Brevet FR3033389A1 — publié le 20160909

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. 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. 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. 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. 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. 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 10 REVENDICATIONS1°) 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 à l'arrière par un filetage (21) recevant premièrement la bague lisse (40) pour fermer de manière étanche l'arrière du corps cylindrique (10) à la traversée de l'électrode centrale (20) puis, recevant ensuite les composants de liaison et connexion constructeur (60, 61) réalisant le branchement électrique avec le générateur, composants et moyens de connexion des constructeurs. l'électrode centrale (20) recevant un joint d'étanchéité (30) appliqué contre le cône d'étanchéité (13) du corps tubulaire (10) par une rondelle isolante (35) soumise à une poussée permanente (F) exer- cée par un organe de blocage (40) solidarisé sur le filetage (21), électrode caractérisée en ce qu'elle comprend une bague lisse (40) mise en compression contre la rondelle iso- Tante (35) comprimant le joint d'étanchéité (30) contre le cône d'étanchéité (13), la bague lisse (40) ayant un diamètre intérieur supérieur au diamètre extérieur du filetage (21) pour être sertie sur le filetage (21) en position de compression. 2°) Bougie de préchauffage selon la revendication 1, caractérisée en ce que la bague lisse (40) se compose d'un manchon (41) bordé par deux collerettes (42, 43) s'appliquant l'une (42) contre la rondelle d'isolation (35) et l'autre (43) pour recevoir les moyens de connexion constructeur rap- portés. 3°) Bougie de préchauffage selon les revendications 1 et 2, caractérisée en ce que la bague lisse (40) est en acier.