JP2011152895A - 自動車用シガーライタ - Google Patents

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Shoichi Harada
昇一 原田
Takayuki Kojima
多嘉之 小嶋
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Abstract

【課題】アクセサリソケットとしての使用に適したソケット部を有する自動車用シガーライタを提供する。
【解決手段】アッシュガード208とスライドリング300とからなるライタボディ201と、ライタボディ201のスライドリング300とスライド可能に嵌合する軸部220と、軸部220の一端に設けられる操作ノブ202と、軸部220の他端に揺動可能に設けられるヒータエレメント207と、ヒータエレメント207の側面に沿って配置されるバイメタル210と、バイメタル210の係合部211とヒータエレメント207の側面との係合状態を制御するピン230と、を備えたライタプラグ200と、ソケットボディ101に挿入されたライタプラグ200のヒータエレメント207の側面と係合して、ライタプラグ200を係止する係止部材としてのカップ110を備えたソケット部100と、を有した構成とする。
【選択図】図3

Description

本発明は、自動車用シガーライタに関する。
自動車用シガーライタ(シガレットライタ)は、その基本構成としては従来永く使用されてきており、例えば、発熱体、操作ノブ、スライドリング等から構成されるライタプラグと、挿入されたライタプラグを保持するソケットボディと発熱体に通電すると共に保持するバイメタル等から構成されて自動車のボディ側に設けられるソケット部とから構成されている(特許文献1参照)。
特許文献1の自動車用シガーライタによれば、つぎのようなライタ操作が可能である。すなわち、ライタプラグをソケットボディにスライドして装着し、さらに、操作ノブを押し込むと、ライタプラグはバネ付勢力に抗して奥部へスライドして、ソケットボディに設けられた板ばね部により周囲を保持され、また、バイメタルによりスライド方向に保持される。バイメタルに保持された状態では、プラス端子からバイメタルを介して発熱体に通電路が形成される。発熱体に通電されると温度が上昇してバイメタルが外方に変形し、所定の温度に達するとバイメタルに保持されていたライタプラグが解放されてライタ本体がバネ付勢力により操作者側に突出移動する。操作者は、ソケット部から前方に突出した操作ノブを引っ張ることにより、ライタプラグをソケット部から取り出して、ライタプラグの発熱体により煙草に火を付けることができる。
特開2008−256345号公報
しかし、従来の構成による自動車用シガーライタにおいては、シガーライタの装着率が低下し、ライタプラグの代わりにアクセサリプラグが挿入される場合が多くなっている。このような状況から、アクセサリソケットを一部改良して、従来のアクセサリソケットとの組合せを回避する必要性が増している。また、ライタプラグ側に機能を集中させて、ソケット部をアクセサリプラグの挿入に適したアクセサリソケット仕様にする必要性が増しているという問題があった。
従って、本発明の目的は、アクセサリソケットとしての使用に適したソケット部を有する自動車用シガーライタを提供することにある。
[1]本発明は、上記目的を達成するため、車両側に装着されるソケットボディに挿入されて保持されるライタボディと、前記ライタボディとスライド可能に嵌合する軸部と、前記軸部の一端に設けられる操作ノブと、前記軸部の他端に揺動可能に設けられる発熱体部と、前記ライタボディに対して移動不能に設けられて前記発熱体部の側面に沿って配置される係合部を備えた感熱動作部材と、前記軸部の前記他端側を回転支点として前記感熱動作部材と前記発熱体部の相対位置に応じて前記係合部と前記側面の係合状態を制御するピンと、を備えたライタプラグと、前記ソケットボディに挿入された前記ライタプラグの前記発熱体部の側面と係合して、前記ライタプラグを係止する係止部材を備えたソケット部と、を有することを特徴とする自動車用シガーライタを提供する。
[2]前記係止部材は、前記ライタプラグが前記ソケット部へ挿入される時に前記ライタプラグの前記発熱体部と係合して内部に収容するカップ形状であることを特徴とする上記[1]に記載の自動車用シガーライタであってもよい。
[3]また、前記ライタボディは、前記ソケットボディと当接して前記ライタプラグが支持される板ばね部を有することを特徴とする上記[1]に記載の自動車用シガーライタであってもよい。
[4]また、前記感熱動作部材は、前記発熱体部の片側の側面に沿って配置されることを特徴とする上記[1]に記載の自動車用シガーライタであってもよい。
[5]また、前記ピンは、前記軸部のスライド動作に伴い前記感熱動作部材の係合部の前方山部と後方山部の間を移動することを特徴とする上記[1]に記載の自動車用シガーライタであってもよい。
本発明によれば、アクセサリソケットとしての使用に適したソケット部を有する自動車用シガーライタを提供することができる。
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る自動車用シガーライタ10のソケット部100の縦断面図である。 図2は、本発明の第1の実施の形態に係る自動車用シガーライタ10のライタプラグ200の縦断面図である。 図3は、本発明の第1の実施の形態に係る自動車用シガーライタ10であって、ライタプラグの操作ノブ202を押込む前の状態を示す縦断面図である。 図4は、本発明の第1の実施の形態に係る自動車用シガーライタ10であって、ライタプラグの操作ノブ202を押込んだ後の状態を示す縦断面図である。 図5(a)は、本発明の第2の実施の形態に係る自動車用シガーライタ10のヒータエレメント207の周囲の電気的接続状態を示す部分断面図であり、(b)は、その電気的接続状態がオフとなっている状態を示す部分断面図である。
(本発明の第1の実施の形態)
本発明の第1の実施の形態に係る自動車用シガーライタ10は、車両側のインストルメントパネル400に装着されるソケットボディ101に挿入されて保持されるアッシュガード208とスライドリング300とからなるライタボディ201と、ライタボディ201のスライドリング300とスライド可能に嵌合する軸部220と、軸部220の一端に設けられる操作ノブ202と、軸部220の他端に揺動可能に設けられる発熱体部であるヒータエレメント207と、ライタボディ201のスライドリング300に対して移動不能に設けられてヒータエレメント207の側面に沿って配置される係合部を備えた感熱動作部材としてのバイメタル210と、軸部220の他端側を回転支点としてバイメタル210とヒータエレメント207の相対位置に応じてバイメタル210の係合部211とヒータエレメント207の側面との係合状態を制御するピン230と、を備えたライタプラグ200と、ソケットボディ101に挿入されたライタプラグ200のヒータエレメント207の側面と係合して、ライタプラグ200を係止する係止部材としてのカップ110を備えたソケット部100と、を有して構成されている。
(ソケット部100)
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る自動車用シガーライタ10のソケット部100の縦断面図である。運転席の前方に設けられたインストルメントパネル400には取付穴401が形成されており、取付穴401にソケットボディ101が嵌合されて取り付けられている。このソケットボディ101の基端部にはねじ部101cが形成されており、そのねじ部101cに筒状の保持具102が嵌合された状態でナット103により固定されることで、ソケットボディ101がインストルメントパネル400に取り付けられている。
ソケットボディ101の内底面には絶縁材で形成されたインシュレータ104が配設されていると共に、このインシュレータ104及びソケットボディ101をボルト105が貫通している。ソケットボディ101から突出したボルト105にはコネクタハウジング106、プラスターミナル107が挿通され、図示しないナットにより共締めされてソケットボディ101にインシュレータ104及びコネクタハウジング106が固定されている。また、ボルト105の他端側には、ライタプラグ200を係止する係止部材としてのカップ110がターミナルネジ108によりボルト105に固定されている。
カップ110は、有底円筒形状に形成され、開口側がソケットボディ101の開口側に向けて装着されている。このカップ110は、ボルト105およびプラスターミナル107を介してプラス電源に接続され、ライタプラグ200が挿入された場合には電気的なプラス接続端子として機能する。また、このカップ110をボルト105の他端側に固定するターミナルネジ108の頭部である端子部108aはボルト105およびプラスターミナル107を介してプラス電源に接続され、アクセサリプラグが挿入された場合には電気的なプラス接続端子として機能する。
尚、ソケットボディ101は、図示しないアースターミナルに接続されて、ライタプラグ200が挿入された場合あるいはアクセサリプラグが挿入された場合には電気的なマイナス接続端子として機能する。
また、ソケットボディ101とアースターミナルの間、あるいは、ボルト105とプラスターミナル107の間に、従来から用いられている温度ヒューズを介在させることも可能である。これにより、過熱時の安全性が確保される。
(ライタプラグ200)
図2は、本発明の第1の実施の形態に係る自動車用シガーライタ10のライタプラグ200の縦断面図である。
ライタボディ201は、アッシュガード208とスライドリング300から構成される。アッシュガード208は円筒形状に形成され、また、スライドリング300は大径部301と小径部302から構成されている。このアッシュガード208とスライドリング300は、アッシュガード208の内径にスライドリング300の大径部301が嵌合して一体に固定されている。アッシュガード208には、ソケットボディ101への挿入時に当接してライタプラグ200が支持されるための板ばね部208aが外方へ突出して形成されている。これにより、ライタプラグ200は、ソケットボディ101への挿入時に当接して嵌合支持される。
このライタボディ201には、先端部が所定の形状に湾曲して形成された感熱動作部材としてのバイメタル210が取付けられている。バイメタル210はヒータエレメント207側に向かって延設され、ヒータエレメント207(ヒータケース225)の側面に沿って配置され、先端部にヒータエレメント207(ヒータケース225)と係合可能な係合部211を備えている。
ここで、バイメタル210は、鉄とニッケルの合金に、マンガン、クロム、銅などを添加して2種類の熱膨張率の異なる金属板を作り、冷間圧延で貼り合わせたもので、温度の変化によって曲がり方が変化し、本実施の形態では、温度上昇に伴い外方に変形するように形成されている。すなわち、上記した所定の形状は、バイメタル210に通電されない常温の状態で、ヒータエレメント207(コンタクト227)をソケット部100のカップ110内周に付勢する方向に形成されている。そして、バイメタル210に通電されて加熱された状態ではヒータエレメント207(コンタクト227)がカップ110内周から離間するように形状設計されている。
スライドリング300の小径部302には、軸部220がスライド可能に嵌合している。図2に示すように、軸部220の一端にフランジ形状のキャップ221を介してノブメタル222が螺合されて固定され、その先端に操作ノブ202が設けられている。
一方、軸部220の他端には、発熱体部であるヒータエレメント207が揺動可能に設けられている。ヒータエレメント207は、その周囲をプラグインシュレータ226が覆い、ソケット部100のカップ110と当接するコンタクト227と共に、ヒータリベット228により一体に組立てられている。ヒータケース225は、軸部220の他端を中心に揺動可能にヒータエレメント207を支持する。尚、図2等に示すように、コンタクト227は、ヒータケース225と電気的に接触しないように、ヒータケース225の切欠部から突出して、ヒータエレメント207およびプラグインシュレータ226の側面まで延設されている。
ヒータエレメント207の一端はヒータリベット228にプラズマ溶接され、また、他端はヒータケース225にスポット溶接されて、電気的に接続されている。
ソケットボディ101にライタプラグ200が挿入された場合、電気的なマイナス接続端子として機能するソケットボディ101には、板ばね部208a、アッシュガード208、スライドリング300、バイメタル210、ヒータケース225、ヒータエレメント207、ヒータリベット228、コンタクト227が電気的に順次接続され、このコンタクト227がプラス接続端子として機能するカップ110に当接することにより、ヒータエレメント207に通電される状態となる。
ピン230は、軸部220の他端側を回転支点として軸部220に取付けられている。このピン230は、図2等に示すように、軸部220の他端側の側面から貫通して形成された穴部220aに一方が挿通されて、他方がヒータエレメント207(ヒータケース225)の側面側に位置するようにコ型(C型)形状に形成されている。これにより、ピン230は、バイメタル210とヒータエレメント207の相対位置に応じてバイメタル210の係合部211とヒータエレメント207(ヒータケース225)の側面との係合状態を制御することができる。
スプリング235は、台形状のコイルバネであり、図2等に示すように、キャップ221とライタボディ201間に圧縮状態で組付けられている。これにより、操作ノブ202、軸部220、ヒータエレメント207、コンタクト227、ヒータケース225、ピン230等が、一体的に突出方向(A方向)に付勢されている。尚、キャップ221は、この付勢力によりスライドリング300から突出して脱落しないようにスライドリング300に設けられた図示しないストッパにより抜け止めがなされている。
(本発明の第1の実施の形態の作用)
図3は、本発明の第1の実施の形態に係る自動車用シガーライタ10であって、ライタプラグ200の操作ノブ202を押込む前の状態を示す縦断面図である。ライタプラグ200は、ライタボディ201がソケットボディ101の内周部101aにスライドして装着される。ここで、ライタボディ201の操作ノブ202側の端部にはフランジ部201aが形成されており、ライタプラグ200をソケットボディ101に押し込むと、まずこのフランジ部201aがソケットボディ101の端部101bに当接する。このとき、ライタボディ201(アッシュガード208)は、ソケットボディ101の内周部101aにスライド可能に嵌合して挿入される。すなわち、図2で示すアッシュガード208に設けられた板バネ部208aがソケットボディ101の内周部101aと弾性を有した状態で当接しながら挿入される。
この図3に示した操作ノブ202を押込む前の状態では、ピン230は、バイメタル210の係合部211の前方山部211a側に位置している。このとき、バイメタル210は、ヒータエレメント207(コンタクト227)を図3の上方向へ付勢している。
図4は、本発明の第1の実施の形態に係る自動車用シガーライタ10であって、操作ノブ202を押込んだ後の状態を示す縦断面図である。図3の状態から、さらに操作ノブ202を押し込むと、操作ノブ202の押し込み動作に伴って軸部220がスライドリング300の小径部302内をスライドして、ヒータエレメント207(ヒータケース225)はカップ110内に収容される。このとき、バイメタル210の係合部211の後方山部211bはヒータケース225の肩部225aと当接してヒータエレメント207(ヒータケース225)を上方向へ付勢する。これにより、ヒータケース225の切欠から突出して設けられているコンタクト227が、カップ110の内周に当接し、押圧される。
また、操作ノブ202の押し込み動作に伴って、ピン230は、バイメタル210の前方山部211a側から係合部211を乗り越えて後方山部211b側に位置するようになっている。この状態では、バイメタル210のばね性によりコンタクト227がカップ110の内周に押圧される。バイメタル210の後方山部211bはヒータケース225の肩部225aと当接してスプリング235による戻りを阻止する。また、ピン230がバイメタル210の後方山部211bに位置するので、これによっても戻りが阻止される。上記作用により、操作ノブ202の押し込み動作により、図4に示すように、ヒータエレメント207がカップ110内に押し込まれて係合状態、係止状態となる。
このとき、プラス接続端子として機能するカップ110から、コンタクト227、ヒータリベット228、ヒータエレメント207、ヒータケース225、バイメタル210、スライドリング300、アッシュガード208、板ばね部208a、ソケットボディ101を介してアースターミナル(マイナス接続端子)に電気的に接続される。これにより、ヒータエレメント207が加熱され、バイメタル210は外方へ徐々に変形する。
ヒータエレメント207が所定の温度に達すると、バイメタル210の後方山部211bはヒータケース225の肩部225aとの当接が解除される。また、バイメタル210が外方へ開くのでピン230とバイメタル210の後方山部211bとの係合も解除されて戻りを阻止する作用から開放される。これにより、コンタクト227とカップ110の内周との当接も解除されて、スプリング235による戻り力により、操作ノブ202、軸部220、ヒータエレメント207、コンタクト227、ヒータケース225、ピン230等が、一体的に突出方向(A方向)に突出移動する。
操作者は、ソケット部100から前方に突出した操作ノブ202を引っ張ることにより、ライタプラグ200をソケット部100から取り出して、ライタプラグ200のヒータエレメント207により煙草に火を付けることができる。
(本発明の第1の実施の形態の効果)
本発明の第1の実施の形態によれば、次のような効果を有する。
(1)ソケット部100はカップ110を備え、このカップ110はライタプラグ200が押し込まれた場合の係合部材として機能する。これにより、自動車用シガーライタの機能をライタプラグ200に集約させることができる。そして、このライタプラグ200への機能集約により、ソケット部100はカップ110を備えるのみの構成とすることができる。従って、アクセサリソケットの無理な挿入による変形等のダメージを受けることが抑制可能な自動車用シガーライタが実現でき、アクセサリソケットとして使用するのに適した構成が可能となり、アクセサリソケットと共用可能なソケット部を有する自動車用シガーライタが実現できる。
(2)ライタプラグ200側に、ピン230を備える構成としているので、バイメタル210の後方山部211bとの当接により、スプリング235による戻りを阻止する効果が向上する。
(3)ライタボディ201(アッシュガード208)に、ソケットボディ101の内周部101aと弾性を有した状態で当接しながら挿入できるための板バネ部208aを設ける構成とするので、ライタプラグ200に機能をより集約させることができる。これにより、アクセサリソケットとして使用する場合に、アクセサリソケットの無理な挿入による変形等のダメージを受けることが抑制可能な自動車用シガーライタが実現でき、アクセサリソケットと共用可能なソケット部を有する自動車用シガーライタが実現できる。
(本発明の第2の実施の形態)
本発明の第2の実施の形態に係る自動車用シガーライタ10は、温度ヒューズの機能をもライタプラグ200側に持たせて、更なる機能の集約を図った構成である。その他の構成は第1の実施の形態と同様である。
図5(a)は、本発明の第2の実施の形態に係る自動車用シガーライタ10のヒータエレメント207の周囲の電気的接続状態を示す部分断面図であり、(b)は、その電気的接続状態がオフとなっている状態を示す部分断面図である。
第2の実施の形態では、第1の実施の形態で示したコンタクト227の形状とヒータリベット228を介したヒータエレメント207への接続構造が異なる。すなわち、コンタクト227を、熱変形時において、第1の変形状態(モード)と第2の変形状態(モード)の間を遷移する双安定構造とする。これにより、常温状態と異常過熱状態で通電の遮断ができるヒューズ機能をライタプラグ200側に持たせて、第1の実施の形態よりもさらにライタプラグ200に機能集約させることができる。
図5(a)、(b)に示すように、ヒータエレメント207は、その周囲をプラグインシュレータ226が覆い、ソケット部100のカップ110と当接するコンタクト227と共に、コンタクト227の端部227bと電気的に接続あるいは非接続状態となる接点端子229を備え、これらがヒータリベット228により一体に組立てられている。尚、ヒータケース225は、先端部にプレス加工時に形成された爪部225bがプラグインシュレータ226に嵌合し、容易に脱落しない態様で装着される。その他の構成は、第1の実施の形態と同様であるので、説明を省略する。
コンタクト227は、バイメタル210と同様の材質で形成される。すなわち、鉄とニッケルの合金に、マンガン、クロム、銅などを添加して2種類の熱膨張率の異なる金属板を作り、冷間圧延で貼り合わせたもので、温度の変化によって曲がり方が変化する。本実施の形態では、図5(a)に示すように常温でコンタクト227の端部227bと接点端子229が接触して電気的に接続された状態から、図5(b)に示すように温度上昇に伴いコンタクト227の端部227bが接点端子229から離間して電気的に非接続状態となるように形成されている。
図5(a)で示されるコンタクト227の形状は、ヒータエレメント207(コンタクト227)が所定の温度以下の場合であり、一方、図5(b)で示されるコンタクト227の形状は、ヒータエレメント207(コンタクト227)が所定の温度を超えた場合であって、その変形状態(モード)が維持された状態を示している。
第1の変形状態(モード)は自動車用シガーライタ10が通常使用される温度範囲に設定され、いわゆる異常過熱ではない状態である。また、第2の変形状態(モード)は自動車用シガーライタ10が通常使用される温度範囲を超えた、いわゆる異常過熱の状態である。温度変化により、第1の変形状態(モード)から第2の変形状態(モード)へは変化可能であるが、一旦第2の変形状態(モード)へ変化すると第1の変形状態(モード)へは戻らない不可逆変化特性を有する。このように、本発明の実施の形態におけるコンタクト227は、所定の温度を挟んで、2つの安定した変形状態(モード)を有し、この2つの変形モードは、主に、変形部227aの初期形状(そり具合)により与えられ、ペコ板構造とも呼ばれる。
本発明の第2の実施の形態によれば、コンタクト227を、熱変形時において、第1の変形状態(モード)と第2の変形状態(モード)の間を遷移する双安定構造とするので、常温状態と異常過熱状態で通電の遮断ができるヒューズ機能をライタプラグ200側に持たせて、第1の実施の形態よりもさらにライタプラグ200に機能集約させることができる。
以上、自動車用シガーライタを上記の実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能である。例えば、本発明は、自動車用シガーライタとしての目的以外に、現在広く使用されている自動車用シガーライタと共用される自動車用電源ソケットに適用可能である。
10…自動車用シガーライタ、100…ソケット部、101…ソケットボディ、101a…内周部、101b…端部、101c…ねじ部、102…保持具、103…ナット、104…インシュレータ、105…ボルト、106…コネクタハウジング、107…プラスターミナル、108…ターミナルネジ、108a…端子部、110…カップ、200…ライタプラグ、201…ライタボディ、201a…フランジ部、202…操作ノブ、207…ヒータエレメント、208…アッシュガード、208a…板バネ部、210…バイメタル、211…係合部、211a…前方山部、211b…後方山部、220…軸部、220a…穴部、221…キャップ、222…ノブメタル、225…ヒータケース、225a…肩部、225b…爪部、226…プラグインシュレータ、227…コンタクト、227a…変形部、227b…端部、228…ヒータリベット、229…接点端子、230…ピン、235…スプリング、300…スライドリング、301…大径部、302…小径部、400…インストルメントパネル、401…取付穴

Claims (5)

  1. 車両側に装着されるソケットボディに挿入されて保持されるライタボディと、前記ライタボディとスライド可能に嵌合する軸部と、前記軸部の一端に設けられる操作ノブと、前記軸部の他端に揺動可能に設けられる発熱体部と、前記ライタボディに対して移動不能に設けられて前記発熱体部の側面に沿って配置される係合部を備えた感熱動作部材と、前記軸部の前記他端側を回転支点として前記感熱動作部材と前記発熱体部の相対位置に応じて前記係合部と前記側面の係合状態を制御するピンと、を備えたライタプラグと、
    前記ソケットボディに挿入された前記ライタプラグの前記発熱体部の側面と係合して、前記ライタプラグを係止する係止部材を備えたソケット部と、
    を有することを特徴とする自動車用シガーライタ。
  2. 前記係止部材は、前記ライタプラグが前記ソケット部へ挿入される時に前記ライタプラグの前記発熱体部と係合して内部に収容するカップ形状であることを特徴とする請求項1に記載の自動車用シガーライタ。
  3. 前記ライタボディは、前記ソケットボディと当接して前記ライタプラグが支持される板ばね部を有することを特徴とする請求項1に記載の自動車用シガーライタ。
  4. 前記感熱動作部材は、前記発熱体部の片側の側面に沿って配置されることを特徴とする請求項1に記載の自動車用シガーライタ。
  5. 前記ピンは、前記軸部のスライド動作に伴い前記感熱動作部材の係合部の前方山部と後方山部の間を移動することを特徴とする請求項1に記載の自動車用シガーライタ。
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