低压LED橱柜灯带的制作方法

相关申请的交叉引用

该非临时申请要求2017年11月22日提交的美国临时申请号62/590,264的优先权，其内容通过引用合并于此。

本发明涉及橱柜或类似任务灯带。

背景技术：

常规灯带或任务灯具有容纳诸如荧光灯管的光源的细长壳体。灯带的背面具有安装硬件，用于安装到要照明的工作区域上方的悬吊式橱柜或拱形表面上。灯带的电源由工厂设定的固定长度(通常为12英寸或24英寸)的120v/220vac缆线提供，该缆线从壳体的一端延伸出。ac缆线终止于三叉插头，该插头插入标准ac电源插座(outlet)中。

存在通常用于照亮计算机工作站的任务和橱柜led灯带。这类灯带使用通常为12v或24v直流电(dc)的电压。来自壁装电源插座的电源通过变压器供电，该变压器包括ac至dc整流器“块体(brick)”，该块体具有终止于微型插头的缆线。微型插头插入灯带的一端。该缆线是具有由工厂决定的预设长度(通常为4英尺、6英尺或12英尺)的预切段。该缆线可以包括通/断(onoff)电源开关，或者电源开关可以位于灯带上。

技术实现要素：

在优选实施例中，本发明涉及一种用于由终端用户安装的橱柜照明套件。该套件包括：多个灯带，每个灯带包括具有细长长度并带有第一端和第二端的壳体；透镜，其覆盖壳体的至少一部分；led条，其沿着该细长长度设置在壳体内并具有发射穿过透镜的光的多个led；第一电连接器，其设置在壳体第一端处并被检视盖包围，其中该电连接器包括被接线到led条的接收孔和偏置夹；以及第二电连接器，其设置在壳体第二端处并被检视盖包围，其中该电连接器包括被接线到led条的接收孔和偏置夹。该套件包括控制盒，该控制盒具有作为电源开关、调光器和/或ir接近度传感器进行操作的电子器件。该控制盒具有ac适配器，该ac适配器包括变压器和ac/dc整流器，以接收并转换输入的ac电力，从而向控制盒输出dc电力。该套件被提供有电缆线轴，该电缆线轴被终端用户切割成期望长度或电缆区段。该电缆线轴包括三线核心。该三线核心的末端被剥去绝缘层并且插入灯带或控制盒的一端中。因此，多个灯带经由电缆区段与控制盒互连。

灯带和控制盒包括电连接器，以便可轻松推动并电缆区段锁定连接。机械释放机构也允许用户拆卸电缆区段。根据一个实施例，该套件可以包括带有控制盒和电源的许多灯带(可能是10个或更多个)。可以单独购买额外的灯带并且稍后可以将其添加到现有系统中。灯带和控制盒可以像铁路货车车厢那样串联在一起。系统中的灯带的数量仅受led功耗、电缆的载流能力和功率变压器输出的限制。在使用许多灯带的系统中，接线盒可以用于电缆区段和电源的汇合点。

该套件优选包括带有三线核心的电缆线轴。该电缆被终端用户切割成期望的长度。电线中的两根传导dc电力，而第三根电线传导用于灯带的不同功能的控制信号。例如，由于系统是通过数字电子器件操作的，因此每个灯带可以具有其自己的带有可选调光功能的电源开关。控制盒可以具有用于检测用户接近度的ir(红外)运动传感器、用于关闭灯带的计时器以及电源开关的任意组合。控制盒内部的电子器件可以包括调用上一次调光设置或计时器设置的记忆功能。各个灯带可以具有拥有其自己的光谱输出颜色的led，例如中性白色、较暖颜色或较冷颜色。因此终端用户可以混合并匹配较暖灯带或较冷灯带。

附图说明

图1(a)示出被接线并准备好安装的优选实施例的橱柜led灯套件。图1(b)是是控制盒的优选实施例的放大图。图1(c)示出被插入灯带的一端内的三线电缆。

图2示出优选实施例的套件的一些典型部件。

图3是优选实施例的led灯带的分解图。

图4(a)示出带有电线连接器孔和按钮通/断开关的灯带的一端。图4(b)示出其上连接有三线电缆的灯带的一端。

图5是在灯带的一端内部的电线连接器的放大图，其中盖子被拆卸。

图6(a)代表具有10组不同色温的灯带的套件。图6(b)示出用于为套件供电的可选的接线盒和ac适配器。图6(c)描绘未切割电缆的线轴。

图7是优选实施例的控制盒的透视图。

具体实施方式

在优选实施例中，本发明涉及一种低压led橱柜或任务灯带，其包括以线轴形式提供给消费者并且可以被切割成定制长度的电缆。led灯带包括电性压接配合件，以便接收电缆的裸线。一旦消费者或电工将电缆剪成期望的定制长度，他就会剥去电缆的绝缘套而留下裸线，然后他将裸线插入灯带内部的导电压接配合件中，以完成电连接。优选实施例使用20-22规格(gage)的实芯电缆，该实芯电缆对于高达48瓦的功率是良好的，并且在工业中是常用的，并且这种电线具有足够的刚度和柱强度，使得裸露端可以被推入配合件中而不会弯曲或扭结。一旦被推入，则电配合件将具有摩擦或弹簧偏置的夹爪，这些夹爪不允许裸露端被拉出并脱离。因此，具有简单家用工具的消费者能够安装本发明的灯带套件并将电缆剪断成适合于该应用的定制长度。

图1(a)示出一个优选实施例，其中第一灯带10连接到控制盒14并且控制盒14连接到第二灯带10。三个部件优选如图所示串联连接。控制盒14由包括内部ac至dc整流器的变压器16供电。变压器16优选具有48w或60w的负载定额，并且具有适合于美国的任何普通的120vac壁装电源插座的插头，但是可以根据市场需求调适到欧洲或亚洲的电气标准。变压器16将电压从120vac降压至通常12v/24vdc，以驱动控制盒14中的数字电子器件和灯带10内部的led。变压器16“块体(brick)”也可以将led驱动器保持在内部。图2中示出用于该变压器的其他配置，包括变压器16、集成式插头变压器16’以及在一个系统中当将许多灯带连接在一起时与接线盒配合使用的大容量变压器16”。因此，在图1(a)中，存在从插头到变压器16的120v交流电(ac)，该变压器向控制盒14输出12/24v直流电(dc)。然后控制盒14将12/24v直流电(dc)馈送到两个灯带10。在可替代实施例中，每个系统可以使用一个以上的控制盒14，但这不是必须的。

第二灯带10在图1(a)中被显示为与控制盒14和第一灯带串联连接，就像铁路货车车厢那样。用户可以将越来越多的灯带(可选地多达几十个)添加到图1(a)中所示的两个灯带的开放式连接器端。

图2示出了套件的一些典型内容并组装了系统以进行安装。电缆区段12优选最初以未切割电缆的盘绕线轴18的形式被提供给套件。然后，终端用户或电工选择期望的长度并切割各个电缆区段12。电缆区段12的自定义长度允许将灯带10定位在与个人工作站或办公室照明需求相匹配的自定义配置中。

来自线轴18的电缆优选为20或22awg规格尺寸的低压12/24v直流电(dc)，其将三根离散的实芯电线20捆绑在一起，如图2所示。线轴18优选承载10英尺、25英尺或100英尺长度的未切割电缆。当然，可以考虑其他长度。三根电线20中的两根向灯带10提供dc电力，而第三根电线包含来自控制盒14的控制信号，以控制连接在一起的灯带10的调光、通/断或自动关断计时器功能。三根电线20可以用颜色编码；通常中心电线包含控制信号。一旦剥去绝缘层，则将三根电线20的引线推入位于灯带10或控制盒14的相对两端处的电连接器或插座中。

图3是优选实施例的灯带10的分解图。灯带10包括由金属或塑料制成的细长壳体22。长的导电条或基板24具有安装于其上的多个led26。可以为不同的色谱照明(即相关色温或cct)安装不同颜色的led，这意味着一个灯带可能发出较暖的色谱光，而另一个灯带可能发出较冷的色谱光，或者介于两者之间的任何光，例如，中性白光。这样一来，终端用户可以选择具有发出期望色温的led的独立灯带或整个套件。在各种优选实施例中，单个灯带可以发出4000度k的白光或2700度k的暖光的cct色温。led的集总光输出超过300流明，同时消耗4w的电力。该亮度足以照亮36英寸的机柜或工作站的工作区域。

可选的半透明透镜、漫射器和/或反射器28覆盖led条24并将其封闭在壳体22内。在壳体22的每个相对端30、32处都有电连接器34、36。电连接器36包括接收电缆区段12的三根电线20的三个孔38。在电连接器孔38中存在用于将电线20保持在其中的机构，该机构优选地通过弹簧偏压或弹簧力来促使夹子接合电线20。电线20和连接器之间的摩擦接合也是可预期的。用足够的力夹紧被保持的电线20，以使其不能被轻易地从孔38中拉出。实芯电线20具有足够的柱强度，因此可以在手指压力下将其推入接收孔38中，而不需要任何工具。存在位于连接器36的顶部的三个释放孔40，这些释放孔允许用户抵消夹子对电线20的偏置，从而可以将电线松开并从连接器36中拉出和拆卸。在灯带的两端30、32处的电连接器36被电连接到灯条24并进而连接到led26。存在可选的检视盖(accesscover)42，该检查盖卡接在壳体22上的适当位置以覆盖每个电连接器34、36。盖42是可移除的，以允许别针、回形针或螺丝刀进入下面的释放孔40。

所公开的电连接器34、36可以是现成可购买的。其在本领域中通常被称为wago电连接器或端子。例如德国专利申请公开号de102013101830b4(endmann)中公开了wago电连接器，该专利申请的内容通过引用合并于此。

优选实施例的灯带10在24v直流电(dc)下的额定功率为4w，并且被用于2类电源。灯带10优选具有约10英寸长、约0.75英寸宽和约0.25英寸厚的成比例尺寸。其他尺度和比例也是可预期的。细长壳体22由诸如铝或钢的金属薄片制成。壳体22或套件可以包括安装装置，例如，钩、孔眼、夹子、磁体、维可牢尼龙搭扣(velcro)、螺纹孔、螺钉紧固件等，用于安装到柜子、餐具柜、书架、隔板、墙壁等。双面胶带或维可牢尼龙搭扣粘接带是优选的，并且足以安装灯带10，因为灯带非常小并且重量非常非常轻。

如图3所示，每个灯带10可以包括其自己的开关44，该开关44接线到带24并突出穿过透镜28。它可选地由按钮46覆盖并由按钮46操作。开关44优选是通/断(on/off)开关，但是可以包括调光功能以便当被按下时对led26的光输出进行调光。此外，开关44内部的数字电子器件可以包括保持先前用户设置的调光水平的存储器。因此，终端用户可以方便地从最靠近他或她的灯带上打开/关闭所有灯带或对其进行调光。

图4(a)示出了灯带10的壳体端部30、32，其中可看见三个插入孔38。图4(b)示出了如上所述插入到电连接器34中的电缆区段12的三根电线20。

图7是优选实施例的控制盒14的透视图。理想情况下，控制盒14应安装在离使用者最近的位置，以便随时使用。它优选是正方形形状，并且在两个相对的边缘面上优选为wago电连接器，该wago电连接器具有三个孔38以接收如上所述的三根电线20。在控制盒14的顶部上有三个电线释放孔40。在控制盒14的另一个边缘面上可以看到可选的计时器滑动开关48。滑动开关48可以设置在ir传感器50检测到没有运动时灯带将在多长时间内关闭，或者可以打开或关闭出厂时设置在例如几个小时的自动关断计时器功能。红外(ir)传感器和计时器的结构结合了已知的现成数字电子器件。

图6(a)、图6(b)和图6(c)示出了替代实施例的套件配置。图6(a)示出了一个套件可以包含10组较暖色的灯带10，或10组较冷色的灯带。图6(b)示出了用于连接多达10个灯带的48w直流电线接线盒52。带有120/220v高压的romex电缆(未显示)连接到直流电线接线盒52，并且接线盒52将输出分配到延伸出另一侧的12/24v低压电缆。从接线盒52出来的低压电缆可以并联布置，以直接插入大约六个灯带中。或者可以将低压电缆直接插入串联连接的六个灯带中。接线盒52可以包括变压器/整流器、led驱动器和电源壁装插头的任意组合。图6(b)还示出了用于为多达10个灯带供电的48w适配器16，其类似于图1(a)中所示的变压器块体16。图6(c)示出了未切割的100英尺长的三线电缆的线轴18。

通过优选实施例的套件，低压电线被直接连接到灯带。因此，该套件包含的灯带没有多余的电缆，这些电缆既难看又笨重并且可能会缠结或扭曲。如果电源远离灯带安装地点的实际位置，则终端用户只需切割较长长度的电缆即可将电源插座连接到灯带。当零售商准备库存时，无需搬运带有很多不同固定长度(具有许多sku)的电缆的灯带，因为消费者可以根据需要在现场切割电缆的长度。消费者也可以挑拣和选择针对不同色温的独立灯带或套件，以匹配特定的照明要求。以后可以购买更多的独立灯带，然后将其添加到原始套件中预先存在的灯带系统。

尽管已经示出和描述了本发明的特定优选实施例，但是很明显，在不脱离本发明的精神和范围的情况下可以进行各种修改。预期来自一个实施例的元件可以组合或替换来自另一实施例的元件。