ES3038168T3 - Wireless toothbrush charging apparatus - Google Patents
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Abstract
Una fuente de alimentación, especialmente para alimentar un cepillo de dientes eléctrico, comprende una primera carcasa, un acoplador de entrada de energía, una segunda carcasa con una plataforma que sobresale de la primera carcasa y un acoplador de salida de energía formado en la plataforma. El aparato está configurado para montaje en pared, de modo que se puede cargar una carga mientras está conectado a una toma de corriente. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Aparato de carga inalámbrico para cepillo de dientes
Campo
La presente divulgación se refiere a un aparato de suministro de energía para suministrar energía a cepillos de dientes eléctricos.
Antecedentes
Muchos dispositivos eléctricos portátiles son dispositivos sin cables alimentados por baterías recargables. Las baterías recargables normalmente se alojan dentro de una carcasa principal del dispositivo y requieren carga de batería, por ejemplo, carga inalámbrica, cada cierto tiempo. Los aparatos de suministro de energía configurados para proporcionar potencia de carga a dispositivos eléctricos portátiles están ampliamente disponibles. Ejemplos de un aparato de suministro de energía inalámbrico para suministrar energía a dispositivos portátiles como cepillos de dientes eléctricos se divulgan en los documentos US2020/179090 A1, DE202012001639 U1 y US2003/098669 A1.
Aparatos de suministro de energía mejorados, adecuados para cargar dispositivos eléctricos portátiles, son ventajosos y deseables.
Divulgación
La invención se define de acuerdo con el alcance de la reivindicación 1. Como se divulga en el presente documento, también hay un aparato de suministro de energía que comprende una carcasa principal, que comprende una primera porción de carcasa y una segunda porción de carcasa, un primer acoplador eléctrico para recibir potencia de entrada desde una fuente de alimentación, un segundo acoplador eléctrico para emitir potencia de manera inalámbrica, y se divulga la circuitería electrónica que se aloja dentro de la carcasa principal.
La primera porción de carcasa es intermedia entre la segunda porción de carcasa y el primer acoplador eléctrico. El primer acoplador eléctrico está configurado para entrar en conexión física y eléctrica con una toma de corriente para recibir potencia de entrada al moverse en una primera dirección para acercarse a la toma de corriente. El primer acoplador eléctrico puede ser un enchufe macho que tiene una pluralidad de pines que se proyectan desde la primera porción de carcasa o un enchufe hembra que tiene receptáculos dentro de la primera porción de carcasa y que se extiende en una dirección opuesta a la primera dirección.
El primer acoplador eléctrico está configurado para cooperar con una toma de corriente de modo que la segunda carcasa se eleva en una configuración en voladizo por encima de una superficie de base cuando el acoplador eléctrico de entrada se conecta a una toma de corriente montada en la pared.
La segunda porción de carcasa comprende una plataforma que está configurada para soportar una carga eléctrica y un compartimento interno en el que se aloja el segundo acoplador eléctrico. La plataforma define el techo del compartimento interno y tiene una superficie de plataforma superior que es paralela a la primera dirección. La superficie de plataforma superior se extiende desde el primer acoplador eléctrico (y de la toma de corriente cuando está conectado) de manera que la segunda porción de carcasa y el primer acoplador eléctrico están en lados opuestos de la primera porción de carcasa.
El primer acoplador eléctrico es un acoplador eléctrico de entrada que se puede configurar para proporcionar soporte mecánico para soportar el peso del aparato y la carga en el mismo cuando el primer acoplador eléctrico se conecta a una toma de pared, como un enchufe de hembra de pared.
El primer acoplador eléctrico y la primera porción de carcasa están configurados para que cooperen para soportar que la segunda porción de carcasa se proyecte desde la primera porción de carcasa, para elevar el aparato en una configuración en voladizo para que sobresalga por encima de una superficie de base, y para mantener la superficie de plataforma de forma horizontal, cuando el acoplador eléctrico de entrada se conecta a una toma de corriente montada en la pared.
El primer acoplador eléctrico puede estar formado de manera fija, por ejemplo, formado de manera integral con la primera porción de carcasa, o puede estar unido de forma desmontable a la primera porción de carcasa.
La circuitería electrónica interconecta el primer acoplador eléctrico y el segundo acoplador eléctrico y está configurada para convertir la potencia de entrada en potencia de salida, la que es adecuada para la transferencia inalámbrica a través de la segunda porción de carcasa.
La circuitería electrónica normalmente comprende un circuito de procesamiento de potencia que está configurado para procesar la potencia de entrada y generar un campo electromagnético alterno a una frecuencia alterna o a una pluralidad de frecuencias. La segunda porción de carcasa está configurada de manera que el campo electromagnético alterno debe pasar a través de la segunda porción de carcasa para alcanzar una carga que se asienta en la segunda porción de carcasa.
El segundo acoplador eléctrico es un acoplador eléctrico de salida que se puede configurar para facilitar la transferencia inalámbrica de potencia a través de la segunda porción de carcasa.
Para facilitar la transferencia inalámbrica de potencia a través de la segunda porción de carcasa, la circuitería electrónica puede comprender una bobina de salida que tiene un eje de devanado y un núcleo magnético que se extiende a lo largo del eje de devanado y alrededor del cual se enrollan los devanados de la bobina de salida.
En ejemplos de realizaciones, el eje de devanado es ortogonal a la primera dirección, y el núcleo magnético, como parte del segundo acoplador eléctrico, sobresale desde una superficie de plataforma superior en la segunda porción de carcasa y se extiende una distancia vertical por encima de una superficie de plataforma de la segunda porción de carcasa. El núcleo magnético está rodeado o encerrado por una porción de la segunda porción de carcasa, que es una porción hueca hecha de un material con permeabilidad magnética de modo que el campo electromagnético portador de potencia generado por el circuito de procesamiento se pueda acoplar de manera inalámbrica a una carga en las proximidades del segundo acoplador eléctrico.
La porción hueca sobresale de la superficie de plataforma superior y se extiende a una altura tal que el extremo superior de la porción hueca termina por debajo de la altura de la primera porción de carcasa. En ejemplos de realizaciones, la porción hueca termina por debajo de la mitad de la altura de la primera porción de carcasa.
La porción hueca y la plataforma están formadas de manera integral de un material impermeable, como plásticos duros.
El aparato es compacto y ventajoso y no requiere un cable flexible para interconectar una plataforma de carga y una toma de corriente.
La disposición de montaje en pared tiene ventajas para mitigar la humectación del aparato cuando trabaja en un entorno húmedo, debido a su elevación por encima de una superficie de base.
Figuras
La presente divulgación se hace a modo de ejemplo y se describe con referencia a las figuras adjuntas, en las que:
la figura 1 es una vista en perspectiva frontal de un ejemplo de aparato de suministro de energía de acuerdo con la divulgación,
la figura 2 es una vista en perspectiva posterior del ejemplo de aparato de la figura 1,
la figura 3 es una vista en alzado frontal del ejemplo de aparato de la figura 1,
la figura 4 es una vista en planta superior del ejemplo de aparato de la figura 1,
las figuras 5 y 6 son vistas en alzado laterales del ejemplo de aparato de la figura 1,
la figura 7 es una vista en alzado del fondo del ejemplo de aparato de la figura 1,
las figuras 8 y 9 son, respectivamente, vistas posteriores y vistas en perspectiva posterior del ejemplo de aparato de la figura 1 con el acoplador eléctrico de entrada retirado,
la figura 10 es un diagrama esquemático que muestra un cepillo de dientes en el ejemplo de aparato de la figura 1 configurado como un cargador para cepillo de dientes,
la figura 11 son vistas que muestran una variación de realización del ejemplo de aparato de la figura 1.
Descripción
Un ejemplo de aparato de suministro de energía 100 comprende una carcasa principal, un acoplador eléctrico de entrada, un acoplador eléctrico de salida y electrónica conectada entre el acoplador eléctrico de entrada y el acoplador eléctrico de salida, como se muestra en las figuras 1 a la 9.
El aparato está configurado para conectarse a una fuente de potencia desde donde se recibe la potencia de operación del aparato. La fuente de potencia puede ser una toma de corriente estándar de corriente alterna de la red eléctrica u otros tipos de tomas de corriente disponibles ocasionalmente, sin pérdida de generalidad. Ejemplos de tomas de corriente estándar de corriente alterna de la red eléctrica que se usan actualmente en el mundo se muestran y describen en
Wikipedia: en https://en.wikipedia.org/wiki/ACpower plugs and sockets.Una toma de corriente se configura normalmente en forma de un enchufe hembra y el acoplador eléctrico de entrada se configura como un enchufe macho compatible con el enchufe hembra. En algunas realizaciones, la toma de corriente está configurada como un enchufe macho y el acoplador eléctrico de entrada está configurado como un enchufe hembra compatible con el enchufe macho. En ejemplos de realizaciones, la toma de corriente está configurada como una toma de corriente inalámbrica para facilitar la salida de potencia inalámbrica, en cuyo caso la toma de corriente y el acoplador eléctrico de entrada pueden tener una superficie de acoplamiento eléctrico, por ejemplo, una superficie de acoplamiento eléctrico cerrada, que no tiene la forma de un enchufe macho o un enchufe hembra.
El acoplador eléctrico de entrada 140 está configurado para ser acoplado a una fuente de potencia externa para recibir potencia de entrada para la operación de la electrónica y para la emisión. El acoplador eléctrico de salida está configurado para emitir potencia a una carga cuando una carga está acoplada al acoplador eléctrico de salida. La electrónica está conectada al acoplador eléctrico de entrada para recibir potencia de entrada para la operación del aparato, y puede comprender electrónica de conversión de potencia para convertir la potencia de entrada en potencia de salida para el acoplamiento con la carga.
La carcasa principal comprende una primera porción de carcasa 110 en la que está dispuesto el acoplador eléctrico de entrada y una segunda porción de carcasa 120 en la que está dispuesto el acoplador eléctrico de salida. La primera porción de carcasa es una porción de la carcasa principal que está más próxima a una toma de corriente y/o a la superficie sobre la que se dispone la toma de corriente cuando el aparato se conecta a la toma de corriente durante el uso. En ejemplos de realizaciones, la primera porción de carcasa está configurada para estar apoyada en contacto con la toma de corriente y/o la superficie sobre la que se dispone la toma de corriente. Más específicamente, la primera porción de carcasa comprende una primera superficie 112 que es una superficie frontal que está próxima a y apoyada en contacto con la segunda porción de carcasa, y una segunda superficie 114 que es una superficie posterior que está configurada para orientarse de manera opuesta y/o en contacto de apoyo con la toma de corriente y/o la superficie sobre la que se dispone la toma de corriente cuando el aparato está en uso. La primera porción de carcasa incluye una pared periférica 116 que interconecta sus superficies frontal y posterior y define su grosor. En ejemplos de realizaciones, la superficie frontal, la superficie posterior y la pared periférica cooperan para definir un receptáculo de acoplador eléctrico. Opcionalmente, la superficie posterior de la primera porción de carcasa está apoyada en contacto con la toma de corriente y/o la superficie en la que está montada la toma de corriente.
La segunda porción de carcasa 120 está apoyada en contacto con la primera porción de carcasa y se proyecta desde la primera porción de carcasa. Más específicamente, la segunda porción de carcasa se proyecta desde la primera porción de carcasa 110 y se extiende desde el acoplador eléctrico de entrada 140 de manera que la primera porción de carcasa es intermedia entre la segunda porción de carcasa y la toma de corriente cuando se usa el acoplador eléctrico de entrada y se conecta a la toma de corriente para acoplar la potencia de la misma. En ejemplos de realizaciones, la carcasa principal está configurada para ser sostenida en la palma de la mano y tiene el tamaño de la palma de la mano.
En ejemplos de realizaciones, la segunda porción de carcasa comprende un panel superior que tiene una superficie superior 122, un panel inferior que tiene una superficie inferior 124 y una pared periférica 126 que interconecta el panel superior y el panel inferior para definir un compartimento interno. El panel superior define una plataforma que tiene una superficie de plataforma que es la superficie superior del panel superior. La superficie de plataforma está configurada para el acoplamiento de potencia entre el aparato y la carga durante operaciones de ejemplo. La superficie inferior define una superficie de fondo que está configurada para estar en contacto con una superficie horizontal y soportar el peso del aparato cuando el aparato se coloca libremente sobre la superficie de soporte.
La superficie de plataforma se proyecta desde la primera porción de carcasa y está configurada para soportar una carga cuando la carga se conecta al aparato para recibir potencia durante el uso. Durante los ejemplos de operaciones de transferencia de potencia, una carga debe descansar o asentarse sobre la superficie de plataforma y el acoplamiento de potencia debe tener lugar entre el aparato y la carga a través de la superficie de plataforma.
Un ejemplo de plataforma incluye un extremo delantero que es un extremo libre y un extremo trasero que está apoyada en contacto con la primera porción de carcasa, y más particularmente apoyada en contacto con la superficie frontal de la primera porción de carcasa. Opcionalmente, la superficie de plataforma y la superficie de fondo están configuradas de manera que la superficie de plataforma es horizontal cuando la superficie de fondo se asienta sobre una superficie de soporte horizontal y soporta el peso del aparato y la carga sobre el mismo. En ejemplos de realizaciones, la superficie frontal de la primera porción de carcasa es ortogonal a la superficie de plataforma. En ejemplos de realizaciones, la primera porción de carcasa 110 y la segunda porción de carcasa 120 cooperan para formar una carcasa principal en forma de L.
La carcasa principal y el acoplador eléctrico de entrada 140 están configurados de manera que la primera porción de carcasa es intermedia entre la segunda porción de carcasa y la toma de corriente, con la segunda porción de carcasa proyectándose desde la toma de corriente y la primera porción de carcasa, cuando el acoplador eléctrico de entrada 140 se conecta a una toma de corriente. En ejemplos de realizaciones, la superficie de plataforma es soportada y mantenida como una superficie de soporte horizontal que se proyecta desde una pared en la que se encuentra una toma de corriente montada en la pared ("toma de pared", en resumen) cuando el acoplador eléctrico de entrada se conecta a la toma de pared. En algunas realizaciones, la superficie de plataforma puede ser una superficie inclinada y la carga puede ser mantenida sobre la superficie de plataforma por fuerza magnética o por un mecanismo de retención, como un mecanismo de enganche.
El aparato se puede montar en la pared o puede descansar sobre una superficie de base. Cuando el aparato descansa sobre una superficie de base, por ejemplo, una superficie de soporte horizontal, la superficie de fondo del aparato está apoyada en contacto con la superficie de base como una superficie de soporte, el peso combinado del aparato y la carga es soportado por la superficie de base, y la carga se mantiene levantada y se proyecta verticalmente desde la superficie de plataforma y desde la superficie de soporte.
Cuando el aparato está montado en la pared, por ejemplo, cuando el acoplador eléctrico de entrada se conecta a una toma de pared, el aparato se eleva por encima de una superficie de base y su peso ya no es soportado por la superficie de base. Cuando el aparato está montado en la pared, la segunda porción de carcasa queda en voladizo y se proyecta desde la primera porción de carcasa y la pared para sobresalir por encima de la superficie de base.
La primera porción de carcasa y la segunda porción de carcasa están configuradas de manera que el peso de la segunda porción de carcasa es soportado únicamente por la primera porción de carcasa. La primera porción de carcasa y el acoplador eléctrico de entrada están configurados de manera que cuando se porta una carga en la segunda porción de carcasa, el peso combinado de la segunda porción de carcasa y la carga es soportado únicamente por la primera porción de carcasa, que a su vez es soportada por el acoplador eléctrico de entrada en cooperación con la toma de pared. Dado que la toma de pared está dispuesta en una pared, el peso combinado es, de hecho, soportado por la pared.
En ejemplos de realizaciones, la superficie de plataforma está apoyada en contacto con la primera porción de carcasa y se proyecta en un ángulo, por ejemplo, en ángulo recto, desde la primera porción de carcasa.
El compartimento interno de la segunda porción de carcasa está configurado para alojar la electrónica, o una porción sustancial de la misma. La electrónica comprende una pluralidad de terminales de entrada de corriente que está configurada como una entrada de potencia. La entrada de potencia está conectada al acoplador eléctrico de entrada para recibir potencia de entrada. La electrónica puede comprender una circuitería de conversión de potencia que está configurada para convertir o regular la potencia de entrada en una potencia adecuada para la emisión a la carga. La circuitería de conversión de potencia está conectada al acoplador eléctrico de entrada a través de la entrada de potencia y comprende una pluralidad de terminales de salida de corriente que está configurada como una salida de potencia para emitir potencia al acoplador eléctrico de salida.
La electrónica puede comprender circuitos periféricos como circuitos de detección, circuitos de regulación y/o circuitos indicadores, sin pérdida de generalidad. Para usarse en entornos húmedos o humanos, la carcasa principal y, más particularmente, la segunda porción de carcasa, se puede configurar para ser impermeable o estanca al agua. En ejemplos de realizaciones, la primera porción de carcasa y la segunda porción de carcasa están unidas de manera integral.
En ejemplos de realizaciones, la circuitería de conversión de potencia comprende un devanado primario y un núcleo de transformador. El devanado primario tiene una entrada de corriente que está configurada como un par de terminales de entrada de corriente conectados al acoplador eléctrico de entrada. En ejemplos de realizaciones, el par de terminales de entrada de corriente es también la entrada de potencia del aparato. El núcleo del transformador comprende normalmente un núcleo magnético que incluye una primera rama en la que se enrolla el devanado primario y una segunda rama que está en comunicación magnética con la primera rama y que está configurada para hacer un acoplamiento magnético con un devanado secundario en una carga. El devanado primario, el devanado secundario y el núcleo del transformador cooperan para formar un transformador en el que el devanado secundario es desmontable del devanado primario y el núcleo magnético para facilitar la transferencia inalámbrica de potencia (WPT) entre el aparato y la carga. Normalmente, el transformador es un transformador reductor con una tensión de salida considerablemente menor que la tensión de entrada.
En ejemplos de realizaciones, la segunda rama sobresale por encima de la superficie de plataforma de manera que el núcleo magnético que forma la segunda rama está rodeado por una carcasa con permeabilidad magnética, como una carcasa de plástico, para facilitar el acoplamiento de campo a través de la superficie de plataforma. La carcasa con permeabilidad magnética está preferiblemente formada de manera integral con el panel superior de la segunda porción de carcasa para mejorar la estanqueidad al agua. La carcasa con permeabilidad magnética está hecha de un aislante eléctrico, como plásticos duros, para proporcionar permeabilidad magnética y aislamiento eléctrico al mismo tiempo. La carcasa con permeabilidad magnética se puede configurar como una espiga 132, por ejemplo, una espiga de plástico duro, que se proyecta verticalmente por encima de la superficie de plataforma y se extiende desde la segunda porción de carcasa. La espiga 132 es una porción de carcasa hueca dentro de la cual se aloja un núcleo magnético. El núcleo magnético está rodeado por una bobina de salida del circuito de procesamiento de potencia y se extiende a lo largo de un eje de devanado de la bobina de salida.
Además de facilitar la transferencia inalámbrica de potencia entre el aparato y una carga, la espiga de plástico duro también sirve para mantener la carga en posición horizontal con respecto a la plataforma cuando la carga descansa sobre una superficie de plataforma horizontal. Más específicamente, la espiga de plástico duro tiene un eje de espiga que es coaxial con el eje central del devanado secundario y restringe el movimiento de la carga en direcciones radiales con respecto al eje central cuando la superficie de plataforma es horizontal. Una carga que sea compatible con este ejemplo de realización comprendería un devanado secundario que se enrolla alrededor de una carcasa hendida, por ejemplo, una porción de carcasa hendida de plástico formada como una hendidura axial en el fondo de la carga, y la espiga de plástico del aparato está configurada para ser recibida dentro de la porción de hendidura de plástico de la carga de una manera ajustada para facilitar la transferencia de potencia y la retención de posición. La espiga en cooperación con la superficie de plataforma define una estructura de acoplamiento para sostener una carga sobre la superficie de plataforma.
En ejemplos de realizaciones, la segunda porción de carcasa puede comprender un receptáculo que tiene una hendidura para recibir una porción de acoplamiento de potencia de la carga. Por ejemplo, el receptáculo puede comprender una pared periférica que se extiende hacia abajo desde el panel superior de la segunda porción de carcasa para definir una hendidura. La pared periférica puede estar rodeada por un núcleo magnético aislado eléctricamente que se levanta o sobresale desde el panel de fondo y forma una segunda rama del transformador. Una carga que sea compatible con este ejemplo de realización comprendería un devanado secundario que se enrolla alrededor de una carcasa de plástico tubular que sobresale axialmente formada en un extremo de fondo de la carga.
La espiga aislada eléctricamente, en conjunto con el núcleo magnético que forma la segunda rama del transformador, coopera para definir un ejemplo de acoplador eléctrico de salida del aparato.
En ejemplos de realizaciones, la circuitería de conversión de potencia es compatible con la norma Qi (RTM). Por ejemplo, una bobina de carga con devanados paralelos a la superficie de plataforma se puede desplazar inmediatamente debajo de la plataforma con permeabilidad magnética para facilitar la transferencia inalámbrica de potencia, sin pérdida de generalidad.
En algunas realizaciones, especialmente cuando el aparato se usa en entornos secos, el acoplador eléctrico de salida puede ser un conector eléctrico que tiene contactos eléctricos expuestos para facilitar la transferencia de potencia. Por ejemplo, el conector eléctrico puede ser un conector USB que está configurado para acoplarse con un conector homólogo en la carga. El conector eléctrico se puede montar por encima o por debajo de la superficie de plataforma sin pérdida de generalidad. El conector eléctrico y la plataforma están configurados para sostener la carga levantada cuando la superficie de plataforma es horizontal, similar a la disposición en el caso de transferencia de potencia a través del acoplamiento de campo magnético. Cuando el acoplador eléctrico de salida es un conector eléctrico, el transformador se puede reemplazar por un convertidor de potencia de transferencia inversa.
La circuitería de conversión de potencia comprende una pluralidad de conductores eléctricos que está configurada como una entrada de potencia para interconectar el acoplador eléctrico de entrada y la electrónica para facilitar la transferencia de potencia entre el acoplador eléctrico de entrada y la electrónica. La pluralidad de conductores eléctricos se extiende a través de la primera porción de carcasa para interconectarse con el acoplador eléctrico de entrada y la electrónica, como el devanado primario, dentro de la segunda porción de carcasa.
En ejemplos de realizaciones, el acoplador eléctrico de entrada comprende una pluralidad de pines conductores rígidos que están configurados para acoplarse con una pluralidad correspondiente de conductores de una toma de corriente para facilitar la transferencia de potencia desde la toma de corriente a la electrónica del aparato. El pin conductor rígido se configura normalmente como una barra de metal para una robustez adecuada. En ejemplos de realizaciones, la pluralidad de pines conductores rígidos se proyecta desde la carcasa principal y se extiende desde la primera porción de carcasa en una primera dirección que es paralela a la superficie de plataforma. En las realizaciones en las que la toma de corriente es un enchufe estándar, los pines conductores rígidos están dimensionados para coincidir con la pluralidad de conductores correspondientes de la toma de corriente para facilitar una interfaz de acoplamiento fiable. Cuando el receptáculo se ajusta a una norma, los pines metálicos que forman el acoplador eléctrico de entrada también tienen dimensiones y configuraciones que se ajustan a esa norma, sin pérdida de generalidad.
El acoplador eléctrico de entrada está configurado para acercarse a una toma de corriente en una primera dirección y la segunda carcasa se proyecta desde la primera porción de carcasa en una segunda dirección opuesta a la primera dirección.
En ejemplos de realizaciones, la primera porción de carcasa se extiende en una tercera dirección que es ortogonal a la primera dirección y la segunda dirección para formar una partición entre el acoplador eléctrico de salida y el acoplador eléctrico de entrada. La tercera dirección es ortogonal a la superficie de plataforma y es paralela a la dirección a lo largo de la que se define la altura o el grosor de la segunda porción de carcasa. La altura de la segunda carcasa está definida por la separación entre la superficie de plataforma y la superficie de fondo. Cuando el aparato está montado en la pared, la tercera dirección es también la dirección vertical.
La partición se extiende en la tercera dirección para definir la altura de la primera porción de carcasa y la altura de la primera porción de carcasa es mayor que la altura de la segunda porción de carcasa. En ejemplos de realizaciones, la altura de la partición es mayor que la altura de la segunda porción de carcasa entre 20 % y 100 %, por ejemplo, 20 %, 30 %, 40 %, 50 %, 60 %, 70 %, 80 %, 90 %, 100 % o más, o un intervalo o intervalos seleccionados de una combinación de cualquiera de los valores mencionados anteriormente.
La partición se proyecta más allá de la superficie de plataforma y define una protección contra salpicaduras entre el acoplador eléctrico de salida y el acoplador eléctrico de entrada para mitigar las salpicaduras de líquidos conductores, como agua, dentro de la toma de corriente. En ejemplos de realizaciones, la tercera dirección es paralela a la dirección axial de la espiga de plástico 132 y la espiga de plástico está situada delante de la partición mientras que el acoplador eléctrico de entrada y, por tanto, la toma de corriente, está detrás de la partición.
En ejemplos de realizaciones, la partición tiene una altura axial que excede la altura axial de la espiga de plástico, midiéndose la altura axial en una dirección axial que es ortogonal a la superficie de plataforma. En ejemplos de realizaciones, la altura de la partición es menor o igual que el doble de la altura o profundidad axial del acoplador eléctrico de salida.
En ejemplos de realizaciones, la partición tiene una anchura que es mayor que la anchura del acoplador eléctrico de entrada, midiéndose la anchura en una dirección ortogonal a la primera dirección y a la tercera dirección. En ejemplos de realizaciones, la partición tiene una anchura que es mayor que la anchura del acoplador eléctrico de entrada en 10 %, 20 %, 30 %, 40 %, 50 %, 60 %, 70 %, 80 %, 90 %, 100 % o más, o un intervalo o intervalos seleccionados de una combinación de cualquiera de los valores mencionados anteriormente.
En ejemplos de realizaciones, la superficie de plataforma tiene una anchura que es comparable o igual a la anchura de la partición. Por ejemplo, la anchura de la superficie de plataforma puede ser mayor que la anchura del acoplador<eléctrico de entrada en 10%, 20%, 30%, 40%, 50%,>60<%, 70%, 80%, 90%, 100% o más, o un intervalo o>intervalos seleccionados de una combinación de cualquiera de los valores mencionados anteriormente.
En ejemplos de realizaciones, la superficie de plataforma tiene una profundidad, medida en una dirección paralela a la primera dirección y/o a la segunda dirección, que es comparable o igual a la anchura de la superficie de plataforma. Por ejemplo, la profundidad de la superficie de plataforma puede ser mayor que la profundidad del acoplador eléctrico de entrada en 10 %, 20 %, 30 %, 40 %, 50 %, 60 %, 70 %, 80 %, 90 %, 100 % o más, o un intervalo o intervalos seleccionados de una combinación de cualquiera de los valores mencionados anteriormente.
En ejemplos de realizaciones, por ejemplo, conectores eléctricos que se ajustan a las normas IEC, por ejemplo, de los tipos A, B, C etc., el acoplador eléctrico de entrada comprende una porción aislada sobre la que se monta la pluralidad de pines conductores rígidos. En ejemplos de realizaciones donde el acoplador eléctrico de entrada está configurado como un enchufe macho, la porción aislada sobresale desde la primera porción de carcasa y se extiende en la primera dirección como pines sobresalientes de manera que la porción aislada sobresaliente es intermedia entre los pines sobresalientes y la superficie posterior de la primera porción de carcasa. En estas realizaciones, el saliente aislado y la pluralidad de pines conductores rígidos se reciben de una manera ajustada, respectivamente, por una pared periférica interior de un enchufe hembra y los conectores hembra del enchufe hembra, en donde el peso de la carga y el aparato es soportado por la pared periférica y los conductores hembra en cooperación. En ejemplos de realizaciones, el aparato es compacto y tiene una carcasa principal del tamaño de la palma de la mano, de manera que cada dimensión de la carcasa principal es comparable a o más corta que la palma de la mano de un adulto promedio, por ejemplo, igual a o menor que 10 cm. Un ejemplo para mejorar la compactibilidad es configurar la plataforma y el acoplador eléctrico de entrada de manera que una extensión de la superficie de plataforma se interseque con la porción aislada del acoplador eléctrico de entrada que rodea los conductores.
En ejemplos de realizaciones, el acoplador eléctrico de entrada es desmontable del aparato. Para facilitar la recepción desmontable de un acoplador eléctrico de entrada, la primera porción de carcasa incluye un receptáculo de acoplador eléctrico que está configurado para recibir de forma desmontable un acoplador eléctrico de entrada.
En ejemplos de realizaciones, la primera porción de carcasa comprende un panel frontal en el que se define la superficie frontal, un panel posterior en el que se define la superficie posterior, y un panel periférico que interconecta el panel frontal y el panel posterior. En ejemplos de realizaciones, la pared periférica está formada de manera integral con el panel frontal y define un receptáculo de panel posterior.
En ejemplos de realizaciones donde la primera porción de carcasa está configurada para incluir un receptáculo de acoplador eléctrico, el receptáculo de acoplador eléctrico está formado en el panel posterior. El panel posterior está configurado como un receptáculo de acoplador eléctrico y comprende una porción de base y una porción periférica que rodea la porción de base. La porción de base es una porción de panel que está rodeada por la pared periférica de la primera porción de carcasa. En la porción de base está formada una pluralidad de aberturas y las aberturas están configuradas para permitir que una porción de los terminales de entrada de potencia quede expuesta y se pueda hacer contactar en la porción de base. Los terminales de entrada de potencia se pueden configurar como contactos elásticos que son deformables elásticamente en la primera y segunda direcciones. Las aberturas se pueden sellar para mejorar la estanqueidad al agua al tiempo que permiten la exposición de los terminales de entrada de potencia para el contacto mediante un acoplador eléctrico de entrada desmontable.
El receptáculo de acoplador eléctrico comprende medios de retención para retener un acoplador eléctrico de entrada desmontable de una manera estrechamente ajustada. En ejemplos de realizaciones, el receptáculo de acoplador eléctrico comprende un par de pestañas 118 en donde las pestañas están separadas de la porción de base en la primera dirección y están distribuidas en paralelo en dos lados de los contactos expuestos. Los pestañas están configurados como medios de guía para guiar la entrada del acoplador eléctrico de entrada desmontable a hacia la posición de operación. La porción periférica define una abertura de entrada a través de la cual el acoplador eléctrico de entrada desmontable debe entrar en el receptáculo de acoplador eléctrico. En un ejemplo de realización, la abertura de entrada está en el lado de fondo del aparato y adyacente a la superficie de fondo de la segunda porción de carcasa. Cuando el acoplador eléctrico de entrada desmontable está en su posición de operación en el receptáculo de acoplador eléctrico, el acoplador eléctrico de entrada es sujetado firmemente por el receptáculo de acoplador eléctrico, con los terminales de entrada de alimentación presionando contra los contactos correspondientes en el acoplador eléctrico de entrada de potencia desmontable para hacer contacto eléctrico con los mismos.
En ejemplos de realizaciones, el aparato está configurado como un cargador para cepillo de dientes para cargar de forma inalámbrica una batería interna que es una batería recargable dentro del cepillo de dientes. El cepillo de dientes comprende una carcasa principal dentro de la cual se disponen un motor, una cabeza de cepillo de dientes movida por el motor, una batería recargable y una circuitería de carga. La circuitería de carga comprende un elemento inductivo que comprende una bobina que está configurada para acoplar potencia desde una fuente de potencia externa para cargar la batería interna. La carcasa principal es alargada y se extiende a lo largo de un eje longitudinal que es un eje central y comprende una hendidura en su porción de fondo. La hendidura está definida por una pared periférica que rodea el eje central y se extiende en una dirección axial para definir una hendidura axial. La hendidura axial está configurada de manera que la pared periférica que define la hendidura está apoyada en contacto con la espiga sobresaliente 132 del aparato para facilitar el acoplamiento de potencia desde el aparato de suministro de energía hacia el cepillo de dientes, como se muestra en la figura 10. El aparato de suministro de energía 100 y el cepillo de dientes como una carga a modo de ejemplo, están configurados de manera que la carga se puede mover en una primera dirección axial para entrar en un acoplamiento funcional de potencia y en una segunda dirección axial opuesta a la primera dirección axial para abandonar el acoplamiento de potencia. La dirección axial está definida por un eje central del cepillo de dientes y/o el eje central del acoplador eléctrico de salida.
El ejemplo de aparato 200 de la figura 11 tiene todas las características del aparato 100, excepto que la porción de carcasa secundaria es más compacta y tiene una superficie de fondo más larga que es sustancialmente plana de modo que el aparato pueda descansar más directamente sobre una superficie de soporte plana. Como se muestra en la figura 11, el primer acoplador eléctrico 140 comprende un par de pines 142 que forman parte de un enchufe eléctrico estándar configurado para hacer una conexión eléctrica con una fuente de potencia para obtener potencia de entrada.
Si bien la presente divulgación se ha realizado con referencia a los ejemplos de realizaciones y configuraciones, los ejemplos de realizaciones y configuraciones son solo para ejemplo y no pretenden ser restrictivos.
Claims (11)
1. Un aparato de suministro de energía para cepillo de dientes eléctrico (100) que comprende una carcasa principal que tiene un primer acoplador eléctrico (140) en una primera porción de carcasa (110), un segundo acoplador eléctrico dentro de una segunda porción de carcasa (120) y circuitería electrónica que interconecta el primer acoplador eléctrico y el segundo acoplador eléctrico;
- en donde el primer acoplador eléctrico es un acoplador eléctrico de entrada que está configurado para moverse en una primera dirección para entrar en conexión física y eléctrica con una toma de corriente para recibir potencia de entrada;
- en donde la segunda porción de carcasa comprende una plataforma que está configurada para soportar una carga eléctrica en forma de un cepillo de dientes eléctrico y un compartimento interno en el que se aloja el segundo acoplador eléctrico, teniendo la plataforma una superficie de plataforma (122) que es paralela a la primera dirección y se extiende desde el primer acoplador eléctrico, siendo el segundo acoplador eléctrico un acoplador eléctrico de salida;
- en donde la circuitería electrónica está configurada para convertir la potencia de entrada en potencia de salida que es adecuada para la transferencia inalámbrica a través de la segunda porción de carcasa;
- en donde la primera porción de carcasa y la segunda porción de carcasa están unidas de manera integral y la carcasa principal está configurada para ser impermeable, y la primera porción de carcasa es intermedia entre la segunda porción de carcasa y el primer acoplador eléctrico,
- en donde el primer acoplador eléctrico está configurado para cooperar con la toma de corriente de modo que la segunda carcasa se eleve en una configuración en voladizo por encima de una superficie de base cuando el acoplador eléctrico de entrada se conecta a una toma de corriente montada en la pared,
- en donde el primer acoplador eléctrico está configurado para acercarse a la toma de corriente en la primera dirección y la superficie de plataforma se extiende en una segunda dirección para proyectarse desde la primera porción de carcasa, siendo la segunda dirección opuesta a la primera dirección; y -en donde la primera porción de carcasa se extiende en una tercera dirección que es ortogonal a la primera dirección y a la segunda dirección para formar una partición entre el acoplador eléctrico de salida y el acoplador eléctrico de entrada, la partición que se proyecta más allá de la superficie de plataforma para definir una protección contra salpicaduras entre el acoplador eléctrico de salida y el acoplador eléctrico de entrada configurado para mitigar las salpicaduras de líquidos conductores, como agua, dentro de la toma de corriente, siendo la altura de la partición el doble de la altura axial del acoplador eléctrico de salida.
2. El aparato de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la segunda porción de carcasa comprende una superficie de fondo (124), y en donde la superficie de plataforma está configurada para soportar la carga eléctrica de manera que la superficie de plataforma es horizontal cuando la superficie de fondo descansa sobre una superficie horizontal para soportar el peso del aparato.
3. El aparato de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en donde el aparato comprende una estructura de retención (132) para la carga eléctrica, en donde la estructura de retención sobresale ortogonalmente desde la superficie de plataforma, y en donde la estructura de retención está orientada de manera opuesta a la superficie del panel frontal.
4. El aparato de acuerdo con la reivindicación 3, en donde la estructura de retención está hecha de un material con permeabilidad magnética y rodea el acoplador eléctrico de salida.
5. El aparato de acuerdo con la reivindicación 4, en donde el acoplador eléctrico de salida es una rama magnética de un transformador.
6. El aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 3 a la 5, en donde la segunda porción de carcasa comprende un panel superior que define la superficie de plataforma y un panel inferior que define una superficie de fondo, en donde el panel superior y el panel inferior cooperan para definir un compartimento de circuitería dentro del que se aloja la circuitería electrónica, y en donde una pluralidad de conductores se extiende a través del panel frontal para interconectar la circuitería electrónica y el acoplador eléctrico de entrada.
7. El aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 3 a la 6, en donde la primera porción de carcasa comprende un panel posterior que coopera con el panel frontal para definir la primera porción de carcasa, y en donde se forma un receptáculo de acoplador eléctrico en el panel posterior para la recepción desmontable de un acoplador eléctrico de entrada desmontable.
8. El aparato de acuerdo con la reivindicación 7, en donde una pluralidad de contactos eléctricos elásticos está montada en el panel frontal, y en donde la pluralidad de contactos eléctricos elásticos se proyecta a través del panel posterior y está configurada para hacer contacto eléctrico con el acoplador eléctrico desmontable.
9. El aparato de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en donde la primera porción de carcasa comprende una pared periférica (116) y la segunda porción de carcasa comprende una pared periférica (126), y en donde la pared periférica de la primera porción de carcasa y la pared periférica de la segunda porción de carcasa están formadas de manera integral.
10. El aparato de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en donde el acoplador eléctrico de salida y la superficie de plataforma cooperan para definir una estructura de acoplamiento para sostener la carga eléctrica.
11. El aparato de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en donde la carga tiene una carcasa hendida y el acoplador eléctrico de salida está configurado para acoplarse con la carcasa hendida para retener la carga eléctrica.
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