CN104613336A - 灯具结构 - Google Patents

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吴志郎
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Abstract

一种灯具结构包含一塑胶基座、一光源及一塑胶灯罩。塑胶基座包含相连的一装设部及一散热部。装设部具有二外壁面、二卡槽及一承载面。二卡槽分别位于二外壁面，且每一卡槽具有一限位面。二限位面延伸的二延伸面相交且夹一第一夹角。第一夹角小于180度。光源设于承载面。塑胶灯罩具有相连的一罩覆部及连接于罩覆部的相对两端的二卡扣部。二卡扣部分别具有一外侧面。二卡扣部装设于二卡槽，且二外侧面分别面向二限位面。罩覆部包覆光源。

Description

灯具结构
技术领域
本发明涉及一种灯具结构，特别是一种具有塑胶灯管的灯具结构。
背景技术
由于白光发光二极管(Light Emitting Diode，LED)为高效率、省能源、高效率、反应快、寿命长且无毒性的“绿色”光源，完全符合节能与环保的双重诉求。因此，白光发光二极管(LED)势必成为下世代的照明光源。
产业经济与趋势研究中心(Industrial Economics and Knowledge Center，IEK)预估2015年发光二极管(LED)照明的规模将达到约350亿美元。照明产业的渗透率约为30%，并以年成长率80%的速度快速成长。
现今大部分的发光二极管灯管使用铝或铝合金当作其散热基材。铝或铝合金制成的发光二极管灯管不但成本高且重量重。因此，业界开始研发由全塑胶制成的发光二极管灯管以降低灯管的重量及成本。然而，目前由塑胶制成的发光二极管(LED)灯管均存在组装可靠度不足及散热效率不足的问题。举例来说，就是灯管的上下盖容易因外力挤压而彼此脱离。因此，如何提高全塑胶灯管的组装可靠度及散热效率将是目前所需解决的问题之一。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种灯具结构，以提高全塑胶灯管的组装可靠度。
为了实现上述目的，本发明提供了一种灯具结构，其中，包含：
一塑胶基座，包含相连的一装设部及一散热部，该装设部具有连接于该散热部两端的二外壁面、二卡槽及一承载面，该二卡槽分别位于对应的该外壁面，且每一卡槽具有一限位面，该二限位面延伸的二延伸面相交且夹一第一夹角，该第一夹角小于180度；
一光源，设置于该承载面上；以及
一塑胶灯罩，包含相连的一罩覆部及二卡扣部，该二卡扣部分别连接于该罩覆部的相对两端，且每一该卡扣部分别具有一外侧面，该二卡扣部装设于相对应的该二卡槽，该二外侧面分别面向对应的该二限位面，且该罩覆部包覆该光源。
上述的灯具结构，其中，该二延伸面为该二限位面朝远离该光源的方向延伸，且该第一夹角介于20度至140度之间。
上述的灯具结构，该二限位面的该二延伸面与该承载面分别夹一第二夹角及一第三夹角，该第二夹角与该第三夹角介于20度至80度之间。
上述的灯具结构，其中，每一该卡槽还各包含至少一第一凸起微结构，该第一凸起微结构位于该限位面，每一该卡扣部还包含至少一第二凸起微结构，该第一凸起微结构啮合于该第二凸起微结构。
上述的灯具结构，其中，该装设部还包含二嵌合结构，该二外壁面分别通过对应的该嵌合结构而与该承载面连接，该嵌合结构为该承载面朝远离该散热部方向延伸的L型构件。
上述的灯具结构，其中，该光源包含一电路基板与至少一发光二极管，该至少一发光二极管设置于该电路基板上，且该电路基板与该二嵌合结构相互嵌合而设置在该承载面上。
上述的灯具结构，其中，该装设部还具有二斜面，每一该斜面连接于对应的该嵌合结构与该外壁面，使该承载面与该二斜面构成向该散热部方向凹陷的一凹槽。
上述的灯具结构，其中，该二斜面与该承载面分别夹一第四夹角及一第五夹角，且该第四夹角及该第五夹角介于135度至150度之间。
上述的灯具结构，其中，该凹槽相对于承载面还具有一底面，且该散热部具有一面向该底面的内壁面，该底面与该内壁面的最低点间的垂直距离介于1毫米至3毫米之间。
上述的灯具结构，其中，该散热部还具有多个凹凸微结构。
上述的灯具结构，其中，还包含二锁合槽，每一该锁合槽分别位于该卡槽相对于该嵌合结构的另一端，使该卡槽位于该嵌合结构与该锁合槽之间。
上述的灯具结构，其中，还包含至少一端盖与二锁固件，该端盖具有二孔洞，该二锁固件分别穿过该端盖的该二孔洞并锁于该塑胶基座的该二锁合槽。
上述的灯具结构，其中，该塑胶基座的材质为一导热塑胶，其包含一树脂及多个导热材料，该多个导热材料渗杂于该树脂内，该树脂为由聚丙烯及聚碳酸脂所构成的群组，该导热材料为由玻璃纤维、云母、粘土、碳酸钙、石墨、氧化镁、二氧化钛及氮化硼所构成的群组。
上述的灯具结构，其中，该树脂的含量介于40%至80%之间，该导热材料的含量介于60%至20%之间。
上述的灯具结构，其中，该塑胶基座的导热系数大于0.3瓦/米·开尔文。
本发明的技术效果在于：
本发明的灯具结构，由于其二限位面的延伸面间的夹角小于180度，故塑胶灯罩受到外力挤压时，二限位面会抵靠于二卡扣部的外侧面，以避免二卡扣部相对外扩而自卡槽脱出，进而提高灯具结构的组装可靠度。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
附图说明
图1为本发明第一实施例的灯具结构的剖面示意图；
图2为图1的分解示意图；
图3为图1的灯具结构的立体分解图；
图4为图1的灯具结构受到垂直水平面的外力挤压时的剖面示意图；
图5为本发明第二实施例的灯具结构的剖面示意图；
图6为本发明第三实施例的灯具结构的剖面示意图。
其中，附图标记
具体实施方式
下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：
请参照图1与图2。图1为根据本发明第一实施例所述的灯具结构的剖面示意图图2为图1的分解示意图。
本实施例的灯具结构10包含一塑胶基座100、一光源200及一塑胶灯罩300。其中，光源200设置在塑胶基座100上，且塑胶灯罩300装设在塑胶基座100上并覆盖光源200。
塑胶基座100包含相连的一装设部110及一散热部120。装设部110具有一承载面111、二外壁面112、二卡槽113、二锁合槽114及二嵌合结构115。二外壁面112连接于散热部120的两端，且二外壁面112分别通过对应的嵌合结构115而与承载面111连接。二卡槽113分别位于对应的外壁面112，且位于承载面111的相对两侧，通过卡槽113的设置，可以使塑胶灯罩300与塑胶基座100固定卡合。详细来说，每一卡槽113为外壁面112向内凹陷的一结构，且每一卡槽113具有一限位面113a，限位面113a为结构中的一斜面，且限位面113a与外壁面112连接。在本实施例中，限位面113a直接连接于外壁面112，但并不以此为限，在其他实施例中，二限位面113a也可以通过一导斜面连接于外壁面112。
在本实施例中，二限位面113a朝远离光源200的方向延伸的二延伸面113c相交而产生一第一夹角θ1，第一夹角θ1小于180度，在一实施例中，第一夹角θ1介于20度至140度之间，以增加二卡槽113的卡扣与限位的效果。
此外，二限位面113a的延伸面113c与承载面111分别夹一第二夹角θ2及一第三夹角θ3。第二夹角θ2与第三夹角θ3的角度分别介于20度至80度之间。本实施例的第二夹角θ2相等于第三夹角θ3，但并不以此为限，在其他实施例中，第二夹角θ2也可以相异于第三夹角θ3。
此外，为了方便描述，以下先以承载面111平行水平面为例，也就是说，二限位面113a的延伸面113c与水平面分别夹20度至80度。
本实施例的每一卡槽113还包含至少一第一凸起微结构113a，第一凸起微结构113a位于二限位面113a，以增加卡槽113卡固与限位的效果，进而避免塑胶灯罩300脱落。本实施例的第一凸起微结构113a是锯齿状凸起结构，但并不以此为限，举例来说，在其他实施例中，第一凸起微结构113a可以是凸肋、螺纹或凸柱等能增加限位面113a的摩擦阻力的结构。
二锁合槽114分别位于对应的外壁面112，且位于承载面111的相对两侧。详细来说，锁合槽114为外壁面112向内凹陷的一结构，且每一锁合槽114分别位于卡槽113相对于嵌合结构115的另一端，使卡槽113位于嵌合结构115与锁合槽114之间。
每一嵌合结构115连接承载面111与外壁面112。详细来说，嵌合结构115为承载面111朝远离散热部120方向延伸的L型构件，用来嵌合光源200，以使光源200设置在承载面111上。
散热部120还具有多个凹凸微结构121，使散热部120的表面积增加，进而增加散热部120的散热效果。
在本实施例中，塑胶基座100的装设部110与散热部120由导热塑胶压挤而成一体成型的结构。其中，导热塑胶包含一树脂及多个导热材料。这些导热材料渗杂于树脂内，以增加导热塑胶的导热系数。树脂的含量介于40%至80%，而导热材料的含量介于60%至20%。在本实施例中，树脂选自由聚丙烯及聚碳酸脂所构成的群组，而导热材料选自由玻璃纤维、云母、粘土、碳酸钙、石墨、氧化镁、二氧化钛及氮化硼所构成的群组。
举例说明，如表1与表2所述。表1与表2为导热塑胶的各配方的比例关系。
表1
聚丙烯 碳酸钙 滑石(talc) 石墨 抗氧化剂 晶核
phr phr phr phr phr phr
配方1 60 40 0 0 1 0.5
配方2 60 30 0 10 1 0.5
配方3 60 20 0 20 1 0.5
配方4 60 10 0 30 1 0.5
配方5 60 0 0 40 1 0.5
配方6 50 30 20 0 1 0.5
表2
PC 玻璃纤维 二氧化钛 氧化镁 碳化硅 石墨
phr phr phr phr phr phr
配方7 40 0 1 5 50 0
配方8 60 0 1 5 10 40
配方9 47.5 0 1 0 50 2.5
配方10 75 25 1 0 0 0
利用上述导热塑胶的配方制成的塑胶基座100的导热值可大于0.3瓦/米·开尔文(W/M·K)，以提升灯具结构10的散热效率。
在本实施例中，塑胶基座100为一体成型的结构，但并不以此为限，在其他实施例中，塑胶基座100也可以为非一体成型的结构。
光源200包含有电路基板210及至少一发光二极管220。发光二极管220设置于电路基板210上。光源200设置于装设部110，详细来说，承载面111的面积与电路基板210的面积大致相等，且电路基板210与装设部110的嵌合结构115相匹配，以使电路基板210能够与嵌合结构115相互嵌合进而固定设置在承载面111上。由于光源200固定于塑胶基座100且热接触于承载面111，故光源200运作时所产生的热量可透过装设部110的承载面111传递至散热部120。
塑胶灯罩300包含相连的一罩覆部310及二卡扣部320。其中二卡扣部320分别连接于罩覆部310的相对两端，每一卡扣部320分别具有一外侧面321及一第二凸起微结构322。第二凸起微结构322位于外侧面321，且与卡槽113中的第一凸起微结构113b相互匹配，且卡扣部320的外侧面321与卡槽113的限位面113a大致上为平行。因此，当二卡扣部320装设于相对应的二卡槽113时，第一凸起微结构113b与第二凸起微结构322会相互啮合，使塑胶灯罩300能够固定在塑胶基座100上。二外侧面321分别面向对应的二限位面113a，且罩覆部310包覆光源200。在本实施例中，卡扣部320的形状匹配于卡槽113镂空的形状，但并不以此为限，在其他实施例中，卡扣部320的形状也可以是部分匹配于卡槽113镂空的形状。此外，塑胶灯罩300的材质采用具有光扩散能力的树脂，例如：压克力树脂（PMMA）加上光扩散粒子，如：硅胶粒子或聚苯乙烯球粒子，或是聚碳酸酯（PC）加上光扩散粒子，如：硅胶粒子或PMMA球粒子。
此外，本实施例的光源200设置于导热塑胶制成的塑胶灯罩300与塑胶基座100内，由于塑胶能使位于塑胶灯罩300与塑胶基座100内的光源200及其他电子电路与外界电性绝缘，故灯具结构10能够轻易符合出厂前的高电压测试。
请参阅图3。图3为图1的灯具结构的立体分解图。
本实施例的灯具结构10包含二端盖400及多个锁固件500。二端盖400分别装设在组装后的塑胶基座100与塑胶灯罩300的相对两端，其中每一端盖400设有二孔洞410。在装设时，孔洞410分别对应锁合槽114的位置，各锁固件500分别穿过二端盖400上的二孔洞410并锁固于塑胶基座100相对两端的各锁合槽114，以令二端盖400分别锁固于塑胶基座100的相对两端。
请参阅图4。图4为图1的灯具结构受到垂直水平面的外力挤压时的剖面示意图。
本实施例的塑胶灯罩300的罩覆部310受到垂直于承载面111的外力F1挤压时，塑胶灯罩300的二卡扣部320理应会沿水平方向朝远离卡槽113的方向(分别沿箭头a、b的方向)外扩，进而导致塑胶灯罩300脱离塑胶基座100。然而，因为本实施例的二限位面113a的延伸面113c间的第一夹角θ1小于180度，换言之，二限位面113a的延伸面113c与水平面间（或承载面111）的第二夹角θ2与第三夹角θ3的角度分别大于0度，在一实施例中，第二夹角θ2与第三夹角θ3的角度分别介于20度至80度，故二卡扣部320要外扩时，二限位面113a会提供向内的外力F2、F3来抵靠住二卡扣部320以避免二卡扣部320相对外扩而自卡槽113脱出，进而提高灯具结构10的组装可靠度。
此外，二卡扣部320卡扣于二卡槽113时，因为卡槽113的第一凸起微结构113b会啮合于卡扣部320的第二凸起微结构321，故能够更进一步提高灯具结构10的组装可靠度。
请参阅图5，图5为根据本发明第二实施例所述的灯具结构的剖面示意图。本实施例与上述图1的实施例相似，故仅针对两实施例相异之处进行说明。
本实施例的装设部110还具有二斜面116，每一斜面116连接于对应的嵌合结构115与外壁面112，以使承载面111与二斜面116构成向散热部120方向凹陷的一凹槽117。其中二斜面116与承载面111分别夹一第四夹角θ4及一第五夹角θ5，且第四夹角θ4及第五夹角θ5分别介于135度至150度。在本实施例中，第四夹角θ4的角度相同于第五夹角θ5，但并不以此为限，在其他实施例中，第四夹角θ4的角度也可以相异于第五夹角θ5。
此外，凹槽117相对于承载面111另具有一底面117a。散热部120相对于凹凸微结构121具有一内壁面122。内壁面122面向底面117a。其中凹槽117的底面117a与散热部120的内壁面122的最低点间的垂直距离H介于1毫米至3毫米之间。
光源200通过嵌合结构115而固定在承载面上111，且发光二极管220在发出光束时，斜面116会遮住光束边缘的光线。由于光束边缘常会产生光斑现象，故斜面116遮住光束边缘的光线，有助于减缓光斑现象而提升照明品质。此外，由于承载面111与二斜面116构成向散热部120方向凹陷的凹槽117，使得光源200与塑胶灯罩300的距离相对拉长，可提升整体的扩散效果，并产生漂亮的光型。
请参阅图6，图6为根据本发明第三实施例所述的灯具结构的剖面示意图。本实施例与上述图5的实施例相似，故仅针对两实施例相异之处进行说明。
本实施例的与图5的实施例相异之处在于图5的实施例的灯具结构10为圆形，而本实施例的灯具结构10为椭圆形。此外，本实施例的装设部110并无锁合槽114。
根据上述本发明所公开的灯具结构，由于本实施例的二限位面的延伸面间的夹角小于180度，故塑胶灯罩受到外力挤压时，二限位面会抵靠于二卡扣部，以避免二卡扣部相对外扩而自卡槽脱出，进而提高灯具结构的组装可靠度。
此外，二卡扣部卡扣于二卡槽时，卡槽的第一凸起微结构会啮合于卡扣部的第二凸起微结构，以更进一步提高灯具结构的组装可靠度。
另外，塑胶基座及塑胶灯罩由上述导热塑胶制成，故能增加塑胶的导热系数，以提升灯具结构的散热效率。
最后，由于光源设置于导热塑胶制成的灯罩与基座内时，塑胶能保护光源与外界电性绝缘，故灯具结构能够轻易符合出厂前的高电压测试。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (15)

1.一种灯具结构，其特征在于，包含：
一塑胶基座，包含相连的一装设部及一散热部，该装设部具有连接于该散热部两端的二外壁面、二卡槽及一承载面，该二卡槽分别位于对应的该外壁面，且每一该卡槽具有一限位面，该二限位面延伸的二延伸面相交且夹一第一夹角，该第一夹角小于180度；
一光源，设置于该承载面上；以及
一塑胶灯罩，包含相连的一罩覆部及二卡扣部，该二卡扣部分别连接于该罩覆部的相对两端，且每一该卡扣部分别具有一外侧面，该二卡扣部装设于相对应的该二卡槽，该二外侧面分别面向对应的该二限位面，且该罩覆部包覆该光源。
2.如权利要求1所述的灯具结构，其特征在于，该二延伸面为该二限位面朝远离该光源的方向延伸，且该第一夹角介于20度至140度之间。
3.如权利要求1所述的灯具结构，其特征在于，该二限位面的该二延伸面与该承载面分别夹一第二夹角及一第三夹角，该第二夹角与该第三夹角介于20度至80度之间。
4.如权利要求1所述的灯具结构，其特征在于，每一该卡槽还各包含至少一第一凸起微结构，该第一凸起微结构位于该限位面，每一该卡扣部还包含至少一第二凸起微结构，该第一凸起微结构啮合于该第二凸起微结构。
5.如权利要求1所述的灯具结构，其特征在于，该装设部还包含二嵌合结构，该二外壁面分别通过对应的该嵌合结构而与该承载面连接，该嵌合结构为该承载面朝远离该散热部方向延伸的L型构件。
6.如权利要求1所述的灯具结构，其特征在于，该光源包含一电路基板与至少一发光二极管，该至少一发光二极管设置于该电路基板上，且该电路基板与该二嵌合结构相互嵌合而设置在该承载面上。
7.如权利要求1所述的灯具结构，其特征在于，该装设部还具有二斜面，每一该斜面连接于对应的该嵌合结构与该外壁面，使该承载面与该二斜面构成向该散热部方向凹陷的一凹槽。
8.如权利要求7所述的灯具结构，其特征在于，该二斜面与该承载面分别夹一第四夹角及一第五夹角，且该第四夹角及该第五夹角介于135度至150度之间。
9.如权利要求7所述的灯具结构，其特征在于，该凹槽相对于承载面还具有一底面，且该散热部具有一面向该底面的内壁面，该底面与该内壁面的最低点间的垂直距离介于1毫米至3毫米之间。
10.如权利要求1所述的灯具结构，其特征在于，该散热部还具有多个凹凸微结构。
11.如权利要求1所述的灯具结构，其特征在于，还包含二锁合槽，每一该锁合槽分别位于该卡槽相对于该嵌合结构的另一端，使该卡槽位于该嵌合结构与该锁合槽之间。
12.如权利要求11所述的灯具结构，其特征在于，还包含至少一端盖与二锁固件，该端盖具有二孔洞，该二锁固件分别穿过该端盖的该二孔洞并锁于该塑胶基座的该二锁合槽。
13.如权利要求1所述的灯具结构，其特征在于，该塑胶基座的材质为一导热塑胶，其包含一树脂及多个导热材料，该多个导热材料渗杂于该树脂内，该树脂为由聚丙烯及聚碳酸脂所构成的群组，该导热材料为由玻璃纤维、云母、粘土、碳酸钙、石墨、氧化镁、二氧化钛及氮化硼所构成的群组。
14.如权利要求13所述的灯具结构，其特征在于，该树脂的含量介于40%至80%之间，该导热材料的含量介于60%至20%之间。
15.如权利要求11所述的灯具结构，其特征在于，该塑胶基座的导热系数大于0.3瓦/米·开尔文。
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