FR2820552A1 - Structure de bougie d'allumage concue pour fournir une durabilite et une inflammabilite du carburant ameliorees - Google Patents

Abstract

La bougie d'allumage se compose d'une électrode centrale (30), d'une électrode de masse, d'une pastille de métal noble (45) connectée à une surface de l'électrode de masse en regard de l'électrode centrale par soudage au laser, et une portion fondue qui forme une soudure de la pastille de métal noble et de l'électrode de masse. Une section de la pastille de métal noble traversant une longueur de celle-ci est comprise entre 0, 1 mm2 et 0, 6 mm2. Le pourcentage d'une section d'une portion non fondue d'une extrémité connectée de la pastille de métal noble dans la plage d'une section de la pastille de métal noble la plus proche de la portion fondue traversant la longueur de la pastille de métal noble est inférieur ou égal à 50%. L'angle que fait une droite s'étendant à travers la portion fondue le long d'une profondeur maximale de la portion fondue avec la surface de l'électrode de masse en regard de l'électrode centrale, est inférieur ou égal à 60degre.

Description

STRUCTURE DE BOUGIE D'ALLUMAGE CON UE POUR FOURNIR UNE

DURABILITE ET UNE INFLAMMABILITE DU CARBURANT

AMELIOREES

ARRIERE-PLAN DE L'INVENTION

1. Domaine technique de l'invention La présente invention concerne généralement une bougie d'allumage qui peut être utilisée dans des moteurs de véhicules automobiles, et plus particulièrement une structure améliorée de bougie d'allumage comprenant une pastille de métal noble soudée à une électrode de masse pour fournir une durabilité et une inflammabilité d'un carburant gazeux améliorées, et un procédé de

fabrication de celle-ci.

2. Art antérieur La première publication du brevet japonais n 52-36237 (correspondant au brevet américain n 4.109.633, délivré le 29 août 1978 à Mitsudo et coll.) décrit une bougie d'allumage qui se compose d'une électrode centrale et d'une électrode de masse qui dépassent des supports d'électrodes. Les électrodes centrale et de masse sont plus minces que le support d'électrode afin

d'améliorer l'inflammabilité d'un mélange air-

carburant. Ceci se base sur les faits que l'amincissement des électrodes centrale et de masse entraîne une diminution de leur capacité thermique, en réduisant ainsi l'effet d'extinction d'un noyau de flamme, et que le dépassement des électrodes de masse et centrale depuis le support d'électrode donne lieu à un plus grand espace entre les électrodes centrale et de masse, ce qui facilite la croissance d'un noyau de

flamme produit au sein d'une distance de décharge.

Afin d'assurer une bonne résistance à l'usure, les électrodes centrale et de masse sont formées par des éléments en métal noble qui sont fabriqués en Pt, Pd, Au, ou en des alliages de ceux-ci, et sont connectés aux supports d'électrodes. Cette publication enseigne qu'une telle connexion peut être réalisée par soudage, pressage ou agrafage après le pressage, mais ne fournit aucune indication concernant les détails de la forme et de la structure d'une soudure de chacune des électrodes

à l'un des supports d'électrodes.

Dans les moteurs modernes, une atmosphère combustible est soumise à une augmentation de température afin d'augmenter la puissance et de réduire la consommation

de carburant et les émissions de gaz d'échappement.

Dans ce type de moteur, une bougie d'allumage est soumise à une chaleur intense, de sorte que la température des électrodes centrale et de masse est fortement augmentée. Les électrodes subissent donc une contrainte thermique et une oxydation, qui peuvent provoquer le retrait de pastilles de métal noble des électrodes centrale et de masse. En particulier, un tel problème est exacerbé dans l'électrode de masse, parce qu'elle est plus proche d'un corps de bougie ou d'un culot métallique que l'électrode centrale, de sorte que le degré de dissipation thermique de l'électrode de masse est inférieur, et que sa surface exposée à l'intérieur d'une chambre de combustion est plus grande, si bien que sa température augmente plus que

celle de l'électrode centrale.

Afin d'améliorer la fiabilité du soudage de la pastille de métal noble sur chacune des électrodes de masse et centrale, la première publication du brevet japonais n 9-106880 (correspondant au brevet américain n 5. 811.915, délivré le 22 septembre 1998 à Abe et coll., cédé au même cessionnaire que celui de la présente demande) et la première publication du brevet japonais

n 11-354251 décrivent un procédé de soudage amélioré.

Le premier document décrit le pressage de la pastille de métal noble contre chaque électrode de sorte qu'une portion de l'électrode entourant la pastille de métal noble ressorte, et le rayonnement d'un faisceau laser sur la portion en saillie afin de connecter le métal noble à l'électrode. Le deuxième document décrit la mise en place de la pastille de métal noble fabriquée en un alliage de Ir sur chaque électrode, et le rayonnement d'un faisceau laser depuis l'extérieur de

la pastille de métal noble.

Les inventeurs de cette demande ont fait des recherches et ont trouvé que les deux procédés de soudage susmentionnés présentent l'inconvénient que lorsque l'on utilise de minces pastilles de métal noble ayant par exemple une section d'une fraction de millimètre carré, en vue d'augmenter l'inflammabilité d'un carburant gazeux, il est difficile de garantir la résistance mécanique souhaitée de la soudure de la pastille de métal noble, en particulier sur l'électrode de masse, parce que le degré de dissipation thermique depuis l'électrode de masse est inférieur à celui de l'électrode centrale, si bien que la température de l'électrode de masse augmente plus que celle de

l'électrode centrale.

RÉSUMÉ DE L'INVENTION

L'objectif principal de l'invention est donc d'éviter

les inconvénients de l'art antérieur.

Un autre objectif de l'invention est de fournir une structure de bougie d'allumage conçue pour améliorer la fiabilité d'une soudure d'une pastille de métal noble à une électrode de masse même si la pastille de métal noble est fabriquée à partir d'un mince élément, en vue d'augmenter l'inflammabilité d'un carburant gazeux, et

également de fournir un procédé pour sa fabrication.

Selon un aspect de l'invention, il est proposé une bougie d'allumage de durabilité améliorée, qui peut - 4 être utilisée dans des moteurs de véhicules automobiles. La bougie d'allumage comprend: (a) une électrode centrale ayant une pointe; (b) une électrode de masse ayant une surface en regard de l'électrode centrale faisant face à la pointe de l'électrode centrale; (c) un élément de métal noble de longueur donnée et ayant des première et deuxième extrémités opposées l'une à l'autre sur cette longueur, l'élément de métal noble étant connecté au niveau de la première extrémité à la surface de l'électrode de masse en regard de l'électrode centrale par soudage au laser, de manière à ce que la deuxième extrémité soit opposée à la pointe de l'électrode centrale sur une distance de décharge; et (d) une portion fondue qui forme une soudure de l'élément de métal noble et de l'électrode de masse, formée par des matières de l'électrode de

masse et de l'élément de métal noble fondues ensemble.

Une section de l'élément de métal noble à travers la longueur de celui-ci est supérieure ou égale à 0,1 mm2 et inférieure ou égale à 0,6 mm2. Un pourcentage de section non fondue qui est un pourcentage d'une section d'une portion non fondue de la première extrémité de l'élément de métal noble dans une plage de section de l'élément de métal noble la plus proche des portions fondues à travers la longueur de l'élément de métal noble est inférieur ou égal à 50%. Un angle de fusion qui est un angle que fait une droite s'étendant à travers la portion fondue le long d'une profondeur maximale de la portion fondue, avec la surface de l'électrode de masse en regard de l'électrode centrale,

est inférieur ou égal à 60 .

Dans le mode de réalisation préféré de l'invention, si un point au niveau duquel la droite s'étendant le long de la profondeur maximale de la portion fondue coupe une surface externe de la portion fondue, est défini comme une intersection F, et qu'une distance entre l'intersection F et la surface de l'électrode de masse en regard de l'électrode centrale est définie comme une distance y de l'intersection à la surface, l'intersection F est située dans une plage de -0,2 mm à 0,3 mm, o, lorsque l'intersection F est située à l'extérieur de la surface de l'électrode de masse en regard de l'électrode centrale, la distance y de l'intersection à la surface est exprimée avec une valeur positive (+), et lorsque l'intersection F est située à l'intérieur de la surface de l'électrode de masse en regard de l'électrode centrale, la distance y de l'intersection à la surface est exprimée avec une valeur négative (-). L'angle de fusion est inférieur ou

égal à (30 + 10Oy)0.

Si la largeur d'une portion de l'élément de métal noble la plus proche de la portion fondue est définie par D, la profondeur maximale de la portion fondue est inférieure ou égale à 1,4 D. L'élément de métal noble peut être fabriqué à partir d'un parmi un premier matériau contenant un composant principal de 50% en poids ou plus de Pt et un additif parmi au moins un de Rh, Ir, Os, Ni, W, Pd et Ru, et un deuxième matériau contenant un composant principal de % en poids ou plus de Ir et un additif parmi au moins

un de Rh, Pt, Os, Ni, W, Pd et Ru.

Selon le deuxième aspect de l'invention, il est proposé une bougie d'allumage qui comprend: (a) un culot métallique; (b) une électrode centrale retenue dans le culot métallique de façon à être isolée du culot métallique, l'électrode centrale ayant une pointe exposée à l'extérieur du culot métallique; (c) une électrode de masse installée sur le culot métallique, l'électrode de masse ayant une pointe qui a une surface latérale en regard de l'électrode centrale et faisant face à la pointe de l'électrode centrale et une surface d'extrémité; et (d) un élément de métal noble qui est au moins partiellement noyé dans la surface d'extrémité de L'électrode de masse et connecté à l'électrode de - 6 masse par soudage au laser par une portion fondue qui forme une soudure de l'élément de métal noble et de l'électrode de masse formée par les matières de l'électrode de masse et de l'élément de métal noble fondues ensemble. L'élément de métal noble a une pointe dépassant de la surface latérale de l'électrode de masse en regard de l'électrode centrale vers l'électrode centrale, de manière à définir une distance de décharge entre la pointe de l'élément de métal noble

et la pointe de l'électrode centrale.

Dans le mode préféré de l'invention, si la largeur d'une portion de l'élément de métal noble la plus proche de la portion fondue dans une direction perpendiculaire à la surface d'extrémité de l'électrode de masse est définie par Dl, la profondeur d'une portion de l'élément de métal noble noyée dans la surface d'extrémité de l'électrode de masse est

supérieure ou égale à 0,5 Dl.

La pastille en métal noble a une certaine longueur. Une section de l'élément de métal noble à travers sa longueur est supérieure ou égale à 0,1 mm2 et

inférieure ou égale à 0,6 mm2.

Si la largeur de la portion de l'élément de métal noble dans une direction parallèle à la surface d'extrémité de l'électrode de masse est définie par D2, la largeur de la portion fondue est définie par N, et une profondeur maximale de la portion fondue est définie par H, la profondeur maximale H est inférieure ou égale

à 2D1, et la largeur N est inférieure ou égale à 2,5D2.

La profondeur d'une portion de l'élément de métal noble noyée dans la surface d'extrémité de l'électrode de

masse est supérieure ou égale à 0,5D1.

L'élément de métal noble peut être fabriqué à partir d'un parmi un premier matériau contenant un composant --7- principal de 50% en poids ou plus de Pt et un additif parmi au moins un de Rh, Ir, Os, Ni, W, Pd et Ru, et un deuxième matériau contenant un composant principal de % en poids ou plus de Ir et un additif parmi au moins un de Rh, Pt, Os, Ni, W, Pd et Ru. Selon le troisième aspect de l'invention, il est proposé un procédé de fabrication d'une bougie d'allumage qui comprend l'étape consistant à (a) préparer une électrode centrale; (b) placer une électrode de masse de manière à ce qu'elle ait une surface en regard de l'électrode centrale et faisant face à l'électrode centrale sur une distance de décharge; (c) préparer un élément de métal noble ayant une certaine longueur et des première et deuxième extrémités opposées l'une à l'autre sur cette longueur et (d) connecter l'élément de métal noble au niveau de la première extrémité à la surface de l'électrode de masse en regard de l'électrode centrale en faisant rayonner un faisceau laser vers un coin défini par une paroi latérale de l'élément de métal noble se poursuivant depuis la première extrémité et la surface de l'électrode de masse en regard de l'électrode centrale depuis une direction en diagonale vers la surface en regard de l'électrode centrale, pour faire fondre une portion de l'élément de métal noble et une portion de l'électrode de masse, en formant ainsi une soudure entre l'élément de métal noble et l'électrode

de masse.

Selon le quatrième aspect de l'invention, il est proposé un procédé de fabrication d'une bougie d'allumage qui comprend l'étape consistant à (a) préparer un assemblage d'une électrode centrale et d'une électrode de masse, l'électrode centrale étant installée dans un culot métallique de manière isolée électriquement, avec une pointe dépassant depuis le culot métallique, l'électrode de masse étant installée sur le culot métallique avec une pointe ayant une 8- surface latérale en regard de l'électrode centrale et faisant face à la pointe de l'électrode centrale et une surface d'extrémité; (b) former une rainure dans la surface d'extrémité de l'électrode de masse; et (c) noyer un élément de métal noble au moins partiellement noyé dans la rainure dans la surface d'extrémité de l'électrode de masse avec une pointe dépassant de la surface latérale de l'électrode de masse en regard de l'électrode centrale vers la pointe de l'électrode centrale et connecter l'élément de métal noble à l'électrode de masse par soudage au laser pour former une portion fondue qui est une soudure de l'élément de métal noble et de l'électrode de masse constituée de matières de l'électrode de masse et de l'élément de

métal noble fondues ensemble.

BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS

La présente invention sera mieux comprise à l'examen de

la description détaillée donnée ci-dessous et des

dessins annexés de modes de réalisation préférés de l'invention, qui, toutefois, ne devraient pas être considérés comme limitant l'invention aux modes de réalisations spécifiques, mais sont donnés uniquement

pour faciliter l'explication et la compréhension.

Dans les dessins: la figure 1 est une vue en coupe partielle qui illustre une bougie d'allumage selon le premier mode de réalisation de l'invention; la figure 2 est une vue agrandie qui illustre des pointes d'une électrode de masse et d'une électrode centrale de la bougie d'allumage de la figure 1; la figure 3(a) est une vue latérale qui illustre une pastille de métal noble devant être soudée à une électrode de masse; -9 - la figure 3(b) est une vue en plan de la figure 3(a); la figure 3(c) est une vue latérale qui illustre la pastille de métal noble de la figure 3(a) après qu'elle a été soudée à l'électrode de masse; la figure 3(d) est une vue en plan de la figure 3(c); la figure 4(a) est une vue latérale qui illustre une forme modifiée d'un procédé de soudage pour le soudage au laser d'une pastille de métal noble à une électrode de masse; la figure 4(b) est une vue en plan de la figure 4(a); la figure 5(a) est une vue agrandie qui illustre une structure de connexion d'une pastille de métal noble et d'une électrode de masse;

la figure 5(b) est une vue en coupe suivant la ligne P-

P de la figure 5(a); la figure 6 est une vue agrandie qui illustre les dimensions des portions fondues au laser formées entre une pastille de métal noble et une électrode de masse; la figure 7 est un graphique qui représente une relation entre un pourcentage de séparation d'une portion d'une zone limite entre une pastille de métal noble et une électrode de masse qui est séparée après des tests de durabilité, et un angle de fusion a, comme illustré dans la figure 5(a), pour des valeurs différentes d'un pourcentage de section non fondue de la zone limite; la figure 8 est un graphique qui représente une relation entre un pourcentage de séparation d'une zone limite entre une pastille de métal noble et une

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électrode de masse, et une section de la pastille de métal noble la plus proche des portions fondues; la figure 9 est un graphique qui illustre une relation entre un pourcentage de séparation d'une zone limite entre une pastille de métal noble et une électrode de masse, et un angle de fusion a, comme illustré dans la figure 5(a), pour différentes valeurs de distance entre un point central de portions fondues et une surface de l'électrode de masse; la figure 10 est un graphique qui illustre une relation entre un pourcentage de séparation d'une zone limite entre une pastille de métal noble et une électrode de masse, et une profondeur de fusion H, comme illustré dans la figure 5(a), pour différentes valeurs de largeur de la pastille de métal noble; la figure 11(a) est une vue latérale qui illustre une pastille de métal noble devant être soudée à une électrode de masse dans le deuxième mode de réalisation de l'invention; la figure 11(b) est une vue en plan de la figure 11(a); la figure 11 (c) est une vue latérale qui illustre la pastille de métal noble de la figure 11(a) après qu'elle a été soudée à l'électrode de masse; la figure 11(d) est une vue en plan de la figure 11(c); la figure 12(a) est une vue agrandie qui illustre une connexion d'une pastille de métal noble et d'une électrode de masse; la figure 12(b) est une vue en coupe transversale qui illustre la connexion de la pastille de métal noble et de l'électrode de masse de la figure 12(a);

- il -

la figure 13 est un graphique qui illustre une relation entre une résistance mécanique d'une connexion entre une pastille de métal noble et une électrode de masse, et une profondeur d'une portion de la pastille de métal noble noyée dans une rainure formée dans l'électrode de masse; la figure 14 illustre une vue agrandie qui illustre une surface limite entre une pastille de métal noble et des portions fondues; la figure 15 est un graphique qui illustre une relation entre un pourcentage de séparation d'une zone limite entre une pastille de métal noble et une électrode de masse, et une section de pastille A', comme illustré dans la figure 12(b); la figure 16 est un graphique qui illustre une relation entre un pourcentage de séparation d'une zone limite entre une pastille de métal noble et une électrode de masse, et une largeur de fusion maximale N. comme illustré dans la figure 12(b), pour différentes valeurs de la profondeur de fusion H, comme illustré dans la figure 12(a); la figure 17(a) est une vue latérale qui illustre une pastille de métal noble devant être soudée à une électrode de masse par des faisceaux laser rayonnant suivant des angles différents dans une forme modifiée du premier mode de réalisation; la figure 17(b) est une vue en plan de la figure 17(a); la figure 17(c) est une vue latérale qui illustre la pastille de métal noble de la figure 17(a) après qu'elle a été soudée à l'électrode de masse; la figure 17(d) est une vue en plan de la figure 17(c);

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la figure 18(a) est une vue latérale qui illustre une pastille de métal noble devant être soudée à une électrode de masse par des faisceaux laser rayonnant suivant des angles différents dans la deuxième forme modifiée du premier mode de réalisation; la figure 18(b) est une vue en plan de la figure 18(a); la figure 18(c) est une vue latérale qui illustre la pastille de métal noble de la figure 18(a) après qu'elle a été soudée à l'électrode de masse; la figure 18(d) est une vue en plan de la figure 18(c); la figure 19(a) est une vue latérale qui illustre une pastille de métal noble devant être soudée à une électrode de masse par des faisceaux laser rayonnant suivant des angles différents dans la troisième forme modifiée du premier mode de réalisation; la figure 19(b) est une vue en plan de la figure 19(a); la figure 19(c) est une vue latérale qui illustre la pastille de métal noble de la figure 19(a) après qu'elle a été soudée à l'électrode de masse; la figure 19(d) est une vue en plan de la figure 19(c); la figure 20(a) est une vue latérale qui illustre une structure d'une connexion entre une pastille de métal noble et une électrode de masse suivant une forme modifiée du premier mode de réalisation; la figure 20(b) est une vue en plan de la figure 20(a); la figure 20(c) est une vue latérale qui illustre la pastille de métal noble de la figure 20(a) après qu'elle a été soudée à l'électrode de masse;

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la figure 20(d) est une vue en plan de la figure 20(c); la figure 21(a) est une vue latérale qui illustre une structure d'une connexion entre une pastille de métal noble et une électrode de masse suivant la deuxième forme modifiée du premier mode de réalisation; la figure 21(b) est une vue en plan de la figure 21(a); la figure 21(c) est une vue latérale qui illustre la pastille de métal noble de la figure 21(a) après qu'elle a été soudée à l'électrode de masse; la figure 21(d) est une vue en plan de la figure 21(c); la figure 22(a) est une vue latérale qui illustre une forme modifiée d'une pastille de métal noble devant être soudée à une électrode de masse; la figure 22(b) est une vue en plan de la figure 22(a) ; la figure 22(c) est une vue latérale qui illustre la pastille de métal noble de la figure 22(a) après qu'elle a été soudée à l'électrode de masse; la figure 22(d) est une vue en plan de la figure 22(c); les figures 23(a), 23(b), 23(c), 23(d) et 23(e) illustrent des modifications d'une rainure dans laquelle une pastille de métal noble est noyée dans le deuxième mode de réalisation de l'invention; la figure 24(a) est une vue latérale qui illustre un procédé modifié de soudage d'une pastille de métal noble à une électrode de masse en utilisant un faisceau laser unique dans le deuxième mode de réalisation de l'invention; la figure 24(b) est une vue en plan de la figure 24(a);

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la figure 24(c) est une vue latérale qui illustre la pastille de métal noble de la figure 24(a) après qu'elle a été soudée à l'électrode de masse; la figure 24(d) est une vue en coupe transversale de la figure 24(c); la figure 25(a) est une vue latérale qui illustre le deuxième procédé modifié de soudage d'une pastille de métal noble à une électrode de masse en utilisant un faisceau laser unique dans le deuxième mode de réalisation de l'invention; la figure 25(b) est une vue en plan de la figure 25(a); la figure 25(c) est une vue latérale qui illustre la pastille de métal noble de la figure 25(a) après qu'elle a été soudée à l'électrode de masse; la figure 25(d) est une vue en coupe transversale de la figure 25(c); la figure 26(a) est une vue latérale qui illustre une forme modifiée d'une pointe d'une électrode de masse à laquelle une pastille de métal noble est soudée dans le deuxième mode de réalisation de l'invention; la figure 26(b) est une vue latérale qui illustre une connexion entre la pastille de métal noble et l'électrode de masse, comme illustré dans la figure 26(a), après le soudage au laser; la figure 26(c) est une vue latérale qui illustre la deuxième forme modifiée d'une pointe d'une électrode de masse à laquelle une pastille de métal noble est soudée dans le deuxième mode de réalisation de l'invention; la figure 26(d) est une vue latérale qui illustre une connexion entre la pastille de métal noble et

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l'électrode de masse, comme illustré dans la figure 26(c), après le soudage au laser; les figures 27(a), 27(b), 27(c) et 27(d) illustrent des formes modifiées d'une pointe d'une électrode de masse dans le premier mode de réalisation de l'invention afin de diminuer la contrainte thermique ajoutée à une connexion entre une pastille de métal noble et l'électrode de masse; les figures 27(e), 27(f), 27(g) et 27(h) illustrent des formes modifiées d'une pointe d'une électrode de masse dans le deuxième mode de réalisation de l'invention en vue de diminuer la contrainte thermique ajoutée à une connexion entre une pastille de métal noble et l'électrode de masse; la figure 28(a) est une vue en coupe partielle qui illustre une modification d'une structure interne d'une électrode de masse dans le deuxième mode de réalisation de l'invention; la figure 28(b) est une vue en coupe partielle qui illustre une modification d'une structure interne d'une électrode de masse dans le premier mode de réalisation de l'invention; la figure 29(a) est une vue en coupe partielle qui illustre une modification d'une électrode de masse dans le deuxième mode de réalisation de l'invention dans lequel le degré de courbure de l'électrode de masse est moindre; et la figure 29(b) est une vue en coupe partielle qui illustre une modification d'une électrode de masse dans le premier mode de réalisation de l'invention dans lequel le degré de courbure de l'électrode de masse est moindre.

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DESCRIPTION DES MODES DE RÉALISATION PRÉFÉRÉS

Si l'on se réfère aux dessins, dans lesquels les numéros de référence identiques désignent des pièces identiques dans plusieurs vues, en particulier à la figure 1, il est illustré une bougie d'allumage 100 qui peut être utilisée dans des moteurs à combustion

interne de véhicules automobiles.

La bougie d'allumage 100 comporte un culot métallique cylindrique (corps) 10, un isolant de type porcelaine , une électrode centrale 30, et une électrode de masse 40. Le culot métallique 10 est fabriqué en un acier ferreux conducteur tel qu'un acier à faible teneur en carbone, et un filet 11 est découpé dans celui-ci pour monter la bougie d'allumage 100 dans un bloc moteur (non illustré). L'isolateur de type porcelaine 20, fabriqué en céramique à l'alumine (A1203), est retenu dans le culot métallique 10 et a une

pointe 21 exposée à l'intérieur du culot métallique 10.

L'électrode centrale 30 est fixée dans une chambre centrale 22 de l'isolateur de type porcelaine 20 et est

isolée électriquement du culot métallique 10.

L'électrode centrale 30 a une pointe 31 dépassant de la

pointe 21 de l'isolateur de type porcelaine 20.

L'électrode centrale 30 est formée par un élément cylindrique qui est constitué d'une portion de coeur fabriquée en un matériau métallique tel que du Cu, ayant une meilleure conductivité thermique et d'une portion externe fabriquée en un matériau métallique tel qu'un alliage à base de Ni ayant des résistances

thermique et à la corrosion supérieures.

L'électrode de masse 40 est formée par un pôle prismatique fabriqué en un alliage de Ni, dont le composant principal est du nickel, et soudé au niveau d'une base 42 de celui-ci directement à une extrémité du culot métallique 10. L'électrode de masse 40 est,

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comme illustré clairement dans la figure 2, courbée suivant une forme en L pour avoir une pointe 41 qui fait face, au niveau d'une surface latérale interne 43 de celle-ci, à la pointe 31 de l'électrode centrale 30 sur une distance de décharge 50. Des pastilles de métal noble 35 et 45, sont, comme décrit en détail ci-après, connectées par soudage au laser à une surface d'extrémité de la pointe 31 de l'électrode centrale 30 et à la surface latérale interne 43 de l'électrode de masse 40, respectivement. Le soudage au laser résulte en la formation de portions fondues 34 et 44. Les portions fondues 34 sont chacune formées par des matières de l'électrode centrale 30 et de la pastille de métal noble 35 fondues ensemble. De manière similaire, les portions fondues 44 sont chacune formées par des matières de l'électrode de masse 40 et de la

pastille de métal noble 45 fondues ensemble.

Chacune des pastilles de métal noble 35 et 45 est formée par un élément cylindrique et est soudée au niveau d'une de ses extrémités à l'une desélectrodes centrale et de masse, 30 et 40. La distance de décharge est définie par un intervalle entre les pastilles 35

et 45 qui est par exemple de 1 mm.

Chacune des pastilles 35 et 45 est fabriquée en un métal noble tel que du Pt, un alliage de Pt, de l'Ir ou un alliage d'Ir. Par exemple, un matériau contenant un composant principal de 50% en poids d'Ir ou plus et un additif constitué d'au moins un parmi Rh (rhodium), Pt (platine), Ru (ruthénium), Pd (palladium), et W (tungstène) (désigné Ir-10Rh ci-dessous) , peut être utilisé. Dans ce mode de réalisation, chacune des pastilles 35 et 45 est fabriquée en un alliage d'Ir

contenant 90% en poids de Ir et 10% en poids de Rh.

La bougie d'allumage 100 peut être fabriquée de manière connue, mais la connexion de la pastille de métal noble à la pointe 43 de l'électrode de masse 40 est

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réalisée dans ce mode de réalisation par un procédé unique de soudage au laser, comme exposé ci-dessous, en référence aux figures 3(a) à 4(b). Les flèches LZ, telles qu'illustrées dans les figures 3(a), 3(b), 4(a), 4(b), sont des sens de rayonnement de faisceaux laser. Tout d'abord, la pastille cylindrique de métal noble 45 est, comme illustré dans les figures 3(a) et 4(a), placée, au niveau de l'une de ses extrémités, sur la

surface latérale interne 43 de l'électrode de masse 40.

Ensuite, des faisceaux laser, comme illustré dans les figures 3(a), 3(b), 4(a) et 4(b), rayonnent autour d'un coin 45b défini par une surface latérale 45a de la pastille de métal noble 45 et la surface latérale interne 43 de la pointe 41 de l'électrode de masse 40, depuis une direction oblique par rapport à la surface latérale 45a et la surface latérale interne 43, pour faire fondre les portions en contact de la pastille de métal noble 45 et de la pointe 41 de l'électrode de masse 40. Ceci, comme illustré dans les figures 3(c) et 3(d), résulte en la formation des portions fondues 45 constituées des matières de la pastille 45 et de l'électrode de masse 40 fondues ensemble. Les portions fondues 45 se recouvrent partiellement l'une l'autre

autour de la pastille 45.

Le soudage au laser, tel qu'illustré dans les figures 3(a) et 3(b), est réalisé en faisant rayonner six faisceaux laser simultanément vers le coin 45b à intervalles angulaires fixes (c'est-à-dire de 60 ), sans les déplacer, tandis que le soudage au laser tel qu'illustré dans les figures 4(a) et 4(b), est réalisé en faisant rayonner un faisceau laser vers le coin 45b six fois à un intervalle angulaire de 60 , tout en faisant tourner la pastille 45 et l'électrode de masse ensemble autour d'un axe central longitudinal de la pastille 45. Le nombre de spots laser peut être déterminé en fonction de la taille ou de la forme de la

pastille 45.

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La figure 5(a) est une vue agrandie des figures 2 et 3(c) qui illustre les portions fondues 44 formées autour de la pastille de métal noble 45. La figure 5(b) est une vue en coupe suivant la ligne P-P de la figure (a), qui illustre une surface limite entre l'extrémité de la pastille 45 et la surface latérale interne 43 de l'électrode de masse 40. Les lignes en pointillés dans la figure 5(a) indiquent les contours de la pastille 45

et de la surface latérale interne 43 avant le soudage.

La pastille de métal noble 45 a une longueur donnée et une section latérale (c'est-à-dire une section transversale circulaire dans ce mode de réalisation) de 0,1 mm2 à 0,6 mm2. Dans l'exposé qui suit, une section d'une portion de la pastille de métal noble 45 la plus proche des portions fondues 44 est, comme illustré dans

la figure 5(a), définie par A (et sera désignée ci-

dessous par section la plus proche des portions fondues). Sur la surface limite de la pastille de métal noble 45 (c'est-à-dire la section P-P), il existe une portion non fondue 46 qui est une portion de la pastille de métal noble 45 restante non fondue avec la

surface latérale interne 43 de l'électrode de masse 40.

Dans ce mode de réalisation, le pourcentage C (qui sera désigné cidessous par pourcentage de section non fondue) d'une section B de la portion non fondue 46 dans une plage, telle qu'indiquée par une ligne en pointillés dans la figure 5(b), de la portion fondue la plus proche de la section A de la pastille de métal noble 45, est de 50% ou moins (c'est-àdire C = 10OB/A% < 50%). L'angle c (qui sera désigné par angle de fusion ci-dessous) que fait une droite, comme illustré dans la figure 5(a), s'étendant le long de la profondeur de fusion maximale H de chacune des portions fondues 44 avec la surface latérale interne 43 de la pointe 41 de

l'électrode de masse 40 est de 60 ou moins (a < 60 ).

Si un point au niveau duquel la droite s'étendant dans

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la direction de la profondeur de fusion maximale H de chacune des portions fondues 44 coupe une surface extérieure de la portion fondue 44 est, comme illustré dans la figure 5(a), défini par F, que l'on désignera ci-dessous par point de fusion central, et que la distance entre le point de fusion central F et la surface latérale interne 43 de l'électrode de masse 40 est définie par y (que l'on désignera ci-dessous par distance au point de fusion central), la position du point de fusion central F est de préférence comprise entre -0,2 mm et 0,3 mm (c'est-à-dire -0,2 mm < y < 0, 3 mm), exprimé en fonction de la distance au point de fusion central y, o, lorsque le point de fusion central F est situé, comme on l'observe dans la figure 5(a), au-dessus et en dessous de la surface latérale interne 43, sa position est exprimée sous forme d'une valeur positive (+) et d'une valeur négative (-), respectivement, et lorsque le point de fusion central F se trouve sur la surface latérale interne 43, sa position est définie comme 0 mm. L'angle de fusion a est de préférence compris dans une gamme de (30 + y) ou moins, par rapport à la distance y au point de fusion central entre le point de fusion central F et la surface latérale interne 43 de l'électrode de masse 40. En outre, si la largeur (c'est-à-dire le diamètre dans ce mode de réalisation) de la section A est défini par D, la profondeur de fusion maximale H de chacune des portions fondues 44 est de préférence inférieure ou

égale à 1,4 fois la largeur D (H < 1,4D).

Les exigences dimensionnelles décrites ci-dessus sont fournies afin de diminuer la contrainte thermique se produisant au niveau de la soudure de la pastille de métal noble 45 et de l'électrode de masse 40 et sont

établies sur la base des recherches suivantes.

Nous avons effectué des essais de durabilité sur des bougies d'allumage d'essai installées dans un moteur 6 cylindres de 2000 cm3. On a fait tourner le moteur au

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ralenti pendant une minute, puis à plein régime à 6000 t/min pendant une minute. Ce cycle a été répété pendant heures. Après les essais de durabilité, nous avons évalué la durabilité des bougies d'allumage d'essai d'une manière telle qu'exposée ci-dessous, en termes de pourcentage d'une portion séparée d'une surface limite entre la pastille de métal noble 45 et chacune des

portions fondues 44 (que l'on désignera également ci-

dessous par pourcentage de séparation pastille-portion fondue) et de pourcentage d'une portion séparée d'une surface limite entre chacune des portions fondues et les électrodes de masse 40 (que l'on désignera également ci-dessous par pourcentage de séparation

portion fondue - électrode).

Le pourcentage de séparation pastille-portion fondue est exprimé par { (bl + b2) / (al + a2)} x 100 (%). Le pourcentage de séparation portion fondue - électrode est exprimé par (dl + d2) / (cl + c2)} x 100 (%). al et a2 indiquent, comme illustré dans la figure 6, des longueurs des surfaces limites entre les portions fondues 44 et la pastille de métal noble 45. cl et c2 indiquent des longueurs des surfaces limites entre les portions fondues 44 et la surface latérale interne 43 de l'électrode de masse 40. bl, b2, dl, et d2 indiquent des longueurs des portions séparées des surfaces limites, respectivement. Les longueurs et les formes des sections séparées peuvent être observées à l'aide d'un microscope métallographique. Le plus important du pourcentage de séparation pastille- portion fondue et du pourcentage de séparation portion fondue-électrode a été sélectionné comme pourcentage de séparation pour évaluer la durabilité de la résistance de la connexion de la soudure entre la pastille de métal noble 45 et l'électrode de masse 40 de chaque bougie d'allumage d'essai. La figure 7 représente les effets du pourcentage C de section non fondue et de l'angle de fusion O sur la

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résistance mécanique de la soudure entre la pastille de métal noble 45 et l'électrode de masse 40. La pastille de métal noble 45 utilisée dans chacune des bougies d'allumage d'essai est constituée d'un élément cylindrique en Ir-10Rh ayant un diamètre D de 0,36 mm (la section la plus proche des portions fondues A = 0,1 mm2) et une longueur L, comme illustré dans la figure 3(a), de 0,8 mm. L'électrode de masse 40 est fabriquée en un alliage à base de Ni tel que de l'Inconel (marque déposée) et a une largeur W de 2,8 mm et une épaisseur t de 1,6 mm. La distance y au point de fusion central, comme illustré dans la figure 5(a), entre le point de fusion central F et la surface latérale interne 43 de l'électrode de masse 40 est

nulle (0).

Le graphique de la figure 7 représente une relation entre le pourcentage de séparation (%) et l'angle de fusion c (0) lorsque le pourcentage de section non fondue C est de 0%, 25%, 50% et 75%. Nous avons utilisé les six bougies d'allumage d'essai pour chaque pourcentage de section non fondue C et pour chaque angle de fusion a et avons fait le tracé de l'un d'eux présentant le plus gros pourcentage de séparation dans le graphique de la figure 7. Le graphique montre que plus le pourcentage de section non fondue C et l'angle de fusion a sont petits, plus le pourcentage de séparation est faible. Nous avons utilisé les bougies d'allumage d'essai avec une modification de 10 des angles de fusion a et avons rencontré un problème en ce que la pastille de métal noble 45 a été rayée de manière indésirable par le rayonnement des faisceaux laser 40 au cas o l'angle de fusion c était supérieur à 60 , ce qui a résulté en une résistance fortement réduite de la connexion entre la pastille de métal 45

et l'électrode de masse 40.

Le graphique montre que la résistance de la connexion augmente à mesure que l'angle de fusion a diminue. Ceci

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est dû au fait que la diminution de l'angle de fusion a permet d'augmenter une portion fondue de la pastille de métal noble 45, en augmentant ainsi une teneur en alliage d'Ir des portions fondues 44 (c'est-à-dire résultant en une diminution de la différence de coefficient de dilatation linéaire entre la pastille 45 et les portions fondues 44), ce qui résulte en une diminution de la contrainte thermique s'exerçant sur les surfaces limites entre la pastille 45 et les

portions fondues 44.

Le graphique montre également que lorsque le pourcentage de section non fondue C est inférieur à %, les bougies d'allumage d'essai ont substantiellement la même résistance de connexion, mais lorsqu'il atteint 75%, la résistance de la connexion est fortement réduite. Ceci est dû au fait que la section B de la portion non fondue 46 est trop importante, tandis que les portions fondues 44 ont une taille trop petite pour que les portions fondues 44

puissent servir d'amortisseurs de contrainte thermique.

Bien que cela n'ait pas été illustré, nous avons confirmé que les effets du pourcentage de section non fondue C et de l'angle de fusion a sur la résistance de la connexion entre la pastille de métal noble 45 et l'électrode de masse 40 sont les mêmes que ceux illustrés dans la figure 7 indépendamment d'une section transversale de la pastille de métal noble 45 qui est égale à la section A de la pastille de métal noble 45 la plus proche des portions fondues dans ce mode de réalisation. Nous avons également recherché, comme illustré dans la figure 8, les effets de la section A d'une portion de la pastille de métal noble 45 la plus proche des portions fondues sur la résistance de la connexion entre la pastille de métal noble 45 et l'électrode de masse 40 en utilisant des bougies d'allumage d'essai

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qui incluent la pastille de métal noble 45 fabriquée en un élément cylindrique en Ir-10Rh dont la longueur L est de 0,8 mm et l'électrode de masse 40 identique à

celle des exemples de bougie d'allumage de la figure 7.

Dans chaque bougie d'allumage d'essai, l'angle de fusion c est de 300. Le pourcentage de section non fondue C est de 50%. La distance y au point de fusion central entre le point de fusion central F et la surface latérale interne 43 de l'électrode de masse 40 est nulle (0). Nous avons préparé les quatre bougies d'allumage d'essai pour chaque section A. La figure 8 représente une relation du pourcentage de séparation (%) et de la section A (mm2) de la pastille

de métal noble 45 la plus proche des portions fondues.

Le graphique de la figure 8 montre que le pourcentage de séparation est faible lorsque la section A la plus proche se trouve dans une plage de 0, 1 mm2 à 0,6 mm2, ce qui fournit une résistance de connexion plus élevée entre la pastille de métal noble 45 et l'électrode de masse 40, mais lorsque la section A la plus proche dépasse 0,6 mm2, la résistance de la connexion diminue fortement. Ceci est dû au fait que plus la section la plus proche A est grande, plus la capacité thermique de la pastille de métal noble 45 sera élevée, ce qui résultera en une augmentation de la contrainte thermique ajoutée à la surface limite entre la pastille et les portions fondues 44. Nous avons également confirmé que lorsque la section A de la pastille de métal noble 45 la plus proche des portions fondues est inférieure à 0,1 mm2, la pastille de métal noble 45 est trop fine pour résister aux étincelles produites entre

l'électrode centrale 30 et l'électrode de masse 40.

Il a donc été découvert que l'utilisation de la pastille de métal noble 45 dont la section A la plus proche des portions fondues se trouve dans une plage comprise entre 0,1 mm2 et 0,6 mm2 (0,1 mm2 < A S 0,6 mm2) fournit une meilleure inflammabilité d'un carburant

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gazeux. La pastille de métal noble 45 utilisée dans ce mode de réalisation est fabriquée à partir d'un élément cylindrique de diamètre uniforme sur sa longueur, mais peut toutefois en variante être formée par un cylindre pourvu d'un épaulement. Par exemple, une portion de base de la pastille de métal noble 45 proche des portions fondues 44 peut être plus mince ou plus épaisse que sa partie supérieure proche de l'électrode

centrale 30.

En outre, nous avons également recherché des valeurs optimales pour la distance y au point de fusion central et pour la profondeur de fusion H d'une manière telle que décrite ci-dessous, afin d'améliorer la fiabilité de la connexion entre la pastille de métal noble 45 et l'électrode de masse 40. Nous avons évalué la fiabilité de la connexion en mesurant, comme ci-dessus, le pourcentage de séparation après des essais de durabilité utilisant des bougies d'allumage d'essai installées dans le moteur, et déterminé que lorsque le pourcentage de séparation est inférieur ou égal à 25%, la fiabilité de la connexion est suffisante pour garantir la performance souhaitée de la bougie

d'allumage 100.

Tout d'abord, nous avons effectué les essais de durabilité sur les bougies d'allumage d'essai et confirmé, comme illustré dans la figure 9, les effets de la distance y au point de fusion central sur la fiabilité de la connexion. Dans chaque bougie d'allumage d'essai, la pastille de métal noble 45 et l'électrode de masse 40 sont identiques à celles utilisées dans les essais de durabilité tels qu'illustrés dans la figure 7. Le pourcentage de

section non fondue C est de 50%.

La figure 9 illustre une relation entre l'angle de

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fusion a (o) et le pourcentage de séparation (%) pour la distance y = -0, 3 mm à 0,4 mm au point de fusion central. Nous avons utilisé les six bougies d'allumage d'essai pour chaque angle de fusion a et pour chaque distance y au point de fusion central et avons représenté celui présentant le plus grand pourcentage de séparation dans le graphique de la figure 9. Le graphique illustre que lorsque la distance y au point de fusion central est inférieure à -0,2 mm ou supérieure à 0,3 mm, le pourcentage de séparation sera de presque 100% indépendamment de l'angle de fusion a, mais toutefois, lorsque la distance y au point de fusion central est comprise entre -0,2 mm et 0,3 mm (-0,2 mm < y < 0,3 mm), et que l'angle de fusion a est inférieur ou égal à (30 + 100Oy)0, le pourcentage de séparation sera inférieur ou égal à 25%, ce qui garantit un degré de fiabilité plus élevé de la connexion entre la pastille de métal noble 45 et l'électrode de masse 40, même après les essais de durabilité. Ceci est dû au fait que lorsque la distance y au point de fusion central est inférieure à -0,2 mm, la teneur en alliage de Ir des portions fondues 44 sera diminuée, si bien qu'une différence de coefficient de dilatation linéaire entre la pastille 45 et les portions fondues 44 augmente fortement, ce qui résulte en une augmentation de la contrainte thermique s'exerçant au niveau de la surface limite entre la pastille 45 et les portions fondues 44, et lorsque la distance y au point de fusion central est supérieure à 0,3 mm, la teneur en alliage d'Ir des portions fondues 44 sera fortement accrue, si bien que la différence de coefficient de dilatation linéaire entre la pastille 45 et les portions fondues 44, comme ci-dessus, augmente fortement, ce qui résulte en une augmentation de la contrainte thermique s'exerçant au niveau de la surface

limite entre la pastille 45 et les portions fondues 44.

Bien que cela ne soit pas illustré, nous avons confirmé que les mêmes effets de l'angle de fusion a et de la

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distance y au point de fusion central sur la résistance de la connexion entre la pastille de métal noble 45 et l'électrode de masse 40 comme décrit ci-dessus étaient obtenus, indépendamment d'une section transversale de la pastille de métal noble 45 qui est égale à la section A de la pastille de métal noble 45 la plus proche des portions fondues, dans ce mode de réalisation. Ensuite, nous avons effectué les essais de durabilité et recherché, comme illustré dans la figure 10, les effets de la profondeur de fusion H sur la fiabilité de la connexion entre la pastille de métal noble 45 et l'électrode de masse 40. La pastille de métal noble 45 de chaque bougie d'allumage d'essai utilisée dans les esais de durabilité est fabriquée en un élément cylindrique en Ir-10Rh ayant un diamètre D de 0,36 mm (la section A la plus proche des portions fondues = 0,1 mm2) et une longueur L de 0,8 mm. L'électrode de masse 40 est la même que celle utilisée dans les essais de durabilité de la figure 7. L'angle de fusion a est de 300. La distance y au point de fusion central est de zéro (0). Le pourcentage de section non fondue C est

inférieur ou égal à 50%.

La figure 10 illustre une relation entre la profondeur de fusion H (mm) et le pourcentage de séparation (%) pour la section A de la pastille de métal noble 45 la

plus proche des portions fondues = 0,1 mm2 (c'est-à-

dire que la largeur D = 0,36 mm) et 0,6 mm2 (c'est-à-

dire que la largeur D = 0,88 mm). Nous avons utilisé les six bougies d'allumage d'essai pour chaque angle de fusion a, chaque profondeur de fusion H, et chaque section A la plus proche des portions fondues, et avons tracé celle illustrant le plus grand pourcentage de séparation dans le graphique de la figure 10. Le graphique montre que lorsque la section A la plus proche des portions fondues se trouve dans une gamme comprise entre 0,1 mm2 et 0,6 mm2, le pourcentage de séparation

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sera de 25% ou moins, tant que la profondeur de fusion H est inférieure à 1,4 fois la largeur D de la pastille de métal noble 45, ce qui garantit ainsi un degré de fiabilité élevé de la connexion entre la pastille de métal noble 45 et l'électrode de masse 40 après les essais de durabilité, mais toutefois, lorsque la profondeur de fusion H dépasse 1,4D, le pourcentage de séparation sera important, ce qui résultera en une forte réduction de la fiabilité de la connexion. Ceci est dû au fait que lorsque la profondeur de fusion H des portions fondues 44 est supérieure à 1,4D, une grande quantité de la matière de l'électrode de masse est fondue dans les portions fondues 44, ce qui résulte en une augmentation de la teneur en alliage d'Ir des portions fondues 44, ce qui provoque l'augmentation de la contrainte thermique créée au niveau de la surface limite entre la pastille 45 et les

portions fondues 44.

La structure décrite ci-dessus de la bougie d'allumage élimine également le besoin de presser et de noyer, comme dans la première publication du brevet japonais n 9-106880 ainsi qu'exposé dans la partie d'introduction de cette demande, la pastille de métal noble 45 dans l'électrode de masse 40, pour réaliser une ferme connexion de celles-ci, ce qui permet à la pastille de métal noble 45 d'être connectée à la surface latérale interne 43 de l'électrode de masse 40 uniquement par le rayonnement de faisceaux laser vers une limite entre la pastille de métal noble 45 et la surface latérale interne 43 depuis une direction diagonale, en évitant ainsi l'affaissement de la

pastille 45 causé par le pressage.

Le deuxième mode de réalisation de l'invention va être

décrit ci-dessous en référence aux figures 11 (a) à (d).

La bougie d'allumage 100 du deuxième mode de réalisation a une pastille de métal noble 45 connectée

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à une surface d'extrémité de l'électrode de masse 40.

L'électrode de masse 40, comme dans le premier mode de réalisation, fait face à l'électrode centrale 30 au niveau de sa surface latérale interne 43. L'électrode de masse 40 a, comme illustré clairement dans les figures 11(a) et 11(b), une rainure 47a formée dans une surface d'extrémité 47 de celle-ci. La rainure 47a s'étend dans la direction de l'épaisseur de l'électrode de masse 40 vers l'électrode centrale 30. La pastille de métal noble 65 est fabriquée à partir d'un élément cylindrique et est ajustée au niveau d'une surface latérale périphérique 65a de celle-ci dans la rainure 47a, au moins partiellement. La pastille de métal noble 65 est, comme illustré clairement dans les figures 11(c) et 11(d), soudée à la surface d'extrémité 47 de l'électrode de masse 40, et a une portion de pointe 66 en regard de l'électrode centrale 30 sur la distance de décharge. La pastille de métal noble 65 peut être fabriquée à partir du même matériau que celui des pastilles de métal noble 35 ou 45 dans le premier mode de réalisation, et peut en variante être formée par une

barre ou un bloc prismatique.

La connexion de la pastille de métal noble 65 à l'électrode de masse 40 est réalisée dans les étapes suivantes. Tout d'abord, la rainure 47a est, comme illustré dans les figures 11(a) et 11(b), formée dans la surface d'extrémité 47 de l'électrode de masse 40 par fraisage, poinçonnage ou pressage. La surface latérale périphérique 65a de la pastille de métal noble 65 est ajustée partiellement dans la rainure 47a avec la portion de pointe 66 dépassant depuis la surface latérale interne 43 de l'électrode de masse 40 vers

l'électrode centrale 30.

Ensuite, des faisceaux laser, comme indiqué par les

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flèches LZ dans les figures 11(a) et 11(b), rayonnent vers la surface latérale périphérique 65a de la pastille de métal noble 65 pour souder la pastille de métal noble 65 à la surface d'extrémité 47 de l'électrode de masse 40. Ceci résulte en la formation de portions fondues 64, comme illustré dans les figures 11(c) et 11(d). Le nombre de faisceaux laser et de portions de la pastille de métal noble 65 vers lesquelles les faisceaux laser rayonnent peut être modifié en fonction de la taille et de la forme de la

pastille de métal noble 65.

Le soudage de la pastille de métal noble 65 à l'électrode de masse 40 est, comme décrit ci-dessus, réalisé en ajustant la portion de la pastille de métal noble 65 dans la rainure 47a et en faisant rayonner des faisceaux laser vers elle, en empêchant ainsi la pastille de métal noble 65 d'être rayée de manière indésirable par le rayonnement des faisceaux laser, comparé avec la structure décrite dans la première publication du brevet japonais n 11-354251 exposée dans la partie d'introduction de cette demande. Ceci permet à la pastille de métal noble 65 d'être amincie sans diminuer les portions fondues 44 de manière indésirable et résulte également en une augmentation de la quantité de chaleur transmise de la pastille de

métal noble 65 à l'électrode de masse 40.

Les portions fondues 64 sont formées à une certaine distance de la distance de décharge, ce qui résulte en une diminution du nombre d'étincelles atteignant les portions fondues 64, ce qui évite le délogement indésirable de la pastille de métal noble 65 hors de

l'électrode de masse 40.

La figure 12(a) est une vue agrandie qui illustre la connexion de la pastille de métal noble 65 et de

l'électrode de masse 40.

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Si la largeur d'une portion de la pastille de métal noble 65 la plus proche des portions fondues 64 dans une direction perpendiculaire à la surface d'extrémité 47 de l'électrode de masse 40 (c'est-à-dire le diamètre de la pastille de métal noble 65 dans ce mode de réalisation) est définie par Dl, la profondeur tl de la pastille de métal noble 65 noyée dans la rainure 47a de l'électrode de masse 40 est de préférence supérieure à

0,5 fois la largeur D1 (tl > 0,5D1).

De plus, une section A' de la pastille de métal noble s'étendant perpendiculairement à sa longueur est de préférence comprise entre 0,1 mm2 et 0,6 mm2 (0,1 mm2 < A' < 0,6 mm2). La section A' est, comme illustré clairement dans la figure 12(b), circulaire, et sera

désignée par section de pastille A' ci-dessous.

Si une largeur maximale de chacune des portions fondues 64 est définie par N (désignée ci-dessous par largeur de fusion), et que la largeur de la portion de la pastille de métal noble 64 la plus proche des portions fondues dans une direction parallèle à la surface d'extrémité 47 de l'électrode de masse 40 (c'est-à-dire le diamètre de la pastille de métal noble 65 dans ce mode de réalisation) est définie par D2, une profondeur maximale de chacune des portions fondues 64 définie par H est de préférence inférieure ou égale à deux fois la largeur D1. La largeur de fusion N est de préférence

inférieure ou égale à 2,5 fois la largeur D2.

Les exigences dimensionnelles décrites ci-dessus sont fournies afin de garantir une résistance mécanique souhaitée de la connexion entre la pastille de métal noble 65 et l'électrode de masse 40 et sont établies

sur la base des recherches suivantes.

Nous avons effectué des essais de durabilité sur des bougies d'allumage d'essai installées dans le moteur et avons recherché une relation entre la profondeur noyée

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tl de la pastille de métal noble 65 et la résistance mécanique de la connexion entre la pastille de métal noble 65 et l'électrode de masse 40 après soudage au laser. La pastille de métal noble 65 de chaque bougied'allumage d'essai est fabriquée à partir d'un élément cylindrique en Ir10Rh qui a un diamètre de 0,36 mm (= Dl = D2, la section de pastille A' = 0,1 mm2) et une longueur L de 0,8 mm. L'électrode de masse 40 est fabriquée en Inconel et a une largeur de 2,8 mm et une épaisseur de 1,6 mm. La profondeur de fusion H est de

2D1. La largeur de fusion N est de 2,5D2.

Nous avons mesuré, comme résistance de la connexion, la résistance à la traction de la pastille de métal noble 65 de chaque bougie d'allumage d'essai soumise à une charge d'étirage, comme indiqué par une flèche Y dans la figure 12(a), vers l'électrode centrale 30. Les

mesures sont indiquées dans la figure 13.

La figure 13 illustre une relation entre la profondeur noyée tl (mm) de la pastille de métal noble 65 et la résistance de la connexion entre la pastille de métal noble 65 et l'électrode de masse 40 des bougies d'allumage d'essai après soudage au laser. La profondeur noyée tl est exprimée par un multiple de la largeur Dl de la pastille de métal noble 65. La résistance à la traction de la pastille de métal noble lorsque la profondeur noyée tl est de 0,5D1 est définie comme un (1). La résistance de la connexion de chaque bougie d'allumage d'essai est exprimée par un multiple d'une telle valeur de référence. Nous avons utilisé les six bougies d'allumage d'essai pour chaque profondeur noyée tl et réalisé le tracé pour l'une d'entre elles ayant la plus grande résistance de connexion. Le graphique de la figure 13 montre que lorsque la profondeur noyée tl de la pastille de métal noble 65 est supérieure ou égale à 0,5D1, les bougies d'allumage d'essai ont substantiellement la même résistance de connexion plus élevée, mais lorsque la

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profondeur noyée tl est réduite à moins de 0,SD1, il en résulte une forte réduction de la résistance de la connexion. Ceci est dû au fait qu'à mesure que la profondeur noyée tl diminue, une portion de la pastille de métal noble 65 exposée à l'extérieur de la surface d'extrémité 47 de l'électrode de masse 40 augmente, si bien que la pastille de métal noble 65 est chauffée par les faisceaux laser, tandis que la majorité de la surface d'extrémité 47 est à peine chauffée, ce qui peut provoquer de sérieuses rayures de la pastille de métal noble 65 par les faisceaux laser. Un problème a également été rencontré dans le fait qu'un point chaud s'est formé sur la pastille de métal noble 65 au cours des essais de durabilité, ce qui a résulté en une

augmentation de son usure.

Bien que cela ne soit pas illustré, nous avons confirmé que les effets de la profondeur noyée tl sur la résistance de la connexion entre la pastille de métal noble 65 et l'électrode de masse 40 sont les mêmes que ceux illustrés dans la figure 13, indépendamment de la

section de pastille A'.

Il est ainsi apprécié que la condition selon laquelle la profondeur tli de la pastille de métal noble 65 noyée dans la rainure 47a de l'électrode de masse 40 doit être supérieure à 0,5 fois la largeur Dl (tl > 0,5D1) garantit une résistance de la connexion plus élevée entre la pastille de métal noble 65 et l'électrode de masse 40 ainsi que la résistance à l'usure de la

pastille de métal noble 65.

Nous avons également réalisé les essais de durabilité en utilisant des bougies d'allumage d'essai et évalué la fiabilité de la connexion en mesurant la section de pastille A', la profondeur de fusion H et la largeur de fusion N afin d'améliorer l'inflammabilité du carburant et la résistance de la connexion entre la pastille de métal noble 65 et l'électrode de masse 40. Nous avons

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trouvé que la fiabilité de la connexion est une fonction d'un pourcentage de séparation de la pastille de métal noble 65 qui est, comme illustré dans la figure 14, exprimé par (f/e) x 100 (%), o f est une longueur séparée d'une zone limite entre la pastille de métal noble 65 et la portion fondue 64, et e est une longueur de connexion de celles-ci, et déterminé que lorsque le pourcentage de séparation est inférieur ou égal à 25%, la fiabilité de la connexion est suffisante pour garantir la performance souhaitée de la bougie

d'allumage 100.

Tout d'abord, nous avons réalisé les essais de durabilité sur les bougies d'allumage d'essai et confirmé, comme illustré dans la figure 15, les effets de la section de pastille A' sur la fiabilité de la connexion. Dans chaque bougie d'allumage d'essai, la pastille de métal noble 65 est fabriquée à partir d'un élément cylindrique en Ir-0lRh d'une longueur de 0,8 mm. L'électrode de masse 40 est identique à celle utilisée dans les essais de durabilité tels qu'illustrés dans la figure 13. La profondeur noyée H

est de 0,5D1. La profondeur de fusion H est de 2,5D2.

Nous avons utilisé les quatre bougies d'allumage

d'essai pour chaque section de pastille A'.

La figure 15 illustre une relation entre la section de pastille A' (mm2) et le pourcentage de séparation (%) et montre que lorsque la section de pastille A' est comprise entre 0,1 mm2 et 0,6 mm2 (0,1 mm2 < A' < 0,6 mm2) , le pourcentage de séparation est inférieur ou égal à 25%, ce qui garantit un degré de fiabilité plus élevé de la connexion entre la pastille de métal noble et l'électrode de masse 40, mais lorsque la section de pastille A' dépasse 0,6 mm2, il en résulte une grande variation du pourcentage de séparation, si bien que la fiabilité de la connexion est réduite. Ceci est dû au fait qu'une augmentation de la section de pastille A' résulte en une augmentation de la capacité

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thermique de la pastille de métal noble 65, ce qui provoque l'augmentation de la contrainte thermique ajoutée à la surface limite entre la pastille 65 et les portions fondues 64. Inversement, lorsque la section de pastille A' est inférieure à 0,1 mm2, la pastille de métal noble 65 est trop mince pour être utilisable en pratique, pour les mêmes raisons que celles exposées

dans le premier mode de réalisation.

On a ainsi découvert que l'utilisation de la pastille de métal noble 65 dont la section de pastille A' se trouve dans une plage comprise entre 0, 1 mm2 et 0,6 mm2 (0,1 mm2 < A' < 0,6 mm2) fournissait un degré élevé de fiabilité de la connexion entre la pastille de métal noble 65 et l'électrode de masse 40 et que la pastille de métal noble 65 assurait un degré élevé

d'inflammabilité du carburant.

Nous avons également réalisé des essais de durabilité en utilisant des bougies d'allumage d'essai et avons recherché les effets sur la profondeur de fusion H et la largeur de fusion N des portions fondues 64 sur la fiabilité de la connexion. La pastille de métal noble utilisée dans chacune des bougies d'allumage d'essai

est fabriquée à partir d'un élément cylindrique en Ir-

Rh qui a un diamètre de 0,88 mm (= Dl = D2, la section de pastille A' = 0, 6 mm2), et une longueur L de 0,8 mm. L'électrode de masse 40 est identique à celle

* utilisée dans les essais de durabilité de la figure 13.

La profondeur noyée tl de la pastille de métal noble 65

est 1.OD1.

La figure 16 représente une relation entre le pourcentage de séparation (%) et la largeur de fusion N (mm) qui est un multiple de la largeur D2 de la pastille de métal noble 65 lorsque la profondeur de fusion H est modifiée par unités de 0,5 fois la largeur Dl dans une plage de 0,5D1 à 2, 5D1. Nous avons utilisé six bougies d'allumage d'essai pour chaque profondeur

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de fusion H et chaque largeur de fusion N et avons réalisé le tracé de celle présentant le plus grand pourcentage de séparation dans le graphique de la

figure 16.

Le graphique montre que lorsque la profondeur de fusion H est inférieure ou égale à 2,0D1, il est possible de diminuer le pourcentage de séparation à moins de 25% pour garantir un degré élevé de fiabilité de la connexion entre la pastille de métal noble 65 et l'électrode de masse 40, mais lorsque la profondeur de fusion H est supérieure à 2,0D1, il en résulte une grande augmentation du pourcentage de séparation, de

sorte que la fiabilité de la connexion est réduite.

De manière spécifique, lorsque la profondeur de fusion H est inférieure ou égale à 2,OD1, et que la largeur de fusion N est inférieure ou égale à 2,5D2, le pourcentage de séparation sera inférieur ou égal à 20%, tandis que lorsque la largeur de fusion N dépasse 2,5D1, elle amènera le pourcentage de séparation à dépasser 20%, ce qui résultera en une fiabilité réduite de la connexion entre la pastille de métal noble 65 et l'électrode de masse 40. Ceci est dû au fait que l'augmentation de la profondeur de fusion H et de la largeur de fusion N entraînera la diminution d'un rapport de matière de la pastille 65 à la matière de l'électrode de masse 40 dans les portions fondues 64, c'est-à-dire de la teneur en alliage d'Ir des portions fondues 64, si bien qu'une différence de coefficient de dilatation linéaire entre la pastille 65 et les portions fondues 64 diminue, résultant en une augmentation de la contrainte thermique s'exerçant sur les surfaces limites entre la pastille 65 et les

portions fondues 64.

Les figures 17(a) à 22(d) illustrent. des modifications de la connexion de la pastille de métal noble 65 et de l'électrode de masse 40 dans le premier mode de

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réalisation. Dans le premier mode de réalisation, les faisceaux laser rayonnent suivant le même angle vers la limite entre la pastille de métal noble 65 et l'électrode de masse 40, mais ils peuvent, en variante, comme indiqué par les flèches LZ dans les figures 17(a), 17(b), 18(a) et 18(b), être orientés suivant des angles différents vers la surface latérale interne 43 de l'électrode de masse 40. Dans le cas illustré dans les figures 18(a) à 18(d), le faisceau laser émis depuis l'extérieur de la surface d'extrémité 47 de l'électrode de masse 40 est orienté perpendiculairement à la longueur de la pastille de métal noble 45 (c'està-dire 0 vers la surface latérale interne 43 de l'électrode de masse ). Dans le cas tel qu'illustré dans les figures 19(a) à 19(d), le faisceau laser émis depuis l'extérieur de la surface d'extrémité 47 de l'électrode de masse 40 est orienté suivant un angle a de -20 vers la surface

latérale interne 43 de l'électrode de masse 40.

La pastille de métal noble 45 peut être, comme illustré dans les figures 20(a) à 20(d), noyée dans un retrait b formé dans la surface latérale interne 43 de

l'électrode de masse 40 puis soudée au laser.

La pastille de métal noble 45 peut être, comme illustré dans les figures 21(a) et 21(b), fabriquée à partir

d'un élément cylindriqu'àcollerettetel qu'un rivet.

La pastille de métal noble 45 peut être fabriquée à partir d'une tige polygonale telle qu'une tige carrée illustrée dans les figures 22(a) et 22(b), une tige triangulaire, ou une tige ovale, un disque, une plaque polygonale, ou une tige ayant une pluralité d'épaulements. Le nombre de soudures ou de faisceaux laser peut être sélectionné en fonction de la taille

et/ou de la forme de la pastille de métal noble 45.

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Dans le deuxième mode de réalisation, la rainure 47a dans laquelle la pastille de métal noble 65 est noyée, s'étend à travers une épaisseur de l'électrode de masse , mais, comme illustré dans la figure 23(a), peut ne pas atteindre la surface latérale externe de l'électrode de masse 40 opposée à la surface latérale interne 43. La forme d'une section de la rainure 47a peut être, comme illustré dans les figures 23(b), 23(c), 23(d) et 23(e), carrée, semi-circulaire,

triangulaire, ou pentagonale.

Les figures 24(a) à 26(d) illustrent une modification de la connexion de la pastille de métal noble 65 et de l'électrode de masse 40 dans le deuxième mode de

réalisation.

Le nombre de soudures ou de faisceaux laser rayonnés vers la pastille de métal noble 65 peut être modifié en fonction de la taille ou de la forme de la pastille de métal noble 65. Par exemple, un faisceau laser unique, tel qu'illustré dans les figures 24(a) et 24(b), peut être utilisé pour souder la pastille de métal noble 65 à l'électrode de masse 40. En variante, des faisceaux laser parallèles qui sont espacés, comme on peut le voir dans la figure 25(b), latéralement par rapport à la pastille de métal noble 65, peuvent rayonner vers des points de contact entre une paroi périphérique de la pastille de métal noble 65 et une paroi interne de la rainure 47a. Dans ce cas, la largeur de fusion N, comme clairement illustré dans la figure 25(d), est une largeur totale des deux portions fondues 64 se chevauchant partiellement dans la direction de la

largeur de l'électrode de masse 40.

La surface d'extrémité 47, comme illustré dans la figure 26(a) et 26(b) ou 26(c) et 26(d), peut être effilée. Dans un cas comme dans l'autre, la pastille de métal noble 65 est inclinée suivant un certain angle vers la surface latérale interne 43 de l'électrode de

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masse 40.

Les figures 27(a) à 27(h) illustrent des modifications de la forme de la pointe 41 de l'électrode de masse 40 afin de diminuer la contrainte thermique ajoutée à la connexion de la pastille de métal noble 45 ou 65 et de l'électrode de masse 40. Dans les modifications illustrées dans les figures 27(a) à 27(d), la pointe 41 de l'électrode de masse 40 est plus étroite que son corps, ce qui diminue ainsi la contrainte thermique s'exerçant sur l'électrode de masse 40, ce qui résulte en une diminution de la contrainte thermique au niveau de la limite entre la pastille de métal noble 45 et l'électrode de masse 40. Il en va de même pour les modifications du deuxième mode de réalisation comme

illustré dans les figures 27(e) à 27(h).

L'électrode de masse 40, comme illustré dans les figures 28(a) et 28(b), peut avoir une couche interne 70 qui est fabriquée en un matériau ayant une conductivité thermique plus élevée que celle d'un matériau de base (par exemple un alliage à base de Ni) de l'électrode de masse 40. Ceci résulte en une diminution de l'augmentation de la température au niveau de la pointe 41 ou de la connexion de la pastille de métal noble 45 ou 65 et de l'électrode de masse 40, ce qui abaisse ainsi la contrainte thermique ajoutée à la surface limite entre la pastille de métal noble 45 ou 65 et l'électrode de masse 40. Dans le cas de la figure 28(a), la couche interne 70 est fabriquée en Cu. Dans le cas de la figure 28(b), la couche interne 70 est formée par un stratifié de placage en Cu

et Ni.

Le degré de courbure de l'électrode de masse 40, tel qu'illustré dans les figures 29(a) et 29(b), peut être diminué pour orienter les pastilles de métal noble 45 et 65 hors d'alignement avec la pastille de métal noble de l'électrode centrale 30. Ceci permet à

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l'électrode de masse 40 d'être raccourcie et entraîne une diminution de l'augmentation de la température au niveau de la pointe 41 de l'électrode de masse 40, en abaissant ainsi la contrainte thermique ajoutée à la surface limite entre la pastille de métal noble 45 ou

et l'électrode de masse 40.

Tandis que la présente invention a été divulguée en termes des modes de réalisation préférés afin de faciliter une meilleure compréhension de celle-ci, il convient d'apprécier que l'invention peut être mise en oeuvre de diverses manières sans s'écarter du principe de l'invention. Par conséquent, l'invention devrait être comprise comme comprenant tous les modes de réalisation et modifications possibles des modes de réalisation illustrés qui peuvent être mis en oeuvre sans s'écarter du principe de l'invention tel qu'exposé

dans les revendications annexées. Par exemple, chacune

des pastilles de métal noble 35, 45 et 65, peut être fabriquée à partir d'un matériau qui contient un composant principale de 50% en poids ou plus de Pt et un additif parmi au moins un de Rh, Ir, Os, Ni, W, Pd et Ru, ou un composant principal de 50% en poids ou plus de Ir et un additif parmi au moins un de Rh, Pt,

Os, Ni, W, Pd, et Ru.

Dans le texte, il est mentionné une pointe d'électrode. Le terme "pointe" est utilisé pour désigner le bout de l'électrode, sans que ce

bout présente une forme acérée.

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Claims (12)

Revendications:

1. Bougie d'allumage comprenant: une électrode centrale ayant une pointe; une électrode de masse ayant une surface en regard de l'électrode centrale, faisant face à la pointe de ladite électrode centrale; un élément de métal noble ayant une longueur donnée et des première et des deuxième extrémités opposées l'une à l'autre sur la longueur, ledit élément de métal noble étant connecté au niveau de la première extrémité à la surface de ladite électrode de masse en regard de l'électrode centrale par soudage au laser, de manière à opposer la deuxième extrémité à la pointe de ladite électrode centrale sur une distance de décharge; et une portion fondue qui forme une soudure dudit élément de métal noble et de ladite électrode de masse formée par des matières de ladite électrode de masse et dudit élément de métal noble fondues ensemble, dans laquelle une section dudit élément de métal noble traversant la longueur de celui- ci est supérieure ou égale à 0,1 mm2 et inférieure ou égale à 0,6 mm2, dans laquelle un pourcentage de section non fondue qui est un pourcentage d'une section d'une portion non fondue de la première extrémité dudit élément de métal noble dans une plage de section dudit élément de métal noble la plus proche de ladite portion fondue traversant la longueur dudit élément de métal noble est inférieur ou égal à %, et dans laquelle un angle de fusion qui est un angle que forme une droite s'étendant à travers ladite portion fondue le long d'une profondeur maximale de ladite portion fondue avec la surface de ladite électrode de masse en regard de l'électrode

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centrale est inférieur ou égal à 60 .

2. Bougie d'allumage selon la revendication 1, dans laquelle, si un point au niveau duquel la droite s'étendant le long de la profondeur maximale de ladite portion fondue coupe une surface externe de ladite portion fondue, est défini comme une intersection F, et qu'une distance entre l'intersection F et la surface de l'électrode de masse en regard de l'électrode centrale est définie comme une distance y de l'intersection à la surface, l'intersection F est située dans une plage de -0,2 mm à 0,3 mm, o, lorsque l'intersection F est située à l'extérieur de la surface de ladite électrode de masse en regard de l'électrode centrale, la distance y de l'intersection à la surface est exprimée avec une valeur positive (+), et lorsque l'intersection F est située à l'intérieur de la surface de ladite électrode de masse en regard de l'électrode centrale, la distance y de l'intersection à la surface est exprimée avec une valeur négative (-), et dans laquelle ledit angle de fusion est

inférieur ou égal à (30 + 10Oy) .

3. Bougie d'allumage selon la revendication 1, dans laquelle si une largeur d'une portion dudit élément de métal noble la plus proche de ladite portion fondue est définie par D, la profondeur maximale de ladite portion fondue est inférieure

ou égale à 1,4D.

4. Bougie d'allumage selon la revendication 1, dans laquelle ledit élément de métal noble est fabriqué à partir d'un parmi un premier matériau contenant un composant principal de 50% en poids ou plus de Pt et un additif parmi au moins un de Rh, Ir, Os, Ni, W, Pd et Ru, et un deuxième matériau contenant un composant principal de 50% en poids ou plus de

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Ir et un additif parmi au moins un de Rh, Pt, Os,

Ni, W, Pd et Ru.

5. Bougie d'allumage comprenant: un culot métallique; une électrode centrale retenue dans ledit culot métallique de façon à être isolée dudit culot métallique, ladite électrode centrale ayant une pointe exposée à l'extérieur dudit culot métallique; une électrode de masse installée sur ledit culot métallique, ladite électrode de masse ayant une pointe qui a une surface latérale en regard de l'électrode centrale et faisant face à la pointe de ladite électrode centrale et une surface d'extrémité; et un élément de métal noble qui est au moins partiellement noyé dans la surface d'extrémité de ladite électrode de masse et connecté à ladite électrode de masse par soudage au laser à travers une portion fondue qui forme une soudure dudit élément de métal noble et de ladite électrode de masse formée par des matières de ladite électrode de masse et dudit élément de métal noble fondues ensemble, ledit élément de métal noble ayant une pointe dépassant de la surface latérale de ladite électrode de masse en regard de l'électrode centrale, vers ladite électrode centrale de manière à définir une distance de décharge entre la pointe dudit élément de métal noble et la

pointe de ladite électrode centrale.

6. Bougie d'allumage selon la revendication 5, dans laquelle, si une largeur d'une portion dudit élément de métal noble la plus proche de ladite portion fondue dans une direction perpendiculaire à la surface d'extrémité de ladite électrode de masse est définie par Dl, une profondeur d'une portion dudit élément de métal noble noyée dans la

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surface d'extrémité de ladite électrode de masse

est supérieure ou égale à 0,5D1.

7. Bougie d'allumage selon la revendication 5, dans laquelle ledit élément de métal noble a une certaine longueur, et une section dudit élément de métal noble traversant la longueur de celui-ci est supérieure ou égale à 0,1 mm2 et inférieure ou

égale à 0,6 mm2.

8. Bougie d'allumage selon la revendication 5, dans laquelle, si une largeur d'une portion dudit élément de métal noble la plus proche de ladite portion fondue dans une direction perpendiculaire à la surface d'extrémité de ladite électrode de masse est définie par Dl, qu'une largeur de ladite portion dudit élément de métal noble dans une direction parallèle à la surface d'extrémité de ladite électrode de masse est définie par D2, qu'une largeur de ladite portion fondue est définie par N, et qu'une profondeur maximale de ladite portion fondue est définie par H, la profondeur maximale H est inférieure ou égale à 2D1, et la largeur N est inférieure ou égale à

2,5D2.

9. Bougie d'allumage selon la revendication 8, dans laquelle une profondeur d'une portion dudit élément de métal noble noyée dans la surface d'extrémité de ladite électrode de masse est

supérieure ou égale à 0,5D1.

10. Bougie d'allumage selon la revendication 5, dans laquelle ledit élément de métal noble est fabriqué à partir d'un parmi un premier matériau contenant un composant principal de 50% en poids ou plus de Pt et un additif parmi au moins un de Rh, Ir, Os, Ni, W, Pd et Ru, et un deuxième matériau contenant un composant principal de 50% en poids ou plus de

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Ir et un additif parmi au moins un de Rh, Pt, Os,

Ni, W, Pd et Ru.

11. Procédé de fabrication d'une bougie d'allumage comprenant l'étape consistant à: préparer une électrode centrale; placer une électrode de masse de manière à ce qu'elle ait une surface en regard de l'électrode centrale et faisant face à ladite électrode centrale sur une distance de décharge; préparer un élément de métal noble ayant une longueur et des première et deuxième extrémités opposées l'une à l'autre sur cette longueur; et connecter ledit élément de métal noble au niveau de la première extrémité à la surface de ladite électrode de masse en regard de l'électrode centrale en faisant rayonner un faisceau laser vers un coin défini par une paroi latérale dudit élément de métal noble se poursuivant depuis la première extrémité et la surface de ladite électrode de masse en regard de l'électrode centrale depuis une direction en diagonale vers la surface en regard de l'électrode centrale, pour faire fondre une portion dudit élément de métal noble et une portion de ladite électrode de masse, en formant ainsi une soudure entre ledit élément

de métal noble et ladite électrode de masse.

12. Procédé de fabrication d'une bougie d'allumage comprenantles étapesconsistant à: préparer un assemblage d'une électrode centrale et d'une électrode de masse, l'électrode centrale étant installée dans un culot métallique de manière isolée électriquement, avec une pointe dépassant depuis le culot métallique, l'électrode de masse étant installée sur le culot métallique avec une pointe ayant une surface latérale en regard de l'électrode centrale et faisant face à la pointe de ladite électrode centrale il et une

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surface d'extrémité; former une rainure dans la surface d'extrémité de l'électrode de masse; et noyer un élément de métal noble au moins partiellement noyé dans la rainure dans la surface d'extrémité de l'électrode de masse avec une pointe dépassant de la surface latérale de l'électrode de masse en regard de l'électrode centrale vers la pointe de l'électrode centrale et connecter l'élément de métal noble à l'électrode de masse par soudage au laser pour former une portion fondue qui est une soudure de l'élément de métal noble et de l'électrode de masse constituée de matières de l'électrode de masse et de

l'élément de métal noble fondues ensemble.