(57)【要約】【課題】          ＬＥＤ素子を、絶縁被覆を有する電線束に、電線カットを伴うことなく、また、ハンダ付けを行うことなく直接接続する方法を提供する。【解決手段】    リード端子受入孔を備えたコネクターボードの上面から、リード端子を当該受入孔に挿入・固定し、当該ボードの下面には固定された各リード端子に電気的に接続された貫入ピンをそれぞれ植設し、さらに所望により制限抵抗を接続してなるＬＥＤ接続ユニットを形成し、この貫入ピンを電線束の絶縁被覆を通して貫入させ電線の芯導線部と電気的に接続する。【選択図】        図６
2006041157.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リード端子を有するＬＥＤ素子のそれぞれを、そのまま、又は制限抵抗とともに、芯導線部を絶縁被覆した電線束に接続する方法であって、
リード端子受入孔を備えたコネクターボードの上面から、当該リード端子を当該受入孔に挿入・固定し、当該ボードの下面には固定された各リード端子に電気的に接続された貫入ピンをそれぞれ植設し、さらに制限抵抗を装入する場合は、リード端子と貫入ピンを接続する導路の少なくとも一つには前記制限抵抗を接続してなるＬＥＤ接続ユニットを形成する工程、
当該ＬＥＤ接続ユニットの当該貫入ピンを電線束の絶縁被覆を通して貫入させ電線の芯導線部と電気的に接続する工程、及び、
接続された当該ＬＥＤ素子及び電線束をこの状態で保持する工程からなることを特徴とするＬＥＤ素子を電線束へそのまま、又は制限抵抗とともに直接装着し接続する方法。
【請求項２】
リード端子を有するＬＥＤ素子のそれぞれを、そのまま、又は制限抵抗とともに、芯導線部を絶縁被覆した電線束に接続する方法であって、
リード端子受入孔を備えたコネクターボードの上面から、当該リード端子を当該受入孔に挿入・固定し、当該ボードの下面には固定された各リード端子に電気的に接続された貫入ピンをそれぞれ植設し、さらに制限抵抗を装入する場合は、リード端子と貫入ピンを接続する導路の少なくとも一つには前記制限抵抗を接続してなるＬＥＤ接続ユニットを形成する工程、
当該ＬＥＤ接続ユニットに、拘束溝部が形成されたスペーサーを、上記貫入ピンをその溝部裏面からに貫入させ、先端を露出させて装着する工程、
スペーサーが装着された当該ＬＥＤ接続ユニットの当該貫入ピン先端を電線束の絶縁被覆を通して貫入させ電線の芯導線部と電気的に接続するとともに、電線束を当該スペーサーの拘束溝部に保持せしめる工程、及び、
接続された当該ＬＥＤ素子及び電線束をこの状態で保持する工程からなることを特徴とするＬＥＤ素子を電線束へそのまま、又は制限抵抗とともに直接装着し接続する方法。
【請求項３】
リード端子を有するＬＥＤ素子のそれぞれを、そのまま、又は制限抵抗とともに、芯導線部を絶縁被覆した電線束に接続する方法であって、
リード端子受入孔を備えたコネクターボードの上面から、当該リード端子を当該受入孔に挿入・固定し、当該ボードの下面には固定された各リード端子に電気的に接続された貫入ピンをそれぞれ植設し、さらに制限抵抗を装入する場合は、リード端子と貫入ピンを接続する導路の少なくとも一つには前記制限抵抗を接続してなるＬＥＤ接続ユニットを形成する工程、
ＬＥＤ接続ユニットを保持する外方へ開口する保持開口部と、当該開口部に保持した当該ユニットを密閉する蓋部を備えたホルダーを準備する工程、
上記ＬＥＤ接続ユニットを当該ホルダーの当該保持開口部に嵌着する工程、
当該ホルダーに嵌着されたＬＥＤ接続ユニットに、拘束溝部が形成されたスペーサーを、上記貫入ピンをその溝部裏面からに貫入させ、先端を露出させて装着する工程、
スペーサーが装着された当該ＬＥＤ接続ユニットの当該貫入ピン先端を電線束の絶縁被覆を通して貫入させ電線の芯導線部と電気的に接続するとともに、電線束を当該スペーサーの拘束溝部に保持せしめる工程、及び、
当該ホルダーの蓋部を閉じて接続された当該ＬＥＤ素子及び電線束を密閉・保持する工程からなることを特徴とするＬＥＤ素子をそのまま、又は電線束へ制限抵抗とともに直接装着し接続する方法。
【請求項４】
リード端子を有するＬＥＤ素子のそれぞれを、そのまま、又は制限抵抗とともに、芯導線部を絶縁被覆した電線束に接続するため接続用装置において、
当該装置は、リード端子受入孔を備えたコネクターボードの上面から、当該リード端子を当該受入孔に挿入・固定し、当該ボードの下面には固定された各リード端子に電気的に接続された貫入ピンをそれぞれ植設し、さらに制限抵抗を装入する場合は、リード端子と貫入ピンを接続する導路の少なくとも一つには前記制限抵抗を接続してなるＬＥＤ接続ユニットと、
ＬＥＤ接続ユニットを保持する外方へ開口する保持開口部と、当該開口部に保持した当該ユニットを密閉する蓋部を備えたホルダーと、及び、
電線束の拘束溝部が形成され、上記ホルダーに嵌着されたＬＥＤ接続ユニットの上記貫入ピンをその溝部裏面から貫入させ、先端を露出させて装着されるスペーサーからなる装置であって、
スペーサーが装着された当該ＬＥＤ接続ユニットの当該貫入ピン先端は電線束の絶縁被覆を通して貫入せしめられて電線の芯導線部と電気的に接続され、電線束は当該スペーサーの拘束溝部に保持せしめられるものであることを特徴とするＬＥＤ素子接続用装置。
【請求項５】
複数のＬＥＤ素子を絶縁被覆を有する電線束にそのまま、又は制限抵抗とともに間隔をおいて直接装着し電気的に接続したイルミネーション装置であって、
リード端子を有するＬＥＤ素子を複数準備し、
リード端子受入孔を備えたコネクターボードの上面から、当該リード端子のそれぞれを当該受入孔に挿入・固定し、当該ボードの下面には固定された各リード端子に電気的に接続された貫入ピンをそれぞれ植設し、さらに制限抵抗を接続する場合はリード端子と貫入ピンを接続する導路の少なくとも一つに前記制限抵抗を接続してなるＬＥＤ接続ユニットをそれぞれ形成し、
ＬＥＤ接続ユニットを保持する外方へ開口する保持開口部と、当該開口部に保持した当該ユニットを密閉する蓋部を備えたホルダーを準備し、
当該ＬＥＤ接続ユニットを当該ホルダーの当該保持開口部にそれぞれ嵌着し、
当該ホルダーに嵌着されたＬＥＤ接続ユニットに、拘束溝部が形成されたスペーサーを、上記貫入ピンをその溝部裏面から貫入させ、先端を露出させて装着し、
スペーサーが装着された当該ＬＥＤ接続ユニットの当該貫入ピン先端を、電線束のそれぞれＬＥＤ素子と接続すべき部位の絶縁被覆を通してそれぞれ貫入させ電線の芯導線部と電気的に接続し、電線束をそれぞれの部位を当該スペーサーの拘束溝部に保持せしめた状態で当該ホルダーの蓋部を閉じることにより、
当該複数のＬＥＤ素子が電線束に密閉・保持された状態で間隔をおいて電線束へそのまま、又は制限抵抗とともに直接装着されてなるイルミネーション装置。
【請求項６】
請求項３に記載の方法により、複数のＬＥＤ素子を絶縁被覆を有する電線束にそのまま、又は抵抗とともに、間隔をおいて直接装着して電気的に接続したイルミネーション用装置。
【請求項７】
リード端子を有するＬＥＤ素子のそれぞれを、そのまま、又は制限抵抗とともに、芯導線部を絶縁被覆した電線束に接続する方法において使用する接続ユニットであって、
リード端子受入孔を備えたコネクターボードの上面から、当該リード端子を当該受入孔に挿入・固定し、当該ボードの下面には固定された各リード端子に電気的に接続された貫入ピンをそれぞれ植設し、さらに制限抵抗を装入する場合は、リード端子と貫入ピンを接続する導路の少なくとも一つには前記制限抵抗を接続してなる当該ＬＥＤ接続ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ素子を絶縁被覆を有する電線に、当該ＬＥＤ素子間の電線カットを伴うことなく、かつ、ハンダ付けを行うことなく、直接、または抵抗とともに接続する方法に関する。また本発明は、かかる接続方法により形成された多数のＬＥＤ素子を絶縁被覆を有する電線に一定の間隔で接続装着したイルミネーション用装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
（イルミネーション）
近時、都会の夜を無数の電球で電飾、演出、ライトアップする光の芸術（イルミネーション）が全国津津浦々で、大きな話題となっている。例えば、神戸（ミレナリオ）を始めとして、丸の内（東京ミレナリオ）、六本木ヒルズ、お台場、汐留、さらには北は札幌から、横浜、名古屋、大阪、南は九州等々・・・である。これらの各地においては、再開発地区のオープニング、ホテル、駅舎、店舗、リゾート地、テーマパーク、ドームパーク、スキー場、クリスマスイベント等にあわせたイルミネーションが、集客又は町おこし等に欠くべからざる武器や手段として、競って行われており、いまやイルミネーションによる電飾、演出無しでの夜のエンターテインメントやアミューズメントは、成り立ち得ないといって過言ではない。
【０００３】
これらのイルミネーションスポットにおいては、何千、何万という電球が、優美なデザインや模様のまばゆいばかりの光のトンネル、優美な曲線の光の木々及び高くそびえる光の構造物等を形成し、観客を、夢の世界、幻想の空間に誘う。まさに百聞は一見にしかず、例えば著名な光のトンネル、ミレナリオなど、訪れる無数の観客も陶然となり、そこかしこに配置されたガードマンの、前に進んでください、立ち止まらないでください、という声をからしての必死の注意にもかかわらず、押し合いながら流れに逆らって停止し、上を向いて頭上に掲げたデジカメやビデオで撮影するものも多いのは、無理からぬところといえよう。
【０００４】
しかして、これだけイルミネーションが常時、恒常的に行われるようになると、人々の目も肥えてくるため、装飾電球数の少ない、おざなりのイルミネーションではかえって貧弱にみえて観客の期待を裏切ることになるため、その失望も大きく、逆効果となる。すなわち、本格的なイルミネーションにおいて、もっとも重要な要素の一つは電球配列の密度であって、膨大な数の電球（例えば高さ８メートル、幅３メートルの落葉樹を装飾する場合でさえ、通常３０００個の電球が必要で、２０００個程度では寂しく、かえって貧弱であるとする。）が必要となる。このため、ミレナリオ等のイルミネーションの設置者や主催者は、昨年より今年、今年より来年と、装飾電球数やさらにその光質（輝度）について、年々歳々バージョンアップが要求され、けっして気を抜けないのである。
【０００５】
このようなイルミネーション用装置としては、電球に一定間隔にて装飾用電球を取り付けたものが常用されている。たとえば、標準単位として、５０００個の装飾用電球を一定間隔ごとに被覆電線束に予め接続、保持したものがリール巻きとした状態で提供されている。また、近時、従来の白熱灯式の装飾用電球に代えて、半導体による各種ＬＥＤ（発光ダイオード、light emitting diode）が、高輝度、高発光効率、低消費電力、小型・軽量、低発熱、長寿命、高信頼性の特徴があるため、さらにまた、独特の透明感があり、鮮やかで視認性の高い光を放出するため、好んで使用されるようになってきており、この傾向はますます強まるであろうと推測されている。
【０００６】
（従来技術の欠点）
ところが、このような多数の装飾用電球（上記したように通常数千個が必要）を絶縁被覆を有する電線束に接続することは必ずしも容易ではない。例えば図１は、電球を電線束に直列に接続する結線方法であるが、図から明らかなように、当該電線束の各電球取り付け位置において、当該電線束を一旦切断し（より正確には、電線束の一本をカットする。）、その間に電球を挿入して電気的に接続しなければならない。容易に想像できるように、当該電球の接続を行うためには、当該電線束の両切断面において、電線の絶縁被覆を剥がして芯導線部を露出させ、これを電球のリード線にそれぞれハンダ付け又は圧着する必要がある。この作業は、基本的に手作業であるから、例えば５０００個の電球を被覆電線に取り付けるためには、膨大なマン・パワーを要することは容易に理解されよう。一方、図２は、並列接続の場合の電球の取り付け方法を示すが、作業は基本的に直列接続方式と同様であって、電線束の取り付け個所を両方切断し、絶縁被覆を剥がして、電線束をブリッジするようにしてハンダ付けまたは圧着により接続するのであり、同様に、電球の数に比例して、その作業量は、膨大なものとなる。
【０００７】
このような問題を解決するために、本発明者はさきに、突き刺し弧とリード線係止部を有する選択手切片（接続用金属切片）を介して、絶縁被覆電線束と電球との接続を行う方法を提案した（特許文献１参照。）。すなわち、突き刺し弧とリード線係止部を有する金属切片を２枚使用し、当該突き刺し弧を電線の絶縁被覆に突き刺して芯導線部と接続をとり、一方リード線係止部に、電球のリード線を挟み込むことにより、当該接続用金属切片を介して、当該電球と電線との接続を行うものである。絶縁被覆電線や接続用金属切片の保持には割形ソケットを使用する。たしかにこの方法によれば、従来に比較して作業性は格段に向上するものであった。しかしながら、割形ソケット以外に、絶縁被覆電線と電球リード線との接続のため特定の形状の複数の金属切片を常に準備し、使用する必要がある。しかも、当該金属切片をソケットに打ち込み等の手段で埋設し、保持しなければならず、その作業は繁雑・厄介であった。また、この方法は、通常の白熱灯型装飾用電球に適用されるものであって、近時注目されているＬＥＤ素子にそのまま適用することは困難であるという問題もある。
【０００８】
また、ＬＥＤ素子を使用する場合、これが半導体素子の一種であるため、素子を流れる最適な電流（ＩＦ）はせいぜい１０〜３０ｍｍＡの範囲とする必要があり、ＩＦがこれを超え、例えば４０〜５０ｍｍ程度になると素子の寿命は急激に短くなる。従って、通常、電源とＬＥＤ素子の間に抵抗（電流制限抵抗、単に制限抵抗という。）を直列に挿入して、電圧（ＶＦ）を低下、安定化させ、素子を流れる電流を上記範囲に押さえている。ＬＥＤ素子によっては、このような制限抵抗を内蔵したものが知られている。これは、基板上に電極パターンを形成してこの一つにＬＥＤチップを接続しさらにもう一つの電極とＬＥＤチップ間に厚膜印刷抵抗を形成したものである。ただし、ＩＦを増加させ厚膜抵抗の発熱が大きくなると、当該抵抗の発熱が近接しているＬＥＤチップの周囲温度を上昇させて、発光量を低下させるため、抵抗値の大きなものは使用できず、大きなＩＦを流すことはできないという問題がある。
【０００９】
また、ＬＥＤ素子のリード端子を途中で一旦切断し、この間に当該リード端子の形状に合わせた制限抵抗素子を挿入することも公知である（特許文献２参照。）。しかしながら、リード端子をカットし端子形状に合わせた抵抗を挿入しこれをハンダ付けすることは厄介であり、また、リード端子をカットして異物を挟むことになるため、この部分で端子強度が弱くなる懸念も生ずる。
【００１０】
【特許文献１】特許第２７７９７２６号公報（特許請求の範囲（請求項１〜８）、図５〜１７）
【特許文献２】特開２００３−２７３４０４号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の目的は、ＬＥＤ素子を、絶縁被覆を有する電線束に、当該ＬＥＤ素子間の電線カットを伴うことなく、かつ、ハンダ付けを行うことなく、さらにまた、接続用金属切片など使用することなく、直接接続する方法を提供することである。
【００１２】
本発明の他の目的は、そのようなＬＥＤ素子を電線束に直接接続する際に、所望により、制限抵抗を同時に、かつ、その発熱の影響がＬＥＤチップに及ばない位置に、挿入する方法を提供することである。
【００１３】
本発明のさらに他の目的は、かかる接続方法ニより形成された多数のＬＥＤ素子を絶縁被覆を有する電線に一定の間隔で接続装着したイルミネーション用装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明に従えば、以下のＬＥＤ素子の絶縁被覆を有する電線束への直接装着・接続方法及び多数のＬＥＤ素子を絶縁被覆を有する電線束に間隔を直接装着・接続したイルミネーション装置が提供される。
【００１５】
〔１〕
リード端子を有するＬＥＤ素子のそれぞれを、そのまま、又は制限抵抗とともに、芯導線部を絶縁被覆した電線束に接続する方法であって、
リード端子受入孔を備えたコネクターボードの上面から、当該リード端子を当該受入孔に挿入・固定し、当該ボードの下面には固定された各リード端子に電気的に接続された貫入ピンをそれぞれ植設し、さらに制限抵抗を装入する場合は、リード端子と貫入ピンを接続する導路の少なくとも一つには前記制限抵抗を接続してなるＬＥＤ接続ユニットを形成する工程、
【００１６】
当該ＬＥＤ接続ユニットの当該貫入ピンを電線束の絶縁被覆を通して貫入させ電線の芯導線部と電気的に接続する工程、及び、
接続された当該ＬＥＤ素子及び電線束をこの状態で保持する工程からなることを特徴とするＬＥＤ素子を電線束へそのまま、又は制限抵抗とともに直接装着し接続する方法。
【００１７】
〔２〕
リード端子を有するＬＥＤ素子のそれぞれを、そのまま、又は制限抵抗とともに、芯導線部を絶縁被覆した電線束に接続する方法であって、
リード端子受入孔を備えたコネクターボードの上面から、当該リード端子を当該受入孔に挿入・固定し、当該ボードの下面には固定された各リード端子に電気的に接続された貫入ピンをそれぞれ植設し、さらに制限抵抗を装入する場合は、リード端子と貫入ピンを接続する導路の少なくとも一つには前記制限抵抗を接続してなるＬＥＤ接続ユニットを形成する工程、
【００１８】
当該ＬＥＤ接続ユニットに、拘束溝部が形成されたスペーサーを、上記貫入ピンをその溝部裏面からに貫入させ、先端を露出させて装着する工程、
スペーサーが装着された当該ＬＥＤ接続ユニットの当該貫入ピン先端を電線束の絶縁被覆を通して貫入させ電線の芯導線部と電気的に接続するとともに、電線束を当該スペーサーの拘束溝部に保持せしめる工程、及び、
接続された当該ＬＥＤ素子及び電線束をこの状態で保持する工程からなることを特徴とするＬＥＤ素子を電線束へそのまま、又は制限抵抗とともに直接装着し接続する方法。
【００１９】
〔３〕
リード端子を有するＬＥＤ素子のそれぞれを、そのまま、又は制限抵抗とともに、芯導線部を絶縁被覆した電線束に接続する方法であって、
リード端子受入孔を備えたコネクターボードの上面から、当該リード端子を当該受入孔に挿入・固定し、当該ボードの下面には固定された各リード端子に電気的に接続された貫入ピンをそれぞれ植設し、さらに制限抵抗を装入する場合は、リード端子と貫入ピンを接続する導路の少なくとも一つには前記制限抵抗を接続してなるＬＥＤ接続ユニットを形成する工程、
【００２０】
ＬＥＤ接続ユニットを保持する外方へ開口する保持開口部と、当該開口部に保持した当該ユニットを密閉する蓋部を備えたホルダーを準備する工程、
上記ＬＥＤ接続ユニットを当該ホルダーの当該保持開口部に嵌着する工程、
当該ホルダーに嵌着されたＬＥＤ接続ユニットに、拘束溝部が形成されたスペーサーを、上記貫入ピンをその溝部裏面からに貫入させ、先端を露出させて装着する工程、
【００２１】
スペーサーが装着された当該ＬＥＤ接続ユニットの当該貫入ピン先端を電線束の絶縁被覆を通して貫入させ電線の芯導線部と電気的に接続するとともに、電線束を当該スペーサーの拘束溝部に保持せしめる工程、及び、
当該ホルダーの蓋部を閉じて接続された当該ＬＥＤ素子及び電線束を密閉・保持する工程からなることを特徴とするＬＥＤ素子をそのまま、又は電線束へ制限抵抗とともに直接装着し接続する方法。
【００２２】
〔４〕
リード端子を有するＬＥＤ素子のそれぞれを、そのまま、又は制限抵抗とともに、芯導線部を絶縁被覆した電線束に接続するため接続用装置において、
当該装置は、リード端子受入孔を備えたコネクターボードの上面から、当該リード端子を当該受入孔に挿入・固定し、当該ボードの下面には固定された各リード端子に電気的に接続された貫入ピンをそれぞれ植設し、さらに制限抵抗を装入する場合は、リード端子と貫入ピンを接続する導路の少なくとも一つには前記制限抵抗を接続してなるＬＥＤ接続ユニットと、
【００２３】
ＬＥＤ接続ユニットを保持する外方へ開口する保持開口部と、当該開口部に保持した当該ユニットを密閉する蓋部を備えたホルダーと、及び、
電線束の拘束溝部が形成され、上記ホルダーに嵌着されたＬＥＤ接続ユニットの上記貫入ピンをその溝部裏面から貫入させ、先端を露出させて装着されるスペーサからなる装置であって、
【００２４】
スペーサーが装着された当該ＬＥＤ接続ユニットの当該貫入ピン先端は電線束の絶縁被覆を通して貫入せしめられて電線の芯導線部と電気的に接続され、電線束は当該スペーサーの拘束溝部に保持せしめられるものであることを特徴とするＬＥＤ素子接続用装置。
【００２５】
〔５〕
複数のＬＥＤ素子を絶縁被覆を有する電線束にそのまま、又は制限抵抗とともに間隔をおいて直接装着し電気的に接続したイルミネーション装置であって、
リード端子を有するＬＥＤ素子を複数準備し、
【００２６】
リード端子受入孔を備えたコネクターボードの上面から、当該リード端子のそれぞれを当該受入孔に挿入・固定し、当該ボードの下面には固定された各リード端子に電気的に接続された貫入ピンをそれぞれ植設し、さらに制限抵抗を接続する場合はリード端子と貫入ピンを接続する導路の少なくとも一つに前記制限抵抗を接続してなるＬＥＤ接続ユニットをそれぞれ形成し、
【００２７】
ＬＥＤ接続ユニットを保持する外方へ開口する保持開口部と、当該開口部に保持した当該ユニットを密閉する蓋部を備えたホルダーを準備し、
当該ＬＥＤ接続ユニットを当該ホルダーの当該保持開口部にそれぞれ嵌着し、
当該ホルダーに嵌着されたＬＥＤ接続ユニットに、拘束溝部が形成されたスペーサーを、上記貫入ピンをその溝部裏面から貫入させ、先端を露出させて装着し、
【００２８】
スペーサーが装着された当該ＬＥＤ接続ユニットの当該貫入ピン先端を、電線束のそれぞれＬＥＤ素子と接続すべき部位の絶縁被覆を通してそれぞれ貫入させ電線の芯導線部と電気的に接続し、電線束をそれぞれの部位を当該スペーサーの拘束溝部に保持せしめた状態で当該ホルダーの蓋部を閉じることにより、
当該複数のＬＥＤ素子が電線束に密閉・保持された状態で間隔をおいて電線束へそのまま、又は制限抵抗とともに直接装着されてなるイルミネーション装置。
【００２９】
〔６〕
〔３〕項に記載の方法により、複数のＬＥＤ素子を絶縁被覆を有する電線束にそのまま、又は抵抗とともに、間隔をおいて直接装着して電気的に接続したイルミネーション用装置。
【００３０】
〔７〕  
リード端子を有するＬＥＤ素子のそれぞれを、そのまま、又は制限抵抗とともに、芯導線部を絶縁被覆した電線束に接続する方法において使用する接続ユニットであって、
リード端子受入孔を備えたコネクターボードの上面から、当該リード端子を当該受入孔に挿入・固定し、当該ボードの下面には固定された各リード端子に電気的に接続された貫入ピンをそれぞれ植設し、さらに制限抵抗を装入する場合は、リード端子と貫入ピンを接続する導路の少なくとも一つには前記制限抵抗を接続してなる当該ＬＥＤ接続ユニット。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明の実施の形態の好ましい例を、図面を参照しながら詳細に説明する。
（使用ＬＥＤ素子）
図３（ａ）は、本発明で使用する代表的なＬＥＤ素子１の外観を示す説明図である。当該ＬＥＤ素子の本体部２内には、図示しないが、その中心にＲ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）等のＬＥＤチップが、リードフレーム上に設置され、周囲をエポキシ樹脂等の封止材で封止されて格納されている。素子に接続されるリード端子４の一つは、Ｒ、Ｇ、Ｂ等の陰極であり、他の一つはコモン（正極）である。（なお、フルカラーの場合は、ＬＥＤチップが最低３個（Ｒ、Ｇ、Ｂ）必要であり、したがってリード端子は合計４本となるが、ここでは説明の便宜上、単色（リード端子２本）の場合を例として説明する。但し、フルカラー等の場合も、以下の説明に準じて原理的には同様にして処理できる。）
【００３２】
リード端子４は、銅−スズ系材料や銅−亜鉛系材料等のリード線用導電性金属材料の板を、角棒状、丸棒状、杖状、柱状等に打ち抜いて形成される。端子断面は、円形状のものもあるが、通常は長方形、四角形または正四角形等のものである。
【００３３】
本発明においては、以下に述べるような接続ユニットを形成し、また、ＬＥＤ素子を保持するホルダーに適用するため、その大きさに対応させて図３（ｂ）に示すごとくＬＥＤ素子のリード端子４を適当な長さに（例えば図３（ａ）の線ｋの位置で）カットして使用することが好ましい。
【００３４】
（ＬＥＤ接続ユニットの形成）
図４（ａ）は、本発明で使用するＬＥＤ接続ユニット１０の側面図、図４（ｂ）は当該接続ユニットを構成するコネクターボード１２の平面図である。
【００３５】
当該コネクターボードには、ＬＥＤのリード端子４を受け入れるため、その形状がリード端子の断面形状に合わせた受入孔１４が形成されている。コネクターボードには、また、貫入ピン１６を、その先端刃部１７を下方に向けてボードの下面に植設するためのピン受入孔１８が形成されている。この孔形状も挿入される貫入ピンの断面形状に応じて形成される。ここではピンの円形の断面形状に対応して円形の孔形状としたものが示されている。
【００３６】
図４（ａ）に示すように、このようなリード端子受入孔１４を備えたコネクターボード１２の上面から、ＬＥＤの当該リード端子４を当該受入孔１４に挿入して固定する。固定はハンダ等により行うのが好ましい。また、当該ボードの下面からは、ピン受入孔１８に挿入した貫入ピン１６をその先端刃部１７を下方に突出させるようにして植設する。固定された各リード端子と、植設された貫入ピンは、当該コネクターボード上に形成された導体配線（導路１９）により電気的に接続されている。なお、植設された貫入ピンの基部（根本部）は、ハンダ付け等により確実に固定することが好ましい。また、制限抵抗２１を挿入する場合は、ＬＥＤリード端子４と貫入ピン１６を接続する導路１９の少なくとも一つに当該抵抗２１を接続する。かくして、図４（ａ）に示したようなＬＥＤ接続ユニット１０が形成されるのである。
【００３７】
この接続ユニット１０の形成工程を、念のためまとめて示すと、ＬＥＤのリード端子４の受入孔１４を備えたコネクターボード１２の上面から、当該リード端子４を当該受入孔に挿入・固定し、当該ボードの下面には固定された各リード端子に電気的に接続された貫入ピン１６をそれぞれ植設し、さらに制限抵抗２１を装入する場合は、リード端子と貫入ピンを接続する導路１９の少なくとも一つに前記制限抵抗２１を接続してなるＬＥＤ接続ユニットを形成するものである。
【００３８】
コネクターボードの形状は、円形、四角形、多角形等、後記するホルダーの保持開口部内に嵌合しうるものであれば、いずれでもよい。コネクターボードを形成する基板としては、特に限定するものではなく、通常のプリント積層板の基板に使用されるものと同様なものがいずれも好適に使用され、例えば紙基板やガラス繊維にエポキシ樹脂やフェノール樹脂を含浸させたガラスエポキシ基板等、フェノール樹脂、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリエーテルスルフォン（ＰＥＳ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等のプラスチック基板、その他セラミック基板等がいずれも好適に使用することができる。なお、その厚みは通常０．３〜５ｍｍ、好ましくは０．５〜３ｍｍ、さらに好ましくは０．７〜２ｍｍ程度である。
【００３９】
導体配線（導路１９）は、金属細線のボンデング、無電解銅メッキ、銅箔のエッチング、銅ペーストや銀ペーストによる印刷等適当な公知の手段により形成することができる。また、制限抵抗２１としては、チップ抵抗を接続してもよいし、または、炭素被膜抵抗、金属被膜抵抗、酸化金属被膜抵抗、さらには厚膜抵抗を印刷することもできる。
【００４０】
ＬＥＤリード端子４の受入孔１４や貫入ピン１６を下面に植設するためのピン受入孔１８の形成は、特に限定するものではないが、例えばドリル、リーマ、中ぐりバイト等による機械的穿孔、ポンチ等による打ち抜き加工による穿孔、またはレーザー加工による穿孔等により形成することが好ましい。
【００４１】
（貫入ピン）
貫入ピン１６は、ＥＬＤ素子のリード端子と電気的に接続された状態で、コネクターボードに植設され、またその先端に刃部１７が形成してあって、電線束の絶縁被膜を貫いて、貫入し、電線の芯導線部と電気的に接続をとるものである。その材質としては、通常の導電性材料〔例えばリード線用導電性金属材料（純銀、銀クラッド、純銅、銅−スズ系材料（スズ入り銅、リン青銅）、銅−亜鉛系材料（黄銅、丹銅）、銅−銀系材料等が好ましく用いられる。）〕が使用され、この板を、角棒状、丸棒状、杖状、柱状、長辺状、平板状、細片状、線状等に打ち抜いて形成される。当該貫入ピンの断面は、円形状、長方形、四角形等が好ましく用いられる。
【００４２】
また、その先端の刃部１７の形状は特に規定するものではないが、電線束の絶縁被膜を貫通しうるものであれば、片刃、両刃、曲線状（コンベックス）に形成した両刃（又は円錐状刃）などいずれであってもよい。所望により、さらに刃を鋸状や角錐状に形成したり、抜けを防止するために刃の一部に突起を形成してもよい。
【００４３】
貫入ピンの刃部を形成するための加工としては、プレス加工、圧縮加工、潰し加工等の塑性加工；ヤスリ加工、砥石加工、砥粒加工等の切削又は研削加工；レーザー切断加工、金切ノコ切断加工、ガス切断加工、電気切断加工等の切断加工など公知の加工手段が、単独で、又は組み合わせて、任意に適用される。なかでも、プレス加工又は潰し加工により、刃部の成形は容易に行うことが可能である。
【００４４】
（ＬＥＤ素子の電線束への接続）
以下、主として図６（ａ）〜（ｆ）を参照しながら、上記したＬＥＤ素子を上面に固定し、貫入ピンを下面に植設したコネクターボードにより、電線束へ電気的に接続する工程を説明する。
【００４５】
図６（ａ）は、ＬＥＤ接続ユニット１０を、まずホルダー３０に嵌着する工程である。
ホルダー３０は、少なくともＬＥＤ接続ユニット１０を保持する外方へ開口する保持開口部３２と、電線束を保持・拘束するための拘束溝部３４を備えている。
【００４６】
当該ホルダー３０は、ホルダーを半割に分割する上部割形ホルダー３０Ａ及び下部割形ホルダー３０Ｂからなり、上部割形ホルダー３０ＡにはＬＥＤ接続ユニット１０を保持する外側に開口する保持開口部３２が、下部割形ホルダー３０Ｂには電線束を保持・拘束するための拘束溝部３４を備えている。当該下部割形ホルダー３０Ｂは、また、当該開口部に保持した当該ユニットを密閉する蓋部として機能するものである。上部及び下部割形ホルダーは、分離しうるように構成してもよいが、ヒンジ等接合部３１により開閉自在に接合されていることがより好ましい。
【００４７】
ホルダーの材質は、特に限定するものではないが、容易に成形できる熱可塑性樹脂、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブタジエン、ポリスチレン、軟質ポリ塩化ビニル、メタクリル樹脂等で射出成形、圧縮成型、ブロー成形、押出成形等により形成できる。
【００４８】
図６（ｂ）は、かくして準備したホルダー３０の保持開口部３２にＬＥＤ接続ユニット１０をそのＬＥＤ本体部２において嵌着した状態を示す。図から明らかなようにホルダーに保持・固定されたＬＥＤ接続ユニットの貫入ピン１６は、刃部１７を上方に向けて植設された状態にあるので、この刃部に電線束を押し当てることにより、当該電線束に貫入・接続させることができるが、好ましくは、貫入後の電線束の保持等をより確実に行うために、ホルダーに嵌着するスペーサーを使用し、電線束への貫入操作を行うことが好ましい。
【００４９】
図５は、このようなスペーサー４０を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図である。
図５（ａ）（ｂ）に示されているように、スペーサー４０には、電線束５０を拘束するための拘束溝部４２及び貫入ピン１６の挿入孔４４が形成されている。なお、図５（ａ）においては、電線束を拘束している状態が示されているが、電線束５０は、絶縁被覆５２を有し、その中心には芯導線部５４が存在するものである。
【００５０】
図６（ｂ）でホルダー３０に嵌着されたＬＥＤ接続ユニット１０に対し、拘束溝部４２が形成されたスペーサー４０を近接させ、当該ユニットに植設された貫入ピン１６を、その溝部の裏面から、貫入ピン挿入孔４４を通して貫入せしめる。
【００５１】
かくして、図６（ｃ）に示されたように、ホルダー３０に嵌着されたＬＥＤ接続ユニット１０の貫入ピンには、スペーサー４０が装着され、貫入ピンは拘束溝部を裏面から貫きその先端刃部１７を露出させた状態となる。なお、スペーサーは、上記したホルダーと同様の熱可塑性樹脂などにより形成することができる。
【００５２】
このようにしてスペーサー４０が装着された当該ＬＥＤ接続ユニット１０の当該貫入ピン先端刃部１７を、図６（ｃ）に示すように近接した電線束５０に押圧し（または逆に電線束を刃部に押圧してもよい。）、当該電線束の絶縁被覆５２を貫通して貫入させ電線の芯導線部５４と電気的に接続する。本発明者らの知見によれば、図６（ｃ）に示す電線束への貫入ピン先端刃部の押し込みは、打撃または衝撃を加えて短時間または瞬間的に行うことにより、先端刃部が、容易に絶縁被覆に貫入して、芯導線部５４に到達し、接続が行われる。具体的には、例えば小型のエアシリンダーにより電線束、又は貫通ピン先端刃部に打撃を加えて瞬間的又は短時間で打ち込むようにするのが好ましい。またはペンチタイプのハンドツールによりＬＥＤ素子が固定されたホルダーと電線束をはさんで瞬間的に圧入させてもよい。
【００５３】
このようにして、貫入ピンを電線束の絶縁被覆５２を貫通して貫入させ電線の芯導線部５４と電気的に接続し、電線束をこの状態で当該スペーサーの拘束溝部に保持せしめた状態が図６（ｄ）である。
【００５４】
最後に図６（ｅ）に示すように、当該下部割形ホルダー３０Ｂからなる蓋部を閉じることにより、貫入ピンを当該電線束の絶縁被覆５２を貫通して貫入させて電線の芯導線部５４と電気的に接続された当該ＬＥＤ素子１（すなわちＬＥＤ接続ユニット１０）及び電線束５０をホルダーに密閉・保持した状態が図６（ｆ）である。
【００５５】
すなわち、図６（ｆ）に示すように、電線束５０をスペーサー４０の拘束溝部４２に拘束された状態で、下部割形ホルダー３０Ｂを閉じて、電線束を拘束溝部中に完全に拘束、固定するが、貫通ピン１６の先端刃部１７が絶縁被覆を貫通して芯導線部と接続するので、少なくとも電線束の当該貫通する絶縁被覆部分は、絶縁が一部破られるため、屋外で使用することを考慮すると、当該箇所には、防水液の塗布処理や防水スプレー噴霧等による防水処理を施すことが好ましい。
【００５６】
なお、上部割形ホルダー３０Ａ及び下部割形ホルダー３０Ｂには、図７に示すように、それぞれ対向する位置に、凸部３８及び凹部３８’を設けておき、二つの割形ホルダーを閉合した際、当該凸部は凹部に貫入して両者は嵌合し、二つの割形ホルダーを完全に合一・一体化するようにすることも好ましい。またスペーサーの両側面は拘束溝部に平行な凸条４５が形成されているが、下部ホルダー３０Ｂの対応する位置には凹溝４５’を形成しておき蓋部を閉じたときに、当該凸条と凹溝が嵌合するようにし、スペーサーをより確実にホルダー内に固定することが好ましい。また、スペーサーの両側面には突起４６を形成し、保持開口部３２内の壁面と弾力的に係合するようにしたり、当該内壁面にこれに対応する溝部４６’を形成し、突起４６と溝部４６’を嵌合させ、スペーサーがより強く開口部内に固定されるようにすることも好ましい。
【００５７】
また、割形面の表面及び／又は対向する凹溝等には、接着剤を塗布して割形ホルダーの合一・一体化をより完全にすることも可能である。また、上記したように上部割形ホルダーと下部割形ホルダーはヒンジ等で接合することなく、完全に分離しうるように構成してもよい。
【００５８】
すでに述べたように、ＬＥＤ素子１のリード端子や貫入ピンは、屋外で使用することを考慮して、あらかじめ防水処理や防滴処理をほどこしておくことが好ましい。
【００５９】
スペーサー４０の拘束溝部または電線束には接着剤を塗布しておき、接着力により、電線束の拘束溝部への拘束を、より正確、確実にすることも望ましい。
【００６０】
なお、本発明の接続方法は、ＬＥＤ素子の接続について、最も効果的に適用可能であるが、同様にリード端子受入孔を備えたコネクターボードの当該孔に挿入しうるリード端子を有するものであれば、他の装飾用等の白熱電灯等についても、同様に適用することが可能である。
【００６１】
（イルミネーション用装置）
図８は、本発明のＬＥＤ素子１と絶縁被覆した電線束５０とを、上記したＬＥＤ接続ユニット、スペーサーおよびホルダー３０を使用する本発明の接続方法により接続してなるイルミネーション用装置６０の外観を示す。
【００６２】
念のため、このようなイルミネーション用装置の構成を示すと、  
当該イルミネーション用装置は、複数のＬＥＤ素子を絶縁被覆を有する電線束に間隔をおいて直接装着し電気的に接続したイルミネーション用装置であり、例えば図６に示された方法により形成されるものであって、
【００６３】
複数のＬＥＤ素子を絶縁被覆を有するの電線束にそれぞれをそのまま、又は制限抵抗とともに間隔をおいて直接装着し電気的に接続したイルミネーション装置であり、
リード端子４有するＬＥＤ素子１０を複数準備し、
【００６４】
リード端子受入孔１４を備えたコネクターボード１２の上面から、当該リード端子のそれぞれを当該受入孔に挿入・固定し、当該ボード１２の下面には固定された各リード端子に電気的に接続された貫入ピン１６をそれぞれ植設し、さらに制限抵抗２１を接続する場合はリード端子と貫入ピンを接続する導路の少なくとも一つに前記制限抵抗を接続してなるＬＥＤ接続ユニット１０をそれぞれ形成し、
【００６５】
ＬＥＤ接続ユニットを保持する外方へ開口する保持開口部３２と、当該開口部に保持した当該ユニットを密閉する蓋部３０Ｂを備えたホルダー３０を準備し、
当該ＬＥＤ接続ユニットを当該ホルダーの当該保持開口部３２にそれぞれ嵌着し、
当該ホルダーに嵌着されたＬＥＤ接続ユニットに、拘束溝部が形成されたスペーサーを、上記貫入ピンをその溝部４２裏面から貫入させ、先端１７を露出させて装着し、
【００６６】
スペーサーが装着された当該ＬＥＤ接続ユニットの当該貫入ピン先端を、電線束５０のそれぞれＬＥＤ素子と接続すべき部位の絶縁被覆を通してそれぞれ貫入させ電線の芯導線部と電気的に接続し、電線束をそれぞれの部位を当該スペーサーの拘束溝部４２に保持せしめた状態で当該ホルダーの蓋部を閉じることにより、
それぞれのＬＥＤ素子が電線束に密閉・保持された状態で間隔をおいて電線束へ制限抵抗とともに直接装着されてなるイルミネーション装置である。
【００６７】
ここで図８に示すように、電線束に間隔をおいてＬＥＤ素子を装着する場合は、一定ピッチで電線束の取り付け位置に、マークをペンキ等で印刷しておくのが好ましい（黒い電線束には白いマーク等とすることはもちろんである。）。例えば図９に示すように、このマークは、基準点Ｓから例えば１ｃｍごとの点にｍ１のマークを、５ｃｍの点にｍ５のマークを、さらに１０ｃｍの点にｍ１０のマークをそれぞれの長さに応じたマーキングとしておくことにより（例えば、ｍ１＝１ｃｍ、ｍ５＝２ｃｍ、ｍ１０＝５ｃｍの幅のマークとする。）、作業者は、そのたびに素子のとりつけ位置を測定する必要はなく、このマーキングをみて、容易に装着位置（例えば、３ｃｍ間隔、５ｃｍ間隔等）を確認することができ、作業性が格段に向上する。
【００６８】
すなわち、本発明のイルミネーション用装置は、図８に示されているように、電線束５０は、スペーサーの溝部に拘束・保持され、当該溝部に沿って配列しているため、全体として、全てのＬＥＤ素子が電線束上に、完全に同方向に整列しており、実際に街路樹、建物、駅舎等にセットし、または、光のトンネル等を形成するばあい、美的に完璧なイルミネーションを形成することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明の接続方法によれば、ＬＥＤ素子を絶縁被覆を有する電線に、当該ＬＥＤ素子間の電線カットを伴うことなく、かつ、ハンダ付けを全く行うことなく、直接接続することができる。
【００７０】
また本発明の接続方法は、接続用金属切片等の部材を必要としないので、部品点数が少なく、加工時間短く、かつ単純加工であり、管理が容易である。したがって、本発明の方法は容易に全工程を自動化することが容易である。
【００７１】
さらに、本発明の接続方法により得られた製品であるイルミネーション用装置は、メンテナンスがきわめて簡単である。すなわち、当該接続方式（並列圧着加工方式）においては、例え一つのＬＥＤ素子に不具合があっても、その素子のみを、交換すればよく、この交換メンテナンスも手動工具により極めて容易に短時間で行うことができる。
【００７２】
さらにまた、本発明の接続方法により形成されたイルミネーション用装置は、容易に防水構造及び／又は防滴構造としうるので、雨期、冬季を問わず、年間を通して屋外での使用にも好適なものである。
【００７３】
また、本発明のＬＥＤ素子の接続方法によれば、制限抵抗を同時に挿入することができるが、当該制限抵抗は、ＬＥＤチップから充分離れた位置に接続されるため、その発熱によるチップへの影響は、実質的に無視することができる。従って、内蔵抵抗を有するＬＥＤ素子よりもずっと多い電流を流し、より輝度の高いイルミネーションを構成することが可能となる。このようにして、制限抵抗がそれぞれについて挿入されたＬＥＤ素子からなるイルミネーション装置は、全体として輝度が安定化し、また寿命も平均的に長く安定化したイルミネーション装置を形成することができる。
【００７４】
以上のごとく本発明の接続方法及びその結果得られたイルミネーション用装置は、従来のものに比較して、きわめてすぐれた特徴を有しており、その産業上の利用可能性はきわめて大きいと云わざるを得ない。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】従来の電球を電線束に直列に接続する結線方法の説明図である。
【図２】従来の並列接続の場合の電球の取り付け方法の説明図である。
【図３】ＬＥＤ素子の説明図であり、（ａ）は外観、（ｂ）はリード端子を適当な長さにカットした状態を示す。
【図４】本発明で使用するＬＥＤ接続ユニットを示すものであり、（ａ）は、ＬＥＤ接続ユニット１０の側面図、（ｂ）はそのコネクターボードの平面図である。
【図５】スペーサーの説明図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図である。
【図６】ＬＥＤ素子を上面に固定し貫入ピンを下面に植設したコネクターボードにより、電線束へ電気的に接続する工程を説明する図である。
【図７】図６（ｅ）に対応する状態を詳細に示す図である。
【図８】本発明の接続方法により形成されたイルミネーション用装置の外観を示す説明図である。
【図９】電線束にＬＥＤ素子の装着位置を示すマークをつけた状態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００７６】
１      ＬＥＤ素子
２      素子本体部    
４      リード端子
１０    ＬＥＤ接続ユニット
１２    コネクターボード
１４    受入孔
１６    貫入ピン
１７    貫入ピン先端または先端刃部
１８    ピン受入孔
１９    導路（導体配線）
２１    制限抵抗
３０    ホルダー
３０Ａ  上部割形ホルダー
３０Ｂ  下部割形ホルダー又は蓋部
３１    ヒンジ等接合部
３２    ホルダーの保持開口部
３４    拘束溝部
３８    凸部
３８’  凹部
４０    スペーサー
４２    拘束溝部
４４    貫入ピン挿入孔
４５    凸条
４５’  凹溝
４６    突起
４６’  溝部
５０    電線束
５２    絶縁被覆
５４    芯導線部
６０    イルミネーション用装置
【図１】
2006041157.tif 000003
【図２】
2006041157.tif 000004
【図３】
2006041157.tif 000005
【図４】
2006041157.tif 000006
【図５】
2006041157.tif 000007
【図６】
2006041157.tif 000008
【図７】
2006041157.tif 000009
【図８】
2006041157.tif 000010
【図９】
2006041157.tif 000011