KR101228833B1 - 엘이디 전구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엘이디 전구를 개시한다. 본 발명은 LED가 인쇄회로기판에 탑재된 LED모듈과, 절연재에 의해 격리된 나선전극과 핀전극으로 이루어져 램프소켓에 나사결합으로 접속되는 베이스와, 인쇄회로기판과 베이스의 각 전극들을 전기적으로 연결하는 리드선을 구비하는 LED전구에 있어서, 베이스의 내부에 나선전극과 전기적으로 격리되면서 핀전극과 접속되는 접속판을 구비하고, 접속판은 리드선의 일단을 양자간에 삽입하여 탄성적으로 파지하는 한 쌍의 탄성탭을 대향되게 갖는다. 한 쌍의 탄성탭은 접속판을 랜싱가공하여 형성되고, 리드선의 삽입방향으로 돌출되어 선단으로 갈수록 양자간의 갭이 좁아지도록 경사지게 밴딩됨으로써 리드선의 이탈을 확실히 방지한다. 각 탄성탭의 경사각이 접속판에 대해 45도 이내로 이루어지고, 한 쌍의 탄성탭 양측에는 슬릿이 각각 형성되어 탄성탭의 탄성변형을 더욱 용이하게 한다.
본 발명은 별도의 납땜작업 없이 단순히 리드선의 일단을 접속판의 탄성탭들 사이에 삽입시키는 매우 간단한 작업만으로 LED모듈의 PCB와 베이스의 핀전극을 손쉽게 연결할 수 있게 된다.

Description

엘이디 전구{LED lamp}

본 발명은 실내의 조명을 위한 LED(Light Emitting Diode) 전구에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다수의 LED가 탑재된 인쇄회로기판(이하 "PCB"라 칭함)과 베이스핀 전극을 납땜작업에 의존하지 않고 간편하게 연결시킬 수 있도록 된 엘이디 전구에 관한 것이다.

일반적으로 조명을 위한 전구로는 진공상태의 유리구 내에 설치된 금속 필라멘트에 전류를 인가하여 필라멘트가 고온으로 가열될 때 나오는 빛을 이용하는 백열등과, 한쪽 전극의 필라멘트로부터 방출된 전자가 유리관 내부에 채워져 있는 수은증기와 충돌하면서 에너지를 얻었다가 잃으면서 빛을 내는 현상을 이용하는 형광등이 사용되고 있다.

그러나 이와 같은 백열전구나 형광등은 전력소모가 크고 조도가 낮은 문제점이 있을 뿐만 아니라, 필라멘트의 수명이 짧아 장시간 동안 사용하지 못하는 내구성의 한계가 있었다.

이에 따라 근래에는 위와 같은 종래의 백열전구나 형광등에 비해 수명이 대단히 길고 밝으면서도 전력소모는 매우 적은 LED를 이용한 전구가 개발되어 점차 그 사용영역을 확대하고 있다.

주지하다시피 LED는 다수의 캐리어(Carrier)가 전자인 N형반도체 결정과 다수의 캐리어가 정공인 P형 반도체 결정이 서로 접합된 구조를 가지는 광전변환 반도체 소자로서, PN접합에 주입된 전자와 정공이 재결합할 때에 발생하는 자연방출 광을 이용한 반도체 발광소자로서, 높은 광전변환 효율에 의해 소비전력이 5W로 매우 낮아 열발생이 적을 뿐 아니라 열적 방전적 발광이 아니기 때문에 여열시간이 불필요하기 때문에 점등, 소등속도 빠른 장점을 가진다.

이와 같은 LED전구는 여러 가지 형태의 것들이 제공되어 있는데, 예를 들어 등록특허 제10-0210713호와 공개특허 제10-2010-0122986 및 제10-2010-0081558호 등에서 찾아 볼 수 있다.

위의 문헌들에 개시된 LED전구들은 다소의 차이는 있으나, 전구본체와, 다수의 LED가 인쇄회로기판에 탑재된 LED모듈, 전구본체의 개구부에 결합되는 유리구, 전구본체의 후단에 구비되어 램프소켓에 나사결합 방식으로 접속하기 위한 접속단자를 포함하도록 구성되어 있다.

그리고 접속단자는 통상의 백열전구와 마찬가지로 원통형의 나선전극과, 이 나선전극과 절연재로 격리된 핀전극으로 이루어져 LED모듈의 PCB에 리드선으로 연결되어 있다.

그런데, 이와 같은 종래의 LED전구들은 2개의 리드선이 나선전극과 핀전극에 각각 납땜에 의해 연결되기 때문에 리드선의 연결작업이 상당히 어렵고 번잡한 문제가 있었다.

특히, 외부에서 납땜하는 나선전극과 달리 핀전극은 전구본체의 내부에서 리드선과 납땜으로 연결되기 때문에 작업이 상당히 까다로울 수밖에 없다. 물론, 등록특허 제10-0210713호와 같이 리드선을 전구본체의 후단으로 인출하여 절연재상에 납땜함으로써 땜납으로 핀전극을 구성하는 경우에는 예외가 될 수도 있겠으나, 이 경우에도 납땜으로 인한 번잡함은 피할 수 없을 뿐 아니라 절연재상에 디핑된 땜납이 이탈될 우려도 있다.

본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, LED를 탑재한 PCB와 전구본체의 베이스 후단에 구비되는 베이스핀 전극을 납땜에 의하지 않고 매우 신속 간편하게 연결시킬 수 있는 엘이디 전구를 제공하는 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 엘이디 전구는, LED가 인쇄회로기판에 탑재된 LED모듈과, 절연재에 의해 격리된 나선전극과 핀전극으로 이루어져 램프소켓에 나사결합으로 접속되는 베이스와, 상기 인쇄회로기판과 베이스의 각 전극들을 전기적으로 연결하는 리드선을 구비하며, 상기 베이스의 내부에 상기 나선전극과 전기적으로 격리되면서 상기 핀전극과 접속되는 접속판을 구비하고, 상기 접속판은 상기 리드선의 일단을 양자간에 삽입하여 탄성적으로 파지하는 한 쌍의 탄성탭을 대향되게 갖도록 된 엘이디 전구에 있어서, 상기 한 쌍의 탄성탭은 상기 접속판을 랜싱가공하여 형성되고, 상기 리드선의 삽입방향으로 돌출되어 선단으로 갈수록 양자간의 갭이 좁아지도록 경사지게 밴딩되어 있는 특징이 있다.

삭제

본 발명의 다른 바람직한 특징에 의하면, 각 탄성탭의 경사각이 접속판에 대해 45도 이내로 이루어지고, 한 쌍의 탄성탭 양측에는 슬릿(slit)이 각각 형성되어 탄성탭의 탄성변형을 더욱 용이하게 한다.

삭제

본 발명의 또 다른 바람직한 특징에 의하면, 접속판이 원판상으로 형성되고, 핀전극이 접속판과 면접촉하는 외향 플랜지를 갖는 통형으로 형성되어 나선전극과 함께 절연재에 인서트(insert) 성형된다.

이와 같은 본 발명 엘이디 전구에 의하면, 리드선이 접속판의 탄성탭들 사이에 끼워지면 한 쌍의 탄성탭이 외측으로 밀려나면서 복원탄성이 작용하게 되고, 이에 따라 상호간에 대략 V자 형태를 이루는 각 탄성탭의 선단이 리드선을 양쪽에서 강하게 찍어 누르면서 잡아주게 된다.

따라서 별도의 납땜작업 없이 단순히 리드선의 일단을 접속판의 탄성탭들 사이에 삽입시키는 매우 간단한 작업만으로 LED모듈의 PCB와 베이스의 핀전극을 손쉽게 연결할 수 있는 바, 베이스의 내부에서 납땜이 이루어지던 종래에 비해서 리드선의 연결작업이 매우 용이해진다.

그러므로 본 발명은, 엘이디 전구의 조립성과 신뢰성 향상 및 원가절감 등에 기여하는 우수한 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 엘이디 전구의 단면도,
도 2는 본 발명에 의한 엘이디 전구의 핀전극과 접속판을 도시한 분리 사시도,
도 3 및 도 4는 본 발명에 의한 엘이디 전구의 리드선과 핀전극의 연결상태를 보인 발췌 단면도.
도 5는 리드선과 핀전극의 연결상태를 보이는 분리 사시도.
도 6은 본 발명에 의한 다른 실시예로서의 접속판의 사시도.
도 7은 상기 도 6의 평면도.
도 8은 상기 도 6에 의한 엘이디 전구의 리드선이 결합되는 상태를 나타낸 사시도.

이와 같은 본 발명의 구체적 특징과 다른 이점들은 첨부된 도면을 참조한 이하의 바람직한 실시예의 설명으로 더욱 명확해질 것이다.

도 1 내지 도 5는 본 발명에 따른 제1실시예를 나타낸 것으로서, 도 1은 본 발명에 의한 엘이디 전구의 단면도이고, 도 2는 본 발명에 의한 엘이디 전구의 핀전극과 접속판을 도시한 분리 사시도이며, 도 3 및 도 4는 본 발명에 의한 엘이디 전구의 리드선과 핀전극의 연결상태를 보인 발췌 단면도이고, 도 5는 리드선과 핀전극의 연결상태를 보이는 분리 사시도로서, 도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명에 의한 엘이디 전구는, 기본적으로 전구본체(10)와, 유리구(20), LED모듈(30) 및 램프소켓(S)에 접속하기 위한 베이스(40)를 포함하여 이루어진다.

전구본체(10)는 대략 펀넬(funnel) 형태로 구성되고, 그 내부에 LED모듈(30)을 내장한다. 전구본체(10)의 전단부 개구에는 유리구(20)가 예컨대 나사결합 방식으로 결합되고, 그 후단부를 폐쇄하도록 베이스(40)가 설치된다.

LED모듈(30)은 PCB(31)에 여러 개의 LED(32)가 소정형태로 배열되어 탑재되는 구성을 가지며, PCB(31)가 2개의 리드선(50)을 통해서 후술한 베이스(40)의 각 전극(41)(42)과 전기적으로 연결됨으로써 램프소켓(S)으로부터 필요 전원을 인가받는다.

베이스(40)는 통상의 백열전구와 마찬가지로 램프소켓(S)에 나사결합 방식으로 접속할 수 있도록 외주에 나사(41a)를 갖는 원통형의 나선전극(41)과 핀전극(42)을 구비한다.

핀전극(42)은 나선전극(41)의 후단 중앙에 위치하고, 절연재(43)를 통해 나선전극(41)과 전기적으로 격리된다.

나선전극(41)은 종래와 같이 1개의 리드선(51)과 납땜으로 연결되지만, 핀전극(42)은 본 발명의 특징에 따라 접속판(60)을 통해서 납땜없이 다른 리드선(52)과 단순 삽입방식으로 접속된다.

이를 위해 접속판(60)은 양자간에 리드선(52)의 일단을 탄성적으로 삽입하여 파지하는 한 쌍의 탄성탭(61)(62)을 상호 대향하도록 그 중앙부위에 나란하게 구비한다.

이와 같은 한 쌍의 탄성탭(61)(62)은 접속판(60)을 랜싱가공하여 리드선(52)의 삽입방향으로 돌출되도록 형성되는데, 바람직하기로 각 탄성탭(61)(62)은 선단으로 갈수록 양자간의 갭이 점차 좁아지도록 내측으로 경사지게 밴딩됨으로써 서로간에 대략 V자 형태를 이룬다.

이 때, 각 탄성탭(61)(62)의 선단 사이의 갭은 리드선(52)의 지름보다 작은 폭으로 구성되는데, 이는 리드선(52)의 삽입 시 각 탄성탭(61)(62)이 외측으로 탄성변형되어 벌어짐으로써 탄성탭(61)(62)의 선단이 그 복원탄성에 의해 리드선(52)을 양측에서 찍어 누르면서 강하게 잡아주도록 하기 위함이다.

따라서 각 탄성탭(61)(62)의 경사각(α)은 양자간에 삽입된 리드선(52)을 보다 강하게 파지하여 쉽게 빠지지 않도록 대략 45도 이내로 이루어지는 것이 바람직하다.

그리고 한 쌍의 탄성탭(61)(62) 양측에는 바람직하기로 각 탄성탭(61)(62)이 용이하게 탄성변형될 수 있도록 슬릿(63)이 각각 형성된다. 이에 따라 리드선(52)의 삽입 시에는 각 탄성탭(61)(62)이 쉽게 변형되어 삽입이 쉬운 반면, 리드선(52)에 이탈력(탈 삽입방향으로의 힘)이 작용할 경우에는 리드선(52)을 더욱 강하게 잡아주게 된다.

한편, 이와 같은 접속판(60)은 리드선(52)을 안정되게 삽입 고정할 수 있도록 원판형으로 구성되어, 그 가장자리 부위가 절연재(43)에 인서트 됨으로써 나선전극(41)과 전기적으로 격리됨과 동시에 견고하게 지지되는 것이 바람직하다.

그리고 핀전극(42)은 접속판(60)과의 전기적 접속을 위해 상단에 접속판(60)과 면접촉되는 외향 플랜지(42a)를 갖는 원통형으로 구성되며, 접속판(60)과 핀전극(42) 및 나선전극(41)을 절연재(43)에 동시에 인서트 성형함으로써 접속판(60)과 핀전극(42)을 전기적으로 접속시키면서 나선전극(41)과는 전기적으로 격리시킨다.

이와 같은 구조적 특징을 가지는 본 발명에 의한 LED전구는, 리드선(52)의 일단을 접속판(60)에 구비된 한 쌍의 탄성탭(61)(62)들 사이에 끼워주는 단순한 삽입만으로 LED모듈(30)의 PCB와 베이스(40)의 핀전극(42)을 안정되고 견고하게 연결할 수 있게 된다.

이 때, 접속판(60)의 탄성탭(61)(62)들은 리드선(52)의 삽입방향으로 돌출되면서 그 선단으로 갈수록 양자간의 갭이 좁아지도록 내측으로 경사지게 형성되어 있는 바, 리드선(52)의 삽입도 대단히 용이하다.

따라서 종래에 비해 납땜작업이 감소되어 LED전구의 조립성이 향상됨은 물론이고, 납땜의 불량으로 인한 단선의 우려도 확실하게 방지할 수 있게 된다.

도 6 내지 도 8은 본 발명에 따른 접속판의 다른 실시예를 도시한 것으로서, 도 6은 접속판의 사시도이고, 도 7은 접속판의 평면도이며, 도 8은 접속판에 리드선이 끼워지는 상태도이다.

도 6 내지 도 8을 참조하면, 접속판(160)은 제1실시예에서의 접속판(60)과 마찬가지로 한 쌍의 탄성탭(161)(162)이 랜싱가공에 의하여 리드선(152)의 삽입방향으로 돌출되고, 각 탄성탭(161)(162)이 선단으로 갈수록 양자간의 갭이 점차 좁아지도록 내측으로 경사지게 밴딩되어 있다.

각 탄성탭(161)(162)의 선단 사이의 갭은 리드선(152)의 지름보다 작은 폭으로 구성되어 리드선(52)의 삽입 시 각 탄성탭(161)(162)이 외측으로 탄성변형되어 벌어짐으로써 탄성탭(161)(162)의 선단이 그 복원탄성에 의해 리드선(152)을 양측에서 찍어 누르면서 강하게 잡아주도록 되어 있다.

그리고, 본 실시예에 따른 접속판(160)은 각 탄성탭(161)(162)의 양 측면에 슬릿(163)이 형성되어 있되, 틈새가 거의 없도록 탄성탭(161)(162)의 각 측면이 접속판(160)의 몸체와 근접되거나 밀착되도록 되어 있다.

따라서, 리드선(152)의 결합시 리드선(152)이 자칫 슬릿(163)으로 빠지는 경우를 방지할 수 있다.

도면에서 부호 '164'는 슬릿홈으로서 슬릿을 형성하기 위한 가공구멍이다.

이상에서 설명하고 도시한 바와 같은 본 발명은 상기의 실시예들에 한정하는 취지는 아니며 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태로 변경 실시할 수 있을 것이다.

예를 들면, 접속판의 형상은 전구의 구조에 따라 충분히 변경될 수 있을 것이고, 접속판에 형성되는 탄성탭이나 슬릿 등의 형상이나 수치적인 구성들은 필요에 따라 얼마든지 변경 실시될 수 있을 것이다.

10: 전구본체 20: 유리구
30: LED모듈 31: PCB
32: LED 40: 베이스
41: 나선전극 42: 핀전극
42a: 플랜지 43: 절연재
51, 52: 리드선 60: 접속판
61, 62: 탄성탭 63: 슬릿

Claims (6)

1. LED가 인쇄회로기판에 탑재된 LED모듈과, 절연재에 의해 격리된 나선전극과 핀전극으로 이루어져 램프소켓에 나사결합으로 접속되는 베이스와, 상기 인쇄회로기판과 베이스의 각 전극들을 전기적으로 연결하는 리드선을 구비하며, 상기 베이스의 내부에 상기 나선전극과 전기적으로 격리되면서 상기 핀전극과 접속되는 접속판을 구비하고, 상기 접속판은 상기 리드선의 일단을 양자간에 삽입하여 탄성적으로 파지하는 한 쌍의 탄성탭을 대향되게 갖도록 된 엘이디 전구에 있어서,
   상기 한 쌍의 탄성탭은 상기 접속판을 랜싱가공하여 형성되고, 상기 리드선의 삽입방향으로 돌출되어 선단으로 갈수록 양자간의 갭이 좁아지도록 경사지게 밴딩된 것을 특징으로 하는 엘이디 전구.
   
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 한 쌍의 탄성탭 양측에 슬릿이 각각 형성된 것을 특징으로 하는 엘이디 전구.
   
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 슬릿은 미세한 홈으로 되어 적어도 접속판에 끼워지는 리드선의 지름보다 적게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 엘이디 전구.
   
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 접속판이 원판상으로 형성되고, 상기 핀전극이 상기 접속판과 면접촉하는 외향 플랜지를 갖는 통형으로 형성되어 상기 나선전극과 함께 상기 절연재에 인서트 성형되는 것을 특징으로 하는 엘이디 전구.
   
6. LED가 인쇄회로기판에 탑재된 LED모듈과, 절연재에 의해 격리된 나선전극과 핀전극으로 이루어져 램프소켓에 나사결합으로 접속되는 베이스와, 상기 인쇄회로기판과 베이스의 각 전극들을 전기적으로 연결하는 리드선을 구비하는 엘이디 전구에 있어서,
   상기 베이스의 내부에서 상기 나선전극과 전기적으로 격리되면서 상기 핀전극과 접속되는 접속판(160)을 구비하고, 상기 접속판(160)에는 상기 리드선의 일단을 양자간에 삽입하여 탄성적으로 파지하는 한 쌍의 탄성탭(161,162)이 대향되게 형성되어 있고, 상기 각 탄성탭(161,162)의 측면과 접속판(160) 몸체와의 사이는 탄성탭(161,162)이 탄성적으로 유동될 수 있으면서 리드선의 지름보다는 적은 슬릿(163)이 형성되어 있고, 상기 슬릿(163)의 외측으로는 슬릿홈(164)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 엘이디 전구.
   

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