Пьезоэлектрическое запальное устройство - SU578909A3

Код документа: SU578909A3

Чертежи

Описание

Изобретение касается конструкций пьезоэлектрических запальных устройст и может быть использовано, например, в зажигалках.

Известно пьезоэлектрическое запальное устройство l , используемое, в частности, в зажигалках, содержащее приводной элемент, корпус из немагнитного материала, установленные в нем пьезоэлектрический преобразователь и ударнцй механизм, имеющий рабочую и возвратную пружины, связанный с ними боек, вдаолнённый из магнитного матерййла И пи меньшей мере один постоянный магнит .Недостаток из вестного устройства .в,:ТОм, ;что для создания определенно1О;удерживающего усилия приходится йрименять относительно большой магнит Кроме того, после отрыва от магнита б.оек остается очень долго в зоне действия магнита , вследствие iero большая часть накопленной в пружине энергии затрачивается не на ускорение бойка, а на преодоление силы притяжения между маг нитом и бойком. Этим обусловлена низкая надежность зажигания известного пьезозапальника.

Цель изобретения - уменьшение габаритов устройства и повьлиение надежности зажигания. Это достигается тем, что устройство имеет удерживатаций элемент , выполненный из магнитного материала , жестко связанный с корпусом и образующий с постоянным магнитом и бойком в положении покоя последнего замкнутую магнитную цепь. Кроме того в предлагаемом устройстве часть бойка , обращенная к пьезоэлектрическому преобразователю, выполнена вьтуклой; боек выполнен в виде стакана, открытая часть которого обращена к удёрживакхдему элементу, а постоянный магнит помещен в стакан и закреплен на его дне; удерживалвдий элемент представляет собой пластину с выступом, причем пластина связана с корпусом через выступ и обращена к бойку; удерживакадий элемент выполнен в виде блоков , размещенных пр внутреннему периметру корпуса, апостоянный магнит прикреплен к блокам и имеет продольное отверстие для размещения рабочей пружины и приводного элемента; магнит и боек установлены один относительно другого с зазором, образуювдиь: шунтирующий проход в замкнутой магнитной цепи.

Устройство имеет дополнительный элемент для повышения удара бойка. выполненный из магнитного материала и закрепленный на поверхности постоянного магнита, обращенной к удерживающему элементу, а также шток; дополнительный элемент для повышения энергии 1удара бойка выполнен в виде пластины, связанной с рабочей и возвратной пружинами посредством штока, щзи этом удерживающий элемент предст ляет собой шайбу, в отверстии которо размещен шток. Кроме того, в предлаг iBMOM устройстве боек прикреплен к по стоянному магниту и имеет хвостовик, при этом дополнительный элемент для повышения энергии удара бойка и постоянный магнит вьтолнены в виде колец ,, в отверстиях которых аксиально расположен хвостовик бойка. На фиг. 1-4 изображены четыре пре лагаемые варианта выполнения пьезоза пальника в осевом разрезе. Показанный на фиг. 1 пьезозапальник содержит цилиндрический корпус 1 из немагнитного материала. В нижней части этого корпуса помещается пьезоэлектрический преобразователь 2, с держащий два пьезокристгллических кри талла з, между которыми помещается высоковольтный электрод 4. Внутри эт го преобразователя находится отражательная пластинка 5. Преобразователь окружен снаружи у корпуса изолирующим слоем б и опирается своей нижней торцовой поверхностью на дно 7 корпуса 1. Над отражательной пластинкой 5 находится боек 8 в виде стакана, в который помещек и закреплен на его дне постоянный магнит 9. Между магнитом 9 и бой ком 8 имеется зазор, образующий шунтирующий проход в замкнутой магнитной цепи. Сверху над бойком 8 находится удерживающий элемент 10, выполненный в виде пластины, от которой отходит кверху выступ. Элемент 10 выполнен из ферромагнитного материала , а нижняя пластинообразная часть его перекрьшает открытую торцевую сторону бойка 8 и в состоянии покоя примыкает к последней, так что состоящая иэ бойка 8, постоянного магнита 9 и удерживающего элемента 10 магнитная цепь замыкается. Выступ удерживающего элемента 10 связан неподвижно со вставкой 11, сделанной предпочтительно из пластмассы , в которой имеется в верхней части поперечное отверстие 12 пля прохода фиксирующего;штифта 13, смон тированного в отверстиях 14 корпуг са. Таким образом, удерживающий элемент - 10 жестко связан с корпусом 1. Сверху над удерживающим элементом 10 наход;ится приводной элемент 15 в виде колпачйа, в котором имеются не менее чем два расположенных диаметрально противоположно продолговатых отверстия 16, сквозь которые пропущен удерживающий штифт 13 и которые ограничивают подвижность этого колпачка. Нижний край приводного элемента 15 имеет площадку 17 для упора рабочей пружины сжатия 18, опирающейся другим концом на боек 8 В устройстве имеется, кроме того, возвратная пружина 19, которая вставлена между преобразователем 2 и выемкой в форме заплечика 20 на бойке 8. Часть бойка 8, обращенная к пьезоэлектрическому преобразователю 2, выполнена выпуклой. На фиг. 2 показан ударный механизм второго вар.ианта устройства. В этом варианте удерживающий элемент 10 выполнен в виде блоков, размещенных по внутреннему периметру корпуса , а постоянный магнит 9 прикреплен к этим блокам и имеет продольное отверстие для размещения рабочей пружины 8. и приводного элемента 15.Боек здесь выполнен в виде диска 21 с направляющей цапфой 22. Конструкция третьего варианта устройства .(фиг. 3) имеет цилиндрический корпус 1 из немагнитного материа .ла. Внизу в этом корпусе находится пьезоэлектрический преобразователь 2, который содержит два пьезокристалла 3, между которыми расположен высоковольт-Иьай .. электрод 4. На верхней стороне преобразователя находится сферическая отбойная плитка 23. Над отбойной плиткой находится боек 8, внутри которого укреплен магнит 9. Сверху над бойком находится удерживающий элемент 10 в шайбы, которая прикреплена к стенке корпуса штифтами 13. Устройство также имеет дополнительный элемент для повышения энергии удара бойка, выполненный в виде пластинки 24 из магнитного материала и закрепленной на поверхности постоянного магнита 9, обращенной к удерживающему элементу-. Пластинка 24 связана с рабочей 18 и возвратной 19 пружинами посредством щтока 25 со шляпкой 26, размещенного в отверстии 27 удерживающего элемента . Приводной элемент 15 устройства выполнен в виде нажимного колпачка. Толщины постоянного магнита и магнитопроводной пластинки 24 рассчитаны так, что верхняя свободная сторона последней находится в плоскости края бойка, обращенного, к удерживающему элементу. На фиг. 4 показан вариант пьезоэлектрического запального устройства, отличающийся.от устройства на фиг. 3 выполнением бойка 8 с хвостовиком 28, причем боек прикреплен к постоянному магниту 9, а дополнительный элемент 29 для повышения энергии удара бойка и магнит 9 выполйены в виде колец, в отверстиях 30 и 311 оторых расположен хвост овик 28 бойка. Кроме того, имеются незначительные изменения в расположении возвратной 19 и рабочей 18 пружин и выполнении приводного элемента 15 в сравнении с третьим вариантом пьеэозапальника . Принцип действия предлагаемого уст ройства поясняется на примере первого варианта его выполнения. При нажиме на колпачок элемента 15 происходит сжатие рабочей прухсины 18, и поэтому создается усилие, действующее на боек 8. Как только сила реакции в сжатой управляющим колпачком пр жине превысит-силу, удерживающую боек на удерживающем элементе 10, боек сра зу отходит от него и ускоряется дейст вием освобоясдающейся энергии, накопренной в пружине 18, в направлении к пластинке 5 преобразователя 2. При этом бойку 8 нужно преодолевать только силу притяжения, которая быстро уменьшается по мере удаления от удёрживающего элемента 10, и силу, требую щуюся для сжатия возвратной пружины 1 Когда боек 8 ударяется о пластинку 5 преобразователя 2, на преобразователь оказывается кратковременное да ление, вследствие чего на высоковольт ном электроде 4 возникает импульс выс кого напряжения, необходимый для созд ния искры и зажигания горючей смеси, например газа,в зажигалке. При отпус кании колпачка элемента 15 происходит сначала возвращение рабочей пружины в ее нейтральное положение, после чбго боек 8, пружина 18 и управляющий колпачок приподнимаются возвратной пружиной 19 до ее положения покоя, в котором боек 8 опять удерживается ма нитным притяжением на удерживающем элементе 10. При такой конструкции в магнитной цепи нет воздушных зазоров, в связи с чем постоянней магнит 9 развивает максимальную силу притяжения. Третий и четвертый варианты устройства имеют особенность, связанную с введением дополнительного элемента для повышения энергии удара бойка. В частности по третьему варианту при отрыве пластинки 24 от удерживающего элемента последнийпереводит силовые -линии магнитного поля на кра бойка быстрее, чем в ранее описанных конструкциях.По четвертому варианту в начале перемещения бойка из него исходит только слабый магнитный поток рассеяния , так как магнитопроводное кольцо 29 собирает исходящие от приржающей полюсной поверхности кольцевого магнита 9 силовые линии поля и концентрирует их в воздушном зазоре 31 между магнитопроводным кольцсм 29 и хвостовиком 28 бойка. Предложенноеустройство -развивает относительно высокое удерживающее усилие, но сила притяжения резко понижается уже на малом расстоянии бойка от удерживающего элемента, вследствие чего накопленная энергии равочей пружины преобразуется эвачительной частью в кинетическу энергию что, в свою очередь, надежность зажигания. Формула изобретения 1iПьезоэлектрическое запальное устройство , например, для зажигалок, содержащее приводной элемент, корпус иэ немаТгнитного материала, установленные в нем пьезоэлектрический преобразователь и ударный механизм, имекндий рабочую и возвратную пружины, связанный с ними боек, выполненный из магнитного материала, и по меньшей мере один постоянный магнит, отличающееся тем, что, с целью уменьшения габаритов и повьааения надежности зажигания , оно имеет удерживаюощй элемент, выполненный иэ магнитного материала, жестко связанный с корпусом и образующий с постоянньм ма гнитом и бойком в неподвижнс 1 положении последнего замкнутую магнитную цепь. 2. Устройство по п. 1, отличающеес я тем, что часть бойка, обращенная;к пьезоэлектрическому преобразЪвателю , выполнена выпуклой. 3..Устройство по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что боек выполнен а виде стакана, открытая часть которого обращена к удерживающему элементу , а постоянный магнит помеден в стакан и закреплен на его дне. 4.Устройство по п. 3, отличающееся тем, что удерживсцощий элемент представляет собой пластину с выступом, причем пластина связана с корпусе через выступ и обращена к бойку. 5.Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что удерживающий элемент вьшопнен в виде блоков , размещенных по внутреннему периметру корпуса, а постоянный магнит прикреплен к блокам и имеет продольное отверстие для размещения рабочей пружины и приводного элемента, 6.Устройство до п. 1, отличающееся тем, что магнит и боек установлены один относительно другого с зазором, образуюцим шунтирующий проход в замкнутой магнитной цепи . 7.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно имеет дополнительный элемент для повышения энергии-уд ар а бойка, выполненный из

магнитного материала и закрепленный на поверхности постоянного магнита, обращенной к удерживаклдему элементу.

8. Устройство по пп. 1-3 и 7, о тличающееся тем , что оно имеет шток, а дополнительный элемент для повышения энергии удара бойка выполнен в виде пластины, связанной с рабочей и возвратной пружинами посред ством штока, при этсял удерживанидий sjieMeHT представляет собой шайбу, в отверстии которой размещен шток.

9. Устройство по пп. 1,2 и 7, отличающееся тем , что боек прикреплен к постоянному магниту и имеат хвостовик, при этом дополнительный Элемент для повышения энергии удара бойка и постоянный магнит выполнены в виде колец, в отверстиях которых аксиально расположен хвостовик бойка.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент Франции

1602085, кл. F 23 Q, 1971.f