JPS6038529A - シガライタ - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は特に自動車用として好適なシガライタに関する
。

〔発明の背景〕

従来、自動車の７ガライクには、プラグの先端に取付け
られたヒータケースの中に帯状の金属ヒータが渦状に巻
かれて収納されており、これに通電して発熱させタバコ
への火種ねとしている。しかしながら従来の金属ヒータ
は通電時の高温加熱（ｓｏｏｐ以上）になる酸化あるい
は着火時のタバコからの有機物の付着による腐食作用等
の影響で、使用頻度が多い場合は酸化が進展して２，３
年でヒータが断線してしまうことがあり、寿命が比較的
短いという欠点があった。このため耐酸化性や耐食性に
優れ、断線しにくいヒータが望まれている。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、従来の金属ヒータがもつ上記した欠点
を解消すべくなされ喪もので、耐酸化性、耐食性等の高
温耐久性に優れ、断線しにくい新規なシガライタ用のセ
ラミックヒータを提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明の特徴は、シガライタのヒータ材に金属ヒータに
比べて耐酸性、耐食性が格段に優れる導電性のセラミッ
クスを用いる点にある。また本発明の他の特徴は、上記
の導電性セラミックスが基材成分である炭化ケイ素（Ｓ
　ｉＣ）、窒化ケイ素（Ｓ　１３Ｎ４）　、’Ｊ　タｕ
酸化アルミニウム（Ａｔ２ｏ３）と、導電性添加材であ
る周期律表の４ｊｒ、５ａおよび６ａ族元素の炭化物、
窒化物、ポウ化物またはケイ化物のうち１種以上との複
合焼結体からなル点にある。すなわち本発明のセラミッ
クヒータ材である導電性セラミックスは、基拐並びに導
電性添加材共に高融点（いずれも１５００Ｃ以上）で耐
酸化性に優れるため、シガライタの使用温度域での酸化
は極めて少なく、酸化速度は従来の金属ヒータの１／１
０以下である。また耐食性にも優れ、タバコの有機物が
付着しても酸化や腐食が促進することは皆無に等しい。

このように本発明になるセラミックヒータは酸化並びに
腐食による劣化がなく、シたがって１０００Ｃ以上の高
温で長時間使用しても断線等のトラブルを生じない。

本発明のセラミックヒータは、円板状で、該円板の外周
部から中心部に向う電流通路によって発熱することが好
ましい。このような構成によって、ヒータの構造が極め
て単純化されると共にプラグへの組立が簡単となり、工
数低減並びにコスト低減が図れる。

〔発明の実施例〕

以下に、本発明を実施例図面を用いて説明する。

第１図に本発明になるシガライタのセラミックヒータの
構成の一例を示した。図において、１は導電性セラミッ
クスからなる円板状のヒ・−タ、２は円板の中心部に設
けた電極（接地側端子）兼プラグへの固定用ネジ孔であ
る。円板の外周部１ａはこの部分に嵌合する他方の電極
（電源側端子）であるバイメタルフィンガの着脱が容易
なように半円形をなしている。また第２図〜第４図は本
発明によるゾガライタ用セラミックヒータの他の構成を
示す。第２図は円板の中心部ネジ孔周囲および外周の半
円形部分にヒータ部材１よりも低抵抗の電極端部３，４
を設けて両端部の電気的接触を改善したものである。第
３図は円板内にヒータ部分１を特定して設け、他の部分
は絶縁性のセラミックス５にすると共に外周部分には低
抵抗の電極端部４を設けそれらを一体化したもの、第４
図はヒータ部材の上下両面を絶縁性セラミックス５で覆
い、ヒータ部材１の耐酸化性をより一層向上させたもの
である。次に、上記構成のセラミックスヒータをシガラ
イタに適用した適用例を第５図で説明する。図において
、１１はシガライタ本体、１２はプラグ、１３はノブ、
１４はセラミックヒータ、１５はバイメタルフィンガー
、１６は接地側電極兼ヒータ取付ネジである。ライタの
作動は、ノブ１３をもってプラグ１２をライタ本体１１
のハウジング内に押し込むと、ヒータ１４がバイメタル
フィンガー１５に嵌合し、通電回路が構成されてヒータ
が発熱する。ヒータが所定温度に達するとバイメタルフ
ィンガー１５が開いてプラグ１２は内蔵するスプリング
の力によって挿入前の位置に押し戻され、同時に通電回
路が遮断される。

そしてプラグ１２を手で抜き取ってタバコに着火する。

上記の作動において、ヒータは短時間で所定温度に上昇
するのが好ましい。そのためにはヒータ材が急速加熱に
適した７Ｊ丁足の抵抗率をもつことが必費でりる。本釦
明のセラミックヒータ材は、金楓並のべ気伝導性を有す
る非酸化物系の導電性添加材の添加量によって抵抗率を
調整することかできる。

（実施例１） 黒色炭化ケイ素（ＳｉＣ）粉末７９．５重量％、酸化ア
ルミニウム（ＡＡｚＯｓ）粉末０．５重量％及びホウ化
シルコニツム（ＺｒＢｚ）粉末２０重量％の混合粉に成
形バインダ（５％ＰＶＡ溶液）を２０重量部加え、混ぜ
し、導電性セラミックス組成物を調合した。次いでこの
組成物全第１図に示す如く形状に成形してヒータの成形
体を作製した。続いて上記成形体を真空ホットプレス装
置ｔヲ用いて、圧力３００　ｋｇ／　ｃｍ２、ｆｍ度２
０００ｔｌｌ’の条件で焼結し、第１図に示したと同様
のヒータを作製した。

得られたセラミックヒータは、相対密度が約９８％で緻
密に焼結し、抵抗値は約１Ωである。

このセラミックヒータを第５図に示す如くツガライタに
組込み、発熱性能を調べた。プラグをライタ本体内に押
し込んだ後、ヒータが所定温度に上昇してバイメタルフ
ィンガーが開き、プラグが元の位置に戻るまでの時間を
測定した。その時間は３秒以内であり、従来の金属ヒー
タを用いたツガライタに比べて同等またはそれ以下でお
り速熱性に優れる。１制酸化性テストはヒータ単体を大
気中で１０００Ｃに加熱した電気炉の中に放置して重量
の変化すなわち酸化増量を調べた結果、従来の金属線ヒ
ータの酸化増量に比べて１／１０以下であった。本発明
のセラミックヒータの耐酸化性は金属ヒータに比べて格
段に優れる。また本実施になるセラミックヒータは機械
的強度が大きく、熱衝撃にも強いので、通電時における
急激な高温加熱が加えられてもそれによって破損等のト
ラブルを生じることはなく、耐熱衝撃性も優れている。

（実施例２） 酸化アルミニウム（ＡｔｚＯｓ）粉末５９．８重量％、
酸化マグネシウム（ＭｇＯ）粉末０．２重量％及びホウ
化ノ・フニウム（ＨｆＢｚ）粉末４０重量％の混合粉に
成形バインダ（５％ＰＶＡ溶液）？：２０重量部加えて
混合し、ヒータ組成物を調合した。次いでこの組成物を
第１図に示す如く形状に成形した後、ガス圧力が１気圧
の窒素ガス雰囲気の炉内で１７００ｔ：’の温度で焼結
して、第１図に示したと同様のセラミックヒータを作製
した。

このヒータについて、＠流側１と同じ方法で制酸・化性
を調べた結果、１０００時間後の酸化増量は実施例１と
同様に従来の金属ヒータに比べて１／１０以下であり、
耐酸化性は格段に優れる。また本実施例になるヒータを
組込んだ第５図に示す如くツガライタを作製してその性
能を調べた結果、発熱性能は実施例１とほぼ同等であり
、昇温くり返しによる熱衝撃を加えても破損等のトラブ
ルは生じない。

（実施例３） 窒化ケイ素（Ｓ　１ｓＮ４）粉末６１重量％、焼結助剤
として酸化イツトリウム（Ｙｚ　Ｏｓ）粉末５．５重量
％及び酸化アルミニウム（Ａ　ｔｍ　Ｏｓ　）粉末２．
５重量％、導電性添加材である窒化チタン（ＴｉＮ）粉
末３１：ｉｉ％の混合物に５％ＰＶＡ溶液の成形バイン
ダを２０　＋ｉ量部加え、混合してヒータ組成物を作製
した。まだ窒化ケイ素４２重量％酸化イツトリウム４重
量％、酸化アルミニウム２重量％及び窒化チタン５２重
量％からなるヒータ材よりも低抵抗の電極端部組成物を
作製した。上記両組酸物を第２図に示す如く構成にして
成形した後、窒素ガス中、１７５０Ｃで常圧焼結して第
２図と同じヒータを作袈した。得られたヒータの実施例
１と同じ方法で行った酸化増量は同一条件で行りた従莱
１の金属ヒータの酸化増量の約１／１５でおった。

また本実施例のヒータを組込んだツガライタの発熱性能
は実施例１と同等であり、急速加熱によっても何のトラ
ブルも生じなかった。

（実施例４） 絶縁性セラミックスとして、窒化アルミニウム（ＡＡＮ
Ｉ粉末９０重量％と、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）
粉末１０重量％とからなる組成物を調合した。この組成
物と実施例３に示したと同一組成のヒータ組成物及び電
極端部組成物とで、第３図及び第４図に示したと同じ構
成のヒータ成形体を形成し、次いで実施例３と同じ条件
で焼結してヒータを作製した。とのヒータを実施例１と
同じ方法で１０００時間後の酸化増量を測定した結果は
第３図及び第４図のヒータ共に実施例３の酸化増量の１
／４以下であった。このように酸化増量が少ないのはヒ
ータ部材の表面積が少ないこと（第３図）及びヒータ部
材が耐酸化性の良好な上記の絶縁性セラミックスで覆っ
た（第４図）ためである。また第３図及び第４図のヒー
タを組込んだツガライタの発熱性能は実施例１〜３とほ
ぼ同等であり、異なる組成物との接合個所での割れ等は
生じない。

なお上記した実施例以外にもヒータ材としては基材と導
電性添加材とで多数の組合せがあるが、これらヒータ材
についても上記実施例と同等の耐酸化性並びに発熱性能
を有することを確認している。

〔発明の効果〕

上記の実施例で詳述したように、本発明のシガライタ用
ヒータ材は、耐熱温度が高く、酸化されにくいセラミッ
クスからなるため、従来の金属ヒータに比べて耐酸化性
は格段に優れる。したがって本発明によるセラミックヒ
ータは、従来の金属ヒ〜りの弱点である酸化あるいは腐
食によるヒータの断線は皆無に等しく、長寿命の特徴を
有する。

また本発明のヒータは導電性のセラミックスで形成され
るため、従来の金属ヒータと同等またはそれ以上の速熱
性がおり、シイタ作動後２，３秒の短かい待ち時間でタ
バコに着火することができる。

さらに本発明のヒータは単なる円板状で構造が簡単なた
め、従来の金属ヒータに比べて組立工数の低並びにコス
ト低減の効果も期待できる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図はいずれも本発明の実施例に係るシガ
ライタのセラミックヒータの平面図並びに中心の断面図
、第５図は本発明の一実施例の機能を示すツガライタの
断面図である。 １・・・ヒータ材、２・・・接地側端子ネジ孔、３，４
・・・電極端部、５・・・絶縁性セラミック、１１・・
・ライタ本体、１２・・・プラグ、１３・・・ノブ、１
４・・・ヒータ、１５・・・バイメタルフィンガー、１
６・・・接地側電極部１０　第２０ 今一 第３の　桔４（２） 箔　５（２） ３ １頁の続き 発明者　小　杉　哲夫　日立市幸町３丁目１番１−！所
内 発　明　者　金　子　幸　雄　勝田市堀口８３旙地の２
号　株式会社日立製作所日立研究 株式会社日立製作所勝田工場内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．２イタ本体のハウジング内に、ヒータを備えたプラ
   グを挿入し、ヒータに通電して発熱させる構造のシガラ
   イタにおいて、前記ヒータが導電性のセラミックスであ
   ることを特徴とするシガライタ。 ２、特許請求の範囲第１項において、前記セラミックヒ
   ータが円板状であり、該円板の外周部と中心部との間が
   通電路となって発熱することを特徴とするシガライタ。 ３、特許請求の範囲第１項または第２項において、前記
   セラミックヒータが炭化ケイ素、窒化ケイ素寸たは酸化
   アルミニウムと、周期律表の４ａ。 ５　ａ、および６ａ族元素の炭化物、窒化物、ホウ化物
   またはケイ化物の１種以上からなる複合焼結体であるこ
   とを特徴とするシガライタ。