JP2015500647A - 充電式電子タバコ - Google Patents

Abstract

電子タバコ充電システムは第１及び第２の電気接点（１８３）を有する充電可能な電子タバコ（１７３）と、充電器に接続可能であって、前記電子タバコ（１７３）の端部を受けるように構成された受け入れ要素を有するクレードル（１７５）とを含む電子タバコ充電システムが提供される。前記受け入れ要素は、前記充電器との電気的接続を達成するために、前記電子タバコの第１及び第２の電気接点（１８３）とそれぞれ接触する第１及び第２の接触表面を有する第１及び第２の導電性接点（１８１）を有する。

Description

関連出願の相互参照
本出願は米国仮出願第６１／５７７，０２４号の利益を主張するものであり、その内容は参照することにより本明細書に組み込まれる。

発明の分野
本発明は、タバコ製品回避に関する。より詳しくは、本発明はタバコの煙にさらされる危険を制限する電池式電子タバコ用の充電器に関する。

タバコ収容喫煙装置が知られている。例えば、特許文献１（その内容は参照することにより本明細書に組み込まれる）は、タバコホルダとして機能する電動エアロゾル発生装置内に組み込まれたタバコを提案している。この喫煙装置は、喫煙者がタバコの加熱要素の作用により発生されるタバコの成分を吸い込むために使用する吸い口を備えている。代表的な喫煙装置は、電源（例えば電池）、少なくとも吸引中装置を給電するセンサ機構、及びタバコ成分を含む熱的に発生されるエアロゾルを生成する加熱装置（例えば、少なくとも１つの電気抵抗加熱素子）を内蔵する外側ハウジングを備える。使用中、タバコは装置内に置かれ、使用後に、使用済みタバコは装置から取り出され、別のタバコと取り替えられる。

特許文献２（その内容は参照することにより本明細書に組み込まれる）は、ニコチンを含むがタールを含まない電子タバコを提案している。この電子タバコハシェル及び吸い口を含む。シェルの外壁には空気口が設けられ、シェル内には、電子回路基板、常圧キャビティ、センサ、蒸気−液体セパレータ、アトマイザ、液体供給ボトルが順次設けられ、電子回路基板は、電子スイッチング回路及び高周波振動子を含む。センサの一方の側に空気ダクトが設けられ、負圧キャビティがセンサに設けられている。アトマイザは液体供給ボトルと接続し、微粒化キャビティがアトマイザ内に配置されている。

この種の装置は便宜上「電子タバコ」と呼ばれている。従来、電子タバコのアトマイザは加熱素子を含み、この加熱素子は一般的に高い電気抵抗を有する電熱線である。電子タバコ内に収容される二次電池は一般にアトマイザを駆動するために使用される。従って、使用中、電池の充電が時々必要になる。これを達成するには外部充電装置を接続するために電子タバコの部分的分解が必要とされ得る。実際上電池を交換しないで装置を充電しながら電子タバコを喫煙することは非現実的である。そうするには、充電器を切り離し、電子タバコを再び組み立て、タバコを吸い、その後充電プロセスを続けるために逆の手順を繰り返す必要がある。

米国特許第７，７２６，３２０号明細書 欧州特許ＥＰ１７３６０６５号明細書

本発明は、いくつかの実施形態において、電子タバコを分解することなく充電器に接続し得る改良された電子タバコを提供することを目的とする。

本発明のいくつかの実施形態によれば、第１及び第２の電気接点を有する充電式電子タバコと、充電器に接続可能であって、前記電子タバコの端部を受け入れるように構成された受け入れ要素を有するクレードルとを含む電子タバコ充電システムが提供される。前記受け入れ要素は、前記充電器との電気的接続を達成するために、前記電子タバコの第１及び第２の電気接点とそれぞれ接触する第１及び第２の接触表面を有する第１及び第２の導電性接点を有する。

前記システムの他の特徴によれば、前記電子タバコの前記第１及び第２の電気接点は前記受け入れ要素の前記第１及び第２の接触表面にそれぞれ磁気的に引き付けられる。

前記システムのさらに他の特徴によれば、前記受け入れ要素の前記第１及び第２の接触表面の少なくとも１つは磁石である。

前記システムのさらに他の特徴によれば、前記電子タバコの前記第１及び第２の接点の少なくとも１つは磁石である。

前記システムの一つの特徴によれば、前記電子タバコの前記先端部は、アダプタ本体を貫通するオリフィス及び該オリフィスに挿入された導電性フランジを有するアダプタを備える。前記オリフィスは、前記電子タバコが前記クレードル内に置かれたとき前記フランジの延長部が前記受け入れ要素の前記第１及び第２の接点の一方と接触して位置するように配置される。前記アダプタはさらに、前記受け入れ要素の前記第１及び第２の接点の他方と接触する少なくとも１つの接点ピン受け入れ用側面溝を備える。

前記システムの他の特徴によれば、前記アダプタは、周囲空気が前記電子タバコの内部へ流入し得るように形成された通気口を有する。

前記システムの他の特徴によれば、前記電子タバコの前記先端部は、前記内部室内に収容されたセンサ装置を有するアダプタを備え、該アダプタは、前記内部室を周囲大気との流体連通路内置くために前記内部室から電子タバコの外部に通じる通孔を有する。

前記システムのさらに他の特徴によれば、前記電子タバコの先端部はアダプタを備え、該アダプタはキャップを有する。前記キャップにはリップ及び導電フランジが前記受け入れ要素の前記第１及び第２の接触表面の一方と接触するように形成されている。前記アダプタは導電性同軸部材を有し、前記同軸部材は延長部及び前記リップに付着された挿入体を有し、前記挿入体は前記同軸部材の延長部を受け入れるように形成された貫通オリフィスを有する。前記オリフィスは、前記電子タバコが前記クレードル内に置かれたとき、前記フランジ部材の延長部が前記受け入れ要素の前記第１及び第２の接点の他方と接触して位置するように配置されている。

前記システムの一つの特徴によれば、前記アダプタは周囲空気が前記電子タバコの内部に流入し得るように形成された通気口を有する。

前記システムの追加の特徴によれば、前記挿入体は、前記挿入体が前記電子タバコ内に配置された光源により照明されるとき、前記電子タバコ内の構造及び陰影が知覚されないように半透明で拡散特性である。

本発明のいくつかの実施形態によれば、第１組の電気接点、アトマイザ及び前記アトマイザに電力を供給する二次電池を含む電子タバコ充電システムが提供される。電源に接続可能な電極アセンブリは前記第１組の電気接点と接合するように配置された第２組の電気接点を有し、前記第１組の電気接点との接合時に前記電子タバコが喫煙者の使用動作を維持しながら前記電極アセンブリを経て前記二次電池を充電するための電力を受け取る。電気回路が前記第１組の電気接点に接続され、前記電気回路は、前記アトマイザに二次電池の電力を供給する第１の回路及び充電器からの電力を前記二次電池の充電のために前記二次電離に供給する第２の回路を備える。前記第１の回路は前記第２の回路と協働して、前記アトマイザが駆動されるとき、前記電極アセンブリから前記二次電池への電力の流れをディセーブルし、前記アトマイザが駆動されなくなるとき、前記電力の流れを再開する。

前記システムの一つの特徴によれば、前記第２組の電気接点は、前記充電器に接続可能なリード線に結合された強磁性ディスク、及び磁気吸引力によって前記ディスクと接触状態に保持された磁石を備える。

前記システムの一つの特徴によれば、前記第１組の電気接点は前記電子タバコの先端部に配置される。

前記システムの他の特徴によれば、前記第１組の電気接点は前記電子タバコの側面ポートに配置される。

前記システムのさらに他の特徴は、前記電子タバコを受け入れ且つ前記第２組の電気接点が配置されたクレードルを含むことにある。

前記システムの追加の特徴は、前記電源に接続するための前記第２組の電気接点に接続されたユニバーサルシリアルバスアダプタを含むことにある。

前記システムのさらに他の特徴によれば、前記電気回路は、圧力センサ、前記二次電池及び前記第１組の電気接点に結合されたトランジスタ、マイクロプロセッサ、及び電子論理回路を備え、前記マイクロプロセッサは、前記第１組の電気接点から前記二次電池への電流の流れをイネーブル及びディセーブルするために、前記センサ及び前記電子論理回路に応答して前記トランジスタを制御する。

本発明のいくつかの実施形態によれば、アトマイザ、前記アトマイザに電力を供給する二次電池、及び充電器に接続可能な第１組の電気接点を有するアダプタを備える電子タバコが提供されループ。前記アダプタは、前記電子タバコの先端に配置され、前記電子タバコの内部空間に露出した延長部を有する外部金属バンド、前記電子タバコの内部空間に露出した内部金属プラグ、及び前記バンドを前記プラグから分離する非導電性の中間部材であって、前記電子タバコの外部からその内部空間まで延在し周囲空気が前記内部空間へ流入するように形成されたチャネルを有する中間部材を備える。

前記電子タバコの一つの特徴によれば、前記中間部材は、前記アダプタが前記電子タバコ内で照明されるとき、前記電子タバコ内の構造及び陰影が知覚されないように半透明で拡散特性である。

本発明のいくつかの実施形態によれば、第１組の電気接点、アトマイザ及び前記アトマイザに電力を供給する二次電池を備える電子タバコであって、前記第１組の電気接点は第２組の電気接点を有する電極アセンブリに接続可能であって、前記電子タバコが喫煙者により喫煙されている間前記電極アセンブリから前記二次電池を充電する電力を受け取るように構成される。前記電子タバコはさらに、前記第１組の電気接点に接続された電気回路を備え、前記電子回路は、前記アトマイザに電力を供給する第１の回路及び前記二次電池の充電のために前記二次電池に充電器からの電力を供給する第２の回路を備える。

前記電子タバコの他の実施形態によれば、前記第１組の電気接点は前記電子タバコの先端に配置される。

前記電子タバコのさらに他の実施形態によれば、前記第１組の電気接点は前記電子タバコの側面ポートに配置される。

前記電子タバコのさらに他の実施形態によれば、前記電気回路は、圧力センサ、前記二次電池及び前記第１組の電気接点に結合されたトランジスタ、マイクロプロセッサ、及び電子論理回路を備え、前記マイクロプロセッサは、前記第１組の電気接点から前記二次電池への電流の流れをイネーブル及びディセーブルするために、前記センサ及び前記電子論理回路に応答して前記トランジスタを制御する。

本発明のいくつかの実施形態によれば、アトマイザ、前記アトマイザに電力を供給する電池、及び先端部に配置された先端アダプタを備える電子タバコが提供される。前記先端アダプタは、その内部室内に収容されたセンサ装置を有するとともに、前記内部室を周囲大気との流体連通路内に置くために前記内部室から電子タバコの外部へ通じる通孔を有する。

前記電子タバコの追加の特徴によれば、前記電気回路は、ユーザが前記電子タバコを吸うことにより前記アトマイザが駆動されるときに前記電池への電力の流れがディセーブルされる第１のモードで、及びユーザが前記電子タバコを吸うことにより前記アトマイザが駆動されるとき及び前記アトマイザが駆動されないときに前記電池への電力の流れがイネーブルされる第２のモードで、選択的に動作するように構成されている。

本発明のよりよい理解のために、添付図面と関連する実施形態の詳細な説明を参照されたい。以下の図面において、同様の要素には同様の符号が付与されている。

本発明の一実施形態による電子タバコのやや概略的な分解図である。 本発明の一実施形態による先端充電アダプタの少し斜視図的に示された正面図である。 本発明の一実施形態による図２に示すアダプタの別の斜視図である。 本発明の一実施形態による図２に示すアダプタの側面図的に示された切開図である。 本発明の実施形態による図２に示すアダプタの断面図である。 本発明の実施形態による図２に示すアダプタの切開図である。 本発明の一実施形態による充電装置接続用クレードルの正面図である。 本発明の一実施形態による、電気接点アセンブリを備えた図７に示すクレードルの正面図である。 本発明の一実施形態による図７に示すクレードルの側面図である。 本発明の一実施形態による図７に示すクレードルの上面図である。 本発明の一実施形態による図７に示すクレードルの磁石を示す正面図である。 本発明の代替実施形態による、図１の電子タバコのアダプタの少し斜視図的に示された分解図である。 本発明の一実施形態による、充電器に適合した電子タバコ内の電子回路の回路図である。 本発明の代替実施形態による、充電器に適合した電子タバコ内の電子回路の回路図である。 本発明の代替実施形態による、充電器に適合した電子タバコ内の電子回路の回路図である。 本発明の代替実施形態による充電装置接続用クレードルの側面図である。 図１６に示すクレードルの上面図である。 図１６に示すクレードルの断面図である。 本発明の代替実施形態に従って構成され動作する、電子タバコ充電システムの一部切開図である。 本発明の代替実施形態に従って充電器に係合するように構成され動作する、電子タバコの先端部の正面図である。 本発明の代替実施形態に従って充電器に係合するように構成され動作する、電子タバコの先端部の切開図である。 本発明の代替実施形態に従って充電器に係合するように構成され動作する、電子タバコの先端部の切開図である。 本発明の代替実施形態による、ＬＥＤキャップを有する電子タバコの一部分の切開図である。 図２３に示す電子タバコの部分断面図である。 本発明の一実施形態による電子タバコ充電用電気回路のブロック図である。

以下の記載において、本発明の様々な原理の十分な理解を与えるために多くの特定の詳細について説明する。しかしながら、当業者に明らかなように、これらの全ての詳細が必ずしも本発明の実施に常に必要とされるわけではない。従って、通常のアルゴリズム及びプロセスのための周知の回路、制御ロジック及びコンピュータプログラム命令の詳細については、一般概念を不必要に不明瞭にしないために、詳細に示していない。

定義
「接続」、「接続された」、「結合」及び「結合する」は間接的接続又は直接的接続のいずれかを意味する。従って、第１の装置を第２の装置に結合する場合、この接続は直接的接続又は他の装置及び接続を介する間接的接続とすることができる。

実施形態１
次に図面に戻り、最初に図１を参照すると、この図は本発明の一実施形態による喫煙装置１０のやや概略的な分解図である。装置１０は電池部１２を備えるバレルを有する。電池部１２は電力制御回路１４を含み、電力制御回路１４は一般に真空センサ２４とともに１つのユニットとし、プラスチックホルダ内に封入することができる。適切な電力制御は同一出願人による米国仮出願第６１／４４１，１３３号（その内容は参照することにより本発明に組み込まれる）に開示されている。装置１０はカートリッジ部１６を含む。カートリッジ部１６は高い抵抗値の電線を有するアトマイザを含み、アトマイザは給電されると液体又はゲルを加熱する。この液体は一般にニコチン、プロピレングリコール、ベジタブルグリセリン、及び香味料の混合物である。カートリッジ部１６の要素は、同一出願人による米国仮出願第６１／４７４，５６９号（その内容は参照することにより本発明に組み込まれる）に教示されているように、一体化される。このような場合には、カートリッジ部１６は「カトマイザ」として知られている。いくつかの実施形態では、電力制御回路１４は図１に示す電池部１２ではなくカートリッジ部１６に配置してもよい。

１つの動作モードでは、装置１０は先端部２０で閉蓋される。煙が装置１０に流入する際、内部開口部（図示せず）が一般にその流れを狭窄し、それにより圧力差を生成し、この圧力差が既知のタイプの真空センサ２４により検出される。センサ２４に接続された電子制御回路１４は、一般的に電池部１２のバレル２８に収容されるリチウムイオン電池２６により給電されるカートリッジ部１６内のアトマイザを駆動する。

アダプタ３０はカートリッジ部１６と電池部１２とを接続し、ねじ付きコネクタを備えることができる。適切なアダプタ３０の詳細は上記の米国仮出願第６１／４７４，５６９号に開示されている。電力制御回路は、タバコの煙の割合が所定の閾値を超えるとき、カートリッジ部内のアトマイザをディセーブルすることができる。カートリッジ部１６内のアトマイザへの電力出力は電池２６がアクティブに充電されるときもディセーブルすることができる。加えて又は代わりに、以下に記載するように、充電器（図１に示されていない）が動作中であるときは、電力制御回路１４のすべての機能をディセーブルにすることができる。

次に図２を参照すると、この図は本発明の一実施形態による先端充電アダプタ３４の少し斜視図的に示された正面図である。このアセンブリはコンパクトであり、図１に示す標準装置１０の先端部２０に取って代わる先端部３６を備える。加えて、アダプタ３４はセンサ２４（図１）を収容する。フランジ３８が先端部３６に挿入され、電池充電装置（図示せず）との接点機構をもたらす。フランジ３８は、腐食を最低にするとともに電池充電装置との導電性を高めるために、好ましくはニッケル又は金で被覆される。側面開口部４０は同一又は異なる電池充電装置との第２の接点機構をもたらす接点ピンを受け入れる。

次に図３を参照すると、この図はアダプタ３４の別の斜視図であり、リセス４２を示す。リセス４２は、矢印１４８で示すようにセンサ２４（図１）より下の領域、例えば電池部１２（図１）への及びからの空気の流れを可能にする側面溝である。これらの溝はアダプタ３４の壁を貫通しない。

次に図４を参照すると、この図はアダプタ３４（図２）の側面図的に示された切開図である。

次に図５を参照すると、この図はアダプタ３４（図２）の断面図であり、通気孔４４を示す。この通気孔４４はアダプタ３４の壁を貫通し、矢印１３８で示すようにアダプタ３４の外部と内部との間の空気の連通を可能にする。この空気連通は、センサ２４（図１）の最上部を周囲空気に露出させ、これは適切な動作のために必要である。

次に図６を参照すると、この図はアダプタ３４（図２）の底面図として示す切開図である。オリフィス４６がフランジ３８（図２）を受け入れる。この図では通気孔４４が見える。矩形の溝１４０はダイオードを受け入れ、このダイオードについては充電器に適合された電気回路の考察において以下で記載される。

次に図７を参照すると、この図はクレードル４８の正面図であり、クレードル４８は充電装置（図示せず）を収容し充電装置に接続するとともにアダプタ３４を凹状受け入れ要素５０内に受け入れるように構成されている。支持部材５２により安定性が与えられる。要素５０の凹部はアダプタ３４の突部に対応する。互いに整合する曲率半径がクレードル４８とアダプタ３４との間の安定した電気機械的接合を容易にする。また、安定した接触は、互いに整合する凹凸部を反対にして、アダプタ３４が凸状接触面を有し、クレードル４８が凸状受け面を有するようにすることによって達成してもよい。さらに、要素５０及びアダプタ３４は平らな接触表面としてもよい。

次に図８を参照すると、図８は電気接点サブアセンブリ５４を有するクレードル４８を示し、磁石６４，６６の磁気接点表面を見せている。

次に図９を参照すると、図９はクレードル４８の部分概略側面図であり、磁石６４，６６を示す。磁石６６は図９に示すように露出接点面を有する円柱である。磁石６４はトロイドであり、図９に示すように、同様に露出接点面を有する。磁石６４の開口部は磁石６６及び要素５０を取り囲み、図７を図９と一緒に参照すると理解されるように、磁石６４，６６が要素５０により相隔てられるようにようにする。磁石６４，６６は電池充電装置（図示せず）との接触点を構成する。異なる実施形態では、磁石６４，６６の１つを省略してもよい。このような実施形態では、アダプタ３４を磁気的に引き付けるには１つの磁石接点で十分である。ディスク６８及びリング１４２は磁石６４，６６と安定に接触した状態に維持するために常磁性材料からなるものとし得る。電池充電装置（図示せず）と磁石６４，６６との間の電気的接触を生成するために、電気リード１４４がディスク６８及びリング１４２から突出するタブ１４６にはんだ付けされる。ディスク６８及びリング１４２及びタブ１４６をこのように使用すると、リード１４４の永久磁石への直接的なはんだ付けが避けられ、それらの磁気作用を損なう恐れが避けられる。なお、タブ１４６は除去し、電気リード１４６はディスク６８及びリング１４２に直接はんだ付けしても又はスポット溶接してもよい。

図１０はクレードル４８の上面図であり、磁石６４，６６の構成及びそれらと要素５０の関係を示す。

図１１は、クレードル４８（図７）から取り外された磁石６４，６６を示す斜視正面図であり、ディスク６８及びリング１４２が取り付けられている。尚、ディスク６８及びリング１４２はそれぞれ磁石６６及び磁石６４の上に設置し、これらの磁石がディスク６８及びリング１４２の常磁性材料を介して下方からアダプタ３４に吸引力を与えるようにしてもよい。

次に図１２を参照すると、図１２は本発明の代替実施形態による先端充電アダプタ７０の僅かに斜視図的に示された分解合成図である。アダプタ７０は装置１０（図１）の先端に圧入することができる。また、アダプタ７０のキャップ７２はねじ切りされていてもよい。キャップ７２は電池充電装置（図示せず）との第１の電子接点を形成するフランジ７４を有する。プラスチック挿入体７６はキャップ７２に形成されたリップ７８に付着し、この挿入体７６は金属同軸接点８２を収容する貫通孔８０を有し、同軸接点８２は挿入体７６の対応するへこみ８６にはめ込まれる平面部材８４を有する。平面部材８４は電池充電装置（図示せず）との第２の電気接点として機能する。接点８２は孔８０を通過し、充電される電池に至る導体に接続する延長部材８８を有する。尚、同軸接点８２は他の構成、例えば同軸リングに実現し、横から見るとドーム状の又は先のとがった接点として見えるようにしてもよい。部材８８は多くの断面構造、例えば管状、正方形、長方形にしてもよく、中空又は中実にしてもよい。通常の喫煙動作中に外部から電池部１２（図１）内に空気が流入しうるように、キャップ７２の外周に沿っていくつかのレシス９２が形成される。

好ましくは、部材８４及びフランジ７４は、腐食を最低にするとともに電池充電装置との導電性を高めるために、ニッケル又は金で被覆される。電池充電装置の接点も概してニッケル又は金で被覆され、アダプタ７０の接点と嵌合するように構成される。電池充電装置の詳細は後に提示される。

装置１０（図１）は喫煙中の点火タバコを擬態するために、装置内の発光ダイオード（ＬＥＤ）からの光が先端部、即ち挿入体７６を通って拡散し、内部構造及び陰影が観察者に知覚されないように、挿入体７６は半透明の拡散特性を有するプラスチック製とされる。この効果は、プラスチック内に小さな結晶、例えばクリスタルガラスを含めることによって高めることができる。

充電中は、アトマイザをディセーブルするか、さもなければアトマイザを充電回路から除去するのが望ましい。これを行わなければ、アトマイザの電熱線（図示せず）が充電器への比較的低い抵抗負荷を構成し、充電機能を無効にしてしまう。

次に図１３を参照すると、図１３は本発明の一実施形態による充電器に適応された電子タバコ９４内の電気回路の概略図である。充電器電極アセンブリ９６は、外部接点１００，１０２に引き付けられる磁石９８を備える。接点１００，１０２は強磁性材料を内蔵するため、それらは磁気吸引力によって磁石９８と安定した電気的接触状態にされる。正及び負端子１１１が通常の充電器（図示せず）の出力を通電する。

本実施形態では、二次電池１０４を充電する際に、タバコ９４を、例えばねじ込み金属コネクタ１０６をねじり戻して分解する必要はない。タバコ９４は充電処理前も、充電処理中も及び充電処理後ももとの形のままである。以下の説明から明らかになるように、回路配置はタバコ９４のアトマイザを給電する第１の回路及び接点１００，１０２から電池１０４に達する第２の充電回路を備える。

ダイオード１０８は第２の回路内で接点１００と電池１０４の正端子１１０との間に挿入される。ダイオード１０８は電池１０４の充電を許すが、外部接点１００，１０２が不注意に短絡接続された場合に電気が外部接点１００，１０２へ流出するのを防止する。正端子１１０はタバコ９４の先端又はその近傍に配置された圧力センサチップアセンブリ１１４の接点１１２にも接続される。別の外部接点１０２は、センサチップアセンブリ１１４の接地点１１６に、電池１０４の負端子１１８に、及びコネクタ１０６に接続される。コネクタ１０６は一般的にタバコ９４の電池部をアトマイザ部に接続するねじ込みコネクタである。

配線１２０はアトマイザをセンサチップアセンブリ１１４と接触点１２２で接続する。タバコ９４が充電器電極アセンブリ９６を介して充電器（例えばＵＳＢ充電器）に接続されている間に、ユーザがタバコ９４を吸うと、それによって通常の喫煙動作でアトマイザが駆動せしめられる。アトマイザが駆動されるとき、充電器から電池への電力の流れが電池を充電するとともに電池が十分に充電されていない場合にはアトマイザに電力を供給するという２つの作用をなす。

充電器電極アセンブリ９６は磁石９８を備え、磁石９８は充電器（図示せず）からのリード線１２６が結合（例えばはんだ付け）された強磁性ディスク１２４に磁力で保持される。この構造は、磁石９８を損傷し得る、リード線１２６の磁石９８への直接はんだ付け、という難しい処理を避けることができる。

実施形態２
次に図１４を参照すると、図１４は本発明の代替実施形態による充電器に適応した電子タバコ１３０内の電気回路の概略図である。この実施形態によれば、アトマイザを給電しながら外部充電器を接続することができる。本例では、充電器アセンブリ９６は外部接点１３２，１３４を有する電子タバコ１３０の側面ポート１２８に接続され、接点１３２，１３４は、前実施形態と同様に、電池コンパートメント１０５内のダイオード１０８及び電池１０４の正端子１１０を含む回路に接続する。センサチップアセンブリ１１４がユーザの喫煙につれて駆動されると、リレー１３６として示されるスイッチが駆動され、それによって充電回路が切断されるため、充電器は最早動作し得ない。リレー１３６の代わりに、トランジスタ又は電界効果トランジスタなどの他のタイプのスイッチを使用してもよいこと勿論である。センサチップアセンブリ１１４は一般にタバコの先端部内又はその近傍に配置される。電池１０４はアトマイザ１３７に電力を供給する。アトマイザ１３７及び電池コンパートメント１０５はねじ込みコネクタ１３９により結合することができる。ユーザが吸い込みをやめると、センサチップアセンブリ１１４はリレー１３６を動作させて再び回路を閉成し、充電を続けることができる。

次に図２５を参照すると、図２５は本発明の代替実施形態による電子タバコ充電用電気回路のブロック図である。充電制御用の充電制御回路２２３及び喫煙制御用の制御スイッチ２２５が存在する。充電器２２１は充電制御回路２２３に接続したり、充電制御回路２２３から切り離したりすることができる。充電制御回路２２３は、制御スイッチ２２５、二次電池２２７、及び制御回路２２９を有するセンサ装置に接続される。充電器２２１が接続されると、制御スイッチ２２５が、回路２２９からの制御信号により命令されて、電池２２７を充電する充電制御回路２２３をイネーブル及びディセーブルする。圧力センサ（図示せず）が周囲大気からの圧力差を検出するとき、即ち電子タバコのユーザが吸引しているとき、回路２２９が駆動されて充電制御回路２２３をディセーブルする。センサが圧力差を検出しないとき、制御スイッチ２２５は充電回路２２３をイネーブルするように命令され、電池２２７は充電を続行することが可能になる。

具体的に言えば、制御スイッチ２２５が、充電器２２１がシステムに接続されていることを検出するとき、スイッチ２２５は回路２２９（センサ及びアトマイザコイル制御）を充電器２２１から直接動作するように接続する。充電器２２１は制御スイッチ２２５の状態に応じて２つの機能：（１）電池の充電及び（２）喫煙中のタバコへの電力供給：を実行する。唯一の制限は、充電器２２１は充電と喫煙を同時にサポートするのに十分な出力容量でなければならないことである。

制御スイッチ２２５を適切に構成することによって、電気回路は、ユーザが電子タバコを吸うことによりアトマイザが駆動されるときに電池への電力の流れがディセーブルされる第１のモード、又はユーザが電子タバコを吸うことによりアトマイザが駆動されるときもアトマイザが駆動されないときも電池への電力の流れがイネーブルされる第２のモードの何れかで選択的に動作するようにできる。第１のモードでは、電子タバコがひと吸い（パフ）される間電池充電がディセーブルされる。第２のモードでは、電子タバコの吸引と同時に電池は充電し続けられる。

次に図１５を参照すると、図１５は本発明の代替実施形態による充電器１５０に適合された電子煙草の電気回路１４９の詳細回路図である。回路１４９は喫煙と同時の充電を可能にする。図１４に示す回路はパフとパフの間、即ちアトマイザが駆動されないときのみ電池を充電する。

以下に図１５に示す回路の動作を説明する。

シナリオＡ：充電器１５０が接続されていない。
マイクロコントローラ１５９及び特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）１６１はタバコ１６５内の電池１６３に常時接続されている。この状態では、マイクロコントローラ１５９の出力４−ＧＰ２は“０”にセットされ、トランジスタ（Ｑ１）１６９は“開”であり、ＡＳＩＣ１６１の出力ＯＵＴ１は出力コネクタＪ３に接続される。マイクロコントローラ１５９の出力１−ＧＰ０はセンサＳ１６７からの信号を正確に複写する（センサＳ１６７が切断であるとき、マイクロコントローラ１５９の１−ＧＰ０は論理“１”を示し、センサＳ１６７が接続であるとき、１−ＧＰ０は論理“０”を示す）。代わりに、センサ１６７はアナログ回路として実現することもでき、この場合にはマイクロコントローラ１５９は、例えば従来既知のようにアナログ−ディジタル変換器を含めることによって、アナログ装置に適応するように適切に変更することができる。

従って、マイクロコントローラ１５９の入力６−ＧＰ３は論理“０”を示し、これは充電器１５０が接続されていないことを示すため、タバコ１６５は通常通りに機能し、回路１４９はタバコ１６５の動作に影響を与えない。

シナリオＢ：充電器１５０が接続されている。
充電器１５０が接続されると、マイクロコントローラ１５９のレグ−ＧＰ３に論理“１”が瞬時に生成され、充電器１５０が接続されたことを示す。

この状態では、マイクロコントローラ１５９の出力１−ＧＰ０に瞬時に論理“１”が発生し、これは、ＡＳＩＣ１６１は最早センサＳ１６７を制御しないことを意味する。この状態ではトランジスタ（Ｑ１）１６９も閉じ、これは、ＡＳＩＣ１６１の出力ＯＵＴ１と出力コネクタＪ３との間に電気的接続は存在しないことを意味する。

センサＳ１６７が駆動されないとき、つまりタバコ１６５が吸われないとき、充電器１５０からの電圧がコネクタＪ１，Ｊ２を経てＡＳＩＣ１６１の入力ＯＵＴ１に向けられ、ＡＳＩＣ１６１の出力ＯＵＴ２を経て電池１６３へ送られ、電池１６３を充電する。

センサ１６７が駆動されると、即ちタバコ１６５が吸われると、センサ１６７からの信号がマイクロコントローラ１５９の入力３−ＧＰＩに到達し、以下の動作を生じる。

入力４−ＧＰ２に論理“０”が発生する。トランジスタＱ１−１６９は開き、充電器１５０から電力がトランジスタＱ１−１６９を経てタバコ１６５のカートリッジ（図示せず）の加熱素子に供給されると同時に、電池１６３を充電する（電池が十分に充電されていない場合）。

いくつかの実施形態では、マイクロコントローラ１５９で制御されるＬＥＤ（図示せず）をＡＳＩＣ１６１と一緒に又は別個に含めてもよい。これらのＬＥＤはＡＳＩＣ１６１の状態をユーザに知らせるとともに模擬喫煙活動をもたらす。

回路の別の実施形態では、回路１４９の全ての機能をＡＳＩＣに組み込んでもよい。

実施形態３
次に図１６を参照すると、図１６は本発明の一実施形態による電池充電装置への接続のためのクレードル１５４の側面図である。本実施形態はタバコの先端部と係合しその先端部をクレードル１５４と接触状態に保持する円形リング１５２を特徴とする。リング１５２は、タバコの先端部をクレードル１５４内に摩擦により容易に保持するためにゴムのような材料でできたものとすべきである。ノッチ１５６は磁石６４を保持する。

次に図１７を参照すると、図１７はクレードル１５４の上面図であり、所定の位置にあるリング１５２及び磁石６４，６６を示す。

次に図１８を参照すると、図１８はクレードル１５４の断面図であり、ノッチ１５６により所定の位置に保持された磁石６４を示す。

実施形態４
次に図１９を参照すると、図１９は本発明の別の実施形態に基づいて構成され動作する電子タバコ充電システム１７１の部分切開図である。本実施形態は、図１４に示す実施形態と同様に、電池充電回路１７７を収容するクレードル１７５を接続するために電子タバコ上の側面ポートを用いる。システム１７１は電子タバコを分解する必要なしに使用できる。実際上、電子タバコ１７３は充電中に一時的に取り外し、吸引を再開すること、及びその後電子タバコをクレードル１７５内に戻して電池タバコの電池の充電を続けることができる。

ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）アダプタ１７９が、電源（図示せず）、例えばラップトップコンピュータを、ケーブル１８５を経て回路１７７に接続する。電子タバコ１７３がクレードル１７５内に挿入されると、クレードル１７５上の電気接点１８１が側面ポートの電気接点１８３と接合する。これらの電気接点は磁性体又はばね仕掛けとすることができ、図１４に最もよく示されるように、電子タバコ１７３のバレルに沿って配置される。

上述した先端部充電の変更例と同様に、この側面充電構造もタバコをクレードル１７５内にいれたまま吸引することが可能である。このような実施形態では、図１５に示す回路を使用することができる。

実施形態５
次に図２０、図２１及び図２２を参照すると、これらの図は本発明の代替実施形態による充電器と係合するよう構成された電子タバコの先端部の側面図及び２つの断面図である。外部金属リング又はバンド１８９は充電器との一方の電気接点として機能する。バンド１８９は、必ずではないが、一般に正接点である。図２２に示すように、バンド１８９はタバコ本体１９５に隣接して延長し、点１２３で本体内部に露出する。中心に位置する金属プラグ１９１は他方の電気接点、一般に負極として機能する。バンド１８９及びプラグ１９１は磁性体としてもよく、常磁性材料からなるものとしてもよい。配線（図示せず）がバンド１８９及びプラグ１９１からタバコ本体内の電池まで又は調整回路、例えば回路１４９（図１５）まで伸びている。

バンド１８９をプラグ１９１から分離するリングとして機能する部材１９３が図２０に見えている。

部材１９３は第１の機能として、２つの接点、即ちバンド１８９及びプラグ１９１の間の電気絶縁体として作用する。部材１９３は非導電性材料で形成される。

部材１９３は第２の機能として、圧力センサ、例えばセンサ２４（図１）の動作を容易にするために本体１９５の内部を周囲の空気と流体連通させる。これを達成するために、部材１９３には先端部の点１９９で外面に開口し本体１９５の点２０１で内部へ流れ出る溝又はチャネル１９７が形成されている。

部材１９３は第３の機能として、通常のタバコ先端部の赤熱を模擬する。この目的のために、部材１９３は概して、本体１９５内のＬＥＤ（図示せず）からの光が部材１９３を通過するとき拡散するとともに、内部構造及びＬＥＤにより生じる内部陰影をそれらの特徴が観察者に知覚されないように覆い隠すために不透明性で拡散特性を有するプラスチックからなるものとする。この効果は、プラスチック内に小さな結晶、例えばクリスタルガラスを含めることによって高めることができる。

実施形態６
次に図２３を参照すると、図２３は本発明の代替実施形態によるＬＥＤキャップ２０７を有する電子タバコ２１１のバレル２１５の一部ブロックの断面図である。本実施形態は図２，３及び４に示す先端アダプタ３４の変更例であり、内部室内にセンサを収容し、集積回路を含むことができる。ＬＥＤキャップ２０７はバレル２１５の先端部内に殆ど挿入され、ＬＥＤキャップ２０７には電子タバコの先端充電のためのアダプタ３４の電気接点機構はない。ＬＥＤキャップ２０７は部材１９３（図２０）について述べたプラスチック材料で構成してよい。センサ装置２０９はＬＥＤキャップ２０７の内部を占有し、センサ２４（図１）の一例であるが、それ自身のプラスチックハウジングの代わりに、センサ装置２０９は空間の節約のためにＬＥＤキャップ２０７内に配置される。センサ装置２０９と関連する又はその中に配置された電気回路によってアトマイザを駆動し、電子タバコ２１１の動作に必要とされる様々な追加の機能を実行させることができる。ＬＥＤキャップ２０７はセンサ装置２０９と周囲大気との間の連通のための通孔２１３を有する。電池２１７は上述したように電子タバコ２１１を給電する。

次に図２４を参照すると、図２４は図２３に示す電子タバコ２１１の断面図であり、センサ装置２０９の構造細部及びＬＥＤ２０７及び通孔２１３との関係を示す。

本発明は以上に詳しく記載した実施形態に限定されないことは当業者に理解されよう。それどころか、本発明の範囲は、当業者が以上の記載を読んで考えられる、従来技術に含まれない上述した様々な特徴の組み合わせ又は部分的組み合わせ並びにそれらの変更及び修正も含むものである。

Claims (25)

1. 先端部及び第１及び第２の電気接点を有する充電式電子タバコと、
   充電器に接続可能なクレードルを備え、
   前記クレードルは、前記電子タバコの前記先端部を受け入れるように構成された受け入れ要素を備え、前記受け入れ要素は、前記充電器との電気接続を確立するために、前記電子タバコの前記第１及び第２の電気接点とそれぞれ接触する第１及び第２の接触表面を有する導電性の第１及び第２の接点を有している、
   電子タバコ充電システム。
2. 前記電子タバコの前記第１及び第２の電気接点は前記受け入れ要素の前記第１及び第２の接触表面にそれぞれ磁気的に引き付ける、請求項１記載のシステム。
3. 前記受け入れ要素の前記第１及び第２の接触表面の少なくとも１つは磁石である、請求項１又は２記載のシステム。
4. 前記電子タバコの前記第１及び第２の接点の少なくとも１つは磁石である、請求項１−３のいずれかに記載のシステム。
5. 前記電子タバコの前記先端部は、アダプタ本体を貫通するオリフィス及び該オリフィスに挿入された導電性フランジを有するアダプタを備え、前記オリフィスは、前記電子タバコが前記クレードル内に置かれたとき前記フランジの延長部が前記受け入れ要素の前記第１及び第２の接点の一方と接触して位置するように配置され、前記アダプタはさらに、前記受け入れ要素の前記第１及び第２の接点の他方と接触する少なくとも１つの接点ピン受け入れ用側面溝を備える、請求項１−４のいずれかに記載のシステム。
6. 前記アダプタは、周囲空気が前記電子タバコの内部へ流入し得るように形成された通気口を有する、請求項５記載のシステム。
7. 前記電子タバコの前記先端部は、前記先端部の内部室内に収容されたセンサ装置を有するアダプタを備え、該アダプタは、前記内部室を周囲大気との流体連通路内置くために前記内部室から電子タバコの外部に通じる通孔を有する、請求項１−４のいずれかに記載のシステム。
8. 前記電子タバコの先端部はアダプタを備え、該アダプタは、
   リップ及び前記受け入れ要素の前記第１及び第２の接触表面の一方と接触する導電フランジを有するキャップ、及び
   前記リップに付着された挿入体を有する導電性同軸部材を含み、前記挿入体は前記同軸部材の延長部を受け入れる貫通オリフィスを有し、前記オリフィスは、前記電子タバコが前記クレードル内に置かれたとき、前記フランジ部材の延長部が前記受け入れ要素の前記第１及び第２の接点の他方と接触して位置するように配置されている、請求項１−４のいずれかに記載のシステム。
9. 前記アダプタは周囲空気が前記電子タバコの内部に流入し得るように形成された通気口を有する、請求項８記載のシステム。
10. 前記電子タバコ内に光源をさらに備え、前記挿入体は、前記挿入体が前記電子タバコ内で前記光源により照明されるとき、前記電子タバコ内の構造及び陰影が知覚されないように半透明で拡散特性である、請求項８又は９記載のシステム。
11. 第１組の電気接点、アトマイザ及び前記アトマイザに電力を供給する二次電池を有する電子タバコ、
    前記第１組の電気接点と接合するように配置された第２組の電気接点を有する、電源に接続可能な電極アセンブリであって、前記第１組の電気接点との接合時に前記電子タバコが喫煙者の使用動作を維持しながら前記電極アセンブリを経て前記二次電池を充電するための電力を受け取る、電極アセンブリ、及び
    前記第１組の電気接点に接続された電気回路を備え、
    前記電気回路は、前記アトマイザに二次電池の電力を供給する第１の回路及び充電器からの電力を前記二次電池の充電のために前記二次電池に供給する第２の回路を備え、前記第１の回路は前記第２の回路と協働して、前記アトマイザが駆動されるとき、前記電極アセンブリから前記二次電池への電力の流れをディセーブルし、前記アトマイザが駆動されなくなるとき、前記電力の流れを再開する、
    電子タバコ充電システム。
12. 前記第２組の電気接点は、
    前記充電器に接続可能なリード線に結合された強磁性ディスク、及び
    磁気吸引力によって前記ディスクと接触状態に保持された磁石、
    を備える、請求項１１記載のシステム。
13. 前記第１組の電気接点は前記電子タバコの先端部に配置されている、請求項１１又は１２記載のシステム。
14. 前記第１組の電気接点は前記電子タバコの側面ポートに配置されている、請求項１１又は１２記載のシステム。
15. 前記電子タバコを受け入れるよう構成され且つ前記第２組の電気接点が配置されたクレードルをさらに備える、請求項１４記載のシステム。
16. 前記電源に接続するための前記第２組の電気接点に接続されたユニバーサルシリアルバスアダプタをさらに備える、請求項１４又は１５記載のシステム。
17. 前記電気回路は、
    圧力センサ、
    前記二次電池及び前記第１組の電気接点に結合されたトランジスタ、
    マイクロプロセッサ、及び
    電子論理回路、
    を備え、前記マイクロプロセッサは、前記第１組の電気接点から前記二次電池への電流の流れをイネーブル及びディセーブルするために、前記センサ及び前記電子論理回路に応答して前記トランジスタを制御する、
    請求項１１−１４の何れかに記載のシステム。
18. アトマイザ、
    前記アトマイザに電力を供給する二次電池、及び
    充電器に接続可能な第１組の電気接点を有するアダプタ、
    を備える電子タバコであって、前記アダプタは、前記電子タバコの先端に配置され、
    前記電子タバコの内部空間に露出した延長部を有する外部金属バンド、
    前記電子タバコの内部空間に露出した内部金属プラグ、及び
    前記バンドを前記プラグから分離する非導電性の中間部材であって、前記電子タバコの外部からその内部空間まで延在し周囲空気が前記内部空間へ流入するように形成されたチャネルを有する中間部材、
    を備える、電子タバコ。
19. 前記中間部材は、前記アダプタが前記電子タバコ内で照明されるとき、前記電子タバコ内の構造及び陰影が知覚されないように半透明で拡散特性である、請求項１８記載の電子タバコ。
20. 第１組の電気接点、アトマイザ及び前記アトマイザに電力を供給する二次電池を備える電子タバコであって、前記第１組の電気接点は第２組の電気接点を有する電極アセンブリに接続可能であって、前記電子タバコが喫煙者により喫煙されている間前記電極アセンブリから前記二次電池を充電する電力を受け取るように構成され、前記電子タバコはさらに、
    前記第１組の電気接点に接続された電気回路を備え、前記電子回路は、前記アトマイザに電力を供給する第１の回路及び前記二次電池の充電のために前記二次電池に充電器からの電力を供給する第２の回路を備える、
    電子タバコ。
21. 前記第１組の電気接点は前記電子タバコの先端に配置されている、請求項２０記載の電子タバコ。
22. 前記第１組の電気接点は前記電子タバコの側面ポートに配置されている、請求項２０又は２１記載の電子タバコ。
23. 前記電気回路は、
    圧力センサ、
    前記二次電池及び前記第１組の電気接点に結合されたトランジスタ、
    マイクロプロセッサ、及び
    電子論理回路、
    を備え、前記マイクロプロセッサは、前記第１組の電気接点から前記二次電池への電流の流れをイネーブル及びディセーブルするために、前記センサ及び前記電子論理回路に応答して前記トランジスタを制御する、
    請求項２０−２２の何れかに記載の電子タバコ。
24. 前記電気回路は、
    前記電池への電力の流れが、ユーザの前記電子タバコの吸引により前記アトマイザが駆動されるときにディセーブルされ、前記アトマイザが駆動されないときにイネーブルされる第１のモードで、及び
    前記電池への電力の流れが、ユーザの前記電子タバコの吸引により前記アトマイザが駆動されるとき及び前記アトマイザが駆動されないときにイネーブルされる第２のモードで、
    選択的に動作するように構成されている、請求項２０−２３のいずれかに記載の電子タバコ。
25. アトマイザ、
    前記アトマイザに電力を供給する電池、及び
    先端部に配置された先端アダプタ
    を備える電子タバコであって、前記先端アダプタは、
    その内部室内に収容されたセンサ装置を有するとともに、前記内部室を周囲大気との流体連通路内置くために前記内部室から電子タバコの外部に通じる通孔を有する、電子タバコ。

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