JP6080045B2

JP6080045B2 - Ｌｅｄソケット組立体

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Publication number: JP6080045B2
Application number: JP2013014542A
Authority: JP
Inventors: ジョージデイリークリストファー; エドワードモストラーマシュー; マーティンウェーバーロナルド
Original assignee: TE Connectivity Corp
Current assignee: TE Connectivity Corp
Priority date: 2012-02-03
Filing date: 2013-01-29
Publication date: 2017-02-15
Anticipated expiration: 2033-01-29
Also published as: CA2804813A1; CN103453477B; CA2804813C; TWI597453B; TW201337153A; EP2623854A3; US20130201701A1; EP2623854A2; JP2013162127A; US8568001B2; EP2623854B1; CN103453477A; KR20130090354A

Description

本明細書に記載され図示された主題は、概括的には発光ダイオード（ＬＥＤ）照明システムに関する。

ＬＥＤ照明システムは、本明細書で「ＬＥＤＰＣＢ」と称される印刷回路基板（ＰＣＢ）に１個以上のＬＥＤを有する１個以上のＬＥＤパッケージを具備するのが典型的である。ＬＥＤパッケージは、一般には「チップオンボード」（ＣＯＢ）と称されるものであってもよいし、ＬＥＤＰＣＢと、ＬＥＤＰＣＢに半田付けされた１個以上のＬＥＤとを具備するＬＥＤパッケージ（但し、これに限定されない）等の他のタイプのＬＥＤパッケージであってもよい。

公知のＬＥＤ照明システムにおいて、ＬＥＤパッケージは、例えばベース、ヒートシンク等の照明器具の支持構造物に実装されるソケットハウジングの凹部内に保持される。ＬＥＤパッケージがソケットハウジングにより保持されると、ソケットハウジングはＬＥＤパッケージに力を印加し、支持構造物に向かってＬＥＤパッケージを押圧する。例えば、ソケットハウジングにより印加される力は、支持構造物と、又はＬＥＤＰＣＢ及び支持構造物間に延びる熱インタフェース材料と係合した状態で、ＬＥＤＰＣＢを保持する。しかし、ソケットハウジングによりＬＥＤパッケージに印加される力は、ＬＥＤパッケージに不良を生じさせるおそれがある。例えば、ソケットハウジングによりＬＥＤパッケージに印加される力は、ＬＥＤＰＣＢが破砕（例えば、割れ、破損等）するほど高い。さらに、例えば、ソケットハウジングによりＬＥＤパッケージに印加される力は、ソケットハウジング及び支持構造物間にＬＥＤパッケージをしっかりと保持するには不十分であり、ＬＥＤパッケージが振動することにより破砕するか不良にしてしまうおそれがある。

課題を解決する手段は、ＬＥＤが実装されたＬＥＤ印刷回路基板（ＰＣＢ）を有する発光ダイオード（ＬＥＤ）パッケージを具備するソケット組立体により提供される。ソケット組立体はまた、支持構造物にＬＥＤパッケージを保持するためのクランプを具備する。クランプは、基部が支持構造物と係合するように支持構造物に実装されるよう構成された基部を具備する。また、クランプは、基部及びばね指がクランプの一体の本体を形成するように、基部から延びるばね指を具備する。ばね指は、ＬＥＤパッケージのＬＥＤＰＣＢと係合すると共に支持構造物に向かう方向に作用するクランプ力をＬＥＤＰＣＢに印加するよう構成される。

典型的な一実施形態の照明組立体を示す斜視図である。図１に示された照明組立体の典型的な一実施形態のクランプを示す斜視図である。図１に示された照明組立体の断面を示す斜視図である。別の典型的な実施形態の照明組立体を示す斜視図である。図４に示された照明組立体の典型的な一実施形態のソケット組立体を示す斜視図である。別の典型的な実施形態の照明組立体の断面を示す斜視図である。別の典型的な実施形態の照明組立体の断面を示す斜視図である。

以下、添付図面を参照して本発明を例示により説明する。

一実施形態において、ソケット組立体は、ＬＥＤが実装されたＬＥＤ印刷回路基板（ＰＣＢ）を有する発光ダイオード（ＬＥＤ）パッケージを具備する。また、ソケット組立体は、支持構造物にＬＥＤパッケージを保持するためのクランプを具備する。クランプは基部を具備し、基部は、支持構造物と係合するように支持構造物に実装されるよう構成される。また、クランプはばね指を具備し、ばね指は、基部及びばね指がクランプの一体の本体を形成するように基部から延びる。ばね指は、ＬＥＤパッケージのＬＥＤＰＣＢと係合すると共に支持構造物に向かう方向に作用するクランプ力をＬＥＤＰＣＢに印加するよう構成される。

別の実施形態において、ソケット組立体は、ＬＥＤＰＣＢを有するＬＥＤパッケージを具備する。ソケット組立体は、ＬＥＤパッケージを内部に受容するよう構成された凹部を有するハウジングを具備する。ハウジングは、支持構造物に実装されるよう構成される。ソケット組立体はクランプを具備する。クランプは基部を有し、基部は、支持構造物と係合するように支持構造物に実装されるよう構成される。また、クランプは、基部から延びるばね指をさらに具備する。ばね指は、ＬＥＤパッケージのＬＥＤＰＣＢと係合するよう構成されると共に、支持構造物に実装されたハウジングとは無関係にばね指及び支持構造物の間にＬＥＤＰＣＢを固定するよう支持構造物に向かう方向に作用するクランプ力をＬＥＤＰＣＢに印加するよう構成される。

別の実施形態において、照明組立体は、実装面を有する支持構造物、及びソケット組立体を具備する。ソケット組立体は、ＬＥＤが実装されたＬＥＤＰＣＢを有するＬＥＤパッケージを具備する。また、ソケット組立体は、ＬＥＤパッケージを支持構造物に保持するためのクランプを具備する。クランプは基部を具備し、基部は、支持構造物の実装面と係合するように支持構造物に実装されるよう構成される。また、クランプはばね指を具備し、ばね指は、基部及びばね指がクランプの一体の本体を形成するように基部から延びる。ばね指は、ＬＥＤパッケージのＬＥＤＰＣＢと係合すると共に支持構造物の実装面に向かう方向に作用するクランプ力をＬＥＤＰＣＢに印加するよう構成される。

図１は、典型的な一実施形態の照明組立体１０を示す斜視図である。照明組立体１０は、支持構造物１２と、支持構造物１２に実装されたソケット組立体１４とを具備する。ソケット組立体１４は、ＬＥＤパッケージ１６及びクランプ１８を具備する。詳細に後述するように、クランプ１８は、支持構造物１２にＬＥＤパッケージ１６を保持するために用いられる。照明組立体１０は、照明源、照明器具、又は住居用、商用や産業用の他の照明システムの一部であってもよい。照明組立体１０は、汎用の照明用に用いられてもよいし、或いは特注用途や最終用途を有してもよい。

支持構造物１２は、基部、ヒートシンク等が挙げられるがこれらには限定されない、ソケット組立体１４を実装することができるいかなる構造物であってもよい。典型的な実施形態において、支持構造物１２はヒートシンクである。支持構造物１２は、ソケット組立体１４が実装される実装面２０を有する。任意であるが、実装面２０の少なくとも一部はほぼ平坦である。支持構造物１２は、後述するように、ソケット組立体１４を支持構造物に実装するために１個以上の実装構造（例えば、図１、図３及び図４に示される開口４４、図６に示される開口２４４及び区分２９０、及び図７に示される凹部３４４）を有してもよい。

ＬＥＤパッケージ１６は、ＬＥＤ２４が実装されたＬＥＤ印刷回路基板（ＰＣＢ）２２を具備する。典型的な実施形態において、単一のＬＥＤ２４がＬＥＤＰＣＢ２２に実装されているが、任意の数のＬＥＤ２４がＬＥＤＰＣＢ２２に実装されてもよい。ＬＥＤＰＣＢ２２は、実装されるＬＥＤ２４の数にほぼ依存した寸法に設定される。ＬＥＤＰＣＢ２２は、互いに対向する面２６，２８を有する。ＬＥＤ２４は、ＬＥＤＰＣＢ２２の面２６側に実装される。ＬＥＤパッケージ１６は、ＬＥＤＰＣＢ２２上に１個以上の電源パッド３０を有する。

典型的な実施形態において、ＬＥＤパッケージ１６は、一般に「チップオンボード」ＬＥＤと称されるものである。しかし、ＬＥＤパッケージ１６は、ＬＥＤＰＣＢとこのＬＥＤＰＣＢに半田付けされた１個以上のＬＥＤとを有するＬＥＤパッケージが上げられるがこれに限定されない他のタイプのＬＥＤパッケージであってもよい。ＬＥＤＰＣＢ２２は、典型的な実施形態では矩形である。しかし、ＬＥＤＰＣＢ２２は、ＬＥＤＰＣＢ２２に実装されるＬＥＤ２４のタイプや数に依存する他の形状をさらに又は代わりに有してもよい。ＬＥＤＰＣＢ２２の基板２３は、セラミック、ポリテトラフルオロエチレン、ＦＲ−４、ＦＲ−１、ＣＥＭ−１、ＣＥＭ−３、ＦＲ−２、ＦＲ−３、ＦＲ−５、ＦＲ−６、Ｇ−１０、ＣＥＭ−２、ＣＥＭ−４、ＣＥＭ−５、絶縁された金属基板（ＩＭＳ）等が挙げられるがこれらに限定されない任意の材料から製作される。

図２は、ソケット組立体４の典型的な一実施形態のクランプ１８を示す斜視図である。クランプ１８は本体３２を有し、本体３２は、基部３４と、基部３４から延びる１本以上のばね指３６とを有する。後述するように、ばね指３６は、支持構造物１２（図１、図３及び図４参照）に対してＬＥＤパッケージ１６（図１、図３、図４、図６及び図７参照）を保持するために、ＬＥＤパッケージ１６と係合してＬＥＤＰＣＢ２２（図１、図３及び図４参照）にクランプ力を印加するよう構成される。

基部３４は支持構造物１２に実装されるよう構成される。典型的な実施形態において、基部３４は、支持構造物１２の実装面２０（図１、図３及び図４参照）上に実装されるよう構成される。基部３４は、互いに対向する面３８，４０を有する。基部３４は、面３８，４０間を、具体的には面３８から面４０まで（逆も同様）厚さＴだけ延びる。典型的な実施形態において、基部３４の面４０は、基部３４が支持構造物１２に実装されると支持構造物１２の実装面２０と係合する。

クランプ１８の本体３２は、支持構造物１２にクランプ１８を実装するのに用いられる１個以上の実装部材４２を有する。各実装部材４２は、後述するように、支持構造物１２の対応する実装構造（例えば、図１、図３及び図４に示される開口４４、図６に示される開口２４４及び区分２９０、及び図７に示される凹部３４４）と協働してクランプ１８を支持構造物１２に実装する。クランプ１８は任意の数の実装部材４２を有してもよいし、各実装部材は任意のタイプの実装部材であってもよい。典型的な実施形態において、基部３４は、固定具（例えば、図１、図３及び図４に示される固定具４６）を貫通受容するよう構成された開口である２個の実装部材４２を有する。しかし、各実装部材４２は、さらに又は代わりに、ポスト、ラッチ、ばね、スナップフィット部材、圧入部材、リベット、ポップリベット、ねじ固定具等が挙げられるがこれらに限定しない他のタイプの実装部材であってもよい。他のタイプの実装部材の例は、図６及び図７にそれぞれ示された実装部材２４２，３４２に関して後述する。

基部３４は、中心軸５２を有するリング状構造を任意で有する。具体的には、基部３４のリング状構造は中心軸５２の周りに延びており、基部３４は中心軸５２に沿って厚さＴだけ延びる。基部３４のリング状構造は、ＬＥＤＰＣＢ２２の周囲を少なくとも部分的に延びるよう構成される。本明細書で用いられているように、「リング状構造」は、中心軸の周囲を少なくとも部分的に（例えば、連続であってもよいし、連続でなくてもよい）延びると共に湾曲区分を有する構造を意味する。図２に見られるように、典型的な実施形態において、基部３４のリング状構造は、中心軸５２の全周囲に延びる連続構造である。或いは、基部３４の構造は、基部３４のリング状構造が中心軸５２の周囲の一部のみ延びるように、連続構造体ではない。典型的な実施形態の基部３４のリング状構造は、湾曲区分と直線区分とを有する。別の実施形態では、基部３４のリング状構造は単一の湾曲区分である。基部３４の他に可能性のあるリング状構造の例には円形、小判形、楕円形等が含まれるが、これらに限定されない。基部３４は、リング状構造を有することに限定されないが、さらに又は代わりに、クランプ１８が本明細書で説明したように機能できる他の形状を有してもよい。基部３４の他の形状の例には、矩形、方形、四辺形、２以上の辺を有する形状等が含まれるが、これらに限定されない。クランプ１８の基部３４や他の部分の寸法や形状は、ＬＥＤパッケージ１６の１個以上の部品の寸法や形状に依存してもよい。

簡単に前述したように、クランプ１８の本体３２はばね指３６を有する。２個のばね指３６が図示されているが、クランプ本体３２は任意の数のばね指３６を有してもよい。各ばね指３６は、支持構造物１２に向かう方向にＬＥＤＰＣＢ２２上に作用するクランプ力をＬＥＤＰＣＢ２２に印加するよう、ＬＥＤＰＣＢ２２と係合するよう構成される。具体的には、各ばね指３６は、中心軸５２に対して半径方向内側の向きに基部３４のリング状構造から延びる。各ばね指３６は、基部３４から一端５４までの長さで延びると共に、ばね指３６がＬＥＤＰＣＢ２２と係合するよう構成された界面５６を有する。典型的な実施形態において、各ばね指３６の一端５４は、対応する界面５６を有する。しかし、他の実施形態で、各界面５６は、対応するばね指３６の長さに沿って他の任意の位置に延びてもよい。

ばね指３６は、ＬＥＤＰＣＢ２２の面２６（図１、図３、図４参照）と係合する弾性変形可能なばねである。具体的には、支持構造物１２にＬＥＤパッケージ１６を保持するのにクランプ１８が用いられると、ばね指３６の界面５６は、ＬＥＤＰＣＢ２２の面２６と係合することにより、支持構造物１２から離れる方向に撓む。撓んだ位置では、ばね指３６は、支持構造物１２に向かう方向に作用するクランプ力をＬＥＤＰＣＢ２２の面２６に及ぼす。ばね指３６の様々なパラメータは、クランプ１８が所定のクランプ力又はその範囲をＬＥＤパッケージ１６に与えるように選択される。ばね指３６のこのようなパラメータには、ばね指３６の数、各ばね指３６の形状、各ばね指３６の寸法（例えば、長さ、幅、厚さ等）、各ばね指３６の基部３４に沿った位置、各ばね指３６の基部３４に対する向き、各ばね指３６の材料等が挙げられるが、これらに限定されない。ばね指３６の様々なパラメータは、ＬＥＤパッケージ１６の不良を防ぐ所定のクランプ力又はその範囲を与えるよう選択される。

クランプ１８の本体３２は、クランプ本体３２に対してＬＥＤパッケージ１６を配置するためにＬＥＤＰＣＢ２２と係合するよう構成された１個以上の位置決め部材５８を有する。例えば、位置決め部材５８は、クランプ１８の本体３２の凹部６４内にＬＥＤＰＣＢ２２を中心出しする。クランプ１８は、各々が任意のタイプの位置決め部材でもよい任意の数の位置決め部材５８を有する。典型的な実施形態において、位置決め部材５８は、基部３４のリング状構造から中心軸５２に対して半径方向内側の向きに延びる延長部である。各位置決め部材５８は、基部３４から一端６０まで所定長さで延びる。位置決め部材５８は、ＬＥＤＰＣＢ２２と係合するよう構成された位置に界面６２を有する。クランプ本体３２の凹部６４は、界面６２の間に区画される。凹部６４は、その中にＬＥＤパッケージ１６を受容するよう構成される。典型的な実施形態では各位置決め部材５８の一端６０は界面６２を有するが、他の実施形態では各界面６２は対応する位置決め部材５８の長さに沿った他の位置に延びてもよい。延長部に加えて又は代わりに、他のタイプの位置決め部材５８が設けられてもよい。実施形態によっては、位置決め部材５８は、クランプ本体３２に対してＬＥＤパッケージ１６の回転を防止する回転防止構造を提供する。

クランプ１８は、ハウジング（例えば、図４及び図５に示されたハウジング１６８）と共に、又はハウジング無しで用いられてもよい。換言すると、ソケット組立体１４は、クランプ１８の他にハウジングを有しても有していなくてもよい。典型的な実施形態のソケット組立体１４において、ソケット組立体１４は、クランプ１８がハウジングと共に使用されないようにハウジング（例えばハウジング１６８）を有していない。クランプ１８がハウジング（例えばハウジング１６８）と共に使用されるかどうかにより、クランプ１８の本体３２は、ハウジングにクランプ１８の本体３２を機械的に接続するよう構成された１個以上の保持部材を任意で有する。クランプ１８は、各々が任意のタイプの保持部材であってもよい任意の数の保持部材６６を有する。典型的な実施形態において、保持部材６６は、基部３４の面３８に対して外側に基部３４から延びる圧入タブである。４個の保持部材６６が図示されているが、クランプ１８の本体３２は任意の数の保持部材６６を有してもよい。また、各保持部材６６は、さらに又は代わりに、ポスト、ラッチ、ばね、スナップフィット部材、他のタイプの圧入部材、開口等が挙げられるがこれらに限定しない他のタイプの実装部材であってもよい。実施形態によっては、保持部材６６に加えて又は代えて、クランプ１８の本体３２をハウジングに機械的に接続するために１個以上の実装部材４２を用いてもよい。

いくつかの実施形態において、ばね指３６は、基部３４及びばね指３６が一体の本体のクランプ１８を形成するように、基部３４から延びる。実施形態によっては、実装部材４２、位置決め部材５８や保持部材６６は基部３４と一体の本体を形成する。基部３４及びばね指３６により形成された一体の本体は、クランプ１８の本体３２のほぼ全体を構成してもよいし、或いは、クランプ本体３２の一部のみを構成してもよい。例えば、基部３４及びばね指３６により形成された一体の本体は、実装部材４２（含まれる場合）、位置決め部材５８（含まれる場合）及び保持部材６６（含まれる場合）も基部３４と一体の本体を形成すると、クランプ１８の本体３２のほぼ全体を構成する。実装部材４２（含まれる場合）、位置決め部材５８（含まれる場合）、保持部材６６（含まれる場合）及びばね指３６（含まれる場合）が基部３４と一体の本体を形成するこのような実施形態において、クランプ１８の本体３２は一部品の本体である。また、例えば、基部３４及びばね指３６により形成された一体の本体は、実装部材４２（含まれる場合）、位置決め部材５８（含まれる場合）や保持部材６６（含まれる場合）が基部３４と一体の本体を形成しない場合には、クランプ１８の本体３２の一部のみを構成する。

本明細書で使用されているように、２個以上のものは、それらが単一の連続した構造として形成されている場合、「一体の本体」を定義する。実施形態によっては、２個以上のものは、それらの少なくとも１個やそれらを共に結合する固定具を損傷（切断、破壊、溶融等であるが、これらに限定されない）しないと分離することができない場合、単一の連続した構造物として形成されると考えられる。単一の連続した構造物として形成されたものの一例は、一体的に形成（例えば、材料の同じ打抜きシート又はリールから形成）された２個のものである。単一の連続した構造物として形成されたものの別の例は、それらのものが少なくとも１個のものや機械的固定具を損傷しないと分離することができないように、それらのものを共に結合する機械的固定具（例えば、接着剤、熔接、半田接続部等）を用いてそれらのものを形成した後、機械的に結合された２個のものである。単一の連続した構造物として形成されていないものの一例は、それらのものや機械的固定具を損傷しないで分離することができるように、それらのものを共に結合する機械的固定具（例えば、ねじ固定具、クリップ、クランプ等）を用いてそれらのものを形成した後、機械的に結合された２個のものである。

クランプ１８の本体３２は、切断工程、鋳造工程、成形工程、形成工程等が挙げられるがこれらに限定されない任意の方法、工程、構造、手段等を用いて製造する。切断工程には、水による切断加工、打抜き加工、レーザ切断加工、穿孔加工、鋸、ドリルビット、かんな、ミルや他の固い切断工具を用いて切断加工等が含まれるが、これらに限定されない。形成工程には引抜き加工、曲げ加工等が含まれるが、これらに限定されない。クランプ１８の本体３２が切断工程で製造される場合、本体３２は、材料のリール、材料のブランク、材料のほぼ平坦な板、ほぼ平坦な材料、材料のロッド等から切断される。実施形態によっては、クランプ１８の本体３２は、材料から切断され、その後本体３２の最終形状となるように形成された切断及び形成本体である。また、実施形態によっては、ばね指３６、実装部材４２、位置決め部材５８や保持部材６６は、基部３４と一体に形成される。

クランプ１８の本体３２は、クランプ１８が本明細書に説明したように機能できるに任意の材料から製造される。実施形態によっては、クランプ１８の本体３２は金属である（例えば、本体３２の１個以上の部品は、金属や、金属と同様の特性を示す材料を含む）。基部３４、実装部材４２、位置決め部材５８、保持部材６６やばね指３６等のクランプ本体３２の様々な部品は、互いに同じ材料や異なる材料から製造される。実施形態によっては、クランプ１８の本体３２は比較的良好な熱伝導体である材料を有し、その結果、クランプ本体３２はＬＥＤパッケージ１６から支持構造物１２への熱伝導を容易にする。

図３は、照明組立体１０の断面を示す斜視図である。図１及び図３を参照すると、クランプ１８は、支持構造物１２にＬＥＤパッケージ１６を保持するように、支持構造物１２に実装して示される。具体的には、クランプ１８の基部３４は、クランプ１８の実装部材４２を用いて支持構造物１２に実装される。固定具４６は、実装部材４２の開口を通って支持構造物１２内の開口４４に受容されるねじ固定具である。典型的な実施形態において、支持構造物１２の開口４４はねじ切りされているので、固定具４６が支持構造物１２にねじ留めされる。さらに又は代わりに、開口４４内に固定具４６を固定するのにナット（図示せず）が用いられる。クランプ１８が支持構造物１２に実装されると、基部３４は支持構造物１２に係合する。具体的には、基部３４の面４０が、支持構造物１２の実装面２０と係合する。

ＬＥＤパッケージ１６は、位置決め部材５８の界面６２がＬＥＤＰＣＢ２２と係合するように、クランプ１８の凹部６４内に受容される。クランプ１８のばね指３６は、ＬＥＤＰＣＢ２２がばね指３６及び支持構造物１２間にクランプされるように、ＬＥＤパッケージ１６と係合する。具体的には、ばね指３６の界面５６は、ばね指３６が支持構造物１２から離れる方向、例えば矢印Ａ（図１に不図示）で表わされる方向に撓むように、ＬＥＤＰＣＢ２２の面２６と係合する。図１及び図３に示される撓み位置において、ばね指３６は、支持構造物１２に向かう方向、例えば矢印Ｂ（図１に不図示）で表わされる方向に作用するクランプ力をＬＥＤＰＣＢ２２の面２６に及ぼす。このようにして、クランプ１８は、支持構造物１２に対してＬＥＤパッケージ１６を保持する。クランプ力又はその範囲は、ＬＥＤパッケージ１６の不良を防ぐよう選択される。例えば、クランプ力又はその範囲は、ＬＥＤＰＣＢ２２を破砕（例えば、割れ、破壊等）しないように十分に低くなるよう選択される。また例えば、クランプ力又はその範囲は、ＬＥＤパッケージ１６を振動させない方法でクランプ１８及び支持構造物１２間にＬＥＤパッケージ１６をしっかりと保持するのに十分に高くなるよう選択される。

典型的な実施形態において、図３に最もよく示されるように、ＬＥＤＰＣＢ２２の面２８は、ＬＥＤパッケージ１６がクランプ１８により支持構造物１２に保持される際に、支持構造物１２の実装面２０と係合する。さらに又は代わりに、ＬＥＤパッケージ１６がクランプ１８により支持構造物１２に保持されると、ＬＥＤＰＣＢ２２の面２８は、ＬＥＤＰＣＢ２２及び支持構造物１２間に延びる中間部材（例えば不図示の熱インタフェース材料）と係合する。ＬＥＤＰＣＢ２２及び支持構造物１２や中間部材との間の係合は、ＬＥＤパッケージ１６からの熱の移動を容易にする。

前述したように、典型的な実施形態のソケット組立体１４において、クランプ１８はハウジングと共に使用されていない。ＬＥＤパッケージ１６の電源パッド３０（図３に不図示）は、対応する電線（図示せず）に半田付け又は他の方法で電気的に接続されるよう構成されている。電線は、ＬＥＤパッケージ１６に電力を供給し、ＬＥＤ２４を駆動する。

図４は、別の典型的な実施形態の照明組立体１１０を示す斜視図である。図４は、クランプ１８がハウジング１６８と共に使用される典型的な一実施形態を示す。照明組立体１１０は、支持構造物１２と、支持構造物１２に実装されたソケット組立体１１４とを具備する。ソケット組立体１１４は、ＬＥＤパッケージ１６、クランプ１８及びハウジング１６８を具備する。クランプ１８は、支持構造物１２にＬＥＤパッケージ１６を保持するのに用いられる。照明組立体１１０は、照明源、照明器具、又は住居用、商用や産業用の他の照明システムの一部であってもよい。照明組立体１１０は、汎用の照明用に用いられてもよいし、或いは特注用途や最終用途を有してもよい。

図５は、照明組立体１１０の典型的な一実施形態のソケット組立体１１４を示す斜視図である。図４及び図５を参照すると、ソケット組立体１１４は、支持構造物１２（図５に不図示）に実装されるよう構成される。具体的には、クランプ１８及びハウジング１６８は、支持構造物１２に実装されるよう構成される。

ソケット組立体１１４のハウジング１６８は、内部にＬＥＤパッケージ１６（図５に不図示）を受容する凹部１６４を有する。典型的な実施形態において、ハウジング１６８は、ＬＥＤパッケージ１６を受容する凹部１６４を区画するよう協働する２個以上の個別ハウジング部分１６８ａ，１６８ｂを有する。具体的には、凹部１６４は、ハウジング部分１６８ａ，１６８ｂ間に区画される。実施形態によっては、ハウジング１６８は、２個以上の個別ハウジング部分１６８ａ，１６８ｂではなく、単一の連続したハウジング部分を有する。例えば、ハウジング部分１６８ａ，１６８ｂは単一の一体の本体として製造されてもよい。また、２個のハウジング部分が図示されているが、ハウジング１６８は、２個より多い数の個別ハウジング部分を有してもよい。ハウジング部分を含むハウジング１６８の寸法や形状は、ＬＥＤパッケージ１６の１個以上の部品の寸法や形状に依存する。

典型的な実施形態において、ハウジング部分１６８ａ，１６８ｂは互いに係合していない。別の実施形態では、ハウジング部分１６８ａ，１６８ｂは互いに係合する。任意であるが、ハウジング部分１６８ａ，１６８ｂはほぼ同一形状や雌雄同形である。例えば、ハウジング部分１６８ａ，１６８ｂは、任意で１個以上の同一の金型を用いて製造される。任意であるが、ハウジング部分１６８ａ，１６８ｂは、ＬＥＤパッケージ１６が凹部１６４内に受容される際にＬＥＤＰＣＢ２２（図５に不図示）の１個以上の縁面１７０（図５に不図示）と係合する。

各ハウジング部分１６８ａ，１６８ｂは実装面１７２を有し、この実装面１７２に沿ってハウジング部分１６８ａ，１６８ｂが支持構造物１２に実装されるよう構成される。典型的な実施形態において、ハウジング部分１６８ａ，１６８ｂは各々Ｌ形状をなす。しかし、ハウジング部分１６８ａ，１６８ｂは、さらに又は代わりに、ＬＥＤパッケージ１６の１個以上の部品の形状に依存する任意の他の形状を有してもよい。

ハウジング部分１６８ａ，１６８ｂは、ＬＥＤＰＣＢ２２の対応する電源パッド３０（図５に不図示）と係合するよう構成された電源コンタクト１７４を保持する。電源コンタクト１７４は、ハウジング部分１６８ａ，１６８ｂから凹部１６４内へ外側に延びる指部１７６を具備する。これらの指部１７６は、電源コンタクト１７４がＬＥＤＰＣＢ２２の対応する電源パッド３０と係合するよう構成された嵌合インタフェース１７８を有する。各電源コンタクト１７４は任意の数の指部１７６を有してもよいし、各ハウジング部分１６８ａ，１６８ｂは任意の数の電源コンタクト１７４を保持してもよい。

各ハウジング部分１６８ａ，１６８ｂは、内部に電線１８１を受容する１個以上の電線スロット１８０を有する。電線１８１が電線スロット１８０内に受容されると、電線１８１の導電体１８３は、電源コンタクト１７４と係合して電線１８１及び電源コンタクト１７４を電気的に接続する。電線１８１は、ＬＥＤパッケージ１６に電力を供給してＬＥＤ２４を駆動する。各ハウジング部分１６８ａ，１６８ｂは、任意の数の電線スロット１８０を有してもよい。

典型的な実施形態において、各電源コンタクト１７４は、電線のストリップされた一端が電源コンタクト１７４内に突っ込まれて電線及び電源コンタクト１７４を電気的に接続するポークインコンタクト（図示せず）を具備する。しかし、他の任意のタイプの機械的接続部をさらに又は代わりに用いて各電源コンタクト１７４及び電線を電気的に接続してもよい。例えば、電源コンタクト１７４は、電線の絶縁部を突き刺して電線の導電体に電気的に接続する圧接コンタクト（ＩＤＣ；図示せず）を有してもよい。また、例えば、電源コンタクト１７４は、圧着され、熔接され、或いは他の方法で電線の導電部に電気的に接続されてもよい。

ハウジング部分１６８ａ，１６８ｂは、支持構造物１２にハウジング１６８を実装するためや、ハウジング１６８を近隣のソケット組立体（図示せず）に機械的に接続するために、１個以上の実装部材１８２を有してもよい。典型的な実施形態において、実装部材１８２は、固定具（例えば、図５に図示されていない固定具４６）を貫通受容するよう構成された開口である。しかし、各実装部材１８２は、さらに又は代わりに、ポスト、ラッチ、ばね、スナップフィット部材、圧入部材等が挙げられるがこれらに限定しない他のタイプの実装部材であってもよい。各ハウジング部分１６８ａ，１６８ｂは任意の数の実装部材１８２を有してもよいし、ハウジング１６８は全体で任意の数の実装部材１８２を有してもよい。

ハウジング１６８は、クランプ１８の本体３２をハウジング１６８に機械的に接続するための１個以上の保持構造１８４を有する。具体的には、ハウジングの保持構造１８４は、クランプ１８の保持部材６６と協働してクランプ１８及びハウジング１６８を機械的に相互接続する。典型的な実施形態において、各ハウジング部分１６８ａ，１６８ｂは１個以上の保持構造１８４を有する。しかし、各ハウジング部分１６８ａ，１６８ｂは任意の数の保持構造１８４を有してもよい。ハウジング１６８は全体で任意の数の保持構造１８４を有してもよい。

各保持構造１８４は任意のタイプの保持構造であってもよい。典型的な実施形態において、保持構造１８４は、保持部材６６のタブを圧入で受容するよう構成された開口である。しかし、各保持構造１８４は、さらに又は代わりに、ポスト、ラッチ、ばね、スナップフィット部材、圧入部材等が挙げられるがこれらに限定しない他のタイプの実装部材であってもよい。実施形態によっては、保持構造１８４に加えて又はその代わりに、１個以上の実装部材１８２がクランプ本体をハウジング１６８に相互接続するのに用いられてもよい。

さて、図４を参照すると、ソケット組立体１１４は、支持構造物１２に実装されて図示される。具体的には、クランプ１８及びハウジング１６８の双方は、支持構造物１２に実装される。典型的な実施形態において、支持構造物１２の実装構造（例えば開口４４）は、クランプ１８及びハウジング１６８の双方に共通である。従って、典型的な実施形態において、固定具４６は、ハウジング１６８及びクランプ１８の双方を支持構造物１２に実装するのに用いられる。具体的には、クランプ１８の実装部材４２は、固定具４６が実装部材４２の開口及び実装部材１８２の開口の双方を貫通するように、ハウジング１６８の実装部材１８２と整列する。或いは、支持構造物１２の実装構造は、クランプ１８及びハウジング１６８の双方とも共通ではない。例えば、別の実施形態では、クランプ１８の実装部材４２は、クランプ１８及びハウジング１６８が支持構造物１２に別々に実装されるように、ハウジング１６８の実装部材１８２と整列していない。

クランプ１８は任意であるが、ハウジング１６８に機械的に接続される。具体的には、クランプ１８の保持部材６６は、ハウジング１６８の保持構造１８４と協働してクランプ１８及びハウジング１６８を機械的に相互接続する。典型的な実施形態において、保持部材６６のタブは、保持構造１８４の開口内に圧入で受容され、クランプ１８をハウジング１６８に機械的に相互接続する。他の構造もさらに又は代わりに設けられ、クランプ１８及びハウジング１６８を機械的に相互接続してもよい。

図４に見られるように、ＬＥＤパッケージ１６は、クランプ１８及びハウジング１６８の凹部６４，１６４内にそれぞれ受容される。ハウジング１６８により保持される電源コンタクト１７４は、ＬＥＤＰＣＢ２２の対応する電源パッド３０と係合する。クランプ１８は、支持構造物１２に対してＬＥＤパッケージ１６を保持する。クランプ１８が図４に示されるように支持構造物１２に実装されると、基部３４は支持構造物１２と係合する。具体的には、基部３４の面４０は、支持構造物１２の実装面２０と係合する。

クランプ１８のばね指３６は、ＬＥＤＰＣＢ２２がばね指３６及び支持構造物１２間に挟まれるように、ＬＥＤパッケージ１６と係合する。図４に示される撓んだ位置において、ばね指３６は、一例として矢印Ｂで表わされる支持構造物１２に向かう方向に作用するクランプ力をＬＥＤＰＣＢ２２の面２６上に及ぼす。このようにして、クランプ１８は、支持構造物１２に対してＬＥＤパッケージ１６を保持する。クランプ力又はその範囲は、ＬＥＤパッケージ１６の不良を防ぐよう選択される。例えば、クランプ力又はその範囲は、ＬＥＤＰＣＢ２２を破砕（例えば、割れ、破壊等）しないように十分に低くなるよう選択される。また例えば、クランプ力又はその範囲は、ＬＥＤパッケージ１６を振動させない方法でクランプ１８及び支持構造物１２間にＬＥＤパッケージ１６をしっかりと保持するのに十分に高くなるよう選択される。

クランプ１８は、ハウジング１６８とは無関係にＬＥＤＰＣＢ２２を支持構造物１２に固定する。例えば、ハウジング１６８は、支持構造物１２に向かう方向に作用するクランプ力をＬＥＤパッケージ１６に印加しない。実施形態によっては、ハウジング１６８はＬＥＤパッケージ１６にいかなる力を及ぼさず、或いは、ハウジング１６８よりＬＥＤパッケージ１６上に及ぼされる力のみが、矢印Ｂの方向にほぼ直交する方向や、支持構造物１２から離れる方向へＬＥＤパッケージ１６に作用する。このため、実施形態によっては、クランプ１８は、ハウジング１６８とは無関係にＬＥＤＰＣＢ２２を支持構造物１２に固定する。クランプ１８がハウジング１６８とは無関係にＬＥＤＰＣＢ２２を支持構造物１２に固定する実施形態において、ハウジング１６８及び支持構造物１２の実装配置は、ハウジング１６８に、支持構造物１２に向かう方向に作用するクランプ力をＬＥＤパッケージ１６に印加させない。従って、クランプ１８がハウジング１６８とは無関係にＬＥＤＰＣＢ２２を支持構造物１２に固定する実施形態において、クランプ１８は、支持構造物１２に実装されたハウジング１６８とは無関係にＬＥＤＰＣＢ２２をばね指３６及び支持構造物１２間に挟むことが考えられる。

典型的な実施形態において、ＬＥＤＰＣＢ２２の面２８は、ＬＥＤパッケージ１６がクランプ１８により支持構造物１２に保持される際に支持構造物１２の実装面２０と係合する。さらに又は代わりに、ＬＥＤパッケージ１６がクランプ１８により支持構造物に保持されると、ＬＥＤＰＣＢ２２の面２８は、ＬＥＤＰＣＢ２２及び支持構造物１２間に延びる中間部材（例えば不図示の熱インタフェース材料）と係合する。ＬＥＤＰＣＢ２２及び支持構造物１２や中間部材との間の係合は、ＬＥＤパッケージ１６からの熱の移動を容易にする。

図６は、別の典型的な実施形態の照明組立体２１０の断面を示す斜視図である。図６は、典型的な一実施形態の支持構造物２１２にクランプ２１８を実装するための別の典型的な実施形態の実装部材２４２を有する別の典型的な実施形態のクランプ２１８を示す。照明組立体２１０は、支持構造物２１２と、支持構造物２１２に実装されたソケット組立体２１４とを具備する。ソケット組立体２１４は、ＬＥＤパッケージ１６及びクランプ２１８を具備する。照明組立体２１０は、照明源、照明器具、又は住居用、商用や産業用の他の照明システムの一部であってもよい。照明組立体２１０は、汎用の照明用に用いられてもよいし、或いは特注用途や最終用途を有してもよい。クランプ２１８は、ハウジング（例えば、図４及び図５に示されるハウジング１６８）と共に用いられてもよいし、ハウジング無しで用いられてもよい。

支持構造物２１２は、実装面２２０及びその反対側の面２８８を有する。支持構造物２１２は、典型的な実施形態では開口２４４を有する１個以上の実装構造を有する。開口２４４は支持構造物２１２を貫通する。また、支持構造物２１２の実装構造は、開口２４４に隣接して延びる面２８８の区分２９０を有する。支持構造物２１２は、任意の数の実装構造を有してもよい。

クランプ２１８は、支持構造物２１２にクランプ２１８を実装するのに用いられる１個以上の実装部材２４２を有する本体２３２を具備する。典型的な実施形態において、実装部材２４２は、スナップフィット接続で支持構造物２１２の実装構造と協働するよう構成されたばね２９２を具備する。具体的には、ばね２９２が支持構造物２１２の開口２４４を通って受容されると、実装部材２４２のばね２９２の端部２９４は、支持構造物２１２との係合により（クランプ本体２３２の中心軸２５２に対して）半径方向内側に撓むよう構成される。ばね２９２の端部２９４は、支持構造物２１２の面２８８を一旦越えると、支持構造物の面２８８の区分２９０上を（中心軸２５２に対して）半径方向外側にスナップ係合する。ばね２９２及び区分２９０の係合により、クランプ２１８は支持構造物２１２に保持される。クランプ２１８は、任意の数の実装部材２４２を有してもよい。

図７は、別の典型的な実施形態の照明組立体３１０の断面を示す斜視図である。図７は、典型的な一実施形態の支持構造物３１２にクランプ３１８を実装するための別の典型的な実施形態の実装部材３４２を有する別の典型的な実施形態のクランプ３１８を示す。照明組立体３１０は、支持構造物３１２と、支持構造物３１２に実装されたソケット組立体３１４とを具備する。ソケット組立体３１４は、ＬＥＤパッケージ１６及びクランプ３１８を具備する。照明組立体３１０は、照明源、照明器具、又は住居用、商用や産業用の他の照明システムの一部であってもよい。照明組立体３１０は、汎用の照明用に用いられてもよいし、或いは特注用途や最終用途を有してもよい。クランプ３１８は、ハウジング（例えば、図４及び図５に示されるハウジング１６８）と共に用いられてもよいし、ハウジング無しで用いられてもよい。

支持構造物３１２は、実装面３２０と、典型的な実施形態では開口３４４を有する１個以上の実装構造とを有する。開口２４４は、支持構造物３１２の実装面３２０内へ延びる。支持構造物３１２は、任意の数の実装構造を有してもよい。

クランプ３１８は、基部３３４を有する本体３３２と、１個以上の実装部材３４２とを具備する。実装部材３４２は、支持構造物３１２にクランプ３１８を実装するのに用いられる。典型的な実施形態において、実装部材３４２は、基部３３４から（クランプ３１８の中心軸に対して）半径方向外側へ延びるタブ３９２を有する。タブ３９２は、圧入接続で支持構造物３１２の実装構造と協働するよう構成される。具体的には、クランプ本体３３２が支持構造物３１２の凹部３４４内に受容されると、タブ３９２の端部３９４は、圧入で凹部３４４の壁３９６と係合し、支持構造物３１２に対してクランプ３１８を保持する。クランプ３１８は、任意の数の実装部材３４２を有してもよい。

本明細書で説明した実施形態は、ＬＥＤパッケージが不良を伴うことなく支持構造物に保持されるソケット組立体を提供する。

１２支持構造物
１４ソケット組立体
１６ＬＥＤパッケージ
１８クランプ
２２ＬＥＤ印刷回路基板
２４ＬＥＤ
３２本体
３４基部
３６ばね指
４２実装部材
５２中心軸
５８位置決め部材
６４凹部
６６保持部材
１６８ハウジング

Claims

ＬＥＤ（２４）が実装されたＬＥＤ印刷回路基板（２２）を有するＬＥＤパッケージ（１６）と、
支持構造物（１２）に前記ＬＥＤパッケージを保持するためのクランプ（１８）と
を具備するソケット組立体（１１４）であって、
前記ソケット組立体は、電源コンタクト（１７４）を保持するハウジング（１６８）をさらに具備し、
前記クランプは、基部（３４）が前記支持構造物と係合するように前記支持構造物に実装されるよう構成された前記基部を具備し、
前記クランプは、前記基部及びばね指（３６）が前記クランプの一体の本体（３２）を形成するように、前記基部から延びる前記ばね指を具備し、
前記ばね指は、前記ＬＥＤパッケージの前記ＬＥＤ印刷回路基板と係合すると共に前記支持構造物に向かう方向に作用するクランプ力を前記ＬＥＤ印刷回路基板に印加するよう構成され、
前記クランプの保持構造（６６）が前記ハウジング（１６８）の保持構造（１８４）と協働することにより、前記クランプ及び前記ハウジングを機械的に相互接続することを特徴とするソケット組立体。
前記ばね指は、前記基部と一体に形成されて前記クランプの前記一体の本体を画定することを特徴とする請求項１記載のソケット組立体。
前記クランプの前記一体の本体は金属製であることを特徴とする請求項１記載のソケット組立体。
前記クランプの前記一体の本体は、切断され形成された一体の本体であることを特徴とする請求項１記載のソケット組立体。
前記クランプは、前記支持構造物の実装構造と協働して前記クランプの前記基部を前記支持構造物に実装するよう構成された実装部材（４２）を具備することを特徴とする請求項１記載のソケット組立体。
前記クランプの前記一体の本体は、内部に前記ＬＥＤパッケージを受容する凹部（６４）を具備することを特徴とする請求項１項記載のソケット組立体。
前記基部は、中心軸（５２）を有するリング状構造を有し、
前記基部の前記リング状構造は、前記ＬＥＤ印刷回路基板の周囲を少なくとも部分的に延びるよう構成され、
前記ばね指は、前記基部の前記リング状構造から前記中心軸に対して半径方向内側に延びていることを特徴とする請求項１記載のソケット組立体。
前記ハウジングに保持された前記電源コンタクトは、ポークインコンタクト又は圧接コンタクトであることを特徴とする請求項１記載のソケット組立体。
前記基部は、中心軸を有するリング状構造を有し、
前記基部の前記リング状構造は、前記ＬＥＤ印刷回路基板の周囲を少なくとも部分的に延びるよう構成され、
前記クランプは、前記基部の前記リング状構造から前記中心軸に対して半径方向内側へ延びる位置決め部材（５８）をさらに具備し、
前記位置決め部材は、前記クランプに対して前記ＬＥＤパッケージを位置決めするよう前記ＬＥＤ印刷回路基板と係合するよう構成されていることを特徴とする請求項１記載のソケット組立体。
前記ＬＥＤ印刷回路基板は、セラミック製基板からなる基板を具備することを特徴とする請求項１記載のソケット組立体。