PL223023B1

PL223023B1 - Sensor pojemnościowy do płytek obwodu drukowanego i zestaw sensora pojemnościowego i płytki obwodu drukowanego

Info

Publication number: PL223023B1
Application number: PL397996A
Authority: PL
Inventors: Adam Popiel
Original assignee: Diehl Ako Stiftung Gmbh & Co
Priority date: 2012-02-03
Filing date: 2012-02-03
Publication date: 2016-09-30
Also published as: PL397996A1; EP2624452B1; EP2624452A1

Description

(21) Num^{er z}gł^oszeni^a: ³97996 H01H 36/00 (2006.01)

H05K 1/18 (2006.01)

Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (22) Data zgłoszenia: 03.02.2012

Sensor pojemnościowy do płytek obwodu drukowanego i zestaw sensora pojemnościowego i płytki obwodu drukowanego

	(73) Uprawniony z patentu:
(43) Zgłoszenie ogłoszono:	Diehl AKO Stiftung & Co. KG, Wangen, DE
05.08.2013 BUP 16/13	(72) Twórca(y) wynalazku:
	ADAM POPIEL, Małomice, PL
(45) O udzieleniu patentu ogłoszono:
30.09.2016 WUP 09/16	(74) Pełnomocnik:
	rzecz. pat. Anna Słomińska-Dziubek

PL 223 023 B1

Opis wynalazku

Dziedzina wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sensor pojemnościowy do płytek obwodu drukowanego i zestaw sensora pojemnościowego i płytki obwodu drukowanego. Wynalazek jest przeznaczony do stosowania do klawiszach dotykowych lub zbliżeniowych sensorów pojemnościowych, używanych w połączeniu z płytką obwodu drukowanego, w różnych urządzeniach sterowanych elektrycznie.

Stan techniki

Stosowane dotykowe sensory pojemnościowe, stosowane z płytkami obwodu drukowanego, są dostosowane do wykrywania obecności jakiegoś elementu poprzez materiał izolujący elektrycznie, jak szkło lub materiał ceramiczny. Sensor pojemnościowy jest elektrycznie połączony z obwodem elektr onicznym, na przykład płytki obwodu drukowanego, który wykrywa zmianę pojemności podczas dotykania sensora lub zbliżania elementu do niego i przekształca tę zmianę na stan aktywny lub nieaktywny urządzenia.

Z opisu patentowego EP 0780865 (także jako US 5892652) znany jest sensor pojemnościowy przeznaczony do montowania na płytce obwodów drukowanych. Sensor zawiera sprężysty element, który jest utworzony jako jedna część i ma postać sprężystej podłużnej płytki z materiału przewodzącego prąd elektryczny, zagiętej w kształt litery Z. Sprężysty element zawiera platformę górną oraz podporę, która ma podstawę zasadniczo równoległą do platformy górnej oraz łączącą je część środkową. W podstawie są ukształtowane, również jako jedna część, trzpienie do mocowania sprężystego elementu do płytki obwodu drukowanego. Podpora jest połączona z platformą górną na jednej z kr awędzi platformy górnej. Wskutek tego różnorodność ustawienia platformy górnej względem podstawy podpory i płytki obwodu drukowanego jest ograniczona. Ten sensor jest mocowany do płytki obwodu drukowanego poprzez umieszczenie trzpieni w otworach i przylutowanie ich w celu utworzenie połączenia elektrycznego. Jest to kłopotliwe i czasochłonne.

Istota wynalazku

Celem wynalazku jest opracowanie sensora pojemnościowego, który ma konstrukcję zapewniającą różnokierunkowe ustawienie jego platformy górnej względem płytki obwodu drukowanego, do której jest mocowany.

Innym celem wynalazku jest opracowanie sensora pojemnościowego, który ma konstrukcję zapewniającą jego łatwe dopasowanie do ustawienia stykającej się z nim od góry izolacyjnej płyty urządzenia, w którym jest zamontowany.

Następnym celem wynalazku jest zapewnienie sensora pojemnościowego, który ma konstrukcję zapewniającą łatwe i pewne zamocowanie sensora do płytki obwodu drukowanego.

Według wynalazku sensor pojemnościowy do płytek obwodu drukowanego, zawierający platformę do wyczuwania obecności elementu poprzez płytę izolującą, która to platforma jest połączona przegubowo z co najmniej jedną sprężyście podatną na odkształcenie podporą, dostosowaną do mocowania do płytki obwodów drukowanych i utrzymywania platformy nad tą płytką obwodów drukowanych, charakteryzuje się tym, że co najmniej jedna podpora jest połączona z platformą poprzez połączenie przegubowe o osi obrotu, po obu stronach której jest usytuowana część platformy górnej dla zapewnienia ustawienia platformy na podporze w dowolnie nachylonej płaszczyźnie względem powierzchni płytki obwodu drukowanego lub wygięcie platformy po zamocowaniu sensora do płytki obwodu drukowanego.

Korzystnie podpora może zawierać dwa ramiona, każde mające koniec górny i koniec dolny, przy czym każde ramię jest połączone przegubowo górnym końcem z bokiem platformy i jest odgięte do dołu w kierunku na zewnątrz i wzdłuż platformy, a na dolnym końcu oba ramiona są połączone ze sobą za pośrednictwem części końcowej.

Korzystnie podpora może zawierać jedno ramię mające koniec górny i koniec dolny, przy czym ramię jest połączone przegubowo górnym końcem z platformą w jej obszarze środkowym i jest odgięte do dołu w kierunku na zewnątrz i wzdłuż platformy, a na dolnym końcu jest zakończone częścią końcową.

Część końcowa podpory może być na dole zakończona zaczepem do mocowania sensora do płytki obwodu drukowanego.

Zaczep podpory może mieć postać wygiętej płytki tworzącej zagięcie poziome rozciągające się od części końcowej w stronę środka sensora, zagięcie pionowe rozciągające się od górnego zagięcia

PL 223 023 B1 do dołu oraz zagięcie końcowe, rozciągające się od pionowego zagięcia w kierunku na zewnątrz sensora.

Korzystnie część końcowa podpory może mieć na dolnej krawędzi usytuowany co najmniej j eden trzpień do umieszczania w szczelinowym otworze płytki obwodu drukowanego.

Korzystnie, platforma i podpora mogą być wykonane jako jedna część poprzez wycięcie i wygięcie z metalowej taśmy.

Platforma może mieć kształt wybrany spośród prostokątnego, owalnego, kołowego.

Korzystnie, do platformy mogą być dołączone dwie podpory wystające symetrycznie do dołu w kierunku na zewnątrz i wzdłuż platformy do samoblokującego mocowania podpór w szczelinowych otworach płytki obwodu drukowanego.

W innym aspekcie wynalazku zestaw sensora pojemnościowego, opisanego powyżej, i płytki obwodu drukowanego, zawierającej co najmniej dwa równoległe do siebie szczelinowe otwory mające krawędzie zewnętrzne, charakteryzuje się tym, że odległość pomiędzy krawędziami zewnętrznymi szczelinowych otworów płytki obwodu drukowanego jest mniejsza niż odległość pomiędzy najbardziej zbliżonymi do siebie częściami dwóch podpór sensora pojemnościowego w płaszczyźnie mocowania podpór do płytki obwodu drukowanego, wskutek czego po zamontowaniu sensora pojemnościowego w płytce obwodu drukowanego stale utrzymuje się docisk podpór do zewnętrznych krawędzi szczelinowych otworów .

Sensor pojemnościowy według wynalazku zapewnia możliwość różnokierunkowego ustawiania jego platformy górnej i dostosowania jej ułożenia do kształtu i ułożenia płyty izolującej, pod którą sensor jest zamontowany. Sensor pojemnościowy według wynalazku zapewnia także pewne, samoblokujące się zamocowanie go do płytki obwodu drukowanego.

W niniejszym opisie i w zastrzeżeniach określenia „góra”, „dół” i pochodne do nich są odniesione do położenia sensora pojemnościowego, w którym jego platforma górna jest usytuowana w położeniu poziomym lub do niego zbliżonym, a podpory są usytuowane do połączenia z ułożoną poziomo płytką obwodu drukowanego. Należy jednak rozumieć, że są możliwe dowolne ustawienia zestawu sensora i płytki obwodu drukowanego w przestrzeni. Określenie „kierunek wzdłużny sensora dotyczy kierunku wyznaczonego przez przecięcie sensora płaszczyzną symetrii podpory lub podpór oraz platformy górnej. „Kierunek poprzeczny” jest kierunkiem prostopadłym do kierunku wzdłużnego.

Krótki opis figur

Przedmiot wynalazku jest ukazany w przykładach wykonania na rysunkach, na których: Fig. 1 przedstawia pierwszy przykład wykonania sensora pojemnościowego w widoku perspektywicznym z góry;

Fig. 2 przedstawia sensor pojemnościowy z Fig. 1 w rzucie z góry;

Fig. 3 przedstawia sensor pojemnościowy z Fig. 1 w rzucie od strony podpory;

Fig. 4 przedstawia sensor pojemnościowy zamocowany w płytce obwodu drukowanego, w rzucie z boku, z płytką obwodu drukowanego ukazaną w przekroju;

Fig. 5 przedstawia modyfikację sensora pojemnościowego z Fig. 1, zamocowanego w płytce obwodu drukowanego, w rzucie z boku, z płytką obwodu drukowanego ukazaną w przekroju;

Fig. 6 przedstawia inną modyfikację sensora pojemnościowego z Fig. 1, zamocowanego w płytce obwodu drukowanego; w rzucie z boku, z płytką obwodu drukowanego ukazaną w przekroju;

Fig. 7A-7F przedstawiają sensor pojemnościowy z Fig. 1 w różnych możliwych ustawieniach platformy względem płaszczyzny wyznaczonej przez zaczepy sensora i zatem, po jego zamontowaniu, względem powierzchni płytki obwodu drukowanego; gdzie Fig. 7A ukazuje sensor pojemnościowy z platformą ustawioną w płaszczyźnie równoległej do płaszczyzny wyznaczonej przez zaczepy; Fig. 7B ukazuje sensor pojemnościowy z platformą ustawioną w nachyleniu względem płaszczyzny wzdłużnej sensora i płaszczyzny wyznaczonej przez zaczepy; Fig. 7C ukazuje sensor pojemnościowy z platformą ustawioną w nachyleniu względem płaszczyzny poprzecznej sensora i płaszczyzny w yznaczonej przez zaczepy; Figury 7D, 7E ukazują sensor pojemnościowy z platformą ustawioną w nachyleniu względem zarówno płaszczyzny wzdłużnej jak i poprzecznej sensora oraz płaszczyzny wyznaczonej przez zaczepy; Fig. 7F ukazuje sensor pojemnościowy z platformą wygiętą względem płaszczyzny wzdłużnej sensora;

Fig. 8 przedstawia następna modyfikację sensora pojemnościowego z Fig. 1, w widoku perspektywicznym z góry;

PL 223 023 B1

Fig. 9 przedstawia sensor pojemnościowy z Fig. 8, zamocowany do płytki obwodu drukowanego, w rzucie z boku;

Fig. 10 przedstawia drugi przykład wykonania sensora pojemnościowego, w widoku perspektywicznym z góry;

Fig. 11 przedstawia modyfikację sensora pojemnościowego z Fig. 10, w widoku perspektywic znym z góry.

Opis korzystnych przykładów wykonania

Sensor pojemnościowy 1 jest przedstawiony w przykładach wykonania na rysunkach, gdzie o dpowiadające części sensora są oznaczone jednakowymi oznaczeniami liczbowymi.

W pierwszym przykładzie wykonania i w jego modyfikacjach, przedstawionych na fig. 1-9, sensor pojemnościowy 1 posiada platformę 2 do wyczuwania obecności elementu poprzez płytę izolującą. Platforma 2 jest połączona przegubowo z dwiema sprężyście podatnymi na odkształcenie podporami 3, które są dostosowane do mocowania do płytki obwodu drukowanego 7 (pokazana na fig. 4) w celu utrzymywania platformy 2 nad tą płytką obwodu drukowanego 7.

Podpory 3 są zamocowane do platformy 2 tak, że utworzone połączenie przegubowe ma oś o brotu X-X, po obu stronach której jest usytuowana część platformy, odpowiednio pierwsza część 2a i druga część 2b. Poprzez połączenie platformy 2 z podporami 3 z utworzeniem połączenia przegubowego o osi obrotu X-X, po obu stronach której jest usytuowana część 2a, 2b platformy 2 możliwe jest ustawianie się platformy 2 na podporach 3 w dowolnie nachylonej płaszczyźnie względem płas zczyzny powierzchni płytki obwodu drukowanego 7, do której sensor 1 jest zamontowany i/lub możliwe jest wygięcie platformy 2. W tym przykładzie wykonania platforma 2 ma kształt prostokątny. Jednak kształt platformy 2 może być inny, a zwłaszcza owalny lub kołowy. Części 2a, 2b platformy nie muszą być równe i/lub symetryczne.

W przykładzie wykonania z fig. 1-4 te dwie podpory 3, w stanie swobodnym, wystają od platformy 2 symetrycznie do dołu w kierunku na zewnątrz i wzdłuż platformy 2. Każda podpora 3 zawiera dwa ramiona 4, z których każde jest połączone przegubowo górnym końcem z bokiem platformy 2 i jest odgięte do dołu w kierunku na zewnątrz i wzdłuż platformy 2. Na swoich dolnych końcach oba ramiona 4 są połączone ze sobą za pośrednictwem części końcowej 5 mającej postać prostokątnej płytki. Część końcowa 5 podpory 3 jest na dole połączona z zaczepem 6 do mocowania sensora pojemnościowego 1 w otworach szczelinowych 8 ukształtowanych w płytce obwodu drukowanego 7 (fig. 4).

Zaczep 6 ma postać wygiętej płytki tworzącej zagięcie poziome 6a rozciągające się od części końcowej 5 w stronę środka platformy 2 sensora pojemnościowego 1, zagięcie pionowe 6b rozciąg ające się od zagięcia poziomego 6a do dołu oraz zagięcie końcowe 6c, rozciągające się od pionowego zagięcia 6b w kierunku na zewnątrz platformy 2. W celu ułatwienia umieszczania zaczepu 6 w szczelinowym otworze 8 płytki obwodu drukowanego 7, zagięcie końcowe 6c jest ścięte ukośnie na jego bokach. Zagięcie poziome 6a i/lub zagięcie końcowe 6c zaczepu 6 może być wyposażone w ro zmieszczone wzdłuż zaczepu 6 elementy 6d, na przykład wytłoczenia, do polepszenia styku elektrycznego zaczepu 6 z obwodem drukowanym płytki, w której sensor ma być zamocowany.

Jak pokazano na fig. 4, w celu zamocowania sensora pojemnościowego 1 w płytce obwodu drukowanego 7 umieszcza sie zaczepy 6 jego obu podpór 3 w równoległych do siebie szczelinowych otworach 8 ukształtowanych w płytce obwodu drukowanego 7 jednocześnie utrzymując podpory 3 w stanie lekkiego dosunięcia do siebie. Wskutek tego, zaczepy 6 są osadzane w szczelinowych otworach 8 tak, że dolna powierzchnia zagięcia poziomego 6a zaczepu 6 styka się z górną powierzchnią 7a płytki obwodu drukowanego 7, a górna powierzchnia zagięcia końcowego 6c zaczepu 6 styka się z dolną powierzchnią 7b płytki obwodu drukowanego 7. Po zluzowaniu docisku podpór 3 do siebie zagięcie pionowe 6b zaczepu 6 każdej podpory 3 opiera się o zewnętrzną powierzchnię boczną 8a szczelinowego otworu 8.

W tym przypadku, odległość L krawędzi zewnętrznych 8a dwóch równoległych do siebie szczelinowych otworów 8 płytki obwodu drukowanego 7 powinna być mniejsza niż odległość pomiędzy najbardziej zbliżonymi częściami przeciwległych podpór 3 w płaszczyźnie mocowania podpór 3 do płytki obwodu drukowanego 7. W tym przypadku jest to odległość pomiędzy pionowymi zagięciami p rzeciwległych zaczepów 6 podpór 3, dzięki czemu po zamontowaniu sensora pojemnościowego 1 w płytce obwodu drukowanego 7 stale utrzymuje się docisk zaczepów 6 do zewnętrznych krawędzi 8a szczel inowych otworów 8.

PL 223 023 B1

Jak pokazano na fig. 4 takie zamocowanie sensora pojemnościowego 1 w szczelinowych otworach 8 płytki obwodu drukowanego 7 zapewnia to, że wskutek tendencji podpór 3 i zaczepów 6 do rozprężania i odsuwania się od siebie wskutek wyeliminowania wstępnego dociśnięcia podpór 3 do siebie a także wskutek ewentualnego późniejszego wywierania od góry nacisku F na platformę górną 2, następuje samo blokowanie się zaczepów 6 w szczelinowych otworach 8 z siłą F1 w kierunku wzdłużnym sensora. Dzięki temu nie jest konieczne dodatkowe utwierdzanie zaczepów 6 do płytk i obwodu drukowanego 7, na przykład za pomocą lutu.

Jednocześnie, podpory 3 są pewnie poparte za pomocą górnego zagięcia 6a każdego zaczepu 6 na płytce obwodu drukowanego 7, co zapewnia, że możliwe jest dostosowanie ustawienia platformy względem powierzchni płytki obwodu drukowanego 7 zależnie od potrzeb, na przykład dostosowując do przestrzeni dostępnej w urządzeniu na umieszczenie zespołu sensor pojemnościowy-płytka obwodu drukowanego lub do kształtu i/lub ustawienia płyty izolującej, pod którą umieszcza się sensor pojemnościowy 1.

Na fig. 5 i 6 przedstawiono modyfikacje sensora z fig. 1-4. W pierwszym z tych przykładów (fig. 5) jedna z podpór 3 sensora 1, zamiast zaczepu 6 ma część końcową posiadającą wystający do dołu od jej dolnej krawędzi co najmniej jeden trzpień 10 (taki, jak pokazano na omówionych dalej fig. 10 i 14), który służy do umieszczania w szczelinowym otworze 8' w płytce obwodu drukowanego 7, krótszym i węższym w porównaniu ze szczelinowymi otworami 8 według pierwszego przykładu wyk onania i ukształtowanych odpowiednio. W drugim z tych przykładów (fig. 6) w obu podporach 3 zaczepy 6 są zastąpione trzpieniami 10, które są umieszczane w rozmieszczonych w płytce obwodu drukowanego 7 szczelinowych otworach 8' ukształtowanych w zestawach równoległych do siebie.

Również w obu tych modyfikacjach, po zamontowaniu sensora pojemnościowego 1 w płytce obwodu drukowanego 7, można zapewnić stale utrzymujący się docisk podpór 3 do zewnętrznych krawędzi szczelinowych otworów 8', dzięki czemu niewymagane jest dodatkowe utwierdzanie podpór do płytki obwodu drukowanego 7. W tym celu odległość L krawędzi zewnętrznych równoległych do siebie szczelinowych otworów 8' płytki obwodu drukowanego 7 powinna być mniejsza niż odległość pomiędzy najbardziej zbliżonymi częściami przeciwległych podpór 3 w płaszczyźnie mocowania podpór 3 do płytki obwodu drukowanego 7. W tym przypadku jest to odległość pomiędzy trzpieniami 10 przeciwległych podpór 3.

Możliwe warianty ustawienia platformy 2 sensora pojemnościowego 1 z fig. 1-3 względem płaszczyzny wyznaczonej przez zaczepy podpór są pokazane na fig. 7A-7F. Płaszczyzna wyznaczona przez zaczepy 6 podpór 3 lub dolną krawędź części końcowej 5, z której wystają trzpienie 10 odpowiada płaszczyźnie płytki obwodu drukowanego, do której ma być mocowany sensor pojemnościowy 1. Dla jasności pominięto poziomo usytuowaną płytkę obwodu drukowanego, do której sensor mógłby być zamocowany.

Fig. 7A przedstawia położenie sensora pojemnościowego 1, w którym platforma 2 jest usytuowana poziomo, a podpory 3 są rozmieszczone symetrycznie względem płaszczyzn symetrii wzdłużnej „a” i poprzecznej „b” sensora pojemnościowego 1 (podobnie jak pokazano na fig. 4 i 5). Przy takim ustawieniu, platforma 2 może zostać obniżona, tj. zbliżona do płaszczyzny wyznaczonej przez zaczepy 6 podpór 3, na przykład przy dostosowywaniu sensora pojemnościowego 1 do mniejszej odległości pomiędzy płytą izolującą 9 oraz płytką obwodu drukowanego 7, przy zachowaniu ich równoległego położenia względem siebie.

Fig. 7B przedstawia położenie sensora pojemnościowego 1, w którym platforma 2 jest nachylona względem płaszczyzny wyznaczonej przez zaczepy 6 podpór 3, poprzez przechylenie jej względem wzdłużnej płaszczyzny symetrii „a” sensora. Przy takim ustawieniu w ramiona podpór 3 usytuowane po jednej stronie wzdłużnej płaszczyzny symetrii a sensora są bardziej ugięte niż ramiona podpór 3 ustawione po przeciwnej stronie wzdłużnej płaszczyzny symetrii „a” sensora.

Fig. 7C przedstawia położenie sensora pojemnościowego 1, w którym platforma 2 jest nachylona względem płaszczyzny wyznaczonej przez zaczepy 6 podpór, poprzez przechylenie jej względem poprzecznej płaszczyzny symetrii „b” sensora. Przy takim ustawieniu w ramiona podpór 3 usytuowane po jednej stronie poprzecznej płaszczyzny symetrii „b” sensora są bardziej ugięte niż ramiona podpór 3 ustawione po przeciwnej stronie poprzecznej płaszczyzny symetrii „b” sensora.

Fig. 7D i 7E przedstawiają położenie sensora pojemnościowego 1, w którym platforma 2 jest nachylona względem płaszczyzny wyznaczonej przez zaczepy podpór, zarówno poprzez przechylenie jej względem wzdłużnej płaszczyzny symetrii „a” sensora jak i poprzecznej płaszczyzny symetrii „b” sensora. Przy takim ustawieniu każde z ramion podpór jest inaczej ugięte względem płaszczyzny w yznaczonej przez zaczepy podpór.

PL 223 023 B1

Fig. 7F przedstawia położenie sensora pojemnościowego 1 zbliżone do tego pokazanego na fig. 7A. Podpory 3 są usytuowane symetrycznie i uniesione na jednakowe wysokości, zaś platforma 2 jest wygięta odpowiednio do kształtu płyty izolującej 9, która od góry styka się z platformą 2 sensora. Takie ułożenie platformy górnej 2 jest możliwe dzięki zamocowaniu podpór 3 do platformy 2 tak, że utworzone połączenie przegubowe ma oś obrotu X-X, po obu stronach której jest usytuowana jedna z części 2a, 2b platformy 2. Chociaż na fig. 7F przedstawiono sensor pojemnościowy 1 z platformą 2 wygiętą wypukło do góry, możliwe jest także wygięcie platformy 2 wypukło do dołu.

W jednej z modyfikacji pierwszego przykładu wykonania, sensor pojemnościowy 1 może zawierać tylko jedną podporę 3 o konstrukcji opisanej powyżej, która jest połączona z platformą 2 tworząc połączenie przegubowe o osi obrotu X-X, po obu stronach której jest usytuowana część 2a i 2b platformy 2, zapewniając dzięki temu ustawienie platformy 2 na podporze 3 w dowolnie nachylonej płaszczyźnie względem powierzchni płytki obwodu drukowanego 7 i/lub wygięcie platformy 2. W tym prz ypadku sensor pojemnościowy jest osadzony w jednym szczelinowym otworze płytki obwodu drukowanego. W celu pewnego utwierdzenia w szczelinowym otworze zaczep podpory jest dodatkowo utwierdzony do płytki obwodu drukowanego, na przykład poprzez lutowanie. Konstrukcja platformy 2 i podpory 3 może być taka jak opisano w odniesieniu do pierwszego i drugiego przykładu w ykonania i platforma może również ustawiać się względem powierzchni płytki obwodu drukowanego, jak opisano w odniesieniu do fig.7A-7F.

Na fig. 8, 9 przedstawiono drugą modyfikację pierwszego przykładu wykonania sensora pojemnościowego 1, w której sensor pojemnościowy 1 zawiera tylko jedną podporę 3 o konstrukcji opisanej w odniesieniu do fig. 1-3 w jej zmodyfikowanej wersji z fig. 5, 6. Ta podpora 3 zawiera trzpienie 10 wystające z dolnej krawędzi części końcowej 5 podpory 3.

Trzpienie 10 służą do umieszczania w otworach rozmieszczonych odpowiednio w płytce obwodu drukowanego 7. Ze względu na to, że w tym przypadku nie występuje efekt blokowania się trzpieni 10 w otworach płytki 7, trzpienie 10 są dodatkowo mocowane do płytki obwodu drukowanego 7, na przykład za pomocą lutowania. Różnica polega na odwrotnym ukształtowaniu zaczepu 6'. Zaczep 6' ma postać wygiętej płytki tworzącej górne zagięcie 6'a rozciągające się od części końcowej 5 w kierunku na zewnątrz sensora pojemnościowego 1, pionowe zagięcie 6b rozciągające się od górnego zagięcia 6'a do dołu oraz dolne zagięcie 6'c, rozciągające się od pionowego zagięcia 6'b w kierunku do środka sensora pojemnościowego 1.

Na fig. 10 jest przedstawiony drugi przykład wykonania sensora pojemnościowego 1. W porównaniu z pierwszym przykładem wykonania z fig. 1-4 sensor pojemnościowy 1 ma inaczej ukształtowaną platformę 2 oraz podpory 3. Każda podpora 3 zawiera jedno ramię 4, które ma górny koniec połączony przegubowo z platformą 2 w jej obszarze środkowym i jest odgięte do dołu w kierunku na zewnątrz i wzdłuż platformy 2. Na swoim dolnym końcu ramię 4 jest zakończone częścią końcową 5. Część końcowa 5 jest ukształtowana tak jak w pierwszym przykładzie wykonania i jest również połączona z zaczepem 6, ukształtowanym tak samo jak omówiono w odniesieniu do pierwszego przykładu wykonania.

Również w tym przykładzie wykonania podpory 3 są zamocowane do platformy 2 tak, że utw orzone połączenie przegubowe ma oś obrotu X, po obu stronach której jest usytuowana część platfo rmy 2, odpowiednio 2a i 2b, co zapewnia, że sensor pojemnościowy 1 może przyjmować różne położenia względem płaszczyzny wyznaczonej przez zaczepy 6, takie, jak omówiono w odniesieniu do fig. 7A-7F. Należy przy tym wskazać, że przy takiej konstrukcji ułatwione jest wygięcie platformy 2 sensora także względem płaszczyzny wzdłużnej „a” sensora (analogicznie jak pokazano na fig. 7F w odniesieniu do wygięcia względem płaszczyzny poprzecznej b). Można także przewidzieć, że platforma 2 sensora pojemnościowego 1 według tego przykładu wykonania może być wygięta wypukło do dołu względem płaszczyzny wzdłużnej „a” lub płaszczyzny poprzecznej „b” sensora pojemnościowego 1, a także obu tych płaszczyzn jednocześnie. Dzięki temu jest zapewniona większa swoboda dopas owania sensora pojemnościowego 1 do warunków, w jakich ma on pracować.

Należy zauważyć, że sensor według drugiego przykładu wykonania może być zmodyfikowany tak, jak opisano w odniesieniu do fig. 5 i 6 przedstawiającego pierwszy przykład wykonania, to znaczy przynajmniej jedna podpora sensora może zawierać trzpienie 10 zamiast zaczepu 6.

Na fig. 11 przedstawiono modyfikację drugiego przykładu wykonania sensora pojemnościowego, który ma jedną podporę 3 zawierającą trzpienie 10 zamiast zaczepu 6, przy czym trzpienie są ukształtowane tak, jak opisano to w odniesieniu do przykładu wykonania opisanego i pokazanego w odniesieniu do fig. 5, 6.

PL 223 023 B1

Na podstawie powyżej przedstawionych przykładów wykonania dla znawców w tej dziedzinie staną się oczywiste modyfikacje sensora pojemnościowego objęte ideą niniejszego wynalazku.

Najkorzystniej jest gdy sensor pojemnościowy 1 jest wykonany z odcinka metalowej taśmy odpowiednio wyciętej i wygiętej do postaci przestrzennie ukształtowanego sensora dostosowanego do łączenia z płytką obwodu drukowanego (pokazany na fig. 6). Jednak można przewidzieć, że platforma 2, podpora 3 i zaczep 6 podpory 3 są ukształtowane oddzielnie z blachy metalowej i połączone ze sobą za pomocą lutowania, zgrzewania i podobnych technik dostosowanych do łączenia blach metalowych.

W ukazanych przykładach wykonania podpory 3 są odchylone ukośnie od płaszczyzny platformy 2 i są następnie zagięte do dołu wzdłuż linii poprzecznej. Można jednak przewidzieć, że podpory mogą być wygięte łukowo od obszaru połączenia z platformą 2 do ich dolnego końca lub wygięte w odwrotne strony i/lub pod różnymi kątami.

Te i inne, oczywiste dla znawcy w tej dziedzinie, modyfikacje są objęte dołączonymi zastrzeżeniami patentowymi określającymi zakres ochrony wynalazku.

Oznaczenia liczbowe

1	Sensor pojemnościowy
2.	Platforma
3.	Podpora
4.	Ramię
4a	Górny koniec
4b	Dolny koniec
5,5'	Część końcowa
6,6'	Zaczep
6a	Zagięcie poziome
6b	Zagięcie pionowe
6c	Zagięcie końcowe
7	Płytka obwodu drukowanego
7a	Górna powierzchnia
7b	Dolna powierzchnia
8,8'	Szczelinowy otwór
8a	Zewnętrzna powierzchnia boczna szczelinowego otworu
9	Płyta izolująca
10	Trzpień
X-X	Oś obrotu przegubu
a	Wzdłużna płaszczyzna symetrii sensora
b	Poprzeczna płaszczyzna symetrii sensora
L	Odległość pomiędzy zewnętrznymi powierzchniami bocznymi
F, F1	Działające siły

Zastrzeżenia patentowe

Claims

1. Sensor pojemnościowy (1) do płytek obwodu drukowanego (7), zawierający platformę (2) do wyczuwania obecności elementu poprzez płytę izolującą (9), która to platforma (2) jest połączona przegubowo z co najmniej jedną sprężyście podatną na odkształcenie podporą (3), dostosowaną do mocowania do płytki obwodów drukowanych (7) i utrzymywania platformy (2) nad tą płytką obwodów drukowanych (7), znamienny tym, że co najmniej jedna podpora (3) jest połączona z platformą (2) poprzez połączenie przegubowe o osi obrotu (X-X), po obu stronach której jest usytuowana część platformy górnej (2a,2b) dla zapewnienia ustawienia platformy (2) na podporze (3) w dowolnie nach ylonej płaszczyźnie względem powierzchni płytki obwodu drukowanego (7) lub wygięcie platformy (2) po zamocowaniu sensora (1) do płytki obwodu drukowanego (7).

2. Sensor pojemnościowy według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że podpora (3) zawiera dwa ramiona (4), każde mające koniec górny (4a) i koniec dolny (4b), przy czym każde ramię (4) jest połączone przegubowo górnym końcem (4a) z bokiem platformy (2) i jest odgięte do dołu w kierunku na

PL 223 023 B1 zewnątrz i wzdłuż platformy (2), a na dolnym końcu (4b) oba ramiona (4) są połączone ze sobą za pośrednictwem części końcowej (5).

3. Sensor pojemnościowy według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że podpora (3) zawiera jedno ramię (4) mające koniec górny (4a) i koniec dolny (4b), przy czym ramię (4) jest połączone przegubowo górnym końcem (4a) z platformą (2) w jej obszarze środkowym i jest odgięte do dołu w kierunku na zewnątrz i wzdłuż platformy (2), a na dolnym końcu jest zakończone częścią końcową (5).

4. Sensor pojemnościowy według zastrzeżenia 2 albo 3, znamienny tym, że część końcowa (5) podpory (3) jest na dole zakończona zaczepem (6) do mocowania sensora (1) do płytki obwodu drukowanego (7).

5. Sensor pojemnościowy według zastrzeżenia 4, znamienny tym, że zaczep (6) podpory (3) ma postać wygiętej płytki tworzącej zagięcie poziome (6a) rozciągające się od części końcowej (5) w stronę środka sensora (1), zagięcie pionowe (6b) rozciągające się od górnego zagięcia (6a) do dołu oraz zagięcie końcowe (6c), rozciągające się od pionowego zagięcia (6b) w kierunku na zewnątrz sensora (1).

6. Sensor pojemnościowy według zastrzeżenia 2 albo 3, znamienny tym, że część końcowa (5) podpory (3) ma na dolnej krawędzi usytuowany co najmniej jeden trzpień (10) do umieszczania w szczelinowym otworze (8) płytki obwodu drukowanego (7).

7. Sensor pojemnościowy według dowolnego z poprzedzających zastrzeżeń, znamienny tym, że platforma (2) i podpora (3) są wykonane jako jedna część poprzez wycięcie i wygięcie z metalowej taśmy.

8. Sensor pojemnościowy według dowolnego z poprzedzających zastrzeżeń, znamienny tym, że platforma (2) ma kształt wybrany spośród prostokątnego, owalnego, kołowego.

9. Sensor pojemnościowy według dowolnego z poprzedzających zastrzeżeń, znamienny tym, że do platformy (2) są dołączone dwie podpory (3) wystające symetrycznie do dołu w kierunku na zewnątrz i wzdłuż platformy (2) do samoblokującego mocowania podpór (3) w szczelinowych otworach (8) płytki obwodu drukowanego (7).

10. Zestaw sensora pojemnościowego (1) według zastrzeżeń 1-10 i płytki obwodu drukowanego (7), zawierającej co najmniej dwa równoległe do siebie szczelinowe otwory (8,8') mające krawędzie zewnętrzne (8a), znamienny tym, że odległość (L) pomiędzy krawędziami zewnętrznymi (8a) szczelinowych otworów (8,8') płytki obwodu drukowanego (7) jest mniejsza niż odległość pomiędzy najbardziej zbliżonymi do siebie częściami dwóch podpór (3) sensora pojemnościowego (1) w płaszczyźnie mocowania podpór (3) do płytki obwodu drukowanego (7), wskutek czego po zamontowaniu sensora pojemnościowego (1) w płytce obwodu drukowanego (7) stale utrzymuje się docisk podpór (3) do zewnętrznych krawędzi (8a) szczelinowych otworów (8,8').