ES2341764T3 - Conjunto de mechero para cigarrillos electricos. - Google Patents

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ES2341764T3 ES03709110T ES03709110T ES2341764T3 ES 2341764 T3 ES2341764 T3 ES 2341764T3 ES 03709110 T ES03709110 T ES 03709110T ES 03709110 T ES03709110 T ES 03709110T ES 2341764 T3 ES2341764 T3 ES 2341764T3
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    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23QIGNITION; EXTINGUISHING-DEVICES
    • F23Q7/00Incandescent ignition; Igniters using electrically-produced heat, e.g. lighters for cigarettes; Electrically-heated glowing plugs
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60NSEATS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES; VEHICLE PASSENGER ACCOMMODATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B60Q3/64Arrangement of lighting devices for vehicle interiors; Lighting devices specially adapted for vehicle interiors characterised by optical aspects using light guides for a single lighting device

Abstract

Unidad térmica de mechero para cigarrillos a recibir en una toma de corriente eléctrica, comprendiendo la unidad térmica de mechero un primer y un segundo contactos (120, 104) de corriente eléctrica, alojamiento de unidad térmica (128) teniendo un elemento (122) térmico eléctrico en su interior, teniendo el elemento (122) térmico eléctrico un primer extremo eléctricamente conectado al primer contacto (120) de corriente eléctrica, comprendiendo el primer contacto (120) de corriente eléctrica un elemento (120) de contacto anular dispuesto en un extremo distal de dicha unidad térmica para contacto deslizante con un terminal (318, 320) de fuente de alimentación eléctrica, comprendiendo, además, la unidad térmica un conmutador (154, 142) y un elemento (146) bimetálico para abrir el conmutador cuando el elemento (122) térmico eléctrico alcanza una temperatura predeterminada., teniendo el conmutador un primer contacto de conmutador (142) conectado eléctricamente a un segundo extremo de dicho elemento térmico, caracterizada porque el conmutador tiene, además, un segundo contacto (156) de conmutador conectado eléctricamente al segundo contacto de energía eléctrica, en el cual la corriente eléctrica para activar el elemento térmico no fluye a través del elemento bimetálico.

Description

Conjunto de mechero para cigarrillos eléctricos.
La presente invención se refiere a mecheros eléctricos para cigarrillos y cigarros, y en particular, a tales mecheros para aplicaciones en automóviles.
Se conocen diversos mecheros para aplicaciones en los automóviles mostrados en las diversas patentes de los Estados Unidos: 4.168.422, 4.204.109, 4.207.455, 4.177.374, 5.998.763 y 4.230.931.
La patente de los Estados Unidos 4.168.422 es ejemplar de los mecheros del tipo que incorporan un elemento conmutador en la propia unidad del mechero. Un mechero eléctrico típico comprende una unidad de mechero que se recibe amoviblemente en una toma de corriente. En el dispositivo de la técnica anterior de la patente de los Estados Unidos Nº 4.168.422, la unidad de mechero, que se puede insertar en y retirar de la toma de corriente del mechero, incluye un conmutador de contacto que se activa pulsando sobre el botón del mechero. Cuando el conmutador se activa, la corriente eléctrica fluye hacia el elemento térmico del mechero. Cuando el elemento térmico del mechero alcanza una temperatura suficiente para encender un cigarro o un cigarrillo (temperatura de encendido), un elemento bimetálico calentado por el elemento térmico salta de una primera posición no-calentada a una segunda posición que hace que el conmutador desconecte el elemento térmico de la fuente de alimentación. Al mismo tiempo, una vez que el elemento bimetálico se activa, el botón de la unidad de mechero asoma una corta distancia fuera de su alojamiento para notificar al usuario que el elemento térmico está suficientemente caliente para proporcionar una temperatura de encendido.
La patente de los Estados Unidos Nº 2.883.510 da a conocer un conjunto de mechero que comprende una caja de alojamiento, una unidad de encendido que se puede insertar amoviblemente en su interior, medio de cerradura llevado respectivamente por dicha unidad de encendido y dicha caja de alojamiento para establecer un circuito de encendido, desacoplándose dichos medios automáticamente para interrumpir el circuito de encendido y liberar la unidad de encendido al alcanzar esta última una temperatura predeterminada, medios de eyección operativos al desacoplarse de dichos medios de cerradura para eyectar dicha unidad de encendido para su uso, comprendiendo dichos medios de eyección un resorte compresible y expansible asentado dentro de dicha caja, un resalto de extensión longitudinal formado sobre dicho resorte para acoplarse mediante dicha unidad de encendido al establecimiento de dicho circuito una abertura de extensión longitudinal formada en la pared de dicha caja, extendiéndose dicho resalto a través de dicha abertura y siendo limitado en el movimiento de eyección mediante el borde anterior de dicha abertura.
La patente de los Estados Unidos Nº 2.637.799 da a conocer una unidad térmica de mechero que se recibe en una toma de corriente eléctrica, comprendiendo la unidad térmica de mechero un primer y un segundo contactos de corriente eléctrica, un alojamiento de unidad térmica que posee un elemento térmico eléctrico en su interior, estando el elemento térmico eléctrico conectado eléctricamente al primer contacto de corriente eléctrica, comprendiendo el primer contacto de corriente eléctrica un elemento de contacto anular dispuesto en un extremo dista de dicha unidad térmica para un contacto deslizante con un terminal de fuente de alimentación eléctrica, comprendiendo, además, la unidad térmica un conmutador y un elemento bimetálico para abrir el conmutador cuando el elemento térmico eléctrico alcanza una temperatura predeterminada, teniendo el conmutador un primer contacto de conmutador eléctricamente conectado a dicho elemento térmico.
El dispositivo de la técnica anterior padece de una serie de deficiencias. Una deficiencia es que cuando la unidad de mechero se dispone en la toma de corriente, un contacto sustancialmente plano se acopla con un miembro de contacto plano dispuesto en el zócalo del mechero. El contacto se mantiene entre el miembro de contacto plano y el contacto plano de la unidad de mechero por la fuerza ejercida por un resorte de compresión. Debido al hecho de que las superficies de contacto se apoyan simplemente la una contra la otra, existe el problema de que el contacto se puede perder produciendo la formación de un arco y la inoperancia del mechero.
Otro problema con el dispositivo de la técnica anterior es que el acoplamiento de fricción de la parte que sobresale de la unidad de mechero puede ser excesivo y no permitir que el elemento térmico de mechero se desconecte eléctricamente con suficiente rapidez. La desconexión rápida del elemento térmico de mechero será un asunto importante en el futuro ya que los fabricantes de automóviles lo convierten en sistemas eléctricos de mayor voltaje. En particular, los fabricantes de automóviles están ahora planeando convertir los denominados sistemas eléctricos de 42 voltios (baterías de 36 voltios) para satisfacer las mayores demandas de corriente eléctrica de los automóviles del futuro que incorporarán muchas más funciones electrónicas y eléctricas que las, hasta el momento, previamente llevadas a cabo por sistemas mecánicos o hidráulicos. Es importante proporcionar la desconexión rápida del elemento térmico de mechero en tales sistemas eléctricos de mayor voltaje porque los mayores voltajes harán que los elementos térmicos alcancen temperaturas operativas más rápidamente y si la desconexión rápida no se lleva a cabo, el resultado será el fallo del elemento térmico.
Otra deficiencia de los mecheros de la técnica anterior es que la única indicación de que el mechero está siendo calentado la proporciona la posición del botón de la unidad de mechero en el zócalo. Cuando el mechero se está calentando por corriente eléctrica, el botón está hundido. Cuando el elemento térmico ha alcanzado una temperatura operativa, el botón sobresale. Sin embargo, no hay ninguna otra indicación, y no es inmediatamente evidente cuando se mira una unidad de mechero en su zócalo que esté alimentado por o sin alimentación de corriente eléctrica. En consecuencia sería útil tener una indicación adicional de que la unidad de mechero está siendo alimentada con corriente eléctrica.
Sumario de la invención
Un objeto de la presente invención es proporcionar un conjunto de mechero que garantice un buen contacto eléctrico con la fuente de energía eléctrica para activa el elemento térmico. Otro objeto de la presente invención es proporcionar un conjunto de mechero que permita la desconexión rápida del elemento térmico cuando el elemento térmico alcanza la temperatura de encendido.
Otro objeto más de la presente invención es proporcionar un conjunto de mechero que proporciona una indicación visible de que el elemento térmico se está activando por corriente eléctrica distinta de la posición de hundida/asomada del botón de mechero.
Otro objeto de la presente invención es proporcionar una unidad de mechero que es capaz de ser utilizada con los mayores voltajes planeados para los sistemas eléctricos de los automóviles del futuro sin fallo del elemento térmico de mechero.
Los objetos anteriores y otros de la presente invención se llevan a cabo mediante una unidad térmica de mechero a recibir en una toma de corriente eléctrica, comprendiendo la unidad térmica de mechero un alojamiento de la unidad térmica, un primer y un segundo contactos de corriente eléctrica, teniendo el alojamiento un elemento térmico eléctrico en su interior, teniendo el elemento térmico eléctrico un primer extremo eléctricamente conectado al primer contacto de corriente eléctrica, comprendiendo el primer contacto de corriente eléctrica un elemento de contacto anular dispuesto en un extremo distal de dicha unidad térmica, para contacto deslizante con un terminal de fuente de alimentación eléctrica, comprendiendo, además, la unidad térmica un conmutador, teniendo el conmutador un primer contacto eléctricamente conectado a un segundo extremo de dicho elemento térmico, teniendo, además, el conmutador Un segundo contacto de conmutador conectado eléctricamente al segundo contacto de corriente eléctrica, y comprendiendo, además, la unidad térmica un elemento bimetálico para abrir el conmutador cuando el elemento térmico eléctrico alcanza una temperatura predeterminada. La corriente eléctrica para activar el elemento térmico no fluye a través del elemento bimetálico.
Los objetos de la invención se consiguen también mediante un conjunto de mechero que comprende la unidad térmica anterior y un zócalo en el cual la unidad térmica queda recibida deslizantemente, comprendiendo el zócalo un alojamiento de zócalo, estando el alojamiento de zócalo dimensionado para recibir deslizantemente y con fricción el alojamiento de unidad térmica en su interior, teniendo el alojamiento de zócalo una base en un extremo distal del mismo, estando provista la base de un platillo de contacto que comprende una pluralidad de dedos de proyección axial cada uno empujado radialmente hacia el interior para entrar eléctricamente en contacto con dicho elemento de contacto anular de dicha unidad térmica cuando dicha unidad térmica se inserta en dicho zócalo, y comprendiendo, además, un conjunto conector aislante en el extremo distal de dicho alojamiento de zócalo que comprende al menos un terminal eléctrico para su conexión a una fuente de alimentación eléctrica, estando dicho terminal eléctrico eléctricamente conectado a dicho platillo de contacto.
Según una realización preferida, la unidad térmica comprende, además, un dispositivo de iluminación para indicar visualmente que el elemento térmico está siendo alimentado con corriente eléctrica.
Otras características y ventajas de la presente invención se harán evidentes a partir de la siguiente descripción de la invención que se refiere a los dibujos anexos.
Breve descripción de los dibujos
La invención se describirá ahora en mayor detalle en la siguiente descripción detallada con referencia a los dibujos en los cuales:
La figura 1 muestra una vista en corte del conjunto de mechero que incluye el conjunto de unidad térmica de mechero y el zócalo de mechero, con el conjunto de unidad térmica de mechero en la posición eléctricamente desacoplada.
La figura 1A es una vista posterior del conjunto de mechero que muestra una vista en planta del zócalo;
La figura 1B muestra el tablero de circuito impreso de indicación vista a lo largo de las líneas B-B de la figura 1.
La figura 1C muestra la misma vista que la figura 1, pero mostrando el conjunto de unidad térmica de mechero en la posición eléctricamente acoplada.
La figura 2 muestra el conjunto de unidad térmica de mechero en una vista en sección transversal.
La figura 3 muestra el zócalo de mechero;
La figura 3A es una vista en sección tomada a lo largo de las líneas B-B de la figura 3;
La figura 4 es una vista en planta del conjunto de elemento térmico del conjunto de unidad térmica de mechero;
La figura 4A es una vista en sección tomada a lo largo de las línea a-A de la figura 4 del conjunto de elemento térmico;
La figura 4B es una vista frontal del conjunto de elemento térmico;
La figura 5 es una vista en sección transversal del platillo de contacto del zócalo de mechero;
La figura 5A es una vista frontal del platillo de contacto del zócalo de mechero de la figura 5;
La figura 6 es una vista en sección del interruptor térmico del zócalo;
La figura 6A es una vista frontal del interruptor térmico;
La figura 6B es una vista en sección del aislador de zócalo;
La figura 6C es una vista posterior del aislador de zócalo;
La figura 6D es una vista frontal del aislador de zócalo;
La figura 6D es una vista en sección tomada a lo largo de las líneas A-A de la figura 6;
La figura 6F es una vista lateral del aislador de zócalo;
La figura 7 es una vista en sección transversal del conjunto de retenedor de bobina térmica
La figura 7A es una vista posterior del conjunto retenedor de bobina de la figura 7
La figura 7B es una vista frontal del conjunto retenedor de bobina de la figura 7.
La figura 8 es una vista en sección de la parte aislante del conjunto retenedor de bobina junto con un remache de contacto que forma una parte del conmutador para desconectar el elemento térmico cuando se ha calentado suficientemente;
La figura 8A es una vista frontal de la parte aislante de la figura 8;
La figura 9 es una vista en planta de una realización de un disco bimetálico utilizado para desactivar la alimentación eléctrica del elemento térmico.
La figura 9A es una vista en sección transversal del disco bimetálico de la figura 9;
La figura 10 es un disco bimetálico alternativo; y
La figura 10A es una vista en sección del disco bimetálico alternativo del disco bimetálico de la figura 10.
Descripción de tallada de realizaciones de la invención
Con referencia ahora a los dibujos, el conjunto de mechero de la presente invención comprende dos elementos mostrados en su estado montado en las figuras 1 y 1C. Los dos elementos comprenden generalmente un conjunto 100 de unidad térmica insertable, mostrado por separado en la figura 2, y el conjunto 300 de zócalo en el cual el conjunto 100 de unidad térmica se inserta, mostrado por separado en la figura 3. El conjunto de unidad térmica queda recibido deslizantemente en el conjunto 300 de zócalo y ambos se muestran en estado montado en la figura 1. En esta figura, el conjunto 100 de unidad térmica se muestra en su estado de almacenamiento, es decir, en su estado cuando el elemento térmico se desconecta eléctricamente de la fuente de alimentación eléctrica. En la figura 1C, el elemento térmico del conjunto de unidad térmica se conecta eléctricamente a la fuente de alimentación.
El conjunto 100 de unidad térmica comprende generalmente un botón 102 hecho de material apropiado, preferiblemente un material aislante, aunque no necesariamente un material aislante. Se fabrica preferiblemente en un material que transmite energía luminosa o que tiene una parte del mismo que transmite energía luminosa como se explicará en lo sucesivo.
El botón 102 se acopla a una bandeja de cenizas 105 curvando una pluralidad de patillas 104 de bandeja de cenizas alrededor de un saliente anular 106 preferiblemente moldeado en el botón 102. Se dispone un retenedor 108 de resorte cilíndrico fijamente acoplado al botón 102. La bandeja de cenizas 104 incluye una depresión anular 110 formada en su interior que sirve para alojar un muelle 112 de compresión en posición entre la depresión 110 anular y un labio anular 114 del retenedor 108 de resorte. La bandeja de cenizas 104 se riza en 116 en un conjunto 118 de elemento térmico. Con referencia a la figura 4A el conjunto 118 de elemento térmico incluye un conjunto 120 retenedor de bobina interior mostrado en la figura 7 que está eléctricamente conectado a un extremo de la bobina 122 térmica en 124 como se muestra en la figura 7. Un reborde 126 del retenedor 120 de bobina interior se riza interiormente sobre si mismo, como se muestra en la figura 7. El conjunto 120 de retenedor de bobina interior incluye una pluralidad de aberturas 125 laterales en su interior para proporciona disipación de calor. La bobina 122 se mantiene de este modo en posición mediante el retenedor 120 de bobina interior. El retenedor 120 de bobina interior tiene un extremo más distal que sirve de contacto eléctrico caliente que acopla el contacto caliente del zócalo. Dispuesto alrededor del retenedor 120 de bobina interior se encuentra un retenedor 128 de bobina exterior aislante. Preferiblemente el retenedor 128 de bobina exterior se fabrica en aluminio apropiadamente anodizado para que sea aislante. El retenedor 128 de bobina exterior se riza alrededor del retenedor 120 de bobina interior en 130, formando de este modo el conjunto 118 de elemento térmico. El extremo más interior 131 de la bobina 122 térmica (figura 7A) se acopla eléctricamente a un remache de contacto 132 que tiene un extremo partido 134 para recibir el extremo 131 más interior de la bobina 122 térmica. El remache de contacto 132 se dispone dentro de una abertura 136 en el retenedor 128 de bobina térmica exterior entre un saliente 138 formado en un extremo del remache de contacto 132 y un segundo saliente 140 formado por una operación de remachado, prensado o interconexión. El saliente 138 forma una superficie 142 de contacto, preferiblemente formada con un rebajo 144 semiesférico, que, como es bien sabido, reduce la formación de arco en la superficie de contacto. Dispuesto acoplado con el retenedor 128 de bobina térmica exterior aislante se encuentra un disco 146 bimetálico (figuras 1, 2) cuya operación se explicará en lo sucesivo. Las líneas fantasma 146A muestran la localización del disco 146 bimetálico después deque el usuario active el mechero empuje el botón 102 dentro del zócalo. La figura 1C muestra el disco 146 bimetálico después de que se haya activado el mechero y que la bobina 122 térmica se haya excitado con corriente eléctrica y se haya calentado.
El mantenimiento del disco 146 bimetálico en posición e lleva a cabo mediante un resorte 148 de compresión mantenido en posición por un retenedor 150 de resorte. El retenedor 150 de resorte también actúa para mantener un resorte 152 de compresión posicionado entre una parte interior del retenedor 150 de resorte y un platillo 154 de contacto que tiene una superficie 156 de contacto dispuesta para entrar en contacto con la superficie 142 de contacto del remache 132 de contacto. El platillo 154 de contacto forma una superficie 158 anular que se acopla con el disco 146 bimetálico. Dispuesto entre el retenedor 150 de resorte y el resorte 152 se encuentra un tablero 160 de circuito impreso que puede incluir un diodo electroluminiscente 161 y cualquier elemento resistivo de limitación de corriente necesario. Se puede proporcionar una lente, elemento de reflexión o elemento de guía de luz dirigir apropiadamente luz directa hacia la superficie frontal del botón 102, que es preferiblemente traslúcido o trasparente o provisto de una superficie o inserto óptico que permita que la luz sea guiada a su través. El fin del diodo 161 electroluminiscente es proporciona una indicación visible de que la bobina térmica está siendo alimentada con corriente eléctrica. La figura 1B muestra una vista del tablero de circuito impreso tomada a lo largo de las líneas B-B de la figura 1.
La figura 3 muestra el zócalo 300 eléctrico para el conjunto de unidad térmica de la figura 2. El zócalo 300 eléctrico comprende un pozo 302. El pozo 302 tiene una parte 304 de base con una abertura 306 central. Situado en la base 304 del pozo 302 se encuentra un aislador 308 eléctrico. Montado sobre el aislador 308 eléctrico se encuentra un platillo 310 de contacto. El platillo 310 de contacto tiene una pluralidad de dedos 312 de conducción eléctrica adaptados para proporcionar corriente eléctrica al conjunto 100 de unidad térmica entrando en contacto con el retenedor 120 de bobina interior, como se describirá en lo sucesivo. Los dedos 312 se curvan sobre si mismos como se muestra y tienen una acción elástica como se muestra mediante las líneas fantasma para que de este modo empujen radialmente hacia dentro debido a la acción elástica.
En el centro del aislador 308 y en contacto eléctrico con el platillo 310 de contacto se encuentra un perno 314 de contacto. El perno 314 de contacto extiende a través de la abertura 306 central en la parte 304 de base, una abertura 309 central (figura 6B) en el aislador 308 y un alojamiento 316 de conjunto de conector aislante. El platillo 310 de contacto, como se muestra más claramente en el aislador 308 y la abertura en el alojamiento 316 de conjunto de conector y el perno 314 de contacto se remacha, prensa o riza en 318 para mantener el alojamiento 316 de conjunto de conector en el pozo 302 y mantener el aislador 308, el platillo 310 de contacto y el alojamiento 316 de aislador en su sitio. El rizado se muestra en 318 en la figura 1. El perno 314 de contacto está también acoplado a un terminal 320 que se mantiene por debajo de la parte 318 remachada, rizada o prensada del platillo 310 de contacto. En consecuencia, el perno 314 de contacto, el platillo 310 de contacto y el terminal 320 eléctrico están conectado eléctricamente. Un hilo del sistema eléctrico del automóvil se conecta al terminal 320 para proporcionar una parte de la energía eléctrica al mechero, lo cual se denomina habitualmente como parte "caliente".
Igualmente montado deslizantemente sobre el pozo 302 se encuentra un anillo 322 de iluminación que se ilumina ópticamente mediante una fuente 324 luminosa que va montada en el pozo 302 a través de una estructura 326 eléctricamente aislante. La estructura 326 está adaptada para transportar luz desde la fuente 328 luminosa a su través, y de este modo ilumina el anillo 322 luminoso para que la localización de la unidad de iluminación sea visible en la oscuridad para los pasajeros del vehículo. La fuente 342 luminosa recibe energía eléctrica a través de un contacto 330 de resorte de puesta a tierra y a través de un contacto 334 de resorte caliente que se acopla a un conector 334 eléctrico en forma de U que tiene un extremo 336 terminal para el suministro de energía eléctrica para iluminar la lámpara. La estructura 326 de plástico incluye dedos 336 en resorte para asegurar el zócalo 300 en una abertura en una aplicación automovilística.
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Como se muestra en la figura 1A, el alojamiento 316 del conjunto conector tiene un extremo que mira hacia atrás que tiene una configuración adaptada para recibir un enchufe eléctrico a partir del cableado del vehículo. El alojamiento 316 del conector tiene ubicaciones para el terminal 320 caliente eléctrico, el terminal 336 caliente de lámpara así como el terminal 338 eléctrico de retorno a tierra para el elemento térmico y la lámpara.
El zócalo 300 incluye también, conectado eléctricamente al platillo 310 de contacto, como se muestra en las figuras 1 y 3, un interruptor térmico 342. El interruptor térmico 342 se muestra en detalle en las figuras 6 y 6A. Comprende un elemento conductor metálico que tiene elementos verticales 344 que tienen puntos 346 de contacto, que están adaptados para desplazarse radialmente hacia fuera en respuesta aun recalentamiento. Los dedos 344 están normalmente en la posición mostrada en la figura 1. En respuesta al recalentamiento, los dedos se desplazan por las aberturas 350 en el aislador 308 para entrar en contacto con el pozo 302, acortando de este modo el terminal caliente a tierra y quemando o desconectando un fusible o interruptor de circuito que proporciona corriente eléctrica a la unidad de mechero. Se muestran detalles del aislador 308 en las figuras 6B-6F.
El funcionamiento del mechero es como sigue. La posición normal de almacenamiento del conjunto de unidad térmica es tal como se muestra en la figura 1. En esta posición, el disco bimetálico 146 tendrá la orientación mostrada por las líneas sólidas en la figura 1. Además, la superficie 142 de contacto del remache 132 de contacto está separado por un espacio G del platillo 154 de contacto. Además, el platillo 310 de contacto del zócalo 300, que está eléctricamente conectado al terminal 320 caliente, como se ha mencionado anteriormente, se acopla a la parte de contacto del retenedor 120 de bobina interior, como se muestra en la figura 1. Los dedos 312 de contacto, como se ha mencionado anteriormente, empujan bajo la acción elástica radialmente hacia dentro contra el platillo 120 de contacto. El extremo distal del platillo 120 de contacto proporciona una superficie de contacto deslizante anular acoplada a los dedos 312 de contacto del zócalo 300. Esto proporciona un contacto mejorado de alimentación eléctrica del conjunto 100 de unidad térmica de mechero con el zócalo 300, respecto del llevado a cabo en la técnica anterior, por ejemplo el dispositivo de la técnica anterior de la patente de los Estados Unidos nº 4.168.422. En consecuencia, la alimentación caliente a partir del sistema eléctrico del automóvil está conectado eléctricamente desde el terminal 320 al perno de contacto 314 y el platillo 310 de contacto y a continuación al retenedor 120 de bobina interior, a través de la bobina 122 al remache 132 de contacto. Sin embargo, a causa del espacio G entre el platillo 154 de contacto y el perno 132 de contacto, no hay camino de retorno a tierra y por lo tanto no hay excitación eléctrica de la bobina térmica 122.
Para usar el mechero, el usuario pulsará el botón 102, posicionado como se muestra en la figura 1, más axialmente dentro del zócalo 300. Una bandeja de cenizas 104 funciona como una camisa de fricción, con dedos 163 elásticos que presionan contra el interior del zócalo para proporcionar un acoplamiento deslizante con el mismo. La aplicación de la fuerza axial hará que la fuerza se transmita a través y comprima el resorte 112 de compresión de absorción dispuesto entre el reborde 110 anular dispuesto en la bandeja 104 de cenizas. La figura 1C muestra el conjunto 100 de unidad térmica de mechero después de haber sido empujada más hacia dentro del zócalo 300 para activar el mechero. Si se proporciona una fuerza axial excesiva al botón 102, será absorbida hasta un límite por el resorte de compresión 112. Al mismo tiempo, el resorte de compresión 148 situado entre el retenedor 150 de resorte y el elemento 146 bimetálico que descansa firmemente contra el retenedor 128 de bobina exterior aislante, también comprime más. El disco 146 bimetálico siempre se mantiene firmemente en posición mediante el resorte 148. Además, cuando se proporciona la fuerza axial al botón 102, el retenedor 150 de resorte se desplaza axialmente hacia dentro, y el resorte 152 de compresión interior aplica una fuerza al platillo 154 de contacto. El platillo 154 de contacto se desplaza hacia atrás y la superficie 156 de contacto hace contacto eléctrico con la superficie de contacto 142 del remache 132 de contacto. Al mismo tiempo, el platillo 154 de contacto ejerce una fuerza sobre el disco 146 bimetálico, haciendo que asuma la posición mostrada en la figura 1C y también mostrada en las líneas fantasma 146A en las figuras 1 y 2.
Ahora que el platillo 154 de contacto está en contacto eléctrico con la superficie 142 de contacto, se proporciona ahora un camino de retorno a tierra para el elemento 122 térmico. Este camino de retorno va desde la superficie 142 de contacto del remache 132 de contacto a la superficie 156 de contacto del platillo 154 de contacto y a continuación al retenedor 150 de resorte por el acoplamiento deslizante del platillo 154 de contacto con el retenedor 150 de resorte. Además, el resorte 152 también puede conducir corriente eléctrica y se puede disponer para proporcionar una conexión a tierra para el tablero de circuito impreso 160. La corriente de retorno fluye desde el retenedor 150 de resorte hasta la bandeja 104 de cenizas, y luego hasta el pozo 302 de zócalo, como se muestra en la figura 1. El pozo 302 de zócalo está en contacto eléctrico con la línea de retorno de tierra 338 por muescas metálicas 350 (véase la figura 1) y una placa metálica 352 que se acopla al terminal 338. En consecuencia, ahora se ha previsto un camino de corriente a través del elemento 122 térmico desde el terminal caliente a tierra ahora que se ha cerrado el espacio G y que el elemento 122 térmico se calienta hasta la temperatura de encendido.
El disco bimetálico 146 se calienta ahora por las aberturas 129 en el retenedor 128 de bobina exterior, como se muestra en la figura 4B. El disco bimetálico 146 se desplaza hacia delante a medida que se calienta y se desplaza enérgicamente a la posición mostrada en la figura 1 por las líneas gruesas una vez que el elemento térmico a alcanzado la temperatura de encendido. Esto hace que el platillo 154 de contacto se desplace en el retenedor 150 de resorte contra la acción del resorte de compresión 152 que separa la superficie de contacto 142 del remache 132 de contacto de la superficie 156 de contacto del platillo 154 de contacto, interrumpiendo de este modo el circuito eléctrico y proporcionando una indicación audible al pasajero del vehículo de que se ha alcanzado la temperatura de encendido. Además, la fuerza ejercida sobre el resorte 152 de compresión hace que el retenedor 150 de resorte se desplace hacia delante, ejerciendo fuerza sobre una depresión 110 anular de la bandeja 104 de cenizas, haciendo que el botón 104 salte hacia delante hasta la posición mostrada en la figura 1. Los resortes comprimidos 112 y 148 ayudan a proporcionar un movimiento rápido. El usuario puede entonces retirar el conjunto de unidad térmica 100 del zócalo 300 para encender el cigarrillo.
La invención proporciona el tablero 160 de circuito impreso que tiene un LED 161 dispuesto sobre el mismo así como cualquier resistencia necesaria de limitación de corriente. El tablero 160 de circuito impreso recibe energía eléctrica a partir del terminal 320 caliente, a través de cualquier conexión eléctrica, no mostrada, y se conecta a tierra mediante su conexión al retenedor 150 de resorte. En consecuencia, mientras el elemento 122 térmico está atravesando la corriente eléctrica y se está calentando, el LED 161 se iluminará a través del botón 102, después de que su luz sea enfocada/dirigida/guiada por una lente o una quía de luz. El botón 102 se fabrica preferiblemente en un material traslúcido o transparente o tiene un inserto óptico para indicar que el elemento térmico está en proceso de calentamiento para alcanzar la temperatura de encendido. Una vez que el disco 146 bimetálico salta a la posición mostrada en la figura 1 y abre el conmutador que comprende el platillo 154 de contacto y la superficie 142 de contacto, el LED 161 deja de iluminar, indicando de este modo al pasajero del vehículo que el elemento térmico ha alcanzado la temperatura de encendido.
Una ventaja de la estructura de la presente invención es que proporciona una apertura rápida del conmutador que comprende la cara 142 de contacto del perno 132 de contacto y la cara 156 de contacto del platillo 154 de contacto. Esto permite que el conjunto de mechero de la presente invención se use con voltajes superiores a 12 voltios, es decir, por ejemplo, los mayores voltajes planeados para los automóviles del futuro que tienen sistemas eléctricos cada vez más complicados y de mayor consumo de energía eléctrica. En el futuro, los automóviles tendrán probablemente un sistema eléctrico de 42 voltios (batería de 36 voltios) y en consecuencia, el elemento térmico 122 se calentará más rápidamente mediante los sistemas eléctricos de mayor voltaje. De este modo es importante desconectar rápidamente el elemento térmico cuando alcanza la temperatura de encendido. Si no se consigue la desconexión rápida, el elemento térmico probablemente fallará quemándose. Para facilitar esta desconexión rápida, la invención emplea una superficie de fricción reducida entre el pozo 302 y la bandeja de cenizas 104.
Además, la invención puede emplear también el disco bimetálico alternativo mostrado en la figura 10. Este disco bimetálico tiene aberturas 500 en su interior, apropiadamente seleccionadas. Estas aberturas sirven para dos fines: reducir la masa del disco bimetálico y de este modo permitirle que se caliente más rápidamente; y permitir que el disco bimetálico se desplace más rápidamente una vez que se ha calentado, garantizado de este modo una rápida desconexión del elemento térmico.
Además, la presente invención proporciona una indicación visible que está en uso o en la misma medida, que se ha alcanzado la temperatura de encendido cuando el LED 161 deja de iluminar. De este modo, la presente invención proporciona tanto una indicación visible como una indicación audible de que se ha alcanzado la temperatura de encendido.
Aunque la presente invención se ha descrito con relación a realizaciones particulares de la misma, muchas otras variaciones y modificaciones y otros usos se harán evidentes para el experto en la técnica. Por lo tanto, la presente invención se verá limitada, no por la descripción específica del presente documento, sino solamente por las reivindicaciones anexas.

Claims (37)

1. Unidad térmica de mechero para cigarrillos a recibir en una toma de corriente eléctrica, comprendiendo la unidad térmica de mechero
un primer y un segundo contactos (120, 104) de corriente eléctrica,
alojamiento de unidad térmica (128) teniendo un elemento (122) térmico eléctrico en su interior, teniendo el elemento (122) térmico eléctrico un primer extremo eléctricamente conectado al primer contacto (120) de corriente eléctrica, comprendiendo el primer contacto (120) de corriente eléctrica un elemento (120) de contacto anular dispuesto en un extremo distal de dicha unidad térmica para contacto deslizante con un terminal (318, 320) de fuente de alimentación eléctrica,
comprendiendo, además, la unidad térmica un conmutador (154, 142) y un elemento (146) bimetálico para abrir el conmutador cuando el elemento (122) térmico eléctrico alcanza una temperatura predeterminada., teniendo el conmutador un primer contacto de conmutador (142) conectado eléctricamente a un segundo extremo de dicho elemento térmico,
caracterizada porque el conmutador tiene, además, un segundo contacto (156) de conmutador conectado eléctricamente al segundo contacto de energía eléctrica, en el cual la corriente eléctrica para activar el elemento térmico no fluye a través del elemento bimetálico.
2. Unidad térmica de mechero para cigarrillos según la reivindicación 1, caracterizado porque comprende, además, un indicador (160) visible sobre dicha unidad térmica de que dicho elemento térmico está siendo alimentando con corriente eléctrica.
3. Unidad térmica de mechero para cigarrillos según la reivindicación 2, caracterizado porque el indicador visible comprende un dispositivo (161) de iluminación.
4. Unidad térmica de mechero para cigarrillos según la reivindicación 3, caracterizado porque el botón es translúcido o transparente o tiene un inserto óptico.
5. Unidad térmica de mechero para cigarrillos según la reivindicación 1, caracterizado porque comprende, además, un indicador (160) visible sobre dicha unidad térmica de que dicho elemento térmico está siendo alimentado con corriente eléctrica y en la cual el indicador (16) visible comprende un dispositivo (161) de iluminación dispuesto internamente sobre dicho alojamiento, proyectando el dispositivo de iluminación luz visible a un botón (102) exterior de dicha unidad térmica.
6. Conjunto de mechero para cigarrillos comprende:
la unidad térmica (100) según las reivindicaciones 1 a 5 y un zócalo (300) en el cual la unidad térmica queda recibida deslizantemente;
comprendiendo el zócalo un alojamiento de zócalo, estando el alojamiento (302) de zócalo dimensionado para recibir deslizantemente y con fricción el alojamiento de unidad térmica en su interior, teniendo el alojamiento de zócalo una base (304) en un extremo distal del mismo, estando provista la base de un platillo (310) de contacto que comprende una pluralidad de dedos (312) de proyección axial cada uno empujado radialmente hacia el interior para entrar eléctricamente en contacto con dicho elemento de contacto anular de dicha unidad térmica cuando dicha unidad térmica se inserta en dicho zócalo, y comprendiendo, además, un conjunto (316) conector aislante en el extremo distal de dicho alojamiento de zócalo que comprende al menos un terminal (320) eléctrico para su conexión a una fuente de alimentación eléctrica, estando dicho terminal eléctrico eléctricamente conectado a dicho platillo de contacto.
7. Conjunto de mechero para cigarrillos según la reivindicación 6, caracterizado porque dicho platillo de contacto de dicho zócalo comprende una pluralidad de dedos (312) dirigidos axialmente dispuestos concéntricamente alrededor de un eje central de dicho alojamiento de zócalo, extendiéndose cada dedo próximalmente y a continuación replegándose sobre sí mismo distalmente, proporcionando de este modo una fuerza de empuje elástico dirigida radialmente hacia el interior para de este modo entrar en contacto con dicho elemento de contacto anular de dicha unidad térmica.
8. Conjunto de mechero para cigarrillos según la reivindicación 7, caracterizado porque los dedos (312) de dicho platillos de contacto de dicho zócalo (300) se acopla deslizantemente a dicho elemento de contacto anular cuando dicha unidad (100) térmica es recibida en dicho zócalo.
9. Conjunto de mechero para cigarrillos según la reivindicación 6, caracterizado porque dicho elemento de contacto anular de dicha unidad térmica comprende un primer retenedor (126) que mantiene dicho elemento térmico eléctrico.
10. Conjunto de mechero para cigarrillos según la reivindicación 9, caracterizado porque comprende, además, un segundo retenedor (128) dispuesto alrededor de dicho primer retenedor, aislando dicho segundo retenedor dicho primer retenedor del contacto eléctrico con dicho alojamiento de dicha unidad térmica.
11. Conjunto de mechero para cigarrillos según la reivindicación 10, caracterizado porque dicho elemento bimetálico comprende un disco (146) bimetálico, teniendo dicho segundo retenedor un reborde anular, que comprende, además un primer retenedor (150) de resorte de compresión, estando el disco bimetálico dispuesto próximalmente respecto del reborde anular, un primer resorte de compresión (148) dispuesto entre dicho primer retenedor de resorte de compresión y dicho disco bimetálico, empujando de este modo el disco bimetálico contra el reborde anular de dicho segundo retenedor.
12. Conjunto de mechero para cigarrillos según la reivindicación 11, caracterizado porque dicho primer contacto comprende un primer miembro (132) de contacto dispuesto sobre un eje central de dicha unidad térmica y con una superficie (142) de contacto dispuesta próximalmente y dicho segundo contacto de conmutador comprende un platillo (154) de contacto móvil, teniendo el contacto móvil una superficie (156) de contacto que se acopla a dicha superficie de contacto de dicho primer contacto de interruptor para cerrar eléctricamente dicho conmutador.
13. Conjunto de mechero para cigarrillos según la reivindicación 12, caracterizado porque comprende un segundo resorte (112) de compresión que empuja dicho platillo de contacto contra dicho disco bimetálico, estando el segundo resorte dispuesto entre dicho platillo de contacto y un retenedor (108) de resorte con lo cual cuando dicha unidad térmica de conmutador es empujada axialmente en dicho zócalo, dicho platillo de contacto se conecta eléctricamente a dicho primer miembro de contacto y empuja dicho disco bimetálico desde una primer posición a una segunda posición (146a).
14. Conjunto de mechero para cigarrillos según la reivindicación 13, caracterizado porque el disco bimetálico se dispone en la segunda posición y dicho platillo de contacto y el primer miembro de contacto se acopla eléctricamente, dicho elemento térmico atraviesa una corriente eléctrica, se calienta, y dicho disco bimetálico se desplaza a dicha primera posición cuando dicho elemento térmico alcanza dicha temperatura predeterminada, alejando dicho platillo de contacto de dicho primer miembro de contacto y retirando la corriente eléctrica de dicho elemento térmico.
15. Conjunto de mechero para cigarrillos según la reivindicación 6, caracterizado porque comprende, además, un indicador (160) visible sobre dicha unidad térmica de que dicho elemento térmico está siendo alimentando con corriente eléctrica.
16. Conjunto de mechero para cigarrillos según la reivindicación 15, caracterizado porque el indicador visible comprende un dispositivo (161) de iluminación.
17. Conjunto de mechero para cigarrillos según la reivindicación 16, caracterizado porque el dispositivo de iluminación proyecta luz visible a un botón externo (102) de dicha unidad térmica.
18. Conjunto de mechero para cigarrillos según la reivindicación 17, caracterizado porque el botón es traslúcido o transparente o tiene un inserto óptico.
19. Conjunto de mechero para cigarrillos según la reivindicación 13, caracterizado porque comprende, además, un indicador (160) visible sobre dicha unidad térmica de que dicho elemento térmico está siendo alimentado con corriente eléctrica y en la cual, además, el indicador visible comprende un dispositivo (161) de iluminación dispuesto próximalmente sobre dicho alojamiento, proyectando el dispositivo de iluminación luz visible a un botón (102) exterior de dicha unidad térmica.
20. Conjunto de mechero para cigarrillos según la reivindicación 17, caracterizado porque el dispositivo de iluminación comprende un LED.
21. Conjunto de mechero para cigarrillos según la reivindicación 6, caracterizado porque el alojamiento de zócalo y el alojamiento de la unidad térmica son eléctricamente conductores y están en contacto eléctrico el uno con el otro, estando dicho alojamiento de zócalo en contacto eléctrico con un segundo terminal (336) eléctrico dispuesto sobre dicho conjunto conector aislante.
22. Conjunto de mechero para cigarrillos según la reivindicación 21, caracterizado porque dicho segundo contacto de energía eléctrica comprende dicho alojamiento de unidad térmica.
23. Conjunto de mechero para cigarrillos según la reivindicación 11, caracterizado porque dicho primer contacto de conmutador comprende un miembro de contacto asegurado mecánicamente a dicho segundo retenedor, estando dicho segundo retenedor fijado en posición en dicho alojamiento de unidad térmica.
24. Conjunto de mechero para cigarrillos según la reivindicación 23, caracterizado porque el segundo retenedor está provisto de aberturas para permitir transmitir la energía desprendida por dicho elemento térmico en dicho alojamiento de unidad térmica.
25. Conjunto de mechero para cigarrillos según la reivindicación 6, caracterizado porque comprende, además, un resorte de compresión (148) dispuesto en dicho alojamiento de unidad térmica para permitir que un mando externo (102) de dicha unidad térmica se desplace axialmente sobre una distancia limitada respecto de dicho alojamiento de unidad térmica, estando el resorte de compresión dispuesto concéntricamente entre una parte interior del botón y dicho alojamiento de unidad térmica.
26. Conjunto de mechero para cigarrillos según la reivindicación 6, caracterizado porque comprende, además, una fuente de iluminación fijada al alojamiento de zócalo para iluminar el alojamiento de zócalo.
27. Conjunto de mechero para cigarrillos según la reivindicación 26, caracterizado porque comprende, además, un anillo luminiscente (322) dispuesto alrededor del alojamiento de zócalo para iluminar mediante la fuente de iluminación.
28. Conjunto de mechero para cigarrillos según la reivindicación 16, caracterizado porque comprende, además, un guía de luz, lente o reflecto para guiar la energía visible desde dicho dispositivo de iluminación.
29. Conjunto de mechero para cigarrillos según la reivindicación 28, caracterizado porque dicha guía de luz, lente o reflector dirige la energía visible desde dicho dispositivo de iluminación a un botón externo de dicha unidad térmica.
30. Conjunto de mechero para cigarrillos según la reivindicación 6, caracterizado porque dicho conmutador de unidad térmica desconecta dicho elemento térmico de la fuente de energía eléctrica suficientemente rápido para prevenir un recalentamiento de dicho elemento térmico eléctrico.
31. Conjunto de mechero para cigarrillos según la reivindicación 30, caracterizado porque dicho conmutador de unidad térmica se puede utilizar con una alimentación eléctrica de 42 voltios para desconectar dicho elemento térmico sin dañar dicho elemento térmico.
32. Conjunto de mechero para cigarrillos según la reivindicación 6, caracterizado porque dicho disco bimetálico tiene una pluralidad de aberturas en su interior.
33. Conjunto de mechero para cigarrillos según la reivindicación 6, caracterizado porque dicho comprende, además, un interruptor (342) térmico para desconectar la corriente eléctrica de dicho elemento térmico si dicho elemento térmico sobrepasa una temperatura preestablecida.
34. Conjunto de mechero para cigarrillos según la reivindicación 33, caracterizado porque el interruptor térmico comprende un elemento de cortocircuito eléctrico (344) para cortocircuitar la corriente eléctrica al elemento térmico, disparando de este modo un protector de circuito dispuesto en la alimentación eléctrica de dicho elemento térmico.
35. Conjunto de mechero para cigarrillos según la reivindicación 34, caracterizado porque el elemento de cortocircuito eléctrico comprende un elemento eléctricamente conductor que cambia de posición en respuesta a un recalentamiento de manera que dicho elemento de cortocircuito se desplaza desde una primera posición de no-cortocircuito a una segunda posición de cortocircuito con lo cual el elemento de cortocircuito cortocircuita efectivamente dicho primer y segundo contactos de energía eléctrica.
36. Conjunto de mechero para cigarrillos según la reivindicación 35, caracterizado porque el elemento de cortocircuito eléctrico se dispone concéntricamente respecto de y en contacto eléctrico condicho platillo de contacto de dicho zócalo.
37. Conjunto de mechero para cigarrillos según la reivindicación 6, caracterizado porque comprende, además, un aislador (308) dispuesto entre dicha base de dicho alojamiento de zócalo y dicho platillo de contacto de dicho zócalo, y comprende además, un perno (314) que pasa por una abertura alineada en dicho platillo de contacto, dicho aislador y dicho conjunto conector y mantiene dicho platillo de contacto, dicho aislador y dicho conjunto conector en una relación de fijación.
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