CN113090968B - Led灯线性带、安装结构和夹子组件 - Google Patents

Abstract

一种***和方法，包括LED灯带、三面式安装结构和由两个半部组成的夹子***，所述LED灯带的电绝缘芯结构是稍微柔韧的和弹性的，并且所述LED灯带的交替的发光部分和较窄的夹子部分具有包含LED元件和控制信号的顶侧和包含高容量电压总线的底侧，在所述三面式安装结构中安装的LED灯带是第四面，LED灯带的LED元件面向外并且电压总线在内部受到保护，所述两个半部组成的夹子***围绕较窄的夹子部段彼此固定，其中下半部电连接到在较窄的夹子部段下方的电压总线并安装在安装结构的一侧中，并且上半部电连接较窄夹子部段的上半部顶侧的控制信号并且安装在安装结构的另一侧中。

Description

LED灯线性带、安装结构和夹子组件

分案申请

本申请为申请号201680076511.9、申请日2016年10月26日、题为“LED灯线性带、安装结构和夹子组件”的分案申请。

技术领域

本发明涉及照明装置，并且更具体地涉及，用于工厂或现场组装光源的包括安装结构和夹子组件的LED照明装置。

背景技术

LED照明已经越来越成为一种用于多种用途的受欢迎的照明模式。LED照明的优势之一是能够创建由多个单个LED元件组成的长线性件，这些单个LED元件连接起来形成LED灯带。LED灯带可以采用多种形式，但大多数具有窄的宽度和连续的长度，其可以分成更小的部段，这些部段的长度可以变化，但通常长度小于6英寸。这些LED灯带是扁平的，可产生具有宽的波束角的光线，非常适合多种应用。通常这些LED灯带由柔韧的印刷电路组成，印刷在薄柔韧的基板上，其中基板不比LED元件本身宽很多。这样做很方便，因为得到的LED灯带本身很窄，并且可以在不占用太多空间的情况下安装。这种方法的缺点是导体也必须很窄，因此它们不能承受很大的功率。这限制了LED灯带在必须重新供电之前可以运行的长度，通常为10米或更少。这通常是由于电压下降或由于与通过太小的导体运行太多功率相关的电阻损耗。能够具有运行大导体的区域，同时仍保持窄轮廓的优点的LED灯带将是合乎需要的。

LED灯带在它们的特点中具有一个很大的优点是以小增量改变安装的长度。这是由于LED灯带被设计成具有多个单个部段的连续条带，其中单个部段是英寸长度，并且只要每个部段从一端到另一端是完整的，都可以在一段条带内的任意点处被分开。这意味着一种安装，它的LED灯带单个部段是4英寸长，可以是任何为4英寸的倍数的长度，直到受到其功率的限制。这种模块化是可取的，并且许多LED灯带***可以通过使用夹子***(有时称为连接器)来实现。一些LED灯带***仍然使用直接焊接连接方法，但这些方法不太理想，并且不太常见。夹子***通常使用一个塑料夹子，该夹子在一个LED灯带部段的末端上闭合，在那里它与LED灯带进行电接触并且由此可以传递功率或控制信号，例如亮度控制水平的信号。这些夹子***虽然增加了便利性，但也需要空间来连接它们的电线，无论是来自电源还是控制器的电线。这意味着，如果要在现有的由未分开的LED灯带部段组成的连续安装的中间安装夹子，则LED灯带必须在各部段之间被切割，然后产生的两个LED灯带部段中的至少一个需要被移动，以在之前连接的部段之间的创建夹子所需的空间。在每次必须要安装一个或多个夹子时需要拆卸和重新安装LED灯带安装的重要部分。

在更换LED灯带的损坏或有缺陷的部段时，需要在新分离的LED灯带部段之间创建用于夹子安装的空间是特别成问题的，因为用于有缺陷部段的更换部段必须具有用于将该部段连接到现有安装的夹子，该夹子在更换部段的每一端处，所以需要对原始安装进行重大的修改。一种改进的LED灯带***，无论是在设计阶段、在修理和更换期间，还是在重新配置更改期间，都可以在不改变安装长度的情况下进行夹子安装。

LED灯带的另一个挑战是它们的结构不是非常耐用或坚固。此外，最常使用的安装方法是将双面胶带施加到待安装的LED灯带的表面，和LED灯带的后面上。这样的安装方式不会为安装提供高度的机械安全性，并且使保养、修理和重新配置更加困难。改进的LED灯带***将提供一种机械安全的安装，可以在不修改原始安装位置的情况下进行维修、修理和重新配置。如果照明***用于提供应急照明，例如商业建筑的出口通道中的照明，那么照明***的机械安全性是特别重要。

理想的照明***可以将当前LED灯带的便利性和柔韧性与商业级照明灯具的机械和电气安全性相结合。

发明内容

本LED灯带组件改进了当前可用的LED灯带设计，其使用常用硬件方法以安全地得到一种安全地和可移除地安装的LED灯带***和方法，并且应用到一种安装结构中，该安装结构是一种沿其长度具有一致性轮廓的简单开放式结构。LED灯带有两个主要部段，沿其长度重复交替。LED灯带的第一主要部段是主要发光部段，其包含照明LED和用于将LED灯带固定在安装结构内的主要装置。LED的第二主要部段是夹子部段，其横向的长度比主要发光部段更窄。LED灯带夹子部段还具有能识别的可移除部分，其移除LED灯带夹子部段的整个结构的一个短的长度，在可移除部分的任一侧上留下该夹子部段的相等部分。本发明的LED灯带的最小操作长度包括一个主发光部段，其中紧邻该发光部段的每个夹子部段的可移除部分已经被移除。

安装了本发明的LED灯带的安装结构包含一块底板，在安装时该底板是与LED灯带的下侧间隔开的。安装结构还包括一对相对的槽，LED灯带的主发光部段的边缘***该槽中。LED灯带具有沿其长度的结构芯或支撑结构，该结构芯或支撑结构是足够强硬和坚固的以提供具有一定厚度、柔韧性和弹性的物理固定结构，使得它可以通过夹紧而变形，从而使得更宽的主发光部段可以安装到槽中。弹性确保了LED灯带在安装到安装结构侧面的槽中后恢复到其原始形状。当紧固件通过LED灯带的发光部段和通过放置在LED灯带下方的安装结构中的高度维护结构固定时，初级安装完成，该高度维护结构建立并维持LED灯带中心部分的高度、横向长度，同时安装结构中的槽保持本发明的LED灯带的主发光部段的边缘的高度。当将本发明的LED灯带安装在安装结构中时，在安装的整个LED灯带的下方形成一个由此产生的隔层，不包括位于安装结构槽内沿着其边长的主发光部段的边缘部分。本发明的LED灯带总是安装在安装结构内，使得LED发光元件面向安装结构外，以便有效地向空间提供光，LED灯带的下侧面向由此产生的隔层。LED灯带的朝外侧可以被称为LED灯带的顶部，并且相应地，LED灯带的朝向安装结构内部的隔层的一侧可以被称为LED灯带的底部。

本发明的LED灯带由一个或多个电源总线供电，所述电源总线在其整个长度上至少部分地固定到LED灯带的下侧。电力经由穿过LED灯带结构的via(垂直互连通路)或利用本领域已知的电路板或类似结构的其他电力传输方法从下侧的总线传输到每个主要发光部段。通过这些直通连接或垂直互连通路，从每个部段的下方提供电力，将单向电力引入到LED灯带顶部的发光LED元件和支撑电路。用于电路和发光的电力不会通过LED灯带顶部的电气连接从一个LED发光部段传输到下一个。电力仅仅通过在LED灯带结构下侧的电压总线，并且在由安装结构内的LED灯带安装产生的隔层内，于LED发光部段之间传输。

将(一个或多个)电力总线移动到LED灯带下面并且移到由于安装结构内的安装而产生的隔层内提供了几个优点。首先，总线的横截面可用空间增加了，因为它们不必与LED发光元件和相关电路共享空间。这允许更大的导体从而允许进一步传输更多的功率，允许来自更高功率源的更长的LED灯带。隔层还提供了一些物理保护，并且可允许配置更高的功率水平，同时最小化对单个部分的电涌风险。

本发明的LED灯带也可以利用控制信号进行操作。控制信号电路与电力电路的不同之处在于，它们不是用来传送电力的，它们只有足够的电力来传送和保持控制信号，这是非常小的功率。因此，在LED照明***中那种类型的控制信号将部署为，例如具有低功率的调光信号、光传感器信号，这种控制信号在美国电气法规下被认为是必然安全的。此外，由于它们是低功率的所以它们不需要大的导体。本发明包括完全位于本发明中安装的LED灯带的朝外侧(顶部)的控制信号导体。而且，控制信号通过穿过每个夹子部段的顶部到达下一个LED发光部段的导体传输到相邻的LED发光单元。根据需要有一个或多个控制信号电路和导体以获得所需的LED灯带功能。

本发明还提供了一种用于夹子应用的新颖***和方法。用于本发明的夹子或夹子组件由两个半部组成，一个下夹子半部和一个上夹子半部。在存在或不存在夹子部段的能识别的可移除部分的情况下，两个夹子半部在本发明的LED灯带的夹子部段上彼此附接，其中下夹子半部主要位于LED灯带夹子部段底侧和隔层内，且上夹子半部主要位于LED灯带夹子部段的顶侧上。下夹子半部可以与在安装的LED灯带下方形成的隔层内的一个或多个电源总线进行有效的电连接组合，并且可以根据需要通过连接到下夹子半部的外部导线为LED灯带接入或移除电力。下夹子半部还包含一个结构部分，该结构部分延伸到安装结构一侧的一个槽中，而没有延伸到相对侧的槽中。上夹子半部可以与在LED灯带夹子部段的顶半部上的一个或多个控制信号导体形成有用的电连接组合，并且可以根据需要通过连接到上夹子半部的外部导线接入或移除控制信号。上夹子半部还包含一个结构部分，该结构部分从与包含下夹子半部的结构部分的槽的相对一侧的槽中延伸。然后将两个夹子半部相互固定在彼此之上并围绕本发明的LED灯带的夹子部段，并且现在将相连的夹子半部固定在安装结构槽内并且环绕LED灯带的夹子部段而固定。

这种新颖的LED灯带、安装结构和夹子***的优点之一是，夹子的存在完全不会改变LED灯带沿着安装结构的长度的安装位置。在安装夹子之前和之后，固定LED灯带的LED发光部段的安装紧固件在安装结构中使用相同的孔。可以在不更改原始安装的情况下进行更换LED灯带的一个故障部段等操作。控制信号长度和电源总线长度的配置更改可以在不改变原始安装的情况下进行。夹子部段的可移除部分还允许故障保护，以确保通过包括一块从下夹子半部处垂直升起并进入夹子部段两侧之间的空间的塑料或其他绝缘材料，而正确执行电源总线断路，其中夹子部段的可移除部分原本是在该空间中。这个故障保护屏障既在两个电源总线段之间提供了一个电绝缘屏障，又避免了除非实际上已移除可移除部分以外的夹子部段的安装。

另外一个好处是，能够为其他外部设备提供来自LED灯带下方的总线的即插即用的电源。这样的夹子组件将包含LED灯带下面的电源总线的电接触点，夹子部段的可移除部分将不需要被移除，并且在上夹子半部中不需要有控制信号触点。还具有使用本领域中已知的方法连接到下夹子半部电接触点的外部导线，并且可以将其安装在任何不包含夹子的LED灯带夹子部段上。只要该电源总线上有可用瓦数，就可以在不改变原始安装的任何其他方面的情况下提取该电力。

夹子和LED灯带***的一个特点是能够利用LED灯带结构的柔韧性和弹性来提供持续的力，以确保夹子内持续稳定的电接触点，尤其是在电力总线处更多的接触传输是必要的。通过将LED灯带上的接触区域与相应的夹子半部内的对齐的接触区域相匹配，夹子半部通过匹配接触区域来建立电连接。夹子半部通过卡扣配合或通过普通螺母和螺栓式总成或本领域已知的其他机械紧固方法相互固定在LED灯带的夹子部段上。通过设计夹子半部的电接触部分，使夹子半部以这样一种方式压入LED光带上它们各自的接触点使得LED光带上的接触点被压入LED光带的柔韧的结构中，该弹性结构提供了将两个接触点压在一起的反作用力。因此，本发明的优点在于，LED灯带的结构的柔韧性和弹性是安装所需的，还为该结构提供了柔韧性，从而当夹子半部连接在一起并且它们各自的接触点被压进该LED灯带时，由于该结构试图恢复到其原始形式而提供力。正是这种反作用力确保了夹子半部内的电接触点。

根据下文提供的详细描述，本发明的更多应用领域将变得显而易见。应该理解的是，详细描述和具体示例虽然表明了本发明的优选实施例，但仅用于说明的目的，而不意图限制本发明的范围。

附图说明

将从详细描述和附图中得到对本发明的更充分的理解，其中：

图1是本发明的LED灯带组件的实施例的俯视图。

图2是图1所示实施例的仰视平面图。

图3a是用于LED灯组件的安装结构的侧视图。

图3b是用于将LED灯带固定到安装结构的几个替代紧固件的侧视图。

图3c示出了第一紧固件的使用方式。

图3d示出了第二紧固件的使用方式。

图3e示出了第三紧固件的使用方式。

图4a是LED灯带夹子部段的俯视图。

图4b是LED灯带夹子部段的俯视图，其中可移除部分已被移除并且示出了夹子组件的下半部。

图4c示出了定位在夹子组件的下半部之上的LED灯带夹子部段。

图4d示出了连接到LED灯带夹子部段的夹子组件的上夹子半部和下夹子半部。

图5是示出安装到安装结构的LED灯带和夹子组件的平面图。

图6a是用于LED灯组件的另一安装结构的侧视图。

图6b是夹子组件的部件的侧视图。

图6c是固定到安装结构和LED灯带的夹子组件的侧视图。

具体实施方式

以下的详细描述是本发明目前设想的最佳模式。这样的描述并非意在以限制的观念来理解，而是仅为了对本发明的示例进行说明，并且通过结合以下描述和附图参考来说明，可以就本发明的优点和结构向本领域技术人员提出建议。现在将详细参考附图所示说明本发明的优选实施方式。在可能情况下，在整个附图中将使用相同的附图标记来指代相同或相似的部分。

在公开和描述本发明之前，应该理解的是，这里使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，而不意图限制。这里使用的术语“一”或“一个”被定义为一个或多于一个。这里使用的术语“多个”被定义为两个或多于两个。这里使用的术语“另一个”被定义为至少第二个或更多个。这里使用的术语“包含”和/或“具有”被定义为包括。这里使用的术语“耦合”被定义为连接，尽管不一定是直接连接，并且不一定是机械连接。诸如上部和下部、上半部和下半部、第一和第二、顶部和底部等的关系术语可以仅用于将一个部件或零件与另一个部件或零件区分开，而不必要求或暗示这些部件或零件之间的任何实际的这种关系或顺序。术语“包括(comprises)”、“包括(comprising)”或其任何其他变体旨在覆盖非排他性包含，使得包括一系列元件的过程、方法、物品或装置不仅包括那些元件，而且可以包括未明确列出的或此类过程、方法、物品或装置固有的其他元件。在没有更多限制的情况下，由“包括......一”开头的一个元件不排除在包括该元件的过程、方法、物品或装置中存在另外的相同元件。这里使用的术语“约”或“近似”适用于所有数值，无论是否明确指出。这些术语通常指的是本领域技术人员认为等同于所列举的值(即具有相同功能或结果)的一系列数字。

图1至6涉及本发明的优选实施例。这里定义一些额外的相关术语可能有助于读者。这里使用的“长度”是指穿过LED灯带的连续部段的轴线，该轴线是一条如图1和2所示取向从左到右的轴。这里使用的“宽度”是指横跨LED灯带横向长度的距离，类似的描述如“窄”也是如此。本发明的LED灯带部分应相对地是指LED灯带的顶部，例如将LED元件描述为安装到LED灯带的顶部，如图1、4、5和6所示。类似地，LED灯带的反面应是指LED灯带的底部，如图2所示。LED灯带横跨宽度方向的边应被称为边缘。其他相关术语，如可使用“在···下面”，并且应被视为有助于该描述，并非限制实施例的取向。例如，本发明的LED灯带可以安装在壁橱的架子下方以照亮该架子下方的东西。在那种情况下，如图1、4和5所示LED灯带的“顶部”实际上是朝向下以照亮架子的东西。这样的实施以及关于这里描述的本发明的各种取向的任何其他实施不应受相关术语的限制。在整个说明中，范围是被用作描述范围内的每个值的简写。范围内的任何值都可以选择为范围的终点。此外，本文引用的所有参考文献均通过引用整体并入本文。如果本公开中的定义和引用的参考文献的定义有冲突，则由本公开进行控制。

特别地现参考图1，示出了从上方看到的LED灯带50，其中在该例子中的上方是指向产生用于照亮空间的光的LED元件54的直视，其中发光是LED灯带50的主要目的。LED灯带50是由交替部段51和52组成的线性LED灯带，每个部段51具有可移除部分53，该可移除部分53沿着每个部段51的长度与每个紧邻部段52是等距的。本发明的LED灯带的最短功能长度是一个部段52，其中每个紧邻部段51的可移除部分53被移除了。

LED灯带50进一步包括结构芯59，结构芯59由诸如聚氨酯等稍柔韧的和弹性的材料构成，并且沿其宽度和长度挤压成形出具有相似厚度的普通轮廓。该芯结构选择的材料也必须不导电。夹子部段51的宽度比部段52窄，并且芯部结构材料可以在制造时作为一个次级过程在LED光带芯结构59的挤压成形之后被移除。另一个次级过程例如激光切割，可以用于精确地制造穿过芯结构59的两个安装孔55，夹子对准孔57以及通孔58a和58b。所有孔完全地穿过芯结构59延伸。芯结构59具有足够的强度以将LED灯带的形状保持为直的，同时是沿着部段52的边缘以及在部段52内的周期性安装孔55处被支撑，并包括横跨无支撑部段51。用于LED灯带50的顶侧上的LED电路的电子器件和布线是被使用印刷电路板(PCB)领域中已知的方法直接印刷到芯结构59的顶表面上，包括用适当的导电材料(如铜)印刷控制信号触点56a和56b。在本发明的这个所示实施例中，芯结构59也是在其上面印刷有LED灯带50的电路的基板。

部段51是LED灯带50的夹子部，并且包含一个可移除部分53，如果需要，该可移除部分53可以使用普通电工工具(例如高杠杆电缆切割器)来移除。部段51也比部段52横向长度的窄得多，该部段适应夹子的安装，如下面参见图4和5所示的那样。部段51包括两个夹子组件对准孔，它们位于每个夹子部段51的可移除部分53的任一侧上，并且在部段51横向长度的中心。用标号56a和56b表示的四个控制信号触点也使用PCB的标准方法和技术印刷在部段51上。在一个实施例中，本发明的LED灯带可以使用两个控制信号导体(图1中未示出)沿着其长度传送一个控制信号，例如亮度控制水平信号。控制信号传输携带电平电流信息的信号，但不传输电力(例如发光所需的电力)。因此，根据标准PCB印刷方法和技术，可以使用薄铜信号线来传输控制信号。控制信号触点56a和56b具有比传输控制信号所需要的导电表面更多的导电表面，但该表面区域是与如图4所示和描述的夹子上半部内的相应电接触点接触。在本发明的这个实施例中，控制信号触点56a和56b是成对布置的，其中由一个56a和一个56b组成的每一对共线跨越LED灯带50夹子部段51，并且控制信号信息存在于每个共线对之间的电势差中。每个控制信号触点56a也是沿着LED灯带50的长度与每个夹子部段51内的可移除部分53的另一侧上的另一触点56a共线。每个夹子部段51内控制信号触点56b也是类似地沿着LED灯带50的长度共线。

铜控制信号迹线未在图1中示出，但是针对本发明目前描述的实施例配置如下。当可移除部分53未被移除时，铜信号迹线直接将每个夹子部段51内的两个控制信号触点对跨越可移除部分53彼此连接。其中在可移除部分53存在的时候，连接每对控制信号触点56a和56b的这些铜信号迹线必需为每个夹子部段51内的每对控制信号触点56a和56b建立相同的控制信号信息。铜信号迹线还从每个夹子部段51内的可移除部分53连接到相对侧上的每个控制信号触点56a和56b，其中这些迹线进入发光部段52，并且控制信号信息是被有目的地使用，根据包含在控制信号内的诸如亮度控制水平的信息以控制每个部段52的发光。每个发光部段52都具有一对在每个夹子部段51内的控制信号触点56a和56b，其中每个夹子部段51是与每个部段52的每个端部紧邻的，控制信号触点56a和56b在横跨每个紧邻的夹子部段51内的任何可移除部分53之前直接连接到该部段52。在每个紧邻的控制信号触点对中的控制信号信息是相同的，因为每个发光部段52读取控制信号信息并将有意义地使用该控制信号信息，但不改变控制信号中包含的信息。因此，包含在每个发光部段52的每个端部处的紧邻的夹子部段51内的紧邻的控制信号触点对56a和56b中的控制信号信息必定总是相同的。因此，只要所有可移除部分53存在于交替的发光部段52和夹子部段51中，则诸如亮度控制水平的控制信号信息将沿着LED灯带50的安装而无变化地传播。当任何夹子部段51的可移除部分53被移除并且该夹子部段内的控制信号触点对56a和56b之间的电连接没有在夹子上半部内形成时，对于该夹子部段51内的被移除的可移除部分53的两边上的每个控制信号触点56，其控制信号信息可以是不同的。

夹子对准孔57完全地延伸穿过LED灯带50夹子部段51和芯结构59。夹子对准孔57横跨部段51与控制信号触点56共线，一个夹子对准孔57居中地位于每个控制信号触点对56a和56b之间。

部段52是LED灯带50的主要发光部段，因为它包含能发光的LED元件54，以达到形成LED灯带50的目的。LED灯带50的选定安装可以具有任意数量的连续部段结合起来用于任何可用的长度，其中每个部段是有一部段52接在每个部段51之后，以及有一部段51接在每个部段52之后，如此地交替。在安装的末端，最终的部段52之后接着有最后的部段51直到可移除部分53，而部段53及以上是不存在的。该末端将位于本发明第一实施例的LED灯带的选定安装的每一端。

LED元件54是本发明的LED灯带50的照明源。控制信号信息通过来自在同一侧的每个控制信号触点对56的两个控制信号迹线传送到每个部段52内的LED电路，相对于包含在每个紧邻的夹子部段51中的可移除部分53该控制信号触点对56是在部段52上的。控制信号信息在每个末端处的控制信号触点对56处是相同的并且连接到LED电路用于进行处理。信号迹线(未示出)以照明的LED电路领域中已知的方式将控制信号连接到LED电路。通孔58a和58b是一对的，使用本领域已知的用于通过诸如芯结构59的结构的传输功率的方法传输来自LED光带部段52芯结构59下侧的电力。LED灯带50的发光部段52需要的电力应该是相对较小的，例如小于10瓦的功率。在图1中未示出的铜信号迹线，将使用LED灯设计领域中已知的方法将来自通孔对58的电力连接至LED电路。尽管在图1中示出了LED元件54，但没有示出用于LED灯工作和控制信号处理的相关电路和其他组件。LED灯电路中包括诸如电阻器、电力转换电路或芯片之类的部件以及诸如亮度水平控制处理电路的控制信号处理和芯片的具体设计是在本发明范围之外，并将使用LED灯电路设计领域在标准的方法和技术来设计。本发明所描述的实施例的必要之处在于，每个单个发光部段52包含所需的LED灯电路，以将由控制信号触点对56提供的控制信号信息以及由通孔58a和58b提供的电力在每个发光部段52内有效地利用。

LED灯带50的发光部段52还包含在每个部段52内的安装孔55。这些安装孔允许紧固件穿过LED灯带芯结构59，并且通过图3所示的各种方法将LED灯带50固定在安装结构63内。所有安装孔在发光部段52的横跨宽度上是居中的，并沿两个LED元件55之间的长度居中。在所示实施例中，两个安装孔55位于每个发光部段52内，并且每个位于最靠近夹子部段51的一个相邻LED元件55和最靠近通孔对58的一个相邻LED元件之间。

现特别地参见图2，示出了本发明的LED灯带50的底部视图。图2中LED灯带50的描述是与图1相关的，如下所述。在图1中，标注“图1”是位于图的底部中心，标注50位于图的底部并位于图的左侧。图1中的LED灯带50的取向可以类似地描述为通孔58a作为最靠近图的左侧的通孔，当看到的标签是直立的时。相应地，在图1中，通孔58b被表示为距图右侧最近的通孔。类似地，控制信号触点56b是最接近该图顶部的触点，并且控制信号触点56a是最靠近该图的底部。对于图2，顶部、底部、左侧和右侧的相对方向可以类似地定义。当观看到的标签是直立的时，标注“图2”在图的底部中心以及标注50是在图的底部和左侧。如图2所示的本发明的第一实施例的LED灯带的取向，最靠近图左侧的通孔是通孔58a，并且最靠近图右侧的通孔是通孔58b。类似地，当看到的标签是直立的时，最靠近图的顶部的通孔是通孔58a，类似地通孔58b是最靠近图底部的通孔。图1和图2中的LED灯带50的取向的相应描述表明，在图1中LED灯带50的部段52的最靠近图1底部的边缘，与在图2中LED灯带50的部段52最靠近图2顶部的边缘是同一边缘。当看到的图1的标签直立时，如图1所示的LED灯带50的最左端，与当看到的图2的标签直立时，如图2所示的LED灯带50的最左端是相同的。

根据图2中所示的LED灯带50的底部视图的LED灯带50的取向，安装孔55、夹子对准孔57和用于通孔58a和58b的孔在位于图1所描述的各自的位置。电压总线60是包括两个电压总线导体60a和60b的连续电压总线。使用标准的PCB方法和技术将电压总线60导体直接印刷到芯结构59上。电压总线导体60a和60b沿着芯结构59的下侧表面纵向取向，并且具有恒定的宽度和厚度，除非它们被加宽以为夹子下半部提供接触区域。每个电压总线导体平行于另一个，并且平行于LED灯带部段52的边缘和夹子部段51的较窄边缘，并且沿着LED灯带50的长度以直线方式前进，没有拐弯或弯曲。每个电压总线横跨LED灯带50并位于夹子对准孔57和夹子部段51的较窄边缘之间的中心位置，并且充分地间隔开以便彼此电绝缘。

用于电压总线60的导体是显著地更宽的并且可以比标准PCB迹线更厚地印刷，因为它们将用于为多于一个的LED发光部段52传输电力。电压总线60可以被设计成承载最大功率，例如在24伏直流电下承载95瓦，并且该电压总线将根据需要被设计成尽可能地承载该最大负载，直到它被一批发光部段52所消耗。例如，如果每个部段52将消耗最多5瓦的功率，则电压总线导体60a和60b将被设计为安全地承载一系列连续的18个连续部段52的功率，其中每个部段52被夹子部段51分开。被LED灯带部段52共同消耗的总功率最大为90瓦，并且当电力传输这种距离时，电压总线导体60a和60b将被设计为具有小于5瓦的电阻损耗。

电压总线导体60a和60b横跨发光部段52和夹子部段51连续地行进，包括横跨每个部段51内的可移除部分53。当电压总线设施消耗完了所有可用功率时，例如在装有如上所述18个连续部段之后，电压总线60可以通过移除附接到第18个连续发光部段52的末端的最后一个夹子部段的可移除部分53而被中断。LED灯带50的安装可以在被移除的可移除部分53另一侧的新总线上继续，只要在夹子下半部内没有建立横跨被移除部分53的电连接。随后的多个LED发光部段52可以具有单独的24伏特的95瓦的电力，用于LED灯带50的连续安装。

信号迹线61a和61b为一个发光部段52传输分别从电压总线导体60a和60b到通孔58a和58b的电力，然后其将电力通过LED芯结构59传输到LED灯带50的顶侧，其中该电力是用于如上所述的单个发光部段50。迹线61a和61b显著地比电压总线导体60a和60b更薄，因为它们将仅传输一个发光部段52所需的电力，而不是多个部段52的电力。迹线61a从其电连接到最靠近安装孔55的电压总线60a的一侧正交地行进，并且以直线方式行进到沿着LED带50的长度与通孔58a中心点共线的点，在该点处其转向90度并且沿着LED灯带50长度方向行进一个短距离与通孔58a进行电连接。迹线61b从其电连接到最靠近安装孔55的电压总线60b一侧正交地行进，并且以直线方式行进到沿着LED带50的长度与通孔58b中心点共线的点，在该点处其转向90度并且沿着LED灯带50长度方向行进一个短距离与通孔58b进行电连接。

电压总线触点62a和62b是加宽的区域，且与电压总线导体60a和60b采用相同的导电材料和具有相同厚度。该增加的宽度增加了能够可与夹子下半部内的电接触点进行电连接的表面区域，如图4所示。在本发明的这个第一实施例中，电压总线触点62a和62b是成对布置的，其中由一个62a和一个62b组成的每一对跨越LED灯带50夹子部段51共线，且夹子对准孔57每一侧上具有62a或62b。如图2所示的取向，每个电压总线触点62a也是沿着LED灯带50的长度与在LED光带50的底部的每个夹子部段51内的位于可移除部分53的另一侧上的另一触点62a共线。如图2所示的本发明第一实施例，每个夹子部段51底部内电压总线触点62b是类似地沿着LED灯带50的长度共线。

现在具体参见图3a至3e中本发明的优选实施例，这些图示出了在安装结构63内安装LED灯带50的***和方法，示出了该优选实施例中的几个替代方案。图3a示出了安装结构63的端视图。安装结构63沿着其长度具有与在图3a中示出的横截面轮廓一致的轮廓的整体结构。它由坚硬的刚性材料形成，适合于被紧固件刺穿后而不会***或破裂的。相对于包括LED灯带50结构芯59的具有柔韧的和弹性的材料来说，安装结构63的柔韧性小得多。相对于LED灯带50芯结构59采用适当地坚硬的材料，如普通高强度热塑性材料。

如图3a所示的安装结构63的剖面轮廓，在安装结构63的每个端部处包括两个矩形部分，其中每个矩形部分通过基本上较低的水平构件66连接。每个矩形结构包含安装槽64，该安装槽64伸出到每个外部矩形部分，该外部矩形部分是面对着安装结构63的另一外部矩形部分。安装槽64彼此面对，并且每个安装槽64的安装槽底板65是在底板67上方的相同高度处，其中底板67既是安装结构63的底板，也是朝向安装槽64的构件66的表面。Led灯带保持片68是安装结构63的每个端部处的矩形部分的一部分，该部分夹持安装的LED灯带50的部段52的边缘部分。

在一个实施例中，安装结构63的长度将与要安装的LED灯带50的长度相同，但如果需要的话它可以更长。安装结构63可以通过本领域已知的几种方法中的任何一种来制造，但是特别地使用挤压成形是更好的，给定恒定的轮廓和形状有利于进行挤压成形。

图3b示出了可用于将LED灯带50安装在安装结构63内的紧固件的三个示例以及将与所有三种类型的紧固件一起使用的高度保持柱体70。

紧固件69是带螺纹的穿刺紧固件，进行安装时其长度如图3c所示，螺纹部分刺穿安装结构63的底板67，但不穿过构件66的底部。高度保持柱体70是一个刚性柱体，其内径足够宽以允许紧固件69、71和72在不接合紧固件的螺纹情况下容易地通过，并且该柱体外径是更宽的，并且当紧固件69、71或72中的任何一个都如3c、3d和3e所示那样紧固时，提供足够的横截面面积和足够的强度来支撑LED灯带50的中心并且在LED灯带50下方和安装结构63的底板67上方的保持间距。

紧固件71是带螺纹的穿刺紧固件，进行安装时其长度如图3d所示，螺纹部分刺穿底板67并穿过构件66，以及刺穿安装在安装结构63上的材料74。

紧固件72是穿过螺母73进行螺纹匹配的非穿刺紧固件，螺母73的内径和螺纹使得螺母73牢固地螺纹匹配到紧固件72的螺纹部分上。当如图3e所示的安装时，固件72足够长，紧固件72穿过构件66中的孔并穿过硬性板材75中的孔，提供足够的伸出长度以使螺母73能够螺纹匹配并紧固在板材75上。

在将LED灯带50固定在安装结构63内之前，首先LED灯带50和高度保持柱体70必须放置在安装结构63内。为了便于正确放置，高度保持柱体70可以粘附到LED灯带50的底侧使得它们在安装之前与整条LED灯带50内存在的每个安装孔55同心。通过将部段52的外部边缘挤压得更加靠近在一起来收聚每一发光部段，使得具有一定柔韧性和弹性的结构芯59弯曲和中心部分升高，并使得该部段52可以通过LED灯带保持片68，由此通过这样来安装LED灯带50，并且将柱体70固定到位。当部段50的跨越其宽度被挤压和弯曲的外部边缘安装到槽64时，安装者可以释放部段52，该部段的弹性结构的芯部恢复到其原始形状，现在部段52的边缘位于安装结构内的每个安装槽64中，高度保持柱体70粘附在该部段52的安装孔55处。沿着LED灯带50的安装长度，对每个部段52重复该挤压和释放过程。当LED灯带50放置在安装结构63内且柱体70放置在每个安装孔55处，现在可以安装紧固件69或71或72以分别固定在如3c、3d和3e所示的设备上。

图3c示出了使用紧固件69将LED灯带50固定在安装结构63内。当LED灯带50和柱体70已经放置在安装结构63内，螺纹紧固件69置为，在安装孔55处穿过LED灯带50并穿过柱体70，安装孔55和柱体70都不与紧固件69的螺纹接合。紧固件69然后将刺穿安装结构63的底板67，底板67和紧固件69的螺纹部分结合，从而将紧固件69引入构件66中，持续旋转直到紧固件69的头部的底侧紧贴到LED灯带50的顶侧上，从而将LED灯带50固定在安装结构63内。重复该过程，直到在整个LED灯带50长度上的每个安装孔55处均有一紧固件69紧固在LED灯带50的顶部上。该过程使得LED灯带足够机械地牢固并且不需要进一步加固。

图3d示出了使用紧固件71来将LED灯带50固定在安装结构63内并且将所得到的组件固定到材料74上。当已经将LED灯带50和柱体70放置在安装结构63内，螺纹紧固件71于安装孔55处穿过LED灯带50并且穿过柱体70，安装孔55和柱体70都不与紧固件71的螺纹接合。紧固件71然后将刺穿安装结构63的底板67，底板67和紧固件71的螺纹部分结合，从而将通过继续旋转将紧固件71引入构件66中，直到紧固件71的头部的底侧被紧紧地引入到LED灯带50的顶侧上，从而将LED灯带50固定在安装结构63内。重复该过程，直到紧固件71紧固在整个长度的LED灯带50的顶部上的每个安装孔55处。该过程使得LED灯带50足够机械地牢固并且不需要进一步加固。使用紧固件71进一步使得LED灯带50和安装结构63的组件牢固地安装到材料74上。

图3e示出了使用紧固件72和螺母73将LED灯带50固定在安装结构63内，并将所得到的组件固定到硬性板材75上。由于已经将LED灯带50和柱体70放置在安装结构63内，穿刺钻头的直径是选择足够小的，以致钻头不会与安装孔55或柱体70接合，但是足够大使得紧固件72可以穿过钻孔而钻孔不接合紧固件72上的螺纹。然后钻一个孔，使其穿过安装结构63的构件66，以及穿过硬性板材75的在安装LED灯带50时每一安装孔55所在的板材位置55处。然后可以穿过安装孔55、柱体70，以及穿过在安装结构63构件66和板材75中钻出的钻孔，来放置紧固件72。在紧固件72放置之后，螺母73可以接合到板材75的远离LED灯带50的相对侧上的紧固件72，且螺母73可以沿着紧固件72的螺纹部分继续旋转，直到紧固件72的头部的下侧足够地紧靠LED灯带50的顶侧。重复该过程，直到紧固件72紧固在LED灯带50整个长度的每个安装孔55处的LED灯带50顶部上。该过程使得LED灯带足够机械地牢固并且不需要进一步加固。另外采用紧固件72和螺母73，使得LED灯带50和安装结构63总成牢固地安装到材料75上。

现在将特别参考图4a至图4d，其中详细描述了夹子***的部件和用于连接LED灯带50的不同部段并进行各种电连接的方法。图4a是包含了完整的夹子部段51内一个完整部分53的LED灯带50的一部分的俯视图以及相邻的发光部段52的局部视图。在夹子部段51内示出了两对控制信号触点56a和56b以及夹子对准孔57。安装结构63在图4a中未示出。

除了如上所述已经移除的可移除部分53以外，图4b示出了与图4a相同的LED灯带50部分，并且所得到的两个部段是如上所述分离的，同时示出了在该两分离的LED灯带50部分之间的下夹子半部76。

下夹子半部76由诸如高强度热塑性塑料之类的硬性高强度材料制成，该高强度热塑性材料比LED灯带50的芯结构59具有更大的硬性。下夹子半部76包含两对电压总线触点，80a和80b，在电断保险屏障82的每一侧具有一对触点。电压总线触点80a和80b被设计成与各自对应的电压总线触点62a和62b连接。电压总线触点80都升高到下夹子半部76的周围表面上方，其中用半条纹表示的周围表面在夹子半部76和77紧固在一起形成夹子组件78时贴靠在芯结构59的底侧表面。由于触点80被升高到表面之上，因此它们将被驱入与LED灯带50部段51底侧上的电压总线触点62接触，从而将这些触点驱入稍微具有柔韧性和弹性的芯结构59中。由于接触点62被凸起的夹子下部触点80推入芯结构59中，芯结构59轻微地变形，此时芯体结构59的弹性在其试图恢复其原始形状时推回，形成保持LED灯带50的夹子部段51底侧的触点62和下夹子半部76内的触点80之间电接触的力。

图4b示出了定位销79，这些定位销有一定高度，当部段51被放置在下夹子半部76上时，将定位销放置为至少部分地穿过LED灯带50的夹子部段51内的夹子对准孔57，但是在放置时穿过LED灯带50的顶面。因此，对准销79确保了部段51在夹子组件78内的正确对准，并且当可移除部分53被移除时，对准销79防止分离的部段51被拉出位置或完全脱离夹子组件78。在图4b中的下夹子半部76内示出了电断保险屏障82。当可移除部分53已经被移除时，电屏障82具有一定高度将其放置为至少部分地穿过LED灯带50的芯结构59。作为示例，由非导电热塑性塑料制成的电屏障82防止电压总线60上的电力穿过可移除部分53所在的空间传输。此外，因为电屏障82占据了至少一些原本由可移除部分53占据的空间，所以当可移除部分53未被移除时，屏障82防止了夹子的误用。

图4c示出了夹子部段51的部分53被移除后相同的两个LED灯带50部分，并且夹子部段51的其余部分被放置在下夹子半部76中，其中对准销79位于夹子对准孔57中，并且可移除部分53在去除之前是在屏障82目前的位置中。本发明的一个重要特征是在放置夹子时，安装的夹子的任一侧上的部段52的位置是保持不变的。这允许在LED灯带50的现有安装内发生配置变化，配置变化可以涉及添加或移动夹子，并且LED灯带50的所有部段52将保持在安装结构63内的完全相同的位置。

图4d示出了相同的两个LED灯带50部分，其中上夹子半部77卡合到下夹子半部76上。该俯视图不包括安装结构63。虽然在图4d中无示出，上夹子半部77可以根据需要包含定位成与LED灯带50部段51上的控制信号触点56电连接的触点。上夹子半部77内的这些触点被设计成类似于下夹子半部内的触点80那样，包括轻微地压入芯结构59，由于芯结构59的弹性而引起一个增强电接触的力。利用本领域中用于将塑料部件特别是连接器卡合在一起的标准方法和技术将夹子半部76和77彼此卡合在一起。该机械连接将夹子组件的部件保持在一起，其中每个夹子半部具有位于安装结构63的安装槽64内的部分81，其中每个夹子半部的部分81是位于其他部分81的相反一侧。如前所述，以这种方式，夹子组件78被紧固在安装结构63内并在受挤置入的部段52旁边。

现在特别地参见图5，示出了两个连续的LED灯带50部段52的部分视图，其中夹子部段51上安装有包括下夹子半部76和上夹子半部77的夹子组件78，此外，整个组件是安装在安装结构63内。紧固件69已经被安装并且在将LED灯带50的中央部分沿横跨紧固件宽度进行固定，并且部段52的两个边缘位于安装槽64内并且通过在安装结构63的长度任一侧上的LED灯带保持片68保持片进行固定。还示出了连接到上夹子半部77触点外部导线83a和83b，其使用用于电线连接的标准方法和技术电连接到控制信号触点56a和56b。使用用于电线连接的标准方法和技术，电线84a和84b类似地电连接到下夹子半部76的电压总线触点80a和80b。下夹子半部76的部分81位于安装槽64内且最靠近外部导线84，上夹子半部77的部分81位于安装槽内且最靠近外部导线83。

图6a提供了安装结构63的横截面图，安装结构63的LED灯带保持片68是适配的且功能没有任何改变。图6b提供了LED灯带50的夹子部段51以及上夹子半部77和下夹子半部76的横截面图。对比图1-5，在图6a至6c中部件有一定变化，这些内容同样适用于本发明在所有附图的优选实施例中。

下夹子半部76底侧的表面85被设计成直接位于安装结构63内的构件66的底板67上。这允许上夹子半部被足够用力地推到下夹子半部76中以结合机械卡合式紧固件，符合本领域的标准，在一些实施例中可将夹子组件78保持在一起。当上夹子半部77的表面88被压向并接合下夹子半部表面87时，将夹子组件78保持在一起的该机械结构将接合。

上夹子半部77具有外部接入电缆90，其使用本领域中已知的标准方法和技术电连接到上夹子半部触点86a和86b。上夹子半部触点86a和86b与控制信号触点56a和56b在夹子部段51内形成电连接。如图6c所示的横截面图示出了当夹子组件78卡合在一起时上夹子半部触点86a、86b和下夹子半部触点80a、80b是如何伸出超过夹子组件部件的表面并被压入夹子部段的芯结构59。下夹子触点80a和80b被设计为安全地传输电压总线60的全部额定功率，并且相应地，下部夹子触点80a和80b是比控制信号触点86a和86b更高和更宽的。在下夹子半部表面上方的附加高度与对应夹子部段51的芯结构59底侧相配对，该附加高度意味着触点80a和80b将电压总线触点62a和62b进一步推向芯结构59并由于芯结构的弹性而产生相应更大的力。该力在图6c标注为F1。上夹子半部触点86a和86b与控制信号触点56a和56b形成电接触，并且不需要传递很大的电力。相应地，夹子触点86a和86b是尺寸较小的并且较少的伸出到芯结构59中，产生相应较小的力F2，如图6c中所示。下夹子半部76还具有外部接入电缆89，该外部接入电缆89使用本领域已知的标准方法电连接到下夹子半部触点80a和80b。

图6b还示出了对上夹子半部77的部分81的适配，由此，距离上夹子半部77触点86最远的部分81的端部是圆的以有利于上夹子半部77的放置，上夹子半部77的放置是使得夹子组件78位于本发明的LED灯带50的夹子部段51上。除了部分81的圆形端部之外，部分81通过收窄的结构连接到上夹子半部77的其余部分，该收窄结构允许上夹子半部77旋转到位而不被LED光带保持片68阻挡。

图6c示出了，上夹子半部77被机械地固定到下夹子半部76并卡合到位，同时示出了夹子组件78被固定在安装结构63内，上夹子半部77的部分81被固定在一个安装槽64内，并且下夹子半部76的部分81被固定在相对的安装槽64内。虽然上下夹子半部76和77年在本文中均称为半部，但如图6b所示这些部件具有结构上的差异，例如结构部分81的布置、触点80a-80b和86a-86b的数量、高度和厚度，以及下夹子半部76的表面85放到安装结构63的构件66的底板67的所需厚度和尺寸。因此，夹子组件78的尺寸和其他物理特性可能因LED灯带夹子部段51、安装结构53的尺寸和/或物理特性以及LED灯***和方法的其他要求而有很大的不同。利用前面提到的***和方法：使用挤压动作将部段52的边缘***到安装槽64从而将LED灯带50安装在安装结构63内和将各种类型的紧固件安装在每个安装孔55中，完全足以将LED灯带50机械固定在安装结构63内。当夹子部段51的可移除部53已经被移除时，在需要增加部段处，或者在需要电连接处，安装夹子组件，确保安装进一步进行。

虽然已经以相当详细地描述了本发明，并且对于几个描述的实施例具有一些特殊性，但是并不旨在将其限制为任何此类细节或实施例或任何特定实施例，而是应参考所附权利要求来解释，以便根据现有技术提供对权利要求的最广泛的解释，并且因此有效地涵盖了本发明的预期范围。在整个说明中，范围是被用作描述范围内的每个值的简写。范围内的任何值都可以选择为范围的终点。

Claims (15)

1.一种用于电连接到LED灯带（50）的夹子部段（51）的夹子组件，包括：

具有下夹子接触表面(87)的下夹子半部（76），具有上夹子接触表面(88)的上夹子半部(77)，其中下夹子半部(76)通过机械连接能够紧固到夹子部段（51）上的上夹子半部(77)，下夹子接触表面(87)与相应的上夹子接触表面(88)接合；和

附接到所述夹子组件的一对或多个对电压总线触点(80a，80b)，所述电压总线触点(80a，80b)与所述夹子部段上对应的一对电压总线触点(62a，62b)电连接，其中当所述夹子组件固定在所述夹子部段上时，将上夹子半部（77）和下夹子半部（76）固定在夹子部段上的机械连接使得夹子组件上的电压总线触点(80a，80b)被强制地压在夹子部段上的相应电压总线触点(62a，62b)上，从而使夹子部段的弹性芯结构向内变形，导致夹子部段上的电压总线触点(62,62b)继续地被强制压在夹子组件上的相应电压总线触点(82a，82b)，在夹子组件和LED灯带（50)的夹子部段(51）之间提供稳定的电连接。

2.根据权利要求1所述的夹子组件，还包括夹子组件上的一对或多对控制信号触点(86a，86b)，所述一对或多对控制信号触点(86a，86b)与夹子部段（51）上相应的一对LED光控制信号触点(56a，56b)电连接。

3.根据权利要求1所述的夹子组件，其中，下夹子半部（76）和上夹子半部（77）延伸到LED灯带的夹子部段的顶部，底部和侧面边缘。

4.根据权利要求3所述的夹子组件，其中当所述夹子组件固定到所述夹子部段时，下夹子半部（76)沿夹子部段的底部可定位，上夹子半部(77）沿夹子部段的顶部可定位。

5.根据权利要求4所述的夹子组件，其中所述夹子组件的一对或多对电压总线触点(80a，80b)安装在下夹子半部（76）上，所述夹子组件的一对或多对控制信号触点(86a，86b)安装在上夹子半部（77)上。

6.根据权利要求1所述的夹子组件，还包括当所述夹子组件固定在夹子部段上时，夹子组件上的一个或多个定位销（79)将在夹子部段(51)的相应定位孔(57）中被接收。

7.根据权利要求1所述的夹子组件，还包括夹子组件上的非导电屏障（82)，其位置对应于夹子部段(51)的可移除部分(53)，其中非导电屏障(82)确保当夹子组件固定在夹子部段(51）上时，在LED灯带的相邻发光部段之间形成完全的电压总线断路。

8.根据权利要求7所述的夹子组件，其中，所述非导电屏障（82)防止在夹子部段（51）的可移除部分没有先被移除的情况下夹子组件被安装到所述夹子部段(51)。

9.根据权利要求8所述的夹子组件，其中一对电压总线触点(80a，80b)位于非导电屏障（82)的相对两侧。

10.根据权利要求1所述的夹子组件，还包括外部电源外部电缆（89），所述外部电源外部电缆（89）电连接到夹子组件的电压总线触点(80a，80b)中的一对或多对，用于将LED灯带连接到外部电源。

11.根据权利要求2所述的夹子组件，还包括外部控制信号接入电缆（90），其将夹子组件上的控制信号触点（86a，86b）中的一对或多对电连接到控制信号控制器。

12.根据权利要求1所述的夹子组件，还包括在每个下夹子半部（76)和上夹子半部(77)上的结构部分(81)，用于固定夹子组件和LED灯带到安装结构(63）。

13.根据权利要求12所述的夹子组件，其中下夹子半部（76)和上夹子半部(77)的结构部分(81)位于夹子组件的相对侧，并被配置为固定在安装结构(63)中的相对的安装槽(64）中。

14.根据权利要求1所述的夹子组件，其中夹子组件提供一个或多个来自LED灯带电源总线的外部设备的即插即用电源的接入。

15.根据权利要求1所述的夹子组件，其中，下夹子半部和上夹子半部由高强度热塑性塑料组成，所述高强度热塑性塑料的刚度大于LED灯带的芯结构。

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