(57)【要約】【課題】  圧電着火方式のガスライターにおいて、着火の条件を満たす管理範囲を拡大し、ガスライターの着火性能を向上させる。【解決手段】  操作ボタン９を押し込むことによってバルブノズル３７を引き上げてノズル１７先端から燃料ガス３９を放出させると共に、同じタイミングで圧電メカ１５に衝撃を与えて発生した電気エネルギーをノズル１７先端付近に設けられている放電極１９から放電させることによって着火を行う圧電着火方式のガスライターであって、圧電メカ１５が複数設けられており、操作ボタン９の１回の押込み動作によって、すべての圧電メカ１５に同時に衝撃が伝わって個別に発生した電気エネルギーがノズル１７先端付近で放電するように構成されている。【選択図】  図２
2008014578.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操作ボタンを押し込むことによってバルブノズルを引き上げてノズル先端から燃料ガスを放出させると共に、
同じタイミングで圧電メカに衝撃を与えて発生した電気エネルギーをノズル先端付近に設けられている放電極から放電させることによって着火を行う圧電着火方式のガスライターにおいて、
上記圧電メカは複数設けられており、上記操作ボタンの１回の押込操作によって、全ての圧電メカに同時に衝撃が伝わって個別に発生した電気エネルギーがノズル先端付近で放電するように構成したことを特徴とするガスライター。
【請求項２】
請求項１に記載のガスライターにおいて、
上記複数の圧電メカは同時に作動するように構成されていることを特徴とするガスライター。
【請求項３】
請求項１に記載のガスライターにおいて、
上記複数の圧電メカはタイミングをずらして作動するように構成されていることを特徴とするガスライター。
【請求項４】
請求項１〜請求項３の何れかに記載のガスライターにおいて、
上記放電極の位置が１ヶ所のみに設けられていることを特徴とするガスライター。
【請求項５】
請求項１〜請求項３の何れかに記載のガスライターにおいて、
上記放電極の位置が複数箇所に設けられていることを特徴とするガスライター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シガレットライター及びユーティリティライター等の圧電着火方式の着火機器に係り、特に、圧電メカを複数設置して動作させることにより放電のタイミングを増加させ、それによって、一回の押込操作によって確実に着火させることができるように工夫したものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のシガレットライター及びユーティリティライター等の着火機器の着火方式には、ヤスリ発火式と、バッテリーによる点火方式と、圧電素子に衝撃を与えた時に発生する電気エネルギーによる圧電着火方式とがある。この内圧電着火方式においては圧電素子を収容した框体と、圧電素子に衝撃を与えるハンマー部を収容した框体とを組み合わせて高電圧発生装置を構成する圧電メカが使用されている。
【０００３】
上記圧電着火方式の着火機器において使用されている圧電メカは１ユニットのみが収容されており、１ユニットの圧電メカから発生する電気エネルギーを利用して着火操作が実行されている。
具体的には上記着火操作は操作ボタンの押込操作によって行われており、操作ボタンを押し込むことによってバルブノズルを引き上げてノズル先端から燃料ガスを放出させると共に、同じタイミングで圧電メカに衝撃を与えて発生した電気エネルギーをノズル先端付近に設けられている放電極から放電させ、発生した放電火花によって燃料ガスに点火して着火する。
【０００４】
下記の特許文献１にはこのような圧電着火方式の着火機器の一例としてユーティリティライターとして使用できる圧電着火ガスライターの延長着火装置が開示されている。このタイプのガスライターはノズルケースに対して延長ガス筒が接続されており、該延長ガス筒の先端にノズルが取り付けられていて、上記延長ガス筒を覆う長尺の外装筒が設けられている点においてシガレットライター等と構造を異にしている。
しかし着火のメカニズムについてはシガレットライター等と同様であり、圧電メカは１ユニットのみが設けられており、上述の着火方式がそのまま踏襲されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平６−３０７６３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来の構成によると次のような問題があった。
まず、従来の構成にあっては高電圧発生装置である圧電メカが１ユニットのみ設置された構成になっていたため、１回のみの圧電メカによる放電タイミングが燃料ガスの放出タイミングと合わず着火できない場合があった。従って使用者は着火できるまで何回も着火操作を繰り返すことになり煩わしく、部品の消耗を早める要因ともなっていた。
その１つの要因は圧電メカ自体に放電タイミングのバラツキにある。例えば、放電タイミングが燃料ガスの放出タイミングよりも早過ぎた場合には燃料ガスの供給が不十分になって着火できない場合があった。
【０００７】
又、他の要因としては放電時間が短いことが挙げられる。すなわち、圧電メカは１回の着火操作に対して１回のみ圧電素子に衝撃を与え、それによって発生する電気エネルギーは大凡８ｋＶから１８ｋＶの電圧で放電時間が１０μ秒程度と極めて短い時間である。その為、ノズルから放出される燃料ガスの放出タイミング及び放出される燃料ガスの空気混合量などの調整と、放電タイミングを整えて着火する条件を作り出す構成にすることに高い精度を必要としてしまうものである。
【０００８】
本発明はこのような点に基づいてなされたものでその目的とするところは、圧電着火方式のガスライターにおいて、着火の条件を満たす管理範囲を拡大して着火性能の向上を図ったガスライターを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するべく本願発明の請求項１によるガスライターは、操作ボタンを押し込むことによってバルブノズルを引き上げてノズル先端から燃料ガスを放出させると共に、同じタイミングで圧電メカに衝撃を与えて発生した電気エネルギーをノズル先端付近に設けられている放電極から放電させることによって着火を行う圧電着火方式のガスライターにおいて、上記圧電メカは複数設けられており、上記操作ボタンの１回の押込み動作によって、すべての圧電メカに同時に衝撃が伝わって個別に発生した電気エネルギーがノズル先端付近で放電するように構成したことを特徴とするものである。
又、請求項２によるガスライターは、請求項１に記載のガスライターにおいて、上記複数の圧電メカは同時に作動するように構成されていることを特徴とするものである。
又、請求項３によるガスライターは、請求項１に記載のガスライターにおいて、上記複数の圧電メカはタイミングをずらして作動するように構成されていることを特徴とするものである。
又、請求項４によるガスライターは、請求項１〜請求項３の何れかに記載のガスライターにおいて、上記放電極の位置が１ヶ所のみに設けられていることを特徴とするものである。
又、請求項５によるガスライターは、請求項１〜請求項３の何れかに記載のガスライターにおいて、上記放電極の位置が複数ヶ所に設けられていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
以上詳述したように本発明によるガスライターによると、ガスライターに収容される高電圧発生装置である圧電メカを複数設けることによって、火花が電火されるタイミングを増加させることができ、よって、ノズル先端から放出される燃料ガスの空気混合状態や方向性やタイミングを考慮する必要がなくなり、一回の押込操作によって確実に着火させることができる。
又、複数タイミングでの火花放電で着火エネルギーが大きくなり安定した着火性能が得られる。
又、着火操作に連動して作動する圧電メカが同時に作動すれば通常の複数倍のエネルギーが生じ着火に好条件となることは明白であるが、圧電メカはその構成部材の加工精度や組立精度によって作動点が若干異なるため、バラ付きが生ずる。従って、このバラ付きにより圧電メカを複数ユニット同時に作動させても圧電メカの各放電タイミング及び空気混合状態の条件の緩和が得られる。
又、設計段階において、着火操作時の各圧電メカの作動タイミングを意図的にずらして、一部の圧電メカの作動タイミングを遅延させるように設定することも可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図１乃至図８を参照して本発明のガスライターの４つの実施の形態について説明する。
尚、以下の説明ではグリップ状に成形されたケース３の先端に長尺の金属筒体５が接続された圧電着火方式のユーティリティライターを例にとって説明する。
（１）第１の実施の形態（図１、２参照）
第１の実施の形態に係るガスライター１はＡＳ樹脂やポリアセタール樹脂等を原料として片手で握り易いグリップ形状に成形されているケース３を備えている。ケース３の一部にはボタン開口７が設けられていて、ボタン開口７には操作ボタン９が出没自在に取り付けられている。
【００１２】
操作ボタン９の内部には図示しない付勢手段からの付勢力を受けて作動支点Ｏを中心にして回動する作動レバー１１が設けられている。作動レバー１１の先端部は操作ボタン９の内壁面に当接しており、該作動レバー１１の回動力によって操作ボタン９には常時突出傾向が付与されている。
又、操作ボタン９の内部には操作ボタン９の内壁面から一定の距離を隔てた位置に圧電メカ作動框体１３が設けられている。圧電メカ作動框体１３は圧電メカ１５を作動させる框体であり、圧電メカ１５内の図示しない圧電素子に衝撃を与える図示しないハンマー部と接続されている。又、圧電メカ１５は図示しない圧電素子を収容した框体と、該圧電素子に衝撃を与える図示しないハンマー部を収容した框体とを組み合わせて高電圧発生装置を構成している。
【００１３】
そしてこのような圧電メカ１５は複数（本実施の形態では２個）設けられており、上記操作ボタン９の１回の押込み作動によって、すべての圧電メカ１５に同時に衝撃が伝わって、各圧電メカ１５に個別に発生した電気エネルギーがノズル１７先端付近に設けられている放電極１９から放電されるようになっている。
圧電メカ１５は底部が底蓋２１によって閉塞された燃料タンク２３の上部（図１中、左方）に設けられており、２個設けられる圧電メカ１５のそれぞれの−接点は１枚のアース板２５に接地されており、アース板２５から延びるアース線２７を介してノズル１７の外筒部に電気的に接続されている。
【００１４】
一方、２個設けられる圧電メカ１５のそれぞれの＋接点は２本のリード線２９、２９に接続されており、２本のリード線２９、２９は途中合流して１本のリード線２９になっている。また合流した１本のリード線２９の他端はケース３と金属筒体５の内壁面に沿ってノズル１７先端近傍に延びており、当該リード線２９の他端には放電極１９が電気的に接続されている。
又、圧電メカ作動框体１３にはガス開閉レバー３３の作用端が接続されており、ガス開閉レバー３３は回動支点Ｐを中心にして回動し、回動支点Ｐを挟んで反対側の端部に位置する挟持部３５によって、該挟持部３５に挟持されたバルブノズル３７をノズル１７側に引き上げることができるようになっている。
【００１５】
燃料タンク２３の内部にはブタンガス等を主成分とする液化石油ガスを一例として燃料とする燃料ガス３９が充填された燃料室４１が形成されている。
燃料室４１は燃料タンク２３の上部に形成されている上記バルブノズル３７を備えたバルブ室４３と連通している。バルブ室４３にはバルブケース４５が内嵌しており、バルブケース４５の下部にはフィルター固定子４７によって保持されたフィルター４９が設けられている。
【００１６】
フィルター４９は圧縮状態で１〜２ｍｍ厚の円板状の部材であり、フィルター４９の下方にはフィルター固定子４７によって上端が支持された吸い上げ芯５１が燃料室４１にかけて垂下されるように設けられている。
一方、フィルター４９の上部には中心に弁ゴム５３、弁ゴム５３の外周にスリーブ状のノズル底５５が設けられており、ノズル底５５の上部にはノズル底５５と一体になったノズルケース５７が設けられている。
【００１７】
又、ノズルケース５７とノズル底５５の内部には上記バルブノズル３７を収容する収容空間が形成されており、該収容空間にはバルブノズル３７を燃料室４１側に付勢するスプリング５９が縮設されている。上記バルブノズル３７と弁ゴム５３は上記コイルスプリング５９によって図１中右方向に付勢されている。
又、バルブノズル３７の先端にはノズル１７側に延びる長尺の導管６１が接続されており、該導管６１の端部がノズル１７に接続されることで燃料室４１内の燃料ガス３９は開放されたバルブノズル３７、導管６１を通ってノズル１７先端から放出されるようになっている。
又、ノズル１７はノズル支持体６３によって上記金属筒体５の中心に位置するように支持されており、ノズル１７の先端にはノズル１７から放出された燃料ガス３９を拡散するためのノズルスプリング６５が取り付けられている。
【００１８】
そしてこのように構成されるガスライター１を使用して着火操作を行う場合にはケース３を握った状態で操作ボタン９に指を掛け、圧電メカ１５側に所定のストローク、操作ボタン９を押し込む。操作ボタン９の圧電メカ１５側への移動によって圧電メカ作動框体１３も圧電メカ１５側に移動するようになる。
圧電メカ作動框体１３の移動によってガス開閉レバー３３が回動支点Ｐを中心にして図１中、時計方向に回転するようになり、くびれ部が挟持部３５によって挟持されているバルブノズル３７をノズル１７側に引き上げる。
【００１９】
そしてバルブノズル３７が引き上げられると、ガス圧によって弁ゴム５３が開き、それによって、バルブノズル３７とノズル底５５との間の隙間５６内に燃料ガス３９が流入し、そこから、バルブノズル３７に形成された流入孔３８を介しテバルブノズル３７内に燃料ガス３９が供給されるようになる。更に燃料ガス３９はバルブノズル３７に接続される導管６１を通ってノズル１７先端から放出される。
又、圧電メカ作動框体１３の移動によって、上記燃料ガス３９の放出タイミングとほぼ同じタイミングで圧電メカ１５に衝撃が与えられる。
そして該衝撃によって圧電メカ１５から高圧の電気エネルギーが発生され、リード線２９を通ってノズル１７の先端付近に設けられている放電極１９から放電され、放電極１９から放電された火花６７はノズル１７の先端から放出された燃料ガス３９に引火して金属筒体５の端部の開口７１から炎６９となって外部に放出される。
【００２０】
そして本実施の形態では圧電メカ１５が２ユニット設けられているから、図６（ｂ）に示すように放電タイミングが２回現れる。
尚、図６（ｂ）では１回目の放電によって発せられた火花６７を実線で、２回目の放電によって発せられた火花６７を仮想線で図示している。
又、図８は放電時の出力電圧特性と、操作ボタン９を押し込んでから放出するまでの遅延時間との関係を示している。そして図から明らかなように本実施の形態にあっては放電タイミングを２回取ることができるから、燃料ガス３９の放電タイミングが操作ボタン９を押し込んでから２０μ秒以後である場合には、１回目の放電タイミングでは着火できないが、２回目の放電タイミングによって着火することが可能になっている。
【００２１】
一方、従来のガスライターの場合には圧電メカ１５は１ユニットのみしか設けられていなかったため、図６（ａ）及び図７に示すように放電タイミングは１回しか現れない。
従って燃料ガス３９の放出タイミングが操作ボタン９を押し込んでから２０μ秒以後である場合には着火することができず、着火できるまで操作ボタン９の押込操作を繰り返すことになる。
このように本実施の形態を採用した場合には、放電のタイミングが２回となるので、少なくとも、２回目の放電時に確実に着火させることができる。又、着火エネルギーが大きくなるため安定した着火性能が得られる。そして、繰り返し行っていた操作ボタン９の押込操作が１回で済むから、部品の消耗を遅くして長期の使用に耐えられるようになる。
【００２２】
（２）第２の実施の形態（図３参照）
第２の実施の形態に係るガスライター１０２は基本的構成は前記第１の実施の形態と同様であるので、ここでは第２の実施の形態特有の構成に絞って説明する。
即ち、第２の実施の形態に係るガスライター１０２には、２ユニット設けられる圧電メカ１５の＋接点に別々に２本のリード線２９、２９の一端が接続されており、これら２本のリード線２９、２９は途中で合流することなく、ケース３と金属筒体５の内壁面に沿って平行に延びている。又、２本のリード線２９、２９の他端はノズル１７先端近傍に向けて延びており、２本のリード線２９、２９の他端にはそれぞれ個別に放電極１９、１９が電気的に接続されている。
【００２３】
そして本実施の形態では圧電メカ１５が２ユニット設けられており、放電極１９が個別に２つ設けられているから、図６（ｃ）に示すように放電によって発せられる火花６７は違う方向に２本現れ、これら２本の火花６７の放電タイミングは相違している。
尚、図６（ｃ）では１回目の放電によって発せられた火花６７を実線で、２回目の放電によって発せられた火花６７を仮想線で図示している。
そして本実施の形態の場合にも図８に示すような放電時の出力電圧特性が得られるため、安定した着火性能が得られ、着火操作が容易になり、長期の使用に耐えられるようになる。
【００２４】
（３）第３の実施の形態（図４参照）
第３の実施の形態に係るガスライター１０３は基本的構成は上記第１の実施の形態と同様であるので、ここでは第３の実施の形態特有の構成に絞って説明する。
即ち、第３の実施の形態に係るガスライター１０３にあっては、操作ボタン９と作動レバー１１とが一体に構成されており、操作ボタン９は作動レバー１１の作動支点Ｏを中心にして所定の角度回動しながらケース３内へ押し込まれるようになっている。従ってケース３の内壁面に面する操作ボタン９の面は幾分円弧状に湾曲するように形成されている。
そして本実施の形態でも図４（ｂ）に示すように圧電メカ１５は２ユニット設けられているから、第１の実施の形態と同様、着火の条件を満たす管理範囲の拡大が図られており、ガスライター１０３の着火性能の向上と製品寿命の長大化とが図られているのである。
【００２５】
（４）第４の実施の形態（図５参照）
第４の実施の形態に係るガスライター１０４は基本的構成は上記第１の実施の形態と同様であるので、ここでは第４の実施の形態特有の構成に絞って説明する。
即ち、第４の実施の形態に係るガスライター１０４にあっては、操作ボタン９がケース３の中央付近に設けられており、揺動支点Ｑを中心に操作ボタン９が所定の角度揺動し得るように構成されている。
そして操作ボタン９には圧電メカ作動框体１３を押圧する押圧作用片７３と、ガス開閉レバー３３の作用端を押圧する押圧凸部７５が設けられている。
【００２６】
又、上記操作ボタン９の配置に伴って、圧電メカ１５と圧電メカ作動框体１３の配置が操作ボタン９の上方（図５中左方）に設定されており、設置方向も１８０°逆向きに設定されている。
又、ガス開閉レバー３３とバルブノズル３７等の配置は操作ボタン９の下方（図５中右方）に設定されている。
そして本実施の形態でも図５（ｂ）に示すように圧電メカ１５は２ユニット設けられているから、第１の実施の形態と同様、着火条件を満たす管理範囲の拡大が図られており、ガスライター１０４の着火性能の向上と製品寿命の長大化とが図られているのである。
【００２７】
尚、本発明は上述した第１〜第４の実施の形態に限定されるものではない。
例えば圧電メカ１５の数は２ユニットに限らず、３ユニット等、更に数を増やすことが可能である。
又、複数設けられる圧電メカ１５は並列的に配置される他、直列的に配置することも可能である。
又、複数設けられる圧電メカ１５の作動タイミングをリード線２９の長さを調整する等、人為的な手法によって変え、複数の放電タイミングを創出するようにすることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明は、シガレットライター及びユーティリティライター等の圧電着火方式のガスライターの製造、使用分野等で利用でき、特に着火の条件を満たす管理範囲を拡大してガスライターの着火性能を長期に亘って安定的に向上させたい場合に利用可能性を有する。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す図で、図１（ａ）はガスライターの側断面図、図１（ｂ）は図１（ａ）の矢視ｂ部の拡大図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態を示す図で、ガスライターの平断面図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態を示す図で、ガスライターの平断面図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態を示す図で、図４（ａ）はガスライターの側断面図、図４（ｂ）は圧電メカの平面図である。
【図５】本発明の第４の実施の形態を示す図で、図５（ａ）はガスライターの側断面図、図５（ｂ）は圧電メカの平面図である。
【図６】放電火花の発生の様子を示す図で、図６（ａ）は圧電メカが１ユニットで放電極が１つの場合の斜視図、図６（ｂ）は圧電メカが２ユニットで放電極が１つの場合の斜視図、図６（ｃ）は圧電メカが２ユニットで放電極が２つの場合の斜視図である。
【図７】圧電メカの出力電圧特性と操作ボタンを押し込んでから放電が生ずるまでの遅延時間との関係を示すグラフで、圧電メカが１ユニットのみ設けられている場合のグラフである。
【図８】圧電メカの出力電圧特性と操作ボタンを押込んでから放電が生ずるまでの遅延時間との関係を示すグラフで、圧電メカが２ユニット設けられている場合のグラフである
【符号の説明】
【００３０】
１  ガスライター（第１の実施の形態）
３  ケース
５  金属筒体
７  ボタン開口
９  操作ボタン
１１  作動レバー
１３  圧電メカ作動框体
１５  圧電メカ
１７  ノズル
１９  放電極
２１  底蓋
２３  燃料タンク
２５  アース板
２７  アース線
２９  リード線
３３  ガス開閉レバー
３５  挟持部
３７  バルブノズル
３９  燃料ガス
４１  燃料室
４３  バルブ室
４５  バルブケース
４７  フィルター固定子
４９  フィルター
５１  吸い上げ芯
５３  弁ゴム
５５  ノズル底
５７  ノズルケース
５９  スプリング
６１  導管
６３  ノズル支持体
６５  ノズルスプリング
６７  火花
６９  炎
７１  開口
７３  押圧作用片
７５  押圧凸部
１０２  ガスライター（第２の実施の形態）
１０３  ガスライター（第３の実施の形態）
１０４  ガスライター（第４の実施の形態）
Ｏ  作動支点
Ｐ  回動支点
Ｑ  揺動支点
【図１】
2008014578.tif 000003
【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】
2008014578.tif 000009
【図８】
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