JP4532584B2 - 内燃機関用の点火装置 - Google Patents
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Description
本発明は、請求項1の上位概念に記載された、内燃機関用の点火装置に関する。
本発明に相応して設けられた一体構造化された部分は、自動車において、内燃機関で生じる外部条件、例えば加速度、高温、低温並びに高い温度勾配に特に良好に耐えることができる。しかも、入力ミラーおよび取り出しミラーを固定するために、複雑でコストがかかる構造的な措置は必要ない。これによって既に製造コストが格段に下げられる。
以下、本発明について、図示の特に有利な実施例を用いて詳細に説明する。
図面において:
図1は点火装置を有する内燃機関の概略図であり、
図2は図1に示された点火装置の概略図であり、
図3は図2に示された領域の拡大図であり、
図4〜21は、図2に示された点火装置の種々の実施例であり、
図22は図21に示された実施例の集光レンズを前から見た図である。
内燃機関には図1において全体として参照番号10が付与されている。内燃機関は図示されていない自動車の駆動に用いられる。内燃機関10は複数のシリンダを有しており、これらの複数のシリンダのうちの1つだけに図1において参照番号12が付与されている。シリンダ12の燃焼室14はピストン16によって制限される。燃料は燃焼室14内に、直接的にインジェクタ18を通って達する。このインジェクタは、燃料特積部(レイル)20に接続されている。
ポンピング持続時間が長引くにつれて、共振器62内部のビーム密度が上昇する。ある程度のビーム密度から、受動的Qスイッチ46はフェージングを始め、増幅は共振器62内の全体喪失を越え、レーザは発振し始める。
Claims (25)
- 自動車の内燃機関(10)用の点火装置であって、
ポンピング光(60)を供給する少なくとも1つのポンピング光源(30)と、
レーザパルス(24)を形成して燃焼室(14)内に放射するレーザ装置(26)と、
ポンピング光(60)をポンピング光源(30)からレーザ装置(26)へ伝送する導光装置(28)とを有している形式のものにおいて、
レーザ活性固体(44)および受動的Qスイッチ(46)が全体的に一体構造化された部分(50)として構成されており、
前記レーザ活性固体(44)と受動的Qスイッチ(46)は相互に、密着、熱による結合または焼結プロセスによって接続されている、
ことを特徴とする、内燃機関用の点火装置。 - さらに、前記レーザ装置(26)の入力ミラー(42)および取り出しミラー(48)が一体構造化された部分(50)として構成されている、
請求項1記載の点火装置。 - 前記入力ミラー(42)および取り出しミラー(48)は誘電性層によって製造されている、請求項2記載の点火装置。
- 前記一体構造化された部分(50)は1つのウェハから製造されている、請求項1から3までのいずれか1項記載の点火装置。
- 前記レーザ装置(26)の共振器(62)はレーザ活性固体(44)および少なくとも1つのガラス体(64)によって構成されている、請求項1から4までのいずれか1項記載の点火装置。
- 前記ガラス体(64)は、レーザ活性固体(44)に対して直列に配置されており、レーザ活性固体(44)よりも長い、請求項5記載の点火装置。
- 前記ガラス体(64)およびレーザ活性固体(44)は一体構造化されている、請求項5または6記載の点火装置。
- 前記ガラス体(64)は受動的Qスイッチ(46)とレーザ活性固体(44)の間に配置されており、レーザ活性固体(44)とガラス体(64)の間に、前記ポンピング光(60)に対して高反射性であり、前記レーザ光(24)に対して透過性である層(66)が配置されている、請求項5から7までのいずれか1項記載の点火装置。
- 反射装置(69)は前記レーザ活性固体(44)を半径方向で取り囲んでおり、
前記反射装置(69)は反射面(67)を有しており、当該反射面によってポンピング光(60)が横断的にレーザ活性固体(44)内に反射される、請求項1から8までのいずれか1項記載の点火装置。 - 前記反射装置(69)はガラス体である、請求項9記載の点火装置。
- 前記反射面(67)は傾斜している、ないしはテーパ状である、請求項9記載の点火装置。
- 光学増幅器(70)を有しており、当該光学増幅器内にポンピング光(74)が入力され、当該光学増幅器は、前記レーザ装置(26)に対して光学的に直列に配置されている、請求項1から11までのいずれか1項記載の点火装置。
- 前記レーザ装置(26)は第1の導光装置(28)によって供給され、前記増幅器(70)は第2の導光装置(72)によって供給される、請求項12記載の点火装置。
- 前記レーザ装置(26)および増幅器(70)は同じ導光装置(28)によって供給される、請求項12または13記載の点火装置。
- 前記ポンピング光(74)は、複焦点集光レンズ装置(40)によって、前記レーザ装置(26)と前記増幅器(70)に分けられる、請求項14記載の点火装置。
- 前記増幅器(70)は横断的に、当該増幅器を取り囲んでいる反射装置(69)の反射面(67)での反射によって供給される、請求項12から15までのいずれか1項記載の点火装置。
- 前記反射装置(69)は、放射線方向で見て、テーパ状に先細りしている、請求項16記載の点火装置。
- 前記増幅器(70)は縦方向で、反射装置(78)での反射によって供給される、請求項12から17までのいずれか1項記載の点火装置。
- 前記レーザ装置(26)の受動的Qスイッチ(46)および取り出しミラー(48)は、増幅器のポンピング光(74)の波長に対して透過性であり、
前記ポンピング光(60)は前記レーザ装置(26)のレーザ活性固体(44)によって完全には吸収されず、前記増幅器(70)は、レーザ装置(26)の、前記導光装置(28)の方を向いていない面に配置される、請求項12から18までのいずれか1項記載の点火装置。 - 前記増幅器(70)は光学的に、導光装置(28)とレーザ装置(26)との間に配置されており、反射器(42’)は光学的に前記受動的Qスイッチ(46)の後方に配置されており、
取り出しミラー(48’)はレーザ装置(26)の増幅器(70)とレーザ活性固体(44)の間に配置されており、
ポンピング光(60、74)が入力される前記増幅器(70)の領域(82)は傾斜して構成されており、
前記増幅器(70)は側方の取り出し面(86)を有している、請求項12から19までのいずれか1項記載の点火装置。 - 光学的に前記Qスイッチ(46)の後方に反射器(42’)が配置されており、レーザ装置(26)のレーザ活性固体(44)の、Qスイッチ(46)の方を向いていない面に取り出しミラー(48’)が配置されており、
方向変換装置(84)を有しており、当該方向変換装置は前記増幅器(70)へ向かうようにレーザビーム(80)を方向変換する、請求項12から19までのいずれか1項記載の点火装置。 - レーザ装置(26)の増幅器(70)およびレーザ活性固体(44)は一体構造化されている、請求項21記載の点火装置。
- 増幅器(70)の取り出し面(86)は部分鏡面被覆部を有している、請求項12から22までのいずれか1項記載の点火装置。
- レーザビーム(24)に対する焦点合わせ光学素子(52)を有しており、当該焦点合わせ光学素子は発散レンズ(54)および集光レンズ(56)を含み、当該発散レンズおよび集光レンズは一体構造化された部分に構成されている、請求項1から23までのいずれか1項記載の点火装置。
- 前記一体構造化された部分(52)は燃焼室窓(58)を含んでいるまたは燃焼室窓(58)を形成する、請求項24記載の点火装置。
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