Brevet FR2593893A1 — publié le 19870807

La présente invention concerne un allume-gaz piézo-électrique comprenant deux éléments piézo-électriques montés en opposition l'un contre l'autre. Des moyens de compression permettent de comprimer les éléments piézoélectriques l'un contre l'autre. Un circuit électrique comprend deux électrodes qui forment entre elles un premier intervalle pour la production d'étincelles d'allumage. Une première de ces électrodes est reliée électriquement à des faces d'appui extérieur des éléments piézo-électriques, tandis qu'une deuxième de ces électrodes est reliée électriquement à des faces d'appui mutuel des éléments piézoélectriques. Un second intervalle est ménagé dans le circuit électrique. Comme l'enseigne le FR - A - 2 295 358, ce deuxième intervalle a un effet favorable sur la production des étincelles dans le premier intervalle. Selon le document précité, la deuxième électrode est engagée entre les deux éléments piézo-électriques et s'étend sans discontinuité jusqu'à 1' intervalle de production des étincelles. Le second intervalle est ménagé entre deux éléments conducteurs formant ensemble la première électrode. Le document antérieur décrit certaines dispositions visant à rendre relativement économique la réalisation d'un tel deuxième intervalle dont la largeur est typiquement comprise entre 0,1 et 0,2 mm. Cependant, la nécessité de prévoir le deuxième intervalle renchérit la fabrication des constituants et leur montage. Le but de l'invention est de remédier à cet inconvénient et de proposer un allume-gaz piézo-électrique dans lequel la réalisation du deuxième intervalle ne complique en rien la structure de l'appareil. Suivant l'invention, l'allume-gaz piézo-électrique est caractérisé en ce que le second intervalle est ménagé entre la deuxième électrode et les éléments piézo électriques au voisinage de leurs faces d'appui mutuel. Ainsi, aucune des deux électrodes n'a besoin d'être scindée en deux éléments séparés par le second intervalle. Le second intervalle est prévu entre la deuxième électrode et les éléments piézo-électriques. Cette solution est surprenante. En effet, la tension productrice d'étincelles prend naissance sur les faces appuyées l'une contre l'autre des éléments piézoélectriques. De manière logique, selon l'art antérieur, l'une des électrodes était pincée entre ces faces. Il est surprenant qu'une liaison électrique efficace puisse être réalisée lorsque la deuxième électrode s'étend simplement au voisinage des faces appuyées 'une contre l'autre des éléments piéz#-électriques. Lorsque l1allumage-gaz comprend un boitier isolant dans lequel sont montées deux joues métalliquesliées électriquement à la première électrode et entre lesquelles un tube isolant renfermant les deux éléments piézoélectriques est monté oscillant. tandis que la deuxième électode est montée entre le tube et une paroi du boîtier, il est avantageux que la deuxième électrode soit séparée des joues métalliques par une alternance de nervures portées par le tube et par ladite paroi du boîtier, ces nervures formant ensemble un labyrinthe allongeant tout trajet d'amorçage entre la deuxième électrode et les joues métalliques. Ainsi, la deuxième électrode n'a pas besoin d'être entourée d'une gaine d'isolant. Elle est isolée des joues métalliques par le labyrinthe. Ce dernier permet les oscillations que, de manière connue en soi, le tube isolant subit lors de la compression des éléments piézoélectriques. D'autres particularités et avantages de l'invention ressortiront encore de la description ci-après. Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs - la figure 1 est une vue en coupe longitudinale, avec arrachement, de l'allume-gaz selon l'invention - la figure 2 est. une vue à échelle agrandie d'un détail de la figure 1 - la figure 3 est une vue à échelle encore agrandie d'un détail de la figure 2, en coupe selon le plan Il 1-111 de la figure 2 - les figures 4 et 5 sont des vues de l'appareil de la figure 1, en coupe selon les plans IV-IV et V-V respectivement - la figure 6 est une vue à échelle agrandie d'un détail de la figure 1 lorsque la cartouche est au repos ; et - la figure 7 est une vue analogue à la figure 6 mais lorsque la cartouche est comprimée. L'allume-gaz représenté à la figure 1 comprend un boîtier 1 sensiblement en forme de gouttière dans lequel est monté un cadre métallique comprenant deux joues latérales 2 reliées rigidement entre elles par deux plaquettes transversales 3. Les joues 2, réalisées en tôle, sont planes et parallèles entre elles et avec les paroislatérales du boîtier 1. Les plaquettes 3, 4 sont transversales à la direction longitudinale du boîtier 1. Dans le cadre 2, 3, 4 est montée une cartouche piézo-électrique 6 dont l'axe est sensiblement parallèle à la direction longitudinale du boîtier 1. La cartouche 6 comprend un tube isolant 7, de forme générale cylindrique ouvert à ses deux extrémités, dans lequel deux éléments en céramique piézo-électrique 8 sont montés l'un contre l'autre entre deux pastilles 9, 11 électriquement conductrices. Les éléments piézo-électriques 8 et la pastille 9 sont cylindriques et ont un diamètre correspondant au diamètre intérieur du tube 7 dans lequel ils peuvent coulisser. Sur sa face externe, la pastille 9 présente un évidement central 12 dans lequel est engagée l'extrémité 13, servant de pivot, d'une vis de réglage 14 vissée dans un perçage taraudé 16 de la plaquette 3. La pastille 11, de diamètre supérieur à celui des éléments 8, s'appui contre un épaulement interne 17 du tube 7. La cartourche 6 est montée mécaniquement en série avec une came 18 entre deux butées dont l'une est constituée par l'extrémité 13 de la vis 14 et l'autre est constituée par la plaquette 4, qui est adjacente à la came 18 et voisine d'une extrémité postérieure de l'appareil. Comme le montre la figure 5, la came 18 est réalisée sous la forme d'une tige, le profil de la tige correspondant au profil de came. La direction longitudinale de la tige est perpendiculaire aux joues métalliques 2. La tige traverse deux ouvertures 19 pratiquées en regard l'une de l'autre dans les joues 2, et se trouve emmanchée à chacune de ses extrémités dans des évidements 21 profilés de manière correspondante, prévus dans deux ailes 22 appartenant à un levier 23 s'étendant face à l'ouverture supérieure du boîtier 1. Chacune des ailes 22 s'étend xsers le fond du boîtier 1 entre une aile du boitier 1 et la joue métallique 2 adjacente. Comme le montrent les figures 6 et 7, la came 18 a un profil s'inscrivant dans un cercle mais s'écartant de ce cercle par deux méplats 24 parallèles et opposés et par un méplat 26 perpendiculaire aux méplats 24. Les ouvertures 19 sont trapézoïdales. Chacune a deux bords verticaux dontl'un19a colncide avec le côté de la plaquette 4 tourné vers la cartouche 6 et l'autre 19b, plus long, est situé au-delà du côté de la pastille 11 tourné vers la plaquette 4. Le bord 19a adjacent à la plaquette 4 a une longueur peu supérieure à la distance entre les deux méplats 24 de la came 18. Chaque ouverture 19 a encore un bord supérieur 19c perpendiculaire aux côtés 19a et 19b, et un bord inférieur oblique 19d. Ainsi, la came 18 est mobile dans les ouvertures 19 entre une position dite de repos dans laquelle l'un des méplats 24 est appuyé contre le bord horizontal 19c des ouvertures 19 tandis que le méplat 26 est appuyé contre la plaquette 4 (figure 6) et une position dite de compression dans laquelle l'autre méplat 24 est appuyé contre les bords obliques 19d tandis que le méplat 26 est appuyé contre la plaquette 4 uniquement par son bord 27 le plus proche du bord 19d des ouvertures 19. En d'autres termes, le bord 27 joue le rôle de pivot lorsque la came 18 est actionnée en rotation par l'utilisateur grâce au levier 23. La came 18 est traversée par un perçage 28 dans lequel est engagé un ergot 29 porté centralement par la plaquette 11. L'ergot 29 a à sa base un diamètre correspondant sensiblement à celui du perçage 28 et se rétrécit tronconiquement vers son extrémité libre. Le débouché du perçage 28 du côté de la plaquette 11 est décalé vers le bord 19c par rapport à un plan passant par le bord de pivotement 27 et s'étendant parallèlement aux méplats 24. Dans l'exemple représenté, pour des raisons pratiques, le perçage 28 traverse diamétralement la came 18 pour déboucher à travers le bord 27. Lorsque la came 18 est en position de repos (figure 6) la distance entre la pastille 11 et la plaquette 4 est inférieure au diamètre du cercle dans lequel s'inscrit le profil de la came 18 car celle-ci s'appuie sur la plaquette 4 par son méplat 26. Lorsque la came 18 est en position de compresmon,la distance libre entre la pastille 11 et la plaquette 4 est sensiblement égale au diamètre du cercle précité de sorte que les éléments piézo-électriques 8 sont comprimés entre les pastilles 9 et 11. En raison du couplage mécanique assuré par l'ergot 29 engagé dans le perçage 28, le mouvement de la came 18 s'accompage d'un mouvement d'oscillation de la cartouche 6 dans le plan parallèle aux joues 2. Pour permettre ce mouvement de la cartouche 6, celle-ci n'est fixée au boîtier 1 que par une mince languette 31 (figure 1 s'étendant sous la plaquette 3. Le mouvement oscillant de la cartouche 6 s'effectue autour de l'extrémité 13 de la vis 14 qui joue le rôle de pivot. Pour assurer le rappel du dispositif en position de repos lorsque l'utilisateur relâche le levier 23, il est fait en sorte qu'en position de compression (figure 7) 1 t axe de la cartouche 6 n'atteigne pas tout-à-fait la position où il couperait le bord 27. Les éléments piézo-électriques 8 étant montés en opposition, la compression qu'ils subissent lorsque la came 18 est amenée en position de travail se traduit par l'apparition d'une différence de potentiel entre d'une part leurs extrémités opposées appuyées contre les pastilles 9 et 11, et d'autre part leurs faces d'appui mutuel 32. Un circuit électrique permettant d'exploiter cette différence de potentiel pour générer des étincelles d'allumage comprend deux électrodes 33, 34 qui, à une extrémité antérieure de l'appareil, définissent un intervalle 36 de production des étincelles d'allumage. De façon connue en soi, une première des électrodes 33, a la forme d'un tunnel dont l'extrémité présente une languette 37 raccordée à la paroi supérieure du tunnel. L'électrode 33 est raccordée au cadre métallique 2, 3, 4 par un conducteur symbolisé par le trait mixte 38, et constitue donc l'électrode de masse. Le cadre 2, 3, 4 est raccordé électriquement aux éléments 8 respectivement par la came 18 et la plaquette 11 et par la vis 14 et la plaquette 9. La deuxième électrode 34 est constituée par un fil de section circulaire qui est positionné dans une gouttière longitudinale 39 du fond du boîtier 1. A l'intérieur de l'électrode 33, l'électrode 34 présente un coude 41 et un contre-coude 42 pour que son extrémité antérieure 43 définisse l'intervalle 36 en coopération avec la languette 37. A son extrémité postérieure, adjacente à la cartouche 6, l'électrode 34 est coudée en 44 vers la cartouche 6 pour être reliée électriquement aux faces d'appui mutuel 32 des éléments 8. Conformément à l'invention, il est ménagé un intervalle E (voir figure 2) entre la seconde électrode 34 et la face latérale des éléments 8 au voisinage de leurs faces d'appui mutuel 32. L'intervalle E a par exemple une épaisseur de 0,15 mm. Pour réaliser cet intervalle, au-delà du coude 44, l'électrode 34 a une extrémité recourbée en U 46 dont le dos s'emboite dans un évidement47 profilé de manière correspondante ménagé dans la surface extérieure du tube 7 (figures 2 et 3). La région la plus profonde de l'évidement 47 se trouve au droit des faces d'appui mutuel 32 des éléments 8. Un orifice radial 48 traverse la paroi du tube 7 de façon à déboucher dans la région la plus profonde de l'évidement 47 et à mettre ainsi en regard le bord des faces 32 d'une part et l'extrémité 46 de l'électrode 34 d'autre part. L'orifice 48r recouvert par l'électrode 34, constitue un chemin de passage pour le courant entre les faces 32 et l'électrode 34. L'électrode 34 est réalisée en métal doué d'une certaine élasticité et ses dimensions avant montage sont telles que, après montage, l'extrémité 46 soit en appui élastique dans l'évidement 47, lequel contribue à positionner l'extrémité 46 par rapport à l'orifice 48. Selon une autre particularité importante de l'invention, l'électrode 34 n'est pas gainée dans de l'isolant mais son isolation électrique par rapport aux joues 2 est réalisée par des conformations moulées venues de matière avec le boitier 1 et le tube 7. Pour cela, l'électrode 34 s'étend à mi-distance entre les joues 2. L'isolation est réalisée par une succession de nervures 49a, 49b, 49c, 49d qui, alternativement, sont portées par la base du boîtier 1 eh direction du tube 7 et par le tube 7 en direction de la base du boîtier 1. Comme cela se déduit de l'observation simultanée des figures 2 et 4, chaque nervure 49a à 49 a, vue de dessus, un profil en U qui entoureltextrémité 46 de l'électrode 34 et s'étend latéralement de part et d'autre de celle-ci. La nervure 49d la plus extérieure est portée par le tube 7 au contact des joues 2 pour guider la cartouche 6 dans son plan d'oscillation vertical. Les nervures adjacentes ont entre elles un certain jeu et il est également prévu un certain jeu J (figure 2) entre l'extrémité de chaque nervure et l'élément situé en face, à savoir le tube 7 ou respectivement le fond du boîtier 1. Grâce à ces jeux, notamment au jeu J, le débattement de la cartouche 6 lors de l'actionnement par la came 18 n'est pas entravé. Ainsi, quelle que soit la position de la came 18, il est réalisé selon un contour en U autour de l'extrémité 46 de l'électrode 34 une isolation par labyrinthe qui allonge tout trajet d'amorçage électrique entre l'électrode 34 et les joues 2. Comme le montrent les figures 1 et 2, le fond de la gouttière 39 présente un décrochement vers le bas 51 au voisinage de son extrémité adjacente au coude 44. Ainsi, l'électrode 34 peut fléchir vers le bas lorsque la cartouche 6 est elle-même entralnée vers le bas par le passage de la came 18 en position de compression. Grâce aux dispositions de l'invention, la réalisation de l'allume-gaz est particulièrement économique. En particulier, les deux électrodes sont d'une seule pièce et le montage de l'électrode 34 est particulièrement facile car l'étape consistant à insérer l'une de ses extrémités entre les deux éléments piézo-électriques 8 est supprimée. De plus, l'électrode est un simple fil non gainé, ce qui supprime les étapes de dénudage aux extrémités. La réalisation du labyrinthe 49a à 49d ne s'accompagne d'aucune étape de montage supplémentaire. Le montage de la came 18 est également simplifié par rapport à de nombreuses réalisations antérieures dans lesquelles une goupille devait être engagée à travers l'axe formant came, cette goupille devant ensuite être positionnée par rapport à la cartouche et par rapport à l'élément transversal adjacent du cadre métallique. La pastille 11 munie de l'ergot 29 et les ouvertures 19 délimitant le débattement angulaire de la came remédient à ces inconvénients. Bien entendu, le mode de mise en relation de l'électrode 34 avec les éléments 8 pour réaliser l'intervalle tel que E entre une extrémité de l'électrode et les faces d'appui mutuel entre les éléments piézoélectriques peut être modifié sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Allume-gaz piézo-électrique comprenant deux éléments piézo-électrques (8) montés en opposition l'un contre l'autre, des moyens de compression (18, 23) permettant de comprimer les éléments piézo-électriques (8) l'un contre l'autre, un circuit è'lectrique-(2, 3, 4, 33, 34) comprenant deux électrodes (33, 34) qui forment entre elles un premier intervalle (36) pour la production d'étincelles d'allumage, une première (33) de ces électrodes étant reliée électriquement à des faces d'appui extérieur (10) des éléments piézo-électriques, tandis qu'une deuxième (34) de ces électrodes est reliée électriquement à des faces d'appui mutuel (32) des éléments piézo-électriques (8), un second intervalle (E) étant ménagé dans le circuit électrique, caractérisé en ce que le second intervalle (E) est ménagé entre la deuxième électrode (34) et les éléments piézo-électriques (8) au voisinage de leurs faces d'appui mutuel (32). 2. Allume-gaz selon la revendication 1, dans lequel les deux éléments piézo-électriques (8) sont montés dans un tube isolant (7), caractérisé en ce que ce tube (7) présente un orifice (48) au droit des faces d'appui mutuel (32) des éléments piézo-électriques (8) et la deuxième électrode (34) est appuyée contre le tube (7) de façon à recouvrir l'orifice (48). 3. Allume-gaz selon la revendication 2, carac terse en ce que la paroi du tube (7) est amincie par un évidement (47) dans une région traversée par l'onfie(48). 4. Allume-gaz selon la revendication 3,caractérisée en ce que l'évidement (4) du tube (7) est conformé pour positionner la deuxième électrode (34) par rapport à l'orifice (48). 5. Allume-gaz selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que la deuxième électrode (34) est appliquée contre l'orifice (48) par son élasticité propre. 6. Allume-gaz selon la revendication 1, comprenant un boitier isolant (1) dans lequel sont montées deux joues métalliques (2) reliées électriquement à la première électrode (33) et entre lesquelles un tube isolant (7) contenant les deux éléments piézo-électriques (8) est monté oscillant , tandis que la deuxième électrode (34) est montée entre le tube (7) et une paroi du boîtier (1), caractérisé en ce que la deuxième électrode (34) est séparée des joues métalliques (2) par une alternance des nervures (49a à 49d) portées par le tube (1) et par ladite paroi du boîtier (1), ces nervures formant ensemble un labyrinthe allongeant tout trajet d'amorçage entre la deuxième électrode (34 et les joues métalliques (2). 7. Allume-gaz selon la revendication 6, caractérisé en ce que le labyrinthe est prévu tout le long d'un contour en U entourant une extrémité (46) de la deuxième électrode (34) qui est voisine du deuxième intervalle (E). 8. Allume-gaz selon la revendication 1, dans lequel les moyens de compression comprennent une came (18) à mouvement angulaire limité et les éléments piézo-électriques (8) sont montés dans un tube isolant (7) pour former une cartouche (6) montée oscillante entre une butée (13) et la came (18), caractérisé en ce que la première électrode (33) est reliée électriquement à deux joues métalliques (2) situées de part et d'autre du tube (7), en ce que la came (18) est engagée dans deux ouvertures (19) pratiquées en regard l'une de l'autre dans les joues (2), en ce que l'une au moins de ces ouvertures (19) a un contour (19a à 19d) limitant le débattement angulaire de la came (18), et en ce que la cartouche (6) présente à son extrémité adjacente à la came (18) un ergot (29) engagé dans un évidement (28) de la came (18).