CN108024576A - 具有电触点的单片平面 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电操作气溶胶生成装置。所述装置包含：电源(110)；电子电路板(112)；外部电源触点；电源线(102)，其经配置以将所述外部电源触点电耦接到所述电子电路板；以及接地平面。所述接地平面包含：细长导电元件，其经配置以：将所述电源电耦接到所述电子电路板；且在结构上保持所述电源；以及电子电路板。所述接地平面进一步包含：用于使所述电源线与所述细长导电元件电绝缘的构件(108)；以及用于将所述电源线机械耦接到所述细长导电元件的构件(108)。

Description

具有电触点的单片平面

技术领域

本发明涉及一种具有电触点的单片接地平面。本发明还涉及一种电操作气溶胶生成装置，其具有经配置以电学上且在结构上将装置组件耦接在一起的接地平面。

背景技术

电加热吸烟系统为已知的。举例来说，在WO2009/118085中公开以低于常规端部点燃式香烟的温度操作的气溶胶生成系统。WO2009/118085公开为电吸烟系统的气溶胶生成系统，其中气溶胶形成基质由加热器元件加热以产生气溶胶。电吸烟系统还包含电源和电子控制电路。电吸烟系统的组件容纳于大约等于可能具有挑战性的常规端部点燃式香烟的壳体中。电吸烟系统的限制尺寸还增大了提供各种组件之间的合适电连接的难度。此外，限制尺寸增大了在相对较高体积下制造装置的难度。

因此将需要提供用于可更容易制造的电操作气溶胶生成装置的组件。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供一种电操作气溶胶生成装置。所述装置包含：电源；电子电路板；外部电源触点；电源线，其经配置以将外部电源触点电耦接到电子电路板；以及接地平面。所述接地平面包含：细长导电元件，其经配置以：将电源电耦接到电子电路板；且在结构上保持电源；以及电子电路板。所述接地平面进一步包含：用于使电源线与细长导电元件电绝缘的构件；以及用于将电源线机械耦接到细长导电元件的构件。因此，电操作气溶胶生成装置可包含电源；电子电路板；外部电源触点；电源线，其经配置以将外部电源触点电耦接到电子电路板；以及接地平面。接地平面包含连接到电源负极端子的细长导电元件以将电源电耦接到电子电路板，所述细长导电元件经配置以在结构上保持电源和电子电路板。所述接地平面进一步包含用于使电源线与细长导电元件电绝缘且将电源线机械耦接到细长导电元件的构件。

所述细长导电元件可为连接到电源负极端子的导电材料的细长薄片。用于使电源线与细长导电元件电绝缘且将电源线机械耦接到细长导电元件的构件可为用于使电源线与细长导电元件电绝缘且将电源线机械耦接到细长导电元件的框架。

有利地，整合电源线与接地平面可降低制造复杂性和气溶胶生成装置成本，因为可在更少方法步骤中电学上和在结构上耦接组件和电线。另外，通过提供具有此类接地平面的气溶胶生成装置，可降低气溶胶生成装置的尺寸和复杂度。

如本文所使用，术语接地平面是指导电表面，其表现为对于电操作气溶胶生成装置的组件的无穷大接地电位。

如本文所使用，术语长度为在气溶胶生成装置的纵向方向上的距离。因此，术语宽度为在气溶胶生成装置的横向方向上的距离。

优选地，电源线为大体上刚性的电源轨道。通过提供大体上刚性的轨道，相比于使用导电导线，可又进一步简化制造方法。电源轨道可具有细长横截面。细长横截面可为大体上矩形的。外部电触点可由电源轨道的第一端部部分形成。替代地，外部电触点可直接耦接到电源轨道的第一端部。电源轨道的第二端部可形成经配置以将轨道电耦接到电子电路板的插销。所述插销优选地经配置以接收在电子电路板中的对应孔洞中。电源轨道可由黄铜、磷青铜、铜、铜合金、铜和镍合金、铜铍合金或铝形成。电源轨道优选地由磷青铜形成。

电操作气溶胶生成装置优选地进一步包含：在结构上通过细长导电元件保持的框架，其经配置以将电源线机械耦接到细长导电元件。提供此类框架使得能够更容易地制造气溶胶生成装置。在已知装置中，电源线为焊接到位置中(其为耗时间且困难的操作)的电线。利用框架将电源线机械耦接到接地平面的细长导电元件有利地使得装置与电源线的各端部之间的电连接更容易实现。

框架可进一步经配置以支撑电源和电子电路板。电源线可整体地模制在框架内，且框架可由电绝缘体形成。电绝缘体可为聚合材料且优选地适用于模制方法中，如注射模制。聚合材料可为聚邻苯二甲酰胺(PPA)、聚碳酸酯(PC)、聚碳酸酯与丙烯腈丁二烯苯乙烯的掺合物(PC-ABS)、聚苯砜(PPSU)或聚醚醚酮(PEEK)。在各情况下，聚合材料可为复合物。复合物可包含碳纤维、玻璃纤维或其他矿物纤维。

框架优选地与细长导电元件一起整体模制。因而，细长导电元件和电源线优选地在一个操作中与框架一起整体模制。此可又进一步降低制造时间、复杂度和成本。

接地平面优选地进一步包含经配置以收纳电子电路板的多个插销。多个插销优选地经配置以彼此平行。尽管本文中在将功率从电池输送到电路板之情况下论述，但所属领域的一般技术人员现将显而易见论述不限于电力传递。当与适合的额外电子装置组合提供时，也可经由插销传输任何电信号，例如数据信号。

在接地平面上提供多个插销(所述插销电耦接到细长导电元件)使得接地平面能够电耦接气溶胶生成装置上的组件以使得所有组件表现为无穷大接地电位而提供。

电操作气溶胶生成装置可进一步包含：至少一个外部电数据触点；以及至少一个电数据线，其经配置以将所述或每个外部电数据触点电耦接到电子电路板。所述或每个电数据线与接地平面和电源线电绝缘。所述接地平面进一步包含用于将所述或每个电数据线机械耦接到细长导电元件的构件。所述或每个电数据线优选地允许外部装置与电子电路板之间的数据通信。

类似于上文所描述的电源轨道，所述或每个电数据线优选地为大体上刚性电数据轨道。通过提供大体上刚性的轨道，相比于使用导电导线，可又进一步简化制造方法。所述或每个电数据轨道可具有细长横截面。细长横截面可为大体上矩形的。所述或每个电数据轨道的宽度可小于电源轨道的宽度。所述或每个外部电数据触点可由所述或每个电数据轨道的第一端部部分形成。替代地，所述或每个外部电数据触点可直接耦接到电数据轨道的第一端部。所述或每个电数据轨道的第二端部可形成经配置以将数据轨道电耦接到电子电路板的插销。所述插销优选地经配置以接收在电子电路板中的对应孔洞中。电数据轨道可由黄铜、磷青铜、铜、铜合金、铜和镍合金、铜铍合金或铝形成。电数据轨道优选地由磷青铜形成。在一个优选实施例中，气溶胶生成装置包含两个电数据轨道。

当提供框架时，所述框架优选地进一步经配置以将所述或每个电数据线机械耦接到细长导电元件。以此方式进一步配置框架使得能够更容易地制造气溶胶生成装置。在已知装置中，电数据线为焊接到位置中(其为耗时间且困难的操作)的电线。利用框架将所述或每个电数据线机械耦接到接地平面的细长导电元件有利地使得装置与电数据线的各端部之间的电连接更容易实现。

优选地，整体地在框架内模制所述或每个电数据线。整体地在框架内模制所述或每个电数据线使得电数据线能够更容易地电绝缘，且再者降低制造时间和复杂度。如将了解，细长导电元件、电源线和所述或每个电数据线优选地在一个操作中全部整体地与框架一起模制。

接地平面优选地经配置以形成经调适成接收且保持电源的腔室。腔室优选地呈具有小于电源宽度的通道敞开部分的宽度的通道形式。至少形成通道的接地平面的部分优选为弹性的以使得电源可通过提高通敞开的部分的宽度插入通道中。优选地，通道的内表面经配置以将电源电连接到接地平面。通过提供多个电接触点，可提供一组并联电阻。

优选地，接地平面进一步包含经配置以保持电源的多个弹性元件。优选地，各弹性元件为经配置以将接地平面连接到电源的电触点。接地平面优选地连接到电源负极端子。

多个弹性元件优选地经配置以保持利用卡扣来保持电源。弹性元件经配置以可从第一位置移动到第二位置。在第二位置中，在适合于接收电源的弹性元件之间提供空隙。在第一位置中，弹性元件对电源起作用以将其保持在接地平面中形成的腔室内。

也就是说，电源可被迫在多个弹性元件之间使得电源定位于弹性元件内的接地平面上。在此过程中，弹性元件最初随着电源通过它们之间而被迫分开，且一旦电源的最宽部分已经通过弹性元件，弹性元件迅速跳回到其将电源保持在接地平面内的原始位置。

接地平面优选地经配置以为多面的。接地平面的面的数目沿接地平面的纵向轴线可为不恒定的。优选地，形成腔室的接地平面的部分包含七个面。在此情况下，所述面中的两个由弹性元件形成。接地平面的其余部分优选地包含三个面。通过改变沿纵向轴线的面的数目，气溶胶生成器的组件可更容易地耦接到接地平面。

当提供框架时，所述框架可经配置以形成通道基底，提供其以接收电源。细长纵向狭槽可提供于细长导电元件中以便接收框架。此类狭槽可减小气溶胶生成装置尺寸。

优选地，接地平面经配置以在电源与电子电路板之间提供约10毫欧(mΩ)与约20毫欧(mΩ)之间的电阻。有利地，提供此类电阻使得能够有效地利用电源。

接地平面优选地由导电材料的单一层状薄片制成。优选地，所述材料为金属，优选地为黄铜。使用黄铜制造接地平面是有利的，因为其具有合适的可延展性以允许接地平面折叠成所需形状，具有合适的弹性以保持电源且可经焊接使得能够连接电路板。另外，黄铜的使用使得能够在气溶胶生成装置的组件之间提供合适的电阻。替代地，材料可包含铜合金、铜和镍合金或铜铍合金。所述材料可约0.05mm与约1.0mm之间具有的厚度，且可优选地具有约0.2mm的厚度。现将对于所属领域的一般技术人员显而易见的是，可基于抗弯能力、所使用材料的厚度以及所需支撑来确定其它适当的厚度。

电操作气溶胶生成装置优选地进一步包含电加热元件，其经配置以经由电子电路板从电源接收功率。电加热元件可通过框架结构支撑。电加热器可包含至少一个内部加热器。优选地，内部加热器呈叶片形式。所述叶片优选地经配置以可插入到气溶胶形成基质中。另外，或代替内部加热器，电加热元件可包含至少一个外部加热器。至少一个外部加热器优选地经配置以至少部分地围绕气溶胶形成基质，使得在使用气溶胶形成基质时可由外部加热器加热。由此，电加热元件可包含至少一个内部加热器和至少一个外部加热器。

气溶胶生成装置可进一步包含经配置以在由电加热器加热时形成气溶胶的气溶胶形成基质。气溶胶形成基质可提供于气溶胶生成物件中。

优选地，电源为电池，更优选地为可充电电池。当电源为可充电电池时，外部电源触点经配置以连接到外部电源。外部电源经配置以对可充电电池进行再充电。

气溶胶生成装置的接地平面优选地安装在壳体内。接地平面的横截面形状的一部分可与壳体的横截面形状的等效部分基本类似。壳体的横截面形状可为多边形，且可包含10个侧面；也就是说，其可包含10个面以使得壳体为多面的。当壳体的横截面形状包含10个侧面(面)时，接地平面优选地包含七个侧面，其中三个侧面(面)不存在。以此方式，不存在的接地平面的横截面形状的三个侧面(面)使得气溶胶生成装置的组件能够插入在接地平面内。在一个优选实施例中，壳体的横截面形状为环状，且接地平面的横截面形状为多边形。

接地平面和安装于其上的组件可提供于细长中空管内，所述管随后安装在外部壳体内。细长中空管的横截面形状优选地为环状的。细长中空管可由铝形成。细长中空管可通过在使用和制造期间为接地平面和电组件提供额外保护来改良装置的耐久性。细长中空管的纵向长度优选地超过接地平面的纵向长度。更优选地，细长中空管的纵向长度超过接地平面和加热元件(当安装到接地平面时)的总纵向长度。以此方式，细长中空管可形成用于接收气溶胶生成物件的腔室。另外，通过提供延伸覆盖加热元件的细长中空管，在制造期间保护加热元件。此外，细长中空管的内表面与气溶胶生成物件之间的摩擦系数优选地使其相比于不包含细长中空管的装置更容易从装置移出气溶胶生成物件。

根据本发明的另一个方面，提供用于电操作气溶胶生成装置的接地平面。所述接地平面包含：电源线；以及细长导电元件，其经配置以：将电源电耦接到电操作气溶胶生成装置的电子电路板；以及在结构上保持电操作气溶胶生成装置的电源和电子电路板。所述接地平面进一步包含：用于使电源线与细长导电元件电绝缘的构件；以及用于将电源线机械耦接到细长导电元件的构件。

有利地，提供此类单片接地平面降低了制造过程的复杂度，因为所述组件可在插入到气溶胶生成装置的壳体中之前电学上或在结构上均耦接。

所述接地平面可进一步包含在结构上通过细长导电元件保持的框架，其经配置以将电源线机械耦接到细长导电元件。电源线可整体地模制在框架内，所述框架由电绝缘体形成。

所述接地平面可进一步包含整体地模制在框架内且经配置以电耦接到电子电路板的至少一个电数据线。

优选地，细长导电元件包含多个细长部分，其中第一细长部分沿一个纵向边缘连接到另一细长部分，第二细长部分沿一个纵向边缘连接到另一细长部分，且其余细长部分沿两个纵向边缘连接，以使得接地平面可形成有多边形横截面，其中不存在至少一个侧面。提供多个细长部分，各部分优选地为平面，有利地，改良接地平面与电源之间的电触点。

接地平面优选地进一步包含经配置以在结构上保持电源的两组弹性元件，其中第一组弹性元件连接到第一细长部分且第二组连接到第二细长部分。优选地，每一组弹性元件包含多个弹性元件。每一组可包含2个、3个、4个、5个，最优选地为6个或更多个弹性元件。

接地平面可包含用于接收框架(当提供时)的细长纵向狭槽。

在本发明的一个方面中的任何特征可以任何适当的组合应用于本发明的其它方面。具体来说，方法方面可应用于设备方面，且反之亦然。此外，一个方面中的任何、一些和/或所有特征可以任何适当的组合应用于任何其它方面中的任何、一些和/或所有特征。

还应了解，本发明的任何方面中所描述且定义的各种特征的特定组合可以独立地实施和/或供应和/或使用。

本发明延伸到大体上如本文中参看随附图式所描述的方法和设备。

如本文所使用，构件和功能特征可替代地从它们的对应结构角度表达。

附图说明

将参考随附图式仅通过举例方式进一步描述本发明，在附图中：

图1显示根据本发明的一个实施例的接地平面的示意性图示的截面视图；

图2显示图1中示出的接地平面的横截面A-A；

图3显示根据本发明的一个实施例的气溶胶生成装置的示意性图示的截面视图；以及

图4显示根据本发明的一个实施例的接地平面的透视图。

具体实施方式

图1显示用于气溶胶生成装置的接地平面100的截面视图。在下文更详细描述气溶胶生成装置。接地平面包含细长导电元件(未示出)、电源轨道102、第一电数据轨道104、第二电数据轨道106以及框架108。电源110和电子电路板112在结构上和电学上都耦接到接地平面100。细长导电元件包含用于将电源110的负极端子耦接到电子电路板的多个导电插销114。电源的正极端子通过电缆116耦接到电子电路板。接地平面为导电表面，其表现为对于电操作气溶胶生成装置的组件的无穷大接地电位。

电轨道102、104和106各自具有经配置以从框架108曝露的第一端部。各电轨道的第一末端进一步经配置以形成用于耦接到外部装置的外部电触点或进一步经配置以耦接到导电垫或用于耦接到外部装置的触点。另外，电轨道102、104和106还在第二末端处各自包含用于将电轨道耦接到电子电路板112的各别插销118、120和122。

细长导电元件通过冲压单一层压坯料制造。单一层压坯料随后在单一方法中折叠以形成多面细长导电元件。利用用于细长导电元件的多个面使得能够使用简单折叠方法。然而，可使用替代弯曲方法以形成曲面横截面轮廓。细长导电元件由黄铜制成。利用黄铜使得能够更容易地折叠细长导电元件且必要时允许组件焊接到细长导电元件。

图2显示图1中示出的接地平面100的横截面A-A。如可见，细长导电元件200形成腔室，其中可接收呈可充电电池形式的电源110。细长导电元件由多个细长元件形成，所述元件经配置以沿着接地平面的至少一部分形成腔室。腔室以多个细长元件和弹性元件202和204为界。弹性元件202和204经配置以在结构上将电源110保持在腔室内，且将电源110的负极端子电耦接到接地平面100。

在组装期间，电源110被推送到腔室中。当电源作用于弹性元件时，弹性元件202和204伸展开，且当电源已经传送通过弹性元件之间的开口时，其回移以使电源保持在接地平面100的腔室内。以此方式利用弹性元件降低制造气溶胶生成器的复杂度。另外，利用弹性元件作为电源与接地平面之间的电连接件提供提高装置效率的并联电阻路径。

如从图2进一步可见，电源轨道102和电数据轨道104和106整体地在框架108内模制。框架108还与细长导电元件200一起整体模制。如可见，框架具有多个功能。首先，电轨道102、104和106通过框架在结构上保持在接地平面中。其次，框架使电轨道102、104和106与细长导电元件200电绝缘。最终，框架108充当电源110的支撑物。框架如通过注射模制，由聚邻苯二甲酰胺(PPA)模制。通过整体地模制细长导电元件，可简化框架和电轨道制造方法，因为不需要其它额外电线来将外部触点连接到电子电路板，如已知的气溶胶生成装置中所需。

图3显示包含图1和2中所示的接地平面100的气溶胶生成装置300和气溶胶生成系统302。如上文所论述，电子电路板112通过各别插销114、116、118和120安装到细长导电元件200和电轨道102、104和106。电子电路板112(当放置在插销上后)焊接在适当的位置。所述装置进一步包含安装到框架108和细长导电元件200的电加热器304。电加热器304包含加热元件306。如从上述描述将了解，电源、电子电路板和电加热器全部通过接地平面电耦接在一起。

电轨道102、104和106的各别端部部分可耦接到接口电路板(未示出)，其包含外部连接件和内部线路。外部连接件直接安装到电路板的一个侧面上。同样地，线路直接安装到电路板的另一侧面。外部连接件经由通过电路板的接点连接到线路。装置300可耦接到用于充电和数据传送的外部装置。如将了解，装置300的外部触点经配置以电耦接到外部装置以使得电源和数据能够转移。

包含电源110、电路板112和电加热器304的接地平面100安装在外部壳体308内以形成电操作气溶胶生成装置300。通过提供在单片子在结构上气溶胶生成装置的所有组件，可更容易地制造装置。将接地平面插入装置壳体中以使得外部连接件曝露在装置的一个端部处。那些端部部分耦接到接口板。

装置的壳体并入经配置以包围加热器306的腔室。加热器腔室适于接收气溶胶生成物件310。气溶胶生成物件310包含气溶胶形成基质312和吹嘴元件314，如过滤器。气溶胶形成制品310可包含其它元件，如冷却元件或香味释放元件。

壳体308具有包含10个侧面的规则多边形横截面形状，且如可见，接地平面具有等效横截面形状，但其中电源区域中不存在三个侧面。

在使用时，加热元件经由电路板从电源接收功率以便加热气溶胶形成基质，从而形成气溶胶。

图4显示不具有电源110、电子电路板112或其它连接的组件的接地平面100。细长导电元件200围绕框架108的至少一部分延伸。如上文所描述，电轨道102、104和106沿接地平面的纵向长度延伸，且提供在框架108内。细长导电元件200的插销114a、114b、114c和114d大体上彼此平行配置且经配置以接收电子电路板。框架108经配置以为插销区域中的电子电路板112提供结构支撑，且为电源110和加热器304提供结构支撑。

各别电轨道102、104和106的插销116、118和120还大体上与插销114平行且彼此平行配置。类似地，插销116、118和120经配置以接收电子电路板112。

Claims (11)

1.一种电操作气溶胶生成装置，其包含：

电源；

电子电路板；

外部电源触点；

电源线，其经配置以将所述外部电源触点电耦接到所述电子电路板；以及

接地平面，所述接地平面包含连接到所述电源的负极端子的细长导电元件以将所述电源电耦接到所述电子电路板，所述细长导电元件经配置以在结构上保持所述电源和电子电路板，且所述接地平面进一步包含用于使所述电源线与所述细长导电元件电绝缘且将所述电源线机械耦接到所述细长导电元件的构件。

2.根据权利要求1所述的电操作气溶胶生成装置，其中所述电源线为大体上刚性的电源轨道。

3.根据权利要求1或2所述的电操作气溶胶生成装置，其包含在结构上通过所述细长导电元件保持的框架，其经配置以将所述电源线机械耦接到所述细长导电元件。

4.根据权利要求3所述的电操作气溶胶生成装置，其中所述框架进一步经配置以支撑所述电源和所述电子电路板。

5.根据权利要求3或4所述的电操作气溶胶生成装置，其中所述电源线整体地模制在所述框架内，所述框架由电绝缘体形成。

6.根据权利要求3、4或5所述的电操作气溶胶生成装置，其中所述框架与所述细长导电元件一起整体模制。

7.根据前述权利要求中任一权利要求所述的电操作气溶胶生成装置，其进一步包含：

至少一个外部电数据触点；以及

至少一个电数据线，其经配置以将所述外部电数据触点电耦接到所述电子电路板，其中：

所述或每个电数据线与所述接地平面和所述电源线电绝缘，以及

所述接地平面进一步包含用于将所述或每个电数据线机械耦接到所述细长导电元件的构件。

8.根据权利要求7所述的电操作气溶胶生成装置，其中所述或每个电数据线为大体上刚性的电数据轨道。

9.根据权利要求7或8所述的电操作气溶胶生成装置，当取决于权利要求3到6中的任一权利要求时，其中所述框架进一步经配置以将所述或每个电数据线机械耦接到所述细长导电元件。

10.根据权利要求9所述的电操作气溶胶生成装置，其中所述或每个电数据线整体地模制在所述框架内。

11.根据前述权利要求中任一权利要求所述的电操作气溶胶生成装置，其进一步包含经配置以经由所述电子电路板从所述电源接收功率的电加热元件。