СОЕДИНИТЕЛИ ЭЛЕКТРИФИЦИРОВАННОЙ ПОТОЛОЧНОЙ КОНСТРУКЦИИ Российский патент 2012 года по МПК H02G3/04 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение ориентировано на соединители для создания электрических соединений между проводящими элементами.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Электрические сети, соединяющие электростанции Америки, линии передач и подстанции с домами, коммерческими предприятиями и фабриками, работают почти полностью в области высоковольтного переменного тока (AC). Тем не менее растущая доля устройств, встречающихся в этих зданиях, фактически работают на низковольтном постоянном токе (DC). Эти устройства включают в себя, но не ограничиваются ими, цифровые дисплеи, дистанционные средства управления, сенсорные средства управления, передатчики, приемники, таймеры, светоизлучающие диоды (LED), усилители звука, микропроцессоры, другую цифровую электронику и практически все изделия, использующие перезаряжаемые или одноразовые батареи.

Установка устройств, использующих низковольтный DC, обычно ограничена расположениями, в которых либо пара проводов, передающих высоковольтный AC, прокладывается к устройству, которое обладает независимой способностью преобразовывать энергию AC в пригодную форму энергии низковольтного DC, либо пара проводов прокладывается от отдельного источника пригодной энергии низковольтного DC. Желательна повышенная универсальность в размещении и энергоснабжении изделий с питанием от низковольтного DC. В частности, имеется увеличивающееся желание иметь такую электрическую функциональность, как передача энергии и сигнала в потолочном окружении без недостатков известных потолочных систем, включая недостаток отдельной парной проводки от источника напряжения.

Традиционная конструкция потолочной решетки включает в себя основные элементы решетки, идущие по длине потолка, с поперечными элементами решетки между ними. Основные и поперечные элементы превращают потолок в решетку многоугольных отверстий, в которые функциональные устройства, например потолочные плитки, осветительные приборы, динамики, детекторы движения и т.п., могут вставляться и поддерживаться. Система конструкции решетки и потолочных плиток может обеспечивать визуальный барьер между жилым или рабочим пространством и инфраструктурными системами, устанавливаемыми сверху.

Известные системы, которые обеспечивают электрификацию потолочных устройств, например средств освещения, используют средство разведенных отдельных проводов или кабелей, преимущественно на двухточечной основе "по необходимости" посредством кабелепроводов, кабельных лотков и электрических соединений, расположенных в непустом пространстве над конструкцией потолочной решетки. Эти известные системы страдают от недостатка, что требуемая сеть из проводов занимает ограниченное пространство над потолочной решеткой, и ее сложно обслуживать или реконфигурировать. Кроме того, используемые в настоящее время методики ограничиваются в том, что электричество, которое подается к потолочному окружению, недостаточно доступно из всех направлений относительно плоскости потолка. Другими словами, к электричеству можно легко получить доступ из непустой области, но не из областей внутри или ниже плоскости конструкции решетки. Более того, уровни электрической мощности, которые обычно доступны, не являются безопасными для тех, кто не обучен, не имеет разрешение и/или не сертифицирован в практической работе для работы с ними.

Необходима потолочная система, которая обеспечивает электрическую функциональность для конструкции потолочной решетки и между сегментами конструкции, которая может безопасно использоваться сверху, снизу и внутри плоскости конструкции решетки без недостатков известных потолочных систем. Настоящее изобретение выполняет эти потребности и обеспечивает дополнительные преимущества.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение включает в себя электрический соединитель, имеющий проводящее тело с первым концом и вторым концом для использования с электрифицированной потолочной конструкцией. Первый конец проводящего тела размещен и расположен для обеспечения выборочного электрического контакта с первой проводящей поверхностью, расположенной рядом с потолочной конструкцией. Выборочный электрический контакт может включать в себя временный, в основном постоянный или постоянный контакт между проводящими поверхностями. Первый конец также включает в себя проводящий, механически наклоненный элемент, способный поддерживать физический контакт с первой проводящей поверхностью. Второй конец включает в себя поверхность, размещенную и расположенную для обеспечения выборочного электрического контакта с устройством, выбранным из группы, состоящей из источника напряжения, второй проводящей поверхности, электрического устройства и их сочетаний. Проводящее тело обеспечивает электрическую соединяемость между проводящей поверхностью и устройством.

Другая особенность изобретения включает в себя электрифицированную потолочную конструкцию, содержащую проводящую поверхность. Соединитель находится рядом, по меньшей мере, с частью проводящей поверхности. Соединитель включает в себя проводящее тело с первым концом и вторым концом. Первый конец проводящего тела размещен и расположен для обеспечения выборочного электрического контакта с проводящей поверхностью, расположенной рядом с потолочной конструкцией, или вторым концом второго соединителя. Первый конец также включает в себя проводящий, механически наклоненный элемент, способный поддерживать физический контакт с проводящей поверхностью. Второй конец включает в себя поверхность, размещенную и расположенную для обеспечения выборочного электрического контакта с устройством, выбранным из группы, состоящей из источника напряжения, электрического устройства, второй проводящей поверхности и их сочетаний. Проводящее тело обеспечивает электрическую соединяемость между проводящей поверхностью и устройством.

Преимущество электрических соединителей настоящего изобретения заключается в подходящем электрическом контакте, достигаемом посредством механического наклона, созданного геометрией соединителя.

Другое преимущество электрических соединителей настоящего изобретения заключается в удалении и/или проникновении через пыль, грязь и/или окисел, которые могут присутствовать на электрических проводниках, с которыми нужно контактировать.

Еще одно преимущество электрических соединителей настоящего изобретения заключается в гибкости в размещении проводящих поверхностей, имеющих положительную и отрицательную полярность, чтобы обеспечить соединение большему многообразию низковольтных устройств.

Еще одно преимущество электрических соединителей настоящего изобретения заключается в легкости установки, включая установку соединений в ранее установленную конструкцию решетки.

Другие признаки и преимущества настоящего изобретения станут очевидными из нижеследующего более подробного описания предпочтительного варианта осуществления, воспринятого в сочетании с прилагаемыми чертежами, которые в качестве примера иллюстрируют принципы изобретения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1 показывает вид в перспективе комнатного пространства, имеющего электрифицированный потолок в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 2 показывает вид в перспективе секции конструкции решетки согласно варианту осуществления изобретения.

Фиг. 3 показывает вид в перспективе размещения соединителя применительно к низковольтному устройству согласно настоящему изобретению.

Фиг. 4 показывает вид в перспективе размещения соединителя применительно к низковольтному устройству согласно настоящему изобретению.

Фиг. 5 показывает вид в перспективе опорного элемента и соединителя для установки на него согласно настоящему изобретению.

Фиг. 6 показывает вид сбоку опорного элемента и соединителя для установки на него согласно настоящему изобретению.

Фиг. 7 показывает вид в перспективе альтернативного варианта осуществления опорного элемента и соединителя для установки на него согласно настоящему изобретению.

Фиг. 8 показывает вид сбоку альтернативного варианта осуществления опорного элемента и соединителя для установки на него согласно настоящему изобретению.

Фиг. 9 показывает вид в перспективе другого варианта осуществления опорного элемента и соединителя для установки на него согласно настоящему изобретению.

Фиг. 10 показывает вид сбоку другого варианта осуществления опорного элемента и соединителя для установки на него согласно настоящему изобретению.

Фиг. 11 показывает вид в перспективе еще одного варианта осуществления опорного элемента и соединителя для установки на него согласно настоящему изобретению.

Фиг. 12 показывает вид сбоку еще одного варианта осуществления опорного элемента и соединителя для установки на него согласно настоящему изобретению.

Фиг. 13 показывает вид в перспективе еще одного варианта осуществления опорного элемента и соединителя для установки на него согласно настоящему изобретению.

Фиг. 14 показывает вид сбоку еще одного варианта осуществления опорного элемента и соединителя для установки на него согласно настоящему изобретению.

Фиг. 15 показывает поперечное сечение опорных элементов, если смотреть с направления 15-15 на фиг. 1.

Фиг. 16 показывает вид сбоку еще одного варианта осуществления опорного элемента и соединителя в процессе установки на него согласно настоящему изобретению.

Фиг. 17 показывает вид сбоку соединителя из фиг. 16, установленного на опорный элемент.

Фиг. 18 показывает вид в перспективе составного соединителя для установки на проводящую поверхность согласно настоящему изобретению.

Фиг. 19 показывает вид в перспективе составного соединителя, установленного на проводящую поверхность согласно настоящему изобретению.

Фиг. 20 показывает поперечное сечение составного соединителя для установки на проводящую поверхность согласно настоящему изобретению.

Фиг. 21 показывает поперечное сечение составного соединителя в процессе установки на проводящую поверхность, согласно настоящему изобретению.

Фиг. 22 показывает поперечное сечение составного соединителя, установленного на проводящую поверхность, согласно настоящему изобретению.

Где это возможно, будут использоваться одинаковые номера ссылок на чертежах, чтобы ссылаться на одинаковые или похожие части.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение включает в себя соединители для использования с электрифицированным потолком. Фиг. 1 показывает комнатное пространство 101, имеющее потолок 103, поддерживаемый конструкцией 105 потолочной решетки. Потолок 103 может включать в себя декоративные плитки, акустические плитки, осветители, отверстия нагревания, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC), другие потолочные элементы или покрытия и их сочетания. Низковольтные устройства 107, такие как некоторые осветители на светоизлучающих диодах (LED), динамики, детекторы дыма или оксида углерода, беспроводные точки доступа, фото- или видеокамеры, или другие низковольтные устройства, могут монтироваться внутри потолка 103. Энергия для низковольтных устройств 107 предоставляется проводниками 201 (см. фиг. 2), размещенными на конструкции 105 потолочной решетки.

Фиг. 2 показывает вид в перспективе сегмента конструкции 105 потолочной решетки, если смотреть сверху, с удаленной частью потолка 103. Конструкция 105 потолочной решетки включает в себя пересекающийся опорный элемент 203, имеющий поперечное сечение, обладающее геометрией по существу в виде перевернутой "Т". Хотя фиг. 2 показывает геометрию в виде перевернутой "Т", может использоваться любая геометрия, допускающая поддержку потолка 103. К тому же опорный элемент 203 может включать в себя удлиненные части отсеков для поддержки механических устройств, например разделяющих дверей или кабелепровода (не показаны на фиг. 2). Опорные элементы 203 монтируются на конструкции здания путем использования механических проволок или других подходящих поддерживающих устройств, соединенных с конструкцией здания (не показаны на фиг. 2).

Проводники 201 монтируются на поверхностях 205 кромки в конструкции 105 потолочной решетки. Хотя проводники 201 показываются смонтированными на поверхности 205 кромки, проводники 201 могут монтироваться на любых поверхностях, которые могут быть электрически соединены с электрическими устройствами, включая, но не ограничиваясь ими, вертикальные поверхности и нижние поверхности кромок напротив поверхностей 205 кромки. Проводники 201 содержат проводящий материал, который при контакте обеспечивает достаточную энергию для низковольтного электрического устройства. Подходящие проводящие материалы включают в себя, но не ограничиваются ими, алюминий и его сплавы, медь и ее сплавы, латунь, фосфористую бронзу, бериллиево-медный сплав, нержавеющую сталь или другой проводящий материал, или их сочетания. К тому же проводящие материалы могут включать в себя проводящий материал тела, имеющий электролитическое покрытие, включающее, но не ограниченное ими, никелевое, оловянное, свинцовое, висмутовое, серебряное, золотое электролитическое покрытие или другое электролитическое покрытие проводящего материала, или их сочетание.

Как показано на фиг. 2, подходящие поверхности для вмещения проводников 201 включают в себя две поверхности 205 кромки опорного элемента 203, где одна из поверхностей 205 кромки вмещает проводник 201, имеющий положительную полярность, а вторая поверхность 205 кромки вмещает проводник 201, имеющий отрицательную полярность. Проводники 201 могут быть открытыми или могут быть частично или полностью покрыты изоляционным или защитным покрытием. Проводники 201 могут идти по всей длине поверхности 205 или могут идти по любой части ее длины. Проводники 201, которые должны иметь положительную полярность, электрически изолируются от проводников 201, которые должны иметь отрицательную полярность. Проводники 201 могут монтироваться на конструкции 105 потолочной решетки любым подходящим способом, включая, но не ограничиваясь ими, клеевое или механическое соединение. К тому же проводники 201 могут монтироваться непосредственно на поверхности конструкции 105 потолочной решетки или могут иметь изоляционный материал, такой как MYLAR^®, между проводниками 201 и конструкцией 105 потолочной решетки. MYLAR^® - общенациональный товарный знак корпорации E. I. Du Pont De Nemours and Company, г. Уилмингтон, штат Делавэр, имеющий полиэфирный состав, который широко известен в данной области техники. Дополнительные подходящие изоляционные материалы включают в себя, но не ограничиваются ими, полиэфирные, акриловые, полиуретановые, поливиниловые, кремниевые, эпоксидные или другие изоляционные составы или их сочетания. Потолок 103 может включать в себя традиционно доступные компоненты, например потолочные плитки, которые могут быть размещены непосредственно на проводниках 201. В предпочтительном варианте осуществления потолок 103 включает в себя потолочные плитки, произведенные из изоляционного материала.

Фиг. 3 показывает вид в перспективе части опорного элемента 203, имеющего альтернативную геометрию для опорного элемента 203, показанного на фиг. 2, электрически соединенного с электрическим устройством 300. Опорный элемент 203 на фиг. 3 включает в себя верхний отсек или резервуар 301 и кромку 304, которая включает в себя нижние поверхности 205 кромки. Электрическое устройство 300 питается парой проводов 307 в электрическом контакте с проводниками 201 посредством составных соединителей 309 и опорного соединителя 311. Опорный соединитель 311 включает в себя проводящую внешнюю поверхность 313 и изоляционную внутреннюю поверхность 315. Внешняя поверхность 313 может включать в себя проводящий материал, включающий, но не ограниченный ими, алюминий, медь, латунь, фосфористую бронзу, бериллиево-медный сплав, нержавеющую сталь или другой проводящий материал, или их сочетания. К тому же проводящие материалы могут включать в себя проводящий материал тела, имеющий электролитическое покрытие, включающее, но не ограниченное ими, никелевое, оловянное, свинцовое, висмутовое, серебряное, золотое покрытие или другое электролитическое покрытие проводящего материала, или их сочетание. Внутренняя поверхность 315 может включать в себя изоляционный материал, например MYLAR^®. Дополнительные подходящие изоляционные материалы включают в себя, но не ограничиваются ими, полиэфирные, акриловые, полиуретановые, поливиниловые, кремниевые, эпоксидные или другие изоляционные составы, или их сочетания.

Опорный соединитель 311 включает в себя механически наклоненный контактный элемент 317. В отношении механически наклоненного - это означает, что контактный элемент 317 выполнен с возможностью обеспечения непрерывного физического контакта между внешней поверхностью 313 опорного соединителя 311 и проводником 201 посредством упругости материала, "памяти" материала, вследствие веса опорного соединителя 311 или вследствие любого другого обеспечивающего силу средства, чтобы контактировать и удерживать контакт с проводником 201. Составные соединители 309 обеспечивают электрическое соединение посредством физического контакта между проводящим элементом в электрическом соединении с проводом 307 и любым или обоими из проводника 201, и проводящей внешней поверхности 313 опорного соединителя 311. Составной соединитель 309 может включать в себя любой соединитель, способный обеспечивать электрический контакт между внешней поверхностью 313 и проводом 307 и может включать в себя зажимы, разъемы, винты, припой или любое другое электрическое соединение (см. также фиг. 18-22).

Фиг. 4 показывает вид в перспективе части опорного элемента 203, имеющего альтернативную геометрию относительно опорного элемента 203, показанного на фиг. 3, электрически соединенного с электрическим устройством 300. Как и в опорном элементе 203 на фиг. 3, опорный элемент 203 включает в себя резервуар 301 и поверхности 205 нижней кромки. К тому же опорный элемент 203 включает в себя нижний отсек 303. Нижний отсек 303 включает в себя отверстие 305 и дополнительные поверхности, на которых могут монтироваться проводники 201. Хотя фиг. 4 показывает два проводника в нижнем отсеке 303 вдоль вертикальных стенок, могут присутствовать дополнительные проводники 201, и они могут монтироваться на любой из поверхностей внутри или на внешней области нижнего отсека 303. Хотя фиг. 4 показывает электрическое соединение с электрическим устройством, обеспечиваемое проводниками 201, расположенными на нижней кромке 205, электрическое соединение может совершаться с использованием любого сочетания соединителей, которые завершают электрическую схему для питания электрического устройства 300. Например, электрическое устройство 300 может быть подключено к проводнику 201, имеющему положительную полярность на поверхности 205 нижней кромки, и проводнику, имеющему отрицательную полярность в нижнем отсеке 303.

Фиг. 5 показывает опорный соединитель 311 и опорный элемент 203 согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Опорный элемент 203 включает в себя резервуар 301, поверхность 205 нижней кромки и проводники 201. Хотя опорный элемент 203 показывается в связи с опорным соединителем 311 и включает в себя единственную поверхность 205 нижней кромки, опорные соединители 311 могут использоваться с любой геометрией опорного элемента, имеющего проводники 201 на противоположных сторонах опорного элемента 203, например геометрией, имеющей нижний отсек 303, как на фиг. 4. Опорный соединитель 311 включает в себя внешнюю проводящую поверхность 313 и внутреннюю изоляционную поверхность 315, как описано выше относительно фиг. 3. Опорный соединитель 311 также включает в себя контактный элемент 317. Контактный элемент 317 механически наклоняется, чтобы обеспечить усилие на проводниках 201 при установке на опорном элементе 203. Опорный соединитель 311 дополнительно включает в себя верхнюю часть 501, имеющую геометрию, выполненную с возможностью соответствия резервуару 301 тем способом, который может обеспечить усилие к контактному элементу 317, чтобы поддерживать электрический контакт с проводником 201.

К тому же опорный соединитель 311 имеет первый конец 503 и второй конец 505. Первый конец 503 опорного соединителя 311 включает в себя контактный элемент 317. Второй конец 505 включает в себя поверхность 507 второго конца, на которой могут быть выполнены электрические соединения. Опорный соединитель 311 выполнен с возможностью позволить разделение первого конца 503 и второго конца 505 способом, позволяющим установку опорного соединителя 311 над резервуаром 301 опорного элемента 203. В предпочтительном варианте осуществления опорный соединитель 311 использует профильную латунную проводящую внешнюю поверхность 313 с изоляционным покрытием MYLAR^® на внутренней поверхности 315, где латунный материал обладает механическими свойствами, которые обеспечивают усилие закрепления или зажима вокруг резервуара 301, чтобы удерживать опорный соединитель 311 в положении и помогать в поддержке контакта между контактным элементом 317 и проводником 201, но является достаточно гибким, чтобы позволить разделение первого конца 503 и второго конца 505, что позволяет установку соединителя выше опорного элемента 203. Контактный элемент 317 имеет геометрию, которая контактирует с проводником 201 с достаточным усилием и под углом, при которых контактный элемент 317 проникает через любую грязь, пыль или окисел, которые могут присутствовать на поверхности проводника 201. В предпочтительном варианте осуществления контактный элемент 317 включает в себя выступ 509, который обеспечивает поперечное движение, например зачищающее движение, по поверхности проводника 201, чтобы дополнительно содействовать проникновению через любую грязь, пыль или окисел на поверхности проводника и обеспечить достаточный электрический контакт между контактным элементом 317 и проводником 201.

Как показано на фиг. 5, контактный элемент 317 из этого варианта осуществления изобретения включает в себя U-образную геометрию, заканчивающуюся плоским выступом 509, изогнутую вниз. U-образная форма и угол выступа 509 действуют в качестве пружины, чтобы обеспечить механический наклон на проводнике 201 при установке на опорный элемент 203. Выступ 509 может включать в себя единичный выступ или множество выступов, ориентированных под аналогичными или разными углами и/или направлениями. Упругость материала контактного элемента 317 обеспечивает механический наклон и позволяет контактному элементу 317 поддерживать физический контакт с проводником 201. Закрепляющее или зажимающее действие верхней части 501 опорного соединителя 311 может дополнительно содействовать обеспечению механического наклона к проводнику 201.

Фиг. 6 показывает вид сбоку опорного соединителя, показанного на фиг. 5, установленного на опорный элемент 203. Как показано, верхняя часть 501 соответствует геометрии резервуара 301 и удерживает опорный соединитель 311 на месте. Первый конец 503 включает в себя контактный элемент 317, который контактирует с проводником 201. Второй конец 505 включает в себя поверхность 507 второго конца, которая обеспечивает поверхность, которая предпочтительно является по существу плоской и ориентированной в горизонтальном направлении для обеспечения поверхности, которая является подключаемой с помощью силы тяжести. Однако электрические соединения могут размещаться вдоль любого расположения на проводящей поверхности опорного соединителя 311. Изоляционная внутренняя поверхность 315 позволяет второй стороне опираться на поверхности опорного элемента 203 и проводника на втором конце 505, не создавая электрический контакт. Соединение опорного соединителя 317 с проводником 201 позволяет опорному соединителю 317 обеспечивать электрическое соединение между проводником 201 рядом с первым концом 503 с поверхностью 507 конца на втором конце 505.

Фиг. 7 показывает опорный соединитель 311 и опорный элемент 203 согласно альтернативному варианту осуществления настоящего изобретения. Опорный элемент 203 и опорный соединитель 311 включают в себя ту же компоновку резервуара 301, поверхности 205 нижней кромки и проводников 201, внешней поверхности 313, внутренней поверхности 315, верхней части 501 и второго конца 505, как показано и описано по отношению к фиг. 5. Однако контактный элемент 317 имеет геометрию, имеющую изогнутый выступ 509, тянущийся от первого конца 503 опорного соединителя 311. Выступ 509 выполнен с возможностью действовать в качестве пружины для обеспечения механического наклона на проводнике 201 при установке на опорный элемент 203. Упругость материала контактного элемента 317 обеспечивает механический наклон и позволяет контактному элементу 317 поддерживать физический контакт с проводником 201. К тому же геометрия предпочтительно обеспечивает поперечное движение, например зачищающее движение, по поверхности проводника 201, чтобы дополнительно содействовать проникновению через любую грязь, пыль или окисел на поверхности проводника 201 и обеспечить достаточный электрический контакт между контактным элементом 317 и проводником 201. Закрепляющее или зажимающее действие верхней части 501 опорного соединителя 311 может дополнительно содействовать обеспечению механического наклона к проводнику 201.

Фиг. 8 показывает вид сбоку опорного соединителя 311, показанного на фиг. 7, установленного на опорный элемент 203. Фиг. 8 включает в себя ту же компоновку резервуара 301, поверхности 205 нижней кромки и проводников 201, внешней поверхности 313, внутренней поверхности 315, верхней части 501 и второго конца 505, которая показана и описана по отношению к фиг. 6. Однако, как описано относительно фиг. 7 выше, выступ 509 изгибается от части первого конца 503 навстречу и соприкасается с проводником 201. Соединение опорного соединителя 317 с проводником 201 позволяет опорному соединителю 317 обеспечивать электрическое соединение между проводником 201 рядом с первой стороной 503 с поверхностью 507 конца на втором конце 505.

Фиг. 9 показывает опорный соединитель 311 и опорный элемент 203 согласно дополнительному варианту осуществления настоящего изобретения. Опорный элемент 203 и опорный соединитель 311 включают в себя ту же компоновку резервуара 301, поверхности 205 нижней кромки и проводников 201, внешней поверхности 313, внутренней поверхности 315, верхней части 501 и второго конца 505, которая показана и описана по отношению к фиг. 5. Однако U-образный опорный соединитель имеет геометрию, имеющую U-образный контактный элемент 317, образующий первый конец 503 опорного соединителя 311. U-образный контактный элемент 317 выполнен с возможностью действовать в качестве пружины для обеспечения механического наклона на проводнике 201 при установке на опорный элемент 203. Упругость материала контактного элемента 317 обеспечивает механический наклон и позволяет контактному элементу 317 поддерживать физический контакт с проводником 201. Закрепляющее или зажимающее действие верхней части 501 опорного соединителя 311 может дополнительно содействовать обеспечению механического наклона к проводнику 201.

Фиг. 10 показывает вертикальный разрез опорного соединителя 311, показанного на фиг. 9, установленного на опорный элемент 203. Фиг. 10 включает в себя ту же компоновку резервуара 301, поверхности 205 нижней кромки и проводников 201, внешней поверхности 313, внутренней поверхности 315, верхней части 501 и второго конца 505, которая показана и описана по отношению к фиг. 6. Однако, как описано относительно фиг. 9 выше, контактный элемент 317 тянется навстречу и соприкасается с проводником 201. Соединение контактного элемента 317 с проводником 201 позволяет опорному соединителю 311 обеспечивать электрическое соединение между проводником 201 рядом с первым концом 503 с внешней поверхностью на поверхности 507 конца на втором конце 505.

Фиг. 11 показывает опорный соединитель 311 и опорный элемент 203 согласно альтернативному варианту осуществления настоящего изобретения. Опорный элемент 203 и опорный соединитель 311 включают в себя ту же компоновку резервуара 301, поверхности 205 нижней кромки и проводников 201, внешней поверхности 313, внутренней поверхности 315, верхней части 501 и второго конца 505, которая показана и описана по отношению к фиг. 5. Однако контактный элемент 317 имеет геометрию, имеющую выступ 509, образующий дугу, тянущуюся от первого конца 503 опорного соединителя 311. Выступ 509 выполнен с возможностью действовать в качестве пружины для обеспечения механического наклона на проводнике 201 при установке на опорный элемент 203. Упругость материала контактного элемента 317 обеспечивает механический наклон и позволяет контактному элементу 317 поддерживать физический контакт с проводником 201. К тому же геометрия предпочтительно обеспечивает остроконечный контакт с проводником 201, чтобы содействовать проникновению через любую грязь, пыль или окисел на поверхности проводника 201 и обеспечить хороший электрический контакт между контактным элементом 317 и проводником 201. Закрепляющее или зажимающее действие верхней части 501 опорного соединителя 311 может дополнительно содействовать обеспечению механического наклона к проводнику 201.

Фиг. 12 показывает вертикальный разрез опорного соединителя 311, показанного на фиг. 11, установленного на опорный элемент 203. Фиг. 12 включает в себя ту же компоновку резервуара 301, поверхности 205 нижней кромки и проводников 201, внешней поверхности 313, внутренней поверхности 315, верхней части 501 и второго конца 505, которая показана и описана по отношению к фиг. 6. Однако, как описано относительно фиг. 7 выше, выступ 509 тянется от части первого конца 503, образующего арку, навстречу и соприкасается с проводником 201. Соединение минимизирует точку контакта и увеличивает силу на единицу площади на проводнике 201 от контактного элемента 317, допуская проникновение через любую пыль, грязь или окисел, присутствующие на поверхности проводника 201. Соединение опорного соединителя 317 с проводником 201 позволяет опорному соединителю 317 обеспечивать электрическое соединение между проводником 201 рядом с первым концом 503 с внешней поверхностью 313 на втором конце 505 поверхности 507 конца.

Фиг. 13 показывает опорный соединитель 311 для предоставления энергии проводникам 201, смонтированный на опорном элементе 203, согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Опорный соединитель 311 обеспечивает соединение между проводником 201 и ножом 1301 на втором конце 505, который является присоединяемым к источнику питания. Опорный элемент 203 и опорный соединитель 311 включают в себя ту же компоновку резервуара 301, поверхности 205 нижней кромки и проводников 201, внешней поверхности 313, внутренней поверхности 315, верхней части 501, первого конца 503, контактного элемента 317 и выступа 509, которая показана и описана по отношению к фиг. 5. Контактный элемент 317 не ограничивается геометрией, показанной на фиг. 13, а может включать в себя любую подходящую геометрию, которая обеспечивает механический наклон и электрический контакт с проводником 201, включая, но не ограничиваясь ими, контактные элементы 317, проиллюстрированные на фиг. 7-12 и 16-17. Нож 1301 включает в себя одну или несколько проводящих поверхностей, которые являются присоединяемыми к источнику питания. Подходящие крепежные устройства включают зажимы, фиксаторы, обжимные соединения, разъемы, винты, припой или любое другое подходящее крепежное устройство. Геометрия ножа 1301 не ограничивается показанной геометрией и может включать в себя любую геометрию, которая обеспечивает проводящие поверхности, подключаемые к источнику питания.

Фиг. 14 показывает вертикальный разрез опорного соединителя, показанного на фиг. 13, установленного на опорный элемент 203. Опорный элемент 203 и опорный соединитель 311 включают в себя ту же компоновку резервуара 301, поверхности 205 нижней кромки и проводников 201, внешней поверхности 313, внутренней поверхности 315, верхней части 501, первого конца 503, контактного элемента 317 и выступа 509, которая показана и описана по отношению к фиг. 6. Однако, как описано относительно фиг. 13 выше, второй конец 505 включает в себя нож 1301, который является подключаемым к источнику питания. Соединение ножа 1301 на втором конце 505 с источником питания позволяет опорному соединителю 311 предоставить энергию проводнику 201 через контактный элемент 317 рядом с первым концом 503.

Фиг. 15 показывает вертикальный разрез пересечения опорных элементов 203, разрезанного по направлению 15-15 из фиг. 2, имеющего опорный соединитель 311, расположенный для предоставления энергии между проводниками 201 на отдельных опорных элементах 203. Опорные элементы 203 имеют структуру, показанную и описанную относительно фиг. 5. Чтобы облегчить сопряжение поперечных опорных элементов 203, паз 1501 позволяет обеспечить пересечение этих опорных элементов. Паз 1501 включает в себя часть кромки 304, которая достаточно поднята, чтобы сопрягаться с пересекающимся опорным элементом 203. Хотя фиг. 15 показывает паз 1501, может использоваться любая подходящая компоновка потолочных опорных элементов, известная в данной области техники для пересекающихся потолочных опорных элементов. Опорный соединитель 311 является мостом между проводником 201 на первом опорном элементе 203 рядом с первым концом 503 и вторым поперечным опорным элементом 203 рядом со вторым концом 505. Опорный соединитель 311 включает в себя контактный элемент 317 на каждом из первого конца 503 и второго конца 505. Контактные элементы 317 включают в себя выступ 509 и функционируют показанным и описанным выше относительно фиг. 5 и 6 способом. Контактные элементы 317 не ограничиваются геометрией, показанной на фиг. 15, а могут включать в себя любую подходящую геометрию, которая обеспечивает механический наклон и электрический контакт с проводником 201, включая, но не ограничиваясь ими, контактные элементы 317, проиллюстрированные на фиг. 7-12 и 16-17. Соединение контактного элемента 317 на первом конце 503 с контактным элементом 317 на втором конце 505 позволяет опорному соединителю 311 обеспечивать энергию от проводника 201 рядом с первым концом 503 и от проводника 201 рядом со вторым концом 505.

В другом варианте осуществления изобретения опорный соединитель 311 также может устанавливаться в направлении, противоположном ориентации опорного соединителя 311, показанного на фиг. 5-17, где верхняя часть 501 ориентируется ниже опорного элемента 203, обеспечивая соединения между проводниками 201 с устройствами, такими как источники питания, электрические устройства и/или другие проводники 201.

В дополнение к показанным на фиг. 5-15 конфигурациям опорный соединитель 311 может включать в себя соединения с проводниками 201, расположенными в других местах, таких как нижний отсек 303. Более того, опорный соединитель 311 может устанавливаться в такой конфигурации, что опорный соединитель 311 проходит через отверстия в опорном элементе 203 или в нижнем отсеке 303.

Фиг. 16 и 17 иллюстрируют вариант осуществления настоящего изобретения, использующий соединитель 311, который проходит через отверстие 1603 для обеспечения электрического контакта с проводником 201, расположенным в нижнем отсеке 303. Фиг. 16 показывает вертикальный разрез опорного соединителя 311 в процессе установки на опорный элемент 203. Фиг. 17 показывает вертикальный разрез опорного соединителя 311, установленного вокруг опорного элемента 203. Опорный элемент 203 и опорный соединитель 311 на фиг. 16 и 17 включают в себя ту же компоновку резервуара 301, нижнего отсека 303, проводников 201, внешней поверхности 313, внутренней поверхности 315, контактного элемента 317 и выступа 509, которая показана и описана выше относительно фиг. 4. Вариант осуществления, показанный на фиг. 16 и 17, включает в себя верхнюю часть 501 и первый конец 503, которые показаны и описаны с помощью фиг. 5. Однако на фиг. 16 опорный соединитель 311 включает в себя скат 1605 соединителя и скат 1607 опорного элемента для обеспечения нужного движения контактного элемента 317 вдоль поверхности проводника 201. Скат 1605 соединителя и скат 1607 опорного элемента выполнены с возможностью обладания скошенными поверхностями, которые позволяют контактному элементу 317 проходить в нижний отсек 303 (см. фиг. 16).

Когда устанавливается опорный соединитель 311, поверхность ската 1605 соединителя контактирует с поверхностью ската 1607 опорного элемента, и соединитель побуждается в направлении от тела опорного элемента 203. Контактный элемент 317 направляется навстречу проводнику 201 (см. фиг. 17) посредством движения ската 1605 соединителя к скату 1607 опорного элемента. Движение выступа на поверхности проводника предпочтительно является зачищающим и/или соскабливающим движением, достаточным для удаления пыли, грязи и/или окисла, которые могут присутствовать на поверхности проводника 201. К тому же контактный элемент 317 предпочтительно включает в себя механический наклон. Например, контактный элемент 317 и выступ 509 могут быть выполнены с возможностью действовать в качестве пружины для обеспечения механического наклона посредством упругости материала на проводнике 201 при установке на опорный элемент 203. Отверстие 1603 может располагаться на любой поверхности нижнего отсека 303 и может быть любой геометрии, которая допускает прохождение контактного элемента 317 опорного соединителя 311.

В дополнение к дополнительным конфигурациям опорные соединители 311 также могут включать в себя геометрии и содействовать установке или простому электрическому соединению. Например, опорные соединители 311 могут включать в себя выступ от поверхности опорного элемента 203 при установке, который соответствует элементам, подключенным к опорному элементу 203 или другим устройствам, используемым для установки потолка 103. К тому же опорные соединители 311 могут включать в себя отверстия, геометрии или заранее установленные соединители, которые дают возможность более простой установки или простых электрических соединений. К тому же контактные элементы 317 могут быть удлинены, чтобы способствовать электропроводности между проводниками 201, расположенными на соседних опорных элементах 203. Более того, несколько контактных элементов 317 на первом конце 503 могут использоваться для проведения электричества к одному или нескольким проводникам, расположенным на соседних опорных элементах 203.

В другом варианте осуществления изобретения проводники 201 могут быть, по меньшей мере, частично покрыты материалом, способным сопротивляться коррозии и грязи или пыли. В другом варианте осуществления изобретения проводник может быть встроен в опорный элемент 203. Чтобы облегчить электрический контакт, материал покрытия из этого варианта осуществления изобретения может быть электропроводящим или может быть проницаемым с помощью контакта с контактным элементом 317, чтобы облегчить контакт с проводником 201.

Фиг. 18 показывает другой вариант осуществления настоящего изобретения, включающий в себя составной соединитель 1800, имеющий тело 1801 составного соединителя, размещенное в изоляционном корпусе 1804. Составной соединитель 1800 может использоваться в качестве составного соединителя 309, как показано на фиг. 4, но не ограничивается этим и может использоваться на любой проводящей поверхности 1810 и обеспечивает электрические выводы для соединений с электрическими устройствами. Проводящая поверхность 1810 является поверхностью, которая содержит проводящий материал и может включать в себя проводящие поверхности, показанные в виде проводника 201, который показан на фиг. 3-17, и второй поверхности 507 конца на фиг. 5-12 и 16-17. Тело 1801 составного соединителя включает в себя первый конец 503 и второй конец 505. Тело 1801 составного соединителя также предпочтительно производится из проводящего материала. Подходящие проводящие материалы могут включать в себя такие материалы, как алюминий, медь, латунь, фосфористую бронзу, бериллиево-медный сплав, нержавеющую сталь или другой проводящий материал, или их сочетания. К тому же проводящие материалы могут включать в себя проводящий материал тела, имеющий электролитическое покрытие, включающее, но не ограниченное ими, никелевое, оловянное, свинцовое, висмутовое, серебряное, золотое электролитическое покрытие или другое электролитическое покрытие проводящего материала, или их сочетание. Первый конец 503 включает в себя контактный элемент 317, имеющий выступ 509, выполненный с возможностью соприкосновения с проводящей поверхностью 1810, например поверхностью проводника 201 на фиг. 3-17, или поверхностью 507 конца на втором конце 505 на фиг. 5-12 и 16-17, чтобы создать электрический контакт. Второй конец 505 включает в себя вывод, способный соединять тело 1801 составного соединителя с электрическим устройством, проводящей поверхностью или источником напряжения. Второй конец 505 может включать в себя соединения с устройствами, которые могут монтироваться или не монтироваться на изоляционном корпусе 1804. Соединения для использования в качестве второго конца 505 могут включать в себя любой соединитель, способный обеспечивать электрический контакт между телом 1801 составного соединителя и электрическим устройством, проводящей поверхностью или источником напряжения, и может включать в себя зажимы, разъемы, винты, припой или любое другое известное электрическое соединение.

Как показано на фиг. 19, тело 1801 составного соединителя включает в себя механический наклон, предпочтительно из-за свойств материала тела 1801 составного соединителя, чтобы обеспечивать непрерывный физический контакт между контактным элементом 317 и проводящей поверхностью 1800 посредством упругости материала, "памяти" материала, вследствие веса опорного соединителя 311 или вследствие любого другого обеспечивающего усилие средства, чтобы контактировать и удерживать контакт с проводящей поверхностью 1810. В другом варианте осуществления изобретения проводящая поверхность 1810 может конфигурироваться с лапкой или другой аналогичной геометрией, чтобы вмещать выступ 509 для содействия обеспечению хорошего электрического контакта.

Фиг. 20-22 показывают действие тела 1801 составного соединителя, когда устанавливается составной соединитель 1800. Как показано на фиг. 20, составной соединитель 1800 включает в себя выступ 509, тянущийся от изоляционного тела 1804. Как показано на фиг. 21, тело 1801 составного соединителя начинает отклоняться в направлении 1901 при контакте выступа 509 с проводящей поверхностью 1810. Механический наклон обеспечивает силу на единицу площади, которая поддерживает физический и электрический контакт с проводящей поверхностью 1810. Фиг. 20 показывает составной соединитель 1800, имеющий изоляционное тело 1804, остающееся неподвижным рядом с проводящей поверхностью 1810, с телом 1801 составного соединителя, отклоненным в направлении 1901. Перемещение по направлению 1901 включает в себя зачищающее движение, которое проникает (через) и/или счищает любую грязь, пыль или окисел, которые могут присутствовать на проводящей поверхности 1810, чтобы обеспечить достаточный электрический контакт.

Компоновка тела 1801 составного соединителя и изоляционного тела 1804 не ограничивается компоновкой, показанной на фиг. 18-22. Например, контактный элемент 317 может включать в себя геометрии, такие как геометрии контактного элемента 317, показанные на фиг. 3-17, или любую другую геометрию, которая обеспечивает достаточный электрический и физический контакт посредством механического наклона тела 1801 составного соединителя. В предпочтительном варианте осуществления контактный элемент 317 включает в себя выступ 509, имеющий геометрию, которая позволяет вращение, например вращение в направлении 1901, показанном на фиг. 20-22. Вращение предпочтительно обеспечивает зачищающее движение, которое облегчает, по меньшей мере, частично удаление грязи, пыли или окисла, которые могут присутствовать на проводящей поверхности.

Хотя изобретение описано со ссылкой на предпочтительный вариант осуществления, специалистам в данной области техники будет понятно, что могут быть сделаны различные изменения, и их элементы могут быть заменены эквивалентами без отклонения от объема изобретения. К тому же может быть сделано много модификаций для адаптации конкретной ситуации или материала к идеям изобретения без отклонения от его основного объема. Поэтому подразумевается, что изобретение не должно ограничиваться конкретным вариантом осуществления, раскрытым в качестве лучшего варианта, рассматриваемого для выполнения этого изобретения, но что изобретение будет включать в себя все варианты осуществления, попадающие в объем прилагаемой формулы изобретения.

Изобретение касается электрифицированной потолочной системы с электрическим соединителем, который имеет проводящее тело с первым концом и вторым концом. Первый конец проводящего тела размещен и расположен для обеспечения выборочного электрического контакта с первой проводящей поверхностью, расположенной рядом с потолочной конструкцией. Первый конец также включает в себя проводящий, механически наклоненный элемент, способный поддерживать физический контакт с первой проводящей поверхностью. Второй конец включает в себя поверхность, размещенную и расположенную для обеспечения выборочного электрического контакта с устройством, выбранным из группы, состоящей из источника напряжения, второй проводящей поверхности, электрического устройства и их сочетаний. Проводящее тело обеспечивает электрическую соединяемость между проводящей поверхностью и устройством. Технический результат - обеспечение возможности безопасного использования сверху, снизу и внутри плоскости конструкции решетки. 10 з.п. ф-лы, 22 ил.

1. Электрифицированная потолочная система, содержащая:
потолок, поддерживаемый конструкцией потолочной решетки, причем конструкция потолочной решетки имеет множество опорных элементов, где, по меньшей мере, один опорный элемент имеет вертикальную поверхность;
первый и второй проводящие материалы, имеющие противоположные полярности, причем первый и второй проводящие материалы электрически изолированы друг от друга и установлены, по меньшей мере, на одном из множества опорных элементов, где первый и второй проводящие материалы устанавливаются на противоположных сторонах вертикальной поверхности, по меньшей мере, одного опорного элемента;
соединитель, имеющий проводящее тело, имеющее первый конец и второй конец, причем первый и второй концы расположены на противоположных сторонах вертикальной поверхности, по меньшей мере, одного опорного элемента;
первый конец установлен и расположен для обеспечения выборочного электрического контакта с первым проводящим материалом;
первый конец, содержащий проводящий, механически наклоненный элемент, способный поддерживать физический контакт с первым проводящим материалом;
второй конец, содержащий поверхность, размещенную и расположенную рядом со вторым проводящим материалом, причем второй конец обеспечивает выборочный электрический контакт с устройством, выбранным из группы, состоящей из источника питания, третьего проводящего материала, электрического устройства и их сочетаний; и где проводящее тело обеспечивает электрическую соединяемость между первым проводящим материалом и устройством.

2. Электрифицированная потолочная система по п.1, в которой проводящее тело содержит материал, выбранный из группы, состоящей из алюминия, меди, латуни, фосфористой бронзы, бериллиево-медного сплава, нержавеющей стали и их сочетаний.

3. Электрифицированная потолочная система по п.1, в которой проводящее тело содержит электролитическое покрытие, выбранное из группы, состоящей из никелевого, оловянного, свинцового, висмутового, серебряного, золотого электролитического покрытия и их сочетаний.

4. Электрифицированная потолочная система по п.1, в которой один из первого и второго концов проводящего тела дополнительно содержит в основном горизонтальную поверхность.

5. Электрифицированная потолочная система по п.1, в которой один из первого и второго концов включает в себя проводящий, механически наклоненный элемент, способный поддерживать физический контакт с одним из первого и второго проводящих материалов.

6. Электрифицированная потолочная система по п.1, в которой проводящее тело вытянуто через отверстия в потолочной конструкции.

7. Электрифицированная потолочная система по п.1, в которой, по меньшей мере, часть механического наклона происходит из-за закрепления верхней части соединителя.

8. Электрифицированная потолочная система по п.1, в которой, по меньшей мере, часть механического наклона происходит из-за свойств материала механически наклоненного элемента.

9. Электрифицированная потолочная система по п.1, в которой, по меньшей мере, часть одного из первого и второго проводящих материалов является покрытой.

10. Электрифицированная потолочная система по п.1, в которой проводящее тело дополнительно содержит изоляционное покрытие.

11. Электрифицированная потолочная система по п.10, в которой изоляционное покрытие содержит материал, выбранный из группы, состоящей из полиэфира, акриловой смолы, полиуретана, поливинила, кремния, эпоксидной смолы и их сочетаний.