JP3213028U - 電子タバコ吸引器のバッテリー充電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電子タバコ吸引器のバッテリー部に対する充電装置において、従来の螺合接続方式から挿脱接続方式として操作を極めて簡単なものとする。【解決手段】バッテリー部５３を挿入・内嵌させてその軸方向へ案内するガイド部６を設けると共に、短柱状電極１１と板バネ電極１２とＵＳＢ電源からバッテリー部５３の充電に必要な定電圧を生成して各電極１１,１２に印加させる電子回路が搭載されているプリント配線基板９を前記ガイド部６の案内方向に対して垂直に配置せしめ、バッテリー部５３の先端の外側電極７１に対しては板バネ電極（第２電極）１２が弾発的な摺接片として外周面に接触接続し、また外側電極７１の内側にある中心電極７２に対しては短柱状電極（第１電極）１１が当接接続する。【選択図】図３

Description

本考案は、カートリッジに対してバッテリーが螺着されるタイプの電子タバコ吸引器におけるバッテリーに対する充電装置に係る。

近時、各種方式の電子タバコ吸引器が市販されているが、代表的なものの一つに図４及び図５に示すような電子タバコ吸引器がある。
この電子タバコ吸引器５０は、タバコカプセル５１とカートリッジ部５２とバッテリー部５３とからなり、全体としてスティック状の形態をなしている。

そして、カートリッジ部５２は、一方の開口端にタバコ葉を充填したタバコカプセル５１が嵌入・装着されるが、グリセリン等を充填したリキッド格納部とヒーターによる加熱部を内蔵しており、バッテリー部５３は、リチウムイオン電池と制御回路とＬＥＤ等を内蔵している。（但し、各内蔵部品については図示していない。）

ところで、この電子タバコ吸引器５０では、図４に示すように、カートリッジ部５２に対してバッテリー部５３が螺着されて一本のスティック状になった連結状態において、バッテリー部５３の電力がカートリッジ部５２側へ供給可能となるような電極接続機構が採用されている。

まず、図５に示すように、カートリッジ部５２における連結部分は、筒状の外側電極６１と円柱状の中心電極６２が筒状の絶縁層６３を介して同軸状に構成されており、同様に、バッテリー部５３における連結部分は、筒状の外側電極７１と円柱状の中心電極７２が筒状の絶縁層７３を介して同軸状に構成されている。

ただし、バッテリー部５３の連結部分の先端区間では、外側電極７１の外径が他の区間より小さく形成されていると共に、その先端区間の中間位置の外周面に雄ネジ７４が形成されており、カートリッジ部５２の連結部分の先端区間には、バッテリー部５３の先端区間の外側電極７１を螺合・内嵌させる雌ネジ穴６４が形成されている。
一方、カートリッジ部５２とバッテリー部５３の各中心電極６２,７２については、双方とも先端面が各外側電極６１,７１の先端面より内側に位置しており、カートリッジ部５２とバッテリー部５３の各絶縁層６３,７３については、それぞれの連結部分の手前まで介在しており、連結部分では介在していない。

そして、カートリッジ部５２側の外側電極６１に対してバッテリー部５３側の外側電極７１が螺着された状態では、その筒状螺着部の内側で各中心電極６２,７２の先端面同士が突き当てられた当接状態となり、バッテリー部５３からカートリッジ部５２への電力供給が可能になる。

その他、カートリッジ部５２側の連結部分についてみると、中心電極６２には軸中心孔６５と溝６６が、外側電極６１の先端面には遠心方向へ３本の切欠き６７が形成されており、バッテリー部５３側の中心電極７２にも軸中心孔７５が形成されているが、これらはタバコカプセル５１の吸い口から吸気がなされた場合の気流の流路を構成するものである。

なお、本願考案に直接関連することではないため、前記の軸中心孔６５、溝６６、切欠き６７及び軸中心孔７５の機能や電子タバコ吸引器５０の動作説明は省略しているが、この種の電子タバコ吸引器の機能・動作に関しては下記特許文献１及び２等に詳細に開示されている。

特開２０１７−３５０９７号公報 特開２０１７−４６７００号公報

ところで、前記のバッテリー部５３はリチウムイオン電池によるものであり、電子タバコ吸引器５０が多数回使用されて、カートリッジ部５２でグリセリンリキッドを霧化するためのヒーター加熱によりリチウムイオン電池の蓄電電力が消耗された際には、充電を行って繰り返し使用できるようになっている。

そのため、電子タバコ吸引器５０には、充電用電圧を生成・供給するＵＳＢチャージャーと、ＡＣ電源から所定電圧を生成して前記ＵＳＢチャージャーが内蔵する電圧生成回路に供給するＡＣアダプターとが予め付属品として添付されており、図６及び図７に示すような態様でバッテリー部５３に対する充電が実行される。
すなわち、図６に示すように、ＵＳＢチャージャー８０には前記カートリッジ部５２の連結部分に相当するような外側電極と中心電極を備えた螺合接続穴８１が設けられており、バッテリー部５３の連結部分である外側電極７１をＵＳＢチャージャー８０の螺合接続穴８１に螺着させ、さらに、図７に示すように、そのＵＳＢチャージャー８０のＵＳＢコネクタをＡＣ電源コード９０が接続されているＡＣアダプター９１に差し込んで充電を行う。

このように、ＵＳＢチャージャー８０に対するバッテリー部５３を螺着させる操作で充電が可能になるが、電子タバコ吸引器５０としての形状やサイズの制約上、バッテリー部５３の蓄電容量をそれほど大きくすることはできず、一方、ヒーター加熱による電力消費であるために電力消耗が大きいため、必然的にバッテリー部５３に対する充電の頻度が高くなる。

その場合、ＵＳＢチャージャー８０の螺合接続穴８１にバッテリー部５３を螺着させる操作や、充電後にバッテリー部５３を回して取り外す操作は簡単なようで意外に面倒であり、また電子タバコ吸引器５０を使用する際のカートリッジ部５２への着脱についても同様にネジの回転操作となることから、電子タバコ吸引器５０の利用者からは、より簡単に着脱できるバッテリー充電装置が求められていた。

そこで、本考案は、スティック状のバッテリー部をガイド孔に挿入するだけで充電状態となり、充電後もガイド孔から引き抜くだけでよい電子タバコ吸引器のバッテリー充電装置を提供し、以って、電子タバコ吸引器の利用者の要望に応えることを目的として創作された。

本考案は、スティック状のタバコカプセルとカートリッジ部とバッテリー部とが一軸上に連結され、前記バッテリー部と前記カートリッジ部の連結部分が、前記バッテリー部の外側電極の外周面に形成されている雄ネジが前記カートリッジ部の外側電極に形成されている雌ネジ孔に螺合すると共に、前記カートリッジ部と前記バッテリー部の各円柱状の中心電極同士が当接する構成からなる電子タバコ吸引器における前記バッテリー部を対象とする充電装置において、前記バッテリー部を挿入・内嵌させてその軸方向へ案内し、前記バッテリー部を挿入・内嵌させてその軸方向へ案内し、前記バッテリー部の中心電極が後記プリント配線基板の第１電極と当接した状態で、前記バッテリー部の後端側区間が挿入口より外側に出ているという条件を満たす軸方向長さを有するガイド部と、前記ガイド部の軸方向に対して垂直に配置され、前記ガイド部が案内した前記バッテリー部の中心電極に対向当接する第１電極、前記ガイド部が案内した前記バッテリー部の外側電極をその外周面に対して弾発的に摺接しつつ受け入れ、前記バッテリー部の中心電極と前記第１電極とが当接した状態で前記外周面に押圧接触した状態となる第２電極、及びＵＳＢ電源又は交流電源から前記バッテリー部の充電に必要な定電圧を生成して前記第１電極と前記第２電極に印加させる電子回路とを搭載したプリント配線基板とを具備したことを特徴とする電子タバコ吸引器のバッテリー充電装置に係る。

本考案によれば、バッテリー部をガイド部に挿し込むと、第２電極の弾発性によってクリック的に受け入れられて、自動的にバッテリー部の中心電極と外側電極がそれぞれ第１電極と第２電極に接触した状態が構成され、逆に、バッテリー部をガイド部から引き抜くと、第２電極が弾発性によって後退し、前記電極相互の接触状態が解除される。

本考案における前記第２電極は、前記バッテリー部の外側電極の外周面に対するループ状接触部分と板バネ部分と前記プリント配線基板に対する固定部分とを、導電性弾性板で一体成形したものとすれば、製造が簡単で高精度な第２電極を構成できる。

また、電子タバコ吸引器のタバコカプセル及び／又は前記バッテリー部の予備品を収納するケースの一部に、本考案に係る前記ガイド部と前記プリント配線基板を付設しておけば、電子タバコ吸引器の使い勝手がよくなる。

本考案の電子タバコ吸引器のバッテリー充電装置によれば、バッテリー部を従来のようにＵＳＢチャージャーの螺合接続穴に螺着させる場合と比較して、バッテリー部をガイド部に挿し込むだけで電極接続がなされて充電可能状態となり、また充電後もバッテリー部をガイド部から抜き取るだけであるため、その手間が極めて簡単になる。

電子タバコ吸引器の各用具を収納するための樹脂製ケース（実施形態に係る電子タバコ吸引器のバッテリー充電装置が適用）の外観斜視図であり、（Ａ）はバッテリー部の充電装填前、（Ｂ）はバッテリー部の充電装填中を示す。 ガイド部に案内された電子タバコ吸引器のバッテリー部の先端部分（カートリッジ部との連結部分）が、電極と電子回路を搭載したプリント配線基板の直上まで降下した状態を示すケースの要部断面図であり、（Ａ）は樹脂製ケースの前面パネルを除去した断面図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＸ−Ｘ矢視断面図である。 ガイド部に案内された電子タバコ吸引器のバッテリー部の先端部分（カートリッジ部との連結部分）の各電極がプリント配線基板に搭載されている各電極と接触した状態を示すケースの要部断面図である。 電子タバコ吸引器の両端面図［（Ａ）と（Ｃ）］と側面図（Ｂ）である。 電子タバコ吸引器の連結部分を外した分解図、及びカートリッジ部とバッテリー部の連結部分の断面図と軸方向正面図である。 電子タバコ吸引器のバッテリー部をＵＳＢチャージャーへ螺着させる際の操作状態を示す図である。 電子タバコ吸引器のバッテリー部をＵＳＢチャージャーへ取り付け、ＡＣ電源に接続されたＡＣアダプターを介して電力供給を受けて充電している状態を示す図である。

以下、本考案の電子タバコ吸引器のバッテリー充電装置に係る実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
先ず、図１（Ａ）において、１は上記の電子タバコ吸引器５０の各用具を収納するための樹脂製ケースであり、タバコカプセル５１の収納部２と予備のカートリッジ部５２やバッテリー部５３の収納部３が垂直仕切板によって構成されていると共に、前面側の水平棚板４には上記電子タバコ吸引器５０の直径よりも僅かに大きい直径の円孔５が形成されており、その円孔５の位置に電子タバコ吸引器５０のバッテリー部５３を挿入内嵌させて案内するガイド部６が立設されている。

このガイド部６は、円孔５の直径を内径とした筒体であってもよいが、この実施形態では筒体の前面側の一部が除去されており、軸断面が円環の３／４程度に相当する円弧状断面となった案内壁として構成されている。
また、このガイド部６の長さは、図１（Ｂ）に示すように、バッテリー部５３がガイド部６に案内されて挿入限度まで達した状態（図３に示す電極接続状態）においても、バッテリー部５３の後端側区間がガイド部６の上端よりも上方に出ているような条件で設定されている。
なお、７はパーソナルパーソナルコンピュータ等（図示せず）に接続されたＵＳＢケーブルであり、樹脂製ケース１の水平棚板４と底板８との間に内蔵されている後記プリント配線基板（以下、「ＰＣＢ」という）９に電力を供給するものである。

図２（Ａ）及び（Ｂ）は、バッテリー部５３がガイド部６に挿入・案内され、その先端部分（カートリッジ部５２との連結部分）が水平棚板４の円孔５を通過して、水平棚板４と底板８の間に固定されているＰＣＢ９の直上に達した状態を示す。
同図において、ＰＣＢ９は底板８に立てた４本のスタッド１０へのビス止めにより水平に固定されているが、その基板には、短柱状電極（第１電極）１１と一対の板バネ電極（第２電極）１２とＵＳＢコネクタ１３が固定・搭載されていると共に、所要の電子部品と導体パターンにより構成した電子回路（図示せず）が搭載されている。

ここで、短柱状電極１１はバッテリー部５３側の中心電極７２と、板バネ電極１２はバッテリー部５３側の外側電極７１とそれぞれ接続されるものであり、電子回路はＵＳＢケーブル７を介してＵＳＢコネクタ１３に入力される電圧をバッテリー部５３の充電用電圧に変換して短柱状電極１１と板バネ電極１２に印加させるものである。

また、板バネ電極１２については、導電性弾性板（りん青銅板など）からの打ち抜き・曲げ加工により、バッテリー部５３側の外側電極７１の外周面に対するループ状接触部分１２ａと板バネ部分１２ｂとＰＣＢ９への固定部分１２ｃとを一体成形したものが用いられており、固定部分１２ｃはその脚部が導体パターンのスリットに挿入・係止されると共に半田付けがなされている。

したがって、図２の状態から、バッテリー部５３がガイド部６で案内されながら更に下方へ押し込まれると、バッテリー部５３の外側電極７１は板バネ部分１２ｂを撓ませてループ状接触部分１２ａを外側へ開き、雄ネジ７４がループ状接触部分１２ａを超えると、板バネ部分１２ｂの復元力によって、図３に示すように、ループ状接触部分１２ａは外側電極７１の円筒表面区間に接触するようになるが、その段階では、既にバッテリー部５３側の中心電極７２がＰＣＢ９側の短柱状電極１１と当接している。
なお、この過程では、ループ状接触部分１２ａが外側電極７１の雄ネジ７４の部分を摺動しながら越えるため、バッテリー部５３の押し込みの最終段階ではクリック感覚が得られる。

このようにして、図３の状態になると、バッテリー部５３側とＰＣＢ９側の各電極同士が導通して、ＰＣＢ９の電子回路（図示せず）による所定の充電電圧がバッテリー部５３側の中心電極７２と外側電極７１へ印加されることになり、内蔵のリチウムイオン電池が充電される。

一方、バッテリー部５３に対する充電が完了して、ガイド部６からバッテリー部５３が引き抜かれると、前記過程とは逆に、バッテリー部５３側の中心電極７２がＰＣＢ９側の短柱状電極１１から離れて接触が解除され、ループ状接触部分１２ａが外側電極７１の雄ネジ７４の部分を逆方向へ越えて、バッテリー部５３側の外側電極７１とＰＣＢ９側の板バネ電極１２との接触が解除される。

したがって、この実施形態の充電装置によれば、きわめて簡単な手動操作で電子タバコ吸引器のバッテリー部に対する電極接合とその解除を行うことができ、また、樹脂製ケース１にはタバコカプセル５１の収納部２と予備のカートリッジ部５２やバッテリー部５３の収納部３が設けられていることから、電子タバコ吸引器５０のユーザにとって非常に使い勝手が良くなる。

電子タバコ吸引器のバッテリー部専用の充電装置として適用できる。

１…樹脂製ケース、２…タバコカプセルの収納部、３…予備のカートリッジ部やバッテリー部の収納部、４…水平棚板、５…円孔、６…ガイド部、７…ＵＳＢケーブル、８…底板、９…プリント配線基板（ＰＣＢ）、１０…スタッド、１１…短柱状電極（第１電極）、１２…板バネ電極（第２電極）、１２ａ…ループ状接触部分、１２ｂ…板バネ部分、１２ｃ…固定部分、１３…ＵＳＢコネクタ、５０…電子タバコ吸引器、５１…タバコカプセル、５２…カートリッジ部、５３…バッテリー部、６１…外側電極、６２…中心電極、６３…絶縁層、６４…雌ネジ孔、６５…軸中心孔、６６…溝、６７…切欠き、７１…外側電極、７２…中心電極、７３…絶縁層、７４…雄ネジ、７５…軸中心孔、８０…ＵＳＢチャージャー、８１…螺合接続穴、９０…ＡＣ電源コード、９１…ＡＣアダプター。

Claims (3)

1. スティック状のタバコカプセルとカートリッジ部とバッテリー部とが一軸上に連結され、前記バッテリー部と前記カートリッジ部の連結部分が、前記バッテリー部の外側電極の外周面に形成されている雄ネジが前記カートリッジ部の外側電極に形成されている雌ネジ孔に螺合すると共に、前記カートリッジ部と前記バッテリー部の各円柱状の中心電極同士が当接する構成からなる電子タバコ吸引器における前記バッテリー部を対象とする充電装置において、
   前記バッテリー部を挿入・内嵌させてその軸方向へ案内し、前記バッテリー部の中心電極が後記プリント配線基板の第１電極と当接した状態で、前記バッテリー部の後端側区間が挿入口より外側に出ているという条件を満たす軸方向長さを有するガイド部と、
   前記ガイド部の軸方向に対して垂直に配置され、前記ガイド部が案内した前記バッテリー部の中心電極に対向当接する第１電極、前記ガイド部が案内した前記バッテリー部の外側電極をその外周面に対して弾発的に摺接しつつ受け入れ、前記バッテリー部の中心電極と前記第１電極とが当接した状態で前記外周面に押圧接触した状態となる第２電極、及びＵＳＢ電源又は交流電源から前記バッテリー部の充電に必要な定電圧を生成して前記第１電極と前記第２電極に印加させる電子回路とを搭載したプリント配線基板と
   を具備したことを特徴とする電子タバコ吸引器のバッテリー充電装置。
2. 前記第２電極は、前記バッテリー部の外側電極の外周面に対するループ状接触部分と板バネ部分と前記プリント配線基板に対する固定部分とを、導電性弾性板で一体成形したものである請求項１に記載の電子タバコ吸引器のバッテリー充電装置。
3. 電子タバコ吸引器のタバコカプセル及び／又は前記バッテリー部の予備品を収納するケースの一部に前記ガイド部と前記プリント配線基板を付設した請求項１又は請求項２に記載の電子タバコ吸引器のバッテリー充電装置。

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