JPH0614754U - 圧電高圧発生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【 目 的 】 これまで、長年にわたって大量に生産
されてきた標準的な圧電高圧発生装置において、その衝
撃子（ハンマー）側アッセンブリーを、更に低コスト大
量生産に対して有利にする構造と方法を提供する。 【 構 成 】 衝撃子（ハンマー）２３側のケース
を、これまでの様に一体の箱状に作らず、筒状の胴部と
蓋部の二体に作る事とし、これにより部品の製作にも、
組み立て作業にも有利になるようにしたものである。 【 効 果 】 衝撃側ケースを、胴部と蓋部の二体に
作ったことにより、一体の場合より部品製作；組立作
業；金型製作と寿命など、全般的に有利となって、低コ
スト大量生産に益する所大である。

Description

【考案の詳細な説明】 ［０００１］ ［産業上の利用分野］ 本考案は、主としてガスライター、ガス器具、の点火用に利用される、圧電高 圧発生装置の改良に関するものである。 ［０００２］ ［考案の概要］ 圧電高圧発生装置については、これまで３０年に及ぶ開発、改良の歴史がある が、その上に更に低コスト大量生産に益するよう、既に提案を行なってもいるが 、今回は更に少し異なる別提案を行なうものである。 ［０００３］ ［従来の技術と考案が解決しようとする課題］ 圧電式の高圧発生装置については、これまでに多くの種類が作られ、改良小型 化も進み、大量に生産されてきた。その中で最も標準的に利用されて来たのは次 に説明するタイプであり、基本構造は次の様になっている。 （イ）衝撃子側アッセンブリー 衝撃子（別称ハンマー）とそれに力を与える、スプリングがケースにくみこまれ 、衝撃子を貫通し両側に突き出たピンがケースのカム窓に係止している。 （ロ）圧電素子側アッセンブリー 圧電素子を衝撃を受ける当て金、受台にて挟持し収納するケースがあり、そのケ ースには又上記のピンを係止する段付きカムがあり、戻しスプリングが組み込ま れている。 上記（イ）と（ロ）を組み合わせて装置が構成される。 ［０００４］ 図４と、図５、にて代表的例を提示説明する。 図４は装置の組み立て断面図である。図の左側が素子側で、プラスチックケース １１、の中に当て金１３、と受台１２にて圧電素子１４、を挟持し（この例では 素子２ケ使用）中間端子１５、よりリード線１６にて発生電気を取り出す。 １７は戻しコイルスプリングであり、操作後に装置を戻し復元させると共に、そ の一端より出した足により２ケの素子の反対極（中間端子に対する）を結ぶ役を 果たしている。１８は（一点鎖線にて示す）素子ケース内側に設けられている段 付きカム部である。１９はケース１１、の一側に設けられた長手方向の細長い窓 である。一方、図の右側が衝撃側でプラスチックケース２１、にはカム窓２５、 （二点鎖線にて示す）が、１８０°の対向位置にて二つ設けてある。ケース中に 衝撃スプリング２２、をいれ次に衝撃子（ハンマー）２３、を組み込みスプリン グ ２２、に抗しつつ衝撃子にあけたピン孔が前記カム窓２５、内にのぞくとこ ろ迄押し込む。このときピン孔にピン２４、を入れてやる。ピンの両端はカム窓 ２５、内にて図中左方向に衝撃子と共に押されカムの形に従い所定の位置（図中 に示されている）に誘導される。これは素子側ケース段付きカムの段に係止され る位置になる。ケース２１、の一側に設けられた小突起２６、は衝撃側ケースア ッセンブリーを素子側ケースに組み込んだ時、前記の細長い窓１９、に入り込み 両ケースの分離を防ぎ、又装置操作後の復元位置を定めている。装置を押して短 縮して行くと、衝撃スプリング２２、は更に撓められ蓄勢するが衝撃子２３、は ピン２４、がカム１８、の段に係止されて居りその位置に止まって居る。尚動作 が進むとピン２４、はカム窓２５、の傾斜部に当たり回動されカム１８、の段か らはずされる。衝撃子２３、はスプリング２２、の力により当て金１３、を介し て圧電素子１４、を打撃する。これによりリード線１６、と受台１２、の間には 高電圧が発生し電気エネルギーを取り出す事が出来る。 ［０００５］ 図５は衝撃側ケースとその部品アッセンブリーを説明する斜視図である。この 頁前半にて説明した通り、この方法ではケースの中に衝撃子をスプリングに抗し つつ押し込み、しかもピン孔をカム窓の中にピンを通しやすく位置を定めた上で ピン入れ作業をせねばならない。これは人手による作業では熟練を要し、又自動 機械化にあたっても、より精密さを要求され、いずれにせよコスト面で不利とな る。我々の今回の提案における課題は、この衝撃側ケースの組み立て方法を検討 して、人手による場合にも、自動機械化に対しても、簡単容易な方法を見出して 大量生産してトータルコストに有利にせんとするものである。 ［０００６］ ［課題を解決するための手段］ 課題を解決するために、次のように考える。 （イ）衝撃子と係止ピンは一体になっている方が組み込み作業は容易である。一 体として作れば部品としても一点減少する。又別部品として作っても先に組み付 け一体にしてからケースに組み込む方が大量生産には有利である。 （ロ）衝撃子と係止ピン（突起）を一体にしてしまうと、ピンの端末は衝撃子の 外に突き出し（それが素子側ケースの段部に係止される）ており、これを寸法が 小さい衝撃子側ケースに組み込むには、何等かの工夫が必要である。 この（イ）（ロ）を解決しかつ容易な組み込みの方法として、衝撃側ケースを 胴部と蓋部の二つに分けて作り、胴部には突起付きの衝撃子を容易に組み入れ可 能のようにカム窓上部より端部に至る切り離し通路を設け、それを通して衝撃子 を組み入れ、更にスプリングを蓋部と共に押し込みつつ一体に組み付ける手段を 提案するものである。 ［０００７］ ［作 用］ この方法によれば、衝撃子側ケースを一体に作らず二つに分けるので、部品点 数が一点増加する事になる。ただし各部品の製造コスト（材料費・金型償却費も 含めて）；組立作業の容易さ・自動化を計る場合の有利さ、等を総合して検討す るとかえって低コストにて大量生産可能になるケースも出てくる。 下記（イ・ロ・ハ）の説明を付す。 （イ）ケース内側寸法を超える突起を有する衝撃子を、通路を通して極めて容易 にケース内に組み込める。 （ロ）ケースを二部品に分けて（胴部と蓋部）作る事は、金型も二面となり償却 費負担が増加する様にも考えられるが形状の簡単化も考えれば２倍になる訳では ない。また低コスト大量生産の圧電装置では素子一ケにて設計される事が多いが 、この場合発生電気の取り出しの便から、衝撃子側のケースを高価な導電性樹脂 を採用する事となる。これはケースの材料費アップになり、弾力性の低い樹脂の 採用は薄肉・複雑な形状設計が出来ない、というマイナス面が大きい。本考案の 場合、胴部は標準的な価格の樹脂で作り、蓋部のみ導電性樹脂を使用すれば良く 有利である。また衝撃子を突起と一体にフォーミング；ダイカスト製法等で作れ ば、部品点数を一点減らし、コストの低減ともなる。 （ハ）組立作業において、手作業でもまた機械で自動化を計るに当たっても、同 一方向（垂直或は水平）に直線的に動作が揃うのが有利である。 ［０００８］ ［ 実 施 例 ］ 実施例として、図１・図２・図３を参照しながら説明する。 図１は考案の圧電高圧発生装置の衝撃側ケースの組み立てを説明する斜視図で ある。構成する各部品を組入方向も示し、分解状態で描いてある。 図２はケースの胴部２１ａ，蓋部２１ｂ、の組み合わせを説明する側断面図で ある。組み合わせ方法の異なる二種を、図２Ａ、図２Ｂ、にて示す。 図３は考案の圧電高圧発生装置の組み立て断面図の一例である。 図１、にて説明する。ケース胴部２１ａ、に衝撃子本体２３、と突起２４、が 一体になっているもの（通称ハンマー）を組み入れる。このとき胴部２１ａ、に は、突起を無理なく通過させる切り離し通路２１ｅ、が設けてあるので作業は極 めて容易である。つぎに衝撃スプリング２２、を入れ、衝撃子２３、と組み合わ せ、更に蓋部２１ｂ、をスプリングにかぶせ圧縮しつつ押し込んでゆく。 この とき、フック２１ｃは、ガイド溝２１ｆに導かれ、撓みながら進入し、押し込み が完了したときに、蓋部２１ｂ、の天井の一部に切り欠いて設けられた窓２１ｄ 、に入り込んで鈎止される。 衝撃スプリングの反発力は、このフックにより支 えられる。この反発力とフック自体の弾力により、組み合わせた胴と蓋は外れる ことはない。 ［０００９］ また別の手段として、この二者の組み合わせを、フックと鈎止窓によらずに、 胴部２１ａ、或は蓋部２１ｂ、の何れかに、組み合わせに対してマイナス寸法に なる部分を設けておき、超音波ウエルダーを利用して衝撃スプリング２２、を圧 縮しつつ熔着して、組み合わせを完了してしまう方法も考えられる。この方法で は、ウエルダーを必要とするが部品の形状は簡単となるので、金型の製作は容易 になり製作費も安く、寿命も長くなる。何れを採用するかは、ケースの材質を何 にするか、又組み立て作業上の条件などを考えあわせて決めればよい。 要は衝 撃側ケースを胴・蓋の二つに分けて作ることの効果を、最大限に活用することで ある。 ［００１０］ 図２Ａは、ケース胴部２１ａと蓋部２１ｂを組み合わせたものを、中央で切断 した側断面図である。これによりフック部２１ｃ、その入り込む窓部２１ｄ、衝 撃子と一体になっている突起２４の通路２１ｅ、が説明されている。 図２Ｂは、超音波ウエルダーによる熔着組み合わせの例。 図３は、本考案の一実施例としての圧電高圧発生装置の完成品断面図を示す。 この構造と作動については、既に説明済の従来品とほとんど同一である。一部 異なるのは、圧電素子１４が、一個使用になっている事、衝撃を受ける台１２、 がネジ込みでなく、側面の一部に突起を出して、これが組込み時に、ケースに設 けた窓に係止して完成する様になっている点である。素子を一個にしたために、 発生電気エネルギーの取り出しはリード線を必要とせず、前記受台１２と、衝撃 側ケース２１、とからになる。このため衝撃側ケースを導電性の樹脂で作る場合 が多いが、この樹脂は高価であり、また特性が低下し形状複雑な肉薄の部品設計 が採用しにくくなる、といった不利をもたらす。 本考案の場合、カム窓２５、 衝撃子の突起２４を通す、切り離し通路２１ｅ、フック ２１ｃ、などを有する 衝撃側ケース胴部２１ａ、は普通の樹脂材料で作り、蓋部２１ｂのみ導電性材料 で作れば良いので、此の面でも有利になる。 使用素子の個数、リード線の有無 、組み合わせ構造等、この実施例のほかに請求項に記載の考えの下に、尚異なる 実施例のあり得る事は勿論である。 ［００１１］ ［ 考案の効果 ］ 以上述べてきたところで既に明らかな様に、圧電高圧発生装置の衝撃側ケー スを胴部と蓋部の二つに分けて作り、組立作業の容易さ；材質選定の制限を少な くしての材料コスト低減；金型の設計・製作の容易さ；金型寿命の長期化、 な どの有利性が得られるので、特に低コストの下に大量生産する普及価格商品用の 、圧電高圧発生装置の製造に益するところ大である。

【図面の簡単な説明】 【図１】・・・・圧電高圧発生装置の衝撃側ケースの組
み立てを説明する斜視図。 【図２ＡとＢ】・・衝撃側ケースの胴部と蓋部の組み合
わせを説明する側断面図。Ａは、フック方式による組み
合わせ。Ｂは、超音波熔着による組み合わせ。 【図３】・・・・考案にもとずく圧電高圧発生装置の組
み立て断面図の一例。 【図４】・・・・従来の圧電高圧発生装置の組み立て断
面図の一例 【図５】・・・・従来の衝撃子ケースアッセンブリーを
説明する斜視図。 【符合の説明】 １１ ・・・ 素子側樹脂ケース １２ ・・・ 受け台 １３ ・・・ 当て金 １４ ・・・ 圧電素子 １５ ・・・ 中間端子 １６ ・・・ リード線 １７ ・・・ 戻しスプリング １８ ・・・ 段付きカム部 １９ ・・・ 長手方向の細長い窓 ２１ａ・・・ 素子側ケース胴部 ２１ｂ・・・ 〃 〃 蓋部 ２１ｃ・・・ ケース胴部に設けたフック部 ２１ｄ・・・ フックを受ける切り欠き窓部 ２１ｅ・・・ 衝撃子の突起を通す切り離し通路 ２１ｆ・・・ フックを導入するガイド溝 ２２ ・・・ 衝撃スプリング ２３ ・・・ 衝撃子 ２４ ・・・ 衝撃子の突起 ２５ ・・・ カム窓部 ２６ ・・・ １９の細長い窓に入る小突起

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 ［請求項．１］当て金・受台により圧電素子を挟持収納
   し、且つ段付きカム部を有する素子側ケースと、前記段
   付きカム部に係止する突起を有する衝撃子と、衝撃スプ
   リングを収納し、作動ストロークに応じて突起を係止段
   部より外すためのカム部を有する衝撃側ケースがあり、
   この二つを組み合わせて構成される圧電高圧発生装置に
   おいて、衝撃側のケースを一体に作らず、衝撃子の突起
   を係止段部より外すためのカム部を有する胴部と、それ
   と組み合わせて衝撃スプリングの一端を支える蓋部の二
   体とし、胴部に、突起を有する衝撃子と衝撃スプリング
   を組み込んだ後に蓋をするように組立てを完成させる事
   を特徴とする圧電高圧発生装置。 ［請求項．２］上記衝撃側ケースの胴部において、カム
   窓部の上部より上端（蓋側）に至る切離し部分を設け、
   これを通路として衝撃子の突起を容易に通過させ、スプ
   リングも組み入れた上で蓋を組み付け、スプリングの反
   発力を支えると共に、上記の切り離し部分にて胴部が開
   き変形するのも防止した事を特徴とする［請求項．１］
   記載の圧電高圧発生装置。 ［請求項．３］上記の衝撃側ケースの胴部と蓋部の組み
   合わせ係止を、一方に材質の可撓性を利用したフックを
   設け、他方にフックが入り込んで鈎止する孔部を設けて
   果たす事を特徴とする［請求項．１］［請求項．２］記
   載のの圧電高圧発生装置。 ［請求項．４］衝撃側ケースの胴部と蓋部の組み付け
   を、超音波エネルギー利用のウエルダーにより熔着接合
   して果たす事を特徴とする［請求項．１］［請求項．
   ２］記載の圧電高圧発生装置。