JP3132536U - Ledモジュール - Google Patents

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Abstract

【課題】操作時に急速に熱発散ができるLEDモジュールの提供。
【解決手段】以下のものを含むLEDモジュール、ヒートシンクは一部分を絶縁層で覆われ、そのため上凹部に凹み部を有するもの、複数の設置用通し穴は頂部と底部を貫くもの、LEDはヒートシンクの凹み部に設けられたもの、金属伝導板は設置用通し穴により固定されヒートシンクの外部に伸びるもの、導線は金属伝導板とLEDの正・負極の間にそれぞれ接続されるもの、光透過性樹脂はLED上方で凹み部と嵌まり合うもの、並びにレンズホルダーは当該ヒートシンクに固定され光学レンズを当該光透過性樹脂の上方で嵌め込むものである。
【選択図】図1

Description

本考案はLED(発光ダイオード)に関するものであり、特に操作時に急速な熱発散が行えるLEDモジュールに関わるものである。
人類はここ数十年にわたりエネルギーを大量に消費し、エネルギー危機をもたらしてきた。そのため現在さまざまな国で、科学者が新たなエネルギー及び省エネ型製品の開発に力を注いでいる。その結果、石油代替エネルギーが多種開発され、また太陽エネルギーの活用も進められ、更に低エネルギー消費型の燃料エンジン、モータ、並びに省電力照明器具も多種考案されるようになってきた。そして現在では、LED(発光ダイオード)が低エネルギー消費の利点を生かし、白熱電球と蛍光灯に代わってさまざまな分野で使用に力が入れられるようになったのである。
LEDは低エネルギー消費という特性で広く知られている。中でも高輝度LEDは、半導体の技術開発が急速に進んだことに伴い開発され、照明用として多くの分野で使用されている。LED使用で特に力が入れられている分野としては、例えば自動車用照明がある。
ただLEDは実際の応用前に光透過性樹脂に収納されるという手順を踏まなければならない。また特に高輝度LEDは操作中に多量の熱を放出し、かつ容器に収納されているため、操作中には即座に熱発散ができないという問題を有している。
本考案は図面に示される通りに達成される。そのため本考案の主な目的はその操作時に急速に熱発散を行うLED(発光ダイオード)を提供することである。本考案の実施例によれば、LEDモジュールは以下のものから構成される、ヒートシンクは部分的に絶縁層で覆われ、上凹部には凹み部を有し、また複数の設置用通し穴が頂部と底部を貫いているもの、LEDはヒートシンクの凹み部に設けられたもの、金属伝導板は設置用通し穴により固定されヒートシンクの外側に伸びるもの、導線は金属伝導板とLEDの正・負極にそれぞれ接続するもの、光透過性樹脂はLED上部で凹み部とはまり合うもの、レンズホルダーはヒートシンクに固定され、光透過性樹脂の上方で光学レンズを嵌め込むものである。また本考案の別の実施例では、LEDモジュールは以下のものから構成される。ヒートシンクは頂部を有するもの、頂部凹みは頂部に設けられたもの、絶縁層は凹み部外側の頂部で覆われたもの、金属薄膜は頂部凹みで覆われたもの、1個以上の発光ダイオードは金属薄膜にそれぞれ固定されたもの、複数の金属伝導板はヒートシンクに嵌め込まれたもの、複数の導線は金属伝導板と1個以上の発光ダイオードにある正・負極にそれぞれ接続されたもの、並びに光透過性樹脂である。ヒートシンクの凹み部と嵌まり合い発光ダイオードを覆うものである。
請求項1の考案は、ヒートシンク、1個以上の発光ダイオード、複数の金属伝導板、複数の導線及び光透過性樹脂を含み、
該ヒートシンクは頂部に上凹部を設け、当該上凹部に凹み部を設置し、複数の設置用通し穴は頂部と底部を貫き当該凹み部の周囲に位置し、
該発光ダイオードは当該ヒートシンクの当該凹み部にしっかりと固定され、
該複数の金属伝導板は当該ヒートシンクの底部に嵌め込まれ、当該金属伝導板はそれぞれ当該ヒートシンクの設置用通し穴に嵌め込まれた垂直軸を有し、
該複数の導線は当該金属伝導板と1個以上のLEDの正・負極との間にそれぞれ接続され、
該光透過性樹脂は当該ヒートシンクの当該凹み部と嵌まり合い当該発光ダイオードを覆うことを特徴とするLEDモジュールとしている。
請求項2の考案は、更にレンズホルダーを含み、当該レンズホルダーは当該ヒートシンクに固定され光学レンズを当該光透過性樹脂の上方で嵌め込むものであり、また当該レンズホルダーは当該ヒートシンクの底縁にそれぞれ引っ掛けられる複数の底部フックを有することを特徴とする請求項1記載のLEDモジュールとしている。
請求項3の考案は、前記レンズホルダーは当該光学レンズを収納する中空部を有することを特徴とする請求項2記載のLEDモジュールとしている。
請求項4の考案は、更に当該ヒートシンクの少なくとも一部分を覆う絶縁層を含むことを特徴とする請求項1記載のLEDモジュールとしている。
請求項5の考案は、前記ヒートシンクは熱伝導係数が高い金属素材で作られることを特徴とする請求項1記載のLEDモジュールとしている。
請求項6の考案は、更に当該ヒートシンクに固定されたレンズホルダーを含み、当該レンズホルダーは当該ヒートシンクの底縁にそれぞれ引っ掛けられる複数の底部フック、及び当該レンズホルダーと一体をなし、当該光透過性樹脂に覆われる光学レンズを有することを特徴とする請求項1記載のLEDモジュールとしている。
請求項7の考案は、ヒートシンク、金属薄膜、1個以上の発光ダイオード、複数の金属伝導板、複数の導線及び光透過性樹脂を含み、
該ヒートシンクは頂部、頂部にある頂部凹み、並びに外表面が覆われ、そのため当該凹み部の向こう側にある絶縁層を有し、
該金属薄膜は当該頂部凹みを覆い、
該1個以上の発光ダイオードは当該金属薄膜にそれぞれ固定され、
該複数の金属伝導板は当該ヒートシンクに接合し、
該複数の導線は当該金属伝導板と1個以上の当該発光ダイオードの正・負極との間にそれぞれ接続され、
該光透過性樹脂は当該ヒートシンクの当該凹み部に設けられ当該発光ダイオードを覆うことを特徴とするLEDモジュールとしている。
請求項8の考案は、ヒートシンク、1個以上の発光ダイオード、複数の金属伝導板、複数の導線及び光透過性樹脂を含み、
該ヒートシンクは絶縁層に覆われた頂部、当該頂部に形成された上端中央窪み、当該頂部に形成され当該上端中央窪みの周囲に位置する複数の上端周辺窪み、並びに上端周辺窪みにおいて当該頂部からそれぞれ上向きに伸びる複数の垂直出っ張りを含み、
該1個以上の発光ダイオードは当該上端中央窪みにそれぞれしっかりと固定され、
該複数の金属伝導板は当該金属伝導板は当該ヒートシンクの上端周辺窪みにそれぞれ固定され、またそれぞれ縦通し穴を有し、それぞれ当該ヒートシンクの当該垂直出っ張りで固定され、
該複数の導線は当該金属伝導板と1個以上の当該発光ダイオードの正・負極との間にそれぞれ接続され、
該光透過性樹脂は当該ヒートシンクの当該凹み部と嵌まり合い、当該発光ダイオードを覆うことを特徴とするLEDモジュールとしている。
請求項9の考案は、更に当該ヒートシンクに固定され当該光透過性樹脂上方で光学レンズを嵌め込むレンズホルダーを含むことを特徴とする請求項8記載のLEDモジュールとしている。
請求項10の考案は、更に当該レンズホルダーと当該ヒートシンクの間に挟まれる設置用フレームを含み、当該設置用フレームは当該光透過性樹脂と複数の内側窪みに対応する中空部を有し、このうち複数の内側窪みはそれぞれ当該ヒートシンクの当該垂直出っ張りを収納することを特徴とする請求項9記載のLEDモジュールとしている。
請求項11の考案は、前記ヒートシンクは熱伝導係数が高い金属素材で作られることを特徴とする請求項8記載のLEDモジュールとしている。
請求項12の考案は、更に当該ヒートシンクに固定されたレンズホルダーをみ、当該レンズホルダーは当該ヒートシンクの底縁にそれぞれ引っ掛けられる複数の底部フック、及び当該レンズホルダーと一体をなし当該光透過性樹脂に覆われる光学レンズを有することを特徴とする請求項8記載のLEDモジュールとしている。
本考案はその操作時に急速に熱発散を行うLED (発光ダイオード)を提供する。
図1〜4に示されるように、本考案の実施例に基づくLEDモジュールは以下のものより構成される:ヒートシンク(1)、ヒートシンク(1)に設けたLED (発光ダイオード)(2)、並びにヒートシンク(1)に固定され、LED (2)に対応する光学レンズ(33)を嵌め込むレンズホルダー(3)。ヒートシンク(1)は上凹部(11)、上凹部(11)に構成されLED (2)を設置するための凹み部(12)、頂部と底面を貫いている複数の設置用通し穴(13)を有する。またヒートシンク(1)の上端面は絶縁層(A)で覆われる。複数の金属伝導板(131)は、それぞれヒートシンク(1)に固定される。金属伝導板(131)はそれぞれ垂直軸(132)を有し、これら垂直軸(132)はヒートシンク(1)の底面から設置用通し穴(13)にそれぞれ差し込まれる。垂直軸(132)が設置用通し穴(13)に挿入した後は、垂直軸(132)の先端(133)は垂直軸(132)をヒートシンク(1)に嵌め込むため押しつけられる。導線(21)は、LED (2)の正・負極と金属伝導板(131)の垂直軸(132)にそれぞれ接続される。光透過性樹脂(4)はLED (2)の上方で上凹部(11)に嵌め込まれ、LED (2)を光透過性樹脂(4)に嵌め込むようにしている。レンズホルダー(3)は、複数の底部フック(31)によりヒートシンク(1)と中空部(32)の底縁にそれぞれ引っ掛けられる。光学レンズ(33)は、レンズホルダー(3)の中空部(32)に固定される。ヒートシンク(1)は、例えば金、銀、銅、鉄、アルミニウムまたはそれらの合金のような、熱エネルギーを効果的に伝達する金属素材で作られる。また、金属薄膜(121)は絶縁層(A)に覆われた凹み部(12)に直接接合される。これにより操作中、熱エネルギーはLED (2)からヒートシンク(1)へと金属薄膜(121)を通して急速に伝達される(図3参照)。金属薄膜(121)は金ニッケル合金、銀ニッケル合金または銅ニッケル合金の膜であってもよい。
図5〜7に示したのは、本考案の別の実施例であるLEDモジュールである。この実施例は前述の実施例と大部分は類似している。ただし例外は、ヒートシンク(1)がレンズホルダー(3)の底部フック(31)を保護するため複数の周辺部窪み(14)を有することである。またこの実施例では、ヒートシンク(1)は2個の金属伝導板(131)設置用の2個のみの設置用通し穴(13)を有する。
図8〜10に示したのは、本考案の更に別の実施例であるLEDモジュールである。この実施例によれば、LEDモジュールは以下のものから構成される:ヒートシンク(5)、ヒートシンク(5)に固定されたLED (発光ダイオード)(2)、並びにヒートシンク(5)に固定されLED (2)に対応する光学レンズ(33)を嵌め込むレンズホルダー(3)。ヒートシンク(5)はLED (2)設置用の上端中央窪み(52)、上端中央窪み(52)の周囲に位置する複数の上端周辺窪み(51)、各上端周辺窪み(51)にそれぞれ配置される垂直出っ張り(511)、並びに複数の周辺部底部窪み(53)を有する。またヒートシンク(5)の上端面は絶縁層(A)で覆われている。そして複数の金属伝導板(512)はヒートシンク(5)の上端周辺窪み(51)に固定され、ヒートシンク(5)の周囲にまで伸びる。金属伝導板(512)はそれぞれ縦通し穴(513)を有し、それぞれ垂直出っ張り(511)に噛み合う。更に導線(21)はLED (2)の正・負極と金属伝導板(512)にそれぞれ接続される。光透過性樹脂(4)はLED (2)上方でヒートシンク(5)の頂部と嵌まり合い、LED (2)が光透過性樹脂(4)に嵌まり込むようになっている。レンズホルダー(3)は複数の底部フック(31)を有し、ヒートシンク(5)の周辺部底部窪み(53)と中空部(32)にそれぞれ引っ掛けられる。光学レンズ(33)はレンズホルダー(3)の中空部(32)に固定される。また設置用フレーム(6)はヒートシンク(5)とレンズホルダー(3)の間に挟まれ、レンズホルダー(3)の中空部(32)に対応する中空部(61)、及び垂直出っ張り(511)をそれぞれ収納する複数の内側窪み(62)を有する。
前述の実施例では、レンズホルダー(3)と光学レンズ(33)はそれぞれ独立した構成物として示されている。しかし光学レンズ(33)はレンズホルダー(3)と一体をなすこともできる。またもし望むのであれば、レンズホルダー(3)と光学レンズ(33)をLEDモジュールから取り外すこともできる。更にLEDモジュールは2個以上のLED (2)をも収容できる。
本考案の第一実施例に基づくLEDモジュールの分解図である。 本考案の第一実施例に基づくLEDモジュールの断面図である。 図2に類似し、ヒートシンクにおける上凹部の凹み部にある金属薄膜に設けられたLEDを示す図である。 本考案における第一実施例に基づくLEDモジュールの透視図である。 本考案における第二実施例に基づくLEDモジュールの分解図である。 本考案における第二実施例に基づくLEDモジュールの断面図である。 本考案における第二実施例に基づくLEDモジュールの透視組立図である。 本考案における第三実施例に基づくLEDモジュールの分解図である。 本考案における第三実施例に基づくLEDモジュールの断面図である。 本考案における第三実施例に基づくLEDモジュールの透視図である。
符号の説明
1 ヒートシンク
2 LED
3 レンズホルダー
4 光透過性樹脂
5 ヒートシンク
11 上凹部
12 凹み部
13 設置用通し穴
14 周辺部窪み
21 導線
31 底部フック
32 中空部
33 光学レンズ
51 上端周辺窪み
52 上端中央窪み
53 周辺部底部窪み
62 複数の内側窪み
121 金属薄膜
131 金属伝導板
132 垂直軸
133 先端
511 垂直出っ張り
512 金属伝導板
A 絶縁層

Claims (12)

  1. ヒートシンク、1個以上の発光ダイオード、複数の金属伝導板、複数の導線及び光透過性樹脂を含み、
    該ヒートシンクは頂部に上凹部を設け、当該上凹部に凹み部を設置し、複数の設置用通し穴は頂部と底部を貫き当該凹み部の周囲に位置し、
    該発光ダイオードは当該ヒートシンクの当該凹み部にしっかりと固定され、
    該複数の金属伝導板は当該ヒートシンクの底部に嵌め込まれ、当該金属伝導板はそれぞれ当該ヒートシンクの設置用通し穴に嵌め込まれた垂直軸を有し、
    該複数の導線は当該金属伝導板と1個以上のLEDの正・負極との間にそれぞれ接続され、
    該光透過性樹脂は当該ヒートシンクの当該凹み部と嵌まり合い当該発光ダイオードを覆うことを特徴とするLEDモジュール。
  2. 更にレンズホルダーを含み、当該レンズホルダーは当該ヒートシンクに固定され光学レンズを当該光透過性樹脂の上方で嵌め込むものであり、また当該レンズホルダーは当該ヒートシンクの底縁にそれぞれ引っ掛けられる複数の底部フックを有することを特徴とする請求項1記載のLEDモジュール。
  3. 前記レンズホルダーは当該光学レンズを収納する中空部を有することを特徴とする請求項2記載のLEDモジュール。
  4. 更に当該ヒートシンクの少なくとも一部分を覆う絶縁層を含むことを特徴とする請求項1記載のLEDモジュール。
  5. 前記ヒートシンクは熱伝導係数が高い金属素材で作られることを特徴とする請求項1記載のLEDモジュール。
  6. 更に当該ヒートシンクに固定されたレンズホルダーを含み、当該レンズホルダーは当該ヒートシンクの底縁にそれぞれ引っ掛けられる複数の底部フック、及び当該レンズホルダーと一体をなし、当該光透過性樹脂に覆われる光学レンズを有することを特徴とする請求項1記載のLEDモジュール。
  7. ヒートシンク、金属薄膜、1個以上の発光ダイオード、複数の金属伝導板、複数の導線及び光透過性樹脂を含み、
    該ヒートシンクは頂部、頂部にある頂部凹み、並びに外表面が覆われ、そのため当該凹み部の向こう側にある絶縁層を有し、
    該金属薄膜は当該頂部凹みを覆い、
    該1個以上の発光ダイオードは当該金属薄膜にそれぞれ固定され、
    該複数の金属伝導板は当該ヒートシンクに接合し、
    該複数の導線は当該金属伝導板と1個以上の当該発光ダイオードの正・負極との間にそれぞれ接続され、
    該光透過性樹脂は当該ヒートシンクの当該凹み部に設けられ当該発光ダイオードを覆うことを特徴とするLEDモジュール。
  8. ヒートシンク、1個以上の発光ダイオード、複数の金属伝導板、複数の導線及び光透過性樹脂を含み、
    該ヒートシンクは絶縁層に覆われた頂部、当該頂部に形成された上端中央窪み、当該頂部に形成され当該上端中央窪みの周囲に位置する複数の上端周辺窪み、並びに上端周辺窪みにおいて当該頂部からそれぞれ上向きに伸びる複数の垂直出っ張りを含み、
    該1個以上の発光ダイオードは当該上端中央窪みにそれぞれしっかりと固定され、
    該複数の金属伝導板は当該金属伝導板は当該ヒートシンクの上端周辺窪みにそれぞれ固定され、またそれぞれ縦通し穴を有し、それぞれ当該ヒートシンクの当該垂直出っ張りで固定され、
    該複数の導線は当該金属伝導板と1個以上の当該発光ダイオードの正・負極との間にそれぞれ接続され、
    該光透過性樹脂は当該ヒートシンクの当該凹み部と嵌まり合い、当該発光ダイオードを覆うことを特徴とするLEDモジュール。
  9. 更に当該ヒートシンクに固定され当該光透過性樹脂上方で光学レンズを嵌め込むレンズホルダーを含むことを特徴とする請求項8記載のLEDモジュール。
  10. 更に当該レンズホルダーと当該ヒートシンクの間に挟まれる設置用フレームを含み、当該設置用フレームは当該光透過性樹脂と複数の内側窪みに対応する中空部を有し、このうち複数の内側窪みはそれぞれ当該ヒートシンクの当該垂直出っ張りを収納することを特徴とする請求項9記載のLEDモジュール。
  11. 前記ヒートシンクは熱伝導係数が高い金属素材で作られることを特徴とする請求項8記載のLEDモジュール。
  12. 更に当該ヒートシンクに固定されたレンズホルダーをみ、当該レンズホルダーは当該ヒートシンクの底縁にそれぞれ引っ掛けられる複数の底部フック、及び当該レンズホルダーと一体をなし当該光透過性樹脂に覆われる光学レンズを有することを特徴とする請求項8記載のLEDモジュール。
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