JPH0216147Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は自動車用シガレツトライタのセラミツ
クス発熱体に関する。

［従来の技術］ 近年、自動車用シガレツトライタの発熱体に、
金属発熱体にかわつてセラミツクス発熱体を用い
る提案がなされている（たとえば特開昭55−
110829号公報、実開昭55−150280号公報）。

特開昭55−110829号公報に開示されたタイプの
シガレツトライタのセラミツクス発熱体は、第５
図に示すように、発熱部１１を環状に形成すると
ともに、割型として、その両端部１２，１３間に
一定の隙間１４を形成する構造となつている。

また、実開昭55−150280号公報に開示されたタ
イプのシガレツトライタの発熱体は、第６図に示
すように、環状の高抵抗セラミツクス発熱体１５
の外周側の金属電極１６から内周側の低抵抗体１
７に電流を流して発熱させる構造となつている。

［考案が解決しようとする問題点］ しかし、特開昭55−110829号公報に開示された
タイプののセラミツクス発熱体は、割型にされた
環状体からなりその中央に支持部をもたないの
で、強度的に断面積をあまり小さくすることがで
きない。そのため、第５図に矢印で示したように
電流が流れるとき、内周部と外周部とでは電流密
度が異なり、外周部に対して内周部が高温にな
り、その結果外周部と内周部の熱膨張の違いが生
じてセラミツクス発熱体に亀裂が生じやすい。ま
た、電流が流れる方向と直角の断面積が大きいた
め、一定の抵抗を得るためには高体積抵抗率の発
熱体を用いなければならず、その組成が不均一に
なりやすくそのため局部的に異常発熱が生じ亀裂
が生じやすい。

また、実開昭55−150280号公報に開示されたタ
イプのシガレツトライタのセラミツクス発熱体
は、第６図に矢印で示すように電流が流れるた
め、外周部に対し内周部の方が電流密度が高くな
つて内周部の方が温度が高くなり、熱膨張差によ
つて亀裂が生じやすくなる。また、セラミツクス
発熱体の電流が流れる方向と直角の断面積が大き
いので、一定の抵抗を得るためには高体積抵抗率
の発熱体を用いるため、その組成が不均一になり
やすくそのため異常発熱が生じて亀裂が生じやす
い。

本考案は、上記問題を解消するために、電流密
度が変わらずかつ局部発熱もなくしてシガレツト
ライタ用セラミツクス発熱体の耐久性を向上さ
せ、これによつて強度上問題なく大電流を流せる
ようにして短時間中に高温に加熱できるシガレツ
トライタのセラミツクス発熱体を提供することを
目的とする。

［問題点を解決するための手段］ この目的に沿う本考案のシガレツトライタのセ
ラミツクス発熱体は、中央部に絶縁性セラミツク
スを設けるとともにその周囲に一つの不連続部を
もたせて導電性セラミツクスを設けて絶縁性セラ
ミツクスと導電性セラミツクスとを互に一体にか
つ板状に形成し、不連続部の両側に位置する導電
性セラミツクスの両端部をリードフレームへの接
続部としたものから成る。

［作用］ 上記構成のシガレツトライタのセラミツクス発
熱体は、中央部の絶縁性セラミツクスによつてそ
の周囲に一体に板状に形成された導電性セラミツ
クスが保持されるので、導電性セラミツクスの強
度上の問題がなくなつて導電性セラミツクスの断
面積を小にかつ長さを長くとることができる。こ
のため電流密度は断面積内においてほぼ一定とな
り、熱膨張の違いが生じにくく亀裂の発生を阻止
できる。また、導電性セラミツクスを断面積小で
長さの長い電流経路に構成できるため、低体積抵
抗率のセラミツクスを用いることができ、組成が
均一になつて、局部的異常発熱の発生がなく、局
部異常発熱によるセラミツクスの亀裂発生も抑制
される。これによつて、強度上の耐久性が向上さ
れる。その結果、大電力を導電性セラミツクスに
流すことができ、短時間のうちに発熱体を高温に
加熱できる。

［実施例］ 以下に、本考案に係るシガレツトライタのセラ
ミツクス発熱体の望ましい実施例を、図面を参照
して説明する。

第１図ないし第４図は本考案の実施例のセラミ
ツクス発熱体を示している。図に示すように、セ
ラミツクス発熱体１は、板状体から成り、中央部
の絶縁性セラミツクス２と、その周囲に設けられ
た周方向に１ケ所不連続部４を有する導電性セラ
ミツクス３とから成る。絶縁性セラミツクス２と
導電性セラミツクス３とは一体に形成されてお
り、たとえば中央部に絶縁性セラミツクスの粉
を、その周囲に導電性セラミツクスの粉を導電性
セラミツクスの断面積が一定になるようにかつ絶
縁性セラミツクスと導電性セラミツクスの境界線
が明瞭になるように配置して一体にかつ板状にホ
ツトプレスすることなどにより、形成される。導
電性セラミツクス３の不連続部４には中央部の絶
縁性セラミツクス２が膨出しており、該膨出した
絶縁性セラミツクス２によつて不連続部４両側の
導電性セラミツクス３は絶縁されている。不連続
部４の両側に位置する導電性セラミツクス３の両
端は、導電性セラミツクス３に電流を流すリード
フレーム５，６が接着されるリードフレームの接
続部７，８となつている。リードフレーム５，６
の一方から与えられた電流は絶縁性セラミツクス
２の周囲の導電性セラツクス３を通つてリードフ
レーム５，６の他方に至り、そのとき導電性セラ
ミツクス３が発熱するようになつている。リード
フレーム５，６が接続してある面と反対側の面が
煙草の着火面９となる。

導電性セラミツクス３と絶縁性セラミツクス２
との二層構造のため、導電性セラミツクス３の断
面積を小さくしても発熱体自体のサイズは小さく
ならず、強度が保てまた電流経路も長くできる。
すなわち、絶縁性セラミツクス２は導電性セラミ
ツクス３の断面積をできるだけ小さくする際の補
強の役割を果している。また、絶縁性セラミツク
ス２は、導電性セラミツクス３の熱が絶縁性セラ
ミツクス２に伝導することにより、導電性セラミ
ツクス３と絶縁性セラミツクス２との両方で発熱
体を構成するという役割も果している。上記のよ
うに、絶縁性セラミツクス２の存在により導電性
セラミツクス３は、小断面積、長電流経路となる
ため一定の抵抗を得るためには体積抵抗率を低く
できる。抵抗をＲ、体積抵抗率をρ、電流経路の
断面積をＡ、電流経路の距離をＬとすると、 Ｒ＝ρL／Ａ の関係があり、抵抗を一定にするためには、断面
積が小さく、距離が大であるから体積抵抗率は小
さくてよい。低体積抵抗率のセラミツクスとして
は、たとえばSiC−ZrB₂複合体があり、本考案の
導電性セラミツクスは該材料から構成されてもよ
い。低体積抵抗率のセラミツクスは組成が均一で
あるので、局部的異常発熱が生じない。このた
め、大電力（たとえば12V・10A）を流しても、
電流密度が均一であるため、導電部の均一な発熱
が保証できる。導電性セラミツクス３のうちリー
ドフレームの接続部７，８は他の発熱部より断面
積を大きくしてあり、電流密度が小となるため他
の導電部より温度が低くなるようにしてある。

絶縁性セラミツクス２は、導電性セラミツクス
３と高温において融合して接着性がよく、また熱
膨張率も類似している材料が用いられ、たとえば
AlNが使用に適する。

つぎに、上記のように構成された実施例装置に
おける作用について説明する。

導電性セラミツクス３の部分に電流が流れて発
熱するが、該熱は熱伝導で絶縁性セラミツクス２
にも流れるので、煙草の着火源９は導電性セラミ
ツクス３と絶縁性セラミツクス２の両方になる。
導電性セラミツクス３は絶縁性セラミツクス２に
よる補強によつて、断面積が小さく電流経路を大
にとることができ、低体積抵抗率のセラミツクス
を使用できるので、組成が均一となり、局部異常
発熱が抑制されて亀裂発生を防止でき、セラミツ
クス発熱体の耐久性が向上されている。

また、大電流を流すことによつて生じる局部異
常発熱がないので、それだけ大電力を流すことが
でき、短時間に高温に加熱でき、たとえば１秒間
に発熱体を500℃に昇温することができる。

また、リードフレームの接続部７，８は他の発
熱部より断面積を大きくしてあるため電流密度が
小となる。このため接続部７，８の発熱量は小と
なり、他の部分より温度が低くなる。したがつ
て、リードフレーム５，６の接着強度が落ちると
いう問題は生じない。

［考案の効果］ 以上の説明からわかるように、本考案のシガレ
ツトライタのセラミツクス発熱体によるときは、
周囲に導電性セラミツクスと中央部の絶縁性セラ
ミツクスとから構成したので、大電力を流しても
局部異常発熱がなく耐久性を向上でき、また大電
力が流せるので短時間にセラミツクス発熱体を高
温に加熱できるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例に係るシガレツトラ
イタのセラミツクス発熱体の斜視図、第２図は第
１図のセラミツクス発熱体の平面図、第３図は第
１図のセラミツクス発熱体の側面図、第４図は第
１図のセラミツクス発熱体の正面図、第５図は特
開昭55−110829号公報に開示のタイプのセラミツ
クス発熱体の平面図、第６図は実開昭55−150280
号公報に開示のタイプのセラミツクス発熱体の斜
視図、である。 １……セラミツクス発熱体、２……絶縁性セラ
ミツクス、３……導電性セラミツクス、４……不
連続部、５，６……リードフレーム、７，８……
リードフレーム接続部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 中央部に絶縁性セラミツクスを設けるとともに
   その周囲に一つの不連続部をもたせて導電性セラ
   ミツクスを設けて絶縁性セラミツクスと導電性セ
   ラミツクスとを互に一体にかつ板状に形成し、前
   記不連続部の両側に位置する導電性セラミツクス
   の両端部をリードフレームへの接続部としたこと
   を特徴とするシガレツトライタのセラミツクス発
   熱体。