Патент на изобретение №2358380
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ГЕНЕРАТОР
(57) Реферат:
Изобретение относится к системам зажигания для двигателей внутреннего сгорания и может быть использовано в качестве высоковольтного источника напряжения. Пьезоэлектрический генератор содержит корпус, четыре пары пьезоэлементов, расположенных симметрично относительно друг друга, устройство нагружения и приводной вал, выполненные одной деталью, причем на поверхности приводного вала выполнены полукруглые выступы, число которых соответствует числу пар пьезоэлементов, а толкатель дополнительно содержит ролик. Изобретение позволяет повысить надежность и срок службы пьезоэлектрического генератора. 2 ил.
Изобретение относится к системам зажигания для двигателя внутреннего сгорания, в частности к конструкции пьезоэлектрических генераторов. Известен пьезоэлектрический генератор для системы зажигания двигателя внутреннего сгорания (Авторское свидетельство СССР Также известен пьезоэлектрический генератор, служащий источником высокого напряжения для пьезоэлектрической системы зажигания (Авторское свидетельство СССР Недостатками вышеназванных пьезогенераторов является то, что, во-первых, деформация пьезоэлементов осуществляется посредством промежуточного элемента – рычага, во-вторых, приводное устройство выполнено в виде эксцентрика. Это приводит к появлению вибраций в пьезогенераторе из-за неравномерности распределения осевых нагрузок на нагружающее устройство, что является причиной постепеннего разрушения пьезоэлементов. Вследствие этого снижается надежность и срок службы пьезогенератора. Наиболее близким техническим решением является пьезоэлектрический генератор (Авторское свидетельство СССР Недостатком данного устройства является сложность конструкции и то, что устройства нагружения закреплено в корпусе при помощи периферийных роликов, которые при вращении катятся по его внутренней поверхности. Это снижает надежность работы пьезогенератора при высоких частотах вращения. Задачей изобретения является повышение надежности и срока службы пьезоэлектрического генератора. Задача достигается тем, что пьезоэлектрический генератор, содержащий корпус, пьезоэлементы, толкатель и устройство нагружения с приводным валом, в отличие от прототипа, содержит четыре пары пьезоэлементов, расположенных симметрично относительно друг друга, а устройство нагружения и приводной вал выполнены одной деталью, причем на поверхности приводного вала выполнены полукруглые выступы, число которых соответствует числу пар пьезоэлементов, и толкатель дополнительно содержит ролик. Существо изобретения поясняется чертежами. На фиг.1 и 2 представлены соответственно виды спереди и сбоку пьезоэлектрического генератора. Пьезоэлектрический генератор содержит корпус 1, в котором установлены пьезоэлементы 2, изолированные от корпуса изоляционной прокладкой 3, между которыми расположена токосъемная металлическая пластина 4, толкатель 5 с роликом 6, металлическую пластину 7 приводного вала с нагружающим устройством 8. Пьезоэлементы 2 в корпусе 1 зажаты болтом 9 посредством металлической пластины 7. Приводный вал с нагружающим устройством 8 закреплен в корпусе 1 при помощи подшипников 10 и 11 и механически соединен с валом двигателя внутреннего сгорания (не показан). Подшипники 10 и 11 зафиксированы в корпусе 1 при помощи подшипниковых щитов 12 и 13. Пьезоэлектрический генератор работает следующим образом. При вращении коленвала двигателя внутреннего сгорания синхронно с ним начинает вращаться приводный вал с нагружающим устройством 8. Полукруглые выступы набегают на ролик 6, который в свою очередь действует на толкатель 5, сжимающий пьезоэлементы 2. В результате деформации пьезоэлементов вследствие прямого пьезоэффекта на токосъемной металлической пластине 4 появляется высокое напряжение относительно корпуса 1, которое подается на свечу зажигания двигателя внутреннего сгорания. В остальных трех парах пьезоэлементов происходят аналогичные процессы. Каждый из полукруглых выступов в определенный момент времени находится напротив пары пьезоэлементов, что обеспечивает одновременное сжатие всех четырех пар пьезоэлементов. При необходимости число пар пьезоэлементов может быть увеличено до восьми, а его дальнейшее увеличение ограничено прочностью и массогабаритными показателями корпуса. Благодаря тому, что передача усилия, деформирующего пьезоэлементы, осуществляется через вращающиеся элементы – ролики и приводной вал, сводится к минимуму трение контакта и исключается радиальное биение приводного вала с нагружающим устройством вследствие вибрации корпуса и что самое важное, пьезоэлементов. Это повышает надежность устройства и увеличивает его срок службы.
Формула изобретения
Пьезоэлектрический генератор, содержащий корпус, пьезоэлементы, толкатель и устройство нагружения с приводным валом, отличающийся тем, что содержит четыре пары пьезоэлементов, расположенных симметрично относительно друг друга, а устройство нагружения и приводной вал выполнены одной деталью, причем на поверхности приводного вала выполнены полукруглые выступы, число которых соответствует числу пар пьезоэлементов, и толкатель дополнительно содержит ролик.
РИСУНКИ
|
||||||||||||||||||||||||||
648748, кл. F02P 3/12, опубл. 1979), состоящий из корпуса, в котором размещены пьезоэлементы, контактирующие с рычагом, взаимодействующие с эксцентриком приводного вала.
