專利名稱：卡緣發(fā)光二極管燈條連接器和發(fā)光二極管組裝件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及發(fā)光二極管技術領域，更具體地涉及卡緣發(fā)光二極管連接器和發(fā)光二極管組裝件。
背景技術：
LED(發(fā)光二極管)燈日益普及應用在很多種類的照明領域中。LED照明技術已經(jīng)取得了重大的進展，這使得LED燈的使用在各種工業(yè)的、家庭的和其它需要擴大的照明系統(tǒng)的環(huán)境中更讓人承受得起和更加合意。LED燈相對于傳統(tǒng)的白熾照明系統(tǒng)提供了顯著的優(yōu)勢。就白熾燈泡來說，開支不僅僅是更換燈泡的費用，而且還有與燈泡的頻繁更換相關聯(lián)的勞動和成本。在安裝有大量燈泡的地方，這種開支會是巨大的，例如，在大型辦公樓、公共交通運輸工具及其系統(tǒng)和類似地方，為更換燈泡所需的維護費用會很高。這些問題由于LED照明系統(tǒng)而顯著減少。傳統(tǒng)的白色LED燈的工作壽命約為100，000小時，這等于約11年的連續(xù)工作，或者約22年的50%工作。這與白熾燈泡約5000小時的平均壽命形成強烈的對照，因而很容易地覺察到使用LED燈實質上消除了日常更換燈泡的必要。這種優(yōu)勢在照明裝置是嵌入在很難以接近的地方時更加重要。通常認為，在適當設計的系統(tǒng)中，LED燈要比白熾燈泡消耗顯著少的能量。LED電路具有約80%的效率，這意味著80%的電能轉換成了光能，而其余20%作為熱能流失。在大型的照明系統(tǒng)中，這種費用節(jié)省是巨大的。遺憾的是，部分地由于LED燈相對高的成本，現(xiàn)有技術轉而尋求熒光燈泡及系統(tǒng)來作為白熾燈的替代品。熒光照明設備要比白熾照明設備便宜約66%，而提供了基本上相同的亮度。熒光照明設備也要比傳統(tǒng)的白熾照明設備持續(xù)更長時間，平均來說，熒光燈管具有比平常的白熾燈泡長五倍的使用壽命。大多數(shù)商業(yè)和工業(yè)建筑安裝了常規(guī)的熒光燈管照明設備，近來更多的住宅建筑也是如此。熒光照明設備也廣泛用在公共交通運輸系統(tǒng)和車輛、火車、地鐵車輛、飛機等上。然而，熒光燈具有明顯的劣勢。熒光照明電路比白熾照明更復雜，并且通常需要專業(yè)的安裝和昂貴的構件。熒光照明通常沒有白熾照明舒服，并且會明顯感覺到閃爍和產(chǎn)生令一些用戶煩擾的不均勻光。水銀在制造熒光燈管時是一種基本成分，并且由于在環(huán)境中的生物富集而被美國環(huán)保局認為是有害的。對許多市政當局來說，熒光燈管的處理很成問題，并且在許多地方正在進行一場運動來逐步淘汰使用熒光照明。增加對LED照明的依賴因而是一個自然的進展。然而，替換在現(xiàn)有建筑、車輛、系統(tǒng)等中的現(xiàn)有熒光燈管設備和電路是成本所不允許的。因而，就需要一種照明系統(tǒng)能容易地和經(jīng)濟適用地將LED照明裝置安裝在傳統(tǒng)的照明設施中。本發(fā)明為這種需要提供了獨特
4的方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目標和優(yōu)點將部分闡明在下面的描述中，或者從下述描述中明顯可知，或者可從本發(fā)明的實施中獲悉。 根據(jù)本發(fā)明的一方面，設置了 LED燈組裝件，其包括多個LED印刷電路板(PCB)，每個印刷電路板具有至少一個LED燈泡和配置在PCB的每個相對的端部的電連接器焊盤。電連接器被布置成將第一 LED PCB的一端電連接到相鄰的第二 LED PCB的一端。在相鄰的兩LED PCB之間的連接器可采用各種結構。在一特別獨特的實施方式中，所述電連接器包括一絕緣本體,所述絕緣本體具有反向對齊的開口端部。例如，所述本體可具有端部開口的盒式或孔道狀外殼結構。至少兩個電觸頭保持在所述絕緣本體中并間隔開一段距離，所述距離相應于在LED PCB的端部處的連接器焊盤的分離距離。應當意識到的是，在所述本體中可以配置任何數(shù)量的觸頭，這取決于所想要的觸頭焊腳(footprint)。每個觸頭可以是刀刃狀的部件，其具有中心梁和接收通道，所述接收通道在相反方向從所述中心梁延伸到所述絕緣本體的各自開口端部。所述接收通道限定在觸頭臂對之間，所述觸頭臂從所述中心梁橫向地延伸，并且被配置成電接合倚靠插入在所述絕緣本體的開口端部的所述LED PCB—端的連接器焊盤。所述觸頭可用各種方式保持在所述連接器的絕緣本體中。例如，在一獨特的實施方式中，可在所述絕緣本體頂側和底側的內(nèi)表面中形成槽，所述槽具有的寬度基本上相應于所述觸頭的厚度。所述槽在本體的其中一個端部是開口的，使得所述觸頭在各自端部可滑進槽中。所述槽在相對的另一端可以是不通的，使得所述觸頭不會被推出槽中。該實施方式可預期在本體外殼的外表面上包括一標識記號，它提供了具有開口槽的各自縱向端部的標識。在連接相鄰的LED PCB時，在將PCB插入連接器的相對的另一端之前，應將第一 PCB插入連接器的具有開口槽的一端部。首先將PCB插入連接器的相對的另一端部可能會引起觸頭從外殼中被推出穿過槽的開口端面。所述觸頭可以采取確保與LED PCB上的觸頭焊盤可靠電接觸的任何預期的形狀和結構。在一實施方式中，所述電觸頭在觸頭臂上包括有倒鉤，其設置成滑動倚靠所述連接器焊盤。所述觸頭臂可偏置進所述接收通道中，而在所述LED PCB的端部插入所述接收通道之后，所述倒鉤還起著允許所述觸頭臂偏轉之用。應當意識到的是，所述觸頭可通過其它合適的方式保持在所述絕緣本體中，例如，所述電觸頭可被模制進所述本體中。在所述LED PCB之間的所述電連接器允許在板之間有最小的間隔，并因而允許在相鄰板的LED燈泡之間有均勻的間隔。所述電觸頭的中心梁基本上限定了在相鄰LED PCB的端部之間的分離距離。在一特別實施方式中，所述中心梁具有的縱向長度在Imm和5_之間，使得在裝配好的狀態(tài)下所述LED PCB的相鄰端部被間隔開等于約Imm和5mm之間的
最小距離。本發(fā)明也包含被配置成用于接收在照明設施中的LED燈管組裝件，該燈管組裝件包括燈管，所述燈管在其各個相對縱向端部具有端蓋連接器。在此方式下，所述LED燈管組裝件可類似于常規(guī)的熒光照明燈管。多個LED PCB以端對端的結構連接在所述燈管內(nèi)，其中每個LED PCB具有至少一個LED燈泡和電連接器焊盤，所述焊盤配置在所述板的各個相對的端部。在連接好的板的最遠相對端部上的所述電連接器焊盤與所述端蓋連接器電配合接觸。如上所述，電連接器將在燈管內(nèi)的相鄰LED PCB對齊的端部的連接器焊盤連接，使得一第一 LED PCB的一端部電接觸到一第二 LED PCB的一端部。在此方式下，任何預定數(shù)量的LED PCB可在燈管內(nèi)以端對端的方式連接。因此，用標準尺寸的LED PCB、端蓋連接器和板連接器就能夠容易地制造和組裝各種尺寸和額定功率的燈管。只有燈管的長度需要變化以適應LED PCB的預期數(shù)量。所述LED燈管組裝件的獨特之處在于，它能夠容易地配置為用于在現(xiàn)有的熒光照明設施中接收。所述端蓋連接器可包括針腳觸頭，所述針腳觸頭被成形為用來接收在熒光照明設施中的插座內(nèi)。因此，所述LED燈管可以是用于現(xiàn)有的熒光照明設施的替換燈泡。在所述燈管組裝件中的LED PCB之間的電連接器可如上所述那樣配置。本發(fā)明也包含電連接器，其被配置成用于連接在燈管內(nèi)的LED PCB的相鄰端部，其中所述LED PCB在板的各端部具有至少一個LED燈泡和多個電觸頭焊盤。該連接器可具有如上所述的獨特結構和優(yōu)點，并且在此作更詳細的介紹。 下面參照在附圖中示出的特定實施方式來展示本發(fā)明的各個方面。


圖件IA是LED燈管組裝件的一種實施方式的零件IB是圖IA的LED燈管組裝件的局部裝配視2A是根據(jù)本發(fā)明的各方面的電連接器和LED PCB組裝件的一種實施方式的零
2B是圖2A的構件的裝配視3是圖2B裝配好的構件的剖面?zhèn)纫?是LED PCB連接器的實施方式的端面視5是圖4的LED PCB連接器的絕緣本體構件的俯視6是圖4的LED PCB連接器的絕緣本體構件的側視圖；以及7是LED PCB端部的俯視圖，示出了連接器焊盤。
具體實施例方式現(xiàn)參照本發(fā)明的具體實施方式
，其中在附圖中示出了實施例，在此所展示的各種實施方式是為了解釋本發(fā)明的各個方面，并且不應該被解釋為是對本發(fā)明的限制，例如，針對一個實施方式示出的或描述的特征可適用于另一個實施方式，以再產(chǎn)生又一個實施方式。本發(fā)明旨在包括在發(fā)明的范圍和精神內(nèi)的這些以及其它修正和變型。圖IA和IB示出了具體表現(xiàn)本發(fā)明的各個方面的一個特定實施方式。在圖IA中示出了一 LED燈組裝件10所述組裝件10包括多個單獨的LED印刷電路板(PCB) 12。這些板12的每一塊包括至少一個LED燈泡14。在示出的實施方式中，每一塊板12包括四個燈泡14。所述板12可被加工成使其具有標準的長度、燈泡數(shù)量和其它標準的尺度。用這種方式，制造者不必制造和儲存不同尺寸的LED PCB 12，這是一項顯著的費用和制造優(yōu)勢。每一塊板12包括第一端部16和相對的第二端部18，每一端部16、18包括連接器焊盤焊腳，其具體表現(xiàn)為多個連接器焊盤22。這些焊盤22可被限定在板12的主要部分的延伸部20上，所述延伸部20限定了板12的最末端。在一可供選擇的實施方式中，所述連接器焊盤22可被成形為越過板12的主要部分的整個尺寸而沒有延伸部20。所述連接器焊盤22用于電連接和供應電力到安裝在板12上的燈泡14。板12的端部的更詳細視圖在圖7中給出，在該視圖中，所述延伸部20具體表現(xiàn)為兩個單獨的連接器焊盤22，這些焊盤可由任何常規(guī)且合適的導電材料制成，例如，在一特定的實施方式中，所述焊盤是鍍錫件。如圖7所示，在某些圖中規(guī)定了尺寸，這僅僅是為了說明的目的。應當容易意識到的是，大小和尺寸不是本發(fā)明的限制因素，而且本發(fā)明可設定成具有不同的尺寸和大小，這取決于其中使用構件的特定終端產(chǎn)品。再參照圖1A，連接器24設置在相鄰的LED PCB 12之間，該連接器24可采用各種構造并用于以端到端的結構相互連接相鄰的板12。在所述圖中所示出的特定實施方式中，所述電連接器24包括絕緣本體26,所述絕緣本體26由任何合適的絕緣材料例如尼龍46形成。其它材料對本領域技術人員是熟知的并且可用于本發(fā)明的連接器24。所述本體26具有反向對齊的開口端38，如圖4所示。以此方式，所述本體26可具有端部開口的盒式或孔道狀外殼結構28，其中完全穿過所述外殼28形成一通道。多個電觸頭40保持在連接器24的本體26中這些觸頭可由任何合適的材料如鍍錫銅合金制成。所述觸頭40被間隔開一段距離，該距離相應于在LED PCB 12的端部的連接器焊盤22的分離距離，如圖2A特別所示。每個觸頭40電接合并緊靠著一個LED PCB的單個連接器焊盤22，并且將各自的焊盤22電連接到相鄰LED PCB的對準的焊盤22上，如圖2A和2B特別所示。應當意識到的是，任何數(shù)量的觸頭可被配置在本體26中，這取決于在各自LED PCB12上的觸頭焊腳和焊盤焊腳。例如，在圖2A和2B中，所述連接器24包括五個觸頭40，它們與每塊板12上的各自五個連接器焊盤22電接合。這種配置可參考本領域的五通道連接器。在圖4所示的實施方式中，兩個觸頭40保持在兩通道連接器24的本體26中。在圖IA所示的實施方式中，所述連接器24可以是四通道連接器，其具有四個單獨的觸頭40來匹配在板12的端部的相應的四個連接器焊盤。因而應當意識到的是，連接器24不受限于觸頭元件的數(shù)量或端部使用結構。保持在連接器本體26中的所述觸頭40可采用不同的形狀和結構。例如在圖3所特別示出的獨特實施方式中，每一個觸頭元件40是刀刃狀部件并且包括一中心梁或支柱構件42。一對觸頭臂46從所述中心梁在相反的縱向方向延伸,其中每一對臂46限定了一接受通道44用于接收板12的延伸部20，在該延伸部20上具有連接器焊盤22，如圖3特別所示。每個臂46可包括一倒鉤50，所述倒鉤具有傾斜的正面，如圖3特別所示。每一臂46可偏置進所述接受通道44中以緊靠著所述連接器焊盤22提供更剛性的和安全的接合。由于這種結構，所述倒鉤58的傾斜正面輔助將板12的端部20插進接受通道44中。每個觸頭40可用各種方式保持在連接器24的本體26中在所示出的實施方式中，在本體26的頂部30和底部32的內(nèi)部表面中機械加工或以別的方式成形有槽48，如圖2A特別所示。這些槽48在本體26的一個端部處是開口的，以將觸頭40插入本體26中。所述槽48的開口的正面很容易在圖2A中可見。所述槽48具有的寬度通常相應于刀刃狀觸頭40的厚度，所述槽在本體26的另一端部處可以是不通的，使得所述觸頭40不能被推動得完全穿過本體26。
由于上面所討論的槽結構，更適宜地，板12首先插入連接器24的具有槽48的開口端部的縱向端部。通過將板12首先插入這一端部,各個觸頭40被完全推入本體26而倚靠在本體26的另一端處的槽48的盲端，并且因而不能從連接器本體26位移。在板12插入這一端部后，于是可將另一塊板12插入連接器24的另一端。在此，可預期在連接器本體26的頂部30和底部32設置一記號或其它標識52,該記號52對連接器24的第一端部提供了一正向指示，以用于在后來的裝配過程中插入LED PCB 12。該記號可以是任何方式的雕版、壓印、凹痕及類似物。應當意識到的是，各個觸頭可通過任何其它合適的方式保持在連接器24的絕緣本體26中，例如，觸頭40可直接模制到本體26中，或者用其它機械方式保持。參照圖2B，可以看出在相鄰LED PCB12之間的電連接器24能夠使得在板之間的間隔最小化，并因此在相鄰板12的LED燈泡14之間得到明確規(guī)定的均勻間隔。各個觸頭40的中心梁構件42基本上限定了在相鄰LED PCB 12的端部之間的分離距離。在一特定實施方式中，所述中心梁具有的縱向長度在Imm和5mm之間，使得在裝配好的狀態(tài)下LED PCB12的相鄰端部被間隔成等于在約Imm和5mm之間的最小距離。圖5和6是在所示出的連接器24中的本體26的俯視圖和側視圖，如在這些圖和其它圖中所描述的那樣，所述本體26可具有一盒式或孔道狀的外殼結構28，其限定了穿過它的一內(nèi)部通路，如圖4特別所示。本發(fā)明也包含LED燈管組裝件60，如圖IA和IB特別所示。該組裝件60包括燈管62，所述燈管62可以是例如玻璃、塑料或任何其它類型合適的光亮的或透明的材料。所述組裝件60在燈管62的相對端部包括一端蓋連接器64，這些連接器64中的每一個包括任何形式的外部電連接器構件，例如插腳66，這些插腳66接合到常規(guī)的照明設施例如任何形式的常規(guī)熒光照明設施中的供電插座中。多個LED PCB 12連接進位于燈管62內(nèi)的端對端結構中，如在示出了兩塊板12的圖IA中概念性地所示。在已連接好的板12的最端部上的連接器焊盤22接合在端蓋連接器64內(nèi)的相應插座或其它連接器構件中。因此，以這種方式，從一端蓋連接器64通過所述相互連接的板12到所述相對的端蓋連接器64就限定了一完全的電路板。再參照圖1A，應當意識到的是，用標準尺寸的LED PCB、端蓋連接器64和板連接器24就能夠容易地制造和組裝各種尺寸和額定功率的燈管組裝件60。只有燈管62的長度需要變化以適應LED PCB 12增加的或減少的數(shù)量。特別在圖IA中示出的燈管組裝件60的獨特之處在于，它類似于常規(guī)的熒光照明燈泡并且能夠容易地配置來接收在現(xiàn)有的熒光照明設施中。因此，所述LED燈管組裝件60能夠充當用于現(xiàn)有的熒光照明設施的替換燈泡。也應當容易意識到的是，本發(fā)明也包含電連接器24，如上所述，其被配置成用于連接在燈管62或其它類型照明設施內(nèi)的LED PCB 12的相鄰端部。本領域的技術人員也應當容易意識到的是，在不背離本發(fā)明在權利要求書及其相等物所闡明的范圍和精神的情形下可以對本發(fā)明作出各種改進和變型。
權利要求
1.LED燈管組裝件，被配置成用于接收在照明設施中，包括 燈管，在其各個相對縱向端部具有端蓋連接器； 多個LED印刷電路板(PCB)，以端對端的結構連接在所述燈管內(nèi)，每個所述LED PCB具有至少一個LED燈泡和電連接器焊盤，所述電連接器焊盤配置在所述LED PCB的各個相對的端部，連接好的所述LED PCB的末端的所述相對的端部的所述連接器焊盤與所述端蓋連接器電配合接觸；電連接器，將所述燈管內(nèi)相鄰的所述LED PCB的對齊的端部的所述連接器焊盤連接，使得一第一 LED PCB的一端部電接觸到一第二 LEDPCB的一端部，其中所述電連接器還包括絕緣本體和多個電觸頭，其具有封閉的頂部和封閉的底部，所述頂部和底部延伸到所述本體的相對的開口的縱向端部，所述電觸頭保持在所述絕緣本體中并且間隔開一段距離，所述距離相應于在所述LED PCB的所述端部處的所述連接器焊盤的分離距離； 每個所述電觸頭具有反向延伸的接收通道，所述接收通道沿相反方向延伸到各自的所述絕緣本體的所述開口的縱向端部，所述接收通道由相對的成對觸頭臂限定，所述觸頭臂設置在所述絕緣本體的所述封閉的頂部和封閉的底部的內(nèi)表面中的槽中，所述槽至少延伸到所述觸頭臂的端部。
2.如權利要求I所述的LED燈管組裝件，其特征在于，所述組裝件被配置為用于接收在熒光照明設施中，所述端蓋連接器包括針腳觸頭，所述針腳觸頭被成形為用于接收在所述熒光照明設施中的插座中。
3.如權利要求I所述的LED燈管組裝件其特征在于所述LEDPCB具有標準的統(tǒng)一長度，并且由此通過在所述燈管內(nèi)連接或多或少的所述LED PCB來配置長度和功率有變化的組裝件。
4.如權利要求I所述的LED燈管組裝件，其特征在于，所述槽在所述絕緣本體的一個所述縱向端部處是開口的，以插入所述電觸頭，并且所述LED燈管組裝件還包括在所述絕緣本體的外表面上的標識記號，所述標識記號提供了為具有所述開口的槽的各自所述縱向端部而設置的標識。
5.如權利要求I所述的LED燈管組裝件，其特征在于，所述相對的成對觸頭臂包括倒鉤，所述倒鉤設置成滑動倚靠并保持電接合插入所述接收通道的所述LED PCB的所述連接器焊盤。
6.如權利要求5所述的LED燈管組裝件，其特征在于，所述觸頭臂偏置進所述接收通道中。
7.如權利要求I所述的LED燈管組裝件，其特征在于，所述電觸頭被模制進絕緣本體中。
8.LED PCB電連接器，其被配置成用于連接在LED燈組裝件內(nèi)的LED PCB的相鄰端部，所述LED PCB在其各端部具有至少一個LED燈泡和多個電觸頭焊盤，所述連接器包括 絕緣本體，具有相對的開口的縱向端部和至少兩個保持在所述絕緣本體中的電觸頭，所述觸頭間隔開一段距離，所述距離相應于在所述LEDPCB的所述端部處的所述連接器焊盤的分離距離； 每個所述電觸頭具有中心梁和相對的接收通道，所述接收通道從所述中心梁沿相反方向延伸到所述絕緣本體的各自所述開口的縱向端部，所述接收通道限定在相對的成對觸頭臂之間，所述觸頭臂從所述中心梁橫向地延伸，所述觸頭臂被配置成電接合倚靠插入在所述絕緣本體的所述開口的縱向端部的一所述LED PCB的一端部的所述連接器焊盤； 所述絕緣本體包括一外殼，所述外殼具有封閉的頂部、封閉的底部、側部和在所述本體的所述開口的縱向端部之間貫穿延伸的通道，所述頂部和底部延伸到所述開口的縱向端部，所述相對的成對觸頭臂中的每一個適配進所述外殼的所述頂部和底部的內(nèi)表面中的槽中，所述槽至少延伸到所述觸頭臂的端部。
9.如權利要求8所述的LEDPCB連接器，其特征在于，所述槽在所述外殼的一個所述縱向端部處是開口的，以插入所述電觸頭，并且所述LED PCB連接器還包括在所述外殼的外表面上的標識記號，所述標識記號提供了為具有所述開口的槽的各自所述縱向端部而設置的標識。
10.如權利要求8所述的LEDPCB連接器，其特征在于，所述相對的成對觸頭臂偏置進所述接收通道中并且包括倒鉤，所述倒鉤設置成滑動倚靠并保持電接觸插入所述接收通道的所述LED PCB的所述連接器焊盤。
11.如權利要求8所述的LEDPCB連接器，其特征在于，所述電觸頭被模制進絕緣本體中。
12.如權利要求8所述的LEDPCB連接器，其特征在于，所述電觸頭的所述中心梁具有的縱向長度在Imm和5mm之間，使得在裝配好的狀態(tài)下所述LED PCB的相鄰端部被間隔開等于所述中心梁的所述長度的最小距離。
全文摘要
本發(fā)明涉及卡緣發(fā)光二極管燈條連接器和發(fā)光二極管組裝件。LED燈組裝件包括多個LED印刷電路板(PCB)，每個LED PCB具有至少一個LED燈泡和配置在所述LED PCB的每個相對的端部的電連接器焊盤。至少一個電連接器被配置來將一第一LED PCB的一端連接到一第二所述LED PCB的一端，使得所述第一和第二LED PCB端對端電連接。所述連接好的LED PCB可配置在燈管中，所述燈管包括用于安裝燈管到照明設施中的連接器端蓋。
文檔編號H01R12/73GK102980156SQ20121051705
公開日2013年3月20日 申請日期2009年12月8日 優(yōu)先權日2008年12月8日
發(fā)明者彼得·畢曉普 申請人:阿維科斯公司