(57)【要約】【課題】従来の蛍光照明器具内にＬＥＤ照明装置を容易かつ手頃に組み込むことができる照明システムを提供するために、特有のコネクタを提供すること。【解決手段】ＬＥＤ照明アセンブリは、複数のＬＥＤプリント回路基板（ＰＣＢ）を含み、各々のＬＥＤ  ＰＣＢは、少なくとも１つのＬＥＤ電球と、基板の対向する端部の各々に配置された電気コネクタ・パッドとを有する。二部品構成の上部挿入式表面実装電気コネクタが、第１のＬＥＤ  ＰＣＢの一端を、第２のＬＥＤ  ＰＣＢの端部に接続し、第１及び第２のＬＥＤ  ＰＣＢが、端と端が当接した配置で電気的に接続されるようになる。接続されたＬＥＤ  ＰＣＢは、照明管を照明器具内に取り付けるための端部コネクタ・キャップを含む照明管において構成することができる。【選択図】図１
2011049164.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＥＤ照明アセンブリであって、
複数のＬＥＤ基板であって、前記ＬＥＤ基板の各々は、少なくとも１つのＬＥＤ電球と、該ＬＥＤ基板の上面上の該ＬＥＤ基板の対向する端部の各々に配置された電気コネクタ・パッドとを有する、複数のＬＥＤ基板と、
端と端が当接した配置で第１及び第２のＬＥＤ基板が電気的に接続されるように、前記第１のＬＥＤ基板の一端を前記第２のＬＥＤ基板の端部に接続する少なくとも１つの電気コネクタと、
を含み、前記電気コネクタは、前記第１のＬＥＤ基板の前記端部に取り付けられた雄型部品と、前記第２のＬＥＤ基板の前記結合端部に取り付けられた雌型部品とを含み、前記雌型部品は、上部挿入プロセスにおいて前記雄型部品を受けるようにされた開口ソケットを含み、該ＬＥＤ基板間の相対的な長手方向の移動を行なうことなく、該第１のＬＥＤ基板と該第２のＬＥＤ基板の間に電気的接続がなされることを特徴とするＬＥＤ照明アセンブリ。
【請求項２】
前記雌型部品は、前記開口ソケットを定める絶縁本体と、前記絶縁本体内に保持される少なくとも２つの電気コンタクトとを含み、前記電気コンタクトは、前記ＬＥＤ基板の前記端部上のコネクタ・パッドのフットプリントに対応する距離だけ離間配置された該絶縁本体の底面における第１の部分と、該開口ソケット内に延びる第２の部分とを有し、
前記雄型部品は、前記ＬＥＤ基板の前記端部上のコネクタ・パッドのフットプリントに対応する距離だけ離間配置された第１の部分を絶縁ベース本体の底面に有する、少なくとも２つの電気コンタクトを備えた絶縁ベース本体を含み、
前記雄型部品は、前記ベース本体から前記ＬＥＤ基板の前記端部を超えて横断方向に延びる絶縁プラグ部材をさらに含み、
前記電気コンタクトは、前記プラグ部材の上に少なくとも部分的に延びる第２の部分を有し、
前記開口ソケット内の前記プラグ部材のコンタクトの嵌合において、前記プラグ部材が該開口ソケットに上方から押し込まれ、該プラグ部材上の前記電気コンタクトが、該開口ソケット内の該電気コンタクトに対して係合することを特徴とする、請求項１に記載のＬＥＤ照明アセンブリ。
【請求項３】
前記雌型部品及び前記雄型部品は、それぞれの前記底面に配置された表面実装ブラケットをさらに含むことを特徴とする、請求項２に記載のＬＥＤ照明アセンブリ。
【請求項４】
前記開口ソケット内の前記電気コンタクトの前記第２の部分は、ばね付勢されて、前記雄型プラグ部材の前記電気コンタクトの前記第２の部分と係合することを特徴とする、請求項２に記載のＬＥＤ照明アセンブリ。
【請求項５】
前記雌型部品内の前記電気コンタクトは、ほぼＵ字型であり、前記付勢された第２の部分は、前記開口ソケット内に延びる前記Ｕ字型コンタクトの上部脚部により定められ、該電気コンタクトの前記第１の部分は、前記絶縁本体内の開口部を通って該絶縁本体の前記底面まで延びる該Ｕ字型コンタクトの脚部により定められることを特徴とする、請求項４に記載のＬＥＤ照明アセンブリ。
【請求項６】
前記雌型部品又は前記雄型部品の一方に配置された上部カバー部材をさらに含み、前記上部カバー部材は、前記開口ソケットが、前記プラグ部材を受けるように露出される第１の位置から、該開口ソケットが覆われて該開口ソケットから該プラグ部材が外れるのを防止する第２の位置まで移動可能であることを特徴とする、請求項１に記載のＬＥＤ照明アセンブリ。
【請求項７】
前記上部カバー部材は、前記雌型部品の前記本体部材上で長手方向に摺動可能であることを特徴とする、請求項６に記載のＬＥＤ照明アセンブリ。
【請求項８】
照明器具内に受けられるようにされたＬＥＤ照明管アセンブリであって、
対向する長手方向端部の各々に端部キャップ・コネクタを有する照明管と、
前記照明管内で端と端が当接した配置で接続された複数のＬＥＤプリント回路基板（ＰＣＢ）であって、各々のＬＥＤ  ＰＣＢは、少なくとも１つのＬＥＤ電球と、前記ＬＥＤ  ＰＣＢの上面上の該ＬＥＤ  ＰＣＢの対向する端部の各々に配置された電気コネクタ・パッドとを有し、該接続されたＬＥＤ  ＰＣＢの対向する末端部にある前記コネクタ・パッドは、前記端部キャップ・コネクタと電気嵌合接触している、複数のＬＥＤ  ＰＣＢと、
第１のＬＥＤ  ＰＣＢの一端を隣接する第２のＬＥＤ  ＰＣＢの端部に接続し、前記第１及び第２のＬＥＤ  ＰＣＢが、端と端が当接した配置で電気的に接続されるようにする少なくとも１つの電気コネクタと、
を含み、前記電気コネクタは、雄型部品が、前記ＬＥＤ  ＰＣＢ間の相対的な長手方向の移動を行なうことなく、上部挿入プロセスにおいて雌型部品内に係合する、二部品構成の表面実装構成を含むことを特徴とするＬＥＤ照明管アセンブリ。
【請求項９】
前記アセンブリは、蛍光照明器具内に収容されるようにされ、前記端部キャップ・コネクタは、前記蛍光照明器具内の受口に収容されるようにされたピン・コンタクトを含むことを特徴とする、請求項８に記載のＬＥＤ照明管アセンブリ。
【請求項１０】
前記ＬＥＤ  ＰＣＢは、標準的な均一の長さを有し、そのため、前記照明管内で、より多い又はより少ない前記ＬＥＤ  ＰＣＢを接続することによって、様々な長さ及び電力のアセンブリが構成されることを特徴とする、請求項８に記載のＬＥＤ照明管アセンブリ。
【請求項１１】
前記ＬＥＤ  ＰＣＢ間の前記電気コネクタは、
開口ソケットを定める絶縁本体と、前記ＬＥＤ  ＰＣＢの前記端部上のコネクタ・パッドのフットプリントに対応する距離だけ離間配置された前記絶縁本体の底面における第１の部分、及び、前記開口ソケット内に延びる第２の部分を有する、該絶縁本体内に保持された少なくとも２つの電気コンタクトと、を含む雌型部品と、
前記ＬＥＤ  ＰＣＢの前記端部上のコネクタ・パッドのフットプリントに対応する距離だけ離間配置された第１の部分を絶縁ベース本体の底面に有する、少なくとも２つの電気コンタクトを備えた絶縁ベース本体を含む雄型部品と、
をさらに含み、
前記雄型部品は、前記ベース本体から前記ＬＥＤ  ＰＣＢの前記端部を超えて横断方向に延びる絶縁プラグ部材をさらに含み、前記電気コンタクトは、該プラグ部材の上に少なくとも部分的に延びる第２の部分を有し、
前記開口ソケットにおいて前記プラグ部材のコンタクトを結合させる際に、該プラグ部材は上方から該開口ソケットに押し込まれ、該プラグ部材上の前記電気コンタクトは、該開口ソケット内の該電気コンタクトに対して係合することを特徴とする、請求項８に記載のＬＥＤ照明管アセンブリ。
【請求項１２】
前記雌型部品及び前記雄型部品は、それぞれの前記底面に配置された表面実装ブラケットをさらに含むことを特徴とする、請求項１１に記載のＬＥＤ照明管アセンブリ。
【請求項１３】
前記開口ソケット内の前記電気コンタクトの前記第２の部分は、ばね付勢されて、前記雄型プラグ部材の前記電気コンタクトの前記第２の部分と係合することを特徴とする、請求項１１に記載のＬＥＤ照明管アセンブリ。
【請求項１４】
前記雌型部品内の前記電気コンタクトは、ほぼＵ字型であり、前記付勢された第２の部分は、前記開口ソケット内に延びる前記Ｕ字型コンタクトの上部脚部により定められ、該電気コンタクトの前記第１の部分は、前記絶縁本体内の開口部を通って該絶縁本体の前記底面まで延びる該Ｕ字型コンタクトの脚部により定められることを特徴とする、請求項１３に記載のＬＥＤ照明管アセンブリ。
【請求項１５】
前記雌型部品又は前記雄型部品の一方に配置された上部カバー部材をさらに含み、前記上部カバー部材は、前記開口ソケットが、前記プラグ部材を受けるように露出される第１の位置から、該開口ソケットが覆われて該開口ソケットから該プラグ部材が外れるのを防止する第２の位置まで移動可能であることを特徴とする、請求項１１に記載のＬＥＤ照明管アセンブリ。
【請求項１６】
前記上部カバー部材は、前記雌型部品の前記本体部材上で長手方向に摺動可能であることを特徴とする、請求項１５に記載のＬＥＤ照明管アセンブリ。
【請求項１７】
前記ＰＣＢ間の相対的な長手方向の移動を行なうことなく、上部挿入プロセスにおいて、部品アセンブリ内で該ＰＣＢの隣接する端部を接続するようにされた二部品構成の表面実装電気コネクタであって、
開口ソケットを定める絶縁本体と、第１の前記ＰＣＢの端部上のコネクタ・パッドのフットプリントに対応する距離だけ離間配置された前記絶縁本体の底面における第１の部分、及び、前記開口ソケット内に延びる第２の部分を有する、該絶縁本体内に保持された少なくとも２つの電気コンタクトと、を含む雌型部品と、
第２の前記ＰＣＢの前記端部上のコネクタ・パッドのフットプリントに対応する距離だけ離間配置された第１の部分を絶縁ベース本体の底面に有する、少なくとも２つの電気コンタクトを備えた絶縁ベース本体を含む雄型部品と、
を含み、
前記雄型部品は、前記ベース本体から前記ＬＥＤ  ＰＣＢの前記端部を超えて横断方向に延びる絶縁プラグ部材をさらに含み、前記電気コンタクトは、前記プラグ部材の上に少なくとも部分的に延びる第２の部分を有し、
前記開口ソケットにおいて前記プラグ部材のコンタクトを結合させる際に、該プラグ部材は上方から該開口ソケットに押し込まれ、該プラグ部材上の前記電気コンタクトは、該開口ソケット内の該電気コンタクトに対して係合することを特徴とするコネクタ。
【請求項１８】
前記開口ソケット内の前記電気コンタクトの前記第２の部分は、ばね付勢されて、前記雄型プラグ部材の前記電気コンタクトの前記第２の部分と係合することを特徴とする、請求項１７に記載のコネクタ。
【請求項１９】
前記雌型部品内の前記電気コンタクトは、ほぼＵ字型であり、前記付勢された第２の部分は、前記開口ソケット内に延びる前記Ｕ字型コンタクトの上部脚部により定められ、該電気コンタクトの前記第１の部分は、前記絶縁本体内の開口部を通って該絶縁本体の前記底面まで延びる該Ｕ字型コンタクトの脚部により定められることを特徴とする、請求項１７に記載のコネクタ。
【請求項２０】
前記雌型部品又は前記雄型部品の一方に配置された上部カバー部材をさらに含み、前記上部カバー部材は、前記開口ソケットが、前記プラグ部材を受けるように露出される第１の位置から、該開口ソケットが覆われて該開口ソケットから該プラグ部材が外れるのを防止する第２の位置まで移動可能であることを特徴とする、請求項１７に記載のコネクタ。
【請求項２１】
前記上部カバー部材は、前記雌型部品の前記本体部材上で長手方向に摺動可能であることを特徴とする、請求項２０に記載のコネクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（優先権の主張）
本出願は、２００９年７月２７日に出願された米国仮出願第６１／２２８，７９５号に対する優先権を主張する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤ（発光ダイオード）光の使用は、様々な種類の照明用途において、ますます普及している。ＬＥＤ照明技術は著しく進歩し、これにより、ＬＥＤ照明の使用は、種々の産業、家庭、及び拡張した照明システムを必要とする他の環境において、より手頃で望ましいものとなった。
【０００３】
ＬＥＤ照明は、従来の白熱灯の照明システムに比べて顕著な利点をもっている。白熱電球においてかかる費用は、電球の交換にかかるコストだけでなく、電球の頻繁な交換に関連した労力及びコストもある。電球が多数取り付けられている場合、この費用は甚大になることがある。例えば、大きいオフィスビルディング、公共交通車両及びシステム等において電球を交換するための維持費は、かなり高いものになり得る。これらの問題は、ＬＥＤ照明システムにより、実質的に最小にすることができる。
【０００４】
従来の白色ＬＥＤランプの稼働寿命は、約１００，０００時間である。これは、連続稼働で約１１年、又は５０％稼働で２２年に相当する。これは、約５０００時間である白熱電球の平均寿命とは極めて対照的である。従って、ＬＥＤ照明を使用することにより、事実状、定期的な電球交換の必要性がなくなることが容易に理解される。この利点は、照明装置が極めてアクセスしにくい場所に埋め込まれている場合、さらに重要になる。
【０００５】
一般に、適切に設計されたシステムにおいては、ＬＥＤ光は、白熱電球より電力の消費が大幅に少ないことが認められている。ＬＥＤ回路は、約８０％の効率を有するが、これは、電気エネルギーの８０％が光エネルギーに変換され、残りの２０％は熱エネルギーとして失われることを意味する。大きい照明システムにおいては、膨大なコスト削減になる。
【０００６】
残念なことに、一つにはＬＥＤ照明のコストが相対的に高いために、技術は、白熱照明の代替物として、蛍光電球及びシステムに頼っていた。蛍光照明は、本質的に同じ輝度を提供しながら、白熱照明より約６６パーセント安価である。また、蛍光照明はまた、従来の白熱照明よりも長持ちする。平均すると、蛍光管は、普通の白熱電球より６倍長い寿命を有する。商業用及び産業用建造物の大部分は、より最近の住宅用建造物のように、従来の蛍光照明器具を組み込んでいる。蛍光照明器具は、公共交通システム及び車両、列車、地下鉄車両、航空機等においても広く用いられている。
【０００７】
しかしながら、蛍光灯は、明確な不利な点を有する。蛍光照明回路は、白熱照明より複雑であり、一般に、専門家による取り付け及び高価な部品を必要とする。蛍光照明は、一般に、白熱照明より魅力的でなく、それと分かるように点滅することがあり、一部のユーザを悩ませる不均一な光を生成することがある。蛍光管の製造において、水銀は必須の成分であり、かつ、環境内で生物濃縮されることがあるため、米国環境保護庁により有害であると見なされている。蛍光管の処分は、多くの自治体で問題になっており、多数の場所で、蛍光照明の使用を段階的に廃止する運動が進行中である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従って、ＬＥＤ照明への依存度の増大は、自然な成り行きである。しかしながら、既存の建造物、車両、システム等における既存の蛍光管器具及び回路を交換するコストは、法外に高い。従って、従来の蛍光照明器具内にＬＥＤ照明装置を容易かつ手頃に組み込むことができる照明システムに対する必要性がある。本発明は、この必要性に対して特有のコネクタによる解決法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の目的及び利点は、以下の説明において部分的に述べられ、又は説明から明らかになり、或いは本発明の実施を通して学ぶことができる。
【００１０】
本発明の態様によると、プリント回路基板（ＰＣＢ）（特定的には、ＬＥＤ  ＰＣＢ基板）のような電気部品基板を、互いに端と端が当接した配置で接続するのに特に適した電気コネクタが提供される。本明細書においては、コネクタは、便宜上、例示目的のみのために、ＬＥＤ基板アセンブリに関連して説明される。しかしながら、本発明によるコネクタは、ＬＥＤ基板又はＬＥＤ器具と共に用いるように制限されるものではなく、端と端が当接した配置の隣接する基板部品間に安定した電気的接続が必要とされる全ての用途に用い得ることを理解すべきである。
【００１１】
本発明の特定の態様によると、複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）プリント回路基板（ＰＣＢ）（本明細書では「ＬＥＤ基板」と呼ぶ）を含むＬＥＤ照明アセンブリが提供され、このＬＥＤ基板の各々は、少なくとも１つのＬＥＤ電球と、ＬＥＤ基板の上面上の該ＬＥＤ基板の対向する端部の各々に配置された電気コネクタ・パッドとを有する。二部品構成の表面実装電気コネクタが配置され、隣接する基板の端部間に空間がないように、端と端が当接した配置で、第１のＬＥＤ基板の一端を、第２の隣接するＬＥＤ基板の端部に電気的に接続する。
【００１２】
隣接するＬＥＤ基板間の二部品構成表面実装コネクタが、本発明に従って種々の構成をとることができる。特に特有の実施形態においては、コネクタは、第１のＬＥＤ基板の端部に取り付けられた雄型部品と、第２のＬＥＤ基板の当接端部に取り付けられた雌型部品とを含む。雌型部品は、上部挿入プロセスにおいて、雄型部品を受けるようにされたオープントップ部を有するソケットを含み、ＬＥＤ基板間の相対的な長手方向の移動を行なうことなく、第１のＬＥＤ基板と第２のＬＥＤ基板との間に電気的接続がなされる。この構成は、位置合わせされた基板の群の長手方向軸に対して、ＬＥＤ基板を単に垂直方向又は横断方向に移動させることによって、ＬＥＤ基板を照明器具又は他の部品に挿入し、そこから取り外すことができるという点で、特に有用である。他の基板を取り外す又は器具を分解することなく、単一の基板を基板の群に挿入又は配置することができる。この構成は、複数のＬＥＤ基板を用いるＬＥＤ照明器具又は部品の継続的な保守における時間及び費用のかなりの節約になる。
【００１３】
特定の実施形態においては、雌型部品は、開口ソケットを定める絶縁本体を含む。少なくとも２つの電気コンタクトが絶縁本体内に保持され、電気コンタクトの各々は、絶縁本体の底面に第１の部分を有する。これらの第１の部分は、ＬＥＤ基板の端部上のコネクタ・パッドのフットプリントに対応する距離だけ離間配置される。雌型部品内の電気コンタクトは、開口ソケット内に延びる第２の部分を含む。
【００１４】
電気コネクタの雄型部品は、隣接するＬＥＤ基板の端部上のコネクタ・パッドのフットプリントに対応する距離だけ離間配置された第１の部分を絶縁ベース本体の底面に有する、少なくとも２つの電気コンタクトを備えた絶縁ベース本体を含む。雄型部品は、ベース本体からＬＥＤ基板の端部を超えて横断方向に延びる絶縁プラグ部材をさらに含む。雄型部品内の電気コンタクトは、プラグ部材上に少なくとも部分的に延びる第２の部分を有する。雌型部品及び雄型部品のこの特有の構成により、上部挿入プロセスにおいて、雄型部品のプラグ部材を雌型部品の開口ソケット内に上方から挿入することにより、部品間で電気コンタクトが嵌合され、プラグ部材上の電気コンタクトが、開口ソケット内の電気コンタクトに対して係合する。上部挿入プロセスでは、コネクタ部品を係合するために、ＬＥＤ基板間の相対的な長手方向の移動が必要とされない。
【００１５】
いずれかの従来の表面実装技術を用いて、それぞれのＬＥＤ基板の上にコネクタ部品を取り付けることができることを理解すべきである。例えば、部品は、基板に対するはんだ取り付け又は機械的取り付けのために、それぞれの底面にされた表面実装ブラケットを含むことができる。
【００１６】
特定の実施形態においては、雌型部品の開口ソケット内の電気コンタクトの第２の部分が、ばね付勢されて、雄型プラグ部材上の電気コンタクトの第２の部分と係合する。例えば、雌型部品内の電気コンタクトは、ほぼＵ字型のストリップ部材により形成することができ、付勢された第２の部分は、開口ソケット内に延びるＵ字型コンタクトの上方脚部により定められる。電気コンタクトの第１の部分は、絶縁本体内の開口部を通って、該絶縁本体の底面まで延びるＵ字型コンタクトの対向する脚部により定められる。
【００１７】
さらに別の特有の実施形態においては、コネクタは、雌型部品又は雄型部品のいずれか一方の上に配置された上部カバー部材を含むことができる。上部カバー部材は、雌型部品内の開口ソケットがプラグ部材を受けるように露出される第１の位置から、カバー部材が開口ソケットの上に延びてこれを閉鎖し、開口ソケットからプラグ部材が偶発的に外れるのを防止する第２の位置まで移動可能である。特定的な実施形態において、上部カバー部材は、雌型部品の本体部材上で長手方向に摺動可能である。
【００１８】
本発明はまた、照明器具内に収容するようにされたＬＥＤ照明管アセンブリも含む。この照明管アセンブリは、対向する長手方向端部の各々に端部キャップ・コネクタを有する照明管を含む。このように、ＬＥＤ照明管アセンブリは、従来の蛍光管と似たものであり得る。複数のＬＥＤ基板が、照明管内で、端と端が当接した配置で接続され、ＬＥＤ基板の各々は、少なくとも１つのＬＥＤ電球と、基板の対向する端部の各々に配置された電気コネクタ・パッドとを有する。接続された基板の対向する末端部にある電気コネクタ・パッドは、端部キャップ・コネクタと電気嵌合接触している。上述のように、二部品構成の表面実装電気コネクタは、照明管内で隣接するＬＥＤ基板の位置合わせされた端部のコネクタ・パッドを接続し、第１のＬＥＤ基板の一端が第２のＬＥＤ基板の一端に電気的に接触するようにする。このように、照明管内で、任意の所望の数のＬＥＤ基板を端と端が直接当接するように接続することができる。従って、標準的な単一サイズのＬＥＤ基板、端部キャップ・コネクタ、及び基板コネクタを用いて、種々のサイズ及び電力定格の照明管を容易に製造し、組み立てることができる。所望の数のＬＥＤ基板を収容するためには、照明管の長さだけを変更すればよい。
【００１９】
ＬＥＤ照明管アセンブリは、既存の蛍光照明器具内に収容されるように容易に構成することができるという点で特に特有である。端部キャップ・コネクタは、蛍光照明器具内の受口に収容されるようにされたピン・コンタクトを含む。従って、ＬＥＤ照明管は、既存の蛍光照明器具のための交換電球とすることができる。
【００２０】
本発明はまた、照明管内のＬＥＤ基板といった、隣接するＰＣＢの端部を、端と端が当接した配置で接続するように構成された電気コネクタも含む。このコネクタは、上述したような特有の構成及び利点を有することができ、本明細書により詳細に提示される。
本発明の態様は、図示される特定の実施形態を参照することにより、以下に提示される。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】ＬＥＤ照明管アセンブリの実施形態の部品図である。
【図２】図１のＬＥＤ照明管アセンブリの部分的に組み立てられた図である。
【図３Ａ】本発明の態様による、ＰＣＢアセンブリのための二部品構成の表面実装電気コネクタの雌型部品の実施形態の斜視図である。
【図３Ｂ】上部挿入プロセスにおいて図３Ａの雌型部品に係合する雄型部品を示す二部品構成コネクタの実施形態の斜視図である。
【図３Ｃ】図３Ｂに示される二部品構成コネクタの実施形態の組み立てられた部品図である。
【図４Ａ】本発明によるコネクタの特定の実施形態の雌型部品の実施形態の前方端面図である。
【図４Ｂ】図４Ａに示される雌型部品の実施形態の底面図である。
【図４Ｃ】図４Ａの雌型部品の切り欠いた側面図である。
【図４Ｄ】図４Ａの雌型部品の上面図である。
【図５Ａ】コネクタの雌型部品の電気コンタクトの実施形態の側面図である。
【図５Ｂ】図５Ａのコンタクトの上面図である。
【図５Ｃ】図５Ａのコンタクトの前方端面図である。
【図６Ａ】本発明の態様による電気コネクタの雄型部品の実施形態の斜視図である。
【図６Ｂ】図６Ａの雄型部品が端部に取り付けられたＰＣＢの斜視図である。
【図７Ａ】本発明の態様による電気コネクタの雄型部品の実施形態の底面図である。
【図７Ｂ】図７Ａの雄型部品の側面図である。
【図８】ＰＣＢ端部上のコンタクト・フットプリントの図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
ここで、その例が図面に示される、本発明の詳細な実施形態を参照する。本明細書において、種々の実施形態は、本発明の態様を説明するために提示され、本発明を限定するものとして解釈されるべきではない。例えば、１つの実施形態に関して示され又は説明される特徴を別の実施形態と共に使用し、依然としてさらに別の実施形態を生み出すことができる。本発明は、本発明の範囲及び精神内に入るこれらの及び他の修正及び変形を含むことが意図される。
【００２３】
図１及び図２は、本発明の態様を組み込む特有の実施形態を示す。図１にＬＥＤ照明アセンブリ１０を示す。このアセンブリ１０は、複数の個別のＬＥＤプリント回路基板（ＰＣＢ）１２を含む。これら基板１２の各々は、少なくとも１つのＬＥＤ電球１４を含む。示される実施形態においては、各基板１２は、４つの電球１４を含む。基板１２は、標準的な長さ、電球の数、及び他の標準的な寸法を有するように製造することができる。このように、製造業者は、異なるサイズのＬＥＤ  ＰＣＢ１２を製造して貯蔵する必要がなく、このことはコスト及び製造の点で大きな利点となる。
【００２４】
基板１２の各々は、第１の端部１６と、反対側の第２の端部１８とを含む。端部１６、１８の各々は、多数のコネクタ・パッド２２（図８）と、表面実装ブラケット・パッド２０（図８）とを組み込むコネクタ・パッドのフットプリントを含む。パッド２２、２０は、基板１２上に取り付けられた電球１４を電気的に接続し、これに電力を供給する役割を担う。
【００２５】
基板１２の端部１６のより詳細な図が、図８に与えられる。この図において、３つの個別のコネクタ・パッド２２が、表面実装ブラケット・パッド２０の間に示されている。これらのパッドは、いずれかの従来の好適な導電静材料で作ることができる。例えば、特定の実施形態においては、パッドは、スズめっき部材とすることができる。
【００２６】
再び図１を参照すると、二部品構成の（ｔｗｏ−ｐａｒｔ）表面実装コネクタ２４が、隣接するＬＥＤ  ＰＣＢ１２の間に設けられる。このコネクタ２４の部品は、種々の構成をとることができ、隣接する基板１２を端と端が直接当接した配置で相互接続する役割を担う。図示されるコネクタ２４の実施形態においては、雌型部品２６が、ＬＥＤ  ＰＣＢ１２の第１の端部１８において基板１２の上面に取り付けられ、該基板１２の上面上のコネクタ・パッド２２（図８）と電気的に接触する。別個の雄型部品４８が、ＬＥＤ  ＰＣＢ１２の反対側の端部において、基板１２の上面に取り付けられ、基板１２のその端部上のコネクタ・パッド２２と電気的に接触する。図３Ａ、図３Ｂ及び図３Ｃには、基板１２の対向する端部への雌型部品２６及び雄型部品４８の取り付けが具体的に示される。この特有の二部品構成の部品コネクタ２４において、図３Ｂに矢印で示すように、第１の基板１２の雄型部品４８は、第２の基板１２の雌型部品２６において、開口ソケット３０内に上方から挿入され、第１及び第２のＬＥＤ  ＰＣＢ１２を端と端が当接した配置で電気的に接続する。図３Ａ−図３Ｃから理解できるように、コネクタ部品に係合させるために、相対的な軸方向の移動（基板１２の長手方向軸に沿った）は必要ない。換言すれば、基板１２の軸に沿って一方の部品を他方の部品に摺動させる必要はない。
【００２７】
特に図４Ａ−図４Ｄを参照すると、コネクタ２４の雌型部品２６が、例えば、側壁３１の間などの内部に内部開口ソケット３０が定められた絶縁本体２８を含む。絶縁本体２８は、種々の形状及びサイズをとることができ、一般的には、ナイロン−４６のような、いずれかの好適な絶縁材料で形成される。当業者には、他の絶縁材料が周知であり、他の絶縁材料を本発明のコネクタ２４の部品に用いることもできる。
【００２８】
少なくとも２つの電気コンタクト３２が、雌型部品２６の本体２８内に保持される。所望のコンタクトのフットプリントに応じて（すなわち、双方向、三方向、四方向のコンタクト等）、如何なる数のコンタクト３２を本体２８内に構成してもよい。コンタクト３２の各々は、基板１２上のコンタクト・パッド２２に対して係合する、本体２８の底面３８に配置された第１の部分３４を有する。第１の部分３４は、ＬＥＤ  ＰＣＢ１２のそれぞれの端部における対応するコネクタ・パッド２２（図８）の分離距離及びパターンに対応する距離及びパターンで、底面３８に沿って離間配置される。
【００２９】
図４Ａに特に示されるように、雌型部品２６内のコンタクト３２は、開口ソケット３０内に延びる第２の部分４２を含むことができる。この部分４２は、コンタクト３２における屈曲部４６の結果として、ソケット３０内にばね付勢することができる。コンタクト３２の実施形態が、図５Ａ−図５Ｃに示される。コンタクト３２は、ほぼＵ字型のストリップ部材であり、コンタクト３２の第１の部分３４が、Ｕ字型部材の下部における脚部３７の間に定められる。第１の部分３４は、本体の底面３８近くの本体２８内の開口部又はスロット４０（図４Ｂ、図４Ｃ）を通って延びる。Ｕ字型コンタクト３２の他方の脚部は、屈曲部４６により定められ、開口ソケット３０内に延び、屈曲部４６により、ある程度のばね又は弾性が第２の部分４２に与えられる。Ｕ字型コンタクト３２は、本体２８の支柱又は部分の周りで屈曲することができ、或いは、コンタクト３２は、スロット又は本体２８のいずれかの部分内に定められる他の係合構造内に保持することができる。例えば、いずれかの形態のばねアーム３５、刺部又は他の保持構造部をコンタクト３２内に定め、該コンタクトを、本体２８内の安定した所望の位置に保持するのを助けることができる。いずれかの好適な手段を用いて、コンタクト３２を本体２８内に保持できることを容易に理解すべきである。例えば、コンタクト３２を本体２８内に成形してもよいし、又は、いずれかの機械的手段により保持してもよい。
【００３０】
雄型部品４８の例示的な実施形態を、図６Ａ、図６Ｂ、図７Ａ及び図７Ｂに示す。部品４８は、少なくとも２つの電気コンタクト５４がそれにより保持される絶縁ベース本体５０を含むことができる。図６Ａ及び図７Ａに特に示されるように、コンタクト５４は、本体の底面５８に配置され、かつ、ＬＥＤ  ＰＣＢ１２の第２の端部における対応するコネクタ・パッド２２（図８）の分離距離及びパターンに対応する距離だけ離間配置された、第１の部分５６を有することができる。雄型部品４８は、ベース本体５０からＬＥＤ  ＰＣＢ１２の端部を超えて横断方向に延びるプラグ部材５２を含み、この関係は、図６Ｂに具体的に示される。図６Ａ及び図７Ａに示されるように、雄型部品４８内の電気コンタクト５４は、プラグ部材５２の上に少なくとも部分的に延びる第２の部分６４を有する。例えば、電気コンタクト５４は、一般的に、プラグ部材５２が側壁６３から横断方向に延びる位置において、ベース本体５０の側壁６３内の開口部を通って延びることができる。図７Ａに見られるように、第１の部分５６を定めるコンタクト５４の一部分は、本体５０の底部５８内の開口部６２の外に延びることができる。従って、コンタクト５４は、この構成を本体５０内に及びプラグ部材５２に沿って収容するように、任意の数の屈曲部を含むことができる。雌型部品２６と同様に、コンタクト５４は、任意の好適な手段により、プラグ部品４８内に保持することができる。例えば、コンタクト５４は、プラグ部品４８内に直接成形してもよいし、又は、いずれかの好適な機械的手段により保持してもよい。
【００３１】
再び図３Ａ−図３Ｃを参照すると、隣接するＬＥＤ  ＰＣＢ１２間の電気接続の嵌合のために、第１の基板１２の一端にある雄型部品４８から横断方向に延びるプラグ部材５２は、隣接する基板１２の端部に取り付けられた雌型部品２６内の開口ソケット３０の中に垂直方向に押し込まれることが、容易に理解される。プラグ部材の底面に沿ってプラグ部材５２上に露出されたコンタクト５４の第２の部分６４は、ソケット３０において上方に向いている、ソケット３０内のコンタクト３２の付勢された第２の部分４２と押圧接触状態で係合する。
【００３２】
雌型部品２６及び雄型部品４８は、いずれかの好適な表面実装技術により、ＬＥＤ  ＰＣＢ１２の上面上に保持することができる。例えば、示される実施形態においては、はんだ付け又は当技術分野において知られている又は実施されている他のいずれかの通常の手段によってＰＣＢ１２上のコンタクト・パッド２０（図８）の上に取り付けるために、雌型部品２６は表面実装ブラケット４４を含み、雄型部品４８は表面実装ブラケット６６を含む。
【００３３】
特に特有の実施形態においては、コネクタ２４は、雌型部品又は雄型部品のいずれか一方に構成された上部カバー部材を含むことができる。示される実施形態においては、上部カバー部材４５は、雌型部品２６内の開口ソケット３０がプラグ部材５２（図３Ｂ）を受けるために露出された第１の位置（図３Ａに示される）から、カバー部材４５が開口ソケット３０の上に延び、これを閉鎖し（図３Ｃ）、ソケット３０からプラグ部材５２が偶発的に外れるのを防止する第２の位置まで移動可能である。示された実施形態においては、上部カバー部材４５は、雌型部品の本体部材上で長手方向に摺動可能である。雄型部品４８上にもカバー部材４５を設けることができることを理解すべきである。
【００３４】
本明細書に説明される二部品構成コネクタ２４は、決して、特定の構築材料に制限されないことを容易に理解すべきである。望ましい実施形態においては、種々のコンタクトは、例えば、コンタクト尾部上において、ニッケルスズめっきの上に選択的に金がめっきされた銅合金とすることができる。表面実装ブラケットは、例えば、スズめっきされた銅合金とすることができる。絶縁本体部品は、例えば、ナイロン−４６とすることができる。
【００３５】
特に図３Ｃを参照すると、隣接するＬＥＤ  ＰＣＢ１２間の電気コネクタ２４により、基板間の間隔をゼロにすることが可能になることが分かる。換言すれば、基板１２は、端と端を直接接触する配置で当接する。このことは、照明管又は他の種類のＬＥＤ器具内の空間が限られているときに、重要な考慮事項となり得る。また、コネクタ２４が基板１２間に付加的な空間を加えないため、ＬＥＤ電球１４間の距離は、接続された基板１２の長さに沿って均一である。
【００３６】
図１及び図２に特に示すように、本発明はまた、ＬＥＤ照明管アセンブリ８０を含む。このアセンブリ８０は、例えば、ガラス、プラスチック又は他のいずれかの種類の好適な透明材料又は半透明材料とすることができる照明管８２を含む。このアセンブリ８０は、管８２の両端に端部キャップ・コネクタ８４を含む。これらのコネクタ８４の各々は、ピン８６のようないずれかの形態の外部電気接続部品を含む。ピン８６は、いずれかの形態の従来の蛍光照明器具のような従来の照明器具における電源ソケット内に係合する。３つの基板１２が示される図１に概念的に示されるように、複数のＬＥＤ  ＰＣＢ１２が、照明管８２内で、端と端が当接した配置で接続される。接続された基板１２の末端上にあるコネクタ・パッド２２は、端部キャップ・コネクタ８４内の対応するソケット又は他のコネクタ部品に係合する。従って、このように、１つの端部キャップ・コネクタ８４から相互接続された基板１２を通り、反対側の端部キャップ・コネクタ８４までの、完全な電気回路が定められる。
【００３７】
再び図１を参照すると、標準的なサイズのＬＥＤ  ＰＣＢ、端部キャップ・コネクタ８４、及び表面実装基板コネクタ２４を用いて、種々のサイズ及び電力定格の照明管アセンブリ８０を容易に製造し、組み立てることができることを理解すべきである。増減した数のＬＥＤ  ＰＣＢ１２の数を収容するために、照明管８２の長さだけを変更する必要がある。図１に具体的に示される照明管アセンブリ８０は、従来の蛍光照明電球に似ており、既存の蛍光照明器具内に収容されるように容易に構成することができるという点で特有のものである。従って、ＬＥＤ照明管アセンブリ８０は、既存の蛍光照明器具のための交換電球として機能することができる。
【００３８】
本発明はまた、あらゆる方式のＰＣＢ１２の隣接する端部を接続するように構成された二部品構成の表面実装電気コネクタ２４も含み、ＬＥＤ基板又はＬＥＤ器具と共に用いることに限定されるものではないことも容易に理解すべきである。コネクタ２４は、端と端が当接した配置で隣接する基板部品間に、安定した電気接続が所望される全ての用途に用いることができる。
【００３９】
当業者であれば、特許請求の範囲及びその均等物において述べられる本発明の範囲及び精神から逸脱することなく、種々の修正及び変更を本発明になすことができることを容易に理解すべきである。
【符号の説明】
【００４０】
１０：ＬＥＤ照明アセンブリ
１２：ＬＥＤプリント基板回路（ＰＣＢ）
１４：ＬＥＤ電球
１６、１８：基板の端部
２０：表面実装ブラケット・パッド
２２：コネクタ・パッド
２４：コネクタ
２６：雌型部品
２８：絶縁本体
３０：開口ソケット
３１、６３：側壁
３２：コンタクト
３４：コンタクト３２の第１の部分
３５：ばねアーム
３７：脚部
３８：本体２８の底面
４０：スロット
４２：コンタクト３２の第２の部分
４４：雌型部品の表面実装ブラケット
４５：上部カバー部材
４６：屈曲部
４８：雄型部品
５０：絶縁ベース本体
５２：プラグ部材
５４：電気コンタクト
５６：コンタクト５４の第１の部分
５８：本体５０の底面
６４：コンタクト５４の第２の部分
６６：雄型部品の表面実装ブラケット
８０：照明管アセンブリ
８２：照明管
８４：端部キャップ・コネクタ
【図４Ａ】
2011049164.tif 000003
【図４Ｂ】
2011049164.tif 000004
【図４Ｃ】
2011049164.tif 000005
【図４Ｄ】
2011049164.tif 000006
【図５Ａ】
2011049164.tif 000007
【図５Ｂ】
2011049164.tif 000008
【図５Ｃ】
2011049164.tif 000009
【図７Ａ】
2011049164.tif 000010
【図７Ｂ】
2011049164.tif 000011
【図８】
2011049164.tif 000012
【図１】
2011049164.tif 000013
【図２】
2011049164.tif 000014
【図３Ａ】
2011049164.tif 000015
【図３Ｂ】
2011049164.tif 000016
【図３Ｃ】
2011049164.tif 000017
【図６Ａ】
2011049164.tif 000018
【図６Ｂ】
2011049164.tif 000019
【外国語明細書】
2011049164.tif 000020
2011049164.tif 000021
2011049164.tif 000022
2011049164.tif 000023
2011049164.tif 000024
2011049164.tif 000025
2011049164.tif 000026
2011049164.tif 000027
2011049164.tif 000028
2011049164.tif 000029
2011049164.tif 000030
2011049164.tif 000031
2011049164.tif 000032
2011049164.tif 000033
2011049164.tif 000034
2011049164.tif 000035
2011049164.tif 000036
2011049164.tif 000037
2011049164.tif 000038
2011049164.tif 000039
2011049164.tif 000040
2011049164.tif 000041
2011049164.tif 000042
2011049164.tif 000043