Пьезоэлектрическая зажигалка

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ(71) Заявитель Витебский завод Мегом ПО Монолит(73) Патентообладатель Витебский завод Мегом ПО Монолит(57) Пьезоэлектрическая зажигалка, содержащая размещенные в общем корпусе зажигалки разрядную камеру,высоковольтный провод, блок пьезоэлементов и приводной механизм, включающий корпус с фиксирующим блок пьезоэлементов стопорным винтом и рычаг-манипулятор, установленный с возможностью взаимодействия с парой роликов, один из которых контактирует с одним из торцов блока пьезоэлементов, а другой - с опорным вкладышем в корпусе приводного механизма, отличающаяся тем, что приводной механизм содержит П-образный центрирующий вкладыш с отверстием, а также упругий элемент и гайку, посредством которых стопорный винт устанавливается в отверстие центрирующего вкладыша, кроме того, корпус приводного механизма выполнен в виде П-образной скобы с выступом-упором для расположения блока пьезоэлементов, с пазами для установки центрирующего вкладыша и самоустановки роликов кулачка относительно центра торца блока пьезоэлементов и опорного вкладыша, который изготовлен в виде сплошной плоскопараллельной пластины. 2144 1 Изобретение относится к области энергетики, в частности к пьезоэлектрическим зажигалкам и может быть использовано для воспламенения газообразного топлива в бытовых приборах, например газовых плитах. Известна пьезоэлектрическая зажигалка на основе известного приводного механизма пьезоэлектрического воспламенителя, содержащая размещенные в общем корпусе зажигалки разрядную камеру, высоковольтный провод, блок пьезоэлементов и приводной механизм, включающий манипулятор, взаимодействующий с валиком, выполненным с -образным гибом, образующим кулачок, контактирующий с блоком пьезоэлементов . Конструкция данного приводного механизма обеспечивает зажигалке сравнительно высокую надежность в работе за счет возможности центрального сжатия блока пьезоэлементов. В то же время конструктивное выполнение механизма, обеспечивающее возможность центрального сжатия блока пьезоэлементов, характеризуется определенной сложностью и нетехнологичностью, т.к. предусматривает наличие опорных вкладышей и дополнительных пазов и отверстий в блоке пьезоэлементов. Наиболее близким по технической сущности решением к изобретению является пьезоэлектрическая зажигалка на основе поворотного механизма, содержащая размещенные в общем корпусе разрядную камеру,высоковольтный провод, блок пьезоэлементов и приводной (поворотный) механизм, включающий манипулятор с опорным вкладышем и фиксирующим винтом, который взаимодействует с блоком пьезоэлементов,контактирующим противоположным торцем с одним из роликов кулачка, взаимодействующего другим роликом с опорным вкладышем. При этом ролики кулачка соединены штифтом, а поверхность опорного вкладыша имеет скос с подъемом в сторону рабочего хода кулачка 2. Конструкция этого приводного механизма сравнительно упрощена по сравнению с известными механизмами аналогичного назначения и обеспечивает зажигалке более высокую надежность в работе. Существенным недостатком зажигалки на основе этого приводного механизма является то, что она как и другие известные зажигалки, не обеспечивает дальнейшего повышения надежности и долговечности в работе, а также характеризуется известной конструктивной сложностью и меньшей технологичностью. Это связано с тем, что приводной (поворотный) механизм достаточно сложен конструктивно, особенно кулачок изза наличия отверстий под штифт, и существенно трудоемок в процессе сборки, т.к. кулачок состоит из двух соединенных штифтом роликов и сложного опорного вкладыша. Изготовление и сборка указанных конструктивных элементов требует высокоточной обработки, что отрицательно влияет на технологичность и упрощение конструкции механизма и зажигалки. При этом наличие в механизме большого количества высокоточных деталей требует высокой точности их сборки и регулировки в процессе сборки, что наряду с ухудшением технологичности влияет на возможность повышения надежности и долговечности в работе. Кроме того, в процессе работы поворотного механизма происходит естественный износ деталей, появляются зазоры между ними, что приводит к нарушению центрального сжатия блока пьезоэлементов, и жестко установленный в резьбовом вкладыше фиксирующий блок пьезоэлементов винт не обеспечивает компенсацию износа деталей и устранение образуемых зазоров. Все это в целом ограничивает возможность получения более высокого технического результата. Задача, решаемая предлагаемой зажигалкой, состоит в повышении долговечности и надежности зажигалки в работе, улучшении ее технологичности и упрощении конструкции путем плавающей установки фиксирующего блок пьезоэлементов опорного винта и автоматического обеспечения стабильного центрального сжатия блока пьезоэлементов. Сущность изобретения заключается в том, что в заявляемой пьезоэлектрической зажигалке, содержащей размещенные в общем корпусе разрядную камеру, высоковольтный провод, блок пьезоэлементов и приводной механизм, включающий корпус с фиксирующим блок пьезоэлементов, стопорным винтом и рычагманипулятор, установленный с возможностью взаимодействия с парой роликов, один из которых контактирует с одним из торцов блока пьезоэлементов, а другой - с опорным вкладышем в корпусе приводного механизма,решение вышеуказанной задачи обеспечивается тем, что приводной механизм содержит П-образный центрирующий вкладыш с отверстием, а также упругий элемент и гайку, посредством которых стопорный винт устанавливается в отверстие центрирующего вкладыша, кроме того, корпус приводного механизма выполнен в виде П-образной скобы с выступом-упором для расположения блока пьезоэлементов, с пазами для установки центрирующего вкладыша и самоустановки роликов кулачка относительно центра торца блока пьезоэлементов и опорного вкладыша, который изготовлен в виде сплошной плоско-параллельной пластины. Повышение долговечности и надежности зажигалки в работе, улучшение ее технологичности и упрощение конструкции достигается в результате того, что оснащение приводного механизма вместо резьбового вкладыша П-образным центрирующим вкладышем устраняет жесткое закрепление стопорного винта в корпусе механизма. В этом случае стопорный винт непосредственно не связан с корпусом механизма, а размещен в П-образном вкладыше, где за счет упругого элемента (пружинной шайбы) может перемещаться относительно корпуса приводного механизма и установленного в его пазах П-образного вкладыша, т.е. в процессе работы он постоянно выбирает образующиеся между контактирующими элементами механизма зазора и обеспечивает центральное сжатие блока пьезоэлементов с постоянным усилием. При этом выполне 2 2144 1 ние в корпусе приводного механизма выступа-упора и базирующих пазов позволяет блоку пьезоэлементов легко устанавливаться в положение, обеспечивающее его центральное сжатие, а роликам кулачка самоустанавливаться в данное центральное положение (по центру торца блока пьезоэлементов). Кроме того, применение П-образного вкладыша, выступа-упора и базирующих пазов позволяет исключить из конструкции резьбовой вкладыш, соединяющий ролик штиф, изменить конструкцию опорного вкладыша до простой пластины и выполнить корпус механизма в виде простой скобы. Такое выполнение приводного механизма зажигалки не требует высокоточного изготовления его элементов и их установки при сборке, что наряду с упрощением конструкции и улучшением технологичности обеспечивает дальнейшее повышение долговечности и надежности зажигалки в работе. Возможность осуществления изобретения подтверждается нижеприведенными сведениями, относящимися к конструктивному и технологическому выполнению зажигалки, принципу ее работы и результатам экспериментальной проверки. На фиг. 1 показан продольный разрез зажигалки и ее приводного механизма, на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1, относящийся к поперечному сечению корпусов зажигалки и приводного механизма, на фиг. 3 показан узел 1 на фиг. 1, относящийся к базирующим пазам и роликам кулачка, приводного механизма и на фиг. 4 узелна фиг. 1, относящийся к опорному винту приводного механизма. Предлагаемая зажигалка (см. фиг. 1) содержит общий корпус 1 зажигалки, разрядную камеру 2, высоковольтный провод 3, блок пьезоэлементов 4 и приводной механизм. Приводной механизм включает (см. фиг. 1) корпус 5, рычаг-манипулятор 6, кулачок с роликом 7, стопорный винт 8, размещенный в П-образном центрирующем вкладыше 9 с упругим элементом 10 и гайкой 11,опорный вкладыш 12. Корпус 5 приводного механизма выполнен (см. фиг. 1 и 2) в виде П-образной скобы с выступом-упором 13 для базирования в нем блока пьезоэлементов 4, базирующих пазов 14 для размещения в них роликов 7 кулачка и пазов (на черт. не показаны) для установки в них П-образного центрирующего вкладыша 9 и предназначен для размещения в нем блока пьезоэлементов 4 в положении, обеспечивающим центральное их сжатие и возможность блоку пьезоэлементов 4 легко устанавливаться в это положение. Таким образом, корпус 5 приводного механизма снабжен (см. фиг. 3) с одной стороны базирующими пазами 14 для роликов 7 кулачка и опорного вкладыша 12, с другой стороны (см. фиг. 4) пазами (на черт. не показаны) для П-образного центрирующего стопорный винт 8 вкладыша 9 и выступом-упором 13 (см. фиг. 1) для центрального базирования блока пьезоэлементов 4. В этом случае размещенный в корпусе 5 блок пьезоэлементов имеет три точки фиксации, а именно по торцам посредством стопорного винта 8 и одного из роликов 7 кулачка и по центру посредством выступа-упора 13. Рычаг-манипулятор 6 взаимодействует с роликами 7 кулачка, один из которых контактирует с одним из торцев блока пьезоэлементов 4, а другой с опорным вкладышем 12 в корпусе 5 приводного механизма. Блок пьезоэлементов 4 зафиксирован в корпусе 5 приводного механизма стопорным винтом 8 с упругим элементом (шайбой) 10 и гайкой 11, который размещен в П-образном центрирующем вкладыше 9. Высоковольтный провод 3 расположен в трубке 15 и соединяет блок пьезоэлементов 4 с разрядной камерой 2. П-образный центрирующий вкладыш 9 снабжен отверстием под стопорный винт 8 и установлен в корпусе 5 посредством базирующих пазов (на черт. не показан), при этом винт 8 снабжен упругим элементом 10 и ввернут в гайку 11. Сборку зажигалки осуществляют следующим образом. В корпус 5 приводного механизма устанавливают П-образный центрирующий вкладыш 9, в отверстие которого вставляют ввернутый в гайку 11 стопорный винт 8 с упругим элементом 10. После этого в корпус 5 монтируют блок пьезоэлементов 4, базируя его на выступ-упор 13, а в пазы 14 устанавливают ролики 7 кулачка и опорный вкладыш 12. Опорным винтом 8 фиксируют блок пьезоэлементов 4, который одним торцем контактирует со стопорным винтом 8, а другим с одним из роликов 7, при этом второй ролик 7 контактирует с опорным вкладышем 12. После этого рычаг-манипулятор 6 устанавливают на ролики 7 кулачка. Собранный таким образом поворотный механизм устанавливают в общий корпус 1 зажигалки, а высоковольтный провод 3 размещают в трубке 15 с разрядной камерой 2 и монтируют в корпусе 1 зажигалки. Пьезозажигалка работает следующим образом. При нажатии на рычаг-манипулятор 6 он поворачивает ролики 7 кулачка. В этом случае ролик 7, контактирующий с торцом блока пьезоэлементов 4, сдавливает блок пьезоэлементов 4, а ролик 7, контактирующий с опорным вкладышем 12, за счет базирующих пазов 14 способствует установке ролика 7 по центру торца блока пьезоэлементов 4. Далее при сдавливании блока пьезоэлементов 4 одним из роликов 7 блок 4 другим своим торцом упирается в стопорный винт 8, а т.к. стопорный винт 8 установлен с помощью П-образного центрирующего вкладыша 9 нежестко относительно корпуса 5, то блок пьезоэлементов 4, сбазированный на выступ-упор 13, будет устанавливаться в положение, обеспечивающее его центральное сжатие. В результате такого равномерного сжатия пьезоэлементов 4 на их полюсах будет генерироваться высоковольтное напряжение, создающее серию разрядов между приводом 3 и трубкой 15 в разрядной камере 2 для поджигания газообразного топлива в бытовых приборах. 3 2144 1 Экспериментально установлено, что данная конструкция зажигалки позволяет существенно повысить ее долговечность, надежность и улучшить технологичность. Государственный патентный комитет Республики Беларусь. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66. 4