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WO2016132026A1 - Contact à ressort pour vaporisateur portable - Google Patents

Contact à ressort pour vaporisateur portable Download PDF

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Publication number
WO2016132026A1
WO2016132026A1 PCT/FR2016/000024 FR2016000024W WO2016132026A1 WO 2016132026 A1 WO2016132026 A1 WO 2016132026A1 FR 2016000024 W FR2016000024 W FR 2016000024W WO 2016132026 A1 WO2016132026 A1 WO 2016132026A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
ring
hole
spring
piece
vaporizer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/FR2016/000024
Other languages
English (en)
Inventor
Claude Henaux
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of WO2016132026A1 publication Critical patent/WO2016132026A1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24F—SMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F40/00—Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/40—Constructional details, e.g. connection of cartridges and battery parts
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24F—SMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F40/00—Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/10—Devices using liquid inhalable precursors

Definitions

  • the invention lies in the technical field of portable vaporizers and more particularly in the technical field of so-called electronic cigarettes or e-cigarettes.
  • a portable vaporizer is in the prior art a device for vaporizing a liquid contained in a tank by electric heating.
  • the liquid is placed in a reservoir and a wick is soaked therein that the liquid impregnates by capillary action, an electrical resistance is then available in thermal contact with a portion of the wick, and the resistance is supplied by a source of energy.
  • portable and autonomous electric preferably rechargeable, such as an accumulator or a battery.
  • the electric current flowing through the resistor then makes it hot for the wick.
  • the heat imparted to the wick and the liquid that impregnates it vaporizes the liquid in a mouthpiece and produces a quantity or puff of vapor that the user of the
  • spray can suck and inhale through the tip.
  • the quantity of steam for a given power supply period is a quality criterion of a portable vaporizer and this quantity is directly related to the electrical quality of the heating resistor supply circuit and in particular to the specific contact resistances between the heating elements.
  • Removable elements of a vaporizer are parasitic resistors, which occur in series with the heating resistor and induce a voltage drop on both sides of a mechanical contact crossed by an electric current and are responsible for unnecessary energy dissipation, because apart from the heating resistance, in a removable portable vaporizer whose mechanical parts are not in contact with each other or intimate contact.
  • the present application will be understood as "mechanical support” or “support” between conductors, a situation where two conductive elements for electricity, in mechanical contact, exert a force on one another, the result of this support being an intimate mechanical contact between the surfaces, favorable to the reduction of the so-called specific electrical contact resistance, between the conductors.
  • the support between two parts makes it possible to make the connection between these parts without clearance as long as a force tending to separate them less than the binding force is applied to these parts.
  • Controlled support for the amplitude of the support force between a screw and a nut can for example be achieved using a so-called torque wrench tightening the screw on an immobilized nut.
  • the mechanical tolerances on the non-welded elements make these elements non-replaceable without a mechanical adjustment tending to catch the game and find a support or electrical and mechanical contact intimate between the non-replaced part of the vaporizer and the replaced part of the vaporizer .
  • the removable vaporizers are reserved in the prior art to knowledgeable users or non-specialist users who accept a potentially degraded quality of the vaporizer after replacing one of its removable parts.
  • the problem of the amount of steam produced is not the only problem encountered by a removable vaporizer.
  • an atomizer comprising a block comprising a resistor and a wick soaking in a liquid reservoir to be evaporated, the atomizer comprising a mechanical and electrical connection comprising an electrically conductive casing, cylindrical of revolution with an external screw pitch and a core conductor separated from the casing by an electrical insulator.
  • a power supply unit comprising a compartment, usually a tube, a battery and a switch.
  • the tube is in contact with the envelope and makes it possible to position the positive terminal of the accumulator (electrically isolated from the tube) in contact with the soul of the atomizer.
  • the switch carried by the tube is electrically disposed between the negative terminal of the accumulator and the tube.
  • the tube is usually screwed onto the envelope of the atomizer and in intimate contact with it, likewise, the switch is screwed onto the tube and in intimate contact with it.
  • a change, by the user of the vaporizer, the atomizer or the accumulator, causes taking into account the manufacturing tolerances of these parts manufactured in large series is a loss of mechanical contact and electric if the replaced element is smaller, with loss of quality, or a crushing of the battery if the replaced element is longer, with risks of leakage of toxic or dangerous products incompatible with the safety of the user.
  • clips will be synonymous with a means of mechanical assembly, flange on a piece and hollow on another part, to force two pieces to hold them together in support of one on the other.
  • the word "mod” means an electronic cigarette whose battery or accumulator source of electrical energy is replaceable.
  • fixed means, for mechanical parts, any means or mechanical assembly part, in particular as a clip, a screw or a screw, a bonding
  • facing mean for a first edge of a first piece and a second edge of a second piece, a relative disposition of the first piece and the second piece in which an observer placed on the first edge sees the second edge.
  • support or "support” mean a state or an action in which two mechanical parts in contact exert a force on one another, with the result or effect of a reduction in the specific contact resistance for conductive parts for electricity in support or supported.
  • a mechanical device which comprises a first insulating ring (1) for electricity, the first ring comprising a first hole, the first hole passing through the first ring and the first hole comprising a first flange, which comprises a second ring (2) insulating for electricity, the second ring comprising a second hole, the second hole passing through the second ring and the second hole comprising a second flange opposite the first flange, which comprises means for mechanically fixing the second ring to the first ring, which comprises a first electrically conductive piece (3) resting on the first flange, extending into the first hole and protruding from the first hole, which comprises a second electrically conductive piece (5) bearing on the second flange, extending into the second hole and protruding from the second hole and which comprises a spring (4) conductive for electricity resting on the first piece (3) and bearing on the second piece (5).
  • the first piece has a hollow and the second piece has a protuberance, the protuberance being engaged in the hollow.
  • the spring comprises a wire extending in length along a helix drawn on a cone.
  • the angle of the cone is chosen so that the spring is able to occupy a volume between two planes parallel to each other, perpendicular to the height of the cone and separated by a width of the wire, when the spring is crushed according to the height of the cone.
  • the means for mechanically fastening the second ring to the first ring are a clip.
  • the present application also relates to a method for obtaining a device above comprising the following steps:
  • the present application also relates to a method of using a device above, comprising the following steps:
  • the portable vaporizer is an electronic cigarette.
  • the electronic cigarette is a mod.
  • Figure 1 shows a sectional view along a plane passing through its axis of revolution of the device above.
  • Figure 2 shows a vaporizer provided with an above device in exploded view showing the disassembled device, an atomizer, an adapter ring and a power supply unit provided with an accumulator.
  • the description below shows an embodiment of the device of the present application and a use of the device in a portable vaporizer.
  • a device which comprises a first insulating ring (1) for electricity, which is made of a material, for example a dielectric material, such as a plastic material.
  • This first ring is toric and revolution about an axis, it comprises a thread on the outside of the ring.
  • this external thread is a mechanical fixing means, here a screwing means, between the first ring of the device and another element of a portable vaporizer in which it is desired to integrate the device.
  • This fixing means is, for example, optional for the first ring, in the case where a forced insertion of the first ring or a bonding of the first ring into a portion of the portable vaporizer is used to fix the device to the vaporizer by its first Ring.
  • the first ring is pierced right through a first hole of revolution about the axis.
  • This hole has a diameter decrease that defines a first rim, inside the first ring and extending perpendicular to the axis.
  • the device also comprises a second insulating ring (2), made, for example, of the same material as the first ring, which is, for example, of the same external diameter as the bottom of the thread of the first ring and which comprises a clip which allows to fix the first ring to the second ring.
  • a second insulating ring (2) made, for example, of the same material as the first ring, which is, for example, of the same external diameter as the bottom of the thread of the first ring and which comprises a clip which allows to fix the first ring to the second ring.
  • the second ring is pierced right through a second hole of revolution around the axis.
  • This hole comprises a diameter reduction which defines a second flange, inside the second ring and extending perpendicular to the axis over a width for example equal to that of the first flange.
  • the second ring and the first ring are oriented head to tail so that their flanges are opposite, that is to say they can be superimposed in a view along the axis, in the case where they are of the same width, and that they are visible to each other in the absence of other elements than the rings.
  • the set of two rings comprises an inner chamber between the flanges and comprises two holes facing one another.
  • the first ring and the second ring being disengaged, is then introduced into the first ring a first piece (3), a spring (4) and a second piece (5).
  • the first conductive part (3) for electricity comprises a first portion passing through the first hole and protruding from the first hole and a first extension of diameter or edge, which is pressed on the first flange.
  • the first part is made of a conductive material for electricity, for example a metal and in particular a stainless metal or a metal covered with a layer of a stainless metal.
  • the conductive spring (4) is disposed between the first piece (3) and the second piece (5) resting on these two pieces.
  • the spring is made for example in the same metal as the first piece.
  • the second conductive part (5) comprises a second part passing through the second hole and protruding from the second hole and a second extension of diameter or edge, which is pressed on the second flange.
  • the second piece is made for example in the same metal as the first piece.
  • the second piece is provided for example with a protuberance of revolution about the axis, on which is threaded the conductive spring, which is, for example helical and composed of a resilient metal wire, deformable in the direction of the axis.
  • the spring (4) is for example of helical shape on a cone of revolution about the axis and comprises on one side a second diameter of a second base of the cone, equal to the diameter of the protuberance and on the other side a first diameter of a first base of the cone, greater than the second diameter.
  • the maximum compression of the cone is comparable to the number of turns multiplied by the diameter of the wire.
  • This limit of deformation of the device can be reduced by a judicious choice of the angle of the cone as a function of the diameter of the wire and the number of turns.
  • the shape of the spring is in orthogonal projection on a plane perpendicular to the axis a spiral with non-contiguous turns, so that, by crushing the spring, the bulk of the spring crushed along the axis is brought back to that of a wire thickness.
  • the angle of the cone and the diameter of the wire is thus, for example, chosen so that the spring crushes by giving an Archimedean spiral in a plane perpendicular to the axis with a minimum space equal to the thickness or the width of the wire component of the spring.
  • the length on the axis of the projection of the spring is thus minimized during a crash and the adjustment capacity of the device, equal to its capacity for decreasing length along the axis, is maximized.
  • a simple visual examination along the axis can detect the result if a day is visible between the turns of the spring.
  • the design of a drawing of a spring according to this criterion is a preferred mode for the device.
  • the spring is pressed on the first piece (1) at a hole of diameter equal to the first diameter of the first base of the spring cone and depth of the order of the diameter of the spring wire to limit the displacement of the first base of the spring perpendicular to the axis.
  • the first piece is, for example, provided with a cylindrical hole or hollow of revolution of diameter greater than or equal to the diameter of the protuberance, hollow in which the protuberance is engaged and sinks during a crash of the spring under the effect of a reconciliation of the first and the second part, linked by the spring.
  • this male-female structure is to reduce the size of the play compensations formed by the first piece and the second piece when they are inserted between two planes which compress the spring as the plane of the soul of an atomizer. and the plane of the positive terminal of an accumulator inserted into a power supply of a vaporizer.
  • this structure allows to guide fluidly and with a reduced lateral play the first and the second part in their relative movement separated by the spring.
  • the edge of the first piece is, for example, of the same width as the first edge and is superposable along the axis
  • the edge of the second piece is, for example, the same width as the second edge and it is stackable along the axis
  • the outer diameter of the first piece at the first edge is equal to the outer diameter of the second piece at the second edge.
  • the contact between the second part and the second ring is, for example, made in a liquid-tight manner to prevent the condensation of liquid and its runoff, for use in a vaporizer heated by a heating resistor and vaporizing a liquid.
  • a seal ring (6) made of rubber is placed between the second piece and the second ring at the second hole and the second piece is placed in contact with a terminal of a heating resistor.
  • the contact between the second piece and the second ring can be made only to allow sliding of the second ring in the second piece and the seal ( 6) is optional for the device described. Otherwise, any sealing means compatible with the above sliding may be used instead of the seal (6).
  • the first ring and the second ring are then engaged by clipping or by any other fixing means known from the prior art for fixing the first ring to the second ring, which increases the support between the first piece, the spring and the second piece by compression of the spring.
  • a device is then obtained in which the first piece protrudes from a first height outside the volume created by the clipped rings, via the first hole and in which the second piece exceeds by a second height the volume created by the rings. clipped, via the second hole.
  • a vaporizer provided with the device, which is for example an electronic cigarette replaceable battery or mod.
  • a portable vaporizer constituted for example:
  • an atomizer (20) comprising two electrical terminals, connected to a heating resistor of the atomizer, for example a cylindrical core or first terminal (23) of the atomizer and a cylindrical shell or second terminal of the atomizer (22). ) of diameter greater than the core and electrically isolated from the core, and
  • a power supply unit comprising a conductive tube (24) and a
  • the tube containing the accumulator the accumulator comprising a positive electrical terminal or first terminal (26) of the accumulator and a negative electrical terminal or second terminal of the accumulator electrically connected to the tube.
  • a switch is disposed in the electrical connection between the tube and the negative terminal of the accumulator to allow the user to control the vaporizer. It will be considered below that the switch is closed and of negligible contact specific resistance. The tube and the negative terminal are thus in intimate electrical contact and the vaporizer is used to vaporize liquid contained in the atomizer.
  • the device described in the first mode, will be inserted in a third adapter ring (21) and the first component (3) will be pressed, for example on the positive terminal (26) of the accumulator which is usually the most near the atomizer (20) on the one hand and the second piece (5) on the soul of the atomizer (23).
  • the positive and negative terminals could be swapped. This is particularly the case when the terminals of the atomizer are connected to a heating resistor, non-sensitive element in the direction of the current imposed by the accumulator in the atomizer circuit.
  • the third ring (21) will be provided with a threaded hole and the first ring of the device will be screwed into the hole.
  • the ring will also be provided with two adaptation threads: a thread for screwing it onto the conductive tube (24) of the power supply unit and a thread for screwing it onto the conductive envelope (22) of the atomizer.
  • the electrical contact is considered below intimate when the parts are screwed and are therefore supported on one another.
  • the third ring will make ohmic contact between the tube of the accumulator block or power supply and the envelope of the atomizer while being isolated from the first and second conductive parts of the device by the first ring (1) which is insulating for electricity.
  • the first passing height of the first piece (3) out of the first ring (1) will, for example, be chosen equal to the tolerance range on the dimension of the accumulator (25), as indicated by the manufacturer. of the accumulator.
  • the second passing height of the second piece (5) out of the second ring (2) will, for example, be chosen equal to the tolerance range of the position of the soul of the atomizer (23) inside. the atomizer casing (20), as indicated by the atomizer builder.
  • the third ring will be drawn so that once the device is screwed into it, the positioning of the terminal closest to the third ring is positioned for an average accumulator of a power supply unit screwed onto the third ring, in the middle of the first overtaking height of the first piece out of the first ring.
  • the third ring will also be drawn so that once the device is screwed into it, the
  • the positioning tolerances of the atomizer cores being usually smaller than the size tolerances of the accumulators, the second height will generally be chosen smaller than the first height.
  • the dimensions of the third ring (21) will be chosen so that the first piece (1) bears on the first terminal of the accumulator and for the second piece (5) to be in contact with the first terminal of the atomizer , by slightly compressing the spring (4) for a shortest accumulator and a recessed core of the atomizer casing. In this way, a support and a low specific contact resistance will be obtained between the accumulator, the first part, the spring, the second part and the soul of the atomizer, by an elastic spring contact between all the elements. electrically clad mechanically on the other in the vaporizer.
  • the tube containing mainly the accumulator a ring longer than the tube, the ring containing mainly the accumulator - a ring and a tube of comparable length, the ring and the tube partially containing each the accumulator.
  • first and second holes mentioned in the application have a surface state and dimensions compatible with a sliding of the first and second parts in the first and second rings under the effect of the spring and that these holes are for example smooth holes. It is also understood that the length and the stiffness of the spring will be chosen to allow this sliding and to obtain a rest position of the device in which the conductive parts abut abutting the insulating rings and resting in electrical contact. intimate on the driver's spring.
  • the invention is susceptible of industrial application in the field of removable portable vaporizers or e-cigarettes.

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  • Catching Or Destruction (AREA)

Abstract

Dispositif mécanique qui comprend une première bague (1) isolante pour l'électricité, la première bague comprenant un premier trou, le premier trou traversant la première bague, et le premier trou comprenant un premier rebord, qui comprend une seconde bague (2) isolante pour l'électricité, la seconde bague comprenant un second trou, le second trou traversant la seconde bague, et le second trou comprenant un second rebord en regard du premier rebord, qui comprend des moyens pour fixer mécaniquement la seconde bague à la première bague, qui comprend une première pièce (3) conductrice pour l'électricité en appui sur le premier rebord, s'étendant dans le premier trou et dépassant du premier trou, qui comprend une seconde pièce (5) conductrice pour l'électricité en appui sur le second rebord, s'étendant dans le second trou et dépassant du second trou et qui comprend un ressort (4) conducteur pour l'électricité en appui sur la première pièce (3) et en appui sur la seconde pièce (5).

Description

Contact à ressort pour vaporisateur portable
L'invention se situe dans le domaine technique des vaporisateurs portables et plus particulièrement dans le domaine technique des cigarettes dites électroniques ou e-cigarettes.
Un vaporisateur portable, est dans l'art antérieur un dispositif servant à vaporiser un liquide contenu dans un réservoir par chauffage électrique. Par exemple, on dispose le liquide dans un réservoir et on y fait tremper une mèche que le liquide imprègne par capillarité, on dispose ensuite une résistance électrique en contact thermique avec une partie de la mèche, on alimente la résistance par une source d'énergie électrique portable et autonome, de préférence rechargeable, comme un accumulateur ou une batterie. Le courant électrique parcourant la résistance la rend alors chauffante pour la mèche. La chaleur communiquée à la mèche et au liquide qui l'imprègne, vaporise le liquide dans un embout buccal et produit une quantité ou bouffée de vapeur que l'utilisateur du
vaporisateur peut aspirer et inhaler par l'embout.
La quantité de vapeur pour une durée d'alimentation électrique donnée est un critère de qualité d'un vaporisateur portable et cette quantité est directement reliée à la qualité électrique du circuit d'alimentation de la résistance chauffante et notamment aux résistances spécifiques de contact entre les éléments démontables d'un vaporisateur. Les résistances spécifiques de contact ou résistances de contact ci-dessous, sont des résistances parasites, qui interviennent en série avec la résistance chauffante et induisent une chute de tension de part et d'autre d'un contact mécanique traversé par un courant électrique et sont responsables d'une dissipation d'énergie inutile, car en dehors de la résistance chauffante, dans un vaporisateur portable démontable dont les parties mécaniques ne sont pas en appui entre elles ou contact intime.
Dans un vaporisateur portable, on entendra dans la présente demande par « appui mécanique » ou « appui » entre conducteurs, une situation où deux éléments conducteurs pour l'électricité, en contact mécanique, exercent une force l'un sur l'autre, le résultat de cet appui étant un contact mécanique intime entre les surfaces, favorable à la diminution de la résistance électrique dite spécifique de contact, entre les conducteurs. Dans le cas où les pièces sont isolantes pour l'électricité, l'appui entre deux pièces permet de rendre sans jeu la liaison entre ces pièces tant qu'une force tendant à les séparer inférieure à la force de liaison est appliquée à ces pièces. Un appui contrôlé pour l'amplitude de la force d'appui entre une vis et un écrou, peut par exemple être réalisé à l'aide d'une clé dite dynamométrique serrant la vis sur un écrou immobilisé.
Dans l'art antérieur, afin d'utiliser au mieux l'énergie électrique pour vaporiser un liquide dans un vaporisateur portable, il est souhaitable de diminuer les résistances de contact et la solution couramment utilisée est de souder les éléments d'un vaporisateur portable. Toutefois, pour un utilisateur non spécialiste ce choix rend en pratique non recyclable et non réparable le vaporisateur qui est finalement jetable.
Pour les vaporisateurs démontables, les tolérances mécaniques sur les éléments non soudés rendent ces éléments non remplaçables sans un réglage mécanique tendant à rattraper le jeu et retrouver un appui ou contact électrique et mécanique intime entre la partie non remplacée du vaporisateur et la partie remplacée du vaporisateur. En conséquence, les vaporisateurs démontables sont réservés dans l'art antérieur à des utilisateurs avertis ou à des utilisateurs non spécialistes qui acceptent une qualité potentiellement dégradée du vaporisateur après remplacement d'une de ses parties démontables. Toutefois, le problème de la quantité de vapeur produite n'est pas le seul problème rencontré par un vaporisateur démontable.
Dans un vaporisateur démontable, on distingue en effet deux parties principales :
un atomiseur comprenant un bloc comprenant une résistance et une mèche trempant dans un réservoir de liquide à évaporer, l'atomiseur comprenant une connexion mécanique et électrique comprenant une enveloppe conductrice pour l'électricité, cylindrique de révolution avec un pas de vis extérieur et une âme conductrice séparée de l'enveloppe par un isolant électrique.
Un bloc d'alimentation électrique comprenant un compartiment, usuellement un tube, un accumulateur et un interrupteur. Le tube est en contact avec l'enveloppe et permet de positionner la borne positive de l'accumulateur (isolée électriquement du tube) en contact avec l'âme de l'atomiseur. Par ailleurs, l'interrupteur, porté par le tube, est disposé électriquement entre la borne négative de l'accumulateur et le tube.
Dans cette structure, le tube est usuellement vissé sur l'enveloppe de l'atomiseur et en contact intime avec lui, de même, l'interrupteur est vissé sur le tube et en contact intime avec lui.
Par contre pour un réglage d'usine ayant obtenu un appui, notamment dynamométrique, entre la borne positive de l'accumulateur et l'âme de l'atomiseur et entre la borne négative de
l'accumulateur et l'interrupteur, un changement, par l'utilisateur du vaporisateur, de l'atomiseur ou de l'accumulateur, entraîne compte-tenu des tolérances de fabrication de ces pièces fabriquées en grande série soit une perte de contact mécanique et électrique si l'élément remplacé est plus petit, avec perte de qualité, soit un écrasement de la pile si l'élément remplacé est plus long, avec des risques de fuites de produits toxiques ou dangereux incompatibles avec la sécurité de l'utilisateur.
Ainsi, dans l'art antérieur, bien qu'il soit souhaitable pour les utilisateurs de rendre démontables un vaporisateur mécanique, le problème d'obtenir l'interchangeabilité d'un atomiseur et d'un bloc d'alimentation électrique dans un vaporisateur portable est finalement un problème difficile.
Dans la présente demande les définitions ou conventions suivantes s'appliquent:
- le mot « bague » sera synonyme de « tore ».
- le mot « clips » sera synonyme d'un moyen d'assemblage mécanique, de rebord sur une pièce et de creux sur une autre pièce, permettant d'engager en force deux pièces pour les maintenir ensemble en appui l'une sur l'autre.
- le mot « mod » désigne, une cigarette électronique dont la batterie ou accumulateur source d'énergie électrique est remplaçable.
- le mot « fixé » ou « moyen de fixation » désigne pour des pièces mécaniques, tout moyen ou pièce d'assemblage mécanique, notamment comme un clips, une vis ou un vissage, un collage
(éventuellement au moyen d'une colle conductrice pour l'électricité si un contact électrique doit être obtenu), une entrée à force, ou un emboutissage, dans la mesure où un tel moyen d'assemblage est apte à maintenir une position donnée entre les éléments.
- Les pièces mécaniques décrites dans la présente demande seront décrites par commodité et pour en faciliter la compréhension, comme étant toutes de révolution autour d'un axe commun, on comprendra toutefois de la demande que les pièces décrites pourront, pour une même fonction de ces pièces, telle que comprise par l'homme du métier, ne pas être de révolution autour de cet axe commun ou désalignées, sans sortir de l'enseignement de la demande.
- les mots « en regard » désignent pour un premier rebord d'une première pièce et un second rebord d'une seconde pièce, une disposition relative de la première pièce et de la seconde pièce dans laquelle un observateur placé sur le premier rebord aperçoit le second rebord.
- les mots « appui » ou « appuyer » désignent un état ou une action dans laquelle deux pièces mécaniques en contact exercent un effort l'une sur l'autre, avec pour résultat ou pour effet une diminution de la résistance spécifique de contact pour des pièces conductrices pour l'électricité en appui ou appuyées.
Dans ce contexte la présente demande concerne :
Un dispositif mécanique qui comprend une première bague (1) isolante pour l'électricité, la première bague comprenant un premier trou, le premier trou traversant la première bague et le premier trou comprenant un premier rebord, qui comprend une seconde bague (2) isolante pour l'électricité, la seconde bague comprenant un second trou, le second trou traversant la seconde bague et le second trou comprenant un second rebord en regard du premier rebord, qui comprend des moyens pour fixer mécaniquement la seconde bague à la première bague, qui comprend une première pièce (3) conductrice pour l'électricité en appui sur le premier rebord, s'étendant dans le premier trou et dépassant du premier trou, qui comprend une seconde pièce (5) conductrice pour l'électricité en appui sur le second rebord, s'étendant dans le second trou et dépassant du second trou et qui comprend un ressort (4) conducteur pour l'électricité en appui sur la première pièce (3) et en appui sur la seconde pièce (5).
Dans des variantes du dispositif :
- la première pièce comporte un creux et la seconde pièce comporte une protubérance, la protubérance étant engagée dans le creux.
- le ressort est engagé sur la protubérance.
- le ressort comprend un fil s'étendant en longueur selon une hélice tracée sur un cône.
- l'angle du cône est choisi pour que le ressort soit apte à occuper un volume compris entre deux plans parallèles entre eux, perpendiculaires à la hauteur du cône et séparés d'une largeur du fil, lorsque le ressort est écrasé selon la hauteur du cône.
- les moyens pour fixer mécaniquement la seconde bague à la première bague sont un clips. La présente demande concerne aussi un procédé d'obtention d'un dispositif ci-dessus comprenant les étapes suivantes:
- faire coulisser la première pièce dans le premier trou de la première bague pour mettre en contact la première pièce et le premier rebord, - faire coulisser la seconde pièce dans le second trou de la seconde bague pour mettre en contact la seconde pièce et le second rebord,
- disposer le ressort entre la première pièce et la seconde pièce
- rapprocher la première bague et la seconde bague pour appuyer la première pièce et la seconde pièce sur le ressort
- fixer la première bague à la seconde bague.
La présente demande concerne aussi un procédé d'utilisation d'un dispositif ci-dessus, comprenant les étapes suivantes :
- appuyer la première pièce sur une borne électrique d'un accumulateur d'un vaporisateur portable,
- appuyer la seconde pièce sur une borne électrique d'une résistance d'un atomiseur d'un vaporisateur portable.
Dans des variantes du procédé d'utilisation :
- le vaporisateur portable est une cigarette électronique.
- la cigarette électronique est un mod.
La présente demande sera mieux comprise en liaison avec la liste des figures ci-dessous dans laquelle :
la figure 1 représente une vue en coupe selon un plan passant par son axe de révolution du dispositif ci-dessus.
La figure 2 représente un vaporisateur muni d'un dispositif ci-dessus en vue éclatée montrant le dispositif démonté, un atomiseur, une bague d'adaptation et un bloc d'alimentation électrique muni d'un accumulateur. La description ci-dessous présente un mode de réalisation du dispositif de la présente demande et une utilisation du dispositif dans un vaporisateur portable.
Dans un mode de réalisation, il est décrit, en référence à la figure 1 pour les numéros entre parenthèses, un dispositif qui comprend une première bague (1) isolante pour l'électricité, qui est réalisée dans un matériau, par exemple diélectrique, comme une matière plastique.
Cette première bague est torique et de révolution autour d'un axe, elle comprend un filetage sur l'extérieur de la bague.
On comprendra, de la présente demande, que ce filetage extérieur est un moyen de fixation mécanique, ici un moyen de vissage, entre la première bague du dispositif et un autre élément d'un vaporisateur portable dans lequel on souhaite intégrer le dispositif. Ce moyen de fixation est par exemple optionnel pour la première bague, dans le cas où un enfoncement à force de la première bague ou encore un collage de la première bague dans une partie du vaporisateur portable est utilisé pour fixer le dispositif au vaporisateur par sa première bague. Les mêmes remarques
s'appliqueraient à la seconde bague dans les cas où une méthode de fixation du dispositif à un vaporisateur par la seconde bague serait choisie.
La première bague est percée de part en part d'un premier trou de révolution autour de l'axe. Ce trou comporte une diminution de diamètre qui permet de définir un premier rebord, intérieur à la première bague et s'étendant perpendiculairement à l'axe.
Le dispositif comprend aussi une seconde bague isolante (2), réalisée, par exemple dans le même matériau que la première bague, qui est, par exemple, de même diamètre extérieur que le fond du filetage de la première bague et qui comporte un clips qui permet de fixer en appui la première bague à la seconde bague.
La seconde bague est percée de part en part d'un second trou de révolution autour de l'axe. Ce trou comporte une diminution de diamètre qui permet de définir un second rebord, intérieur à la seconde bague et s'étendant perpendiculairement à l'axe sur une largeur par exemple égale à celle du premier rebord.
La seconde bague et la première bague sont orientées tête-bêche pour que leurs rebords soient en regard, c'est-à-dire qu'il soit superposables en vue selon l'axe, dans le cas où ils sont de même largeur, et qu'ils soient visibles l'un pour l'autre en l'absence d'autres éléments que les bagues.
De cette façon, l'ensemble des deux bagues comprend une chambre intérieure entre les rebords et comprend deux trous en regard l'un de l'autre. La première bague et la seconde bague étant désolidarisées, on introduit alors dans la première bague une première pièce (3), un ressort (4) et une seconde pièce (5).
La première pièce (3) conductrice pour l'électricité, comprend une première partie traversant le premier trou et dépassant de ce premier trou et une première extension de diamètre ou bord, qu'on appuie sur le premier rebord. La première pièce est réalisée dans un matériau conducteur pour l'électricité, par exemple un métal et notamment un métal inoxydable ou un métal recouvert d'une couche d'un métal inoxydable.
Le ressort(4) conducteur est disposé entre la première pièce (3) et la seconde pièce (5) en appui sur ces deux pièces. Le ressort est réalisé par exemple dans le même métal que la première pièce.
La seconde pièce (5) conductrice comprend une seconde partie traversant le second trou et dépassant de ce second trou et une seconde extension de diamètre ou bord, qu'on appuie sur le second rebord. La seconde pièce est réalisée par exemple dans le même métal que la première pièce.
La seconde pièce est munie par exemple, d'une protubérance de révolution autour de l'axe, sur laquelle on enfile le ressort conducteur, qui est, par exemple hélicoïdal et composé d'un fil métallique élastique, déformable dans la direction de l'axe.
Le ressort (4) est par exemple de forme hélicoïdale sur un cône de révolution autour de l'axe et comprend d'un côté un second diamètre d'une seconde base du cône, égal au diamètre de la protubérance et d'un autre côté un premier diamètre d'une première base du cône, supérieur au second diamètre.
Lorsque la forme du ressort n'est pas conique ou seulement faiblement conique, la compression maximale du cône, compression du ressort uniquement selon l'axe, est comparable au nombre de spires multiplié par le diamètre du fil. Cette limite de déformation du dispositif peut être diminuée par un choix judicieux de l'angle du cône en fonction du diamètre du fil et du nombre de spires.
En effet, il suffira que la forme du ressort soit en projection orthogonale sur un plan perpendiculaire à l'axe une spirale à spires non jointives, pour que, par écrasement du ressort, l'encombrement du ressort écrasé selon l'axe, soit ramené à celui d'une épaisseur du fil.
L'angle du cône et le diamètre du fil est ainsi, par exemple, choisi pour que le ressort s'écrase en donnant une spirale d'Archimède dans un plan perpendiculaire à l'axe avec un encombrement minimal égal à l'épaisseur ou la largeur du fil composant le ressort. La longueur sur l'axe de la projection du ressort est ainsi minimisée lors d'un écrasement et la capacité de réglage du dispositif, égale à sa capacité de diminution de longueur selon l'axe, est maximisée. Un examen visuel simple le long de l'axe permet de déceler le résultat si un jour est visible entre les spires du ressort. La conception d'un dessin d'un ressort conforme à ce critère est un mode préféré pour le dispositif. Le ressort est appuyé sur la première pièce (1) au niveau d'un trou de diamètre égal au premier diamètre de la première base du cône du ressort et de profondeur de l'ordre du diamètre du fil du ressort pour limiter le déplacement de la première base du ressort perpendiculairement à l'axe.
De plus, la première pièce est, par exemple, munie d'un trou ou creux cylindrique de révolution de diamètre supérieur ou égal au diamètre de la protubérance, creux dans lequel la protubérance est engagée et s'enfonce lors d'un écrasement du ressort sous l'effet d'un rapprochement de la première et de la seconde pièce, liées par le ressort.
La fonction de cette structure mâle-femelle est de diminuer l'encombrement des rattrapages de jeu constitués par la première pièce et la seconde pièce lorsqu'elles sont insérées entre deux plans qui compriment le ressort comme le plan de l'âme d'un atomiseur et le plan de la borne positive d'un accumulateur inséré dans un bloc d'alimentation électrique d'un vaporisateur. De plus, cette structure permet de guider de façon fluide et avec un jeu latéral réduit la première et la seconde pièce dans leur mouvement relatif séparé par le ressort.
Le bord de la première pièce est, par exemple, de même largeur que le premier rebord et lui est superposable le long de l'axe, le bord de la seconde pièce est, par exemple, de même largeur que le second rebord et lui est superposable le long de l'axe, enfin le diamètre extérieur de la première pièce au niveau du premier bord est égal au diamètre extérieur de la seconde pièce au niveau du second bord.
Dans le second trou, en sa partie la plus étroite, le contact entre la seconde pièce et la seconde bague est, par exemple, réalisé de façon étanche aux liquides pour éviter la condensation de liquide et son ruissellement, en vue d'une utilisation dans un vaporisateur chauffé par une résistance chauffante et vaporisant un liquide. Pour cela, un joint (6) torique d'étanchéité, en caoutchouc, est disposé entre la seconde pièce et la seconde bague au niveau du second trou et la seconde pièce est placée au contact d'une borne d'une résistance chauffante d'un atomiseur de vaporisateur portable.
Dans le cas où l'utilisation du dispositif n'est pas confrontée à un problème de ruissellement, le contact entre la seconde pièce et la seconde bague peut être seulement réalisé pour permettre un coulissement de la seconde bague dans la seconde pièce et le joint (6) est facultatif pour le dispositif décrit. Dans le cas contraire, tout moyen d'étanchéité compatible avec le coulissement ci-dessus peut être utilisé en lieu et place du joint (6).
Pour finir le montage du dispositif décrit, on appuie alors sur la première base du ressort le trou de la première pièce de même diamètre que cette base, et on coiffe le tout de la première bague en mettant en appui le premier rebord sur le premier bord de la première pièce, en faisant traverser le premier trou à la première pièce et en la faisant dépasser de ce premier trou.
On engage alors la première bague et la seconde bague par clipsage ou par tout autre moyen de fixation connu de l'art antérieur pour fixer la première bague à la seconde bague, ce qui augmente l'appui entre la première pièce, le ressort et la seconde pièce par compression du ressort.
Alternativement un collage ou un vissage des bagues sont envisageables, le clipsage permettant toutefois de conserver l'aspect démontable du dispositif en cas d'usure prématurée. On obtient alors un dispositif dans lequel la première pièce dépasse d'une première hauteur à l'extérieur du volume créé par les bagues clipsées, via le premier trou et dans lequel la seconde pièce dépasse d'une seconde hauteur du volume créé par les bagues clipsées, via le second trou.
Tout appui ou action ou effort sur la première pièce à partir de l'extérieur procure un appui identique sur la seconde pièce, via le ressort commun aux deux réglages ou pièces. Cette structure symétrique et flottante permet pour des dimensions variables d'un accumulateur ou de l'âme d'un atomiseur, de compenser par un élément « tout-en-un », sans réglage manuel, les jeux électriques et mécaniques combinés de l'atomiseur et de l'accumulateur, dans un vaporisateur, pour les rendre
interchangeables l'un avec l'autre.
Dans une utilisation du dispositif ci-dessus, il est décrit ci-dessous, en référence à la figure 2 pour les numéros entre parenthèses, un vaporisateur muni du dispositif, qui est par exemple une cigarette électronique à accumulateur remplaçable ou mod.
Pour utiliser le dispositif ci-dessus ou une de ses variantes, dans un vaporisateur, on utilisera un vaporisateur portable constitué par exemple :
d'un atomiseur (20) comprenant deux bornes électriques, reliées à une résistance chauffante de l'atomiseur, par exemple une âme cylindrique ou première borne (23) de l'atomiseur et une enveloppe cylindrique ou seconde borne de l'atomiseur (22) de diamètre supérieur à l'âme et isolée électriquement de l'âme, et
- d'un bloc d'alimentation électrique comprenant un tube (24) conducteur et un
accumulateur (25), le tube contenant l'accumulateur, l'accumulateur comprenant une borne électrique positive ou première borne (26) de l'accumulateur et une borne électrique négative ou seconde borne de l'accumulateur reliée électriquement au tube.
En pratique, un interrupteur est disposé dans la liaison électrique entre le tube et la borne négative de l'accumulateur pour permettre à l'utilisateur de commander le vaporisateur. On considérera ci- dessous que l'interrupteur est fermé et de résistance spécifique de contact négligeable. Le tube et la borne négative sont ainsi en contact électrique intime et le vaporisateur est utilisable pour vaporiser du liquide contenu dans l'atomiseur.
On insérera le dispositif, décrit dans le premier mode, dans une troisième bague (21) d'adaptation et on fera appuyer la première pièce (3), par exemple sur la borne positive (26) de l'accumulateur qui est ordinairement la plus proche de l'atomiseur (20) d'une part et la seconde pièce (5) sur l'âme de l'atomiseur (23). Par exemple, pour certains blocs d'alimentation, de façon équivalente, les bornes positive et négative pourraient être interverties. C'est notamment le cas lorsque les bornes de l'atomiseur sont reliées à une résistance chauffante, élément non sensible au sens du courant imposé par l'accumulateur dans le circuit de l'atomiseur.
Pour permettre l'insertion ci-dessus, la troisième bague (21) sera munie d'un trou fileté et la première bague du dispositif sera vissée dans le trou. La bague sera munie aussi de deux filetages d'adaptation: un filetage pour la visser sur le tube conducteur (24) du bloc d'alimentation électrique et un filetage pour la visser sur l'enveloppe conductrice (22) de l'atomiseur. Dans de tels vissages d'adaptation, entre éléments conducteurs, le contact électrique est considéré ci-dessous intime lorsque les pièces sont vissées et sont de ce fait, en appui l'une sur l'autre. La troisième bague fera donc contact ohmique entre le tube du bloc d'accumulateur ou d'alimentation électrique et l'enveloppe de l'atomiseur tout en étant isolée des première et seconde pièces conductrices du dispositif par la première bague (1) qui est isolante pour l'électricité.
La première hauteur de dépassement de la première pièce (3) hors de la première bague (1) sera, par exemple, choisie égale à la plage de tolérance sur la dimension de l'accumulateur (25), telle qu'indiquée par le constructeur de l'accumulateur.
La seconde hauteur de dépassement de la seconde pièce (5) hors de la seconde bague (2) sera, par exemple, choisie égale à la plage de tolérance de la position de l'âme de l'atomiseur (23) à l'intérieur de l'enveloppe de l'atomiseur (20), telle qu'indiquée par le constructeur de l'atomiseur.
En choisissant une plage de tolérance maximale pour tous les constructeurs d'atomiseur comme seconde hauteur de la seconde pièce dépassant du second trou et une plage maximale pour tous les constructeurs d'accumulateurs, comme première hauteur de la première pièce dépassant du premier trou, on obtient alors un adaptateur universel assurant l'interchangeabilité dans un vaporisateur portable, des atomiseurs ou des accumulateurs ayant des dimensions nominales moyennes identiques, donc destinés à être compatibles ou interchangeables.
Pour un type d'atomiseur donné et un type d'accumulateur donné
- on dessinera la troisième bague pour qu'une fois le dispositif vissé dans celle-ci, le positionnement de la borne la plus proche de la troisième bague, soit positionnée, pour un accumulateur moyen d'un bloc d'alimentation vissé sur la troisième bague, au milieu de la première hauteur de dépassement de la première pièce hors de la première bague.
- on dessinera aussi la troisième bague pour qu'une fois le dispositif vissé dans celle-ci, le
positionnement de l'âme d'un atomiseur moyen vissé sur la troisième bague, se situe au milieu de la seconde hauteur de dépassement de la seconde pièce hors de la seconde bague.
Selon ces critères, les tolérances de positionnement des âmes d'atomiseur étant usuellement plus réduites que les tolérances de dimension des accumulateurs, la seconde hauteur sera en général choisie plus petite que la première hauteur.
Les dimensions de la troisième bague (21) seront choisies pour que la première pièce (1) soit en appui sur la première borne de l'accumulateur et pour que la seconde pièce (5) soit en contact avec la première borne de l'atomiseur, en comprimant légèrement le ressort (4) pour un accumulateur le plus court et une âme la plus en retrait de l'enveloppe de l'atomiseur. De cette façon, un appui et une faible résistance spécifique de contact totale sera obtenue entre l'accumulateur, la première pièce, le ressort, la seconde pièce et l'âme de l'atomiseur, par un contact élastique sur ressort entre toute les éléments électriques plaqués mécaniquement l'un sur l'autre dans le vaporisateur.
Les autres contacts mécaniques d'éléments parcourus par un courant dans le vaporisateur étant obtenus par vissage, donc en appui, et l'appui sur un interrupteur par l'utilisateur impliquant une force mécanique, entraînant un contact intime, on obtient dans ce second mode, un vaporisateur ayant une somme de résistances de contact minimisée par des contacts intimes entre tous ses éléments électriques. Il est ainsi possible d'obtenir, dans le vaporisateur, sans électronique de régulation et sans soudures, un courant maximisé et de stabilité dans le temps comparable à celle du courant de l'accumulateur, tout en permettant un démontage et un remontage du vaporisateur par tout utilisateur, ainsi qu'un remplacement de l'accumulateur.
Il est entendu dans l'utilisation du dispositif décrite ci-dessus que les mots « troisième bague » et « tube » désignent deux éléments fixés formant ensemble une enveloppe ou bloc contenant ou recouvrant l'accumulateur et que, sans sortir de l'enseignement de la présente demande, on pourra utiliser avec le dispositif de l'invention :
une bague moins longue que le tube, le tube contenant principalement l'accumulateur une bague plus longue que le tube, la bague contenant principalement l'accumulateur - une bague et un tube de longueur comparables, la bague et le tube contenant partiellement chacun l'accumulateur.
Il est entendu aussi de la présente demande que l'utilisation du dispositif décrite ci-dessus, décrit aussi un système qui est un vaporisateur portable, une cigarette électronique ou un
mod comprenant le dispositif.
II est entendu aussi que les premier et second trous mentionnés dans la demande ont un état de surface et des dimensions compatibles avec un coulissage des première et seconde pièces dans les première et seconde bagues sous l'effet du ressort et que ces trous sont par exemple des trous lisses. Il est aussi entendu que la longueur et la raideur du ressort seront choisies pour permettre ce coulissage et l'obtention d'une position de repos du dispositif dans laquelle les pièces conductrices sont en appui en butée sur les bagues isolantes et en appui en contact électrique intime sur le ressort conducteur.
L'invention est susceptible d'application industrielle dans le domaine des vaporisateurs portables démontables ou des e-cigarettes.

Claims

Revendications
[1] Dispositif mécanique caractérisé en ce qu'il comprend une première bague (1) isolante pour l'électricité, la première bague comprenant un premier trou, le premier trou traversant la première bague et le premier trou comprenant un premier rebord, en ce qu'il comprend une seconde bague (2) isolante pour l'électricité, la seconde bague comprenant un second trou, le second trou traversant la seconde bague et le second trou comprenant un second rebord en regard du premier rebord, en ce qu'il comprend des moyens pour fixer mécaniquement la seconde bague à la première bague, en ce qu'il comprend une première pièce (3) conductrice pour l'électricité en appui sur le premier rebord, s'étendant dans le premier trou et dépassant du premier trou, en ce qu'il comprend une seconde pièce (5) conductrice pour l'électricité en appui sur le second rebord, s'étendant dans le second trou et dépassant du second trou et en ce qu'il comprend un ressort (4) conducteur pour l'électricité en appui sur la première pièce (3) et en appui sur la seconde pièce (5).
[2] Dispositif selon la revendication 1 dans laquelle la première pièce comporte un creux et la seconde pièce comporte une protubérance, la protubérance étant engagée dans |e creux.
[3] Dispositif selon la revendication 2 dans laquelle le ressort est engagé sur la protubérance.
[4] Dispositif selon la revendication 1 dans laquelle le ressort comprend un fil s'étendant en longueur selon une hélice tracée sur un cône.
[5] Dispositif selon la revendication 4 dans laquelle l'angle du cône est choisi pour que le ressort soit apte à occuper un volume compris entre deux plans parallèles entre eux, perpendiculaires à la hauteur du cône et séparés d'une largeur du fil, lorsque le ressort est écrasé selon la hauteur du cône.
[6] Dispositif selon la revendication 1 dans lequel les moyens pour fixer mécaniquement la seconde bague à la première bague sont un clips.
[7] Procédé d'obtention d'un dispositif selon la revendication 1 comprenant les étapes suivantes:
- faire coulisser la première pièce dans le premier trou de la première bague pour mettre en contact la première pièce et le premier rebord,
- faire coulisser la seconde pièce dans le second trou de la seconde bague pour mettre en contact la seconde pièce et le second rebord,
- disposer le ressort entre la première pièce et la seconde pièce
- rapprocher la première bague et la seconde bague pour appuyer la première pièce et la seconde pièce sur le ressort
- fixer la première bague à la seconde bague.
[8] Procédé d'utilisation d'un dispositif selon la revendication 1, comprenant les étapes suivantes :
- appuyer la première pièce sur une borne électrique d'un accumulateur d'un vaporisateur portable,
- appuyer la seconde pièce sur une borne électrique d'une résistance d'un atomiseur d'un vaporisateur portable.
[9] Procédé d'utilisation selon la revendication 8 dans lequel le vaporisateur portable est une cigarette électronique.
[10] Procédé d'utilisation selon la revendication 9 dans lequel la cigarette électronique est un mod.
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