JP4653777B2 - 管状発光体端部の防水構造 - Google Patents

Description

本発明は、光源としてＬＥＤモジュールを収納する管状発光体の管端部における防水構造に関するものである。光源として複数のＬＥＤを収納することによりコンパクトな線状防水形光源が得られる。

コンパクトなＬＥＤ線状光源は光量が少ないので一般照明用光源としては使いにくいが、輝度が高く小形・軽量であることから表示用としてサイン・ディスプレイ光源として用いられる。特に屋内外のライン照明として使用すると、夜間、建物の輪郭が浮かび上がり美しい夜景を生み出す効果がある。特にＬＥＤを屋外で使用するには強固な防水性能を備えていることが必要となる。

特許文献１によれば、光ケーブル用の防水端末構造が示されている。これによるとケーブルを挿入するシェル（管状ケースに相当する）の側面に開けた接着剤注入孔から接着剤を注入してシェル内面とケーブル外面を密閉した構造が記載されている。

この構造は、シェルの接着剤注入孔がケーブル挿入方向に対し直角に開いている。このため、シェルの接着剤注入孔をあけるには単純なシェルの押出成形加工では困難であり、複雑な型構造が求められ、特に長尺なシェルを製作するには型費用が増大する。従って通常は別工程で加工する必要が生じ、コスト高になる問題が発生する。

また、注入された接着剤はシェル内面とケーブル外面の空隙に浸入するが、密閉端では空気だまりが生じ、接着剤が末端まで行き渡らず、防水が損なわれたり、強度が低下する問題が発生する。

特許文献２には、外管と内管を差込み接合する管材の構造が記述されている。この管材を接合するに当たり、両者の接触面に空間部を設け、その空間部に連通する接着剤注入口を外管に設け、接着剤が注入されるにつれ、空間部の空気が外部に排出される構造が記載されている。

この構造では、接着剤注入口が外管−内管の挿入方向に対し直角に開けられている。このため、接着剤注入口は管の製作とは別工程で開けねばならないし、接着剤充填部となる環状凹部も別工程で加工せねばならず加工時の部品の振り回しも大変である。また、接着剤充填空間内空気を排出するために弾力性のある多孔質部材を用いているが、管の押込み力により全長がばらついてしまう問題がある。
特開２００４−３０９９８１号公報 特開２００５−２５６３４９号公報

管状ケースの端部の防水構造を確実にしかも安価で達成できるようにすること。これにより管状ケース内への湿気の出入りをなくし、湿気に弱いＬＥＤを保護し、長寿命な線状光源を提供しようとするものである。

管状ケースと封止栓の空間部に充填材を注入する際、充填部に気泡を生ぜず気密が得られること、充填材の注入孔を封止栓の挿入方向と同一方向に設けるなどして充填材注入の作業性を向上させることが求められている。

上記課題を解決するため、あらかじめ、封止栓の窪み空間部と管状ケースに接触しない封止栓の外部表面と連通するトンネルを封止栓面の外部表面に設け、これを管状ケースに差込み、封止栓の外部表面の注入孔から充填材を注入する。この結果、管状ケース内部と外部が封止栓により密閉状態になる。

封止栓には注入孔とは別に窪み空間部と管状ケース外面と繋がる排気溝又は排気孔を設ける。これにより注入孔から充填材を注入したとき、窪み空間部に速やかに充填材が流れ、窪み空間部の空気が外部に排出されるので、充填部に気泡が生ずることなく確実な気密を得ることができる。

封止栓で管状端部を密閉するだけでは密閉が不十分になる場合を考慮して、電線が貫通する封止栓を含む管状ケース端部の少なくとも一端をカバーで覆い、カバーとケースおよび封止栓との隙間を充填材で埋め、防水構造を強化する。

また、封止栓の管状ケース中央側端部に充填材とは独立して弾性パッキンを装着して、防水構造を強化する。

本発明の管状ケース端部の防水構造は封止栓だけを加工し、管状ケースに特別な加工をしなくても両者が密閉されるので確実で、安価な防水性能を得ることができる。

封止栓の外面に設けた注入孔から充填材の注入ができ、封止栓に設けた排気溝又は排気孔から充填材注入時空気が出るので、充填材注入がスムーズに行え、作業性が向上する。

管状ケース端部を封止栓で防水構造とし、さらに防水カバーで覆い隙間を充填材で埋め防水を強化し、さらに封止栓の管状ケース中央側端部に充填材とは独立して弾性パッキンを装着する構造により、一層気密の信頼性が増し、ＬＥＤの弱点の１つである湿気による劣化が大幅に軽減でき長寿命ＬＥＤモジュールの管状発光体を得ることができる。

充填材に発泡性を有するものを使用することにより、管状ケース、封止栓、防水カバーとの接合が隅々にまで確実になり、より一層密閉構造が向上する。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。

図１は本発明に基づく管状ケース端部の防水構造の好適実施例の平面図と正面図を示す。図２は図１の実施例の防水カバーを付ける前の管状ケース端部の組立手順を示す平面図と正面図を示す。図３は図２の管状ケース端部に防水カバーを被せる手順を示す平面図と正面図を示す。図４はＬＥＤを直並列接続した回路図を示す。

図１の平面図は全体断面図を示し、口出し線部の一部は部分断面図で示している。この発光体は金属回路導体１２にソケット１３が接続され、ソケット１３にはＬＥＤ１４および必要な箇所に抵抗器が装着され、電源入口側にサージアブソーバ１６が接続されている。ＬＥＤモジュールの管状発光体は口出し線１１が接続され、管状ケース４内に収納され、管状ケース４の両端が封止栓１、１’で封止され、さらに両端部は防水カバー２、２’が装着され防水構造を形成している。第一の防水構造に関係する部品は封止栓１、１’、管状ケース４、窪み３、３’、充填材Ａ６、６’である。第二の防水構造に関係する部品は弾性パッキン８、８’である。第三の防水構造に関係する部品は防水カバー２、２’、充填材Ｂ９、９’である。

図２は第一の防水構造に関係する平面図と正面図である。管状ケース４内にＬＥＤモジュールの管状発光体を挿入し、封止栓１と管状ケース４で形成される窪み３に充填材Ａ注入孔７から充填材Ａ６を注入する。このとき窪み３と管状ケース内面５で形成される空間部が充填材で密閉される。この充填材Ａ６の充填時の流れは、正面図のａ→ｂ→ｂ’→ｃに示すように、充填材Ａ注入孔７から封止栓１のトンネル部を通り窪み３に出て、窪み部をぐるりまわった後、排気溝を通りｃに出て行く。また排気溝の代わりに排気孔を設けても同様の効果が得られる。なお封止栓１を管状ケース４に挿入する前に弾性パッキン８を、管状ケース内面５と接する山部が管状ケースの中心側に来るよう、封止栓１に嵌め第二の防水構造を構成するようにしておくとよい。このように管状ケースの端末に充填材で気密にする小形の構造の封止栓を用いることにより、作業性もよく、安価で、長尺の気密がよい信頼性の高いＬＥＤモジュールの防水性管状発光体が得られる。もちろん弾性を有する封止栓を使用して弾性パッキン８を一体にして弾性パッキンを省略しても同じ効果が得られる。

図３は図２で組みあがった防水構造を有する管状ケースの端部に防水カバーＡを被せて、防水性能を一層強化する構造を示す。この事例では管状ケースの端部に防水カバーＡ２を挿入し充填材Ｂを充填材Ｂ注入孔から注入する。充填材Ｂは防水カバーと管状ケースの空間部を充填すると共に、管状ケースと防水カバーとで形成された僅かな隙間を空気を排気しながら充填する。なお、管状ケース４内の気密を保つためにＯリング１７を口出し線に嵌め、防水カバーＡ２内面に形成した凸部でＯリングを封止栓内に押し付け防水を保つと共に抜け止めを兼ねている。

口出し線１１にストッパー１８を設けることにより、口出し線１１の引張りによる金属回路導体１２の接続点へ張力が加わらないので安全性を向上することができる。

充填材としてはアクリル系，シリコーン系など流動性を有する接着剤の中から適正な粘度を有するものを選択すればよい。

両面テープ２０はＬＥＤモジュールの管状発光体を建物などに位置決めする際の仮止め用に使用するものである。

図１は口出し線を片側だけに付けた発光体で説明しているが、送りのために両側に口出し線を付けたＬＥＤモジュールの管状発光体についても同様な構造とすることができる。

本発明は建築のライン照明、輪郭照明、遊技場などサイン・ディスプレイの分野において、屋内外照明をする際必要とされる防水構造を有するＬＥＤモジュールの管状発光体に使用する。

本発明に基づく管形ケース端部の防水構造の好適実施例の平面図と正面図。 管状ケースに封止栓を挿入し第一の防水構造を構成する手順を示す平面図と正面図。 第一の防水構造を構成した管状ケースに第三の防水構造を構成する手順を示す平面図と正面図。 防水構造を有するＬＥＤモジュールの管状発光体に使用する回路の１例を示す。

符号の説明

１、１’ 封止栓Ａ
２、２’ 防水カバーＡ
３、３’ 窪み
４ 管状ケース
５ 管状ケース内面
６、６’ 充填材Ａ
７ 充填材Ａ注入孔
８、８’ 弾性パッキン
９、９’ 充填材Ｂ
１０ 排気溝
１１ 口出し線
１２ 金属回路導体
１３ ソケット
１４ ＬＥＤ
１５ 抵抗器収納孔
１６ サージアブソーバ
１７ Ｏリング
１８ ストッパー
１９ 充填材Ｂ注入孔
２０ 両面テープ

Claims (3)

1. 管状ケース内にＬＥＤモジュールを収納してなる管状発光体の端部の防水構造であって、
   電線貫通孔を有し且つ前記管状ケースの内面と密接する封止栓を前記管状ケースの少なくとも１端部に具備し、前記封止栓の軸方向中間位置における外周面に全周にわたる窪みを設けるとともに、前記窪みに充填材を注入するために前記窪みと前記封止栓の外面端部とを連通する注入孔を設け、前記注入孔から充填材を注入したときに前記窪み内の気体が外部に押し出されるよう、前記注入孔とは別に排気溝又は排気孔を前記封止栓に設けて第１の防水用封止部を形成し、
   前記封止栓の全周にわたる弾性パッキンを前記封止栓における前記窪みよりも前記管状ケースの中央部側に装着して第２の防水用封止部を形成し、
   前記封止栓の窪みに充填材を注入して密閉封止した前記管状ケースの少なくとも１端を、電線貫通孔および充填材注入孔を有するカバーで覆い、前記充填材注入孔を介して前記カバーと前記管状ケースおよび前記封止栓との隙間を充填材で埋めて第３の防水用封止部を形成し、
   前記管状ケース内の気密を保つために前記ＬＥＤモジュールの電線にＯリングを嵌め、前記カバーの内面に形成した凸部で前記Ｏリングを前記封止栓の電線貫通孔に押し付けたことを特徴とする管状発光体端部の防水構造。
2. 前記管状ケース端部で防水構造を形成する前記充填材が発泡性を有することを特徴とする請求項１に記載する管状発光体端部の防水構造。
3. 前記封止栓が弾性を有する材料からなる請求項１または請求項２に記載する管状発光体端部の防水構造。

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