CN104812261A - 用于电子香烟烟弹的接合装置 - Google Patents

Abstract

一种电子香烟(“电子烟”)可包括用于连接电子香烟的电池部与烟弹的适配器组件。该适配器配置为利用例如环、圆筒或套筒组件的接合装置来无需焊接地连接导线。该接合装置在接触点处将导线压靠在用于传输电功率的导电性材料上。

Description

用于电子香烟烟弹的接合装置

相关申请的交叉参考

本申请要求于2012年11月26日提交的名为“用于电子香烟烟弹的接合”的美国临时专利申请No.61/729,647的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开一般性地涉及电子香烟(“电子烟”、“电子烟卷”或“电子烟装置”)。更具体地，本公开涉及电子香烟烟弹内的导线与金属部件的内部连接。

背景技术

电子香烟(“电子烟”、“电子烟卷”或“电子烟装置”)是通过产生无论是实体感觉、整体外观、有时甚至是味道(即，烟草香味、薄荷味、所添加的尼古丁等)都相似的烟雾替代物来模拟烟草烟卷吸烟的装置。电子香烟的电池部包括控制器和为装置供电(例如提供电功率)的电池，并且烟弹雾化器(cartomizer)部分产生可替代香烟烟雾的气溶胶雾(即，电子烟雾或蒸汽)。具体地，烟弹雾化器可使用热能、超声波能量或其他手段来雾化/蒸发液体溶液(即“电子液体”)，该液体溶液基于丙二醇或甘油，并包括口味和香料成分。其产物是气溶胶雾。雾化物可类似于经喷雾器或加湿器汽化的供吸入溶液。

电子液体可以保存在容器(其有时还称为“烟弹雾化器”，它的大小近似于常规的香烟过滤嘴)中，并且在抽吸过程中，电子液体的一部分在靠近且围绕加热线圈(其例如由电池供电，并经由控制芯片和抽吸传感器来控制)时被加热。经加热的电子液体失去其高粘度，并由此易于雾化和一定程度的蒸发，这产生了待由使用者吸入的“烟”。雾化可以通过在加热线圈内部使用电子液体浸泡过的芯部来加强，其中该芯部纤维之间以及纤维内部的狭小空间加剧了受热电子液体向着能产生雾状烟雾的小液滴的裂化。由于吸入的室温空气与烟弹雾化器内部的受热空气和蒸汽的混合，一些蒸发了的电子液体会重新冷凝成液滴，这会产生更多的雾状烟雾。这种效应通过由电激励式加热线圈所产生的、结合了空气流(其基于伯努利原理会减少芯部周围的压力，从而提高了蒸发速率)的较高温度来增强，既提高了蒸发速率，又使得加热线圈与芯部的组合体周围的空气承载了电子液体蒸气。当这种处于电子液体蒸气饱和态的空气与由使用者吸入的室温空气流撞击时，其中的一些蒸气会冷凝成小的可空气传播的液滴(类似于空气中的水雾)，并加入到由电子香烟所产生的“烟”中。

附图说明

参考以下附图和描述可以更好地理解所述系统和方法。非限制性且非穷举式实施例是参考以下附图进行描述的。附图中的部件不一定按比例绘制，而是重点放在说明本发明的原理上。在附图中，相同附图标记表示遍布于不同视图的相应部件。

图1是电子香烟的示意图。

图2是电子香烟的另一实施例的示意图。

图3是导线接合装置的示例性实施例。

图4是示出了示例性导线位置的接合装置的示例性实施例。

图5是在烟弹中的接合装置的示意图。

图6是环形接合装置的一个实施例。

图7是环形接合装置的一个实施例的另一视图。

图8是包括了圆筒状套筒的接合装置的截面视图。

图9是包括了圆筒状套筒的接合装置的立体图。

图10是包括了两个圆筒的接合装置的立体图。

图11是包括了两个圆筒的接合装置的另一视图。

图12是包括了两个圆筒的接合装置的截面视图。

具体实施方式

电子香烟可以包括：具有电池和控制器的电池部，和具有能发生雾化的烟弹雾化器的烟弹。烟弹需要从电池部接收功率来进行雾化过程。由于烟弹可以是一次性的和/或可更换的，因此它需要连接于电池部/从电池部拆卸，其中该电池部包括配置为直至电子液体耗尽为止一直与烟弹配套使用的可再充电电池。可以具有连接电池部和烟弹的适配器。在一个实施例中，适配器可以是电池部或烟弹上用于连接二者的部分。允许适配器具有能将电池的功率连接至烟弹的导线。由于电子液体会与某些金属发生反应，因此用于连接电池与烟弹的导线会部分地产生腐蚀。另外，在焊接过程中可能发生对电子液体的污染。因此，下述的实施例可以无需焊接来连接导线。具体地，可以利用无需焊接就能连接导线(例如，在电池部与烟弹的加热元件之间)的适配器。焊接的免除可用于生产的自动化。环件、圆筒或套筒可用于连接并稳定用于连接电池部与烟弹的导线。

通过对以下附图及详细描述的查阅，本领域技术人员将显而易见其他的系统、方法、特征和优点。所有这种附加的系统、方法、特征和优点均包含在本说明书内，处于本发明的范围内，并且由所附权利要求书来保护。本章节的内容不应当视为是对各权利要求的限制。其他方面及优点将在下文进行讨论。

下面，将参考附图来对本发明的主题进行充分描述，其中附图构成本文的一部分并通过图示的方式来显示特定的示例性实施例。然而，本发明的主题可以各种不同的形式来体现，并因此旨在将所涵盖或要求保护的主题解释为不受本文所阐述的任何示例性实施例的限制；示例性实施例仅出于说明性目的而提供。同样，意图在于针对所要求保护或所涵盖的主题的合理广泛的范围。除其他事项外，例如，主题可以实施为方法、装置、部件或系统。因此，实施例例如可采用硬件、软件、固件或它们的任意组合(而不是软件自身)的形式。因此，下文的详细描述并不旨在具有限制性的意义。在下文的描述中，阐述了许多具体细节以便提供对实施例的各种原理的全面理解。但是，本领域技术人员显而易见的是，并非所有这些细节都一定要用于实践实施例。

在整个说明书和权利要求书中，术语可能具有经上下文的解释或暗示而超出了明确规定含义的略带出入的含义。同样，本文所使用的措辞“在一个实施例中”不一定是指相同的实施例，而本文所使用的措辞“在另一实施例中”不一定是指不同的实施例。这例如旨在表明所要求保护的主题包括示例性实施例的全部或一部分的组合。

通常，术语可以至少部分地根据在上下文中的使用来理解。例如，诸如本文所使用的术语“和”、“或”或“和/或”可包括多种含义，这至少部分地取决于使用了该术语的上下文。通常，如果使用“或”来关联列表，例如A、B或C，那么这旨在表示这里将A、B和C用于包含意义，并且这里将A、B或C用于排除意义。此外，本文所使用的术语“一个或多个”(其至少部分取决于上下文)可用于在单数意义上描述任何特征、结构或特性，或者可用于在复数意义上描述特征、结构或特性的组合。再次，类似地，例如术语“一”，“一种”或“所述”可理解为表达单数用法或表达复数用法，这至少部分取决于上下文。另外，术语“基于”可理解为不一定意图表达排除式要素组合，相反也可以允许存在不必明确说明的附加要素，再次地，这至少部分取决于上下文。

图1是电子香烟的视图，其示出了两个部分。存在电池部和烟弹雾化器或烟弹113部分。尽管图1中未示出，但存在有连接这两部分的适配器。该适配器可以是电池部的一部分、烟弹雾化器的一部分，或者是独立的部件。该电池部包括电池106。在备选实施例中，可以具有使用不同机制为电子香烟供电的功率源。

由电子香烟产生的“烟”是通过用雾化器112将液体(电子液体110)转化成雾或一些蒸气的方式来制造的。烟弹雾化器113可包括雾化器112和电子液体110。烟弹雾化器113在本公开的全文中也称为烟弹，并且可以是一次性的。电子液体110在室温下可具有高粘度，以实现更长的保质期并减少泄漏；然而，这种高粘度会降低雾化率。电子液体110通过由使用者(即，吸烟者或消费者或吸入者)的吸入动作所产生的空气流108来雾化，其中该空气流产生了将电子液滴从电子液体110中移走的压力差。在一个实施例中，电子液体110可以浸泡着可连接到加热元件111的一芯部(未示出)。为了将电子液体的粘度减小至能雾化的水平，可以通过加热元件111来施加外部加热。在一个实施例中，加热元件111可以是线圈，其包围着芯部以便对芯部上的液体进行加热。在本实施例中，在吸入动作发生时通过加热致使局部粘度降低，实现了电子液体在吸入动作所引起的空气流108中的雾化。电池外壳的气流管和烟弹的气流管可以让吸烟者吮吸电子香烟，并激活电池部内部的空气流传感器。这可以触发控制器并引起烟弹内的线圈变热，使烟弹内的液体蒸发并产生烟(即，蒸汽)。

电子液体110可以经由流经加热元件111的电流来加热，并随后通过电子香烟而雾化并蒸发，并且包含了能产生吸烟感觉的口味和气味。由于空气流108(来自吸入的空气)流过空气流传感器104，使得控制器102启动。传感器104可以通过传感器两端的压降来启动，并且可以直接将电池106切换为接通，或者作为控制器102的输入，其之后将电池106切换为上电。尽管控制器102示出为与电子香烟分离，但是它也可以是电子香烟的一部分(例如，与电池106在一起)。电池部可以包括可执行控制并由其发起通信的一个或多个电子芯片。该芯片可与烟弹雾化器113相连，该筒雾化器可替换或更换(例如，当想要新的/不同的电子液体110时)。

电子香烟可包括两个部分。第一部分可以仅称为电池或电池部(即，电池外壳)，并且它包括功率源(例如，电池)、空气流传感器和控制器。第二部分是烟弹(即，烟弹雾化器113)，其填充有散发所需烟雾及香味生成的液体及口味。虽然图1中未示出，但电子香烟可以包括用于向加热元件111输送功率的连接部(即，连接器或电连接部)。具体地，电池部和烟弹可以由金属连接器进行连接。如下所述，电池部与烟弹之间的连接部可以是一个或多个连接导线。下面将进一步描述的实施例阐述的是，连接部是未经焊接的，这在提高自动化制造容易性的同时还降低了潜在问题(例如，电子液体的腐蚀或污染)。

图2是电子香烟200的另一实施例。电子香烟200包括具有电池单元202的桶状体204。电池单元202可称为电池部，或者仅称为电池。电池单元202可包括被封闭在与端部208相连的塑料保持器206中的功率电路210。示例性的功率控制披露在共有的美国专利申请No.13/962584(其要求美国临时申请No.61/441,133的优先权)中，这两者通过引用并入本文。与电池单元202的主体204在一起的是电源(例如，电池)212和用于从电池单元202向电子香烟的烟弹201传送电功率的导线或金属片。

烟弹201容纳了套管雾化器/雾化器。该雾化器包括在雾化器通电时对电子液体(例如，液体或凝胶)进行加热的高电阻导线。电子液体可以是尼古丁、丙二醇、蔬菜甘油和香精的混合物。烟弹201在共有的美国申请No.14/051,029(其要求美国临时申请No.61/474,569的优先权)中也有描述，这两者都通过引用并入本文。在一些实施例中，如图2所示，功率控制电路206可布置在烟弹201中，而不是电池单元202中。适配器214将烟弹201与电池单元202连接，并且可包括螺纹连接器。适配器214的示例性细节披露在上述美国申请No.14/051,029中，其通过引用并入本文。如下所述，导线无需焊接地连接到金属部件上。适配器214指向电池侧面的公螺纹连接器。由于电池部内没有液体，因此电池部上或附近可以有焊接。烟弹雾化器内部的母螺纹连接器无需焊接就可连接。

图3是导线接合装置的示例性实施例。金属芯柱302可位于烟弹内部。芯柱302可与电子液体接触。尽管未示出，但芯柱302在顶部附近可以呈略微锥形，以便接收环件304。环件304也可称为垫圈，并且可以是塑料或其他非导电材料。环件304的示例性实施例示出于图6-7中。芯柱302的锥度可以允许环件304滑过芯柱的表面，并挤压金属导线(例如，如图4所示的导线)。环件304包括用于接收待挤压的导线的一个或多个孔部306。环件304可与芯柱302相对设置，使得在环件与芯柱302之间存在至少一些间隙308。间隙308可以不一直围绕着环件304，在一些实施例中，可以具有一个或多个间隙308而在环件304的其他部分处不设间隙。

图4是示出了示例性导线位置的接合装置的示例性实施例。图4示出了具有两个孔部306的环件304，其中该两个孔部接收两根导线402和404。第一导线402穿过孔部306中的一个，并在403处抵靠芯柱302而被挤压在间隙308中。403处的挤压将导线保持为抵靠芯柱302。第二导线404穿过孔部306的另一个，并保持为抵靠环件304的外表面。环件304用于将导线404挤压到环件外侧的部件中，如位于405处的外部金属环。图4中未明确地示出外部金属环，但它位于405处。在备选实施例中，多根导线可以设在环件304的内部(穿过间隙308)，或者可以按压在环件304的外部，抵靠着外表面(例如，外部金属环)。

导线402,404可以从电池部向烟弹(例如，至加热元件)传递电功率。尽管示出了两根导线，但是可以具有更多或更少的用于传输功率或数据的导线。尽管示例性导线示出为圆形，但其也可以是其他形状，例如扁平的。所需的接触可以仅是与表面(例如，金属表面)触碰。因此，环件304用于将导线的表面与另一金属按压在一起，以实现接触。可制造简单的夹具用于保持并向下按压环件304，以使其卡入到抵靠外部金属体的位置上，这样可加快装配。

功率的传输可以通过导线以及该导线所接触的其他金属表面来进行。导线可以由金属材料制成，例如镍、金或镀镍的铜。芯柱可以是金属的，并且在一个实施例中可以是镀金的。加热线圈可以是镍合金，由此导线402,404可以是镀镍的铜，以避免由于与电子液体长时间接触所导致的贾凡尼效应。芯柱302和/或环件304可以是镀金或镀镍的。

图5是烟弹中的接合装置的示意图。图4的右侧通向电池部，而所示出的电子香烟部分包括烟弹并示出了加热线圈。如所讨论的那样，加热线圈可以从电池部接收电功率。细节部分A和B示出了导线可能穿过的烟弹部分。细节部分A示出了电缆压接部与母螺纹连接器之间的导线。电缆压接部是导线接合装置，例如环件304。母螺纹连接器可以是外部金属环的示例。示出在图5中的导线挤压在电缆压接部(即，例如环件304的接合装置)与母螺纹连接器(即，例如外部金属环的金属部件)之间。

图6是环形接合装置的实施例。环件可以包括用于导线穿过的一个或多个孔部604。在导线穿过孔部604之后，导线可被压靠在抵靠着另一材料的环件的内侧或外侧上。该环件可以包括用于卡入烟弹的突起606。该突起可与螺纹连接器或其他部件相连。

图7是环形接合装置的一个实施例的另一视图。图7示出了具有两个孔部704的接合环件的实施例。图7是图6所示的环件的仰视图。

图8是包括了圆筒状套筒806的接合装置的截面视图。圆筒状套筒806可以是塑料材料。金属带材804由套筒806压靠在金属螺纹连接器802上。在本实施例中，导线(如上所述)是金属带材804。套筒806将带材804(即，导线)压靠在金属螺纹连接器802(即，接触点)上，用于传送功率。尽管未标示出，但是金属螺纹连接器可以与电池部连接，用以从电池接收电功率(例如，通过金属螺纹连接器)。在本实施例中，如图8所示，接合装置是将金属带材(或导线)压靠在接触点(例如，螺纹连接器802)上的套筒。

图9是包括了圆筒状套筒904的接合装置的立体图。图9所示的实施例可以与图8所示的套筒相同。金属带材906被圆筒状套筒904压靠在金属螺纹连接器902上。金属螺纹连接器902仅部分地显示，以便圆筒状套筒904和金属带材906均是可见的。

图10是包括两个圆筒的接合装置的立体图。具体地，在本实施例中接合装置包括两个圆筒。在备选实施例中，图10所示的两个圆筒可以是单个部件。外圆筒1004和内圆筒1005可用于将导线1008按压在金属带材1006上。换言之，导线1008与金属带材1006之间的接触由两个圆筒1004,1005之间的张力产生。如图所示，导线1008可以是金属，并且为电子香烟的加热元件供电。

图11是包括两个圆筒1104,1105的接合装置的另一视图。图11所示的实施例与图10相同，使用两个圆筒作为接合元件。两个圆筒1104,1105使导线1108与金属带材1106接合或接触。图11示出了两个圆筒1104,1105是如何将导线1108和金属带材1106按压在一起以形成电接触的。

图12是包括两个圆筒1204,1205的接合装置的截面图。图12所示的实施例与图10-11相同，其中两个圆筒1204,1205构成了连接金属带材1206与导线1208的接合装置。

上述实施例用于在电子香烟内制造电连接的导线接合/包容系统。电连接可以是电池元件与烟弹中的加热元件之间的导线。导线接合/包容装置可以是用于保持导线并将其与其他表面相连的环、垫圈、套筒或圆筒。

上述接合装置仅是示例性的，并且备选实施例可用于电子香烟中的连接。如上所述，接合装置是指用于接合可传输电功率的物品(例如，导线)的部件的任意结构。接合装置的一个实施例在导线与另一导电性(例如，金属)表面之间创建接触点。接合装置(例如，环、垫圈、套筒/多个套筒、圆筒/多个圆筒等)可以由足够坚固并能提供刚性的非导电材料或者导电材料与非导电材料的组合制成，以连续且始终地将导线压靠在金属体上。刚性可以确保将导线有力地压靠在金属体上，并在较长的操作周期下保持对导线的按压。接合装置能承受严酷的电子液体环境，并且可以同时处理一个或多个导线。接合装置可以牢固地装配在烟弹中(例如，卡入到位)。接合装置的组装不再需要焊接，这包括不需要昂贵的焊接设备以及不需要针对设施中的每个焊接台而设的特殊局部通风基础设施，可降低生产成本。接合装置可设计为模制的或由机加工来制得，这取决于所使用的材料。

本领域技术人员可以理解，本发明不限于上文所具体示出和描述的内容。但是，本发明的范围包括上文所述的各个特征的组合和子组合，已经经本领域技术人员基于阅读上述内容所得出的不属于现有技术的变型和修改。

Claims (20)

1.一种电子香烟，包括：

为所述电子香烟提供功率的电池部；

连接于所述电池部的烟弹雾化器，其包括：

连接于导线的加热元件，所述导线用于向所述电池部提供功率；和

接合装置，用于实现所述导线与所述电池部之间的电连接。

2.根据权利要求1所述的电子香烟，其中，所述接合装置以无需对所述导线进行焊接的方式建立所述电连接。

3.根据权利要求1所述的电子香烟，其中，所述接合装置包括在所述烟弹雾化器中围绕芯柱的塑料环件。

4.根据权利要求3所述的电子香烟，其中，所述环件包括用于容纳所述导线的一个或多个孔部，而且其中所述导线被所述环件按压在能与所述电池部建立所述电连接的金属部件上。

5.根据权利要求3所述的电子香烟，其中，所述环件构造为将所述导线夹在金属芯柱与所述环件的内部之间，或者将所述导线夹在包围了所述环件的金属接触环件上。

6.根据权利要求1所述的电子香烟，其中，所述接合装置包括能将所述导线与能与所述电池部建立所述电连接的金属部件按压在一起的两个圆筒。

7.根据权利要求6所述的电子香烟，其中，所述圆筒包括非导电材料，例如塑料。

8.根据权利要求6所述的电子香烟，其中，所述导线和所述金属部件一起按压在所述圆筒之间。

9.根据权利要求1所述的电子香烟，其中，所述接合装置包括将所述导线压靠在螺纹连接器上的圆筒状烟弹，而且其中所述螺纹连接器建立与所述电池部的所述电连接。

10.根据权利要求9所述的电子香烟，其中，所述螺纹连接器是将所述电池部与所述烟弹雾化器相连的适配器的一部分。

11.根据权利要求9所述的电子香烟，其中，所述螺纹连接器是金属的，并且与所述导线的连接包括所述烟弹雾化器与所述电池部之间的所述电连接。

12.根据权利要求1所述的电子香烟，其中，所述烟弹雾化器还包括用于贮存液体的液体容器。

13.根据权利要求12所述的电子香烟，其中，所述液体浸泡着芯部，所述芯部由所述加热元件加热以产生雾气。

14.一种电子香烟，包括：

具有电池的电池元件；

连接于所述电池元件的烟弹，其包括：

加热元件；

一个或多个导线，用于建立所述加热元件与所述电池之间的电连接；和

接合装置，其将所述一个或多个导线与一个或多个金属连接器相连，以建立所述电连接。

15.根据权利要求14所述的电子香烟，其中，所述接合装置将所述一个或多个导线压靠在所述一个或多个金属连接器上，从而以无需焊接所述一个或多个导线的方式建立所述电连接。

16.根据权利要求15所述的电子香烟，其中，所述接合装置包括在所述烟弹雾化器中围绕着芯柱的塑料环件，而且其中所述环件包括用于容纳所述导线的一个或多个孔部，以使得所述导线被所述环件压靠在能与电池建立所述电连接的金属部件上，或者使得所述导线被按压在包围所述环件的金属接触环件上。

17.根据权利要求15所述的电子香烟，其中，所述接合装置包括一个或多个圆筒状套筒，所述套筒将所述一个或多个导线按压于与所述电池相连的用于所述电连接的金属带材上。

18.根据权利要求14所述的电子香烟，其中，所述接合装置是将所述电池元件与所述烟弹相连的适配器的一部分。

19.一种电子香烟，包括：

具有电池的电池元件；

连接于所述电池元件的烟弹雾化器，用于产生雾气；和

塑料接合装置，用于将来自所述电池元件的一个或多个导线与一个或多个金属连接器相连，以建立所述电池与所述烟弹雾化器之间的电连接。

20.根据权利要求19所述的电子香烟，其中，所述塑料接合装置包括一个或多个环件或圆筒状套筒，用于将所述一个或多个导线与所述一个或多个金属连接器夹在一起。