(57)【要約】加熱ユニット（１００）およびその中に加熱ユニットアセンブリが挿入されるソケット（３００）を具備してなるシガーライターユニットアセンブリであり、加熱装置（１００）はノブ（１０２）を具備し、このノブ（１０２）は、好ましくはそれに形成された環状凸部（１０６）の周囲で複数の灰ガードラグ（１０５）を折り曲げることによって灰ガード（１０４）に結合されており、円筒形のスプリング保持体（１０８）がノブ（１０２）に固定的に取り付けられている。
2005524818.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱ユニットと、前記加熱ユニットがスライド可能に収容されるソケットと、を具備してなるシガーライターアセンブリであって、
前記加熱ユニットは、第１および第２電力コンタクトを具備すると共に加熱ユニットハウジングを有し、前記ハウジングはその内部に電気式加熱要素を有し、前記電気式加熱要素は前記第１電力コンタクトに電気的に接続された第１端部を有し、前記第１電力コンタクトは前記加熱ユニットの遠位端部に配置された環状コンタクト要素を具備し、前記加熱ユニットはさらにスイッチを具備し、前記スイッチは前記加熱要素の第２端部に電気的に接続された第１スイッチコンタクトを有し、前記スイッチはさらに前記第２電力コンタクトに電気的に接続された第２スイッチコンタクトを有し、前記加熱ユニットはさらに、前記電気式加熱要素が所定の温度に到達するとき、前記スイッチを開くためのバイメタル要素を具備し、
前記ソケットはソケットハウジングを具備し、前記ソケットハウジングは、その内部に前記加熱ユニットハウジングをスライド可能にかつ摩擦を伴って収容するようなサイズとなっており、前記ソケットハウジングはその遠位端部にベースを有し、前記ベースは、前記加熱ユニットが前記ソケット内に挿入された際、前記加熱ユニットの前記環状コンタクト要素と電気的に接触するためにそれぞれ半径方向内側に付勢された、軸方向に突出する複数のフィンガーを備えるコンタクトカップを備え、さらに電力源への接続のための少なくとも一つの電気端子を備える前記ソケットハウジングの遠位端部に絶縁コネクターアセンブリを備え、前記電気端子は前記コンタクトカップに電気的に接続されていることを特徴とするシガーライターアセンブリ。
【請求項２】
前記ソケットの前記コンタクトカップは、前記ソケットハウジングの中心軸線を中心として同心状に配置された、軸方向を向く複数のフィンガーを具備し、各フィンガーは近位方向に延在しかつ続いてそれ自身の上で遠位方向に曲がっており、これによって前記加熱ユニットの前記環状コンタクト要素と接触するよう半径方向内側に向かうスプリング付勢力を提供していることを特徴とする請求項１に記載のシガーライターアセンブリ。
【請求項３】
前記加熱ユニットが前記ソケットに収容された際、前記ソケットの前記コンタクトカップの前記フィンガーは、スライド可能に前記環状コンタクト要素と係合することを特徴とする請求項２に記載のシガーライターアセンブリ。
【請求項４】
前記加熱ユニットの前記環状コンタクト要素は、前記電気式加熱要素を保持する第１保持体を具備してなることを特徴とする請求項１に記載のシガーライターアセンブリ。
【請求項５】
前記第１保持体の周囲に配置された第２保持体をさらに具備し、前記第２保持体は前記第１保持体を前記加熱ユニットの前記ハウジングとの電気的接触から絶縁することを特徴とする請求項４に記載のシガーライターアセンブリ。
【請求項６】
前記バイメタル要素はバイメタルディスクを具備し、前記第２保持体は環状リムを有し、さらに第１圧縮スプリング保持体を具備し、前記バイメタルディスクは前記環状リムに対して近位に配置されており、第１圧縮スプリングは前記第１圧縮スプリング保持体と前記バイメタルディスクとの間に配置され、これによって前記バイメタルディスクを前記第２保持体の前記環状リムに対して付勢していることを特徴とする請求項５に記載のシガーライターアセンブリ。
【請求項７】
前記第１スイッチコンタクトは前記加熱ユニットの中心軸線上に配置された第１コンタクト部材を具備すると共に遠位に配置された接触面を有し、かつ前記第２スイッチコンタクトは可動コンタクトカップを具備し、前記可動コンタクトカップは前記スイッチを電気的に閉じるため前記第１スイッチコンタクトの前記接触面と係合するための接触面を有することを特徴とする請求項６に記載のシガーライターアセンブリ。
【請求項８】
前記バイメタルディスクに対して前記コンタクトカップを付勢する第２圧縮スプリングをさらに具備し、前記第２スプリングは前記コンタクトカップとスプリング保持体との間に配置されており、これによって前記スイッチ加熱ユニットが前記ソケット内で軸方向に押されたとき、前記コンタクトカップは電気的に前記第１コンタクト部材とつながり、かつ前記バイメタルディスクを第１ポジションから第２ポジションへと付勢することを特徴とする請求項７に記載のシガーライターアセンブリ。
【請求項９】
前記バイメタルディスクが前記第２ポジションに置かれ、かつ前記コンタクトカップおよび第１コンタクト部材が電気的に係合状態となるとき、前記加熱要素には電流が流れ、加熱され、そして前記加熱要素が前記所定温度に達したとき前記バイメタルディスクが前記第１ポジションへ移動し、前記コンタクトカップを前記第１コンタクト部材から離れるように動かし、前記加熱要素への電力供給を断つことを特徴とする請求項８に記載のシガーライターアセンブリ。
【請求項１０】
前記加熱ユニット上に、前記加熱要素に電流が供給されていることを示す可視インジケータをさらに具備することを特徴とする請求項１に記載のシガーライターアセンブリ。
【請求項１１】
前記可視インジケータは照明デバイスを具備してなることを特徴とする請求項１０に記載のシガーライター。
【請求項１２】
前記照明デバイスは前記加熱ユニットの外部ノブに可視光線を投射することを特徴とする請求項１１に記載のシガーライター。
【請求項１３】
前記ノブは半透明あるいは透明であるか、または光学的インサートを有することを特徴とする請求項１２に記載のシガーライター。
【請求項１４】
前記加熱ユニット上に、前記加熱要素に電流が供給されていることを示す可視インジケータをさらに具備すると共に、さらに前記可視インジケータは前記スプリング保持体に近位配置された照明デバイスを具備し、前記照明デバイスは前記加熱ユニットの外部ノブに可視光線を投射することを特徴とする請求項８に記載のシガーライター。
【請求項１５】
前記照明デバイスはＬＥＤからなることを特徴とする請求項１２に記載のシガーライターアセンブリ。
【請求項１６】
前記ソケットハウジングおよび前記加熱ユニットハウジングは導電性を有し、かつ互いに電気的接触状態となっており、前記ソケットハウジングは、前記絶縁コネクターアセンブリに設けられた第２電気端子と電気的接触状態であることを特徴とする請求項１に記載のシガーライターアセンブリ。
【請求項１７】
前記第２電力コンタクトは前記加熱ユニットハウジングを具備してなることを特徴とする請求項１６に記載のシガーライターアセンブリ。
【請求項１８】
前記第１スイッチコンタクトは前記第２保持体に機械的に固定されたコンタクト部材を具備してなり、前記第２保持体は前記加熱ユニットハウジング内で適所に固定されていることを特徴とする請求項６に記載のシガーライターアセンブリ。
【請求項１９】
前記第２保持体は、前記加熱要素からの放射エネルギーが前記バイメタルディスクに放射されることを可能にするため開口を備えることを特徴とする請求項１８に記載のシガーライターアセンブリ。
【請求項２０】
前記加熱ユニットの外部ノブが前記加熱ユニットハウジングに対して制限された距離にわたって軸方向に移動することを可能にするための、前記加熱ユニットハウジング内に配置された圧縮スプリングをさらに具備し、前記圧縮スプリングは前記ノブの内側部分と前記加熱ユニットハウジングとの間に同心状に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のシガーライターアセンブリ。
【請求項２１】
前記ソケットハウジングを照らすための、前記ソケットハウジングに取り付けられた光源をさらに具備することを特徴とする請求項１に記載のシガーライターアセンブリ。
【請求項２２】
前記光源による照明のため、前記ソケットハウジングの周囲に配置されたグローリングをさらに具備することを特徴とする請求項２１に記載のシガーライターアセンブリ。
【請求項２３】
前記照明デバイスからの可視エネルギーを案内するための光ガイド、レンズまたは反射鏡をさらに具備することを特徴とする請求項１１に記載のシガーライターアセンブリ。
【請求項２４】
前記光ガイド、レンズまたは反射鏡は、可視エネルギーを前記照明デバイスから前記加熱ユニットの外部ノブへと誘導することを特徴とする請求項２３に記載のシガーライターアセンブリ。
【請求項２５】
前記加熱要素用の電流は前記バイメタル要素を通過しないことを特徴とする請求項１に記載のシガーライターアセンブリ。
【請求項２６】
前記加熱ユニットスイッチは、前記電気式加熱要素の過熱を抑止するため、電力源と前記加熱要素との接続を十分急速に断つことを特徴とする請求項１に記載のシガーライターアセンブリ。
【請求項２７】
前記加熱要素にダメージを与えることなく前記加熱要素を断電するよう、前記加熱ユニットスイッチは４２ボルト電源と協働可能であることを特徴とする請求項２６に記載のシガーライターアセンブリ。
【請求項２８】
前記バイメタルディスクは複数の開口を有することを特徴とする請求項１に記載のシガーライターアセンブリ。
【請求項２９】
前記加熱要素がプリセット温度を超過した場合、前記加熱要素への電力を断つための熱遮断器をさらに具備することを特徴とする請求項１に記載のシガーライターアセンブリ。
【請求項３０】
前記熱遮断器は、電力を前記加熱要素に対して短絡させるための電気的短絡要素を具備し、これによって前記電源に設けられた回路プロテクターを前記加熱要素に対して作動させることを特徴とする請求項２９に記載のシガーライターアセンブリ。
【請求項３１】
前記電気的短絡要素は、過熱に応答して前記短絡要素が第１非短絡ポジションから第２短絡ポジションへと移動するようにポジションを変える導電要素を具備し、これによって前記短絡要素は効果的に前記第１および第２電力コンタクトを短絡させることを特徴とする請求項３０に記載のシガーライターアセンブリ。
【請求項３２】
前記電気的短絡要素は、前記ソケットの前記コンタクトカップに対して同心状に、かつそれと電気的接触状態で配置されていることを特徴とする請求項３１に記載のシガーライターアセンブリ。
【請求項３３】
前記ソケットハウジングの前記ベースと前記ソケットの前記コンタクトカップとの間に配置された絶縁物をさらに具備すると共に、前記コンタクトカップ、前記絶縁物および前記コネクターアセンブリの一列に並んだ開口を挿通するスタッドをさらに具備し、前記スタッドは前記コンタクトカップ、前記絶縁物および前記コネクターアセンブリを固定された関係で保持することを特徴とする請求項１に記載のシガーライターアセンブリ。
【請求項３４】
電力ソケット内に収容されるシガーライター加熱ユニットであって、
加熱ユニットハウジング、第１および第２電力コンタクトを具備し、前記ハウジングはその内部に電気式加熱要素を有し、前記電気式加熱要素は前記第１電力コンタクトに電気的に接続された第１端部を有し、前記第１電力コンタクトは電源端子とスライド可能に接触するため前記加熱ユニットの遠位端部に配置された環状コンタクト要素を具備し、前記加熱ユニットはさらにスイッチを具備し、前記スイッチは前記加熱要素の第２端部に電気的に接続された第１スイッチコンタクトを有し、前記スイッチはさらに前記第２電力コンタクトに電気的に接続された第２スイッチコンタクトを有し、前記加熱ユニットはさらに、前記電気式加熱要素が所定温度に到達するとき前記スイッチを開くためのバイメタル要素を具備することを特徴とするシガーライター加熱ユニット。
【請求項３５】
前記加熱ユニット上の、前記加熱要素に電流が供給されていることを示す可視インジケータをさらに具備することを特徴とする請求項３４に記載のシガーライター加熱ユニット。
【請求項３６】
前記可視インジケータは照明デバイスを具備してなることを特徴とする請求項３５に記載のシガーライター加熱ユニット。
【請求項３７】
前記ノブは半透明または透明であるか、あるいは光学的インサートを有することを特徴とする請求項３６のシガーライター加熱ユニット。
【請求項３８】
前記加熱ユニット上の、前記加熱要素に電流が供給されていることを示す可視インジケータをさらに具備すると共に、前記可視インジケータは前記ハウジング内部に配置された照明デバイスを具備し、前記照明デバイスは前記加熱ユニットの外部ノブに可視光を投射することを特徴とする請求項３４に記載のシガーライター加熱ユニット。
【請求項３９】
電気式シガーライター加熱ユニット用のソケットであって、
ソケットハウジングを具備し、前記ソケットハウジングは、その内部に前記加熱ユニットのハウジングをスライド可能にかつ摩擦を伴って収容するようなサイズとなっており、前記ソケットハウジングはその遠位端部にベースを有し、前記ベースは、前記加熱ユニットが前記ソケット内に挿入された際、前記加熱ユニットの前記環状コンタクト要素と電気的にスライド可能に接触するためにそれぞれ半径方向内側に付勢された、軸方向に突出する複数のフィンガーを備えるコンタクトカップを具備し、さらに電源への接続のための少なくとも一つの電気端子を備える前記ソケットハウジングの遠位端部に絶縁コネクターアセンブリを備え、前記電気端子は前記コンタクトカップに電気的に接続されていることを特徴とするソケット。
【請求項４０】
前記ソケットの前記コンタクトカップは、前記ソケットハウジングの中心軸線を中心として同心状に配置された軸方向を向く複数のフィンガーを具備し、各フィンガーは近位方向に延在し、続いてそれ自身の上で遠位方向に曲がっており、これによって前記加熱ユニットの前記環状コンタクト要素と接触するよう半径方向内側に向かうスプリング付勢力を提供することを特徴とする請求項３９に記載のソケット。
【請求項４１】
前記加熱ユニットが前記ソケット内に収容された際、前記ソケットの前記コンタクトカップの前記フィンガーは前記環状コンタクト要素とスライド可能に係合することを特徴とする請求項４０に記載のソケット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電気式のシガーおよびシガレットライターに関し、特に自動車用のそうしたライターに関する。
【背景技術】
【０００２】
以下の米国特許（特許文献１ないし６参照）に示されるライターを含む自動車用のさまざまなライターが知られている。
【０００３】
米国特許第4,168,422号はライターユニット自体にスイッチング要素を含むタイプの代表的なライターである。典型的な電気式ライターは、電気ソケットに取り外し可能に収容されたライターユニットを具備する。この米国特許第4,168,422号に係る従来型デバイスに関して、ライターユニット（これはライターソケットに挿入可能であり、かつそこから取り外し可能である）はコンタクトスイッチを含み、これはライターノブを押し込むことで作動する。スイッチが作動した際、電力がライター加熱要素に流れ込む。ライターユニットの加熱要素が、シガーあるいはシガレットに火をつけるのに十分な温度（着火温度）に達したとき、加熱要素によって加熱されたバイメタル要素は第１非加熱ポジションから第２ポジションへと跳ね、電源と加熱要素との接続を断つようスイッチを作動させる。同時に、ひとたびバイメタル要素が作動すると、ライターユニットノブはそのハウジングから僅かな距離だけ飛び出し、加熱要素は着火温度を提供するのに十分高温であることをユーザーに知らせる。
【０００４】
従来型デバイスはさまざまな欠陥を持つ。一つの欠陥は、ライターユニットがソケット内に配されたとき、実質的にフラットなコンタクトが、ライターソケット内に設けられたフラットなコンタクト部材と係合することである。フラットなコンタクト部材とライターユニットのフラットコンタクトとの間の接触は、圧縮スプリングによって印加される力で維持される。この接触面は互いに単に接するだけなので、接触を維持できなくなる可能性があり、アーキングが生じ、ライターが使用不能になるという問題がある。
【０００５】
従来型デバイスに関する他の問題は、ライターユニットのポップアウト部の摩擦係合が過度のものとなることがあり、ライター加熱要素の電気的接続を十分に素早く断つことができない可能性があることである。ライター加熱要素の急速な断電は、将来、自動車製造業者がより高電圧の電気システムに切り替えた際に重要な問題点となるであろう。特に、自動車製造業者は、将来の自動車の増大する電力要求を満たすため、現在いわゆる４２ボルト（３６ボルトバッテリー）電気システムへの切り替えを計画している。これは、以前は機械式あるいは油圧システムによって達成されていたさらに多くの電子的および電気的機能を含むことになる。そうしたより高電圧の電気システムにおいて、ライター加熱要素への給電を急速に断つことは重要である。なぜなら、増大した電圧は加熱要素をより急速に使用温度に到達させるであろうし、もし急速な断電がなされなければ加熱要素が損傷するであろう。
【０００６】
従来型ライターの他の欠陥は、ソケット内のライターユニットのノブのポジションによって、ライターが加熱されているという合図のみが提供されることである。ライターが電流によって加熱されているとき、ノブは押し込まれる。加熱要素が使用温度に達したときノブは外に突出する。しかしながら他の合図はなく、そのソケット内のライターユニットを見たとき、それが電流によって給電されているのか給電が断たれているのかを即座に判別できない。したがって、ライターユニットに電流が供給されていることを示す付加的表示を持つことは有用である。
【特許文献１】米国特許第4,168,422号明細書
【特許文献２】米国特許第4,204,109号明細書
【特許文献３】米国特許第4,207,455号明細書
【特許文献４】米国特許第4,177,374号明細書
【特許文献５】米国特許第5,998,763号明細書
【特許文献６】米国特許第4,230,931号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、ヒーター要素に給電するため電力源との良好な電気的接触を保証するシガーライターアセンブリを提供することである。本発明のその上さらなる目的は、加熱要素が着火温度に到達したとき、加熱要素の急速な断電を可能にするライターアセンブリを提供することである。
【０００８】
本発明のなおさらなる目的は、ライターノブの突入／突出(popped-in/popped-out)ポジション以外の、電流によって加熱要素に電力が供給されていることを示す可視表示を提供するライターアセンブリを提供することである。
【０００９】
本発明のその上さらなる目的は、ライター加熱要素を損傷させることなく、将来の自動車電気システムのために計画された、より高い電圧で作動可能なライターユニットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の上記および他の目的は、加熱ユニットと、前記加熱ユニットがスライド可能に収容されるソケットと、を具備してなるシガーライターアセンブリであって、前記加熱ユニットは、第１および第２電力コンタクトを具備すると共に加熱ユニットハウジングを有し、前記ハウジングはその内部に電気式加熱要素を有し、前記電気式加熱要素は前記第１電力コンタクトに電気的に接続された第１端部を有し、前記第１電力コンタクトは前記加熱ユニットの遠位端部に配置された環状コンタクト要素を具備し、前記加熱ユニットはさらにスイッチを具備し、前記スイッチは前記加熱要素の第２端部に電気的に接続された第１スイッチコンタクトを有し、前記スイッチはさらに前記第２電力コンタクトに電気的に接続された第２スイッチコンタクトを有し、前記加熱ユニットはさらに、前記電気式加熱要素が所定温度に到達するとき、前記スイッチを開くためのバイメタル要素を具備し、前記ソケットはソケットハウジングを具備し、前記ソケットハウジングは、その内部に前記加熱ユニットハウジングをスライド可能にかつ摩擦を伴って収容するようなサイズとなっており、前記ソケットハウジングはその遠位端部にベースを有し、前記ベースは、前記加熱ユニットが前記ソケット内に挿入された際、前記加熱ユニットの前記環状コンタクト要素と電気的に接触するためにそれぞれ半径方向内側に付勢された、軸方向に突出する複数のフィンガーを具備するコンタクトカップを備え、さらに電力源への接続のための少なくとも一つの電気端子を備える前記ソケットハウジングの遠位端部に絶縁コネクターアセンブリを備え、前記電気端子は前記コンタクトカップに電気的に接続されているシガーライターアセンブリによって達成される。
【００１１】
本発明の目的はまた、加熱ユニットハウジング、第１および第２電力コンタクトを具備し、前記ハウジングはその内部に電気式加熱要素を有し、前記電気式加熱要素は前記第１電力コンタクトに電気的に接続された第１端部を有し、前記第１電力コンタクトは、電力源端子とスライド可能に接触するため前記加熱ユニットの遠位端部に配置された環状コンタクト要素を具備し、前記加熱ユニットはさらにスイッチを具備し、前記スイッチは前記加熱要素の第２端部に電気的に接続された第１スイッチコンタクトを有し、前記スイッチはさらに前記第２電力コンタクトに電気的に接続された第２スイッチコンタクトを有し、前記加熱ユニットはさらに、前記電気式加熱要素が所定温度に到達するとき、前記スイッチを開くためのバイメタル要素を具備するシガーライター加熱ユニットによって達成される。
【００１２】
好ましい実施形態によれば、前記加熱ユニットはさらに、前記加熱要素が電流によって給電されていることを可視的に示すためのイルミネーションデバイスを具備する。
【００１３】
本発明の目的はまた、ソケットハウジングを具備し、前記ソケットハウジングは、その内部に前記加熱ユニットのハウジングをスライド可能にかつ摩擦を伴って収容するようなサイズとなっており、前記ソケットハウジングはその遠位端部にベースを有し、前記ベースは、前記加熱ユニットが前記ソケット内に挿入された際、前記加熱ユニットの前記環状コンタクト要素と電気的にスライド可能に接触するためにそれぞれ半径方向内側に付勢された、軸方向に突出する複数のフィンガーを具備するコンタクトカップを備え、さらに電力源への接続のための少なくとも一つの電気端子を備える前記ソケットハウジングの遠位端部に絶縁コネクターアセンブリを備え、前記電気端子は前記コンタクトカップに電気的に接続されているシガーライター加熱ユニット用の電気ソケットによって達成される。
【００１４】
本発明の他の特質および利点については、添付図面に関係する、本発明の以下の説明から明らかになるであろう。
【００１５】
ここで本発明を、図面に関連する以下の詳細な説明の中でさらに詳しく説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
いま図面を参照すると、本発明のライターアセンブリは、図１および図１Ｃに組み付け状態で示す二つの要素を具備してなる。この二つの要素は、概して、図２に分離状態で示す挿入可能な加熱ユニットアセンブリ１００と、図３に分離状態で示す、その内部に加熱ユニットアセンブリ１００が挿入されるソケットアセンブリ３００とからなる。加熱ユニットアセンブリは、ソケットアセンブリ３００内にスライド可能に収容され、かつ両者は図１に組み付け状態で示される。同図において加熱ユニットアセンブリ１００は、待機(storage)状態で、すなわち加熱要素が電力源から電気的に切り離されたときの状態で示されている。図１Ｃにおいて、加熱ユニットアセンブリの加熱要素は、電源に電気的に接続されている。
【００１７】
加熱ユニットアセンブリ１００は概して、適当な材料、好ましくは絶縁材料からなるノブ１０２を具備する。だが、必ずしも絶縁材料である必要はない。好ましくは、それは光エネルギーを伝達する材料からなるか、あるいは以下で説明するように光エネルギーを伝達する部分を有する。
【００１８】
ノブ１０２は、好ましくはノブ１０２に形成される環状凸部１０６の周りで複数の灰ガードラグ１０５を折り曲げることで灰ガード１０４に連結されている。円筒形スプリング保持体１０８が、ノブ１０２に固定的に取り付けられた状態で設けられる。灰ガード１０４はそれ自体に形成された環状窪み１１０を含み、これは圧縮スプリング１１２を、この環状窪み１１０とスプリング保持体１０８の環状リップ１１４との間の位置に閉じ込める役割を果たす。灰ガード１０４は、加熱要素アセンブリ１１８に対して１１６において、かしめられている。図４Ａを参照すると、加熱要素アセンブリ１１８は図７に示す内部コイル保持体アセンブリ１２０を含み、これは図７に示すように１２４において加熱コイル１２２の一端に電気的に接続されている。内部コイル保持体１２０のリム１２６は、図７に示すようにそれ自身の内部側に曲げられている。内部コイル保持体アセンブリ１２０は、熱を散逸させるため複数の側面開口１２５を含む。コイル１２２は、したがって内部コイル保持体１２０によって適所に保持される。内部コイル保持体１２０は最遠位端部を有し、これはソケットのホットコンタクトと係合するホット電気コンタクトとして機能する。内部コイル保持体１２０の周囲に配置されるのは絶縁外部コイル保持体１２８である。好ましくは、外部コイル保持体１２８は、絶縁性を発揮するように適当に陽極処理されたアルミニウムからなる。外部コイル保持体１２８は１３０において内部コイル保持体１２０の周囲にかしめられており、これによって加熱要素アセンブリ１１８を形成している。加熱コイル１２２（図７Ａ）の最内端部１３１は、コンタクトリベット１３２に電気的に接続されているが、これは、加熱コイル１２２の最内端部１３１を受けるため分割端部１３４を有する。コンタクトリベット１３２は外部加熱コイル保持体１２８の開口１３６内に設けられており、リベット１３２は、その一端に形成されたショルダー１３８と、リベット締め、加圧(pressing)あるいはピーリング(peering)処理によって形成された第２ショルダー１４０との間に外部加熱コイル保持体１２８を位置させている。ショルダー１３８は接触面１４２を形成するが、これには好ましくは半球形凹部１４４が設けられる。よく知られているように、これが接触面におけるアーキングを低減する。絶縁外部加熱コイル保持体１２８と係合状態で配されているのはバイメタルディスク１４６（図１、図２）であり、その作用について説明する。仮想線１４６Ａは、ユーザーがノブ１０２をソケット内に押し込むことによってライターを作動させた後のバイメタルディスク１４６の位置を示している。図１Ｃはライターが作動させられた後のバイメタルディスク１４６を示し、加熱コイル１２２には電流が供給され、そして温度が上昇している。
【００１９】
バイメタルディスク１４６を適所にて保持しているのは、スプリング保持体１５０によって適所に支持された圧縮スプリング１４８である。スプリング保持体１５０はまた、このスプリング保持体１５０の内部とコンタクトカップ１５４との間に配置された圧縮スプリング１５２を支持するよう機能する。コンタクトカップ１５４は、コンタクトリベット１３２の接触面１４２と接触するために設けられた接触面１５６を有する。コンタクトカップ１５４は環状面１５８を形成しており、これはバイメタルディスク１４６と係合状態にある。スプリング保持体１５０とスプリング１５２との間に配置されているのはプリント回路基板１６０であり、これは発光ダイオード１６１および必要な電流制限抵抗要素を含んでいてもよい。レンズ、反射要素あるいは光案内要素が、光をノブ１０２の前面まで前方に適切に導くため設けられていてもよく、これは好ましくは半透明または透明なものであるか、あるいはそれを経て光を案内することを可能にするため光学インサートあるいは面を備える。発光ダイオード１６１の目的は、加熱コイルが電流によって給電されているという可視インディケーションを提供することである。図１Ｂは、図１のＢ−Ｂ線に沿って切ったプリント回路基板を示している。
【００２０】
図３は、図２の加熱ユニットアセンブリ用の電気ソケット３００を示す。この電気ソケット３００は井筒(well)３０２を具備する。この井筒３０２は中央開口３０６を備えたベース部３０４を持つ。井筒３０２のベース３０４に位置させられているのは電気絶縁体３０８である。電気絶縁体３０８に設けられているのはコンタクトカップ３１０である。コンタクトカップ３１０は複数の導電性フィンガー３１２（図３Ａ）を有し、これらは後述するように内部コイル保持体１２０に接することで加熱ユニットアセンブリ１００に電流を供給するよう構成されている。フィンガー３１２は図示のとおりそれ自身の上に曲がっており、しかも仮想線にて示すようにスプリング作用を有し、このスプリング作用によってそれらは半径方向内側に付勢機能を発揮する。
【００２１】
絶縁体３０８の中央にあって、かつコンタクトカップ３１０と電気的接触状態にあるのがコンタクトスタッド３１４である。コンタクトスタッド３１４は、ベース部３０４の中央開口３０６、絶縁体３０８の整列した中央開口３０９（図６Ｂ）、そして絶縁コネクターアセンブリハウジング３１６を経て延在している。コンタクトカップ３１０は、図１および図５に一層明瞭に示すように、さらに絶縁体３０８の開口およびコネクターアセンブリハウジング３１６の開口を経て延在しており、そしてコンタクトスタッド３１４は３１８においてリベット締め、プレス加工あるいはかしめられており、井筒３０２に対してコネクターアセンブリハウジング３１６を保持し、かつ絶縁体３０８、コンタクトカップ３１０および絶縁ハウジング３１６を適所にて保持する。かしめは図１において３１８で示される。コンタクトスタッド３１４はさらに、コンタクトカップ３１０におけるリベット締め、かしめあるいはプレス加工された部分３１８の下方で同様に保持された端子３２０と係合状態にある。したがって、コンタクトスタッド３１４、コンタクトカップ３１０および電気端子３２０は電気的接続状態である。自動車の電気システムからの電線は、ライターに電力の一方側を提供するため端子３２０に接続されている。これは通常「ホット」サイドと呼ばれる。
【００２２】
また、井筒３０２にスライド可能に取り付けられているのは照明リング３２２であり、これは光源３２４によって光学的にイルミネーションが施される。光源３２４は電気絶縁構造体３２６を介して井筒３０２に設けられる。構造体３２６はそれを経て光源３２８から光を伝えるよう、したがって車両の乗員が暗闇でも点火ユニットの位置がわかるようにライトリング３２２を照らすよう構成されている。光源３２４は接地スプリングコンタクト３３０を経て、そしてＵ形電気コネクター３３４と係合するホットスプリングコンタクト３３２を経て電力を受け取る。Ｕ形電気コネクター３３４はランプを点灯させるための電力の供給のため端子端部３３６を有する。プラスチック構造体３２６は、自動車用途における開口内にソケット３００を固定するための一体式スナップフィンガー３３６を含む。
【００２３】
図１Ａに示すようにコネクターアセンブリハウジング３１６は、車両の配線ハーネスからの電気プラグを収めるのに適した形状を有する後方対向端部を持つ。コネクターハウジング３１６は、加熱要素およびランプ用の共通電気アース端子３３８と同様、電気ホット端子３２０、ランプホット端子３３６用の設備を持つ。
【００２４】
ソケット３００はまた、図１および図３に示すように、コンタクトカップ３１０と電気的接続状態にある熱ブレーカー３４２を含む。熱ブレーカー３４２は図６および図６Ａに詳しく示されている。それは、コンタクトポイント３４６を有する直立要素３４４を有する金属導電要素を具備する。コンタクトポイント３４６は過熱に応答して半径方向外側に動くよう構成されている。フィンガー３４４は通常図１に示すポジションに存在する。過熱に応答して、フィンガーは絶縁体３０８の開口３５０を経て井筒３０２に接触するため移動する。これによってホット端子をアースに短絡させ、そしてライターユニットに電力を供給するフューズまたは回路ブレーカーを飛ばす(blowing)か、あるいは切る(tripping)。絶縁体３０８の詳細は図６Ｂ〜図６Ｆに示される。
【００２５】
ライターの作動は以下のとおりである。加熱ユニットアセンブリの通常の待機ポジションは図１に示すとおりである。このポジションでは、バイメタルディスク１４６は図１において実線で示すような向きを持つ。さらにコンタクトリベット１３２の接触面１４２はコンタクトカップ１５４からギャップＧだけ離間している。さらに、ソケット３００のコンタクトカップ３１０（これは上述したようにホット端子３２０と電気的接続状態にある）は、図１に示すように内部コイル保持体１２０のコンタクト部と係合する。コンタクトフィンガー３１２は、先に説明したように、コンタクトカップ１２０に対してスプリング作用のもと半径方向内側に付勢機能を発揮する。コンタクトカップ１２０の遠位端部は、ソケット３００のコンタクトフィンガー３１２と係合状態にある環状滑り接触面を提供する。これによって、従来技術、たとえば特許文献１の従来型デバイスにおいて達成されたものよりも、ソケット３００コンタクトを備えるライター加熱ユニットアセンブリ１００の改良された電力コンタクトが提供される。したがって自動車の電気システムからの熱源は、端子３２０からコンタクトスタッド３１４およびコンタクトカップ３１０へ、そしてその後、内部コイル保持体１２０へ、コイル１２２を経てコンタクトリベット１３２へと電気的に接続されている。しかしながら、コンタクトカップ１５４とコンタクトスタッド１３２との間のギャップＧのため、接地するためのリターンパスは存在せず、それゆえ加熱コイル１２２への給電もなされない。
【００２６】
ライターを使用するためユーザーは、図１に示すポジションにあるノブ１０２をソケット３００内へとさらに軸方向に押し込むことになる。灰ガード１０４は摩擦スリーブとして機能し、スプリングフィンガー１６３を有する。これはソケット３００の内側を押圧し、それとのスライド係合を提供する。軸方向に力を加えると、スプリング保持体１０８の環状リム１１４と、灰ガード１０４に設けられた環状窪み１１０との間に配置された緊締圧縮スプリング１１２を介して力が伝達され、かつこのスプリング１１２は圧縮される。図１Ｃは、ライター加熱ユニットアセンブリ１００が、ライターを作動させるためにソケット３００内にさらに押し込まれた後の、このアセンブリ１００を示している。過大な軸方向の力がノブ１０２に作用した場合、それは圧縮スプリング１１２によって、ある限定された程度まで軽減される。同時に、スプリング保持体１５０とバイメタル要素１４６との間に位置する圧縮スプリング１４８（これは絶縁外部コイル保持体１２８に堅固に支えられている）も同様にさらに圧縮される。バイメタルディスク１４６は常にスプリング１４８によって適所で堅固に保持される。さらに、軸方向の力がノブ１０２に作用した際、スプリング保持体１５０は軸方向内部側に動き、そして内部圧縮スプリング１５２はコンタクトカップ１５４に力を加える。コンタクトカップ１５４は後方に移動し、そして接触面１５６はコンタクトリベット１３２の接触面１４２と電気的に接触する。同時に、コンタクトカップ１５４はバイメタルディスク１４６に力を加え、それが、図１Ｃに、そしてさらに図１および図２において仮想線１４６Ａで示すポジションとなるようにする。
【００２７】
コンタクトカップ１５４は接触面１４２と電気的接触状態にあるので、接地のためのリターンパスはここでは加熱要素１２２のために設けられる。このリターンパスはコンタクトリベット１３２の接触面１４２からコンタクトカップ１５４の接触面１５６へと至るものであり、したがってスプリング保持体１５０を備えたコンタクトカップ１５４のスライド係合によってスプリング保持体１５０に至る。さらに、スプリング１５２も同様に電流を導くことができ、プリント回路基板１６０用の電気的接地をもたらすため設けられていてもよい。反流はスプリング保持体１５０から続いて灰ガード１０４へ流れ、続いて図１に示すようにソケット井筒３０２へと流れる。ソケット井筒３０２は、金属ディンプル３５０（図１参照）および端子３３８と係合する金属プレート３５２を介して接地線３３８と電気的接触状態にある。したがって、ここでは、ギャップＧが閉じられるので、加熱要素１２２を通る、ホット端子からアースまでの電流経路が提供され、そして加熱要素１２２が着火温度まで急速に熱くなる。
【００２８】
バイメタルディスク１４６はここでは、図４Ｂに示すように、外部コイル保持体１２８の開口１２９を経て熱せられる。バイメタルディスク１４６は加熱された際に前方に動き、いったん加熱要素が着火温度に達すると、図１に実線で示すポジションへと跳ねるように動く。これによって、コンタクトリベット１３２の接触面１４２をコンタクトカップ１５４の接触面１５６から離間させている圧縮スプリング１５２の作用に抗して、コンタクトカップ１５４がスプリング保持体１５０内で移動する。こうして電気回路が遮断され、そして着火温度に達したという可聴合図を車両搭乗者に提供する。加えて、圧縮スプリング１５２に加えられる力によってスプリング保持体１５０が前方に移動させられ、灰ガード１０４の環状窪み１１０に力を加え、ノブ１０２を図１に示すポジションまで前方に飛び出させる。圧縮スプリング１１２および１４８は素早い動きを提供するのを助ける。この後、ユーザーは、シガレットに火をつけるためソケット３００から加熱ユニットアセンブリ１００を取り出すことができる。
【００２９】
本発明は、必要な電流制限抵抗器に加えて、その上に配置されたＬＥＤ１６１を有するプリント回路基板１６０を提供する。プリント回路基板１６０は、図示していない適当な電気接続部を介してホット端子３２０から電力を受け取り、しかもスプリング保持体１５０に対するその接続部によって接地されている。したがって、加熱要素１２２に電流が流れ、温度上昇している間、ＬＥＤ１６１の光は、レンズあるいは光ガイドによって焦点に集められるか、方向付けられるか、案内された後、ＬＥＤ１６１はノブ１０２を透過して照明する。ノブ１０２は好ましくは、加熱要素が着火温度まで加熱されている過程にあることを示すため、半透明または透明な材料からなるか、あるいは光学インサートを有する。いったんバイメタルディスク１４６が図１に示すポジションまで飛び出し、コンタクトカップ１５４と接触面１４２とからなるスイッチが開くと、ＬＥＤ１６１は発光するのを止め、これによって車両搭乗者に加熱要素が着火温度に達したことを知らせる。
【００３０】
本発明の構造の利点は、それが、コンタクトスタッド１３２の接触面１４２とコンタクトカップ１５４の接触面１５６とからなるスイッチの素早い開放をもたらすことである。これによって本発明のライターアセンブリは、１２ボルトよりも高い電圧、すなわち例えばますます複雑になりかつさらに多くの電力を消費する電気システムを持つ将来の自動車用に計画された、より高い電圧と共に使用することが可能となる。将来、自動車は４２ボルト（３６ボルトバッテリー）電気システムをおそらく持つであろう。そしてその結果、加熱要素１２２は、より高電圧の電気システムによって一層急速に加熱されるであろう。ゆえに、加熱要素が着火温度に達したとき、加熱要素を素早く断電することが重要である。素早い断電がなされない場合、加熱要素は焼き切れてしまい、おそらく作動しなくなるであろう。この素早い断電を促進するため、本発明では井筒３０２と灰ガード１０４との間に低摩擦面を採用する。
【００３１】
加えて、本発明ではさらに図１０に示す代替的バイメタルディスクを採用できる。このバイメタルディスクは、適当に選ばれた開口５００を有する。これら開口は二つの目的に役立つ。すなわちそれは、バイメタルディスクの質量を軽減し、これによってそれがより素早く加熱されることを可能にすること、および、いったん加熱されると、より敏速にバイメタルディスクが跳ねることを可能にし、これによって加熱要素の急速な断電を保証することである。
【００３２】
加えて、本発明は、それが使用中であるという可視表示またはＬＥＤ１６１が発光を停止したときには着火温度に達したという可視表示を提供する。ゆえに本発明は、着火温度に達したという可視表示および可聴合図の両方を提供する。
【００３３】
本発明について、その特定の実施形態に関して説明したが、当業者には、さまざまなこれ以外の変更および修正ならびに他の用途は明らかであろう。それゆえ本発明は、本明細書における特定の開示によって限定されるべきではなく、特許請求の範囲によってのみ限定されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】ライター加熱ユニットアセンブリおよびライターソケットを含むライターアセンブリの切取内部図であり、ライター加熱ユニットアセンブリは断電ポジションにある。
【図１Ａ】ソケットの平面を示すライターアセンブリの背面図である。
【図１Ｂ】図１のＢ−Ｂ線に沿って見たインジケータープリント回路基板を示す図である。
【図１Ｃ】図１と同じ図であるが、ライター加熱ユニットアセンブリを電気的係合ポジションにて示している。
【図２】ライター加熱ユニットアセンブリを示す断面図である。
【図３】ライターソケットを示す図である。
【図３Ａ】図３のＢ−Ｂ線に沿って切った断面図である。
【図４】ライター加熱ユニットアセンブリの加熱要素アセンブリの平面図である。
【図４Ａ】加熱要素アセンブリの図４のＡ−Ａ線に沿って切った断面図である。
【図４Ｂ】加熱要素アセンブリの正面図である。
【図５】ライターソケットのコンタクトカップの断面図である。
【図５Ａ】図５のライターソケットのコンタクトカップの正面図である。
【図６】ソケットの熱遮断具の断面図である。
【図６Ａ】熱遮断具の正面図である。
【図６Ｂ】ソケット絶縁物の断面図である。
【図６Ｃ】ソケット絶縁物の背面図である。
【図６Ｄ】ソケット絶縁物の正面図である。
【図６Ｅ】図６ＤのＡ−Ａ線に沿って切った断面図である。
【図６Ｆ】ソケット絶縁物の側面図である。
【図７】加熱コイル保持体アセンブリの断面図である。
【図７Ａ】図７のコイル保持体アセンブリの背面図である。
【図７Ｂ】図７のコイル保持体アセンブリの正面図である。
【図８】コイル保持体アセンブリの絶縁部をコンタクトリベットと共に示す断面図であり、これは加熱要素が十分に熱せられたとき加熱要素への給電を断つためのスイッチの一部を形成する。
【図８Ａ】図８の絶縁部の正面図である。
【図９】加熱要素への給電を断つのに利用されるバイメタルディスクの一実施形態の平面図である。
【図９Ａ】図９のバイメタルディスクの断面図である。
【図１０】代替的バイメタルディスクの図である。
【図１０Ａ】図１０の代替的バイメタルディスクの断面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１００  加熱ユニットアセンブリ
１０２  ノブ
１０４  灰ガード
１０５  灰ガードラグ
１０６  環状凸部
１０８  円筒形スプリング保持体
１１０  環状窪み
１１２  圧縮スプリング
１１４  環状リップ
１１８  加熱要素アセンブリ
１２０  内部コイル保持体アセンブリ
１２２  加熱コイル
１２５  側面開口
１２６  リム
１２８  絶縁外部コイル保持体
１３２  コンタクトリベット
１３６  開口
１３８  ショルダー
１４０  第２ショルダー
１４２  接触面
１４４  半球形凹部
１４６  バイメタルディスク
１４８  圧縮スプリング
１５０  スプリング保持体
１５２  圧縮スプリング
１５４  コンタクトカップ
１５６  接触面
１５８  環状面
１６０  プリント回路基板
１６１  発光ダイオード
３００  ソケットアセンブリ
３０２  井筒
３０４  ベース部
３０６  中央開口
３０８  電気絶縁体
３０９  中央開口
３１０  コンタクトカップ
３１２  導電性フィンガー
３１４  コンタクトスタッド
３１６  絶縁コネクターアセンブリハウジング
３２０  電気端子
３２２  照明リング
３２４  光源
３２６  電気絶縁構造体
３２８  光源
３３０  接地スプリングコンタクト
３３２  ホットスプリングコンタクト
３３４  Ｕ形電気コネクター
３３６  端子端部
３３８  共通電気アース端子
３４２  熱ブレーカー
３４４  直立要素
３４６  コンタクトポイント
３５０  ディンプル
３５２  金属プレート
５００  開口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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