CN104412471B - 点火器以及制造点火器的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种点火器(20)，其包括一外部绝缘体(24)，该外部绝缘体由外部陶瓷材料制成并气密密封至一导电芯体(26)。该导电芯体(26)由芯体陶瓷材料以及导电部件制成，该导电部件例如是涂覆至芯体陶瓷材料的导电涂层，或者是嵌在芯体陶瓷材料中的金属粒子或金属丝。导电芯体(26)通常是烧结的并且设置在未烧结的外部绝缘体(24)中。然后这些部件烧结在一起，从而使外部绝缘体(24)在导电芯体(26)上收缩，并且在该外部绝缘体与导电芯体之间形成气密密封。导电芯体(26)填充该外部绝缘体(24)，因此，导电芯体(26)设置在外部绝缘体(24)的绝缘体管口端(34)，并且可以从该导电芯体(26)发出电火花(22)，从而消除了对单独的点火尖端的需要。

Description

点火器以及制造点火器的方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2012年5月7日提交的第61/643,480号美国临时申请的权益，其全部内容通过引用并入此处。

技术领域

本发明主要涉及用于发射放电以点燃燃料-空气混合物的点火器(例如电晕点火器和火花塞)及其制造方法。

背景技术

电晕放电点火系统以及传统火花放电点火系统的点火器通常包括一中心电极，该中心电极由导电材料制成并被一陶瓷绝缘体包围。该中心电极通常延伸进入一燃烧室并发射放电(例如，电晕放电或火花放电)。在电晕点火系统中，提供交流电压和交流电流，以快速接连不断地使高电位电极和低电位电极的极性反向，从而增强了电晕放电的形成。电晕点火器的中心电极被充电至高射频电势，从而在燃烧室中产生强射频电场。该电场导致燃烧室中的部分燃料和空气的混合物电离并开始介电击穿，从而促进燃料-空气混合物的燃烧。优选地，通过控制电场可以使燃料-空气混合物保持介电性能，并且可以产生电晕放电(也被称为非热等离子体)。燃料-空气混合物的电离部分形成一火焰锋，然后该火焰锋将自我保持，并燃烧该燃料-空气混合物的剩余部分。优选地，通过控制电场可以使燃料-空气混合物不会失去所有介电性能，如果失去所有的介电性能将会导致在电极和接地的缸壁、活塞或电晕点火器的其他部分之间产生热等离子体和电弧。在弗里恩(Freen)发明的专利号为6,883,507的美国专利中公开了电晕放电点火系统的一个示例。

电晕点火器和火花塞经常这样组装，即中心电极和绝缘体之间的空隙形成了空气间隙。在点火器的运行过程中，来自周围生产环境或来自燃烧室的空气或其他气体填充空气间隙。在运行过程中，当向中心电极提供能量时，间隙中的空气开始电离，从而产生电场，进而导致明显的能量损耗。

发明内容

本发明一方面提供了一种用于发射放电的点火器。该点火器包括一外部绝缘体以及一导电芯体。该外部绝缘体由外部陶瓷材料制成，且导电芯体由芯体陶瓷材料与导电部件制成。该外部绝缘体包括一绝缘体内表面，该绝缘体内表面围绕一中心轴并形成一绝缘体孔，导电芯体设置在绝缘体孔内。导电芯体气密密封至绝缘体内表面。

本发明另一方面提供了一种制造点火器的方法。该方法包括提供一外部绝缘体，其由外部陶瓷材料制成，并具有一形成绝缘体孔的绝缘体内表面，该外部绝缘体为未烧结的；在该绝缘体孔内设置一导电芯体，该导电芯体由芯体陶瓷材料以及导电部件制成；以及在将导电芯体设置在绝缘体孔内之后，烧结该导电芯体与未烧结的外部绝缘体。该烧结步骤包括将绝缘体内表面气密密封至导电芯体。

本发明又另一方面提供了一种包括外部绝缘体和导电芯体的收缩配合式陶瓷中心电极及其制造方法。

该气密密封的外部绝缘体和导电芯体可用于替代现有技术的点火器中独立的绝缘体和中心电极。该气密密封形式消除了点火器的各部件之间的空气间隙以及这些空气间隙中的会导致不需要的能量损耗的相关电场。进一步地，导电芯体与外部绝缘体共同消除了对传统中心电极、上端子以及上端子与点火线圈之间的导电玻璃密封件的需求，从而减少了成本以及生产时间。这同样也不需要点火尖端(例如星形电晕点火尖端或传统的火花尖端)，因为导电芯体能够发射放电。相对于现有技术的点火器的中心电极，该电晕点火器的导电芯体还能够发射直径更大的电场，从而提高在运行过程中的能源效率。

附图说明

请参阅下述详细说明并结合附图进行考虑，本发明的其它优点将更加容易领会和理解，其中：

图1是根据本发明一个实施例的设置在燃烧室内的电晕点火器的剖视图；

图2是根据本发明另一个实施例的在烧结外部绝缘体之前设置在该外部绝缘体中的导电芯体的剖视图；

图2A是图2的部分导电芯体和外部绝缘体的放大图；

图3是图3的导电芯体和外部绝缘体在烧结之后的剖视图；以及

图3A是图3的部分导电芯体和外部绝缘体的放大图。

具体实施方式

本发明的一方面包括提供电火花22的点火器20，例如电晕放电点火系统的电晕点火器或传统火花点火系统的火花塞。该点火器20包括一气密密封至导电芯体26的外部绝缘体24，以替代现有技术的点火器中独立的绝缘体和中心电极，从而提高了生产效率以及运行过程中的能源效率。该气密密封的导电芯体26和外部绝缘体24可以称为收缩配合式陶瓷中心电极。该收缩配合式陶瓷中心电极消除了对传统中心电极、上端子以及位于上端子与点火线圈之间的导电玻璃密封件的需求。这同样也不需要点火尖端(例如星形电晕点火尖端或传统的火花尖端)，因为导电芯体26能够发射电场。相对于现有技术的点火器的中心电极所发射的电场，该电晕点火器20的导电芯体26还能够发射直径更大的电场。该更大的电场可以提供更多的电火花22，从而提高运行过程中的能源效率。该气密密封形式还消除了点火器20的各部件之间的空气间隙以及这些空气间隙中的会导致不需要的能量损耗的相关电场。图1示出了电晕点火器20的一个示例，该电晕点火器20用于在高射频电压下接收能量，并发射一射频电场，以电离部分可燃的燃料-空气混合物，并提供电晕放电22。

外部绝缘体24由外部陶瓷材料(例如氧化铝或其他电绝缘陶瓷材料)制成。外部陶瓷材料最初被提供为未烧结的材料，然后该未烧结的材料烧结或焙烧至导电芯体26上以在这两者之间形成气密密封(也称为收缩式配合)。导电芯体26通常在被设置于外部绝缘体24内之前烧结。在烧结步骤中，外部绝缘体24收缩至导电芯体26上，以形成气密密封。可选地，当导电芯体26设置在外部绝缘体24内时，其芯体陶瓷材料是未烧结的，但该导电芯体26的收缩率等于或小于外部绝缘体24的收缩率。外部绝缘体24的外部陶瓷材料以及导电芯体26的芯体陶瓷材料均具有收缩率。材料的收缩率是指在陶瓷致密过程(例如烧结过程)中所发生的尺寸百分比变化。该陶瓷致密过程包括加热至一温度并持续一段时间。

在烧结步骤中，外部绝缘体24的尺寸通常减小9.6％至29.6％，且更常见的是减小19.6％。导电芯体26的尺寸收缩量小于外部绝缘体24的收缩量。图2和2A示出了在烧结之前设置在外部绝缘体24中的导电芯体26的一个示例， 图3和3A示出了在烧结之后的同样的导电芯体26和外部绝缘体24。

外部绝缘体24从绝缘体上端32沿中心轴A纵向延伸至绝缘体管口端34。外部绝缘体24还具有位于绝缘体上端32与绝缘体管口端34之间的长度。外部绝缘体24具有分别呈环形的绝缘体外表面36以及相对设置的绝缘体内表面38。该绝缘体内表面38围绕中心轴A形成绝缘体孔40。绝缘体外表面36具有绝缘体外径D_o，绝缘体内表面38具有绝缘体内径D_i。

在图1-3的实施例中，外部绝缘体24包括从绝缘体上端32朝着绝缘体管口端34延伸的主体区域42。外部绝缘体24包括从绝缘体主体区域42延伸至绝缘体管口端34的管口区域44。在该实施例中，沿着部分管口区域44的绝缘体外径D_o大于沿着绝缘体主体区域42的绝缘体外径D_o，因此，外部绝缘体24包括位于主体区域42与管口区域44之间的台肩。然后，绝缘体管口区域44朝着绝缘体管口端34逐渐减小，从而使得绝缘体管口端34处的绝缘体外径D_o小于主体区域42的绝缘体外径D_o。绝缘体内径D_i从绝缘体上端32沿着中心轴A至绝缘体管口端34通常恒定不变，因此，沿着管口区域44的绝缘体内径D_i等于沿着绝缘体主体区域42的绝缘体内径D_i。然而，外部绝缘体24也可以包括其他设计结构。

导电芯体26设置在绝缘体孔40内，并具有气密密封至绝缘体内表面38的芯体外表面46。导电芯体26由芯体陶瓷材料和导电部件制成。芯体陶瓷材料通常为氧化铝，但也可以是其他陶瓷材料。导电部件通常为导电金属材料，例如贵金属或贵金属合金，且这些导电金属材料可以以各种形式存在，例如涂覆至芯体陶瓷材料的涂层，或嵌入芯体陶瓷材料的颗粒或金属丝。在另一个实施例中，导电芯体26全部由导电陶瓷材料制成，该导电陶瓷材料包括芯体陶瓷材料和导电部件。

当导电芯体26设置在外部绝缘体24中，且外部绝缘体24被烧结时，导电芯体26的收缩率不大于外部绝缘体24的收缩率。如图2和3所示，当外部绝缘体被烧结时导电芯体26的尺寸基本保持一致。在烧结步骤中实现的气密密封也被称为干涉配合。外部绝缘体24的尺寸收缩，因此，导电芯体26被压缩，外部绝缘体24被拉伸。外部绝缘体可以收缩9.6％至29.6％，更常见的是收缩19.6％。

在一个实施例中，导电芯体26在被设置于外部绝缘体24的绝缘体孔40内之前烧结，而外部绝缘体24则被提供为未烧结的材料。当外部绝缘体24 被烧结时，导电芯体26保持设置在外部绝缘体24的绝缘体孔40内。在烧结步骤中，导电芯体26的收缩率为0，且不会再收缩，而外部绝缘体24则具有正的收缩率并且收缩至导电芯体26上以实现气密密封。

在第二个实施例中，当外部绝缘体24被烧结时，导电芯体26和外部绝缘体24均收缩。导电芯体26的芯体陶瓷材料和外部绝缘体24均被提供为未烧结的材料，并且一起烧结，但外部绝缘体24的收缩率大于导电芯体26以实现气密密封。

当外部绝缘体24与导电芯体26相互挤压时，或当外部绝缘体24压缩导电芯体26时，在外部绝缘体24与导电芯体26之间形成干涉。这种干涉通常为尺寸上的干涉，并且可以被表示为绝缘体外径D_o的百分比。在烧结步骤中，当外部绝缘体24收缩至导电芯体26时通常会发生这种干涉，因此，外部绝缘体24被拉伸，导电芯体26被压缩。例如，如果外部绝缘体24收缩总量为100毫米(mm)，且干涉量为10-20％之间，那么干涉量为10-20mm。如果外部绝缘体24收缩100mm，但仅在收缩的最后30mm过程中压缩导电芯体26，那么干涉量为30％。如果外部绝缘体24收缩一定的量，并在其收缩的所有时间内压缩导电芯体26，那么干涉量为100％。如果在烧结步骤之后，外部绝缘体24和导电芯体26接触，但并不被压缩或拉伸，那么存在干涉配合，但干涉的百分比为0％。

干涉量可以表示为外部绝缘体24的收缩总量的百分比，并且可以由以下公式确定：

$(S_i-S_c)\≥\frac{D_c(1+S_i)}{D_i(1+S_c)}-1\≥0$

D_c＝未烧结的或烧结的芯体外径

S_c＝芯体收缩率(如果是烧结的芯体，则为0)

D_i＝未烧结的绝缘体孔径

S_i＝绝缘体收缩率

总干涉量还可以表示为距离(例如毫米或英寸)，并且可以由以下公式确定：

$\frac{D_c}{(1+S_c)}-\frac{D_i}{(1+S_i)}\≥0$

D_c＝未烧结的或烧结的芯体外径

S_c＝芯体收缩率(如果是烧结的芯体，则为0)

D_i＝未烧结的绝缘体孔径

S_i＝绝缘体收缩率

外部绝缘体24与导电芯体26之间的尺寸干涉量优选等于绝缘体外径D_o的0.5-10％。

导电芯体26沿外部绝缘体24的位于绝缘体上端32与绝缘体管口端34之间的长度的一大部分延伸，并且优选地填充已烧结完成的点火器20中的绝缘体孔40。导电芯体26可以从邻近绝缘体上端32的芯体上端50连续延伸至邻近绝缘体管口端34的芯体点火端52。导电芯体26还可以从绝缘体内表面38连续延伸至中心轴A。芯体外表面46面向绝缘体内表面38，并具有芯体直径D_c。如图2A所示，在将导电芯体26与外部绝缘体24一起烧结之前，绝缘体内径D_i通常大于芯体直径D_c。如图3A所示，在烧结后，绝缘体内径等于芯体直径D_c。

导电芯体26优选地填充绝缘体孔40，因此，导电部件沿着芯体点火端52设置。导电部件需要暴露至空气，从而可以提供放电，并消除对独立点火尖端的需求。如图1和3所示，在一个实施例中，芯体点火端52水平地与绝缘体管口端34对齐。在一个实施例中，气密密封的外部绝缘体24和导电芯体26通过以下步骤制成，即，烧结导电芯体26，将该烧结的导电芯体26设置在绝缘体孔40中，并在将导电芯体26设置在外部绝缘体24中之后烧结外部绝缘体24。

导电芯体26的导电部件包括至少一种导电材料(例如铂、钯或其他贵金属或贵金属合金)，并且与芯体陶瓷材料结合，如图2A和3A所示，在一个实施例中，导电芯体26包括由芯体陶瓷材料制成的杆，且导电部件为由导电金属制成的涂覆至该杆上的涂层。该涂层可以是箔片或涂料，并且可以在烧结杆之前或之后涂覆或漆在杆上。如果导电芯体26的芯体陶瓷材料和外部绝缘体24均被提供为未烧结的材料，并且一起烧结，那么在烧结之前将该涂层涂覆至未烧结的杆上。如果导电芯体26在被设置于绝缘体孔40之前烧结，那么在烧结杆之后但在将杆设置在绝缘体孔之前，将涂层涂覆至该杆。在图1-3的实施例中，涂层提供的芯体外表面46。

在另一个实施例中，导电芯体26包括由芯体陶瓷材料制成的杆，且导电部件包括嵌入杆中的导电金属材料。例如，导电部件可以是遍布于芯体陶瓷 材料中的多个金属粒子，或者是嵌在芯体陶瓷材料中的多根金属丝。在又另一个实施例中，导电芯体26包括由芯体陶瓷材料制成的杆，其中，芯体陶瓷材料为导电陶瓷材料，因此，导电部件与芯体陶瓷材料集成为一体。

导电芯体26的芯体陶瓷材料与外部绝缘体24的外部陶瓷材料通常沿着芯体外表面46和绝缘体内表面38融合。在一个实施例中，导电芯体26的芯体陶瓷材料以及外部绝缘体24的外部陶瓷材料沿着芯体外表面46和绝缘体内表面38紧密结合在一起。这些陶瓷材料分别包括一个晶体结构，且这些晶体结构可以沿着芯体外表面46和绝缘体内表面38结合。

如图1所示，点火器20还包括金属壳体60，其由导电材料制成并围绕外部绝缘体24设置。金属壳体60包括壳体内表面62，该壳体内表面62从壳体上端64延伸至壳体下端66，并围成用于容置气密密封的外部绝缘体24和导电芯体26的壳体孔。在图1的实施例中，壳体下端66抵靠在外部绝缘体24的台肩上。实现电绝缘的第一塑料壳体54可以设置在部分金属壳体60与部分外部绝缘体24之间，例如设置在壳体上端64与外部绝缘体24之间。当点火器20用于电晕点火系统中时，由导电材料(例如黄铜)制成的探针70连接至芯体上端50。探针70可以被实现电绝缘的第二塑料壳体56围绕。然后，探针70连接至点火线圈(未示出)，最终电连接至电源(未示出)。当点火器20用于传统火花点火系统中时，接地电极(未示出)可以连接至壳体下端66，以在接地电极与芯体点火端52之间形成火花间隙。在本点火器20中不需要端子或玻璃密封件，这有助于减少制造时间和成本。

本发明的另一个方面提供了一种制造点火器20的方法。该方法包括提供导电芯体26，该导电芯体26由芯体陶瓷材料以及导电部件制成。在一个实施例中，该提供导电芯体26的步骤包括：由芯体陶瓷材料制成杆，其中，该芯体陶瓷材料为未烧结的；烧结该杆；并且然后将导电部件涂敷至该烧结的杆上。导电部件可以是由导电金属制成的涂层，因此，该方法包括将导电部件涂在杆上或将箔片涂覆至该杆上。

在另一个实施例中，该提供导电芯体26的步骤包括：提供由芯体陶瓷材料制成的杆以及嵌入杆中的导电部件，然后烧结该杆。该方法可以包括在烧结杆之前，将多个金属颗粒嵌入芯体陶瓷材料中，或将金属丝嵌入芯体陶瓷材料中。在又另一个实施例中，芯体陶瓷材料与导电部件互为一体，并且被提供为导电陶瓷材料。在这个实施例中，提供导电芯体26的步骤包括提供由 导电陶瓷材料制成的杆，以及烧结该杆。烧结导电芯体26的步骤通常包括加热至1000℃至1800℃，并且优选为1600℃。只要导电芯体26的芯体陶瓷材料的收缩率不大于外部陶瓷材料，则该芯体陶瓷材料可以是生的或未烧结的。

该方法还包括提供由外部陶瓷材料制成的外部绝缘体24。该外部陶瓷材料被提供为生的、未烧结的材料。该方法通常包括将烧结的或未烧结的导电芯体26设置在绝缘体孔40中，然后将导电芯体26气密密封至外部绝缘体24。该气密密封步骤通常包括在1000℃-1800℃、优选1600℃的温度下烧结或焙烧设置在外部绝缘体24中的导电芯体26。

烧结步骤优选包括收缩外部绝缘体24，直至导电芯体26的芯体点火端52邻近绝缘体管口端34。如图3所示，优选地，该收缩一直发生直至芯体点火端52设置在绝缘体管口端34处并与该绝缘体管口端34水平对齐。在烧结步骤之前，芯体直径D_c小于或近似等于绝缘体内径D_i，但通常小于该绝缘体内径D_i。在烧结步骤之前，芯体直径D_c通常等于绝缘体内径D_i的75-100％。在一个典型实施例中，在烧结步骤之前，芯体直径D_c小于绝缘体内径D_i的17.5％。然而，在烧结步骤之后，芯体直径D_c与绝缘体内径D_i近似相等。烧结步骤还包括压缩导电芯体26并拉伸外部绝缘体24，直至外部绝缘体与导电芯体之间的干涉量为绝缘体外径D_o的0.5％至10％。在一个实施例中，该方法包括在烧结步骤中沿着芯体外表面46融合芯体陶瓷材料和外部陶瓷材料。

一旦导电芯体26与外部绝缘体24烧结并气密密封，则该方法包括将气密密封的部件设置在壳体孔内。当点火器20为电晕点火器时，该方法包括将探针70连接至芯体上端50，并将探针70连接至点火线圈(未示出)。该方法还可以包括将第二塑料壳体56围绕探针70设置，并将第一塑料壳体54设置在壳体上端64和外部绝缘体24之间。同样如图1所示，壳体60、外部绝缘体24、导电芯体26以及壳体54、56通常一起设置在内燃机的汽缸盖72内。点火器20的绝缘体管口区域44延伸进入容纳燃料和空气的混合物的燃烧室中。该燃烧室设置在汽缸体74与活塞76之间。导电芯体26的芯体点火端52发射电场来提供电火花22(或者是电晕放电或者是火花放电)，以点燃燃烧室中的燃料-空气混合物。

显然，根据上述教导，本发明的各种修改和变化都是可能的，并且在所附权利要求范围内，本发明还可以通过除了具体描述以外的方式实现。

Claims (19)

1.一种点火器，其特征在于，该点火器包括：

一外部绝缘体，其由外部陶瓷材料制成；

所述外部绝缘体包括一绝缘体内表面，该绝缘体内表面围绕一中心轴并形成一绝缘体孔；

一设置在所述绝缘体孔内的导电芯体；

所述导电芯体由芯体陶瓷材料以及导电部件制成；以及

所述导电芯体气密密封至所述绝缘体内表面；

其中，所述外部绝缘体从一绝缘体上端纵向终止至一绝缘体管口端，且该点火器包括：一围绕所述外部绝缘体设置的金属壳体；一设置在一部分所述金属壳体与一部分邻近所述绝缘体上端的所述外部绝缘体之间的第一塑料壳体；一由导电材料制成并连接至邻近所述绝缘体上端的所述导电芯体的探针；以及一围绕所述探针的第二塑料壳体。

2.根据权利要求1所述的点火器，其特征在于，所述外部绝缘体和所述导电芯体之间干涉配合。

3.根据权利要求2所述的点火器，其特征在于，所述外部绝缘体包括一绝缘体外表面，该绝缘体外表面具有一绝缘体外径并与所述绝缘体内表面相对，所述外部绝缘体与所述导电芯体之间的干涉配合量为所述绝缘体外径的0.5％至10％。

4.根据权利要求1所述的点火器，其特征在于，所述导电芯体从所述绝缘体内表面连续延伸至所述中心轴，并且所述导电芯体的所述导电部件曝露至空气中。

5.根据权利要求1所述的点火器，其特征在于，所述外部绝缘体从一绝缘体上端沿中心轴纵向延伸至一绝缘体管口端，并具有位于所述绝缘体上端和所述绝缘体管口端之间的长度；所述导电芯体沿该长度的一大部分延伸；且所述导电芯体与所述绝缘体管口端对齐。

6.根据权利要求1所述的点火器，其特征在于，所述外部绝缘体与所述导电芯体分别具有一收缩率，且所述导电芯体的收缩率不大于所述外部绝缘体的收缩率。

7.根据权利要求6所述的点火器，其特征在于，所述导电芯体的收缩率小于所述外部绝缘体的收缩率。

8.根据权利要求1所述的点火器，其特征在于，所述芯体陶瓷材料为氧化铝，且所述导电部件包括铂和钯中的至少一种。

9.根据权利要求1所述的点火器，其特征在于，所述导电部件包括以下部件中的至少一个：涂覆至所述芯体陶瓷材料上的金属涂层；遍布于所述芯体陶瓷材料中的金属粒子；以及嵌在所述芯体陶瓷材料中的金属丝。

10.根据权利要求1所述的点火器，其特征在于，所述外部绝缘体包括一绝缘体外表面，该绝缘体外表面具有一绝缘体外径并与所述绝缘体内表面相对；所述绝缘体内表面具有一绝缘体内径；所述外部绝缘体包括一从绝缘体上端朝着所述绝缘体管口端延伸的主体区域以及一从所述绝缘体主体区域延伸至所述绝缘体管口端的管口区域；沿着至少部分所述绝缘体管口区域的所述绝缘体外径大于沿着所述主体区域的所述绝缘体外径；沿着所述绝缘体管口区域的所述绝缘体外径逐渐减小至所述绝缘体管口端并在所述绝缘体管口端处小于沿着所述绝缘体主体区域的所述绝缘体外径；且所述绝缘体内径从所述绝缘体上端至所述绝缘体管口端恒定不变。

11.根据权利要求1所述的点火器，其特征在于，所述点火器为用于提供电晕放电的电晕点火器。

12.一种制造点火器的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

提供一外部绝缘体，其由外部陶瓷材料制成，并具有一形成绝缘体孔的绝缘体内表面，该外部绝缘体为未烧结的；

在所述绝缘体孔内设置一导电芯体，该导电芯体由芯体陶瓷材料以及导电部件制成；

在将所述导电芯体设置在绝缘体孔内之后，烧结该导电芯体与所述未烧结的外部绝缘体；以及

该烧结步骤包括将所述绝缘体内表面气密密封至所述导电芯体；

其中，所述外部绝缘体从一绝缘体上端纵向终止至一绝缘体管口端；该方法还包括提供：一围绕所述外部绝缘体设置的金属壳体；一设置在一部分所述金属壳体与一部分邻近所述绝缘体上端的所述外部绝缘体之间的第一塑料壳体；一由导电材料制成并连接至邻近所述绝缘体上端的所述导电芯体的探针；以及一围绕所述探针的第二塑料壳体。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，在所述烧结步骤之前，所述外部绝缘体和导电芯体分别具有尺寸；且该烧结步骤包括将所述外部绝缘体的尺寸收缩9.6％至29.6％，并将所述导电芯体的尺寸收缩，且该导电芯体的收缩量少于外部绝缘体的收缩量。

14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述外部绝缘体包括一绝缘体外表面，该绝缘体外表面具有一绝缘体外径并与所述绝缘体内表面相对，且所述烧结步骤包括压缩所述导电芯体并使所述外部绝缘体张紧，直至所述外部绝缘体与导电芯体之间的干涉配合量为所述绝缘体外径的0.5％至10％。

15.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，在所述烧结步骤之前，所述绝缘体孔具有一绝缘体内径，且所述导电芯体具有一芯体直径，该芯体直径等于所述绝缘体内径的75％至100％，所述外部绝缘体与所述导电芯体分别具有一收缩率，且所述导电芯体的收缩率不大于所述外部绝缘体的收缩率，在所述烧结步骤之后，所述绝缘体内径与芯体直径近似相等。

16.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，在所述烧结步骤之前，所述芯体陶瓷材料是未烧结的。

17.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，在将所述导电芯体插入绝缘体孔中之前，将导电部件嵌入所述未烧结的芯体陶瓷材料中。

18.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述方法包括在将所述导电芯体插入绝缘体孔中之前烧结所述导电芯体的芯体陶瓷材料的步骤。

19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述方法包括在将所述导电芯体插入绝缘体孔中之前将所述导电部件涂敷至烧结的芯体陶瓷材料上。