JP2014521012A - レーザ点火プラグおよびレーザ点火プラグ用の冷却器 - Google Patents

Abstract

レーザ点火プラグ（１０）であって、該レーザ点火プラグ（１０）が、内燃機関に設けられたプラグ取付け穴（１２）内に取り付けられて、当該レーザ点火プラグ（１０）の燃焼室側の端部、つまり近位の端部（２０）を介して内燃機関の燃焼室（１６）内にレーザ点火エネルギを集束させるように構成されているレーザ点火プラグ（１０）が提供される。当該レーザ点火プラグ（１０）は、当該レーザ点火プラグ（１０）が、当該レーザ点火プラグ（１０）の、近位の端部（２０）とは反対の側に位置する遠位の端部（２２）に、冷却器（３４）との解離可能な機械的および熱的な結合のためのカップリング手段（２４）を有し、該カップリング手段（２４）は、当該レーザ点火プラグ（１０）が前記プラグ取付け穴（１２）内に取り付けられた状態で前記冷却器（３４）の連結および連結解除を可能にするように構成されていることにより特徴付けられる。独立項形式の別の請求項は、冷却器および冷却器とレーザ点火プラグとからモジュール式に形成されたレーザ点火装置に関する。

Description

背景技術
本発明は、請求項１の上位概念部に記載のレーザ点火プラグに関する。このようなレーザ点火プラグは、内燃機関に設けられたプラグ取付け穴内に取り付けられて、レーザ点火プラグの燃焼室側の端部、つまりレーザ点火プラグの近位の端部を介してレーザ点火エネルギを内燃機関の燃焼室内に集束させるように構成されている。

さらに、本発明は、このようなレーザ点火プラグ用の冷却器に関する。この冷却器は、請求項１４の上位概念部に記載の特徴を有する。このような冷却器は、請求項１の上位概念部に記載のレーザ点火プラグと協働するように構成されている。

さらに、本発明は、レーザ点火装置にも関する。このレーザ点火装置は、請求項２７の上位概念部に記載の特徴を有する。

このようなレーザ点火プラグ、このような冷却器およびこのようなレーザ点火装置は、それぞれ欧州特許出願公開第１５１９０３８号明細書に基づき公知である。欧州特許出願公開第１５１９０３８号明細書に記載の対象では、とりわけ点火レーザとしてのポンピングされた固体レーザと、パルスポンプ光源と、共振器と、出力結合ミラーとを有する固有のレーザ点火プラグが、冷却装置と共に、内燃機関のプラグ取付け穴内に挿入可能な唯一つの構成部分に統合されている。

この唯一つの構成部分は、欧州特許出願公開第１５１９０３８号明細書においては「レーザ点火装置」とも呼ばれている。このレーザ点火装置は、燃焼室寄りのベース部分と、ヘッド部分とを有する。ヘッド部分はレーザ点火装置の、ベース部分とは反対の側に位置する端部、つまり燃焼室から遠い方の端部に配置されている。ヘッド部分がベース部分から所定の間隔によって分離されて配置されている方向は、この構成部分の長手方向軸線の方向を規定している。ヘッド部分では、レーザ点火プラグの主要コンポーネント、たとえばポンプ光源および点火レーザが、ペルティエ素子と液体冷却部の素子とを有する冷却器と共にまとめられている。この場合、点火レーザは、中央でレーザ点火装置の長手方向軸線の近傍に配置されており、ポンプ光源は点火レーザを同心的に取り囲むように配置されている。液体冷却部の冷却通路は、半径方向でさらに外側で、ポンプ光源および点火レーザと同じ高さに、つまりベース部分からポンプ光源および点火レーザとほぼ同じ間隔を置いて配置されている。ヘッド部分とベース部分とは、細長いスリムな鏡筒を介して互いに結合されている。ヘッド部分は半径方向で鏡筒を越えて張り出している。欧州特許出願公開第１５１９０３８号明細書の図面に図示されているように、ヘッド部分は長手方向軸線の方向においてもプラグ取付け穴から突出していて、半径方向でプラグ取付け穴の直径を越えて張り出して延びている。

ヘッド部分におけるレーザコンポーネントのこのような配置により、レーザコンポーネントと出力結合ミラーとの間には、最大級に大きなとは言わないまでも、大きな間隔が生ぜしめられる。このことは、欧州特許出願公開第１５１９０３８号明細書においては、高いビーム品質を得るために重要な特徴とみなされている。

発明の開示
このような公知先行技術とは異なり、本発明の、レーザ点火プラグに関する構成は、請求項１の特徴部に記載の特徴を包含しており、冷却器に関する構成は、請求項１４の特徴部に記載の特徴を包含しており、レーザ点火装置全体に関する構成は、請求項２７の特徴部に記載の特徴を包含している。

本発明によるレーザ点火プラグの構成は、当該レーザ点火プラグが、当該レーザ点火プラグの、近位の端部とは反対の側に位置する遠位の端部に、冷却器との解離可能な機械的および熱的な結合のためのカップリング手段を有し、該カップリング手段は、当該レーザ点火プラグが前記プラグ取付け穴内に取り付けられた状態で前記冷却器の連結（カップリング）および連結解除（カップリング解除）を可能にするように構成されていることにより特徴付けられている。

本発明による冷却器の構成は、当該冷却器が、レーザ点火プラグとの解離可能な機械的および熱的なカップリングのために形成された近位の端部を有し、該近位の端部が、プラグ取付け穴の内部で行われる、当該冷却器とレーザ点火プラグとの連結およびレーザ点火プラグからの当該冷却器の連結解除を可能にすることにより特徴付けられている。

本発明によるレーザ点火装置の構成は、レーザ点火プラグが、近位の端部とは反対の側に位置する遠位の端部に、冷却器との解離可能な機械的および熱的な結合のためのカップリング手段を有し、該カップリング手段は、レーザ点火プラグがプラグ取付け穴内に取り付けられた状態で前記冷却器の連結および連結解除を可能にするように構成されており、前記冷却器は、レーザ点火プラグとの解離可能な機械的および熱的なカップリングのために形成された近位の端部を有し、該近位の端部が、プラグ取付け穴の内部で行われる、前記冷却器とレーザ点火プラグとの連結およびレーザ点火プラグからの前記冷却器の連結解除を可能にすることにより特徴付けられている。

連結された状態において、本発明によるレーザ点火プラグおよび本発明による冷却器は、取り付けられた状態におけるその機能形式が、公知のレーザ点火装置の機能形式、つまりレーザ点火エネルギを提供しかつ作動中に妨害因子となる熱を導出するという機能形式と比較可能となるようなレーザ点火装置を形成する。

公知のレーザ点火装置とは異なり、本発明においてはレーザコンポーネントおよび冷却器が、唯一つの構成部分にまとめられているのではなく、互いに分離されて２つの互いに別個の構成部分に配置されている。

このことには特に次のような利点がある。すなわち、冷却器を交換する必要なしに、摩耗部分とみなされ得るレーザ点火プラグを交換することができる。これにより、長い時間にわたって見た運転コストは低下され、資源が保護される。さらに、レーザ点火プラグの交換時における作業シーケンスも簡素化される。なぜならば、レーザ点火プラグが、液体冷却循環路を開放することなしに交換され得るからである。冷却循環路の開閉ならびに空気抜きのために用いられるステップは完全に不要にされ得る。このことは時間を節約し、ひいては更なるコストをも節約する。

冷却循環路を開放することが不要となることにより、冷却媒体漏れの危険も減じられるという利点も得られる。既にレーザ点火プラグの交換時に、冷却媒体の流出が回避される。これにより特に、冷却循環路の開放時に冷却媒体がプラグ取付け穴内に溜まり、レーザ点火プラグの取出し時にこの冷却媒体が燃焼室に流入し、このときに汚れが一緒に燃焼室内にすすぎ込まれることが回避される。これにより、内燃機関の後続の運転の際に起こる「ウォータハンマ」の危険も、燃焼室の汚染による内燃機関の高められた摩耗も、最初から回避される。

冷却器が、レーザ点火プラグとの機械的および熱的なカップリングのために調整された近位の端部を有することにより、本発明による冷却器と、本発明によるレーザ点火プラグとは、プラグコネクタ・プラグ受容部ペアリングのように嵌め合わされてレーザ点火装置を形成することができ、そして再び互いに分離されかつ新たに再び嵌め合わされるようになっている。すなわち、レーザ点火プラグモジュールと冷却器モジュールとからモジュール式に形成されたレーザ点火装置が提供される。

冷却器の遠位の端部が、内燃機関における冷却器の、プラグ取付け穴の長手方向軸線の方向で弾性特性を発揮する取付けを可能にするように形成されていることにより、プラグ取付け穴が設けられている構成部分の熱膨張率と、レーザ点火プラグと冷却器とから成るアッセンブリの熱膨張率との熱膨張率差を、高すぎる熱機械的な応力による損傷が生じることなしに補償することができる。

本発明によれば、さらにレーザ点火プラグと冷却器とを有するレーザ点火装置の長手方向におけるレーザ点火プラグコンポーネントと冷却器コンポーネントとの分離が得られる。このことは特に、比較的短尺な構造のレーザ点火プラグを可能にする。

有利な構成では、レーザ点火プラグが、点火レーザとポンプ光源とを備えたレーザ装置を有し、さらにレーザ点火プラグは、レーザ点火プラグの遠位の端部が、取り付けられた状態で前記プラグ取付け穴内に設けられたシールシートから、２３０ｍｍよりも小さくかつ８０ｍｍよりも大きい間隔を有するように設定された長さを有する。それに対して、大型ガスエンジンの汎用のプラグ取付け穴の深さは、極端な場合には２３０ｍｍ〜８００ｍｍであり、一般には３００ｍｍ〜５００ｍｍである。本発明により可能となるような、記載した範囲からの長さを有する、短尺構造のレーザ点火プラグは、このようなプラグ取付け穴の深部に配置されていてよく、極端な場合でも、前記レーザ点火プラグがプラグ取付け穴を越えて突出してしまうことはない。したがって、上で記載した値、すなわち８０ｍｍ〜２００ｍｍの組込み長さおよび３００ｍｍ〜５００ｍｍのプラグ取付け穴深さの値においては、組み込まれたレーザ点火プラグがプラグ取付け穴の深さの下側１／２内に位置するか、もしくは少なくともプラグ取付け穴の深さの下側２／３内に位置する。

レーザ点火プラグの近位の端部は、たとえば、プラグ取付け穴が設けられている構成部分とのねじ込み結合によりプラグ取付け穴内に固持される。熱機関が内燃機関である場合、この構成部分は一般にシリンダヘッドである。このことは特に、レーザコンポーネントおよびレーザコンポーネントに結合されたレーザ点火プラグ構成部分が、レーザ点火プラグの近位の、つまり燃焼室寄りの端部に対して、欧州特許出願公開第１５１９０３８号明細書の対象の場合よりも著しく短尺なてこ腕を有することを意味する。その好都合な結果として、内燃機関の振動時に生じる、弾性的な反力により補償されなければならないモーメントが相応して小さくなる。したがって、この場合に提供されたレーザ点火プラグは、高い頑丈性および耐振性によりすぐれている。

これとは異なり、公知先行技術においては、レーザコンポーネントも、冷却器も、プラグ取付け穴開口の外部の唯一つの構成部分のヘッド部分に設けられている。相応して、このヘッド部分に生じる慣性力が作用し得るてこ腕も長尺となる。このような構成による耐振性の低下は、本発明においては最初から回避される。なぜならば、本発明は、レーザコンポーネントと冷却器コンポーネントとをプラグ取付け穴の深部に移すことを可能にするからである。

さらに別の利点は、従属形式の請求項、実施形態の説明および添付図面から明らかとなる。

もちろん、上で挙げた特徴および以下に説明する特徴は、それぞれ記載された組合せの形でのみ使用可能であるのではなく、本発明の枠を逸脱することなしに別の組合せまたは単独の形でも使用可能である。

以下に、本発明の実施形態を図面につき詳しく説明する。図面中、それぞれ同一または少なくとも機能の点で比較可能である構成要素は同じ符号で示されている。

内燃機関に設けられたプラグ取付け穴内に取り付けられたレーザ点火プラグを示す概略図である。 本発明による冷却器の第１実施形態を示す断面図である。 レーザ点火プラグと冷却器とを嵌め合わせて形成されたレーザ点火装置の１実施形態を示す概略図である。 冷却器の１構成を示す断面図である。 レーザ点火プラグの長手方向軸線に沿って断面した横断面図である。 本発明によるレーザ点火プラグと冷却器との連結体から成るレーザ点火装置の別の実施形態を示す断面図である。

図１には、内燃機関に設けられたプラグ取付け穴１２内に取り付けられているレーザ点火プラグ１０が詳細に図示されている。プラグ取付け穴１２は、たとえば内燃機関のシリンダヘッド１４に設けられており、このシリンダヘッド１４は内燃機関の燃焼室１６の輪郭を画定している。図１で見て、このような燃焼室１６はプラグ取付け穴１２の左側の開口の前方に位置している。燃焼室１６の輪郭を画定する別の画定部は、たとえばシリンダ壁１８と、燃焼室１６を可動にシールするピストンとによって得られる。

レーザ点火プラグ１０は、燃焼室側の、つまり近位の端部２０と、この近位の端部２０とは反対の側に位置する遠位の端部２２とを有する。レーザ点火プラグ１０の近位の端部２０は、ねじ山を有すると有利である。このねじ山を用いてレーザ点火プラグ１０は、プラグ取付け穴１２の燃焼室側の端部に設けられたねじ山付孔内にねじ込まれている。この場合、レーザ点火プラグ１０はストッパに当接するまでねじ込まれていると有利である。このストッパはシール部材と相まってレーザ点火プラグ１０のためのシールシートを形成しているので、燃焼室１６はプラグ取付け穴１２に対してシールされている。レーザ点火プラグ１０は、近位の端部２０を介して燃焼室１６内にレーザ点火エネルギを集束させるために調整されている。

レーザ点火プラグ１０の、近位の端部２０とは反対の側に位置する遠位の端部２２は、冷却器との解離可能な機械的および熱的な結合のためのカップリング手段２４を有する。このカップリング手段２４はレーザ点火プラグ１０の遠位の端部２２においてレーザ点火プラグ１０から突出していて、たとえばピン、スタッド、スリーブまたはスピゴットとして実現されている。カップリング手段２４は金属、特に高い熱伝導率を有する金属から成っていて、少なくとも１つの金属製の熱接触面を有すると有利である。熱接触面２６が、カップリング手段２４の半径方向外側に配置されていると有利である。択一的または補足的に、カップリング手段２４の端面に金属製の熱接触面２８が配置されている。さらに択一的または補足的に、カップリング手段２４の半径方向内側にも熱接触面が配置されていてよい。

有利な構成では、カップリング手段２４が、異形成形（プロファイリング）された連行プロファイルもしくは連行成形体として形成されているか、または少なくとも１つの連行成形体を有している。カップリング手段２４が連行成形体として形成されている構成の１例が、六角形スリーブである。別の例としては、カップリング手段２４またはカップリング手段２４の一部２５が、つめクラッチとして形成されていることが挙げられる。択一的には、連行成形体が、つめクラッチとして、最大直径ｄを有する範囲の遠位の端部に配置されていてよい。連行成形体は、それぞれの連行成形体に適した工具を用いて、プラグ取付け穴１２の近位の端部に設けられたねじ山付孔とレーザ点火プラグ１０との螺合部を締め付けることを可能にする。

冷却器との解離可能な機械的および熱的な結合のために働くカップリング手段２４に対して付加的に、レーザ点火プラグ１０は図１に示した構成では、レーザ点火プラグ１０の解離可能な電気的な接続のためのカップリング手段３０を有している。この電気的な接続のためのカップリング手段３０は、レーザ点火プラグ１０の遠位の端部２２に配置されている。この電気的な接続のために働くカップリング手段３０は、有利にはレーザ点火プラグ１０の遠位の端部２２のセンタ個所に配置されていて、電気的な差込み結合部の差込みエレメントとして実現されている。差込みエレメントは、プラグまたはプラグ受容部として実現されていてよい。

センタ配置により、電気的な接続のために働くカップリング手段３０は、たとえばレーザ点火プラグ１０の組付け時および／または取外し時に工具を取り扱う際に発生する恐れのある損傷に対して最適に保護されている。

レーザ点火プラグ１０は、３３ｍｍよりも小さい、特に３２ｍｍよりも小さい最大直径ｄを有すると有利である。このような直径によって、レーザ点火プラグ１０は、内燃機関である慣用の大型ガスエンジン（商用車および乗用車のエンジンは、はるかに小さなプラグ取付け穴直径を有する）に設けられたプラグ取付け穴１２内に嵌入することができるので、各内燃機関のシリンダヘッド１４における構造上の変更が必要となることなしにレーザ点火プラグ１０を、慣用の点火プラグの代替物として使用することができる。

点火プラグ１０の長さに関しては、レーザ点火プラグ１０の遠位の端部２２が、プラグ取付け穴１２に設けられたシールシート３２に対して、８０ｍｍ〜２３０ｍｍである間隔を有することにより、有利な１構成が特徴付けられている。大型ガスエンジンの慣用のプラグ取付け穴１２は、一般に３００ｍｍ〜５００ｍｍの深さを有する。これにより、図１に質的に図示された状況、つまり取り付けられたレーザ点火プラグ１０が、プラグ取付け穴１２の深さの、燃焼室寄りの１／２の範囲内に完全に配置されているか、または少なくともプラグ取付け穴１２の深さの、燃焼室寄りの２／３の範囲内に完全に配置されている状況が得られる。これにより、既に説明したように、振動に関してレーザ点火プラグ１０の高められた頑丈さが得られる。

図２には、本発明による冷却器３４の第１実施形態が示されている。冷却器３４は、レーザ点火プラグ１０との機械的および熱的なカップリングのために調整された近位の端部３６、すなわち燃焼室１６寄りの端部と、プラグ取付け穴１２の開口における取付けのために調整された遠位の端部３８とを有する。この遠位の端部３８は、プラグ取付け穴１２の長手方向軸線４０の方向で弾性的な、内燃機関における冷却器３４の取付けを可能にするために調整されている。

機械的および熱的なカップリングのために、冷却器３４の近位の端部３６は、レーザ点火プラグ１０からの熱を吸収するための手段を有する。熱を吸収するためのこの手段は有利には、熱的なカップリング手段としての使用と同時に、レーザ点火プラグ１０との機械的なカップリングのために使用される。このような多重使用により、熱的なカップリングと機械的なカップリングとのために全体的に必要とされる構造体の数が減じられる。

レーザ点火プラグ１０からの熱を吸収するための手段は、少なくとも１つの熱接触面４２を有する。この熱接触面４２はその配置形式および形状、つまりそのジオメトリ（幾何学的形状）により、レーザ点火プラグ１０に設けられた対応する相補的な熱接触面２６に熱接触の形で接触するように調整されている。

有利な構成では、冷却器３４の熱接触面４２が、スリーブ４３の金属製の内面である。このスリーブ４３は、レーザ点火プラグ１０に設けられた相補的な熱接触面２６と共にプレス嵌めを形成するように構成されている。このようなプレス嵌めにより、熱接触面の緊密な接触が形成され、ひいては特にレーザ点火プラグ１０の熱接触面２６と冷却器３４の熱接触面４２との間の良好な熱接触が形成される。１構成では、冷却器３４の熱接触面４２が、１つまたは複数のスリット４４を有する。これにより、スリーブ４３の、これらのスリット４４の間に位置する部分は、ばね弾性的な舌片となり、これらの舌片は弾性的に変位可能である。これにより、連結および連結解除も、連結された状態における弾性的な戻し力により形成された面圧も生ぜしめられる。

別の構成では、冷却器３４が、スリーブ４３の金属製の内面として実現された熱接触面４２に対して択一的または補足的に、熱接触面として棒状体の表面を有する。この場合、棒状体は、この棒状体が、レーザ点火プラグ１０の遠位の端部２２に設けられた対応する切欠きまたはスリーブと共にすき間嵌めまたはプレス嵌めを形成するように寸法設定されている。特にすき間嵌めの場合には、レーザ点火プラグ１０の遠位の端部２２に設けられた前記切欠きまたは前記スリーブの、熱接触面として働く内側の表面と、冷却器３４の近位の端部３６に設けられた棒状体の表面との間の熱接触を、前記表面のうちの少なくともいずれか一方の表面に被着された熱伝導ペーストにより増大させることが有利である。

既に挙げた熱接触面に対して択一的または補足的に、別の構成では、冷却器３４の端面側の熱接触面４６が設けられており、この熱接触面４６はレーザ点火プラグ１０との連結時に、レーザ点火プラグ１０の端面側の熱接触面２８と熱接触する。

図２に示した冷却器３４の構成は、特に、図１に示した構成のレーザ点火プラグ１０と連結されるように調整されている。この目的のためには、冷却器３４が、センタに配置された差込みエレメント４８を有する。この差込みエレメント４８はレーザ点火プラグ１０に設けられた差込みエレメント３０に対して相補的にプラグとして実現されているか、またはプラグ受容体（ソケット）として実現されており、これによりレーザ点火プラグ１０に対する電気的な接続が形成される。この電気的な接続を介して、レーザ点火プラグ１０に組み込まれたポンプ光源が制御され、このポンプ光源に電気的なエネルギが供給される。さらに、この接続を介して、レーザを作動させるためのフィードバック信号、たとえばフォトダイオード信号が伝送される。さらに、この電気的な接続を介して、場合によってはレーザ点火プラグ１０においてポンプ光源の冷却のために使用されるペルティエ素子を作動させることができる。しかし、この構成では、ペルティエ素子はもはや必ずしも必要とならない。

連結された状態においてレーザ点火プラグ１０から冷却器３４へ伝達された熱を導出するために、図２に示した冷却器３４の構成は、液体冷却された熱交換器５０を有する。この熱交換器５０は冷却器３４の熱接触面４２，４６と熱接触している。有利な構成では、熱交換器５０の熱接触面４２，４６が熱交換器５０の表面の一部を形成しているので、熱接触面４２，４６を介して吸収された熱は、極めて効率の良い固体熱伝導によって運び去られて、熱交換器５０内で冷却液へ引き渡される。有利には水と不凍剤とから成る混合物である冷却液は、供給管路５２を通じて外部からプラグ取付け穴１２を通って冷却器３４の熱交換器５０にまで流れ、そして戻し管路５４を通じて再び冷却器３４から流出する。このときに、供給管路５２および戻し管路５４はフランジ５６を貫いて案内される。このフランジ５６によって冷却器３４の遠位の端部３８は内燃機関、特に内燃機関のシリンダヘッドに取り付けられている。供給管路５２および戻し管路５４は熱交換器５０と、フランジ５６を貫いた貫通案内部との間で有利には剛性的な管路として形成される。

冷却器３４の外部では、供給管路５２と戻し管路５４とが引き続き、フレキシブルな管路５２ａ，５４ａまたは管路区分によって案内される。このフレキシブル性は、冷却循環路を開放する必要なしにプラグ取付け穴１２内への冷却器３４の差込みおよびプラグ取付け穴１２からの冷却器３４の取出しを可能にするように調整されていると有利である。

冷却器３４の近位の端部３６は、その遠位の端部３８に配置されたフランジ５６に、有利には剛性的な管５８によって結合されている。剛性的な管５８による結合には、この管５８が組付け・取外し力および組付け・取外しモーメントを伝達し得るという利点がある。択一的な構成では、この管が、延性の材料、たとえばテフロン（登録商標）から成っている。この構成には、剛性的な管５８に比べて改善された振動減衰という利点がある。

図３には、レーザ点火プラグ１０と冷却器３４とが、嵌め合わされかつプラグ取付け穴１２内に組み込まれて取り付けられた状態で図示されている。この状態を達成するためには、まずレーザ点火プラグ１０が単独で、つまり冷却器３４なしに、プラグ取付け穴１２内に挿入され、螺合により緊定される。これまで説明したカップリング手段は、熱的および機械的なカップリングのための手段２４，４３であれ、電気的なカップリングのための手段３０，４８であれ、全て、レーザ点火プラグ１０の長手方向軸線の方向、ひいてはプラグ取付け穴１２の長手方向軸線４０の方向で行われる並進運動によってカップリング（連結）が行われ、そして逆方向に向けられた並進運動によってカップリング解除（連結解除）が行われることにより特徴付けられている。この並進運動は、たとえばレーザ点火プラグの長手方向軸線に対して直交する横方向で行われる旋回運動とは異なり、レーザ点火プラグ１０がプラグ取付け穴１２内に取り付けられた状態で冷却器３４との連結および連結解除を可能にする。

この場合に、レーザ点火プラグ１０の全ての電気的な接続部の正しい極性をも保証するために、有利な１構成では、電気的な接続のためのカップリング手段３０，４８、すなわちプラグ／ソケット組合せが、差込み結合の正しく分極された締結しか許さない形状接続エレメント、すなわち係合に基づいた嵌合による結合を形成するエレメントを有する。このような形状接続エレメントは１構成では、半径方向外側に向かってレーザ点火プラグ１０から突出したピン６０により実現される。このピン６０は、レーザ点火プラグ１０に対して相対的な冷却器３４の位置が正しい場合にのみ、冷却器３４に設けられた対応するスリット内に係合する。

電気的な差込み結合部を、プラグ取付け穴１２内に侵入した腐食性の媒体による腐食に対して保護するために、別の有利な構成では、シール部材６２が設けられている。このシール部材６２は、レーザ点火プラグ１０に設けられた、電気的な接続のために働く差込みエレメント３０と、冷却器３４に設けられた、電気的な接続のために働く差込みエレメント４８との間に位置していて、締結された差込み結合部の内部を外部影響因子に対してシールする。

電気的な差込み結合に関与する両差込みエレメントのうちのいずれか一方の差込みエレメント３０；４８は、レーザ点火プラグ１０であれ、冷却器３４であれ、いずれの構成部分の長手方向軸線の方向では、前記各構成部分、すなわちレーザ点火プラグ１０もしくは冷却器３４に固く結合されていて、半径方向ではフレキシブルでかつ前記長手方向軸線を中心にしてセンタリングされた旋回円錐体を描くように弾性的に少しだけ旋回可能であるので、この一方の差込みエレメントの位置は、レーザ点火プラグ１０と冷却器３４との連結時に、それぞれ他方の差込みエレメント４８；３０の位置に自動的に適合することができる。この他方の一方の差込みエレメントは固く固定されていると有利である。

冷却器３４の遠位の端部３８に配置されたフランジ５６は、図示の構成では、さらに外側に位置するフランジ６４によって軸方向および半径方向で保持される。この場合、外側のフランジ６４は内側のフランジ５６の外縁部に被さっているので、内側のフランジ５６は外側のフランジ６４に対して回転可能である。これにより、プラグ取付け穴１２の長手方向軸線４０を中心とした回転に関して、内側のフランジ５６の角度位置は自由に調節され得る。それに対して、このような回転に関する外側のフランジ６４の角度位置は、この外側のフランジ６４が特定の位置でしか内燃機関に結合可能でないことにより固定されている。これらの特定の位置は、たとえば、外側のフランジ６４に設けられた、固定用ねじ６６が貫通案内される切欠きが、内燃機関に設けられた、前記固定用ねじ６６を収容するために形成されたねじ山付孔の上に合致して位置しなければならないことにより規定されている。

プラグ取付け穴１２の熱膨張率と、レーザ点火プラグ１０と、このレーザ点火プラグ１０に連結された冷却器３４とから成るアッセンブリの熱膨張率との熱膨張率差を補償するために、さらに別の有利な構成では、前記アッセンブリの遠位の端部の取付け部がプラグ取付け穴１２の長手方向軸線４０の方向でフレキシブルである。しかしこの場合、十分に良好な熱接触を保証するためには、冷却器３４をレーザ点火プラグ１０に押圧するためのある程度の押圧力が必要となることを顧慮しなければならない。このことは特に、レーザ点火プラグ１０と冷却器３４とのそれぞれ端面側の熱接触面２８および熱接触面４６を介して媒介される熱接触に云える。

図３に示した構成では、このような押圧力が、弾性的なエレメント６８、たとえばばねによって形成される。この弾性的なエレメント６８は固定用ねじ６６のヘッドと外側のフランジ６４との間に位置している。

択一的な別の構成では、このような弾性的なエレメントが、外側のフランジ６４と内側のフランジ５６との間に位置し、こうして弾性的な戻し力を生ぜしめる、前記両フランジ５６，６４の間の軸方向における相対運動を可能にする。

さらに別の構成は、組み込まれたコネクタと、冷却媒体供給管路および冷却媒体戻し管路のためのフレキシブルなホースとを備えた冷却器３４により特徴付けられている。フレキシブルなホースにより、冷却器３４の遠位の端部３８に配置されたフランジ５６は、ある程度の範囲内で、冷却器３４の近位の端部３６に対して回転され得る。これにより、冷却器３４はまず並進運動によって、プラグ取付け穴１２内に組込み固定されたレーザ点火プラグ１０とカップリング（連結）され得る。引き続き、内燃機関における冷却器３４の固定がバヨネット結合により行われ得る。バヨネット結合では、この場合に相応してバヨネットクロージャ部分として実現されたフランジ５６が冷却器３４の遠位の端部３８に対して少しだけ回転させられる。冷却器３４の組付けおよび取外しは、この場合には特殊工具を用いて行われる。この特殊工具は、差込み可能な冷却器３４の近位の端部３６をプラグ取付け穴１２内でレーザ点火プラグ１０の遠位の端部２２と連結させ、このために必要となる取付け・取外し力および取付け・取外しモーメントを伝達する。

内燃機関の振動が強すぎることにより、所要の電気的なコンタクティングのための差込みシステムの使用が不可能である場合、別の構成の枠内では、電気的な接続ケーブルがレーザ点火プラグ１０に固定的に取り付けられている。この場合には、冷却器３４が、その全長にわたってスリットを有していて、このスリット内には、内燃機関へのレーザ点火プラグ１０のねじ込みの後で、かつプラグ取付け穴１２内への冷却器３４の差込みの前もしくは差込みの際に、レーザ点火プラグ１０のケーブルが挿入される。レーザ点火プラグ１０をプラグ取付け穴１２内にねじ込むためのプラグレンチも、この構成ではスリットを必要とする。

これによって、図３には特に、本発明によるレーザ点火プラグと冷却器との連結体から成り、かつ連結され取り付けられた状態において、公知のレーザ点火装置の機能形式、すなわちレーザ点火エネルギを提供しかつ作動中に妨害因子となる熱を導出するという機能形式と比較可能、すなわちほぼ同等である機能形式を有するレーザ点火装置が示されている。

図４に示した構成では、冷却器３４が、レーザ点火プラグ１０から熱を取り出すための手段として、液体によって流通される棒状体７０を有する。図４には、特にレーザ点火プラグ１０の遠位の端部２２と、冷却器３４の近位の端部３６とが、熱的および電気的に連結された状態で図示されている。

冷却器３４の近位の端部３６に設けられた棒状体７０は、レーザ点火プラグ１０の遠位の端部２２に設けられた切欠き７２内に係合している。この構成では、切欠き７２の内面、すなわち切欠き７２の側面および／または底面が、レーザ点火プラグ１０の熱接触面を形成している。これに対して相補的な、棒状体７０の外面、すなわち棒状体７０の側面および／または端面は、これらの面が切欠き７２内に突入している場合には、冷却器３４の熱接触面を形成している。

切欠き７２は、有利にはレーザ点火プラグ１０の、蓄熱体および伝熱体として働くコンポーネントに設けられている。このコンポーネントのための材料としては、特に金属、有利には良熱伝導性の金属、たとえばアルミニウムが挙げられる。棒状体７０は図示の構成では中空であり、そして冷却液のための供給管路７４と戻し管路７６とを有している。

エンジンの振動が強すぎるため、電気的なコンタクティングのための差込みシステムの使用が不可能である場合には、図４に示した構成とは異なって、やはり電気的な接続ケーブルが、レーザ点火プラグ１０に固定的に取り付けられていてよい。この場合には、レーザ点火プラグ１０をプラグ取付け穴１２内にねじ込むために働くプラグレンチが、この構成においてもスリットを必要とする。

棒状体７０は切欠き７２と共に有利には、すき間嵌めを形成する。別の構成では、切欠き７２と棒状体７０とから成るペアリングが、連結された状態でプレス嵌めが生ぜしめられるように構成されている。特にすき間嵌めの場合には、有利には、レーザ点火プラグ１０から冷却器３４への熱伝達を改善するために、棒状体７０の外面および／または切欠き７２の内面の接触範囲において熱伝導ペーストが使用される。

レーザ点火プラグ１０の遠位の端部２２は、連行プロファイル８０、すなわち異形成形（プロファイリング）された連行体を有する。この連行プロファイル８０は、たとえばつめクラッチとして実現されていて、工具、特にプラグレンチとの連結のために調整されている。レーザ点火プラグ１０に固く結合された、コネクタプラグの形の差込みエレメント８２は、冷却器３４に設けられた、対応コネクタまたはプラグ受容体として実現された差込みエレメント８４と共に、電気的な差込み結合部を形成する。この電気的な差込み結合部を介してレーザ点火プラグ１０のレーザ装置に電気的なエネルギが供給され、このレーザ装置が制御される。さらに、この電気的な差込み結合部を介して、レーザを作動させるためのフィードバック信号、たとえばフォトダイオード信号が伝送される。レーザ装置が、点光源を冷却するためのペルティエ素子を有する場合には、ペルティエ素子を作動させるために必要となる電気的な接続を、やはり前記差込み結合部によって閉じることができる。この電気的な差込み結合部はこの構成ではセンタ外に、つまりプラグ取付け穴１２の長手方向軸線４０の外に配置されている。冷却器側の差込みエレメント８４は、冷却器３４に固定されているので、差込み力は冷却器３４によって伝達される。

液体冷却された中空棒状体としての棒状体７０の実現に対して択一的な別の構成では、棒状体７０が、中実材料、特に良熱伝導性の金属から成る中実な熱伝導ロッドとして実現されていてもよい。このような構成では、熱伝導ロッドの他方の端部が、有利にはプラグ取付け穴開口の近傍に位置する熱交換器またはプラグ取付け穴１２の外側に位置する熱交換器により冷却される。この熱交換器は有利には冷却液により流通される。このことには、狭いプラグ取付け穴の外側に、より多くの構成スペース容積が提供されているので、大きな熱伝達面が実現され得るという利点がある。

別の択一的な構成の枠内では、棒状体７０が、ヒートパイプの端部として実現されている。ヒートパイプは、熱吸収および熱放出しながら進行する相転移を利用して高い熱流密度を可能にする伝熱体である。これにより、中実な熱伝導ロッドを使用した場合に可能となるよりも高い冷却出力が達成される。この構成も、図３につき説明した方法と同様にして内燃機関に取り付けられ得る。

図５には、レーザ点火プラグ１０の、長手方向軸線に沿って断面した横断面図が示されている。レーザ点火プラグ１０は近位の端部２０と遠位の端部２２とを有する。近位の端部２０には、雄ねじ山が設けられており、この雄ねじ山によってレーザ点火プラグ１０はプラグ取付け穴１２に設けられたプラグねじ山にねじ込まれる。プラグ取付け穴１２に対して燃焼室をシールするためには、シール部材８６が働く。近位の端部２０では、レーザ点火プラグ１０のベース部分９０に、レーザ光線に対して透明の燃焼室窓８８が配置されており、この燃焼室窓８８はレーザ点火プラグ１０からのレーザエネルギ、特にレーザ点火パルスの形のレーザエネルギの出力結合を可能にする。レーザエネルギを発生させるためには、レーザ点火プラグ１０が、ポンプ光源９２と、集光光学系９４と、点火レーザ９６と、パッシブＱスイッチ９８とを備えたレーザ装置を有している。

ポンプ光源９２は、有利には多数の半導体ダイオードレーザである。特に有利には、ポンプレーザが、面発光型の半導体レーザ（ＶＣＳＥＬ、vertical cavity surface emitting laser）として形成されている。択一的または補足的に、端面発光型の半導体レーザまたは面発光型の半導体レーザと端面発光型の半導体レーザとからの組合せを使用することもできる。面発光型の半導体レーザは、別のポンプレーザに比べて熱敏感性もしくは感熱性が低いという利点を持っている。したがって、面発光型の半導体レーザは本発明と相まって特に良好に使用可能となる。なぜならば、本発明は、プラグ取付け穴１２の、効果的な冷却のためのスペースがほとんど提供されていない深部におけるレーザ点火プラグ１０の配置を包含するからである。

ポンプ光源９２の作動時に自由となる熱は、蓄熱体および／または伝熱体として働く端プレート１００に伝達される。このためには、端プレート１００がポンプ光源９２と熱接触している。１構成では、付加的にポンプ光源９２をアクティブに冷却するためにペルティエ素子が設けられている。このようなペルティエ素子はポンプ光源９２と端プレート１００との間に配置されていてよいので、ペルティエ素子は両エレメント９２，１００と熱的にカップリングされている。しかし、ペルティエ素子は端プレート１００とのみ熱的にカップリングされていてもよい。ポンプ光源９２により形成されたポンプ放射線は、集光光学系９４によって点火レーザ９６に集束される。点火レーザ９６は有利にはレーザアクティブな固体である。このレーザアクティブな固体にはＱスイッチ９８、特にパッシブなＱスイッチ９８が対応しているので、点火レーザ９６はポンプ放射線の作用を受けて自体公知の形式で、高度に強力なレーザ点火パルスを発生させる。レーザアクティブな固体９６とＱスイッチ９８とから成るアッセンブリの外側の端面における、レーザ共振器を形成するために必要となるミラーならびに点火レーザからのレーザビームを燃焼室内に集束させるための光学系は、図５には図示されていない。

レーザ点火プラグ１０の遠位の端部２２に配置された端プレート１００は、ポンプ光源９２とは反対の側に、冷却器との解離可能な機械的および熱的な結合のためのカップリング手段２４を有する。レーザ装置は有利にはレーザ点火プラグ１０のヘッド部分１０２に配置されており、燃焼室窓８８は別個のベース部分９０に組み込まれている。ヘッド部分１０２とベース部分９０とは図示の構成では、管状の中間部材１０４により互いに結合されている。管状の中間部材１０４とヘッド部分１０２およびベース部分９０との結合は、それぞれ有利には材料接続的な結合、たとえば溶接シームにより行われるが、しかし別の結合形式、たとえばエラストマのシールエレメントと組み合わされた螺合締結および／またはかしめ締結も考えられる。

有利な１構成では、中間部材１０４は、この中間部材１０４がベース部分９０を熱的にできるだけ十分にヘッド部分１０２から分離することによりすぐれている。これにより、高温の近位の端部２０から、熱に敏感なポンプ光源９２への望ましくない熱流が減じられるか、もしくは低いレベルに維持される。したがって、中間部材１０４が劣熱伝導体として実現されていることが有利である。このことは、たとえば中間部材１０４が特殊鋼管、特に小さな肉厚を有する特殊鋼管であるか、または中間部材１０４が劣熱伝導性のセラミックスから成ることにより実現され得る。

図６には、レーザ点火プラグ１０と、このレーザ点火プラグ１０から分離可能である冷却器３４とから成るアッセンブリの別の実施形態が示されている。この場合、レーザ点火プラグ１０と冷却器３４との間の分離線は、破線１０６に沿って延びている。前記アッセンブリの組付け時では、まずレーザ点火プラグ１０が、プラグ取付け穴に通じた燃焼室の開口内にねじ込まれる。その後に、冷却器３４が差し被される。冷却器３４は特に熱交換器１０８を有しており、この熱交換器１０８は、場合によっては複数の部分から製作されている。冷却媒体はフレキシブルなホース１１０を通って接続部１１２を介して熱交換器１０８内に流入する。この熱交換器１０８において冷却媒体は熱を吸収する。この熱は、レーザ点火プラグ１０の熱接触面と熱交換器１０８の熱接触面とのペアリングにより形成された接触範囲１１６において固体熱伝導によりレーザ点火プラグ１０から熱交換器１０８に放出される。接触範囲１１６は円筒状または円錐状であってよい。円錐状の形状が特に有利である。なぜならば、その場合、特に良好な接触が達成されるからである。熱交換器１０８は、ねじ山１２０を備えた袋ナット１１８を用いて軸方向で、レーザ点火プラグ１０に設けられた円錐状の、熱的なカップリングのためのカップリング手段２４に圧着され、かつレーザ点火プラグ１０に保持される。駆動部としては、複数の切欠き１１８ａが役立つ。これらの切欠き１１８ａ内には、袋ナット１１８を締め付けるために、つめ付きレンチを差し込むことができる。これらの切欠き１１８ａは、レーザ点火プラグ１０を駆動するために働く、レーザ点火プラグ１０に設けられた切欠き１２２と同じ寸法を有すると有利である。これにより、同じレンチを使用することができる。

螺合締結に対して択一的に、冷却器はバヨネットクロージャによりレーザプラグに保持され得る。この場合、プラグレンチは、ロックのために必要となる角度だけバヨネットクロージャを回転させるために役立つ。保持のためのさらに別の択一的な構成は、アンダカット部に係合するばね支承された係止突起によるロックである。この場合には、有利にはたとえばプラグレンチに組み込まれている特殊工具を、ロックの解除のために使用することができる。

熱交換器１０８のセンタ部には、電気的な差込みエレメント１２４が設けられている。この差込みエレメント１２４はレーザ点火プラグ１０に設けられた差込みエレメント１２６に被せ嵌められる。差込みエレメント１２４，１２６はコード化部を有し、これによって差込みエレメント１２４，１２６は、誤った極性のまま差し込まれることがなくなる。択一的には、コード化は、比較的丈夫な金属製のエレメント２４，１０８の間でも、たとえばピンおよびスリットにより行われ得る。電気的な線路１２８および冷却媒体ホース１１０は、１つのケーブル束の形でプラグ取付け穴から導出される。このケーブル束は熱交換器への移行部において引張負荷軽減部１３０により保護されている。

これによって図６は、図３と同様に、特に本発明によるレーザ点火プラグ１０と冷却器３４との連結体から成り、かつ連結され取り付けられた状態において、公知のレーザ点火装置の機能形式、すなわちレーザ点火エネルギを提供しかつ作動中に妨害因子となる熱を導出するという機能形式とほぼ同等の機能形式を有するレーザ点火装置が示されている。

これによって図６はさらに、レーザ点火プラグとの、解離可能な機械的および熱的なカップリングのために調整された近位の端部を有し、この近位の端部が、冷却器とレーザ点火プラグとの、プラグ取付け穴内部で行われる連結およびレーザ点火プラグからの冷却器の連結解除を可能にするレーザ点火プラグ用の冷却器を示している。この場合、冷却器の近位の端部は、レーザ点火プラグの遠位の端部と螺合締結されるように構成されている。

図６に示した構成には、その他の図面に図示の冷却器３４の構成に比べて次のような大きな利点が得られる。すなわち、冷却器の長さをプラグ取付け穴深さに合わせる必要がない。したがって、この構成は多目的に使用可能である。

さらに、全ての構成、すなわち図６に示した構成も、レーザ点火プラグに取り付けられるのではなく、またはレーザ点火プラグに取り付けられるだけではなく、プラグ取付け穴の開口にも、またはプラグ取付け穴の開口にのみ取り付けられる冷却器を用いる構成も、種々異なるプラグ取付け穴深さを有する内燃機関のためのレーザ点火プラグ１０の多目的な使用可能性の利点を有する。種々異なる内燃機関の種々異なるプラグ取付け穴深さは、冷却器３４の種々異なる長さにより補償され得る。レーザ点火プラグモジュールと冷却器モジュールとから成るレーザ点火装置のモジュール式の構造に基づき、その都度同じレーザ点火プラグモジュールが使用可能となる。これによって、同一部品点数の割合が増大され、製作および予備部品保持が簡単となる。

既にさらに上で説明したように、本発明によるレーザ点火プラグおよび本発明による冷却器は、互いに連結された状態においてレーザ点火装置を形成し、このレーザ点火装置の、取り付けられた状態における機能形式は、公知のレーザ点火装置の機能形式、すなわちレーザ点火エネルギを提供しかつ作動中に妨害因子となる熱を導出するという機能形式とほぼ同等である。単一の構成部品として実現された公知のレーザ点火装置に比べた利点は、本出願において提供されたレーザ点火装置のモジュール式の構造から得られる。本出願において提供されたレーザ点火プラグと、本出願において提供された冷却器とから、互いに分離可能なモジュールとして組み立てられたレーザ点火装置は、同じく新規性および進歩性を具備したものであるとみなされる。このことは、本出願において提供されたレーザ点火プラグおよび冷却器の構成のいかなる組合せにも云える。

Claims (27)

1. レーザ点火プラグ（１０）であって、該レーザ点火プラグ（１０）が、内燃機関に設けられたプラグ取付け穴（１２）内に取り付けられて、当該レーザ点火プラグ（１０）の燃焼室側の端部、つまり近位の端部（２０）を介して内燃機関の燃焼室（１６）内にレーザ点火エネルギを集束させるように構成されているレーザ点火プラグ（１０）において、当該レーザ点火プラグ（１０）が、当該レーザ点火プラグ（１０）の、近位の端部（２０）とは反対の側に位置する遠位の端部（２２）に、冷却器（３４）との解離可能な機械的および熱的な結合のためのカップリング手段（２４）を有し、該カップリング手段（２４）は、当該レーザ点火プラグ（１０）が前記プラグ取付け穴（１２）内に取り付けられた状態で前記冷却器（３４）の連結および連結解除を可能にするように構成されていることを特徴とするレーザ点火プラグ（１０）。
2. 当該レーザ点火プラグ（１０）は、点火レーザ（９６）とポンプ光源（９２）とを備えたレーザ装置を有し、さらに当該レーザ点火プラグ（１０）は、その遠位の端部（２２）が、取り付けられた状態で前記プラグ取付け穴（１２）内に設けられたシールシート（３２）から、２３０ｍｍよりも小さくかつ８０ｍｍよりも大きい間隔を有するように設定された長さを有する、請求項１記載のレーザ点火プラグ（１０）。
3. 当該レーザ点火プラグ（１０）の最大直径が、５０ｍｍよりも小さい、有利には４０ｍｍよりも小さい、特に３２ｍｍよりも小さい、請求項１または２記載のレーザ点火プラグ（１０）。
4. 当該レーザ点火プラグ（１０）が、その遠位の端部（２２）に、当該レーザ点火プラグ（１０）の解離可能な電気的な接続のためのカップリング手段（３０）を有する、請求項１から３までのいずれか１項記載のレーザ点火プラグ（１０）。
5. 前記電気的な接続のためのカップリング手段（３０）は、前記遠位の端部（２２）のセンタ個所に配置されていて、電気的な差込み結合のプラグコネクタまたはプラグ受容部として実現されている、請求項４記載のレーザ点火プラグ（１０）。
6. 前記電気的な接続のためのカップリング手段（３０）は、電気的な差込み結合が、当該レーザ点火プラグ（１０）の長手方向軸線の方向で行われる並進運動によって締結され、かつ逆方向に向けられた並進運動によって解放されるように構成されている、請求項５記載のレーザ点火プラグ（１０）。
7. 前記電気的な接続のためのカップリング手段（３０）は、前記差込み結合の正しく分極された締結しか可能にしない形状接続エレメントを有する、請求項６記載のレーザ点火プラグ（１０）。
8. 当該レーザ点火プラグ（１０）が、当該レーザ点火プラグ（１０）に固く結合された電気的な接続ケーブルを有する、請求項１から３までのいずれか１項記載のレーザ点火プラグ（１０）。
9. 当該レーザ点火プラグ（１０）が、金属製の熱接触面（２６，２８）を有する、請求項１から８までのいずれか１項記載のレーザ点火プラグ（１０）。
10. 前記金属製の熱接触面（２６，２８）は、前記遠位の端部（２２）に外側で円筒状に配置されており、かつ／または遠位の端面に配置されている、請求項９記載のレーザ点火プラグ（１０）。
11. 前記金属製の熱接触面は、当該レーザ点火プラグ（１０）の遠位の端部（２２）に、中央内側に位置する切欠きの表面として、かつ／または前記遠位の端部（２２）の端面として実現されている、請求項９記載のレーザ点火プラグ（１０）。
12. 前記レーザ装置は当該レーザ点火プラグ（１０）の遠位の端部（２２）に配置されており、当該レーザ点火プラグ（１０）の近位の端部（２０）と遠位の端部（２２）とが、当該レーザ点火プラグ（１０）の遠位の端部（２２）よりも熱伝導性の悪い中間部材（１０４）によって互いに結合されている、請求項１から１１までのいずれか１項記載のレーザ点火プラグ（１０）。
13. 前記中間部材（１０４）が特殊鋼管である、請求項１２記載のレーザ点火プラグ（１０）。
14. 請求項１から１３までのいずれか１項記載の特徴を有するレーザ点火プラグ（１０）に用いられる冷却器（３４）において、当該冷却器（３４）が、レーザ点火プラグ（１０）との解離可能な機械的および熱的なカップリングのために形成された近位の端部（３６）を有し、該近位の端部（３６）が、プラグ取付け穴（１２）の内部で行われる、当該冷却器（３４）とレーザ点火プラグ（１０）との連結およびレーザ点火プラグ（１０）からの当該冷却器（３４）の連結解除を可能にすることを特徴とする、レーザ点火プラグに用いられる冷却器（３４）。
15. 当該冷却器（３４）が、プラグ取付け穴（１２）の開口に取り付けるために形成された遠位の端部（３８）を有し、該遠位の端部（３８）は、プラグ取付け穴（１２）の長手方向軸線（４０）の方向で弾性的な、内燃機関への当該冷却器（３４）の取付けを可能にするように構成されている、請求項１４記載の冷却器（３４）。
16. 当該冷却器（３４）の前記遠位の端部（３８）はフランジ（５６）を有し、当該冷却器（３４）の前記近位の端部（３６）は、レーザ点火プラグ（１０）から熱を吸収するための手段を有し、当該冷却器（３４）の前記遠位の端部（３８）は当該冷却器（３４）の前記近位の端部（３６）に、剛性的な管によって結合されている、請求項１４記載の冷却器（３４）。
17. 当該冷却器（３４）の前記遠位の端部（３８）はフランジ（５６）を有し、当該冷却器（３４）の前記近位の端部（３６）は、レーザ点火プラグ（１０）から熱を吸収するための手段を有し、当該冷却器（３４）の前記遠位の端部（３８）は当該冷却器（３４）の前記近位の端部（３６）に、延性の管によって結合されている、請求項１４記載の冷却器（３４）。
18. 当該冷却器（３４）の前記近位の端部（３６）は、レーザ点火プラグ（１０）の遠位の端部（２２）に螺合締結されるように構成されている、請求項１４記載の冷却器（３４）。
19. 当該冷却器（３４）の近位の端部（３６）がカップリング手段を有し、該カップリング手段は、連結が、レーザ点火プラグ（１０）の長手方向軸線の方向で行われる並進運動によって行なわれ、かつ逆方向に向けられた並進運動によって連結解除が行われるように構成されている、請求項１４から１８までのいずれか１項記載の冷却器（３４）。
20. 当該冷却器（３４）が、レーザ点火プラグ（１０）から熱を吸収するための手段として少なくとも１つの熱接触面（４２，４６）を有し、該熱接触面（４２，４６）は、レーザ点火プラグ（１０）に設けられた相補的な熱接触面（２６，２８）に熱接触するように構成されている、請求項１４から１９までのいずれか１項記載の冷却器（３４）。
21. 当該冷却器（３４）の前記熱接触面は、スリーブの金属製の内面であり、該スリーブは、レーザ点火プラグ（１０）に設けられた相補的な熱接触面と共にプレス嵌めを形成するように構成されている、請求項２０記載の冷却器（３４）。
22. 当該冷却器（３４）の前記熱接触面は、１つまたは複数のスリットを有している、請求項２１記載の冷却器（３４）。
23. 当該冷却器（３４）の前記熱接触面は、棒状体（７０）の表面であり、該棒状体（７０）は、該棒状体（７０）が、レーザ点火プラグ（１０）の遠位の端部（２２）に設けられた対応する切欠き（７２）と共にすき間嵌めを形成するように寸法設定されており、該切欠き（７２）の、熱接触面として働く内側の表面と、前記棒状体（７０）の表面との間の熱的な接触が、これらの表面のうちの少なくともいずれか一方の表面に被着された熱伝導ペーストによって増大される、請求項１４から２２までのいずれか１項記載の冷却器（３４）。
24. 当該冷却器（３４）は、冷却液を用いた流通のために構成された熱交換器（５０，１０８）と、冷却液のための供給管路および戻し管路とを有する、請求項１４から２３までのいずれか１項記載の冷却器（３４）。
25. 当該冷却器（３４）は、熱伝導ロッドまたはヒートパイプを有し、該熱伝導ロッドまたはヒートパイプは、プラグ取付け穴範囲でレーザ点火プラグ（１０）の上方またはプラグ取付け穴の外で、冷却液によって流通される熱交換器により冷却される、請求項１４から２４までのいずれか１項記載の冷却器（３４）。
26. 当該冷却器（３４）は、レーザ点火プラグ（１０）のレーザ装置を、少なくとも１つの電気的な接続線路に解離可能に導電接続するための電気的な接続部を有する、請求項１４から２５までのいずれか１項記載の冷却器（３４）。
27. レーザ点火装置であって、レーザ点火プラグ（１０）と冷却器（３４）とを備え、レーザ点火プラグ（１０）は、内燃機関に設けられたプラグ取付け穴（１２）内に取り付けられて、燃焼室側の端部、つまり近位の端部（２０）を介して内燃機関の燃焼室（１６）内にレーザ点火エネルギを集束させるように構成されているレーザ点火装置において、レーザ点火プラグ（１０）が、前記近位の端部（２０）とは反対の側に位置する遠位の端部（２２）に、前記冷却器（３４）との解離可能な機械的および熱的な結合のためのカップリング手段を有し、該カップリング手段は、レーザ点火プラグ（１０）が前記プラグ取付け穴（１２）内に取り付けられた状態で前記冷却器（３４）の連結および連結解除を可能にするように構成されており、前記冷却器（３４）は、レーザ点火プラグ（１０）との解離可能な機械的および熱的なカップリングのために形成された近位の端部（３６）を有し、該近位の端部（３６）が、プラグ取付け穴（１２）の内部で行われる、前記冷却器（３４）とレーザ点火プラグ（１０）との連結およびレーザ点火プラグ（１０）からの前記冷却器（３４）の連結解除を可能にすることを特徴とする、レーザ点火装置。

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