JP2014501905A - 加熱ロッドを受け入れるためのスリーブが遠位部に曲げ返し部を備えているグロープラグ - Google Patents

Abstract

本発明は、加熱ロッド（１１）と、加熱ロッドの収容ハウジング（１４）を有するプラグ本体（１３）と、加熱ロッドの近位部に堅固かつ不透過に固定された収容スリーブ（１６）と、荷重センサ（１７）とを備えるグロープラグに関する。収容スリーブ（１６）が、曲げ弾性を有しかつ不透過性である曲げ返し部（２６）を形成するように外側に向かって近位側に曲げ返されてプラグ本体に堅固かつ不透過に接続された遠位端部分を有する。

Description

本発明は、加熱ロッドと、シリンダ圧力の測定の実行を可能にする一体の荷重センサとを備える特にディーゼルエンジン用のグロープラグに関する。

グロープラグの加熱ロッドは、プラグの本体から燃焼室へと主軸と呼ばれる軸に従って長手方向に延びる剛体ロッドまたは棒の形態である。本明細書の全体を通して、用語「遠位」およびその派生語は、軸方向において燃焼室へと延びるように意図された加熱ロッドの自由端の側に位置する方向、要素、または部品を指し、用語「近位」およびその派生語は、軸方向において反対側に位置し、すなわちグロープラグが取り付けられるように意図されたエンジンのシリンダヘッドの外部に向かう接続部の方に位置する方向、要素、または部品を指す。

また、加熱ロッドは、近位側からプラグ本体の中へと延び、加熱ロッドの第１の電源端子を形成する電気接続部を備えた近位端を有しており、通常は加熱ロッドの近位端を過ぎて軸方向に延びる電極を備えている。本明細書の全体を通して、加熱ロッドの電源電極が設けられる場合、加熱ロッドそのものの一体の一部分を形成するものではないとみなされる。

プラグは、シリンダヘッドへの取り付けのためのねじ山付きの外側部分を有している筒状のプラグ本体を備えるとともに、プラグヘッドと呼ばれるプラグ本体の遠位部に、前記近位端から延びる加熱ロッドの近位部を受け入れるための筒状の内側ハウジングを備えており、前記ハウジングが、加熱ロッドを通すための開口を有しており、加熱ロッドが、軸方向に延びて前記近位部および開口を過ぎて（遠位側へと）突出しており、加熱ロッドの遠位端までの加熱用の遠位部を有している。

加熱ロッドは、所定の形状へと機械加工されてプラグ本体へと取り付けられる外側の金属管へとセットされる（ろう付けによって固定され、あるいは圧入（ブレーシング）される）セラミック棒の形態であり、あるいは標準化された不変の寸法の遠位端において閉じられた金属管（この金属管が電源電極を受け入れる）の形態である。したがって、実施形態にかかわらず、加熱ロッドは外側の金属管を常に備える。この外側の金属管の外径は、プラグ本体へと延びる加熱ロッドの近位部において、少なくともほぼ一定であり、規格によれば４ｍｍに等しくなければならない。

さらにプラグは、加熱ロッドの前記近位部をプラグヘッド（すなわち、収容ハウジング）に取り付けるための装置を備えており、この取り付け装置が、
シリンダの圧力をプラグヘッドに一体化された荷重センサによって測定できるよう、プラグ本体に対する加熱ロッドの軸方向の平行移動を許すことができ、
燃焼室の雰囲気に曝されることがない収容ハウジングの近位領域を画定するような方法で、加熱ロッドとプラグ本体との間の不透過性を保証することができ、
加熱ロッドおよび荷重センサへの種々の電気リンクに適合でき、さらには／あるいはそのような電気リンクをもたらすことができる。

この取り付け装置を実現するための種々の技術的解決策が提案されている。一般に、取り付け装置は、加熱ロッドをプラグ本体へと接続する弾性変形可能な不透過膜を備えている。この目的のため、ＥＰ２１３８８１９およびＥＰ２１６９３７５が、プラグヘッドと加熱ロッドの遠位部とを接続する膜を提供しており、この膜は、近位端においてＬ字（縦断面）の形態に広がり、結果として特定の弾性を有している。ＵＳ２００９００５６６６３およびＷＯ２００９０５３１７０が、Ｓ字（縦断面）の全体的な形態に広がった膜を提供している。ＵＳ２００６００５３８７５およびＵＳ７４３１００３８２が、弾性ベローズの形態の膜を提供し、ＵＳ２００９／０２４２５４０が、管状の変形可能な膜を提供している。

これらの公知の技術的解決策はいずれも、特に取り付け装置を加熱ロッドの周囲へと加熱ロッドの遠位端から挿入すること（加熱ロッドの破損の危険を伴う）を必要とする比較的複雑な組み立てという欠点を有している。

同様に、これらの弾性変形可能な不透過膜は、比較的製造が複雑であり、特に疲労強度および／または過剰な剛性の観点から、機械的特性が不充分である。すなわち、公知の膜は、疲労に耐えることを可能にする最小限の厚さにおいて、剛直すぎる。また、大部分の場合、膜は、大きな機械的応力および燃焼室の熱化学的な酸化に曝される部位を有する。さらに、多くの場合、不透過膜と加熱ロッドとの間の機械的なリンクについて、それに加わる大きな応力および疲労に対して充分な耐久性を有さなければならないという問題が存在する。

同様に、これらの公知の膜は、ほとんどの場合に、満足できる熱的性質を有していない。この点に関し、取り付け装置（特に、不透過膜）を介した加熱ロッドとプラグ本体との間の熱の伝達に有利であることが重要である。しかしながら、公知の膜（例えば、ＷＯ２００９０５３１７０）は、多くの場合に、加熱ロッドとの接触面が小さく、さらには／あるいは加熱ロッドとプラグ本体との間の熱的な長さが大きい。

さらに、これらの公知の技術的解決策においては、取り付け装置ユニットそのものが比較的複雑で壊れやすい。

したがって、本発明は、取り付け装置が改善された機械的および熱的特性と、より高い信頼性と、より高い組み立ておよび製造の単純性とを同時に有しているグロープラグを提案することによって、これらの欠点を克服することを目的とする。

この目的のため、本発明は、
加熱ロッドと、
前記加熱ロッドの近位部を受け入れる収容ハウジングと呼ばれるハウジングを有しているプラグ本体と、
前記加熱ロッドの前記近位部を前記収容ハウジング内に取り付けるための取り付け装置と、
荷重センサと、
を備えるグロープラグであって、
前記加熱ロッドは、該加熱ロッドの電源用の接続部を備える近位端と呼ばれる端部を有するとともに、前記プラグ本体の遠位端から突出して軸方向に延びる遠位部を有しており、
前記取り付け装置は、前記加熱ロッドの前記近位部の周囲に堅固かつ不透過に固定された収容スリーブを備え、
前記プラグ本体に対する前記加熱ロッドの軸方向の平行移動を許容し、
当該グロープラグを受け入れるエンジンの燃焼室の雰囲気に曝されることがない前記収容ハウジングの近位領域を画定するような方法で、前記加熱ロッドと前記プラグ本体との間の不透過性を保証する
ように構成されており、
前記荷重センサが、前記収容ハウジングの前記近位領域を完全に延びている、グロープラグであり、
前記収容スリーブが、外側に向かって近位側に曲げ返されて前記プラグ本体に堅固かつ不透過に接続された遠位端部分を有しており、このように形成された曲げ返し部が、弾性的に曲げ変形可能であって、前記プラグ本体の前記遠位端における不透過性を保証しながら前記プラグ本体に対する前記加熱ロッドの軸方向の平行移動を可能にする適切な曲げの弾性を有していることを特徴とするグロープラグに関する。

収容スリーブの曲げにおいて弾性的でありかつ不透過性であるこのような遠位側の曲げ返し部は、多数の利点を有しており、上述のさまざまな問題を同時に解決することを可能にする。

特に、充分に大きい厚さにおいて、シリンダヘッドへの熱量の効率的な伝達を可能にすべく、充分な熱膨張を有するように選択でき、さらには他の力学特性に関して、特に疲労に耐えることができるように選択できる適切な構成材料を使用して、きわめて適切な値であり、特に異なる熱膨張の作用下での大きな軸方向の移動を可能にする充分に低い剛性係数を、得ることが可能になる。特に、好都合には、本発明によれば、曲げ返し部（および、好ましくは収容スリーブ全体）を、高い特性を有し、特に１５０ＧＰａ超、とりわけ２００ＧＰａ程度のヤング率と、６００ＭＰａ超、例えば８００ＭＰａ程度の弾性限界と、少なくとも３００ＭＰａ、例えば４００ＭＰａ程度の疲労強度（無限のサイクル数でも破断を生じない最大応力）とを有するステンレス鋼で形成することができる。例えば、１７−４ＰＨ鋼またはインコネル鋼で形成することが可能である。

さらに、このような曲げ返し部によれば、（加熱ロッドの軸方向の引っ張りおよび軸方向の圧縮の両方における曲げ返し部の曲げ変形において）最大曲率の領域に生じる最大応力が、大気に接触し、燃焼室の腐食性のガスに接触することがない曲げ返し部の近位面の方に位置する。対照的に、加熱ロッドの移動時に、燃焼室に接触している曲げ返し部の遠位面に加わる応力は、より小さい。

さらに、弾性不透過膜をそのような曲げ返し部の形態で実現することで、収容スリーブを、加熱ロッドに接触する管状の主部において、近位側に、加熱ロッドに対する収容スリーブの最適な固定を保証するために必要な距離にわたって延ばすことができる。特に、収容スリーブが、加熱ロッドの直径よりも大きく、特に１０ｍｍよりも大きく、例えば１５ｍｍ程度である軸方向の長さにわたって、加熱ロッドに接触して軸方向に延びる管状の主部を有する。さらに、熱の観点から、収容スリーブのこの管状の主部が、加熱ロッドとの大きな接触面を保証する一方で、曲げ返し部ゆえに、収容スリーブのこの管状の主部と、曲げ返し部に（直接または１つ以上の中間部品を介して）つながるプラグ本体との間の熱伝導の距離が小さい。

さらに、そのような曲げ返し部によれば、収容スリーブを、加熱ロッドの重要で壊れやすい遠位部を傷める恐れなく、加熱ロッドの近位端から加熱ロッドの周囲に容易に挿入することができる。

同様に、曲げ返し部を有するそのような収容スリーブは、スタンピング（ｓｔａｍｐｉｎｇ）によって製造することが可能であり、良好な機械的信頼性および低コストという利益を有する。

本発明によるグロープラグにおいて、取り付け装置について他の方法で選択される実施形態によれば、曲げ返し部を、直接的（例えば、収容ハウジングに面する内面における溶接による）または１つ以上の部品を介して間接的に、プラグ本体へと接続することができる。いずれの場合も、曲げ返し部は、少なくとも軸方向の平行移動に関してプラグ本体と一体であるように、プラグ本体へと堅固に接続される。

特に好都合な実施形態においては、本発明によるグロープラグが、前記取り付け装置が、前記収容ハウジングに面する内壁へと堅固かつ不透過に固定された第１の固定面と呼ばれる面を有している固定リングを備えており、前記収容スリーブが、軸方向の平行移動において前記固定リング内を案内され、前記収容スリーブが、前記加熱ロッドの前記近位部の周囲に堅固かつ不透過に固定された第２の固定面と呼ばれる面を有しており、前記収容スリーブの前記曲げ返された遠位端部分が、前記固定リングの遠位端へと接続され、前記収容スリーブおよび前記固定リングが、前記プラグ本体の前記遠位端において前記加熱ロッドと前記プラグ本体との間の不透過性を保証するように構成されていることを、さらに特徴とする。そのような固定リングは、収容スリーブの良好な案内、プラグ本体の収容ハウジングにおける曲げ返し部および全体の良好な固定、燃焼室の腐食性の雰囲気に対する完璧な不透過性、ならびに一方では曲げ返し部を経由し、他方では２つの固定面（好ましくは、径方向において少なくとも部分的に互いに面する）の間の径方向の熱伝導による加熱ロッドとプラグ本体との間の熱伝達の最適化を、同時に可能にする。

また、好都合には検出用の圧電素子を備える管状スリーブの形態に具現化することができる荷重センサを取り付けることが可能になる。そのような荷重検出スリーブを、一方では、遠位端を前記収容スリーブの近位端に固定し、近位端を特に外側の接続管を介して前記固定リングの近位端へと接続して、取り付けることが可能である。

また、本発明は、セラミック棒を有する加熱ロッドにも、金属管の形態の加熱棒にも適合する。すなわち、本発明による第１の変種の実施形態においては、加熱ロッドが、外側の金属管にセットされたセラミック棒の形態であり、前記収容スリーブが、加熱ロッドの前記外側の金属管の近位部の周囲を延びる。本発明による第２の変種の実施形態においては、加熱ロッドが基本的に金属管の形態であり、前記収容スリーブが、この金属管の近位部の周囲を延びる。

さらに、本発明によるグロープラグの収容スリーブの曲げ返し部について、種々の実施形態が可能である。特に、収容スリーブに対して実現される曲げ返し部の角度の大きさが、さまざまであってよい。好都合には、本発明によるグロープラグが、前記収容スリーブが、前記加熱ロッドの前記近位部の周囲に堅固かつ不透過に固定された管状の主部を備え、前記収容スリーブの前記曲げ返された遠位端部分が、前記管状の主部に対して１２０°よりも大きく２４０°よりも小さい曲げ返し部角度にて曲げ返されていることを特徴とする。好ましくは、本発明によれば、好都合には、前記曲げ返し部角度が１８０°程度であり、前記収容スリーブの前記曲げ返された遠位端部分が、前記管状の主部に平行に近位側から延びている外周の管状リングを有する。また、好都合には、本発明によるグロープラグが、前記曲げ返し部が、近位端部と、該近位端部と前記加熱ロッドの前記近位部の周囲に堅固かつ不透過に固定された前記収容スリーブの管状の主部との間の接続部とを有し、この接続部が、径方向の平面における断面において、連続的な曲率を有するおおむね湾曲した形態を有し、特に全体として円弧の形態であり、好ましくは１８０°の曲げ返し部のための１８０°の半円の形態である（収容スリーブの遠位端部分が、径方向の平面における断面において、全体としてＵ字または管状の主部を含めたときにＪ字の形態を有する）ことを特徴とする。

さらに、前記曲げ返し部の前記近位端部分が、好ましくは、前記曲げ返された遠位端部分の前記外周の管状リングによって形成される。この外周の管状リングを例えば末広がりの断頭円すいなどの非管状の形態の他の部分によって近位側に延長する他の実施形態を妨げるものはない。同様に、曲げ返し部の近位端部分を、例えば末広がりの断頭円すいの形態など、管状リングの形態以外の他の形態とすることを、妨げるものはない。

さらに、好都合には、本発明によれば、収容スリーブが、近位端から曲げ返された遠位端部分まで一定の厚さを有する。やはり好都合には、本発明によれば、前記固定リングの遠位端が、前記曲げ返し部の近位端部分を受け入れるように構成された受け入れ凹所を有し、前記曲げ返し部の前記近位端部分が、前記固定リングの前記凹所へと溶接される。この凹所を、前記曲げ返し部の前記近位端部分の厚さに達し、あるいは達しない（径方向の）深さで実現することができる。

さらに本発明は、上述または後述の特徴のすべてまたは一部による組み合わせにおいて特徴付けられるグロープラグに関する。

本発明の実施形態を非限定的な例示として表わす添付図面を参照する以下の説明を読むことによって、本発明の他の目的、特徴、および利点が明らかになるであろう。

本発明の第１の実施形態によるグロープラグの遠位部の概略の縦断面図である。 本発明の第１の実施形態によるグロープラグの製造の種々の段階の概略の側面図である。 本発明の第１の実施形態によるグロープラグの製造の種々の段階の概略の側面図である。 本発明の第１の実施形態によるグロープラグの製造の種々の段階の概略の側面図である。 本発明の第１の実施形態によるグロープラグの製造の種々の段階の概略の側面図である。 本発明に沿った変種の実施形態による荷重検出スリーブの概略の斜視図である。 本発明の第２の実施形態によるグロープラグの遠位部の概略の縦断面図である。 本発明によるグロープラグの機能の運動学を説明する図解である。 本発明の第１の実施形態によるグロープラグの一部分を断面にした概略の縦断面図である。 図９の詳細図である。 本発明の第１の実施形態によるグロープラグのセンサリンクの電気的接続の詳細についての概略の縦断面図である。 図１１の概略の詳細図である。 図１１の線ＸＩＩＩ−ＸＩＩＩによる概略の断面図である。 本発明の第１の実施形態によるグロープラグの一部分を切断した概略の斜視図であり、特にセンサリンクを形成する可撓コネクタの外向きの第１の面を示している。 可撓コネクタの遠位端の内向きの第２の面の詳細の概略の詳細図である。

本発明によるグロープラグは、図１の例では基本的に金属管５９で構成されるいわゆる全金属型の加熱ロッド１１を備えている。したがって、この金属管５９は、周囲と呼ぶことができる金属管であり、電源電極１２（加熱ロッドのそのものの一体の一部分を形成するとはみなされない）を収容し、したがって金属管５９内で電極１２の遠位端に配置される少なくとも１つの電気抵抗６９を加熱することができ、加熱ロッド１１の遠位端の加熱を（ジュール効果によって）生じさせることができる電流によって、電力の供給を受けることができる。電極１２は、金属管５９の特定の長さについて、金属管５９の中へと延びており、挿入された絶縁材料６４によって金属管５９から絶縁されている。電極１２は、加熱ロッド１１の近位端３８を過ぎる突出部にて軸方向に延びている。電極１２は、電源コネクタ９８へと接続される近位端９７を有している。この加熱ロッド１１が、プラグ本体１３に収容され、この目的のために、プラグ本体１３が収容ハウジング１４を形成している。

加熱ロッド１１は、プラグ本体１３の軸でもあり、収容ハウジング１４の軸でもあり、プラグ本体１３の外壁４２のねじ山部４３の軸でもある主軸４１に従って、長手方向に延びており、前記ねじ山部が、グロープラグをエンジンのシリンダヘッドを貫く雌のねじ穴に取り付けることを可能にするように、構成および意図されている。本明細書の全体を通して、用語「軸方向」および「径方向」ならびにこれらの派生語は、主軸４１を言及している。

プラグ本体１３、その外壁４２、収容ハウジング１４、および収容ハウジング１４を画定するプラグ本体１３の内壁４４は、好ましくは主軸４１を中心にして回転対称であるが、そのような回転対称に従わない任意の他の形態も同様に考えられる。したがって、プラグ本体１３は、収容ハウジング１４を形成している遠位端において、管４５の形態であり、その内壁４４は、主軸４１に関して筒形（すなわち、回転対称であっても、回転対称でなくてもよく、すなわち底が必ずしも円形でない）である。この管４５は、プラグ本体１３の遠位端を形成する断頭ワッシャ４７で閉じられた遠位端４６を有している。したがって、収容ハウジング１４は、断頭ワッシャ４７から近位方向へと軸方向に延びている。

加熱ロッド１１は、ワッシャ４７の中央穴を通ってプラグ本体１３およびワッシャ４７を過ぎて遠位方向へと軸方向に延びており、燃焼室の雰囲気へと延びるように意図された遠位部４９を有している。さらに、加熱ロッド１１は、収容ハウジング１４へと延びる近位部５０を有している。

収容ハウジング１４は、加熱ロッド１１の取り付けブシュ４８を収容している。この取り付けブシュ４８の機能は、燃焼室の雰囲気の圧力の変化の影響下でのプラグ本体１３に対する加熱ロッド１１のわずかな軸方向の平行移動を可能にしつつ、加熱ロッド１１をプラグ本体１３に対して堅固に固定することである。また、取り付けブシュ４８は、燃焼室の雰囲気に曝されることがない収容ハウジング１４の近位領域５１を画定するような方法で、加熱ロッド１１とプラグ本体１３との間の不透過性を保証する不透過手段１５、１６を備えている。

取り付けブシュ４８は、全体として筒形である固定リング１５を備え、固定リング１５は、径方向外側を向いた筒形の壁１９を有しており、この筒形の壁１９が、特に管４５の厚さを通してレーザによって実現することができる少なくとも１つの周状の溶接部２１によって、収容ハウジング１４の内壁４４（径方向内側を向いている）に堅固かつ不透過に取り付けられる。したがって、固定リング１５の壁１９が、収容ハウジング１４に面する内壁４４への取り付けブシュ４８の第１の固定面を形成している。

固定リング１５は、固定リング１５を軸方向に通過する穴を形成している筒形の内壁２０を有している。固定リング１５のこの内壁２０の内径は、これに面する加熱ロッド１１の近位部５０の外径よりも大きく、したがって固定リング１５と加熱ロッド１１の近位部５０との間に収容スリーブ１６を挿入するための径方向のすき間が形成されている。

収容スリーブ１６は、細い金属管の形態の管状の主部を有している。この細い金属管は、好ましくは高い特性を有し、特に１５０ＧＰａ超、とりわけ２００ＧＰａ程度のヤング率と、６００ＭＰａ超、例えば８００ＭＰａ程度の弾性限界と、少なくとも３００ＭＰａ、例えば４００ＭＰａ程度の疲労強度（サイクル数が無限である最大応力）とを有するステンレス鋼からなる。例えば、この細い金属管は、１７−４ＰＨ鋼またはインコネル鋼からなる。

収容スリーブ１６の筒状の主部は、加熱ロッド１１の近位部５０に接触し、少なくとも１つの周状の溶接部２３（特に、図１に示した例では周状の溶接部の２つの隅肉）によって加熱ロッド１１の近位部５０へと堅固かつ不透過に取り付けられるよう、この近位部５０の径（特に、現状の標準によれば、典型的には４ｍｍ）に相当する内径を有する筒形の内壁２２（径方向内側を向いている）を有している。したがって、加熱ロッド１１の近位部５０の周囲に堅固かつ不透過に取り付けられる収容スリーブ１６の壁２２が、取り付けブシュ４８を加熱ロッド１１に固定するための第２の面２２を形成する。

収容スリーブ１６の筒状の主部は、径方向外側を向いており、すなわち固定リング１５の内壁２０に面している筒状の外壁５２を有している。特に０．２ｍｍ程度のきわめて小さい径方向のすき間が、固定リング１５に対する収容スリーブ１６の軸方向の平行移動を可能にするために、これらの向かい合う筒状の壁５２、２０の間に形成される。収容スリーブ１６は、特に少なくとも１つの周状の溶接部３９によって収容リング１５の遠位端２５へと堅固かつ不透過に固定される遠位端２４を有している。

収容スリーブ１６の遠位端２４は、収容リング１５の遠位端２５の周囲を通過する曲げ返し部２６を形成するように、外側および近位側に向かって曲げ返されており、この曲げ返し部２６の近位端部分４０が、径方向において固定リング１５の外側に面し、前記周状の溶接部３９によって壁１９の遠位端へと堅固かつ不透過に取り付けられている。好ましくは、周状の凹所が、あらゆる余分な厚さを回避すべく曲げ返し部２６の近位端部分４０を受け入れるように、固定リング１５の壁１９のこの遠位端の径方向外側を向いた面に形成されている。曲げ返し部２６のこの近位端部分４０が、近位側から延びる端部外側筒状リング４０を形成しており、この端部外側筒状リング４０は、曲げ返し部２６が１８０°である場合には、収容スリーブ１６の前記筒状の主部に平行である。変種（図示されていない）においては、曲げ返し部２６を収容スリーブ１６の筒状の主部に対して１８０°にしなくてもよく、１８０°よりも大きく、あるいは１８０°よりも小さい曲げ返し部角度によることができることに、注意すべきである。しかしながら、（収容スリーブ１６の筒状の主部に対する曲げ返し部２６の）曲げ返し部角度は、１２０°よりも大きく、２４０°よりも小さい。前記近位端部分４０（特に、端部筒状リング４０）の軸方向の高さは、収容スリーブ１６の筒状の主部の軸方向の高さより小さく、特に収容スリーブ１６の筒状の主部の軸方向の高さよりもはるかに小さい。換言すると、曲げ返し部２６の近位端は、収容スリーブ１６の筒状の主部の近位端に対して遠位側からオフセットされている。

例えばプレスによって実現することができるこの曲げ返し部２６は、収容スリーブ１６の筒状の主部と曲げ返された近位側の端部４０との間に、曲げ返し接続部８０を有しており、この曲げ返し接続部が、径方向の平面において連続的な曲率を有する湾曲した断面を有しており、特に円弧、好ましくは半円またはＵ字（接続部８０がおおむね円環面の半分の形態である）、筒状の主部を考慮に入れた場合にはＪ字の全体としての形態の断面を有している。変種として、例えば楕円などの一部分の全体としての形態など、非一定の曲率の断面を有する接続部８０を設けることができる。

したがって、この曲げ返し部２６は、屈曲の弾性を有する収容スリーブ１６の端部を形成し、したがって固定リング１５（したがって、プラグ本体１３）に対する加熱ロッド１１の軸方向の平行移動を充分に大きな振幅の範囲にて許容し、収容スリーブ１６を形成する材料およびその厚さを適切に選択することによって比較的低い値へと調節することができる所定の剛性係数Ｋ１に従って、加熱ロッドを軸方向の平行移動にて弾性的に引き込む。好ましくは、曲げ返し部２６を含む収容スリーブ１６が、例えば０．３５ｍｍ程度のおおむね一定の厚さを有する。

収容スリーブ１６の遠位端の曲げ返し部２６が多数の利点を有することに、注目すべきである。特に、そのような曲げ返し部２６は、プレスによって単純に実現することが可能である。収容スリーブを、加熱ロッド１１を傷める恐れなく、加熱ロッド１１の近位端から挿入することが可能になる。変形が生じるとき、曲げ返し部２６の応力が、燃焼室の腐食性の雰囲気に曝されることがない近位側において最大値となる。特に０．３５ｍｍ程度の比較的大きな厚さにもかかわらず、加熱ロッド１１の比較的大きな移動を可能にする比較的低い弾性係数が得られる。また、プラグ本体の遠位端において、加熱ロッド１１とプラグ本体１３との間に小寸法であり、したがって熱抵抗の小さい熱伝導要素を実現することができる。

収容スリーブ１６の筒状の主部は、固定リング１５の全長を軸方向に通過し、固定リング１５の近位端２８をわずかに過ぎて延びている。それらに面する筒状の壁５２、２０、およびそれらを隔てている小さなすき間（典型的には、０．２ｍｍ程度）、ならびに収容スリーブ１６および固定リング１５を形成している金属であって熱伝導性である材料が、収容スリーブ１６および固定リング１５の位置において、加熱ロッド１１の近位部５０とプラグ本体１３との間の径方向の熱交換を促進する。換言すると、径方向の熱の架け橋が、収容スリーブ１６と固定リング１５とによって実現される。結果として、特に、後述される荷重検出スリーブ１７など、収容スリーブ１６および固定リング１５よりも近位側の収容ハウジング１４内の要素が、加熱ロッド１１および燃焼室の高い温度に曝されにくくなる。

収容スリーブ１６の近位端２７が、全体として管状であり、加熱ロッド１１の金属管５９の（４ｍｍに等しい大きな直径の）近位部５０の周囲の全体を収容スリーブ１６の延長として軸方向に延びている荷重検出スリーブ１７の遠位端３２に当接している。荷重検出スリーブ１７は、軸４１を中心とする回転対称を有し、加熱ロッド１１および収容ハウジング１４に同軸である。荷重検出スリーブ１７は、近位側において軸方向の取り付けのためのブシュ４８に軸方向に直接隣接している。

荷重検出スリーブ１７は、図１に示した実施形態においては、少なくとも１つの周状の溶接部５３によって収容スリーブ１６の外壁へと堅固に固定された遠位リング３１を備えている。この遠位リング３１は、収容スリーブ１６の近位端２７へと固定され、近位端において加熱ロッド１１（より正確には、加熱ロッド１１の金属管５９）の外壁との間に径方向のすき間を有している。

遠位リング３１の遠位端３２が、収容スリーブ１６を介して加熱ロッド１１（より正確には、加熱ロッド１１の金属管５９）へと堅固に接続された荷重検出スリーブ１７の第１の軸方向の端部を形成している。したがって、荷重検出スリーブ１７のこの遠位端３２が、少なくとも近位方向（図示の実施形態においては両方向）に、軸４１に沿った加熱ロッド１１の移動によって、軸方向の平行移動にて駆動される。

荷重検出スリーブ１７のこの遠位端３２は、加熱ロッド１１の軸方向の移動の過程において固定リング１５の近位端２８に当接して限界ストッパに至ることがないよう、軸方向において固定リング１５の近位端２８から離れている。しかしながら、遠位リング３１の遠位端３２には、荷重検出スリーブ１７が近位側において固定リング１５の直接上方に位置するよう、固定リング１５に可能な限り近く位置する。

遠位リング３１の上方（近位側）に、圧電材料からなる第１のワッシャ３３が位置し、その上方には導電性材料からなる中央ワッシャ３４が位置し、その上方には圧電材料からなる第２のワッシャ３５が位置し、その上方には近位リング３６が位置している。

この方法で積み重ねられる荷重検出スリーブ１７の種々のリングおよびワッシャ３１、３３、３４、３５、３６は、少なくともほぼ同じ内径を有し、そのような内径は、加熱ロッド１１の金属管５９に触れることがないよう、加熱ロッド１１の金属管５９の外径よりもわずかに大きい。それらの径方向の厚さは、加熱ロッド１１の金属管５９の近位部５０（４ｍｍの外径を有している）の周囲において収容ハウジング１４に収容することが可能でありながら、圧電ワッシャ３３、３５において生じる軸方向の圧縮応力を検出できるよう、可能な限り小さい。典型的には、圧電ワッシャ３３、３５の径方向の厚さは、１ｍｍ程度である。

荷重検出スリーブ１７の近位リング３６は、荷重検出スリーブ１７の第２の近位側の軸方向の端部も構成する近位端３７を有している。図１に示した実施形態においては、荷重検出スリーブ１７の近位端３７が、加熱ロッド１１の近位端３８を近位側に過ぎており、加熱ロッド１１が荷重検出スリーブ１７を軸方向に完全に通過しているのではない。しかしながら、荷重検出スリーブ１７が、電源電極１２の周囲を完全に延びているのではなく、収容ハウジング１４において可能な限り最も遠位側の位置にあり、かつ収容ハウジング１４の遠位端に位置する取り付けブシュ４８の近位側にあることに、注意すべきである。

荷重検出スリーブ１７の近位リング３６は、遠位リング３１、中央ワッシャ３４、および圧電ワッシャ３３、３５の径方向の厚さよりもわずかに大きい径方向の厚さを有している。薄い金属接続管１８が、近位リング３６から遠位側の固定リング１５まで、荷重検出スリーブ１７の周囲を延びている。したがって、この接続管１８は、荷重検出スリーブ１７と収容ハウジング１４の内壁４４との間に挟まれている。接続管１８は、少なくとも１つの周状の溶接部５４によって荷重検出スリーブ１７の近位リング３６へと堅固に取り付けられた近位端３０と、少なくとも１つの周状の溶接部５５によって固定リング１５の近位端２８へと（好ましくは、余分な厚さを避けるために、固定リング１５の近位端２８の壁に形成された径方向外側を向いた凹所へと）堅固に取り付けられた遠位端２９とを有している。荷重検出スリーブ１７の近位リング３６の径方向の余分な厚さゆえ、一方（すなわち、荷重検出スリーブ１７の圧電ワッシャ３３、３５、ワッシャ３４、および遠位リング３１）と他方（すなわち、接続管１８）との間に径方向のすき間が形成されている。同様に、接続管１８は、軸方向の全長にわたり、径方向外側を向いた筒状の壁とこれに面するプラグ本体１３の収容ハウジング１４の内壁４４との間に径方向のすき間が形成されるように充分に薄い。この方法で、接続管１８は、プラグ本体１３に接触することがない。

このように、接続管１８が、荷重検出スリーブ１７の近位端３７を固定リング１５へと接続し、すなわちプラグ本体１３へと接続している。しかしながら、この接続によって荷重検出スリーブ１７の近位端３７の支持点が固定リング１５へと移されるため、荷重検出スリーブ１７に生じる圧縮応力は、実際には加熱ロッド１１の軸方向の移動によって生じる収容スリーブ１６に接している加熱ロッド１１の近位部５０と固定リング１５との間のせん断荷重を表わす。また、荷重検出スリーブ１７の軸方向の２つの端部が、径方向において互いに少なくともほぼ向かい合う領域において加熱ロッド１１（より正確には、加熱ロッド１１の金属管５９）およびプラグ本体１３にそれぞれ位置するため、荷重センサスリーブ１７がもたらす信号が、後述のとおりの接続管を除き、シリンダヘッド、プラグ本体１３、または他の中間の要素の変形によって乱されることがない。

きわめて薄い接続管１８は、軸方向の引っ張りにおいて或る程度の弾性を有し、接続管１８を形成する材料およびその寸法を適切に選択することによって値を調節することができる所定の剛性係数Ｋ２によって荷重検出スリーブ１７の近位端３７を軸方向に引っ張る。例えば、接続管１８は、高い特性を有するステンレス鋼から選択される材料で形成され、その厚さ（外壁の半径と内壁の半径との間の差）は、０．２ｍｍ程度である。接続管１８は、好ましくは１５０ＧＰａ超、特に２００ＧＰａ程度のヤング率と、６００ＭＰａ超、例えば８００ＭＰａ程度の弾性限界と、少なくとも３００ＭＰａ、例えば４００ＭＰａ程度の疲労強度（無限のサイクル数でも破断を生じない最大応力）とを有する高い特性のステンレス鋼からなる。例えば、接続管１８は、１７−４ＰＨ鋼またはインコネル鋼からなる。

図面に示した実施形態においては、接続管１８の近位端３０が、荷重検出スリーブ１７の近位リング３６の近位端３７の外側へと単純に溶接されている。この剛性係数Ｋ２の適切な値を得るために、接続管１８の近位端３０から荷重検出スリーブ１７の近位リング３６へと、内側へと向かう曲げ返し部を形成する折り曲げを有しており、この曲げ返し部が遠位側において荷重検出スリーブ１７の近位端３７の周囲を延びているリンクを、収容スリーブ１６の遠位端の曲げ返し部２６と同様に設けることが可能であることに、注意すべきである。本発明によるプラグの全体的な機能の運動学が、図８の図解に示されている。

さらに、接続管１８は、中央ワッシャ３４の外側へと溶接されて近位側に延びている電気接続ピン５７を通すことができるよう、近位端３０から荷重検出スリーブ１７の中央ワッシャ３４までの接続管１８の高さの一部において接続管１８の厚さの全体を貫いて形成された少なくとも１つの開口５６を有している。この電気接続ピン５７は、圧電ワッシャ３３、３５が生成する信号を荷重検出スリーブ１７がもたらす信号を処理するための電子回路９０へと近位側に伝達することを可能にする。

電気接続ピン５７は、図１１〜１３に示される多層の帯の全体的な形態の可撓コネクタ７１の遠位端に形成される。このコネクタ７１は、好ましくは曲げにおいて柔軟であり、加熱ロッドの主軸４１の径方向外側を向いた第１の面７３を有している絶縁材料からなる支持層７２を備え、この第１の面７３が信号線７４を保持している。信号線は、前記第１の面７３に配置された（例えば、銅からなる）金属性の電路で形成され、この金属製の電路が、支持層７２の遠位端７５と第１の面７３に近位端部分に保持された荷重検出スリーブ１７がもたらす信号を処理するための電子回路９０との間を、コネクタに沿って長手方向に延びている。信号線７４は、支持層７２の遠位端７５に支持層７２の厚さを貫いて形成された導電ブシュ７７を介し、加熱ロッドの主軸４１へと径方向を向いた（すなわち、支持増７２の第１の面７３の反対側の）第２の面７９に適用された端部スタッド７８へと接続されている。ブシュ７７は、例えば導電接着剤７６で満たされている。導電性材料（例えば、面７９に配置された銅）からなる前記スタッド７８が、荷重検出スリーブ１７がもたらす電気信号を信号線７４によって電子処理回路９０へと伝えるように、中央ワッシャ３４へと（溶接または導電接着剤によって）接続されている。

信号線７４の幅の広がりは、第１の面７３の幅の一部に限られ、第１の面７３の中央部に限られている。さらに、第１の面７３は、信号線７４の周りに周囲の遮へいを形成するために、この信号線７４の各側およびブシュ７７の周囲をこの第１の面７３に沿って延びている２つの導電接地線８１を保持している。各々の導電接地線８１は、例えば、第１の面７３に配置された導電性材料（例えば、銅）からなる電路の形態であり、例えば電子処理回路９０の高さにおいてプラグ本体の電気接地へと接続されている。好都合には、絶縁体の層８３が、前記第１の面７３が保持する各々の導電路（信号線７４および接地線８１）を覆い、対面するプラグ本体の内壁との接触を防止する。この層８３は、第１の面７３を完全に覆う絶縁ワニスの層の形態であってよい。

加熱ロッドの主軸４１へと径方向内側を向いている支持層７２の前記第２の面７９が、導電接地層８２を保持している。この導電接地層８２は、例えば、少なくとも第２の面７９の全幅におおむね従って第２の面７９に配置された導電材料の太い電路の形態であり、例えば電子処理回路９０の高さにおいてプラグ本体の電気接地へと接続されている。支持層７２の幅ならびに可撓コネクタ７１の全体の幅は、主軸４１からオフセットされ、収容ハウジングの非直径のコードに従って延びている。また、支持層７２の幅、したがって導電接地層８２の幅が、可能な限り大きく、特に信号線７４の幅よりも大きく、プラグ本体の内部に形成される筒状の収容ハウジングの半径よりも大きい。この方法で、このようにして形成される遮へいの効率が最適化される。

導電接地層８２は、遠位端８５において、スタッド７８との電気的な接触を避けるために、スタッド７８から離れた位置で中断している。好ましくは、導電接地層８２は、遠位側において、荷重検出スリーブ１７の近位リング３６を過ぎて延びてはいない。導電接地層８２の遠位端８５は、（溶接または導電接着剤によって）荷重検出スリーブ１７の近位リング３６へと接続されている。

このように、導電接地層８２は、（径方向において）加熱ロッド１１の電源電極１２（主軸４１上に軸心を有する）と荷重検出スリーブ１７の電気信号を伝えるための信号線７４との間に介装され、あらゆる静電結合を回避する電気的な遮へいとして機能する。このように、導電接地層８２は、主軸４１と信号線７４との間に配置され、加熱ロッドの電源リンクおよび信号線７４に沿って長手方向に延びている。

このようにして、信号線７４が、接地へと接続された導電性の遮へいによってすべての側において囲まれ、前記導電接地層８２が内側の遮へいを形成し、接地導電線８２が前記横方向外側の遮へいを形成し、金属製のプラグ本体が外側の遮へいを形成する。このように形成された多層の可撓コネクタ７１が、プラグ本体内で荷重センサ１７とプラグ本体１３の近位部８４との間を延びるセンサリンク７１と呼ばれる電気的なリンクを構成し、このセンサリンク７１は、完全に遮へいされている。

電子処理回路９０は、好都合には、荷重検出スリーブ１７によってもたらされる信号を表わし、したがってシリンダの圧力を表わす電圧を、プラグ本体の近位側の出力端子に供給するために適している。この回路９０は、電荷増幅集積回路の形態であってよい。したがって、本発明によるグロープラグは、工場において製造、設定、調整、および検証され、あらゆるエンジンにすぐに使用できる状態で供給されることができる独立かつ自立したユニットを構成する。

さらに、プラグ本体１３が、軸方向に互いに延びるように堅固に組み立てられた複数の別個の金属管、すなわち遠位側の金属管４５によって軸方向に延ばされた近位側の金属管９５で構成されている。特に、近位側の管９５が、グロープラグの電子信号処理回路９０および種々のコネクタを受け入れるプラグ本体１３の近位部８４を形成する。グロープラグをエンジンのシリンダヘッドに取り付けるためのねじ山部４３が、この近位側の金属管９５の外壁に形成されている。

遠位側の管４５は、近位側の管９５の厚さよりも小さい厚さ（外側の半径と内側の半径との間の差）を有している。近位側の管９５は、その遠位端に、遠位側の管４５の近位端を受け入れるための凹所を形成する外壁のくびれ９６を有している。好ましくは、この受け入れ用のくびれ９６は、近位側の管９５および遠位側の管４５の外壁が２つの管４５、９５の接合部において互いに連続的であり、近位側の管９５および遠位側の管４５の両方が同じ外径を有するよう、遠位側の管４５の厚さに相当する厚さを有している。遠位側の管４５および近位側の管９５は、互いに端部同士の関係でレーザ溶接によって接合されている。

遠位側の管４５が、第１の金属合金で作られ、近位側の管９５が、第２の金属合金で作られ、遠位側の管４５を形成する第１の金属合金が、近位側の管９５を形成する第２の金属合金の機械的特性よりも優れた機械的特性を有する。より詳しくは、本発明によれば、好都合には、遠位側の管４５を形成する第１の金属合金が、近位側の管９５を形成する第２の金属合金の弾性限界よりも高い弾性限界を有する。特に、本発明によれば、好都合には、前記金属合金が、近位側の管９５と遠位側の管４５との間の厚さの減少を補償しつつ、機械的特性（特に、弾性限界）の連続性をもたらすように選択される。好都合には、本発明によれば、遠位側の管４５と近位側の管９５との間の厚さの差が、Ｙ１×Ｓ１＝Ｙ２×Ｓ２であるような差であり、ここで、Ｙ１が近位側の管を形成する金属合金の弾性限界であり、Ｓ１が近位側の管の前記厚さによって形成される断面であり、Ｙ２が遠位側の管を形成する金属合金の弾性限界であり、Ｓ２が遠位側の管の前記厚さによって形成される断面である。

例えば、前記遠位側の管４５を形成する第１の金属合金が、高い特性を有し、特に１５０ＧＰａ超、とりわけ２００ＧＰａ程度のヤング率と、６００ＭＰａ超、例えば８００ＭＰａ程度の弾性限界と、少なくとも３００ＭＰａ、例えば４００ＭＰａ程度の疲労強度（無限のサイクル数でも破断を生じない最大応力）とを有するステンレス鋼からなる。例えば、前記遠位側の管４５を形成する第１の金属合金が、１７−４ＰＨ鋼またはインコネル鋼からなってよい。好都合には、前記近位側の管９５を形成する第２の金属合金は、例えば１５０ＭＰａ程度の弾性限界を有する高速機械加工用のステンレス鋼であってよい。

そのような小さな厚さの遠位側の管４５は、とりわけ、同じ外径において、プラグ本体１３のユニットの機械的特性は基本的に変わらずに、前記収容ハウジング１４の形成に利用することができる内部空間を増やすことを可能にする。

好ましくは、荷重検出スリーブ１７が少なくとも１つの圧電ワッシャ３３、３５を備えている少なくともこの実施形態において、燃焼室が低い圧力である場合を含めて各々の圧電ワッシャ３３、３５が加熱ロッド１１の軸方向の位置にかかわらずに常に圧縮された状態である（あらかじめ応力が導入されている曲げ返し部２６の弾性的な引っ張りＫ１および接続管１８のＫ２によって）ことを保証するために、圧電ワッシャが、例えば１００Ｎ程度の軸方向の圧縮の予荷重にて組み立てられる。結果として、荷重検出スリーブ１７が、プラグ本体１３に対する加熱ロッド１１の軸方向の移動の過程において、荷重検出スリーブ１７に加わる軸方向の圧縮応力の変化を表わす信号をもたらす。この軸方向のあらかじめの圧縮荷重を、固定リング１５の近位端２８への接続管１８の遠位端２９の周状の溶接５５を実行するときに、固定リング１５（径方向外側へと延びる遠位側を向いた段部５８を有している）と接続管１８の近位端３０との間に軸方向の圧縮荷重を加えることによって得ることができる（図３）。

図２〜５が、本発明の第１の実施形態によるグロープラグを製造するための方法の種々の段階を示している。

第１に、収容スリーブ１６が、周状の溶接によって加熱ロッド１１の周囲に取り付けられ、次いで固定リング１５が挿入され、周状の溶接によって曲げ返し部２６において収容スリーブ１６の周囲に取り付けられる。次に、荷重検出スリーブ１７が、収容スリーブ１６の近位端に当接するまで、加熱ロッド１１の近位端３８を介して導入される（図２）。荷重検出スリーブ１７の遠位リング３１の収容スリーブ１６への周状の溶接５３が実行される。次いで、接続管１８が、加熱ロッド１１の近位端３８を介して荷重検出スリーブ１７の周囲に導入される。次いで、接続管１８の近位端３０の荷重検出スリーブ１７の近位端３７への周状の溶接が実行される。その後に、軸方向の圧縮（１００Ｎ程度）によって、接続管１８の遠位端２９の固定リング１５の近位端２８への周状の溶接が実行される（図３）。次いで、加熱ロッド１１（電極１２を介する）および荷重検出スリーブ１７（ピン５７を介する）の電気的な接続が実行され、グロープラグの近位部の種々の構成要素が組み立てられる（図４）。その後に、加熱ロッド１１の遠位端を介して、収容ハウジング１４を形成するプラグ本体１３の遠位側の管４５が挿入され、次いで遠位端の断頭ワッシャ４７が挿入され、全体が周状の溶接によって固定される（図５）。

シリンダの圧力が高まるとき、加熱ロッド１１が、近位方向に平行移動にてわずかに軸方向に移動し、これによって荷重検出スリーブ１７が圧縮され、この圧縮を表わす電荷が荷重検出スリーブ１７の圧電ワッシャ３３、３５によってもたらされる。

収容スリーブ１６の遠位端の曲げ返し部２６が、剛性係数Ｋ１により、シリンダの圧力に逆らって加熱ロッド１１を遠位側に引っ張る。この引っ張りが、同じ圧力上昇の値において、荷重検出スリーブ１７に加わる圧縮応力の軽減を可能にし、したがって荷重検出スリーブ１７の作動範囲を大きくする。また、接続管１８に加わる応力を抑えることも可能にする。

剛性係数Ｋ２による接続管１８の弾性が、一方では同じシリンダの圧力において荷重検出スリーブ１７に加わる荷重の軽減を可能にし、他方では曲げ返し部２６に加わる圧縮応力の軽減を可能にする。剛性係数Ｋ２の値が大きいほど、（同じシリンダの圧力において）荷重検出スリーブ１７に加わる応力が大きくなる。また、剛性Ｋ２による接続管１８の弾性が、異なる熱膨張の作用のもとで不透過膜（曲げ返し部２６によって形成される）に過度の応力（膜の塑性変形または劣化を引き起こす恐れがある）が加わることを避けつつ、この不透過膜を介した熱伝導による熱量の良好な除去に有利なように、充分な厚さ（特に、０．３５ｍｍ程度）の不透過膜の維持を可能にする。

さらに、接続管１８および収容スリーブ１６が同じ材料または同じ熱特性を有する材料で製作される場合、これが温度の関数としての剛性係数Ｋ１およびＫ２の変化を補償する。好都合には、本発明によれば、接続管１８および収容スリーブ１６が、ステンレス鋼から選択され、好ましくは高特性（とりわけ、高い弾性限界および高い疲労強度）のステンレス鋼から選択される同じ材料で構成される。特に、本発明によれば、好都合には、接続管１８および収容スリーブ１６が、特に１５０ＧＰａ超、とりわけ２００ＧＰａ程度のヤング率と、６００ＭＰａ超、例えば８００ＭＰａ程度の弾性限界と、少なくとも３００ＭＰａ、例えば４００ＭＰａ程度の疲労強度（無限のサイクル数でも破断を生じない最大応力）とを有する高い特性の同じステンレス鋼で製作される。例えば、両者が１７−４ＰＨ鋼またはインコネル鋼からなる。

２つの剛性係数Ｋ１およびＫ２の選択が、このようにして形成される機械系の通過帯域を、例えば１０ｋＨｚよりも上での軸方向の振動による第１の正規モード（基本または固有周波数）を有するように調節することを可能にする。例えば、Ｋ１＝Ｋ２≒４０Ｎ／μｍで良好な結果を得ることが可能であった。

理解されるとおり、加熱ロッド１１または電源電極１２の変形の正規モードあるいはプラグ本体１３またはシリンダヘッドの変形によって乱されることなくシリンダの圧力を表わす信号を完璧に信頼できかつ正確な様相でもたらす荷重センサを組み込んだ標準的な寸法のグロープラグが得られる。実際に、荷重検出スリーブ１７に１７０℃を上回る温度が加わることがないことが注目される。

図７に示した第２の実施形態においては、加熱ロッド１１’が単純な金属管の形態ではなく、加熱ロッド１１’の外壁および４ｍｍに等しい直径の加熱ロッド１１’の断面を形成する外周の金属管６１へとセットされた（さらにろう付けまたは補強材によって固定され、すなわち径方向の弾性的な残留応力を残しつつ押し込まれた）セラミック棒６０からなる。外周の金属管６１は、収容ハウジング１４だけでなく、さらにワッシャ４７およびプラグ本体１３を過ぎて軸方向に延びており、加熱ロッド１１’の遠位部を部分的に形成している。セラミック棒６０は、近位端および遠位端の両方において、外周の金属管６１を過ぎて軸方向に延びている。さらに、セラミック棒６０は、それ自身は公知の方法で、電流が供給されてジュール効果によって発熱する抵抗成分を備えている。

次いで、やはり荷重検出スリーブ１７が、収容ハウジング１４内の可能な限り最も遠位側の位置において、固定リング１５（したがって、取り付けブシュ４８）の近位側に軸方向に直接隣接して、加熱ロッド１１’の周囲を延びており、すなわち金属管６１の近位部６３およびセラミック棒６０の近位部６２の周囲を延びている。この第２の図示の実施形態において、荷重検出スリーブ１７は、加熱ロッド１１’の外周の管６１の近位端をわずかに過ぎて延びている。しかしながら、荷重検出スリーブ１７は、近位側において、セラミック棒６０の近位端で構成される加熱ロッド１１’の近位端を過ぎて延びているわけではない。そのような加熱ロッドの電源を、セラミック棒６０の近位端の周囲に巻き付けられてセラミック棒６０に電気的に接触する導電ワイヤの巻き線７０として実現することができる。他の点では、第２の実施形態は第１の実施形態と同一である。

理解されるとおり、本発明は、金属管５９の形態の加熱ロッド１１にも、外周の金属管６１にセットされたセラミック棒６０の形態の加熱ロッド１１’にも適合する。

図６が、本発明によるグロープラグに使用することができる荷重センサスリーブ６７の変種の実施形態を示している。この変種においては、荷重センサスリーブ６７が、圧電ワッシャを備えるのではなく、少なくとも１つのひずみゲージ６５（電気抵抗が変形の関数として変化するコイル状のワイヤ）を備えており、その端子６８および６６が、上述のピン５７などの電気接続ピンへと接続される。この変種の実施形態においては、荷重センサスリーブ６７が、軸方向の圧縮および引っ張りにおいて同じように良好に機能することができる。

本発明は、上述および図示の実施形態に関し多数の変形を加えることができる。特に、荷重検出スリーブ１７が、ただ１つの圧電ワッシャまたは３つ以上の圧電ワッシャを備えることができ、荷重検出スリーブ１７の近位端を加熱ロッドへと直接溶接できる、などである。また、加熱ロッドへと接続される荷重検出スリーブの軸方向の端部を、荷重検出スリーブの（遠位端ではなく）近位端とし、荷重検出スリーブの遠位端をプラグ本体へと接続することができる。溶接を、レーザ溶接または他の方法によって実現することができる。

Claims (10)

1. 加熱ロッド（１１、１１’）と、
   前記加熱ロッドの近位部を受け入れる収容ハウジング（１４）と呼ばれるハウジングを有しているプラグ本体（１３）と、
   前記加熱ロッドの前記近位部を前記収容ハウジング（１４）内に取り付けるための取り付け装置（４８）と、
   荷重センサ（１７、６７）と、
   を備えるグロープラグであって、
   前記加熱ロッド（１１、１１’）は、該加熱ロッドの電源用の接続部を備える近位端（３８）と呼ばれる端部を有するとともに、前記プラグ本体の遠位端から突出して軸方向に延びる遠位部を有しており、
   前記取り付け装置（４８）は、前記加熱ロッドの前記近位部（５０、６３）の周囲に堅固かつ不透過に固定された収容スリーブ（１６）を備え、
   前記プラグ本体に対する前記加熱ロッドの軸方向の平行移動を許容し、
   当該グロープラグを受け入れるエンジンの燃焼室の雰囲気に曝されることがない前記収容ハウジングの近位領域（５１）を画定するような方法で、前記加熱ロッドと前記プラグ本体との間の不透過性を保証する
   ように構成されており、
   前記荷重センサ（１７、６７）が、前記収容ハウジングの前記近位領域を完全に延びている、グロープラグであり、
   前記収容スリーブ（１６）が、外側に向かって近位側に曲げ返されて前記プラグ本体に堅固かつ不透過に接続された遠位端部分を有しており、このように形成された曲げ返し部（２６）が、弾性的に曲げ変形可能であって、前記プラグ本体の前記遠位端における不透過性を保証しながら前記プラグ本体に対する前記加熱ロッド（１１、１１’）の軸方向の平行移動を可能にする適切な曲げの弾性を有していることを特徴とするグロープラグ。
2. 前記取り付け装置が、前記収容ハウジング（１４）に面する内壁（４４）へと堅固かつ不透過に固定された第１の固定面（１９）と呼ばれる面を有している固定リング（１５）を備えており、
   前記収容スリーブが、軸方向の平行移動において前記固定リング内を案内され、
   前記収容スリーブが、前記加熱ロッドの前記近位部（５０、６３）の周囲に堅固かつ不透過に固定された第２の固定面（２２）と呼ばれる面を有しており、
   前記収容スリーブの前記曲げ返された遠位端部分が、前記固定リングの遠位端（２５）へと接続され、前記収容スリーブおよび前記固定リングが、前記プラグ本体の前記遠位端において前記加熱ロッドと前記プラグ本体との間の不透過性を保証するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のグロープラグ。
3. 前記加熱ロッド（１１’）が、外側金属管（６１）にセットされたセラミック棒（６０）の形態であり、前記収容スリーブが、前記加熱ロッドの前記外側金属管の近位部（６３）の周囲を延びていることを特徴とする請求項１または２に記載のグロープラグ。
4. 前記加熱ロッド（１１）が、基本的に金属管の形態であり、前記収容スリーブが、該金属管の近位部（５０）の周囲を延びていることを特徴とする請求項１または２に記載のグロープラグ。
5. 前記収容スリーブ（１６）が、前記加熱ロッドの前記近位部（５０、６３）の周囲に堅固かつ不透過に固定された管状の主部を備えており、前記収容スリーブの前記曲げ返された遠位端部分が、前記管状の主部に対して１２０°よりも大きく２４０°よりも小さい曲げ返し部角度にて曲げ返されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のグロープラグ。
6. 前記曲げ返し部角度が、１８０°程度であり、
   前記収容スリーブの前記曲げ返された遠位端部分が、前記管状の主部に平行に近位側から延びている外周の管状リングを有することを特徴とする請求項５に記載のグロープラグ。
7. 前記曲げ返し部（２６）が、近位端部と、該近位端部と前記加熱ロッドの前記近位部（５０、６３）の周囲に堅固かつ不透過に固定された前記収容スリーブの管状の主部との間の接続部（８０）とを有しており、該接続部（８０）が、径方向の平面における断面において、連続的な曲率を有するおおむね湾曲した形態を有していることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のグロープラグ。
8. 前記接続部（８０）が、径方向の平面における断面において、円弧の全体的な形態を有していることを特徴とする請求項７に記載のグロープラグ。
9. 前記収容スリーブ（１６）が、近位端から曲げ返された遠位端部分まで一定の厚さを有していることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載のグロープラグ。
10. 前記固定リング（１５）の前記遠位端が、前記曲げ返し部（２６）の近位端部分を受け入れるように構成された受け入れ凹所を有しており、前記曲げ返し部の前記近位端部分が、前記固定リングの前記凹所へと溶接されていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載のグロープラグ。

Images