KR101661763B1 - 2요소 표면실장 엘이디 스트립 커넥터 및 엘이디 어셈블리 - Google Patents

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Abstract

엘이디 조명 어셈블리는 복수의 엘이디 인쇄회로기판(PCB)을 포함하고, 각 엘이디 인쇄회로기판은 적어도 하나의 엘이디 전구와, 엘이디 인쇄회로기판의 마주보고 있는 단부들 각각에 형성되는 전기 커넥터 패드들을 구비한다. 2요소 표면실장 전기 커넥터는 제1엘이디 인쇄회로기판의 일 단부와 제2엘이디 인쇄회로기판의 일 단부를 연결하여 제1,2엘이디 인쇄회로기판은 끝과 끝을 잇는 방식으로 전기적으로 연결된다. 연결된 엘이디 인쇄회로기판들은 조명 설비에 조명 튜브를 장착하기 위한 엔드 캡 커넥터를 구비하는 조명 튜브 내에 구성될 수 있다.

Description

2요소 표면실장 엘이디 스트립 커넥터 및 엘이디 어셈블리{TWO PART SURFACE MOUNT LED STRIP CONNECTOR AND LED ASSEMBLY}
본 발명은 종래의 형광 조명 설비에 손쉽게 그리고 알맞게 결합될 수 있는 엘이디 조명 시스템에 관한 것이다.
엘이디(LED, Light Emitting Diode)의 이용은 다양한 조명 응용분야에서 점점 인기를 끌고 있다. 엘이디 조명 기술에서 상당한 진보가 이루어져 왔고, 다양한 산업, 가정 및 확대된 조명 시스템을 필요로 하는 다른 환경에서 엘이디 조명의 이용을 더 저렴하고 더 바람직하게 만들었다.
엘이디 조명은 종래의 백열 조명 시스템과 비교하여 상당한 장점들을 제공한다. 백열 전구의 경우, 전구 교체 비용뿐만 아니라, 잦은 전구 교체로 인한 노동 및 비용이 소요된다. 많은 전구들이 설치된 경우 이러한 비용은 상당히 클 수 있다. 예를 들어, 대형 오피스 빌딩, 대중교통수단 및 시스템과 같은 곳에서 전구를 교체하는 유지보수 비용은 상당히 높을 수 있다. 이러한 문제들은 엘이디 조명 시스템으로 인해 실질적으로 최소화된다.
일반적인 백색 엘이디 램프의 가동 수명은 약 100,000 시간 정도이다. 이러 한 점은 11년간의 연속 가동 시간과 동일하고, 22년간의 50% 가동 시간과 동일하다. 이러한 점은 약 5000 시간인 백열 전구의 평균 수명과 대조적이다. 엘이디 조명의 이용은 사실상 일상적인 전구 교체의 필요성을 없애고 있다고 평가받고 있다. 조명 기구가 접근하기 힘든 장소에 설치된 경우 이러한 장점은 더욱 중요해진다.
올바르게 디자인된 시스템에서는 엘이디 조명이 백열 전구보다 전원을 덜 소비한다고 알려져 있다. 엘이디 회로는 약 80%의 효율을 가지는데, 전기 에너지의 80%가 빛 에너지로 변환되고, 나머지 20%가 열 에너지로 손실된다는 것을 의미한다. 대형 조명 시스템에서 그 비용의 절감은 상당히 크다.
불행히도 엘이디 조명의 상대적으로 높은 가격으로 인해, 백열 전구의 대체재로서, 기술의 방향은 형광 조명등 및 시스템으로 전환됐다. 형광 조명은 백열 조명보다 66 퍼센트 싼 반면에, 본질적으로 동일한 밝기를 제공한다. 형광 조명은 또한 전통적인 백열 조명보다 더 오래 지속된다. 평균적으로, 형광 튜브는 일반적인 백열 전구보다 6배나 긴 수명을 가진다. 대부분의 상업용 및 산업용 건물에는 전통적인 형광 튜브 조명 설비가 설치되어 있고, 최근의 주거용 건물에는 더욱 그러하다. 또한 형광 조명 설비는 대중교통시스템 및 차량, 기차, 지하철, 항공기 등에 널리 이용되고 있다.
그러나 형광 조명에는 독특한 단점이 있다. 형광 조명 회로는 백열 조명보다 복잡하고, 일반적으로 숙련된 설치 및 값비싼 구성품을 필요로 한다. 형광 조명은 일반적으로 백열 조명보다 덜 매력적이고 눈에 띄게 깜빡일 수 있고, 일부 이 용자들을 성가시게 하는 고르지 못한 빛을 만들어낼 수 있다. 수은은 형광 조명 튜브의 제조에 있어서 필수적인 구성품이고, 환경에서 생체 내에 축적될 수 있는 가능성으로 인해 미국환경보호원에 의해 위험물질로 취급되고 있다. 많은 지방정부에서 형광 조명 튜브의 처분이 문제시되고 있고, 형광 조명의 사용을 단계적으로 추방하는 움직임이 많은 지역에서 추진되고 있다.
이와 같이 엘이디 조명에 대한 의존성이 자연스럽게 증가하고 있다. 그러나 기존의 건물들, 차량, 시스템 등에서 기존의 형광 조명 튜브 설비 및 회로들을 교체하는 비용 때문에 교체가 지연되고 있다. 따라서 종래의 형광 조명 설비에 엘이디 조명 기구를 손쉽게 그리고 알맞게 결합할 수 있는 조명 시스템에 대한 요구가 있다. 본 발명은 이러한 요구에 대하여 유일한 해결책을 제공한다.
본 발명의 목적들 및 장점들은 다음의 상세한 설명에 일부 기술될 것이고, 상세한 설명으로부터 명확해지거나, 본 발명의 실행을 통해 습득될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 엘이디 조명 어셈블리는 복수의 엘이디 인쇄회로기판을 포함하고, 각 엘이디 인쇄회로기판은 적어도 하나의 엘이디 전구와, 각 인쇄회로기판의 마주보는 단부들 각각에 형성되는 전기 커넥터 패드들을 구비한다. 2요소(two-component) 표면실장 전기 커넥터는 제1엘이디 인쇄회로기판의 일 단부와 인접하는 제2엘이디 인쇄회로기판의 일 단부를 전기적으로 연결하도록 배치된다.
본 발명에 따르면, 인접하는 엘이디 인쇄회로기판들 사이의 표면실장 커넥터는 다양한 구성으로 이루어질 수 있다. 특정 실시예에서, 커넥터는, 엘이디 인쇄회로기판 상의 커넥터 패드와 전기적인 접촉을 하고 엘이디 인쇄회로기판의 상면 상에서 제1단부에 장착되는 소켓 구성품을 포함한다. 분리된 플러그 구성품은 엘 이디 인쇄회로기판 상의 커넥터 패드와 전기적인 접촉을 하고 엘이디 인쇄회로기판의 상면 상에서 마주보고 있는 단부에 장착된다. 이러한 특정 실시예에서, 제1엘이디 인쇄회로기판의 플러그 구성품과 제2엘이디 인쇄회로기판의 소켓 구성품이 결합하여, 접촉하여 끝과 끝을 잇는 구조로 상기 제1엘이디 인쇄회로기판과 상기 제2엘이디 인쇄회로기판을 전기적으로 연결시킨다.
특정 실시예에서, 소켓 구성품은 내부 수용 채널을 가지는 절연 몸체와, 절연 몸체에 보유된 적어도 2개의 전기 접촉부를 포함한다. 원하는 접촉 풋프린트에 따라 임의의 수량의 접촉부가 몸체 내에 구성될 수 있다는 점이 인식되어야 한다. 각 전기 접촉부는 엘이디 인쇄회로기판의 제1단부의 커넥터 패드들이 이격된 거리와 대응하는 거리만큼 이격되며 절연 몸체의 바닥면에 배치되는 제1섹션부와, 내부 수용 채널 내로 연장되는 제2섹션부를 구비한다. 플러그 구성품은 적어도 2개의 전기 접촉부를 구비하는 절연 베이스 몸체를 포함하는데, 플러그 구성품의 전기 접촉부는 엘이디 인쇄회로기판의 제2단부의 커넥터 패드들이 이격된 거리와 대응하는 거리만큼 이격되며 절연 베이스 몸체의 바닥면에 배치되는 제1섹션부를 구비한다. 플러그 구성품은 엘이디 인쇄회로기판의 단부로부터 돌출되고 절연 베이스 몸체로부터 횡방향으로 연장되는 모든 방식의 플러그 부재를 구비하며, 플러그 구성품의 전기 접촉부는 적어도 부분적으로는 플러그 부재 상에서 연장하는 제2섹션부를 구비한다. 이러한 구성에서, 인접하는 엘이디 인쇄회로기판들 사이의 상호 전기적인 연결의 경우, 플러그 부재는 인접한 엘이디 인쇄회로기판의 소켓 구성품의 수용 채널 내로 연장되어, 플러그 부재의 전기 접촉부와 소켓 구성품의 수용 채널의 전기 접촉부가 서로 맞물린다.
소켓 구성품 및 플러그 구성품은 모든 방식의 표면실장 기술에 의해 엘이디 인쇄회로기판의 상면에 보유될 수 있다. 예를 들어, 각 구성품은 절연 몸체와 함께 구성된 전기 접촉 브라켓을 포함할 수 있으며, 브라켓은 용접, 또는 다른 전통적인 수단에 의해 인쇄회로기판의 접촉 패드에 장착된다.
소켓 구성품 및 플러그 구성품의 전기 접촉부는 다양한 형상 및 구성으로 이루어질 수 있다. 유용한 실시예에서, 소켓 구성품의 전기 접촉부의 제2섹션부는 수용 채널 내에서 탄성 편향된다. 이렇게 편향된 것은 접촉부에 존재하는 벤딩부(bend)에 의한 것이다. 예를 들어, 일 실시예에서, 소켓 구성품의 전기 접촉부는 일반적으로 U 형상이며, 전기 접촉부의 제1섹션부는 상기 절연 몸체의 개방부를 통해 상기 절연 몸체의 바닥면으로 연장되는 U 형상 접촉부의 하나의 다리부로 한정된다. U 형상 접촉부의 다른 다리부는 몸체부의 일부를 둘러 수용 채널 내로 구부러질 수 있으며, 벤딩부는 플러그 부재의 접촉 부위와 연결되는 접촉부의 제2섹션부에 대하여 일정 정도의 탄성 또는 회복력을 부여한다.
특정 실시예에서, 플러그 부재가 측벽으로부터 횡방향으로 연장되는 위치에서 플러그 구성품의 전기 접촉부는 절연 베이스 몸체의 측벽의 개구부를 통해 연장되며, 전기 접촉부의 제1섹션부는 절연 베이스 몸체의 바닥면의 개구부를 통해 노출된다.
다른 실시예에서, 소켓 구성품 및 플러그 구성품의 전기 접촉부는 각각의 절연 몸체 내에 몰딩(molding)될 수 있다.
또한 본 발명은 조명 설비에 수용되도록 구성된 엘이디 조명 튜브 어셈블리를 포함한다. 이 조명 튜브 어셈블리는 마주보는 길이 방향의 단부에 엔드 캡 커넥터를 구비하는 조명 튜브를 포함한다. 이와 같이, 엘이디 조명 튜브는 전통적인 형광 조명 튜브와 유사하다. 복수의 엘이디 인쇄회로기판은 조명 튜브 내에 끝과 끝을 잇는 구성으로 연결되고, 각각의 엘이디 인쇄회로기판은 적어도 하나의 엘이디 전구와, 엘이디 인쇄회로기판의 마주보고 있는 단부들 각각에 형성되는 전기 커넥터 패드들을 구비한다. 연결된 엘이디 인쇄회로기판의 마주보는 최단부의 전기 커넥터 패드는 엔드 캡 커넥터와 전기적으로 연결된다. 상술한 바와 같이, 2요소 표면실장 전기 커넥터는 조명 튜브 내의 인접하는 엘이디 인쇄회로기판의 정렬된 단부의 커넥터 패드를 연결하여 제1엘이디 인쇄회로기판의 일 단부와 제2엘이디 인쇄회로기판의 일 단부가 전기적으로 연결된다. 이와 같이 원하는 수량의 엘이디 인쇄회로기판이 끝과 끝을 잇는 방식으로 조명 튜브 내에서 연결될 수 있다. 그러므로 단일 크기의 엘이디 인쇄회로기판, 엔드 캡 커넥터 및 기판 커넥터를 이용하여 다양한 크기 및 소비전력의 조명 튜브들이 쉽게 제조 및 조립될 수 있다. 조명 튜브의 길이만이 변경되어 엘이디 인쇄회로기판의 원하는 수량을 수용한다.
엘이디 조명 튜브 어셈블리는 특히 기존의 형광 조명 설비에 수용되도록 구성될 수 있다는 점에서 독특하다. 엔드 캡 커넥터는 형광 조명 설비의 소켓에 수용되도록 구성된 핀 접촉부를 포함할 수 있다. 따라서, 엘이디 조명 튜브는 기존의 형광 조명 설비의 교체 전구가 될 수 있다.
또한 본 발명은 조명 튜브 내에서 엘이디 인쇄회로기판의 인접하는 단부들을 연결하도록 구성된 전기 커넥터를 포함하는데, 엘이디 인쇄회로기판은 적어도 하나의 엘이디 전구와, 인쇄회로기판의 각 단부에 형성되는 복수의 전기 커넥터 패드들을 구비한다. 상술한 바와 같이 그리고 여기서 좀 더 자세히 설명된 바와 같이, 이 커넥터는 유일한 구성과 장점들을 가지고 있다.
본 발명의 실시양태들은 도면에 도시된 특정 실시예들을 참조하며 아래에서 설명될 것이다.
본 발명에 따르면, 제조자는 다른 크기의 엘이디 인쇄회로기판들을 제조 또는 재고로 보유할 필요가 없는데, 이러한 점은 비용면과 제작면에서 상당한 잇점으로 작용한다.
본 발명에 따르면, 규격화된 크기의 엘이디 인쇄회로기판, 엔드 캡 커넥터 및 표면실장 기판 커넥터들을 이용하여, 다양한 크기 및 다양한 소비전력의 전원 조명 튜브 어셈블리가 손쉽게 제조될 수 있고 조립될 수 있다.
본 발명에 따르면, 조명 튜브 어셈블리는 전통적인 형광 조명 전구와 유사하고 기존의 형광 조명 설비 내에 수용되도록 구성될 수 있다.
발명의 구체적인 실시예들이 참조될 것이며, 그 예들은 도면들에 도시된다. 발명의 실시양태들을 설명하기 위해 다양한 실시예들이 제시될 것이고, 본 발명을 제한하기 위해 해석되어서는 안된다. 예를 들어, 일 실시예에 대하여 도시된 또는 기술되는 특징들은 또다른 실시예를 산출하기 위해 다른 실시예와 함께 이용될 수 있다. 본 발명은 본 발명의 범위 및 요지 내에서 다양한 수정 및 변경을 포함하는 것으로 의도된다.
도 1A 및 도 1B에는 본 발명에 따른 특정 실시예가 도시되어 있다. 엘이디 조명 어셈블리(10)가 도 1A에 도시된다. 이 엘이디 조명 어셈블리(10)는 복수의 엘이디 인쇄회로기판(12)(LED PCB)을 포함한다. 이러한 엘이디 인쇄회로기판(12)들 각각은 적어도 하나의 엘이디 전구(14)를 포함한다. 도시된 실시예에서, 각 엘이디 인쇄회로기판(12)은 4개의 엘이디 전구(14)를 포함한다. 엘이디 인쇄회로기판(12)들은 규격화된 길이, 전구의 수량으로 제조될 수 있고, 다른 규격화된 치수를 가지도록 제조될 수도 있다. 이와 같이, 제조자는 다른 크기의 엘이디 인쇄회로기판(12)들을 제조 또는 재고로 보유할 필요가 없는데, 이러한 점은 비용면과 제작면에서 상당한 잇점으로 작용한다.
엘이디 인쇄회로기판(12)들 각각은 제1단부(16)와 반대편의 제2단부(18)를 포함한다. 제1단부(16) 및 제2단부(18)들 각각은 복수의 커넥터 패드(22)(도 5)들과 표면실장 브라켓 패드(20)(도 5)들을 결합하는 커넥터 패드 풋프린트를 포함한다. 커넥터 패드(22) 및 표면실장 브라켓 패드(20)들은 엘이디 인쇄회로기판(12)상에 설치된 엘이디 전구(14)들을 전기적으로 연결하고 전기 전원을 공급하는 역할을 한다.
엘이디 인쇄회로기판(12)의 일 단부에 대한 더 자세한 도면은 도 5에 제시된다. 이 도면에서 3개의 개별적인 커넥터 패드(22)들이 표면실장 브라켓 패드(20)들 사이에 도시되어 있다. 이러한 패드들은 전통적인 그리고 적절한 도전성 물질로 제작될 수 있다. 예를 들어, 특정 실시예에서, 패드들은 주석 도금된 부재일 수 있다. 도 5와 같이, 치수들은 예시적인 목적을 위해 일부 도면에 마련되어 있다. 크기와 치수는 본 발명을 제한하는 요소가 아니며, 본 발명은 구성품들이 사용되는 특정 최종 제품에 따라 서로 다른 치수와 크기로 구성될 수 있다는 점이 인식되어야 한다.
도 1A를 다시 참조하면, 2요소(two-part) 표면실장 커넥터로 마련된 전기 커넥터(24)가 인접하는 엘이디 인쇄회로기판(12)들 사이에 마련된다. 이 전기 커넥터(24)의 구성품들은 다양한 구성으로 이루어질 수 있으며, 직접 접하면서 끝과 끝을 잇는 구성으로 인접하는 엘이디 인쇄회로기판(12)들을 서로 연결하는 역할을 한다. 도면에서 도시된 전기 커넥터(24)의 실시예에서, 소켓 구성품(26)은 엘이디 인쇄회로기판(12)의 상면에서 제2단부(18)에 장착되고, 엘이디 인쇄회로기판(12)의 상면에서 커넥터 패드(22, 도 5)들과 전기적으로 연결된다. 분리된 플러그 구성품(48)은 엘이디 인쇄회로기판(12)의 상면에서 제1단부의 반대측 단부에 장착되고, 그 단부에서 커넥터 패드(22)들과 전기적으로 연결된다. 엘이디 인쇄회로기판(12)의 마주보는 단부들에서 소켓 구성품(26)과 플러그 구성품(48)이 서로 결합하는 것은 도 3A 및 도 3B에 도시되어 있다. 이러한 독특한 2요소 소켓 및 플러그 구성품 커넥터에 해당하는 전기 커넥터(24)에 있어서, 도 3B의 화살표에 의해 표시된 바와 같이, 제1기판에 해당하는 엘이디 인쇄회로기판(12)의 플러그 구성품(48)이 제2기판에 해당하는 엘이디 인쇄회로기판(12)의 소켓 구성품(26) 내로 결합되어, 접하면서 끝과 끝을 잇는 구성으로 제1기판에 해당하는 엘이디 인쇄회로기판(12)과 제2기판에 해당하는 엘이디 인쇄회로기판(12)을 전기적으로 연결한다.
도면에 도시된 일 실시예에서, 소켓 구성품(26)은 내부 수용 함몰부 또는 거기에 한정된 내부 수용 채널(30)을 가지는 절연 몸체(28)를 포함한다. 절연 몸체(28)는 다양한 형상 및 크기로 이루어질 수 있으며, 나일론-46과 같은 적절한 절연 물질로 형성된다. 다른 절연 물질들도 이 기술분야의 통상의 기술자에게 잘 알려져 있으며, 본 발명의 전기 커넥터(24)의 구성품으로 이용될 수 있다.
적어도 2개의 전기 접촉부(32)가 소켓 구성품(26)의 절연 몸체(28) 내에 수용된다. 원하는 접촉 풋프린트(2-웨이(2-way), 3-웨이, 4-웨이 접촉 등)에 따라 임의의 수량의 전기 접촉부(32)가 절연 몸체(28) 내에 구성될 수 있다. 전기 접촉부(32)들 각각은 절연 몸체(28)의 바닥면(38)에 배치된 제1섹션부(34)를 구비하고, 제1섹션부(34)는 엘이디 인쇄회로기판(12)상의 커넥터 패드(22)들과 맞대어진다. 접촉 섹션부를 이루는 제1섹션부(34)의 상부가 도 3A 및 도 3B에 도시된 소켓 구성품(26) 내에 나타나 있다(하부는 엘이디 인쇄회로기판(12)상의 커넥터 패드(22)에 맞대어 배치된다). 제1섹션부(34)는 절연 몸체(28)의 바닥면을 따라 엘이디 인쇄회로기판(12)의 각 단부에서 대응하는 커넥터 패드(22)(도 5)들의 분리된 거리만큼 이격된다.
소켓 구성품(26)의 전기 접촉부(32)는 제2섹션부(42)를 포함하는데, 도 2B에 도시된 바와 같이, 제2섹션부(42)는 내부 수용 채널(30)로 연장된다. 이 섹션부(42)는 전기 접촉부(32)의 벤딩부(46)로 인해 내부 수용 채널(30) 내에서 탄성 편향될 수 있다. 예를 들어, 도시된 실시예에서, 전기 접촉부(32)는 일반적으로 U 형상의 스트립 부재이며, 전기 접촉부(32)의 제1섹션부(34)는 몸체의 바닥면(38) 근처에서 절연 몸체(28) 내의 개방부 또는 슬롯(40)을 통해 연장되는 U 형상 부재의 다리부들 중 하나로 한정된다. U 형상의 전기 접촉부(32)의 다른 다리부는 벤딩부(46)에 의해 한정되고, 내부 수용 채널(30) 내로 연장되며, 벤딩부(46)는 제2섹션부(42)에 대하여 탄성 또는 회복력을 부여한다. U 형상의 전기 접촉부(32)는 절연 몸체(28)의 기둥 또는 일부 둘레로 구부러질 수도 있고, 전기 접촉부(32)는 슬롯부 또는 절연 몸체(28)의 임의 부분에 한정된 다른 결합 구조에 보유될 수 있다. 전기 접촉부(32)를 절연 몸체(28) 내에 보유하기 위한 모든 적절한 수단이 이용될 수 있다는 점이 인식되어야 한다. 예를 들어, 전기 접촉부(32)들은 절연 몸체(28) 내로 몰딩될 수 있거나 임의의 기구적인 수단에 의해 보유될 수 있다.
플러그 구성품(48)은 적어도 2개의 전기 접촉부(54)들을 구비하는 절연 베이스 몸체(50)를 포함한다. 도 2A 및 도 4B에 도시된 바와 같이, 전기 접촉부(54)는, 몸체의 바닥면(58)에 배치되고, 엘이디 인쇄회로기판(12)의 제2단부의 대응하는 커넥터 패드(22)(도 5)들의 이격된 거리만큼 떨어진 제1섹션부(56)를 구비한다. 플러그 구성품(48)은 엘이디 인쇄회로기판(12)의 단부로부터 돌출되고 절연 베이스 몸체(50)로부터 횡방향으로 연장된 모든 방법의 연장부 또는 플러그 부재(52)를 포함할 수 있으며, 그러한 관계는 도 3A 및 도 3B에 특히 도시되어 있다. 도 2A 및 도 4B에 도시된 바와 같이, 플러그 구성품(48)에서 전기 접촉부(54)는 적어도 부분적으로는 플러그 부재(52) 상에서 연장하는 제2섹션부(64)를 구비한다. 예를 들어, 플러그 부재(52)가 측벽(63)으로부터 횡방향으로 연장되는 위치에서, 전기 접촉부(54)는 절연 베이스 몸체(50)의 측벽(63)에 있는 개구부를 통해 연장될 수 있다. 도 2A 및 도 4B에 나타난 바와 같이, 제1섹션부(56)를 한정하는 접촉부의 일부는 절연 베이스 몸체(50)의 바닥면(58)의 개구부(62)를 통해 연장된다. 이와 같이, 전기 접촉부(54)는 모든 수량의 벤딩부를 포함하며, 절연 베이스 몸체(50) 내에 그리고 플러그 부재(52)를 따라 이러한 구성을 수용한다. 소켓 구성품(26)과 마찬가지로, 전기 접촉부(54)는 모든 적절한 수단에 의해 플러그 구성품(48) 내에 보유될 수 있다. 예를 들어, 전기 접촉부(54)는 플러그 구성품(48) 내에 직접 몰딩될 수 있거나 임의의 적절한 기구적인 수단에 의해 보유될 수 있다.
도 3B를 참조하면, 인접하는 엘이디 인쇄회로기판(12)들 사이에 전기적인 연결을 완성하기 위하여, 엘이디 인쇄회로기판(12)의 일 단부의 플러그 부재(52)가 인접한 엘이디 인쇄회로기판(12)의 단부에 장착된 소켓 구성품(26)에서 내부 수용 채널(30) 내로 슬라이딩되는 점이 인식되어야 한다. 플러그 부재(52)의 바닥면을 따라 플러그 부재(52)상에 노출된 전기 접촉부(54)의 제2섹션부(64)는 소켓 구성품(26)의 전기 접촉부(32)의 제2섹션부(42)로 슬라이딩하면서 마찰접촉하며, 이때 제2섹션부(42)는 내부 수용 채널(30) 내에서 위로 향해 있다.
소켓 구성품(26)과 플러그 구성품(48)은 임의의 적절한 표면실장 기술에 의해 엘이디 인쇄회로기판(12)의 상면에 보유될 수 있다. 예를 들어, 도시된 실시예에서, 소켓 구성품(26)은 표면실장 브라켓(44)을 포함하고, 플러그 구성품(48)도 표면실장 브라켓(66)을 포함하는데, 이는 용접 또는 이 기술분야에서 알려진 모든 전통적인 수단에 의해 엘이디 인쇄회로기판(12)의 접촉 패드에 해당하는 표면실장 브라켓 패드(20)(도 5)상에 장착하기 위함이다.
여기에 기술된 2요소 커넥터로 구성된 전기 커넥터(24)가 모든 방법에서 특정 구성 물질로 제한되지 않는다는 점이 인식되어야 한다. 바람직한 실시예에서, 다양한 접촉부가 가능한데, 예를 들어 접촉부의 꼬리부 상에 니켈 또는 주석 도금된 구리 합금일 수 있고, 금은 선택적으로 적층 가능하다. 예를 들어, 표면실장 브라켓은 주석 도금된 구리 합금일 수 있다. 예를 들어, 절연 몸체 구성품은 나일론-46일 수 있다.
각각의 접촉부는 모든 적절한 수단에 의해 소켓 구성품(26) 및 플러그 구성품(48)의 절연 몸체(28) 및 절연 베이스 몸체(50) 내에 보유될 수 있는 점이 인식되어야 한다. 예를 들어, 접촉부는 몸체 내에 직접 몰딩될 수 있거나, 다른 기구적인 수단에 의해 보유될 수 있다.
도 3B를 참조하면, 인접한 엘이디 인쇄회로기판(12)들 사이의 전기 커넥터(24)는 엘이디 인쇄회로기판(12) 사이에 거의 간격을 허용하지 않음을 알 수 있다. 다시 말해서, 엘이디 인쇄회로기판(12)들은 직접 접촉하고 끝과 끝을 잇는 구성으로 접한다. 조명 튜브 내의 공간이 제한적일 때, 이러한 점은 중요한 고려사항이 될 수 있다. 또한 전기 커넥터(24)는 엘이디 인쇄회로기판(12) 사이에 추가적인 공간을 더하지 않기 때문에, 엘이디 전구(14) 사이의 거리는 연결된 엘이디 인쇄회로기판(12)의 길이 방향을 따라 일정하다.
도 1A 및 도 1B에 도시된 바와 같이, 본 발명은 또한 엘이디 조명 튜브 어셈블리(80)를 포함한다. 이 엘이디 조명 튜브 어셈블리(80)는 예를 들어 유리, 플라스틱, 또는 모든 타입의 적절한 투명한 또는 반투명한 재질로 된 조명 튜브(82)를 포함한다. 엘이디 조명 튜브 어셈블리(80)는 조명 튜브(82)의 마주보는 단부들에 위치하는 엔드 캡 커넥터(84)를 포함한다. 이러한 엔드 캡 커넥터(84)들 각각은 핀(86)과 같은 모든 방식의 외부 전기 연결 구성요소를 포함한다. 이러한 핀(86)은 모든 방식의 전통적인 형광 조명 설비의 방식과 같이, 전통적인 형광 조명 설비에서 전원공급 소켓에 결합된다. 복수의 엘이디 인쇄회로기판(12)은 조명 튜브(82) 내에 끝과 끝을 잇는 구성으로 연결되는데, 이는 도 1에 개념적으로 도시되어 있고, 3개의 엘이디 인쇄회로기판(12)이 도시되어 있다. 연결된 엘이디 인쇄회로기판(12)의 최단부상의 커넥터 패드(22)들은 엔드 캡 커넥터(84) 내의 대응하는 소켓 또는 다른 커넥터 요소에 결합된다. 이와 같이, 하나의 엔드 캡 커넥터(84)로부터 상호연결된 엘이디 인쇄회로기판(12)들을 통해 반대측의 엔드 캡 커넥터(84)까지 완성된 전기 회로가 정의된다.
도 1A를 다시 참조하면, 규격화된 크기의 엘이디 인쇄회로기판, 엔드 캡 커넥터(84), 및 표면실장 기판 커넥터로 구성된 전기 커넥터(24)들을 이용하여, 다양한 크기 및 다양한 소비전력의 엘이디 조명 튜브 어셈블리(80)가 손쉽게 제조될 수 있고 조립될 수 있다는 점이 인식되어야 한다. 엘이디 인쇄회로기판(12)의 증가하거나 감소하는 수량을 수용하기 위하여, 조명 튜브(82)의 길이만이 변경될 필요가 있다. 전통적인 형광 조명 전구와 유사하고 기존의 형광 조명 설비 내에 수용되도록 구성될 수 있다는 점에서 도 1A에 도시된 엘이디 조명 튜브 어셈블리(80)는 유일하다. 이와 같이, 엘이디 조명 튜브 어셈블리(80)는 기존의 형광 조명 설비의 교체 전구의 역할을 할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 또한, 조명 튜브(82) 또는 다른 타입의 조명 설비 내에서 엘이디 인쇄회로기판(12)의 인접하는 단부들을 연결하는 2요소 표면실장 커넥터로 마련된 전기 커넥터(24)를 포함하는 점이 인식되어야 한다.
특허청구범위 및 그 등가물에 기재된 발명의 범위 및 요지를 벗어남이 없이 다양한 개선 및 변형이 본 발명에 가해질 수 있음을 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에 의해 인식되어야 한다.
도 1A는 엘이디 조명 튜브 어셈블리의 일 실시예의 구성도이다.
도 1B는 도 1A의 엘이디 조명 튜브 어셈블리의 부분 조립도이다.
도 2A는 본 발명에 따른 엘이디 인쇄회로기판 어셈블리에 있어서, 2요소 표면 실장 전기 커넥터의 플러그 구성품의 일 실시예의 사시도이다.
도 2B는 도 2A의 플러그 구성품에 결합되는 소켓 구성품의 일 실시예의 사시도이다.
도 3A는 본 발명에 따른 2요소 전기 커넥터 및 엘이디 인쇄회로기판 어셈블리의 일 실시예의 구성도이다.
도 3B는 도 3A에 도시된 형상의 복수의 어셈블리가 미리 결합된 상태를 나타내는 사시도이고, 도 2A의 구성품들의 조립도이다.
도 4A는 커넥터의 소켓 구성품의 일 실시예의 측면도이다.
도 4B는 커넥터의 플러그 구성품의 일 실시예의 저면도이고, 도 2B의 조립된 구성품들의 절단된 측면도이다.
도 4C는 도 4B의 플러그 구성품의 측면도이다.
도 5는 커넥터 패드들과 브라켓 패드들을 도시하는 엘이디 인쇄회로기판의 일 단부의 평면도이다.

Claims (25)

  1. 복수의 엘이디 인쇄회로기판을 포함하고, 상기 엘이디 인쇄회로기판은 적어도 하나의 엘이디 전구와, 상기 엘이디 인쇄회로기판의 상면에서 상기 엘이디 인쇄회로기판의 마주보는 단부들 각각에 형성되는 전기 커넥터 패드들을 구비하고,
    적어도 하나의 전기 커넥터는 제1엘이디 인쇄회로기판의 일 단부와 제2엘이디 인쇄회로기판의 일 단부를 연결하여 상기 제1,2엘이디 인쇄회로기판은 끝과 끝을 잇는 방식으로 전기적으로 연결되고, 상기 전기 커넥터는 2요소 표면실장 구성을 구비하여 상기 엘이디 인쇄회로기판들이 그 사이에 간격 없이 서로 접하고,
    상기 전기 커넥터는,
    상기 엘이디 인쇄회로기판 상의 커넥터 패드와 전기적인 접촉을 하고 상기 엘이디 인쇄회로기판의 상면 상에서 제1단부에 장착되는 소켓 구성품과,
    상기 엘이디 인쇄회로기판 상의 커넥터 패드와 전기적인 접촉을 하고 상기 엘이디 인쇄회로기판의 상면 상에서 마주보고 있는 제2단부에 장착되는 플러그 구성품을 포함하고,
    제1엘이디 인쇄회로기판의 플러그 구성품과 제2엘이디 인쇄회로기판의 소켓 구성품이 결합하여, 접촉하여 끝과 끝을 잇는 구조로 상기 제1엘이디 인쇄회로기판과 상기 제2엘이디 인쇄회로기판을 전기적으로 연결시키는 것을 특징으로 하는, 엘이디 조명 어셈블리.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 소켓 구성품은 내부 수용 채널을 가지는 절연 몸체와, 상기 절연 몸체에 보유된 적어도 2개의 전기 접촉부를 더 포함하고, 상기 전기 접촉부는, 상기 엘이디 인쇄회로기판의 제1단부의 커넥터 패드들이 이격된 거리와 대응하는 거리만큼 이격되며 상기 절연 몸체의 바닥면에 배치되는 제1섹션부와, 상기 내부 수용 채널 내로 연장되는 제2섹션부를 구비하며,
    상기 플러그 구성품은, 적어도 2개의 전기 접촉부를 구비하는 절연 베이스 몸체를 포함하며, 상기 플러그 구성품의 전기 접촉부는, 상기 엘이디 인쇄회로기판의 제2단부의 커넥터 패드들이 이격된 거리와 대응하는 거리만큼 이격되며 상기 절연 베이스 몸체의 바닥면에 배치되는 제1섹션부를 구비하고,
    상기 플러그 구성품은 상기 엘이디 인쇄회로기판의 제2단부로부터 돌출되고 상기 절연 베이스 몸체로부터 횡방향으로 연장되는 절연 플러그 부재를 더 구비하며, 상기 전기 접촉부는 적어도 부분적으로는 상기 플러그 부재 상에서 연장하는 제2섹션부를 구비하며,
    상기 플러그 구성품과 상기 소켓 구성품의 상호 접촉시, 상기 플러그 부재는 인접한 엘이디 인쇄회로기판의 소켓 구성품의 수용 채널 내로 연장되어, 상기 플러그 부재의 전기 접촉부와 상기 소켓 구성품의 수용 채널의 전기 접촉부가 서로 맞 대어지는 것을 특징으로 하는, 엘이디 조명 어셈블리.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 소켓 구성품 및 상기 플러그 구성품은 각각의 바닥면에 마련된 표면실장 브라켓을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 엘이디 조명 어셈블리.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 전기 접촉부의 제2섹션부는 상기 소켓 구성품의 수용 채널 내에서 탄성 편향되는 것을 특징으로 하는, 엘이디 조명 어셈블리.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 소켓 구성품의 전기 접촉부는 일반적으로 U 형상이며, 상기 전기 접촉부의 제1섹션부는 상기 절연 몸체의 개방부를 통해 상기 절연 몸체의 바닥면으로 연장되는 U 형상 접촉부의 하나의 다리부로 한정되는 것을 특징으로 하는, 엘이디 조명 어셈블리.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 플러그 부재가 측벽으로부터 횡방향으로 연장되는 위치에서 상기 플러그 구성품의 전기 접촉부는 상기 절연 베이스 몸체의 측벽의 개구부를 통해 연장되며, 상기 전기 접촉부의 제1섹션부는 상기 절연 베이스 몸체의 바닥면의 개구부를 통해 노출되는 것을 특징으로 하는, 엘이디 조명 어셈블리.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 전기 접촉부는 상기 소켓 구성품 및 상기 플러그 구성품의 절연 몸체 내에 몰딩(molding)되는 것을 특징으로 하는, 엘이디 조명 어셈블리.
  9. 조명 설비에 수용되도록 구성된 엘이디 조명 튜브 어셈블리에 있어서,
    마주보는 길이 방향의 단부에 엔드 캡 커넥터를 구비하는 조명 튜브와, 상기 조명 튜브 내에 끝과 끝을 잇는 구성으로 연결되는 복수의 엘이디 인쇄회로기판을 포함하고,
    상기 엘이디 인쇄회로기판은 적어도 하나의 엘이디 전구와, 상기 엘이디 인쇄회로기판의 상면에서 상기 엘이디 인쇄회로기판의 마주보는 단부들 각각에 형성되는 전기 커넥터 패드들을 구비하고, 연결된 엘이디 인쇄회로기판의 마주보는 최단부의 전기 커넥터 패드는 상기 엔드 캡 커넥터와 전기적으로 연결되며,
    적어도 하나의 전기 커넥터는 제1엘이디 인쇄회로기판의 일 단부와 제2엘이디 인쇄회로기판의 일 단부를 연결하여 상기 제1,2엘이디 인쇄회로기판은 끝과 끝을 잇는 방식으로 전기적으로 연결되고, 상기 전기 커넥터는 2요소 표면실장 구성을 구비하여 상기 엘이디 인쇄회로기판들이 그 사이에 간격 없이 서로 접하고,
    상기 엘이디 인쇄회로기판들 사이의 전기 커넥터는,
    상기 엘이디 인쇄회로기판 상의 커넥터 패드와 전기적인 접촉을 하고 상기 엘이디 인쇄회로기판의 상면 상에서 제1단부에 장착되는 소켓 구성품과,
    상기 엘이디 인쇄회로기판 상의 커넥터 패드와 전기적인 접촉을 하고 상기 엘이디 인쇄회로기판의 상면 상에서 마주보고 있는 제2단부에 장착되는 플러그 구성품을 포함하고,
    제1엘이디 인쇄회로기판의 플러그 구성품과 제2엘이디 인쇄회로기판의 소켓 구성품이 결합하여, 접촉하여 끝과 끝을 잇는 구조로 상기 제1엘이디 인쇄회로기판과 상기 제2엘이디 인쇄회로기판을 전기적으로 연결시키는 것을 특징으로 하는, 엘이디 조명 튜브 어셈블리.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 어셈블리는 형광 조명 설비에 수용되도록 구성되고,
    상기 엔드 캡 커넥터는 상기 형광 조명 설비의 소켓에 수용되도록 구성된 핀 접촉부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 엘이디 조명 튜브 어셈블리.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 엘이디 인쇄회로기판은 규격화된 일정한 길이를 가지며,
    다양한 길이 및 소비전력의 어셈블리들은 상기 조명 튜브 내에 상기 엘이디 인쇄회로기판이 수량을 증가 또는 감소시켜 연결함으로써 구성되는 것을 특징으로 하는, 엘이디 조명 튜브 어셈블리.
  12. 삭제
  13. 제9항에 있어서,
    상기 소켓 구성품은 내부 수용 채널을 가지는 절연 몸체와, 상기 절연 몸체에 보유된 적어도 2개의 전기 접촉부를 더 포함하고, 상기 전기 접촉부는, 상기 엘이디 인쇄회로기판의 제1단부의 커넥터 패드들이 이격된 거리와 대응하는 거리만큼 이격되며 상기 절연 몸체의 바닥면에 배치되는 제1섹션부와, 상기 내부 수용 채널 내로 연장되는 제2섹션부를 구비하며,
    상기 플러그 구성품은, 적어도 2개의 전기 접촉부를 구비하는 절연 베이스 몸체를 포함하며, 상기 플러그 구성품의 전기 접촉부는, 상기 엘이디 인쇄회로기판의 제2단부의 커넥터 패드들이 이격된 거리와 대응하는 거리만큼 이격되며 상기 절연 베이스 몸체의 바닥면에 배치되는 제1섹션부를 구비하고,
    상기 플러그 구성품은 상기 엘이디 인쇄회로기판의 제2단부로부터 돌출되고 상기 절연 베이스 몸체로부터 횡방향으로 연장되는 절연 플러그 부재를 더 구비하며, 상기 전기 접촉부는 적어도 부분적으로는 상기 플러그 부재 상에서 연장하는 제2섹션부를 구비하며,
    상기 플러그 구성품과 상기 소켓 구성품의 상호 접촉시, 상기 플러그 부재는 인접한 엘이디 인쇄회로기판의 소켓 구성품의 수용 채널 내로 연장되어, 상기 플러그 부재의 전기 접촉부와 상기 소켓 구성품의 수용 채널의 전기 접촉부가 서로 맞대어지는 것을 특징으로 하는, 엘이디 조명 튜브 어셈블리.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 소켓 구성품 및 상기 플러그 구성품은 각각의 바닥면에 마련된 표면실장 브라켓을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 엘이디 조명 튜브 어셈블리.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 전기 접촉부의 제2섹션부는 상기 소켓 구성품의 수용 채널 내에서 탄성 편향되는 것을 특징으로 하는, 엘이디 조명 튜브 어셈블리.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 소켓 구성품의 전기 접촉부는 일반적으로 U 형상이며, 상기 전기 접촉부의 제1섹션부는 상기 절연 몸체의 개방부를 통해 상기 절연 몸체의 바닥면으로 연장되는 U 형상 접촉부의 하나의 다리부로 한정되는 것을 특징으로 하는, 엘이디 조명 튜브 어셈블리.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 플러그 부재가 측벽으로부터 횡방향으로 연장되는 위치에서 상기 플러그 구성품의 전기 접촉부는 상기 절연 베이스 몸체의 측벽의 개구부를 통해 연장되며, 상기 전기 접촉부의 제1섹션부는 상기 절연 베이스 몸체의 바닥면의 개구부를 통해 노출되는 것을 특징으로 하는, 엘이디 조명 튜브 어셈블리.
  18. 제13항에 있어서,
    상기 전기 접촉부는 상기 소켓 구성품 및 상기 플러그 구성품의 절연 몸체 내에 몰딩(molding)되는 것을 특징으로 하는, 엘이디 조명 튜브 어셈블리.
  19. 조명 튜브 내에서 엘이디 인쇄회로기판의 인접하는 단부들을 연결하도록 구성된 전기 커넥터로서,
    상기 엘이디 인쇄회로기판은 적어도 하나의 엘이디 전구와, 상기 엘이디 인쇄회로기판의 상면에서 상기 엘이디 인쇄회로기판의 마주보는 단부들 각각에 형성되는 전기 커넥터 패드들을 구비하고,
    상기 커넥터는,
    상기 엘이디 인쇄회로기판 상의 커넥터 패드와 전기적인 접촉을 하고 상기 엘이디 인쇄회로기판의 상면 상에서 제1단부에 장착되는 소켓 구성품과,
    상기 엘이디 인쇄회로기판 상의 커넥터 패드와 전기적인 접촉을 하고 상기 엘이디 인쇄회로기판의 상면 상에서 마주보고 있는 제2단부에 장착되는 플러그 구성품을 포함하고,
    제1엘이디 인쇄회로기판의 플러그 구성품과 제2엘이디 인쇄회로기판의 소켓 구성품이 결합하여, 접촉하여 끝과 끝을 잇는 구조로 상기 제1엘이디 인쇄회로기판과 상기 제2엘이디 인쇄회로기판을 전기적으로 연결시키는 것을 특징으로 하는, 엘 이디 인쇄회로기판 커넥터.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 소켓 구성품은 내부 수용 채널을 가지는 절연 몸체와, 상기 절연 몸체에 보유된 적어도 2개의 전기 접촉부를 더 포함하고, 상기 전기 접촉부는, 상기 엘이디 인쇄회로기판의 제1단부의 커넥터 패드들이 이격된 거리와 대응하는 거리만큼 이격되며 상기 절연 몸체의 바닥면에 배치되는 제1섹션부와, 상기 내부 수용 채널 내로 연장되는 제2섹션부를 구비하며,
    상기 플러그 구성품은, 적어도 2개의 전기 접촉부를 구비하는 절연 베이스 몸체를 포함하며, 상기 플러그 구성품의 전기 접촉부는, 상기 엘이디 인쇄회로기판의 제2단부의 커넥터 패드들이 이격된 거리와 대응하는 거리만큼 이격되며 상기 절연 베이스 몸체의 바닥면에 배치되는 제1섹션부를 구비하고,
    상기 플러그 구성품은 상기 엘이디 인쇄회로기판의 제2단부로부터 돌출되고 상기 절연 베이스 몸체로부터 횡방향으로 연장되는 절연 플러그 부재를 더 구비하며, 상기 전기 접촉부는 적어도 부분적으로는 상기 플러그 부재 상에서 연장하는 제2섹션부를 구비하며,
    상기 플러그 구성품과 상기 소켓 구성품의 상호 접촉시, 상기 플러그 부재는 인접한 엘이디 인쇄회로기판의 소켓 구성품의 수용 채널 내로 연장되어, 상기 플러그 부재의 전기 접촉부와 상기 소켓 구성품의 수용 채널의 전기 접촉부가 서로 맞대어지는 것을 특징으로 하는, 엘이디 인쇄회로기판 커넥터.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 소켓 구성품 및 상기 플러그 구성품은 각각의 바닥면에 마련된 표면실장 브라켓을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 엘이디 인쇄회로기판 커넥터.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 전기 접촉부의 제2섹션부는 상기 소켓 구성품의 수용 채널 내에서 탄성 편향되는 것을 특징으로 하는, 엘이디 인쇄회로기판 커넥터.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 소켓 구성품의 전기 접촉부는 일반적으로 U 형상이며, 상기 전기 접촉부의 제1섹션부는 상기 절연 몸체의 개방부를 통해 상기 절연 몸체의 바닥면으로 연장되는 U 형상 접촉부의 하나의 다리부로 한정되는 것을 특징으로 하는, 엘이디 인쇄회로기판 커넥터.
  24. 제20항에 있어서,
    상기 플러그 부재가 측벽으로부터 횡방향으로 연장되는 위치에서 상기 플러그 구성품의 전기 접촉부는 상기 절연 베이스 몸체의 측벽의 개구부를 통해 연장되며, 상기 전기 접촉부의 제1섹션부는 상기 절연 베이스 몸체의 바닥면의 개구부를 통해 노출되는 것을 특징으로 하는, 엘이디 인쇄회로기판 커넥터.
  25. 제20항에 있어서,
    상기 전기 접촉부는 상기 소켓 구성품 및 상기 플러그 구성품의 절연 몸체 내에 몰딩(molding)되는 것을 특징으로 하는, 엘이디 인쇄회로기판 커넥터.
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