JPH03199817A - 電熱シガーライター - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、電熱シガーライター、特にヒーターエレメン
トをバネコンタクトに嵌挿することにより両者間に電気
回路が形成され、ヒーターエレメントが発熱する形式の
電熱シガーライターの改良に関するものである。

従来の技術 負極側のヒーターエレメントと正極側のバネコンタクト
から構成され、前者を後者に嵌挿することにより電気回
路を形成させ、発熱させる形式の電熱シガーライターは
、自動車用等として古くがら用いられている。

この電熱シガーライターは自動車等の運転中の操作便宜
を図ったもので、第５図の回路図に示すように、ヒータ
ーエレメント５１の一端をバネコンタクト５２に挿入す
ると、他の一端は同時に、電源の負極にアースされてい
る車体５３に接続されて発熱する機構となっている。す
なわち、ヒーターエレメント５１は負極側に、バネコン
タクトは正極側に位置するのである。

この形式の電熱シガーライターは、第４図に示すように
バネコンタクトの羽根型バネ部分ｌがバイメタルより戒
り、第３図に示すようなヒーターエレメントを、この羽
根型バネ部分（以下、バイメタルと呼ぶ）に嵌挿して、
第５図の回路を形式することによってヒーターエレメン
トを発熱させるのである。なお、バイメタルは高膨張率
側金属としてりん青銅（熱膨張率１８Ｘ　１０−”ｃｍ
／ｃｍ　・’Ｏ）、低膨張率側金属としてアンバー（熱
膨張率１．２Ｘ　１０−’ｃｍ／　ｃｍ　・℃）または
４２７０イ（熱膨張率５ｘ　１０−６ｃｍ７ｃｍ・℃）
などを用いたものである。また、ヒーターエレメントと
しては、一般に渦巻状のＦｅ−Ｃｒ系電熱線（体積固有
抵抗１．２Ｘ　１０−’Ω・Ｃｍ）が用いられ、回路に
数Ａクラス（最大１０Ａ　）が流れることにより発熱す
るのである。

ところで、この形式の電熱シガーライターは、その電気
回路中に、ヒーターエレメントが異常過熱を生じた際電
流を遮断するための温度ヒユーズを配置するのが普通で
ある。

第４図は、電熱シガーライターの温度ヒユーズを組込ん
だバネコンタクトの従来例を示す分解斜視図であるが、
このバネコンタクトは、バイメタルｌと通常は軟鋼より
戊るポルト部分２とを有する主体と、通常アルミナセラ
ミクスより成る絶縁碍子３と、２個の黄銅製の面状接続
部片４．４′と両者の間に嵌挿されたマイカ製の絶縁パ
ッキング５と軟鋼より成る座金６及びナツト７から構成
され、２個の面状接続部片４，４′の電気的接続は、こ
れらの面状接続部片のそれぞれに設けたかしめ部８，８
′の間に跨設した温度ヒユーズ９を介して行われている
。

そして、ヒーターエレメントがバネコンタクトのバイメ
タルｌに嵌挿されると、電源からの電流が面状接続部片
４、温度ヒユーズ９、面状接続部片４′、座金６、ナツ
ト７及びボルト部分２の順に流れ、ヒーターエレメント
の一端に接続し、ヒーターエレメントの他の一端は車体
等の負極に接続して電気回路が形成され発熱する仕組み
になっている。次にバネコンタクトに嵌挿されたヒータ
ーエレメントがタバコの着火に必要な温度（約８００〜
９００°Ｃ）に達すると、バイメタル１の支持片］’、
ｌ’が熱膨張により外側に開き、自動的にヒーターエレ
メントを離脱させるので、回路はオフ状態になるが、ヒ
ーターエレメントの嵌挿状態が傾いていてバイメタルが
開いても外れなかったりする場合にはヒーターエレメン
トの温度がさらに上昇する。

一 一 そして、この温度が所定温度以上になると核熱がボルト
、ナツト等を伝搬して温度ヒユーズに伝わり温度ヒユー
ズ９が溶融断線して電気回路が遮断され、過熱による配
線の焼損や近傍に配置されている電気、電子部品の損傷
を防止する。この温度ヒユーズは、絶縁碍子３によりヒ
ーターエレメントと隔てられているので、通常２００〜
３００℃で溶融するように設計され、一般には直径０．
５〜２．０ｍｍの５ｎ−Ｐｂ系合金が使用され、ポリエ
チレン等の熱可塑性樹脂で被覆されている。この温度ヒ
ユーズを含む回路図は第６図に示すようになる。

発明が解決しようとする課題 従来の電熱シガーライターは安全装置として、絶縁パッ
キングを挿んで配設された２個の平面状接続部片の間に
跨設した温度ヒユーズを用いているので、この温度ヒユ
ーズを別に用意しなければならないし、また、これを取
り付けるためのかしめ部を各平面状接続部片に設ける必
要があり、構造が複雑になる上に、製造工程が多く生産
コストの増加を免れない。

本発明は、このような従来の各平面状接触体に跨設する
温度ヒユーズを用いることなく、それと同じ作用効果を
奏しうる電熱シガーライターを提供することを目的とし
てなされたとものである。

課題を解決するための手段 本発明者らは、電熱シガーライターの安全装置について
種々研究を重ねた結果、温度ヒユーズをパッキングとし
て構成することにより、従来の電熱シガーライターの安
全装置がもつ欠点を克服しうろことを見い出し、この知
見に基づいて本発明をなすに至った。

すなわち、本発明は、ヒーターエレメントとバネコンタ
クトから構成され、前者を後者に嵌挿したときに電気回
路が形成されて発熱する形式の電熱シガーライターにお
いて、該バネコンタクト中に２個の平面状接続部片を設
けるとともに、その２個の部片間に岡部片を電気的に連
結しうる低融点金属部と絶縁性ニジストマ一部とから成
る熱溶融性導電パッキングを配置したことを特徴とする
電熱シガーライターを提供するものである。

次に、添付図面に従って、本発明をさらに詳細に説明す
る。

第１図は、本発明の電熱シガーライターのバネコンタク
トの構造例を示す分解斜視図であって、このバネコンタ
クトは、従来のものと同様にバイメタル１とボルト部分
２とを有する主体と、絶縁碍子３．２個の面状接続部片
４．４’、座金６及びナツト７とを備えているが、面状
接続部片４，４′の間に、第２図に示すような低融点金
属部Ａと絶縁性エラストマー部Ｂより成る温度溶融性導
電パッキング１０が挿入されている。

この温度溶融性導電パッキングを形成する低融点金属部
Ａの材料としては、融点４３０°Ｃ以下の金属、合金が
適当である。このようなものとしては、例えばＺｎ（ｍ
、ｐ、４２０℃）、Ｉｎ（ｍ、ｐ、１５６°Ｃ）、Ｃｄ
（ｍ、ｐ。

３２０’Ｏ）、Ｓｎ（ｍ−ｐ、２３２°Ｃ）、Ｓｅ（ｍ
、ｐ−２１７°０）、Ｂｉ（ｍ、ｐ。

２７１’Ｏ）、Ｔ（１（ｍ、ｐ、３０３°Ｃ）、Ｐｂ（
ｍ、ｐ、３２７℃）、５ｎ−Ｐｂ共晶合金（ｍ、ｐ、１
８３℃）、Ａｕ−５ｉ共晶合金（ｍ、ｐ、３７０’ｃ）
のような金属や合金の外、Ａｕ−３ｂ共晶合金、Ａｕ−
１ｎ共晶合金なども用いることができる。これらの中で
Ｓｎは基材料などとしても容易に入手ができる上に、そ
の酸化物であるＳｎＯ，が２．８Ｘ　１０−’Ωという
低い体積固有抵抗を有し、空気中で酸化しても接続抵抗
の劣化を生じないという点で有利である。

次に、絶縁性エラストマー部Ｂの材料としては、ソリッ
ドタイプのエラストマー又はスポンジタイプのエラスト
マーやセラミックス、マイカ、ガラス、各種繊維などで
補強したエラストマーなどが用いられるが、パッキング
としての弾性を有する点でソリッドタイプのエラストマ
ーが好ましい。

このようなエラストマーとしては、例えば天然ゴム（Ｎ
Ｒ）、インプレンゴム（ＩＲ）、スチレンブタジェンゴ
ム（ＳＢＲ）、ブタジェンゴム（ＢＲ）、ニトリルブタ
ジェンゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ｃＲ）、ブ
チルゴム（ＩＩＲ）、アクリルゴム（ＡＣＭ）、ウレタ
ンゴム（Ｕ）、シリコーンゴム（Ｑ）、フッ素ゴム（Ｆ
ＫＭ）、塩素化ポリエチレン（ＣＭ）、エチレンプロピ
レンゴム（ＥＰＭ）、エチレンプロピレンジエンゴム（
ＥＰＤＭ）、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）
、エビクロ７−ル ヒドリンゴム エラストマー（丁ｐｓ）、ポリオレフィン系熱可塑性エ
ラストマー（ＴＰＯ）、ポリエステル系熱可塑性エラス
トマー（ＴＰＥＥ）、ポリウレタン系熱可塑性エラスト
マー（ＴＰＵ）、ポリアミド系熱可塑性エラストマー（
ＴＰＥＡ）などの熱可塑性エラストマーが挙げられるが
、混線性、加工性の点で各種タイプ（付加、縮合、パー
オキサイド加硫あるいはＬＴＶｌＲＴＶ，　ＨＴＶ）の
シリコーンゴムが最も好ましい。

これらの低融点金属部Ａと絶縁性エラストマー部Ｂとか
ら構成される熱溶融性導電パッキングは、これを２個の
平面状接続部片に挟んだときに再接続部片間に電流が通
じるような状態で低融点金属部Ａが配置され、しかも絶
縁性エラストマー部Ｂのパッキング作用が十分に発揮さ
れる形状で中央にボルト用貫通孔を有するものであれば
よく、その全体形状については特に制限はない。

第２図（イ）ないしくチ）は、本発明で用いられる熱溶
融性導電パッキングの形状の例を示す斜視図であって、
第２図（イ）は低融点金属箔Ａと絶縁性エラストマー層
Ｂとを交互に積層して厚み１０〜５０曲のブロック体を
作成し、これを厚み方向に裁断して、縞状表面を有する
板体とし、これを中抜き円板状に打ち抜いて製造された
ものである。また第２図（口）は多数の低融点金属線Ａ
を立設した管状ダイの中へ絶縁性エラストマーＢを流し
込み、軸方向に多数の低融点金属線を並列した管状体を
形成させ、輪切にしたものである。第２図（ハ）は第２
図（イ）の熱溶融性導電パッキングの変形例で縦横２方
向に金属箔Ａを積層したものである。第２図（二）は、
第２図（口）の金属線の代りに金属シート片Ａを立設し
た例である。

第２図（ホ）は、絶縁性ニジストマーのシートＢ上に低
融点金属の箔条Ａを印刷・エツチング法等により放射状
に付着させ、中抜き円板状に打ち抜いたものを、低融点
金属箔条が外側になるように浮輪状に丸めた例である。

また、第２図（へ）と（ト）は、絶縁性エラストマー薄
板Ｂ上に低融点金属層Ａを積層し、エツチングや切削等
により所定間隔で低融点金属層を溝状に除去し、溝方向
に対し直角方向で、所定の幅にカットして、リング状に
丸めた例で、第２図（へ）は低融点金属部分が外側にな
るように丸めた例であり、第２図（チ）はそれが内側に
なるように丸めた例である。第２図（チ）は、フライス
盤に巻き付けた絶縁性エラストマーシートに低融点金属
線を定ピツチで巻き付けたのち、シートを切り開き、所
定の幅にカットして、リング状に丸めた例である。

その外、絶縁性エラストマー線を縦糸、低融点金属線を
横糸とした織布を、必要に応じ絶縁性エラストマーをバ
インダーとして反物状に巻き込んで作製した管状体を輪
切にして用いてもよいし、絶縁性エラストマーのリング
の適所に、低融点金属線を巻き付けたものを用いてもよ
い。これらの熱溶融性導電パッキングにおいて、低融点
金属箔の厚さ又は低融点金属線の径は、ｌＯ〜１１００
ｐにするのがよい。これよりも大きくすると導電パッキ
ングとして必要なｑＩ性がそこなわれるし、またこれよ
りも小さくすると取り扱いが困難になる。

Ｓｎ箔又はＳｎ線を用いる場合は２０〜３０μｍの範１
− 囲のものが適当である。

また、熱溶融性導電パッキング自体の厚さとしては、０
−２〜３．０ｍｍ、特にＯ−５〜２．０ｍｍの範囲が好
ましい。

本発明の電熱シガーライターは、このような構成のバネ
コンタクトに、第３図に示すような構造のヒーターエレ
メントを嵌挿することによって用いられる。

作用、効果 本発明の電熱シガーライターは、前記した構成をもつ熱
溶融性導電パッキングを、バネコンタクト中の２個の平
面状接続部片間に備えた構造を有することにより、ヒー
ターエレメントの長時間嵌挿によってヒーターエレメン
トが異常過熱を生じると、熱溶融性導電パッキング中の
低融点金属部の体積減少及び溶融除去が起り、２個の面
状接続部片間に絶縁状態が形成され、発熱が抑制される
。

このように、本発明においては、単に特別に用意された
パッキングを、２個の平面状の接続部片間に挿入するだ
けで、過熱に基づく被害を防止し１２− うるので、従来のバネコンタクトにおける温度ヒユーズ
の取り付けを行う必要がなく、シたがって、平面状接続
部片にヒユーズ取付けのための加工を行う必要はない。

このため製造工程の減少、加工の容易化をもたらす上に
、組立ての自動化への対応も可能となり、製造コストを
著しく低減することができるという利点がある。

実施例 次に、本発明を実施例について具体的に説明する。

実施例 厚さ０−０３ｍｍのＳｎ箔−５ＮＨ（中身金属箔粉工業
（株）製部品名〕の両面にトルエンで２倍に希釈したシ
リコーンゴム−金属接着用のプライマーＮｏ、８〔信越
化学工業（株）製部品名）を均一に塗布したのち、室温
で塗布面を乾燥させ、さらに１５０°Ｃで２時間熱処理
を行い、プライマーの焼付けを行った。

次に、シリコーンゴムコンパウンド・ＫＥ−９５１ｕ〔
信越化学工業（株）製部品名〕に、加硫剤・Ｃ−８〔信
越化学工業（株）製部品名〕をミキシングロールを用い
て２重量部添加混練したのち、カレンダーロールでｌ　
、　Ｏｍｍの厚さの未加硫シートを作製した。このシー
トと前記プライマー処理Ｓｎ箔を交互に積層して行き高
さ５０ｍｍの積層ブロック体を作製した。さらにこの積
層ブロック体を１７０’ｏで３時間熱プレスを行い積層
ブロック体のシリコーンゴムとＳｎ箔を加硫接着させた
。

次に、この加硫積層ブロック体を積層面と垂直な方向に
スライス加工を行い厚さ０．５ｍｍのシートを得た。こ
のシートに１７０’０で２時間のポストキュアー処理を
施したのち、このシートがら外径１０１１１１１１゜内
径４．５ｍｍのリングを打ち抜き第２図（イ）に示すよ
うな熱溶融性導電パッキングを得た。

このようにして得られた熱°溶融性導電パッキングを、
第２図に示したように電熱シガーライターの正極側のバ
ネコンタクトと電気的及び熱的に接続している相対向す
る平面状接続部片４．４′間に嵌挿して組立てを行った
ところ、従来の構成のものに比べ非常に簡単に組立てが
できた。また、組み立てた際の電気的接続性は初期値１
０以下であり繰り返し圧縮テストを行ったところ、何ら
問題はなかった。さらにヒーターエレメントが異常過熱
した場合の温度ヒユーズとしての機能を調べたところ、
Ｓｎ箔は該導電パッキングが２８０℃になった時完全に
溶断し回路は開放された。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の電熱シガーライターのバネコンタク
トの構造例を示す分解斜視図、第２図（イ）ないしくチ
）は本発明において用いられる熱溶融性導電パッキング
の形状の異なった例を示す斜視図、第３図は本発明の電
熱シガーライターのヒーターエレメントの構造例を示す
斜視図、第４図はバネコンタクトの従来例を示す分解斜
視図、第５図は温度ヒユーズのない電熱シガーライター
の回路図、第６図は温度ヒユーズのある電熱シガーライ
ターの回路図である。 図中符号は次の意味をもつ １・・・バネ部分　　　　２・・・ボルト部分３・・・
絶縁碍子　　　　４．４′・・・平面状接続部片５・・
・絶縁パッキング ７・・・ナツト Ａ・・・低融点金属部 ６・・・座金 １０・・・溶融性導電パツキン グ Ｂ・・・絶縁性エラストマ 部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　ヒーターエレメントとバネコンタクトから構成され
   、前者を後者に嵌挿したときに電気回路が形成されて発
   熱する形式の電熱シガーライターにおいて、該バネコン
   タクト中に２個の平面状接続部片を設けるとともに、そ
   の２個の部片間に両部片を電気的に連結しうる低融点金
   属部と絶縁性エラストマー部とから成る熱溶融性導電パ
   ッキングを配置したことを特徴とする電熱シガーライタ
   ー。