DE102016101266A1

DE102016101266A1 - Laserzündkerze und ihr Herstellverfahren

Info

Publication number: DE102016101266A1
Application number: DE102016101266.1A
Authority: DE
Inventors: Atsushi Morioka; Akimitsu Sugiura; Kenji Kanehara
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2015-02-03
Filing date: 2016-01-25
Publication date: 2016-08-04
Also published as: JP6491896B2; JP2016142193A

Abstract

Eine Laserzündkerze (1) weist einen Laserlichterzeuger (10), ein Gehäuse (20), ein optisches Fenster (30) und ein Befestigungselement (40) für das optische Fenster auf. Der Laserlichterzeuger erzeugt Laserlicht (Q). Das Gehäuse nimmt den Laserlichterzeuger darin auf. Das optische Fenster ist an einer distalen Seite (Y1) des Gehäuses in einer axialen Richtung (Y) vorgesehen. Das optische Fenster hat eine Lichteintrittsoberfläche (31) und einen Lichtaustrittsoberfläche (32). Das Befestigungselement für das optische Fenster ist in der Form ringförmig und aus einem Metall gefertigt. Das Befestigungselement für das optische Fenster ist zwischen einem distalen Ende (22) des Gehäuses und dem optischen Fenster zwischenliegend angeordnet und mit beiden derselben über den gesamten Bereich in einer Umfangsoberfläche (R) verbunden. Darüber hinaus steht die Lichtaustrittsoberfläche des optischen Fensters von dem Befestigungselement für das optische Fenster in Richtung der distalen Seite in der axialen Richtung hervor.

Description

HINTERGRUND
1. Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Laserzündkerzen und Verfahren zum Herstellen der Laserzündkerzen.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Die japanische Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. JP 2013 511658 A offenbart eine Laserzündkerze (laser ignition plug) (oder Laserzündkerze (laser spark plug)) für eine interne Verbrennungsmaschine eines Kraftfahrzeugs. Die Laserzündkerze weist eine Laservorrichtung, ein Gehäuse, welches die Laservorrichtung darin aufnimmt, und ein optisches Fenster auf, welches aus einem lichtdurchlässigen Material gefertigt ist und an einem distalen Endabschnitt (oder verbrennungskammerseitigem Endabschnitt) des Gehäuses befestigt ist. Darüber hinaus ist die Laserzündkerze teilweise in eine Verbrennungskammer der internen Verbrennungsmaschine eingeführt, so dass eine distale Endoberfläche des optischen Fensters eine Lichtaustrittsoberfläche bildet. Im Betrieb wird Laserlicht von der Laserzündkerze durch die Lichtaustrittsoberfläche des optischen Fensters in die Verbrennungskammer ausgegeben, wodurch ein Luft-Kraftstoff-Gemisch in der Verbrennungskammer gezündet wird.
Mit der obigen Konfiguration der Laserzündkerze ist die Lichtaustrittsoberfläche des optischen Fensters dem Luft-Kraftstoff-Gemisch in der Verbrennungskammer ausgesetzt. Demzufolge gelangen Verbrennungsprodukte, welche durch eine Verbrennung des Luft-Kraftstoff-Gemischs in der Verbrennungskammer erzeugt werden, dazu, an der Lichtaustrittsoberfläche des optischen Fensters anzuhaften, wodurch die Lichtdurchlässigkeit des optischen Fensters verringert wird, und demnach die Qualität des Laserlichts, welches von der Laserzündkerze ausgegeben wird. Demnach ist es notwendig, um eine hohe Qualität des Laserlichts aufrechtzuerhalten, die Verbrennungsprodukte, welche an der Lichtaustrittsoberfläche des optischen Fensters angehaftet sind, zu entfernen.
Bei der Laserzündkerze, welche in dem obigen Patentdokument offenbart ist, steht jedoch das distale Ende des Gehäuses in distaler Richtung (oder in Richtung der Seite der Verbrennungskammer) von der Lichtaustrittsoberfläche (d. h. der distalen Endoberfläche) des optischen Fensters hervor. Demzufolge kann das distale Ende des Gehäuses einen Vorgang des Entfernen (beispielsweise durch Wischen) der Verbrennungsprodukte, welche an der Lichtaustrittsoberfläche des optischen Fensters angehaftet sind, behindern, wodurch die Wartungsfreundlichkeit der Laserzündkerze verringert wird.
KURZFASSUNG
Die vorliegende Erfindung wurde in Hinsicht auf die obigen Umstände getätigt. Es ist demnach eine primäre Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Laserzündkerze, welche eine hohe Wartungsfreundlichkeit hat, und ein Verfahren zum Herstellen solch einer Laserzündkerze vorzusehen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Laserzündkerze vorgesehen, welche einen Laserlichterzeuger, ein Gehäuse, ein optisches Fenster und ein Befestigungselement für das optische Fenster aufweist. Der Laserlichterzeuger erzeugt Laserlicht. Das Gehäuse nimmt den Laserlichterzeuger darin auf. Das optische Fenster ist an einer distalen Endseite des Gehäuses in einer axialen Richtung der Laserzündkerze vorgesehen. Das optische Fenster hat eine Lichteintrittsoberfläche, über welche das Laserlicht, welches durch den Laserlichterzeuger erzeugt wird, in das optische Fenster eintritt, und eine Lichtaustrittsoberfläche, über welche das Laserlicht das optische Fenster verlässt. Das Befestigungselement für das optische Fenster ist in der Form ringförmig und aus einem Metall gefertigt. Das Befestigungselement für das optische Fenster ist zwischen einem distalen Ende des Gehäuses und dem optischen Fenster zwischenliegend angeordnet und mit sowohl dem distalen Ende des Gehäuses als auch dem optischen Fenster über den gesamten Bereich in einer Umfangsrichtung der Laserzündkerze verbunden. Darüber hinaus steht die Lichtaustrittsoberfläche des optischen Fensters von dem Befestigungselement für das optische Fenster in Richtung der distalen Seite in der axialen Richtung der Laserzündkerze hervor.
Mit der obigen Konfiguration ist es möglich, leicht (beispielsweise durch Wischen) Verbrennungsprodukte zu entfernen, welche an der Lichtaustrittsoberfläche des optischen Fensters angehaftet sind. Demzufolge ist es möglich, die Wartungsfreundlichkeit zum Aufrechterhalten einer hohen Zündfähigkeit der Laserzündkerze zu erleichtern. In anderen Worten gesagt hat die Laserzündkerze eine hohe Wartungsfreundlichkeit.
Es ist zu bevorzugen, dass die Lichteintrittsoberfläche des optischen Fensters von dem Befestigungselement für das optische Fenster in Richtung einer proximalen Seite in der axialen Richtung der Laserzündkerze hervorsteht.
Vorzugsweise kann die Laserzündkerze weiterhin ein Zurückhalteelement aufweisen, welches an einer äußeren Umfangsoberfläche des optischen Fensters anliegt, um das optische Fenster davon zurückzuhalten, sich in Richtung der distalen Seite in der axialen Richtung der Laserzündkerze zu bewegen. Darüber hinaus kann das Befestigungselement für das optische Fenster einen Zurückhalteelement-Halteabschnitt haben, welcher darin zum Halten des Zurückhalteelements gebildet ist.
Weiter vorzugsweise kann wenigstens ein Teil der äußeren Umfangsoberfläche des optischen Fensters als eine Kegel- bzw. Konusoberfläche gebildet sein, welche sich in Richtung der distalen Seite in der axialen Richtung der Laserzündkerze verjüngt. Das Zurückhalteelement kann in der Form ringförmig sein und eine innere Umfangsoberfläche haben, welche sich entlang der Konusoberfläche des optischen Fensters verjüngt. Das Zurückhalteelement kann durch den Zurückhalteelement-Halteabschnitt des Befestigungselements für das optische Fenster gehalten werden, so dass die innere Umfangsoberfläche des Zurückhalteelements an der Konusoberfläche des optischen Fensters anliegt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist auch ein Verfahren zum Herstellen der obigen Laserzündkerze vorgesehen. Das Verfahren weist einen Lötschritt, einen Oberflächenbehandlungsschritt und einen Schweißschritt auf. In dem Lötschritt werden eine außere Umfangsoberfläche des optischen Fensters und eine innere Umfangsoberfläche des Befestigungselements für das optische Fenster durch Löten über den gesamten Bereich in der Umfangsrichtung der Laserzündkerze miteinander verbunden, so dass die Lichteintrittsoberfläche des optischen Fensters von dem Befestigungselement für das optische Fenstern in Richtungn der proximalen Seite in der axialen Richtung der Laserzündkerze hervorsteht. In dem Oberflächenbehandlungsschritt wird eine Oberflächenbehandlung auf die Lichteintrittsoberfläche des optischen Fensters angewandt. In dem Schweißschritt wird das Befestigungselement für das optische Fenster über den gesamten Bereich in der Umfangsrichtung der Laserzündkerze an das distale Ende des Gehäuses geschweißt.
Mit dem obigen Verfahren wird es, da die äußere Umfangsoberfläche des optischen Fensters und die innere Umfangsoberfläche des Befestigungselements für das optische Fenster durch Löten in dem Lötschritt zusammengefügt werden, so dass die Lichteintrittsoberfläche des optischen Fensters von dem Befestigungselement für das optische Fenster in Richtung der proximalen Seite in der axialen Richtung hervorsteht, möglich, die Oberflächenbehandlung auf die Lichteintrittsoberfläche des optischen Fensters in dem nachfolgenden Oberflächenbehandlungsschritt leicht anzuwenden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorliegende Erfindung wird vollständiger aus der detaillierten Beschreibung verstanden werden, welche hierin nachstehend gegeben ist, und aus den beigefügten Zeichnungen einer beispielhaften Ausführungsform, welche jedoch nicht herangezogen werden sollte, um die Erfindung auf die spezifische Ausführungsform zu beschränken, sondern welche für den Zweck der Erklärung und des Verständnisses ausschließlich sind.
In den beigefügten Zeichnungen:
1 ist eine schematische Vorderansicht einer Laserzündkerze gemäß der beispielhaften Ausführungsform;
2 ist eine vergrößerte schematische teilweise Querschnittsvorderansicht eines distalen Teils der Laserzündkerze;
3 ist ein Flussdiagramm, welches ein Verfahren zum Herstellen der Laserzündkerze gemäß der beispielhaften Ausführungsform veranschaulicht; und
4A bis 4E sind schematische Ansichten, welche zusammen das Verfahren zum Herstellen der Laserzündkerze gemäß der beispielhaften Ausführungsform veranschaulichen.
BESCHREIBUNG EINER AUSFÜHRUNGSFORM
1 zeigt die Gesamtkonfiguration einer Laserzündkerze 1 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform.
Die Laserzündkerze 1 ist ausgebildet, um als ein Zündmittel in einer internen Verbrennungsmaschine von beispielsweise einem Kraftfahrzeug verwendet zu werden. Genauer ist die Laserzündkerze 1 ausgebildet, um ein Luft-Kraftstoff-Gemisch in einer Verbrennungskammer der internen Verbrennungsmaschine zu zünden.
Zusätzlich wird unter Bezugnahme auf die 1 bis 2 hierin nachstehend auf einen Seite Y1 in einer axialen Richtung Y der Laserzündkerze 1, wo die Laserzündkerze 1 teilweise in die Verbrennungskammer einzuführen ist, Bezug genommen werden als eine „distale Seite”; auf die andere Seite Y2 in der axialen Richtung Y, welche der distalen Seite Y1 entgegengesetzt ist, wird Bezug genommen werden als „proximale Seite”.
Wie in den 1 bis 2 gezeigt ist, weist die Laserzündkerze 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform einen Laserlichterzeuger 10, ein Gehäuse 20, ein optisches Fenster 30 und ein Befestigungselement für das optische Fenster 40 auf.
Der Laserlichterzeuger 10 ist konfiguriert, um Laserlicht Q zu erzeugen.
Das Gehäuse 20 nimmt den Laserlichterzeuger 10 darin auf.
Das optische Fenster 30 ist an der distalen Seite Y1 des Gehäuses 20 in der axialen Richtung Y der Laserzündkerze 1 vorgesehen. Das optische Fenster 30 hat eine Lichteintrittsoberfläche 31, über welche das Laserlicht Q, welches durch den Laserlichterzeuger 10 erzeugt wird, in das optische Fenster 30 eintritt, und eine Lichtaustrittsoberfläche 32, über welche das Laserlicht Q das optische Fenster 30 verlasst.
Das Befestigungselement 40 für das optische Fenster ist in der Form ringförmig und aus einem Metall gefertigt. Das Befestigungselement 40 für das optische Fenster ist zwischen einem distalen Ende 22 des Gehäuses 20 und dem optischen Fenster 30 zwischenliegend und sowohl mit dem distalen Ende 22 des Gehäuses 20 als auch dem optischen Fenster 30 über den gesamten Bereich in einer Umfangsrichtung R der Laserzündkerze 1 verbunden.
Darüber hinaus steht in der vorliegenden Ausführungsform die Lichtausgangsoberfläche 32 des optischen Fensters 30 von dem Befestigungselement 40 für das optische Fenster in Richtung der distalen Endseite Y1 in der axialen Richtung Y der Laserzündkerze 1 hervor.
Hierin nachstehend wird die Konfiguration der Laserzündkerze 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform detaillierter beschrieben werden.
Wie in 1 gezeigt ist, hat das Gehäuse 20 eine röhrenförmige Form, welche sich in der axialen Richtung Y der Laserzündkerze 1 erstreckt. An einem radial äußeren Umfang des Gehäuses 20 ist ein mit Außengewinde versehener (male-threaded) Abschnitt 21 gebildet. Das Gehäuse ist beispielsweise aus rostfreiem Stahl bzw. Edelstahl gefertigt.
Zusätzlich ist die Laserzündkerze 1 in der internen Verbrennungsmaschine (nicht gezeigt) durch ein Befestigen des mit Außengewinde versehenen Abschnitts 21 des Gehäuses 20 in einer mit Innengewinde versehenen (female-threaded) Bohrung, welche in der internen Verbrennungsmaschine gebildet ist, anzubringen. Nach dem Anbringen der Laserzündkerze 1 an der internen Verbrennungsmaschine muss die Lichtaustrittsoberfläche 32 des optischen Fensters dem Luft-Kraftstoff-Gemisch in der Verbrennungskammer der internen Verbrennungsmaschine ausgesetzt werden.
Der Laserlichterzeuger 10 wird in dem Gehäuse 20 aufgenommen. Darüber hinaus ist der Laserlichterzeuger 10 über eine optische Faser (nicht gezeigt) mit einer Erregungslichtquelle (nicht gezeigt), welche außerhalb der Laserzündkerze 1 vorgesehen ist, verbunden. Der Laserlichterzeuger 10 erzeugt durch ein Bilden einer Resonanz (resonate) und ein Verstärken von Anregungslicht, welches von der Anregungslichtquelle zugeführt wird, das Laserlicht Q, welches gepulst ist und eine hohe Leistungsdichte hat.
Zusätzlich ist die Konfiguration des Laserlichterzeugers nicht besonders beschränkt, sondern kann eine beliebige Konfiguration sein, welche im Stand der Technik wohlbekannt ist.
Das Laserlicht Q, welches durch den Laserlichterzeuger 10 erzeugt wird, wird durch eine Vergrößerungslinse (nicht gezeigt) in eine vorbestimmte Strahlbreite vergrößert und durchdringt dann eine Fokussierlinse 50, wie in 2 gezeigt ist.
Die Fokussierlinse 50 hat eine Lichteintrittsoberfläche 51 und eine Lichtaustrittsoberfläche 52, welche unterschiedliche Krümmungsradii voneinander haben. Darüber hinaus ist auf der Lichteintrittsoberfläche 51 der Fokussierlinse 50 eine Antireflexionsschicht zum Unterdrücken einer Reflexion des Laserlichts Q, welches von dem Laserlichterzeuger 10 ausgegeben wird, gebildet. Die Fokussierlinse 50 wird durch einen Linsenhalter 53, welcher in dem Gehäuse 20 vorgesehen ist, gehalten, um einen vorbestimmten Abstand von der Vergrößerungslinse einzuhalten. Demzufolge wird das Laserlicht Q durch die Fokussierlinse 50 durch das optische Fenster 30 auf einen vorbestimmten Brennpunkt FP in der Verbrennungskammer fokussiert.
Das optische Fenster 30 ist angeordnet, um der Verbrennungskammer zugewandt zu sein, um diese Komponenten (beispielsweise die Fokussierlinse 50) der Laserzündkerze 1, welche in dem Gehäuse 20 aufgenommen sind, vor Hitze, Druck und Verbrennungsprodukten in der Verbrennungskammer zu schützen. Das optische Fenster 30 kann aus einem wohlbekannten Material für optische Elemente, wie beispielsweise Saphirglas, optischem Glas, wärmewiderstandsfähigem Glas oder Quarzglas gefertigt sein. Genauer ist in der vorliegenden Ausführungsform das optische Fenster aus Saphirglas gefertigt.
Wie in 2 gezeigt ist, sind die Lichteintrittsoberfläche 31 und die Lichtaustrittsoberfläche 32 des optischen Fensters 30 parallel zueinander. Darüber hinaus ist auf der Lichteintrittsoberfläche 31 eine Antireflexionsschicht zum Unterdrücken einer Reflexion des Laserlichts Q, welches von der Fokussierlinse 50 ausgegeben wird, gebildet.
Das optische Fenster 30 hat ebenso eine äußere Umfangsoberfläche (oder Seitenoberfläche) 33, welche aus einer ersten Außenumfangsoberfläche (oder ersten Seitenoberfläche) 331 benachbart zu der Lichteintrittsoberfläche 31 und einer zweiten Außenumfangsoberfläche (oder zweiten Seitenoberfläche) 332 besteht, welche auf der distalen Seite Y1 der ersten Außenumfangsoberfläche 331 in der axialen Richtung Y der Laserzündkerze und benachbart zu der Lichtaustrittsoberfläche 32 ist. Die erste Außenumfangsoberfläche 331 verjüngt sich in Richtung der proximalen Seite Y2 in der axialen Richtung Y der Laserzündkerze 1. Im Gegensatz dazu verjüngt sich die zweite Außenumfangsoberfläche 332 in Richtung der distalen Endseite Y1 in der axialen Richtung Y der Laserzündkerze 1. Demzufolge hat das optische Fenster 30 einen maximalen Außendurchmesser an einer Grenze 333 zwischen der ersten und der zweiten äußeren Umfangsoberfläche 331 und 332.
Wie in 2 gezeigt ist, ist das optische Fenster 30 über das Befestigungselement 40 für das optische Fenster an dem distalen Ende 22 des Gehäuses 20 befestigt.
Das Befestigungselement 40 für das optische Fenster ist aus einem Metall gefertigt. Genauer ist in der vorliegenden Ausführungsform das Befestigungselement 40 für das optische Fenster aus Kovar gefertigt, welches eine Legierung von Eisen, Nickel und Kobalt ist.
Das Befestigungselement 40 für das optische Fenster hat einen ringförmigen Basisabschnitt 41 und einen Zurückhalteelement-Halteabschnitt 42, welcher sich zuerst von einem radialen Außenumfang des Basisabschnitts 41 in Richtung der distalen Endseite Y1 in der axialen Richtung Y der Laserzündkerze 1 erstreckt und dann radial nach innen (d. h. in Richtung einer longitudinalen Achse 1a der Laserzündkerze 1) gebogen ist. Der Basisabschnitt 41 hat eine innere Umfangsoberfläche, welche sich entlang der ersten Außenumfangsoberfläche 331 des optischen Fensters 30 verjüngt.
In der vorliegenden Ausführungsform sind die Innenumfangsoberfläche 43 des Basisabschnitts 41 des Befestigungselements 40 für das optische Fenster und die erste Außenumfangsoberfläche 331 des optischen Fensters 30 durch Löten bzw. Hartlöten miteinander verbunden. Es ist zu bevorzugen, ein Füllmaterial, welches einen hohen Schmelzpunkt hat, für das Löten zu verwenden. Beispielsweise können eine Au-Cu-Legierung, welche einen Schmelzpunkt von 990°C hat, oder eine Ag-Cu-Legierung, welche einen Schmelzpunkt von 780°C hat, als das Füllmaterial für das Löten verwendet werden. Genauer wird in der vorliegenden Ausführungsform die vorstehend erwähnte Au-Cu-Legierung als das Füllmaterial verwendet. Zusätzlich wird vor dem Löten die erste äußere Umfangsoberfläche 331 des optischen Fensters 30 zuerst mit einer Mo-Mn-Legierung oder einer Ag-Cu-Ti-Legierung gebacken bzw. gehärtet und dann Ni-plattiert. Demzufolge ist es möglich, die Innenumfangsoberfläche 43 des Basisabschnitts 41 des Befestigungselements 40 für das optische Fenster und die erste äußere Umfangsoberfläche 331 des optischen Fensters 30 durch das Löten zuverlässig zu verbinden.
Darüber hinaus steht die Lichteintrittsoberfläche 31 des optischen Fensters 30 von einem proximalen Ende 44 des Befestigungselements 40 für das optische Fenster in Richtung der proximalen Seite Y2 in der axialen Richtung Y der Laserzündkerze 1 um einen Betrag d1 hervor. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Hervorstehbetrag d1 auf beispielsweise 0,1 mm eingestellt. Andererseits steht die Lichtaustrittsoberfläche 32 des optischen Fensters 30 von einem distalen Ende 42a des Befestigungselements 40 für das optische Fenster in Richtung der distalen Seite Y1 in der axialen Richtung Y der Laserzündkerze 1 um einen Betrag d2 hervor. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Hervorstehbetrag d2 auf beispielsweise 0,1 mm eingestellt. Demzufolge ist mit der Lichteintritts- und der Lichtaustrittsoberfläche 31 und 32 des optischen Fensters 30, welche jeweils von dem proximalen und distalen Ende 44 und 42a des Befestigungselements 40 für das optische Fenster hervorstehen, die axiale Länge (oder Breite) des optischen Fensters 30 größer als die axiale Länge (oder Breite) des Befestigungselements 40 für das optische Fenster. Zusätzlich sind die Hervorstehbeträge d1 und d2 nicht auf die vorstehend erwähnten Werte beschränkt, sondern können geeignet eingestellt werden, um eine Oberflächenbehandlung, welche auf sowohl die Lichteintritts- als auch die Lichtaustrittsoberfläche 31 und 32 des optischen Fensters 30 angewandt wird, zu erleichtern, wie später beschrieben werden wird.
In dem Gehäuse 20 gibt es einen ringförmigen Abstandshalter 54, welcher zwischen dem Linsenhalter 53 und dem Befestigungselement 40 für das optische Fenster in der axialen Richtung Y der Laserzündkerze 1 zwischenliegend ist. Demzufolge wird mit dem ringförmigen Abstandshalter 54 ein freier Raum (void space) 55 zwischen der Lichtaustrittsoberfläche 52 der Fokussierlinse 50 und der Lichteintrittsoberfläche 31 des optischen Fensters 30 gebildet. Zusätzlich kann die axiale Länge (oder Breite) des Abstandshalter 54 auf einem beliebigen geeigneten Wert eingestellt sein.
In der vorliegenden Ausführungsform ist ein radialer Außenumfang des Basisabschnitts 41 des Befestigungselements 40 für das optische Fenster an das distale Ende 22 des Gehäuses 20 über den gesamten Bereich in der Umfangsrichtung R der Laserzündkerze 1 geschweißt, eine Schweißnaht 45 dazwischen bildend. Demzufolge ist das optische Fenster 30 an dem distalen Ende 22 des Gehäuses 20 über das Befestigungselement 40 für das optische Fenster befestigt.
In dem Befestigungselement 40 für das optische Fenster ist der Zurückhalteelement-Halteabschnitt 42 zum Halten eines Zurückhalteelements 60 gebildet. Das Zurückhalteelement 60 ist innerhalb des Zurückhalteelement-Halteabschnitts 42 des Befestigungselements 40 für das optische Fenster vorgesehen, um das optische Fenster 30 davon zurückzuhalten, sich in Richtung der distalen Seite Y1 in der axialen Richtung Y der Laserzündkerze 1 zu bewegen.
Genauer ist das Zurückhalteelement 60 ringförmig in der Form und aus einem Metall gefertigt. Das Zurückhalteelement 60 hat eine innere Umfangsoberfläche 61, welche sich entlang der zweiten äußeren Umfangsoberfläche 332 des optischen Fensters 30 verjüngt. Das Zurückhalteelement 60 wird durch den Zurückhalteelement-Halteabschnitt 42 des Befestigungselements 40 für das optische Fenster gehalten, so dass die innere Umfangsoberfläche 61 des Zurückhalteelements 60 an der zweiten äußeren Umfangsoberfläche 332 des optischen Fensters 30 anliegt. Demzufolge wird mit der Anlage zwischen der inneren Umfangsoberfläche 61 des Zurückhalteelements 60 und der zweiten äußeren Umfangsoberfläche 332 des optischen Fensters 30 das optische Fenster 30 von einer Bewegung in Richtung der distalen Seite Y1 in der axialen Richtung Y der Laserzündkerze 1 zurückgehalten (oder diese wird verhindert).
Als nächstes wird ein Verfahren zum Herstellen der Laserzündkerze 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform unter Bezugnahme auf die 3 und 4A bis 4E beschrieben werden.
Das Verfahren zum Herstellen der Laserzündkerze 1 weist wenigstens einen Lötschritt S2, einen Oberflächenbehandlungsschritt S3 und einen Schweißschritt S5 auf.
In dem Lötschritt S2 werden, wie in den 4A bis 4B gezeigt ist, die erste äußere Umfangsoberfläche 331 des optischen Fensters 30 und die innere Umfangsoberfläche 43 des Basisabschnitts 41 des Befestigungselements 40 für das optische Fenster miteinander verbunden durch ein Löten über den gesamten Bereich in der Umfangsrichtung R der Laserzündkerze, so dass die Lichteintrittsoberfläche 31 des optischen Fensters 30 von dem proximalen Ende 44 des Befestigungselements 40 für das optische Fenster in Richtung der proximalen Seite Y2 in der axialen Richtung Y der Laserzündkerze 1 hervorsteht.
In dem Oberflächenbehandlungsschritt S3 wird eine Oberflächenbehandlung auf die Lichteintrittsoberfläche 31 des optischen Fensters 30 angewandt.
In dem Schweißschritt S5 wird, wie in 4E gezeigt ist, das Befestigungselement 40 für das optische Fenster an das distale Ende 22 des Gehäuses 20 über den gesamten Bereich in der Umfangsrichtung R der Laserzündkerze geschweißt.
Hierin nachstehend wird das Verfahren zum Herstellen der Laserzündkerze 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform detaillierter beschrieben werden.
Wie in 3 gezeigt ist, weist in der vorliegenden Ausführungsform das Verfahren zum Herstellen der Laserzündkerze 1 ebenso einen Vorbehandlungsschritt S1 und einen Zurückhalteelement-Halteschritt S4 zusätzlich zu dem Lötschritt S2, dem Oberflächenbehandlungsschritt S3 und dem Schweißschritt S5 auf.
In dem Vorbehandlungsschritt S1 wird, wie in 4A gezeigt ist, das optische Fenster 30 vorbereitet. Dann wird eine Mo-Mn-Legierung oder eine Ag-Cu-Ti-Legierung auf die erste äußere Umfangsoberfläche 331 des optischen Fensters 30 angebacken bzw. eingebrannt. Ferner wird eine Ni-Schicht durch ein Plattieren auf der ersten äußeren Umfangsoberfläche 331 des optischen Fensters 30 gebildet.
Als nächstes wird das Befestigungselement 40 für das optische Fenster bereitgestellt. Zu diesem Zeitpunkt wurde der Zurückhalteelement-Halteabschnitt 42 des Befestigungselements 40 für das optische Fenster nicht radial nach innen gebogen und erstreckt sich demnach gerade von dem Basisabschnitt 41 des Befestigungselements 40 für das optische Fenster in Richtung der distalen Seite Y1 in der axialen Richtung Y der Laserzündkerze 1.
Dann wird, wie durch den Pfeil T1 in 4A angezeigt ist, das optische Fenster 30 in das Befestigungselement 40 für das optische Fenster von der Seite der Lichteintrittsoberfläche 31 eingepasst.
Demzufolge wird, wie in 4B gezeigt ist, die erste äußere Umfangsoberfläche 331 des optischen Fensters 30 in Anlage mit der inneren Umfangsoberfläche 43 des Basisabschnitts 41 des Befestigungselements 40 für das optische Fenster über den gesamten Bereich in der Umfangsrichtung R der Laserzündkerze 1 in Anlage gebracht, wobei die Lichteintrittsoberfläche 31 des optischen Fensters 30 von dem proximalen Ende 44 des Befestigungselements 40 für das optische Fenster in Richtung der proximalen Seite Y2 in der axialen Richtung Y der Laserzündkerze 1 hervorsteht.
In dem Lötschritt S2 wird ein Füllmetall 70, welches eine Au-Cu-Legierung in der Form eines Drahtes ist, in einer ringförmigen Nut 431 angeordnet, welche in einem distalen Endbereich bzw. einer distalen Endfläche der inneren Umfangsoberfläche 43 des Basisabschnitts 41 des Befestigungselements 40 für das optische Fenster angeordnet ist. Dann wird das Füllmetall 70 erwärmt und geschmolzen, wobei es zwischen die erste außere Umfangsoberfläche 331 des optischen Fensters 30 und die innere Umfangsoberfläche 43 des Basisabschnitts 41 des Befestigungselements 40 für das optische Fenster eindringt. Danach wird das geschmolzene Füllmetall 70 verfestigt, wobei es die erste äußere Umfangsoberfläche 331 des optischen Fensters 30 und die innere Umfangsoberfläche 43 des Basisabschnitts 41 des Befestigungselements 40 des optischen Fensters miteinander verbindet. Demzufolge wird das optische Fenster 30 an dem Befestigungselement 40 für das optische Fenster befestigt, wobei die Lichteintrittsoberfläche 31 des optischen Fensters 30 von dem proximalen Ende 44 des Befestigungselements 40 für das optische Fenster in Richtung der proximalen Seite Y2 in der axialen Richtung Y der Laserzündkerze hervorsteht.
Zusätzlich sind in diesem Schritt, wie in 4B gezeigt ist, um es dem geschmolzenen Füllmetall 70 zu erlauben, durch die Schwerkraft einzudringen, sowohl das optische Fenster 30 als auch das Befestigungselement 40 für das optische Fenster platziert, so dass die distale Endseite Y1 mit der vertikal oberen Seite zusammenfällt und die proximale Seite Y2 mit der vertikal niedrigeren Seite zusammenfällt.
In der vorliegenden Ausführungsform ist, da die Vorbehandlung auf die erste äußere Umfangsoberfläche 331 des optischen Fensters 30 in dem Vorbehandlungsschritt S1 angewandt wurde, die Benetzungsfähigkeit des Füllmetalls 70 auf der ersten äußeren Umfangsoberfläche 331 verbessert. Demzufolge wird das Eindringen des Füllmetalls 70 zwischen die erste äußere Umfangsoberfläche 331 des optischen Fensters 30 und die innere Umfangsoberfläche 43 des Basisabschnitts 41 des Befestigungselements 40 für das optische Fenster erleichert. Als ein Ergebnis wird eine ausreichende Verbindungsfläche zwischen der ersten äußeren Umfangsoberfläche 331 des optischen Fensters 30 und der inneren Umfangsoberfläche 43 des Basisabschnitts 41 des Befestigungselements 40 für das optische Fenster sichergestellt, wobei eine hohe Verbindungsstärke dazwischen sichergestellt wird.
In dem Oberflächenbehandlungsschritt S3 wird die Oberflächenbehandlung auf die Lichteintrittsoberfläche 31 und die Lichtaustrittsoberfläche 32 des optischen Fensters 30 angewandt.
Insbesondere werden in diesem Schritt sowohl die Lichteintrittsoberfläche 31 als auch die Lichtaustrittsoberfläche 32 poliert, wodurch Verunreinigungen (beispielsweise ein Teil des geschmolzenen Füllmetalls 70), welche an diesen Oberflächen 31 und 32 bei dem Lötschritt S2 angehaftet sind, entfernt werden. Dann wird die Antireflexionsschicht auf der Lichteintrittsoberfläche 31 gebildet. In der vorliegenden Ausführungsform besteht die Antireflexionsschicht aus einer Mehrlagenschicht, welche durch ein alternierendes Laminieren einer Mehrzahl von SiO₂-Schichten mit einer Mehrzahl von Ta₂O₅-Schichten gebildet ist. Mit der Antireflexionsschicht ist es möglich, zu unterdrücken, dass das Laserlicht Q, welches von der Fokussierlinse 50 ausgegeben wird, durch die Lichteintrittsoberfläche 31 reflektiert wird.
In dem Zurückhalteelement-Halteschritt S4 wird, wie in 4C gezeigt ist, das Zurückhalteelement 60 bereitgestellt. Dann wird, wie durch den Pfeil T2 in 4C angezeigt ist, das Zurückhalteelement 60 in das Befestigungselement 40 für das optische Fenster eingepasst, so dass die innere Umfangsoberfläche 61 des Zurückhalteelements 60 an der zweiten äußeren Umfangsoberfläche 332 des optischen Fensters 30 anliegt. Danach wird, wie in 4D gezeigt ist, der Zurückhalteelement-Halteabschnitt 42 des Befestigungselements 40 für das optische Fenster radial nach innen gebogen, um sich entlang sowohl einer äußeren Umfangsoberfläche 62 und einer distalen Endoberfläche 63 des Zurückhalteelements 60 zu erstrecken. Demzufolge wird das Zurückhalteelement 60 durch den Zurückhalteelement-Halteabschnitt 42 des Befestigungselements 40 für das optische Fenster gehalten, wobei die innere Umfangsoberfläche 61 des Zurückhalteelements 60 an der zweiten äußeren Umfangsoberfläche 332 des optischen Fensters 40 anliegt.
In dem Schweißschritt S5 wird, wie in 4E gezeigt ist, der radial äußere Umfang des Basisabschnitts 41 des Befestigungselements 40 für das optische Fenster an das distale Ende 22 des Gehäuses 20 über den gesamten Bereich in der Umfangsrichtung R der Laserzündkerze 1, die Schweißnaht 45 dazwischen bildend, geschweißt. Demzufolge wird das optische Fenster 30 an dem distalen Ende 22 des Gehäuses 20 über das Befestigungselement 40 für das optische Fenster befestigt. Zusätzlich ist das Schweißen nicht auf ein bestimmtes Schweißverfahren beschränkt. In der vorliegenden Ausführungsform wird das Schweißen durch beispielsweise Laserschweißen unter Verwendung von YAG-Laserlicht durchgeführt.
Als ein Ergebnis wird durch den oben beschriebenen Vorbehandlungsschritt S1, den Lötschritt S2, den Oberflächenbehandlungsschritt S3, den Zurückhalteelement-Halteschritt S4 und den Schweißschritt S5 die Laserzündkerze 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform erhalten.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist es möglich, die folgenden vorteilhaften Wirkungen zu erreichen.
In der Laserzündkerze 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist das optische Fenster 30 über das Befestigungselement 40 für das optische Fenster an dem Gehäuse 20 befestigt, so dass die Lichtaustrittsoberfläche 32 des optischen Fensters 30 von dem Befestigungselement 40 für das optische Fenster in Richtung der distalen Endseite Y1 in der axialen Richtung Y der Laserzündkerze 1 hervorsteht.
Mit der obigen Konfiguration ist es möglich, Verbrennungsprodukte, welche durch eine Verbrennung des Luft-Kraftstoff-Gemischs in der Verbrennungskammer der internen Verbrennungsmaschine erzeugt werden und an der Lichtaustrittsoberfläche 32 des optischen Fensters 30 angehaftet sind, leicht zu entfernen (beispielsweise durch Wischen). Demzufolge ist es möglich, die Instandhaltung bzw. Wartung zum Aufrechterhalten einer hohen Zündleistungsfähigkeit der Laserzündkerze 1 zu erleichern.
In der Laserzündkerze 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist das Zurückhalteelement 60 vorgesehen, welches an der zweiten äußeren Umfangsoberfläche 32 des optischen Fensters 30 anliegt, um das optische Fenster 30 von einer Bewegung in Richtung der distalen Seite Y1 in der axialen Richtung Y der Laserzündkerze 1 zurückzuhalten. Das Befestigungselement 40 für das optische Fenster hat den Zurückhalteelement-Halteabschnitt 42, welcher darin gebildet ist, zum Halten des Zurückhalteelements 60.
Mit der obigen Konfiguration ist es, wenn die erste äußere Umfangsoberfläche 331 des optischen Fensters 30 unbeabsichtigt von der inneren Umfangsoberfläche 43 des Befestigungselements 40 des optischen Fensters getrennt wird, durch das Zurückhalteelement 60, welches durch den Zurückhalteelement-Halteabschnitt 42 des Befestigungselements 40 für das optische Fenster gehalten wird, möglich, zu verhindern, dass das optische Fenster 30 in die Verbrennungskammer fällt.
In der Laserzündkerze gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist ein Teil der äußeren Umfangsoberfläche 33 des optischen Fensters 30 als die zweite äußere Umfangsoberfläche 332 gebildet, welche sich in Richtung der distalen Seite Y1 in der axialen Richtung Y der Laserzündkerze 1 verjüngt. Das Zurückhalteelement 60 ist in der Form ringförmig und hat die innere Umfangsoberfläche 61, welche sich entlang der zweiten äußeren Umfangsoberfläche 332 des optischen Fensters 30 verjüngt. Das Zurückhalteelement 60 wird durch den Zurückhalteelement-Halteabschnitt 42 des Befestigungselements 40 für das optische Fenster gehalten, so dass die innere Umfangsoberfläche 61 des Zurückhalteelements 60 an der zweiten äußeren Umfangsoberfläche 332 des optischen Fensters 30 anliegt.
Mit der obigen Konfiguration sind das Zurückhalteelement 60 und das optische Fenster 30 in Oberflächenkontakt zueinander. Demzufolge ist es möglich, zu unterdrücken, das sich Spannungen an dem Kontaktbereich zwischen dem Zurückhalteelement 60 und dem optischen Fenster 30 konzentrieren, wodurch verhindert wird, dass das optische Fenster 30 beschädigt wird.
In der Laserzündkerze 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform verjüngt sich die erste äußere Umfangsoberfläche 331 des optischen Fensters 30 in Richtung der proximalen Seite Y2 in der axialen Richtung Y der Lesezündkerze 1. Der Basisabschnitt 41 des Befestigungselements 40 für das optische Fenster hat die innere Umfangsoberfläche 43, welche sich entlang der ersten äußeren Umfangsoberfläche 331 des optischen Fensters 30 verjüngt.
Mit der obigen Konfiguration ist es möglich, die Verbindungsfläche zwischen der ersten äußeren Umfangsoberfläche 331 des optischen Fensters 30 und der inneren Umfangsoberfläche 43 des Basisabschnitts 41 des Befestigungselements 40 des optischen Fensters zu erhöhen und dadurch die Verbindungsstärke dazwischen zu erhöhen, ohne die axiale Länge (oder Breite) des Basisabschnitts 41 des Befestigungselements 40 für das optische Fenster zu vergrößern.
In der Laserzündkerze 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist das Befestigungselement 40 für das optische Fenster dem Luft-Kraftstoff-Gemisch in der Verbrennungskammer ausgesetzt; demnach ist es leicht für die Temperatur des Befestigungselements 40 für das optische Fenster mit der Verbrennung des Luft-Kraftstoff-Gemischs in der Verbrennungskammer hoch zu werden. Das Befestigungselement 40 für das optische Fenster ist jedoch aus einem Metall gefertigt und hat demnach eine hohe Wärmeleitfähigkeit. Demnach kann Wärme leicht von dem Befestigungselement 40 für das optische Fenster zu dem Gehäuse 20 übertragen werden, wodurch verhindert wird, dass die Temperatur des Zurückhalteelement-Halteabschnitts 42 des Befestigungselements 40 für das optische Fenster übermäßig hoch wird. Demzufolge ist es möglich, zu verhindern, dass sich der Zurückhalteelement-Halteabschnitt 42 des Befestigungselements 40 für das optische Fenster radial nach außen aufspreizt bzw. ausbreitet aufgrund einer Verringerung in der Steifigkeit davon, welche durch eine hohe Temperatur verursacht wird. Als ein Ergebnis ist es möglich, zu verhindern, dass das Zurückhalteelement 60 und das optische Fenster 30 in die Verbrennungskammer fallen.
In der Laserzündkerze 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist das Befestigungselement 40 für das optische Fenster mit sowohl dem distalen Ende 22 des Gehäuses 20 als auch dem optischen Fenster 30 über den gesamten Bereich in der Umfangsrichtung R der Laserzündkerze 1 verbunden. Demzufolge dichtet das Befestigungselement 40 für das optische Fenster hermetisch zwischen dem distalen Ende 22 des Gehäuses 20 und dem optischen Fenster 30 ab, wodurch verhindert wird, dass das Luft-Kraftstoff-Gemisch in der Verbrennungskammer in das Gehäuse 20 eintritt.
In der Laserzündkerze 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist der ringförmige Abstandshalter 54 zwischen dem Linsenhalter 53 und dem Befestigungselement 40 für das optische Fenster zwischenliegend angeordnet, den Leerraum 55 zwischen der Fokussierlinse und dem optischen Fenster 30 bildend. Demzufolge ist es mit dem Leerraum 55 möglich, zu unterdrücken, dass Wärme von der Verbrennungskammer auf die Fokussierlinse 50 übertragen wird, wodurch verhindert wird, dass die Fokussierlinse 50 übermäßig erwärmt wird. Als ein Ergebnis ist es möglich, eine Verformung der Fokussierlinse 50 zu verhindern und eine Verschlechterung bzw. Alterung und Trennung der Antireflexionsschicht, welche auf der Fokussierlinse 50 gebildet ist, zu unterdrücken, wodurch eine hohe Zündfähigkeit der Laserzündkerze 1 für eine lange Zeit aufrechterhalten wird.
Bei dem Verfahren zum Herstellen der Laserzündkerze 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform werden in dem Lötschritt S2 die erste äußere Umfangsoberfläche 331 des optischen Fensters 30 und die innere Umfangsoberfläche 43 des Basisabschnitts 41 des Befestigungselements 40 für das optische Fenster miteinander durch ein Löten über den gesamten Bereich in der Umfangsrichtung R der Laserzündkerze 1 verbunden, so dass die Lichteintrittsoberfläche 31 des optischen Fensters 30 von dem proximalen Ende 44 des Befestigungselements 40 für das optische Fenster in Richtung der proximalen Seite Y2 in der axialen Richtung Y der Laserzündkerze 1 hervorsteht. Demzufolge ist es in dem nachfolgenden Oberflächenbehandlungsschritt S3 möglich, leicht die Oberflächenbehandlung auf die Lichteintrittsoberfläche 31 des optischen Fensters 30 anzuwenden, welche von dem proximalen Ende 44 des Befestigungselements 40 für das optische Fenster in Richtung der proximalen Seite Y2 in der axialen Richtung Y der Laserzündkerze 1 hervorsteht. Genauer ist es möglich, die gesamte Lichteintrittsoberfläche 31 einheitlich zu polieren und einheitlich die Antireflexionsschicht auf der gesamten Lichteintrittsoberfläche 31 zu bilden.
Darüber hinaus wird bei dem Verfahren zum Herstellen der Laserzündkerze 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform in dem Schweißschritt S5 der radial äußere Umfang des Basisabschnitts 41 des Befestigungselements 40 für das optische Fenster an das distale Ende 22 des Gehäuses 20 über den gesamten Bereich in der Umfangsrichtung R der Laserzündkerze 1, die Schweißschritt 45 dazwischen bildend, geschweißt. Demzufolge werden das Gehäuse 20 und das Befestigungselement 40 für das optische Fenster über die Schweißnaht 45 zusammengefügt. Demnach ist es verglichen mit dem Fall des Verbindens des Gehäuses 20 und des Befestigungselements 40 für das optische Fenster durch ein Bördeln eines Teils von einem derselben auf den anderen, leichter, diese wieder zusammenzufügen. Genauer ist es, wenn nach dem Schweißvorgang herausgefunden wird, dass die Bildung der Schweißnaht nicht ausreichend ist, möglich, die Schweißnaht 45 leicht wieder zu bilden durch nochmaliges ein Durchführen des Schweißvorgangs. Als ein Ergebnis ist es möglich, eine hohe Zuverlässigkeit der Laserzündkerze sicherzustellen.
Um zusammenzufassen, ist es gemäß der vorliegenden Ausführungsform möglich, die Laserzündkerze 1 vorzusehen, welche eine hohe Wartungsfreundlichkeit hat.
Während die obige bestimmte Ausführungsform gezeigt und beschrieben wurde, wird es durch Fachleute verstanden werden, dass verschiedene Abwandlungen, Änderungen und Verbesserungen getätigt werden können, ohne vom Gedanken der Erfindung abzuweichen.
Beispielsweise ist in der obigen Ausführungsform in dem Lötschritt S2 das Füllmetall 70 in der ringförmigen Nut 431 angeordnet, welche in der distalen Endfläche der inneren Umfangsoberfläche 43 des Basisabschnitts 41 des Befestigungselements 40 für das optische Fenster gebildet ist; und das geschmolzene Füllmetall 70 dringt zwischen die erste äußere Umfangsoberfläche 331 des optischen Fensters 30 und die innere Umfangsoberfläche 43 des Basisabschnitts 41 des Befestigungselements 40 für das optische Fenster in der axialen Richtung Y von der distalen Seite Y1 zu der proximalen Seite Y2 ein.
Das Füllmetall 70 kann jedoch in einer ringförmigen Nut angeordnet werden, welche in einer proximalen Endfläche der inneren Umfangsoberfläche 43 des Basisabschnitts 41 des Befestigungselements 40 für das optische Fenster gebildet ist; und das geschmolzene Füllmetall 70 kann zwischen die erste äußere Umfangsoberfläche 331 des optischen Fensters 30 und die innere Umfangsoberfläche 43 des Basisabschnitts 41 des Befestigungselements 40 für das optische Fenster in der axialen Richtung Y von der proximalen Seite Y2 zu der distalen Seite Y1 eindringen. In diesem Fall ist es, um es dem geschmolzenen Füllmetall 70 zu erlauben, durch Schwerkraft einzudringen, notwendig, sowohl das optische Fenster 30 als auch das Befestigungselement 40 für das optische Fenster von dem Zustand davon, welcher in 4B gezeigt ist, vertikal zu invertieren.
Darüber hinaus ist in der obigen Ausführungsform der ringförmige Abstandshalter 54 getrennt von dem Linsenhalter 53 und dem Befestigungselement 40 für das optische Fenster gebildet. Der Abstandshalter 54 kann jedoch mit entweder dem Linsenhalter 53 oder dem Befestigungselement 40 für das optische Fenster in einem Stück integral gebildet sein.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2013511658 A [0002]

Claims

Laserzündkerze (1), die Folgendes aufweist: einen Laserlichterzeuger (10), welcher Laserlicht (Q) erzeugt; ein Gehäuse (20), welches den Laserlichterzeuger (10) darin aufnimmt; ein optisches Fenster (30), welches an einer distalen Seite (Y1) des Gehäuses (20) in einer axialen Richtung (Y) der Laserzündkerze (1) vorgesehen ist, wobei das optische Fenster (30) eine Lichteintrittsoberfläche (31) hat, über welche das Laserlicht (Q), welches durch den Laserlichterzeuger (10) erzeugt wird, in das optische Fenster (30) eintritt, und eine Lichtaustrittsoberfläche (32), über welche das Laserlicht (Q) das optische Fenster (30) verlässt; und ein Befestigungselement (40) für das optische Fenster, welches in der Form ringförmig ist und aus einem Metall gefertigt ist, wobei das Befestigungselement (40) für das optische Fenster zwischen einem distalen Ende (22) des Gehäuses (20) und dem optischen Fenster (30) zwischenliegend angeordnet ist und mit sowohl dem distalen Ende (22) des Gehäuses (20) als auch dem optischen Fenster (30) über einen gesamten Bereich in einer Umfangsrichtung (R) der Laserzündkerze (1) verbunden ist, wobei die Lichtaustrittsoberfläche (32) des optischen Fensters (30) von dem Befestigungselement (40) für das optische Fenster in Richtung der distalen Seite (Y1) in der axialen Richtung (Y) der Laserzündkerze (1) hervorsteht.
Laserzündkerze (1) nach Anspruch 1, wobei die Lichteintrittsoberfläche (31) des optischen Fensters (30) von dem Befestigungselement (40) für das optische Fenster in Richtung einer proximalen Seite (Y2) in der axialen Richtung (Y) der Laserzündkerze (1) hervorsteht.
Laserzündkerze (1) nach Anspruch 1 oder 2, weiterhin aufweisend ein Zurückhalteelement (60), welches an einer äußeren Umfangsoberfläche (33) des optischen Fensters (30) anliegt, um das optische Fenster (30) zurückzuhalten, sich in Richtung der distalen Seite (Y1) in der axialen Richtung (Y) der Laserzündkerze (1) zu bewegen, wobei das Befestigungselement (40) für das optische Fenster einen Zurückhalteelement-Halteabschnitt (42) hat, welcher darin zum Halten des Zurückhalteelements (60) gebildet ist.
Laserzündkerze (1) nach Anspruch 3, wobei wenigstens ein Teil der äußeren Umfangsoberfläche (33) des optischen Fensters (30) als eine sich verjüngende Oberfläche (332) gebildet ist, welche sich in Richtung der distalen Seite (Y1) in der axialen Richtung (Y) der Laserzündkerze (1) verjüngt, das Zurückhalteelement (60) ringförmig in der Form ist und eine innere Umfangsoberfläche (61) hat, welche sich entlang der verjüngten Oberfläche (332) des optischen Fensters (30) verjüngt, und das Zurückhalteelement (60) durch den Zurückhalteelement-Halteabschnitt (42) des Befestigungselements (40) für das optische Fenster gehalten wird, so dass die innere Umfangsoberfläche (61) des Zurückhalteelements (60) an der verjüngten Oberfläche (332) des optischen Fensters (30) anliegt.
Verfahren zum Herstellen der Laserzündkerze (1) nach Anspruch 2, wobei das Verfahren aufweist: einen Lötschritt (S2), in welchem eine äußere Umfangsoberfläche (33) des optischen Fensters (30) und eine innere Umfangsoberfläche (33) des Befestigungselements (40) für das optische Fenster durch ein Löten über den gesamten Bereich in der Umfangsrichtung R der Laserzündkerze (1) miteinander verbunden werden, so dass die Lichteintrittsoberfläche (31) des optischen Fensters (30) von dem Befestigungselement (40) für das optische Fenster in Richtung der proximalen Seite (Y2) in der axialen Richtung (Y) der Laserzündkerze (1) hervorsteht; einen Oberflächenbehandlungsschritt (S3), in welchem eine Oberflächenbehandlung auf die Lichteintrittsoberfläche (31) des optischen Fensters (30) angewandt wird; und einen Schweißschritt (S5), in welchem das Befestigungselement (40) für das optische Fenster an das distale Ende (22) des Gehäuses (20) über den gesamten Bereich in der Umfangsrichtung (R) der Laserzündkerze (1) geschweißt wird.