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La présente invention concerne plus particulièrement les bougies à double allumage comportant au moins deux électrodes isolées de la masse et isolées l'une de 1' autre. Elle a pour but de procurer des moyens aptes à assurer la parfaite étanchéité entre les électrodes logées dans de corps de 1' isolateur et ce dernier et de supprimer tout risque de fuite des gaz sous pression au travers du dit corps le long de ces électrodes.
Une forme nouvelle de 1' extrémité active de 1' électrode neutre et la position et 1' emplacement de 1' électrode connectée à la masse constituent aussi des caractéristiques nouvelles de 1 inven ti on.
L'invention est également' relative à un mode nouveau d' assem- blage et de fixation de l' isolateur dans l'embase métallique de la bougie.
Jusqu'à présent, il était très difficile de réaliser 1' étanché- ité parfaite entre les électrodes logées dans le corps de 1' isolateur et ce dernier et débouchant dans un chambre creusée dans la partie supérieure du dit corps. Cette difficulté découlant notamment du fait que les ciments utiliséspour l'obturation de la dite chambre et des canaux servant de lo- gement aux électrodes possèdent un coefficient de dilatation et de retrait différent de celui présenté par le métal dont sont constituées les élec- trodes. Il en résulte que lors du refroidissement et de la prise du ciment placé à chaud dans 1' isolateur, le ciment n' adhère pas: parfaitement à 1' électrode et donne lieu à des fuites le long de celle-ci.
Pour pallier à ces défauts, il est fait usager suivant 1' invention, d'un petit cylindre métallique creux, glissé par dessus 1,' extrémité de l'électrode et dans l'espace intérieur duquel pénètre le ciment utilisé, le cylindre étant placé de force après que 1' ensemble 4 été porté à la température voulue; lors du refroidissement, le retrait de ce cylindre étant supérieur à celui du ciment, comprime ce dernier et le resserre le long du corps de 1' électro- de, supprimant de ce fait tout risque de fuite.
Le cylindre métallique dont question plus haut peut revêtir plusieurs formes d' exécution, dont quelques unes, ainsi que les autres caractéristiques de l' invention, sont illustrées aux dessins annexés, dans lesquels; La fig. 1 est une coupe en élévation d'un isolateur de bougie à double allumage montrant une première forme d' exécutiont du cylindre métal- lique assurant l'étanchéité entre tel ciment et 1' électrode reliée à la source d'énergie électrique.
La fig. 2 est une coupe partielle d'une deuxième forme d' exé- cution du dit cylindre.
La fige 3 en est une troisième forme.
La fig. 4 est une vue en élévation de 1' extrémité active de 1' électrode neutreo
La fig. 55 est une vue par le dessus de l'électrode de la fig.4.
La fig. 6 est une coupe verticale d'une embase filetée de bougie à double allumage montrant la disposition de*1' électrode connectée à la masse.
La fig. 7 est une vue en plan de la base de la bougie montrant la disposition des électrodes.
Lesfigs 10, 11, 12 , 13, 14, et 15 sont desvues en coupe et en pnan des bagues d'étanchéité et de solidarisation utilisées pour 1' assemblage étanche et de la fixation de 1' isolateur (fig.8) dans l'embase filetée (fig.9) d'une bougie d'allumage.
Les figs. 16 à 18 illustrent, par des coupes partielles et sui- vant 1' axe de symétrie de la bougie, la méthode d' assemblage de 1' isola- teur et de son embase.
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La fig. 1 représente en coupe un isolateur 1 pour bougie à double allumage dans lequel l'électrode 2 reliée à la source d'énergie
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électrique et 1' électrode neutre 3 sont logées dans -des canaux percés parailèlètnent à l'axe longitudinal de 1' isolateur et débouchant à des niveaux différents dans une chambre 4 creusée dans la partie supérieure de ce- der-' nier.
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L' électrode 2 est repliée en bayonptte a 1' endroit où elle débouche du canal qui la contient, de manière que son extrémité supérieure
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2J< vienne se situer suivant 1' axe longitudinal de 1" isolateur. Après mise en place et immobilisation) de façon connue de 1' électrode neutre, le ci1;llent 5 est introduit dans la chambre or, de manière à remplir cette cham- bre jusqu'à une certaine hauteur déterminée par l'expérience.
Ensuite est glissée au-dessus de l'extrémité supérieure 2' de l'électrode destinée a être reliée à la source d'énergie électrique, la broche filetée 6 se prolongeant éventuellement par une partie cylindrique 6' lisse et se terminant par une partie cylindrique 7 dont le diamètre extérieur est sensiblement égal à celui de 1' alésage de la chambre 4 de l'isolateur et qui est alésée de manière à laisser subsister une paroi annulaire 7' de faible épaisseur ( de 1' ordre d'un millimètre). Elle est en outre munie d'un canal 8 dans lequel s' engage la tête de l'électrode et destiné à assurer le contact électrique entre la dite pièce et l'électrode 2.
Après avoir porté l'ensemble à la température voulue, cette pièce métallique 6, 6', 7, 7'eat enfoncée de force dans la chambre 4, jusqu'à ce qu'elle vienne prendre la position représentée par la fig. 1 et le ciment 5, comprimé par 1' enfoncement de cette pièce, reflue et pénètre sous pression dans l'espace intérieur de la partie cylindrique 7 qu'il remplit totalement tout autour de.,,.la partie 2' de l'électrode 2.
Au cours du refroidissement et de la prise de l'ensemble, le ciment qui s' est logé à l'intérieur de la partie cylindrique 7 est serré énergiquement contre la partie 2' de 1' électrode 2, du fait que le retrait du métal dont est constituée cette partie annulaire 7, est supérieur à celui du ciment Il s' ensuit que ce dernier est fortement appliqué contre l'électrode et supprime tout risque de fuite. Il est à signaler que le ciment utilisé possède à peu. près le même retrait que la matière de 1 iso-
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lateur et que, par conséquent, il n' +3xL3te aucun danger de 1' existence d' une solution de continuité entre le dit ciment et la paroi intérieure de 1' isolateur.
Sur la broche filetée 6 est vissé 1' écrou 9 qui achève la partie supérieure de 1' isolateur et qui sert à 1' appui de la borne, non représen-
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tée, servant au serrage du fil conducteur -alinsntsnt la bougie.
Suivant la fig. 2,seul un cylindre métallique 10, alésé comme montré, est angagé de force dans la chambre supérieure de 1' isolateur et autour de l'extrémité 2' de l'électrode 2 et comprime le ciment 5 autour de 1' électrode comme défini plus haut. Sur l'extrémité restée libre de 1' électrode 2 est adapté un dispositif quelconque assurant sa liaison et son contact électrique avec la borne placée à la tête de 1' isolateur.
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Dans la fig. 3, le cylindre métallique 11, p,acé de force, comme les précédents, autour de 1' extrémité 2' de 1' électrode 2 et comprimant le ciment 5, se prolonge jusqu'au bord supérieur de 1' isolateur 1 et est
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percé d,un canal taraudé 12 dans lequel est engagera la partie inférieure, l'extrémité de l'électrode 2 et dans lequel est vissée la broche 13 destinée à recevoir la borne de raccordement, non représentée. Cette forme d' exécution présente 1' avantage de former un contact fermé et parfait entre 1' extrémité de l'électrode et la broche 13.
Les figs. 4 et 5 représentent 1' extrémité active 14 de 1' électrode neutre 3 qui est exécutée sous forme d'une pastille exentrée par rapport au corps même de l'électrode, de manière à permettre un règlage aisé de son écartement avec 1' extrémité active de l'électrode reliée à la
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source d' énergie électrique.
La face inférieure de la pastille 14 est pour- vue d'une rainure fraisée ( à l'instar d'une tête de vis) ou d' -un ergot permettant de la faire tourner légèrement- en tordant le corps de 1' électro- de 3,de manière à régler avec précision la distance qui la sépare de 1' é- lectrode alimentée 2 et/ou à établir éventuellement cet écartement après usure; cette torsion pouvant éventuellement être effectuée à l'aide d'une petite pince ou d'une clef spéciale. La figure 7 qui est une vue en plan de la base d'une bougie montre clairement la position de la partie active 14 de l'électrode neutre 3 par rapport à 1' extrémité active de 1' électrode
2, reliée à la source d' énergie électrique.
De même l'électrode connectée à la source d' énergie électrique peut être munie d'une telle pastille.
Cette même figure illustre la position de 1' électrode 15 raccor- déeà la¯masse par rapport à l'électrode neutre.
Comme montré à la fig. 6, la dite électrode 15 est fixée d'une manière quelconque et usuelle dans le bord inférieur ,de l'embase métalli- que 16 de la bougie dans lequel un logement 17 à été pratiqué à cet effet.
La hauteur de ce logement 17-correspond à peu près à la largeur de 1' élec- trode 15 , de manière que celle-ci affleure ou dépasse légèrement le plan de la base du culot métallique de la bougie. Cette position de 1' électro- de 15 raccordée à la masse présente l'avantage de la maintenir à proximi- té immédiate de l'embase métallique et de favoriser, de cette façon, 1' écoulement de sa chaleur, son extrémité libre permettant de régler la di stan- ce qui la sépare de 1' électrode neutre.
Dans le but d'améliorer la conductibilité électrique et thermi- que des électrodes et plus particulièrement de 1' électrode reliée à la sour- ce d'énergie électrique, ainsi que les pièces qui la raccordent à la borne de raccordement prévue à la tête de la bougie, celles-ci sont pourvues par un moyen connu, d'un recouvrement constitué par un métal bon conducteur- tel que le cuivre, 1' argent, etc.. En outre, les parties actives des élec- trodes sont protégées contre 1' oxydation et la corrosion par un revêtement ou un traitement approprié ( par exemple par un chromage).
L'assemblage étanche et la fixation de l'isolateur dans 1' emba- se métallique de la bougie sont opérés comme décrit ci-après et exigent 1' emploi de bagues d'étanchéité et de solidarisation.
Les bagues 18, 19 et 20 (figs. 10 à 15) sont exécutées, de préférence, en cuivre.
La bague 18 est un simple anneau dont le diamètre extérieur et le diamètre intérieur sont établis de manière à s' adapter, le premier, à
1' alésage du.bord supérieur de 1' embase métallique 21 représenté à la fig. 9 et, le second au diamètre extérieur de la partie 22 de 1' isolateur 23 (fig.8).
La bague 19 est alésée en sifflet* comme montré par la fig. 12.
Quant à la bague 20, elle est conique, comme montré par la fig. 14.
L' assemblage' de la bougie s' opère de la façon suivante; 1' anneau d'étanchéité 20 est déposé dans le fond de alésage de l'embase filetée 21, avant la mise en place dans la dite embase de 1' i solateur 23.
Comme xontré par la fig. 16, cet anneau 20 se loge entre les congés arrondis des éléments 21 et 23. ensuite l'anneau 19 ( profilé en sifflet) est enfilé par dessus 1' isolateur 23 de manière à se poser dans l'espace annulaire qui sépare le corps de l' isolateur 23 et le bord supérieur 24 de l' embase 21 ( voir fig. 16). Lorsque cet assemblage est réalisé, une force de compression est appliquée sur le bord supérieur de l'anneau 19 comme montré par la flèche 25 à la fige 17.
L'application de cette force écrase le dit anneau et force son bord aigu à s' engager tel qu'un coin entre la partie supérieure des parois ( extérieure de 1' isolateur et intérieure et 1' embase métallique) . la paroi de l'embase métallique 21
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se déforme quelque peu et serre énergiquement le dit anneau au point d' assurer l'ensemble obtenu de cette façon contre tout déplacement relatif et accidentel, la bague 18 est disposée entre le bord aminci 24 de 1' embase métallique et le corps de 1 isolateur et le dit bord 24 est refoulé comme indiqué par la fig. 18 en direction du corps de 1' isolateur.
Il est obtenu de cette façon un assemblage solide, ferme et absolument étanche, résistant parfaitement aux compressions . élevées mises en oeuvre actuellement.
REVENDICATIONS.
1.- Bougie à double allumage comportant au moins deux électrodes i solée s de la masse et i solée s l'une de l'autre, caractérisée en ce que 1' étanchéité parfaite entre le ciment utilisé pour obturer la chambre creuse dans le corps de 1' isolateur et l'extrémité supérieure de 1' électrode reliée à la source d' énergie électrique est obtenue par 1' emploi d'un petit cylindre métallique creux glissé par dessus 1' extrémité supérieure de la dite électrode et, après avoir porté 1-' ensemble à la température requise,ce cylindre est enfoncé de force de manière que lê ciment utilisé reflue dans 1' espace intérieur du dit cylindre et soit comprimé dans cet -espace lors du refroidissement du dit ensemble.
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The present invention relates more particularly to double-spark plugs comprising at least two electrodes isolated from ground and isolated from one another. Its purpose is to provide means capable of ensuring perfect sealing between the electrodes housed in the body of the insulator and the latter and to eliminate any risk of leakage of pressurized gases through said body along these electrodes.
A new shape of the active end of the neutral electrode and the position and location of the electrode connected to ground are also new features of the invention.
The invention also relates to a new method of assembling and fixing the insulator in the metal base of the spark plug.
Until now, it has been very difficult to achieve perfect sealing between the electrodes housed in the body of the insulator and the latter and opening into a chamber hollowed out in the upper part of said body. This difficulty arises in particular from the fact that the cements used for sealing the said chamber and the channels serving as housing for the electrodes have an expansion and withdrawal coefficient different from that exhibited by the metal of which the electrodes are made. As a result, upon cooling and setting of the hot-placed cement in the insulator, the cement does not adhere perfectly to the electrode and gives rise to leakage along it.
To overcome these defects, it is used according to one invention, a small hollow metal cylinder, slipped over 1, the end of the electrode and in the interior space of which penetrates the cement used, the cylinder being placed forcibly after the assembly 4 has been brought to the desired temperature; during cooling, the shrinkage of this cylinder being greater than that of the cement, compresses the latter and tightens it along the body of the electrode, thereby eliminating any risk of leakage.
The metal cylinder referred to above can take several embodiments, some of which, as well as the other characteristics of the invention, are illustrated in the accompanying drawings, in which; Fig. 1 is a sectional elevation of a double-spark plug insulator showing a first embodiment of the metal cylinder sealing between such cement and the electrode connected to the source of electrical energy.
Fig. 2 is a partial section of a second embodiment of said cylinder.
Fig 3 is a third form.
Fig. 4 is an elevational view of the active end of the neutral electrode.
Fig. 55 is a top view of the electrode of FIG. 4.
Fig. 6 is a vertical sectional view of a threaded double-spark plug socket showing the arrangement of the electrode connected to ground.
Fig. 7 is a plan view of the base of the spark plug showing the arrangement of the electrodes.
Figures 10, 11, 12, 13, 14, and 15 are sectional and side views of the sealing and securing rings used for the sealed assembly and fixing of the insulator (fig. 8) in the insulator. threaded base (fig. 9) of a spark plug.
Figs. 16-18 illustrate, in partial cross-sections and along the axis of symmetry of the spark plug, the method of assembling the insulator and its base.
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Fig. 1 shows in section an insulator 1 for a double-ignition spark plug in which the electrode 2 connected to the energy source
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electrical and 1 neutral electrode 3 are housed in -channels pierced parallel to the longitudinal axis of 1 insulator and opening at different levels into a chamber 4 hollowed out in the upper part of the latter.
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The electrode 2 is folded in bayonptte at the place where it emerges from the channel which contains it, so that its upper end
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2J <comes to be located along the longitudinal axis of 1 "insulator. After positioning and immobilization) in a known manner of the neutral electrode, the element 5 is introduced into the gold chamber, so as to fill this chamber. bre up to a certain height determined by experience.
Then is slid over the upper end 2 'of the electrode intended to be connected to the source of electrical energy, the threaded pin 6 possibly extending by a smooth cylindrical part 6' and ending in a cylindrical part 7, the outer diameter of which is substantially equal to that of the bore of the chamber 4 of the insulator and which is bored so as to leave an annular wall 7 'of small thickness (of the order of one millimeter). It is also provided with a channel 8 in which the head of the electrode engages and intended to ensure electrical contact between said part and electrode 2.
After bringing the assembly to the desired temperature, this metal part 6, 6 ', 7, 7' is forced into the chamber 4, until it comes to assume the position shown in FIG. 1 and the cement 5, compressed by the depression of this part, flows back and penetrates under pressure into the interior space of the cylindrical part 7 which it completely fills all around. ,,. The part 2 'of the electrode. 2.
During the cooling and setting of the assembly, the cement which is lodged inside the cylindrical part 7 is tightly pressed against the part 2 'of the electrode 2, because the withdrawal of the metal of which this annular part 7 is made, is greater than that of the cement. It follows that the latter is strongly applied against the electrode and eliminates any risk of leakage. It should be noted that the cement used has little. near the same shrinkage as the material of 1 iso-
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lator and that, therefore, there is no danger of 1 existence of a continuity solution between said cement and the inner wall of 1 insulator.
On the threaded spindle 6 is screwed the nut 9 which completes the upper part of the insulator and which serves to support the terminal, not shown.
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tee, used to tighten the conductive wire -alinsntsnt the spark plug.
According to fig. 2, only a metal cylinder 10, bored as shown, is forcibly angulated in the upper chamber of the insulator and around the end 2 'of the electrode 2 and compresses the cement 5 around the electrode as defined further. high. On the free end of 1 electrode 2 is adapted any device ensuring its connection and its electrical contact with the terminal placed at the head of 1 insulator.
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In fig. 3, the metal cylinder 11, forcibly cut, like the preceding ones, around the end 2 'of the electrode 2 and compressing the cement 5, extends to the upper edge of the insulator 1 and is
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pierced by a threaded channel 12 in which is engaged the lower part, the end of the electrode 2 and in which is screwed the pin 13 intended to receive the connection terminal, not shown. This embodiment has the advantage of forming a closed and perfect contact between the end of the electrode and the pin 13.
Figs. 4 and 5 show the active end 14 of the neutral electrode 3 which is made in the form of a pellet exentered with respect to the body of the electrode itself, so as to allow easy adjustment of its spacing with the active end. of the electrode connected to the
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source of electrical energy.
The underside of the pad 14 is provided with a countersunk groove (like a screw head) or with a lug allowing it to be rotated slightly by twisting the body of the electro- 3, so as to adjust with precision the distance which separates it from the supplied electrode 2 and / or to possibly establish this distance after wear; this twisting can possibly be carried out using a small pliers or a special key. Figure 7 which is a plan view of the base of a spark plug clearly shows the position of the active part 14 of the neutral electrode 3 relative to the active end of the electrode.
2, connected to the source of electrical energy.
Likewise, the electrode connected to the source of electrical energy can be provided with such a pellet.
This same figure illustrates the position of the electrode 15 connected to the mass relative to the neutral electrode.
As shown in fig. 6, said electrode 15 is fixed in any customary manner in the lower edge of the metal base 16 of the spark plug in which a housing 17 has been provided for this purpose.
The height of this housing 17 corresponds approximately to the width of the electrode 15, so that the latter is flush with or slightly protrudes from the plane of the base of the metallic base of the spark plug. This position of the electrode 15 connected to ground has the advantage of keeping it in the immediate vicinity of the metal base and in this way of promoting the flow of its heat, its free end allowing it to flow. adjust the distance which separates it from the neutral electrode.
In order to improve the electrical and thermal conductivity of the electrodes and more particularly of the electrode connected to the source of electrical energy, as well as the parts which connect it to the connection terminal provided at the head of the device. spark plug, these are provided by known means, with a covering consisting of a good conductive metal such as copper, silver, etc. In addition, the active parts of the electrodes are protected against 1. oxidation and corrosion by a suitable coating or treatment (eg by chrome plating).
Sealing and securing of the insulator in the metallic spark plug housing is carried out as described below and requires the use of sealing and securing rings.
The rings 18, 19 and 20 (figs. 10 to 15) are preferably made of copper.
The ring 18 is a simple ring whose outer diameter and inner diameter are established so as to adapt, the first, to
1 'upper bore of the metal base 21 shown in FIG. 9 and the second to the outer diameter of part 22 of one insulator 23 (Fig.8).
The ring 19 is bored like a whistle * as shown in fig. 12.
As for the ring 20, it is conical, as shown in FIG. 14.
The 'assembly' of the candle operates as follows; 1 'sealing ring 20 is deposited in the bottom of the bore of the threaded base 21, before it is fitted into said base of the solator 23.
As shown by fig. 16, this ring 20 is housed between the rounded fillets of the elements 21 and 23. then the ring 19 (whistle profile) is threaded over the insulator 23 so as to rest in the annular space which separates the body from the insulator 23 and the upper edge 24 of the base 21 (see fig. 16). When this assembly is carried out, a compressive force is applied to the upper edge of the ring 19 as shown by arrow 25 at pin 17.
The application of this force crushes said ring and forces its sharp edge to engage such as a wedge between the upper part of the walls (outside of the insulator and inside and of the metal base). the wall of the metal base 21
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deforms somewhat and energetically tightens said ring to the point of securing the assembly obtained in this way against any relative and accidental displacement, the ring 18 is disposed between the thinned edge 24 of 1 metal base and the body of 1 insulator and said edge 24 is pushed back as indicated by FIG. 18 towards the body of the insulator.
In this way, a solid, firm and absolutely waterproof assembly is obtained, perfectly resistant to compressions. currently high levels of implementation.
CLAIMS.
1.- Double ignition spark plug comprising at least two electrodes i solated from the mass and i solated from each other, characterized in that the perfect seal between the cement used to seal the hollow chamber in the body of the insulator and the upper end of the electrode connected to the source of electrical energy is obtained by the use of a small hollow metal cylinder slipped over the upper end of said electrode and, after wearing 1- 'together at the required temperature, this cylinder is forcibly pressed so that the cement used flows back into the interior space of said cylinder and is compressed in this space upon cooling of said assembly.