KR101678721B1 - 소형 smd-hpled 교환형 램프 - Google Patents

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Abstract

소형 SMD-HPLED 교환형 램프(10)는, 세라믹 또는 금속 재료 중에서 선택되어 제작될 수 있는 본체(1)와, 상기 본체(1) 내에 수용되는 전기 커넥터(20)와, HPLED 광원을 조립한 PCB(3A)를 포함한다. 전기 커넥터(20)는, PCB(3A)와 외부 전원 사이의 전기적 도통을 보장하고 또 상기 본체(1) 상에 형성된 슬롯(2)에 고정하기에 적합하도록 구성되어 있다.

Description

소형 SMD-HPLED 교환형 램프{MINIATURE SMD-HPLED REPLACEABLE LAMP}
본 발명은, 광원(lighting source)으로서 LED(Light Emitting Diode)를 갖는 램프인 LED 램프에 관한 것으로서, 구체적으로는, 상기 광원이 사용자에 의해 교환 가능한 PCB(Printed Circuit Board) 상에 장착되도록 구성되어 있다.
동일 출원인의 WO 2009/10421은 전기 커넥터가 삽입되는 홈과 직접 소통하는 슬롯 내에 대체가능한 LED 소스가 하우징되는 LED 램프를 개시하고 있다. 본 분야의 당업자에게 알려진 바와 같이, 바람직한 열 소산이 LED 소스와 접촉하는 슬롯 표면의 크기를 증가시킴으로써, 종래 기술의 홈에 대한 대책에 의해 그러한 접촉 표면의 최대화되는 것을 방지한다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 본 발명은 상기 LED 소스와의 접촉 영역에서 결과적으로 최대화될 수 있는 슬롯 표면에 대향하는 표면상에 형성된 홈을 제공한다. 더욱이, 신규의 대책으로 위와 같이 종래 기술에 적용되는 어떠한 폐쇄 요소도 갖지않으면서 조립될 수 있는 간단한 설계의 LED 램프를 유도한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 LED 램프의 광원은, 제조공정에 의해 설치된 고출력 LED(High Power LED)-이하에서 HPLED-를 갖고, 따라서 안정적으로, PCB 상에 HPLED에 대한 모든 전기 접속과 모든 전자부품이 구비되는 조명장치이며, 그 결과, 작동되도록 하기 위해, 외부 전원과 PCB의 연결만 필요로 한다. 이것은 일반적으로 표면 실장 디바이스(surface-mount device) 또는 SMD라고 부르는 많은 다른 전자장치에 채용되어 있는 전형적인 제조공정이다.
종래 기술의 교환형 SMD-LED 램프는, 본 발명에 의해 제안되는 해결책과 유사하게, 슬라이드 가능한 슬롯으로부터 실제 SMD-LED를 간단히 뽑아낸 후, 상기 슬롯 안에 새로운 SMD-LED를 삽입함으로써 SMD-LED 광원을 교환할 기회를 제공한다. 그러나 종래 기술 분야에서 소형 SMD-HPLED 교환형 램프는 지금까지 제안되거나 알려져 있지 않다.
본 발명에 따른 램프에 의해 제공되는 구조상의 해결책은, 반대로, 상기 램프 상에 형성되고 또 전력을 광원에 공급하는데 필요한 전기 커넥터의 최소 치수를 줄임으로써, 상당히 작은 사이즈의 HPLED를 갖는 램프, 즉 소형 HPLED 램프를 얻을 수 있게 하며, 이러한 커넥터는 또한, 그를 위해 형성된 슬롯 상에 SMD-HPLED를 고정하는데 이용된다. 또, 본 발명은 이하에 개시되는 구조상의 해결책에 의해, SMD-HPLED가 상기 램프의 외면(external surface)에 대해 동일한 높이로 수용되기 때문에, 배치에 있어서 광원에 의해 생성된 모든 광선을 받도록 할 수 있다.
마지막으로, 아래의 상세한 설명에 의해 더욱 명확하게 개시되는 바와 같이, 본 발명에 따른 소형 SMD-HPLED 램프의 바람직한 실시형태의 SMD-HPLED 광원에 조합된 히트싱크(heat sink)로서 동일한 램프가 사용되며, 이 설명은 동일/유사한 참조 번호가 동일/유사한 구성요소를 가리키는 첨부도면과 함께 주어진다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 교환 가능한 소형 SMD-HPLED 램프의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 실시형태의 제2 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 실시형태의 전자부품의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 교환 가능한 소형 SMD-HPLED 램프의 분해 사시도이다.
이하에 개시된 실시형태들은 주로 램프에 요구되는 재료에 기초하여 선택적으로 채용될 수 있다. 특히, 2종류의 다른 재료, 즉, 세라믹 재료나 금속 재료(특히 알루미늄)가 선택될 수 있다. 일반적으로 세라믹 재료는, 단락(short circuit)과 관련이 있는 모든 위험성을 제거하는 전기 절연성(electrical insulation characteristic)과 더 우수한 방열성(heat dissipating property) 때문에 바람직하다. 이에 반해, 세라믹 성형 공정이 본 발명의 모든 적용에 대해 요구되는 표면처리(surface finish)를 가능하게 할 수 있는 것은 아니지만, 절연부재는 세라믹 성형 공정에 의해 형성된다. 그러므로 램프 부분과 부품들의 더 정밀한 조립이 요구된다면, 향상된 제조 품질을 얻기 위해 금속 재료가 채택되어 기계가공될 수 있다.
이하, 도 1 및 2와 관련하여, 교환 가능한 소형 SMD-HPLED 램프(10)는, 세라믹 본체(1), SMD-HPLED(3) 및 전기 커넥터(20)로 구성되어 있다. 세라믹 본체(1)는 바람직하게는, 원통 형상으로 성형되어 있고, 상면(1A), 하면(1B) 및 그 위에 형성된 상부 슬롯(2)이 구비되어 있다. 다음으로, 상기 상부 슬롯(2)은 대략 직사각형 형상을 갖고 또 HPLED와 한 쌍의 전원 공급 접점(power supply contact)(3B)이 조립되어 있는 PCB(3A)의 두께와 같은 깊이를 갖는다. 따라서 상부 슬롯(2)은 SMD-HPLED(3)를 수용하기에 알맞은 치수로 만들어지며, 그것은 일단 슬롯(2) 안으로 삽입되면 PCB(3A)를 세라믹 본체(1)의 상면에 대해 같은 높이가 되도록 한다. 상부 슬롯(2)에는 또한, 각각이 동일한 슬롯(2)의 한쪽 최장 변(one longest side) 상의 중간(midway)에 위치된 한 쌍의 관통구멍(through-hole)(2A, 2B)이 구비되어 있다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 상부 슬롯(2) 아래의 본체(1)의 하면(1B) 상에, 최장 변이 슬롯(2)의 최장 변에 대해 수직한 방향을 따라 놓이고 또한 최단 변(shortest side)이 슬롯(2)의 상기 관통구멍(2A, 2B) 아래에 놓이는, 실질적으로 직사각형인 홈(groove)(4)이 형성되어 있다. 이러한 구성에 따라, 홈(4)은 각각의 관통구멍(2A, 2B)과 연통하게 된다.
도 3은 상술한 직사각형 홈(4) 안으로 삽입되어 수용되도록 구성된 전자부품 또는 커넥터(20)를 나타낸다. 커넥터(20)는 홈(4) 형상에 대응되는 형상을 갖는 전기 절연 부재(5)를 포함한다. 또, 상기 절연 부재(5)의 중간지점에, 한 쌍의 관통구멍(5A)이 형성되어 있다. 다음으로, 한 쌍의 가이드(5B)는 절연 부재(5) 위에 형성되며, 각각의 가이드(5B)는 상기 한 쌍의 관통구멍(5A)에 의해 점유된 부분 바깥쪽에 위치된다. 일단부에 관통구멍(6A)이 형성된 금속 밴드 형태의 도체(6)는 상기 관통구멍(6A)이 상기 관통구멍(5A)과 동축(coaxial)이 되도록 각각의 가이드(5B)에 수용된다. 도체(conductor)(6)는 금속 밴드의 외형(profile)이 C형상이 되도록 소성변형되어 그 자체에 대해 후방으로 구부러져 있다. 따라서 도체(6)의 제2 단부(6B)는 C형상부의 수직면에 의해 공중에 떠 있게 될 것이다. 핀 형태의 전기 단자(7)는 각 밴드(6)의 관통구멍(6A)과 절연 부재(5)의 각 관통구멍(5A) 안으로 삽입된다. 이러한 방식으로, 각 단자(7)의 말단부(tip)(7A)로부터 각 금속 밴드 도체(6)의 제1 단부(6B)까지 전기 도통이 달성된다. 머리부(head)(7B)는, 말단부(7A)와 마주보는 단부에, 같은 단자(7)의 어떤 수직이동(vertical movement)이라도 회피되도록, 각 단자(7) 상에 형성되어 있다. 또, 상기 단자(7)의 자루(stem), 즉 관통구멍(6A)과 접촉하는 상기 머리부(7B) 아래의 부분에는 지름확장부(increased diameter)(7C)가 형성되어 있는데, 이 지름확장부는, 조립시, 관통구멍(6A)의 지름을 변형시키며 그에 의해 더 향상된 결합을 가능하게 한다. 그러므로 커넥터(20)는 상기 한 쌍의 관통구멍(2A, 2B)을 통과하는 도체 제1 단부(6B)와 함께 홈(4)에 삽입될 수 있다. 따라서 금속 밴드 C형상부의 수직면은, SMD-HPLED(3) 삽입시, 커넥터 제1 단부(6B)가 PCB(3A)의 전원 공급 접점(3B) 상에 충분히 눌려질 수 있는 치수로 만들어져야 한다. 이러한 결과를 달성하기 위해, 각각의 커넥터 제1 단부(6B)는 약간 아래쪽으로 더 변형되어 있고, 따라서 그들은 각 전원 공급 접점(3B)에 의해 탄성적으로 장착된다. 또, 각 커넥터 제1 단부(6B)는, 아래쪽 접점(3B)과의 신뢰할 수 있는 접속을 더욱 확실히 하기 위해 아래쪽을 향하게 한 오목부(concavity)를 갖는다. 이러한 용어 중 커넥터(20)는, 전원을 SMD-HPLED(3)에 공급하는 역할뿐 아니라 SMD-HPLED를 슬롯(2) 안에 고정하는 역할도 한다. 마지막으로, 쌍으로 된 각 관통구멍(5A) 사이의 간격이, 유리하게는, G4, G5.3, GX5.3, G6.35 또는 심지어 GY6.35용 전기 접속 표준 세트(electrical connection standards set)에 따르는 단자(7)들의 축선 사이의 간격을 갖도록 선택된다.
도 4에는, 본 발명의 다른 실시형태가 나타나 있다. 램프(10)가, 바람직하게는 원통 형상을 여전히 갖는 알루미늄 본체(1)로 구성되어 있다. 상기 원통 형상의 본체 상에는, 슬롯(2)이 SMD-HPLED(3)를 수용하기에 알맞은 사이즈로 형성되어 있다. 즉, 대략 직사각형 슬롯이 상면(1A)의 정면밀링(face milling)에 의해 PCB(3A) 두께와 같은 깊이까지 아래로 또한 상기 알루미늄 본체(1)의 지름보다 작은 폭으로 형성된다. 상기 슬롯(2)의 최장 변에 대해 수직인 방향을 따라, 슬롯(2) 폭보다 큰 종변(longitudinal side)을 갖고 또 한 쌍의 관통구멍(4A)과 함께 저면에 형성되는 대략 직사각형인 홈(4)도 밀링되어 있다. 상기 홈(5)과 상기 관통구멍(4A)은, 앞서 개시된 커넥터(20)를 수용하도록 구성되어 있으며, 상기 관통구멍(4A)들의 축선 사이의 간격은 상기 단자(7)들을 동축 상에 받아들이기에 적합하도록 변경되어 있다.
개시된 실시형태 모두에는, 세라믹 또는 금속 본체(1)에 형성된 한 쌍의 돌출부(protrusion)(1D)가 구비되어 있다. 상기 돌출부(1D)는 스냅식 고정(snap-fit engagement)에 의해 링(8)과 결합되도록 배치되어 있으며, 이 링이 이번에는, 도 4에도 도시된 바와 같이, 렌즈(9)를 지지한다.

Claims (9)

  1. ⅰ. 본체이되, 상면(upper surface; 1A), 하면(lower surface; 1B), 상부 슬롯(2) 및 상기 상부 슬롯(2) 아래의 상기 하면(1B)상에 형성된 홈(groove;4)을 구비하는 본체(1),
    ⅱ. 상기 상부 슬롯(2)에 수용되며 또한 접점이 구비되는 SMD-HPLED(3),
    ⅲ. 상기 홈(4)에 수용되는 절연부재(insulating member; 5),
    ⅳ. 한 쌍의 금속 밴드 도체(metallic band conductor; 6),
    ⅴ. 한 쌍의 전기 단자(electrical terminal;7),
    를 포함하며,
    금속 밴드 도체들 각각은, 제1 단부(first end; 6B)에서 도체 자신에 포개어진(folded back) 상기 절연부재(5) 상에 위치되고, 상기 제1 단부(6B)는 아래에 있는 접점(3B)에 의해 탄성적으로 장착되며,
    상기 한 쌍의 전기 단자(7) 각각은, 상기 제1 단부(6B)와 마주보는 제2 단부(second end)에 형성된 구멍(6A)과 상기 절연부재(5) 상에 쌍으로 형성된 구멍(5A) 중 어느 하나의 구멍을 관통하는 소형 SMD-HPLED 교환형 램프(10).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 홈은 상기 본체의 상면 쪽으로 향해 있는 소형 SMD-HPLED 교환형 램프.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 홈은 상기 본체의 하면 쪽으로 향해 있으며, 이 홈은 한 쌍의 구멍에 의해 상기 슬롯과 연통되어 있는 소형 SMD-HPLED 교환형 램프.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 본체는 세라믹 성형 공정(ceramic moulding process)에 의해 얻어지는 소형 SMD-HPLED 교환형 램프.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 본체는 금속 재료, 알루미늄으로 제작되는 소형 SMD-HPLED 교환형 램프.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 절연부재는 세라믹 성형 공정에 의해 형성되는 소형 SMD-HPLED 교환형 램프.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 금속 밴드 도체는 상기 제1 단부에 C형상부(C-shaped profile)를 갖는 소형 SMD-HPLED 교환형 램프.
  8. 제1항에 있어서,
    링(ring)에 의해 지지되는 렌즈(lens)를 더 포함하는 소형 SMD-HPLED 교환형 램프.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 링은 스냅식 고정(snap-fit engagement)에 의해 상기 본체에 결합되는 소형 SMD-HPLED 교환형 램프.
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