KR100312669B1 - 서피스디스차지섹션을가진스파크플러그 - Google Patents

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클라우스 포스, 게오르그 뮐러
로베르트 보쉬 게엠베하
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    • H01T13/00—Sparking plugs
    • H01T13/52—Sparking plugs characterised by a discharge along a surface

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Abstract

적어도 하나의 중앙 전극(고압 전극)과 적어도 하나의 쉘 전극 및, 절연 작용의 스파크 플러그 절연기와, 중앙 전극과 쉘 전극 사이의 서피스 디스차지 갭을 가지는 내연 기관용 스파크 플러그가 제공된다. 이 서피스 디스차지 갭(14)은 서로에 대해 절연되는, 전도성 물질(16)의 아일랜드 패턴을 가지며, 이것은 스파크 플러그 절연기(13)의 표면 영역에 또는 스파크 플러그(10)의 아이솔레이터 물질(17)의 표면 영역에 위치한다.

Description

서피스 디스차지 색션을 가진 스파크 플러그
본 발명은 예를 들어 WO 87/07094에 공개된 것처럼 특허청구범위 제1항의 전제부에 따른 스파크 플러그에 관한 것이다.
서퍼스 디스차지 섹션(surface discharge section)을 가지는 스파크 플러그는 전극 간격이 동일한 경우 가스 디스차지 갭만을 가지는 스파크 플러그에 비해 분명히 더 낮은 점화 전압을 갖는다. 그러나 스파크 플러그의 세라믹의 가이드 영역에서 높은 온도를 야기하는 높은 브레이크다운 방전이 단점이다. 따라서 스파크 플러그의 제조를 위한 이용가능한 재료는 내고온성 재료, 예를 들어 Al203및 고온 용융되는 금속과 합금에 한정된다.
스파크를 개시하기 위해서는, 스파크의 형성을 용이하게 하고 점화될 가스와 스파크의 접촉을 높이는 것이 필요하다. 스파크 플러그의 효율은 점화될 혼합물에 방출되는 에너지 대 스파크 플러그에 제공된 에너지의 비율인 Eab/Ezu에 상응한다.
중실형의 차갑고 열전도성이 양호한 전극에 의한 스파크 에너지로부터의 열 에너지 발산이 극히 적으면, 스파크 플러그는 높은 효율을 갖는다. 종래 기술의 해결책은 양호하게 열 전달되는 전극과, 스파크의 플레임 코어의 접촉면을 크게 하였는데 이는 전극들 사이의 작은 간격이 점화 혼합물과 스파크의 접촉면을 줄일 수 있기 때문이다.
본 발명의 목적은 스파크 플러그의 효율을 높이고, 점화 플러그의 최대 전극간격을 상한 고압으로 구체화하거나, 점화 전압을 공지의 전극 간격으로 최소화하는 것이다.
상기 목적은 청구범위 제1항의 특징부를 가진 스파크 플러그에 의해 달성된다. 서로에 대해 절연된, 전도성 아일랜드(island)와 그 사이에 있는 공간의, 스파크 플러그 절연기의 표면 영역에 형성된 패턴을 통해 동일하게 제공된 점화 전압인 경우 서피스 디스차지 갭 및 전극 간격의 연장이 용이해진다.
스파크 및 플레임 코어의 바닥으로 열유출이 감소되고 서피스 디스차지 갭을 봉하는 것에서 전도성 아일랜드의 사이 공간의 스파크 형성이 이루어지므로 연소되지 않은 혼합물에 대한 플레임 코어의 접촉면이 확대된다.
종속항에 설명된 조치들에 의해 제1항에 제시된 스파크 플러그의 유리한 형성 및 개선이 가능하다.
아이솔레이터에, 예를 들어 스파크 플러그 절연기에 놓인 절연성 세라믹 작은 판에 전도성 아일랜드를 형성하여 서피스 디스차지 갭이 형성될 수 있다. 스파크 플러그 절연기 및 세라믹 작은 판에 대해 여러가지의 세라믹이 이용될 수 있다. 또한 전도성 아일랜드의 형성은 별도로 실행될 수 있고 상기 아이솔레이터 상에 아일랜드를 붙이는 것은 경우에 따라 사이층에 의해 향상될 수 있다. 20 내지 500 마이크로미터의 직경을 가지는 아일랜드의 크기는 값비싼 형성 기술 없이도 만들어지며, 용융을 피하기 위해 이 아일랜드는 제한된 최소 열 용량을 가져야 한다. 이 아일랜드의 기하학적 형상은, 상기 아일랜드가 굽힘 또는 달굼 단계 동안 스파크에의해 가열되지만 연화되거나 용응되지 않으며 혼합연료에 거의 완전하게 스파크 플러그의 에너지를 방출하도록 크기를 갖는다. 상기 아일랜드의 층 두께 및 높이는 10 내지 1000 ㎛ 이며 바람직하게는 20 내지 500 ㎛이다. 점화에 최적인 전극 간격이 3 내지 4 ㎜ 에서 실현된다. 이 사이 공간의 선택에 의해 두개의 전도성 아일랜드 사이의 점화 전압(Ui)의 조절이 아무런 문제없이 가능해진다.
스파크 플러그 절연기의 가장자리에서 플러그 전극과의 접촉을 통해 전도성 아일랜드 사이의 간단한 연결이 이루어질 수 있다. 전도성 아일랜드를 가진 서피스 디스차지 갭 및 가스 디스차지 갭으로 된 디스차지 갭의 직렬 연결 및 고압 스위프 다이오드와 직렬에서의 이용이 그을음 누적에 의해 전극의 병렬 감도를 개선시킨다. 이 전도성 아일랜드는 고온 용융되는, 내침식성 및 내부식성의, 금속성 또는 전도성 세라믹 종류의 재료로 만들어진다. 하나 또는 두개의 가스 디스차지 갭 및 전도성 아일랜드를 가지는 연장된 서피스 디스차지 갭에 의해 전극의 연소가 감소되고 상기 스파크 플러그의 수명이 연장될 수 있다.
제 1 도는 스파크 플러그의 단면도 및 정면도.
제 2a 도 내지 제 2f 도는 전도성 물질로 서피스 디스차지 갭을 코팅하기 위한 패턴을 나타낸 도면.
제 3 도는 방사형 서피스 디스차지 갭을 가진 스파크 플러그의 횡단면도.
제 4 도는 곡선형 서피스 디스차지 갭을 가진 스파크 플러그의 횡단면도.
제 5 도는 가스 디스차지 갭이 없는 스파크 플러그의 횡단면도.
제 6a 도와 제 6b 도는 서피스 디스차지 갭의 점 코팅을 가진 스파크 플러그의 단면도 및 정면도.
제 7a 도와 제 7b 도는 스파크 플러그 절연기 표면의 별 형상 코팅의 단면도 및 정면도.
제 8a 도와 제 8b 도는 아일랜드 형상 코팅된 작은 아이솔레이터 판을 가진 스파크 플러그의 단면도 및 정면도.
제 9 도는 제한된 열 용량을 가지는 서피스 디스차지 갭, 가스 디스차지 갭및 융기된 전도성 아일랜드 형상이 있는 스파크 플러그를 나타낸 분리 사시도.
제 10a 도 및 제 10b 도는 서피스 디스차지 갭 및 가스 디스차치 갭이 있는 스파크 플러그의 각 단면도.
제 1 도의 좌측 절반은 본 발명에 따른 스파크 플러그(10)의 측면도이고 우측은 그 단면도이다. 내연 기관의 연소실(20) 안으로는, 중앙 전극(21)의 선단부와, 쉘 전극(shell electrode)(12)으로서의 하우징과, 스파크 플러그 절연기(13) 및, 스파크 플러그 절연기(13) 위에 전도성 아일랜드(16)가 있는 서피스 디스차지 갭과 공기 갭(15) 속의 가스 디스차지 갭으로 된 디스차지 갭이 돌출해 있다. 상기 스파크 플러그(10)는 끝 절단부(23)의 수나사부(22)로 고정되어 있다. 이 나사 고정을 위해 육각 너트(24)가 스파크 플러그 하우징(25)에서 이용된다.
연결 부재(26)는 도시되지 않은 스파크 플러그 커넥터의 접점과 중앙 전극(11)을 연결시킨다. 관통 보어(29)내에 연결 핀(27)이 자리한다. 이 연결핀(27) 및 중앙 전극(11)이 전도성 유리 용융물(28)에 의해 서로 연결된다.
제 2 도에는 전도성 아일랜드(16)를 가진 스파크 플러그(10)의 서피스 디스차지 갭(14)의 규칙적인 코팅을 위한 6개의 서로 다른 패턴이 도시되어 있다. 코팅은 아일랜드(16)의 존재로서 이해되어야 한다. 스파크 플러그 절연기(13)의 곡면에 존재하는 패턴들은 평면 형태로 편평해진다. 제 2a 도에는 점 직경(d)을 가지는 3열 점 패턴이 도시되어 있고, 개개의 전도성 아일랜드(16) 사이에 유도되는 점화 전압(Ui = Uj)을 보여주는 단면도가 도시되어 있다. 점화 전압(Ui, Uj)은 모든 패턴에 대해 최소 1 내지 최대 5 킬로볼트의 범위에 있다.
제 2b 도에는 측면 길이 a 인 3열의 정사각형 패턴이 도시되어 있고, 아일랜드(16) 사이의 개개의 점화 전압(Ui 와 Uj 는 다름)을 갖는 절취부를 도시하고 있다. 제 2c 도에는 길이:폭(b:c) = 25:7의 비율을 가지는 한 열의 직사각형 패턴이 도시되어 있다. 제 2d 도에는 측면 길이 a 인 육각형의 벌집 패턴이 도시되어 있다 제 2e 도에는 측면 길이 a 인 이등변삼각형 아일랜드(16)를 가지는 패턴이 도시되어 있고, 이 패턴은 여러가지 서브 패턴을 갖는다. 제 2f 도에는 축 비율 e:f를 갖는 타원형 패턴 및 평면의 서피스 디스차지 갭(14)의 길이(ℓ)에 걸친 패턴의 분포가 도시되어 있다. 이들 패턴의 조합으로부터 기인하는 다른 커버링용 패턴 역시 가능하다.
제 3 도에는 중앙 전극(11), 쉴 전극(12) 및 스파크 플러그 절연기(13)를 가지는 스파크 플러그(10)의 연소실측 단부의 단면이 도시되어 있다. 길이 ℓ + m을 갖는 스파크 플러그의 방사형 디스차지 갭은 길이 ℓ 인 서피스 디스차지 갭(14)과길이 m 인 가스 디스차지 갭(15)을 포함한다. 이 예에만 적용되는 것이 아닌 일반적인 크기는 가스 디스차지 갭(15)에 대해서는 0.1 내지 1.0 밀리미터이며, 서피스디스차지 갭(14)에 대해서는 0.5 내지 5.0 밀리미터이다. 서피스 디스차지 갭(14)은 전도성 물질(16)로 된 패턴을 가지는 스파크 플러그 절연기(13)의 표면 영역에 코팅되어 있다. 이 크기는 방사상 배열의 경우에만 직접 추가될 수 있으며, 그렇지 않으면 실험에 의해 검출되어야 하지만 후술하는 도면에 도시된 실시예에도 적용된다.
제 4도에는 중앙 전극(11), 쉘 전극(12) 및 스파크 플러그 절연기(13)를 가지는 스파크 플러그(10)의 연소실측 단부의 단면이 도시되어 있다. 제 3 도와 다른 점은 서피스 디스차지 갭(14)이 곡선형이라는 것이다.
제 5 도는 연소실 측부상의 스파크 플러그(10)의 단부를 통한 단면도로서, 상기 스파크 플러그는 가스 디스차지 갭(15)이 없이 한정된 길이(ℓ)의 곡선형 서피스 디스차지 갭(14)을 가지며 만곡형 쉘 전극(12)을 갖는다.
제 6a 도는 연소실의 측부상에 있는 스파크 플러그(10)의 단부를 통한 단면도로서, 상기 스파크 플러그는 매우 작은 가스 디스차지 갭(15) 및 점 형상의 전도성 아일랜드를 스파크 플러그 절연기상에 갖는다. 제 6b 도에는 제 6a 도의 스파크 플러그(10)의 정면이 도시되어 있다. 상기 쉘 전극(12)은 뾰족한 모서리를 가질 수 있다.
제 7a 도는 연소실 측부상의 스파크 플러그의 단부를 통한 단면도로서, 상기 스파크 플러그는 마찬가지로 매우 작은 가스 디스차지 갭(15)과, 스파크 플러그 절연기(13)의 부분적으로 별 형상인 점 코팅을 갖는다. 제 7b 도에는 등근 중앙 전극(11)을 가지는 제 7a 도의 스파크 플러그(10)가 도시되어 있다. 별 형상의 아일랜드-코팅(16)은 서피스 디스차지 갭(14)의 스파크의 갈라짐을 제한한다. 고정된 열 용량과 볼륨을 갖는 아일랜드(16)의 제조는 아일랜드(16)의 용융을 피할 수 있다.
제 8a 도에는 스파크 플러그(10)의 연소실측 단부에서의 또 다른 단면이 도시되어 있고, 제 8b 도는 방사상의 서피스 디스차지 갭(14) 및 가스 디스차지 갭(15)의 해당하는 평면도이다.
아이솔레이터 물질의 유도 특성, 예를 들어 더 높은 비유전율처럼 이용하기위해, 스파크 플러그 절연기(13)와 다른 아이솔레이터 물질(17)을 이용할 수도 있어서 필요한 점화 전압을 내릴 수 있다. 아일랜드(16)를 가지는 아이솔레이터 물질(17)의 소형 판의 형성은 먼저 스파크 플러그 절연기(13)에 따라 실시될 수 있다. 제 8b 도에는 제 8a 도의 스파크 플러그(10)가 도시되어 있다. 아일랜드(16)를 가지는 별 형상의 길이 아이솔레이터 물질(17)의 작은 판 위에 놓인다.
제 9 도에는 서피스 디스차지 갭(14) 및 가스 디스차지 갭(15)을 위한 일렬의 아일랜드 체인(16)을 가지는 등근 스파크 플러그(10)가 도시되어 있다. 이 아일랜드(16)는 그 볼륨의 약 75 % 까지 스파크 플러그 절연기(13)에 놓인다. 중앙전극(11)은 상기 패턴의 하나의 아일랜드(16)와 접촉한다. 쉘 전극(12)과 서피스 디스차지 갭(14) 사이에 가스 디스차지 갭(15)이 있다.
모든 아일랜드(16)는 모서리 길이 a 와 높이 h 의 정사각형을 가지는 기둥형상을 하며, 이 형상은 아일랜드(16)의 열 용량을 확정한다.
연소실 측부상의 그 표면에서 아일랜드(16)는 부식 억제를 위해 코팅 물질(19)로 피복되어 있다. 아일랜드 부재(16)를 스파크 플러그 절연기(13)에 삽입하기 전에 리세스가 형성된다.
공동실(hollow room)을 형성하는 수단을 통해 스파크 플러그 절연기(13) 또는 아이솔레이터 물질(17)의 소결시에 세라믹 부재의 제조에 일반적인 중실 공간을 형성하는 수단을 이용하여 리세스를 형성할 수 있다.
제 10a 도에는 T-형상의 중앙 전극(11)과 L-형상으로 굽혀진 쉘 전극(12)을 가진 스파크 플러그의 연소실측 단부의 단면이 도시되어 있다. 이 중앙 전극(11)은 적어도 하나의 전도성 아일랜드(16)와 접촉한다. 상기 아일랜드(16)는, 서피스 디스차지 갭(14)의 약간의 연장 및 가스 디스차지 갭(15)의 거의 일정한 길이인 경우 스파크 플러그(10)의 동작시에 나타나는, 쉘 전극(12)의 재료의 연소를 고려하기 위해, 쉘 전극(12) 아래에 놓이고, 쉘 전극(12)과 서피스 디스차지 갭(14) 사이의 가스 디스차지 갭(15)이 스파크 플러그(10)의 중앙 축으로부터 외부로 이동한다. 쉘 전극(12)의 절단면 상에 점선이, 상기 쉘 전극의 늘어난 사용 이후의 전극연소가 발생하는 동안의 쉘 전극(12')의 외형을 도시한다.
디스차지 갭의 또 다른 대안은 중앙 전극(11)과 서피스 디스차지 갭(14) 사이의 가스 디스차지 갭(15)으로 실시되며, 서피스 디스차지 갭(14)과 쉘 전극(12)는 전기적으로 서로 연결된다.
제 10b 도에는 T-형상의 중앙 전극(11)과 L-형상으로 굽혀진 쉘 전극(12)을가지는 스파크 플러그의 연소실측 단부의 단면이 도시되어 있다. 이 스파크 플러그(10)의 디스차지 갭은 중앙 전극(11)과 서피스 디스차지 갭(14) 사이의 가스 디스차지 갭(15'), 서퍼스 디스차지 갭(14) 및 서피스 디스차지 갭(14)과 쉘 전극(12) 사이의 가스 디스차지 갭(15")을 포함한다. 중앙 전극(11)과 쉘 전극(12)의 가스 디스차지 갭(15', 15")은 전도성 물질(16)이 있는 서피스 디스차지 갭(14)의 주변 영역 위에 지지함 없이 있다.
제 1 도 내지 제 10 도의 예를 위한 아일랜드(16)의 형성을 위해 니켈 합금 또는 특수강이 그러나 SiC, MoSi2, TiN, WC, HfB, Sial 과 같은 전도성 세라믹도 이용된다. 이들 재료들은 양호한 열 전도성, 높은 비열, 고밀도 및 고융점을 가지며 스파크 플러그(10)의 작용시에 외적으로 내부식성을 갖는다. 이 아일랜드(16) 재료의 팽창 계수는 예를 들어 합금 형성 또는 재료 코팅에 의해 스파크 플러그 절연기(13) 재료에 부합될 수 있다.
또한, 구리, 은, 금 또는 텅스텐과 같은 열적으로 양호한 전도성을 갖는 고융점의 고체상 재료 또는 백금, 이리듐, 로듐 또는 오스뮴과 같은 코팅 재료로서의 내식성 귀금속 및/또는 그 합금으로 코팅되는 귀금속 합금의 코어를 갖는 아일랜드(16)용의 이질적인(non-homogeneous) 재료 쌍을 선택할 수 있다.
전도성 아일랜드(16)를 형성하는 선택의 예는 예를 들어, 구멍 또는 홈을 아이솔레이터 물질(17) 또는 스파크 플러그 절연기(13)의 작은 판 안에 형성하고 이 재료의 표면을 완전히 금속- 또는 전도성 세라믹 풀 예를 들어 서멧으로 코팅하므로, 이 구멍 또는 홈은 전도성 물질을 가지는 충전물을 갖는다. 예를 들어 이 재료의 금속 표면의 연마 후에 이 금속성 아일랜드(16)는 구멍 및 홈 안에 남아있다. 이 홈들은 프레스 작업, 보오링 작업, 화학적 에칭, 레이저 빔 이용 또는 공동실을 형성하는 수단에 의해 만들어질 수 있다. 상기 전도성 아일랜드(16)의 다른 형성방법은 전도성 재료 예를 들어 금속으로 세라믹 재료(13, 17)를 비구조화 코팅하는 것이다. 이 연마는 회피되고 그리고 그 대신에 레이저 빔으로 원하지 않던 재료가 제거된다. 한 변형예는 예를 들어 다이아몬드로 된 침으로 이 금속을 긁는 것이다. 스파크 플러그 절연기(13) 또는 아이솔레이터 물질(17)로부터 돌출한 그리고 필요하면 특수 재료로만 코팅될 수있는 이와 같은 아일랜드(16)를 얻을 수 있다.
또한 마스크로 에칭 방법을 통해 아일랜드 커버(16)를 구조화하거나 또는 수정할 수 있다. 다층의 구조가 형성될 수 있다. 기술적으로 특히 유리한 것은 전도성 재료의 레이어를 후막(thick film) 기술, 타인(打印) 프린트 기술, 또는 합금을 통해 녹색의 또는 미리 달궈진 스파크 플러그 절연기(13) 또는 아이솔레이터 물질(17)위에 놓는 것이다. 전기적인 또는 화학적인 강화를 가진 박막(thin film)기술, 전기화학적인 분리, 진공 속에서 레이어 분리 또는 표면에서 금속염 용융물의 감소가 아일랜드(16)의 형성을 위한 금속화의 또 다른 방법이다.
중앙 전극(11)과 쉘 전극(12)를 통한 스파크 플러그(10)를 위한 전극의 기하학적인 형상의 선택은 상이한 기관 조건에 스파크 플러그(10를 부합시키는 것을 용이하게 하며 그리고 전극 재료와 함께 전극의 부식율 및 플러그 수명에 영향을 미친다. 오늘날 가스 디스차지 갭의 경우 30 kV의 1.0 내지 1.4 ㎜의 전극 간격에서일반적으로 점화 전압 30 kV 가 필요하다. 동일한 전압으로 서피스 디스차지 갭에서 산화 알루미늄-스파크 플러그 절연기-세라믹에서 1.6 내지 2.0 ㎜의 전극 간격이 실현될 수 있다. 이 때, 스파크 플러그의 효율성이 증가하는데, 점화되는 혼합물에 방출하는 에너지가 전극 간격의 증대 때문에 늘어나기 때문이며, 이 전극으로의 에너지의 방출은 열 유출에 의해 감소되기 때문이다. 이는, 세라믹 표면 영역에 전달되는 열이 바람직하게는 점화 혼합물로 흘러가면, 발생한다.
부가적으로 점화 혼합물로 흘러간 에너지가 연료의 연소 반응을 위한 제공된 활성화 에너지를 증가시키며, 이는 연료의 더 완전한 변환을 야기한다.
점화 전압이 인가되는 경우 먼저 이웃하는 아일랜드(16) 사이의 스파크가 이루어지도록, 실제 점화는 (스파크 헤드) 본 발명에 따른 스파크 플러그에서 이루어진다. 이것은 이 표면으로부터 떨어져 있는 공간 위에 퍼져 있고 서피스 디스차지 갭(14)를 위한 봉하는 스파크 플라즈마를 형성하고, 이것은 중앙 전극(11)과 쉘 전극(12) 사이에 전도성 아일랜드에 의해 연속적으로 연장되어 있다.
상기 스파크 플러그(10)의 효과적인 점화 전압이 전극들 사이의 스파크의 통로를 따라 개개의 점화 전압의 겹침으로부터 정해진다. 이것은 가스 디스차지 갭을 통해 점화 전압, 상기 서피스 디스차지 갭(14)의 아일랜드(16) 사이의 개개의 점화 전압 및 경우에 따라 패턴의 가장자리와 전극(11, 12) 사이의 점화 전압 성분으로 이루어진다. 상기 점화 장치(10)의 점화 전압이 기하학적 형상이 동일한 경우 아일랜드 커버(16)를 통해 감소되어야 한다. 서피스 디스차지 갭(14)의 스파크 통로를 따라 아일랜드의 수에서 상기 스파크 플러그(10)의 효과적인 점화 전압의 최소화가요구된다. 아일랜드 커버 없이 서피스 디스차지 갭(14)의 효과적인 공지된 점화 전압에서 서피스 디스차지 갭의 아일랜드의 수 및 상기 아일랜드 크기는, 아일랜드로 커버 없는 점화 전압과 결합된 개개의 점화 전압들의 점화 전압 사이의 차이가 아일랜드로 덮힌 스파크 플러그를 위해 최대값을 갖도록 선택된다.
다른 한 편으로 에너지를 연료 혼합물에 보내는 후 방전이 닫혀 중앙 전극과 쉘 전극 사이에서 전도성 아일랜드를 거쳐 이루어져야 한다. 이는 닫혀진 방전의 전압 강하가 각각의 아일랜드(16) 사이의 부분 방전의 전압 강하의 합보다 작고, 그리고 스파크 헤드에서(제 1 방전) 만들어지는 부분 방전의 이온화가 아일랜드(16)에 의해 연결되는 경우만이다. 이 부분 전압 강하의 합은 일정한 아일랜드의 수부터 닫혀진 방전의 전압 강하보다 항상 큰데, 그 이유는 각각의 전극에 그리고 또한 아일랜드 전극에 부분 방전에서의 경우 음극 강하 전압이 제공되어야 하기 때문이며, 이 전압은 방전이 닫혀 있으면 한 번만 쉘 전극(12)에 또는 중앙 전극(11)에서 나타난다.

Claims (22)

  1. 적어도 하나의 중앙 전극(고압 전극) 및 적어도 하나의 쉘 전극과, 절연 작용의 스파크 플러그 절연기 및, 서로에 대해 절연되는 전도성 물질의 아일랜드(16) 패턴을 갖는 상기 중앙 전극과 상기 쉘 전극 사이의 서피스 디스차지 갭을 구비하는 내연기관용 스파크 플러그에 있어서,
    상기 전도성 물질의 아일랜드(16)는 스파크 방향으로 20 내지 500 마이크로미티의 치수와, 10 내지 1000 마이크로미터의 전도성 물질의 층 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 스파크 플러그.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전도성 물질의 아일랜드(16)를 갖는 패턴은 스파크 플러그 절연기(13) 또는 스파크 플러그 절연기(13)에 추가로 배치되는 아이솔레이터(17)에 배열되는 것을 특징으로 하는 스파크 플러그.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 전도성 물질의 아일랜드(16)를 갖는 패턴은 균일한 표면 형상의 규칙적으로 배치된 아일랜드를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 스파크 플러그.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 전도성 물질의 아일랜드(16)의 팽창이 스파크 방향으로 20 내지 500 마이크로미터에 이르는 것을 특징으로 하는 스파크 플러그.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 전도성 아일랜드의 층 두께가 10 내지 1000 마이크로미터에 이르는 것을 특징으로 하는 스파크 플러그.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 패턴의 에지에 있는 아일랜드(16)는 전극(11, 12)에 대해 부분적으로 전도 방식으로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 스파크 플러그.
  7. 제 1 항 내지 제 5 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 아일랜드(16)는 니켈 합금, 텅스텐이나 귀금속, 또는 SiC, MoSi2, TiC, TiN, WC, HfB, Sial(SiO2, Al2O3, SiN)을 포함한 세라믹중에서 선택된 고온 용융되고 내부식성의 금속성 또는 전도성 세라믹 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 스파크 플러그.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 서피스 디스차지 갭(14)에 부가적으로 가스 디스차지 갭(15)이 배치되는 것을 특징으로 하는 스파크 플러그.
  9. 제 8 항에 있어서,
    중앙 전극(11) 또는 쉘 전극(12)은 스파크 플러그 절연기(13) 또는 이 절연기 위에 고정된 아이솔레이터(17) 상에서 접촉없이 아일랜드(16) 위로 돌출하는 것을 특징으로 하는 스파크 플러그.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 디스차지 갭(14, 15)에 대해 고압 스위프 다이오드가 직렬로 연결되는 것을 특징으로 하는 스파크 플러그.
  11. 제 1 항에 있어서,
    서퍼스 디스차지 갭(14)의 부분 갭의 수가 2 내지 15 에 달하는 것을 특징으로 하는 스파크 플러그.
  12. 1 항에 있어서,
    서피스 디스차지 갭(14)의 아일랜드(16) 사이 공간의 합이 전극(11, 12) 사이의 간격보다 훨씬 작은 것을 특징으로 하는 스파크 플러그.
  13. 제 1 항에 있어서,
    축방향으로 대칭적인 스파크 플러그 절연기(13)의 표면 영역은 전극(11, 12) 사이의 영역에 방사 방향으로 연장되는 개개의 별 형상 통로를 가지는 것을 특징으로 하는 스파크 플러그.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 스파크 플러그 절연기(13)의 표면 영역은 전극(11, 12) 사이에서 전도성 아일랜드 패턴으로 완전히 덮히는 것을 특징으로 하는 스파크 플러그.
  15. 제 1 항의 스파크 플러그를 제조하는 방법에 있어서,
    상기 전도성 아일랜드(16)는 후막 기술, 특히 스크린 인쇄 또는 타인 인쇄를 이용하여 소결 또는 열처리된 스파크 플러그 절연기(13)에 적용되는 것을 특징으로 하는 스파크 플러그 제조 방법.
  16. 제 1 항의 스파크 플러그를 제조하는 방법에 있어서,
    구형, 원통형 또는 디스크형의 전도성 귀금속 아일랜드 또는 세라믹 아일랜드(16)가 비처리되거나 예비 열처리된 스파크 플러그 절연기(13)에 도입되어 함께 소결되는 것을 특징으로 하는 스파크 플러그 제조 방법.
  17. 제 15 항에 있어서,
    전도성 물질로 조직화되지 않은 방식으로 코팅되는 스파크 플러그절연기(13)의 표면 영역에는 레이저를 이용하여 패턴이 제공되는 것을 특징으로 하는 스파크 플러그 제조 방법.
  18. 제 1 항의 스파크 플러그를 제조하는 방법에 있어서,
    상기 금속 아일랜드(16)는 레이저를 이용하여 스파크 플러그 절연기(13)에 합금처리되는 것을 특징으로 하는 스파크 플러그 제조 방법.
  19. 제 1 항의 스파크 플러그를 제조하는 방법에 있어서,
    박막 기술 또는 후막 기술로 적용되는 전도성 아일랜드 패턴(16)은 전기 부착, 합금처리 또는 용접에 의해 강화되는 것을 특징으로 하는 스파크 플러그 제조방법
  20. 제 1 항의 스파크 플러그를 제조하는 방법에 있어서,
    상기 전도성 아일랜드(16)의 패턴은 스파크 플러그 절연기(13)와는 별도로 아이솔레이터(17)상에 별도로 만들어지고 접착 또는 소결을 통해 스파크 플러그 절연기(13)에 부착되는 것을 특징으로 하는 스파크 플러그 제조 방법.
  21. 제 1 항의 스파크 플러그를 제조하는 방법에 있어서,
    상기 전도성 아일랜드(16)는 스파크 플러그 절연기(13) 또는 아이솔레이터(17)의 서로 다른 깊이의 보어 안에 삽입되는 것을 특징으로 하는 스파크 플러그 제조 방법.
  22. 제 1 항에 있어서,
    전도성 물질로 된 아일랜드(16)를 갖는 패턴은 스파크 플러그 절연기상에 추가로 배치되는 아이솔레이터(17) 상에 배치되며, 상기 아이솔레이터(17)는 고유전율을 갖는 세라믹 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 스파크 플러그.
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