CN113261165A - 用于led带灯的焊接块 - Google Patents

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Abstract

一种焊接块，所述焊接块用于将两个电气部件保持成接触或接近以促进它们的连接，诸如通过焊接来连接。所述焊接块利用一对固定元件，诸如弹簧张紧夹具，将第一电气元件和第二电气元件保持在适当位置，从而方便地充当电工的第三只手。所述焊接块尤其适合将导线连接至LED带条的端子。

Description

用于LED带灯的焊接块
相关申请的交叉引用：本申请要求于2018年12月12日提交的题为“SolderingBlock for LED Tape Light(用于LED带灯的焊接块)”的美国临时专利申请序列号62/778,882的优先权权益，其内容通过引用并入本文。
背景技术
LED带条具有规则间距的端子，并且可以在端子位置将其切割成期望的长度。为了使带起作用，这些端子必须与连接电源的正极和负极导线连接。控制线可能还需要与带上的端子连接。这是一个耗时的过程。
先前公开的用于焊接LED带条的装置在题为“Device for Soldering Wires toan LED Tape Strip(用于将导线焊接到LED带条的装置)”的PCT专利申请公开号PCT/US2017/46178中有描述。该先前公开的装置有利地通过使用集成的焊接进给和加热机构能够将LED带条端子与导线焊接。然而，先前公开的装置的成本和复杂性是显著的。替代地，可以使用无焊连接器将导线连接到LED带条端子。现有技术中已知各种无焊连接器，它们夹住带条和导线的端部以形成电连接。然而，这些无焊连接器价格昂贵、体积庞大，并且无法产生与焊接连接所赋予的相同的连接质量。
因此，本领域中仍然需要有助于将导线轻松焊接到LED带上的工具。
发明内容
本发明包括一种用于辅助LED带条焊接的新颖装置。本文提供了一种新型工具，其允许将导线容易地连接到LED带的端子。该工具为本领域提供了一种在LED带与导线或其他电气元件之间进行连接的便捷方式。
本发明的装置包括焊接块，该焊接块能够将导线快速焊接到LED带条上的端子焊盘。有利地，该新颖焊接块为本领域提供了一种用于将LED带条快速焊接到电源线和控制线的装置。本发明的装置方便地将元件保持在适当位置，使用户无需在操作焊接装置的同时用手将元件保持在适当位置。本质上，本发明的装置充当了额外的双手，其帮助用户精确地放置元件并易于接合元件。
附图说明
图1.图1描绘了使用中的本发明的装置，其中导线和LED带夹在焊接表面上。
图2.图2描绘了本发明的示例性装置的分解视图。
图3A和3B.图3A描绘了本发明的装置的侧视图，其中夹具打开以接收导线。图3B描绘了该装置，其中夹具闭合，从而将导线保持在焊接表面上的适当位置。
图4.图4描绘了该装置的俯视图，其中LED带和导线由夹具保持在适当位置。
图5.图5描绘了焊接块，其中固定元件包括一对柔性带。
图6.图6描绘了焊接块，其中固定元件包括一对张力夹子。
具体实施方式
在一般性实施方案中，本发明的装置包括一种焊接块，所述焊接块包括：大体平坦的表面；第一固定元件，所述第一固定元件用于将第一电气元件(或元件组)保持至所述平坦的表面；以及第二固定装置，所述第二固定装置用于将第二电气元件(或电气元件组)保持至所述平坦的表面，使得一个或多个所述第一电气元件的一个或多个端部以及一个或多个所述第二电气元件的一个或多个端部被保持为彼此靠近。
在图1、图2、图3A和图3B以及图4中描绘了本发明的示例性实施方案。应当理解，这些描绘本质上是示例性的，并且本发明的范围不限于所描绘的实施方案，而是扩展到体现本文描述的发明构思的任何装置或方法。
底座。该装置的第一元件是底座101。底座将是诸如块、板或其他包括顶部平坦表面的主体的物体。例如，底座可以包括如图1所示的大体矩形的主体。底座将包括至少一个大体平坦的表面，该表面是这样的平坦表面，在该平坦表面上，电气元件被保持在适当位置并且被焊接或以其他方式连接在一起。
底座可以包括任何材料，诸如塑料或其他聚合材料。示例性塑料包括例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET或PETE或聚酯)、高密度聚乙烯(HDPE)、聚氯乙烯(PVC)、低密度聚乙烯(LDPE)、聚丙烯、聚苯乙烯或尼龙。在其他实施方式中，底座可以由金属(诸如钢或铝)、木材、陶瓷、玻璃或其他材料(例如非导电材料)制成。底座可以通过本领域已知的方法制造，诸如注射成型、增材制造或研磨。
主体将包括工作表面，例如大体平坦的顶表面。
在一种实施方式中，顶表面包括第二主体，在本文中称为板，其粘附至主体的顶表面或镶嵌在底座的凹陷区域中以形成工作表面。在一个实施方案中，主体包括凹陷区域或通道，包括平坦主体的板镶嵌在所述凹陷区域或通道中。例如，在图2中描绘了装置的组装，其中板元件204装配到底座201中，可选地使用磁体205装配。
该板可以包括与主体材料不同的材料，例如，该材料是在暴露于热焊料时不会熔化或燃烧的耐热材料。该板可以包括非粘性材料，该材料抵抗与热焊料的结合。该板的示例性材料包括金属、陶瓷材料、玻璃材料或有机材料。在各种实施方案中，该板包括金属，诸如铝、不锈钢、钛或其他金属。在一个实施方案中，该板包括有机材料，诸如软木或木材。该板用作用于焊接元件的工作表面，并且还起到散热的作用，以有助于焊珠更快冷却。在一个实施方案中，使用单个板。在替代性实施方案中，两个或更多个板并排放置以形成工作表面。
在替代性实施方案中，板被省略，并且工作表面包括这样的材料，该材料被涂漆、涂覆或以其他方式施加到主体的顶表面，以提供用于焊接的工作表面。
在一个实施方案中，底座和/或板包括用于放置导线或LED带条的凹槽。
固定元件。主体将包括两个或多个固定元件，用于将LED带和导线临时保持在底座的顶表面上的适当位置，例如由板限定的工作区域。固定元件将包括可以向电气元件(例如导线或LED带条)施加力以使其被保持、按压或以其他方式固定抵靠底座或板的工作表面的任何结构。示例性固定元件包括夹子、夹具、铰接元件或者可以被按压到电气元件上或电气元件可以在其下滑动的其他结构。在主要的实施方案中，固定元件包括张紧元件，所述张紧元件被提升以插入电气元件，然后下降到电气元件上以将它们保持在适当位置。例如，在图1所示的示例性实施方案中，固定元件包括铰接弹簧夹103和104，它们可以由用户按压杠杆111和112而升高。
图3A和图3B描绘了本发明的包括弹簧张紧弹簧夹103的示例性固定元件。图3A描绘了处于打开位置的弹簧夹，其中向下的力114由用户例如通过手指压力施加到弹簧夹的杠杆部分111，使得该夹具打开以接收电元件108。在本发明的一些实施方式中，弹簧夹包括多个齿113或其他突出部，这些突出部有助于将电气元件牢固地保持在板102(如果存在)上或底座101的顶表面上。图3B描绘了处于闭合位置的弹簧夹，其中该夹具的杠杆部分111上的向下的力已经被移除并且弹簧张紧夹具返回到闭合位置，其中电气元件108被牢固地保持在板102与夹具103之间——例如在夹紧元件上的齿113的帮助下。
在替代性实施方案中，固定元件包括用于将LED带和导线保持在适当位置的其他结构。例如，在一个实施方案中，固定元件包括带或条，诸如弹性带，电气元件在其下方滑动并且其将电气元件紧贴地压到工作表面或板上。带可以包括任何柔性材料，例如橡胶、编织材料(例如编织尼龙或聚酯)或有机材料诸如皮革。例如，如图5所示的实施方案，主体501包括顶表面502，电气元件可以通过一对带503和504被保持在该顶表面上的适当位置。每个带可以通过位于带505和506末端处的紧固件元件和底座上的互补紧固元件固定在电气元件上。紧固元件可以包括搭扣、孔和栓钉、或者钩环材料(例如VELCRO(TM))的补片。在另一个实施方案中，该结构包括铰接板或杆，该铰接板或杆被降低到待焊接的元件上，然后通过夹子、螺钉或闩锁保持在适当位置。替代地，在一个实施方案中，固定元件包括一对由弹力、弹性或柔软的金属、塑料或其他材料构成的张紧夹子，其中电气元件可以在夹子下方滑动以将它们保持在工作表面或板上的适当位置。例如，如图6所示的实施方案，主体601包括顶表面602，电气元件可以通过一对张力夹子603和604保持在该顶表面上的适当位置。
在主要的实施方案中，该装置包括两个固定元件，例如，左手元件和右手元件，其中一个元件将保持导线并且其中另一个元件将保持LED带。在一个实施方案中，固定元件大体相同，例如，如图1所示的双鳄鱼夹具。在替代性实施方案中，固定元件不相同，例如，它们可以包括被配置成接收导线的第一固定元件以及被配置成接收LED带的第二元件。在替代性实施方案中，使用三个或更多个固定元件。
装置的使用。本发明的装置的目的是促进两个电气元件(例如，第一电气元件和第二电气元件)的连接。在装置的一侧，第一电气元件由第一固定元件保持。在一个实施方式中，第一电气元件包括一根或多根分开的导线(例如1根、2根、3根或4根导线)或多股导线。如本领域中已知的，多股导线包括连接在一起或共用公共外护套或绝缘层的多根单独的导线，例如，多股导线包括两根、三根、四根或更多根单独的线。在一个实施方案中，多股导线包括这样的多股导线(例如在外部线缆壳体中)，在其末端(例如其1-10mm的端部)，单独的导线已被分开(或剥离外护套)，并且在其尖端被单独剥皮，例如，在端子处剥皮0.5mm、1mm、2mm、3mm、4mm、5mm或更多，以形成适用于焊接或其他连接的裸金属导线段或接触点。这些导线端部可以张开，以防止它们彼此接触，并且使它们与它们要连接到的LED带条上的端子位置对齐。在一根导线或者两根或更多根单独的导线的情况下，每根导线的端子尖端被剥皮，例如在端子处0.5mm、1mm、2mm、3mm、4mm、5mm或更多，以暴露适用于焊接或其他连接的裸金属导线段或接触点。当由本发明的装置被保持在适当位置时，一根或多根导线或者多股导线的导线尖端可以定位成与适当的端子接触或紧密靠近适当的端子(靠近为适合焊接(例如通过焊枪)的距离，例如，0.5mm或更小、1mm或更小、2mm或更小、3mm或更小等)。
在由第二固定元件保持的装置的另一侧有第二电气元件。在一个实施方案中，第二电气元件或部件是一根或多根导线或多股导线，例如，其待连接至另一侧的互补导线。在一个实施方案中，第二电气元件是装置，例如包括触点或端子的装置，例如电路板、集成电路或其他电子部件。在主要的实施方案中，第二电气元件是LED带条，例如LED带条的末端或切割端。
如本文中所使用的，“LED带条”中的“LED带”是指本领域已知的LED条形灯。这些设备包括一系列发光二极管(LED)，它们通常连接至包括电源和控制元件的驱动器或控制器。典型的驱动器电压为12V、24V，或者在USB驱动带的情况下为5V。带有多种宽度可供选择，例如2mm、5mm或8mm。带通常以较长的长度(例如10 5米)出售，并且通常包括规则间距的2对间隔很近的端子，即导电引线。可以在成对的引线之间切割带，从而形成可以连接至驱动器或电源的自由端。LED带条的切割端通常将包括两个或三个端子。
在将一根或多根导线连接至LED带条的情况下，导线将匹配至适当的LED端子(例如，以下各项中的任何一项：地线对接地端子；火线对火线端子；零线对零线端子；负极线对负极端子；正极线对正极端子；以及控制线对控制端子)。由于导线是柔韧的，它们可以通过用手指、钳子或其他工具来定位，以将它们的端部定位成与其适当的端子接触或靠近。
使用本发明的焊接块将LED带条保持在适当位置以促进与一根或多根导线的连接，其中所述一根或多根导线中的每根导线连接至LED带的适当端子(例如，火线对火线端子，控制线对控制端子，地线对接地端子等)。所述一根或多根导线可以包括多股导线，例如，其中在多股导线的端部，单独的导线被分开和剥皮，使得对于多股导线中的每根导线暴露一定长度的裸金属导线。
本发明的范围包括使用本文描述的装置焊接电子部件的方法。图1和图4描绘了该装置的示例性使用。在该描绘中，包括多个LED106的LED带条105通过右手夹具104被保持在装置101的底座上的适当位置。LED带条的切割端被定位成使得条107A和107B的端子出现在包括板102的工作表面上。一根或多根导线108由左侧夹具103保持在适当位置。每根导线109A和109B的剥皮的导电金属的端部通过工作表面或板上的固定元件保持在适当位置，其中每个导线端部接触或紧密靠近(例如相距约3mm、约2mm、约1mm或小于1mm)LED带条上的其适当的端子107A和107B。在将元件方便地保持在适当位置的情况下，用户可以通过使用任何焊接工具(诸如标准焊枪)来施加焊料。任何类型的焊料都可以用于本发明的装置中，例如铅焊料、铅锡焊料、无铅焊料和包含焊剂芯的焊料。在施加焊料时和焊料硬化的短暂冷却期间，固定元件(例如，鳄鱼夹具)可以接合(例如，在弹簧夹具的情况下提升)以释放现在连接的LED带和导线。
应当理解，本文描述的焊接块的使用不限于焊接或LED带条的焊接。本发明的装置可用于将待接合的任何部件固定在适当位置。示例性部件包括焊接到其他导线的导线、焊接到集成电路芯片的导线或任何其他部件，例如电气元件。同样，本发明的装置可用于通过任何方式接合部件，包括焊接、胶合、焊合、或者其可用于将部件保持在适当位置以进行接合的其他情况。
示例性实施方案。本发明的装置可以以各种方式配置，包括使用两个或更多个固定元件将电气元件保持在适当位置以进行连接，例如通过焊接。本发明的示例性实施方案在图1中描绘。图1的装置的分解视图在图2中示出。在该实施方式中，装置包括底座201。底座包括被配置成接收板204的凹陷区域208。可选地，板可以包括金属，并且可以通过一个或多个磁体205保持在底座中的适当位置。在其他实施方式中，磁体被省略，并且板通过重力、粘合剂或底座和板上的互补搭扣连接元件而位于凹陷区域208中。底座可以包括用于将固定元件固定至底座的元件209，例如，一对关节209或接收销205的类似结构，其中销横过夹具202上的关节210。夹具由弹簧203张紧。如图3A和3B所示，夹具可以可选地包括齿113。如图2所示，底座可以包括底表面上的支脚或垫207，以防止装置在工作区滑动。
在一个实施方案中，本发明的范围包括一种焊接块，所述焊接块包括：大体平坦的顶表面；第一固定元件，所述第一固定元件用于将一个或多个电气元件保持至所述平坦的表面；以及第二固定元件，所述第二固定元件用于将一个或多个电气元件保持至所述平坦的表面。在一个实施方案中，所述第一固定元件和所述第二固定元件包括张紧元件，所述张紧元件将所述一个或多个电气元件夹至所述平坦的顶表面。在一个实施方案中，所述张紧元件包括弹簧夹具。在一个实施方案中，所述弹簧夹具包括多个齿。在一个实施方案中，所述焊接块的所述顶表面包括板，在一个实施方案中，所述板镶嵌在所述焊接块的所述顶表面的凹部或凹陷区域中。在一个实施方案中，所述板包括金属、陶瓷、玻璃或有机材料。在各种实施方案中，所述板包括铝、不锈钢、软木或木材。
在一个方面，本发明的范围包括一种将第一电气元件固定成靠近或接触第二电气元件以促进将它们连接在一起(在一个实施方案中，LED带条与导线的连接)的方法，所述方法包括以下步骤：利用焊接块，其中所述焊接块包括：大体平坦的顶表面；第一固定元件，所述第一固定元件用于将一个或多个电气元件保持至所述平坦表面；以及第二固定元件，所述第二固定元件用于将一个或多个电气元件保持至所述平坦表面；其中，在一个实施方案中，所述第一固定元件和所述第二固定元件包括张紧元件，所述张紧元件将所述一个或多个电气元件夹至所述平坦的顶表面；其中，在一个实施方案中，所述张紧元件包括弹簧夹具；其中，在一个实施方案中，所述弹簧夹具包括多个齿；其中，在一个实施方案中，所述焊接块的所述顶表面包括板，其中，在一个实施方案中，所述板镶嵌在所述焊接块的所述顶表面的凹部或凹陷区域中；其中，在一个实施方案中，所述板包括金属、陶瓷、玻璃或有机材料，其中，在各种实施方案中，所述板包括铝、不锈钢、软木或木材；所述方法包括以下步骤：通过所述第一固定元件将所述第一电气元件固定至所述焊接块的所述顶表面；通过所述第二固定元件将所述第二电气元件固定至所述焊接块的所述顶表面；并且其中所述第一电气元件的端部和所述第二电气元件的端部足够靠近或接触以促进连接。在一个实施方案中，所述第一电气元件包括一根或多根导线，例如一根、两根、三根或四根分开的导线，或者多股导线。在一个实施方案中，所述第一电气元件包括多股导线，例如这样的多股导线，在其端部(例如，端部是该多股的末端2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、9mm或1cm)处单独的导线已被分开，并且在它们的尖端(例如，末端1mm、2mm、3mm、4mm、5mm或更多)处有已剥去绝缘层以暴露适合焊接的导线裸露段或接触点)；例如，多根导线或多股导线包括负极线、正极线以及可选的地线和/或控制线，或者多股导线包括火线和零线以及可选的地线和/或控制线，其中多股导线中的每根导线的端部已经分开并且每根导线的尖端已被剥皮，使得一定长度的裸金属线或接触点暴露。在一个实施方案中，所述第一电气元件包括一根或多根分开的导线，其中所述一根或多根导线中的每根导线的端部被剥皮，使得一定长度的裸金属线暴露。在一个实施方案中，所述第二电气元件包括LED带条，其中所述LED带条的端部包括用于连接导线的一个或多个端子或接触点。在一个实施方案中，所述第一电气元件的所述一根或多根导线的暴露的金属端中的每个暴露的金属端在接触或靠近时在所述LED带条的一个或多个端子中的一个端子上对齐，使得通过应用焊珠易于实现焊接连接。在一个实施方案中，每根导线和端子通过焊接连接。在一个实施方案中，每根电线和端子通过胶合、焊接或拼接连接。
在本说明书中所述的所有专利、专利申请和出版物均以引用的方式并入本文，其程度如同各个单独的专利申请或出版物具体地和单独地表示为以引用的方式并入。所公开的实施方案是出于例示而非限制的目的来呈现。虽然已经参考所描述的实施方案描述了本发明，但本领域技术人员应当理解，在不脱离本发明整体的精神和范围的情况下，可以对本发明的结构和要素进行修改。

Claims (12)

1.一种焊接块，包括
大体平坦的顶表面；
第一固定元件，所述第一固定元件用于将一个或多个电气元件保持至所述平坦的表面；以及
第二固定元件，所述第二固定元件用于将一个或多个电气元件保持至所述平坦的表面。
2.如权利要求1所述的焊接块，其中
所述第一固定元件和所述第二固定元件包括张紧元件，所述张紧元件将所述一个或多个电气元件夹至所述平坦的顶表面。
3.如权利要求2所述的焊接块，其中
所述张紧元件包括弹簧夹具。
4.如权利要求3所述的焊接块，其中
所述弹簧夹具包括多个齿。
5.如权利要求1所述的焊接块，其中
所述顶表面包括板。
6.如权利要求5所述的焊接块，其中
所述板包括金属、陶瓷、玻璃或有机材料。
7.如权利要求6所述的焊接块，其中
所述板包括铝。
8.一种将第一电气元件和第二电气元件固定成彼此接触或彼此靠近以促进将它们连接在一起的方法，所述方法包括
如权利要求1至7中任一项所述的焊接块的使用，其中
所述第一电气元件通过所述第一固定元件固定至所述焊接块的所述顶表面；
所述第二电气元件通过所述第二固定元件固定至所述焊接块的所述顶表面；并且
其中所述第一电气元件的端部和所述第二电气元件的端部被固定成足够靠近或接触以促进连接。
9.如权利要求8所述的方法，其中
所述第一电气元件包括一根或多根分开的导线或多股导线，其中在所述多股导线的末端部分，单独的导线在它们的尖端被分开和剥皮；以及
所述第二电气元件包括LED带条，所述LED带条包括一个或多个端子。
10.如权利要求8所述的方法，包括
连接所述第一电气元件和所述第二电气元件的进一步的步骤。
11.如权利要求10所述的方法，其中
所述连接是通过焊接、胶合或拼接实现的。
12.如权利要求11所述的方法，其中
所述连接是通过焊接实现的。
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