CN105593598B - 固持座组件 - Google Patents

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Abstract

一实施例包括具有通过嵌件成型而被支持的多个端子的一固持座组件。所述端子电连接于导体，所述导体可包覆有一绝缘包覆层，并由此为连接器固持座组件提供便利。所述固持座可包括多个特征，这些特征使得一LED模块能插入所述基座的一凹部中并将LED模块经由一摩擦配合来固持。这样一种结构使得所述组件能以组件形式进行运输，而无需将所述LED模块焊接于所述固持座，同时依然确保所述LED模块与相应的所述固持座组件之间的可靠的电连接。

Description

固持座组件
相关申请
本申请主张于2013年8月9日提交的美国临时申请US 61/864,240的优先权，该美国临时申请通过援引其整体合并于本文。
技术领域
本发明涉及固态照明领域，更具体而言涉及适于固定多个发光二极管(LED)模块的固持座领域。
背景技术
LED模块被公知为非常适合提供照明。当前尽管提供有许多不同类型的LED模块，但是基板上芯片(板载芯片，COB)LED模块对许多应用而言是更有利用价值的。采用这种LED模块的一个问题在于LED模块尺寸上的缩减已使得LED模块更难于被使用，因为其仍然必须连接到电源并且需要热连接到可协助消散热能的一支撑表面。固持座为适于将一LED模块固定于一支撑表面(诸如固定装置或散热器)的已知的装置。
现有的固持座利用介于端子与LED模块上的接触垫之间的一焊料或导电粘接剂松散地定位于一固持座或者可替代地固定于该固持座，例如，于2013年7月11日公开的美国专利(公开号US 2013/0176732)公开了一种固持座，所述固持座可直接焊接到一LED模块。这样的结构对于某些应用是合适的，因为它们提供了所需的性能，但是它们也需要额外的加工步骤且由此会使得最终系统的成本增加。由此，某些人群将期颐对固持座组件的进一步改进。
发明内容
一种固持座组件包括具有一开孔的一基座，所述开孔与所述基座的底侧上的一凹部对准，所述凹部设置成用以接纳一LED模块。多个端子定位于基座内，从而多个接触部延伸到所述凹部中。所述端子能压接(crimp)于从所述基座延伸的导体。所述基座可经由一嵌件成型操作而形成为包围所述多个导体和所述多个端子的一部分。在一实施例中，所述固持座组件可包括定位于所述凹部中的一LED模块，且所述LED模块的一基部可与所述基座过盈配合。在一实施例中，所述基座可包括一个侧开口，其中一插头插入所述侧开口中，且所述插头可支撑所述端子。
附图说明
本申请在附图中以示例方式被示出，但不限于附图，在附图中类似的附图标记表示类似的部件，且在附图中：
图1示出一照明系统的一实施例的一立体图。
图2A示出一LED固持座组件的一实施例的一平面视图。
图2B示出图2A所示实施例的一放大仰视图。
图3示出图2A所示实施例的一部分分解立体图。
图4示出一固持座组件的一实施例的一剖开的立体图。
图5示出图4所示实施例的一立体图，其中示出一LED模块。
图6示出一固持座组件的一实施例的一立体图。
图7示出一固持座组件的一分解立体图。
图8示出一端子的一实施例的一立体图。
图9示出图8所示端子的一后视图。
图10示出图8所示端子的一侧视图。
图11示出一固持座组件的另一实施例的一立体图。
图12示出图11所示实施例的另一立体图。
图13示出图12所示实施例的一放大立体图。
图14示出在图13所示实施例中沿线14-14作出的一剖开的立体图。
图15示出在图11所示实施例中沿线15-15作出的一剖开的立体图。
图16示出图13所示实施例的一仰视图，其中基于阐示目的而省略插头模块。
图17示出图16所示实施例的另一立体图。
图18示出一插头模块的一实施例的一立体图。
图19示出图18所示实施例的另一立体图。
图20示出多个端子和多个导体的一简化立体图。
图21示出一端子的一实施例的一立体图。
图22示出图21所示实施例的另一立体图。
具体实施方式
下面的详细说明描述多个示范性实施例，且不意在被限制到明确公开的组合。因此，若非另有说明，本文所公开的各种特征可以组合在一起而形成出于简明目的而未示出的多个另外的组合。
参照图1-图10，其示出适于一第一实施例的多个特征，一固持座组件20将一LED模块60固定于一支撑基材10，且支撑基材10可为适于将热能从LED模块60引导出的一固定装置、散热器或其它合适的表面。所示出的固持座组件20包括具有一顶面21a和一底面21b的一基座21。固持座组件20包括紧固件用开口24，其使得能够借助简单的紧固件(诸如螺钉或螺栓)将基座21固定就位。然而，可认识到的是，其它已知的固定技术(诸如磁体、辅助框体等)也是适合的且可按照需要来进行替代。基座21包括一开孔22(其可以是倾斜的，以最小化对所射出的光的干涉)，以允许从一LED模块60射出的光穿过基座21，且基座21还包括位于一底面21b的一凹部26，凹部26设置成收容LED模块60并与开孔22对准。
如通常那样，LED模块60可包括一基部61，基部61包括多个垫64并支撑位于一荧光层62下方的一个以上的LED芯片的一LED阵列63。已确认的是，凹部26可设置成与基部61过盈配合。如图所示，凹部26中的一突起27可与基部61过盈配合，而不采用一焊料或粘接剂来将LED模块60固定于固持座组件20。基部61常由一导热的、相对不易变形的材料(诸如铝合金)制成。当基部61定位于凹部26中时，基部61压靠突起27。由弹性模量比基部61低得多(典型地为低一数量级，尽管这种差异不是必须的)的材料形成的突起27将会变形并使得基部61借助摩擦被保持就位于固持座组件20中，由此有助将确保LED模块60固定于固持座组件20。在一实施例中，突起27变形的距离可处于0.15-0.35mm的范围。
如图所示，所述凹部26具有：一第一缘部26a，其相邻于突起27；以及一第二缘部26b，其相对于第一缘部26a。如可认识到的，当设计成具有过盈配合的构件压靠在一起时，设置某些程度的导入(lead in)是有益的，以助于使组装过程更容易。由于基部61的形状可以相对薄，所以导入或倒角的使用使得去除了所述底面21b的一部分(其通常用于保持所述LED模块60就位)。然而，已确定的是，尽管去除了会与基部接合的表面的一部分，在第二缘部26b上具有倒角是合适的。由此，如从图2B可认识到的，基部61沿所述凹部26的所述第二缘部成线对线方式且被示出为重叠所述突起27(由此确保在所述基座21与所述LED模块60之间存在有一过盈配合)且倒角沿第二缘部26b设置。
应注意的是，尽管过盈配合示出为由突起27提供，但是，在一替代实施例中，过盈配合可通过使所述凹部26尺寸稍小来获得。采用所述突起27的一个益处是所述突起27的变形更容易管理，同时将可能的公差累积问题考虑在内。另外，突起27在端子54的延伸位置下方向下延伸，从而端子54不能将所述LED模块60推出固持座组件20。
尽管将LED模块60插入固持座组件20中的步骤会将固持座组件20和LED模块60固定在一起，但是已确认的是，将最终的固持座组件20紧固于一支撑基材10是更可取的。所示出的紧固件15可用于将LED模块60压制在支撑基材10与固持座组件20之间并有助确保设置于所述固持座组件20中的多个端子54与LED模块60上的多个垫64之间的可靠的电连接。另外，紧固件15也可有助确保在所述LED模块60与一支撑基材10之间存在有一可靠的热连接(由此有助于确保LED具有一合适的长的寿命)。为了有助于针对热问题进行保护，如已知的，一热界面层可设置在LED模块60与支撑基材10之间，这样一个热界面层可以是可设置在LED模块60的基部61的一下表面上的一导热膏或导热胶带或其它合适的材料。
固持座组件20包括多个端子54，各端子54嵌件成型于基座21中，从而脚部54a延伸出基座21并具有位于一末端处的一接触部55(如可认识到的，所述接触部55可为一简单的窝部(dimple))。端子54还包括一压接部56，压接部56用于将端子54固定于线缆50的导体57。导体57包覆有一绝缘层58。如可认识到的，端子54首先以所需的取向(orientation)压接于导体57。如图7所示，一个端子54相对另一端子54旋转180度，但是这样一种结构是可选的，且将依赖于所述LED模块60的结构以及是否将不同的端子54用于两侧或者将同样的端子54用于两侧。当端子54嵌件成型于基座21中时，脚部54a延伸出所述基座21而进入凹部26中，从而所述接触部55被支撑并可接合相应的垫64。所得到的基座21的结构起到为所述多个端子54提供应变释放的作用且由此有助于提供一可靠的(robust)固持座组件20。
所示设计的一个益处在于线缆50可具有颜色编码的绝缘层，如可认识到的，这在固持座组件20将被人工连接于一电源的情况下能够是有帮助的。例如，所述绝缘体可被颜色编码，从而清楚地看到哪个导体57连接于阳极而哪个导体57连接于阴极。在一实施例中，导体57可端接于一连接器(未示出)。当然，如果所述多个导体57端接于一连接器，则所述多个导体57可以可靠地连接于一系统中(假设所述连接器被合适地构造)。然而，甚至在无一可选的连接器的情况下(其在提高可靠性的同时可能潜在地增加成本)，颜色编码可明显改善使用者识别哪个绝缘包覆(insulated)的导体为阳极的能力。
如可认识到的，基座21可相对薄。在一实施例中，例如，所述基座21的厚度可为一线缆直径加上基座21在所述线缆50两侧的0.7mm。尽管基座21可以一种方式形成，但是使用0.7mm厚的基座21(在线缆50每侧上)已被确认为是可靠的，因为这有助于获得UL认证。否则，预期的是基座的最小厚度可为约0.4mm且依然能够采用合适的模制技术进行模制。预期的是，基座在线缆每侧上的最大所需厚度为约1.5mm的厚度，由此提供了约3mm总厚度加导体直径。
应注意的是，所示的实施例将端子54压接于导体57。这是可靠的，但是端子54与导体57之间的连接也可利用一焊接连接来提供。应还注意的是，如果需要，则所述线缆50可延伸出所述LED固持座组件20的底部。
不管所述结构如何，本设计在提供良好的爬电距离(creepage)和电气间隙(clearance)的同时可以做得相对小。在一实施例中，可在一25mm直径、低高度封装中提供2000伏的绝缘。还应注意的是，尽管示出的是线缆50，但是如果需要，也可使用柔性印刷电路(FPC)。
应注意的是，多个紧固件15旨在将固持座组件20下压到支撑基材10上，固持座组件20继而向支撑表面10而下压到LED模块60的基部61上。为了确保可靠的热连接，由此基座21可由此将力从所述紧固件15传递到基部61。由于多个端子54构造成当所述LED模块60插入所述固持座组件20时产生挠曲的事实，所以多个端子54可分别下压到多个垫64上。由此，端子54设置成提供与LED模块60的垫64建立电连接的力且所述力不直接依赖于由所述紧固件15施加的力。或者，换句话说，一旦LED模块60插入固持座组件20，端子54的设计以及所产生的挠曲就确定了端子54施加到所述LED模块60上的所述垫64上的力。然而，不管在紧固件15施加到固持座组件20上的力如何增加，这个力将不显著增加。由此，所示设计能够避免如果紧固件15过度张紧(例如，其另一方面会造成端子54的下沉)时对端子54可能造成的损坏。
所示设计的一个显著的益处在于，与将所述多个端子54固持于所述基座21上的其它方式相比，固持所述多个端子54的嵌件成型的基座21能够更细致地控制所述多个端子54的位置，这使得所述端子54的挠曲减少。在一实施例中，当所述LED模块60完全插入所述凹部26中时，所述挠曲可小于0.5mm；而在一实施例中，所述端子54可构造成约挠曲0.3mm。这是有益的，因为在现有技术的固持座组件设计中，端子施加到LED模块上的力趋于将LED模块推出所述凹部26。降低挠曲距离能使得该力减小，由此更易于使通过基部61与突起27之间的过盈配合所产生的摩擦能足以将LED模块60保持于凹部26中。
图11-图22示出一第二实施例。一固持座组件120示出为具有一基座121。多个端子154不是嵌件成型于基座121，而是所述多个端子154嵌件成型于插头130，插头130插入基座121。如可认识到的，这使得在端子154在数量上具有灵活性，且这可用于提供在其能够支持的LED模块的类型上更灵活的一固持座组件(由于插头的一变化可以导致多种变型)。应注意的是，尽管示出多条线缆150，但是在一实施例中，可设置两条线缆150而其它线缆可省略。由此，所示实施例提供了显著的灵活性。
固持座组件120包括：紧固件用凹口124；一允许光通过的固持座组件120的开孔122；以及一凹部126，其与所述开孔122对准且如图1-图10所示类似地设计成围绕一LED阵列63的一基部61装配。所述基座121包括一顶面121a以及一底面121b，连同旨在允许光穿过固持座组件120而发射出的一开孔122。
插头130具有一本体131，本体131具有一顶面130a以及位于相反两侧的两个耳部134。顶面130a可与基座121的顶面121a齐平。耳部134定位于凹槽128a中，从而插头130被正确地定位于侧开口128中。所述多个端子154嵌件成型于本体131中且包括延伸出本体131的一脚部154a，从而接触部155定位于通道125中。多个指部129可设置于通道125中且可设置成位于相邻端子154之间。指部129可接合唇部138，且由此可有助于将插头130固定到侧开口128中的位置。
为了将一LED模块固定于凹部126中，设置有多个突起127。如上所述，因为端子154的挠曲很小，突起127以及端子154可设置成使得端子154不继续将一相应的LED模块60推出凹部126。如在之前的实施例中一样，端子154可具有压接导体157的一压接部156，而一绝缘包覆层158可包覆导体157。可替代地，任何其它合适的手段(诸如锡焊(soldering)、焊接(welding)、粘接剂等)可用于将端子154电连接于导体157。
在工作时，固持座组件120可提供与图1-图10所示的实施例类似的功能。具体地，固持座组件120可确保一旦一LED模块60插入固持座组件120，端子154的设计以及所发生的挠曲就将会确定端子54施加到所述LED模块60上的垫64的力，且不管紧固件可能施加到固持座组件120的基座121上的力如何增加，该力将不显著增加。由此，所示设计能够避免如果将固持座组件120固定的紧固件过度张紧时对端子154可能造成的损坏。
本文给出的描述以其优选及示范性实施例说明了各个特征。本领域技术人员在阅读本申请后将能作出处于随附权利要求的范围和精神之内的许多其它的实施例、修改、以及变型。

Claims (7)

1.一种固持座组件，包括：
一基座，具有一开孔以及与所述开孔对准的一凹部；
一第一端子，嵌件成型于所述基座，所述第一端子具有延伸到所述凹部中的一第一接触部；
一第二端子，嵌件成型于所述基座，所述第二端子具有延伸到所述凹部中的一第二接触部；
一第一导体，具有一绝缘包覆层且从所述基座延伸，所述第一端子电连接于所述第一导体；
一第二导体，具有一绝缘包覆层且从所述基座延伸的，所述第二端子电连接于所述第二导体；以及
一LED模块，插入所述凹部，所述LED模块包括：一基部，设置成与所述基座过盈配合；以及多个垫，设置成接合设置在所述第一端子及所述第二端子上的第一接触部和第二接触部，
其中，所述基座包括位于所述凹部中的一突起，所述基部以及所述凹部构造成当所述基部插入所述凹部中时使所述突起变形。
2.如权利要求1所述的固持座组件，其中，所述基座包括延伸到所述凹部中的一突起。
3.如权利要求2所述的固持座组件，其中，所述第一端子以及所述第二端子相同，而且所述第一端子处于一第一方向而所述第二端子处于一第二方向，所述第一方向与所述第二方向成180度。
4.如权利要求1所述的固持座组件，其中，所述第一端子及所述第二端子设置成当所述LED模块完全插入所述凹部中时挠曲小于0.5mm。
5.一种固持座组件，包括：
一基座，具有一开孔以及与所述开孔对准的一凹部，所述基座还包括一通道及一侧开口，所述凹部经由所述通道与所述侧开口连通；
一插头，位于所述侧开口中；
一第一端子，嵌件成型于所述插头中，所述第一端子具有延伸到所述通道中的一第一接触部；
一第二端子，嵌件成型于所述插头中，所述第二端子具有延伸到所述通道中的一第二接触部；
一第一导体，具有一绝缘包覆层且从所述插头延伸，所述第一端子电连接于所述第一导体；以及
一第二导体，具有一绝缘包覆层且从所述插头延伸，所述第二端子电连接于所述第二导体，
其中，所述凹部包括至少一个突起，所述突起设置成以过盈配合接合一LED模块的一基部。
6.如权利要求5所述的固持座组件，其中，所述第一端子及所述第二端子设置成当与完全插入所述凹部中的相应的所述LED模块的垫对接时挠曲小于0.5mm。
7.如权利要求6所述的固持座组件，其中，所述第一端子及所述第二端子分别压接于所述第一导体及所述第二导体。
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