JP6341522B2 - コネクタ組立体 - Google Patents

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Description

本発明は、コネクタシステム用のコネクタ組立体に関する。
公知の多くのコネクタが回路基板の上面に実装され、回路基板から上方へ突出する。これらのコネクタは、回路基板の導電トレース及び回路基板の上面や側面に沿って延びる電線に電気接続される電気コンタクトを有する。コネクタは、相手コネクタと嵌合するよう構成された嵌合インタフェースを有する。嵌合インタフェースは、代表的には回路基板の上面に対して平行又は垂直に配置されるのが代表的である。
これらの公知のコネクタは、用途によっては高過ぎる外形を回路基板上面の上に有する。例えば、発光ダイオード(LED)と併せて用いられる多くのコネクタの外形は、LEDと比べて極めて大きいので。LEDから放出される光は遮られ又は阻止される。さらに、より小型の電子デバイス及び回路基板上でより高密度にパッケージされた電子デバイス及びコネクタへのトレンドは、コネクタの低背化を必要とする。
従って、発明が解決しようとする課題は、公知のコネクタよりも低い外形を有するコネクタを提供することである。このようなコネクタは、LED照明装置等の、より低背のコネクタが望ましい装置において有用である。
解決手段は、前面及び後面間に延びる開口を有する基板に実装するためのコネクタ組立体により提供される。このコネクタ組立体はハウジングを具備し、ハウジングは、その下部に位置する本体と、ハウジングの上部に位置する頭部とを有する。頭部は、本体から延びると共に本体より幅広である。頭部は、本体が基板の開口を貫通して基板の後面まで延びた状態で基板の前面に実装されるよう構成される。ハウジングは、ハウジングを貫通しハウジングの上面及び下面で開放するコンタクト室を有する。コネクタ組立体は、コンタクト室に受容されるポークインコンタクトを有する。このポークインコンタクトは、基板の後面からハウジングの下面を通って電線挿入方向に電線を受容するよう構成された電線トラップ部を有する。ポークインコンタクトは、頭部から延びて基板の前面に実装されるよう構成された実装脚を有する。
さらに、コネクタ組立体は、LED回路基板と、LED回路基板に電力を供給するドライバカードとを相互接続するために提供される。このコネクタ組立体はハウジングを具備し、ハウジングは、本体と、本体から外方へ延びる頭部とを有する。ハウジングは、頭部がLED回路基板の前面に実装され、本体がLED回路基板の開口を貫通してLED回路基板の後面まで延びた状態で、LED回路基板に結合される。ハウジングは、本体に、LED回路基板の後面から挿入方向にドライバカードを受容するよう構成されたドライバカードスロットを有する。ハウジングは、頭部を貫通すると共にドライバカードスロットに開放するコンタクト室を有する。コンタクトはコンタクト室に受容される。このコンタクトは、ドライバカードに係合し電気接続されるよう構成された嵌合インタフェースを有する。コンタクトは、頭部から延びてLED回路基板の前面に実装されるよう構成された実装脚を有する。
本発明の一実施形態に従って形成されたコネクタシステムを前から見た斜視図である。 図1のコネクタシステム用のコネクタ組立体を上から見た斜視図である。 図2のコネクタ組立体を下から見た斜視図である。 コネクタ組立体用のポークインコンタクトを下から見た斜視図である。 コネクタ組立体の断面図である。 本発明の一実施形態に従って形成されたコネクタシステムを上から見た斜視図である。 図6に示されたコネクタシステムを下から見た斜視図である。 図6に示されたコネクタシステムのコネクタ組立体を上から見た斜視図である。 図8に示されたコネクタ組立体を下から見た斜視図である。 図8に示されたコネクタ組立体を断面した斜視図である。 図6に示されたコネクタシステムのドライバカードの一部を示す斜視図である。 コネクタ組立体に挿入されたドライバカードを示す、コネクタシステムの断面図である。 本発明の典型的な一実施形態に従って形成されたコネクタ組立体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、コネクタ組立体は、前面及び後面間に延びる開口を有する基板に実装するために提供される。このコネクタ組立体はハウジングを具備し、ハウジングは、その下部に位置する本体と、ハウジングの上部に位置する頭部とを有する。頭部は、本体から延びると共に本体より幅広である。頭部は、本体が基板の開口を貫通して基板の後面まで延びた状態で基板の前面に実装されるよう構成される。ハウジングは、ハウジングを貫通しハウジングの上面及び下面で開放するコンタクト室を有する。コネクタ組立体は、コンタクト室に受容されるポークインコンタクトを有する。このポークインコンタクトは、基板の後面からハウジングの下面を通って電線挿入方向に電線を受容するよう構成された電線トラップ部を有する。ポークインコンタクトは、頭部から延びて基板の前面に実装されるよう構成された実装脚を有する。
別の一実施形態において、コネクタ組立体は、前面及び後面間に延びる開口を有する基板に実装するために提供される。このコネクタ組立体はハウジングを具備し、ハウジングは、その一部がハウジングの前面の前方に位置し且つハウジングの一部がハウジングの後面の後方に位置するように、基板の開口を貫通するよう構成される。ハウジングは、ハウジングを貫通しハウジングの下面を通って電線を受容するよう構成されたコンタクト室を有する。コンタクト室にはポークインコンタクトが受容される。このポークインコンタクトは、基板の後面から電線挿入方向に電線を受容するよう構成された電線トラップ部を有する。ポークインコンタクトは、実装面を有する実装脚を有する。実装脚は、ハウジングの上面近傍でハウジングから延びる。実装面は、基板の前面に実装されるよう構成されると共にハウジングの下部を向く。
別の実施形態において、コネクタシステムは、前面及び後面を有し、それらを開口が貫通する基板と、基板に結合されたコネクタ組立体とを具備して提供される。コネクタ組立体はハウジングを具備し、ハウジングは、その下部に位置する本体と、ハウジングの上部に位置する頭部とを有する。頭部は基板の前面に沿って延びる。本体は、下部が後面の後方に位置するように、頭部から延びて開口を貫通する。ハウジングは、ハウジングを貫通しハウジングの上面及び下面で開放するコンタクト室を有する。ハウジングの上面を通って、ポークインコンタクトがコンタクト室に受容される。このポークインコンタクトは、ハウジングの下面を通って電線挿入方向に電線を受容するよう構成された電線トラップ部を有する。ポークインコンタクトは、頭部から延びると共に基板の前面に実装される実装脚を有する。
別の一実施形態において、コネクタ組立体は、LED回路基板と、LED回路基板に電力を供給するドライバカードとを相互接続するために提供される。このコネクタ組立体はハウジングを具備し、ハウジングは、本体と、本体から外方へ延びる頭部とを有する。ハウジングは、頭部がLED回路基板の前面に実装され、本体がLED回路基板の開口を貫通してLED回路基板の後面まで延びた状態で、LED回路基板に結合される。ハウジングは、本体に、LED回路基板の後面から挿入方向にドライバカードを受容するよう構成されたドライバカードスロットを有する。ハウジングは、頭部を貫通すると共にドライバカードスロットに開放するコンタクト室を有する。コンタクトはコンタクト室に受容される。このコンタクトは、ドライバカードに係合し電気接続されるよう構成された嵌合インタフェースを有する。コンタクトは、頭部から延びてLED回路基板の前面に実装されるよう構成された実装脚を有する。
別の実施形態において、コネクタシステムは、前面、後面、及びそれらを貫通する開口を有するLED回路基板を具備して提供される。LED回路基板は、前面の実装パッドと、前面に実装された少なくとも1個のLEDとを有する。コネクタシステムはドライバカードを具備し、ドライバカードは、電源と、ドライバカードの嵌合縁近傍の電力パッドとを有する。コネクタシステムは、LED回路基板に結合されると共にドライバカードを受容してドライバカードからLED回路基板に電力を供給するコネクタ組立体を具備する。このコネクタ組立体はハウジングを具備し、ハウジングは、本体と、本体から外方へ延びる頭部とを有する。ハウジングは、頭部がLED回路基板の前面に実装され、本体がLED回路基板の開口を貫通してLED回路基板の後面まで延びた状態で、LED回路基板に結合される。ハウジングは、LED回路基板の後面から挿入方向にドライバカードを受容するドライバカードスロットを本体に有する。ハウジングは、頭部を貫通すると共にドライバカードスロットに開放するコンタクト室を有する。コンタクトはコンタクト室に受容される。このコンタクトは、ドライバカードの電力パッドに係合し電気接続されるよう構成された嵌合インタフェースを有する。コンタクトは、頭部から延びてLED回路基板の前面の実装パッドに終端接続される実装脚を有する。
別の一実施形態において、コネクタ組立体は、前面及び後面間に延びる開口を有する基板に実装するために提供される。このコネクタ組立体はハウジングを具備し、ハウジングは、その下部に位置する本体と、ハウジングの上部に位置する頭部とを有する。頭部は、本体から延びると共に本体より幅広であり、本体が基板の開口を貫通して基板の後面まで延びた状態で基板の前面に実装されるよう構成される。ハウジングは、ハウジングを貫通しハウジングの上面及び下面で開放するコンタクト室を有する。コンタクトはコンタクト室に受容される。このコンタクトは、基板の後面からハウジングの下面を通って挿入方向にハウジング内に挿入される嵌合相手部品の電力導体に係合し電気接続されるよう構成された嵌合インタフェースを有する。コンタクトは、頭部から延びて基板の前面に実装されるよう構成された実装脚を有する。
図1は、本発明の一実施形態に従って形成されたコネクタシステム100を前から見た斜視図である。このコネクタシステム100は、基板102と、基板102に実装されたコネクタ組立体104とを具備する。ケーブルすなわち電線106は、コネクタ組立体104に直接終端接続される。典型的な一実施形態において、コネクタ組立体104はポークイン型のコネクタであり、電線106は、簡単なポークイン電線終端接続部によりコネクタ組立体104に結合される。ポークイン終端接続は、基板102に若しくはコンタクト又は他の部品に電線106を直接手半田することに対する低労働集約代替手段として、迅速で信頼性の高い電線終端接続を提供する。
典型的な一実施形態において。コネクタシステム100は、LED照明システム等の照明システムの一部である。例えば、1個以上のLED108が、コネクタ組立体104近傍の基板102に実装される。基板102は、以下ではLED回路基板102と称することがある。コネクタ組立体104は、基板102上のトレース110によりLED108に電気接続される。コネクタ組立体104は、LED108に電力を供給したり、LED108の機能を制御したりする。電線106はコネクタ組立体104に電力を供給する。コネクタ組立体100は、別の実施形態では、LEDに電力を供給する以外に他の分野や他の用途で使用されてもよい。
基板102は、前面112及び後面114を具備する。開口116(図5参照)が、前面112及び後面114間で基板102を貫通する。LED108及びトレース110は、前面112に沿って引き回される。基板102は、コネクタ組立体104を機械的に支持すると共にトレース110を介してLED108を含む1個以上の周辺デバイスにコネクタ組立体104を電気接続するほぼ平坦な支持層である。典型的な一実施形態において、基板102は、LED108等のための極めて効率的に放熱するアルミニウム土台又は他の金属土台を有する金属クラッド回路基板からなる。1以上の別の実施形態では、FR4回路基板等の他の実施形態の基板102も使用可能である。
コネクタ組立体104は、前面112上の実装パッド118等の前面112で基板102に電気接続される。コネクタ組立体104は、開口116を貫通して後面114まで延びる。図示の実施形態において、ハウジング120は、ハウジング120の下部(下面)が基板102の後面114近傍で後面114を超えて配置されるように、開口116を通って少なくとも部分的に突出する。別の実施形態において、ハウジング120の下面は、基板102の後面114とほぼ面一である。別の実施形態において、ハウジング120の下面は、開口116から部分的に凹んでいる。
電線106は、後面114でコネクタ組立体104に終端接続される。例えば、電線106は、後面114を通ってコネクタ組立体104内に挿入される。このようなシステムにより、電線106がコネクタシステム100を保持する固定具又は凹んだカン内に残ることができ、電線106の引き回しを少なくすることにより、より直接的な終端接続を容易にする。このようなシステムにより、電線106は基板102の後面114上に留まる。前面112のコネクタ又は基板102に電気接続するために、電線106を前面112に引き回す必要はない。このため、電線106は、LED108付近に引き回されない。電線106は、LED108が発する光を遮らない。コネクタ組立体104は、LED108の照明パターンに悪影響を与えないよう低背である。コネクタ組立体104の外形は、例えば前面112に沿った電線106のランダムな引き回しと比較して制御可能である。
コネクタ組立体104は、ハウジング120と、1個以上のポークインコンタクト122とを具備する。図示の実施形態において、コネクタ組立体104は2個のポークインコンタクト122を有するが、任意の数のポークインコンタクト122を用いてもよい。ポークインコンタクト122は、基板102の前面112に実装されると共に基板102の後面114から対応する電線106を受容する。ハウジング120は、基板102の開口116を貫通し、基板102の両面112,114にハウジング120を配置する。ハウジング120に基板102を貫通させることにより、後面114で電線106を終端接続させながら、前面112でポークインコンタクト122を終端接続させることができる。
典型的な一実施形態において、コネクタシステム100は、ハウジング120がほぼ垂直方向に基板102を貫通した状態で、基板102がほぼ水平方向を向くように配置される。前面112は、後面114のほぼ垂直方向上に配置される。LED108は上面に配置され、電線106は下面からコネクタ組立体104内に挿入される。電線挿入方向はほぼ垂直方向を向く。このような方向性は、可能な方向性の一例に過ぎないが、LED108が下面に配置された180°回転した方向、基板102が垂直方向を向く90°回転した方向、又は別の方向を含む他の方向性も可能である。本明細書は、基板102が水平でLED108が上面に配置された方向性について説明する。
図2は、コネクタ組立体104を上から見た斜視図である。図3は、コネクタ組立体104を下から見た斜視図である。ハウジング120は、本体124及び頭部126を具備する。本体124は、頭部126からハウジング120の下部(下面)128まで延びる。ハウジング120の上面130は、本体124のほぼ反対側の頭部126により画定される。頭部126は、少なくとも一次元(例えば、縦方向や横方向)に沿って本体124より幅広である。本体124は、基板102(図1参照)の開口116を貫通する寸法に設定される。頭部126は、開口116より大きな寸法に設定され、本体124が開口116に挿入される際に基板102の前面112(図1参照)に着座するよう構成される。頭部126は、ハウジング120がどの程度深く開口116内に挿入されるかを限定する。典型的な一実施形態において、ハウジング120は、プラスチック材料等の絶縁材料を含むかその絶縁材料で形成される。
頭部126は、頭部下面134に沿って突出部132を有する。突出部132は、上面130とはほぼ反対側の頭部126の下面により画定される。突出部132は本体124まで延びる。突出部132は下方を向いており、前面112に対面し前面112に当接するよう構成される。突出部132は、ハウジング120の下部128を向く。
ハウジング120は、ハウジング120を貫通してポークインコンタクト122を受容するコンタクト室140を具備する。典型的な一実施形態において、コンタクト室140は、ハウジング120全体を貫通し、上面130及び下面128で開放する。コンタクト室140は、上面130を通ってポークインコンタクト122を受容する。コンタクト室140は、下面128を通って電線106(図1参照)を受容する。コンタクト室140は、ポークインコンタクト122を保持する寸法及び形状に設定される。コンタクト室140は、電線106を受容して電線106をポークインコンタクト122に案内する寸法及び形状に設定される。
ハウジング120は、上面130にコンタクトスロット142を有する。これらのコンタクトスロット142は、ポークインコンタクト122の一部を受容する。典型的な一実施形態において、ポークインコンタクト122は1個以上の実装脚144を有する。実装脚144は、ポークインコンタクト122を基板102に機械的及び電気的に結合させるのに用いられる。例えば、実装脚144は基板102に半田付けされてもよい。コンタクトスロット142は実装脚144を受容する。コンタクトスロット142は、コンタクト室140からハウジング120の外縁146まで延びる。コンタクトスロット142により、実装脚144をコンタクト室140から外縁146まで引き回すことができる。実装脚144は、対応する実装パッド118に終端接続するよう方向付けられた実装面148を有する。典型的な一実施形態において、これらの実装面148は、基板102の前面112への実装のために頭部下面134で突出部132とほぼ共平面である。実装面148は、ハウジング120の下部128を向く。
典型的な一実施形態において、ポークインコンタクト122は、コンタクト122から延び、コンタクトスロット142内でハウジング120に食い込んでポークインコンタクト122をコンタクトスロット142に保持するロック逆刺150を有する。これらのロック逆刺150は、基板102に対するコネクタ組立体104の実装の間、コンタクトスロット142にポークインコンタクト122を保持する保持力を提供する。ロック逆刺150は、コンタクト室140への電線106の挿入の間、コンタクトスロット142にポークインコンタクト122を保持する保持力を提供する。別の実施形態では、ハウジング120にポークインコンタクト122を保持する他のタイプの固定構造を用いてもよい。
図4は、ポークインコンタクト122を下から見た斜視図である。このポークインコンタクト122は、電線106(図1参照)を受容してポークインコンタクト122を電線106に電気接続するよう構成された電線トラップ部160を具備する。ポークインコンタクト122の頂上の電線トラップ部160からは、1対の実装脚144が延びる。単一の実装脚144を含む任意の数の実装脚144を設けてもよい。ロック逆刺150は、頂上の実装脚144から延びる。別の実施形態では、ロック逆刺150は異なる位置に設けられてもよい。
電線トラップ部160は、頂上の実装脚144から電線トラップ部160の底部の電線受容端164まで縦軸162にほぼ沿って延びる。電線トラップ部160は、内部に電線106を受容するよう構成されたバレル部166を具備する。電線トラップ部160は、電線106がバレル部166内に挿入される際に、電線106と係合するようバレル部166内に延びるばね指部168を具備する。ばね指部168は、電線106と電気接続を確保するためにばね力で電線106を保持する。任意であるが、異なるサイズの電線106に係合するために、複数のばね指部168がバレル部166内に延びてもよい。ばね指部168の端部は、電線106に食い込んで電線106の引き抜きに抗する。典型的な一実施形態において、ポークインコンタクト122は打ち抜き加工及び曲げ加工される。バレル部166は、ポークインコンタクト122の2縁を曲げてバレル部の形状にし、継目を合わせることで形成される。任意であるが、ばね指部168は、継目にほぼ対向してもよい。ばね指部168は、ポークインコンタクト122から打ち抜かれ、バレル部166へ内方に曲げられる。
実装脚144は、実装面148が縦軸162にほぼ直交する平面に沿って向くように曲げられ又は成形される。実装脚144は、ばね力により基板102に保持されるよう構成されたばね脚を画定する。任意であるが、実装脚144は、基板102に実装される際に上方へ撓むように下方へ若干傾いてもよい。
図5は、コネクタ組立体104の断面図である。ポークインコンタクト122はコンタクト室140に挿入される。典型的な一実施形態において、ポークインコンタクト122は、上面130を通ってコンタクト室140に挿入される。実装脚144は頭部126に沿って延びる。電線トラップ部160は、コンタクト室140に挿入され、本体124内に配置される。
基板102は、開口116を通って挿入されるコネクタ組立体104を示す図5に図示される。開口116は、基板102の壁180により区画される。ハウジング120は、基板120と係合する基板係合面182を有する。基板係合面182は本体124に沿って延びる。本体124は基板102の平面内にほぼ位置するが、後面114を超えて延びてもよい。典型的な一実施形態において、電線トラップ部160は、本体124に挿入される際に、基板102の平面と整列(例えば垂直方向に整列)する。例えば、バレル部166及びばね指部168は、前面112及び後面114の間に配置される。別の実施形態において、電線トラップ部160は、その一部が後面114を超えて延びた状態で、基板102の平面と部分的に整列するのみである。他の実施形態において、電線トラップ部160は基板102と整列しなくてもよく、電線トラップ部160全体が後面114を超えて配置される。
コンタクト室140は、電線トラップ部160に電線106を案内する寸法及び形状に設定される。下面128において、コンタクト室140は、電線106を受容すると共に電線106をポート186に案内する漏斗部184を有する。ポート186は、コンタクト室140に沿ってほぼ中心に位置する。これらのポート186は、コンタクト室140の他の部分より小さな寸法を有し、ポークインコンタクト122の縦軸162に沿って電線106を配置する。ポート186は、電線106がコネクタ組立体104内に押圧される際にばね指部168と係合することを保証するよう電線106を位置決めする。ポート186は、電線106がコネクタ組立体104内での移動(例えば、横方向の移動)がいくらか制限されるように、電線106の寸法にほぼ等しい寸法を有する。
コネクタ組立体104は、基板102を貫通するように反転された状態で提供される。このため、コネクタ組立体104は前面112に実装されるが、電線106を終端接続するために後面114においてもアクセス可能である。コネクタ組立体104は、電線106をコネクタ組立体104に迅速に終端接続するためにポークインコンタクト122を用いている。電線106は、基板102の後面114に残り、前面112のLED108の照明パターン等の、前面112上の他の部品を遮らない。
図6は、本発明の一実施形態に従って形成されたコネクタシステム200を上から見た斜視図である。図7は、コネクタシステム200を下から見た斜視図である。コネクタシステム200は、コネクタシステム100(図1参照)に類似する、コネクタシステムの他の例であり、同様の部品を具備してもよい。
コネクタシステム200は、ヒートシンク201、ヒートシンク201に実装された基板202、及び基板202に実装されたコネクタ組立体204を具備する。ドライバカード206は、コネクタ組立体204に直接終端接続され、基板202に電力を供給する。典型的な一実施形態において、コネクタ組立体204はカードエッジ型のコネクタであり、ドライバカード206の縁は、分離可能な嵌合インタフェースを画定するコネクタ組立体204に直接差し込まれる。カードエッジ接続は、自動化工程で作業でき、基板202に若しくは基板202のコンタクト又は他の部品に電線を直接手半田することに対する低労働集約代替手段として、迅速で信頼性の高い電力終端接続を提供する。
典型的な一実施形態において、コネクタシステム200は、LED照明システム等の照明システムの一部であってもよい。例えば、基板202は、1個以上のLED208がLED回路基板に実装されたLED回路基板であってもよい。以下では、基板202をLED回路基板と称することがある。コネクタ組立体204は、LED208に電力を供給したり、LED208の機能を制御したりする。ドライバカード206はコネクタ組立体204に電力を供給する。コネクタシステム200は、別の実施形態では、LEDに電力を供給する以外に他の分野や他の用途で使用されてもよい。ヒートシンク201は、LED208等の、LED回路基板202に実装された部品の放熱をする。
LED回路基板202は、前面212及び後面214を有する。図6に示される方向では、前面212は頂上を定め、後面214は底を定める。本明細書で説明された部品は頂上又は底と称されるが、そのような表示は図6に示された方向性を単に記述するに過ぎず、システムは、「頂上」と称される部品が「底」と称された部品の垂直方向下に配置されて用いられ(例えば、固定具に実装され)てもよい。
開口216(図6参照)は、前面212及び後面214間でLED回路基板202を貫通する。LED208及び対応するトレースは、前面212に沿って引き回される。LED回路基板202は、コネクタ組立体204を機械的に支持すると共にLED208を含む1個以上の周辺デバイスにコネクタ組立体204を電気接続するほぼ平坦な支持層である。典型的な一実施形態において、LED回路基板202は、LED208等のためのヒートシンク201に極めて効率的に放熱するアルミニウム土台又は他の金属土台を有する金属クラッド回路基板からなる。1以上の別の実施形態では、FR4回路基板等の他の実施形態のLED回路基板202も使用可能である。
コネクタ組立体204は、前面212上の実装パッド218等の前面212でLED回路基板202に電気接続される。任意であるが、コンタクト222を覆う等のために、コネクタ組立体204の上面上にカバーすなわちキャップを設けて固定してもよい。カバーは、ハウジング220の頭部に結合されてもよい。カバーはハウジング220にラッチされてもよい。カバーは、コンタクト222の露出部を覆ってコンタクト222の意図しない接触を制限してもよい。コネクタ組立体204は、開口216を貫通して後面214まで延びる。図示の実施形態において、ハウジング220は、その下面がLED回路基板202の後面214近傍で後面214を超えて配置され、ヒートシンク201の後面に又はヒートシンク201の後面を超えて配置されるように、開口216を通って少なくとも部分的に突出する。別の実施形態において、ハウジング220の下面は、LED回路基板202の後面214又はヒートシンク201の後面とほぼ面一である。別の実施形態において、ハウジング220の下面は、開口216又はヒートシンク201から部分的に凹んでいる。
ドライバカード206は、後面214でコネクタ組立体204に終端接続される。例えば、ドライバカード206は、ヒートシンク201及びLED回路基板202の下からコネクタ組立体204内に挿入される。このようなシステムにより、ドライバカード206がコネクタシステム200を保持する固定具又は凹んだカン内に残ることができ、電線又は他の部品のLED回路基板202の前面212への引き回しを少なくすることにより、より直接的な終端接続を容易にする。このようなシステムにより、ドライバカード206、電線及び他の部品は、LED回路基板202の後面214上に留まる。前面212のコネクタ又はLED回路基板202に電気接続するために、ドライバカード206から前面212まで電線を引き回す必要はない。このため、電線又は他の部品は、LED208付近に引き回されたり配置されたりしない。電線又は他の部品は、LED208が発する光を遮らない。コネクタ組立体204は、LED208の照明パターンに悪影響を与えないよう低背である。コネクタ組立体204の外形は、例えば前面212に沿った電線のランダムな引き回しと比較して制御可能であり、設計により空間内に固定される。
コネクタ組立体204は、ハウジング220と、1個以上のコンタクト222とを具備する。図示の実施形態において、コネクタ組立体204は2個のコンタクト222を有するが、任意の数のコンタクト222を用いてもよい。コンタクト222は、LED回路基板202の前面212に実装されると共にドライバカード206と嵌合する。ハウジング220は、LED回路基板202の開口216を貫通し、LED回路基板202の両面212,214にハウジング220を配置する。ハウジング220にLED回路基板202を貫通させることにより、後面214で電力を終端接続させながら、前面212でコンタクト222を終端接続させることができる。
典型的な一実施形態において、コネクタシステム200は、ドライバカード206がコネクタ組立体204からほぼ垂直方向に延びた状態で、LED回路基板202がほぼ水平方向を向くように配置される。前面212は、後面214のほぼ垂直方向上に配置される。LED208は上面に配置され、ドライバカード206は下面からコネクタ組立体204内に挿入される。ドライバカード挿入方向はほぼ垂直方向を向く。このような方向性は、可能な方向性の一例に過ぎないが、LED208が下面に配置された180°回転した方向、LED回路基板202が垂直方向を向く90°回転した方向、又は別の方向を含む他の方向性も可能である。本明細書は、LED回路基板202が水平でLED208が上面に配置された方向性について説明する。
図8は、コネクタ組立体204を上から見た斜視図である。図9は、コネクタ組立体204を下から見た斜視図である。ハウジング220は、本体224及び頭部226を具備する。本体224は、頭部226からハウジング220の下部(下面)228まで延びる。ハウジング220の上面230は、本体224のほぼ反対側の頭部226により画定される。頭部226は、少なくとも一次元(例えば、縦方向や横方向)に沿って本体224より幅広である。本体224は、LED回路基板202(図6参照)の開口216を貫通する寸法に設定される。頭部226は、開口216より大きな寸法に設定され、本体224が開口216に挿入される際にLED回路基板202の前面212(図6参照)に着座するよう構成される。頭部226は、ハウジング220がどの程度深く開口216内に挿入されるかを限定する。典型的な一実施形態において、ハウジング220は、プラスチック材料等の絶縁材料を含むかその絶縁材料で形成される。
頭部226は、頭部下面234に沿って突出部232を有する。突出部232は、上面230とはほぼ反対側の頭部226の下面により画定される。突出部232は本体224まで延びる。突出部232は下方を向いており、前面212に対面し前面212に当接するよう構成される。突出部232は、ハウジング220の下部228を向く。
ハウジング220は、ハウジング220を貫通してコンタクト222を受容するコンタクト室240を具備する。典型的な一実施形態において、コンタクト室240は、ハウジング220全体を貫通し、上面230及び下面228に開放する。コンタクト室240は、上面230を通ってコンタクト222を受容する。コンタクト室240は、コンタクト222を保持する寸法及び形状に設定される。コンタクト室240は、下面228でドライバカードスロット250に開放する。ドライバカードスロット250は、内部にドライバカード206(図6参照)を受容する寸法及び形状に設定される。任意の数のコンタクト222及びコンタクト室240を設けてもよい。
ハウジング220は、上面230にコンタクトスロット242を有する。これらのコンタクトスロット242はコンタクト222の一部を受容する。典型的な一実施形態において、コンタクト222は1個以上の実装脚244を有する。実装脚244は、コンタクト222をLED回路基板202に機械的及び電気的に結合させるのに用いられる。例えば、実装脚244はLED回路基板202に半田付けされてもよい。コンタクトスロット242は実装脚244を受容する。コンタクトスロット242は、コンタクト室240からハウジング220の外縁246まで延びる。図示の実施形態において、コンタクトスロット242は、実装脚244がハウジング220の同じ縁246まで延びるように、同じ向きに延びる。
実装脚244は、対応する実装パッド218に終端接続するよう方向付けられた実装面248を有する。典型的な一実施形態において、これらの実装面248は、LED回路基板202の前面212への実装のために頭部234で突出部232とほぼ共平面である。実装面248は、ハウジング220の下部228を向く。
各コンタクト222は、実装脚244とは反対側にばねビーム260を有する。ばねビーム260は、ドライバカード206(図6参照)がドライバカードスロット250内に挿入されてコンタクト222をドライバカード206に電気接続する際に、ドライバカード206に対してばね付勢するよう構成される。ばねビーム260は、ドライバカード206との分離可能な嵌合インタフェースを形成する。ばねビーム260は、ドライバカードスロット250内で撓むことができる。ハウジング220は、ドライバカード206がドライバカードスロット250内に挿入される際にばねビーム260が外方へ撓むことができるポケット部262を有する。
典型的な一実施形態において、ハウジング220は、頭部226にホールドダウンタブ264を保持する。ホールドダウンタブ264は、コネクタ組立体204をLED回路基板202に固定するために頭部下面234に沿って露出する。典型的な一実施形態において、ホールドダウンタブ264は、LED回路基板202に半田付けされ、コネクタ組立体204をLED回路基板202に固定するよう構成される。任意の数のホールドダウンタブ264を設けてもよい。別の実施形態では、コネクタ組立体204をLED回路基板202に固定するために、他の固定構造を用いてもよい。
図10は、コネクタ組立体204を断面した斜視図である。コンタクト222はコンタクト室240に挿入される。典型的な一実施形態において、コンタクト222は、上面230を通ってコンタクト室240に挿入される。実装脚244は頭部226に沿って延びる。ばねビーム260は、コンタクト室240に挿入され、本体224のドライバカードスロット250内に配置される。
ドライバカードスロット250は、側壁270、及びハウジング220の下面228の開口274とは半体側の内壁272により区画される。ドライバカード206(図6参照)は、開口274を通ってドライバカードスロット250内に挿入される。コンタクト室240はドライバカードスロット250に開放しており、コンタクト222がコンタクト室240からドライバカードスロット250内に延びることができる。
典型的な一実施形態において、ハウジング220は、ドライバカードスロット250内に極性構造276を有する。この極性構造276は、ドライバカードスロット250の一様でない形状により画定される。例えば、内壁272は直線的ではないが、下面228とはずれて下面228からさらに凹む部分を有する。ドライバカードスロット250の一部に内方へ段部を形成することにより、ドライバカード206を単一の向きに挿入することができる。ドライバカードスロット250内の段部は、他のコンタクト222と比べて1個のコンタクト222の多くを露出させる。他のコンタクト222の長さと比べて、1個のコンタクト222のより長い長さがドライバカードスロット250内で露出する。
典型的な一実施形態において、ハウジング220は、ドライバカードスロット250内にラッチ278を有する。このラッチ278は、ドライバカードスロット250内にドライバカード206を固定するために用いられる。ラッチ278は、内壁272のずれた部分間を延びるアンダカット部280により画定される。アンダカット部280は、挿入方向に対して横に傾斜する傾斜面282を有する。ドライバカード206の一部は、傾斜面282によってアンダカット部280に捕捉されるよう構成される。ラッチ278の先端は丸められており、ドライバカードスロット250内へのドライバカード206の挿入を容易にすることができる。ラッチ以外の他のタイプの固定構造を用いてもよい。
図11は、ドライバカード206の一部を示す斜視図である。ドライバカード206は、ドライバカードスロット250(図10参照)に差し込まれるよう構成された嵌合延長部284を有する。ドライバカード206は、嵌合延長部284に電力パッド286を有する。電力パッド286は、ドライバカード206がドライバカードスロット250内に挿入される際にコンタクト222(図10参照)と嵌合するよう構成される。任意であるが、電力パッド286は、コンタクト222とのシーケンシャル嵌合を可能にするために、千鳥配列されて(例えば、1個の電力パッド286がドライバカード206の前縁288に近接して配置される)もよい。
ドライバカード206は、ドライバカードスロット250内にドライバカード206を固定するためのラッチ290を有する。このラッチ290は、千鳥配列された前縁288により画定されたアンダカット部292により画定される。アンダカット部292は、ドライバカード206の挿入方向に対して横に傾斜する傾斜面294を有する。ラッチ290は、ドライバカード206がドライバカードスロット250に挿入される際にアンダカット部280(図10参照)に捕捉されるよう構成される。ラッチ290の先端は丸められており、ドライバカードスロット250内へのドライバカード206の挿入を容易にすることができる。ラッチ以外の他のタイプの固定構造を用いてもよい。
図12は、コネクタ組立体204に挿入されたドライバカード206を示す、コネクタシステム200の断面図である。コンタクト222は、電力パッド286と係合してドライバカード206からLED回路基板202まで電力路を形成する。
任意であるが、コネクタ組立体204へのドライバカード206の挿入を制限するために、停止部295が設けられてもよい。この結果、コネクタ組立体204が嵌合の際にLED回路基板202から取り外されないことを保証する。停止部295は、ドライバカード206と、ヒートシンク201の下面との間に配置される。任意であるが、停止部295は、ドライバカード206の基板又はドライバカード206に実装された別体の部品で画定される等により、ドライバカード206の一部であってもよい。或いは、停止部295は、ヒートシンク201の一部であってもよいし、ヒートシンク201に結合されてもよい。
図示のコネクタ組立体204は、LED回路基板202の開口216及びヒートシンク201の開口296を通って挿入される。これらの開口216,296は内壁により画定される。ハウジング220は、開口216,296の内壁に沿ってLED回路基板202及びヒートシンク201と係合する係合面298を有する。これらの係合面298は本体224に沿って延びる。本体224は、LED回路基板202及びヒートシンク201の平面内にほぼ配置され、それらの下面を超えて延びる。典型的な一実施形態において、ばねビーム260は、本体224に挿入される際に、LED回路基板202の平面及びヒートシンク201の平面と整列(例えば、垂直方向に整列)する。
図13は、本発明の典型的な一実施形態に従って形成された別のコネクタ組立体304を示す斜視図である。コネクタ組立体304は、コネクタ組立体204(図6参照)と同様であるが、電線に直接終端接続されるよう構成される。例えば、コネクタ組立体304は、内部に電線の端部を受容する電線バレル部を有する(図1のポークインコンタクト122に類似する)ポークイン型のコンタクトであるコンタクト322を有する。任意の数のコンタクト322が用いられてもよい。コネクタ組立体304は、LED回路基板202(図6参照)に実装するために、コネクタ組立体204と同様の寸法及び実装構造を有してもよい。例えば、コンタクト322の実装脚は、コンタクト222(図6参照)の実装脚と同じであってもよい。
102 基板
104 コネクタ組立体
106 電線
112 前面
114 後面
116 開口
120 ハウジング
122 ポークインコンタクト
124 本体
126 頭部
128 下面
130 上面
132 突出部
134 頭部下面
140 コンタクト室
144 実装脚
148 実装面
160 電線トラップ部
182 基板係合面
202 LED回路基板
204 コネクタ組立体
206 ドライバカード
212 前面
214 後面
216 開口
220 ハウジング
222 嵌合インタフェース
224 本体
226 頭部
228 下面
230 上面
232 突出部
240 コンタクト室
242 コンタクトスロット
244 実装脚
248 実装面
250 ドライバカードスロット
260 ばねビーム(嵌合インタフェース)
264 ホールドダウンタブ
276 極性構造
278 ラッチ
280 アンダカット部
282 傾斜面

Claims (12)

  1. LED回路基板と、該LED回路基板に電力を供給するドライバカードとを相互接続す
    るために提供されるコネクタ組立体であって、
    本体と、該本体から外方へ延びる頭部とを有するハウジングであって、前記頭部が前記
    LED回路基板の前面に実装され、前記本体が前記LED回路基板の開口を貫通して前記
    LED回路基板の後面まで延びた状態で、前記LED回路基板に結合され、前記LED回
    路基板の前記後面から挿入方向に前記ドライバカードを受容するよう構成されたドライバ
    カードスロットを前記本体に有し、前記頭部を貫通すると共に前記ドライバカードスロッ
    トに開放するコンタクト室を有する前記ハウジングと、
    前記コンタクト室に受容されるコンタクトと
    を具備し、
    前記コンタクトは、前記ドライバカードに係合し電気接続されるよう構成された嵌合イ
    ンタフェースを有し、
    前記コンタクトは、前記頭部から延びて前記LED回路基板の前記前面に実装されるよ
    う構成された実装脚を有することを特徴とするコネクタ組立体。
  2. 前記本体は、前記ハウジングの下部に設けられ、
    前記頭部は、前記ハウジングの上部に設けられ、
    前記実装脚は、前記LED回路基板の前記前面に実装されるよう構成された実装面を有
    し、
    前記実装面は、前記ハウジングの下部を向くことを特徴とする請求項1記載のコネクタ
    組立体。
  3. 前記本体は、前記ハウジングの下部に設けられ、
    前記頭部は、前記ハウジングの上部に設けられ、
    前記頭部は、前記ハウジングの前記下部を向く突出部を有し、
    前記突出部は、前記LED回路基板の前記前面を向くよう構成されていることを特徴と
    する請求項1記載のコネクタ組立体。
  4. 前記本体は、該本体が前記LED回路基板を通過する前記開口内で前記LED回路基板
    と係合する外面を有することを特徴とする請求項1記載のコネクタ組立体。
  5. 前記コンタクトは、前記ドライバカードスロット内に前記嵌合インタフェースを画定す
    るばねビームを有し、
    前記ばねビームは、前記ドライバカードが前記ドライバカードスロット内に挿入される
    際に前記ドライバカードに対してばね付勢することを特徴とする請求項1記載のコネクタ
    組立体。
  6. 前記ハウジングは、該ハウジングの上面に沿って開放するコンタクトスロットを有し、
    前記コンタクトスロットは、前記コンタクト室に開放し、
    前記コンタクトは、前記実装脚が前記コンタクトスロットに受容されると共に前記コン
    タクトスロットを通って前記ハウジングの一縁まで延びるように、前記コンタクト室に受
    容され、
    前記実装脚は、前記LED回路基板に表面実装するために前記一縁から延びていること
    を特徴とする請求項1記載のコネクタ組立体。
  7. 前記コネクタ組立体は、前記ハウジングにより保持されるホールドダウンタブをさらに
    具備し、
    前記ホールドダウンタブは、前記LED回路基板に前記ハウジングを固定するよう構成
    されていることを特徴とする請求項1記載のコネクタ組立体。
  8. 前記ハウジングは、前記ドライバカードスロットに極性構造を有し、
    前記極性構造は、前記ドライバカードスロット内で前記ドライバカードを方向付けるこ
    とを特徴とする請求項1記載のコネクタ組立体。
  9. 前記ハウジングは、前記ドライバカードスロット内にラッチを有し、
    前記ラッチは、前記ドライバカードスロット内に前記ドライバカードを固定するよう構
    成されていることを特徴とする請求項1記載のコネクタ組立体。
  10. 前記ハウジングは、前記ドライバカードスロット内でラッチを画定するアンダカット部
    を有し、
    前記アンダカット部は、前記挿入方向に対して横方向に傾斜する傾斜面を有し、
    前記傾斜面は、前記ドライバカードと係合して前記ドライバカードスロット内に前記ド
    ライバカードを保持するよう構成されていることを特徴とする請求項1記載のコネクタ組
    立体。
  11. 前記コネクタ組立体は、第2コンタクト室と、該第2コンタクト室に受容される第2コ
    ンタクトとをさらに具備し、
    前記ドライバカードスロットは、前記ドライバカードが前記ドライバカードスロットに
    挿入される内壁を前記本体の開放した下面の反対側に有し、
    前記コンタクト及び前記第2コンタクトは、前記内壁を超えて前記ドライバカードスロ
    ット内に延びて前記ドライバカードと嵌合し、
    前記内壁は、前記コンタクトの長さが前記第2コンタクトより前記ドライバカードスロ
    ットにより長く露出するように段部が設けられることを特徴とする請求項1記載のコネク
    タ組立体。
  12. 前記コネクタ組立体は、前記ハウジングの前記頭部に結合されるカバーをさらに具備し

    前記カバーは前記コンタクトを覆うことを特徴とする請求項1記載のコネクタ組立体。
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