TW201518649A - <b>固持座組件</b> - Google Patents

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Abstract

一實施例包括具有通過嵌件成型固持的多個端子的一固持座組件。所述端子電連接於導體，所述導體可包覆有一絕緣包覆層，並由此提供容易連接的固持座組件。所述固持座可包括多個特徵，這些特徵使得一LED模組插入所述基座的一凹部中並將LED模組經由一摩擦配合來固持。這樣一種結構允許所述元件以元件進行運輸，而無需將所述LED模組焊接於所述固持座，而且依然確保所述LED模組與所述相應的固持座組件之間的可靠的電連接。

Description

固持座組件
本發明是有關於一種固態照明領域，特別是指一種適於固定發光二極體(LED)陣列的固持座領域。
LED模組已知非常適合提供照明。當前儘管有許多不同類型的LED模組可以提供，但是基板上晶片(COB)LED模組在許多應用是更有利用價值的。採用這種LED模組的一個問題在於LED模組尺寸上的縮減已使得LED模組更難於被使用。固持座為適於將一LED模組固定於一固定裝置或散熱器的已知的裝置。
現有的固持座利用端子與LED模組上的接觸墊之間的一焊料或導電粘接劑鬆散地定位於一固持座或者可替代地固定於該固持座，例如，於2013年7月11日公開的美國專利公開號US2013/0176732公開了一種固持座，所述固持座可直接焊接一LED模組。這樣的結構對於某些應用是合適的，因為它們提供了所需的性能，但是它們也要求另外的加工步驟且由此會使得最終系統的成本增加。由此，某些人群將會賞識固持座組件上的進一步改進。
於是，本發明的目的，在於提供一種固持座組件，包括具有一開孔的一基座，所述開孔與所述基座的底側的一凹部對準，所述凹部設置成收容一LED模組。多個端子定位於基座內，從而多個接觸部延伸到所述凹部中。所述端子壓接於從所述基座延伸的導體。所述基座可經由一嵌件成型操作形成為包圍所述多個端子和所述多個導體的一部分。在一實施例中，所述固持座組件可包括定位於所述凹部中的一LED模組，且所述LED模組的一基部可與所述基座過盈配合。
10‧‧‧支撐基材
125‧‧‧通道
128‧‧‧側開口
128a‧‧‧凹槽
129‧‧‧指部
130‧‧‧插頭
130a‧‧‧頂面
131‧‧‧本體
134‧‧‧耳部
138‧‧‧唇部
15‧‧‧緊固件
20、120‧‧‧固持座組件
21、121‧‧‧基座
21a、121a‧‧‧頂面
21b、121b‧‧‧底面
22、122‧‧‧開孔
24、124‧‧‧緊固件用開口
26、126‧‧‧凹部
26a‧‧‧第一緣部
26b‧‧‧第二緣部
27、127‧‧‧突起
50、150‧‧‧線纜
54、154‧‧‧端子
54a、154a‧‧‧腳部
55、155‧‧‧接觸部
56、156‧‧‧壓接部
57、157‧‧‧導體
58、158‧‧‧絕緣包覆層
60‧‧‧LED模組
61‧‧‧基部
62‧‧‧螢光層
63‧‧‧LED陣列
64‧‧‧墊
本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施例詳細說明中清楚地呈現，其中：圖1示出一照明系統的一實施例的一立體圖。
圖2A示出一LED固持座組件的一實施例的一平面視圖。
圖2B示出圖2A所示實施例的一放大仰視圖。
圖3示出圖2A所示實施例的一部分分解立體圖。
圖4示出一固持座組件的另一實施例的一剖開的立體圖。
圖5示出圖4所示實施例的一立體圖，其中示出一LED模組。
圖6示出一固持座組件的一實施例的一立體圖。
圖7示出一固持座組件的一分解立體圖。
圖8示出一端子的一實施例的一立體圖。
圖9示出圖8所示端子的一後視圖。
圖10示出圖8所示端子的一側視圖。
圖11示出一固持座組件的另一實施例的一立體圖。
圖12示出圖11所示實施例的另一立體圖。
圖13示出圖12所示實施例的一放大立體圖。
圖14示出圖13所示實施例的沿線15-15作出的一剖開的立體圖。
圖15示出圖11所示實施例的沿線15-15作出的一剖開的立體圖。
圖16示出圖13所示實施例的一仰視圖，其中基於示出目的省略插頭模組。
圖17示出圖16所示實施例的另一立體圖。
圖18示出一插頭模組的一實施例的一立體圖。
圖19示出圖18所示實施例的另一立體圖。
圖20示出多個端子和多個導體的一簡化立體圖。
圖21示出一端子的一實施例的一立體圖。
圖22示出圖21所示實施例的另一立體圖。
下面詳細的說明描述多個示範性實施例且不意欲限制到明確公開的組合。因此，除非另有說明，本文所公開的各種特徵可以組合在一起而形成出於簡明目的而未示出的多個另外組合。
參照圖1-10，其示出適於一第一實施例的多個 特徵，一固持座組件20將一LED模組60固定於一支撐基材10且支撐基材10可為適於將熱能從LED模組60引導出的一固定裝置、散熱器或其它合適的表面。所示出的固持座組件20包括具有一頂面21a和一底面21b的一基座21。固持座組件20包括緊固件用開口24，其允許材料用簡單的緊固件(諸如螺釘或螺栓)將基座21固定就位。然而，可理解的是，其它已知的固定技術(諸如磁體、輔助框體等)也是適合的且可按照需要來進行替代。基座21包括一開孔22(其可傾斜，以最小化對所射出的光的干涉)，以允許從一LED模組60射出的光穿過基座21，且基座21還包括位於底面21b的一凹部26，凹部26設置成收容LED模組60並與開孔22對準。
如通常地，LED模組60可包括一基部61，基 部61包括多個墊64並支撐位於一螢光層62下方的一個以上的LED晶片的一LED陣列。已確認的是，凹部26可設置成與基部61過盈配合。如圖所示，凹部26中的一突起27可與基部61過盈配合，而不採用一焊料或粘接劑來將LED模組60固定於固持座組件20。基部61常由一導熱的相對不易變形的材料(諸如鋁合金)製成。當基部61定位於凹部26中時，基部61壓靠突起27，由比基部61低得多(典型地，低一數量級，儘管這種差異不是必須的)的彈性模量的材料形成的突起27將變形並使得基部61經由摩擦被保持就位於固持座組件20，由此有助於確保將LED模組60固定於固持座組件20。在一實施例中，突起27變形 的距離可處於0.15-0.35mm的範圍。
如圖所示，所述凹部具有：一第一緣部26a，其 相鄰於突起27；以及一第二緣部26b，其相對第一緣部26a。如可認識到的，當設計成具有過盈配合的構件壓靠在一起時，設置某些程度的導入是有益的，以助於使組裝過程更容易。由於一基部61的相對薄的形狀，所以導入或倒角的使用使得所述表面的一部分(這通常用於保持所述LED模組就位)去除。然而，已確定的是，在第二緣部26a上具有倒角是合適的。由此，如從圖2B可認識到的，基部61沿所述凹部的所述第二緣部成線對線方式且示出為重疊所述突起(由此確保在所述基座與所述LED模組之間存在有一過盈配合)且倒角沿第二緣部26b設置。
應注意的是，儘管過盈配合示出為由突起27提 供，但是，在一替代實施例中，過盈配合可通過使所述凹部尺寸稍小來獲得。採用所述突起的一個益處是所述突起的變形更容易管理，同時將公差累積問題考慮在內。另外，突起27在端子54的延伸位置下方向下延伸，從而端子54不能將所述LED模組推出固持座組件20。
儘管將LED模組60插入固持座組件20中的步 驟將固持座組件20和LED模組60固定在一起，但是已確認的是，將最終的固持座組件20緊固於一支撐基材10是更可取的。所示出的緊固件15可用於將LED模組60壓制在支撐基材10與固持座組件20之間並有助確保設置於所述固持座組件中的多個端子54與LED模組60上的多個墊 64之間的可靠的電連接。另外，緊固件15也可有助確保在所述LED模組與一支撐基材之間存在有一可靠的熱連接(由此有助於確保LED具有一合適的長的壽命)。為了針對熱問題有助進行保護，如已知的，一熱介面層可設置在LED模組60與支撐基材10之間，這樣一個熱介面層可為可設置在LED基部60的一下表面上的一導熱膏或導熱膠帶或其它合適的材料。
固持座組件20包括多個端子54，各端子54嵌 件成型於基座21從而腳部54a延伸出基座21並具有位於一末端處的一接觸部55(如可認識到的，所述接觸部可為一簡單的窩部(dimple))。端子54還包括一壓接部56，壓接部56用於將端子54固定於線纜50的導體57。導體57包覆有一絕緣層58。如可認識到的，端子54首先以所需方向壓接於導體57。如圖7所示，一個端子54相對另一端子54旋轉180度，但是這樣一種結構是可選的且將依賴於所述LED模組的結構以及是否不同的端子用於兩側或者同樣的端子用於兩側。當端子54嵌件成型於基座21中時，腳部54a延伸出所述基座進入凹部26中，從而所述接觸部被支撐並可接合相應的墊65。所得到的基座21的結構起到為所述多個端子提供應變釋放的作用且由此有助於提供一可靠的固持座組件20。
所示設計的一個益處在於線纜50可具有顏色編 碼的絕緣體，如可認識到的，這在固持座組件20在將被人工連接於一電源的情況下能夠是有說明的。例如，所述絕 緣體可顏色編碼，從而清楚地看到哪個導體連接於陽極而哪個導體連接於陰極。在一實施例中，導體57可端接於一連接器(未示出)。當然，如果所述多個導體端接於一連接器，則所述多個導體可可靠地連接於一系統(假設所述連接器被合適地構造)。然而，甚至在無一可選的連接器的情況下(其在提高可靠性的同時可能潛在地增加成本)，顏色編碼可明顯改善使用者識別絕緣包覆的導體為陽極的能力。
如可認識到的，基座21可相對薄。在一實施例 中，例如，所述基座的厚度可為一線纜直徑加上基座在所述線纜兩側的0.7mm。儘管基座21可以一種方式形成，但是使用0.7mm厚的基座(線纜50各側上)已被確認為是可靠的，因為這有助於獲得UL認證。否則，預期的是最小厚度可為約0.4mm且依然採用合適的模制技術能夠進行模制。預期的是，最大所需高度為約1.5mm的厚度，由此提供了約3mm總厚度加導體直徑。
應注意的是，所示實施例將端子54壓接於導體 57。這是可靠的，但是端子54與導體57之間的連接也可利用一焊接連接來提供。應還注意的是，如果需要，則所述線纜可延伸出所述LED固持座組件的底部。
不管所述結構如何，本設計在提供良好的爬電 距離(creepage)和電氣間隙(clearance)的同時可做得相對小。在一實施例中，可在一25mm直徑、低高度封裝中提供2000伏的絕緣。儘管示出的是線纜，但是如果需要， 也可使用柔性印刷電路(FPC)。
應注意的是，緊固件將固持座20下壓到支撐表 面10上，固持座組件20繼而下壓到LED模組60的基部61上。為了確保可靠的熱連接，由此基座21可由此將力從所述緊固件15傳遞到基部61。由於多個端子54構造成當所述LED模組插入所述固持座組件時產生撓曲的事實，所以多個端子54可分別下壓到多個墊64上。由此，端子54設置成提供與LED模組60的墊64建立電連接的力且所述力不直接依賴於由所述緊固件施加的力。或者，換句話說，一旦LED模組60插入固持座組件20，端子54的設計以及產生的撓曲就確定了端子54施加到所述LED上的所述墊上的力。然而，不管在緊固件15施加到固持座組件20上的力如何，這個力將不顯著增加。由此，所示設計能夠避免如果緊固件15過度張緊(例如，另一方面會造成端子54的下沉)時對端子54可能造成的損壞。
所示設計的一個顯著的益處在於與將所述多個端子固持於所述基座上的其它方式相比，固持所述多個端子的嵌件成型的基座能夠更細緻地控制所述多個端子54的位置，這使得所述端子的撓曲減少。在一實施例中，當所述LED模組完全插入所述凹部中時，所述撓曲可小於0.5mm；而在一實施例中，所述端子可構造成撓曲約0.3mm。這是有益的，因為在現有技術的固持座組件設計中，端子施加到LED模組上的力趨於將LED模組推出所述凹部。降低撓曲距離使得該力減小，由此更易於使通過基部61與 突起27之間的過盈配合所產生的摩擦足以將LED模組60保持於凹部26中。
圖11-22示出一第二實施例。一固持座組件120 示出為具有一基座121。多個端子154不是嵌件成型於基座121，而是所述多個端子154嵌件成型於插頭130，插頭130插入基座121。如可認識到的，這使得在端子的數量上具有靈活性，且這可用於提供在LED模組類型上更靈活的一固持座組件(所述固持座組件能夠支撐LED模組)。應注意的是，儘管示出多條線纜150，但是在一實施例中，可設置兩條線纜150而其它線纜可省略。由此，所示實施例提供了顯著的靈活性。
固持座組件120包括：緊固件用凹口124、一讓 光通過固持座組件120的開孔122以及一凹部126，與所述開孔對準且如圖1-10所示地設計成圍繞一LED陣列的一基部裝配。所述基座包括連同一開孔122將允許光發射穿過固持座120的一頂面121a以及一底面121b。
插頭130具有一本體131，本體131具有一頂面 130a以及位於相反側的兩個耳部134。頂面130a可與基座121的頂面121a齊平。耳部134定位於凹槽128a中，從而插頭130被正確地定位於側開口128中。所述多個端子154嵌件成型於本體131且包括延伸出本體131的一腳部154a，從而接觸部155定位於通道125。指部129可設置於通道125且可設置成位於相鄰端子154之間。指部129可接合唇部138，且由此可有助固定插頭130在開口128中的位置。
為了將一LED模組固定於凹部126，設置有多 個突起127。如上所述，因為端子154的撓曲相對較小，突起127以及端子154可設置成端子154不繼續將一相應的LED模組推出凹部126。如在之前的實施例一樣，端子154可具有壓接導體157的一壓接部156，而一絕緣包覆層158可包覆導體157。可替代地，任何其它合適的手段(諸如錫焊(soldering)、焊接(welding)、粘接劑等)可用於將端子154電連接於導體157。
在工作時，固持座120可提供與圖1-10所示實 施例類似的功能。具體地，固持座120可確保一旦一LED模組插入固持座組件120，端子154的設計以及發生的撓曲就將確定了端子54施加到所述LED上的墊的力，且該力將不顯著增加，而不管緊固件可能施加到固持座120的本體121上的力如何。由此，所示設計能夠避免如果將固持座120固定的緊固件過度張緊時對端子154可能造成的損壞。
本文給出的申請以其優選及示範性實施例說明了各個特徵。本領域技術人員在閱讀本申請後將作出處於隨附申請專利範圍的範圍和精神內的許多其它的實施例、修改、以及變形。
惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
20‧‧‧固持座組件
21‧‧‧基座
21a‧‧‧頂面
21b‧‧‧底面
22‧‧‧開孔
27‧‧‧突起
50‧‧‧線纜
54‧‧‧端子
60‧‧‧LED模組
61‧‧‧基部
62‧‧‧螢光層
63‧‧‧LED陣列
64‧‧‧墊

Claims (9)

  1. 一種固持座組件，包含：一基座，具有一開孔以及與所述開孔對準的一凹部；一第一端子，嵌件成型於所述基座，所述第一端子具有延伸到所述凹部中的一第一接觸部；一第二端子，嵌件成型於所述基座，所述第二端子具有延伸到所述凹部中的一第二接觸部；一第一導體，具有一絕緣包覆層，從所述基座延伸，所述第一端子電連接於所述第一導體；以及一第二導體，具有一絕緣包覆層，從所述基座延伸的，所述第二端子電連接於所述第二導體。
  2. 如請求項1所述的固持座組件，其中，所述基座包括延伸到所述凹部中的一突起。
  3. 如請求項2所述的固持座組件，其中，所述第一端子以及所述第二端子相同，而且所述第一端子處於一第一方向而所述第二端子處於一第二方向，所述第一方向與所述第二方向成180度。
  4. 如請求項1所述的固持座組件，還包括：一LED模組，插入所述凹部，所述LED模組包括：一基部，設置成與所述基座過盈配合；以及多個墊，設置成接合所述多個端子設有的接觸部。
  5. 如請求項4所述的固持座組件，其中，所述基座包括位於所述凹部中的一突起，所述基部以及所述凹部構造成 當所述基部插入所述凹部中時使所述突起變形。
  6. 如請求項5所述的固持座組件，其中，所述端子設置成當所述LED模組完全插入所述凹部中時撓曲小於0.5mm。
  7. 一種固持座組件，包含：一基座，具有一開孔、一側開口以及與所述開孔對準的一凹部，所述凹部與一通道連通；一插頭，位於所述開口中；一第一端子，嵌件成型於所述插頭，所述第一端子具有延伸到所述通道中的一第一接觸部；一第二端子，嵌件成型於所述基座，所述第二端子具有延伸到所述通道中的一第一接觸部；一第一導體，具有一絕緣包覆層，從所述基座延伸，所述第一端子電連接於所述第一導體；以及一第二導體，具有一絕緣包覆層，從所述基座延伸，所述第二端子電連接於所述第二導體。
  8. 如請求項7所述的固持座組件，其中，所述凹部包括至少一個突起，所述突起設置成以過盈配合接合一LED模組的一基部。
  9. 如請求項8所述的固持座組件，其中，所述端子設置成當與完全插入所述凹部中的所述LED模組的相應的墊對接時撓曲小於0.5mm。
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