KR0119722Y1 - 자동차용 시가 라이터 - Google Patents

Abstract

본 고안에 따르면, 발열체(25)를 지닌 플러그(20)와 소켓(40)을 구비한 자동차용 시가 라이터에 있어서, 상기 소켓(40)은, 원통형 몸체(41), 세라믹 부재(48), 상기 세라믹 부재(48)의 다른 일면에 고정된 바이메탈 부재(47), 상기 원통형 몸체(41)의 타단부 외측면에 일면이 접촉 고정된 폴리 스위치부재(46), 상기 폴리 스위치부재(46)의 다른면에 일면이 접촉 고정된 마이너스 단자 부재(42), 상기 마이너스 부재(42)의 다른면에 일면이 접촉 고정된 절연 부재(45), 상기 절연 부재(45)의 다른면에 고정된 플러스 단자 부재(43) 및, 상기 바이메탈 부재(47)와 상기 플러스 단자 부재(43)를 전기적으로 연결시키는 샤프트 부재(44)를 구비하는 것을 특징으로 하는 자동차용 시가 라이터가 제공된다. 본 고안에 따른 시가 라이터 장치는 소켓을 차체로부터 해체하여 퓨즈를 교체시키는 불편 없이 과전류를 효과적으로 차단할 수 있다는 장점이 있다.

Description

자동차용 시가 라이터

제1도는 자동차용 시가 라이터의 설치 상태도.

제2도는 시가 라이터의 플로그에 대한 분해 사시도.

제3도는 종래 기술의 시가라이터에 대한 단면도.

제4a도는 본 고안에 따른 시가 라이터의 소켓에 대한 단면도.

제4b도는 본 고안에 따른 시가 라이터의 소켓의 일부분의 분해사시도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11 : 시가 라이터 20 : 플러그

21 : 손잡이 22 : 외부 몸체

23 : 내부 몸체 25 : 발열체

40 : 소켓 41 : 소켓 몸체

45 : 절연체 46 : 폴리 스위치

47 : 바이메탈 48 : 세라믹

본 고안은 자동차용 시가 라이터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 폴리 스위치(poly switch)를 이용한 과열 방지 안전 수단이 구비된 자동차용 시가 라이터에 관한 것이다.

통상적으로 자동차용 시가 라이터는 운전자나 탑승객이 담배를 피울수 있도록 자동차의 전면 패널이나 좌석열 사이에 설치된다.

자동차용 시가 라이터는 전원을 공급하도록 차체에 내장된 소켓과 사용자가 손에 쥐고 담배에 불을 붙이는 플러그를 구비한다. 소켓은 자동차의 배터리로부터 인가되는 직류 전압을 이용할 수 있도록 배터리에 연결되는 각각의 단자를 구비하며, 플러그에는 배터리의 전류에 의해 담배에 불을 붙일 수 있도록 발열체를 구비한다. 자동차용 시가 라이터는 바이메탈과 스프링의 탄성력을 이용하여 발열체가 일정 온도에 도달하면 플러그가 삽입상태로부터 해제됨과 동시에 전원이 차단되도록 한다. 이러한 전원 자동 차단 기능은 자동차용 시가 라이터에 있어서 사용자에게 라이터를 사용할 수 있는 상태가 되었음을 알리는 동시에, 발열체의 과열 방지, 배터리 전원의 방전 방지 및, 기타 발열체 과열에 의한 화재 예방이라는 차원에서 매우 중요한 의미를 지닌다. 그러나 시가 라이터 자체의 기구적인 결함 때문에 자동적인 삽입 해제기능이 작용하지 못하면 전류가 계속적으로 흐르게 된다. 따라서 이러한 과전류 상태를 예방할 수 있도록 종래 기술에서는 소켓내에 통상적인 퓨즈(fuse)를 설치하여 사용하였다.

제1도 내지 제3도에는 종래 기술에 따른 자동차용 시가 라이터를 도시한 것이다. 제1도는 자동차의 전면 패널에 시가 라이터(11)가 설치된 것을 도시하며, 제2도는 시가 라이터의 플러그를 도시한 분해 사시도이고, 제3도는 플러그와 소켓의 단면도이다.

제2도를 참조하면, 플러그(20)는 손잡이(21)와, 외부 몸체(22)와,내부 몸체(21)와, 코일(25)을 구비한다. 손잡이(21)는 사용자가 손으로 잡을 수 있는 부분이고, 손잡이의 단부에는 외부 몸체(22)가 제한적인 길이 방향 운동을 할 수 있도록 고정된다. 외부 몸체(22)의 내측에는 스프링(28)이 내장된다. 내부 몸체(23)는 외부 몸체(22)의 내측에서 샤프트(26)를 따라 길이방향으로 운동 가능하다. 내부 몸체(23)의 일단부와 손잡이(21)의 일단부는 서로 고정된다. 스프링(28)은 상기 내부 몸체(23) 및 손잡이(21)을 상기 외부 몸체(22)에 대해 탄성 편향시킨다.

스프링(28)의 일단부는 상기 손잡이(21)의 단부 고정된 스토퍼(29)에 의해서 제한되고, 다른 단부는 외부 몸체(22)에 형성된 홈(27)에 의해서 제한된다. 내부 몸체(23)의 단부에는 케이스(24)가 고정되고, 케이스(24)의 내측에는 통상적으로 저항 코일이나 세라믹인 발열체(25)가 내장된다. 케이스(24)와 내부 몸체(23)는 전기적으로 절연된다. 케이스(24)는 이후에 설명될 바이메탈의 내측에 포획될 수 있도록 외주면이 테이퍼져 있다.

제3도는 상기 플러그가 소켓내에 삽입된 상태를 도시한 것으로서, 이것은 전원 인가 상태를 나타낸다. 소켓은 전체적으로 원통형상인 몸체(31)와, 원통 내측에 삽입 고정된 세라믹(33)과, 상기 몸체(31)내에서 세라믹(33)의 일측에 설치된 바이메탈(34)를 구비한다.

바이메탈(34)은 냉각 상태에서 상기 플러그(20)의 발열체 케이스(24)를 포획할 수 있도록 오목한 형태를 지니며, 가열상태에서는 벌어진다. 바이메탈(34)과 세라믹(33)은 샤프트(32)에 의해 고정된다.

제3도에 도시된 전원 인가 상태에서 플러그(30)의 내부 몸체(23)는 스프링(28)을 압축시키고 있으며, 플러그(20)의 케이스(24)는 바이메탈(34)내에 포획되어 있다. 배터리의 마이너스 전극은 소켓의 몸체(31)에 인가되고, 이것은 다시 플러그(20)의 외부 몸체(22), 내부 몸체(23) 및, 샤프트(26)를 통해 발열체(25)에 연결된다. 플러스 단자는 상기 소켓의 샤프트(32)를 통해 바이메탈(34)에 인가되며, 다시 케이스(24)를 통해 발열체(25)에 인가된다. 전류 인가에 따라 플러그 발열체(25)가 충분히 가열되면 그에 따라 바이메탈(34)의 형상이 변화됨으로써 케이스(24)의 포획상태가 해제된다. 케이스(24)의 포획 상태가 해제됨과 동시에 외부 몸체(22)에 대한 내부 몸체(23)와 손잡이(21)의 상대 운동이 발생하여 손잡이(21)가 소켓 몸체(31)의 외부로 돌출하게 된다. 내부 몸체(23)의 돌출 운동은 소켓에 형성된 홈과 플러그 내부 몸체(23)에 형성된 테이퍼 면에 의해서 제한된다. 이때 바이메탈(34)과 케이스(24)의 전기적인 연결이 해제됨으로써 전류가 차단된다.

위와 같은 구성을 지닌 자동차용 시가 라이터에서는 소켓에 통상적인 저항 퓨즈가 설치되어 과전류를 차단하게 된다. 그러나 이러한 저항 퓨즈는 전류가 흐를 때 퓨즈자체가 절단됨으로써 통전을 차단하는 방식이므로, 일단 퓨즈가 작동하여 절단되면 이를 갈아끼우기 전에는 시가 라이터를 사용할 수 없다. 그런데 자동차의 전면 패널등에 설치된 소켓을 분리하여 퓨즈를 갈아끼운다는 작업은 용이하지 않을뿐더러, 시가 라이터의 고장이 과전류에 의한 퓨즈 작동 때문에 발생되었다는 것을 진단하는 것조차도 일반 사용자로서는 용이하지 않다는 문제점이 있다.

본 고안은 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 고안의 목적은 개선된 과전류 방지 수단을 구비한 자동차용 시가 라이터를 제공하는 것이다.

본 고안의 다른 목적은 연속적인 과전류의 통전시에도 과전류 방지 기능을 발휘하는 자동차용 시가 라이터를 제공하는 것이다.

본 고안의 다른 목적은 소켓을 교체하기 않고도 과전류 방지 기능을 발휘하는 자동차용 시가 라이터를 제공하는 것이다.

이하 본 고안을 도면에 도시된 일실시예를 참고로 보다 상세히 설명하기로 한다.

제4a도 및 4b도에는 본 고안에 따른 자동차용 시가 라이터의 소켓이 일실시예로서 도시되어 있다. 본 고안에서 사용되는 플러그는 제2도에 도시된 형태가 사용될 수 있다.

제4a도 및 4b도를 참조하면, 소켓(40)의 몸체(41)는 전체적인 형상이 원통형으로 형성되며, 이것은 제2도에 도시된 플러그(20)를 내측에 수용할 수 있도록 일단부(도면에서 상단부)가 개방되어 있다. 몸체(41)의 내측 단부에는 세라믹(48)과 바이메탈(47)이 설치된다. 바이메탈(47)의 형상은 제3도에 도시된 종래 기술의 바이메탈과 유사하며, 냉각상태에서는 플러그(20)의 케이스(24)를 포획할 수 있고, 가열 상태에서는 벌어져서 포획상태가 해제된다. 바이메탈(47)의 하부에는 세라믹(48)이 배치되며, 이것은 전류 인가시에 열을 바이메탈(47)에 전열시키는 기능을 지닌다.

본 고안의 특징에 따르면, 소켓 몸체(40)의 단부 외측에는 폴리 스위치(46)가 부착된다. 폴리 스위치(poly switch)는 도전성 중합체 스위치 소자(conductive polymer switch device)로서, 절연체인 폴리올레핀 및 불소 수지와, 도전체인 카본을 합성하여 얻어진 공지의 특성 소자이다. 폴리 스위치는 냉각상태에서 통전이 이루어지지만, 소자를 가열하여 일정온도에 도달하면 저항이 증가하고 전류가 감소함으로써 통전을 차단시키는 특성을 지닌다. 또한 소자에 가해지던 열이 냉각되면 다시 통전이 가능하므로 과전류 차단 수단으로서 반영구적으로 사용될 수 있는 것이다.

소켓 몸체(41)에 일면이 부착된 폴리 스위치(46)의 다른 면에는 마이너스 단자(42)가 고정되며, 마이너스 단자(42)는 자동차 배터리에 연결된다. 디스크 마이너스 단자(42)의 다른 일면에는 절연체(45)가 고정되고, 절연체(45)의 다른 일면에는 플러스 단자(43)가 고정된다. 도면에서 알 수 있는 바와같이, 폴리 스위치(46) 및 절연체(45)는 중심부에 사각형 통공이 형성된 디스크의 형태이고, 마이너스 단자(42)는 통공이 형성된 디스크와 디스크 평면에 직각으로 연장된 단자부를 지닌다. 상기의 바이메탈(47), 세라믹(48), 폴리 스위치(46), 마이너스 단자(42), 절연체(45) 및 플러스 단자(43)의 중심에 형성된 통공을 통해 샤프트(44)가 삽입되어 너트등에 의해 체결됨으로써 상호 고정될 수 있다.

폴리 스위치(46)등의 통공을 사각형으로 형성하고, 샤프트(48)의 삽입 단면을 그에 대응하는 사각형으로 형성하는 것이 바람직스러우며, 라이터 사용시 소켓이 회전되지 않는다.

위와 같은 구성에 있어서, 마이너스 단자(42)는 폴리 스위치(46)를 통해 소켓의 몸체(41)와 전기적으로 연결되며, 플러스 단자(43)는 샤프트(44)를 통해 바이메탈(47)에 전기적으로 연결된다. 플러그(20)에 대한 전기적인 연결은 제2도 및 제3도와 관련하여 설명된 바와 같다.

플러그(20)에 대한 전류 인가 상태에서 바이메탈이 작동하지 않거나 다른 원인으로 전류 차단이 이루어지지 않으면, 소켓 구성부 전체의 온도는 상승한다. 따라서 폴리 스위치(46)의 온도도 상승되며, 폴리 스위치(46)의 저항도 증가한다. 따라서 역으로 전류는 감소하며, 시가 라이터에 대한 전원이 차단될 수 있으므로 과전류의 통전이 예방된다.

본 고안에 따른 시가 라이터 장치는 소켓을 차체로부터 해제하여 퓨즈를 고정시키는 불편 없이 과전류를 효과적으로 차단할 수 있다는 장점이 있다. 또한 반영구적으로 사용할 수 있으므로 경제적일뿐만 아니라 안전상에 있어서도 신뢰성이 높다는 장점을 지닌다.

본 고안에 도면에 도시된 일실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에 통상의 지식을 지닌자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 고안의 진정한 기술적 보호는 첨부된 실용신안등록청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (1)

1. 발열체(25)를 지닌 플러그(20)와 소켓(40)을 구비한 자동차용 시가 라이터에 있어서, 상기 소켓(40)은, 상기 플러그(20)를 수용할 수 있도록 일단부가 개방된 원통형 몸체(41), 상기 원동형 몸체(41)의 타단부 내측면에 일면이 접촉 고정된 세라믹 부재(48), 상기 세라믹 부재(48)의 다른 일면에 고정된 바이메탈 부재(47), 상기 원통형 몸체(41)의 타단부 외측면에 일면이 접속 고정되며 4각형 통공을 지닌 폴리 스위치 부재(46), 상기 폴리 스위치 부재(46)의 다른면에 일면이 접촉 고정된 마이너스 단자 부재(42), 상기 마이너스 단자 부재(42)의 다른면에 일면이 접촉 고정되며 4각형 통공을 지닌 절연 부재(45), 상기 절연 부재(45)의 다른면에 고정된 플러스 단자 부재(43) 및, 상기 바이메탈 부재(47)와 상기 플러스 단자 부재(43)을 전기적으로 연결시키며, 상기 바이메탈 부재(47), 상기 세라믹 부재(48), 상기 소켓의 몸체(41), 상기 폴리 스위치(46), 상기 절연체(45) 및, 상기 플러스 단자(43)에 형성된 각각의 통공에 삽입되어 이들을 상호 고정시키며 일부단면이 사각형으로 되는 샤프트 부재(44)를 구비하는 것을 특징으로하는 자동차용 시가 라이터.