DE2626515B2

DE2626515B2 - Hochspannungserzeuger

Info

Publication number: DE2626515B2
Application number: DE19762626515
Authority: DE
Inventors: Kaneichi Settsu Kondo (Japan)
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1975-06-19
Filing date: 1976-06-14
Publication date: 1977-11-03
Also published as: NL160441C; IT1066282B; NL160441B; DE2626515A1; GB1530957A; CA1043841A; NL7606446A; DE2626515C3; FR2316750B1; CH612259A5; US4139792A; FR2316750A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Hochspannungserzeuger, wi<; im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 beschrieben ist

Man kennt bereits derartige Hochspannungserzeuger, wie aus den deutschen Offenlegungsschriften 15 176,22 52 418 und 23 45 041 der DT-AS 19 25 945 und der FR-PS 15 65 695 hervorgeht Bei den aus diesen Druckschriften bekannten Hochspannungserzeugern sind die Schlaggeräusche beim Auftreffen des Hammers auf den piezoelektrischen Elementen verhältnismäßig stark, da der Raum, in dem sich der Hammer bewegt, nicht vollständig vom Außenraum abgeschlossen ist

Demgemäß ist es Aufgabe der Erfindung einen Hochspannungserzeuger vorzuschlagen, bei dem nur außerordentlich geringe Schlaggeräusche auftreten.

Diese Aufgabe wird durch einen Hochspannungserzeuger der eingangs genannten Art gelöst, welchei erfindungsgemäß die Merkmale des Kennzeichens de; Patentanspruches 1 aufweist

Der erfindungsgemäße Hochspannungserzeuger is vorteilhafterweise besonders gut vor Eindringen voi Staub geschützt Weiterhin besitzt der erfindungsgemä ße Hochspannungserzeuger den Vorteil eines einfache! Aufbaus für die Verbindung des piezoelektrische! Elementes mit einem Aufnahmeteil, dies war bislanj schwierig zu erreichen, wenn das Gehäuse für di Aufnahme des piezoelektrischen Elementes aus Isoliei material gefertigt war.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindung; gemäßen Hochspannungserzeugers sind Gegenstan der Unteransprüche.

Im folgenden wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsformen anhand der Zeichnungen erläutert. Dabei zeigen

Fig. 1, 2a und 2b eine Ausführungsform der Erfindung im Schnitt und perspektivisch, F i g. 3 ein Einzelteil dieser Ausführungsform,

F i g. 4 Einzelheiten einer anderen Ausführungs^form, und

Fig.5 bis 9 weitere Ausführungsformen der Erfindung.

F i g. 1, sowie F i g. 2 a und 2 b lassen ein Außengehäuse 1 erkennen, das aus Isoliermaterial, wie Kunstharz, besteht Das Außengehäuse 1 ist hohl. Im Hohlraum ist eine Abstützung 2 angeordnet, weiter ein piezoelektrisches Element 3, ein Zentralanschlußbrett 4 sowie ein piezoelektrisches Element 5. Die Teile sind in dieser Reihenfolge einander nachgeschaltet und durch ein Aufnahmeteil 6 verriegelt Die seitlichen Innenwände des Außengehäuses 1 sind mit L-förmigen Rillen 7, T versehen. Diese Rillen 7, T sind am einen offenen Ende des Außengehäuses 1 ebenfalls offen. In das Außengehäuse 1 ist ein Rahmen 9 auf die in F i g. 2 a erkennbare Weise einsetzbar. Der Rahmen 9 weist einen Vorsprung 10 auf, der so ausgebildet ist, daß er in eine Durchbrechung 11 eingreifen kann, die im Außengehäuse 1 an der gezeigten Stelle vorgesehen ist Auf diese Weise wird der Rahmen 9 mit dem Außengehäuse 1 verriegelt Die offenen Bereiche der Rillen 7, T in den Innenwänden des Außengehäuses 1 werden durch die Seiten des Rahmens 9 derart verschlossen, daß L-förmige Nockenrillen entstehen.

Ein Innengehäuse 12 ist mit einer Bohrung 13 der in F i g. 2 a erkennbaren Gestalt versehen, die insbesondere eine Schrägkante 13' aufweist Das Innengehäuse 12 besteht aus Isoliermaterial, wie Harz, oder einem elastisch leitfähigen Material. Im Innengehäuse 12 sind ein Hammer 14 und eine Feder 15 aufgenommen, die auf den Hammer 14 eine Rückholkraft ausübt Der Hammer 14 trägt auf die in der Figur gezeigte Weise einen Stift 16, der sich durch die Bohrung 13 hindurch und darüber hinaus erstreckt Das Innengehäuse 12 erstreckt sich durch den Rahmen 9 und ist vom Außengehäuse 1 in diesem gleitbar aufgenommen. Der Stift 16 ist dabei in die Nockenrillen 7, T aufgenommen.

Eine Feder YI ist in einem Raum 8 innerhalb des Außengehäuses 1 angeordnet Die zueinander entgegengesetzt liegenden Federenden 17', 17" der Feder 17 sind so geformt, daß sie mit der Achsrichtung der Feder 17 fluchten (vergl. F i g. 3). Ein Federende 17' der Feder 17 ist in ein Loch 18 des Außengehäuses 1 eingeführt, wobei die Spitze dieses Federendes mit dem Aufnahmeteil 6 in Berührung steht Das andere Federende 17' der Feder 17 ist ständig in Kontakt mit der Seite des Hammers 14. Alles nähere ist den Figuren zu entnehmen. Während das Innengehäuse 12 durch die Feder 17 nach außen vorgespannt ist wird zugleich die Bewegung aus dem Außengehäuse 1 heraus wegen des Stiftes 16 begrenzt, der sich an den Endflächen des Rahmens 9 abstützt.

Wird in F i g. 1 das Innengehäuse 12 in Richtung auf das Außengehäuse 1 gegen die Kraft der Feder 17 beaufschlagt, so wird die Feder 15 komprimiert Wenn das Innengehäuse 12 weitergedrückt wird, gleitet der Stift 16 über die Schrägkante 13'. Das führt dazu, daß der Stift 16 außer Eingriff mit den Seitenwänden der Nockenrillen 7, T gebracht wird. Das führt wiederum dazu, daß der Hammer 14 sich schlagartig unter der Einwirkung der Kraft der Feder 15 nach links bewegt und auf die Abstützung 2 aufschlägt Das hat zur Folge, daß die piezoelektrischen Elemente 3,5 eine Hochspannung erzeugen. Wenn die Abstützung 2 durch den Hammer 14 getroffen wird, ist es mit dem Aufnahmeteil 6 durch den Hammer 14 und die Feder 17 verbunden.

In der beschriebenen Ausführungsform besieht das Außengehäuse 1 aus Isoliermaterial, wie Harz, und die Seiten des Außengehäuses 1 haben keine L-förmigen Bohrungen bzw. Durchbrechungen. Vielmehr sind die inneren Seitenwände des Außengehäuses 1 mit den L-förmigen Nockenrillen 7 und T versehen. Das führt dazu, daß der beim Auftreffen des Hammers 14 auf die Abstützung 2 erzeugte Lärm nicht durch das Außengehäuse 1 hindurch nach außen treten kann. Das Schlaggeräusch wird damit gedämpft

Da überdies bei dieser Ausführungsform der Rahmen 9 in das Außengehäuse 1 eingesetzt und an diesem befestigt ist, so daß die Endflächen des Rahmens 9 die Seitenwände der L-förmigen Nockenrillen 7, T bilden, ist die Herstellung des Außengehäuses 1 erleichtert.

Aus obigem ergibt sich, daß F i g. 1 eine seitliche Schnittansicht ist, die eine Seite des zusammengebauten Hochspannungserzeugers zeigt der das Innengehäuse und das Außengehäuse aufweist wobei die beiden L-förmigen Rillen auf einander gegenüberliegenden Innenwänden des Außengehäuses 1 vorgesehen sind, und zwar derart daß sie ihrer Winkellage nach gegeneinander um 180° verdreht sind, wie das den F i g. 2 a und 2 b deutlich entnommen werden kann. Praktisch sind deshalb zwei vorstehende Enden des Stiftes 16 und zwei Bohrungen 13 auf dem Hammer 14 bzw. am Innengehäuse 12 vorgesehen. Die zwei vorstehenden Enden des Stiftes 16 kommen in Eingriff und wirken zusammen mit den entsprechenden L-förmigen Rillen, und zwar durch die Bohrungen hindurch. F i g. 2 a zeigt eine Seite des Stiftes und die zugehörige Bohrung.

F i g. 4 zeigt eine andere Ausführungsform. Während in der oben erläuterten Ausführungsform der Vorsprung 10 in die Durchbrechung 11 eingreift, um den Rahmen 9 gegenüber dem Außengehäuse 1 zu verriegeln, ist in der Ausführungsform von F i g. 4 ein nach innen biegbares Ende des Außengehäuses 1 vorgesehen, das den Rahmen 9 im Außengehäuse 1 festlegt Alle Einzelheiten sind der Figur zu entnehmen.

F i g. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform. Gleiche Teile tragen die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1. Zusätzlich ist ein Vorsprung 20 an einem Ende des Außengehäuses 1 ausgebildet Die äußere Umfangsfläche des Vorsprungs 20 ist mit einem Gewinde versehen. Ein Aufnahmeteil 21 ist mit einer Senkung versehen, die an einer seiner Endflächen vorgesehen ist. Die innere Umfangsfläche dieser Senkung ist ebenfalls mit einem Gewinde versehen. Durch Aufschrauben des Aufnahmeteils 21 auf den Vorsprung 20 des Außengehäuses 1 wird das Aufnahmeteil 21 am Ende des Außengehäuses 1 Fixiert Hierbei wird die Endfläche des piezoelektrischen Elemtentes 5 in Berührung mit dem Aufnahemteil 21 gebracht Eine elektrisch leitfähige Beschichtung 22 ist auf eine äußere Umfangsfläche des Aufnahmeteils 21 und des Außengehäuses 1 aufgebracht.

F i g. 7 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei der eine elektrisch leitfähige Platte 23 mit ihrem einen Ende sandwichartig zwischen dem Aufnahmeteil 6 und dem Außengehäuse! aufgenommen ist

Die Ausführungsformen nach den F i g. 5 und 7 erbringen den Vorteil, daß der Hochspannungserzeuger leicht geerdet werden kann, was durch bloßes Einsetzen

in ein Metallgehäuse, wie ein Feuerzeug, geschieht, wenn das Aufnahmeteil 21 in Kontakt mit dem Metallgehäuse steht. Überdies ist in F i g. 5 die elektrisch leitfähige Beschichtung 22 auf die äußere Umfangsfläche des Aufnahmeteils 21 und auf das Außengehäuse 1 aufgebracht, das aus Isoliermaterial, wie Harz, besteht. In Fig.7 ist die elektrisch leitfähige Platte 23 vorgesehen. Deshalb kann der Hochspannungserzeuger leicht geerdet werden, wenn man die elektrisch leitfähige Beschichtung 22 oder die elektrisch leitfähige Platte 23 mit dem Metallgehäuse in Kontakt bringt.

Fig.6 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Der Unterschied bezüglich der Ausführungsform nach F i g. 1 besteht darin, daß ein elastisches Material, wie Gummi, in einem Raum hinter dem Aufnahmeteil 6 eingesetzt wird. Wird bei dieser Ausführungsform die Abstützung 2 vom Hammer getroffen, so wird der von der Abstützung 2, die die in der Figur gezeigte Gestalt aufweist, dem piezoelektrischen Element 3, dem Zentralanschlußbrett 4 und dem piezoelektrischen Element 5, sowie dem Aufnahmeteil 6 übertragene Kraft durch den elastischen Teil 23' absorbiert, was die Schlaggeräusche weiter vermindert.

Aus der obigen Erläuterung der beschriebenen Ausführungsformen geht hervor, daß es wesentlich auf folgendes ankommt: Das Außengehäuse für die Aufnahme der piezoelektrischen Elemente besteht aus einem Isoliermaterial, wie Harz, und die Nockenrillen sind in die Innenwandoberflächen des Außengehäuses eingearbeitet. Entsprechend werden die beim Aufschlagen des Hammers auf die Abstützung erzeugten Schlaggeräusche nicht zum Gehäuseäußeren hin gelangen können. Die Schlaggeräusche sind vermindert. Weiter ist wesentlich, daß ein Ende des piezoelektrischen Elementes und das Aufnahmeteil elektrisch durch die Feder verbunden sind, die das Innengehäuse bezüglich des Außengehäuses nach außen drückt, und weiter durch den Hammer derart, daß die Verbindung eines Endes des piezoelektrischen Elementes mit dem Aufnahmeteil, die bisher in Außengehäusen aus Isoliermaterial eine Schwierigkeit darstellte, erreicht wird, ohne daß zusätzliche Teile notwendig werden.

Fig.8 und 9 zeigt eine Ausführungsform des Innengehäuses bei einer anderen Ausführungsform. Das Innengehäuse 12 ist dabei, wie in den Figuren genau erkannt werden kann, in Form einer im Schnitt quadratischen Röhre mit zwei einander diagonal gegenüberliegenden Ecken und zwei einander in den anderen Ecken gegenüberliegenden Bogenformen ausgebildet. Der Stift 16 steht über die Bohrung 13 der in der Figur gezeigten Gestalt hinaus, die in der Seitenwand des Innengehäuses 12 ausgebildet ist. Die Endspitzen des Stiftes 16 Hegen dabei im Bereich dei Bogenecken 24,24'. Bei dieser Ausführungsform ist dei Durchmesser des als quadratisches Rohr ausgebildeter Außengehäuses 1 für die gleitende Aufnahme de: Innengehäuses 12 vermindert im Vergleich zu denjeni gen Konstruktionen, bei denen das Innengehäusi absolut quadratischen Querschnitt aufweist. Dies* Verminderung führt auch zu einer Verminderung de Gesamtabmessungen der Vorrichtung.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Hochspannungserzeuger mit einem Außengehäuse (1) aus Isoliermaterial, in dem sich ein piezoelektrisches Element (3, 5) befindet, dessen Endflächen in Berührung mit einer Abstützung (2) einerseits und einem Aufnahmeteil (6) andererseits stehen, mit einem Innengehäuse (12), welches einen Hammer (14) zur Stoßbeaufschlagung der Abstützung trägt, und welches in einem Innenraum des Außengehäuses gleitend verschieblich ist, und durch ein offenes Ende im Außengehäuse in dieses eingeführt ist, mit einer in einer Seitenfläche des Innengehäuses ausgebildeten Bohrung (13) mit Schrägkante (13'), mit einer das Innengehäuse (12) im Sinne eines Ausziehens aus dem Außengehäuse (1) beaufschlagenden Feder (17), mit einer L-förmigen Führung am Außengehäuse, und mit einem am Hammer (14) sitzenden Stift (16), der mit einer Spitze in die L-förmige Führung eingreift, dadurch gekennzeichnet, daß die L-förmige Führung als L-förmige Nockenrille (7, 7'), am offenen Ende des Außengehäuses sich öffnend, in die Innenwand des Außengehäuses eingearbeitet ist, daß ein Rahmen (9), der eine Öffnung aufweist, durch die sich das Innengehäuse hindurcherstreckt, am Außengehäuse befestigt ist und das offene Ende des Außengehäuses verschließt, und daß der Rahmen dabei auch die sich am offenen Ende des Außengehäuses öffnenden L-förmigen Nockenrillen (7,7') verschließt

2. Hochspannungserzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (9) an der Oberfläche seines Außenumfangs einen Vorsprung (10) aufweist, daß in der Nähe der Öffnung des Außengehäuses (1) in diesem eine Durchbrechung (U) vorgesehen ist, und daß die Befestigung des Rahmens am Außengehäuse (1) durch Eingriff des Vorsprungs in die Durchbrechung erfolgt

3. Hochspannungserzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Befestigung des Rahmens (9) am Außengehäuse (1) der Rahmen in die Endöffnung des Außengehäuses eingesetzt und das öffnungsende des Außengehäuses (1) den Rahmen (9) übergreifend nach innen gebogen ist (F ig. 4).

4. Hochspannungserzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die entgegengesetzten Enden der Feder (17) miteinander fluchtend in Achsrichtung der Feder angeordnet sind, daß eines dieser Enden der Feder (17) mit einer Seite des Hammers (14) in Berührung steht, und daß das andere Ende mit dem Aufnahmeteil (6) durch ein Loch (18) in Berührung steht, das im Außengehäuse ausgebildet ist SS

5. Hochspannungserzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Außengehäuse (1) an seinem dem piezoelektrischen Element (3, 5) nahen Ende einen Vorsprung (20) aufweist, der an seinem Außenumfang ein Gewinde trägt, daß das Aufnahmeteil (21) eine Absenkung aufweist, deren Innenumfangsfläche mit einem Gewinde versehen ist und daß das Aufnahmeteil (21) mit dem piezoelektrischen Element (3, 5) durch Vcfscliraüben von Vorsprung (20) und Aufnahmeteil (21) in 6s Kontakt steht

6. Hochspannungserzeuger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet daß eine elektrisch leitfähige Beschichtung (22) auf das Aufnahmeteil (21) und die äußere Umfangsoberfläche des Außengehäuses (1) aufgebracht ist

7. Hochspannungserzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß das AuCengehäuse an seinem dem piezoelektrischen Element (3,5) nahen Ende eine Bohrung aufweist deren innere Umfangsfläche mit einem Gewinde versehen ist, daß das Aufnahmeteil (6) an seinem Außenumfang mit einem Gewinde versehen ist und daß das Aufnahmeteil (6) durch Einschrauben in die Bohrung des Außengehäuses (1) mit der Endfläche des piezoelektrischen Elementes (3,5) in Kontakt gebracht ist

8. Hochspannungserzeuger nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein elastisches Teil (23') in der Bohrung des Außengehäuses (1) in den Raum hinter dem eingeschraubten Aufnahmeteil (6) eingesetzt ist

9. Hochspannungserzeuger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit Masse verbundene elektrisch leitfähige Platte (23) vorgesehen ist, deren eines Ende zwischen das Aufnahmeteil (6) und das Außengehäuse (1) sandwichartig eingebracht ist

10. Hochspannungserzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das den Hammer (14) tragende Innengehäuse (12) im Querschnitt die Form einer quadratischen Röhre mit zwei einander diagonal gegenüberliegenden Bogenecken (24, 24') hat und daß der am Hammer (14) vorgesehene Stift (16) durch die Bohrung (13) des Innengehäuses (12) im Bereich dieser Bogenecken (24,24') hindurchtritt (F ig. 9).