Пьезоэлектрическое запальное устройство

-" 4 Г. с я ауОП КСАН ИЕ Союз Советскии Социалнстнцескни Республик(32) 06.09,7Ор2 (33) ФРГ Гасударатееннвй намет Совета Министров ССС па делам изобретений и атнрмтий(45) Дата оп ковани ИностранецВальтер Мо) Автор изобретения ностранная Фирма Браун АГ20 г 43) Опубликовано за 10 Изобретение касается конспьезоэлектрических запальных в и может быть использовано, нв зажигалках.Известно пьезоэлектрическое запальное устройство 1), используемое, в частности, в зажигалках, содержащее приводной элемент, корпус из не- магнитного материала, установленные в нем пьезоэлектрический преобразователь и ударный механизм, имеющий рабочую и возвратную пружины, связанный с ними боек, выполненный из магнитного материала, и .по меньшей мере один постоянный.магнит, Недостаток из" вестного устройства втом, что для создания определеннот О.удерживающего усилия приходится применять относительно большой магнит, Кроме того, после отрыва от магнита боек остается очень долго в зоне действия магнита, вследствиечего большая часть накопленной в пружине энергии затрачи" вается не на ускорение бойка, а на преодоление силы притяжения между магнитом и бойком. Этим обусловлена низкая надежносты зажигания известного пьезозапальника.Цель изобретения - уменьшение габаритоа устройства и повышение надежности зажигания. Это достигаетсячто устройство имеет удерживающиймент, выполненный из магнитного ириала, жестко связанный с корпусобразующий с постоянным магнитомбойком в положении пскоя последнегозамкнутую магнитную цепь. Кроме того,в предлагаемом устройстве часть бой"ка, обращенная к пьезоэлектрическомупреобразователю, выполнена выпуклойтбоек выполнен в виде стакана, откры"тая часть которого обращена к удерживающему элементу, а постоянный магнит помещен в стакан и закреплен на5 его дне; удерживающий элемент представляет собой пластину с выступом,причем пластина связана с корпусомчерез выступ и обращена к бойкут удерживающий элемент выполнен в виде блоков, размещенных по внутреннему пе"риметру корпуса, а постоянный магнитприкреплен к блокам и имеет продоль"ное отверстие для размещения рабочейпружины и приводного элемента маг 5 нит и боек установлены один относи"тельно другого с зазором, образующимишунтирующий проход в замкнутой манитной цепи,Устройство имеет дополнительный0 элемент для повышения удара бойка, 578909выполненный из магнитного материалаи закрепленный на поверхности постоянного магнита, обращенной к удерживающему элементу, а также шток; дополнительный элемент для повышенияэнергии удара бойка выполнен в видепластины, связанной с рабочей и возвратной пружинами посредством штока,при этом удерживающий элемент представляет собой шайбу, в отверстии которойразмещен шток. Кроме того, в предлагаемом устройстве боек прикреплен к постоянному магниту и имеет хвостовик,при этом дополнительный элемент дляповышения энергии удара бойка и постоянный магнит выполнены в виде колец,.в отверстиях которых аксиальнорасположен хвостовик бойка.На фиг. 1-4 изображены четыре предлагаемые варианта выполнения пьезозачпальника в осевом разрезе,Показанный на фиг. 1 пьезозапальник содержит цилиндрический корпус 1из немагнитного материала. В нижнейчасти этого корпуса помещается пьезоэлектрический преобразователь , соДержащий два пьезокристгллических кристалла 3, между которыми помещаетсявысоковольтный электрод 4. Внутри этого преобразователя находится отражательная пластинка 5. 30.Преобразователь окружен снаружиу корпуса изолирующим слоем 6 и опирается своей нижней торцовой поверхностью на дно 7 корпуса 1. Над отражательной пластинкой 5 находится боек 8 в виде стакана, в который помеще. и закреплен на его дне постоянный магнит 9. Между магнитом 9 и бойком 8 имеется зазор, образующий шунтирующий проход в замкнутой магнитной цепи. Сверху над бойком 8 находится ударживающий элемент 10, выполненный в виде пластины, от которой отходит кверху выступ. Элемент 10выполнен из Ферромагнитного материала, а нижняя пластинообразная частьего перекрывает открытую торцевуюсторону бойка 8 и в состоянии покояпримыкает к последней, так что состоящая из бойка 8, постоянного магнита 9 и удерживающего элемента 10магнитная цепь замыкаетсяВыступ удерживающего элемента 10связан неподвижно со вставкой 11,сделанной предпочтительно из пластмассы, в которой имеется в верхнейчасти поперечное отвегстие 12 дляпрохода фиксирующегоштифта 13 смонтированного в отверстиях 14 корпуса. Таким образом, удерживающий элемент 10 жестко связан с корпусом 1.Сверху над удерживающим элементом 10находится приводной элемент 15 в виде колпачка, в котором имеются неменее чем два расположенных диаметрально противоположно продолгова тых 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 8В 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 пьезоэлектрическомупреобразователю 2, выполнена выпуклой.На фиг. 2 показан ударный механизм второго варианта 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 г 8. и приводного элемента 15. Боек здесь выполнен в виде диска 21 с направляющей цапфой 22.Конструкция третьего варианта устройства (фиг, 3) имеет цилиндрический корнус 1 из немагнитного материала. Внизу в этом корпусе находится пьезоэлектрический преобразователь 2, который содержит два пьезокристалла 3, между кОторыми расположен высоковольтный 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 виде 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 штока 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, о т л и ч а ю щ и й с я от устройства на фиг. 3 выполнением бойка 8 с хвостовиком 28, причем боек прикреплен к постбянному магниту 9, а дополнительный элемент 29 для повышения энергии удара бойка и магнит 9 выпол 578909нены в виде колец, в отверстиях 30 и 31 которых расположен хвостовик 28 бойка.Кроме того, имеются незначительные изменения в расположении возвратной 19 и рабочей 18 пружин и выполне 5 нии приводного элемента 15 в сравнении с третьим вариантом пьезозапальника.Принцип действия предлагаемого устройства поясняется на примере первого10 варианта его выполненияПри нажиме на колпачок элемента 15 происходит сжатие рабочей пружины 18, и поэтому создается усилие, действующее на боек 8. Как только сила реак 1 ции в сжатой управляющим колпачком пружине превысит силу, удерживающую боек 8 на удерживающем элементе 10, боек сразу отходит от него и ускоряется действием освобождающейся энергии, накопленной 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 удер живающего элемента 10, и силу, требующуюся для сжатия возвратной пружины 19.Когда боек 8 ударяется о пластинку 5 преобразователя 2, на преобразователь оказывается кратковременное дав 30 ление, вследствие чего на высоковольтном электроде 4 возникает импульс высоКого напряжения, необходимый для создания искры и зажигания горючей смеси,: например газа,в зажигалке. При отпус" кании колпачка элемента 15 происходит сначала возвращение рабочей пружины 18 в ее нейтральное положение, после чего боек 8, пружина 18 и управляющий колпачок приподнимаются возвратной пружиной 19 до ее положения покоя, в котором боек 8 опять удерживается магнитным притяжением на удерживающем элементе 10.При такой конструкции в магнитной цепи нет воздушных зазоров, в связи с чем постоянный 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 последний переводит силовые линиимагнитного поля на край бойка быстрее, чем в ранее описанных конструкциях.По четвертому варианту в начале перемещения бойка иэ него исходит только слабый магнитный поток рас-. сеяния, так как магнитопроводное кольцо 29 собирает исходящие от примыкающей.полюсной поверхности кольцевого магнита 9 силовые линии поля и концентрирует их в воздушном зазоре 31 между магнитопроводным кольцом 29 и хвостовиком 28 бойка.Предложенноеустройство .развивает относительно высокое удерживающее усилие, но сила притяжения резко понижается уже на малом расстоянии бойка от удерживающего элемента, есеедствие чего накопленная энергия рабочей пружины преобразуется значительной частью в кинетическую энергвю бой 4.ка что, в свою очередь, пааваает надежность зажигания.Формула изобретения1;Пьезоэлектрическое запальное устройство, например, для зажигалок, содержащее приводной элемент, корпус изнемагнитного материала, установленныев нем пьезоэлектрический преобразователь и ударный механизм, имеющой рабо"чую и возвратную пружины, связанныйс ними боек, выполненный из магнитного материала, и по меньшей мере одинпостоянный магнит, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью уменьшения габаритов и повышения надежности зажигания, оно имеет удерживающий элемент,выполненный из магнитного материала,жестко связанный с корпусом и образующий с постоянным магнитом и бойкомв неподвижном положении последнегозамкнутую магнитную цепь2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что часть бойка,обращенная,к пьезоэлектрическому преобразователю, выполнена выпуклой.3 Устройство по пп. 1 и 2, о т -л и ч а ю щ е е с ятем, что боек выполнен в аиде стакана, открытая частькоторого обращена к удерживающему элементу, а постоянный магнит помещен встакан и закреплен на его дне.4. Устройство по п3, о т л и ч аю щ е е с я тем, что удерживающий элемент представляет собой пластину свыступом, причем пластина связана скорпусом через выступ и обращена кбойку.5. Устройство по пп. 1 и 2, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что удерживающий элемент выполнен в Виде блоков, размещенных по внутреннему периметру корпуса, а постоянный магнитприкреплен к блокам и имеет продольное отверстие для размещения рабочейпружины и приводного элемента,б. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что магнит и боек установлены один относительно другого с зазором, образующим шунтирующий проход в замкнутой магнитной цепи.7. Устройство по п. 1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что оно имеетдополнительный элемент для повыаенияэнергии-удара бойка, выполненный измагнитного материала и закрепленный на поверхности постоянного магнита, обращенной к удерживающему элементу,В. Устройство по пп, 1-3 и 7, о тл и ч а ю щ е е с я тем , что оно име ет шток, а дополнительный элемент для повышения энергии удара бойка выполнен в виде пластины, связанной с рабочей и возвратной пружинами посред" ством штока, при этом удерживающий эЛемент представляет собой шайбу, в отверстии которой размещен шток. 9. Устройство по пп. 1,2 и 7, о тличающеесятем, чтобоекприкреплен к постоянному магниту и имеет хвостовик, при этом дополнительныйэлемент для повышения энергии ударабойка и постоянный магнит выполненыв виде колец, в отверстиях которыхаксиально расположен хвостовик бойка.Источники информации, принятые во 0 внимание при экспертизе:1. Патент Франции Р 160208,кл. Г 23 й, 1971.578909 Цр Л 110 НОБ СОстйвительЛЕВЯтОВ Техред З,Фант е 1,тор Ъ. Кравче 844/709 ЦИИПИ Гос 2 Пл "Ш О-.; 1.: ета -Овета .Нрнис 1 1 ний и Открр.1 111 Й окая наб.р д. 4 рр 51130 ПППатент , г, Ужгород, у.1, Пр ск р.1 а ., 4 Фили рст:венн СКВар Ж Тир гО КОКИт 1 зобрете 35 р Рауш ЛЫЖ Л 4 Рие ф