KR20180103906A - 절연체 내경에 밀폐용 연소 시일을 갖는 코로나 점화기 - Google Patents

절연체 내경에 밀폐용 연소 시일을 갖는 코로나 점화기 Download PDF

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Abstract

절연체(26)와 중심 전극(24) 사이에 밀폐형 연소 시일을 포함하는 코로나 점화기(20)가 제공된다. 연소 시일은 몰리브덴-망간의 층에 도포된 니켈-계열 층과 같은 금속 코팅(22)을 포함하며, 금속 코팅은 절연체 내부 표면(42) 상에 배치된다. 선택적으로, 구리-계열 분말의 샷이 중심 전극의 헤드(28)에 배치될 수 있다. 이어서 중심 전극 및/또는 구리-계열 분말이 절연체의 내부 표면상의 금속 코팅에 납땜된다. 방법은 절연체의 외부 표면(44)에 금속 코팅을 도포하면서 금속 코팅을 내부 표면에 도포하는 단계를 포함할 수 있다. 방법은 중심 전극 및/또는 구리-계열 분말을 내부 표면상의 금속 코팅에 납땜하면서 외부 표면상의 금속 코팅을 금속 외피(52)에 납땜하는 단계를 더 포함한다.

Description

절연체 내경에 밀폐용 연소 시일을 갖는 코로나 점화기
본 발명은 2016년 1월 22일자 출원된 미국 가 특허 출원 번호 60/281,856호 및 2017년 1월 19일자로 출원된 미국 실용신안 출원 번호 15/409,694호의 이득을 주장하며, 이들 전체 내용은 원용에 의해 본 발명에 포함된다.
본 발명은 일반적으로, 연소 시일을 갖는 코로나 점화기 및 연소 시일을 갖는 코로나 점화기의 제작 방법에 관한 것이다.
유리 시일(glass seal)은 중심 전극과 같은 전기 전도성 구성요소 및 점화 장치, 예를 들어 코로나 점화기의 절연체를 접합하는데 종종 사용된다. 코로나 점화기의 유리 시일은 전형적으로, 절연체의 보어(bore)에 유리 분말을 배치한 후, 계속해서 절연체, 중심 전극 및 유리 분말을 노 내에서 함께 소성(firing)함으로써 형성된다. 열은 유리 시일의 특정 구성요소가 팽창하여 절연체와 중심 전극 사이에 접합을 형성하게 한다. 다른 옵션은 중심 전극과 절연체의 내부 표면 사이에 황동 시일을 사용하는 것이다. 그러나 제작자는 접합의 품질과 신뢰성을 계속해서 개선하려고 노력하고 있으며, 따라서 절연체의 내부 표면을 따라 밀폐형 연소 시일을 항상 달성하면서 또한 제조 시간과 비용을 최소로 유지한다.
본 발명의 일 양태는 절연체 및 중심 전극을 포함하는 코로나 점화기를 제공한다. 절연체는 보어를 둘러싸고 상부 연결 단부로부터 절연체 노우즈(nose) 단부까지 연장하는 내부 표면을 포함한다. 절연체의 내부 표면은 상부 연결 단부와 절연체 노우즈 단부 사이에 전극 시트를 포함한다. 절연체의 내부 표면은 내경을 제공하며, 내경은 절연체 노우즈 단부 쪽으로 이동하는 방향으로 전극 시트를 따라 감소한다. 중심 전극은 절연체의 보어 내에 배치된다. 중심 전극은 절연체의 내부 표면의 전극 시트에 배치되는 헤드를 포함한다. 금속 코팅은 전극 시트와 상부 연결 단부 사이의 절연체의 내부 표면에 배치되며, 금속 코팅은 전극 시트 아래의 절연체의 내부 표면에 배치되지 않는다. 땜납은 전극 시트와 상부 연결 단부 사이에서 절연체의 내부 표면을 따라 배치된다.
본 발명의 다른 실시예는 보어를 둘러싸는 내부 표면을 포함하는 절연체를 포함하는 코로나 점화기를 제공한다. 금속 코팅은 절연체의 내부 표면에 배치되며, 중심 전극은 절연체의 보어에 배치되며, 땜납은 중심 전극과 금속 코팅 사이에 배치된다.
본 발명의 다른 양태는 코로나 점화기의 제작 방법을 제공한다. 상기 방법은 보어를 둘러싸고 상부 연결 단부로부터 절연체 노우즈 단부까지 연장하는 내부 표면을 포함하는 절연체를 제공하는 단계를 포함하며, 절연체의 내부 표면은 상부 연결 단부와 절연체 노우즈 단부 사이에 전극 시트를 포함하며, 절연체의 내부 표면은 내경을 제공하며, 내경은 절연체 노우즈 단부 쪽으로 이동하는 방향으로 전극 시트를 따라 감소한다. 상기 방법은 또한, 전극 시트 아래가 아닌 전극 시트와 상부 연결 단부 사이의 절연체의 내부 표면상에 금속 코팅을 배치하는 단계; 및 헤드를 포함하는 중심 전극을 절연체의 보어 내에 배치하는 단계를 포함한다. 절연체의 보어 내에 중심 전극을 배치하는 단계는 절연체의 전극 시트에 중심 전극의 헤드를 배치하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 전극 시트와 상부 연결 단부 사이의 절연체의 내부 표면에 금속 코팅을 납땜하는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 다른 실시예는 보어를 둘러싸는 내부 표면을 포함하는 절연체를 제공하는 단계; 절연체의 내부 표면에 금속 코팅을 배치하는 단계; 절연체의 보어 내에 중심 전극을 배치하는 단계; 및 중심 전극을 금속 코팅에 납땜하는 단계를 포함하는 코로나 점화기의 제작 방법을 제공한다.
금속 코팅과 땜납의 조합은 중심 전극과 절연체의 내부 표면 사이에 경제적이고 신뢰성 있는 밀폐형 연소 시일을 제공한다. 금속 코팅은 금속 코팅이 절연체의 외부 표면에 도포되는 것과 동시에 절연체의 내부 표면에 도포될 수 있다. 또한, 납땜하는 단계는 절연체의 외부 표면상의 금속 코팅을 금속 외피에 납땜하면서 수행될 수 있다. 코로나 점화기를 제작하는데 현재 사용되는 공정이 금속 코팅을 절연체의 외부 표면에 도포하고 절연체의 외부 표면상의 금속 코팅을 외피에 납땜하는 단계를 이미 포함하기 때문에, 본 발명의 단계를 실시하는데 추가 공정 시간이 통상적으로 요구되지 않는다. 또한, 코로나 점화기는 중심 전극에 코바(Kovar) 와이어를 요구하지 않음으로써 코바를 중심 전극에 용접하는 비용을 제거할 수 있다. 절연체 내부 표면의 금속 코팅은 또한, 유리 재료에 대한 필요성을 제거하고 절연체 내에 전기 연속성을 제공하는데 도움을 주어 황동 분말의 필요성을 제거한다.
본 발명의 다른 장점은 첨부 도면과 관련하여 고려될 때 다음의 상세한 설명을 참조함으로써 더 잘 이해되기 때문에, 용이하게 이해될 것이며,
도 1은 중심 전극과 절연체의 내부 표면 사이에 밀폐용 연소 시일을 제공하는 금속 코팅 및 땜납을 포함하는 하나의 예시적인 실시예에 따른 코로나 점화기의 절연체 및 중심 전극의 횡단면도이며;
도 2는 중심 전극과 절연체 사이에 밀폐용 연소 시일을 제공하기 위해 절연체의 내부 표면에 납땜된 금속 코팅과 구리-계열 분말을 포함하는 다른 예시적인 실시예의 코로나 점화기의 절연체 및 중심 전극의 횡단면도이며;
도 3은 중심 전극과 절연체 사이에 밀폐용 연소 시일을 제공하는 금속 코팅과 땜납을 포함하는 다른 예시적인 실시예에 따른 코로나 점화기의 횡단면도이며;
도 4는 중심 전극과 금속 코팅 사이에 땜납을 포함하는 다른 예시적인 실시예의 코로나 점화기의 절연체 및 중심 전극의 횡단면도이며;
도 5는 중심 전극과 금속 코팅 사이에 땜납을 포함하는 다른 예시적인 실시예의 코로나 점화기의 절연체 및 중심 전극의 횡단면도이며;
도 6은 중심 전극과 금속 코팅 사이에 땜납을 포함하는 다른 예시적인 실시예의 코로나 점화기의 절연체 및 중심 전극의 횡단면도이다.
본 발명의 일 양태는 엔진의 연소 챔버 내에 위치된 가스가 점화기(20)로 진입하는 것을 방지를 방지하기 위해 중심 전극(24)과 절연체(26) 사이에 밀폐용 연소 시일을 제공하는 금속 코팅(22)과 땜납(23)을 포함하는 내연 기관용 코로나 점화기(20)를 포함한다. 도 1, 도 2 및 도 4 내지 도 6은 사이에 밀폐용 연소 시일을 갖는 중심 전극(24)과 절연체(26)의 예이며, 도 3은 연소 시일을 포함하는 코로나 점화기(20)의 예이다.
밀폐용 연소 시일을 포함하는 코로나 점화기(20)는 도면에 도시된 설계를 포함하지만 이에 한정되지 않는 다양한 상이한 설계를 가질 수 있다. 도 1 내지 도 3의 예시적인 실시예에서, 중심 전극(24)은 절연체(26)의 보어 내에 배치되며, 중심 전극(24)은 중심 축(A)를 따라 헤드(28)로부터 점화 단부(32)까지 연장한다. 중심 전극(24)은 니켈 또는 니켈 합금과 같은 전기 전도성 재료로 형성된다. 도 1 내지 도 3의 예시적인 실시예에서, 중심 전극(24)의 헤드(28)는 전극 시트(33)로서 지칭되는 절연체(26)의 감소된 직경에 의해 미리 결정된 축 방향 위치에 지지 및 유지되며, 전기 터미널(30)은 중심 전극(24)의 헤드(28)에 놓인다. 중심 전극(24)의 길이의 대부분은 절연체(26)에 의해 둘러싸인다. 또한, 이러한 예시적인 실시예에서, 중심 전극(24)은 점화 단부(32)에 점화 선단부(34)를 포함한다. 점화 선단부(34)는 내연 기관에서 코로나 점화기(20)의 사용 중에 전계를 방출하고 코로나 방전을 제공하기 위해 중심 축선(A)으로부터 반경 방향 외측으로 각각 연장하는 복수의 분기부를 가진다.
도 3의 절연체(26)는 상부 연결 단부(38)로부터 절연체 노우즈(nose) 단부(40)까지 중심축(A)을 따라 종 방향으로 연장한다. 절연체(26)는 절연 재료, 전형적으로 알루미나와 같은 세라믹으로 형성된다. 절연체(26)는 또한, 중심 전극(24) 및 가능한 다른 전기 전도성 구성요소를 수용하기 위해 상부 연결 단부(38)로부터 절연체 노우즈 단부(40)까지 종 방향으로 연장하는 보어를 둘러싸는 내부 표면(42)을 제공한다. 중심 전극(24)의 점화 선단부(34)는 전형적으로, 절연체 노우즈 단부(40)를 지나 종 방향으로 배치된다. 전술한 바와 같이, 도 1 내지 도 3의 실시예에서 절연체 내부 표면(42)은 전극 헤드(28)를 지지하는 전극 시트(33)를 형성하기 위해 절연체 노우즈 단부(40) 쪽으로 이동하는 절연체(26)의 일부분을 따라 감소하는 내경(Di)을 제공한다. 내경(Di)은 중심축(A)을 가로질러 그리고 중심축에 수직으로 연장한다. 절연체 내경(Di)은 절연체 노우즈 단부(40) 쪽으로 이동하는 방향인 전극 시트(33)의 최상부로부터 전극 시트(33)의 기저부까지 감소한다.
예시적인 실시예의 절연체(26)는 또한, 중심축(A)을 가로지르고 중심축에 수직으로 연장하는 절연체 외경(Do)을 갖는 절연체 외부 표면(44)을 제공한다. 절연체 외부 표면(44)은 상부 연결 단부(38)로부터 절연체 노우즈 단부(40)까지 종 방향으로 연장한다. 예시적인 실시예에서, 절연체 외경(Do)은 절연체 노우즈 영역(46)을 제공하기 위해 절연체 노우즈 단부(40) 쪽으로 이동하는 절연체(26)의 일부분을 따라 감소한다. 절연체 외경(Do)은 또한, 도면에 도시된 바와 같이 길이의 다른 부분을 따라 변할 수 있다.
코로나 점화기(20)는 또한, 금속으로 형성되고 절연체(26)의 일부분을 둘러싸는 외피(52)를 포함한다. 외피(52)는 절연체(26)를 내연 기관의 실린더 블록(도시되지 않음)에 연결하는데 전형적으로 사용된다. 외피(52)는 외피 상단부(54)로부터 외피 하단부(56)까지 중심축(A)을 따라 연장한다. 외피 상단부(54)는 절연체상부 견부(shoulder)(50)와 절연체 상단부(38) 사이에 배치되고 절연체(26)와 맞물린다. 외피 하단부(56)는 절연체 노우즈 영역(46)의 적어도 일부분이 외피 하단부(56)의 축 방향 외측으로 연장하도록 절연체 노우즈 영역(46)에 인접하게 배치된다.
전술한 바와 같이, 절연체(26)와 중심 전극(24) 사이의 밀폐용 연소 시일은 절연체(26)의 내부 표면(42)에 금속 코팅(22)을 도포하고 납땜함으로써 제공된다. 도 1 내지 도 3의 예시적인 실시예에서, 금속 코팅(22)은 전극 시트(33)와 상부 연결 단부(38) 사이에 위치된다. 금속 코팅(22)은 다양한 상이한 조성물로 형성될 수 있다. 일 실시예에 따라서, 금속 코팅(22)은 몰리브덴 및 망간의 층을 포함한다. 예를 들어, 금속 코팅(22)은 몰리브덴 및 망간으로 구성될 수 있다. 그러나, 몰리브덴 및 망간의 층은 미량의 다른 원소 또는 구성요소를 포함할 수 있다. 몰리브덴 및 망간의 층은 전형적으로, 도포될 때 산화물을 포함하지만, 산화물은 노에서의 가열 후에 존재하지 않는다. 다른 실시예에 따라서, 금속 코팅(22)은 무전해 니켈 도금과 같은 니켈-계열 층이다. 예를 들어, 금속 코팅(22)은 니켈로 이루어질 수 있다. 그러나, 니켈-계열 층은 미량의 다른 원소 또는 구성요소를 포함할 수 있다. 니켈-계열 층은 전형적으로, 니켈 오버레이(nickel overlay)로서 지칭되고 전기도금 공정, 전해 공정, 무전해 공정 또는 화학 반응에 의해 도포될 수 있다. 니켈-계열 층은 전형적으로, 산화 니켈 재료로서 도포되지만, 산화물은 노에서 가열 후에 존재하지 않는다. 바람직하게, 금속 코팅(22)은 몰리브덴 및 망간의 층에 도포된 니켈-계열 층을 포함한다.
도 1 내지 도 3의 실시예에서, 금속 코팅(22)은 예를 들어, 전극 시트(33)로부터 또는 전극 시트(33)보다 약간 위로 연장하는 영역에서 절연체 내부 표면(42)의 단지 일부분을 따라서 상부 연결 단부(38) 또는 상부 연결 단부(38) 주위에 도포된다. 이들 실시예에서, 금속 코팅(22)은 전극 헤드(28)를 지지하는 전극 시트(33) 아래에 위치되지 않으며, 절연체(26)의 내부 표면(42)은 전극 시트(33)의 기저부로부터 절연체 노우즈 단부(40)까지 연장하는 영역에서 코팅되지 않는다. 예시적인 실시예의 금속 코팅(23)의 길이(L1)는 도 1 및 2에서 확인된다. 금속 코팅(22)의 두께는 변할 수 있지만, 전형적으로 0.1 mm 미만이다.
밀폐형 연소 시일은 중심 전극(24)과 절연체 내부 표면(42) 사이의 절연체 내부 표면(42)을 따라 배치된 땜납(23)을 더 포함한다. 도 1 내지 도 3의 실시예에서, 땜납은 전극 시트(33)와 상부 연결 단부(38) 사이에 있다. 도 1의 예에서, 중심 전극(24)의 헤드(28)는 절연체 내부 표면(42) 상의 금속 코팅(22)에 직접 납땜된다. 이 경우에, 땜납(23)은 절연체 내부 표면(42)의 다른 부분을 따르지 않고 중심 전극(24)의 헤드(28)를 따라 위치된다. 도 2의 예에서, 구리-계열 분말(64)의 샷(shot)은 중심 전극(A)을 따라 중심 전극의 헤드(28)에 배치되며, 구리-계열 분말(64)은 이어서 절연체(26)의 내부 표면(42)의 금속 코팅(22)에 납땜된다. 구리-계열 분말(64)은 구리 또는 구리 합금으로 이루어질 수 있다. 이 경우에, 땜납(23)은 절연체 내부 표면(42)의 다른 부분을 따르지 않고 구리-계열 분말(64)을 따라 위치된다. 금속 코팅(22)과 땜납(23)의 조합으로 인해, 코로나 점화기(20)는 중심 전극(24) 상에 코바(Kovar) 와이어를 요구하지 않음으로써, 코바를 중심 전극(24)에 용접하는 비용을 제거할 수 있다. 신뢰성 있는 연소 시일에 더하여, 금속 코팅(22) 및 땜납(23)은 절연체(26) 내에서 전기적 연속성을 제공하여 유리 재료 또는 황동 분말의 필요성을 제거하는데 도움을 준다.
코로나 점화기(20)의 절연체(26) 및 중심 전극(24)의 다른 예시적인 실시예가 도 4 내지 도 6에 도시된다. 이 실시예에 따라서, 절연체(26)는 보어를 둘러싸는 내부 표면(42), 내부 표면(42)에 배치된 금속 코팅(22), 절연체(26)의 보어 내에 배치된 중심 전극(24), 및 중심 전극(24)과 금속 코팅(22) 사이에 배치된 땜납(23)을 포함한다. 그러나, 이 경우에 도 1 내지 도 3의 실시예에서와 같이, 중심 전극(24)은 헤드(28)를 포함하지 않으며 절연체(26)의 내부 표면(42)은 중심 전극(24)을 지지하기 위한 전극 시트(33)를 포함하지 않는다. 오히려, 도 4 내지 도 6의 실시예에서, 절연체(26)의 내부 표면(42)은 보어의 직경이 일정하도록 상부 연결 단부(38)로부터 절연체 노우즈 단부(40)까지 직선으로 연장하며, 땜납(23)은 중심 전극(24)을 내부 표면(42)상의 금속 코팅(22)에 고정한다.
도 4 내지 도 6의 실시예에서, 금속 코팅(22)은 전술한 바와 같이 몰리브덴과 망간 층 및/또는 니켈-계열 층을 포함할 수 있다. 이들 예시적인 실시예에 따라서, 절연체(26)의 내부 표면(42)은 상부 연결 단부(38)로부터 절연체 노우즈 단부(40)까지 연장하는 길이(L2)를 가지며, 금속 코팅(22)은 내부 표면(42)의 길이의 적어도 50%를 따라 위치된다. 도 5의 실시예에서, 금속 코팅(22)은 내부 표면(42)의 길이(L2)의 50 % 초과 그러나 100% 미만에 위치된다. 도 4 및 도 6의 실시예에서, 금속 코팅(22)은 상부 연결 단부(38)로부터 절연체 노우즈 단부(40)까지 연속적으로 연장한다.
또한, 도 4 내지 도 6의 실시예에서, 땜납(23)은 도 1 내지 도 3의 실시예에서와 같이, 중심 전극(24)을 따라 하나 이상의 다양한 위치에 위치되나, 반드시 중심 전극(24)의 최상부에 위치될 필요는 없다. 전형적으로, 땜납(23)은 절연체(26)의 내부 표면(42)의 상기 길이(L2)의 50% 미만을 따라 위치된다. 도 4 내지 도 6의 실시예에서, 땜납(23)은 중심 전극(24)과 금속 코팅(22) 사이에서 절연체(26)의 내부 표면(42)을 따라 단일의 별개의 위치에 위치된다. 도 4 내지 도 6은 땜납(23)이 위치될 수 있는 예를 도시하지만, 땜납(23)은 전형적으로 절연체(26)의 내부 표면(42)을 따라 단지 하나의 위치에 있다.
또한, 도 4 내지 도 6의 실시예에서 중심 전극(22)은 상단부(60)로부터 점화 단부(32)까지 연장하는 길이(L3)를 제공하며, 중심 전극(22)의 길이(L3)는 변할 수 있다. 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 중심 전극(24)의 길이(L3)는 절연체 내부 표면(42)의 길이(L2)보다 작다. 대안으로, 중심 전극(22)의 길이(L3)는 절연체 내부 표면(42)의 길이(L2)와 동일할 수 있다. 도 6의 실시예에서, 중심 전극(22)의 길이(L3)는 절연체 내부 표면(42)의 길이(L2)보다 크다. 또한, 도 4 내지 도 6의 실시예에서, 황동 분말(62)은 중심 전극(22)의 최상부 부분을 따라 위치되고 절연체 보어의 일부분을 충전한다.
예시적인 실시예에 따라서, 금속 코팅(20)을 절연체(26)의 내부 표면(42)에 도포하는 것에 더하여, 외부 금속 코팅(58)이 절연체(26)의 외부 표면(44)에 도포된다. 전형적으로, 외부 금속 코팅(58)은 금속 외피(52)와 접촉하지만, 금속 외피(52)와 접촉하지 않는 다른 구역에 도포될 수 있다. 바람직하게, 금속 외피(52)의 내부 표면(42)에 또한 니켈-계열 층이 도포된다. 그 후 외부 금속 코팅(58)이 외피(52)의 내부 표면(42) 또는 금속 외피(52)의 내부 표면(42)상의 니켈-계열 층에 납땜되어, 절연체(26)와 외피(52) 사이에 다른 밀폐형 연소 시일을 제공함으로써 연소실로부터의 가스가 코로나 점화기(20)로 진입하는 것을 방지한다. 외부 표면(44)에 도포된 외부 금속 코팅(58) 및 내부 표면(42)에 도포된 금속 코팅(22)은 동일한 조성 또는 상이한 조성을 가질 수 있다. 바람직하게, 코팅(22, 58)이 동일한 공정 단계 중에 절연체(26)의 내부 및 외부 표면(42, 44)에 도포되어 시간 및 비용을 감소시킨다. 전극 헤드(28)를 절연체(26)의 내부 표면(42)에 납땜하는 단계 및 절연체(26)의 외부 표면(44)을 외피(52)에 납땜하는 단계는 또한 동일한 공정 단계 중에 수행되어 시간 및 비용을 추가로 감소시킬 수 있다. 또한, 소성 단계의 수를 제한함으로써 시일의 품질을 개선시킬 것으로 예상된다.
본 발명의 다른 양태는 밀폐형 연소 시일을 갖는 코로나 점화기(20)의 제작 방법을 제공한다. 도 1 내지 도 3의 코로나 점화기(20)를 제작하기 위해서, 상기 방법은 전극 시트(33) 또는 그 주위로부터 상부 연결 단부(38) 또는 그 주위로 연장하는 영역에서 금속 코팅(22)을 절연체(26)의 내부 표면(42)에 도포하면서 외부 금속 코팅(58)을 절연체(26)의 외부 표면(42)에 도포하는 단계를 포함한다. 이들 실시예에서, 상기 방법은 금속 코팅(22)을 전극 헤드(28) 아래에 도포하는 단계를 포함하지 않는다. 이들 실시예의 방법은 이어서, 중심 전극(24)의 헤드(28)가 전극 시트(33)에 놓이도록 절연체(26)의 보어에 중심 전극(24)을 배치하는 단계를 포함한다.
일단 중심 전극(24)이 절연체(26)에 배치되면, 상기 방법은 절연체(26)의 내부 표면(42)을 따르는 납땜 단계를 더 포함한다. 예를 들어, 상기 방법은 중심 전극(24)의 헤드(28) 및/또는 구리-계열 분말(64)의 샷을 절연체(26)의 내부 표면(42)에 납땜하는 단계를 포함할 수 있다. 바람직하게, 이러한 단계는 절연체(26)의 외부 표면(44)상의 외부 금속 코팅(58)을 금속 외피(52)에 납땜하는 단계와 동시에 수행된다. 이러한 단계 동안, 하나의 밀폐형 연소 시일이 절연체(26)의 내부 표면(42)과 중심 전극(24) 사이에 형성되며, 다른 밀폐형 연소 시일이 절연체(26)의 외부 표면(44)과 금속 외피(52) 사이에 형성되어 연소 가스가 점화기(20)로 진입하는 것을 방지한다. 코로나 점화기를 제작하는데 현재 사용되는 공정이 외부 금속 코팅(58)을 절연체(26)의 외부 표면에 도포하고 절연체(26)의 외부 표면(42)을 외피(52)에 납땜하는 단계를 이미 포함하고 있기 때문에, 본 발명의 단계를 실시하는데 추가 공정 시간이 요구되지 않는다. 따라서, 공정 시간 또는 비용의 현저한 증가 없이도 신뢰성 있는 밀폐형 연소 시일이 얻어진다.
본 발명의 다른 양태는 도 4 내지 도 6의 절연체(26) 및 중심 전극(24)을 포함하는 코로나 점화기(20)의 제작 방법을 제공한다. 이러한 경우에, 상기 방법은 보어를 둘러싸는 내부 표면(42)을 포함하는 절연체(26)를 제공하는 단계; 금속 코팅(22)을 절연체(26)의 내부 표면(42)에 배치하는 단계; 중심 전극(24)을 절연체(26)의 보어에 배치하는 단계; 및 중심 전극(24)을 금속 코팅(22)에 납땜하는 단계를 포함한다. 이들 실시예에 따라서, 절연체(26)의 내부 표면(42)은 상부 연결 단부(38)로부터 절연체 노우즈 단부(40)까지 직선으로 연장하며, 내부 표면(42)은 전극 시트(33)를 포함하지 않으며, 중심 전극(24)은 헤드(28)를 포함하지 않는다. 이들 실시예에 따라서, 땜납(23)은 중심 전극(24)을 절연체 내부 표면(42)상의 금속 코팅(22)에 고정한다. 중심 전극(24)을 금속 코팅(22)에 납땜하는 단계는 내부 표면(42)의 길이(L2)를 따른 하나의 별개의 위치에 땜납(23)을 배치하는 단계를 포함할 수 있다.
명백하게, 본 발명의 많은 수정 및 변형이 위의 교시에 비추어 가능하고 청구범위의 범주 내에서 구체적으로 설명된 것과 다르게 실시될 수 있다.

Claims (26)

  1. 코로나 점화기로서,
    보어를 둘러싸는 내부 표면을 포함하고 상부 연결 단부로부터 절연체 노우즈(nose) 단부까지 연장하는 절연체;
    상기 절연체의 상기 보어 내에 배치되는 중심 전극;
    전극 시트와 상기 상부 연결 단부 사이의 상기 절연체의 상기 내부 표면에 배치되는 금속 코팅; 및
    상기 전극 시트와 상기 상부 연결 단부 사이에서 상기 절연체의 상기 내부 표면을 따라 배치되는 땜납을 포함하며;
    상기 절연체의 상기 내부 표면은 상기 상부 연결 단부와 상기 절연체 노우즈 단부 사이에 전극 시트를 포함하며;
    상기 절연체의 상기 내부 표면은 내경을 제공하며, 상기 내경은 상기 절연체 노우즈 단부 쪽으로 이동하는 방향으로 상기 전극 시트를 따라 감소하며;
    상기 중심 전극은 상기 절연체의 상기 내부 표면의 상기 전극 시트에 배치되는 헤드를 포함하며;
    상기 금속 코팅은 상기 전극 시트 아래의 상기 절연체의 상기 내부 표면에 배치되지 않는
    코로나 점화기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 땜납은 상기 중심 전극의 상기 헤드와 상기 절연체의 상기 내부 표면 사이에 위치되는
    코로나 점화기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    구리-계열 분말이 상기 중심 전극의 상기 헤드에 배치되며, 상기 땜납은 상기 구리-계열 분말과 상기 절연체의 상기 내부 표면 사이에 위치되는
    코로나 점화기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 금속 코팅은 몰리브덴과 망간의 층을 포함하는
    코로나 점화기.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 금속 코팅은 몰리브덴과 망간으로 구성되는
    코로나 점화기.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 금속 코팅은 몰리브덴과 망간의 상기 층에 배치되는 니켈-계열 층을 포함하는
    코로나 점화기.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 금속 코팅은 니켈을 포함하는
    코로나 점화기.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 금속 코팅은 0.1 ㎜ 미만의 두께를 가지는
    코로나 점화기.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 금속 코팅 및 상기 땜납은 상기 전극 시트와 상기 상부 연결 단부 사이에서 상기 절연체의 상기 내부 표면을 따라 밀폐형 시일을 제공하는
    코로나 점화기.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 절연체는 외부 표면을 포함하며, 외부 금속 코팅은 상기 절연체의 상기 외부 표면에 배치되며, 니켈-계열 층이 상기 외피에 도포되며, 땜납이 상기 절연체 외부 표면상의 상기 외부 금속 코팅과 상기 외피에 도포된 상기 니켈-계열 코팅 사이에 배치되는
    코로나 점화기.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 외부 금속 코팅은 몰리브덴과 망간의 층 및 상기 몰리브덴과 망간의 층에 배치되는 니켈-계열 층을 포함하는
    코로나 점화기.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 외부 금속 코팅 및 상기 땜납은 상기 절연체의 상기 외부 표면과 상기 외피 사이에 밀폐형 시일을 제공하는
    코로나 점화기.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 중심 전극은 상기 헤드로부터 점화 단부로 연장하며, 상기 중심 전극은 상기 점화 단부에 점화 선단부를 포함하며, 상기 점화 선단부는 각각 반경 방향 외측으로 연장하는 복수의 분기부를 가지는
    코로나 점화기.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 중심 전극은 전기 전도성 재료로 형성되며;
    상기 전도 전도성 재료는 니켈을 포함하며;
    상기 중심 전극은 상기 헤드로부터 점화 단부로 중심축을 따라 연장하는 길이를 가지며;
    상기 중심 전극의 대부분의 상기 길이는 상기 절연체에 의해 둘러싸이며;
    상기 중심 전극의 상기 헤드는 상기 전극 시트에 의해 축 방향 위치에 지지 및 유지되며;
    상기 중심 전극은 상기 점화 단부에 점화 선단부를 포함하며;
    상기 점화 선단부는 상기 중심축으로부터 반경 방향 외측으로 각각 연장하는 복수의 분기부를 가지며;
    상기 중심 전극의 상기 점화 선단부는 상기 절연체의 상기 절연체 노우즈 단부를 지나 종 방향으로 배치되며;
    전기 터미널이 상기 중심 전극의 상기 헤드에 놓이며;
    상기 절연체는 상기 상부 연결 단부로부터 상기 절연체 노우즈 단부로 상기 중심축을 따라 종 방향으로 연장하며;
    상기 절연체는 절연 재료로 형성되며;
    상기 절연 재료는 세라믹을 포함하며;
    상기 절연체의 상기 내부 표면은 상기 상부 연결 단부로부터 상기 절연체 노우즈 단부로 상기 중심축을 따라 종 방향으로 연장하고 상기 중심 전극과 상기 터미널을 수용하며;
    상기 절연체의 상기 내경은 상기 중심축을 가로질러 그리고 중심축에 수직하게 연장하고 상기 전극 시트의 최상부로부터 기저부로 감소하며;
    상기 절연체는 상기 중심축을 가로질러 그리고 중심축에 수직하게 연장하는 외경을 제공하는 외부 표면을 포함하며;
    상기 절연체의 상기 외부 표면은 상기 상부 연결 단부로부터 상기 절연체 노우즈 단부로 종 방향으로 연장하며;
    상기 절연체의 외경은 절연체 노우즈 영역을 제공하기 위해 상기 절연체 노우즈 단부 쪽으로 이동하는 상기 절연체의 일부분을 따라 감소하며;
    금속으로 형성된 외피는 상기 절연체의 상기 외부 표면의 일부분을 둘러싸며;
    상기 외피는 외피 상단부로부터 외피 하부 단부로 상기 중심축을 따라 연장하며;
    상기 외피 상단부는 상기 절연체와 맞물리며;
    상기 외피 하단부는 상기 절연체 노우즈 영역에 인접 배치되며;
    상기 절연체 노우즈 영역의 적어도 일부분은 상기 외피 하단부의 축 방향 외측으로 연장하며;
    상기 금속 코팅 및 상기 땜납은 상기 전극 시트와 상기 상부 연결 단부 사이에서 상기 절연체의 상기 내부 표면을 따라 밀폐형 시일을 제공하며;
    상기 금속 코팅은 몰리브덴과 망간의 층 및 상기 몰리브덴과 망간의 상기 층에 도포되는 니켈-계열 층을 포함하며;
    상기 금속 코팅은 상기 전극 시트의 상기 기저부로부터 상기 절연체 노우즈 단부까지 위치되지 않으며;
    상기 금속 코팅은 0.1 ㎜ 미만의 두께를 가지며;
    상기 땜납은 상기 중심 전극의 상기 헤드와 상기 절연체의 상기 내부 표면 상의 상기 금속 코팅 사이에 위치되거나 상기 땜납은 상기 중심 전극의 상기 헤드에서 상기 중심축을 따라 배치되는 구리-계열 분말과 상기 절연체의 상기 내부 표면 상의 상기 금속 코팅 사이에 배치되며;
    상기 땜납은 상기 중심 전극의 상기 헤드를 따라 위치되거나 상기 땜납은 상기 구리-계열 분말을 따라 위치되며, 상기 땜납은 상기 절연체 내부 표면의 다른 부분을 따라 위치되지 않으며;
    외부 금속 코팅은 상기 절연체의 상기 외부 표면에 배치되고 상기 외피와 접촉하며;
    땜납은 상기 절연체 외부 표면상의 상기 외부 금속 코팅과 상기 외피 사이에 배치되며;
    상기 외부 금속 코팅은 몰리브덴과 망간의 층 및 상기 몰리브덴과 망간의 층에 도포되는 니켈-계열 층을 포함하며;
    상기 외부 금속 코팅 및 상기 땜납은 상기 절연체의 상기 외부 표면과 상기 외피 사이에 밀폐형 시일을 제공하는
    코로나 점화기.
  15. 코로나 점화기의 제작 방법으로서,
    보어를 둘러싸고 상부 연결 단부로부터 절연체 노우즈 단부까지 연장하는 내부 표면을 포함하는 절연체를 제공하는 단계로서, 상기 절연체의 내부 표면은 상부 연결 단부와 절연체 노우즈 단부 사이에 전극 시트를 포함하며, 상기 절연체의 내부 표면은 내경을 제공하며, 상기 내경은 절연체 노우즈 단부 쪽으로 이동하는 방향으로 전극 시트를 따라 감소하는, 단계;
    전극 시트 아래가 아닌 전극 시트와 상부 연결 단부 사이의 절연체의 내부 표면 상에 금속 코팅을 배치하는 단계;
    헤드를 포함하는 중심 전극을 절연체의 보어 내에 배치하는 단계로서, 절연체의 전극 시트에 중심 전극의 헤드를 배치하는 단계를 포함하는, 단계; 및
    전극 시트와 중심 전극의 헤드에 대한 상부 연결 단부 사이의 절연체의 내부 표면에 금속 코팅을 납땜하는 단계를 포함하는
    코로나 점화기의 제작 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 납땜하는 단계는 절연체의 내부 표면상의 금속 코팅에 중심 전극의 헤드를 납땜하는 단계를 포함하는
    코로나 점화기의 제작 방법.
  17. 제 15 항에 있어서,
    중심 전극의 헤드 상의 중심축을 따라 구리-계열 분말을 배치하는 단계를 포함하며, 상기 납땜하는 단계는 절연체의 내부 표면상의 금속 코팅에 구리-계열 분말을 납땜하는 단계를 포함하는
    코로나 점화기의 제작 방법.
  18. 제 15 항에 있어서,
    상기 납땜하는 단계는 전극 시트와 상부 연결 단부 사이의 절연체의 내부 표면을 따라 밀폐형 시일을 제공하는 단계를 포함하는
    코로나 점화기의 제작 방법.
  19. 제 15 항에 있어서,
    상기 절연체는 외부 표면을 포함하며, 절연체의 외부 표면에 외부 금속 코팅을 배치하는 단계; 절연체 주위에 금속으로 형성된 외피를 배치하는 단계; 및 외피에 외부 금속 코팅을 납땜하는 단계를 더 포함하는
    코로나 점화기의 제작 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 납땜하는 단계는 전극 시트와 상부 연결 단부 사이의 절연체의 내부 표면에 금속 코팅을 납땜하는 단계 및 외피에 외부 금속 코팅을 납땜하는 단계는 동시에 발생하는
    코로나 점화기의 제작 방법.
  21. 코로나 점화기로서,
    보어를 둘러싸는 내부 표면을 포함하는 절연체;
    상기 절연체의 상기 내부 표면에 배치되는 금속 코팅;
    상기 절연체의 상기 보어 내에 배치되는 중심 전극; 및
    상기 중심 전극과 상기 금속 코팅 사이에 배치되는 땜납을 포함하는
    코로나 점화기.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 절연체의 상기 내부 표면은 상부 연결 단부로부터 절연체 노우즈 단부까지 연장하는 길이를 가지며, 상기 금속 코팅은 상기 내부 표면의 상기 길이의 적어도 50%를 따라 위치되는
    코로나 점화기.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 금속 코팅은 상기 상부 연결 단부로부터 상기 절연체 노우즈 단부까지 연속적으로 연장하는
    코로나 점화기.
  24. 제 21 항에 있어서,
    상기 절연체의 상기 내부 표면은 상부 연결 단부로부터 절연체 노우즈 단부까지 연장하는 길이를 가지며, 상기 땜납은 상기 내부 표면의 상기 길이의 적어도 50%를 따라 위치되는
    코로나 점화기.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 땜납은 상기 절연체의 상기 내부 표면을 따른 하나의 위치에 위치되는
    코로나 점화기.
  26. 코로나 점화기의 제작 방법으로서,
    보어를 둘러싸는 내부 표면을 포함하는 절연체를 제공하는 단계;
    절연체의 내부 표면에 금속 코팅을 배치하는 단계;
    절연체의 보어 내에 중심 전극을 배치하는 단계; 및
    금속 코팅에 중심 전극을 납땜하는 단계를 포함하는
    코로나 점화기의 제작 방법.
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