(12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) PL/EP (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego:

Transkrypt

1 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) PL/EP Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego: (97) O udzieleniu patentu europejskiego ogłoszono: Europejski Biuletyn Patentowy 2013/30 EP B1 (13) (51) T3 Int.Cl. H05K 1/11 ( ) H05K 3/40 ( ) D06F 33/02 ( ) (54) Tytuł wynalazku: Urządzenie gospodarstwa domowego, układ i sposób jego testowania (30) Pierwszeństwo: IT TO (43) Zgłoszenie ogłoszono: w Europejskim Biuletynie Patentowym nr 2012/19 (45) O złożeniu tłumaczenia patentu ogłoszono: Wiadomości Urzędu Patentowego 2014/03 (73) Uprawniony z patentu: Indesit Company, S.p.A., Fabriano, IT (72) Twórca(y) wynalazku: PL/EP T3 ANGELO MASSETANI, Porto Potenza Picena, IT (74) Pełnomocnik: rzecz. pat. Anna Gdula WTS RZECZNICY PATENTOWI WITEK, ŚNIEŻKO I PARTNERZY ul. R. Weigla Wrocław Uwaga: W ciągu dziewięciu miesięcy od publikacji informacji o udzieleniu patentu europejskiego, każda osoba może wnieść do Europejskiego Urzędu Patentowego sprzeciw dotyczący udzielonego patentu europejskiego. Sprzeciw wnosi się w formie uzasadnionego na piśmie oświadczenia. Uważa się go za wniesiony dopiero z chwilą wniesienia opłaty za sprzeciw (Art. 99 (1) Konwencji o udzielaniu patentów europejskich).

2 Opis [0001] Niniejszy wynalazek dotyczy urządzenia gospodarstwa domowego według części przedznamiennej zastrzeżenia 1. [0002] Wynalazek odnosi się również do układu i sposobu testowania urządzeń gospodarstwa domowego, w szczególności przed ich sprzedażą. Urządzenie ze stanu techniki zostało opisane DE A1. Inne urządzenia ze stanu techniki opisano w US A, US 2008/ A1. [0003] Nowoczesne urządzenia gospodarstwa domowego są wyposażone w elektroniczne jednostki sterujące, które sterują ich działaniem w zależności od wyboru użytkownika (np. cyklami prania lub suszenia pralki/suszarki) oraz od warunków pracy urządzenia wykrytych przez specjalne czujniki (np. twardość wody w przypadku pralki/suszarki). [0004] Jednostki sterujące zawierają zazwyczaj płytkę obwodu drukowanego (PCB), która mieści w sobie mikrokontroler będący w stanie kontrolować działaniem poszczególnych elektrycznych i elektronicznych części urządzenia gospodarstwa domowego. [0005] W większości przypadków, płytka obwodu drukowanego (PCB) jest wyposażona w złącze dostępne z zewnątrz urządzenia gospodarstwa domowego przez otwór kontrolny, który może być zamykany za pomocą drzwiczek lub wtyczki. [0006] Takie złącze umożliwia łączność pomiędzy urządzeniem zewnętrznym (np. komputerem) i niektórymi częściami jednostki sterującej, np. mikrokontrolerem. [0007] Pozwala to na łatwy dostęp do jednostki sterującej w celach konserwacyjnych, jak i w celu testowania urządzeń gospodarstwa domowego przed wystawieniem ich na sprzedaż. [0008] W celu wykonania automatycznych operacji, jak np. ostateczne testowanie, w sposób prostszy i szybszy, powyższe złącze jest typu wyposażonego w styki kontaktowe wystające w kierunku poprzecznym do płaszczyzny płytki obwodu drukowanego (PCB). [0009] Styki kontaktowe pozwalają skompensować wszelkie tolerancje w ustawieniu pomiędzy urządzeniem podlegającym testowaniu a urządzeniem testowym. [0010] Pomimo tego, że są odpowiednie do tego celu, takie złącza charakteryzuje typowa wada, że wszelkie usterki w spoinie pomiędzy nimi a płytką obwodu drukowanego (PCB) mogą wpłynąć na ich właściwe działanie. [0011] Ponadto, ulegają one czasowemu zużyciu. Podczas zabiegów konserwacyjnych, mogą zostać uszkodzone w wyniku błędu serwisanta (np. podczas zginania styku kontaktowego), co ma wpływ na testowanie urządzenia gospodarstwa domowego. [0012] Co więcej, takie złącza zwiększają koszt urządzenia gospodarstwa domowego.

3 2 [0013] Celem niniejszego wynalazku jest przezwyciężenie tych wad i dostarczenie mniej kosztownego urządzenia gospodarstwa domowego, które zapewnia bardziej niezawodną łączność pomiędzy elektroniczną jednostką sterującą a urządzeniami zewnętrznymi. [0014] Te i inne cele niniejszego wynalazku są osiągnięte dzięki urządzeniu gospodarstwa domowego zawierającemu cechy określone w załączonych zastrzeżeniach patentowych, które stanowią integralną część niniejszego opisu. [0015] Ogólnym zamysłem niniejszego wynalazku jest dostarczenie metalizowanych części na co najmniej jednej krawędzi płytki obwodu drukowanego (PCB) oraz podłączenie ich do mikrokontrolera za pomocą ścieżek, linii lub obwodów komunikacyjnych, tak aby umożliwić urządzeniu zewnętrznemu komunikowanie się z mikrokontrolerem po prostu poprzez ustanowienie kontaktu z metalizowaną krawędzią płytki obwodu drukowanego (PCB). [0016] Faktycznie, powyższe rozwiązanie pozwala wyeliminować złącze styku kontaktowego, zmniejszając tym samym koszt urządzenia gospodarstwa domowego. [0017] Ponadto, rozwiązanie to zwiększa niezawodność urządzenia gospodarstwa domowego, ponieważ metalizowane części są mniej podatne na typowe problemy związane z wyżej opisanymi złączami. [0018] Korzystnie, urządzenie używane do końcowego testowania lub do sprawdzenia stanu urządzenia gospodarstwa domowego jest wyposażone w styk mający przekrój dłuższy niż przekrój metalizowanej krawędzi. [0019] Powyższe rozwiązanie pozwala skompensować wszelkie tolerancje w ustawieniu pomiędzy płytką obwodu drukowanego (PCB) a złączem urządzenia testowego. [0020] Korzystnie, styk urządzenia testowego jest typu elastycznego i zawiera sprężynę lub jest sprężyste samo w sobie, kompensując w ten sposób wszelkie tolerancje w podłużnym ustawieniu pomiędzy płytką obwodu drukowanego (PCB) a urządzeniem testowym. [0021] Dalsze cele i zalety niniejszego wynalazku staną się bardziej oczywiste na podstawie poniższego opisu oraz załączonych rysunków, które stanowią nie ograniczający przykład, gdzie: - na Fig. 1 przedstawiono urządzenie gospodarstwa domowego według niniejszego wynalazku; - na Fig. 2 przedstawiono szczegół z Fig. 1; - na Fig. 3 przedstawiono przykład połączenia pomiędzy urządzeniem z Fig. 1 a złączem urządzenia zewnętrznego; - na Fig. 4 przedstawiono drugi przykład połączenia pomiędzy urządzeniem z Fig. 1 a złączem urządzenia zewnętrznego; - na Fig. 5 przedstawiono trzeci przykład połączenia pomiędzy urządzeniem z Fig. 1 a złączem urządzenia zewnętrznego;

4 3 [0022] Pomimo że niniejszy wynalazek może być ogólnie stosowany z każdym rodzajem urządzenia gospodarstwa domowego wyposażonego w płytkę kontrolną, która może być podłączona do układu zewnętrznego do przetestowania i/lub w celach konserwacyjnych (np. lodówki, suszarki, odbiorniki telewizyjne, itp.), w poniższym opisie wynalazek zostanie przedstawiony w odniesieniu do pralki. [0023] W przykładzie z Fig. 1, pralka 1 zawiera otwór załadunkowy, który może zostać zamknięty za pomocą drzwiczek 2. [0024] Użytkownik wkłada pranie do bębna (nie pokazano na Fig. 1) przez otwór załadunkowy, a następnie wybiera program prania za pomocą panelu sterowania 3. [0025] Jednostka sterująca 4 umieszczona wewnątrz pralki (która z tego powodu jest pokazana za pomocą linii przerywanej) jest połączona z panelem sterowania 3 i odbiera polecenia użytkownika. Jednostka sterująca 4 zawiera płytkę obwodu drukowanego (PCB) 40, na której zainstalowany jest mikrokontroler 41. [0026] Panel sterowania 3 jest połączony ze złączem 42 jednostki sterującej za pomocą kabla 31. [0027] Za pomocą jednej lub więcej niż jednej linii 421, mikrokontroler odbiera polecenia użytkownika, wybiera program do wykonania oraz wysyła odpowiednie sygnały sterujące do różnych mechanizmów w pralce; na przykład, reguluje zawory doprowadzające wodę, prędkość obrotową bębna, itd. [0028] Jako alternatywę dla linii 421, możliwe jest zastosowanie układu sprzęgającego lub płytki, która utrzymuje połączenia pomiędzy mikrokontrolerem 41 a panelem sterowania 3. [0029] Jak przedstawiono dokładnie na Fig. 2, na jednej krawędzi 43, płytka obwodu drukowanego (PCB) 40 posiada metalizowane części 44, które są połączone z mikrokontrolerem 41 za pomocą linii (np. obwodów drukowanych) 431. Metalizowane części 44, zazwyczaj wykonane z miedzi, mogą być połączone z mikrokontrolerem również w inny sposób, np. za pomocą obwodów elektrycznych zawierających inne urządzenia. [0030] W związku z powyższym, dla celów niniejszego wynalazku zasadniczo ważne jest, aby metalizowane części były funkcjonalnie połączone z mikrokontrolerem, tzn. aby sygnały odbierane na metalizowanych częściach były następnie przesyłane (możliwie po ich przetworzeniu) do mikrokontrolera. [0031] Metalizowane części 44 pełnią rolę elementu łączącego dla złącza urządzenia zewnętrznego, takiego jak np. urządzenie do testowania pralki lub do kontrolowania jej podczas prac konserwacyjnych. [0032] Aby ułatwić połączenie i zapobiec przypadkowym zwarciom pomiędzy metalizowanymi częściami, są one umieszczone wewnątrz półcylindrycznych powierzchni, otwartych w kierunku krawędzi płytki obwodu drukowanego (PCB).

5 4 [0033] W ten sposób, krawędzie przyjmują kształt, który w żargonie elektroniki jest powszechnie znany jako koronowy. [0034] Korzystnie, wspomniane metalizowane powierzchnie półcylindryczne są uzyskiwane poprzez wykonanie otworów w płytce obwodu drukowanego (PCB) i przygotowanie jej krawędzi za pomocą techniki cięcia w kształcie V, która jest per se znana specjaliście w dziedzinie. [0035] Korzystnie, otwory mają średnicę mniejszą niż lub równą 4,7 mm i większą niż 1 mm. [0036] Dzięki zastosowaniu techniki cięcia w kształcie V, nacięcie w kształcie V jest wykonane w płytce w otworach przelotowych. Gdy dwie krawędzie nacięcia w kształcie V zostaną następnie oddzielone za pomocą cięcia, na płytce pozostaje krawędź, która posiada metalizację (44) na cylindrycznej części powierzchni, której podstawą jest łuk posiadający obwód o długości wynoszącej korzystnie pomiędzy 1/3 (jedną trzecią) a 2/3 (dwoma/trzecimi), bardziej korzystnie 1/2 (jedną drugą) obwodu pierwotnego otworu; powyższa część jest zatem półcylindryczna. [0037] Korzystnie, cięcie jest wykonywane na powierzchni PCB przeciwległej do tej, która zawiera ścieżki wychodzące z metalizowanych części 44, np. ścieżki 431 tak, że cięcie płytki obwodu drukowanego (PCB) nie uszkodzi samych ścieżek lub pierścienia miedzianego wytłoczonego na PCB w elektrycznej ciągłości z metalizacją otworu. [0038] W celu ulepszenia łączności na krawędzi płytki, w korzystnym przykładzie realizacji, metalizowany półcylinder jest również powlekany (przynajmniej częściowo) materiałem przewodzącym, w szczególności cyną albo stopem lutowniczym, co zapewnia bardziej miękką powierzchnię stykową niż metalizowana płytka obwodu drukowanego (PCB). [0039] W korzystnym przykładzie realizacji, wspomniany materiał jest nanoszony podczas procesu lutowania elementów do płytki obwodu drukowanego (PCB), w szczególności podczas procesu lutowania falowego [za pomocą fali ciekłego lutu przyp. tłum.]. [0040] W trakcie procesu lutowania falowego, stop lutowniczy płynie wzdłuż metalizowanych części 44, tworząc w ten sposób bardziej miękką powierzchnię stykową. [0041] Ilość stopu lutowniczego płynącego i osadzającego się na bocznej ściance otworu zależy od maski lutowniczej nałożonej na płytkę obwodu drukowanego (PCB), gdzie umieszczony został pierścień miedziany wokół otworu: w ograniczonym stanie, gdy pierścień jest całkowicie zakryty, stop lutowniczy nie będzie płynąć ; im większa powierzchnia pierścienia miedzianego pozostanie odkryta, tym większa ilość stopu lutowniczego będzie płynąć i osadzi się na ściance otworu. Płytka obwodu drukowanego (PCB) jest zainstalowana wewnątrz pralki z krawędziami metalizowanymi wychodzącymi na otwór kontrolny 5, który w przykładzie 1 znajduje się po jednej stronie pralki.

6 5 [0042] Otwór 5 może być korzystnie zamykany za pomocą drzwiczek lub zatyczki (np. typu zatrzaskowego), dzięki czemu jednostka sterująca nie jest widoczna dla środowiska zewnętrznego. [0043] W celu zwiększenia powierzchni stykowej, metalizowane części 44 rozciągają się na całej wysokości krawędzi, tj. rozciągają się od górnej powierzchni do dolnej powierzchni PCB. [0044] Podczas testowania lub konserwacji urządzenia gospodarstwa domowego, złącze wyposażone w jeden lub więcej niż jeden element stykowy przystosowany do utworzenia styku z metalizowanymi częściami 44 na krawędzi 43, jest umieszczane w otworze kontrolnym. [0045] Korzystnie, złącze urządzenia zewnętrznego, które musi komunikować się z jednostką sterującą jest wyposażone w elementy stykowe 45 posiadające powierzchnię stykową 46, która jest dłuższa niż wysokość krawędzi 43. [0046] Dzięki temu, można skompensować wszelkie tolerancje w ustawieniu pomiędzy urządzeniem gospodarstwa domowego a urządzeniem zewnętrznym, co jest korzystne, gdy procedury łączenia jednostki sterującej 4 z urządzeniem zewnętrznym są zautomatyzowane. [0047] W przykładzie z Fig. 3, koniec złącza urządzenia zewnętrznego posiada głowicę w kształcie litery T; jednak inne kształty mogą być również stosowane, jak pokazano na Fig. 4. [0048] W przykładzie z Fig. 4, złącze 45 posiada sprężynowy styk uzyskany za pomocą sprężystego metalowego zestyku w kształcie litery L, który pozwala kompensować zarówno błędy w ustawieniu wysokości (dzięki długości głównej części złącza), jak i błędy grubości, dzięki sprężystości złącza. [0049] W przykładzie z Fig. 5, złącze 45 jest wyposażone w sprężynę 47, która sprawia, że jest ono sprężyste i pozwala kompensować wszelkie wzdłużne tolerancje w ustawieniu pomiędzy urządzeniem zewnętrznym a urządzeniem gospodarstwa domowego. [0050] W tym celu, sprężyna 47 jest umieszczona w metalowym cylindrze 45a, który jest teleskopowo przymocowany do drugiego cylindra 45b przenoszącego element stykowy 46 na jednym ze swoich końców. [0051] Wewnątrz cylindra 45a znajdują się styki ślizgowe 48, które zapewniają połączenie z elementem ruchomym i pozwalają na przesyłanie sygnałów elektrycznych z płytki obwodu drukowanego (PCB) do urządzenia zewnętrznego 49. [0052] Jest jednak oczywiste, że specjalista w dziedzinie może wprowadzać wiele zmian do niniejszego wynalazku bez odchodzenia od zakresu jego ochrony, jak określono w załączonych zastrzeżeniach patentowych. [0053] W rzeczywistości, jednostka sterująca może zawierać jedną lub więcej niż jedną płytkę obwodu drukowanego (PCB) połączoną/-e ze sobą i może zawierać jeden lub więcej niż jeden mikrokontroler przeznaczony/-e do różnych funkcji.

7 6 [0054] W takim przypadku, w zależności od elektrycznych połączeń utworzonych pomiędzy płytkami obwodu drukowanego (PCB) i elementami, które mają być stykane za pomocą urządzenia zewnętrznego, możliwe jest, aby zapewnić metalizowane powierzchnie na jednej lub więcej niż jednej płytce obwodu drukowanego (PCB). [0055] Ewentualnie, jest również możliwe, aby zapewnić metalizowane powierzchnie na pojedynczej płytce obwodu drukowanego (PCB), a następnie podłączyć takie metalizowane powierzchnie do innych płytek PCB. [0056] Otwór kontrolny 5, który w przykładzie na Fig. 1 znajduje się po jednej stronie pralki, może być umieszczony w innym miejscu lub też wcale nie być umieszczony. [0057] Jednostka sterująca może być na przykład umieszczona pod ścianką (w szczególności panelem) urządzenia gospodarstwa domowego, która może być w łatwy sposób usunięta, np. za pomocą śrub. [0058] W takim przypadku, prace testowe są przeprowadzane, gdy ścianka nie została jeszcze przymocowana do urządzenia gospodarstwa domowego, wspomniana ścianka jest instalowana na końcu procesu testowania. [0059] Ponadto, w takim przypadku nie jest korzystne, aby metalizowane części wychodziły na otwór uzyskany poprzez usunięcie powyższej ścianki. [0060] Ogólniej rzecz ujmując, to co opisano powyżej w odniesieniu do końcowych prac testowych jest również stosowane do sprawdzenia działania urządzenia gospodarstwa domowego w różnych warunkach, np. podczas przeprowadzania konserwacji. [0061] W tym przypadku, urządzenie gospodarstwa domowego jest podłączone do urządzenia w celu sprawdzenia jego prawidłowego działania, np. do dedykowanego urządzenia testującego lub do urządzenia interfejsu elektronicznego (np. komputera przenośnego), które, jeśli podłączone do urządzenia gospodarstwa domowego, przeprowadza weryfikację jego działania poprzez wymianę informacji.

8 7 Zastrzeżenia patentowe 1. Urządzenie gospodarstwa domowego (1) zawierające elektroniczną jednostkę sterującą (4) zawierającą płytkę obwodu drukowanego (40) oraz mikrokontroler (41), gdzie jedna krawędź (43) wspomnianej płytki (40) zawiera co najmniej jedną metalizowaną część (44) funkcjonalnie połączoną z mikrokontrolerem (41), gdzie przynajmniej jedna metalizowana część (44) rozciąga się na całej wysokości wspomnianej krawędzi (43), znamienne tym, że płytka obwodu drukowanego (40) jest zainstalowana w urządzeniu gospodarstwa domowego (1) z co najmniej jedną metalizowaną częścią (44) wychodzącą na otwór kontrolny (5) otrzymany w ściance urządzenia gospodarstwa domowego (1). 2. Urządzenie według dowolnego z powyższych zastrz., znamienne tym, że co najmniej jedna metalizowana część (44) znajduje się na części powierzchni cylindrycznej, korzystnie powierzchni pół-cylindrycznej, otwartej w kierunku krawędzi (43). 3. Urządzenie według dowolnego z powyższych zastrz., znamienne tym, że co najmniej jedna metalizowana część (44) jest pokryta materiałem przewodzącym, korzystnie stopem lutowniczym. 4. Układ do testowania urządzenia gospodarstwa domowego (1) zawierającego elektroniczną jednostkę sterującą (4), gdzie urządzenie testowe jest przystosowane do połączenia z elektroniczną jednostką sterującą (4) urządzenia gospodarstwa domowego (1), znamienny tym, że urządzenie gospodarstwa domowego (1) jest skonstruowane zgodnie z dowolnym z zastrz. 1 do 3 oraz tym, że urządzenie testowe zawiera złącze (45) wyposażone w co najmniej jeden elastyczny element stykowy (46), który jest korzystnie dłuższy niż wysokość krawędzi (43), która zawiera przynajmniej jedną metalizowaną część. 5. Układ według zastrz. 4, znamienne tym, że złącze (45) posiada element stykowy (46) z głowicą w kształcie litery T.

9 8 6. Układ według zastrz. 4, znamienne tym, że złącze (45) posiada element stykowy (46) z głowicą w kształcie litery L. 7. Sposób testowania urządzenia gospodarstwa domowego (1) wyposażonego w elektroniczną jednostkę sterującą (4), obejmujący następujące etapy: podłączenie urządzenia gospodarstwa domowego do urządzenia testowego oraz testowanie urządzenia gospodarstwa domowego poprzez wymianę informacji pomiędzy urządzeniem testowym a jednostką sterującą, znamienny tym, że etap podłączenia urządzenia gospodarstwa domowego do urządzenia testowego obejmuje etap umieszczenia złącza (45) urządzenia testowego w połączeniu z co najmniej jedną metalizowaną częścią (44) znajdującą się na jednej krawędzi (43) płytki obwodu drukowanego (40) jednostki sterującej (4), wspomniana metalizowana część (44) rozciąga się na całej wysokości krawędzi (43), wspomniana co najmniej jedna metalizowana część (44) wychodzi na otwór kontrolny (5) otrzymany w ściance urządzenia gospodarstwa domowego (1).

10 9

11 10

12 11

13 12 DOKUMENTY WYMIENIONE W OPISIE Lista wymienionych przez zgłaszającego dokumentów została dołączona wyłącznie dla informacji czytającego i nie jest częścią europejskiego dokumentu patentowego. Została zestawiona z największą starannością, Europejski Urząd Patentowy nie bierze jednak żadnej odpowiedzialności za ewentualne błędy lub braki. Dokumenty patentowe powołane w opisie: