(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ソケットに受け入れられる電気プラグを有する電気/電子付属デバイスに電力供給するための電気ソケットであって、
前記電気/電子デバイスの前記電気プラグを滑動可能に受け入れる導電性ソケットウェルと、
前記ソケットウェル上で遠位に配設された電気コネクタ部分であって、前記ソケットウェルの遠位端で前記ソケットウェルに締結された絶縁体を備え、車両の電力源に接続するための少なくとも2つの電気端子を有する電気コネクタ部分と、
前記ソケットウェルの遠位端に配設されるとともに、前記ウェルの中心から半径方向かつ近位に延在し、前記電気コネクタ部分の前記電気端子のうち第1のものに電気的に接続される複数の第1の電気接点であって、この複数の第1の電気接点は半径方向外向きの電気接点面を有する、複数の第1の電気接点とを備え、
前記電気コネクタ部分の前記電気端子のうち第2のものが前記ソケットウェルに電気的に接続され、
前記複数の第1の電気接点が、前記電気プラグの中空の円筒状電気接点の内周と電気的に滑動可能に係合するように適合され、
前記電気ソケットはさらに、前記第1の電気接点の半径方向内向きに配置された上側絶縁体を備え、これによって、前記第1の電気接点の半径方向内向きポイントから前記第1の電気接点に対するアクセスが防止され、かつ、これによって、前記電気プラグの前記中空の円筒状電気接点の前記内周は、前記複数の第1の電気接点の前記半径方向外向きの電気接点面と電気接触をなすことができ、
前記電気ソケットはさらに、前記ソケットウェルおよび前記電気コネクタ部分を、前記ウェルおよび電気コネクタ部分内の位置合わせされた穴を通してともに保持する、中央の締結具を備え、前記中央の締結具が、中央に配設されたばね付勢された電気接点を有する電気プラグと電気的に接触するように適合されたヘッドを有する、電気ソケット。
【請求項２】
前記電気的コネクタ部分の前記絶縁体が、前記第1および第2の電気端子が装着された成型絶縁体を含み、前記第1の電気端子が前記中央の締結具と接触するとともに前記中央の締結具によって保持され、前記複数の第1の電気接点が、電気接点板から半径方向に延在する前記複数の第1の電気接点を有する電気接点板を含み、前記接点板が前記中央の締結具によって把持するための中央の穴を有する、請求項1に記載の電気ソケット。
【請求項３】
前記電気接点板が、下側絶縁体によって前記ソケットから絶縁された前記ソケットウェルの遠位端に配設され、前記上側絶縁体が前記接点板の近位に配設され、それによって前記接点板が前記上側および下側絶縁体の間に挟まれるとともに、前記上側絶縁体、前記接点板、前記下側絶縁体、前記ソケットウェル、および電気コネクタ絶縁体を通って延在する前記中央の締結具によって適所で保持される、請求項2に記載の電気ソケット。
【請求項４】
前記第1の電気接点が半径方向および前記接点板の近位に延在し、前記上側絶縁体が前記第1の接点の内部に配設される、請求項3に記載の電気ソケット。
【請求項５】
前記上側絶縁体が、前記接点板を前記上側絶縁体に固定された向きで保持するための位置合わせ機構を備える、請求項4に記載の電気ソケット。
【請求項６】
前記接点板および前記下側絶縁体が前記上側絶縁体に固定された向きで保持されるように、前記下側絶縁体が前記上側絶縁体に噛み合った位置合わせで受け入れられることを可能にする位置合わせ機構を前記下側絶縁体が含む、請求項5に記載の電気ソケット。
【請求項７】
前記接点板が前記上側および下側絶縁体と位置合わせして保持されることを可能にする位置合わせ機構を前記接点板が有する、請求項6に記載の電気ソケット。
【請求項８】
3つの等角度で配設された第1の接点がある、請求項4に記載の電気ソケット。
【請求項９】
前記接点板が、前記中央の締結具を把持するための係合面を備えた中央の穴を有する、請求項4に記載の電気ソケット。
【請求項１０】
前記接点板が、前記電気プラグの前記円筒状接点の内周面と滑動可能に係合する2つの接点をそれぞれ有する2つの接点アームを備え、前記2つの接点アームが、前記上側絶縁体の周囲に配置され、前記上側絶縁体の曲率に一致する、請求項4に記載の電気ソケット。
【請求項１１】
前記接点板が、2つの接点アームを備え、各接点アームが、前記電気プラグの前記中空の円筒状電気接点の前記内周面と滑動可能に係合する第1の接点を有する、請求項2に記載の電気ソケット。
【請求項１２】
周囲の絶縁体が前記第1の接点を取り囲んで、前記電気プラグの前記中空の円筒状電気接点を受け入れるスロットを提供する、請求項11に記載の電気ソケット。
【請求項１３】
電気ソケットの導電性ウェルと滑動可能に電気的に係合するための、少なくとも1つのばね荷重式の半径方向に向けられた電気接点を含む円筒状ハウジングを有するプラグ本体であって、近位端と遠位端とを有するプラグ本体と、
前記円筒状ハウジング内で絶縁されかつ導電性中空シリンダを備える遠位端に配設された接点であって、前記導電性中空シリンダは、前記電気ソケットの前記ウェル内に絶縁された形で配設された半径方向に向けられた接点との電気的接触のための電気接点面を備えた内周面を備える、遠位端に配設された接点とを備える、電気プラグ。
【請求項１４】
前記プラグ本体が中空の円筒状ハウジングを含む、請求項13に記載の電気プラグ。
【請求項１５】
前記中空の円筒状ハウジングが導電性である、請求項14に記載の電気プラグ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば自動車両用の電気シガーライタ、ならびに万能電気ソケットから電気式デバイスに自動的に電力供給することを可能にする、例えば車両用の万能電源ソケットに関する。電源ソケットは、さらに、本発明の電気シガーライタとともに用いることを可能にする。さらに、本発明は、万能電気ソケットとともに用いることができる付属電気プラグに関する。
【背景技術】
【０００２】
現代の車両は、喫煙習慣を低減する目的で、標準的形態では、ますますたばこ/シガーライタなしで供給されている。さらに、現代の車両は、現代の電子機器、例えば電子デバイス用の充電器、コンピュータ、ビデオプレーヤ、および他の様々な形態の電子機器に電力供給するための電源ソケットがますます供給されるようになってきている。
【０００３】
従来、シガーライタが車両の標準的機器であった時代は、ライタが車両の電気ソケットに差し込まれていた。電気ソケットは、一般的にバイメタル要素を含み、シガーライタが挿入されると、ライタに通電するように係合され、動作温度に達するとシガーライタの電力を遮断していた。バイメタル要素をソケットに入れることによって、ライタを、本質的に、ノブ、発熱体、およびばねを、必要な電気的、熱的な絶縁要素と共に備えた、より単純なものにすることができた。
【０００４】
今では車両が標準的機器としてライタを備えていないため、車両の電気ソケットは、バイメタルの係脱要素を装備しないものになっている。したがって、バイメタル要素はライタユニット自体へと移動されている。例えば、特許文献1(Mattisの米国特許第6,740,850号明細書)および特許文献2(欧州特許出願公開第09004224.3号明細書)を参照されたい。
【０００５】
しかし、これらの設計には、必要とされる高電流で適切な電気的接触を達成することに関する欠点、ならびに信頼性の高い動作を可能にするための、ノブの適切な熱保護、およびバイメタル要素への適切な伝熱を提供することに関する欠点がある。
【０００６】
さらに、バイメタル要素がソケット内にもはや位置しないため、ライタならびに可搬型の電気/電子機器の両方に電力供給する一方で、依然として従来技術のソケットとともに用いられる従来技術のプラグの使用を依然として可能にするように、改善された電気的接触をもたらす改善された電気ソケットを提供することが望ましい。
【０００７】
さらに、ソケットに差し込んで電気/電子デバイスに電力供給することができる、改善された付属電気プラグを提供することが望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許第6,740,850号明細書
【特許文献２】欧州特許出願公開第09004224.3号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は上述の問題に対処する。
【００１０】
1つの態様によれば、本発明は、シガーライタの発熱体に通電するために電気ソケットに受け入れられるように適合されたシガーライタを備え、シガーライタは、ソケットのスリーブと電気的かつ機械的に接触するように適合された導電性の本体シェルと、圧縮ばねの付勢に抵抗して中で入れ子状に移動するように、本体シェルに受け入れられるユーザ作動式のノブと、本体シェルの遠位端に配置される電気発熱体であって、電気発熱体の周囲に配設される第1の電気接点要素と電気的に接触するとともに、電気ソケットの第1の電気接点と電気的に接触するように適合された第1の電気端子を有し、かつ、本体シェルに対してほぼ中央に配置され、中央に配設された締結具と電気的に接触する第2の電気端子を有する、電気発熱体と、本体シェルから電気的に絶縁された締結具によって定位置で保持され、発熱体の第2の端子と電気的に連通し、少なくとも2つの近位に延在する係合クリップを含む、第1のバイメタル要素と、ユーザ作動式のノブとともに移動するように配置された移動可能な電気接点であって、本体シェルと電気的に連通し、第1および第2の位置を有し、それによって第1の位置では、このときノブが近位に延在し、移動可能な電気接点がバイメタルの係合クリップと電気的に係合しないので、発熱体が通電されず、第2の位置では、このときノブが遠位へと移動され、移動可能な電気接点が前記バイメタルの係合クリップと係合し、それによって定位置で保持されて、前記バイメタルクリップが屈曲して前記移動可能な電気接点を前記バイメタルの係合クリップから解放して前記発熱体への電力を遮断するとともに前記ばねの付勢によって前記ノブが近位に移動することができる第1の所定の温度に達するまで、発熱体に電力を通電する、移動可能な電気接点とを備える。
【００１１】
別の態様によれば、本発明は、ソケットに受け入れられる電気プラグを有する電気/電子付属デバイスに電力供給するための電気ソケットを備え、電気ソケットは、電気/電子デバイスの電気プラグを滑動可能に受け入れるための導電性ソケットウェルと、ソケットウェル上で遠位に配設され、ソケットウェルにその遠位端で締結された絶縁体を備え、車両の電力源に接続するための少なくとも2つの電気端子を有する、電気コネクタ部分と、前記ソケットウェルの遠位端に配設され、前記ウェルの中心から半径方向および近位に延在し、前記電気コネクタ部分の前記電気端子のうち第1のものに電気的に接続される複数の第1の電気接点とを備え、前記電気コネクタ部分の前記電気端子のうち第2のものは、前記ソケットウェルに電気的に接続され、前記複数の第1の電気接点は、前記電気プラグの中空の円筒状電気接点の内周と電気的に滑動可能に係合するように適合される。
【００１２】
さらに別の態様によれば、本発明は、電気ソケットの導電性ウェルと滑動可能に電気的に係合するための少なくとも1つのばね荷重式の半径方向に向けられた電気接点を含む、ハウジングを有するプラグ本体と、前記ハウジングから絶縁され、前記電気ソケットのウェル内に絶縁された形で配設される半径方向に向けられた接点と、導電性シリンダの内周面上で滑動可能に接触するように適合された導電性シリンダを備える、遠位に配設された接点とを備える、電気付属プラグを備える。
【００１３】
別の態様によれば、本発明は、シガーライタのための加熱アセンブリを備え、加熱アセンブリは、円筒状の本体と電気的に接触する第1の電気端子を有する電気発熱体を有する円筒状の本体であって、電気発熱体の周囲に配設され、電気ソケットの第1の電気接点と電気的に接触するように適合された、円筒状の本体を備え、電気発熱体が、円筒状の本体に対してほぼ中央に配置された第2の電気端子であって、中央に配設された締結具と電気的に接触する第2の電気端子を有し、さらに、発熱体が、螺旋の外部に配設された第1の電気端子を有する螺旋の形状であり、前記第1の電気端子が前記円筒状の本体のスロットを通して受け入れられ、それによって前記円筒状の本体と電気的に係合し、第2の電気端子が前記螺旋の内側に配設され、前記中央に配置された締結具と電気的に係合しており、前記円筒状の本体の少なくとも一部を取り囲んで前記円筒状の本体の外部に配設され、前記発熱体の前記第1の電気端子を前記キャップと前記円筒状の本体の外周との間で固定する、同心のキャップをさらに備える。
【００１４】
さらに別の態様によれば、本発明は、シガーライタの発熱体に通電するための電気ソケットに受け入れられるように適合されたシガーライタを備え、シガーライタは、ソケットのスリーブと電気的および機械的に接触するように適合された導電性本体シェルと、圧縮ばねの付勢に抵抗して移動するように本体シェルに取り付けられたユーザ作動式のノブと、本体シェルの遠位端に配設される電気発熱体であって、電気発熱体の周囲に配設された第1の電気接点要素と電気的に接触するとともに、電気ソケットの第1の電気接点と電気的に接触するように適合された第1の電気端子を有し、第1の所定の温度に達して葉巻またはたばこの点火を可能にするように制御される、電気発熱体とを備え、電気発熱体が、本体シェルに対してほぼ中央に配置され、中央に配設された締結具と電気的に接触する、第2の電気端子を有し、さらに、前記発熱体の温度が前記第1の所定の温度よりも高い第2の予め定義された温度に達した場合に、安全上の問題を避けるために、前記本体シェルまたは前記本体シェルと電気的に連通している部品のどちらかに電気的に接触するため、前記第1の電気接点要素と電気的に連通している熱保護用バイメタル要素を備える。
【００１５】
さらなる別の態様によれば、本発明は、シガーライタの発熱体に通電するための電気ソケットに受け入れられるように適合されたシガーライタを備え、シガーライタは、ソケットのスリーブと電気的および機械的に接触するように適合された導電性の本体シェルと、圧縮ばねの付勢に抵抗して中で入れ子状に移動するように本体シェルに受け入れられたユーザ作動式のノブと、本体シェルの遠位端に配設された電気発熱体であって、電気発熱体の周囲に配設された第1の電気接点要素と電気的に接触するとともに、電気ソケットの第1の電気接点と電気的に接触するように適合された第1の電気端子を有する電気発熱体とを備え、電気発熱体が、本体シェルに対してほぼ中央に配置され、中央に配設された締結具と電気的に接触する、第2の電気端子を有し、本体シェルから電気的に絶縁された締結具によって定位置で保持され、発熱体の第2の端子と電気的に連通し、近位に延在する係合要素を有する、第1のバイメタル要素と、ユーザ作動式のノブとともに移動するように配置された移動可能な電気接点であって、本体シェルと電気的に連通し、第1および第2の位置を有し、それによって第1の位置では、このときノブが近位に延在し、移動可能な電気接点がバイメタルの係合要素と電気的に係合しないので、発熱体が通電されず、第2の位置では、このときノブが遠位へと移動され、移動可能な電気接点が前記バイメタルの係合要素と係合し、それによって定位置で保持されて、前記バイメタルの係合要素が屈曲して前記移動可能な電気接点を前記バイメタルの係合要素から解放して前記発熱体への電力を遮断するとともに前記ばねの付勢によって前記ノブが近位に移動することができる第1の所定の温度に達するまで、発熱体に電力を通電する、移動可能な電気接点とを備え、さらに、前記ユーザ作動式のノブを遠位に押圧することによって、前記移動可能な電気接点を、前記中央に配置された締結具の近位に向いたヘッドと電気的に係合したままにして、前記第1のバイメタル要素が移動可能な電気接点から解放された場合であっても、前記発熱体への電流フローを維持することができる。
【００１６】
さらにまた別の実施形態によれば、本発明は、シガーライタの発熱体に通電するための電気ソケットに受け入れられるように適合されたシガーライタを備え、シガーライタは、ソケットのスリーブと電気的および機械的に接触するように適合された導電性の本体シェルと、圧縮ばねの付勢に抵抗して移動するように本体シェルに取り付けられたユーザ作動式のノブと、本体シェルの遠位端に配設された電気発熱体であって、電気発熱体の周囲に配設された第1の電気接点要素と電気的に接触するとともに、電気ソケットの第1の電気接点と電気的に接触するように適合された第1の電気端子を有する電気発熱体とを備え、電気発熱体が、本体シェルに対してほぼ中央に配置され、中央に配設された締結具と電気的に接触する、第2の電気端子を有し、さらに、第1の電気接点要素が電気発熱体を取り囲む円筒状の接点要素を含み、さらに、発熱体は、螺旋の外部に配設された第1の電気端子を有する螺旋の形状であり、さらに、発熱体の第1の電気端子は、発熱体を取り囲むコイル保定具(coil retainer)に電気的および機械的に固定され、コイル保定具は、コイル保定具の周囲の一部分のみを含むコイル保定具の周囲の領域に第1の電気端子を固定するように巻き返される。
【００１７】
本発明については、図面を参照して以下の詳細な説明においてより詳細に記載する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】シガーライタが待機中の電力遮断位置にある、電気ソケットに挿入された本発明のシガーライタの第1の実施形態を示す切欠図である。
【図１Ａ】図1を90°回転させた、ソケットが通電位置にある図1のライタを示す図である。
【図１Ｂ】図1Aから180°回転させた、B+接点(電源)ばねを含むソケットを示す詳細図である。
【図２】待機位置にあるシガーライタを示す(ソケットは図示せず)切欠図である。
【図３】通電位置にあるシガーライタを示す(ソケットは図示せず)切欠図である。
【図３Ａ】「リライト(relite)」機構が用いられている図3のシガーライタを示す図である。
【図４】シガーライタの第2の実施形態を示す斜視図である。
【図５】シガーライタの第2の実施形態を示す(ソケットは図示せず)切欠図である。
【図５Ａ】通電位置または電源投入位置にあるシガーライタの第2の実施形態を示す(ソケットは図示せず)図である。
【図６】第2の実施形態の発熱体アセンブリを示す斜視図である。
【図７】発熱体アセンブリの下面斜視図である。
【図８】加熱コイル保定具/接点の詳細を示す発熱体アセンブリの一部分を示す図である。
【図９】発熱体アセンブリおよびコイル保定具の代替実施形態を用いる、本発明によるシガーライタを示す図である。
【図９Ａ】図9の実施形態の詳細を示す図である。
【図９ＡＡ】図9の修正された実施形態を示す図である。
【図９Ｂ】図9の実施形態の組立てプロセスの詳細を示す図である。
【図９Ｃ】図9の実施形態の組立てプロセスの詳細を示す図である。
【図９Ｄ】図9の実施形態の組立てプロセスの詳細を示す図である。
【図９Ｅ】図9の実施形態の組立てプロセスの詳細を示す図である。
【図９Ｆ】図9の実施形態の組立てプロセスの詳細を示す図である。
【図９Ｇ】図9の実施形態の組立てプロセスの詳細を示す図である。
【図９Ｈ】図9の実施形態の組立てプロセスの詳細を示す図である。
【図９Ｉ】図9の実施形態の組立てプロセスの詳細を示す図である。
【図９Ｊ】図9の実施形態の組立てプロセスの詳細を示す図である。
【図９Ｋ】図9の実施形態の組立てプロセスの詳細を示す図である。
【図１０】発熱体アセンブリおよびコイル保定具の別の代替実施形態を用いる、本発明によるシガーライタを示す図である。
【図１０Ａ】図10の実施形態の詳細を示す図である。
【図１０ＡＡ】図10Aの詳細を示す図である。
【図１０Ｂ】図10の実施形態の組立てプロセスの詳細を示す図である。
【図１０Ｃ】図10の実施形態の組立てプロセスの詳細を示す図である。
【図１０Ｄ】図10の実施形態の組立てプロセスの詳細を示す図である。
【図１０Ｅ】図10の実施形態の組立てプロセスの詳細を示す図である。
【図１０Ｆ】図10の実施形態の組立てプロセスの詳細を示す図である。
【図１０Ｇ】図10の実施形態の組立てプロセスの詳細を示す図である。
【図１０Ｈ】図10の実施形態の組立てプロセスの詳細を示す図である。
【図１１】図8の発熱体アセンブリを示すとともに、熱保護要素の1つの形態を示す図である。
【図１２】熱保護要素の代替実施形態を示す図8の発熱体アセンブリを示す図である。
【図１３】熱保護要素のさらに別の代替実施形態を示す図である。
【図１３Ａ】熱保護要素の別の代替実施形態を示す図である。
【図１３Ｂ】図13Aのバイメタル熱保護ディスクを示す図である。
【図１３Ｃ】発熱体および活性化されていないバイメタル熱保護ディスクを示す図である。
【図１３Ｄ】図13Cの線A-Aに沿った断面図である。
【図１３Ｅ】バイメタル熱保護ディスクが活性化状態にある発熱体を示す図である。
【図１３Ｆ】図13Eの発熱体の中心面を通る線B-Bに沿った断面図である。
【図１４】本発明による万能ソケットを示す切欠図である。
【図１５】万能ソケットの接点アセンブリを示す下面図である。
【図１６】万能ソケットの接点板を示す上面斜視図である。
【図１７】接点板を示す下面図である。
【図１８】接点アセンブリの上側絶縁体を示す上面斜視図である。
【図１９】上側絶縁体を示す下面図である。
【図２０】接点アセンブリの下側絶縁体を示す上面図である。
【図２１】下側絶縁体を示す下面図である。
【図２２】接点アセンブリを示す下面分解組立斜視図である。
【図２３】組み立てられた接点アセンブリを示す下面斜視図である。
【図２４】接点アセンブリの代替実施形態を示す側面図である。
【図２５】図24を90°回転させた、接点アセンブリの代替実施形態を示す側面図である。
【図２６】代替の接点アセンブリを示す斜視図である。
【図２７】接点アセンブリの代替実施形態を示す上面図である。
【図２８】接点アセンブリの代替実施形態を示す下面図である。
【図２９】別のさらなる接点アセンブリを示す側面図である。
【図３０】別のさらなる接点アセンブリを示す側面図である。
【図３１】別のさらなる接点アセンブリを示す上面斜視図である。
【図３２】さらに別のさらなる接点アセンブリを示す図である。
【図３３】さらに別のさらなる接点アセンブリを示す図である。
【図３３Ａ】さらに別のさらなる接点アセンブリを示す図である。
【図３４】さらに別のさらなる接点アセンブリを示す図である。
【図３４Ａ】さらに別のさらなる接点アセンブリを示す図である。
【図３４Ｂ】さらに別のさらなる接点アセンブリを示す図である。
【図３５】さらに別の接点アセンブリを示す、ソケットのさらに別のさらなる実施形態を示す切欠側面図である。
【図３６】図35の実施形態を示す側面図である。
【図３７】既知の車両用電力コンセントとともに使用される従来技術の電気プラグを示す図である。
【図３８】本発明による万能ソケットに従来のプラグがどのように受け入れられるかを示す図である。
【図３９】本発明による万能ソケットに挿入された本発明による電気的付属デバイスプラグを示す図である。
【図４０】本発明による万能ソケットに第2の実施形態による本発明の電気シガーライタをどのように受け入れることができるかを示す図であり、待機位置にあるシガーライタを示す図である。
【図４１】本発明による万能ソケットに第2の実施形態による本発明の電気シガーライタをどのように受け入れることができるかを示す図であり、電源投入位置にあるシガーライタを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
次に図面を参照すると、図1は、既知の車両用電気ソケット200に受け入れられる、本発明による電気シガーライタ10の一実施形態を示す。シガーライタ10は、図1では、その待機位置または電力遮断位置で示されている。図2は、待機位置にあるがそのソケット内にはないシガーライタを示す。図3は、その通電位置にあるがソケット内にはないシガーライタを示す。
【００２０】
シガーライタ10は、金属で、例えば腐食を抑制するためにめっきした鋼で作られた、円筒状のシェル11を備える。シェル11は、リング状ノブの エスカッション(escutcheon)12に取り付けられる。中心のノブ部14は、コイルばね16の反対側に接して中で滑動可能に移動するようにエスカッション12に受け入れられる。ノブ14は、金属の軸体18に同心で装着される。ノブ14およびエスカッション12は、一般的にはプラスチック材料で作られる。
【００２１】
軸体18の遠位端にはねじ20が設けられる。ねじ20は、環状の電気接点22を軸体18に保定する。
【００２２】
シガーライタ10の基部または最遠位端には、円筒状のシェル11内へと形成された拡大領域24が設けられる。拡大領域24内には、発熱体26を含む電気加熱アセンブリが設けられる。電気発熱体アセンブリは、発熱体26を取り囲む接点/シールド28を有する。発熱体26は、一般的に、電気接点として機能するシールド28に固定された巻線の外側部分を有する、螺旋形状に形成されたニクロム線またはバンディングなど、抵抗性材料で作られる。発熱体26の最も内側の端部は、例えばセラミックで作られた、電気および熱絶縁体32内に装着される接点リベット30に接続される。リベット30に、したがって発熱体に電気的に接続されるのは、2つの対向する部材34Aおよび34Bを有するクリップの形状で形成された、絶縁体32上に装着されるバイメタル要素34である。バイメタル要素は、発熱体が動作温度に達するまで発熱体26に通電することを可能にする、ライタのスイッチの一部として提供され、その動作温度において、以下に説明するように、バイメタル要素は外側に屈曲し、接点22から係脱して発熱体26への電力を遮断する。
【００２３】
図2は、電力遮断位置にあるシガーライタを示す。図1は、ソケット内に係合されているが、バイメタル要素34が接点22と電気的に接触していないので、電力遮断状態にあるシガーライタを示している。
【００２４】
図1、図1A、および図1Bを参照すると、ソケット200の遠位端には、一般的に、車両の電力源から電力を受け取る2つの電気端子224および226を含む、成型プラスチックで作られた電気絶縁体222が設けられる。これらの端子224の一方はソケット200の中央リベット210に結合され、他方はソケットシェル220に結合される。
【００２５】
ライタ10がソケット200に挿入されると、円筒状のシェル11の拡大領域24は、図1Bに示されるように保定用ランス(retention lances)228の球状の機構229を係合する。この係合によって、ライタ10がソケット200内の適正位置で保定される。本発明は、保定用ランスが金属のソケットシェル220の開口部近くに位置していた従来のシガーライタとは異なり、保定用ランス228を、付属の雄プラグがソケット200に挿入されたときに歪まない場所に配置する。これによって、保定用ランスに対して外力からの保護がもたらされる。
【００２６】
加熱ユニットに通電するために、ノブ14は図3に示される位置に入れられ、即ち、圧縮ばね16の付勢に抵抗して環状のエスカッション要素12に押し込まれる。環状の接点22は、図3に示されるように、バイメタル要素34の2つの対向する端部34Aおよび34Bの間に受け入れられる。したがって、接点22とバイメタル要素34との間に電気的接触がある。これによってソケットからの電気回路が完成する。特に、ライタユニット10がソケット200に挿入され、ノブ14が図3に示されるような押込み位置にあると、ライタユニットが電気的に通電される状態に配置される。電流は、図1Aおよび図1Bに示されるように、ソケット端子227に電気的に結合されたソケットリベット210に結合された端子224(図1)に接続された、車両の正電源(本明細書では正電流の慣例が使用される)から流れる。ノブ14が押込み位置にあるとき、シールド28は、端子227と電気的および機械的に係合される。電流は、コイル状の発熱体26を通って流れて発熱体26を加熱し、次に、中央リベット30へ、接点22と電気的および機械的に係合されているバイメタル要素34へと流れる。電気回路は、軸体18および導体要素36を通って外部のライタシェル11までで完成され、外部ライタシェル11は、金属のソケットシェル220に、かつしたがって端子226を介して車両の大地帰路に電気的に結合される。
【００２７】
発熱体26が運転温度に達すると、バイメタル要素34に対流/放射/伝導される熱によって、バイメタル要素の端部34Aおよび34Bが外側に屈曲し、それによって接点22が、圧縮ばね16によってもたらされる力のおかげで、バイメタル要素34との係合から外れてそこから離れる方向で上向きに移動することが可能になる。これによって電気回路が遮断され、発熱体26は通電されなくなるが、ソケット200から取り外してたばこまたは葉巻に火を付けるのに利用することができる。
【００２８】
本発明は、バイメタル要素がソケット200内に配置されていた従来のシガーライタとは異なり、バイメタルのスイッチ接点34をシガーライタ内に配置する。これによって、バイメタル接点が外力から保護される。
【００２９】
バイメタル接点34が発熱体26に近接することによって、伝熱が改善され、その結果、伝導および対流手段による発熱体温度の制御が改善される。作動ノブ14に接続された軸体18と関連してスイッチ接点22を配置することによって、ノブ14の表面温度が低くなる。
【００３０】
接点22はまた、バイメタル接点34が伝熱から外側に屈曲されたとき、ライタへの継続的な電力を可能にする、「リライト」機構と呼ばれる機構を含む。特に、ユーザが、バイメタル要素が外側に偏向して発熱体への電力が遮断された後であっても、発熱体に通電し続けることを望む場合、ユーザは、ノブ14をノブエスカッション12に押し込み直し、ノブ14を押し下げたままにして発熱体26を通電位置で維持することができる。その結果、発熱体26は、接点22とバイメタル要素34との間の電気的接触を通してではなく、図３Ａに示されるようにねじ20のヘッド37と中央リベット30の頂部31との電気的接触によって、通電され続ける。これによって、発熱体26の接地側とねじ20のヘッド37との間の、したがってシェル11への、かつ結果としてソケットシェル220への電気的連続性が担保される。
【００３１】
より詳細に後述するように、ライタユニット内部の温度が安全温度を超えて上昇した場合、特に発熱体26を通電したままにするこの機構が過度に使用された場合、電気的短絡をもたらして、シガーライタソケット200に電力を供給している電気回路のヒューズを切り、それによって、ソケット内のシガーライタ構成要素またはソケットへの配線の火災危険もしくは溶融のリスクを防ぐ機構が、ライタユニット10内に設けられる。
【００３２】
図4は、シガーライタの第2の実施形態を斜視図で示す。第2の実施形態は、押込み部分14Aおよびカラー14Bを備える二部分のノブと、本明細書に記載される新しいソケット(図14に図示)に受け入れられる円筒状のシェル11Aとを備える。
【００３３】
図5に移ると、電力遮断位置にある図4のシガーライタが切欠図で示される。ノブ14は、外側部分14Aに受け入れられ、ユーザによって作動され、コイルばね16の付勢に抵抗して図5に示される位置で保たれる、入れ子状のノブ部分14Bを備える。
【００３４】
図5のシガーライタは、バイメタル要素34、軸体18、および接点22を含む。軸体18および接点22は、外側シェル11Aと滑動可能に電気的に接触する部分36と電気的に接触する。
【００３５】
シガーライタの遠位端には、導電性の円筒状の金属接点/コイル保定具28Aが設けられる。接点28Aはキャップ29に受け入れられる。発熱体26は、図1の実施形態のような螺旋形状であり、後述するように、接点28Aと電気的に接触する外周を有する。キャップ29も金属などの導体材料で作られる。
【００３６】
図6は、絶縁体35上に受け入れられるバイメタル接点34を示す発熱体アセンブリを斜視図で示す。絶縁体35は、外側シェル11Aと接触する接地保定具(ground retainer)38内に同心で配置される。接地保定具38は、バイメタル接点34および中央リベット30から、また絶縁体40によってキャップ29からも絶縁される(図5)。
【００３７】
図7は、接地保定具38、円筒状の接点28A、およびキャップ29を示す、発熱体アセンブリの下面斜視図を示す。接地保定具38とキャップ29との間には絶縁体40が配設される。キャップ29上はさらに、後述するように、電気シガーライタを過熱から保護するように設計された、バイメタルの熱プロテクタ41が配設される。
【００３８】
図7および図8に示されるように、発熱体26は螺旋状に巻かれ、接点28Aとキャップ29との間に受け入れられる外側端部26Aを有する。発熱体26の外側端部またはテール26Aは、図8に示されるように、接点28Aに設けられる周溝42に捕捉される。テール26Aは、接点28Aとキャップ29との間で捕捉され、定位置でしっかり保持され、接点28Aとの電気的接触を作る。テール26Aは、図8に示されるように、接点28Aに設けられたスロット44を通して周溝42に受け入れられる。キャップ29はまた、好ましくは、図6の位置合わせされた溝43を備えて、テール26Aをしっかり捕捉し、良好な電気的接触を担保する。
【００３９】
発熱体26の内側端部は、例えばスエージ加工によって、図7に示されるように、発熱体アセンブリの中心にある中央リベット30の端部に設けられたスロット30Aにしっかり嵌合される。
【００４０】
図5Aは、通電状態にあるシガーライタを示す。電流は、円筒状の接点28Aから発熱体26を通ってリベット30へ、クリップ34へ、そこから環状の接点22へ、軸体18へ、次に部材36を通ってシェル壁11Aへ、そこからソケット壁へ、大地帰路へと流れる。バイメタル接点34が、葉巻に点火することができる適切な温度に相当する所定の温度に達すると、クリップ34の端部は、回路を中断するのに十分な程度外側に屈曲し、ばね16が環状の接点22を引っ込める。
【００４１】
上述したように、発熱体26の過熱によって、発熱体アセンブリの温度が予め定義された安全温度を超えた場合に外側に屈曲する、図5、図6、および図7に示されるようなバイメタルの熱プロテクタ41もある。これが生じた場合、バイメタルの熱プロテクタ41は半径方向外側に屈曲して、外部シェル11Aと接触し、接地への短絡を生じさせ、ソケットへの供給ラインのヒューズを切り、それによって発熱体26への電力を遮断し、火災危険のリスクを防ぐ。プロテクタ41は、キャップ29および接点28Aと電気的に接触する。
【００４２】
図9は、コイル保定具の代替実施形態を利用する、本発明によるシガーライタを示す。この実施形態では、完全巻き返しコイル保定具(full rollover coil retainer)が使用される。
【００４３】
このコイル保定具の設計は、米国特許第4,007,353号および第4,045,865号に含まれる開示に類似している。
【００４４】
特に、図9のシガーライタの実施形態は、そのソケットに挿入されて示されている。特に、この実施形態における違いは、発熱体26がコイル保定具内でどのように保定されるかに関する。
【００４５】
図9に示される実施形態では、完全巻き返しコイル保定具27が用いられる。詳細は図9Aに示される。図9に示される実施形態では、コイル保定具キャップ28AAは、図5の接点28Aと同様に、シガーライタの正極側接点としても機能する。コイル保定具キャップ28AAは、28AAAで示されるように逓減している。図9Aに示される実施形態では、コイル保定具キャップ28Aは逓減していないが、円周ビード28AAAAが、コイル保定具キャップ28A、28AAに対する完全巻き返しコイル保定具27の保定を提供する。
【００４６】
別の実施形態は、円周ビード28AAAAを局所的な複数のくぼみ28ABAに置き換える(図9AAを参照)。
【００４７】
発熱体アセンブリのこの実施形態では、発熱体26は巻き返しコイル保定具27によって定位置で保持される。このことは図9Aにより詳細に示されている。特に、発熱体のテール26Aは、図9Aおよび図9Bに示されるように、製造プロセスの間にコイル保定具27に受け入れられる。発熱体26はコイル保定具27に挿入され、製造プロセスの間に、縁部が図9Cに示されるように巻き返されて、発熱体のテール26Aを保定し、それによってしっかりした電気的および機械的接続がもたらされる。図9Dは、コイル保定具27が発熱体のテール26Aの周りに巻き返されたときにそれをどのように捕捉するかを示している。図9の実施形態は、コイル保定具がコイル保定具の全周に沿って巻き返されるので、完全巻き返しコイル保定具と呼ばれるものを有する。
【００４８】
図9E〜図9Iは、製造プロセスのさらなる詳細を示す。コイル保定具27の縁部を巻き返した後、図9Eおよび図9Fに示されるように、リベット30が挿入される。発熱体の中央端子26Bがリベット30のスロット30Aに押し込まれて、リベット30に機械的および電気的にしっかり締結される。図9Fは、発熱体26およびコイル保定具27に組み組み立てられたリベットを示す。次に、図9Gに示されるように、ソケットに対する正極側の電気接点として機能するコイル保定具キャップ28Aがリベットに組み立てれ、絶縁体37がコイル保定具キャップ28Aとリベット30の肩部30Bとの間に設けられる。正極側接点として機能し、かつコイル保定具27に電気的に係合されたコイル保定具キャップ28Aとの間に電気的絶縁が提供されなければならない。
【００４９】
図9Hは、28AAAにおける逓減部を示す、直径が逓減するコイル保定具キャップ28AAを有する代替実施形態を示す。図9Iは、逓減の実施形態を断面図で示す。
【００５０】
図9Jおよび9Kは、コイル保定具27がコイル保定具キャップ接点28Aでしっかり保持されることを保証する代替の方法を示す。一実施形態では、図9Jに示されるように、コイル保定具キャップ28Aの周りで角度を成して間隔を空けられた、3つの局所的なスナップタブ35Aが設けられる。例えば、それらは等角度で間隔を空けられてもよい。3つのタブが示されているが、より少数またはより多数を使用することができる。
【００５１】
図9Kは、ベントタブ35Bを示す別の実施形態を示す。複数のこれらを、コイル保定具キャップ28Aの周りで角度を成して間隔を空けて使用することができる。より少数またはより多数を使用することができる。
【００５２】
図10は、本発明によるシガーライタにおける発熱体アセンブリの別の実施形態を示す(ソケット内にある状態で示される)。この実施形態では、部分巻き返しコイル保定具27Aが利用される。図10Aおよび図10AAにより詳細に示されるこの実施形態では、コイル保定具27Aは、コイル保定具27Aの周囲の特定の角度領域のみの巻き返しを利用して、発熱体26のテール26Aを固定する。図10AAにより具体的に示され、図10B〜図10Dにさらにより具体的に示されるこの実施形態では、発熱体26は、図10Bに示されるようにリベット30に取り付けられる。図10Dに示されるように、発熱体のテール26Aは、次に、一体的なコイル保定具およびシガーライタの正極側接点として機能する、コイル保定具28ABに挿入される。発熱体26は、部分巻き返し領域27Aと位置合わせされるか、または部分巻き返し領域27Aに挿入され、その領域が次に圧着されて、発熱体26のテール26Aに対するしっかりした電気的接触がもたらされる。したがって、この実施形態では、コイル保定具27全体の巻き返しまたは圧着は不要である。上述したように、この実施形態では、コイル保定具27および接点28ABは単一の一体的構成要素を形成する。その結果、図10Fに示されるように、コイル保定具28AB内で保持され、リベット30に締結された発熱体26を備える発熱体アセンブリは、図9の実施形態のように、絶縁体37を間に挟んでリベット30によってコイル保定具キャップ29に取り付けられる。次に、キャップ29とコイル保定具28ABとの間の係合を保証するため、ビード42をキャップ29に転がり込ませて、コイル保定具28ABに対してキャップ29がしっかりと係合される。図10Gおよび図10Hを参照のこと。
【００５３】
図11は、ここでは41Aで特定される、熱保護バイメタル接点のさらなる実施形態を示す。
【００５４】
図11では、バイメタル41Aはノブ14に向かって上方を向いている。動作温度が安全でない温度まで上昇した場合、バイメタル41Aは半径方向外側に屈曲し、接地保持具38と電気的に接触して短絡を引き起こして、シガーライタから電力を除去し、結果として火災危険を防ぐ。
【００５５】
図12に示される代替実施形態では、熱保護バイメタルが41Bで示される。この実施形態では、バイメタル41Bは、図12に示されるように断面がU字形であり、外側に屈曲し、接地保定具38と接触し、それによって短絡をもたらしてヒューズを切り、シガーライタへの電力供給を除去するように設計される。
【００５６】
図11および図12では、接点28Aが使用されることに留意されたい。しかし、図1〜図3の接点/シールド28を用いることもできる。
【００５７】
図5で使用される熱保護バイメタルのより詳細な図が、図13に示される。この実施形態では、バイメタル41は遠位を向き、過電流が起こった場合に、外側に屈曲して外側シェル11Aを電気的に係合して短絡を引き起こし、シガーライタに電力を供給するヒューズを切って、火災危険を防ぐ。
【００５８】
図13Aは、熱保護バイメタル要素の代替の現在好ましい実施形態を示す。他の実施形態と同様に、この要素は、発熱体からの過度の伝熱からの熱保護を提供し、ソケット内の配置と比較して、発熱ユニット内に配置される手段に関する。
【００５９】
図13Aを参照すると、1つまたは複数の活性化ビーム(activation beam)41Dを作り出す切欠き41CCから成る円形のバイメタルディスク41Cが、コイル保定具キャップ29と緊密に接触して配置される。係止穴41Eは、バイメタルディスク41Cの低膨張側の適切な向きを保証するように、セラミックの絶縁体35の係止ピン35Aと位置合わせされて非対称的に位置付けられる。不適切な向きは、コイル保定具キャップ29の円周に対するディスクの同心性の欠如をもたらし、その結果、後に続くアセンブリレベルへのアセンブリに関する問題をもたらす。この同心性の欠如は、組立て中に明らかになり、その結果、不適切なアセンブリなどを防ぐ。
【００６０】
バイメタルのカンチレバービーム(1つもしくは複数)41Dの屈曲を可能にする、対応する切欠き40Bを備え、係止穴40Eを有する絶縁性の遮蔽ディスク40Aは、熱保護バイメタルディスク41Cと位置合わせされて、活性化ビーム41Dの屈曲を可能にし、過度の熱に晒された際に接地保定具38への短絡を可能にする。
【００６１】
遮蔽ディスク40Aは、電気的遮蔽を提供するとともに、バイメタルディスク41Cと接地保定具38との間のギャップを、バイメタルディスクが接地に短絡し、インラインヒューズが開くまで電流が増加する発熱体の温度を有効に決定する距離に制御する手段を提供する。
【００６２】
図13A〜図13Fの実施形態は、バイメタルビーム41Dがそこを通って移動して電気回路を接地させるように短絡する、ギャップを制御する単純で精密な手法を導入する。従来技術は、このギャップを制御するための関連する許容差を含む、2つ以上の寸法の特徴を提供する。この方法は、ギャップの確立を遂行するために、1つのみの特徴を要する。
【００６３】
従来技術とは異なり、この実施形態は、コイル保定具キャップ29の温度が上昇する間にそれに対応して温度が変化する、バイメタルディスク41Cの均一な温度を維持する。従来技術は、高温の存在による部材の屈曲に先立って、バイメタル部材の両端間の熱勾配をもたらす対流伝熱によって、バイメタル部材の区画の冷却をもたらす。これは、信頼性の低い作動を引き起こす場合がある。
【００６４】
絶縁体35の非対称の係止ピン35Aと位置合わせされる、コイル保定具キャップ29における係止穴(29E)、熱保護ディスク41Cにおける係止穴(41E)、遮蔽ディスク40Aにおける係止穴(40E)、および接地保定具38における係止穴(38E)の非対称の位置付けによって、バイメタルディスク41Cの低膨張側の向きの視覚的な確認が提供される。バイメタルディスクの低膨張側が不適切に配向されている場合、ディスクの円周がコイル保定具キャップの円周のエンベロープを超えて突出し、それによって今度は、後に続くアッシュガード内での組立てが妨げられる。したがって、ディスク41Cが不適切な向きである場合にそれが明らかになり、即ち高熱膨張側が下向きではなく上向きになる。
【００６５】
図1のシガーライタの実施形態とは対照的に、図5の実施形態は、正電源側のシガーライタ電気接点の新しい形態、即ち円筒状の接点28Aを用いる。図1の実施形態では、正極側接点は従来のタイプのものであり、即ち、ソケットの正接点に接触する接点/シールド部材28である。この従来の設計とは対照的に、図5に示される実施形態では、新しい設計の接点28Aは、本明細書で後述する新しい改善されたソケット接点と接触する、円筒状の設計のものである。新しい接点28Aは、接点28Aと発熱体26との間に安定した低接触抵抗の電気的接続を提供することによって、また、ソケット接点との電気的アークを最小限に抑える自己清浄(滑り接触)能力を提供することによって、電流処理能力を改善する。
【００６６】
本明細書に開示される電気シガーライタは、バイメタル要素34がソケットに配置される従来設計と比較して、ライタユニット内に配置されているため、上に置かれたシガーライタを切り替えて外力から保護する手段を提供する。
【００６７】
本発明による電気シガーライタは、バイメタル要素34を発熱体に近接して配置し、対流、伝導、および放射による、発熱体からバイメタル要素への伝熱を可能にすることによって、発熱体の熱制御を改善する。
【００６８】
本発明による電気シガーライタは、バイメタル接点34が接点22から分離して電流フローを中断した後の継続的な電流フローを可能にして、継続的な熱供給を可能にするが、それでもシガーライタの適切な熱保護を担保する、継続的な電力機構を提供する。この機構は、作動ノブ14が継続的に押し下げられて、ねじ20のヘッドがリベット30のヘッド31に接触できるようにすると活性化される。
【００６９】
シガーライタの円筒状の電気接点28Aによって、ソケットから接点要素28Aの内径に対して電気的に接触することが可能になる。これによって、従来技術の設計に見られる電気的アークによって起こり得る有害作用を低減する、自己清浄性の滑り作用(sliding action)の能力が提供される。これを達成するために、後述する新しい設計のソケット接点が使用される。
【００７０】
電気シガーライタは、発熱体26とコイル保定具/接点28Aとの間の低接触抵抗を含む、安定した電気接点を提供する。さらに、新しい設計の接点28Aは、従来技術のアッシュガード設計の移動部品に関連するすべての機能的な問題を排除する、受動的で移動しないアッシュガードとして機能する。
【００７１】
さらに、本発明のシガーライタは、熱保護バイメタルデバイスをライタユニット自体の中に配置することによって、シガーライタの加熱ユニットおよびソケットの熱保護を提供する。本発明によるシガーライタは、熱保護デバイスを、従来はソケット内に配設するのに対して、ライタユニット内に配設することによって商用上の利点を実現する。熱保護は、所定温度に達した際に発熱体への電力を除去して、安全上の問題を防ぐために必要である。熱保護要素を加熱ユニット内に配置することによって、元の機器のメーカーが、熱保護と関連する追加コストを有さない万能電源ソケットを提供することが可能になる。
【００７２】
図14は、図5に示されるシガーライタに、ならびに他の電気的付属デバイス、例えば充電器、ラップトップコンピュータなどに電力を提供するのに用いることができる、万能電源ソケットを示す。
【００７３】
従来、車両の電力ソケットはいくつかの設計のものであった。ある設計では、バイメタル要素は、ソケットに挿入することが意図されるシガーライタとともに使用するため、ソケット内に設けられる。別の設計では、ソケットはバイメタル要素を含まない。その代わりに、電気プラグのばね荷重式の接点に接触するように適合された、中心に位置する正極側の車両給電接続が設けられる。バイメタル要素がシガーライタに組み込まれているシガーライタとともに使用するように適合された別の設計では、正極側の電源ソケット接点は、ライタの正極側の電源接点と係合する。米国特許第6,740,850号明細書または欧州特許出願公開第09004224.3号明細書を参照されたい。これらの設計すべてにおいて、接地接続はソケットのシェルによって提供される。
【００７４】
これらの設計に関する問題は、中央または正の接点との不適切な接触がなされることである。多くの場合、これらのソケットとともに用いられる従来技術のプラグは、ばね力の作用によってソケットの中央接点と係合して電気的接続を維持する、ばね荷重式の中央接点を有する。同様に、上述の2つの特許文献のライタは、正極側の電気的接触に関してばね接点に依存している。しかし、これらは不適切な電気的接触をもたらす場合がある。
【００７５】
従来技術の電気的付属プラグ300の一例が図37に示される。この設計は、ばね荷重式の湾曲した接地接点310を用いて、ソケットのシェルと電気的に接触する。正極側のソケット接点と接触するための、中央のばね荷重式正接点320が設けられる。多くの場合、電気的接触が最初に行われるとき、またはそれが除去されるときに正接点がアーク放電し、それによって接点が損傷して、より抵抗性の高い電気的接続が形成される。
本発明のソケットはこれらの影響を排除する。
【００７６】
同時に、本発明によるソケットは、図37に示される従来技術の付属プラグ300とともに用いることもできるので、万能ソケットである。
【００７７】
図14に移ると、本発明による電源ソケットが示される。この実施形態では、ソケットは、ソケットウェル(socket well)400と、車両電源に接続するための電気端子412(図36)および414を備えた絶縁体410を備える、電気コネクタ部分405とを備える。端子414は中央リベット416に電気的に接続される。リベット416は、上側絶縁体418をソケットシェル400内で同心的に保持する。リベットはこのようにしてシェル400から絶縁される。リベット416と電気的に接続され、絶縁体418と追加の下側絶縁体420との間で把持されるのは、電気接点板422である。電気接点板422は、図16および図17に示されるように、複数の半径方向および近位に向けられた接点要素422Aを含む。下側絶縁体420は接点板422をシェル400から絶縁する。
【００７８】
図16に移ると、電気接点板422が示される。それは、複数の、図示される実施形態では3つの滑動するばね荷重式の電気接点422Aを有し、それら接点は半径方向外側に向いた接点ボタン422Aを有する。これらの接点ボタン422Aは、図5のシガーライタのコイル保定具/接点要素28Aの内表面と電気的に接触し、また、自動車両に使用される電気/電子付属デバイスに電力を提供するのに用いることができる、後述する付属プラグにも電気的に接触するように設計される。図16は、電気接点板の上面斜視図を示す。図17は、電気接点板422の下面斜視図を示す。電気接点板422は、接点要素の中央開口部423を通って延在するリベット416によって定位置で保持される。中央開口部423は、リベット416に対する良好な電気的接触を担保するための把持面421を有する。
【００７９】
図18および図19は、上側絶縁体418の上面斜視図および下面斜視図を示す。
【００８０】
上側絶縁体418は、複数の位置合わせ用陥凹部424を含んでもよい。上側絶縁体418および下側絶縁体420は、ソケットウェル400からの接点板422およびリベット416の電気的遮蔽を提供する。
【００８１】
下側絶縁体420は、図20および図21にそれぞれ上面図および下面図で示される。下側絶縁体は、上側絶縁体418の位置合わせ用陥凹部424に受け入れられる複数の位置合わせ用突出部425を含んでもよい。下側絶縁体420は、ウェル400からのリベット416および接点板422の電気的遮蔽を提供する。位置合わせ用突出部425は、接点板422および上側絶縁体418に対する割送りを提供する。下側絶縁体420は、内径および外径を有する案内肩部(pilot shoulder)426を含む。案内肩部の外径および内径は、ウェル400に対する接点板422の同心性の制御を提供する。
【００８２】
図22は、リベット416、上側絶縁体418、接点板422、および下側絶縁体420を含む接点アセンブリの分解組立下面図を示す。図23は、組み立てられた接点アセンブリの下面斜視図を示す。リベット416は、ウェル400の底部を下側絶縁体420とソケット絶縁体410との間で把持して、接点アセンブリをソケット絶縁体410に対して保持する。図14を参照のこと。
【００８３】
図24〜図28は、代替の接点アセンブリ構成を示す。この構成では、電気接点板422Aは、絶縁体418Aの開口部を通って突出して、図5に示される接点要素28Aの内径と接触する、複数のばね荷重式の接点突出部422Bを有する。下側絶縁体は420Aで示される。
【００８４】
別の実施形態が図29〜図31に示される。この実施形態では、接点板422Bは、図5の接点28Aの内径と接触する、2つの対向する接点422BAを有する。この設計では単一の絶縁体418Bが使用される。
【００８５】
図33A、図34A、および図34Bを含む図32〜図34は、2つの接点要素を有する接点板422Cを用いるさらなる実施形態を示す。この実施形態では、絶縁体は参照番号418Cによって特定される。
【００８６】
これらのすべての実施形態に共通しているのは、電気接点板422，422A，422Bおよび422Cが、ワイピングもしくは滑動作用によって図5に示される接点28Aの内表面と接触する、ばね荷重式である接点ボタンを有し、それによって接点の自己清浄が提供されて、適切な電気伝導性に干渉する接点のアーク放電がより少なくなるとともに堆積物がより少なくなるという点である。
【００８７】
図35および図36はさらなる代替実施形態を示す。この実施形態では、接点板422Dは、付属プラグまたはシガーライタが挿入されたときに接点28Aの内表面に擦れると、下向きに曲がる部分が屈曲することができるように、上向きに延在し、次に下向きに曲がる指を有する。
【００８８】
したがって、万能電源ソケットを、図5に関連して記載したシガーライタに電力供給するために用いることができ、また、他の電気的付属デバイスとともに使用することができる。したがって、本発明による電源ソケットは、シガーライタから独立した機能を有する。図5に関連して本明細書に記載したシガーライタに電力供給するのに使用することができるが、ソケットと互換性がある電気付属プラグを用いる、他の電気および電子付属デバイスとともに使用することもできる。
【００８９】
上述したように、本明細書に記載する万能電気ソケットは、万能電気ソケットとインターフェース接続する電気プラグを用いて、付属デバイスに電力を供給することができる。本発明の電気ソケットは、上述し図37に示したように、市販のプラグともインターフェース接続することができる。図37に示される市販の電気付属プラグは、ばね作動式の正接点320が電力コンセントリベット416のヘッドとの電気的接触を作り出すまで、万能電源ソケット内へと滑動可能に受け入れられる。1つまたは複数の接地接点ばね310によって、ウェルまでの大地帰路電気回路が完成する。
【００９０】
図38は、従来技術の電気付属プラグが本発明による万能ソケットとどのように接触するかを示す。図示されるように、ばね荷重式の正接点320は、リベット416のヘッドと係合して、車両の給電の正極側に接続する。ばね荷重式の接地接点310は、ソケットウェル400と係合して、電気回路の大地帰路を完成する。図示されるように、電気接点422は従来技術の電気付属プラグとともには使用されない。
【００９１】
図39は、本発明による万能電源ソケットとともに用いることができる、本発明による付属プラグを示す。ケーブル430は、電力供給された電気/電子デバイスにつながる。プラグは、万能ソケットのウェル400に挿入されて、500で示されている。付属プラグは、万能ソケットの接点板422の接点ボタンとの接触をもたらすため、図5のシガーライタに示されるような電気接点28Aなどの円筒状の接点28Aを含む。それは、ばね荷重式の接地接点310を使用して、接地側の接続を提供する。
【００９２】
図40および図41は、待機位置(図40)および電源投入位置(図41)にある万能電源ソケットに滑動可能に受け入れられている、図5のシガーライタを示す。円筒状の接点要素28Aは、接点板422の接点指と接触して、シガーライタに対する正極側の車両給電を提供する。図40および図41に示される他のすべての構成要素は、図5および図14に示されるものと同様の参照番号を有する。
【００９３】
本発明による万能電源ソケットは、従来技術のソケットよりも高い電流レベルを付属デバイスに伝達することができる。
【００９４】
本発明によるソケットは、新しい円筒状の接点を有する付属デバイスまたはシガーライタのプラグがソケットに挿入されると、電源ソケットの正極側接点に対してワイピング作用を提供する。これによって、従来技術のデバイスに関する問題、即ち、付属プラグまたはシガーライタの加熱ユニットが電源を開閉したときの、ソケットおよびプラグの正極側接点に対するアーク放電を解決する。
【００９５】
本発明による電源ソケットは、プラグまたはシガーライタの接点28Aに対する半径方向の摩擦力を提供する1つまたは複数の電気接点を追加することによって、ソケット内での電気付属デバイスのプラグの保定を改善する。
【００９６】
本発明による電源ソケットの円筒状の接点28Aは、たばこ製品からの灰が発熱体の近傍全体から散乱するのを防ぐ、移動しない受動的なガードを提供する。
【００９７】
ソケットの正極側接点が、ライタ/プラグの円筒状の接点28Aの内表面と電気的に係合するように配置することによって、清浄作用が提供され、電気的アークの影響が低減される。さらに、正極側接点をソケットの中心から半径方向に配設して配置することは、ソケットに挿入されたシガーライタの加熱ユニットからの放射および対流伝熱から、正極側接点を熱的に遮蔽する助けとなる。
【００９８】
さらに、万能ソケットは、ばね荷重式の中央接点(図37)を用いる既知の電気プラグと完全に互換性を持ち、正接点422は、従来技術の付属プラグ(図38)による損傷から保護される。
【００９９】
本発明による万能電源ソケットの重要な利点は、電気付属デバイスおよびアフターマーケットのシガーライタユニットの両方とともに使用することができる、万能電源ソケットの単一の構成を提供する点である。さらに、万能電源ソケット内に熱保護用のバイメタル要素を配置する必要がない。その代わりに、通常はすべてのシガーライタソケットに関して必須である、バイメタル保護デバイスをシガーライタ自体の中に配置し、それによってコストを削減することができる。
【０１００】
本発明はまた、プラグが電源ソケットに対する電力を開閉したときの、アーク放電の悪影響を低減する付属プラグを提供する。付属プラグは、高レベルの電流引き込みを可能にし、従来技術の軸線方向のばね荷重式デバイスよりも良好なソケット内での保定を提供する。
【０１０１】
本発明をその特定の実施形態に関して記載してきたが、他の多くの変形および修正ならびに他の用途が当業者には明らかになるであろう。したがって、本発明は、本明細書における具体的な開示によってではなく、添付の請求項によってのみ限定されることが好ましい。
【符号の説明】
【０１０２】
10  シガーライタ
11  シェル
11A  円筒状のシェル
12  エスカッション
14  ノブ
14A  押込み部
14B  カラー
16  コイルばね
18  軸体
20  ねじ
22  電気接点
24  拡大領域
26  発熱体
26A  発熱体の外側端部
26B  発熱体の中央接点
27  コイル保定具
27A  部分巻き返しコイル保定具
28  シールド
28A  接点
28AA  コイル保定具キャップ
28AAA  段差
28AB  コイル保定具
28ABA  くぼみ
28AAAA  円周ビード
29  キャップ
29E  係止穴
30  リベット
30A  リベットのスロット
30B  リベットの肩部
31  リベットの頂部
32  絶縁体
34  バイメタル要素
34A，34B  バイメタル要素の部材
35  絶縁体
35A  スナップタブ
35B  ベントタブ
36  導体要素
37  ねじのヘッド
38  接地保定具
38E  係止穴
40  絶縁体
40A  遮蔽ディスク
40B  切欠き
40E  係止穴
41  熱プロテクタ
41A，41B  バイメタル
41C  バイメタルディスク
41CC  切欠き
41D  活性化ビーム
41E  係止穴
42  周溝
43  溝
44  スロット
200  電気ソケット
210  リベット
220  ソケットシェル
222  電気絶縁体
224，226  電気端子
227  ソケット端子
228  保定用ランス
229  球状の機構
300  付属プラグ
310  接地接点
320  正接点
400  シェル
405  電気コネクタ部分
410  絶縁体
412，414  電気端子
416  リベット
418  上側絶縁体
418A  絶縁体
418B  絶縁体
418C  絶縁体
418D  絶縁体
420  下側絶縁体
420A  下側絶縁体
421  把持面
422  接点板
422A  接点ボタン
422B  接点突出部
422BA  接点
422C  接点板
422D  接点板
423  中央開口部
424  陥凹部
425  突出部
426  案内肩部
430  ケーブル
500  プラグ
【図１】
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【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図３Ａ】
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【図４】
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【図５】
0005843339.tif 000009
【図５Ａ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
0005843339.tif 000014
【図９Ａ】
0005843339.tif 000015
【図９ＡＡ】
0005843339.tif 000016
【図９Ｂ】
0005843339.tif 000017
【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
0005843339.tif 000019
【図９Ｅ】
0005843339.tif 000020
【図９Ｆ】
0005843339.tif 000021
【図９Ｇ】
0005843339.tif 000022
【図９Ｈ】
0005843339.tif 000023
【図９Ｉ】
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【図９Ｊ】
0005843339.tif 000025
【図９Ｋ】
0005843339.tif 000026
【図１０】
0005843339.tif 000027
【図１０Ａ】
0005843339.tif 000028
【図１０ＡＡ】
0005843339.tif 000029
【図１０Ｂ】
0005843339.tif 000030
【図１０Ｃ】
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【図１０Ｄ】
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【図１０Ｅ】
0005843339.tif 000033
【図１０Ｆ】
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【図１０Ｇ】
0005843339.tif 000035
【図１０Ｈ】
0005843339.tif 000036
【図１１】
0005843339.tif 000037
【図１２】
0005843339.tif 000038
【図１３】
0005843339.tif 000039
【図１３Ａ】
0005843339.tif 000040
【図１３Ｂ】
0005843339.tif 000041
【図１３Ｃ】
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【図１３Ｄ】
0005843339.tif 000043
【図１３Ｅ】
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【図１３Ｆ】
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【図１４】
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【図１５】
0005843339.tif 000047
【図１６】
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【図１７】
0005843339.tif 000049
【図１８】
0005843339.tif 000050
【図１９】
0005843339.tif 000051
【図２０】
0005843339.tif 000052
【図２１】
0005843339.tif 000053
【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
0005843339.tif 000058
【図２７】
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【図２８】
0005843339.tif 000060
【図２９】
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【図３０】
0005843339.tif 000062
【図３１】
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【図３２】
0005843339.tif 000064
【図３３】
0005843339.tif 000065
【図３３Ａ】
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【図３４】
0005843339.tif 000067
【図３４Ａ】
0005843339.tif 000068
【図３４Ｂ】
0005843339.tif 000069
【図３５】
0005843339.tif 000070
【図３６】
0005843339.tif 000071
【図３７】
0005843339.tif 000072
【図３８】
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【図３９】
0005843339.tif 000074
【図４０】
0005843339.tif 000075
【図４１】
0005843339.tif 000076