CN100530724C - Led照明灯 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种LED照明灯，该LED照明灯包括：包含在多角形支撑构件的各个侧面上配置多个LED元件的发光部分和被设置在与发光部分不同的位置上并形成有与LED元件电连接的多个端子电极的连接部分的灯体；和装配灯体的连接部分并具有与端子电极电连接的一对输出端子的插座。该LED照明灯被配置为提高可靠性和长期稳定性并降低在更换光源中涉及的成本。

Description

LED照明灯
技术领域
本发明涉及使用多个发光二极管元件作为光源的LED照明灯。
背景技术
作为常规的LED照明灯的例子，其中多个发光二极管代替荧光光源被安装到现成荧光灯照明器具上的荧光灯状LED灯被公开(参见专利文献1)。使用多个发光二极管作为光源的车辆安全信号灯设备也是已知的(参见专利文献2)。这种常规技术中的荧光灯状LED灯和车辆安全信号灯设备中的每一种通常具有图12所示的在一个板94上安装多个发光二极管93的结构。对于板94，通常使用玻璃环氧板。板94具有上表面，该上表面具有印刷在上面以形成照明电路的导电图案。发光二极管93中的每一个包含引线93a和被设置在板94中用于在其中嵌入引线93a的引线插入孔94a，并通过通过焊料93b将各引线固定到板上被安装到板94上。
但是，在常规荧光灯状LED灯和常规车辆安装信号灯设备中，由于多个发光二极管93仅一个接一个地被固定到板94上，因此，对于焊接发光二极管来说发热量增加。焊接产生的热通过引线93a被传送给发光二极管，因此，出现发光二极管93受到热损伤的可能性；因此作为照明灯降低可靠性。并且，存在这样一种问题，即，当照明灯具有具有高的功率时，发光二极管的热容量不可避免地增加，并且焊接发光二极管所需的热量被高热容的发光二极管吸收，这使得难以焊接二极管。并且，由于发光二极管通过焊接被固定，因此存在这样一种问题，即，去除受损的发光二极管需要麻烦和耗时的操作，因此需要其整个设备的更换而不是仅仅更换发光二极管，从而导致成本增加。
专利文献1：日本专利申请公开No.2004-303614(第5-7页，图1和图2)
专利文献2：日本专利申请公开No.2000-222915(第2页，图5和图6)
发明内容
本发明要解决的问题
本发明的目的是提供被配置为增强可靠性和长期稳定性并降低在更换其光源中涉及的成本的LED照明灯。
解决问题的手段
为了实现上述目的，根据本发明的LED灯包括具有发光部分和连接部分的灯体和可可拆卸地固定灯体的连接部分的插座。通过在多棱柱状支撑构件的各个侧面上配置多个发光二极管元件(以下称为LED元件)构建灯体的发光部分，并且，在支撑构件的一个端部上设置并通过集中地配置与多个LED元件电连接的共用端子电极形成连接部分。插座包含要与共用端子电极电连接的输出端子。
在本发明的一个实施例中，端子电极被设置在支撑构件的各个侧面上，并且，被设置在各侧面上的所有端子电极沿连接部分在插座中的插入方向被设置在各端面中的相同的相应位置中。另外，端子电极包含分别与各LED元件的阴极电极和阳极电极连接的阴极端子电极和阳极端子电极，阴极端子电极和阳极端子电极沿连接部分在插座中的插入方向被设置在相互偏移的位置上。
并且，在本发明的一个实施例中，插座具有具有与支撑构件的形状类似的多角形断面形状的凹部，灯体的连接部分可可拆卸地固定在凹部中，与端子电极接触的连接电极被设置在凹部的内周面上，并且连接电极被配置为要与输出端子电接触。另外，连接电极包含一对带状电极，一个带状电极与设置在支撑构件的侧面上的所有阴极端子电极接触，并且另一带状电极与设置在支撑构件的侧面上的所有阳极端子电极接触。
本发明的效果
由于根据本发明的LED照明灯包含灯体和装配灯体的插座，因此不需要发光二极管的焊接并因此不需要回流工艺。因此，对于发光二极管的热致损伤可被避免，并且LED照明灯的可靠性和长期稳定性得到提高。另外，由于不需要考虑耐热性，因此出现选择构件的自由度增加并使得更容易选择材料的有利的效果。并且，由于当更换LED照明灯的光源时不需要更换整个装置，因此可以实现较低的更换成本。
附图说明
图1是示出根据本发明的LED照明灯的一个实施例的外视图，其中灯体与插座分开。
图2是沿图1中的线A-A的断面图。
图3是沿图1中的线B-B的断面图。
图4是表示安装在灯体上的LED单元的一个实施例的前视图。
图5是沿图4中的线C-C的断面图。
图6是沿图1中的线D-D的断面图。
图7是沿图6中的线E-E的断面图。
图8是局部剖面外视图，其中灯体被安装在插座内。
图9是插座通过焊接被安装在母板上的一个实施例的断面图。
图10是插座被可拆卸地安装在母板上的一个实施例的断面图。
图11是具有盖子的插座的断面图。
图12是示出常规荧光灯状LED灯的一个例子的示图。
具体实施方式
以下参照附图详细说明本发明的优选实施例。
根据本发明的一个实施例的LED照明灯包含多边柱状支撑构件15和设置在支撑构件的侧面上的多个LED元件，并且，设置在支撑构件的一端上的LED元件的端子电极可被可拆卸地安装在插座中。LED照明灯通过插座被安装在母板上或与与电源直接链接的外部插座连接。由此，能够降低更换光源的成本。以下，参照图1～11说明本发明的特定实施例。
在图1～3中示出根据本发明的LED照明灯的一个实施例。如图1所示，LED照明灯10包含具有发光部分12和连接部分13的灯体11和其中装配灯体11的连接部分13的插座14。如图2和图3所示，灯体11的发光部分12被构建为使得LED单元16被设置在具有六角形柱状的支撑构件15的各个侧面上。连接部分13被设置在支撑构件15沿支撑构件15的高度方向与具有多角形侧面的发光部分12相对的端部上，并且，与被配置在LED单元16中的每一个中的多个LED元件电连接的一对端子电极17和18被设置在各个LED单元16上。应当注意，支撑构件15由诸如铝或铜合金等的具有高的热导率的金属材料制成，以有利于LED元件产生的热的释放。
在本实施例中，如图4和图5所示，LED单元16中的每一个包含具有矩形断面形状的延伸的基座19、在基座19的上表面上结合的电路板20和沿基座19的长度方向以均匀的间隔配置的9个LED元件26。基座19由例如诸如铜合金等的具有高的热导率的金属材料制成。电路板20由例如柔性板或玻璃环氧板等构成。应当注意，由于基座19被设置在电路板20下面，因此能够减小电路板的厚度。
被设置为沿基座19的长度方向穿过电路板20的细长孔21被设置在电路板20的中心部分中。沿孔21的两侧延伸的布线图案22和23被设置在电路板20的上表面上，分别与布线图案22和23连接的多个(在本实施例中为9个)内连接电极24和25以规则的间隔被设置。布线图案22和23延伸到电路板20的一端，使得一对端子电极17和18中的每一个被设置在布线图案中的每一个的引导端。端子电极包含分别连接到各LED元件26的阴极电极和阳极电极上的阴极端子电极17和阳极端子电极18。阴极端子电极17和阳极端子电极18沿连接部分13在插座中的插入方向即沿基座19的长度方向或支撑构件15的高度方向被设置在相互偏移的位置中。
多个LED元件26被配置在在设置在电路板20中的孔21的内部露出的基座19的上表面上，通过银膏被固定到基座19的上表面上，并分别通过细金属线27和28连接到内连接电极24和25上。LED元件26、布线图案22和23和细金属线27和28被由环氧树脂或硅树脂等制成的透光树脂体29密封。应当注意，被设置在电路板20的一个端部上的阴极端子电极17和阳极端子电极18处于这样一种状态，即，它们从树脂体29中露出，并且，当LED单元16被设置在支撑构件15上时，一个端部形成灯体11的连接部分13。
当向上述结构的LED单元16的阴极端子电极17和阳极端子电极18施加驱动电压时，所有的9个LED元件26通过布线图案29被点亮，并且光穿过树脂体29被发射出。由于LED元件26的下表面与具有高的热导率的基座19紧密接触，因此在LED元件26中产生的热有效地通过基座19被释放。
如图6和图7所示，插座14通过树脂材料形成为筒形状。在插座14的上表面中形成其中可可拆卸地固定灯体11的连接部分13的六角形断面的凹部30，并且一对输出端子35和36的引导端部分35a和36a从插座的下表面伸出。与设置在灯体11的连接部分13的各个单元上的阴极端子电极17和阳极端子电极18电连接的一对外部连接电极被设置在凹部30的内周面上。外部连接电极包含沿凹部30的内周面设置的一对带状电极31和32，该对带状电极31和32与其中已设置阴极端子电极17和阳极端子电极18的位置对应以预定的间隔被设置。由于带状电极31和32与安装在支撑构件15的侧面上的所有六个LED单元16的阴极端子电极17和阳极端子电极18接触，因此它们用作配置在各LED单元16上的所有LED元件26的共用电极。
另外，被配置为向插座14的凹部30的中心突出的突起33和34被设置在带状电极31和32上。突起33和34被设置在使得当灯体11的连接部分13被装配到凹部30中时它们分别与端子电极17和18接触的位置上。更特别地，在一个带状电极31上形成与LED单元16的阴极端子电极17接触的突起33，并且，在另一带状电极32上形成与LED单元16的阳极端子电极18接触的突起34。在本实施例中，突起33和34被构建为半球形状并具有适当的弹性，并且通过模压工艺等形成于由例如金属带状材料制成的带状电极31和32上的预定位置上。
输出端子35和36分别在相互面对的位置上与带状电极31和32连接。输出端子35和36穿过插座14的外周壁的内部，使得其引导端部分35a和36a从插座14的下表面伸出。
图8示出在插座14的凹部30中装配灯体11的连接部分13的状态。如图8所示，通过将连接部分13的引导端13a插入凹部30中直到引导端13a邻接凹部30的底表面30a，设置在凹部30的内周表面上的一对带状电极31和32的突起33和34与设置在连接部分13的侧面上的阴极端子电极17和阳极端子电极18接触和电连接。此时，由于图7所示的突起33和34具有适当的弹性，因此实现突起与阴极及阳极端子电极之间的安全和稳定的电连接。这样，本实施例中的LED照明灯10被配置为附加地用作开关，由此可通过将灯体11的连接部分13插入插座14中或从中取出实现电开启和关闭。
在图9～11中示出插座14在母板40上的安装方法的一个实施例。在图9所示的安装方法中，插入插座14的输出端子35和36的插入孔被设置在母板40中，并且插座14的输出端子35和36的引导端部分35a和36a被插入插入孔中并被焊料43固定，由此允许插座14被安装在母板40上并允许输出端子35和36与在母板40上布线的电路连接。因此，通过将灯体11的连接部分13装配到要被安装到母板40上的插座14的凹部30中，LED单元16的所有LED元件26被通电以发光。
在图10所示的安装方法的一个实施例中，加强片44和45被固定到设置在母板40中的插入孔41和42的上缘上，并且可简单地通过将输出端子装配到插入孔41和42中使插座14的输出端子35和36与母板40电连接。
另外，在图11中示出在在插座14的下表面上设置盖子46的情况下的安装方法的一个实施例。与插座14的带状电极31和32连接的一对输出端子47和48被设置在盖子46的外周表面和中心部分上，并且可通过将盖子46插入与电源等连接的另一插座(未示出)中实现电连接。
应当注意，在上述实施例中，虽然说明了六角形支撑构件15，但它不限于六角形形状，并且诸如正方形形状或八角形形状等的其它多角形形状的支持构件可被使用。
并且，在上述实施例中，虽然说明了在支撑构件15的侧面上配置LED单元16的情况，但可以代替使用LED单元16直接在支撑构件的侧面上配置各单个发光二极管以形成发光部分。
并且，在上述实施例中，虽然说明了在一对带状电极31、32上设置半球形突起33、34的情况，但是突起不限于半球形形状，条件是它们具有适当的弹性。
另外，应当注意，在根据本发明的LED照明灯中，可以对上述优选实施例进行各种修改和变更。
工业适用性
根据本发明的LED照明灯可被广泛用作一般的照明设备或车辆上安装的前灯等的照明光源。
附图标记的说明
10    LED照明灯
11    灯体
12    发光部分
13    连接部分
14    插座
15    支撑构件
16    LED单元
17    阴极端子电极(端子电极)
18    阳极端子电极(端子电极)
19    基座
20    电路板
21            孔
22、23        布线图案
24、25        内连接电极
26            LED元件
27、28        金属细线
29            树脂体
30            凹部
31、32        带状电极(外部连接电极)
33、34        突起
35、36        输出端子
40            母板
41、42        插入孔
43            焊料
44、45        加强片
46            盖子
47、48        输出端子

Claims (8)

1.一种发光二极管照明灯，包括：
包含发光部分和连接部分的灯体，在发光部分中，在多角形支撑构件的各个侧面上配置有多个发光二极管元件，在连接部分中，在该支撑构件的一个端部上集中地形成与所述多个发光二极管元件电连接的共用端子电极；和
插座，灯体的连接部分能够可拆卸地固定在该插座中，并且该插座具有与共用端子电极电连接的一对输出端子。
2.根据权利要求1的发光二极管照明灯，
其中，通过在支撑构件的各个侧面上安装发光二极管单元来形成发光部分，并且，发光二极管单元中的每一个都包含配置所述多个发光二极管元件的基座和密封发光二极管元件的透光树脂体。
3.根据权利要求1的发光二极管照明灯，
其中，共用端子电极中的每一个都包含一对阴极和阳极端子电极，
并且，阴极端子电极和阳极端子电极沿连接部分在插座中的插入方向被设置在相互偏移的位置上。
4.根据权利要求3的发光二极管照明灯，
其中，所述多个发光二极管元件中的每一个的阴极电极和阳极电极分别与各共用端子电极的阴极端子电极和阳极端子电极连接。
5.根据权利要求1的发光二极管照明灯，
其中，在插座中形成的凹部具有与支撑构件的形状相同的多角形断面形状，并且灯体的连接部分能够可拆卸地安装在凹部中，
并且，要与共用端子电极接触的外部连接电极被设置在凹部的内周面上，
并且，外部连接电极被配置为与该对输出端子电接触。
6.根据权利要求5的发光二极管照明灯，
其中，外部连接电极包含一对带状电极，
并且，一个带状电极要与设置在支撑构件的侧面上的所有阴极端子电极电接触，并且另一带状电极要与设置在支撑构件的侧面上的所有阳极端子电极电接触。
7.根据权利要求5的发光二极管照明灯，
其中，外部连接电极包含被配置为当与共用端子电极接触时按压共用端子电极的突起。
8.根据权利要求5的发光二极管照明灯，
其中，输出端子包含突出到插座外部的引导端部分，
并且，引导端部分要被固定到母板上。
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