DE2819205A1

DE2819205A1 - Hochspannungserzeugungsvorrichtung

Info

Publication number: DE2819205A1
Application number: DE19782819205
Authority: DE
Inventors: Kunitoshi Kawano; Kaneichi Kondo; Yuji Shigu
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1977-05-06
Filing date: 1978-05-02
Publication date: 1978-11-16
Also published as: US4156825A; FR2390039A1; JPS5833417Y2; JPS53152868U; DE2819205C2; BR7802781A; FR2390039B1; GB1587007A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Hochspannungserzeugungsvorrichtung, die durch Anschlagen eines piezoelektrischen Elements eine Hochspannung erzeugt, und insbesondere auf einen Hochspannungsgenerator, der als Zündvorrichtung für ein Gasgerät wie beispielsweise einen Gasofen verwendbar ist.

2Le meisten als Zündvorrichtung verwendbaren herkömmlichen Hochspannungserzeugungsvorrichtungen sind so ausgelegt, daß sie bei jeder Betätigung nur einen einzelnen Funken ergeben, wodurch die Häufigkeit an Fehlzündungen gesteigert ist. 3ekannte HocnspannungserZeugungsvorrichtungen, die se ausgelegt sind, daß sie bei jeder Betätigung eine Folge von Funken ergeben, machen jedoch einen großen Betätigungswinkel bei der dazu vorgesehenen Vorrichtung und eine

"3 große Anstrengung bei der "landhabung erforderlich.

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Deutsche Bank, Muncher

>esdner Bank (München) Klo 3939 B44

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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine HochspannungserZeugungsvorrichtung zu schaffen, die bei jeder Betätigung eine Folge von Funken ergibt und die bei geringer Anstrengung einfach zu handhaben ist. 5

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert.

Fig. 1 ist eine Vorderansicht der Hochspannungserzeugungsvorrichtung.

Fig. 1A ist eine vergrößerte schematische Ansicht eines in Fig. 1 eingerahmten Teilbereichs.

Fig. 1B ist eine schematische Draufsicht auf den

Teilbereich nach Fig. 1A in Richtung eines Pfeils X.

Fig. 2 ist eine Seitenansicht der Hochspannungserzeugungsvorrichtung.

Fig. 3 ist eine schematische Schnittansicht entlang der Linie III-III in Fig. 1 und zeigt eine Ruhestellung eines inneren Drehelements. 25

Fig. 4 ist eine der Fig. 3 entsprechende Ansicht und zeigt eine Arbeitsstellung des inneren Drehelements.

In den "Fig. 1, 1A, 1B und 2 bezeichnen 10 eine Platte, 12 eine von Hand betätigbare Welle, 14 ein inneres Drehscheibenelement bzw. Drehelement, das mit der von Hand betätigbaren Welle 12 bewegbar ist, und 16 ein äußeres ringförmiges Drehelement, das drehbar in der Platte 10 angebracht ist. Das äußere Drehelement 16 hat eine innere Fläche 18, welche eine axiale öffnung bildet, in der das innere Drehelement um die Drehachse des äußeren Drehelements 16 herum drehbar und ent-

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lang dieser der Länge nach bewegbar ist; das äußere Drehelement 16 hat eine Mehrzahl von sägezahnförmigen Nockenvorsprüngen 20 an seinem kreisförmigen äußeren Umfang, welche voneinander in gleichen Abständen stehen (bei dem Ausführungsbeispiel 12 Nockenvorsprünge).

Das innere Drehelement 14 hat eine Sperre in der Form einer Kugel 22, die in einer radial nach außen führenden Sackbohrung 24 untergebracht ist, und eine Feder 26, die in der Sackbohrung 24 so angebracht ist, daß sie die Kugel 22 radial nach außen zu vorspannt.

Die innere Fläche 18 des äußeren Drehelements 16 hat einen ersten Abschnitt 28 und einen zweiten Abschnitt 30, welcher axial an den ersten Abschnitt 28 angrenzt (siehe Fig. 1B). An der inneren Fläche 18 ist eine Mehrzahl von axialen Vertiefungen 32 ausgebildet (deren Anzahl bei diesem Ausführungsbeispiel 12 ist), die über den ersten Abschnitt 28 und den zweiten Abschnitt 30 verlaufen (siehe Fig. 1A und 1B).

An der inneren Fläche 18 ist eine der Anzahl der axialen Vertiefungen 32 entsprechende Mehrzahl von Nockenflächen 34 ausgebildet, die jeweils eine Seitenwandung einer der axialen Vertiefungen 32 bilden (siehe Fig. 1A und 1B). An dem ersten Abschnitt 28 der inneren Fläche 18 ist eine der Anzahl der axialen Vertiefungen 32 entsprechende Mehrzahl zweiter Nockenflächen 36 ausgebildet, die jeweils einen Teilbereich einer Gegen-Seitenwandung einer der axialen Vertiefungen 32 bilden (siehe Fig. 1B). An dem zweiten Abschnitt 30 der inneren Fläche 18 ist eine der Anzahl der axialen Vertiefungen 32 entsprechende Mehrzahl von radial herausstehenden Anschlagsbzw. Begrenzungsflächen 38 gebildet, die jeweils den restlichen Teilbereich der Gegen-Seitenv/andung einer jeden der axialen Vertiefungen 32 bilden (siehe Fig. 1B).

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An der Platte 10 ist eine piezoelektrische Einheit 4O mit einem darin enthaltenen nicht gezeigten piezoelektrischen Element befestigt, das auf ein Anschlagen hin an einer Hochspannungsleitung 42 eine hohe elektrische Spannung erzeugt. Ein derartiges Anschlagen des piezoelektrischen Elements erfolgt durch einen Nockenstößel bzw. Nockenfolger 44, der mit den NockenvorSprüngen 20 zusammenwirkt. Der Nockenfolger 44 ist zu der dargestellten vorstehenden Stellung hin so vorgespannt, daß er gegen den angrenzenden der Nockenvorsprünge 20 anstößt (siehe Fig. 1). Vorzugsweise ist der Nockenfolger 44 so gestaltet, daß er eine Uhrzeigerdrehung gemäß der Darstellung in Fig. 1 des äußeren Drehelements 16 verhindert, wie es aus dieser Figur leicht ersichtlich ist.

Vorzugsweise entspricht die Anzahl der axialen Vertiefungen 32 einem Faktor bzw. einem ganzzahligen Teiler der Anzahl der Nockenvorsprünge 20.

Zur Festlegung eines maximalen Drehwinkels & des inneren Drehelements 14 weist vorteilhaft die Platte 10 einen daran befestigten Stift 46 auf, während das innere Drehelement 14 mit einer bogenförmigen Nut 48 für die Aufnahme des Stifts 46 ausgestaltet ist.

Das innere Drehelement 14 ist axial zwischen einer unwirksamen bzw. Ruhestellung gemäß der Darstellung in Fig. 3, bei welcher die Kugel 24 in Wirkeingriff mit dem ersten Abschnitt 28 ist, und einer Arbeitsstellung gemäß der Darstellung in Fig. 4 bewegbar, bei welcher die Kugel 24 in Wirkeingriff mit dem zweiten Abschnitt 30 ist (siehe auch Fig. 1B). Gewünschtenfalls kann auch sine geeignete Anordnung getroffen werden, das innere Drehei^rsent 14 su der Stellung gemäß Fig. 3 hin vorzuspannen.

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Ein Übergang, wie beispielsweise bei 50, zwischen einer jeweiligen zweiten Nockenfläche 36 und dem angrenzenden Bereich der inneren Fläche 18 wird vorzugsweise abgefast oder abgerundet, damit bei einer axialen Bewegung des inneren Drehelements 14 aus der Stellung gemäß Fig. 3 in die Stellung gemäß Fig. 4 die Kugel 22 stoßfrei bewegt bzw. betätigt werden kann.

Wenn das innere Drehelement 14 in der Stellung gemäß Fig. 3 stallt, ist eine Relativdrehung des inneren Drehelements 14 gegenüber dem äußeren Drehelement 16 im Uhrzeigersinn nach Fig. 1 möglich, da eine jeweilige erste Nockenfläche eine Bewegung der Kugel 22 aus der axialen Vertiefung 32 heraus unterstützt, während zugleich eine Relativdrehung des inneren Drehelements 14 gegenüber dem äußeren Drehelement 16 entgegen dem Uhrzeigersinn gemäß Fig. 1 ermöglicht ist, da eine jeweilige zweite Nockenfläche 36 die Bewegung der Kugel 22 aus einer der axialen Vertiefungen 32 heraus unterstützt. In dieser Stellung kann daher das innere Drehelement 14 in beiden Drehrichtungen gedreht werden, ohne daß das äußere Drehelement 16 gedreht wird.

Wenn durch eine Bedienungsperson die von Hand betätigbare Welle 12 und damit das innere Drehelement 14 in die Stellung gemäß Fig. 4 gedrückt wird und das innere Drehelement im Gegenuhrzeigersinn nach Fig. 1 gedreht wird, wird das äußere Drehelement 16 in der gleichen Drehrichtung gedreht, da die Kugel 22 gegen die benachbarte Anschlag- bzw. Begrenzungsfläche 38 stößt und diese eine Bewegung der Kugel 22 aus einer der axialen Vertiefungen 32 heraus verhindert. In diesem Fall wird durch die Sackbohrung 24, in welcher die Kugel 22 teilweise aufgenommen ist, und die angrenzende Anschlagfläche 38, gegen die die Kugel 22 stößt, ein Drehmoment übertragen. Bei Drücken des inneren Drehelements 14 in die Stellung gemäß Fig. 4 bewirkt eine Uhrzeigerdrehung nach Fig.1

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des inneren Drehelements in bezug auf das äußere Drehelement 16 keine Drehung des äußeren Drehelements 16, da eine jeweilige Nockenfläche 34 eine Bewegung der Kugel 22 aus einer der axialen Vertiefungen 32 heraus unterstützt. 5

Wie aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich ist, bewirkt bei der gedrückten Stellung nach Fig. 4 eine Gegenuhrzeigerdrehung gemäß Fig. 1 des inneren Drehelements 14, daß die am Außenumfang des äußeren Drehelements 16 ausgebildeten Nockenvorsprünge 20 den Nockenfolger 44 nach unten zu stoßen und damit das piezoelektrische Element angeschlagen wird, so daß dieses eine Hochspannung erzeugt. Daher ist ersichtlich, daß eine Mehrzahl von Funken erzeugt wird, deren Anzahl der Anzahl der NockenvorSprünge entspricht, die während einer Drehung des äußeren Drehelements 16 gegen den Nockenfolger 44 stoßen.

Es ist ersichtlich, daß die Hochspannungserzeugungsvorrichtung in der Praxis gut als Zündvorrichtung für Gasgerate geeignet ist, da sie keinen Funken ergibt, wenn nicht das innere Drehelement gedrückt wird und in einer vorbestimmten Drehrichtung gedreht wird, die Vorrichtung bei einem verhältnismäßig engen Betätigungswinkel eine Folge von Funken ergibt und die Vorrichtung mit wenig Mühe gehandhabt werden kann.

Mit der Erfindung ist eine Hochspannungserzeugungsvorrichtung geschaffen, bei der ein piezoelektrisches Element verwendet ist. Die Vorrichtung hat ein äußeres Drehelement, an dessen Außenumfang unter gleichen Abständen eine Mehrzahl von sägezahnförmigen Nockenvorsprüngen ausgebildet sind, sowie ein inneres Drehelement, das innerhalb des äußeren Drehelements angeordnet ist. Ein zum Anschlagen eines piezoelektrischen Elements dienender Nockenfolger ist zu dem äußeren Drehelement hin so vorgespannt, daß er mit einem der NockenvorSprünge zusammenwirkt. In dem inneren Drehelement sind eine Kugel sowie

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eine Feder angebracht, welche die Kugel radial nach außen in Wirkeingriff mit einer Innenfläche des äußeren Drehelements vorspannt. Die Innenfläche des äußeren Drehelements ist so aufgebaut und ausgerichtet, daß eine freie Drehung des inneren Drehelements ermöglicht ist, wenn nicht das innere Drehelement gedrückt ist und in einer vorbestimmten Richtung gedreht wird. In diesem Fall dreht das äußere Drehelement in der gleichen Drehrichtung und bewirkt, daß die Nockenvorsprünge den Nockenfolger mehrere Male betätigen, wodurch das piezoelektrische Element eine Folge von Funken erbringt.

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Claims

Patentansprüche

( 1.)Hochspannungserzeugungsvorrichtung, gekennzeichnet durch eine von Hand betätigbare Welle (12), ein mit der Welle betätigbares inneres Drehelement (14), ein äußeres Dreh-. element (16) mit einer inneren Fläche (18) die eine axiale Öffnung begrenzt, in welcher das innere Drehelement um die Achse des äußeren Drehelements drehbar und längs derselben bewegbar angeordnet ist, und mit einer Mehrzahl von Nockenvorsprüngen (20), die an seinem kreisförmigen Außenumfang in gleichem Abstand zueinander ausgebildet sind, wobei das innere Drehelement eine Sperre (22; 26), die in einer radial herausführenden Sackbohrung (24) desselben untergebracht ist, sowie eine Federvorrichtung (26) aufweist, die die Sperre radial nach außen zu vorspannt, und das innere Drehelement innerhalb des äußeren Drehelements entlang der Achse desselben zwischen einer ersten Stellung (Fig. 3), bei welcher die Sperre in Wirkeingriff mit einem ersten Abschnitt (28) der Innenfläche des äußeren Drehelements steht, und einer zweiten Stellung (Fig. 4) bewegbar ist, bei welcher die Sperre in Wirkeingriff mit einem zweiten Abschnitt (30) der inneren Fläche steht, während das äußere Drehelement eine Mehrzahl axialer Vertiefungen (32), die an der inneren Fläche

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ausgebildet sind und den ersten und den zweiten Abschnitt durchlaufen, eine in der Anzahl den axialen Vertiefungen entsprechende Mehrzahl von ersten Nockenflächen (34), die an der inneren Fläche ausgebildet sind, jeweils eine Seitenwandung einer der Mehrzahl von axialen Vertiefungen bilden und so ausgebildet sind, daß sie bei Drehung des inneren Drehelements in bezug auf das äußere Drehelement in einer vorbestimmten Drehrichtung die Bewegung der Sperre aus einer entsprechenden der axialen Vertiefungen heraus unterstützen, eine der Anzahl der axialen Vertiefungen entsprechende Mehrzahl von zweiten Nockenflächen (36), die im ersten Abschnitt der inneren Fläche ausgebildet sind, jeweils einen Teilbereich einer Gegenseitenwandung einer der Mehrzahl von axialen Vertiefungen bilden und so ausgebildet sind, daß sie bei Drehung des inneren Drehelements in bezug auf das äußere Drehelement in Gegendrehrichtung zu der vorbestimmten Drehrichtung eine Bewegung der Sperre aus einer entsprechenden von den axialen Vertiefungen heraus unterstützen, wenn das innere Drehelement in der ersten Stellung steht, sowie eine der Anzahl der axialen Vertiefungen entsprechende Mehrzahl von Begrenzungsflächen (38) aufweist, die in dem zweiten Abschnitt der inneren Fläche ausgebildet sind, jeweils einen Teilbereich der Gegenseitenwandung einer jeden der axialen Vertiefungen bilden und so ausgebildet sind, daß sie zur Übertragung eines Drehmoments von dem inneren Drehelement zu dem äußeren Drehelement bei Anlegen einer Drehkraft an das innere Drehelement für eine Drehung des inneren Drehelements. in bezug auf das äußere Drehelement . in der Gegendrehrichtung zu der vorbestimmten Drehrichtung eine Bewegung der Sperre aus der entsprechenden der axialen Vertiefungen heraus verhindern, wenn das innere Drehelement in der zweiten Stellung steht, eine piezoelektrische Vorrichtung (40), die beim Anschlagen eine Hochspannung erzeugt, und eine Nockenfolgervorrichtung (44), die zum Anschlagen der piezoelektrischen Vorrichtung mit der Mehrzahl von NockenvorSprüngen zusammenwirkt.

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2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der axialen Vertiefungen (32) einem Faktor der Anzahl der Nockenvorsprünge (20) entspricht.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein feststehender Stift (46) vorgesehen ist und das innere Drehelement (14) mit einer bogenförmigen Nut (48) versehen ist, welche den feststehenden Stift aufnimmt und mit diesem so zusammenwirkt, daß ein maximaler Drehwinkel des inneren Drehelements bestimmt ist.
4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Nockenvorsprünge (20) ein sägezahnförmiges Profil hat und die Nockenfolgervorrichtung (44) so gestaltet ist, daß sie die Drehung des äußeren Drehelements (16) in einer Drehrichtung verhindert.

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