JP3164827U - 落下防止機能付きのｌｅｄ照明装置 - Google Patents

落下防止機能付きのｌｅｄ照明装置 Download PDF

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Abstract

【課題】ＬＥＤモジュールと透明なカバーを有するＬＥＤ照明装置を提供する。【解決手段】ＬＥＤモジュール２は回路基板５と複数個のＬＥＤランプ６を含み、それぞれのＬＥＤランプはレンズユニット６０とＬＥＤセットを有する。このレンズユニットはレンズ体６１と、フレーム６２と、少なくとも一つの支持部６３を含み、フレームはレンズ体の周辺から延長され、回路基板の底面に設けられる。支持部はフレームの底面から下向きに延長され、ＬＥＤセットはフレーム上に設けられ、発光面はレンズ体に面しており、後面は回路基板の底面と接続されている。透明なカバー４はＬＥＤランプ６の支持部６３の末端と隣接し、ＬＥＤモジュール２の回路基板５を保護する。【選択図】図４

Description

本発明は発光ダイオード（LED）照明装置に関し、より詳しくはＬＥＤランプが落下することを防止可能なＬＥＤ照明装置に関する。
台湾特許Ｍ３０５３０２で開示されているように、従来のＬＥＤ照明装置は一般的に支持部と、この支持部上に設けられる複数のＬＥＤモジュールと、すべてのＬＥＤモジュールを上向きに覆うランプカバーと、ＬＥＤモジュールの熱を放熱させるための複数の放熱板を含む。それぞれのＬＥＤモジュールは回路基板と、この回路基板上に設けられる複数のＬＥＤランプを有する。
従来の技術では、ＬＥＤ照明装置を作るためには、ＬＥＤモジュールを組み立てる時、ＬＥＤランプは一つずつ回路基板上へと溶接されており、この作業は比較的困難であり、複雑であった。さらに、脆弱な溶接や、弱い接着により、溶接後や、使用開始から短い間に、いくつかのＬＥＤランプは回路基板から落ちてしまうといった問題点もあった。これにより、ＬＥＤ照明装置は不均一であったり、明るさが不十分であったりしていた。
本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたものである。上記課題解決のため、本発明は、簡単に組み立て可能なＬＥＤ照明装置を提供することを主目的とする。さらに、ＬＥＤランプが落下することを防止可能なＬＥＤ照明装置を提供することも本発明の目的である。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るＬＥＤ照明装置はＬＥＤモジュールと透明なカバーを有する。ＬＥＤモジュールは回路基板と、回路基板の底面に設けられる複数のＬＥＤランプを含む。それぞれのＬＥＤランプはレンズユニットと、レンズユニットによって一対となるＬＥＤセットを有する。このレンズユニットはレンズ体と、フレームと、少なくとも一つの支持部を含む。また、このフレームはレンズ体の周辺部から延長され、支持部はフレームの底面から下向きに延長される。ＬＥＤセットはレンズユニットのフレーム上に設けられ、発光面はレンズ体に向いており、背面はフレームの上面と接続される。フレームとＬＥＤセットは共に回路基板の底面に接合され、ランプカバーはすべてのＬＥＤランプの支持部の末端部に対して上向きに接し、ＬＥＤランプを支持するために回路基板に設けられる。
本発明の第１実施形態に係るＬＥＤ照明装置の分解図である。 図１のＬＥＤ照明装置のＬＥＤランプの上方斜視図である。 図２のＬＥＤランプの下方斜視図である。 図１のＬＥＤ照明装置の部分断面図である。 本発明の第２実施形態に係るＬＥＤ照明装置の部分断面図である。 図５のＬＥＤ照明装置のＬＥＤランプの概略図である。 図６のＬＥＤランプの下方斜視図である。 図２のＬＥＤランプの上面図である。 本発明の第３実施形態に係るＬＥＤ照明装置の部分断面図である。 本発明の第４実施形態に係るＬＥＤ照明装置の分解図である。 図１０のＬＥＤ照明装置のＬＥＤランプのレンズユニットの上側面図である。 図１０のレンズユニットの下方斜視図である。 本発明の第４実施形態に係る３つの相互に接合されたレンズユニットを示す概略図である。 図１０のＬＥＤ照明装置の断面図である。
〔第１実施形態〕
以下に図面を参照して本発明を実施するための形態について、詳細に説明する。本発明は、以下に説明する実施形態に限定されるものではない。なお、図１−１４において、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸は互いに直交する異なる三軸を示し、各座標軸の矢印方向を正方向とする。本発明の第１実施形態に係るＬＥＤ照明装置は、図１−４に示されており、ケース１と、ＬＥＤモジュール２と、放熱板３と、透明なカバー４と、支持柱７とを含む。ＬＥＤモジュール２と放熱板３はケース１の中に順に収納される。透明なカバー４はＬＥＤモジュール２を保護し、覆うために、ケース１の底部の縁と接合する。そうして、ケース１に収容した放熱板３によりＬＥＤモジュール２の上面を抑え、透明なカバー４でＬＥＤモジュールの下面を抑えることで、ＬＥＤモジュール２を挟持固定する。このＬＥＤモジュールは回路基板５と、回路基板５の底面に設けられる複数のＬＥＤランプ６を含む。
図２、図３に示すように、それぞれのＬＥＤランプ６はレンズユニット６０と、このレンズユニットに設けられるＬＥＤセット６４を含む。さらに、レンズユニット６０はレンズ体６１と、フレーム６２と、少なくとも一つの支持部６３と、少なくとも一つの位置決め棒６５を含む。フレーム６２はレンズ体６１の周辺から延長された略六角柱形状をしており、回路基板5に面する側を上面６２０とし、上面に対して反対側の面を底面６２１とする。この上面６２０における中央には溝部が形成されている。本実施形態では、一つのレンズユニット６０に対して４つの支持部６３がある。これらの支持部６３は同等にフレーム６２の底面６２１から下向きに延長され、レンズ体６１の最も低い部分と同じ高さを有する。さらに、ＬＥＤセット６４はフレーム６２の溝部に配列され、発光面はレンズ体６１に面し、一方の背面はフレーム６２の上面６２０と接合する。
図４に示すように、ＬＥＤランプ６は放熱板３と透明なカバー４の間に位置づけられる。それぞれのフレーム６２では、上面６２０は回路基板５の底面５１と接合し、ＬＥＤセット６４は直接回路基板５の底面５１に溶接される。特に、それぞれのＬＥＤランプ６の支持部６３はレンズ体６１の最も低い部分と同じか、それよりも低い水平レベルをもつ末端部を有する。このフレーム６２における末端部と透明カバー４とを当接させることで、レンズユニット６０および回路基板５の底面５１を抑えるとともに、ケース１内に収容した放熱板３により回路基板５の上面５２を抑えて、回路基板５に接合されたレンズユニット６０を挟持固定する。そうして、レンズユニット６０と一体となったＬＥＤランプ６がケース１から落下することを防止する。ここでは、それぞれの支持部６３の末端部の水平レベルがレンズ体６１の最も低い部分より低くすることで、図４に示すように、レンズ体６１と透明なカバー４の間には隙間が設けられることが好ましい。
一方、それぞれのレンズユニット６０の位置決め棒６５はフレーム６２の上面６２０から上向きに延長され、回路基板５上の対応するホール５４へと挿入される。これにより、それぞれのレンズユニット６０はしっかりと配置され、ＬＥＤセット６４に対する横向きの移動を防ぐことが可能となる。さらに、位置決め棒６５は回路基板５のホール５４の内壁に粘着させられる。図４の透明なカバー４はケース１の底面の縁を通じて、間接的に回路基板５に設けられる。しかしながら、他の例では透明なカバー４は直接回路基板５にねじで取り付けられることもある。
放熱板３は回路基板５の上面５２に設けられ、ＬＥＤモジュール２の熱を放出させるために用いられる。この放熱板３は一定の間隔を置いて離れる複数のフィン５３と、放熱効果を高めるためのフィン５３を通る熱管（図示せず）を含む。
〔第２実施形態〕
図５−８ではＬＥＤ照明装置の第２実施形態が示されている。図４のＬＥＤ照明装置に示すように、第２実施形態はケース１と、ＬＥＤモジュール２ａと、放熱板３と、透明なカバー４を含み、位置決め棒６５はＬＥＤランプ６ａの上部に形成されない。レンズユニット６０aの溝部において、ＬＥＤセット６４ａを受け入れる部分を受け取り部６６aとし、この受け取り部６６aにおける内周面がＬＥＤセット６４ａの外周面に水平方向において当接する。これにより、ＬＥＤセット６４ａは水平移動があっても受け取り部６４ａにより固定され、ＬＥＤセット６４ａは常に対応するレンズユニット６０ａと一体的となる。
図６−７では、特に、ＬＥＤセット６４ａとレンズユニット６０ａを含むそれぞれのＬＥＤランプ６ａが示されている。レンズユニット６０ａはレンズ体６１ａと、フレーム６２ａと、少なくとも一つの支持部６３ａを含み、図４の位置決め棒６５は含まれない。図６のＬＥＤセット６４ａは図２のＬＥＤセット６４より大きく、これは図５や図８に示す受け取り部６６ａに適合させるためである。図５に関して、ＬＥＤセット６ａはまず回路基板５に直接溶接され、次に、レンズユニット６０ａはＬＥＤセット６ａに対して上向きに設けられ、レンズユニット６０ａは横移動なしにしっかりと位置づけられる。
[第３の実施形態]
図９は本発明の第３実施形態に係るＬＥＤ照明装置の部分断面図を示す。第３実施形態は図１−４に示す第１実施形態と類似しているが、その違いは支持部が含まれない点である。しかしながら、透明なカバー４はすべてのＬＥＤランプ６の最も低い部分６１に対して接し、ＬＥＤランプ６が落下することを防ぐ。
[第４の実施形態]
図１０−１４では本発明の第４実施形態に係るＬＥＤ照明装置が示され、これはケース１と、ＬＥＤモジュール２と、放熱板３と、透明なカバー４と、支持柱７を含み、ＬＥＤモジュール２と放熱板３はケース１内に配置される。また、透明なカバー４はケース１の底面の縁に設けられ、ＬＥＤモジュール２を保護し、覆う。ＬＥＤモジュール２は回路基板５と、回路基板５の底面に設けられる複数のＬＥＤランプ６を含む。
図１４に示すように、それぞれのＬＥＤランプ６はレンズユニット６０と、レンズユニット６０に設けられるＬＥＤセット６４を含む。図２と図３のレンズユニットのように、図１１と図１２のレンズユニット６０はレンズ体６１と、フレーム６２と、少なくとも一つの支持部６３と、少なくとも一つの位置決め棒６５を含む。フレーム６２はレンズ体６１の周辺部から延長された六角柱形状をしており、上面６２０は溝部を有し、回路基板５へと接続される。本実施形態では、一つのレンズユニット６０に対して支持部６３が２つだけある。これらの支持部６３はフレーム６２の底面から同等に下向きに延長され、それぞれの支持部６３の高さは同じである。ＬＥＤセット６４はフレーム６２の溝部内に配置され、発光面はレンズ体６１に面し、一方、背面はフレーム６２の上面６２０と接合する。第１実施形態と異なり、第４実施形態のレンズユニット６０はさらに少なくとも一つの前面突出部６６と少なくとも一つの後部支持部６７を含む。この前面突出部６６はフレーム６２の前面部から延長され、一方、後部支持部６７は支持部６３があるフレーム６２の後部に形成される。図１３に示すように、３つのレンズユニット６０は一列に配置され、中央のレンズユニット６０の前面突出部６７は前部のレンズユニット６０の後部支持部６７を支持し、中央のレンズユニット６０の後部支持部６７は後部のレンズユニット６０の全部突出部６６を支持する。このように、図１４に示すように、これらレンズユニット６０は簡単に回路基板５上に組み立てられ、回路基板５と透明なカバー４の間にしっかりと固定される。
図４のＬＥＤランプ６と同じく、図１４のＬＥＤランプ６は放熱板３と透明なカバー４により挟持固定される。それぞれのフレーム６２は回路基板５の底面に設けられる。ＬＥＤセット６４は回路基板５の底面に直接溶接される。また、それぞれのＬＥＤランプ６の支持部６３の高さはレンズ体６１の最も低い部分と同じか、それより低い水平レベルの末端部を有する。このフレーム６２における末端部と透明カバー４とを当接させることで、レンズユニット６０および回路基板５の底面５１を抑えるとともに、ケース内に収容した放熱板３により回路基板５の上面５２を抑えて、回路基板５に接合されたレンズユニット６０を挟持固定する。そうして、ＬＥＤランプがケース１から落下することを防止する。
図１１と図１４に示すように、レンズユニット６０の位置決め棒６５はフレーム６２の上面６２０から上向きに延長され、回路基板５上の対応するホール５４に挿入される。これにより、それぞれのレンズユニット６０はＬＥＤセット６４に対する横移動を防ぎ、しっかりと固定される。さらに、位置決め棒６５は回路基板５上のホール５４の内壁に粘着させることも可能である。そして、放熱板３は回路基板５の上面５２に設けられ、ＬＥＤモジュール２の熱を放出させる。
上述の実施形態は本発明の技術思想及び特徴を説明するためのものにすぎず、当該技術分野を熟知する者に本発明の内容を理解させると共にこれをもって実施させることを目的とし、本発明の特許請求の範囲を限定するものではない。従って、本発明の精神を逸脱せずに行う各種の同様の効果をもつ改良又は変更は、後述の請求項に含まれるものとする。
１ ケース
２、２ａ ＬＥＤモジュール
３ 放熱板
４ 透明なカバー
５、５ａ 回路基板
５１ 回路基板の底面
５２ 回路基板の上面
５３ フィン
５４ ホール
６、６ａ ＬＥＤランプ
７ 支持柱
６０、６０ａ レンズユニット
６１、６１ａ レンズ体
６２、６２ａ フレーム
６２０ フレームの上面
６２１ フレームの底面
６３、６３ａ 支持部(pillar)
６４、６４ａ ＬＥＤセット
６５ 位置決め棒
６６ 前面突出部
６６ａ 受け取り部
６７ 後部支持部

Claims (14)

  1. レンズユニットであって、
    レンズ体と、
    前記レンズ体の周辺から延長され、回路基板と接続するための面を上面とし、前記上面に対して反対側に位置する面を底面とするフレームと、
    前記フレームの前記底面から下向きに延長され、前記レンズ体の高さと同じか、あるいは、それより低い水平部を有する少なくとも一つの支持部を含むことを特徴とする、レンズユニット。
  2. さらに、前記フレームと前記レンズ体によって定められ、前記フレームの上面にはＬＥＤセットを受け入れるための受け取り部を含み、水平方向の移動があってもレンズユニットがＬＥＤセットを受け取り部内に収容できるよう、前記受け取り部の内周面と前記ＬＥＤセットの外周面が前記水平方向において当接することを特徴とする、請求項１に記載のレンズユニット。
  3. さらに、少なくとも一つの前記フレームの前面から延長される前面突出部と、前記支持部が設けられる前記フレームの後部に形成される少なくとも一つの後部支持部を含み、ここでは、前記フレームが回路基板に接合されるとき、前記レンズユニットの前記前面突出部は近隣の別のレンズユニットの後部支持部を支持し、前記レンズユニットの前記後部支持部はさらに近隣の別のレンズユニットの前記突出部を支持することを特徴とする、請求項１に記載のレンズユニット。
  4. さらに、前記フレームの前記上面から上向きに延長される少なくとも一つの位置決め棒を含み、前記位置決め棒は前記回路基板の対応するホールに挿入されることを特徴とする、請求項３に記載のレンズユニット。
  5. 回路基板に設けられるＬＥＤランプであって、
    レンズ体と、フレームと、少なくとも一つの支持部を含むレンズユニットと、
    前記フレーム上に設けられ、発光面は前記レンズ体に向いており、背面は前記フレームの前記上面と接合され、前記回路基板と接続される、ＬＥＤセットとを含み、
    ここでは、前記フレームは複数個の前記レンズ体から延長され、上面は前記回路基板と接続され、底面は前記上面に対して反対側に位置し、前記支持部は前記フレームの前記底面から下向きに延長され、前記レンズ体の高さと同じか、あるいは、それより低い水平部を有することを特徴とする、ＬＥＤランプ。
  6. 前記レンズユニットはさらに少なくとも一つの前記フレームの前面から延長される前面突出部と、前記支持部が設けられる前記フレームの後部に形成される少なくとも一つの後部支持部を含み、前記フレームが前記回路基板に接合される時、前記レンズユニットの前記前面突出部は近隣の別のレンズユニットの後部支持部を支持し、前記レンズユニットの前記後部支持部はさらに近隣の別のレンズユニットの前記突出部を支持することを特徴とする、請求項５に記載のＬＥＤランプ。
  7. さらに、前記フレームの前記上面から上向きに延長される少なくとも一つの位置決め棒を含み、前記位置決め棒は前記回路基板の対応するホールに挿入されることを特徴とする、請求項５に記載のＬＥＤランプ。
  8. 前記レンズユニットには前記フレームと前記レンズ体によって定められ、前記フレームの上面にはＬＥＤセットを受け入れるための受け取り部が含まれ、水平方向の移動があってもレンズユニットがＬＥＤセットを受け取り部内に収容できるよう、前記受け取り部の内周面と前記ＬＥＤセットの外周面が前記水平方向において当接することを特徴とする、請求項５に記載のＬＥＤランプ。
  9. ＬＥＤ照明装置であって、
    回路基板と前記回路基板の底面上に設けられる複数個のＬＥＤランプを含むＬＥＤモジュールと、
    レンズ体と、前記レンズ体の周辺から延長され、上面は前記回路基板の底面に接続され、底面は前記上面に対して反対側に位置するフレームとを有するレンズユニットと、前記レンズユニットの前記フレームに設けられ、前記レンズ体に面する発光面を有し、前記フレームの前記上面と接合し、前記回路基板の前記底面と接続されるＬＥＤセットを有するそれぞれのＬＥＤランプと、
    すべての前記ＬＥＤランプの末端部を覆い、すべての前記ＬＥＤランプを支持し、前記ＬＥＤモジュールの回路基板を保護するための透明なカバーと、
    を含むことを特徴とする、ＬＥＤ照明装置。
  10. 前記レンズユニットはさらに前記フレームの底面から下に向かって延長される少なくとも一つの支持部と、すべての前記ＬＥＤランプの前記支持部のすべての末端部と隣接し、すべての前記ＬＥＤランプを支持する透明のカバーを含むことを特徴とする、請求項９に記載のＬＥＤ照明装置。
  11. 前記レンズユニットはさらに少なくとも一つの前記フレームの前面から延長される前面突出部と、前記支持部が設けられる前記フレームの後部に形成される少なくとも一つの後部支持部を含み、前記フレームが前記回路基板に接合される時、前記レンズユニットの前記前面突出部は近隣の別のレンズユニットの後部支持部を支持し、前記レンズユニットの前記後部支持部はさらに近隣の別のレンズユニットの前記突出部を支持することを特徴とする、請求項１０に記載のＬＥＤ照明装置。
  12. それぞれの前記ＬＥＤランプはさらに前記フレームの前記上面から上に向かって伸びる少なくとも一つの位置決め棒を含み、前記位置決め棒は前記回路基板上の対応するホールによって受け取られることを特徴とする、請求項１０に記載のＬＥＤ照明装置。
  13. 前記レンズユニットには前記フレームと前記レンズ体によって定められ、前記フレームの上面にはＬＥＤセットを受け入れるための受け取り部が含まれ、水平方向の移動があってもレンズユニットがＬＥＤセットを受け取り部内に収容できるよう、前記受け取り部の内周面とは前記ＬＥＤセットの外周面が前記水平方向において当接することを特徴とする、請求項１０に記載のＬＥＤ照明装置。
  14. 回路基板上に設けられる放熱板をさらに含むことを特徴とする、請求項１０に記載のＬＥＤ照明装置。
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