FR3033389A1

FR3033389A1 - PREHEATING OR POST-HEATING CANDLE

Info

Publication number: FR3033389A1
Application number: FR1551747A
Authority: FR
Inventors: Anne Marragou; Frederic Streit; Jean-Marc Couffignal; Elian Molinie-Tavernier; Mikael Salvat; Thierry Ruscassie
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2015-03-02
Filing date: 2015-03-02
Publication date: 2016-09-09
Anticipated expiration: 2035-03-02
Also published as: FR3033389B1

Abstract

Bougie de préchauffage de moteur à combustion interne dont l'avant est muni d'une cartouche chauffante et l'arrière de moyens de connexion, la bougie étant formée d'un corps cylindrique (10) muni d'un filetage (11) pour être vissé dans la culasse du moteur et d'une électrode centrale (20) traversant le corps tubulaire et se terminant par un filetage (21) recevant les composants de liaison et de connexion (60, 61). L'électrode centrale (20) reçoit un joint d'étanchéité (30) appliqué contre le cône d'étanchéité (13) par une rondelle isolante (35). Une bague lisse (40) mise en compression contre la rondelle isolante (35) comprimant le joint d'étanchéité (30) contre le cône d'étanchéité (13), est sertie sur le filetage (21).An internal combustion engine glow plug, the front of which is provided with a heating cartridge and the rear of connection means, the spark plug being formed of a cylindrical body (10) provided with a thread (11) for being screwed into the cylinder head of the engine and a central electrode (20) passing through the tubular body and terminating in a thread (21) receiving the connecting and connecting components (60, 61). The central electrode (20) receives a seal (30) applied against the sealing cone (13) by an insulating washer (35). A smooth ring (40) placed in compression against the insulating washer (35) compressing the seal (30) against the sealing cone (13), is crimped on the thread (21).

Description

1 Domaine de l'invention L'invention se rapporte à une bougie de préchauffage de moteur à combustion interne dont l'avant est muni d'une cartouche chauffante et l'arrière de moyens de connexion, la bougie étant formée d'un corps cylindrique muni d'un filetage pour être vissé dans la cu- lasse du moteur et d'une électrode centrale traversant le corps tubulaire et se terminant à l'arrière par un filetage recevant les composants de liaison et de connexion pour fermer de manière étanche l'arrière du corps cylindrique à la traversée de l'électrode centrale et réalisant le branchement de l'électrode centrale avec les moyens de connexion propres au constructeur, l'électrode centrale recevant un joint d'étanchéité appliqué contre le cône d'étanchéité du corps tubulaire par une rondelle isolante soumise à une poussée permanente exercée par un organe de blocage solidarisé au filetage de l'électrode centrale.FIELD OF THE INVENTION The invention relates to a glow plug of an internal combustion engine, the front of which is provided with a heating cartridge and the rear of connection means, the spark plug being formed of a cylindrical body equipped with a thread for screwing into the motor casing and a central electrode passing through the tubular body and terminating at the rear by a thread receiving the connecting and connecting components for sealingly closing the casing. rear of the cylindrical body through the central electrode and making the connection of the central electrode with the connection means specific to the manufacturer, the central electrode receiving a seal applied against the sealing cone of the tubular body by an insulating washer subjected to a permanent thrust exerted by a locking member secured to the thread of the central electrode.

Une telle bougie de préchauffage ou de post-chauffage, est appelée plus simplement bougie de préchauffage. Etat de la technique Il existe de multiples réalisations de bougies de préchauffage du type défini ci-dessus.Such a glow plug or post-heat, is called more simply glow plug. STATE OF THE ART There are many embodiments of glow plugs of the type defined above.

Selon un mode de réalisation connu (figures 4, 4A), la bougie de préchauffage connue 200 se compose d'un corps tubulaire métallique 210 dont l'extrémité avant non représentée constitue la cartouche chauffante et l'extrémité arrière est munie d'un filetage de connexion 221. Le corps tubulaire 210 comporte un filetage extérieur 211 pour se visser dans la culasse du moteur par la prise d'outil 212, par exemple une forme de six pans. Intérieurement, la bougie 200 comporte une électrode centrale 220 en forme de tige métallique traversant le corps tubulaire 210. Cette tige 220 a une extrémité arrière de connexion 221, filetée pour l'assemblage "fabriquant" avec l'écrou primaire puis pour le bran- chement "constructeur" avec l'écrou secondaire. L'ensemble des composants de la cartouche chauffante et tout particulièrement l'électrode centrale 220 est maintenue en position par une poudre isolante compactée dans la cartouche chauffante non représentée ici.According to a known embodiment (FIGS. 4, 4A), the known glow plug 200 consists of a metal tubular body 210 whose not shown front end constitutes the heating cartridge and the rear end is provided with a thread 221. The tubular body 210 has an external thread 211 for screwing into the cylinder head of the motor by the tool socket 212, for example a shape of hexagonal. Internally, the spark plug 200 comprises a central electrode 220 in the form of a metal rod passing through the tubular body 210. This rod 220 has a connecting rear end 221, threaded for assembly "manufacturing" with the primary nut and then for the connection. "manufacturer" with the secondary nut. All the components of the heating cartridge and especially the central electrode 220 is held in position by an insulating powder compacted in the heating cartridge not shown here.

A son côté arrière, cette bougie de préchauffage, connue 200 a un cône d'étanchéité 213 recevant un joint d'étanchéité 230 serré 3033389 2 par l'intermédiaire d'une rondelle isolante 235 poussée par un écrou primaire 240 vissé sur le filetage 221 et bloqué sur ce filetage 221 par des sertissages 241. La figure 4 montre aussi la patte de connexion 260 du « constructeur », serrée contre l'écrou primaire 240 serti, par l'écrou 5 secondaire « constructeur 261 » comme l'écrou 61 représenté à la figure 1. Dans cette réalisation connue, l'écrou 240 est vissé sur le filetage 221 de l'électrode centrale 220 jusqu'à l'arrêt complet de la rondelle d'isolation 230 venant en butée contre le fond du lamage 214 du 10 corps tubulaire 210 en comprimant le joint d'étanchéité 230 simulta- nément en appui sur le cône d'étanchéité 213 et la partie lisse de l'électrode centrale 220. Le vissage de l'écrou 240 est arrêté lorsqu'on atteint le couple minimum. Pour garantir le maintien en position des composants, l'écrou 240 est serti par deux points de sertissage 241 15 diamétralement opposés suivant l'axe AA dans le filetage 221 (figure 4A). Cette bougie de préchauffage connue 200, a les inconvénients majeurs suivants : le vissage par le fabricant de l'écrou 240 est une opération longue, 20 de durée incompressible, qui empêche des améliorations de pro- ductivité en fabrication et de réduire le prix des bougies 200, le vissage est un procédé de fabrication capricieux en terme de couple, qui a beaucoup de défaillances et dont la qualité est difficilement garantie, 25 le vissage de l'écrou 240 introduit une traction et une torsion per- manentes sur l'électrode centrale 220 maintenue en position par sa connexion avec la cartouche chauffante, de sorte que finalement cette bougie de préchauffage 200 connue est coûteuse et présente des risques de dégradation de sa connexion entre l'électrode cen- 30 traie et la cartouche chauffante. But de l'invention La présente invention a pour but de développer une bou- gie de préchauffage ou de post-chauffage du type défini ci-dessus, permettant une fabrication plus simple plus rapide, pour une même 3033389 3 efficacité, un coût moindre et une fiabilité de la bougie accrue au niveau de la connexion électrode centrale et cartouche chauffante. Exposé et avantages de l'invention A cet effet l'invention a pour objet une bougie de pré- 5 chauffage ou de post-chauffage du type défini ci-dessus caractérisé en ce que l'électrode est coiffée d'une bague lisse mise en compression contre la rondelle isolante comprimant le joint d'étanchéité contre le cône d'étanchéité et le diamètre extérieur lisse de l'électrode centrale pour être sertie sur le filetage en position de compression sans avoir à 10 effectuer un vissage traditionnel. La bougie de préchauffage selon l'invention présente les principaux avantages suivants par rapport à l'état de la technique : l'engagement de la bague lisse sur le filetage de l'électrode centrale s'effectue extrêmement rapidement et permet des réductions de 15 temps de cycle qui améliorent les performances de fabrication, l'engagement de la bague lisse sur le filetage s'effectue sans aucune contrainte et défaillance et garantit la qualité, le sertissage peut être généralisé à tous les types de bougies de pré et post-chauffage ayant actuellement un écrou vissé sur le filetage 20 de l'électrode centrale et ceci très rapidement, le remplacement de l'écrou traditionnel est fait par la bague lisse de mêmes formes extérieures, la fabrication d'une bague lisse sans taraudage, bien qu'en acier, au lieu du laiton, est moins coûteuse que celle d'un écrou, 25 la bague lisse ne provoque pas de traction / torsion sur l'électrode centrale. Suivant une autre caractéristique avantageuse la bougie de préchauffage la bague lisse se compose d'un manchon bordé par deux collerettes s'appliquant l'une contre la rondelle d'isolation et 30 l'autre pour recevoir les moyens de connexion rapportés. Suivant une autre caractéristique avantageuse la bague lisse est en acier. Dessins La présente invention sera décrite ci-après d'une manière 35 plus détaillée à l'aide d'un mode de réalisation d'une bougie de pré- 3033389 4 chauffage ou de post-chauffage représentée schématiquement dans les dessins annexés se limitant chaque fois à la partie arrière de la bougie, la partie avant, chauffante, venant en saillie dans la culasse du moteur à combustion interne n'étant pas représentée : 5 la figure 1 est une vue en coupe axiale de la partie arrière d'une bougie selon l'invention, la figure 2A est une vue de détail de la partie arrière de la bougie de la figure 1, à l'état assemblé mais dont le joint n'est pas comprimé, 10 la figure 2B est une vue en coupe axiale partielle de la partie ar- rière de la bougie de la figure 1 (à l'état assemblé et comprimé) détail bague lisse sertie, la figure 3 est une section perpendiculaire à l'axe de la bague lisse, sertie de la figure 2B selon le plan de coupe III III, 15 la figure 4 est une vue en coupe axiale de la partie arrière d'une bougie de préchauffage à écrou primaire connue, la figure 4A est une vue en coupe perpendiculaire à l'axe XX de la partie arrière de la bougie de préchauffage connue passant par l'écrou primaire serti.At its rear side, this glow plug, known 200 has a sealing cone 213 receiving a seal 230 tight 3033389 2 through an insulating washer 235 pushed by a primary nut 240 screwed onto the thread 221 and blocked on this thread 221 by crimps 241. Figure 4 also shows the connecting lug 260 of the "manufacturer", tightened against the primary nut 240 crimped, by the secondary nut "builder 261" as the nut 61 represented in FIG. 1. In this known embodiment, the nut 240 is screwed onto the thread 221 of the central electrode 220 until the isolation washer 230 comes to a complete stop against the bottom of the countersink 214. of the tubular body 210 by compressing the seal 230 simultaneously pressing against the sealing cone 213 and the smooth portion of the central electrode 220. The screwing of the nut 240 is stopped when reaching the minimum torque. To ensure that the components are held in position, the nut 240 is crimped by two crimping points 241 15 diametrically opposite along the axis AA in the thread 221 (FIG. 4A). This known glow plug 200 has the following major drawbacks: screwing by the manufacturer of the nut 240 is a long operation, of incompressible duration, which prevents productivity improvements in manufacturing and reduces the price of the candles 200, screwing is a capricious manufacturing process in terms of torque, which has many failures and whose quality is difficult to guarantee, the screwing of the nut 240 introduces permanent traction and torsion on the central electrode It is maintained in position by its connection with the heating cartridge, so that finally this known glow plug 200 is expensive and presents risks of degradation of its connection between the center electrode and the heating cartridge. OBJECT OF THE INVENTION The object of the present invention is to develop a preheating or post-heating candle of the type defined above, allowing a simpler and faster manufacture, for the same efficiency, a lower cost and increased candle reliability at the center electrode and heater cartridge connection. DESCRIPTION AND ADVANTAGES OF THE INVENTION To this end, the subject of the invention is a preheating or post-heating plug of the type defined above, characterized in that the electrode is capped with a smooth ring which is compression against the insulating washer compressing the gasket against the sealing cone and the smooth outer diameter of the center electrode to be crimped onto the thread in the compression position without having to make a traditional screwing. The glow plug according to the invention has the following main advantages over the state of the art: the engagement of the smooth ring on the threading of the central electrode takes place extremely rapidly and allows time reductions. of cycle that improve the manufacturing performance, the engagement of the smooth ring on the threading is carried out without any stress and failure and guarantees the quality, crimping can be generalized to all types of candles of pre and post-heating having Currently a nut screwed on the thread 20 of the central electrode and this very quickly, the replacement of the traditional nut is made by the smooth ring of the same outer forms, the manufacture of a smooth ring without tapping, although Steel, instead of brass, is less expensive than that of a nut, the smooth ring does not cause pulling / twisting on the center electrode. According to another advantageous characteristic, the glow plug the smooth ring consists of a sleeve bordered by two flanges applying one against the isolation washer and the other to receive the connection means reported. According to another advantageous characteristic, the smooth ring is made of steel. Drawings The present invention will now be described in more detail with the aid of an embodiment of a preheat or post-heater plug shown schematically in the accompanying drawings, being limited to each Once at the rear of the spark plug, the heated front portion projecting into the cylinder head of the internal combustion engine is not shown: FIG. 1 is an axial sectional view of the rear portion of a candle According to the invention, FIG. 2A is a detailed view of the rear part of the candle of FIG. 1, in the assembled state but the joint of which is not compressed, FIG. 2B is an axial sectional view. partial of the rear part of the candle of FIG. 1 (in the assembled and compressed state) detail of the smooth ring ring, FIG. 3 is a section perpendicular to the axis of the smooth ring, set with FIG. 2B according to FIG. the section plane III III, FIG. 4 is a view in axial section of the rear part of a glow plug with a known primary nut, FIG. 4A is a sectional view perpendicular to the axis XX of the rear part of the known glow plug passing through the crimped primary nut.

20 Description d'un mode de réalisation Selon la figure 1, l'invention a pour objet une bougie de préchauffage 100 dont seule la partie arrière a été représentée, la partie avant avec la cartouche chauffante n'apparaissant pas sur les dessins. A l'arrière de la bougie de préchauffage 100, le corps tubulaire 10 de la 25 bougie comporte un filetage 11 pour visser la bougie dans la culasse du moteur à combustion interne et une prise d'outil 12, (6 pans par exemple), pour visser / dévisser la bougie 100. L'arrière du corps tubulaire 10 comporte, suivant l'axe XX, un cône d'étanchéité 13 et un lamage 14. L'électrode centrale 20 se 30 termine à l'arrière par un filetage 21 pour recevoir des composants d'assemblage, d'étanchéité, d'isolation électrique et de connexion. L'électrode centrale 20 traverse le corps tubulaire 10 en étant tenue isolée électriquement. Par exemple par une poudre d'isolation compactée contenue dans la cartouche chauffante (non re- 35 présentée ici) à l'avant (AV) et par un joint d'étanchéité 30 ; une rondelle 3033389 5 isolante 35 s'appuyant à l'arrière (AR) contre le joint 30 vient dans le lamage 14, le joint 30 venant dans le cône d'étanchéité 13 et contre la partie cylindrique lisse de l'électrode centrale 20. L'ensemble 10, 20, 30, 35 est bloqué en compression par 5 une bague lisse 40, conductrice, elle-même bloquée sur le filetage 21 par sertissage. Le filetage 21 dépasse de la bague lisse 40 pour recevoir une fiche de connexion 60 et un écrou 61 propres au constructeur qui installe les bougies dans ses moteurs. Ces éléments spécifiques à 10 chaque constructeur et à chaque type de moteur, n'interviennent pas dans la fabrication de la bougie proprement dite. La figure 2A montre la structure de l'arrière de la bougie 100 à l'état assemblé mais non bloqué. Le joint d'étanchéité 30 n'est pas mis en compression entre le cône d'étanchéité 13 et la rondelle iso- 15 Tante 35 ; la bague lisse 40 est simplement engagée sur le filetage 21. La bague lisse 40 est un manchon 41 en forme de bobineau bordé à ses deux extrémités par des collerettes 42, 43 pour venir en appui contre la rondelle isolante 35 par la collerette 42 et servir d'appui aux composants de connexion du constructeur par la collerette 20 43. Le diamètre intérieur du manchon 41 est supérieur à celui du filetage 21 pour passer librement sur celui-ci sans l'abîmer. Cette différence des diamètres est mise en évidence par l'intervalle (J). Dans cette position d'assemblage, la rondelle isolante 35 est encore écartée de 25 la distance (e) du fond du lamage 14. Pour bloquer cet assemblage on exerce une poussée F sur la face de la collerette 43 de la bague lisse 40 pour serrer le joint 30 sans l'écraser par la collerette 42 et réaliser l'étanchéité de l'intérieur du corps tubulaire 10, traversé par l'électrode centrale 20. Après cette mise 30 en compression, on sertit le manchon 41 de la bague 40 sur le filetage 21 pour bloquer l'ensemble. La figure 2B montre l'état bloqué de la bague lisse 40 sertie sur le filetage 21. Le sertissage est de préférence réalisé sur deux ou mieux 35 sur trois paires de points diamétralement opposés comme cela est re- 3033389 6 présenté à la figure 3, suivant les directions A1, A2, A3, équidistantes, montrant les enfoncements 411 du manchon 41 aux points de sertissage. Selon l'invention, la bague lisse 40 est de préférence en 5 acier.DESCRIPTION OF THE EMBODIMENT According to FIG. 1, the subject of the invention is a glow plug 100 of which only the rear part has been shown, the front part with the heating cartridge not appearing in the drawings. At the rear of the glow plug 100, the tubular body 10 of the spark plug has a thread 11 for screwing the spark plug into the cylinder head of the internal combustion engine and a tool socket 12 (eg hexagon), to screw / unscrew the spark plug 100. The rear of the tubular body 10 comprises, along the axis XX, a sealing cone 13 and a counterbore 14. The central electrode 20 is terminated at the rear by a thread 21 to receive assembly, sealing, electrical isolation and connection components. The central electrode 20 passes through the tubular body 10 being kept electrically isolated. For example by a compacted insulation powder contained in the heating cartridge (not shown here) at the front (AV) and by a seal 30; an insulating washer 35 bearing at the rear (AR) against the seal 30 comes into the counterbore 14, the seal 30 coming into the sealing cone 13 and against the smooth cylindrical portion of the central electrode 20. The assembly 10, 20, 30, 35 is locked in compression by a smooth, conductive ring 40, itself locked on the thread 21 by crimping. The thread 21 protrudes from the smooth ring 40 to receive a connection plug 60 and a nut 61 specific to the manufacturer who installs the spark plugs in his engines. These elements specific to each manufacturer and to each type of engine, do not intervene in the manufacture of the candle itself. Figure 2A shows the structure of the back of the candle 100 in the assembled but unblocked state. The seal 30 is not placed in compression between the sealing cone 13 and the insulating washer 35; the smooth ring 40 is simply engaged on the thread 21. The smooth ring 40 is a sleeve 41 in the form of a bobbin bordered at its two ends by flanges 42, 43 to bear against the insulating washer 35 by the flange 42 and serve The inner diameter of the sleeve 41 is greater than that of the thread 21 to pass freely on it without damaging it. This difference in diameters is evidenced by the interval (J). In this assembly position, the insulating washer 35 is further apart from the distance (e) from the bottom of the countersink 14. To block this assembly, a thrust F is exerted on the face of the flange 43 of the smooth ring 40 to tighten the seal 30 without crushing it by the flange 42 and sealing the inside of the tubular body 10, through which the central electrode 20 passes. After this compression, the sleeve 41 of the ring 40 is crimped onto the thread 21 to block the assembly. FIG. 2B shows the locked state of the smooth ring 40 crimped onto the thread 21. The crimping is preferably performed on two or more of three pairs of diametrically opposite points as shown in FIG. 3, along the directions A1, A2, A3, equidistant, showing the depressions 411 of the sleeve 41 at the crimping points. According to the invention, the smooth ring 40 is preferably made of steel.

3033389 7 NOMENCLATURE DES ELEMENTS PRINCIPAUX 10 Corps tubulaire 11 Filetage 5 12 Prise d'outil 13 Cône d'étanchéité 14 Lamage 20 Electrode centrale 21 Filetage 10 30 Joint d'étanchéité 35 Rondelle isolante Bague lisse 41 Manchon 42 Collerette avant 15 43 Collerette arrière 60 Patte de connexion constructeur 61 Ecrou secondaire constructeur 100 Bougie 200 Bougie connue 20 210 Corps tubulaire 211 Filetage 212 Prise d'outil 213 Cône d'étanchéité 214 Lamage 25 220 Electrode centrale 221 Filetage de l'électrode centrale 230 Joint d'étanchéité 235 Rondelle d'isolation 240 Ecrou primaire fabricant 30 241 Sertissages 260 Fiche de connexion constructeur 261 Ecrou secondaire constructeur AA Axe des empreintes A 1A1, A2A2, A3A3 Axe des empreintes 411 35 AV Avant 3033389 8 AR Arrière e Espace entre rondelle d'isolation 35 et fond du lamage 14 avant compression F Force de compression 5 j Jeu entre bague lisse 40 et le filetage 21 III-III Axe empreintes 411 Empreintes de sertissage 103033389 7 NOMENCLATURE OF MAIN ELEMENTS 10 Tubular body 11 Thread 5 12 Tool socket 13 Sealing cone 14 Laminating 20 Central electrode 21 Thread 10 30 Gasket 35 Insulating washer Smooth ring 41 Sleeve 42 Front flange 15 43 Rear flange 60 Manufacturer connection tab 61 Secondary manufacturer nut 100 Spark plug 200 Known spark plug 20 210 Tubular body 211 Thread 212 Tool socket 213 Sealing cone 214 Laminating 25 220 Central electrode 221 Central electrode thread 230 Gasket 235 Washer insulation 240 Primary nut manufacturer 30 241 Crimps 260 Manufacturer connection plug 261 Secondary nut manufacturer AA Fingerprint axis A 1A1, A2A2, A3A3 Fingerprint axis 411 35 AV Front 3033389 8 AR Rear e Space between insulation washer 35 and bottom of countershaft 14 before compression F Compression force 5 j Play between smooth ring 40 and threading 21 III-III Axis fingerprints 411 Imprints of crimping e 10

Claims

CLAIMS1 °) Glow plug of an internal combustion engine whose front is provided with a heating cartridge and the rear of connecting means, the spark plug being formed of a cylindrical body (10) provided with a thread (11). ) to be screwed into the cylinder head of the engine and a central electrode (20) passing through the tubular body and terminating at the rear by a thread (21) firstly receiving the smooth ring (40) to seal rear of the cylindrical body (10) through the central electrode (20) and then receiving the connecting components and manufacturer connection (60, 61) making the electrical connection with the generator, components and connecting means of the manufacturers. the central electrode (20) receiving a seal (30) applied against the sealing cone (13) of the tubular body (10) by an insulating washer (35) subjected to a permanent thrust (F) exerted by a locking member (40) secured to the thread (21), characterized in that it comprises a smooth ring (40) placed in compression against the washer-Aante (35) compressing the seal (30). ) against the sealing cone (13), the smooth ring (40) having an inner diameter greater than the outer diameter of the thread (21) to be crimped onto the thread (21) in the compression position.

2 °) Glow plug according to claim 1, characterized in that the smooth ring (40) consists of a sleeve (41) bordered by two flanges (42, 43) applying one (42) against the isolation washer (35) and the other (43) to receive the manufacturer connection means reported.

3 °) Glow plug according to claims 1 and 2, characterized in that the smooth ring (40) is made of steel.