BE829313A - Dispositif piezo-electrique du type a bouton-poussoir - Google Patents

Description

  "Dispositif piézo-électrique du type à bouton-poussoir"

  
La présente invention est relative à un dispositif piézoélectrique du. type à bouton-poussoir.

  
Les dispositifs piézo-électriques du type à bouton-poussoir classiques comportant un marteau actionné ou libéré de manière à venir frapper une unité piézo-électrique sous l'action d'un  <EMI ID=1.1> 

  
doigt sont de construction complexe parce que de nombreuses  pièces constructives. sont utilisées. La construction connue exige beaucoup de travail pour son assemblage et entraîne des problèmes pour la production en série et donc un prix de revient élevé. 

  
La présente invention a pour but d'atténuer les désavantages précités des dispositifs piézo-électriques du type à bouton-poussoir classiques.

  
D'autres détails et particularités de l'invention ressortiront de la description ci-après, donnée à titre d'exemple

  
non limitatif et en se référant aux dessins annexés, dans lesquels:
La figure 1A est une vue en élévation frontale et partiellement en coupe d'un dispositif piézo-électrique du type à  bouton-poussoir suivant l'invention, à l'état de repos. La figure 1B est une vue en élévation latérale correspondant à la figure lA.

  
Les figures 2 et 3 sont des vues en élévation latérale illustrant la séquence de fonctionnement du dispositif illustré à la figure 1A. 

  
La figure 4 est une vue "explosée" illustrant les éléments constructifs du dispositif suivant l'invention.

  
En se référant aux dessins, la référence P désigne d'une façon générale une unité piézo-électrique qui est munie dans

  
la présente forme de réalisation de plusieurs fils de sortie

  
à haute tension. L'unité piézc-électrique P possède un bottier isolant cylindrique 7 offrant une paire de rainures s'étendant axialement 7b et 7b' sur sa surface externe, comme illustré plus clairement à la figure 4. A l'intérieur du bottier isolant 7, plusieurs éléments piézo-électriques la, lb, lc et ld sont lo-gês comme illustré, à la figure 1A en interposant une plaque de borne de masse 2 entre les deux éléments internes la et lb

  
qui sont disposés dans le sens opposé l'un par rapport à l'autre de manière à diriger des surfaces d'extrémité de même polarité, c'est-à-dire des surfaces d'extrémité négatives dans la forme de réalisation illustrée, vers la plaque de borne de masse 2 et avec deux isolateurs en porcelaine 4 et 4' introduits entre les paires d'éléments respectifs la, le et lb, ld. Les éléments la et le ou lb et ld sont également disposés dans le sens opposé l'un par rapport à l'autre. En effet, si l'élément la présente sa surface d'extrémité positive vers le haut, l'élément adjacent supérieur le présente sa surface d'extrémité positive vers le bas. Chacun des isolateurs en porcelaine 4

  
et 4' agit de manière à isoler les éléments piézo-électriques  internes et externes respectifs. De part et d'autre de l'isolateur 4 ou 4', on a prévu une paire de plaques de borne

  
3, 3 ou 3', 3' de manière à dériver la haute tension engendrée. Les plaques de borne 3, 3, 3' et 3' sont munies chacune d'une broche de connexion 3a, 3a, 3a' et 3a', comme illustré à la figure 1B. Les broches de connexion s'étendent à l'intérieur de saillies cylindriques 7a, 7a, 7a' et 7a' du bottier isolant cylindrique 7. A la base de l'empilage d'éléments piézo-électriques se trouve une plaque de fixation métallique 6 et à son sommet une plaque d'application de pression 5.

  
La forme de réalisation illustrée comporte une unité piézo-électrique P avec plusieurs éléments piézo-électriques, qui convient tout particulièrement pour une utilisation en

  
tant que source d'allumage par décharge d'étincelles d'un appareil de chauffage équipé de plusieurs brûleurs. Toutefois, la présente invention n'est pas limitée à une telle forme de réali-sation particulière comportant plusieurs éléments piézo-électri-

  
 <EMI ID=2.1> 

  
bien au cas de l'utilisation d'une unité piézo-électrique classique comportant un ou deux éléments et possédant une borne de sortie à haute tension.

  
En tout cas, il est essentiel de donner à l'unité piézoélectrique P une forme cylindrique avec des rainures axiales sur la surface externe, qui agit de manière à s'associer avec un châssis ou encadrement d'assemblage comme décrit ci-après. Dans la forme de réalisation illustrée, on a prévu une paire de rainures axiales sur la surface externe du bottier isolant cylindrique 7 mais, toutefois, la plaque de fixation métallique 6 et la plaque d'application de pression 5 peuvent être déformées de manière à s'étendre à partir du boîtier isolant 7 et  une paire de rainures axiales peut être prévue sur leurs parties prolongées.

  
La partie H constitue d'une façon générale une unité de marteau destinée à venir frapper l'unité piézo-électrique P afin de produire une tension électrique élevée. L'unité de marteau H comprend une plaque de marteau métallique 8 avec une partie d'impact plane 8a dirigée vers la plaque d'application de pression 5 de l'unité piézo-électrique P et une partie de base 8b

  
 <EMI ID=3.1> 

  
8a. La partie de base 8b possède une partie de came de torsion 8c légèrement tordue autour de l'axe de la partie de rase 8b soit dans le sens des aiguilles d'une montre, soit dans le sens

  
une

  
opposé &#65533;orme de réalisation avec une torsion dans le sens opposé à celui des aiguilles d'une montre a été illustrée au dessin) <EMI ID=4.1>  plus clairement dans la vue "explosée" de la figure 4, une pla-que d'entraînement de forme -annulaire 9 est montée à coulissement sur la partie de base 8b de la plaque de marteau 8. La plaque d'entraînement 9 possède une paire de petits arrêts 9a

  
et 9a' aux deux extrémités. La partie de base 8b est introduite dans une ouverture pratiquée au centre de la plaque d'entraînement 9. Lorsque cette dernière est déplacée vers le bas tout

  
en engageant l'ouverture centrale avec la partie de came

  
de torsion 8c de la plaque de marteau 8, cette dernière est amenée à tourner dans le sens de la torsion de la partie de came 8c. Dans la présente forme de réalisation, la plaque de marteau 8 est amenée à tourner dans le sens opposé à celui des aiguilles d'une montre. Un ressort d'actionnement hélicoïdal 10 est monté autour de la partie de base 8b et entre la partie d'impact 8a de la plaque de marteau 8 et la plaque d'entraîne-  ment 9 engageant sa partie d'extrémité élargie 8d. Le ressort d'actionnement 10 applique une force de rappel à la plaque de marteau 8 dans la direction de l'unité piézo-électrique P et

  
il applique également une force de rappel en rotation dans le sens des aiguilles d'une montre à la plaque de marteau 8, ce

  
qui constitue le sens inverse de la rotation lorsque la plaque d'entraînement 9 est déplacée vers le bas.

  
Un châssis ou encadrement de support métallique 11, représenté particulièrement clairement à la figure 4, est prévu.

  
Dans un évidement interne de l'encadrement 11 situé vers le bas à la figure 1A, l'on a monté l'unité piézo-électrique P en introduisant les deux rainures externes 7b et 7b' pratiquées

  
sur le boîtier isolant 7 sur les bords latéraux de l'évidement ou logement. La plaque de borne de masse 2 située au milieu

  
de l'unité piézo-électrique P possède une borne s'étendant vers l'extérieur 2a qui.engage la face interne de l'évidement de l'en-cadrement de support métallique 11 et établit une connexion de masse électrique pour l'unité P. Cette dernière est fixée en position par une plaque de retenue 12 s'engageant entre la partie supérieure ronde de la plaque d'application de pression 5 de l'unité P et les bords inférieurs d'une paire de plaques

  
 <EMI ID=5.1> 

  
 <EMI ID=6.1> 

  
ment courbées à l'opposé et engagent la surface inférieure 8a' de la partie supérieure 8a de la plaque de marteau 8 dans son état de non actionnement. La partie supérieure du logement de l'encadrement 11 abrite l'unité de marteau H de façon à lui permettre de se déplacer librement dans le sens axial si le déplacement de la surface supérieure 8a' n'était limité que par les pattes faisant saillie vers l'intérieur lla et lia'. Lorsque l'unité piézo-électrique P est montée sur l'encadrement de support métallique 11, les saillies 7a, 7a, 7a', 7a' s'étendent perpendiculairement à la surface principale plane de l'encadrement 11. Chaque paire de broches de connexion adjacentes 3a, 3a et 3a', 3a' est disposée de manière à s'étendre à partir des cotés opposés de l'encadrement 11.

   Cette construction des broches de connexion convient pour l'établissement de plusieurs conducteurs à haute tension destinés à distribuer ou répartir les hautes tensions produites.

  
Un bouton-poussoir cylindrique 13 fait par exemple de résine synthétique est agencé de manière à s'adapter à coulissement à la partie supérieure de l'encadrement 11 grace à une paire de fentes axiales 13a et 13a'. Dans la partie médiane des fentes 13a et 13a', on a prévu une paire de logements situés radialement 13b et 13b', qui engagent les petits arrêts 9a et 9a' de la plaque d'entraînement 9, de manière à retenir cette dernière dans l'évidement de l'encadrement 11. Un ressort de rappel 14 destiné à appliquer une force de rappel ou de libération au bouton-poussoir 13 est prévu autour de l'unité de marteau H. Le ressort 14 est situé entre une paire d'arrêts llb et llb' prévus sur la face supérieure des pattes en saillie

  
 <EMI ID=7.1> 

  
et il applique une force de rappel vers le haut à cette plaque 9 et donc au bouton-poussoir 13.

  
Le fonctionnement du dispositif piézo-électrique suivant l'invention sera à présent décrit. Lorsque le bouton-poussoir
13 est repoussé vers le bas comme indiqué par une flèche dans la position de repos illustrée à la figure 1A, l'unité de marteau H est également déplacée vers le bas par le déplacement de la plaque d'entraînement 9. Dans ce cas, les deux bords latéraux de l'extrémité supérieure 8a' de la plaque de marteau 8 ou la partie d'impact plane 8a rencontrent les bords supérieurs des

  
 <EMI ID=8.1> 

  
suite du déplacement de la plaque de marteau 8 est empêchée.

  
En continuant à enfoncer le bouton-poussoir 13, la plaque d'entraînement 9 glisse le long de la partie de base 8b de la plaque de marteau 8 tout en repoussant vers le bas le ressort d'actionnement hélicoïdal 10 dans le sens axial et également à l'encontre de la force de rappel du ressort de rappel 14. Tout en coulissant vers le bas le long de la partie de base 8b de la plaque de marteau 8, la plaque d'entraînement 9 amène la plaque de marteau 8 à tourner dans le sens opposé à celui des aiguilles d'une montre par l'engagement de la partie de came de torsion 8c, à l'encontre de la force de rappel dans le sens des aiguilles d'une montre du ressort d'actionnement 10. Lorsque les deux bords latéraux de la partie d'impact plane 8a se dégagent de la surface supérieure des pattes faisant saillie vers l'intérieur 

  
 <EMI ID=9.1> 

  
aiguilles d'une montre, la plaque de marteau 8 se déplace brus-  quement vers le bas sous l'effet de la force de ressort du ressort d'actionnement 10 et vient frapper la-plaque d'application de pression 5 de l'unité piézo-électrique P. Cette dernière ,produit des tensions élevées sous l'impact de la plaque de marteau 8 entre les bornes à haute tension 3, 3, 3', 3' connectées électriquement aux surfaces de borne positives des éléments piézo-électriques la, lb, le, ld et de l'encadrement de support métallique 11 mettant à la masse leurs surfaces terminales négatives. Les hautes tensions engendrées peuvent être obtenues

  
à partir du dispositif en utilisant des conducteurs appropriés afin de les mettre par exemple à profit pour allumer un brûleur à plusieurs branches en produisant plusieurs décharges par étincelles en plusieurs éclateurs non représentés aux dessins.

  
Après avoir assuré l'allumage, on permet au bouton-poussoir
13 de revenir vers.le haut en cessant de l'enfoncer, grâce à la force de rappel du ressort 14 qui a été comprimé par la plaque d'entraînement 9 conjointement avec le ressort d'actionnement

  
10. La plaque d'entraînement 9 engageant le bouton-poussoir 13 est également déplacée vers le haut et elle ramène la plaque de marteau 8 vers le haut grace à l'engagement avec la partie d'extrémité élargie 8b. Lorsque la plaque de marteau 8 a été suffi,samment ramenée vers le haut, sa surface d'impact 8a' rencontre la surface d'extrémité supérieure des pattes en saillie lla et

  
 <EMI ID=10.1> 

  
teau 8 est ramenée à la position illustrée aux figures 1A et 1B sous l'effet de la force de rappel en rotation du ressort d'actionnement 10.

  
Comme expliqué précédemment, le dispositif piézo-électrique du type à bouton-poussoir suivant l'invention comprend une unité piézo-électrique, une unité de marteau avec une plaque de mar-  teau possédant une partie de came de torsion, une plaque d'entraînement destinée à faire tourner la plaque de marteau autour de son axe en faisant coulisser la partie de came de torsion, un ressort d'actionnement qui applique continuellement une pression à la plaque de marteau dans le sens d'impact axial et dans le sens de rotation opposé au sens de rotation résultant de l'action de la partie de came,

   un encadrement de support destiné à fixer l'unité piézo-électrique sur le cOté inférieur et recevant l'unité de marteau sur le coté supérieur tout en étant doté de pattes en saillie engageant le sommet de la plaque de marteau pour limiter son déplacement vers le bas dans l'état non actionné, et un bouton-poussoir agencé de manière à se déplacer à coulissement et librement suivant la direction axiale de l'encadrement, conjointement avec la plaque d'entraînement qui lui est reliée et avec un rappel par un ressort de rappel. Le dispositif est actionné en enfonçant le bouton-poussoir couplé à la plaque d'entraînement, qui est déplacée vers le bas de manière à faire tourner la plaque de marteau sous une action de came et pour dégager la surface de tête d'impact des pattes

  
en saillie pour effectuer une course d'impact vers l'unité piézo-électrique de manière à produire une tension élevée et l'unité de marteau ainsi que le bouton sont ramenés à leur position initiale sous l'action du ressort de rappel.

  
Le dispositif piézo-électrique suivant l'invention est de construction très simple, ce qui contribue à réduire le nombre des défauts mécaniques possibles et facilite son assemblage. Les éléments constructifs principaux tels que la plaque de marteau, la plaque d'entraînement et l'encadrement de support peu-

Claims (1)

1. <EMI ID=11.1>

   <EMI ID=12.1>

   duction en série et donc le prix de revient peut être nettement réduit. L'organe de support pour l'unité piézo-électrique et l'unité de marteau est réalisé dans l'encadrement-en forme de plaque, ce qui contribue non seulement à une fabrication aisée

   et peu onéreuse, mais permet aussi d'accepter une unité piézoélectrique possédant plusieurs bornes de sortie à haute tension

   en saillie sur la surface externe pour une utilisation lors de l'allumage de plusieurs brûleurs, comme illustré dans la présente forme de réalisation.

   Plus particulièrement, la structure d'encadrement suivant

   la présente invention permet d'obtenir une construction éliminant des moyens de retenue particuliers pour les conducteurs de prélèvement de haute tension tels qu'on les a utilisés dans

   les supports du type boîtier classiques pour de tels disposi-

   tifs. Avec la présente invention, les conducteurs de sortie à haute tension peuvent être sortis très simplement grâce au fait

   que les bornes multiples de l'unité piézo-électrique sont disposées sur les deux côtés de l'encadrement métallique, en introduisant simplement l'unité dans le logement ou l'évidement

   de l'encadrement grâce aux rainures associées prévues à la périphérie de l'unité piézo-électrique.

   Il doit être entendu que la présente invention n'est en

   aucune façon limitée aux formes de réalisation ci-avant et que

   bien des modifications peuvent y être apportées sans sortir du

   cadra du présent brevet.

   REVENDICATIONS

   1. Dispositif piézo-électrique du type à bouton-poussoir, caractérisé en ce qu'il comprend une unité piézo-électrique de for-me généralement cylindrique dotée d'une paire de rainures axiales

   <EMI ID=13.1>

   plaque de marteau avec une partie de came de torsion, une plaque d'entraînement destinée à faire tourner la plaque de marteau autour de son axe grâce à un engagement coulissant avec la partie de came de torsion, et un ressort d'actionnement destiné à appliquer une pression à la plaque de marteau suivant une direction axiale et dans le sens de rotation inverse de celui de la plaque de marteau, un encadrement de support en forme de plaque présentant un évidement ou logement permettant de

   <EMI ID=14.1>

   grace à l'engagement d'une paire de rainures axiales pratiquées dans celle-ci et l'unité de marteau sur le côté supérieur, et avec une paire de pattes faisant saillie vers l'intérieur afin d'engager la plaque de marteau de l'unité de marteau, un boutonpoussoir engageant à coulissement l'encadrement de support afin de permettre un déplacement uniquement dans le sens axial conjointement avec la plaque d'entraînement de l'unité de marteau qui lui est couplée, et un ressort de rappel destiné à ramener

   à leur position initiale le bouton-poussoir et la plaque d'entraînement après un actionnement exécuté grâce à une force d'enfoncement appliquée à ce bouton-poussoir pour le déplacer vers le bas conjointement avec la plaque d'entraînement, ce qui provoque une rotation de la plaque de marteau afin de la dégager du sommet des pattes faisant saillie vers l'intérieur de l'encadrement de support et exécuter ainsi une course d'impact de la plaque de marteau sur l'unité piézo-électrique pour produire une tension de sortie élevée.

   2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'unité piézo-électrique comprend un nombre pair d'éléments piézo-électriques logés dans un bottier isolant généralement cylindrique avec des directions alternativement opposées, de telle sorte que deux éléments adjacents soient dirigés l'un vers l'autre par des surfaces d'extrémité de même polarité et entre les éléments présentant des surfaces d'extrémité à haute tension dirigées l'une vers l'autre, une plaque isolante offrant sur ses deux surfaces des plaques de borne à haute tension dont chacune établit respectivement un contact électrique avec la surface de production de haute tension respective de l'élément piézo-électrique tout en étant équipée, respectivement, d'une borne de connexion pour le couplage d'un conducteur de sortie à haute tension,

   et en ce que les bornes de connexion prévues sur une telle plaque isolante sont disposées de manière' à s'étendre perpendiculairement à la surface de l'encadrement

   <EMI ID=15.1>

   3. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé

   en ce que la paire de rainures axiales de l'unité piézo-électrique cylindrique sont pratiquées sur la périphérie externe du boîtier isolant abritant les éléments piézo-électriques.

   4. Dispositif piézo-électrique du type à bouton-poussoir, tel que décrit ci-avant ou conforme aux dessins annexés.