と本体１８′の内面４２の間に所望の締り嵌めが得られるまで、継続す る。

加熱要素が本体にろう付けされる公知のグロープラグにおいては、ろう付は結合 部におけるほぼ一定の軸線方向剪断強さのみが、作動している機関の燃焼室内に 存在する変動するガス圧力に対向して加熱要素を本体に保持する手段である。本 発明においては、加熱要素２２の本体１８への保持および密封は、本体／フェル ール／加熱要素結合の確実なかしめ作用により、従来のグロープラグよりも改良 される。

第２図に示すように、フェル・−ル２６．２６′は、加熱要素２２の保持のため に加熱要素２２の周面５８に対して軸線方向に作用する軸線方向の摩擦力Ｆｆを 加えるばかりでなく、加熱要素２２とグロープラグ本体１８．１８′の間の境界 面を効果的に密封するために周面５８の所定の部分に対して直角の方向に作用し 、そこに均等に分布される直角力Ｆ。も加える。くさび式対応テーバ付き表面４ ２．７８との組み合わせで、圧縮子Ｐｊ３０の係合した肩部１１０．１１４は、 加熱要素２２が本体ボア３４内へ深く押し込まれたときはいつでも、加熱要素２ ２の周面５８に向かって半径方向内方へ作用する圧縮直角力Ｆ。を増大させる。

たとえば、グロープラグ１４．１４′が作動している内燃機関で用いられる場合 、加熱要素２２に作用する高いガス圧力はフェルール２６．２６′と加熱要素２ ２の間の直角力Ｆ。を増大させ、境界面の密封性を改善する。さらに、軸線方向 の摩擦力Ｆ、が摩擦係数μとして知られる因数を掛けた直角力Ｆ７の関数である から、上記直角力Ｆ。の増大はフェルール２６と加熱要素２２の間の軸線方向摩 擦力Ｆｔを増大させることになる。この増大した軸線方向摩擦力Ｆ、は加熱要素 ２２のグロープラグ本体１８．１８′への保持作用を改善する。

改良した結合構造１０．１０′の別の利点は、加熱要素と本体のために選んだ材 料が異なっている場合でも、たとえば、金属とセラミックの場合でも、加熱要素 ２２のグロープラグ本体１８．１８′への連結が容易であるということである。

本発明の他の局面、目的および利点は図面、開示および請求の範囲を検討すれば 明らかとなろう。

ｋし′３８ 国際調査報告 １＊＋、、＊＋＋ｍ＊ｌＡＩ％＋。１．、、。ＰＣＴ／ＵＳ　８９１０４１６７

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．内面（４２）と開口部（４６）を有するボア（３４）を構成する本体（１８ 、１８′）と、第１、第２の端部（５０、５４）を有する細長い部材（２２）で あって、前記第１端部（５０）が本体ボア（３４）の内面（４２）から隔たった 状態で本体ボア（３４）内に位置した周面（５８）を有し、前記第２端部（５４ ）が本体ボア開口部（４６）の外側に位置している部材（２２）と、 本体ボア（３４）の内面（４２）と部材（２２）の周面（５８）の間で半径方向 に密封接地されているフェルール（２６、２６′）であり、周面（７８）を有し 、内面（７４）を有する主ボア（７０）を構成しており、また、フェルール（２ ６、２６′）、本体（１８、１８′）および部材（２２）が組み立てる前に本体 （１８、１８′）の内面（４２）と部材（２２）の周面（５８）の個々の延性よ りも大きい延性を有するフェルール（２６、２６′）と、 部材（２２）を本体ボア（３４）に押し込んだときにそれに応答して部材（２２ ）の周面（５８）に対してフェルール（２６、２６′）の内面（７４）を半径方 向内方に圧縮する圧縮手段（３０）であり、部材（２２）の前記周面（５８）が フェルール（２６、２６′）および本体（１８、１８′）に対する任意他の連結 構造から自由にした圧縮手段（３０）とを包含する機械的結合構造（１０、１０ ′）。 ２．請求の範囲第１項記載の機械的結合構造（１０、１０′）において、本体ボ ア（３４）の前記内部構造（４２）がテーパ付きであり、本体ボア（３４）の開 口部（４６）に向って増大する直径（Ｄ１）を有し、フェルール（２６、２６′ ）の前記周面（７８）がテーパ付きであり、本体ボア（３４）のテーパ付き内面 （４２）に形状対応しており、フェルール（２６、２６′）の前記テーパ付き周 面（７８）が締り嵌めによって本体ボア（３４）のテーパ付き内面（４２）に連 結されることを特徴とする機械的結合構造（１０、１０′）。 ３．請求の範囲第２項記載の機械的結合構造（１０、１０′）において、前記圧 縮手段（３０）が部材（２２）の第１端部（５０）に形成した肩部（１１０）と フェルール（２６、２６′）の主ボア（７０）に形成した肩部（１１４）とを包 含し、部材（２２）の第１端部（５０）の前記肩部（１１０）がフェルールの主 ボア（７０）の肩部（１１４）と絶えず係合していることを特徴とする機械的結 合構造（１０、１０′）。 ４．全体的にテーパの付いた環状の内面（４２）および開口部（４６）を有する ボア（３４）を構成している細長い本体（１８、１８′）であり、本体ボア（３ ４）の前記テーパ付き環状内面（４２）が本体ボア開口部（４６）に向って増大 する直径（Ｄ１）を有する本体（１８、１８′）と、 第１、第２の端部（５０、５４）を有する細長い部材（２２）であり、前記第１ 端部（５０）が本体ボア（３４）のテーパ付きの環状内面（４２）に対して半径 方向に隔たった状態で本体ボア（３４）内に入れ子式に置かれ、前記第２端部（ ５８）が本体ボア開口部（４６）の外に位置する部材（２２）と、本体ボア（３ ４）のテーパ付き環状内面（４２）と部材（２２）の円筒形周面（５８）の間で 半径方向に密封設置してある細長いフェルール（２６、２６′）であり、全体的 にテーパの付いた環状の周面（７８）を有し、ほぼ円筒形の内面（７４）を有す る主ボア（７０）を構成しており、この主ボア（７０）が本体ボア（３４）と同 軸であり、前記テーパ付きの環状周面（７８）が本体ボア（３４）のテーパ付き 環状内面（４２）と形状対応し、それと係合しており、さらに、フェルール（２ ６、２６′）、本体（１８、１８′）および部材（２２）を組み立てる前に本体 （１８、１８′）のテーパ付きの環状内面（４２）および部材（２２）の円筒形 の周面（５８）の個々の延性よりも大きい延性を有するフェルール（２６、２６ ′）と、 部材（２２）を本体ボア（３４）内へ軸線方向に押し込んだときにそれに応答し てフェルール主ボア（７０）の円筒形内面（７４）を部材（２２）の円筒形周面 （５８）に向って半径方向内方に圧縮する圧縮手段（３０）と を包含する機械的結合構造（１０、１０′）。 ５．第１端部（６２）と拡大した第２端部（６６）を包含し、前記第１端部（６ ２）が全体的にテーパの付いた環状の周面（７８）を有し、前記第１端部（６２ ）が内面（７４）と肩部（１１４）を形成した主ボア（７０）を構成しており、 前記第２端部（６６）には第１端部（６２）にほぼ対向する環状の着座部（８２ ）が形成してあり、前記第２端部（６６）がさらに主ボア（７０）と同軸でそれ に隣接した端ぐり孔（８６）を包含する細長いフェルール（２６、２６′）。 ６．請求の範囲第５項記載のフェルール（２６、２６′）において、前記テーパ 付きの環状周面（７８）が一対の反対向きの端部（７９、８０）を有し、各端部 に環状のくぼみ（１０２、１０６）が形成してあることを特徴とするフェルール （２６、２６′）。 ７．請求の範囲第５項記載のフェルール（２６、２６′）において、前記テーパ 付きの環状周面（７８）が約８度の夾角（Ａ１）を有することを特徴とするフェ ルール（２６、２６′）。 ８．請求の範囲第５項記載のフェルール（２６、２６′）において、約３２，０ ００ｐｓｉの圧縮降伏強さを有する低炭素鋼材で作ってあることを特徴とするフ ェルール（２６、２６′）。 ９．内燃機関に適用するグローブラグ（１４、１４′）であって、 内面（４２）および開口部（４６）を有するボア（３４）を構成する本体（１８ 、１８′）と、第１、第２の端部（５０、５４）を有し、この第１端部（５０） が本体ボア（３４）の内面（４２）から隔たった状態で本体ボア（３４）内に位 置した周面（５８）を有し、前記第２端部（５４）が本体ボア開口部（４６）の 外に位置している細長い加熱要素（２２）と、 本体ボア（３４）の内面（４２）と加熱要素（２２）の周面（５８）の間で半径 方向に密封設置されており、周面（７８）を有し、内面（７４）を有する主ボア （７０）を構成しているフェルール（２６、２６′）と を包含することを特徴とするグローブラグ（１４、１４′）。 １０．請求の範囲第９項記載のグローブラグ（１４、１４′）において、さらに 、加熱要素（２２）を本体ボア（３４）内に押し込んだときにそれに応答してフ ェルール（２６、２６′）の内面（７４）を加熱要素（２２）の周面（５８）に 対して半径方向内方に圧縮する圧縮手段（３０）を包含することを特徴とするグ ローブラグ（１４、１４′）。 １１．請求の範囲第１０項記載のグローブラグ（１４、１４′）において、本体 ボア（３４）の前記内面（４２）がテーパ付きであり、本体ボア（３４）の開口 部（４６）に向って増大する直径（Ｄ１）を有し、フェルール（２６、２６′） の前記周面（７８）がテーパ付きであり、本体ボア（３４）のテーパ付き内面（ ４２）対して形状対応しており、フェルール（２６、２６′）の前記テーパ付き の周面（７８）が締り嵌めによって本体ボア（３４）のテーパ付き内面（４２） に連結していることを特徴とするグロープラグ（１４、１４′）。 １２．請求の範囲第１０項記載のグローブラグ（１４、１４′）において、前記 圧縮手段（３０）が加熱要素（２２）の第１端部（５０）に形成した肩部（１１ ０）と、フェルール（２６、２６′）の主ボア（７０）に形成した肩部（１１４ ）とを包含し、前記肩部（１１０、１１４）が互いに絶えず係合していることを 特徴とするグローブラグ（１４、１４′）。 １３．請求の範囲第１１項記載のグローブラグ（１４）において、前記フェルー ル（２６）が本体ボア（３４）内に位置する第１端部（６２）と、本体ボア（３ ４）の外に位置する拡大した第２端部（６６）とを包含し、フェルール（２６） の前記第２端部（６６）がそこに形成した環状着座部（８２）を有し、フェルー ル（２６）の第１端部（６２）にほぼ対向しており、フェルール（２６）の前記 着座部（８２）が前記内燃機関内にグローブラグ（１４）を密封着座させるよう になっていることを特徴とするグローブラグ（１４）。 １４．請求の範囲第１３項記載のグローブラグ（１４）において、フェルール（ ２６）の前記拡大した第２端部（６６）が本体ボア開口部（４６）から隔たって いることを特徴とするグローブラグ（１４）。 １５．請求の範囲第１３項記載のグローブラグ（１４）において、フェルール（ ２６）の前記主ボア（７０）が、さらに、フェルール（２６）の第２端部（６６ ）に形成した端ぐり孔（８６）を包含し、かつ、加熱要素（２２）の第１端部（ ５０）の周面（５８）の直径（Ｄ２）よりも所定の直径方向間隙（Ｄ８−Ｄ２） 分だけ大きい直径（Ｄ３）を有することを特徴とするグローブラグ（１４）。 １６．請求の範囲第１５項記載のグローブラグ（１４）において、前記フェルー ル（２６）が、さらに、フェルール（２６）の前記端ぐり孔（８６）と主ボア（ ７０）との間に形成されたテーパ付きの環状内面（９０）を包含することを特徴 とするグローブラグ（１４）。 １７．請求の範囲第１６項記載のグロープラグ（１４）において、主ボア（７０ ）とフェルール（２６）の端ぐり孔（８６）との間の前記テーパ付き環状内面（ ９０）が約６０度の夾角（Ａ３）を存することを特徴とするグローブラグ（１４ ）。 １８．請求の範囲第１１項記載のグロープラグ（１４）において、前記フェルー ル（２６）が本体ボア（３４）内に位置した第１端部（６２）と本体ボア（３４ ）の外に位置した第２端部（６６）とを包含し、フェルール（２６）の前記周面 （７８）が第１端部（６２）まわりに半径方向に位置しており、かつ、フェルー ル（２６）の第１端部（６２）の両端（７９、８０）のところに形成した一対の 環状のくぼみ（１０２、１０６）を構成しており、フェルール（２６）の前記く ぼみ（１０２、１０６）が本体ボア（３４）の内面（４２）に対して所定の半径 方向間隙を与えることを特徴とするグローブラグ（１４）。 １９．請求の範囲第１１項記載のグローブラグ（１４）において、フェルール（ ２６）の前記テーパ付きの周面（７８）が約８度の夾角（Ａ１）を有することを 特徴とするグローブラグ（１４）。 ２０．請求の範囲第１１項記載のグローブラグ（１４′）において、さらに、内 側肩部（１２６）を有する長手方向ボア（１２２）を構成する細長いハウジング （１１８）を包含し、このハウジングのボア（１２２）が本体（１８′）を入れ 子式に受け入れておりかつそれに解放自在に連結してあり、前記フェルール（２ ６′）が本体ボア（３４）内に位置した第１端部（６２′）と、本体ボア（３４ ）の外に位置した第２端部（６６′）とを包含し、フェルール（２６′）の前記 第２端部（６６′）がハウジングのボア（１２２）の内側肩部と形状対応しかつ それと係合している周面（１３０）を有することを特徴とするグローブラグ（１ ４′）。 ２１．請求の範囲第２０項記載のグローブラグ（１４′）において、フェルール （２６′）の前記第２端部（６６′）がハウジング（１１８）から半径方向に隔 たった半径方向にくぼんだ端（１３４）を有することを特徴とするグローブラグ （１４′）。 ２２．請求の範囲第２０項記載のグローブラグ（１４′）において、フェルール （２６′）の第２端部（６６′）の前記周面（１３０）が全体的にテーパ付きで あり、本体ボア開口部（４６）に向って増大する直径（Ｄ４）を有することを特 徴とするグローブラグ（１４′）。 ２３．請求の範囲第１０項記載のグローブラグ（１４、１４′）において、加熱 要素（２２）の周面（５８）がフェルール（２６、２６′）および本体ボア（１ ８、１８′）に対する他の任意の連結構造から自由であることを特徴とするグロ ーブラグ（１４、１４′）。 ２４．請求の範囲第１０項記載のグローブラグ（１４、１４′）において、前記 フェルール（２６、２６′）が本体（１８、１８′）の内面および加熱要素（２ ２）の周面（５８）の個々の延性よりも大きい延性を有し、この延性の差の大き さが、グローブラグ（１４、１４′）の組み立て状態において本体（１８、１８ ′）の内面（４２）と加熱要素（２２）の周面（５８）に密封合致するようにフ ェルール（２６、２６′）の変形を生じさせるようになっていることを特徴とす るグローブラグ（１４、１４′）。 ２５．請求の範囲第１０項記載のグローブラグ（１４、１４′）において、加熱 要素（２２）の周面（５８）がセラミック材料で作られており、本体ボア（３４ ）の内面（４２）が金属材料で作られていることを特徴とするグローブラグ（１ ４、１４′）。 ２６．請求の範囲第１０項記載のグローブラグ（１４、１４′）において、フェ ルール（２６、２６′）の前記主ボア（７０）が、グローブラグ（１４、１４′ ）の組み立てに先立ってフェルール（２６、２６′）および加熱要素（２２）が 自由状態にあるときに、加熱要素（２２）の周面（５８）に対してほぼ滑り嵌め となることを特徴とするグローブラグ（１４、１４′）。 ２７．内燃機関に適用される電気付勢式グローブラグ（１４、１４′）であって 、 長手方向軸線（３８）、全体的にテーパの付いた環状の内面（４２）および開口 部（４６）を有するボア（３４）を構成し、このボア（３４）の前記テーパの付 いた環状の内面（４２）がボア開口部（４６）に向って一定の率で増大する直径 （Ｄ１）を有する剛性の金属製本体（１８、１８′）と、 第１、第２の端部（５０、５４）を有し、この第１端部（５０）が本体ボア（３ ４）のテーパ付き環状内面（４２）に対して半径方向に隔たった状態で本体ボア （３４）内に位置するほぼ円筒形の周面（５８）を有し、前記第２端部（５４） が本体ボア開口部（４６）の外に位置する細長い剛性のセラミック製電気抵抗式 加熱要素（２２）と、 本体ボア（３４）のテーパ付き環状内面（４２）と加熱要素（２２）の周面（５ ８）の間で半径方向に密封設置してある細長い延性のある金属製フェルール（２ ６、２６′）であり、全体的にテーパの付いた環状の周面（７８）を有し、本体 ボア（３４）と同軸の主ボア（７０）を構成しており、この主ボア（７０）がほ ぼ円筒形の内面（７４）を有し、前記テーパ付きの環状の周面（７８）が本体ボ ア（３４）のテーパ付き環状内面（４２）と形状対応し、それと係合しており、 さらに、本体（１８、１８′）および加熱要素（２２）の個々の延性よりも大き い延性を有するフェルール（２６、２６′）と、加熱要素（２２）を本体ボア（ ３４）に押し込んだときにそれに応答して主ボア（７０）の内面（７４）を加熱 要素（２２）の周面（５８）に対して半径方向内方に圧縮する圧縮手段（３０） とを包含することを特徴とするグローブラグ（１４、１４′）。