FR2876510A1

FR2876510A1 - INTERNAL COMBUSTION ENGINE CANDLE AND METHOD OF MANUFACTURE

Info

Publication number: FR2876510A1
Application number: FR0552879A
Authority: FR
Inventors: Jochen Fischer; Andreas Benz
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2004-09-28
Filing date: 2005-09-26
Publication date: 2006-04-14
Also published as: DE102004046895A1; CN1756011A; CN1756011B; CZ2005618A3

Abstract

Bougie d'allumage destinée à la culasse d'un moteur à combustion interne, selon laquelle l'isolant (4, 4') est logé dans un culot (2, 2') et à l'état monté, entre un premier segment à réduction de section (18, 18') dans la zone opposée à celle de la culasse et un second segment (21) à réduction de section dans sa zone située du côté de la culasse, le culot exerce une force dans la direction longitudinale de la bougie (1, 1') sur les épaulements correspondants (20, 20', 23) de l'isolant (4, 4') pour réaliser un joint d'étanchéité aux gaz entre l'isolant (4, 4') et le culot (2, 2') ; le culot (2, 2') comporte une prise d'outil (17) et un filetage extérieur (13) pour être relié à la culasse. Au moins dans la zone comprise entre la prise d'outil (17) et le filetage extérieur (13), le culot (2, 2') est réduit en longueur par un traitement thermique et présente un contour extérieur sans gorge.Spark plug intended for the cylinder head of an internal combustion engine, according to which the insulator (4, 4 ') is housed in a base (2, 2') and in the assembled state, between a first segment to reduction in section (18, 18 ') in the area opposite to that of the cylinder head and a second segment (21) with reduction in section in its area located on the side of the cylinder head, the base exerts a force in the longitudinal direction of the cylinder head. spark plug (1, 1 ') on the corresponding shoulders (20, 20', 23) of the insulator (4, 4 ') to achieve a gas seal between the insulator (4, 4') and the base (2, 2 '); the base (2, 2 ') has a tool socket (17) and an external thread (13) to be connected to the cylinder head. At least in the area between the tool socket (17) and the external thread (13), the base (2, 2 ') is reduced in length by a heat treatment and has an external contour without a groove.

Description

Domaine de l'inventionField of the invention

La présente invention concerne une bougie d'allumage destinée à la culasse d'un moteur à combustion interne, selon laquelle l'isolant est logé dans un culot et à l'état monté, entre un premier seg- ment à réduction de section dans la zone opposée à celle de la culasse et un second segment à réduction de section dans sa zone située du côté de la culasse, le culot exerce une force dans la direction longitudinale de la bougie sur les épaulements correspondants de l'isolant pour réaliser un joint d'étanchéité aux gaz entre l'isolant et le culot, et le cu- lot comporte une prise d'outil et un filetage extérieur pour être relié à la culasse. The present invention relates to a spark plug for the cylinder head of an internal combustion engine, according to which the insulator is housed in a base and in the mounted state, between a first section-reducing segment in the a zone opposite to that of the cylinder head and a second section-reducing segment in its region on the side of the cylinder head, the base exerts a force in the longitudinal direction of the spark plug on the corresponding shoulders of the insulation to make a seal of gas tightness between the insulator and the base, and the bowl has a tool socket and an external thread to be connected to the cylinder head.

L'invention concerne également un procédé de fabrication d'une telle bougie. The invention also relates to a method of manufacturing such a candle.

Etat de la technique On connaît des bougies du type défini ci-dessus par exemple selon le document DE 100 36 008 Al. La fixation de l'isolant est assurée par le bord serti du culot métallique appliqué contre un épaulement de l'isolant en matière céramique, de façon que l'isolant soit tenu entre le bord serti et une surface d'étanchéité. STATE OF THE ART Candles of the type defined above, for example according to document DE 100 36 008 A1, are known. Insulation is fixed by the crimped edge of the metal cap applied against a shoulder of the insulating material. ceramic, so that the insulation is held between the crimped edge and a sealing surface.

Dans le cas des céramiques utilisées habituellement pour les bougies, on a une dilatation thermique de l'ordre de 1,2 m/mm pour une élévation de température entre la température ambiante et 200 C, alors que, pour cette même élévation de température, l'acier pré-sente une dilatation thermique de 2,2 m/mm. Cette dilatation thermi- que, très différente entre la céramique et l'acier, fait que le culot s'allonge plus que l'isolant lors du chauffage de la bougie, si bien qu'aux températures élevées l'isolant n'est plus serré fermement dans le boîtier. L'isolant peut ainsi se libérer au niveau de l'élément d'étanchéité, ce qui détériore l'étanchéité de la bougie. In the case of ceramics commonly used for candles, there is a thermal expansion of the order of 1.2 m / mm for a rise in temperature between room temperature and 200 C, while for this same temperature rise, the steel has a thermal expansion of 2.2 m / mm. This thermal expansion, which is very different between ceramics and steel, causes the base to elongate more than the insulator during the heating of the candle, so that at high temperatures the insulation is no longer tight. firmly in the case. The insulation can be released at the sealing member, which deteriorates the sealing of the candle.

Pour assurer le fonctionnement d'une bougie, il ne faut pas que les gaz du moteur puissent s'échapper entre le culot et l'isolant en céramique de la bougie, de façon à éviter les pertes de compression. L'isolant céramique doit être installé de manière étanche dans le culot pour garantir l'étanchéité vis-à-vis des gaz, même sous l'effet des pres- sions produites pendant le fonctionnement et cela aux températures élevées. To ensure the operation of a spark plug, it is not necessary that the engine gases can escape between the base and the ceramic insulator of the spark plug, so as to avoid loss of compression. The ceramic insulator must be sealed to the base to ensure gas tightness, even under the influence of pressure during operation and at high temperatures.

Pour cela, il est par exemple connu, dans le cadre d'un montage à chaud, après mise en place de l'isolant céramique dans le culot de la bougie, de chauffer une zone de rétraction ayant, par exemple, une section réduite comportant une gorge ou une rainure de ré-traction par chauffage électrique jusqu'à une température de l'ordre de 950 C. Au cours de cette élévation de température, des poussées sont exercées dans cette zone sur le culot et celui-ci pousse l'isolant. Une fois le courant coupé, le culot se refroidit et se rétracte sur l'isolant. Cela donne une liaison étanche aux gaz entre le culot et l'isolant, par la précontrainte axiale des deux pièces. For this, it is for example known, in the context of hot mounting, after placing the ceramic insulator in the base of the candle, to heat a retraction zone having, for example, a reduced section comprising a groove or a re-traction groove by electric heating to a temperature of the order of 950 C. During this temperature rise, thrusts are exerted in this area on the base and it pushes the insulating. Once the current is cut, the base cools and retracts on the insulation. This gives a gastight connection between the base and the insulator, by the axial prestressing of the two parts.

Il est également connu de protéger le culot de la bougie contre la corrosion en appliquant en outre un revêtement de Ni ou d'un alliage de Ni. De tels revêtements de Ni restent stables jusqu'aux températures appliquées lors du montage à chaud, par exemple à 950 mais n'assurent pas une protection optimale contre la rouille. It is also known to protect the socket of the spark plug against corrosion by further applying a coating of Ni or an alloy of Ni. Such Ni coatings remain stable up to the temperatures applied during hot mounting, for example at 950 but do not provide optimum protection against rust.

Un revêtement de culot en zinc Zn ou en un alliage de zinc assure certes une bien meilleure protection contre la corrosion, notamment la corrosion rouge, mais se consume toutefois lors d'un retrait thermique dans la zone d'une gorge de retrait si bien que celle-ci n'est plus protégée contre la corrosion. Dans ces conditions, le revête-ment du culot avec de 1' étain Zn ou un alliage de Zn ne convient pas pour le procédé de montage à chaud. A Zn zinc or zinc alloy base coating certainly provides much better protection against corrosion, especially red corrosion, but is nevertheless consumed during a heat shrinkage in the area of a shrink groove so that it is no longer protected against corrosion. Under these conditions, the coating of the pellet with tin Zn or a Zn alloy is not suitable for the hot-mounting process.

Le document EP 1 341 281 A2 décrit une solution consistant à placer, entre le culot et l'isolant, une garniture d'étanchéité minérale de préférence du talc (avec ou sans anneau métallique) et de la comprimer par sertissage de la partie supérieure du culot. A cette occasion, le culot est en outre mis en forme dans la zone d'une section ré- duite nécessaire à cet effet, à savoir une gorge, par compression à froid dans le boîtier en exerçant une force radiale. L'étanchéité du culot aux gaz s'obtient alors par la précontrainte axiale et radiale de la garniture d'étanchéité. EP 1 341 281 A2 discloses a solution consisting in placing, between the base and the insulator, a mineral seal preferably of talc (with or without a metal ring) and compressing it by crimping the upper part of the pellet. On this occasion, the base is further shaped in the area of a reduced section necessary for this purpose, namely a groove, by cold compression in the housing by exerting a radial force. The seal of the gas base is then obtained by the axial and radial prestressing of the seal.

A la fois pour ce procédé de montage à froid ainsi que pour le procédé de montage à chaud évoqué précédemment, la réduc- tion de section ou la gorge, nécessaires pour le procédé engendrent une concentration de contraintes qui produisent, dans cette zone, une corrosion par fissure de précontrainte. De plus, cette réduction de section réduit de manière défavorable la rigidité du boîtier. Both for this cold-mounting process and for the previously mentioned hot-melt process, the section reduction or groove required for the process results in a concentration of stresses which in this zone produce corrosion. by prestressing crack. In addition, this section reduction adversely reduces the rigidity of the housing.

But de l'invention La présente invention a pour but de développer une bougie de moteur et un procédé de fabrication d'une telle bougie permettant d'utiliser des revêtements anticorrosion tels que par exemple du zinc Zn ou des alliages d'étain, réduisant la concentration des contraintes dans le culot et permettant d'adapter la rigidité du culot aux différentes longueurs de serrage. OBJECT OF THE INVENTION The object of the present invention is to develop an engine spark plug and a method of manufacturing such a spark plug making it possible to use anticorrosion coatings such as, for example, zinc Zn or tin alloys, reducing the concentration of the stresses in the base and making it possible to adapt the rigidity of the base to the different tightening lengths.

Exposé et avantages de l'invention A cet effet, l'invention concerne une bougie du type défini ci-dessus, caractérisée en ce qu'au moins dans la zone comprise entre la prise d'outil et le filetage extérieur, le culot est réduit en longueur par un traitement thermique et dans cette zone, il présente un contour extérieur sans gorge. DESCRIPTION AND ADVANTAGES OF THE INVENTION For this purpose, the invention relates to a candle of the type defined above, characterized in that at least in the zone between the tool and the external thread, the base is reduced in length by a heat treatment and in this zone, it has an outer contour without groove.

Le développement de la bougie selon l'invention dont le côté du culot ne comporte ni gorge ni rainure, évite de développer une concentration de contraintes dans une zone de la section du culot, si bien que celui-ci et notamment son contour extérieur peut être réalisé par fluage à la presse, pour avoir grâce aux faibles contraintes réparties dans la section, l'avantage d'une absence de risque de corrosion par fis-sure due aux contraintes. The development of the candle according to the invention, the side of the base has neither groove nor groove, avoids developing a concentration of stress in an area of the base section, so that it and in particular its outer contour can be achieved by creep with the press, to have thanks to the weak constraints distributed in the section, the advantage of an absence of risk of corrosion by fis-sure due to the stresses.

L'expression gorge signifie, dans le cadre de la pré-sente description, la réduction habituelle de la section des culots sous la forme d'une réduction périphérique radiale du contour extérieur et qui est en forme de rainure ou de gorge obtenue par un usinage au tour. Une telle gorge, en général, a une profondeur représentant au moins 25 % de l'épaisseur de la paroi du culot et une largeur qui, au niveau de la périphérie extérieure, correspond au moins à la profondeur de la gorge. Throat means, in the context of the present description, the usual reduction of the section of the pellets in the form of a radial peripheral reduction of the outer contour and which is in the form of groove or groove obtained by machining. around. Such a groove, in general, has a depth of at least 25% of the thickness of the base wall and a width which, at the outer periphery, corresponds at least to the depth of the groove.

La rigidité d'une bougie selon l'invention peut être réglée de manière précise grâce à la section du culot, ce qui permet de réaliser différentes longueurs de serrage notamment des longueurs de serrage importantes. The rigidity of a candle according to the invention can be precisely adjusted thanks to the section of the base, which allows for different tightening lengths including large clamping lengths.

Comme la force exercée par le culot sur l'isolant dans la direction longitudinale de la bougie est appliquée par une réduction de longueur du culot, cela garantit avantageusement que la force nécessaire à la réalisation de l'étanchéité n'est pas appliquée de l'extérieur et n'a pas à être maintenue à partir de l'extérieur mais est en revanche exercée directement par le culot. Since the force exerted by the base on the insulator in the longitudinal direction of the spark plug is applied by a reduction in the length of the base, this advantageously ensures that the force necessary to achieve the seal is not applied to the outside and does not have to be maintained from the outside but is instead exerted directly by the pellet.

Du point de vue de la fabrication, la forme du culot sans gorge a l'avantage de supprimer tout usinage de finition après le procédé de fluage à la presse. From the point of view of manufacture, the shape of the pellet without throat has the advantage of eliminating any finishing machining after the creep process with the press.

De plus, le développement de la bougie, selon l'invention, sans gorge permet de donner à la prise d'outil une forme plus longue, comme par exemple la forme d'un six-pans du culot, ce qui facilite le montage et réduit significativement le risque de grippage de l'outil de montage lors du lissage ou du délissage de la bougie. In addition, the development of the spark plug, according to the invention, without a groove makes it possible to give the tool catch a longer shape, such as, for example, the shape of a six-sided base, which facilitates assembly and significantly reduces the risk of seizing the mounting tool when smoothing or stripping the candle.

Grâce à la forme plus simple, le joint d'étanchéité entre le culot et l'isolant peut être réalisé sous la forme d'un contact entre la surface d'étanchéité de l'isolant et celle du culot, les surfaces d'étanchéité étant réalisées de préférence au niveau des segments de section réduite du culot et des épaulements correspondants de l'isolant. Il n'est pas indispensable d'avoir des surfaces d'étanchéité supplémentaires mais celles-ci peuvent être envisagées. Due to the simpler shape, the seal between the base and the insulator can be made in the form of a contact between the sealing surface of the insulator and that of the base, the sealing surfaces being preferably made at the reduced section segments of the base and the corresponding shoulders of the insulation. It is not essential to have additional sealing surfaces, but these can be envisaged.

En variante, l'étanchéité entre le culot et l'isolant peut être formée à l'aide d'un élément d'étanchéité placé entre une surface d'étanchéité de l'isolant et une surface d'étanchéité du culot, cet élément d'étanchéité étant notamment sous la forme d'un anneau métallique. Alternatively, the seal between the cap and the insulator can be formed by means of a sealing member placed between a sealing surface of the insulator and a sealing surface of the cap, which element sealing being in particular in the form of a metal ring.

Suivant le joint d'étanchéité choisi et son installation, il peut être avantageux que le culot exerce sur l'isolant en plus une force dirigée radialement vers l'intérieur, de façon que la surface d'étanchéité de l'isolant pousse sur la surface d'étanchéité du boîtier ou sur l'élément d'étanchéité, assurant ainsi l'étanchéité vis-à-vis des gaz de l'isolant dans le culot. Cette force dirigée radialement vers l'intérieur par le culot sur l'isolant peut être par exemple appliquée par une réduction de la périphérie du culot. Depending on the chosen seal and its installation, it may be advantageous for the base to exert on the insulator in addition a radially inwardly directed force, so that the sealing surface of the insulator pushes on the surface. sealing of the housing or on the sealing element, thereby sealing against the gases of the insulator in the base. This force directed radially inwards by the base on the insulator may for example be applied by a reduction of the periphery of the base.

De manière particulièrement avantageuse, on peut réduire de façon appropriée la longueur et/ou la périphérie du boîtier si le traitement thermique est un retrait thermique. Par cette opération, on chauffe le culot de la bougie ou une zone de celui-ci et, lors du refroidissement consécutif, le culot se rétracte sur l'isolant. Particularly advantageously, the length and / or the periphery of the housing can be suitably reduced if the heat treatment is heat shrinkage. By this operation, it heats the base of the candle or an area thereof and, during the subsequent cooling, the base retracts on the insulation.

Pour améliorer encore plus l'effet d'étanchéité à l'état refroidi, on peut prévoir un moyen exerçant une force supplémentaire sur l'isolant dans la direction longitudinale de la bougie. Ce moyen peut être un ressort cylindrique, un ressort Belleville, un ressort de flexion ou élément de ressort analogue. En variante, le moyen peut également être constitué par un élément de compensation ayant un coefficient de dilatation thermique supérieur à celui du culot et qui, lors d'une augmen- tation de température, exerce sur l'isolant une force supplémentaire dans la direction longitudinale de la bougie. To further improve the sealing effect in the cooled state, it can provide a means exerting additional force on the insulator in the longitudinal direction of the candle. This means can be a cylindrical spring, a Belleville spring, a bending spring or similar spring element. Alternatively, the means may also be constituted by a compensating element having a coefficient of thermal expansion greater than that of the base and which, during an increase in temperature, exerts on the insulator an additional force in the longitudinal direction. of the candle.

Selon un mode de réalisation avantageux, ce moyen peut être installé dans la direction de l'axe longitudinal de la bougie entre un segment de section réduite du culot et le segment correspondant de l'isolant. En plus ou en variante, on peut prévoir au moins un élément annulaire entre ce moyen et le segment de section réduite du boîtier et/ou entre ce moyen et l'épaulement de l'isolant. According to an advantageous embodiment, this means can be installed in the direction of the longitudinal axis of the spark plug between a segment of reduced section of the base and the corresponding segment of the insulator. In addition or alternatively, at least one annular element can be provided between this means and the segment of reduced section of the housing and / or between this means and the shoulder of the insulation.

Le segment du boîtier de section réduite, dans la zone non tournée vers la culasse, peut être obtenu simplement sous la forme du bord supérieur du culot, serti. The segment of the reduced section housing, in the non-breech area, can be obtained simply in the form of the upper edge of the base, crimped.

L'épaulement de l'isolant qui coopère avec le segment de section réduite du culot peut être réalisé suivant le cas sous la forme d'une variation de section étagée ou d'une variation de section conique. The shoulder of the insulator which cooperates with the reduced section of the base segment can be realized as the case in the form of a stepped section variation or a conical section variation.

Pour protéger le culot contre la corrosion, un mode de réalisation avantageux prévoit un revêtement anticorrosion, de préférence du zinc Zn ou un alliage de Zn. To protect the pellet against corrosion, an advantageous embodiment provides an anticorrosive coating, preferably zinc Zn or a Zn alloy.

Pour fabriquer une bougie, notamment selon l'invention, il est prévu un procédé comprenant les étapes suivantes: - introduction d'un isolant dans un culot muni d'une prise d'outil et d'un filetage extérieur destiné à la fixation dans la culasse, jusqu'à venir en appui contre un segment à réduction de section dans la zone du culot située du côté de la culasse, chauffage au moins de la zone partielle du culot entourant l'isolant à une température de l'ordre de 300 C jusqu'à environ 450 C, - réalisation d'un autre segment à réduction de section dans la zone du culot à l'opposé de la culasse pour le blocage axial de l'isolant, - refroidissement du culot pour que l'isolant s'applique de manière étanche contre celui-ci par rétraction du culot. In order to manufacture a candle, in particular according to the invention, there is provided a method comprising the following steps: introduction of an insulator into a base provided with a tool socket and an external thread intended for fixing in the cylinder head, until it bears against a section reduction segment in the region of the base located on the side of the cylinder head, heating at least the partial area of the base surrounding the insulation at a temperature of the order of 300 C up to about 450 ° C., - production of another section-reducing segment in the region of the base opposite the cylinder head for axial blocking of the insulation, - cooling of the base so that the insulation applies sealingly against it by retraction of the base.

Le procédé selon l'invention constitue une sorte de moitié de montage à chaud utilisant les températures plus élevées que celles habituelles du montage à froid et plus faibles que celles du montage habituel à chaud. The method according to the invention constitutes a kind of hot mounting half using higher temperatures than usual for cold mounting and lower than those of usual hot mounting.

On a constaté que l'on pouvait supprimer la gorge qui dans le cas du montage à chaud ou de la rétraction à chaud, est néces- saire pour obtenir de manière précise un chauffage ciblé dans la section la plus réduite du culot lors d'un chauffage électrique, et qui, dans le cas du montage à froid, est nécessaire pour la précontrainte élastique ou la compression à froid du culot; ainsi, il en résulte notamment l'avantage d'une moindre concentration de contraintes dans le culot. It has been found that the groove which, in the case of hot-fitting or hot-shrinking, is required to be precisely removed in order to achieve precise heating in the smallest section of the pellet during a period of time. electric heating, and which, in the case of cold mounting, is necessary for elastic prestressing or cold compression of the base; thus, it results in particular the advantage of a lower concentration of constraints in the base.

De plus, dans le cas du montage à mi-température selon l'invention, le culot étant chauffé à des températures comprises entre environ 300 C et environ 450 C, on peut appliquer au culot des revêtements anticorrosion tels que du zinc Zn ou un alliage Zn, par exemple ZnNi. Moreover, in the case of the half-temperature assembly according to the invention, the base being heated to temperatures of between approximately 300 ° C. and approximately 450 ° C., anti-corrosion coatings such as zinc Zn or an alloy may be applied to the base. Zn, for example ZnNi.

En particulier, des revêtements contenant du zinc Zn particulièrement avantageux pour éviter la rouille rouge, brûleraient à des températures plus élevées de sorte que la résistance anticorrosion ne peut s'obtenir que par le montage à mi-température selon l'invention. In particular, zinc-containing coatings Zn particularly advantageous for preventing red rust, would burn at higher temperatures so that the corrosion resistance can be obtained only by the half-temperature mounting according to the invention.

Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide de deux exemples de réalisation d'une bougie représentée dans les dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une demi-coupe simplifiée de la zone centrale d'un premier mode de réalisation d'une bougie selon l'invention, et - la figure 2 montre une demi-coupe simplifiée d'un autre mode de réalisation d'une bougie selon l'invention. Drawings The present invention will be described hereinafter in more detail with the aid of two embodiments of a candle shown in the accompanying drawings, in which: FIG. 1 is a simplified half-section of the central zone of FIG. a first embodiment of a candle according to the invention, and - Figure 2 shows a simplified half-section of another embodiment of a candle according to the invention.

Description de modes de réalisation Description of embodiments

Les figures 1 et 2 montrent une bougie de moteur 1, 1' représentée seule. Cette bougie est destinée à être installée dans la cu- lasse non représentée d'un moteur à combustion interne. Figures 1 and 2 show a motor spark plug 1, 1 'shown alone. This spark plug is intended to be installed in the not shown cylinder of an internal combustion engine.

La bougie 1, 1' se compose d'un culot 2, 2' en métal muni d'une prise d'outil 17 sous la forme d'un six-pans et d'un filetage extérieur 13 pour se monter dans la culasse. Le culot 2, 2' des modes de réalisation présentés est muni d'un revêtement anticorrosion, de préfé- rence en zinc Zn ou en un alliage de Zn. The spark plug 1, 1 'consists of a metal base 2, 2' provided with a tool socket 17 in the form of a hexagon and an external thread 13 for mounting in the cylinder head. The base 2, 2 'of the presented embodiments is provided with an anticorrosive coating, preferably zinc Zn or a Zn alloy.

Le culot 2, 2' loge un isolant 4, 4' en céramique frittée comme par exemple en un oxyde d'aluminium. Le perçage longitudinal de l'isolant 4, 4' loge une électrode centrale 5 et une tige de branche- ment 6 avec un écrou de connexion 7 à l'extérieur de l'isolant, comme cela apparaît notamment à la figure 2. The base 2, 2 'houses a sintered ceramic insulator 4, 4', for example an aluminum oxide. The longitudinal piercing of the insulator 4, 4 'houses a central electrode 5 and a connecting rod 6 with a connection nut 7 on the outside of the insulator, as appears in particular in FIG.

Entre l'électrode centrale 5 et la tige de connexion 6, on a un premier élément de contact 8, un élément résistant 9 et un second élément de contact 10 pour relier électriquement l'électrode centrale 5 à la tige de connexion 6. Les éléments de contact 8, 10 sont par exemple constitués par un ciment résistant. En appliquant une haute tension à la tige de connexion 6, on génère un chemin d'étincelle entre l'électrode centrale 5 et au moins une électrode de masse 11 portée par le culot 2, 2', l'élément résistant 9 limitant l'intensité. Between the central electrode 5 and the connection rod 6, there is a first contact element 8, a resistive element 9 and a second contact element 10 for electrically connecting the central electrode 5 to the connecting rod 6. The elements contact 8, 10 are for example constituted by a resistant cement. By applying a high voltage to the connection rod 6, a spark path is generated between the central electrode 5 and at least one ground electrode 11 carried by the base 2, 2 ', the resistive element 9 limiting the intensity.

L'isolant 4, 4' est placé de manière étanche aux gaz dans le culot 2, 2' ; à l'état monté, le culot 2, 2' exerce entre un premier segment 18, 18' de section réduite de sa zone non tournée vers la culasse et un second segment 21 de section réduite dans sa zone tournée vers la culasse, une force dirigée dans la direction longitudinale de la bougie 1, l'. Cette force s'exerce sur les épaulements 20, 20' et 23 de l'isolant 4, 4' pour réaliser l'étanchéité aux gaz entre l'isolant 4, 4' et le culot 2, 2'. The insulator 4, 4 'is placed in a gastight manner in the base 2, 2'; in the mounted state, the base 2, 2 'exerts between a first segment 18, 18' of reduced section of its zone not facing the cylinder head and a second segment 21 of reduced section in its region facing the cylinder head, a force directed in the longitudinal direction of the candle 1, the. This force is exerted on the shoulders 20, 20 'and 23 of the insulator 4, 4' to effect gastightness between the insulator 4, 4 'and the base 2, 2'.

Pour cela, au moins dans la zone comprise entre la prise d'outil 17 et le filetage extérieur 13, on réduit la longueur du culot 2, 2' par traitement thermique; le contour extérieur du culot 2, 2' ne comporte pas de gorge dans cette zone. For this, at least in the area between the tool socket 17 and the external thread 13, the length of the base 2, 2 'is reduced by heat treatment; the outer contour of the base 2, 2 'has no groove in this area.

Le segment 18, 18' du culot 2, 2' de section réduite dans sa zone non tournée vers la culasse est réalisé, dans le cas représenté aux figures 1 et 2, par un bord serti, c'est-à-dire par la zone du bord du culot qui est rabattue pour le sertissage. The segment 18, 18 'of the base 2, 2' of reduced section in its zone not facing the cylinder head is made, in the case shown in FIGS. 1 and 2, by a crimped edge, that is to say by the area of the edge of the base that is folded for crimping.

Dans le mode de réalisation de la figure 1, l'étanchéité de l'isolant 4 dans le culot 2, au niveau du bord de sertissage 18, est réalisée par une surface d'étanchéité 12 du culot et une surface d'étanchéité 14 de l'épaulement 20 de l'isolant 4. La force F exercée par le segment 18 de section réduite non rabattu par le sertissage, dans la direction parallèle à l'axe longitudinal de la bougie 1 sur l'épaulement 20 de section élargie de l'isolant 4 pousse la surface d'étanchéité 14 de l'isolant 4 contre la surface d'étanchéité 12 du culot 2 et assure ainsi l'étanchéité aux gaz de l'isolant 4 dans le culot 2. In the embodiment of FIG. 1, the sealing of the insulator 4 in the base 2, at the crimping edge 18, is achieved by a sealing surface 12 of the base and a sealing surface 14 of the shoulder 20 of the insulator 4. The force F exerted by the segment 18 of reduced section not folded by the crimping, in the direction parallel to the longitudinal axis of the candle 1 on the shoulder 20 of enlarged section of the insulator 4 pushes the sealing surface 14 of the insulator 4 against the sealing surface 12 of the base 2 and thus seals the gases of the insulator 4 in the base 2.

En plus, la force F peut également être dirigée radiale-ment vers l'intérieur pour pousser la surface d'étanchéité 14 de l'isolant 4 contre la surface d'étanchéité 12 du culot 2 ou contre un élément d'étanchéité prévu, le cas échéant, en plus. Un tel élément d'étanchéité peut être réalisé par un anneau métallique appliqué sur la surface d'étanchéité 14 de l'isolant 4. In addition, the force F can also be directed radially inward to push the sealing surface 14 of the insulator 4 against the sealing surface 12 of the base 2 or against a sealing member provided, the if necessary, in addition. Such a sealing element may be made by a metal ring applied on the sealing surface 14 of the insulator 4.

La force F est exercée par la réduction de longueur du culot 2 qui, dans le mode de réalisation représenté, est obtenue par une opération de retrait thermique effectuée pendant la fabrication de la bougie. The force F is exerted by the reduction in the length of the base 2 which, in the embodiment shown, is obtained by a thermal shrinkage operation performed during the manufacture of the candle.

Pour fabriquer la bougie 1 on place l'isolant 4 dans le culot 2 métallique, dont le côté supérieur est ouvert, pour que la sur-face d'étanchéité 14 de l'isolant 4 vienne contre la surface d'étanchéité 12 du culot 2. To manufacture the candle 1, the insulator 4 is placed in the metal base 2, the upper side of which is open, so that the sealing surface 14 of the insulator 4 comes against the sealing surface 12 of the base 2. .

On chauffe la zone partielle A du culot 2 comprenant la zone de prise d'outil 17 et la zone située entre la prise d'outil 17 et le filetage extérieur 13 à une température de l'ordre de 300 C à 450 C. On peut utiliser le chauffage par induction ou un autre type de chauffage électrique. The partial zone A of the base 2 comprising the tooling zone 17 and the zone situated between the tooling 17 and the external thread 13 is heated to a temperature of the order of 300.degree. C. to 450.degree. use induction heating or another type of electric heater.

La zone du bord du culot 2, supérieure, non tournée vers le filetage extérieur 13 est rabattue sur l'épaulement 20 dirigé vers l'extérieur de l'isolant 4 pour former le segment 18 de section réduite, dirigé vers l'intérieur. The region of the edge of the base 2, upper, not facing the external thread 13 is folded over the shoulder 20 directed outwardly of the insulator 4 to form the segment 18 of reduced section, directed inwards.

Après coupure du chauffage, le culot 2 refroidit et le retrait de la matière du culot se traduit au moins par une réduction de longueur du culot. Le segment 18 du culot 2, de section réduite, exerce sur l'épaulement élargi 20 de l'isolant 4, une force dirigée dans la direction longitudinale de la bougie 1 poussant la surface d'étanchéité 14 de l'isolant 4 de manière étanche contre la surface d'étanchéité 12 du culot 2. After the heating has been switched off, the base 2 cools and the removal of the material from the base results in at least a reduction in the length of the base. The segment 18 of the base 2, of reduced section, exerts on the extended shoulder 20 of the insulator 4, a force directed in the longitudinal direction of the spark plug 1 pushing the sealing surface 14 of the insulator 4 in a sealed manner against the sealing surface 12 of the base 2.

En variante, dans le procédé de fabrication, on peut également chauffer la zone partielle A du culot 2 avant d'installer l'isolant 4 dans le culot 2 ou choisir un autre ordre de l'exécution des étapes du procédé. Alternatively, in the manufacturing process, it is also possible to heat the partial area A of the base 2 before installing the insulator 4 in the base 2 or to choose another order of execution of the process steps.

La figure 2 montre un mode de réalisation d'une variante de l'étanchéité de l'isolant 4' dans le culot 2'. Figure 2 shows an embodiment of a variant of the sealing of the insulator 4 'in the base 2'.

Pour réaliser l'étanchéité de l'isolant 4' dans le culot 2', il est prévu ici un élément d'étanchéité 16, de forme annulaire, un côté venant contre la surface d'étanchéité 14' de l'isolant 4 et par l'autre côté contre la surface d'étanchéité 12' du culot 2'. Les surfaces d'étanchéité 14', 12', ont, de préférence, une forme arrondie ou conique pour les segments de surface en forme d'épaulement de la paroi extérieure de l'isolant 4' et de la paroi intérieure du culot 2' au niveau du filetage ex- térieur 13. L'élément d'étanchéité 16 a une forme telle qu'il assure un appui surfacique contre la surface d'étanchéité 14 de l'isolant 4' et la surface d'étanchéité 12' du culot 2'. L'élément d'étanchéité 16 est de préférence en acier ou en acier revêtu de cuivre. To seal the insulator 4 'in the base 2', there is provided here a sealing element 16, of annular shape, a side coming against the sealing surface 14 'of the insulator 4 and by the other side against the sealing surface 12 'of the base 2'. The sealing surfaces 14 ', 12' preferably have a rounded or conical shape for the shoulder-shaped surface segments of the outer wall of the insulator 4 'and the inner wall of the base 2'. The sealing element 16 has a shape such that it provides a surface support against the sealing surface 14 of the insulator 4 'and the sealing surface 12' of the base 2 '. The sealing member 16 is preferably made of steel or copper clad steel.

Il est en outre prévu, comme moyen 22, un élément de ressort entourant l'isolant 4' pour exercer sur l'isolant 4' une force supplémentaire en direction de la culasse de façon que la surface d'étanchéité 14' de l'isolant 4' soit poussée contre l'élément d'étanchéité 16. L'élément de ressort 22 est installé de préférence dans la direction parallèle à l'axe longitudinal de la bougie 10 entre le segment 18 de section réduite de la culasse 2', rabattue vers l'intérieur dans la zone du i0 six-pans 17 à l'opposé de celle tournée vers le filetage 13 et le segment de section réduite 20' de l'isolant 4'. It is further provided as means 22, a spring member surrounding the insulator 4 'to exert on the insulator 4' an additional force in the direction of the yoke so that the sealing surface 14 'of the insulator 4 'is pushed against the sealing element 16. The spring element 22 is preferably installed in the direction parallel to the longitudinal axis of the spark plug 10 between the segment 18 of reduced section of the cylinder head 2', folded inwardly in the region of the six-sided portion 17 opposite that facing the thread 13 and the reduced section segment 20 'of the insulator 4'.

Entre le segment 18 de section réduite en forme de bord de sertissage du culot 2' et l'épaulement 20' de l'isolant 4 s'exerce une force dirigée vers la culasse dans la direction longitudinale de la bougie 1' comme cela a déjà été décrit à propos de la figure 1. Cette force est engendrée par l'opération de retrait dans la zone A de la culasse 2', pendant la fabrication de la bougie 1' se traduisant par un raccourcissement de la culasse 2'. Ce raccourcissement de la culasse 2' pousse le segment de section réduite 18 dans la direction de la culasse sur l'élément de ressort 22 qui, à son tour, pousse sur l'épaulement 20' de l'isolant 4'. Between the segment 18 of reduced section shaped crimping edge of the base 2 'and the shoulder 20' of the insulator 4 is exerted a force directed towards the cylinder head in the longitudinal direction of the candle 1 'as it already has This force is generated by the withdrawal operation in zone A of the yoke 2 ', during the manufacture of the candle 1' resulting in a shortening of the yoke 2 '. This shortening of the yoke 2 'pushes the reduced section segment 18 in the direction of the yoke on the spring member 22 which, in turn, pushes on the shoulder 20' of the insulator 4 '.

En outre, entre l'élément de ressort 22 et le segment de section réduite 18, on a un premier élément annulaire 24 et entre l'élément de ressort 22 et l'épaulement 20' de section élargie de l'isolant 4', on a un second élément annulaire 25. Les éléments annulaires 24, 25 exercent une pression régulière sur l'épaulement 20' de l'isolant 4'. Comme les deux segments annulaires 24, 25 s'appuient en surface contre le segment de section réduite 18 et/ou une surface annulaire 26 de l'épaulement 20' de l'isolant 4', du côté tourné vers l'élément de ressort 22, on diminue également la pression surfacique. Furthermore, between the spring element 22 and the reduced section segment 18, there is a first annular element 24 and between the spring element 22 and the shoulder 20 'of enlarged section of the insulator 4', to a second annular element 25. The annular elements 24, 25 exert a regular pressure on the shoulder 20 'of the insulator 4'. Since the two annular segments 24, 25 bear on the surface against the reduced section segment 18 and / or an annular surface 26 of the shoulder 20 'of the insulator 4', on the side facing the spring element 22 the surface pressure is also reduced.

L'élément de ressort 22 est de préférence un ressort cylindrique. En variante, selon une forme de réalisation non représentée, l'élément de ressort peut être par exemple un ressort Belleville ou un ressort de flexion. L'élément de ressort 22 est réalisé pour avoir une constante de ressort de l'ordre de 1 kN/mm et pour exercer sur l'isolant 4' à une température de 200 C une force de l'ordre de 1 kN. The spring member 22 is preferably a cylindrical spring. Alternatively, according to an embodiment not shown, the spring element may be for example a Belleville spring or a bending spring. The spring element 22 is made to have a spring constant of the order of 1 kN / mm and to exert on the insulator 4 'at a temperature of 200 C a force of the order of 1 kN.

Selon une variante de l'exemple de réalisation de la figure 2, à la place de l'élément de ressort, on peut également prévoir un élé- ment compensateur et dans ce cas on supprime le premier et le second éléments annulaires. Comme la culasse a un coefficient de dilatation thermique supérieur à celui de l'isolant, la culasse s'allonge plus que l'isolant. Pour éviter un relâchement inacceptable de la force poussant la surface d'étanchéité de l'isolant contre l'élément d'étanchéité, il est prévu un élément compensateur. L'élément compensateur présente avantageusement un coefficient de dilatation plus élevé que celui de la culasse de façon que l'allongement de la culasse, entre le segment de section réduite et la surface d'étanchéité de la culasse, par rapport à l'allongement de l'isolateur dans cette zone soit ainsi au moins en partie compensé. Ainsi, même pour une forte élévation de température, on conserve une pression suffisante exercée sur l'élément d'étanchéité et ainsi un effet d'étanchéité suffisant. L'élément compensateur peut être réalisé en un alliage aluminium et avoir un coefficient de dilatation d'environ 23,5 x 10-6 K-1 alors que la matière de la culasse aura un coefficient de dilatation d'environ 10 x 10-6 K-1. According to a variant of the embodiment of FIG. 2, instead of the spring element, it is also possible to provide a compensating element and in this case the first and second annular elements are eliminated. As the yoke has a coefficient of thermal expansion greater than that of the insulator, the yoke elongates more than the insulator. To avoid an unacceptable release of the force pushing the sealing surface of the insulation against the sealing member, there is provided a compensating member. The compensating element advantageously has a coefficient of expansion higher than that of the yoke so that the elongation of the yoke, between the segment of reduced section and the sealing surface of the yoke, with respect to the elongation of the insulator in this area is thus at least partly compensated. Thus, even for a high temperature rise, sufficient pressure is maintained on the sealing element and thus a sufficient sealing effect. The compensating element may be made of an aluminum alloy and have a coefficient of expansion of approximately 23.5 x 10-6 K-1 while the material of the cylinder head will have an expansion coefficient of approximately 10 x 10-6 K-1.

Dans les exemples de réalisation décrits ci-dessus, l'élément de ressort 22 aura en même temps les caractéristiques d'un élément compensateur notamment grâce à un coefficient de dilatation plus élevé que celui de la culasse. De même, grâce à l'élasticité de sa matière ou de sa forme, l'élément compensateur peut avoir des caractéristiques élastiques comme celles de l'élément de ressort 22. In the embodiments described above, the spring element 22 will at the same time have the characteristics of a compensating element, in particular thanks to a coefficient of expansion higher than that of the yoke. Likewise, thanks to the elasticity of its material or its shape, the compensating element can have elastic characteristics such as those of the spring element 22.

Claims

1) Spark plug for the cylinder head of an internal combustion engine, according to which the insulator (4, 4 ') is housed in a base (2, 2') and in the assembled state, between a first section reduction segment (18, 18 ') in the region opposite to that of the cylinder head and a second section-reducing segment (21) in its region on the cylinder head side, the base exerts a force in the longitudinal direction of the spark plug (1, 1 ') on the corresponding shoulders (20, 20', 23) of the insulator (4, 4 ') for producing a gas seal between the insulator (4, 4') and the base (2, 2 ') and the base (2, 2') comprise a tool socket (17) and an external thread (13) to be connected to the cylinder head, characterized in that at least in the zone between the tool (17) and the external thread (13), the base (2, 2 ') is reduced in length by a heat treatment and in this area, it has an outer contour without groove.

2) Spark plug according to claim 1, characterized in that the joint between the base (2) and the insulator (4) is formed in the form of a contact between a sealing surface (14) of the insulation (4) and a sealing surface (12) of the base (2), the sealing surfaces (12, 14) preferably being formed on the section reduction segments (18, 21) of the base (2). ) and on the corresponding shoulders (20, 23) of the insulator (4).

3) Spark plug according to claim 1, characterized in that the seal is formed between the base (2 ') and the insulator (4') with a sealing element (16) interposed between a sealing surface (14 ') of the insulator (4') and a sealing surface (12 ') of the base (2'), the sealing element being in particular embodied in the form of a metal ring (16).

4) Spark plug according to claim 3, characterized in that the base (2, 2 ') exerts on the insulator (4, 4') a radially inward force, and the sealing surface ( 14, 14 ') of the insulator (4, 4') pushes against the sealing surface (12, 12 ') of the base (2, 2') or against the sealing element (16). thus achieving the gas tightness of the insulator (4, 4 ') in the base (2, 2').

5) Spark plug according to claim 1, characterized in that the heat treatment to reduce the length and, where appropriate, the periphery of the base (2, 2 ') is a thermal shrinkage.

6) Spark plug according to claim 1, characterized by means (22) for exerting an additional force on the insulator (2 ') in the longitudinal direction of the spark plug (1').

7) Spark plug according to claim 6, characterized in that the means is a cylindrical spring, a Belleville spring, a bending spring or similar spring element (22).

8) Spark plug according to claim 6, characterized in that the means (22) is a compensation element having a coefficient of thermal expansion greater than that of the base (2 ') to exert an additional force in the longitudinal direction of the candle (1 ') on the insulator (4') during a rise in temperature.

9) Spark plug according to claim 1, characterized in that the section reduction segment of the base (2, 2 ') has a crimping edge (18, 18') in its area opposite the cylinder head .

10) Spark plug according to claim 1, characterized in that the base (2, 2 ') has an anticorrosive coating, preferably Zn or a Zn alloy.

11) A method of manufacturing a spark plug for a cylinder head of an internal combustion engine according to one of claims 1 to 10, characterized by the following steps: - introduction of an insulator (4, 4 ') in a base (2 , 2 ') provided with a tool socket (17) and an external thread (13) for fixing in the cylinder head, until it comes into abutment against a section reduction segment (21) in the area of the base (2, 2 ') on the side of the cylinder head, - heating at least the partial area of the base (2, 2') surrounding the insulation (4, 4 ') at a temperature of the order of 300 C to about 450 ° C, - making another segment (18, 18 ') with section reduction in the area of the base (2, 2') opposite the yoke for the axial locking of the insulator (4, 4 '), cooling the base (2, 2') so that the insulator (4, 4 ') is sealingly applied against it by retraction of the base (2, 2') .

12) Method according to claim 11, characterized in that the segment (18, 18 ') of reduced section is produced in the region of the base (2, 2') opposite the cylinder head by crimping the edge of the base (2, 2 ').

13) Method according to claim 11, characterized in that at least a partial region of the base (2, 2 ') is heated before the insulation (4, 4') is installed in the base (2, 2 '). ).

14) Method according to claim 11, characterized in that before the step of producing the segment of reduced section (18 ') in the area of the base (2, 2') opposite the cylinder head, is applied on the segment (20, 20 ') of the insulator (4, 4') cooperating with the base, means (22 ') which at the end of the process exerts an additional force on the insulator (4, 4') directed in the longitudinal direction of the candle (1, 1 ').

15) Method according to claim 11, characterized in that the heated partial zone (A) of the base (2, 2 ') is a zone of the external thread (13) on the connection side, in particular the tooling zone ( 17) and the area between the tool socket (17) and the external thread (13).

16) Process according to claim 11, characterized in that the partial zone (A) of the base (2, 2 ') is heated by induction.