JP2012129144A - Ｌｅｄコネクタ組立体およびコネクタ - Google Patents

Ｌｅｄコネクタ組立体およびコネクタ Download PDF

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Abstract

【課題】
電線接続作業が効率的なＬＥＤコネクタ組立体およびコネクタを提供する。
【解決手段】
ＬＥＤコネクタ組立体Ｌにおいて、基板１１およびこの基板表面に設けられたＬＥＤ素子１２を有し、表面にこのＬＥＤ素子に繋がる導体パターン１３が設けられたＬＥＤモジュール１、ＬＥＤモジュールよりも大きい取付面２ａを有し、このＬＥＤモジュールがこの取付面に裏面を向けて取り付けられた台座２、および、取付面から台座を貫いて延び、この台座を貫いて延びた先端に開口３２１ａが形成された筒状の筒状部３２１を有し、この台座に固定されたハウジング３２と、取付面側の一端が導体パターンに接続されて筒状部内に延び、開口からこの筒状部内に挿入されてきた電線Ｃと接続する、電線の抜止め片３１１ａが形成されたコンタクト３１とを有するコネクタ３を備えた。
【選択図】 図６

Description

本発明は、ＬＥＤ照明器具（ＬＥＤ ｌｉｇｈｔｉｎｇ ｆｉｘｔｕｒｅ）に内蔵され、電線が接続されて発光するＬＥＤコネクタ組立体、およびこのＬＥＤコネクタ組立体に用いられるコネクタに関する。
従来の白熱電灯や、蛍光管内蔵型の電灯に比べ、低消費電力で長寿命であるＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ：発光ダイオード）を光源とするＬＥＤ照明器具が使われ始めている。
例えば、ＬＥＤ照明器具には、白熱電球と同様の外観を有し、白熱電球と交換して使用可能なものがある。このようなＬＥＤ照明器具には、商用交流電力をＬＥＤ用の電力に変換する回路やＬＥＤ素子が内蔵されている。
例えば、特許文献１には、ＬＥＤが設けられた基板が、放熱板として機能する電灯保持台の上に載せられており、さらに、ＬＥＤに電源を供給する電線が接続素子を介して接続された構成が示されている。特許文献１の接続素子は、電線の抜止め片が形成されたいわゆるポークインコンタクトを具備しており、端部で心線が露出した電線が無半田、無圧着で接続される。
特開２００９−１７６７３３号公報
特許文献１に示す電灯保持台のうち、ＬＥＤが配置された側は、光が出射する配光面の側であり、電線は、配向面においてＬＥＤの光を遮らないよう、電灯保持台に近づけて配置されている。また、接続素子は、電線を電灯保持台の表面に平行な方向に受容するように配置されている。
特許文献１に示す電灯の組み立てにおいて、電線を取り付ける際には、電線を、電灯保持台の表面に近づいた位置でこの表面と平行な姿勢に保持し、電灯保持台の表面に沿って移動させて接続素子内に挿入する必要があるため、接続が容易でない。
本発明は上記問題点を解決し、電線接続作業が効率的なＬＥＤコネクタ組立体およびコネクタを提供することを目的とするものである。
上記目的を達成する本発明のＬＥＤコネクタ組立体は、
基板およびこの基板表面に設けられたＬＥＤ素子を有し、この表面にＬＥＤ素子に繋がる導体パターンが設けられたＬＥＤモジュール、
上記ＬＥＤモジュールよりも大きい取付面を有し、ＬＥＤモジュールがこの取付面に裏面を向けて取り付けられた台座、および、
上記取付面から上記台座を貫いて延び、この台座を貫いて延びた先端に開口が形成された筒状の筒状部を有し、この台座に固定されたハウジングと、上記取付面側の一端が上記導体パターンに接続されて上記筒状部内に延び、上記開口からこの筒状部内に挿入されてきた電線と接続する、電線の抜止め片が形成されたコンタクトとを有するコネクタを備えたことを特徴とする。
本発明のＬＥＤコネクタ組立体に電線を接続する場合には、電線を、台座の、ＬＥＤモジュールが取り付けられた側とは反対側から、台座に向かって移動させ、ハウジングの筒状部に開口から挿入する。このため、接続時に台座や他の部品と接触するおそれが回避され、電線接続作業が効率的となる。また、電線が、台座を挟んでＬＥＤモジュールの反対側に配置されるので、ＬＥＤ素子の発光時に電線の色や影が現れない。
ここで、上記本発明のＬＥＤコネクタ組立体において、上記ハウジングが、上記取付面側に、上記筒状部から略直角に曲がったＬ字状の形状を有するものであり、
上記コンタクトが、上記取付面側において上記ハウジングの形状に従って曲がり、曲がった先が上記基板上の導体に接続されたものであることが好ましい。
ハウジングが取付面側に、筒状部から略直角に曲がった形状を有するため、ハウジングを含むコネクタの、取付面側に突出した高さが抑えられ、ＬＥＤ素子から出射する光が妨げられない。
また、上記目的を達成する本発明のコネクタは、基板およびこの基板表面に設けられたＬＥＤ素子を有し、この表面にＬＥＤ素子に繋がる導体パターンが設けられたＬＥＤモジュール、および、このＬＥＤモジュールよりも大きい取付面を有し、ＬＥＤモジュールがこの取付面に裏面を向けて取り付けられた台座を備えたＬＥＤコネクタ組立体に、電線を接続するコネクタであって、
上記取付面から上記台座を貫いて延び、この台座を貫いて延びた先端に開口が形成された筒状の筒状部を有し、この台座に固定されるハウジングと、
上記取付面側の一端が上記導体パターンに接続されて上記筒状部内に延び、上記開口からこの筒状部内に挿入されてきた電線と接続する、電線の抜止め片が形成されたコンタクトとを有することを特徴とする。
本発明のコンタクトは、ＬＥＤコネクタ組立体に備えられることによって、このＬＥＤコネクタ組立体に電線を接続する場合には、電線を台座に沿って移動させるのではなく、台座に向かって移動させることで接続ができるので、電線接続作業が効率的となる。
ここで、上記コンタクトにおいても、上記ハウジングが、上記取付面側に、上記筒状部から略直角に曲がったＬ字状の形状を有するものであり、
上記コンタクトが、上記取付面側において上記ハウジングの形状に従って曲がり、曲がった先が上記基板上の導体に接続されたものであることが好ましい。
以上説明したように、本発明によれば、電線接続作業が効率的なＬＥＤコネクタ組立体およびコネクタが実現する。
ＬＥＤコネクタ組立体Ｌを上方から見た斜視図である。 ＬＥＤコネクタ組立体Ｌを下方から見た斜視図である。 図１に示すＬＥＤコネクタ組立体Ｌの分解斜視図である。 図１に示すコネクタの外観を示す斜視図である。 図４に示すコネクタの分解斜視図である。 図１に示すＬＥＤコネクタ組立体のコネクタの部分における断面を示す部分断面図である。 図６に示すコネクタ部分を拡大した拡大断面図である。
以下図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図１および図２は、本発明のＬＥＤコネクタ組立体の一実施形態を示す斜視図である。図１は、ＬＥＤコネクタ組立体Ｌを上方から見た斜視図であり、図２は、ＬＥＤコネクタ組立体Ｌを下方から見た斜視図である。また、図３は、図１に示すＬＥＤコネクタ組立体Ｌの分解斜視図である。
図１〜図３に示すＬＥＤコネクタ組立体Ｌは、図示しないＬＥＤ電球に内蔵される部品である。ＬＥＤコネクタ組立体Ｌは、ＬＥＤモジュール１、台座２、２つのコネクタ３、および、４つのねじ４（４ａ，４ｂ，４ｃ、４ｄ）を備えている。なお、図１〜図３には、ＬＥＤコネクタ組立体Ｌに電力を供給する２本の電線Ｃも示されている。
ＬＥＤモジュール１は、基板１１と、この基板１１の表裏面のうち表面に設けられたＬＥＤ素子１２とを有している。基板１１の表面には、図３に示すように、ＬＥＤ素子１２に繋がる２つの導体パターン１３が設けられている。
ＬＥＤモジュール１の基板１１は、対向する２つの角に切欠きが設けられた略矩形状の板である。基板１１は、例えば、セラミック、または、表面に絶縁膜が形成されたアルミニウムで形成されている。図に示すＬＥＤモジュール１は、いわゆるＣＯＢ（ｃｈｉｐ ｏｎ ｂｏａｒｄ）であり、ＬＥＤ素子１２が、基板１１の表面の略中央部に配置され透明の樹脂で封止された構造を有しており、このようなＬＥＤモジュール１を、ＬＥＤパッケージと称する場合もある。２つの導体パターン１３は、ＬＥＤ素子１２を挟んだ両側に配置されている。２つの導体パターン１３のそれぞれは、ＬＥＤ素子１２のアノード電極およびカソード電極であり、直流電力が供給される。
なお、ＬＥＤモジュール１の基板やＬＥＤ素子としては、上述した以外の形状や配置のものも採用可能であり、ＬＥＤモジュールとしては、例えば、基板に表面実装タイプのＬＥＤパッケージが半田付けされた構造も採用可能である。
台座２は、ＬＥＤモジュール１よりも大きい取付面２ａ（図３参照）を有しており、ＬＥＤモジュール１は、この取付面２ａに取り付けられている。ＬＥＤモジュール１は、４つのねじ４のうち、ＬＥＤモジュール１の基板１１の切欠きが設けられた角に配置された２つのねじ４ａ，４ｃによって台座２に固定されている。ＬＥＤモジュール１は、ＬＥＤ素子１２が設けられた表面とは反対の裏面を取付面２ａに向けて取り付けられている。台座２の、ＬＥＤモジュール１が配置された取付面２ａは、ＬＥＤコネクタ組立体Ｌ全体における配光面となっており、ＬＥＤコネクタ組立体Ｌが図示しない電球に組み込まれる場合には、この配光面が、光を透過するカバーで覆われることとなる。
台座２は、例えば、アルミニウムに代表される金属材料やセラミック材料で形成されている。台座２は、ＬＥＤモジュール１からの熱を伝えて放出するヒートシンクの機能も有している。図３に示す台座２は、円板状であるが、台座２の形状としては、円板状以外のものも採用可能であり、例えば、取付面２ａの反対側に、放熱性能を高めるための冷却フィンが設けられた形状も採用可能である。
２つのコネクタ３は、ＬＥＤモジュール１と電線Ｃとを電気的に接続する部品である。２つのコネクタ３のそれぞれは、互いに別個の部品であり、互いの配置間隔を変えることで、種々の大きさのＬＥＤモジュールに対応することが可能となっている。
図４は、図１に示すコネクタの外観を示す斜視図である。図４のパート（Ａ）は、コネクタを上方から見た斜視図であり、パート（Ｂ）は、コネクタを下方から見た斜視図であり、パート（Ｃ）は、コネクタをパート（Ａ）とは別の角度の上方から見た斜視図である。また、図５は、図４に示すコネクタの分解斜視図である。
２つのコネクタ３のそれぞれは、電気接続を担うコンタクト３１と、コンタクト３１を収容する絶縁ハウジング３２とを有する。コンタクト３１は、絶縁ハウジング３２に圧入されている。
絶縁ハウジング３２は、筒状に下方へ延びた筒状部３２１と、筒状部３２１の一端から略直角に曲がって水平方向に延びた腕部３２２とを有する。絶縁ハウジング３２は、筒状部３２１と腕部３２２とにより、全体としてＬ字状の形状を有する。筒状部３２１の下端には開口３２１ａ（図４のパート（Ｂ）参照）が形成されている。腕部３２２内には、筒状部３２１内の通路に続いた溝が設けられている。また、絶縁ハウジング３２には、台座２に取り付けられる取付部３２３も備えられている。取付部３２３には、ねじ４が貫通する穴３２４が設けられている。絶縁ハウジング３２は、樹脂材料で形成されており、上述した筒状部３２１、腕部３２２、および取付部３２３が一体に形成されている。絶縁ハウジング３２は、図１に示すように、ねじ４ｂ，４ｄによって、台座２に固定されている。
コンタクト３１は、導電性金属製の板を打抜きおよび曲げ加工して形成されたものであり、図５に示すように、電線Ｃと接続される電線接続部３１１と、電線接続部３１１に続いて設けられた、絶縁ハウジング３２に固定される固定部３１２と、固定部３１２の、電線接続部３１１とは反対側の先で略直角に折れ曲がって延びた、ＬＥＤモジュール１と接続される接続アーム３１３とを有する。コンタクト３１は、電線接続部３１１と固定部３１２が略直線上に延びるように配置され、接続アーム３１３が略直角に曲がって延びたＬ字状である。電線接続部３１１は、電線の先端が挿入される大きさの筒状に形成されている。電線接続部３１１には、挿入された電線の抜けを止める抜止め片３１１ａが形成されている。
図４に示すように、コンタクト３１が、絶縁ハウジング３２内に装着された状態では、コンタクト３１の図５に示す電線接続部３１１および固定部３１２が絶縁ハウジング３２の筒状部３２１内に収容されている。コンタクト３１の接続アーム３１３が絶縁ハウジング３２の腕部３２２に設けられた溝３２５内に収容されている。コンタクト３１の固定部３１２は、絶縁ハウジング３２に固定される。コンタクト３１の電線接続部３１１の先端部分は、絶縁ハウジング３２の腕部３２２の溝３２５の底に形成された開口から、絶縁ハウジング３２の外に露出している。固定部３１２から曲がって延びた接続アーム３１３は、固定部３１２に支持された弾性アームとして作用する。
コネクタ３は、電線Ｃに対しては、いわゆるポークインコンタクトとして作用する。すなわち、絶縁ハウジング３２の筒状部３２１には、コンタクト３１の電線接続部３１１（図５参照）が配置されており、筒状部３２１の開口３２１ａから挿入された電線Ｃは、電線接続部３１１と接続する。電線Ｃは、円筒状に形成された電線接続部３１１の中に押し込まれると、電線Ｃ先端の露出した心線に抜止め片３１１ａが引掛かり、電線Ｃが抜けないように固定される。このため、電線Ｃの接続には専用の工具を要することがなく、接続が容易である。
図６は、図１に示すＬＥＤコネクタ組立体のコネクタの部分における断面を示す部分断面図である。また、図７は、図６に示すコネクタ部分を拡大した拡大断面図である。なお、図６では、詳細な構造を見やすくするため、ハッチングを省略している。
図６および図７に示すように、コネクタ３が有する絶縁ハウジング３２の筒状部３２１は、ＬＥＤモジュール１が配置された台座２の取付面２ａからこの台座２を貫いて延びている。筒状部３２１は、台座２の取付面２ａとは反対の背面２ｂから、背面２ｂに対し略垂直方向に突出している。筒状部３２１の開口３２１ａは、台座２を貫いて延びた先端に位置している。また、絶縁ハウジング３２の腕部３２２は、台座２の取付面２ａで筒状部３２１から略直角に曲がって延び、ＬＥＤモジュール１の基板１１の上に配置されている。
コンタクト３１の接続アーム３１３の先端は、導体パターン１３に接続されている。より詳細には、図７に示すように、固定部３１２に続く接続アーム３１３は、導体パターン１３に押し付けられて弾性変形することで、導体パターン１３と弾性接触している。コンタクト３１の固定部３１２および電線接続部３１１は、絶縁ハウジング３２の筒状部３２１内に並んで配置されている。
図６および図７では、ＬＥＤコネクタ組立体Ｌにすでに電線Ｃが接続された状態が示されている。本実施形態のＬＥＤコネクタ組立体Ｌを用いて、図示しないＬＥＤ電球を組み立てる場合に、ＬＥＤコネクタ組立体Ｌに電線Ｃを接続する工程では、端部において被覆を除去した電線Ｃを、台座２の背面２ｂ側から、台座２に向かう矢印Ｄの向きに移動させ、絶縁ハウジング３２の筒状部３２１に開口３２１ａから挿入する。これによって、電線Ｃの心線がコンタクト３１の電線接続部３１１と接続され、電線ＣとＬＥＤモジュール１とがコネクタ３を介して電気的に接続される。電線接続部３１１に接続された電線Ｃの心線には、抜止め片３１１ａが引掛かり、電線Ｃに引き抜く力が加えられても電線接続部３１１から抜けない。
本実施形態のＬＥＤコネクタ組立体Ｌは、絶縁ハウジング３２の筒状部３２１が取付面２ａから台座２を貫いて延び、その先端に開口３２１ａが形成されており、筒状部３２１内に配置されたコンタクト３１は、開口３２１ａから筒状部３２１内に挿入されてきた電線Ｃと接続する構成となっている。つまり、ＬＥＤコネクタ組立体Ｌでは、電線Ｃとコンタクト３１との接続部分が、台座２の背面２ｂ側に突出して設けられている。このＬＥＤコネクタ組立体Ｌに電線Ｃを接続する工程では、電線Ｃを、台座２付近で台座２と平行に移動させるのではなく、台座２の背面２ｂに向かって垂直に移動させる。このため、移動の途中で台座２等と接触するおそれが低いので、電線Ｃの接続作業が効率的である。
また、本実施形態のＬＥＤコネクタ組立体Ｌでは、電線Ｃが、配光面である取付面２ａの側を避けて配置されている。２本の電線Ｃは、ＬＥＤのアノードおよびカソードに直流電力を供給するものであり、極性の区別が必要となる。２本の電線Ｃについて極性を区別する方法として、被覆の色分けがあるが、２本の電線Ｃのうち一方を、ＬＥＤ素子１２の発光色、例えば白または黄色としても、他方は赤や黒といった、発光色と異なる色とする必要がある。これら２本の電線が、配光面である取付面２ａの側に配置されると、電線の影や色がカバーの外から見えるおそれがある。
本実施形態のＬＥＤコネクタ組立体Ｌによれば、電線Ｃが配光面である取付面２ａの反対の背面２ｂの側のみにあるので、電線Ｃの色や影が現れない。
またさらに、本実施形態のＬＥＤコネクタ組立体Ｌによれば、絶縁ハウジング３２が取付面２ａ側に、筒状部３２１から略直角に曲がった形状を有する。このため、絶縁ハウジング３２を含むコネクタ３の、取付面２ａ側に突出する高さが抑えられ、ＬＥＤ素子１２から出射する光が妨げられず、影や色が見えない。
なお、上述した実施形態では、本発明にいう、導体パターンに接続されたコンタクトの例として、導体パターン１３と弾性接触するコンタクト３１を示した。しかし、本発明はこれに限られるものではなく、例えば、コンタクトは、導体パターン１３に半田接続されたものであってもよい。
また、上述した実施形態では、本発明のＬＥＤコネクタ組立体として、ＬＥＤ電球に内蔵される例を説明したが、本発明のＬＥＤコネクタ組立体はこれに限られるものではなく、例えば、電球に内蔵されずに照明装置に直接に装着されるものであってもよい。
Ｌ コネクタ組立体
１ ＬＥＤモジュール
１１ 基板
１２ ＬＥＤ素子
１３ 導体パターン
２ 台座
２ａ 取付面
３ コネクタ
３１ コンタクト
３１１ 電線接続部
３１１ａ 抜止め片
３１３ 接続アーム
３２ 絶縁ハウジング
３２１ 筒状部
３２１ａ 開口
３２２ 腕部

Claims (4)

  1. 基板および該基板の表面に設けられたＬＥＤ素子を有し、前記表面に前記ＬＥＤ素子に繋がる導体パターンが設けられたＬＥＤモジュール、
    前記ＬＥＤモジュールよりも大きい取付面を有し、前記ＬＥＤモジュールが前記取付面に裏面を向けて取り付けられた台座、および、
    前記取付面から前記台座を貫いて延び、該台座を貫いて延びた先端に開口が形成された筒状の筒状部を有し、前記台座に固定されたハウジングと、前記取付面側の一端が前記導体パターンに接続されて前記筒状部内に延び、前記開口から前記筒状部内に挿入されてきた電線と接続する、該電線の抜止め片が形成されたコンタクトとを有するコネクタを備えたことを特徴とするＬＥＤコネクタ組立体。
  2. 前記ハウジングは、前記取付面側に、前記筒状部から略直角に曲がったＬ字状の形状を有するものであり、
    前記コンタクトは、前記取付面側において前記ハウジングの形状に従って曲がり、曲がった先が前記基板上の導体に接続されたものであることを特徴とする請求項１記載のＬＥＤコネクタ組立体。
  3. 基板および該基板の表面に設けられたＬＥＤ素子を有し、前記表面に前記ＬＥＤ素子に繋がる導体パターンが設けられたＬＥＤモジュール、および、該ＬＥＤモジュールよりも大きい取付面を有し、前記ＬＥＤモジュールが前記取付面に裏面を向けて取り付けられた台座を備えたＬＥＤコネクタ組立体に、電線を接続するコネクタであって、
    前記取付面から前記台座を貫いて延び、該台座を貫いて延びた先端に開口が形成された筒状の筒状部を有し、前記台座に固定されるハウジングと、
    前記取付面側の一端が前記導体パターンに接続されて前記筒状部内に延び、前記開口から前記筒状部内に挿入されてきた前記電線と接続する、該電線の抜止め片が形成されたコンタクトとを有することを特徴とするコネクタ。
  4. 前記ハウジングは、前記取付面側に、前記筒状部から略直角に曲がったＬ字状の形状を有するものであり、
    前記コンタクトは、前記取付面側において前記ハウジングの形状に従って曲がり、曲がった先が前記基板上の導体に接続されたものであることを特徴とする請求項３記載のコネクタ。
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