MX2007003752A - Ensamble de recinto de bajo trabajo. - Google Patents

Abstract

Se describe un miembro de base para mantener, sin tornillos, un tablero de circuito impreso que tiene trazas conductivas y componentes electrónicos y que se ajusta en una caja de salida eléctrica. El miembro de base tiene paredes que definen una cavidad en donde por lo menos una pared de la cavidad tiene una costilla, la parte superior de la cual funciona como un tope para el tablero de circuito impreso. Una tapa que tiene características de cierre de resorte, adaptada para acoplar las paredes de la cavidad, restringe la remoción del tablero de circuito impreso cuando se cierra por salto en su lugar sobre la parte superior del tablero de circuito impreso. La tapa cubre la electrónica en el tablero de circuito impreso y tiene por lo menos una costilla sobre su superficie inferior para aplicar presión al ensamble de tablero de circuito impreso para ayudar a mantenerlo en su lugar. Una abertura en la tapa proporciona acceso a una cabecera de pasador que está eléctricamente conectada al tablero de circuito impreso. Se proporciona un bloque terminal de tornillo para conectar las terminales en la cabecera de pasador a un sensor. El tablero de circuito impreso tiene en un borde, una abertura con forma de reloj de arena de lado abierto, la cual proporciona alivio de deformación para cables del tablero de circuito impreso. Extremos opuestos de la abertura mantienen dos cables cautivos y el espacio entre los dos cables mantiene cautivo a un tercer cable.

Description

ENSAMBLE DE RECINTO DE BAJO TRABAJO Esta solicitud reclama ia prioridad de conformidad con la Solicitud Provisional 35 U.S .C. 1 19(e) de Estados Unidos con Número de Solicitud 60/787,074, presentada el 29 de marzo de 2006.

Campo de la Invención La presente invención se relaciona en general, con un recinto adaptado para recibir y sostener un tablero de circuito impreso sin tornillos y en donde el tablero de circuito impreso se adapta para proporcionar alivio de deformación para cables desde el tablero de circuito impreso.

Antecedentes de la Invención Hoy en día, los sistemas de automatización que incluyen sensores se instalan en más y más edificios, lo que incluye nuevas construcciones y en estructuras en remodelación y/o en reconstrucción. Los incentivos por instalar sistemas de automatización en un edificio, son numerosos. Arriba en la lista se encuentran sensores de ocupación para ayudar a reducir costos con el apagado de luces cuando una persona deja un cuarto, un uso más eficiente de energía, el control simplificado de los sistemas del edificio, fácil mantenimiento y para efectuar cambios en los sistemas del edificio. Los directores de las instalaciones prefieren instalar sistemas que puedan interactuar entre sí. La interacción se define como la capacidad de enlazar diferentes productos, dispositivos y sistemas para diferentes tareas y desarrollados por diferentes fabricantes para formar redes de control funcionales y flexibles. Un ejemplo de un sistema de automatización típico incluye sistemas de seguridad que incluye sensores de ocupación y/o controles de iluminación, y sistemas HVAC, todos proporcionados por diferentes fabricantes. Es deseable que estos sistemas dispares separados se puedan montar fácil y rápidamente en una caja de salida eléctrica de techo o pared estándar. Los sistemas del arte previo por lo general comprenden equipo de propiedad cerrada proporcionado por un solo fabricante. Con este tipo de sistema de propiedad, la instalación, servicio y modificaciones futuras de los dispositivos del componente en el sistema se restringen a la oferta de productos y capacidad técnica de un solo fabricante. Además, es usualmente muy difícil o imposible integrar nueva tecnología desarrollada por otros fabricantes. Cuando la tecnología de otros fabricantes se puede integrar, puede ser muy costosa para considerarse. Por lo tanto, es deseable crear un sistema con el que los sensores, procesadores y otros componentes individuales se puedan montar fácilmente en una caja de salida. Algunos de los beneficios de utilizar un sistema abierto incluyen un incremento en el número de opciones de diseño para el director de las instalaciones, menor diseño y costos de instalación debido a que la necesidad de hardware personalizado se reduce enormemente y el inicio del sistema es más rápido y sencillo. Una parte integral de cualquier sistema de control de automatización son los sensores y transductores utilizados para recolectar datos en uno o más parámetros físicos, donde uno de tales parámetros es de ocupación o de movimiento. Es deseable que una pluralidad de funciones de sensor se pueda ajustar fácil y rápidamente en una abertura de caja de pared única estándar y que tengan la capacidad de recibir energía y comunicarse con una o más unidades de control, es decir, nodos de procesamiento en una red de control. El número y tipos de sensores en el dispositivo pueden ser, pero no se limitan a, de ocupación múltiple, doble o única y sensores de seguridad por medio de incluir infrarrojos pasivos, ultrasónicos, RF, audio o sonido o infrarrojos activos. Además, otros transductores solos o múltiples se pueden emplear tales como sensores de temperatura, sensores de humedad relativa, sensores de luz ambiental, sensores de óxido de carbono, sensores de humo, sensores de seguridad, sensores de corriente de aire, interruptores, y similares. Para reducir al mínimo el número de dispositivos únicos que se instalan en un cuarto, es deseable tener un dispositivo de sensor que realice confiablemente tantas funciones como sea posible, ya que esto reduce el costo de cableado al igual que el número de dispositivos que se necesitan instalar en las paredes del cuarto. Además, desde un punto de vista estético, los arquitectos se encuentran bajo una creciente demanda de sus clientes, de reducir el número de nodos de sensor únicos en cualquier cuarto. Además, también es deseable tener transductores o sensores comunicados con un microprocesador o microcontrolador que se puede utilizar para mejorar la aplicación del transductor y que se puede energizar por una única unidad que incluye el sensor y un tablero de circuito impreso que puede incluir un generador de energía en un solo recinto donde el tablero de circuito impreso se puede insertar fácil y rápidamente y sujetarse en el recinto sin necesidad de tornillos. Al día de hoy, los sensores de bajo voltaje tales como sensores de ocupación se pueden cablear a un transmisor o panel atenuador, o a un generador de energía localizado que. aloja un solo transmisor de carga y genera la energía de bajo voltaje para el sensor. Otra opción es cablear sensores de bajo voltaje a una unidad única que incluye el sensor de ocupación y el generador de energía en un solo recinto. Un problema con este método es que el fabricante esencialmente duplica la cantidad de productos lo que da como resultado pocas reducciones en la economía. Con referencia en la Figura 1 , se muestra una base 20 de montaje de la técnica previa utilizada por varios sensores de ocupación de bajo voltaje. La base 20 mostrada en la Figura 1 , se monta en un techo o en una caja de salida eléctrica con tornillos 22 que pasan a través de las ranuras 24. Se proporciona una abertura 26 localizada al centro para dirigir alambres de bajo voltaje. Un sensor de bajo voltaje se monta en la base 20 o en la cubierta trasera después de completarse el cableado de instalación. Con referencia en la Figura 2, se muestra la base 20 acoplada con a una caja 28 de salida eléctrica octagonal de 10.6 centímetros con tornillos 22. La cubierta 30 sostiene el sensor y se acopla con la base 20 o con la caja 28 con tornillos después de que los cables 32 de bajo voltaje del sensor pasan a través de la abertura localizada al centro en la base y se conectan a un sistema de cables. Los cables del sensor pasan directamente a través de la base y se conectan con un tablero de circuito impreso que se monta en la caja de salida con tornillos o en una ubicación remota, también con tornillos o con una estructura de sujeción de tablero de circuito impreso. El tablero de circuito impreso se utiliza para proporcionar energía y conexiones de control para el sensor de ocupación. Los cables sin abrazaderas, en particular cables de bajo voltaje que normalmente se conectan de forma directa con un tablero de circuito impreso de un sensor, se pueden desconectar fácilmente del tablero de circuito impreso cuando reciben un jalón o sufren algún tipo de tensión o resistencia. Lo que es necesario necesita es un recinto adaptado para recibir y sostener cautivo un tablero de circuito impreso sin necesitar o utilizar tornillos, que tiene un número mínimo de partes y una ventaja geométrica y en donde el tablero de circuito impreso se configura para proporcionar alivio de deformación para los cables del tablero de circuito impreso.

Breve Descripción de la Invención Se describe un miembro de base para sostener, sin tornillos, un tablero de circuito impreso que tiene trazas conductivas y componentes electrónicos y que puede entrar en una caja de salida eléctrica. El miembro de base tiene paredes que definen una cavidad donde al menos una pared de la cavidad tiene una costilla, cuya parte superior funciona como un tope para el tablero de circuito impreso. Una tapa que tiene broches adaptados para acoplar las paredes de la cavidad, restringe el removimiento del tablero de circuito impreso cuando se ajusta en posición sobre el tablero de circuito impreso. La tapa oculta los electrónicos en el tablero de circuito impreso y tiene al menos una costilla en su superficie inferior para aplicar presión al ensamble de tablero de circuito impreso para ayudar a sostenerlo en su lugar. Una abertura en la tapa proporciona el acceso a una cabecera de pasador que se encuentra conectada eléctricamente al tablero de circuito impreso. Se proporciona un bloque terminal de tornillo para conectar las terminales en la cabecera de pasador a un sensor. El tablero de circuito impreso tiene un borde, una abertura en forma en forma de reloj de arena de lado abierto que proporciona alivio de deformación para los cables del tablero de circuito impreso. Los extremos opuestos de la abertura sostienen dos cables cautivos y el espacio entre los dos cables sostiene cautivo a un tercer cable. Lo siguiente delinea, ampliamente, la característica preferida de la presente invención para que aquellos con experiencia en la técnica puedan entender mejor la descripción detallada de la siguiente invención. Las características adicionales de la invención se describen en la materia que forma las reivindicaciones de la invención. Aquellos con experiencia en la técnica deben apreciar que pueden utilizar la concepción presentada y modalidad específica como una base para diseñar o modificar otras estructuras para llevar a cabo los mismos propósitos de la presente invención y que tales otras estructuras no se apartan del espíritu y alcance de la invención en su más amplio sentido.

Breve Descri pción de los Dibujos Otros aspectos, características y ventajas de la presente invención serán evidentes a partir de la siguiente descripción detallada, las reivindicaciones anexas, y los dibujos anexos en los que elementos similares cuentan con números de referencia similares en donde: La Figura 1 muestra una base del arte previo para montar un sensor de bajo voltaje tal como un sensor de ocupación con un techo. La Figura 2 es una vista en despiece de una caja de salida eléctrica octagonal de la técnica previa, una base y una cubierta para recibir un sensor. La Figura 3 es una vista en perspectiva, en despiece parcial que muestra un ensamble de tablero de circuito impreso que se coloca en un miembro de base. La Figura 4 es una vista en perspectiva, en despiece del tablero de circuito impreso montado dentro del miembro de base, una tapa de presión que se ajusta sobre el tablero de circuito impreso y los componentes montados en el mismo y un bloque terminal para conectar el tablero de circuito impreso a un dispositivo tal como un sensor. La Figura 5 es una vista superior del tablero de circuito impreso que tiene una abertura en forma de reloj de arena de lado abierto para proporcionar alivio de deformación para cables capturados en la misma; y La Figura 6 es una vista en perspectiva, en despiece parcial que muestra los cables conectados a los componentes en el tablero de circuito impreso que se mantienen cautivos por la abertura en forma de reloj de arena de lado abierto en el tablero de circuito impreso de al Figura 5.

Descripción Detallada de la Invención Con referencia en la Figura 3, se muestra una vista en perspectiva, en despiece parcial de un miembro 34 de base para recibir un tablero 36 de circuito impreso que tiene trazas conductivas que conectan los componentes electrónicos en su superficie superior y cables 37 conductivos que conectan los componentes electrónicos en el tablero de circuito impreso con un circuito externo. El miembro 34 de base tiene una base 35 de forma octagonal que tiene las dimensiones para ajustarse en una caja de salida eléctrica octagonal de 10.6 centímetros y un miembro 37 de placa de cubierta que se extiende hacia fuera, la cual cubre el espacio entre la caja de salida eléctrica y la pared o techo cuando la base 35 se ajusta dentro de la caja de salida eléctrica. Se debe notar que el miembro de base se puede colocar directamente dentro de una abertura de una pared o techo, o en una caja de salida que se encuentre en una pared o techo. El miembro de base se adapta para acoplarse con la caja de salida eléctrica con tornillos que se insertan a través de orificios 39 de montaje y se enrosca en aberturas roscadas en la caja de salida. Los cables 37 del tablero de circuito impreso quedan cautivos por la abertura en forma de reloj de arena de lado abierto en el tablero de circuito para proporcionar alivio de deformación para cables, y los extremos libres de los cables capturados pasan a través de aberturas 38 en la parte inferior del miembro de base. Cuando el miembro de base se ajusta en una caja de salida, los cables 37 también pasan a través de aberturas en la caja de salida para su conexión con los cables del sistema sensor. La abertura en forma de reloj de arena de lado abierto a lo largo de un borde del tablero de circuito impreso, sostiene y proporciona alivio de deformación a los cables 37 del tablero. Antes de colocar el tablero de circuito impreso dentro del miembro de base, se colocan dos cables en la abertura en forma de reloj de arena, uno en cada extremo, y un tercer cable se coloca entre los dos cables. Conforme el tablero 36 de circuito impreso se coloca en el miembro de base, el cable central se empuja por la pared del miembro de base hacia los dos cables en los extremos de la abertura en forma de reloj de arena en el tablero de circuito. De esta manera, cuando el tablero de circuito se encuentra en el miembro de base, el cable central descansa contra la pared interna del miembro de base y se presiona contra los dos cables en los extremos de la abertura, y todos los cables se aseguran en su lugar. La combinación de la presión aplicada a los cables, en combinación con un bucle que se forma por cada cable entre la abertura en el tablero de circuito impreso y la conexión eléctrica del cable al tablero de circuito impreso, ayuda a sostener los cables en su lugar y proporciona alivio de deformación para los cables. El ensamble de recinto tiene únicamente tres partes, el miembro 34 base, la tapa 40, y el tablero 36 de circuito impreso y los componentes montados en el mismo. El tablero de circuito impreso tiene una abertura en forma de reloj de arena para proporciona alivio de deformación para los cables desde el tablero. Otra parte que se puede incluir, es un bloque 48 terminal deslizable. Para ensamblar, el tablero de circuito impreso se coloca dentro del miembro de base y se sujeta en posición por el recinto al ajustar a presión la tapa en posición dentro del miembro de base sobre el tablero de circuito impreso.

Todavía con la Figura 3, el ensamble 36 de tablero de circuito impreso se muestra antes de colocarse en la cavidad del miembro34 base y se conecta por soldadura o similares a una cabecera 46 de pasador que se proporciona para conectar el tablero de circuito impreso a un dispositivo tal como un sensor a través del bloque terminal. Un espaciador integral se puede utilizar para ayudar a simplificar el proceso de soldadura manual. El tablero de circuito impreso y sus componentes proporcionan la energía y las conexiones de control para un sensor que puede ser un sensor de ocupación. Dos costillas se extienden parcialmente hacia arriba por una superficie de pared lateral de la cavidad del miembro de base que puede ser una base 35 en forma octagonal (ver Figura 4) similar a una caja de salida eléctrica octagonal. Las costillas se colocan de forman que comienzan en la parte inferior de la base 35 y se detienen en el punto donde la parte inferior del tablero de circuito impreso descansa cuando el tablero se asienta en su posición. Por lo tanto, la parte superior de las costillas define la posición del tablero de circuito impreso en la base 35 formada. En una modalidad, el tablero de circuito impreso se coloca sobre la parte superior de las costillas y, en otra modalidad, la cabecera de pasador se coloca sobre las costillas. En esta última modalidad, las costillas en combinación con la cabecera de pasador que se suelda sobre la parte superior del ensamble de tablero de circuito impreso y se asienta sobre las costillas, y la tapa 40 proporcionan el apoyo necesario para el tablero de circuito impreso. Una vez que el tablero de circuito se coloca apropiadamente dentro de la base 35, la tapa 40 se coloca sobre el tablero de circuito impreso.

Conforme la tapa se empuja hacia abajo, características de presión tales como broches 41 de resorte, que están acoplados a la tapa, enganchan la superficie interior de la base en forma octagonal y sostienen la tapa en su lugar. La tapa cubre el tablero de circuito impreso y los electrónicos en. el tablero. Además, la tapa tiene una costilla en su superficie inferior que se localiza para presionar un componente eléctrico rígidamente montado en el tablero tal como un transmisor. Esto aplica presión al ensamble de tablero de circuito impreso y ayuda a sostener el tablero en su lugar sin el uso de tornillos. Una abertura 43 en la tapa 40 permite que los contactos de pasador en la cabecera 46 de pasador queden expuestos para su conexión con el bloque 48 terminal de tornillo. Con referencia en la Figura 4, se muestra una vista en despiece del tablero de circuito impreso ubicado dentro de la base, y la tapa 40 que tiene características 41 de presión y abertura 43 para permitir que ei bloque 48 terminal se conecte con contactos de pasador de la cabecera 46 de pasador. El bloque 48 terminal, que se conecta al tablero de circuito impreso después de que la tapa 40 se coloca sobre el tablero de circuito impreso, se utiliza para permitir que un sensor se conecte al tablero de circuito impreso. Con referencia en la Figura 5, se muestra una vista superior del tablero 36 de circuito impreso, sin trazas conductivas y los componentes eléctricos y muestra la abertura 50 en forma de reloj de arena de lado abierto a lo largo de un borde lateral del tablero de circuito impreso para capturar cables y proporcionar alivio de deformación a los cables del tablero de circuito impreso. La abertura en forma de reloj de arena de lado abierto en un borde del tablero de circuito impreso proporciona alivio de deformación para cables del tablero de circuito impreso que se conectan con un circuito externo. El tablero de circuito impreso puede tener cualquier forma tal como redonda, cuadrada, ovalada, octagonal, etc. que pueda ajustarse en la base 35 y de un tamaño donde el borde 52 del tablero se ajuste cerca o haga contacto con los lados de la base. Las aberturas 54 pequeñas mostradas en el tablero son aberturas soldadas para cables, y las aberturas 57 semicirculares ubicadas en el borde del tablero se proporcionan para cables o para acoplar las costillas en la superficie interior de la pared de la base 35. La abertura en forma de reloj de arena de lado abierto a lo largo del borde del tablero de circuito, por si sola y sin ninguna estructura adicional, proporciona alivio de deformación a cables del tablero. La abertura en forma de reloj de arena se puede formar con el estampado, direccionamiento, corte etc. , o cualquier otro método que sea conveniente utilizar. La abertura en forma de reloj de arena de lado abierto, se hace de un tamaño para capturar tres cables, uno en cada extremo de la abertura en forma de reloj de arena y un cable entre los cables de los extremos. Los cables en los extremos de la abertura en forma de reloj de arena se mantienen en su lugar por fricción durante la instalación. Conforme se posiciona el tablero de circuito impreso dentro la cavidad del miembro de base, el cable central se presiona por la pared de la base 35 hacia el espacio entre los dos cables en los extremos de la abertura en forma de reloj de arena de lado abierto y contra estos cables. La combinación de la presión aplicada a los cables en la abertura en forma de reloj de arena y un bucle en los cables de su conexión en el tablero de circuito impreso a la abertura en forma de reloj de arena proporciona alivio de deformación a los cables, esto al permitir que los cables se aseguren en su lugar de manera libre de deformación. Adicionalmente, como se menciona anteriormente, la abertura en forma de reloj de arena de lado abierto ayuda a sostener los cables en su lugar durante la instalación. La Figura 6 es una vista en perspectiva, en despiece parcial que muestra los cables del tablero de circuito impreso sujetados cautivos por la abertura en forma de reloj de arena de lado abierto a lo largo de un borde del tablero de circuito y que pasa a través de la parte inferior de la base 35, y que salen por la parte inferior de la base. Los cables 56 se conectan eléctricamente al tablero de circuito impreso y se doblan para formar un bucle 58 antes de ser empujados hacia la abertura en forma de reloj de arena en el tablero y antes de colocar el tablero dentro de la base 35. Después de que los cables se colocan en la abertura en forma de reloj de arena, los cables se empujan a través de abertura 38 en la parte inferior de la base y el tablero de circuito impreso se posiciona en la base. Después, conforme la tapa 40 se coloca dentro de la base, los broches 41 acoplan la pared lateral de la base para bloquear el tablero de circuito impreso en la base sin tornillos. La base 35 de forma octagonal que forma la parte inferior del miembro 34 de base tiene las dimensiones para recibir componentes eléctricos en el tablero de circuito impreso y para ajustarse dentro de una caja 20 de pared. Mientras se han mostrado y descrito y señalado las nuevas características fundamentales de la invención como fueron aplicadas a la modalidad preferida, se debe entender que varias omisiones y sustituciones y cambios de la forma y detalles del método y aparato ilustrado y en su operación, se pueden realizar por aquellos con experiencia en la técnica, sin apartarse del espíritu de la invención.

Claims (9)

REIVINDICACIONES

1 . Un ensamble caracterizado porque comprende: un miembro de base que tiene una cavidad con paredes para recibir un tablero de circuito impreso; un tablero de circuito impreso con las dimensiones para ajustar dentro de la cavidad; un miembro de tapa con las dimensiones para ajustar dentro de la cavidad; en donde el miembro de tapa, cuando se coloca en la cavidad sobre el tablero de circuito impreso acopla al menos una pared lateral de la cavidad para sostener el tablero de circuito impreso en la cavidad sin tornillos.

2. El ensamble de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque el miembro de base tiene un miembro de tope que limita la distancia que el tablero de circuito impreso se puede mover dentro de la cavidad.

3. El ensamble de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el miembro de tope comprende al menos una protuberancia que se proyecta hacia afuera sobre una pared del miembro de base para limitar la distancia que el tablero de circuito impreso puede avanzar dentro de la cavidad.

4. El ensamble de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el miembro de tapa tiene al menos un broche colocado para acoplar una pared de la cavidad para restringir la extracción del tablero de circuito impreso de la cavidad.

5. El ensamble de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque las paredes de la cavidad del miembro de base tienen las dimensiones para ajustar dentro de una caja de salida eléctrica.

6. El ensamble de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque las paredes de la cavidad de la base tienen una forma octagonal.

7. El ensamble de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque el miembro de tapa, cuando se coloca sobre el tablero de circuito impreso, cubre el tablero.

8. El ensamble de conformidad con la reivindicación 4 caracterizado porque además comprende: una cabecera de pasador acoplada al tablero de circuito impreso para conectar un sensor al tablero de circuito impreso.

9. El ensamble de conformidad con la reivindicación 7 caracterizado porque además comprende: una cabecera de pasador acoplada al tablero de circuito impreso y que se proyecta a través del miembro de tapa para conectar un sensor al tablero de circuito impreso. 1 0. El ensamble de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque la cabecera de pasador se acopla de forma deslizable con un bloque terminal.