FR2998928A1

FR2998928A1 - Glow plug for diesel engine, has electrode comprising tubular extensible segment formed by elastically deformable rings connected by connection arches, where arches are shifted from one of rings to following ring in peripheral direction

Info

Publication number: FR2998928A1
Application number: FR1261596A
Authority: FR
Inventors: Jean-Marc Couffignal
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2012-12-04
Filing date: 2012-12-04
Publication date: 2014-06-06
Also published as: DE102013222388A1; JP2014109434A

Abstract

The plug has an electrode (5) traversing a tubular body (1) and connecting a heating conductor of heating cartridge and a connection end (3) held in a rear end of the body. A power conductor path of the cartridge comprises the electrode having a tubular extensible segment (52) formed by elastically deformable rings formed through slots. The rings are connected by connection arches connecting a face of one of the rings to back of previous ring. Rest of the ring forms an elastically deformable arch. The connection arches are shifted from the ring to a following ring in a peripheral direction. An independent claim is also included for a method for producing a glow plug.

Description

Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à une bougie de préchauffage de moteur Diesel comprenant : - un corps tubulaire métallique dont une extrémité est terminée par un crayon chauffant en céramique et l'autre extrémité porte un embout de connexion, - le crayon chauffant logeant le conducteur chauffant intégré dans la céramique de la cartouche chauffante, - une électrode traversant de manière isolée le corps tubulaire et reliant électriquement le conducteur chauffant de la cartouche chauffante et l'embout de connexion lui-même tenu de manière isolée dans l'extrémité du corps tubulaire. Etat de la technique Il existe de multiples réalisations de bougies de préchauf15 fage du type défini ci-dessus. Selon un mode de réalisation connu, la bougie de préchauffage se compose d'un corps tubulaire métallique dont une extrémité constitue le crayon chauffant et l'autre est munie d'un embout de connexion. Près de cette extrémité, le corps métallique comporte un filetage extérieur 20 pour se visser dans la culasse du moteur thermique et à l'autre extrémité, un cône pour positionner ainsi le crayon chauffant dans la chambre de combustion. Intérieurement, la bougie comporte une électrode centrale en forme de tige métallique traversant le corps tubulaire. Cette tige est re- 25 liée par une extrémité à l'embout de connexion et par son autre extrémité filetée elle est reliée, par vissage, à l'extrémité du fil de connexion électrique enroulé en hélice. Le fil de connexion électrique est solidaire de la céramique grâce à une brasure. Cette brasure assure aussi l'alimentation électrique par une extrémité du filament métallique intégré dans la céra- 30 mique chauffante. L'autre extrémité du filament métallique est reliée, par une seconde brasure, au tube métallique de protection à du crayon chauffant pour le retour électrique à la masse. L'ensemble des composants est maintenu en position par une poudre isolante compactée dans le tube de protection. Le contact électrique et le maintien en position sont obtenus 35 par le compactage de cet ensemble tube/poudre isolante autour des parties vissées, c'est-à-dire l'enroulement hélicoïdal et la partie filetée de l'électrode centrale. Cette dernière est elle-même tenue isolée dans le tube de protection par la poudre isolante compactée et le joint d'étanchéité.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a diesel engine glow plug comprising: a metal tubular body, one end of which is terminated by a ceramic heating rod and the other end carrying a connection tip; heater housing the heating conductor integrated in the ceramic of the heating cartridge, - an electrode passing through the tubular body and electrically connecting the heating conductor of the heating cartridge and the connection tip itself held in isolation in the end of the tubular body. STATE OF THE ART There are many embodiments of preheating candles of the type defined above. According to a known embodiment, the glow plug consists of a metal tubular body whose one end is the heating rod and the other is provided with a connection tip. Near this end, the metal body has an external thread 20 to be screwed into the cylinder head of the engine and at the other end, a cone to thereby position the heating rod in the combustion chamber. Internally, the candle has a central electrode in the form of a metal rod passing through the tubular body. This rod is connected at one end to the connecting end and its other threaded end is screwed to the end of the helically wound electrical connection wire. The electrical connection wire is secured to the ceramic through a solder. This solder also provides power to one end of the metal filament embedded in the heating ceramic. The other end of the metal filament is connected, by a second solder, to the protective metal tube with a heating rod for electrical return to ground. All the components are held in position by an insulating powder compacted in the protective tube. Electrical contact and holding in position are achieved by compacting this insulating tube / powder assembly around the screwed portions, i.e. the helical coil and the threaded portion of the center electrode. The latter is itself kept isolated in the protective tube by the compacted insulating powder and the seal.

Cette bougie de préchauffage connue a l'inconvénient d'être réalisée avec un nombre relativement important de composants et de nécessiter un assemblage complexe avec compactage de la poudre isolante de sorte que finalement la bougie de préchauffage à crayon chauffant cé- ramique est coûteuse. But de l'invention La présente invention a pour but de réaliser une bougie de préchauffage à crayon chauffant céramique de conception simple, permettant de résister efficacement aux contraintes de dilatation et de rétraction sous l'effet des fortes variations de températures auxquelles est soumise la bougie tout en simplifiant la structure et la réalisation de la bougie de préchauffage et réduisant ainsi son coût. Exposé et avantages de l'invention A cet effet, l'invention a pour objet une bougie de préchauf15 fage du type défini ci-dessus, caractérisée en ce que le chemin conducteur d'alimentation de la cartouche chauffante comprend : - une électrode ayant au moins un segment tubulaire extensible formé par une succession d'anneaux déformables élastiquement, réalisés dans le segment tubulaire par des fentes, 20 - les anneaux étant reliés les uns aux autres chaque fois par un arceau de liaison reliant la face d'un anneau au dos de l'anneau précédent, le restant de l'anneau formant un arceau déformable élastiquement, - les arceaux de liaison étant décalés dans le sens périphérique, d'un anneau à l'anneau suivant. 25 La bougie de préchauffage est d'une réalisation simple et ef- ficace grâce à l'amortisseur radial et axial constitué par le segment tubulaire extensible qui permet d'absorber les fortes contraintes appliquées à la cartouche chauffante, ces contraintes étant dues à la combinaison de plusieurs phénomènes qui sont des contraintes d'assemblage et 30 d'utilisation dans l'application au moteur Diesel et notamment le défaut de concentricité du tube à l'assemblage, le défaut d'alignement angulaire du tube à l'assemblage, la dilatation et la rétraction de la bougie selon la température de fonctionnement et les vibrations auxquelles est soumise la bougie. Le segment tubulaire extensible permet de minimiser l'effet de ces 35 contraintes pour garantir l'efficacité de la liaison électrique entre la cartouche chauffante et l'embout de connexion. Suivant une autre caractéristique avantageuse, un moyen de blocage de l'électrode bloquant une zone de l'électrode par rapport au corps tubulaire et le segment extensible est situé entre la connexion de l'électrode à la cartouche chauffante et le moyen de blocage de l'électrode. Ce moyen de blocage garantit la pleine efficacité du segment tubulaire extensible dans la zone la plus soumise aux contraintes liées aux variations 5 brusques et fortes de la température entre la cartouche chauffante et le corps tubulaire métallique de la bougie de préchauffage. Cette immobilisation du tube et de l'électrode assure le blocage axial et en rotation grâce au manchon isolant ainsi comprimé entre l'électrode et le corps tubulaire. Suivant une autre caractéristique avantageuse, le moyen de 10 blocage de l'électrode comprend : - une surface d'accrochage constituée par une déformation locale de la surface de l'électrode, - un manchon isolant engagé dans la surface d'accrochage, - un sertissage du corps tubulaire comprimant le manchon dans la dé- 15 formation locale de la surface d'accrochage de l'électrode pour solidari- ser mécaniquement le point de sertissage du corps tubulaire à la surface d'accrochage de l'électrode. Cette réalisation du moyen de blocage est particulièrement simple et efficace. 20 Suivant une autre caractéristique avantageuse, le segment extensible de l'électrode est constitué par une succession de groupes d'anneaux identiques. La multiplication des groupes d'anneaux décalés angulairement donne une grande flexibilité au segment extensible dans toutes les directions angulaires s'adaptant particulièrement bien aux dé- 25 fauts de concentricité et d'alignement ainsi qu'aux variations de longueur tout en amortissant aussi les vibrations appliquées par le moteur, ce qui garantit globalement la fiabilité du contact avec la cartouche chauffante. Suivant une autre caractéristique avantageuse, l'extrémité arrière du corps tubulaire métallique comporte un lamage recevant la sur-30 face externe d'un manchon isolant dont la surface interne reçoit le manchon de l'embout de connexion. Suivant une autre caractéristique avantageuse, les arceaux de liaison sont décalés angulairement d'un angle de 45° ou de 90° dans le sens périphérique, d'un anneau à l'anneau suivant. 35 Suivant une autre caractéristique avantageuse, les arceaux de liaison ont une longueur inférieure à la longueur des arceaux élastiques non déformables.This known glow plug has the disadvantage of being made with a relatively large number of components and requiring a complex assembly with compaction of the insulating powder so that finally the ceramic hot-air glow plug is expensive. OBJECT OF THE INVENTION The object of the present invention is to provide a ceramic heater preheating candle of simple design, which makes it possible to effectively withstand the stresses of expansion and retraction under the effect of the large temperature variations to which the candle is subjected. while simplifying the structure and the realization of the glow plug and thus reducing its cost. DESCRIPTION AND ADVANTAGES OF THE INVENTION For this purpose, the subject of the invention is a preheat plug of the type defined above, characterized in that the conductive feed path of the heating cartridge comprises: an electrode having at least less an expandable tubular segment formed by a succession of elastically deformable rings, made in the tubular segment by slots, the rings being connected to each other each time by a connecting arch connecting the face of a ring to the back of the preceding ring, the remainder of the ring forming an elastically deformable arch, - the connecting arches being offset in the peripheral direction, a ring to the next ring. The glow plug is a simple and effective embodiment thanks to the radial and axial damper constituted by the extensible tubular segment which makes it possible to absorb the strong stresses applied to the heating cartridge, these constraints being due to the combination several phenomena that are constraints of assembly and use in the application to the diesel engine and in particular the lack of concentricity of the tube assembly, angular misalignment of the tube assembly, expansion and the retraction of the candle according to the operating temperature and the vibrations to which the candle is subjected. The expandable tubular segment minimizes the effect of these stresses to ensure the efficiency of the electrical connection between the heater cartridge and the connector tip. According to another advantageous characteristic, a means for blocking the electrode blocking a zone of the electrode relative to the tubular body and the extensible segment is located between the connection of the electrode to the heating cartridge and the locking means of the electrode. 'electrode. This blocking means ensures the full effectiveness of the expandable tubular segment in the area most subject to the stresses associated with abrupt and sharp changes in temperature between the heater cartridge and the metal tubular body of the glow plug. This immobilization of the tube and the electrode ensures the axial locking and rotation through the insulating sleeve and compressed between the electrode and the tubular body. According to another advantageous characteristic, the electrode locking means comprises: an attachment surface constituted by a local deformation of the surface of the electrode; an insulating sleeve engaged in the attachment surface; crimping the tubular body compressing the sleeve in the local deformation of the gripping surface of the electrode to mechanically secure the crimping point of the tubular body to the gripping surface of the electrode. This embodiment of the blocking means is particularly simple and effective. According to another advantageous characteristic, the extensible segment of the electrode is constituted by a succession of groups of identical rings. The multiplication of angularly offset groups of rings gives great flexibility to the expandable segment in all angular directions, which is particularly well adapted to concentricity and alignment defects as well as to length variations while also damping vibrations. applied by the engine, which guarantees overall reliability of the contact with the heating cartridge. According to another advantageous characteristic, the rear end of the metal tubular body comprises a counterbore receiving the outer surface of an insulating sleeve whose inner surface receives the sleeve of the connecting piece. According to another advantageous characteristic, the connecting hoops are angularly offset by an angle of 45 ° or 90 ° in the peripheral direction, from one ring to the next ring. According to another advantageous characteristic, the connecting hoops have a length less than the length of the non-deformable elastic hoops.

Suivant une autre caractéristique avantageuse, les arceaux de liaison sont identiques d'un anneau à l'autre. De manière générale, la surface en section des arceaux de liaison garantit le passage du courant pratiquement sans perte ni éléva- tion de température par effet Joule, tout en constituant une réalisation simple en quelque sorte d'un ressort quasi hélicoïdal intégré dans la matière même de l'électrode tubulaire et se réalisant de façon simple par des fentes décalées angulairement dans la direction périphérique. Ces différentes formes données au segment extensible sont simples à réaliser dans l'électrode tubulaire de la bougie de préchauffage. L'invention a également pour objet un procédé de réalisation d'une bougie de préchauffage telle que définie ci-dessus, caractérisé en ce qu' - on réalise l'électrode avec un segment tubulaire extensible en décou- pant une succession d'anneaux en réalisant des fentes suivant des orientations différentes autour de l'axe de l'électrode pour former des arceaux de liaison décalés dans le sens périphérique d'un anneau à l'anneau suivant, - on réalise le moletage ou la surface d'accrochage au-delà du segment extensible vers l'extrémité arrière de l'électrode, - on met en place le manchon sur le moletage de l'électrode, - on installe la cartouche dans l'enveloppe en la fixant par une brasure assurant également le contact électrique entre le conducteur chauffant et l'enveloppe, - on assemble la cartouche chauffante par une connexion à l'extrémité avant de l'électrode, - on met en place le corps tubulaire en le fixant à l'embase épaisse par une soudure puis, on bloque l'électrode par le sertissage du corps tubulaire sur le moletage de l'électrode avec interposition du manchon isolant, - on réalise le sertissage du corps tubulaire au-delà du segment extensible vers l'extrémité arrière de l'électrode, - on installe le manchon isolant dans le lamage de la zone arrière du corps tubulaire, et - on emmanche de force et simultanément le manchon de l'embout de connexion avec interposition du manchon isolant et on sertit la tige de l'embout de connexion dans l'électrode.According to another advantageous characteristic, the connecting hoops are identical from one ring to another. In general, the cross-sectional area of the connecting bars ensures that the current flows virtually without any loss or rise in temperature due to the Joule effect, while constituting a simple embodiment of a quasi-helical spring integrated into the material itself. of the tubular electrode and being realized in a simple manner by slots angularly offset in the peripheral direction. These different shapes given to the extensible segment are simple to realize in the tubular electrode of the glow plug. The invention also relates to a method for producing a glow plug as defined above, characterized in that - the electrode is made with an expandable tubular segment by detaching a succession of rings in making slits in different orientations around the axis of the electrode to form connecting arches offset in the circumferential direction of a ring to the next ring, - the knurling or the gripping surface is achieved beyond the extensible segment towards the rear end of the electrode, - the sleeve is placed on the knurling of the electrode, - the cartridge is installed in the casing by fixing it by a solder also ensuring the electrical contact between the heating conductor and the casing, - the heating cartridge is assembled by a connection at the front end of the electrode, - the tubular body is put in place by fixing it to the thick base by means of a weld, and then blocks the electrode by crimping the tubular body on the knurling of the electrode with interposition of the insulating sleeve, - the crimping of the tubular body is carried out beyond the extensible segment towards the rear end of the electrode, - one installs the insulating sleeve in the counterbore of the rear zone of the tubular body, and - the sleeve of the connection end is forcefully and simultaneously connected with the interposition of the insulating sleeve and the rod of the connecting end is crimped into the electrode .

Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'exemples de réalisation d'une bougie de préchauffage de moteur diesel représentée schématiquement dans les dessins annexés 5 dans lesquels : - la figure 1 est une coupe axiale de la bougie de préchauffage, - la figure 2 est une vue de détail du chemin conducteur d'alimentation de l'élément chauffant, - la figure 3A est une vue de détail du moletage de l'électrode, 10 - la figure 3B est une vue de détail de la zone de blocage/sertissage de l'électrode dans le corps tubulaire, - la figure 4 est une vue à échelle agrandie du segment extensible de l'électrode, - la figure 5 montre en vue de face les anneaux successifs formant une 15 partie du segment extensible et représentés dans leur orientation dans le segment extensible, - la figure 6 montre un autre exemple d'anneaux d'un segment extensible, ces anneaux étant présentés dans un ordre différent de celui de leur succession dans le segment extensible pour faciliter la présenta- 20 tion. Description de modes de réalisation de l'invention Par convention, pour simplifier la description, on utilisera la notion d'orientation "avant"/"arrière" dans les différentes figures, l'avant ou côté gauche des figures correspondant au côté du crayon chauffant de 25 la bougie et l'arrière ou côté droit correspondant au côté de l'embout de connexion de la bougie de préchauffage. Selon la figure 1, la bougie de préchauffage se compose d'un corps tubulaire 1 relié par une extrémité 11 à un crayon chauffant céramique 2, l'autre extrémité 12 étant reliée à un embout de connexion 3. 30 Le cône 26 de la bougie de préchauffage assure le centrage et l'étanchéité en appui dans la culasse. La bougie est bloquée en position par vissage du filetage 13 dans la culasse du moteur et grâce au dépassement de la cartouche chauffante 22 par rapport au cône 26, le crayon chauffant 2 vient en saillie dans la chambre de combustion pour assurer 35 le préchauffage. L'embout de connexion 3 est relié au circuit électrique de bord (non représenté) par la commande de préchauffage elle-même non représentée. Il s'agit de moyens connus en général qui ne nécessitent ni description détaillée ni représentation particulière.Drawings The present invention will be described below in more detail with the aid of examples of embodiment of a diesel engine glow plug shown schematically in the accompanying drawings in which: FIG. 1 is an axial section of FIG. FIG. 2 is a detail view of the conductive feed path of the heating element, FIG. 3A is a detailed view of the knurling of the electrode, FIG. 3B is a view of FIG. detail of the locking / crimping zone of the electrode in the tubular body; - FIG. 4 is an enlarged view of the extensible segment of the electrode; FIG. 5 shows in front view the successive rings forming a Part of the extensible segment and represented in their orientation in the extensible segment, - Figure 6 shows another example of rings of an extensible segment, these rings being presented in an order different from that of their successi in the expandable segment to facilitate the presentation. DESCRIPTION OF EMBODIMENTS OF THE INVENTION By convention, to simplify the description, the concept of "forward" / "backward" orientation in the various figures will be used, the front or left side of the figures corresponding to the side of the heating rod of the candle and the back or right side corresponding to the side of the connection tip of the glow plug. According to FIG. 1, the glow plug consists of a tubular body 1 connected at one end 11 to a ceramic heating rod 2, the other end 12 being connected to a connecting end 3. The cone 26 of the candle Preheating ensures the centering and sealing in support in the cylinder head. The spark plug is locked in position by screwing the thread 13 into the cylinder head of the engine and by passing the heating cartridge 22 relative to the cone 26, the heating rod 2 projects into the combustion chamber to ensure preheating. The connector 3 is connected to the electrical circuit board (not shown) by the preheating control itself not shown. These are generally known means that do not require detailed description or particular representation.

Le crayon chauffant 2 fonctionne comme une résistance chauffante reliée d'un côté à la masse par l'appui du cône 26 dans la culasse et aussi par son enveloppe métallique elle-même reliée électriquement au corps 1 qui est aussi à la masse par son vissage 13 dans la culasse. L'autre extrémité du crayon chauffant 2 est reliée au circuit électrique de bord par le chemin conducteur « + » à travers la connexion avant 4, l'électrode 5 passant dans le corps 1 et l'embout de connexion 3. Le crayon chauffant 2 se compose d'une enveloppe métallique 21 en forme de doigt logeant une cartouche chauffante 22 en céra- mique intégrant un conducteur 22 chauffant par effet Joule. L'enveloppe métallique 21, mince au niveau de la cartouche chauffante 22 se termine par une embase épaisse 24 formant le cône d'étanchéité 26. La cartouche chauffante 22 est reliée par une connexion 4 à l'extrémité avant 51 d'une électrode 5 logée dans le corps tubulaire 1.The heating pencil 2 functions as a heating resistor connected on one side to the ground by the support of the cone 26 in the cylinder head and also by its metallic shell itself electrically connected to the body 1 which is also grounded by its screwing 13 in the breech. The other end of the heating rod 2 is connected to the electrical circuit board by the conductive path "+" through the front connection 4, the electrode 5 passing through the body 1 and the connecting end 3. The heating rod 2 consists of a metal shell 21 in the form of a finger housing a heating cartridge 22 in ceramic incorporating a heating conductor 22 by Joule effect. The thin metal shell 21 at the level of the heating cartridge 22 terminates in a thick base 24 forming the sealing cone 26. The heating cartridge 22 is connected by a connection 4 to the front end 51 of an electrode 5 housed in the tubular body 1.

L'électrode 5 est un tube métallique de section circulaire occupant toute la longueur du corps tubulaire 1 ; elle a une extrémité avant 51 pour la connexion 4, un segment extensible 52, un moletage 53 en position intermédiaire et elle se termine par une extrémité arrière 54 reliée à l'embout de connexion 3 par une connexion 6.The electrode 5 is a metal tube of circular section occupying the entire length of the tubular body 1; it has a front end 51 for the connection 4, an expandable segment 52, a knurling 53 in the intermediate position and it ends with a rear end 54 connected to the connecting piece 3 by a connection 6.

Le chemin conducteur alimentant la cartouche chauffante 22, constitué par la connexion avant 4, l'électrode 5, la connexion arrière 6 et l'embout 3 est positionné de manière isolé électriquement par rapport à l'enveloppe métallique 21 du crayon chauffant 2 et le corps tubulaire 1, en position intermédiaire par un manchon de blocage 7 et à l'extrémité arrière par un manchon d'extrémité 8. L'embout de connexion 3 est reçu de manière isolée électriquement dans l'extrémité arrière 12 du corps tubulaire 1 avec interposition d'un manchon isolant 8 serré sur le manchon 31 engagé de force dans le lamage 17 de l'extrémité arrière 12 du corps tubulaire 1 et retenu par la lèvre 18 rabattue formant un sertissage La surface externe 71 du manchon isolant 8 est mis en butée au fond du lamage 17 du corps 1. Le manchon 31 de l'embout de connexion 3 est mis place dans la surface interne 72 du manchon d'isolation 8 par emmanchement en force à la presse. Cette mise en place en force a pour conséquence de créer une forte pression entre le manchon 31 de l'embout de connexion 3 et la surface interne 82 du manchon isolant 8 qui à son tour exerce une pression sur le diamètre du lamage 17 du corps tubulaire 1 par l'intermédiaire de la surface externe 81. Ainsi compressés, l'embout de connexion 3, le manchon d'isolation 7 et le corps tubulaire 1 sont parfaitement étanche. L'électrode 5 est bloquée en position (en translation et en rotation) dans le corps tubulaire 1 par l'intermédiaire d'un moyen de blo- cage constitué par le manchon isolant 7 comprimé sur et dans le moletage 53 par la déformation de sertissage 14 du corps tubulaire 1. Le moletage 53 constitue de façon générale un exemple de surface d'accrochage réalisée par une déformation locale de la surface de l'électrode 5 pour permettre l'accrochage du manchon isolant 7.The conductive path feeding the heating cartridge 22, constituted by the front connection 4, the electrode 5, the rear connection 6 and the end piece 3 is positioned in an electrically insulated manner with respect to the metal casing 21 of the heating rod 2 and the tubular body 1, in intermediate position by a locking sleeve 7 and at the rear end by an end sleeve 8. The connection piece 3 is electrically isolated received in the rear end 12 of the tubular body 1 with interposition of an insulating sleeve 8 clamped on the sleeve 31 forcibly engaged in the counterbore 17 of the rear end 12 of the tubular body 1 and retained by the lip 18 folded forming a crimping The outer surface 71 of the insulating sleeve 8 is set abutment at the bottom of the countersink 17 of the body 1. The sleeve 31 of the connecting piece 3 is placed in the inner surface 72 of the insulating sleeve 8 by force-fitting to the press. This placing in force has the effect of creating a high pressure between the sleeve 31 of the connecting piece 3 and the inner surface 82 of the insulating sleeve 8 which in turn exerts pressure on the diameter of the countersink 17 of the tubular body 1 through the outer surface 81. Thus compressed, the connection tip 3, the insulation sleeve 7 and the tubular body 1 are perfectly sealed. The electrode 5 is locked in position (in translation and in rotation) in the tubular body 1 by means of a locking means constituted by the insulating sleeve 7 compressed on and in the knurling 53 by the crimping deformation. 14 of the tubular body 1. The knurling 53 is generally an example of attachment surface made by a local deformation of the surface of the electrode 5 to allow attachment of the insulating sleeve 7.

Le maintien en position ou immobilisation de l'électrode 5 n'est pas assuré par sa connexion 4 qui n'a que pour fonction d'assurer la liaison électrique. Pour empêcher tout mouvement ou rotation de l'électrode 5, celle-ci est bloquée par le manchon isolant 7 et son sertissage. Le manchon isolant 7 est en une matière composite PA66 isolante électrique et qui résiste bien aux fortes pressions. Le manchon 7 est emmanché et tenu sur l'électrode 5 avant la mise en place du corps tubulaire 1 pour être ensuite comprimé par la déformation 14 du corps tubulaire 1. Par cette déformation de la matière du corps 1, la matière du manchon 7 s'imprime dans la zone moletée 53 pour y immobiliser ainsi définitivement l'électrode 5. Cette immobilisation de l'électrode 5 garantit deux fonctions essentielles de la bougie de préchauffage à savoir l'absence de mouvement au niveau de la connexion 4 et pendant l'emmanchement en force de la tige de l'embout de connexion 3 dans l'électrode 5. L'extrémité arrière 54 de l'électrode 5 est reliée à l'embout 25 de connexion 3 qui se compose d'un manchon 31 muni d'une tige 34 et suivi d'une collerette 32 et d'une patte de connexion 33. Le corps tubulaire 1 est muni extérieurement d'un filetage 13 pour son vissage dans le moteur thermique, son extrémité arrière 12 comportant une prise d'outil 15, par exemple en forme d'écrou à six pans 30 par le vissage/dévissage de la bougie de préchauffage dans le moteur. L'avant du corps tubulaire 1 est soudé à l'embase 24 de l'enveloppe métallique 21 du crayon chauffant 2 par une soudure 16. Le segment extensible 52 autorise une extension, absorbant l'augmentation de longueur sous l'effet de la dilatation résultant de l'éléva- 35 tion de température de la bougie de préchauffage en fonctionnement, de façon à ne pas induire d'effort de traction dans la connexion d'assemblage 4 entre l'arrière de la céramique 22 et l'extrémité avant 51 de l'électrode 5. Cette surlongueur nécessaire se détermine facilement à partir des données géométriques de la bougie de préchauffage et des coefficients de dilatation thermique des matériaux constituant la bougie de préchauffage. Plus précisément, le segment extensible 52 assure à la fois l'amortissement des dilatations! rétractions qui correspondent à de fortes variations de la longueur axiale des différents composants de la bougie, dues aux mouvements de dilatation et de rétraction de ces composants qui entourent et maintiennent en position les éléments du circuit intérieur de la bougie, c'est-à-dire de la liaison entre l'extrémité de l'élément chauffant 22 et l'embout de connexion 3. Ces dilatations et rétractions très fortes sont dues aux variations des températures extrêmes que subit la bougie de préchauffage dans les phases de démarrage à froid et en fonctionnement continu du moteur. Le segment extensible 52 permet d'encaisser non seulement les variations de longueur axiale mais aussi les contraintes radiales dues à des défauts d'alignement entre le crayon chauffant 2 et l'électrode 5 ainsi que les vibrations induites dans la bougie de préchauffage par le fonctionnement du moteur. La figure 4 montre à échelle agrandie un exemple de segment extensible 52 de l'électrode tubulaire 5 représentée au repos, c'est-à-dire non soumise à la tension. Le segment 52 est découpé par des fentes F1-F4 séparant partiellement des anneaux A1-A4 réalisés dans la matière du tube et formant une structure de ressort quasi hélicoïdal d'axe xx. La figure 5 montre la succession des quatre anneaux A1-A4 représentés fictivement les uns à côté des autres avec la même orientation dans l'espace que celle qu'ils ont dans le segment 52 : - la face est la partie visible de l'anneau à la figure 5, - le dos est la partie cachée de l'anneau, tournée vers l'arrière de la planche de la figure 5, - l'orientation angulaire de chaque anneau est celle de l'orientation dans le segment extensible.The holding in position or immobilization of the electrode 5 is not ensured by its connection 4 which has only the function of ensuring the electrical connection. To prevent any movement or rotation of the electrode 5, it is blocked by the insulating sleeve 7 and its crimping. The insulating sleeve 7 is made of an insulating PA66 composite material that is resistant to high pressures. The sleeve 7 is fitted and held on the electrode 5 before the introduction of the tubular body 1 to be subsequently compressed by the deformation 14 of the tubular body 1. By this deformation of the material of the body 1, the material of the sleeve 7 s prints in the knurled area 53 to thereby permanently immobilize the electrode 5. This immobilization of the electrode 5 ensures two essential functions of the glow plug, namely the absence of movement at the connection 4 and during the force-fitting of the rod of the connecting piece 3 in the electrode 5. The rear end 54 of the electrode 5 is connected to the connecting piece 3 which consists of a sleeve 31 provided with a rod 34 and followed by a flange 32 and a connecting lug 33. The tubular body 1 is externally provided with a thread 13 for its screwing into the heat engine, its rear end 12 having a tool socket 15 , for example in the form of a six-sided nut 30 by screwing / unscrewing the glow plug into the engine. The front of the tubular body 1 is welded to the base 24 of the metal casing 21 of the heating rod 2 by a weld 16. The extensible segment 52 allows an extension, absorbing the increase in length under the effect of the expansion resulting from the temperature rise of the glow plug in operation, so as not to induce tensile stress in the connection connection 4 between the rear of the ceramic 22 and the front end 51 This excess length is easily determined from the geometric data of the glow plug and the coefficients of thermal expansion of the materials constituting the glow plug. More specifically, the expandable segment 52 ensures both the damping of the expansions! retractions which correspond to strong variations in the axial length of the various components of the candle, due to the movements of expansion and retraction of these components which surround and hold in position the elements of the inner circuit of the candle, that is to say of the connection between the end of the heating element 22 and the connecting end 3. These very strong expansions and retractions are due to the variations of the extreme temperatures which the glow plug undergoes in the cold start phases and in continuous operation of the engine. The expandable segment 52 makes it possible to collect not only the axial length variations but also the radial stresses due to misalignment between the heating rod 2 and the electrode 5 as well as the vibrations induced in the glow plug by the operation. of the motor. Figure 4 shows on an enlarged scale an example of expandable segment 52 of the tubular electrode 5 shown at rest, that is to say not subjected to voltage. The segment 52 is cut by slots F1-F4 partially separating rings A1-A4 made in the material of the tube and forming a quasi-helical spring structure of axis xx. FIG. 5 shows the succession of the four rings A1-A4 fictitiously represented next to each other with the same orientation in space as they have in segment 52: the face is the visible part of the ring in Figure 5, the back is the hidden part of the ring, facing the rear of the board of Figure 5, the angular orientation of each ring is that of the orientation in the extensible segment.

La face de chaque anneau A1-A4 montre une partie grisée constituant un arceau de liaison AL 1-AL4 et le restant de la face constitue un arceau élastique AE1-AE4. Les arceaux de liaison AL1-AL4 sont représentés selon leur orientation angulaire occupée dans l'élément tubulaire 5. Il s'agit de la partie de paroi de l'électrode tubulaire 5 laissée chaque fois par une fente F1-F4. Comme les plans de coupe du segment extensible 52 passent par les fentes F1-F4, la matière de l'électrode tubulaire 5 est coupée au sens des règles du dessin technique et elle est représentée associée chaque fois à la face de l'anneau A1-A4.The face of each ring A1-A4 shows a gray part constituting a connecting arch AL 1 -Al4 and the remainder of the face constitutes an elastic arch AE1-AE4. The connecting hoops AL1-AL4 are represented according to their angular orientation occupied in the tubular element 5. This is the wall portion of the tubular electrode 5 left each time by a slot F1-F4. As the section planes of the expandable segment 52 pass through the slots F1-F4, the material of the tubular electrode 5 is cut in the sense of the rules of the technical drawing and is shown associated each time with the face of the ring A1- A4.

Les arceaux de liaison AL1-AL4 ont de préférence la même longueur d'arc et il en est de même des arceaux élastiques AE1-AE4 puisque dans cet exemple, les fentes Fi-F4 ont la même profondeur. Selon les figures 4 et 5 : - l'arceau AL1 correspond à l'orientation de 00 de l'anneau Al, - l'arceau AL2 correspond à l'orientation de 180° de l'anneau A2, - l'arceau AL3 correspond à l'orientation de 90° de l'anneau A3, - l'arceau AL4 correspond à l'orientation de 270° de l'anneau A4. Les fentes Fi-F4 laissent les anneaux Al-A4 reliés les uns 10 aux autres de la manière suivante : - l'anneau Al reste relié au tube de l'électrode 5 par son arceau de liaison AL1 ; son arceau élastique AE1 est séparé du tube 5 par la fente Fi , - l'anneau A2 reste relié par son arceau de liaison AL2 au dos de 15 l'anneau Al selon l'orientation angulaire représentée ; l'arceau de liaison AL2 est donc relié au dos de l'arceau élastique AE1, - l'anneau A3 est relié au dos de l'anneau A2 par son arceau de liaison AL3 dans la position angulaire représentée de sorte que l'arceau de liaison AL3 est relié au dos de l'arceau élastique AE2, 20 - l'anneau A4 est relié au dos de l'anneau A3 par son arceau de liaison AL3 dans la position angulaire représentée de sorte que l'arceau de liaison AL4 est relié au dos de l'arceau élastique AE3. L'anneau A4 est séparé du groupe d'anneaux suivants par la fente F4. Une autre manière de décrire le segment extensible élasti25 quement 52 dont la représentation par un dessin en trois dimensions est délicate à réaliser, consiste à l'assimiler à une succession de paires d'anneaux en affectant l'indice n (n = -1, 1, 2, ...) aux anneaux : - les deux anneaux Ai, A. de chaque paire sont reliés par un arceau de liaison qui est un arceau commun aux deux anneaux, et qui cons- 30 titue une sorte de charnière réalisée avec la matière si l'on imagine que la partie restante de chacun des deux anneaux est rigide, - le deuxième anneau A. d'une paire est le premier anneau An-Fi de la paire suivante, - la paire suivante a un arceau de liaison décalé en position par rap- 35 port à celle de l'arceau de liaison de la paire précédente, - le décalage en position correspond par exemple à une rotation angulaire de 45° ou de 90° des arceaux de liaison autour de l'axe xx du segment extensible 52.The connecting hoops AL1-AL4 preferably have the same length of arc and it is the same elastic hoops AE1-AE4 since in this example, the slots Fi-F4 have the same depth. According to FIGS. 4 and 5: the hoop AL1 corresponds to the orientation of 00 of the ring A1, the hoop AL2 corresponds to the orientation of 180 ° of the ring A2, the hoop AL3 corresponds to at the 90 ° orientation of the ring A3, the arch AL4 corresponds to the 270 ° orientation of the ring A4. The slots Fi-F4 leave the rings Al-A4 connected to each other in the following way: the ring A1 remains connected to the tube of the electrode 5 by its connecting arch AL1; its elastic arch AE1 is separated from the tube 5 by the slot Fi, the ring A2 remains connected by its connecting arch AL2 to the back of the ring A1 according to the angular orientation shown; the connecting arch AL2 is thus connected to the back of the elastic arch AE1, the ring A3 is connected to the back of the ring A2 by its connecting arch AL3 in the angular position shown so that the arch of link AL3 is connected to the back of the elastic arch AE2, 20 - the ring A4 is connected to the back of the ring A3 by its connecting arch AL3 in the angular position shown so that the connecting arch AL4 is connected on the back of the elastic arch AE3. The ring A4 is separated from the next group of rings by the slot F4. Another way of describing the elastically expandable segment 52 whose representation by a three-dimensional design is tricky to perform, consists in assimilating it to a succession of pairs of rings by affecting the index n (n = -1, 1, 2, ...) to the rings: - the two rings Ai, A. of each pair are connected by a connecting arch which is a hoop common to both rings, and which constitutes a kind of hinge made with the material if one imagines that the remaining part of each of the two rings is rigid, - the second ring A. of a pair is the first ring An-Fi of the following pair, - the next pair has a connecting arch offset in position relative to that of the connecting arch of the preceding pair, the offset in position corresponds for example to an angular rotation of 45 ° or 90 ° of the connecting hoops around the axis xx expandable segment 52.

En d'autres termes et de manière très schématique, si les anneaux Ai-A4 étaient rigides et si l'on considérait l'arceau de liaison AL1-AL4 comme une charnière, alors - les anneaux Al, A2 forment un dièdre dont l'arête est l'arceau AL12, - les anneaux A3, A4 forment un autre dièdre dont l'arête est l'arceau AL4, et - les deux dièdres sont assemblés décalés de 90° par l'arceau AL3. En pratique, les anneaux Ai-A4 sont déformables élastiquement et le décalage à 90° fait que le dos de l'anneau A4 se trouve dans un plan diamétral par son arceau de liaison (au dos) comme l'est, l'arceau de liaison AL1 de l'anneau Al en étant simplement orienté perpendiculairement à la direction de celui-ci. Selon l'exemple de la figure 4, le segment extensible élastiquement 52 est formé d'une succession de quatre groupes d'anneaux (Al-15 A4) assemblés comme décrit ci-dessus. La figure 6 montre un autre mode de réalisation du segment extensible formé d'anneaux déformables élastiquementA'1-A'8 mais dont les arceaux de liaison AL'l-AL-8 sont décalés d'un pas angulaire de 45°. Les arceaux élastiques portent les références AE'l-AE'8. Les anneaux 20 Al-A'8 sont présentés respectivement en groupes d'anneaux pairs A'2, A'4, A'6, A'8 et en groupe d'anneaux impairs A'1, A'3, A'5, A'7 afin de faciliter la présentation mais dans le segment extensible, ces anneaux sont associés dans l'ordre de leurs numéros croissants. Le montage de la bougie de préchauffage selon l'invention 25 se fait simplement après avoir réalisé les différents composants : - on réalise l'électrode (5) avec un segment tubulaire extensible (52) en découpant une succession d'anneaux (Al-A4, Al-A'8) en réalisant des fentes (Fi-F4) suivant des orientations différentes autour de l'axe (xx) de l'électrode pour former des arceaux de liaison (ALl-AL4, AL'1- 30 AL'8) décalés dans le sens périphérique d'un anneau à l'anneau sui- vant, - on réalise la surface de blocage 53 au-delà du segment extensible 52 vers l'extrémité arrière 54 de l'électrode, - on assemble la cartouche chauffante 22 à l'électrode 5. Le manchon 7 35 est de préférence mis en place de façon serrée sur le moletage 53 avant la mise en place du corps tubulaire 1, de façon à rester à la bonne place sur l'électrode 5. - L'étape suivante est le positionnement du corps tubulaire 1 par rapport à l'embase épaisse 24 de la cartouche chauffante 2 pour réaliser l'assemblage définitif par la soudure 16. - Ensuite on bloque l'électrode 5 par le sertissage 14. - L'avant dernière étape consiste à installer le manchon isolant 8 par contact de la surface externe 81 dans le diamètre du lamage 17 de la zone 12 du corps tubulaire 1. - La dernière étape consiste à emmancher en force le manchon 31 de l'embout de connexion 3 dans l'extrémité arrière 12 du corps tubu- laire 1 avec interposition du manchon isolant 8 et la tige 34 de l'embout de connexion 3 dans l'électrode 5 puis de solidariser l'ensemble embout/électrode par le sertissage. Ces différentes étapes de fabrication et de montage sont très simples, rapides et aboutissent à une bougie de préchauffage économique.15 NOMENCLATURE 1 corps tubulaire 11 extrémité avant 12 extrémité arrière 13 filetage extérieur 14 zone de rétreint/sertissage 15 prise d'outil 16 soudure embase épaisse et corps tubulaire 17 lamage 18 lèvre de sertissage 2 crayon chauffant 21 enveloppe métallique 22 cartouche chauffante 24 embase épaisse 26 cône d'étanchéité 3 embout de connexion 31 manchon 32 collerette 33 patte de connexion 34 tige 4 connexion avant 5 électrode tubulaire/tube 51 extrémité avant 52 segment extensible 53 moletage/surface d'accrochage 54 extrémité arrière 6 connexion arrière 7 manchon isolant 8 manchon isolant 81 surface externe 82 surface interne A1-A4 anneaux AL1-AL4 arceaux AE1-AE4 arceaux élastiques xx axe de la bougie Al-A'8 anneaux AL'l-AL'8 arceaux de liaison AE'l-AE'8 arceaux élastiques5In other words and very schematically, if the rings Ai-A4 were rigid and if we consider the connecting arch AL1-AL4 as a hinge, then - the rings A1, A2 form a dihedron whose edge is the arch AL12, - the rings A3, A4 form another dihedron whose edge is the arch AL4, and - the two dihedrals are assembled offset by 90 ° by the arch AL3. In practice, the rings Ai-A4 are elastically deformable and the offset at 90 ° causes the back of the ring A4 to be in a diametral plane by its connecting arch (on the back) as is, the roll bar AL1 connection of the ring Al being simply oriented perpendicular to the direction thereof. According to the example of Figure 4, the elastically extensible segment 52 is formed of a succession of four groups of rings (Al-A4 A4) assembled as described above. FIG. 6 shows another embodiment of the extensible segment formed of elastically deformable rings A1'-A'8 but whose connecting bars AL'1-AL-8 are offset by an angular pitch of 45 °. The elastic hoops have the references AE'l-AE'8. The rings Al-A'8 are respectively presented in groups of even rings A'2, A'4, A'6, A'8 and in group of odd rings A'1, A'3, A'5 , A'7 to facilitate presentation but in the expandable segment, these rings are associated in the order of their increasing numbers. The mounting of the glow plug according to the invention is done simply after having made the various components: the electrode (5) is made with an expandable tubular segment (52) by cutting a succession of rings (Al-A4 , Al-A'8) by making slots (Fi-F4) in different orientations around the axis (xx) of the electrode to form connecting arches (AL1-AL4, AL'1- AL ' 8) offset in the circumferential direction from one ring to the next ring, - the blocking surface 53 is made beyond the expandable segment 52 towards the rear end 54 of the electrode, - the cartridge is assembled The sleeve 7 is preferably placed tightly on the knurling 53 before the tubular body 1 is placed in position, so as to remain in the right place on the electrode 5. The next step is the positioning of the tubular body 1 relative to the thick base 24 of the heating cartridge 2 to make the final assembly by the weld 16. - Then the electrode 5 is blocked by crimping 14. - The penultimate step consists in installing the insulating sleeve 8 by contact of the outer surface 81 in the diameter of the countersink 17 of the zone 12 of the tubular body 1. - The last step consists in force-fitting the sleeve 31 of the connecting piece 3 in the rear end 12 of the tubular body 1 with the interposition of the insulating sleeve 8 and the rod 34 of the connecting piece 3 in the electrode 5 and then to secure the tip / electrode assembly by crimping. These different stages of manufacture and assembly are very simple, fast and result in an economical glow plug. 15 NOMENCLATURE 1 tubular body 11 front end 12 rear end 13 external thread 14 necking / crimping zone 15 tool socket 16 solder base Thick and Tubular 17 Counterbore 18 Crimping lip 2 Heating pencil 21 Metal shell 22 Heating cartridge 24 Thick base 26 Sealing cone 3 Connecting tip 31 Sleeve 32 Flange 33 Connecting lug 34 Pin 4 Front connection 5 Tubular electrode / tube 51 front end 52 expandable segment 53 knurling / latching surface 54 rear end 6 rear connection 7 insulating sleeve 8 insulating sleeve 81 outer surface 82 inner surface A1-A4 rings AL1-AL4 arches AE1-AE4 elastic arches xx axis of the candle Al- A'8 rings AL'l-AL'8 binding arches AE'l-AE'8 elastic arches5

Claims

CLAIMS1 °) Engine preheating spark plug comprising: - a metal tubular body (1), one end (11) of which is terminated by a ceramic heating rod (2) and the other end (12) carrying a connecting end ( 3), - the heating rod (2) housing the heating conductor integrated in the ceramic of the heating cartridge (22), - an electrode (5) passing through the tubular body (1) and electrically connecting the heating conductor of the heater cartridge (22) and the connector end (3) itself held in isolation in the end of the tubular body (1). candle characterized in that the conductive feed path of the heating cartridge (22) comprises: - an electrode (5) having at least one expandable tubular segment (52) formed by a succession of rings (A1-A4) (Al -A'8) elastically deformable, made in the tubular segment by slots (Fi-F4), - the rings (A1-A4) (Al-A'8) being connected to each other each time by a connecting arch (AL 1-AL4) connecting the face of a ring (An) to the back of the preceding ring (Ai), the remainder of the ring (An) forming an elastically deformable arch (AE1-AE4), - the arches link (AL 1-AL4) being offset in the peripheral direction from a ring (An) to the next ring (A + 1). 2 °) Glow plug according to claim 1, characterized by a means for blocking the electrode (5) blocking an area of the electrode (5) with respect to the tubular body (1) and the expandable segment (52) is located between the connection (4) of the electrode (5) to the heating cartridge (22) and the electrode locking means (5). 3 °) Glow plug according to claim 2, characterized in that the means for blocking the electrode (5) comprises: - an attachment surface (53) constituted by a local deformation of the surface of the electrode (5), - an insulating sleeve (7) engaged in the attachment surface (53), - a crimping (14) of the tubular body (1) compressing the sleeve (7) in the local deformation of the gripping surface (53) of the electrode (5) for mechanically fastening the crimping point (14) of the tubular body (1) to the attachment surface (53) of the electrode (5). 4 °) Glow plug according to claim 1, characterized in that the extensible segment (52) of the electrode (5) is constituted by a succession of groups of identical rings (A1-A4) (Al-A'8 ). 5 °) Glow plug according to claim 1, characterized in that the rear end (15) of the metal tubular body (1) comprises a countersink (17) receiving the outer surface (81) of an insulating sleeve (8) of which 15 the inner surface (82) receives the sleeve (31) of the connector (3) 6 °) Glow plug according to claim 1, characterized in that the connecting arches (AL 1-AL4) (AL '1-AL'8) are angularly offset at an angle of 45 ° or 90 ° in the circumferential direction, from a ring (An) to the next ring (An + 1) - 7 °) Glow plug according to claim 1, characterized in that the connecting arches (AL 1 -AL4) (ALI-AL'8) have a length less than the length of the non-deformable elastic arcs (AE1-AE4) (AE'lAE'8 ). 8 °) Glow plug according to claim 1, characterized in that the connecting hoops (AL 1 -AL4) (ALI-AL'8) are identical from one ring to another. 9 °) A method of producing a glow plug according to any one of claims 1 to 8, characterized in that - the electrode (5) is made with an expandable tubular segment (52) by cutting a succession of rings (A1-A4, A'1-A'8) by producing slits (F 1 -F4) in different orientations around the axis (xx) of the electrode to form connecting arches ( AL 1 -AL4, ALI-AL'8) offset in the circumferential direction of a ring to the next ring, - the hooking surface is made beyond the expandable segment (52) towards the rear end (54 ) of the electrode, - the cartridge (22) is installed in the casing (21) by fixing it by a solder also ensuring the electrical contact between the heating conductor and the casing (21) - the heating cartridge is assembled ( 22) by a connection (4) to the front end (51) of the electrode (5), - the sleeve (7) is placed on the knurling (53) of the electrode (5), - me t in place the tubular body (1) by fixing it to the thick base (24) by a weld (16) then, the electrode (5) is blocked by the crimping (14) of the tubular body on the knurling (53) of the electrode (5) with interposition of the insulating sleeve (7), - the insulating sleeve (8) is installed in the countersink (17) of the rear zone (12) of the tubular body (1), and - the sleeve (31) of the connection piece (1) is force-fitted simultaneously with the insertion of the insulating sleeve (8) and the rod (34) of the connecting piece (3), and the lip (18) is then crimped (18). ) at the end (15) of the body (1) on the rear end of the insulating sleeve (8) -25