KR20180042345A - 코로나 점화 장치 및 조립 방법 - Google Patents

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KR20180042345A
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존 안토니 버로우즈
존 이 밀러
크리스타퍼 아이 믹셀
제임스 디 리코브스키
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Abstract

절연체, 중심 전극 및 금속 셸을 포함하고 있고, 전기적인 장점을 달성하기 위해서 상기 절연체의 외측 직경이 상기 금속 셸의 하단부 가까이에서 증가하는 역-조립된 코로나 점화장치를 제공한다. 게다가, 상기 절연체는 조립하는 동안이나 조립 후에, 또는 일단 엔진에 배치되면 장력하에 놓이지 않기 때문에 강성을 유지한다. 절연체 외측 직경의 증가를 달성하기 위해서, 상기 절연체는 셸 점화 단부에 인접해 있는 하부 쇼울더를 포함하고 있다. 중간 부분, 예를 들면, 경납 및/또는 금속 링이 셸 점화 단부에 인접한 셸과 절연체 외측 표면의 사이에 배치되어 있다. 상기 절연체에 장력이 작용하는 것을 방지하기 위해서, 상기 절연체는 절연체 상단부와 절연체 하단부 사이의 단 하나의 위치에서, 예를 들면 상기 중간 부분을 따라서 지지될 수 있다.

Description

코로나 점화 장치 및 조립 방법
본 발명은 대체로 연료-공기 혼합물을 이온화시키고 코로나 방전을 제공하도록 무선 주파수 전기장(radio frequency electric field)을 방출하는 코로나 점화장치 및 상기 코로나 점화장치를 형성하는 방법에 관한 것이다.
코로나 방전 점화 시스템은 높은 무선 주파수 전압으로 충전되어, 연소실 내에 강한 무선 주파수 전기장을 발생시키는 중심 전극을 가진 점화장치를 포함하고 있다. 상기 전기장은 연소실 내의 연료와 공기의 혼합물의 일부분을 이온화시키고 절연 파괴(dielectric breakdown)시키기 시작하여, 연료-공기 혼합물의 연소를 촉진시킨다. 상기 전기장은 연료-공기 혼합물이 유전 특성(dielectric property)을 유지하고 저온 플라즈마(non-thermal plasma)라고도 칭하는 코로나 방전이 발생하도록 제어되는 것이 바람직하다. 연료-공기 혼합물 중의 이온화된 부분은 불꽃면(flame front)을 형성하고, 이 불꽃면은 자발적으로 계속 유지되어 연료-공기 혼합물의 나머지 부분을 연소시킨다. 바람직하게는, 상기 전기장이 연료-공기 혼합물이 모든 유전 특성을 잃지 않도록 제어되어, 전극과 접지된 실린더 벽, 피스톤, 또는 점화장치의 다른 부분의 사이에 열 플라즈마(thermal plasma)와 전기 아크를 발생시킨다. 전기 아크, 또는 아크는 에너지 효율을 감소시키고 상기 시스템의 점화시의 견고성을 감소시킬 수 있다. 코로나 방전 점화 시스템의 한 가지 예는 프린(Freen)의 미국 특허 제6,883,507호에 개시되어 있다.
상기 코로나 점화장치의 중심 전극은 연료-공기 혼합물을 이온화시키고 코로나 방전을 제공하도록 높은 무선 주파수 전압을 수용하여 무선 주파수 전기장을 방출시키기 위해 전기 전도성 물질로 형성되어 있다. 상기 중심 전극은 통상적으로 전기장을 방출하는 고전압 코로나-강화 전극 팁을 포함하고 있다. 상기 점화장치는 또한 금속 물질로 형성된 셸(shell)과, 상기 셸과 상기 중심 전극 사이에 배치된 전기 절연성 물질로 형성된 절연체를 포함하고 있다. 코로나 방전 점화 시스템의 점화장치는 중심 전극의 점화 단부(firing end)에 의도적으로 근접되게 배치된 어떠한 접지된 전극 요소를 포함하지 않는다. 오히려, 바람직하게는 접지는 점화 시스템의 피스톤 또는 실린더 벽에 의해 제공된다. 코로나 점화장치의 한 예가 리코브스키(Lykowski)와 햄프턴(Hampton)의 미국 특허출원 공개공보 제2010/0083942 호에 개시되어 있다.
고주파 코로나 점화장치의 작동 중에, 접지된 금속 셸로부터 고전압 전극 팁쪽으로 멀어지게 이동하는 방향으로 절연체의 외측 직경이 증가하면 전기적인 장점이 있다. 이러한 설계형태의 한 예가 미국 특허출원 공개공보 제2012/0181916 호에 개시되어 있다. 최대의 이익을 얻기 위해, 상기 절연체의 외측 직경을 접지된 금속 셸의 내측 직경보다 더 크게 만드는 것이 종종 바람직하다. 이러한 설계형태는, "역-조립"(reverse-assembly)이라고 칭하는, 절연체를 연소실의 방향으로부터 상기 금속 셸 속으로 삽입함으로써 점화장치를 조립할 필요성을 초래하였다. 하지만, 역-조립 방법은 수용할 수 없는 다양한 작동 및 제작상의 손상(compromises)을 초래한다. 예를 들면, 상기 조립체를 내연기관 내에 배치시킬 때, 절연체에 장력을 가하지 않고 절연체를 상기 금속 셸 내에 유지시키는 것이 어렵다. 통상적으로, 일단 상기 조립체가 내연기관에 설치되면 상기 절연체에 작용하는 장력이 증가한다.
본 발명의 한 실시형태는 연료-공기 혼합물을 이온화시키고 코로나 방전을 제공하기 위해 무선 주파수 전기장을 방출하는 역-조립된 코로나 점화장치를 제공한다.
상기 코로나 점화장치는 높은 무선 주파수 전압을 수용하여 무선 주파수 전기장을 방출하는 전기 전도성 물질로 형성된 중심 전극을 포함하고 있다. 전기 절연성 물질로 형성된 절연체가 중심 전극을 둘러싸고 있다. 상기 코로나 점화장치는 조립하는 동안이나 일단 엔진에 설치되면 상기 절연체가 장력을 받지 않도록 설계되어 있다. 상기 절연체는 절연체 상단부로부터 절연체 돌출 단부까지 세로로 뻗어 있다. 상기 절연체는 또한 상기 절연체 상단부로부터 상기 절연체 돌출 단부까지 뻗어 있는 절연체 외측 표면을 포함하고 있고, 상기 절연체 외측 표면은 절연체 외측 직경을 제공한다. 상기 절연체 외측 표면은 상기 절연체 상단부와 상기 절연체 돌출 단부의 사이에 배치되어 있으며 바깥쪽으로 뻗어 있는 절연체 하부 쇼울더를 포함하고 있고, 상기 절연체 하부 쇼울더는 상기 절연체 외측 직경의 증가를 제공한다. 셸이 상기 절연체의 적어도 일부분을 둘러싸고 있고 셸 상단부로부터 셸 점화 단부까지 뻗어 있다. 상기 셸은 상기 절연체 외측 표면과 마주 대하고 있으며 상기 절연체 외측 표면을 따라서 상기 셸 상단부로부터 상기 셸 점화 단부까지 뻗어 있는 셸 내측 표면을 제공한다. 상기 셸 내측 표면은 셸 내측 직경을 제공하고, 상기 셸의 적어도 한 위치의 상기 셸 내측 직경이 상기 절연체 하부 쇼울더에서의 상기 절연체 외측 직경보다 더 작다. 전기 전도성 물질로 형성된 중간 부분이 상기 절연체 외측 표면과 상기 셸 내측 표면의 사이와 상기 절연체 상단부와 상기 절연체 하부 쇼울더의 사이에 배치되어 있다.
코로나 점화장치를 형성하는 방법, 구체적으로는 역-조립 방법이 또한 제공된다. 상기 방법은 절연체 상단부로부터 절연체 돌출 단부까지 뻗어 있는 전기 절연성 물질로 형성된 절연체를 제공하는 단계를 포함하고 있다. 상기 절연체는 상기 절연체 상단부로부터 상기 절연체 돌출 단부까지 뻗어 있는 절연체 외측 표면을 포함하고 절연체 외측 직경을 제공한다. 상기 절연체 외측 표면은 상기 절연체 상단부와 상기 절연체 돌출 단부의 사이에 배치되어 있으며 바깥쪽으로 뻗어 있는 절연체 하부 쇼울더를 제공하고, 상기 절연체 하부 쇼울더는 상기 절연체 외측 직경의 증가를 제공한다. 상기 방법은 또한 셸 상단부로부터 셸 점화 단부까지 뻗어 있으며 셸 보어를 제공하는 셸 내측 표면을 포함하는 셸을 제공하는 단계를 포함하고 있다. 상기 셸 내측 표면은 셸 내측 직경을 제공하고, 상기 셸의 적어도 한 위치의 셸 내측 직경이 상기 절연체 하부 쇼울더에서의 상기 절연체 외측 직경보다 더 작다. 상기 방법은 상기 절연체 상단부를 상기 셸 점화 단부를 통하여 상기 셸 보어 속으로 삽입하는 단계; 및 전기 전도성 물질로 형성된 중간 부분을 상기 절연체 외측 표면과 상기 셸 내측 표면의 사이에 배치시키는 단계를 더 포함하고 있다.
본 발명의 상기 코로나 점화장치는 상기 절연체 하부 쇼울더에서의 증가된 절연체 외측 직경으로 인해 매우 우수한 전기적 성능을 제공한다. 게다가, 상기 절연체가 장력을 받지 않는 상태로 있기 때문에, 장력을 받은 절연체보다 더 큰 강성을 달성할 수 있다.
첨부 도면과 관련하여 고려할 때 아래의 상세한 설명을 참고하면 본 발명의 다른 장점을 보다 잘 이해할 수 있으므로, 본 발명의 다른 장점을 용이하게 알 수 있을 것이다.
도 1 내지 도 8은 절연체가 압축 상태에 있으며 장력을 받지 않는 예시적인 실시례에 따른 역-조립된 코로나 점화장치의 단면도이고;
도 9 내지 도 16은 절연체가 압축 상태에 있으며 장력을 받지 않는 다른 예시적인 실시례에 따른 코로나 점화장치의 여러 부분의 단면도이고; 그리고
도 17은 절연체가 압축이나 장력을 받지 않는 예시적인 실시례에 따른 다른 역-조립된 코로나 점화장치의 단면도이다.
내연기관의 연소실에서 연료-공기 혼합물을 이온화시키고 코로나 방전을 제공하기 위해 높은 무선 주파수 전압을 수용하여 무선 주파수 전기장을 방출시키는 역-조립된 코로나 점화장치(20)의 예시적인 실시례들이 도 1 내지 도 17에 도시되어 있다. 상기 코로나 점화장치(20)는 높은 무선 주파수 전압을 수용하여 무선 주파수 전기장을 방출시키는 중심 전극(22), 상기 중심 전극(22)을 둘러싸는 절연체(24), 그리 상기 절연체(24)를 둘러싸는 전도성 구성요소를 포함하고 있다. 상기 전도성 구성요소는 금속 셸(26)을 포함하고 있고 선택적으로 중간 부분(28)을 포함하고 있다. 몇몇 실시례, 예를 들면, 도 1 내지 도 9의 실시례에서, 상기 전도성 구성요소와 상기 절연체(24)는, 장력을 받도록 놓인 절연체에 비하여 상기 절연체(24)의 강성을 증가시키기 위해서 상기 절연체(24)가 압축을 받도록 배치되어 있다. 도 17의 실시례에서는, 상기 절연체(24)가 압축이나 장력을 받지 않으므로, 장력을 받도록 놓인 절연체에 비하여 증가된 강성을 가진다.
도면에 도시되어 있는 것과 같이, 상기 코로나 점화장치(20)의 중심 전극(22)은 말단부(30)로부터 전극 점화 단부(32)까지 중심축(A)을 따라서 세로로 뻗어 있다. 상기 중심 전극(22)은, 통상적으로 20 KV peak/peak 내지 75 KV peak/peak의 범위 내에 있는, 높은 무선 주파수 전압을 수용하고, 통상적으로 0.8 MHz 내지 1.2 MHz의 범위 내에 있는, 높은 무선 주파수 전기장을 방출시키기 위해 전기 전도성 물질로 형성되어 있다. 상기 예시적인 실시례에서는, 중심 전극(22)이 전극 점화 단부(32)에 코로나 강화 팁(34), 예를 들면, 도 1 내지 도 10 및 도 17에 도시되어 있는 것과 같이, 복수의 뾰족한 갈래(prong)를 포함하는 팁을 포함하고 있다. 중심 전극(22)의 말단부(30)는 통상적으로 전기 단자(36)에 연결되어 있고, 상기 전기 단자(36)는 궁극적으로 점화 코일(도시되어 있지 않음)에 연결되어 있다. 상기 점화 코일은 높은 무선 주파수 전압을 제공하는 에너지원에 연결되어 있다.
상기 코로나 점화장치(20)의 절연체(24)도 절연체 상단부(38)로부터 절연체 돌출 단부(40)까지 중심축(A)을 따라서 세로로 뻗어 있다. 상기 절연체(24)는 통상적으로, 도 1 내지 도 10 및 도 17에 도시되어 있는 것과 같이, 전극 점화 단부(32)가 상기 절연체 돌출 단부(40)의 바깥쪽에 배치되도록 중심 전극(22)을 둘러싸고 있다. 절연체 내측 표면(42)은 중심 전극(22)을 수용하는 보어를 둘러싸고 있다. 중심 전극(22)을 전기 단자(36)에 고정시키기 위해서 시일(44)이 상기 보어 내에서 전기 단자(36)의 둘레에 배치되어 있다.
상기 절연체 내측 표면(42)이 중심축(A)을 수직으로 가로질러서 뻗은 절연체 내측 직경(Dii)을 제공한다. 상기 절연체(24)는 또한 상기 절연체 상단부(38)로부터 상기 절연체 돌출 단부(40)까지 뻗어 있는 절연체 외측 표면(46)을 포함하고 있다. 상기 절연체 외측 표면(46)은 중심축(A)을 수직으로 가로질러서 뻗은 절연체 외측 직경(Dio)을 제공한다. 상기 절연체 내측 직경(Dii)은 바람직하게는 상기 절연체 외측 직경(Dio)의 15% 내지 40%이다.
도 1 내지 도 9의 실시례에서는, 상기 절연체 외측 표면(46)이 상기 절연체 상단부(38)와 상기 절연체 돌출 단부(40)의 사이에 각각 배치되어 있으며 중심축(A)에 대해서 반경방향으로 각각 뻗어 있는 절연체 상부 쇼울더(48)와 절연체 하부 쇼울더(50)를 제공한다. 절연체 상부 쇼울더(48)와 절연체 하부 쇼울더(50)의 양자는 절연체 상단부(38)쪽으로 향해 있으며 절연체 외측 직경(Dio)의 증가를 제공한다. 도 1 내지 도 8에 도시되어 있는 것과 같이, 절연체 하부 쇼울더(50)에서의 절연체 외측 직경(Dio)의 증가가 통상적으로 절연체 상부 쇼울더(48)에서의 증가보다 더 크다. 대체 실시형태로서, 도 9에 도시되어 있는 것과 같이, 절연체 외측 직경(Dio)의 증가가 절연체 하부 쇼울더(50)에서 더 클 수 있다.
도 17의 실시례에서는, 상기 절연체(24)가 절연체 상단부(38)로부터 절연체 상부 쇼울더(48)까지 세로로 뻗은 다음 절연체 상부 쇼울더(48)로부터 절연체 하부 쇼울더(50)까지 세로로 뻗어 있다. 본 실시례에서는, 절연체 외측 직경(Dio)이 상기 절연체 상단부(38)로부터 상기 절연체 상부 쇼울더(48)까지 일정하다. 절연체 외측 직경(Dio)이 절연체 상단부(38)에서보다 절연체 상부 쇼울더(48)에서 더 커도록, 절연체 상부 쇼울더(48)가 절연체 상단부(38)로부터 절연체 돌출 단부(40)쪽으로 이동하는 방향으로 절연체 외측 직경(Dio)의 증가를 제공한다. 상기 절연체 외측 직경(Dio)은 또한 상기 절연체 상부 쇼울더(48)로부터 상기 절연체 하부 쇼울더(50)까지 일정하다. 절연체 외측 직경(Dio)이 절연체 상부 쇼울더(48)에서보다 절연체 하부 쇼울더(50)에서 더 커도록, 절연체 하부 쇼울더(50)가 절연체 상단부(38)로부터 절연체 돌출 단부(40)쪽으로 이동하는 방향으로 절연체 외측 직경(Dio)의 다른 증가를 제공한다. 그 다음에 절연체 외측 직경(Dio)이 절연체 하부 쇼울더(50)로부터 절연체 돌출 단부(40)까지 감소한다. 아래에서 더 논의하겠지만, 본 실시례의 절연체(24)는 단 하나의 위치, 구체적으로는 절연체 상부 쇼울더(48)와 절연체 하부 쇼울더(50) 사이의 위치에서 지지되어 있다. 따라서, 상기 절연체(24)는 조립 도중이나, 조립 후 또는 일단 내연기관에 배치되면 장력이나 압축을 받지 않는다.
특정 실시례에서는, 도 1, 도 2 및 도 4 내지 도 8에 도시되어 있는 것과 같이, 절연체 외측 직경(Dio)이 절연체 하부 쇼울더(50)에서 다시 증가하기 전에, 절연체 상부 쇼울더(48)와 절연체 하부 쇼울더(50)의 사이에 배치된 중간 레지(ledge)(52)를 제공하기 위해 절연체 외측 직경(Dio)이 (절연체 상단부(38)로부터 절연체 돌출 단부(40)쪽으로 이동하는 방향으로) 감소한다. 예를 들면, 절연체(24)가 상기 중간 레지(52)와 절연체 하부 쇼울더(50)의 사이에 절연체 홈(54)을 포함할 수 있다. 상기 절연체 홈(54)은 오목한 외형을 나타낼 수 있고 다양한 길이와 깊이로 형성될 수 있다. 예를 들면, 도 1, 도 7 및 도 8의 절연체 홈(54)은 도 2 및 도 4 내지 도 6의 절연체 홈(54)보다 더 길다. 도 3의 실시례에서는, 도 3a에 가장 잘 도시되어 있는 것과 같이, 절연체 외측 표면(46)이, 절연체 홈(54) 대신에, 오목부(58)가 사이에 있는 복수의 리브(rib)(56)를 제공한다. 상기 리브(56)와 오목부(58)는 절연체 하부 쇼울더(50)에 인접하여 배치되어 있다.
상기 절연체(24)는 한 조각 또는 여러 조각의 절연 물질, 예를 들면, 알루미나 또는 다른 세라믹으로 형성될 수 있다. 도 1 내지 도 9의 실시례에서는, 상기 절연체(24)가 한 조각의 물질로 형성되어 있다. 하지만, 도 10 내지 도 12의 실시례에서는, 상기 절연체(24)가 두 조각의 물질로 형성되어 있다. 이 두 조각의 물질은 통상적으로 압입 끼워맞춤된 다음 유리 시일(glass seal)(60)을 이용하여 더욱 고정된다. 도 10의 실시례에서는, 중심 전극(22)이 절연체 돌출 단부(40)를 지지하도록 위치되어 있다. 도 11 및 도 12의 실시례에서는, 절연체 상단부(38)로부터 절연체 돌출 단부(40)쪽으로 뻗어 있는 두 번째 조각이 외부 틀(outer mold) 또는 별개의 캡 단부(cap end)로 제공될 수 있다.
상기 코로나 점화장치(20)의 전도성 구성요소는, 도면에 도시되어 있는 것과 같이, 절연체 돌출 단부(40)에 인접하여 배치된 절연체 돌출 구역이 전도성 구성요소의 바깥쪽으로 뻗도록 절연체(24)의 적어도 일부분을 둘러싸고 있다. 상기 전도성 구성요소는 셸(26)을 포함하고 있고 중간 부분(28)을 포함할 수 있다. 셸(26)과 중간 부분(28)은 동일하거나 상이한 전기 전도성 물질로 형성될 수 있다. 예를 들면, 셸(26)은 강으로 형성될 수 있고 중간 부분(28)은 금속 또는 니켈, 코발트, 철, 구리, 주석, 아연, 은, 그리고 금 중의 하나 이상을 함유하는 금속 합금으로 형성될 수 있다.
상기 코로나 점화장치(20)의 셸(26)은 중심축(A)을 따라서 셸 상단부(62)로부터 셸 점화 단부(64)까지 뻗어 있다. 셸(26)은 중심축(A)을 향해 있으며 절연체 외측 표면(46)을 따라서 셸 상단부(62)로부터 셸 점화 단부(64)까지 뻗어 있는 셸 내측 표면(66)을 제공한다. 셸(26)은 또한 셸 내측 표면(66)의 반대쪽으로 향해 있으며 셸 외측 직경(Dso)을 제공하는 셸 외측 표면(68)을 포함하고 있다. 셸 내측 표면(66)은 중심축(A)을 둘러싸는 보어와 중심축(A)을 수직으로 가로질러서 뻗은 셸 내측 직경(Dsi)을 제공한다.
도 1 내지 도 8 및 도 17에 도시되어 있는 것과 같이, 셸 내측 표면(66)은 통상적으로 중심축(A)에 대해서 반경방향으로 뻗어 있으며 셸 상단부(62)와 셸 점화 단부(64)의 사이에 배치된 셸 상부 쇼울더(70)를 제공한다. 셸 상부 쇼울더(70)는 절연체(24)가 압축을 받게 배치되는데 도움이 되도록 절연체 상부 쇼울더(48)와 맞닿고, 이런 식으로 절연체(24)의 강성을 증가시킨다. 도 1 내지 도 8의 실시례에서는, 가요성 절연 요소(72)가 셸 상부 쇼울더(70) 위의 셸(26)의 보어 내에 선택적으로 배치되어 절연체 상단부(38)를 둘러싸고 있다.
도 1 내지 도 8에 도시되어 있는 것과 같이, 셸 상부 쇼울더(70)에서의 셸 내측 직경(Dsi)이 절연체 상부 쇼울더(48)에서의 절연체 외측 직경(Dio)보다 크지 않으므로, 상기 코로나 점화장치(20)는 역-조립(reverse-assembly)된다. "역-조립" 이라는 용어는 절연체 상단부(38)가 셸 점화 단부(64)를 통하여 셸(26)의 보어 속으로 삽입되는 것을 의미한다. 대체 실시형태로서, 상기 코로나 점화장치(20)는 정-조립(forward-assembly)되게 설계될 수 있다. "정-조립" 이라는 용어는 절연체 돌출 단부(40)가 셸 상단부(62)를 통하여 셸(26)의 보어 속으로 삽입되는 것을 의미한다.
도 17의 실시례에서는, 셸 내측 직경(Dsi)이 셸 상부 쇼울더(70)를 제공하기 위해서 절연체 상부 쇼울더(48) 위에서 약간 증가하고 셸 상부 쇼울더(70)로부터 셸 점화 단부(64)까지는 일정하게 유지된다. 셸 상부 쇼울더(70)와 절연체 상부 쇼울더(48)의 사이에는 간격이 있다. 셸 점화 단부(64)에서의 셸 내측 직경(Dsi)이 절연체 하부 쇼울더(50)에서의 절연체 외측 직경(Dio)보다 작고, 셸 점화 단부(64)는 절연체 하부 쇼울더(50)에 얹혀 있다. 따라서, 도 17의 코로나 점화장치(20)는 역-조립되어야 하고, 이 경우 셸 점화 단부(64)가 절연체 상부 쇼울더(48)와 맞닿을 때까지 절연체 상단부(38)가 셸 점화 단부(64)를 통하여 삽입된다.
도 9 및 도 14의 실시례에서는, 셸(26)이, 셸 상부 쇼울더(70) 대신에, 셸 상단부(62)에 상부 접힌 플랜지(74)를 포함하고 있다. 상부 접힌 플랜지(74)는 중심축(A)쪽으로 반경방향으로 안쪽으로 뻗어 있고 절연체(24)가 압축을 받게 배치되는데 도움이 되도록 절연체 상부 쇼울더(48)와 맞닿고, 이런 식으로 절연체(24)의 강성을 증가시킨다. 도 9의 실시례에서는, 셸 외측 표면(68)이 셸 상단부(62) 근처에 배치된 한 쌍의 셸 리브(76, 77)와, 셸 점화 단부(64)에 인접하여 배치된 노치(78)를 제공한다. 상부 셸 리브(76)는 6각형(hexagon)이라고 하고, 하부 셸 리브(77)는 개스킷 시트(gasket seat)라고 한다. 상기 셸 리브(76, 77)는 홈에 의해 서로 이격되어 있고, 하부 셸 리브(77)는 셸(26)의 나사형성 구역 바로 위에 배치되어 있다. 본 실시례에서는, 셸 내측 표면(66)이 노치(78)의 반대쪽에 배치된 비드(bead)(80)를 제공한다. 도 14의 실시례에서는, 상기 절연체(24)와 셸(26)의 상부 접힌 플랜지(74)의 사이에 수지부(resin)(82)가 사출성형된다.
또한 셸(26)은 바람직하게는 셸 상부 쇼울더(70)와 셸 점화 단부(64)의 사이에 홈(86)을 가지도록 설계된다. 상기 홈(86)은 셸(26)의 일부분을 따라서 감소된 두께를 제공하고, 이것은 셸(26)의 유연성을 증가시킨다. 상기 코로나 점화장치(20)가 내연기관 속으로 삽입될 때, 상기 절연체(24)에 장력을 작용시키지 않고 셸(26)이 펴질 수 있다. 도 15 및 도 16은 상기 홈(86)을 포함하는 역-조립된 코로나 점화장치(20)의 예들을 나타내고 있다. 상기 예시적인 실시례에서는, 상기 홈(86)이 셸 외측 표면(68)의 일부분을 따라서 또는 개스킷 시트(88) 위의 셸 외측 표면(68)을 따라서 형성되어 있다.
상부 접힌 플랜지(74)에 더하여, 상기 전도성 구성요소는 상기 절연체(24)를 압축을 받도록 배치시키는 것을 도와주기 위해서, 도 1, 도 3, 도 6 내지 도 8, 도 9 및 도 13에 도시되어 있는 것과 같이, 셸 점화 단부(64)에 인접해 있는 중간 부분(28)을 포함할 수 있다. 도 1의 실시례에서는, 상기 중간 부분(28)이 절연체 홈(54)에 배치된 강으로 된 분할 슬리브(split sleeve)이다. 이 실시례에서는, 중간 부분(28)이 중간 레지(52)와 맞닿으며 상기 절연체 하부 쇼울더(50)로부터 이격되어 있다. 대체 실시형태로서, 상기 중간 부분(28)이 중간 레지(52) 대신에, 또는 중간 레지(52)에 더하여 상기 절연체 하부 쇼울더(50)와 맞닿을 수 있다. 도 1의 중간 부분(28)은 또한 금속 층에 의해 셸 점화 단부(64)에 인접해 있는 셸(26) 및/또는 절연체(24)에 용접되거나 납땜되어 있다. 도 3의 실시례에서는, 상기 중간 부분(28)이 절연체(24)를 셸 점화 단부(64)와 절연체 하부 쇼울더(50)에 인접해 있는 셸(26)에 납땜하기 위해서 사용된다. 도 3a에 가장 잘 도시되어 있는 것과 같이, 중간 부분(28)은 절연체 리브(56)와 오목부(58)를 따라서 배치된 얇은 금속 층이다. 이 금속 층은 액체 상태로 도포된 다음 절연체(24)와 셸(26)의 사이에서 응고된다. 도 6의 실시례에서는, 상기 중간 부분(28)이 절연체(24)의 중간 레지(52)와 셸 점화 단부(64)에 맞닿아 배치된 분할 링 개스킷(split ring gasket)이다. 도 7의 실시례에서는, 상기 중간 부분(28)이 중간 레지(52)와 셸 점화 단부(64)의 사이에 배치된 분할(split) 또는 중실체(solid) 구리 삽입물이다. 도 8의 실시례에서는, 상기 중간 부분(28)이 셸 점화 단부(64)에 인접해 있는 중간 레지(52)와 맞닿는 중실체 또는 분할 강 슬리브이다. 상기 강 슬리브는, 도 1의 강 슬리브와 같이, 상기 절연체 하부 쇼울더(50)로부터 이격되어 있다. 도 8의 실시례에서는, 상기 강 슬리브가 예를 들면 땜납에 의해 셸(26) 및/또는 절연체(24)에 납땜되거나 레이저 용접되어 있다. 도 9의 실시례에서는, 상기 중간 부분(28)이 개스킷 또는 구리 링이고 절연체(24)의 중간 레지(52)와 맞닿으며, 절연체 외측 표면(46)은 절연체 홈(54)을 따라서 금속으로 도금되어 있다. 도 13의 실시례에서는, 상기 중간 부분(28)이 구리 또는 이와 유사한 물질로 형성되어 있고 절연체 하부 쇼울더(50)에 압입 끼워맞춤되어 있다. 상기 중간 부분(28)은 한 덩어리의 물질을 포함할 수 있고, 상기 한 덩어리의 물질을 절연체(24)와 셸(26)에 고정시키기 위해서 상기 한 덩어리의 물질에 추가적인 경납 또는 연납이 도포되어 있다. 도 13의 중간 부분(28)은 또한 예를 들면, 경납땜, 용접, 접착제, 땜납, 또는 압입 끼워맞춤에 의해 셸 내측 표면(66)에 부착되어 있다.
도 17의 실시례에서는, 상기 중간 부분(28)이 절연체(24)를 금속 셸(26)에 고정시키거나 납땜하는 금속 층이다. 이 예시적인 실시례에서, 상기 금속은 니켈, 코발트, 철, 구리, 주석, 아연, 은, 그리고 금 중의 하나 이상을 포함한다. 이 금속 층은 절연체(24)를 금속 셸(26)에 납땜한다.
다른 예시적인 실시례에서는, 상기 중간 부분(28)이 한 덩어리의 금속, 구체적으로는 절연체(24) 둘레에 배치된 은(Ag) 및/또는 구리(Cu) 합금으로 형성된 중실체 링으로 형성되어 있다. 그 다음에, 상기 셸(26)이 절연체(24) 둘레에 배치되고, 상기 조립체가 가열되고, 이 때 경납이라고 칭하는 중실체 링이 액체로 되고 모세관 작용을 통하여 " 납땜 구역(braze area)" 이라고 칭하는 구역으로 이동된다. 상기 부분이 냉각됨에 따라, 액상 합금이 응고되어 절연체(24)와 셸(26)에 납땜된 중간 부분(28)을 제공한다. 이 과정은 상기 합금이 응고된 후 그리고 상기 부분이 냉각됨에 따라 구성요소들의 수축의 차이로 인해 세라믹 절연체(24)를 압축을 받게 한다. 엔진이 작동하는 동안, 엔진 온도는 중간 부분(28)을 형성하기 위해서 사용된 납땜 합금의 녹는점에 도달하지 않기 때문에, 중간 부분은 엔진이 작동하는 동안 고체 상태로 있다. 대체 실시형태로서, 상기 중간 부분(28)은, 상기한 납땜 방법을 이용하여, 중실체 링을 다른 금속 물질, 예를 들면, 중실체 링보다 낮은 녹는점을 가진 다른 금속에 의해 절연체(24)와 셸(26)에 납땜함으로써 형성될 수 있다.
도 2 및 도 4 내지 도 7에 도시되어 있는 것과 같이, 절연체(24)를 압축을 받도록 배치시키는 것을 도와주기 위해, 상기 중간 부분(28)에 더하여, 또는 상기 중간 부분(28) 대신에, 상기 셸(26)이 셸 점화 단부(64)에 하부 접힌 플랜지(84)를 포함할 수 있다. 도 2의 실시례에서는, 하부 접힌 플랜지(84)가 비교적 두껍고 절연체(24)의 중간 레지(52)와 맞닿는다. 이 실시례에서는, 중간 레지(52)와 하부 접힌 플랜지(84)의 사이에 배치된 중간 부분(28)이 없고, 절연체 돌출 구역의 길이가 상대적으로 길다. 도 4의 실시례에서도, 하부 접힌 플랜지(84)가 비교적 두껍고 절연체(24)의 중간 레지(52)와 맞닿지만, 절연체 돌출 구역의 길이가 보다 짧다. 도 5의 실시례에서도, 하부 접힌 플랜지(84)가 절연체(24)의 중간 레지(52)와 맞닿고, 중간 레지(52)와 하부 접힌 플랜지(84)의 사이에 중간 부분(28)이 없다. 이 실시례에서는, 하부 접힌 플랜지(84)가 보다 굵고 따라서 다른 실시례보다 약간 더 길고 더 두껍다. 도 6 및 도 7의 실시례에서는, 셸(26)의 하부 접힌 플랜지(84)가 중간 부분(28)의 하단부와 맞닿는다. 셸(26)이 하부 접힌 플랜지(84)를 포함하는 각각의 경우에 있어서, 셸 점화 단부(64)는 절연체 홈(54)에 배치되어 있고 절연체 하부 쇼울더(50)로부터 이격된 채로 있다. 대체 실시형태로서, 셸 점화 단부(64)가 절연체 하부 쇼울더(50)와 맞닿을 수 있다.
상기한 바와 같이, 도 1 내지 도 9의 실시례의 홈(86), 중간 부분(28), 및/또는 하부 접힌 플랜지(84)와 함께, 셸 상부 쇼울더(70) 또는 상부 접힌 플랜지(74)가 절연체(24)에 압축을 가한다. 통상적으로, 2 kN 내지 15 kN의 압축 하중이 절연체(24)를 내연기관의 개구에 배치시키기 전에 절연체(24)에 가해지고, 절연체(24)는 내연기관에 설치된 후에도 계속 압축을 받는다. 장력을 받는 절연체보다 압축을 받는 절연체(24)의 기계적인 강성이 더 크다. 예를 들면, 통상적으로 절연체(24)의 강성의 범위는 장력하에서는 200 MPa 내지 600 MPa이고 압축하에서는 3000 MPa 내지 4000 MPa이다. 따라서, 절연체(24)를 내연기관 내에 배치시킨 후에 절연체(24)에 작용하는 하중의 범위가 압축이 작용하는 것으로부터 장력이 작용하는 것까지 이를 수 있지만, 모든 형태의 작동 범위 동안 절연체(24)를 압축을 받게 유지시키는 것이 바람직하다. 도 17의 실시례에서는, 절연체(24)가 절연체 하부 쇼울더(50)와 절연체 상부 쇼울더(48) 사이의 단 하나의 위치에서 지지되거나 셸(26)에 기계적으로 고정되어 있으므로 조립하는 동안이나 내연기관에 설치된 후에 압축이나 장력을 받지 않는다. 따라서, 도 17의 절연체(24)는 매우 우수한 강성을 유지한다.
본 발명의 다른 실시형태는 상기한 역-조립된 코로나 점화장치(20)의 제조 방법을 제공한다. 상기 코로나 점화장치(20)는 통상적으로 역-조립되고, 이 경우에 상기 방법은 셸 점화 단부(64)를 통하여 절연체 상단부(38)를 삽입하는 것을 포함한다. 도 1 내지 도 8의 실시례에서는, 절연체 상부 쇼울더(48)를 셸 상부 쇼울더(70)에 대고 누른다. 도 17의 실시례에서는, 절연체 하부 쇼울더(50)가 셸 점화 단부(64)와 맞닿을 때까지 셸 점화 단부(64)를 통하여 절연체(24)를 삽입한다. 도 9 및 도 14의 실시례에서는, 셸(26)의 상부 접힌 플랜지(74)를 형성하기 위해서 셸 상단부(62)를 중심축(A)을 향해서 안쪽으로 상기 절연체 상부 쇼울더(48) 위로 만곡시킨다. 이 단계는 절연체(24)를 상기 셸(26) 내에 배치시킨 후에 수행된다. 대체 실시례에서는, 상기 코로나 점화장치(20)가 정-조립(forward-assembly)되게 설계될 수 있고, 이 경우에 상기 방법은 절연체 상단부(38)를 셸 상단부(62)를 통하여 삽입하기 전에 절연체 돌출 단부(40)를 셸 상단부(62) 속으로 삽입하는 것을 포함한다 .
상기 코로나 점화장치(20)가 중간 부분(28)을 포함하는 도 1, 도 3, 도 6 내지 도 9 및 도 13의 실시례를 형성하기 위해서, 상기 방법은 절연체(24)를 셸(26) 내에 배치시키기 전이나 후에 중간 부분(28)을 절연체(24) 및/또는 셸(26)에 고정시키는 것을 포함한다. 예를 들면, 도 1의 코로나 점화장치(20)를 형성하는 방법은 단순히 중간 부분(28)를 절연체(24)의 홈(54)에 배치시키고, 그 다음에 셸(26)의 하단부를 통하여 중간 부분(28)과 절연체(24)를 함께 삽입하는 것을 포함할 수 있다. 중간 부분(28)과 절연체(24)가 셸(26) 내에 배치된 후, 예를 들면, 납땜, 용접, 또는 압입 끼워맞춤에 의해 중간 부분(28)이 셸 내측 표면(66)에 고정된다. 도 6 내지 도 8의 코로나 점화장치(20)를 형성하는 방법은 절연체(24)를 셸(26) 내에 삽입하기 전에 중간 부분(28)을 절연체(24)에 경납땜, 납땜, 또는 용접하고, 그 다음에 선택적으로 중간 부분(28)을 셸(26)에 경납땜, 납땜, 또는 용접하는 것을 포함할 수 있다. 상기한 바와 같이, 중간 부분(28)은 한 덩어리의 물질과 이 한 덩어리의 물질을 절연체(24)와 셸(26)에 고정시키는 추가적인 경납을 포함할 수 있다. 도 3의 코로나 점화장치(20)를 형성하는 방법은 절연체(24)를 셸(26) 내에 배치시킨 후에 중간 부분(28)을 이용하여 절연체(24)를 셸(26)에 고정시키는 것을 포함한다. 이 실시례에서는, 상기 방법이 중간 부분(28)을 절연체(24)와 셸(26) 사이의 작은 간격에 액체 금속의 형태로 도포한 다음 상기 액체 금속을 응고시키는 것으로 포함한다. 대체 실시형태로서, 상기 방법이 절연체(24)를 셸(26) 속으로 삽입한 직후에 액체 금속을 절연체(24)에 도포한 다음, 상기 액체 금속을 응고시키고 상기 절연체(24)를 셸(26)에 납땜하는 것을 포함할 수 있다.
도 1, 도 4 및 도 5의 코로나 점화장치(20)를 형성하기 위해서, 상기 방법은 셸(26)의 하부 접힌 플랜지(84)를 형성하기 위해 셸 점화 단부(64)를 절연체 하부 쇼울더(50)에 닿게 중심축(A)을 향해서 안쪽으로 만곡시키는 것을 더 포함한다. 이 단계는 절연체(24)를 셸(26) 내에 배치시킨 후에 실행된다. 대체 실시형태로서, 상기 방법은, 도 6 및 도 8에 도시되어 있는 것과 같이, 하부 접힌 플랜지(84)를 형성하기 위해 셸 점화 단부(64)를 중간 부분(28)의 하단부에 닿게 만곡시키는 것을 포함할 수 있다.
도 17의 실시례에서는, 절연체(24)가 셸(26) 속으로 삽입된 후 액체 상태의 금속 층이 절연체 외측 표면(46)과 셸 내측 표면(66)의 사이, 그리고 절연체 하부 쇼울더(50)와 절연체 상부 쇼울더(52)의 사이에 도포된다. 통상적으로, 금속이 녹아서 절연체(24)와 셸(26) 사이의 작은 틈새로 유입된다. 그리고 나서 액체 금속이 냉각되어 응고되어서 절연체(24)를 셸(26)에 납땜시키는 중간 부분(28)을 형성한다.
명백히, 상기의 개시내용에 기초하여 본 발명의 다양한 변형 및 수정이 가능하고 아래의 청구범위 내에서 본 발명을 상기한 것과 다르게 실시할 수 있다.

Claims (22)

  1. 연료-공기 혼합물을 이온화시키고 코로나 방전을 제공하기 위해 무선 주파수 전기장을 방출하는 코로나 점화장치로서:
    높은 무선 주파수 전압을 수용하여 무선 주파수 전기장을 방출하는 전기 전도성 물질로 형성된 중심 전극; 및
    상기 중심 전극을 둘러싸고 있고 절연체 상단부로부터 절연체 돌출 단부까지 세로로 뻗어 있는 전기 절연성 물질로 형성된 절연체;
    를 포함하고,
    상기 절연체는 상기 절연체 상단부로부터 상기 절연체 돌출 단부까지 뻗어 있는 절연체 외측 표면을 포함하고;
    상기 절연체 외측 표면은 절연체 외측 직경을 제공하고;
    상기 절연체 외측 표면은 상기 절연체 상단부와 상기 절연체 돌출 단부의 사이에 배치되어 있으며 바깥쪽으로 뻗어 있는 절연체 하부 쇼울더를 포함하고;
    상기 절연체 하부 쇼울더는 상기 절연체 외측 직경의 증가를 제공하고;
    상기 코로나 점화장치가 또한,
    상기 절연체의 적어도 일부분을 둘러싸고 있고 셸 상단부로부터 셸 점화 단부까지 뻗어 있는 셸;
    을 포함하고,
    상기 셸은 상기 절연체 외측 표면과 마주 대하고 있으며 상기 절연체 외측 표면을 따라서 상기 셸 상단부로부터 상기 셸 점화 단부까지 뻗어 있는 셸 내측 표면을 제공하고;
    상기 셸 내측 표면은 셸 내측 직경을 제공하고;
    상기 셸의 적어도 한 위치의 상기 셸 내측 직경이 상기 절연체 하부 쇼울더에서의 상기 절연체 외측 직경보다 더 작고;
    상기 코로나 점화장치가 또한,
    상기 절연체 외측 표면과 상기 셸 내측 표면의 사이와 상기 절연체 상단부와 상기 절연체 하부 쇼울더의 사이에 배치된 전기 전도성 물질로 형성된 중간 부분;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 코로나 점화장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 절연체가 장력을 받지 않도록 상기 절연체가 상기 중간 부분을 따라서만 지지되어 있는 것을 특징으로 하는 코로나 점화장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 셸 점화 단부에서의 상기 셸 내측 직경이 상기 절연체 하부 쇼울더에서의 상기 절연체 외측 직경보다 더 작은 것을 특징으로 하는 코로나 점화장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 중간 부분이 상기 절연체 외측 표면을 상기 셸 내측 표면에 고정시키는 금속 층인 것을 특징으로 하는 코로나 점화장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 금속 층이 상기 절연체 외측 표면을 상기 셸 내측 표면에 접합시키는 것을 특징으로 하는 코로나 점화장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 중간 부분이 상기 절연체 주위에 둘레방향으로 뻗어 있는 금속 슬리브인 것을 특징으로 하는 코로나 점화장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 중간 부분이 상기 금속 슬리브를 상기 절연체 외측 표면과 상기 셸 내측 표면에 고정시키는 금속 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 코로나 점화장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 절연체 하부 쇼울더에서의 상기 절연체 외측 직경의 증가 부분으로부터 이격된 중간 레지를 제공하기 위해 상기 절연체 외측 직경이 감소하고, 상기 절연체가 상기 중간 레지와 상기 절연체 하부 쇼울더의 사이에 홈을 포함하고, 상기 중간 부분이 상기 홈에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 코로나 점화장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 셸이 상기 셸 점화 단부에 하부 접힌 플랜지를 포함하고, 상기 하부 접힌 플랜지가 반경방향으로 안쪽으로 상기 절연체의 상기 홈으로 뻗어 있고, 상기 중간 부분이 상기 하부 접힌 플랜지와 상기 절연체 외측 표면의 사이에서 상기 홈에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 코로나 점화장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 하부 접힌 플랜지가 상기 중간 레지의 둘레로 만곡되어 있는 포함하는 것을 특징으로 하는 코로나 점화장치.
  11. 제1항에 있어서, 상기 중간 부분이 상기 절연체 외측 표면과 상기 셸 내측 표면에 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 코로나 점화장치.
  12. 제1항에 있어서, 상기 중간 부분이 금속 층이고, 상기 절연체 외측 표면이 상기 중간 부분을 따라서 복수의 리브를 제공하고, 상기 복수의 리브 사이에는 오목부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 코로나 점화장치.
  13. 제1항에 있어서, 상기 중간 부분이 상기 절연체 하부 쇼울더로부터 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 코로나 점화장치.
  14. 제1항에 있어서, 상기 중심 전극이 상기 절연체 돌출 단부의 바깥쪽에 배치되어 있으며 반경방향으로 바깥쪽으로 뻗어 있는 복수의 뾰족한 갈래를 포함하는 코로나 강화 팁을 포함하는 것을 특징으로 하는 코로나 점화장치.
  15. 제1항에 있어서, 상기 절연체가 상기 절연체 상단부로부터 절연체 상부 쇼울더까지 그리고 상기 절연체 상부 쇼울더로부터 상기 절연체 하부 쇼울더까지 세로로 뻗어 있고;
    상기 절연체 상부 쇼울더가 상기 절연체 외측 직경의 증가를 제공하고;
    상기 절연체 외측 직경이 상기 절연체 상단부로부터 상기 절연체 상부 쇼울더까지 일정하고;
    상기 절연체 외측 직경이 상기 절연체 상단부에서보다 상기 절연체 상부 쇼울더에서 더 크고;
    상기 절연체 외측 직경이 상기 절연체 상부 쇼울더에서보다 상기 절연체 하부 쇼울더에서 더 크고;
    상기 절연체 외측 직경이 상기 절연체 하부 쇼울더로부터 상기 절연체 돌출 단부까지 감소하고;
    상기 절연체가 장력을 받지 않고 또한 압축되지 않도록 상기 절연체가 상기 중간 부분을 따라서만 지지되고;
    상기 셸 점화 단부가 상기 절연체 하부 쇼울더와 맞닿고;
    상기 셸 점화 단부에서의 상기 셸 내측 직경이 상기 절연체 하부 쇼울더에서의 상기 절연체 외측 직경보다 더 작고;
    상기 중간 부분이 상기 절연체를 상기 금속 셸에 고정시키는 금속 층이고, 상기 금속이 니켈, 코발트, 철, 구리, 주석, 아연, 은, 그리고 금 중의 하나 이상을 포함하고;
    상기 중심 전극이 상기 절연체 돌출 단부의 바깥쪽에 배치되어 있으며 반경방향으로 바깥쪽으로 뻗어 있는 복수의 뾰족한 갈래를 포함하는 코로나 강화 팁을 포함하는 것을 특징으로 하는 코로나 점화장치.
  16. 코로나 점화장치를 형성하는 방법으로서:
    절연체 상단부로부터 절연체 돌출 단부까지 뻗어 있는 전기 절연성 물질로 형성된 절연체를 제공하는 단계를 포함하고;
    상기 절연체는 상기 절연체 상단부로부터 상기 절연체 돌출 단부까지 뻗어 있으며 절연체 외측 직경을 제공하는 절연체 외측 표면을 포함하고, 상기 절연체 외측 표면은 상기 절연체 상단부와 상기 절연체 돌출 단부의 사이에 배치되어 있으며 바깥쪽으로 뻗어 있는 절연체 하부 쇼울더를 제공하고, 상기 절연체 하부 쇼울더는 상기 절연체 외측 직경의 증가를 제공하고;
    상기 방법이 또한,
    셸 상단부로부터 셸 점화 단부까지 뻗어 있으며 셸 보어를 제공하는 셸 내측 표면을 포함하는 셸을 제공하는 단계를 포함하고, 상기 셸 내측 표면은 셸 내측 직경을 제공하고, 상기 셸의 적어도 한 위치의 셸 내측 직경이 상기 절연체 하부 쇼울더에서의 상기 절연체 외측 직경보다 더 작고;
    상기 방법이 또한,
    상기 절연체 상단부를 상기 셸 점화 단부를 통하여 상기 셸 보어 속으로 삽입하는 단계; 및
    전기 전도성 물질로 형성된 중간 부분을 상기 절연체 외측 표면과 상기 셸 내측 표면의 사이에 배치시키는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 코로나 점화장치를 형성하는 방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 절연체가 장력을 받지 않도록 상기 절연체를 상기 중간 부분을 따라서만 지지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 코로나 점화장치를 형성하는 방법.
  18. 제16항에 있어서, 상기 중간 부분을 상기 절연체 외측 표면과 상기 셸 내측 표면의 사이에 배치시키는 단계가 상기 절연체 외측 표면을 셸 내측 표면에 납땜시키는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 코로나 점화장치를 형성하는 방법.
  19. 제16항에 있어서, 상기 중간 부분을 상기 절연체 외측 표면과 상기 셸 내측 표면의 사이에 배치시키는 단계가 한 덩어리의 금속을 상기 절연체 둘레에 배치시키는 것과, 상기 한 덩어리의 금속을 상기 절연체 외측 표면과 셸 내측 표면에 납땜시키는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 코로나 점화장치를 형성하는 방법.
  20. 제16항에 있어서, 상기 셸 점화 단부를 상기 절연체 하부 쇼울더와 맞닿게 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 코로나 점화장치를 형성하는 방법.
  21. 제16항에 있어서,상기 절연체 외측 직경이 상기 절연체 하부 쇼울더로부터 이격된 중간 레지를 제공하기 위해 감소하고, 상기 절연체가 상기 중간 레지와 상기 절연체 하부 쇼울더의 사이에 홈을 포함하고, 그리고 상기 중간 부분을 상기 절연체 외측 표면과 상기 셸 내측 표면의 사이에 배치시키는 단계가 상기 중간 부분을 상기 홈에 배치시키는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 코로나 점화장치를 형성하는 방법.
  22. 제20항에 있어서, 상기 셸이 상기 셸 점화 단부에서 하부 접힌 플랜지를 포함하고, 상기 하부 접힌 플랜지를 상기 홈 속으로 만곡시키는 것을 특징으로 하는 코로나 점화장치를 형성하는 방법.
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