TELÉFONOS Y DISPOSITIVOS ELECTRÓNICOS MÓVILES

5

CAMPO DEL MODELO DE UTILIDAD

El presente modelo de utilidad se relaciona con el campo técnico de los aparatos y dispositivos de carga eléctrica, en particular, con los dispositivos para la carga de dispositivos electrónicos provistos de baterías recargables, tales como teléfonos 10 móviles y tabletas.

ANTECEDENTES DEL MODELO DE UTILIDAD

Los teléfonos móviles y dispositivos electrónicos provistos de baterías o acumuladores de energía, tales como tabletas, comunmente son objeto de recarga eléctrica a través de cargadores móviles que incluyen los correspondientes cables de carga.

Lo anterior conlleva a la evidente necesidad para los usuarios, bien sea de contar con diferentes cargadores móviles o de transportar dichos cargadores en sus desplazamientos, incluyendo los corresponientes cables de carga. La ausencia de cualquiera de estas soluciones, conlleva a la consecuente falta de carga eléctrica de este tipo de dispositivos luego del uso prolongado de éstos, afectando su debido funcionamiento.

En el estado de la técnica se encuentran diferentes tipos de soluciones relacionadas con dispositivos de carga eléctrica para teléfonos móviles y tabletas. No obstante, existe la necesidad de proveer soluciones de carga que no requieran cables de carga, aparatos cargadores, ni sus respectivos accesorios, evitando la generación de molestias a los usuarios derivadas de la falta de opciones de recarga eléctrica de sus dispositivos móviles.

En la literatura de patentes se observan, por ejemplo, los documentos KR20200078209, WO2019/103622, EP2463982, US 10468894, US9130384, los cuales, describen diferentes tipos de soluciuones de carga eléctrica para dispositivos móviles.

A su vez, el documento de patente US2017054315 titulado “Quickly Charger has USB Charging-Ports for Desktop Power Station or Lighting Device”, se refiere a puertos de carga USB rápidos para la estación de energía o el dispositivo relacionado con la iluminación tienen una pluralidad o una combinación de tomacorrientes o concentradores USB o ensamblaje de entrega de datos digitales, dispositivo o adaptador inalámbrico o puerto(s) receptor(es) de video o audio u otro dispositivo eléctrico con carga USB y, opcionalmente, unidades de salida

5 adicionales, para suministrar corriente alterna a otros dispositivos eléctricos o digitales, incluidos teléfonos inteligentes, computadoras, comunicaciones, productos eléctricos de consumo, kits de cosméticos para personas o herramientas u otros equipos. La(s) unidad(e<<<<<s) USB o el(los) módulo(s) USB o la(s) unidad(es) de salida caben o se instalan en cualquier lugar de la carcasa del dispositivo, incluso en cualquier parte de la base, la carcasa y las paredes. Dichos puertos de carga USB solo tienen función de carga, no transmiten datos y solo tienen una fuente de alimentación de entrada, no más de una, y una capacidad de carga mínima de 1,0 amperios para una carga rápida desde los puertos de carga

USB mediante 2 enchufes USB macho. ' Cable USB a los puertos USB hembra del 15 dispositivo.

El documento de patente US2019341793 titulado “Desktop or Floor LED Lighting Device has USB- Port(s)” se refiere a puertos de carga USB rápidos para dispositivos de iluminación tienen puertos de carga USB que cumplen con las especificaciones publicadas en 2007 y tienen un mínimo de 1,0 amperios a 5

20 amperios a CC 5 voltios de seguridad y capacidad de carga rápida para cargar rápidamente corriente CC en la unidad de almacenamiento de energía o el ensamblaje dentro de otros dispositivos eléctricos o producto(s) digital(es) sin corriente CC de alto voltaje para riesgo de sobrecalentamiento e incendio y, opcionalmente, unidades de salida adicionales, para suministrar corriente CA a

25 otros dispositivos eléctricos o digitales, incluidos teléfonos inteligentes, computadoras, comunicaciones, productos eléctricos de consumo. La(s) unidad(es) USB o el(los) módulo(s) USB o la(s) unidad(es) de salida encajan o se instalan en cualquier lugar de la carcasa del artículo, incluso en cualquier parte de la base, poste, barra, soporte, escalón, contorno, borde, paredes . Dicho cargador USB solo

30 tiene función de carga, no transmite datos y solo tiene una fuente de alimentación de entrada, no más de una, y una capacidad de carga mínima de 1,0 amperios para cargar rápidamente desde los puertos de carga USB mediante el cable USB de 2 enchufes USB macho a los puertos USB hembra del dispositivo.

El documento de patente US2020235596 titulado “Provision Applied in Outlet with

35 Source and Conjugated Male Load Connector” que se refiere a un enchufe eléctrico innovador integra una estación de carga y al menos un receptáculo para ofrecer capacidad de carga a los dispositivos electrónicos. Tanto el receptáculo como la estación de carga encajan cómodamente en un marco del tomacorriente. Una cubierta abatible de la estación de carga gira sobre el marco, lo que permite que un 40 usuario voltee de forma selectiva la estación de carga normal al marco para exponer un cargador montado en la cubierta abatible. El cargador incluye al menos un cargador macho y al menos un puerto USB (bus serie universal), que se conectan convenientemente a dispositivos electrónicos con o sin cables de carga. Con una placa de fuente de alimentación de conmutación de salida instalada dentro del 5 cargador, el tomacorriente puede cargar una variedad de dispositivos electrónicos con varias clasificaciones de voltaje. Además, el al menos un receptáculo puede adaptarse a varios aparatos eléctricos con diferentes conectores de alimentación y suministrar una fuente de energía eléctrica de dos voltios de 110 voltios y 220 voltios de corriente alterna (CA).

10 En estas condiciones, el modelo de utilidad que se describe a continuación, aporta una solución que incorpora un nueva configuración de elementos mecánicos y electrónicos en un dispositivo tomacorriente, amigable con la arquitectura del lugar de implementación, acoplando los elementos eléctricos al respectivo ambiente, evitando al usuario las molestias derivadas de los accesorios convencionales de 15 carga eléctrica.

En el dispositivo objeto del presente modelo de utilidad, la toma solo realiza la inversión de 120VAC a 5VDC, exclusivamente, durante el período en el cual el teléfono móvil esté conectado a este.

20 BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS

FIGURA 1 Muestra una isometría del artefacto toma (1) y los componentes Base Soporte de aparato móvil (10), tapa de circuitos electrónicos (20), eje triceta (30), triceta de conectores (50).

FIGURA 2 Presenta la vista frontal y lateral derecha del artefacto toma (1) y los

25 componentes Base Soporte de aparato móvil (10), tapa de circuitos electrónicos (20), eje triceta (30), buje separación de triceta (40), triceta de conectores (50) y pinzas sujeción de aparato móvil (60).

FIGURA 3 Muestra la explosión del artefacto toma (1) y los componentes Base

Soporte de aparato móvil (10), tapa de circuitos electrónicos (20), eje triceta (30),

30 tapa de circuitos electrónicos (30), buje separación de triceta (40), triceta de conectores (50), pinzas sujeción de aparato móvil (60) tarjeta electrónica interruptor (70), tarjeta electrónica de generación de energía (80), tarjeta electrónica puerto auxiliar usb (90), escobillas de contacto (100). FIGURA 4 Muestra la vista isométrica, vista superior, vista frontal y vista lateral derecha del componente Base Soporte de aparato móvil (10).

FIGURA 5: Muestra la vista isométrica, vista superior, vista frontal y vista lateral derecha del componente tapa de circuitos electrónicos (20).

FIGURA 6: Muestra la vista isométrica desde el ángulo posterior y vista lateral derecha del componente eje triceta (30).

FIGURA 7: Muestra la vista isométrica y vista frontal del componente buje de eje triceta (40).

FIGURA 8: Muestra la vista frontal del componente triceta de conectores (50).

FIGURA 9: Muestra un esquema de la tarjeta electrónica de la triceta de conectores (50).

FIGURA 10: Muestra la vista isométrica, vista superior, vista frontal y vista lateral derecha del componente pinzas sujeción de aparato móvil (60).

FIGURA 11: Muestra el diagrama eléctrico de la tarjeta Electrónica Interruptor (70).

SUMARIO DEE MODEUO DE UTILIDAD.

En un único objeto, la presente descripción revela un dispositivo tomacorriente macho de incrustación fija en muros y paredes para carga eléctrica de teléfonos y dispositivos electrónicos móviles.

Adicionalmente, el dispositivo objeto del modelo de utilidad objeto de revelación en el presente documento, resuelve una problemática de aprovechamiento, relacionada con el desperdicio de energía eléctrica. En las tomas que se encuentran en el mercado, durante las 24 horas de conexión, la toma realiza una inversión de energía de 120 VAC a 5 VDC, lo cual, es equivalente a dejar el cargador conectado a la toma por 24 horas, lo que incrementa el consumo y los valores en la facturación del servicio público de energía eléctrica. Lo anterior, se logra gracias a la configuración de los elementos mecánicos y su interrelación con el componente electrónico del dispositivo, el cual, incluye una base o carcasa soporte (10); una triceta de conexión de puertos USB (50); un interruptor (70) que solo energiza el circuito electrónico cuando el celular se encuentra conectado en el dispositivo; una tarjeta electrónica de generación y conversión de corriente alterna en corriente directa (80). El dispositivo incluye, además, conector puerto USB auxiliar (90), y elementos de sujeción (60) del dispositivo objeto de carga.

El objeto anteriormente descrito, al igual que los objetos adicionales a que hubiere lugar, serán expuestos al detalle y con la suficiencia necesaria en el capítulo descriptivo que se divulga a continuación, el cual constituirá el fundamento del capítulo reivindicatorío.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DEL MODELO DE UTILIDAD.

La presente descripción revela un dispositivo susceptible de aplicación en cualquier tipo de vivienda o inmueble en general, para realizar las operaciones de carga o de recarga de las baterías incorporadas en teléfonos y dispositivos electrónicos móviles como tabletas.

El dispositivo permite realizar la carga o recarga eléctrica sin necesidad de transportar cargadores, ni accesorios, beneficiando a los usuarios ante la frecuente descarga de la batería de sus aparatos electrónicos.

El consumo de un cargador de celular convencional es aproximado de 10 watt/hora. Si este permanece conectado las 24 horas, como es el caso de las tomas de USB disponibles en el mercado, este incrementará 0,24KW al día, lo cual se verá reflejado en la facturación del servicio público de energía eléctrica.

En este contexto, el dispositivo tomacorriente objeto de revelación, sólo mantendrá activa la cantidad de tiempo de cargas requeridas por el teléfono móvil o tableta, dando beneficio al usuario final y al medio ambiente.

La toma macho genérica de incrustar del presente modelo de utilidad presenta condiciones de entrada de 110V y Salida de 5V DC. Al incrustarse en las paredes o muros, se configura como un elemento integrado a las instalaciones eléctricas del 25 inmueble donde se genera su aplicación. La tarjeta electrónica de generación y conversión de corriente alterna en corriente directa (80) del dispositivo presenta condiciones de alimentación de corriente eléctrica, entrada 100 -240v- 50-60hz (0.5).

A su vez, genera una salida OUTPUT 9.0 V 1,67A 5.0V 2,0 lo cual, permite su

30 aplicación para recargar los teléfonos móviles inteligentes y dispositivos electrónicos móviles inteligentes, con un terminal macho, el cual puede ser genérico o especializado, de acuerdo con el puerto requerido. El dispositivo consume y suministra energía, exclusivamente, cuando el dispositivo objeto de carga se encuentra conectado al dispositivo tomacorriente revelado en el presente 35 documento, gracias al interruptor (70).

Este módulo de alimentación de corriente eléctrica permite realizar la recarga de teléfonos móviles, del tipo celulares inteligentes (smartphones), tabletas y dispositivos electrónicos inteligentes, en general.

El dispositivo toma macho genérica de incrustar posee una entrada 110VAC con una Salida 5VDC. Al instalarse el dispositivo, configura un elemento integrado a las instalaciones eléctricas domiciliarias.

El dispositivo presenta un terminal macho que puede ser genérico o especializado, de acuerdo con el puerto requerido para una terminal USB. El dispositivo presenta, además, un puerto auxiliar USB (90), para la recarga, al mismo tiempo, de dos 10 aparatos móviles a la vez.

A continuación se realizará la descripción de los componentes mecánicos del dispositivo objeto del modelo de utilidad:

En relación con la figura 1, se observa el dispositivo toma (1) y los componentes

Base Soporte de aparato móvil (10), tapa de circuitos electrónicos (20), eje triceta

(30) buje separación de triceta (40), triceta de conectores (50), pinzas de sujeción de dispositivo móvil (60) Tarjeta Electrónica Interruptor (70). En la modalidad preferida del modelo de utilidad, la base soporte de dispositivo móvil (10) es de geometría rectangular y está fabricada en un material polímero, particularmente, en ABS (acrilonitrilo butadieno estireno).

20 En la base soporte (10) se alojan las tarjetas electrónicas de conversión de corriente alterna en corriente directa -cargador- (80); la tarjeta de sensado de celular interruptor- (70) y la tarjeta del puerto USB auxiliar (90).

La base soporte (10) presenta orificios para el anclaje a la caja eléctrica, preferiblemente, dispuestos en simetría sobre su eje horizontal. A su vez, presenta 25 un orificio para el puerto USB auxiliar.

En su parte central, la base soporte (10) presenta una bandeja en la que se dispone la ubicación del dispositivo a cargar o recargar, de manera que el usuario pueda tener una conexión centrada al dispositivo objeto del modelo de utilidad. La configuración de la base soporte (10) permite alojar el teléfono móvil de manera 30 vertical.

El dispositivo (1) presenta, además, elementos de sujeción (60) del dispositivo a cargar, en forma de pinzas, que presentan una abertura en forma de U con uñas en su parte superior y se disponen sobre la base soporte (10).

En la modalidad preferida de la invención, las pinzas de sujeción (60) están 35 fabricadas en material polimérico, preferiblemente ABS, y su función es la de sujetar los aparatos móviles sin importar su espesor y al grosor de dichos equipos, independientemente si tienen forros de protección o no, al momento de la carga.

Las pinzas de sujeción (60) permiten que el agarre del equipo objeto de carga sea el adecuado para mantener el equipo adherido al dispositivo toma, a través de los bornes de conexión del cargador (80) y del interruptor (70).

En la parte inferior de la cara frontal de la base soporte (10) se ubica el buje (40) de soporte y separación de la triceta de conectores (50) mediante el cual se realiza el giro del eje de la triceta (30). El eje de la triceta (30) presenta tres puntas o elementos que son desplazados por el buje (40) en movimientos rotatorios de 90°, entre sí, hasta completar un movimiento rotatorio de 360°.

En relación con el eje de la triceta (30), su función es la de seleccionar los conectores macho para puertos tipo: USB C, micro USB B y, puertos USB compatibles con teléfonos y dispositivos electrónicos móviles para la respectiva 15 carga o recarga de sus baterías.

El eje de la triceta (30) presenta un realce que facilita, ergonómicamente, la selección del puerto, proporcionando un agarre adicional al usuario.

El eje de la triceta (30) presenta un elemento rígido y duradero en el tiempo, ya que es la pieza que más esfuerzo mecánico va a soportar en todo el dispositivo.

En relación con el Buje separación de triceta (40), su función es dar robustez al eje de triceta (30) para que se mantenga en una posición específica, y de esta manera evitar que el terminal USB macho se desalinee del teléfono celular o dispositivo móvil al momento de la conexión.

La triceta de conectores (50) hace parte de los componentes electromecánicos, en donde se encuentran alojados los diferentes conectores machos tipo USB C, micro USB macho tipo B y conectores USB macho compatibles con teléfonos y dispositivos electrónicos móviles para la respectiva carga o recarga de sus baterías. En la entrada de la triceta (50) y sus terminales de conexión, se recibe 5 Voltios DC ya filtrados por el cargador (80) y listos para ser entregados al dispositivo de carga 30 (1).

En la modalidad preferida de la invención, la triceta de conectores (50) está fabricada en material FR4 y su configuración espacial dentro del dispositivo está dispuesta a 120° entre el centro de conectores.

En su configuración electrónica, la triceta de conectores (50) se compone de un circuito impreso compuesto de dos capas: La primera capa, es una capa TOP en la cual se realiza toda la conexión de la fuente NEGATIVA de 0 VDC- GND.

En una modalidad particular del modelo de utilidad, la conexión de dicha fuente negativa está realizada en una pista de 2 milímetros, la cual soporta corrientes de 5,3 Amperios teniendo en excedente de 3,3 amperios para un trabajo óptimo de la triceta (50). El diámetro exterior es de 30,22 mm teniendo como característica principal una circunferencia central en borde de cobre de 2 mm, la cual hace contacto con la escobilla de transferencia de energía (100).

La segunda capa es una capa BOTOOM en la cual se realiza toda la conexión de la fuente POSITIVA de 5 VDC.

En una modalidad particular del modelo de utilidad, la conexión de dicha fuente positiva está realizada en una pista de 2 milímetros la cual soporta corrientes de 5,3

Amperios teniendo en excedente de 3,3 amperios para un trabajo óptimo de la triceta (50). El diámetro exterior es de 30,22 mm teniendo como característica principal una circunferencia central en borde de cobre 2 mm, la cual hace contacto con la escobilla de transferencia de energía (100).

La triceta de conectores (50) configura un elemento de transferencia de electrones que está en continuo movimiento y no posee una conexión rígida como un cable 20 para su empalme.

La tapa de componentes electrónicos (20) tiene como principal función la protección de dichos elementos para evitar el ingreso al dispositivo de material polucionado, al igual que el contacto eléctrico con elementos de la caja de conexión. La tapa de componentes electrónicos (20), está ubicada en la parte posterior del dispositivo 25 toma (1), acoplada a la base (10).

En la modalidad preferida de la invención, la tapa de componentes electrónicos (20), está fabricada en un material polimérico, preferiblemente, ABS. En relación con la tarjeta Electrónica Interruptor (70), es una tarjeta cuya función es la de interrumpir y dar paso a la corriente entre el cargador USB (80) y la triceta 30 (50).

El interruptor (70) presenta un elemento fotovoltaico, del tipo Sensor óptico reflectante (réflex), el cual, al exponerse a la presencia del teléfono móvil o dispositivo electrónico de carga, cierra el circuito conductor haciendo las funciones de interruptor. A su vez, cierra el circuito para que se realice la carga de la batería del teléfono móvil. Este fototransistor detecta la presencia del teléfono o dispositivo electrónico móvil usando el haz infrarrojo (IR) reflectante de dicho objeto.

El interruptor (70) es la tarjeta mediante la cual se genera el efecto de ahorro de consumo de energía eléctrica en el dispositivo cargador (1), ya que solo habilita la salida al generarse la presencia de un dispositivo electrónico en el socket del cargador (80).

En la modalidad preferida de la invención, el sensor óptico reflectante es CYN70. El diagrama Eléctrico del interruptor se presenta en la Figura 11. Este circuito fue diseñado en una placa de circuitos impresos a una capa tipo BOTTOM donde se realizan todas las conexiones de la tarjeta.

En relación con la tarjeta Electrónica de generación de energía, -cargador- (80), es una tarjeta de cuya función es la generación de energía 5VDC, a partir de la red eléctrica, (para el caso de Colombia, la red es de 120 VAC). Está conformada por un circuito de transformación de corriente alterna a corriente directa, donde la transformación la realiza mediante un puente de diodos que presenta una protección contra sobrevoltajes por medio de un fusible. Luego, esta energía es enviada al integrado el cual toma segmentos de onda para luego transformar estos segmentos de onda en corriente DC. A su vez, presenta un transformador de acople que filtra y realiza la transformación de energía.

En una modalidad particular del modelo de utilidad, la tarjeta Electrónica de generación de energía, -cargador- (80) presenta las siguientes características

Técnicas: Voltaje de Entrada: 90 a 240 VAC, Potencia de Salida: 10 Vatios, Voltaje de Salida 5 Voltios DC, Corriente de Salida 2 Amperios +/- 3%, Eficiencia de 78.7% La tarjeta Electrónica de puerto auxiliar USB (90) se compone del puerto USB hembra, y un diodo de barrera Schottky para protección de la tarjeta principal, en caso de presentarse cortocircuito en la salida USB, cuya función es la de transmisión de voltaje desde la tarjeta generadora de energía -Cargador- (80). En relación con la tarjeta Electrónica de puerto auxiliar USB (90), está tarjeta es la encargada de hacer la distribución de energía al puerto auxiliar USB de conector hembra. Esta tarjeta se encuentra alojada al interior del dispositivo toma (1).

Las escobillas de contacto (100) están fabricadas a partir de grafito a alta presión y su principal función es la de realizar la conducción de corriente entre la tarjeta del cargador (80) y los conectores de los aparatos móviles. Están alojadas en la tarjeta del cargador (80).

Aunque la presente invención ha quedado descrita con las realizaciones preferentes mostradas, queda entendido que las modificaciones y variaciones que conserven el espíritu y el alcance de esta invención se entienden dentro del alcance de las reivindicaciones adjunta.