KR101054721B1 - 상호 연결이 자유로운 조명장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 조명장치에 관한 것으로, 상세하게는 광원이 장착되고 암(雌) 및 수(雄) 결합구를 갖는 조명단위체들을 상기 결합구를 이용하여 상호 자유로운 연결이 가능하고,
또 이를 통해 다양한 형태(예 : 간판 조명에서의 문자나 문양 등을 표현하기 위한 형태 등)의 조명장치를 설계할 수 있으며,
아울러 암 및 수 결합구를 통해 조명단위체들의 상호 연결이 가능하므로 별도의 PCB 기판을 마련할 필요가 없기에 원가 절감 및 환경에도 도움이 되고,
광원과 연결된 전원단자가 암 및 수 결합구에 위치하여 상호 연결된 조명단위체들로의 전원 공급을 가능케 함은 물론, 케이스 상면에 요입된 장착부 상단에 곡률을 갖도록 한 반사면을 통하여 광원 빛의 효율을 극대화한 상호 연결이 자유로운 조명장치에 관한 것이다.
이를 구현하기 위하여, 본 발명에 따른 상호 연결이 자유로운 조명장치는, 광원; 상기 광원을 위한 장착부와, 암결합구 및 수결합구로 이루어진 체결부를 갖는 케이스; 및 상기 광원과 이어진 연결부와, 상기 케이스 외측에 노출된 통전부를 갖는 전원단자;를 포함하여 이루어진다.
광원, 엘이디, LED, 조명, 발광, 단위체, 모듈

Description

상호 연결이 자유로운 조명장치{LIGHTING MODULE}
본 발명은 광원을 갖는 조명단위체들의 암 및 수 결합구를 통해 다양한 형태의 조명장치를 설계할 수 있음은 물론,
조명단위체의 광원에 연결된 전원단자를 암 및 수 결합구에 노출되게 위치시켜 상호 연결된 조명단위체들 간의 통전(通電)이 이루어지는 상호 연결이 자유로운 조명장치에 관한 것이다.
광원을 갖는 조명단위체들을 이용한 조명장치, 특히 간판 조명을 위한 조명장치에서는
다양한 문자나 문양을 나타내기 위하여 PCB 기판에 각 조명단위체들을 실장 하여 표현하게 되는데,
이는 공해산업 제품인 PCB 기판의 사용으로 원가 상승 및 생산 효율성 저하의 원인이 되고,
또 PCB 기판을 조명단위체들의 배열에 맞게 각각 제작하여야 하는 어려움이 있었다.
이를 해결하기 위한 기술 중, 일본 특개평9-328134호(1997.12.22, 공개, 이하에서는 '선행기술 1' 이라 함) 『부품반송용 트레이(TRAY FOR CONVEYING PARTS)』에서는 장방형의 합성수지재 등으로 형성되고 복수의 부품 수납부를 갖는 단일 트레이를 제공하여 있으나,
다양한 형태의 조명장치를 설계하기에는 한계가 있었다.
상기 선행기술 1에서 단일 트레이에 복수의 부품(본 발명의 조명단위체에 해당)을 배열하는 방식에서 탈피하여 하나의 광원을 갖는 단위체를 상호 연결할 수 있도록 세분화 시킨 기술로는,
대한민국특허등록 제10-0638877호(2006.10.19, 등록, 이하에서는 '선행기술 2'라 함) 『후크 및 후크 홈을 갖는 LED 패키지, 이들‥‥(중략)‥‥조명장치』가 제시되어 있는바,
상기 선행기술 2는 LED 패키지의 본체 한 측면에 후크를 형성하고 반대 측면에 이 후크와 동일한 형태의 후크 홈을 형성함으로써 서로 용이하게 연결될 수 있도록 한 구성으로,
본체 좌우 측면 각각에 후크와 후크 홈이 형성되고, 후크와 후크 홈이 형성된 면에는 후크와 후크 홈 형성 위치에서 벗어난 곳에 단자가 각각 형성되어 있어, 좌우 상호 연결된 LED 패키지의 단자 접촉이 되도록 하고 있으나,
두 LED 패키지 본체의 상호 연결시 서로 결합되는 후크와 후크 홈이 정확히 일치하지 않으면 두 LED 패키지 본체의 접촉면(즉, 단자가 형성된 면과 아닌 면)이 서로 닿지 않게 되고,
이는 두 LED 패키지 본체의 각 단자 간의 접촉 불량을 발생시키게 된다.
또 LED 패키지의 사방(四方) 연결을 위하여 좌우뿐만 아니라 전후 측면에도 후크와 후크 홈을 형성하고 있으나,
단자가 좌우 측면에만 구비되어 있고, 전후 측면에는 구비되어 있지 않아 상호 연결된 패키지 본체의 노출된 단자 끼리를 연결하기 위한 별도의 수단이 요구되고 있는 문제점이 있다.
본 발명은 조명단위체를 이루는 케이스에 암수 결합구를 형성하여 조명단위체들 간의 상호 연결이 가능하고, 이를 통해 다양한 형태의 조명장치를 설계할 수 있는 조명장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또 본 발명은 조명단위체의 광원과 연결된 전원단자가 케이스의 암수 결합구에 각각 위치시켜 상호 연결된 조명단위체들 간의 통전을 가능케 한 상호 연결이 자유로운 조명장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
나아가 본 발명은 전원단자의 통전부에 요부(凹部) 또는 철부(凸部), 또는 이들 모두를 형성하여 상호 연결된 두 조명단위체에서 각 전원단자 끼리의 접촉성을 높일 수 있도록 한 상호 연결이 자유로운 조명장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
아울러 본 발명은 케이스의 암수 결합구에 전원단자의 통전부를 위한 끼움부를 형성하여 통전부의 이탈 방지를 가능케 한 상호 연결이 자유로운 조명장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 해결 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 상호 연결이 자유로운 조명장치는,
광원;
상기 광원을 위한 장착부와, 암결합구 및 수결합구로 이루어진 체결부를 갖는 케이스; 및
상기 광원과 이어진 연결부와, 상기 케이스 외측에 노출된 통전부를 갖는 전원단자;
를 포함하여 이루어진다.
또 상기 전원단자의 통전부는 상기 케이스의 암수 결합구에 위치하는 것을 특징으로 한다.
또 두 조명단위체의 연결시 상호 접촉하는 전원단자의 접촉성을 높이기 위하여 전원단자의 통전부에는 요부(凹部) 또는 철부(凸部), 또는 이들 모두가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 케이스에는 상기 전원단자의 통전부가 끼워지는 끼움부를 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 상호 연결이 자유로운 조명장치는,
첫째, 조명단위체를 이루는 케이스의 암수 결합구를 통해 조명단위체들 간의 상호 연결이 가능한 효과가 있다.
둘째, 상호 연결이 가능한 조명단위체를 이용하여 다양한 형태의 조명장치를 설계할 수 있는 효과가 있다.
셋째, 전원단자 통전부의 요철부를 통해 상호 연결된 조명단위체에서 각 전원단자 끼리의 접촉성을 높여 단전(斷電)되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
넷째, 케이스의 암수 결합부에 끼움부에 전원단자의 통전부를 끼워 고정할 수 있도록 하여 통전부의 이탈을 방지할 수 있는 효과가 있다.
다섯째, 조명단위체가 상호 연결이 가능하기에 별도의 PCB 기판을 마련하여 이에 광원들을 배열할 필요가 없으므로, 원가 절감 및 환경에 도움이 되는 효과가 있다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 조명장치의 조명단위체를 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1의 분해사시도이며, 도 3은 도 1의 저면도이고, 도 4는 도 1의 조명단위체가 상호 연결된 조명장치를 나타낸 평면도이며, 도 5는 다른 예의 조명단위체가 상호 연결된 조명장치를 나타낸 평면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 조명장치에서 암 및 수 결합구의 끼움부 형태를 나타낸 저면도이며, 도 7은 본 발명에 따른 조명장치에서 케이스의 외측면이 4개인 조명단위체의 상호 전류 흐름을 나타낸 개념도이고, 도 8은 본 발명에 따른 조명장치에서 케이스의 외측면이 3개인 조명단위체의 상호 전류 흐름을 나타낸 개념도이다.
설명에 앞서, 도 1을 기준으로 광원 측을 상부 또는 상면이라 정하고, 또 전원단자 측을 하부 또는 하면이라 정한다.
그리고 도 6의 "A"는 암결합부의 끼움부에 대한 요부 확대도이고, 도 6의 "B"는 수결합부의 끼움부에 대한 요부 확대도이다.
도 1 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 상호 연결이 자유로운 조명장치는,
조명단위체(LU)가 상호 연결되어 구성되는 것으로,
상기 조명단위체(LU)는 크게 광원, 케이스 및 전원단자로 이루어진다.
각 구성에 대해 살펴보면,
상기 광원(10)은
엘이디(11 : LED),
상기 엘이디(11)와 연결된 두 연결단자(12), 그리고
상기 두 연결단자(12)는 노출되게 상기 엘이디(11)를 감싸는 투광(透光)성 외피(13)
를 포함하여 이루어진다.
여기서, 상기 두 연결단자(12) 중 하나의 연결단자(12)는 일극(一極 : 양극 또는 음극 중 하나)이 흐르고, 다른 하나의 연결단자(12)는 타극(他極 : 일극의 반 대 극)이 흐르게 된다.
상기 케이스(20)는
전체적으로 외측이 다각면(多角面)을 이루고 있는 것으로,
내부 중심에 상기 광원(10)의 엘이디(11)를 위한 장착부(21), 그리고
암결합구(22) 및 수결합구(23)로 이루어진 체결부(22A)
를 포함하여 이루어진다.
여기서, 상기 암결합구(22)와 수결합구(23)는 상기 케이스(20)의 각 면마다 한 쌍을 이루고 있는 것이 바람직하고,
상기 수결합구(23)는 평단면 형상이 외측으로 갈수록 넓어지는 형상이고, 이와 반대로 상기 암결합구(22)는 외측으로 갈수록 좁아지는 형상[일명 도브 테일(dove tail) 타입]이거나,
또는 상기 수결합구(23)의 단부가 양측으로 확장된 걸림부(232)가 형성되고, 상기 암결합구(22)는 상기 걸림부(232)가 상부 또는 하부 측에서 끼워지도록 내벽이 양측으로 확장된 대응걸림부(222)가 형성되어
서로 상하로 끼워짐이 가능하고, 또 측방향으로의 이탈을 방지하게 된다.
그리고 도 6의 "A" 및 "B"를 참조하면,
상기 케이스(20)에는 상기 전원단자(30)의 통전부(32)가 끼워져 고정되는 끼움부(221, 231)가 형성되는데,
바람직하게 상기 끼움부(221, 231)는 상기 케이스(20)의 암 및 수 결합구(22, 23) 각각에 형성되고,
더 바람직하게 상기 끼움부(221, 231)는 평단면 형상이 외측으로 갈수록 좁아지는 형상이어서 이에 상기 통전부(32)가 억지 끼움 된다.
따라서 상기 통전부(32)는 상기 끼움부(221, 231)에 끼워진 상태에서 이탈되지 않아 조립성 및 안정성을 높일 수 있게 된다.
본 발명은 도 1 내지 도 4에서와 같이 상기 케이스(20)의 형상이 외측면이 4개인 육면체를 이루고 있으나, 도 5에서와 같이 외측면이 6개인 팔면체로 이루어질 수 있고, 이외에도 더 다양한 형태로 이루어질 수 있는 것이다.
이를 토대로 상기 암 및 수 결합구(22, 23)에 대해 좀 더 상세히 살펴보면,
도 1 및 도 5에서와 같이 케이스(20)의 외측면이 4개이거나 6개인 경우, 하나의 면에 암 및 수 결합구(22, 23)가 양측에 형성되어 있고, 반대편 면(즉, 마주보는 면)에는 형성 위치가 서로 전환되어 형성된다. 즉, 하나의 면과 이의 반대편 면에서 동일직선상에 서로 반대되는 형상인 암 및 수 결합구(22, 23)가 형성되는 것이다.
따라서 조명단위체(LU)는 사방(四方)으로 서로 연결 가능하게 되는 것이다.
한편, 상기 케이스(20)는 장착부(21) 상단에 곡률을 갖는 반사면(27)이 형성되는데,
바람직하게는 상기 반사면(27)을 플라스틱 등의 재질로 형성하여 은색으로 진공 증착시킨 형태로 이루어진다.
따라서 상기 엘이디(11)의 빛을 전방으로 반사시켜 빛의 효율을 극대화할 수 있게 된다.
상기 전원단자(30)는
상기 광원(10)의 두 연결단자(12)와 이어진 연결부(31), 그리고
상기 케이스(20)의 외측에 노출된 통전부(32)
를 포함하여 이루어진다.
여기서, 상기 통전부(32)는 상기 케이스(20)의 암 및 수 결합구(22, 23)에 위치하게 되고,
또 상기 통전부(32)는 조명장치(A)를 이루는 상호 연결된 조명단위체(LU)에서 각 전원단자(30)의 접촉성을 높이기 위하여 요부(凹部) 또는 철부(凸部), 또는 이들 모두가 형성되는데,
본 발명에서는 철부(321)인 것이 바람직하다.
도 3을 참조하여 상기 전원단자(30)의 구조에 대해 좀 더 상세히 살펴보면,
우선, 상기 전원단지(30)의 연결부(31)는 상호 연결되는 조명단위체(LU) 중 어느 하나에 전원을 인가하면, 이와 연결된 조명단위체(LU) 모두에 전원이 흘러 상기 광원(10)의 엘이디(11)가 발광할 수 있도록 하는 조건을 충족하는 범위 내에서 다양한 형태로 변형 및 변경 가능할 것이다.
본 발명에서 상기 연결부(31)는 하나의 면과 반대편 면(이하에서는 각각 '일면'과 '타면' 이라 칭한다)의 암 및 수 결합구(22, 23)와, 또 이의 일면과 타면에 직교하는 다른 일면과 타면의 암 및 수 결합구(22, 23)에 십자(+) 형태로 배열되고,
또 상기 연결부(31)가 배열되지 않은 일면과 타면, 이의 일면과 타면에 직교하는 다른 일면과 타면의 암 및 수 결합구(22, 23)에 다른 하나의 연결부(31)가 또 십자(+) 형태로 배열된다.
즉, 2개의 전원단자(30)가 배열되고, 각각은 전류의 일극과 타극이 흐르게 된다.
한편, 서로 겹쳐 배열된 전원단자(30)의 연결부(31)에 대한 합선(合線)을 방지하기 위하여,
상기 케이스(20)의 저면에 액상의 절연물질을 충진, 경화시켜 합성 방지 기능 외에도 방수(防水) 기능을 마련할 수도 있고,
또 서로 겹친 부분에 절연체를 개재하거나,
또 두 전원단자(30)의 각 연결부(31)가 서로 이격되게 배열될 수 있도록 상기 통전부(32)가 끼워지는 상기 암 및 수 결합구(22, 23)의 설치 높낮이를 달리하는 등의 다양한 구성으로 구현할 수 있는 것이다.
한편, 상기 전원단자(30)는 동판 등의 재질로 형성되며, 각 전원단자(30)의 연결부(31)는 상기 엘이디(11)의 두 연결단자(12)에 각각 연결되고, 이 중 하나의 연결 부위에 저항(R)이 구비된다.
한편, 상기 전원단자(30)를 덮고 상기 케이스(20)에 결합되는 커버(미도시)가 더 구비될 수 있고, 이를 통해 상기 전원단자(30)가 외부로 노출되지 않아, 외부 요소들의 간섭을 방지할 수 있게 되고,
결국, 두 전원단자(30)의 비(非)접촉 배열을 만족하는 범위 내에서 전술한 합선 방지 구성들을 마련하지 않아도 되는 것이다.
그리고 상기 커버와 상기 케이스(20)에 대한 결합 방식은
각각에 걸림부와 대응걸림부를 구비하여 서로 억지 끼움 되게 하거나,
또 각각에 후크부와 스냅부를 구비하여 후크부가 스냅부에 탄성 걸림되게 하거나,
또 각각에 돌기와 돌기삽입부를 구비하되, 돌기의 단부에 슬릿(slit)을 형성하고 돌기삽입부의 단부에 확장공간부를 형성하여 가압된 돌기의 슬릿이 돌기삽입부의 확장공간부에서 가압 해제되어 걸리게 되게 하거나,
또 각각에 볼트삽입공과 볼트체결공을 구비하여 체결볼트가 체결되게 하거나,
또 본딩 처리하는 등,
다양하게 구현될 수 있는 것이다.
한편, 도 7 및 도 8에서와 같이, 조명장치(A)는 엘이디(11)의 두 연결단자(12) 각각에 연결되어 있는 두 전원단자(30)에 전원의 양극(+)과 음극(-)을 연결하여 각 조명단위체(LU) 간의 전류 흐름을 유도함으로써,
각 조명단위체(LU)의 엘이디(11)가 발광할 수 있게 되는 것이다.
이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 "상호 연결이 자유로운 조명장치"를 위주로 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 조명장치의 조명단위체를 나타낸 사시도,
도 2는 도 1의 분해사시도,
도 3은 도 1의 저면도,
도 4는 도 1의 조명단위체가 상호 연결된 조명장치를 나타낸 평면도,
도 5는 다른 예의 조명단위체가 상호 연결된 조명장치를 나타낸 평면도,
도 6은 본 발명에 따른 조명장치에서 암 및 수 결합구의 끼움부 형태를 나타낸 저면도,
도 7은 본 발명에 따른 조명장치에서 케이스의 외측면이 4개인 조명단위체의 상호 전류 흐름을 나타낸 개념도,
도 8은 본 발명에 따른 조명장치에서 케이스의 외측면이 3개인 조명단위체의 상호 전류 흐름을 나타낸 개념도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
10 : 광원
11 : 엘이디 12 : 연결단자
13 : 외피
20 : 케이스
21 : 장착부 22A : 체결구
22 : 암결합구 23 : 수결합구
221, 231 : 끼움부 27 : 반사면
30 : 전원단자
31 : 연결부 32 : 통전부
LU : 조명단위체
A : 조명장치

Claims (4)

  1. 광원;
    상기 광원을 위한 장착부와, 암결합구 및 수결합구로 이루어진 체결부를 갖는 케이스; 및
    상기 광원과 이어진 연결부와, 상기 케이스 외측에 노출된 통전부를 갖는 전원단자;
    를 포함하여 이루어지되,
    상기 케이스에는 상기 전원단자의 통전부가 끼워지는 끼움부를 갖는 것을 특징으로 하는 상호 연결이 자유로운 조명장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전원단자의 통전부는 상기 케이스의 암수 결합구에 위치하는 것을 특징으로 하는 상호 연결이 자유로운 조명장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    두 조명단위체의 연결시 상호 접촉하는 전원단자의 접촉성을 높이기 위하여 전원단자의 통전부에는 요부(凹部) 또는 철부(凸部), 또는 이들 모두가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 상호 연결이 자유로운 조명장치.
  4. 삭제
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