KR101835484B1 - 엘이디 조명기기 - Google Patents

Abstract

엘이디 조명기기를 제공한다.
본 발명은 적어도 하나의 엘이디 소자가 실장되는 기판 ; 상기 기판의 외측테두리와 접하는 적어도 하나의 탄성편을 내부면에 구비하는 피결합물 ; 을 포함한다.

Description

엘이디 조명기기{LED Illumination Equipment}

본 발명은 엘이디 조명기기에 관한 것으로, 더욱 상세히는 기판과 피결합물간의 결합구조를 단순화하고, 기판과 피결합물간의 결합을 체결부재에 의한 체결방식으로부터 탈피할 수 있는 엘이디 조명기기에 관한 것이다.

일반적으로 엘이디(LED : Light Emitting Diode)는 기존의 형광등, 백열등과 같은 조명원에 비하여 소형이고, 수명이 길뿐만 아니라 전기에너지가 빛에너지로 직접 변환되기 때문에 전력소모가 적어 에너지효율이 높고, 높은 광휘도를 가지며, 빠른 응답특성을 갖는다. 이에 따라, 이러한 엘이디를 조명원으로 하는 조명기기가 다양한 형태로 개발되고 있다.

또한, 엘이디를 조명원으로 하는 조명기기는 각종 환경규제 및 기후변화협약에 대응하는 미래 친환경적인 측면에서 백열등, 형광등과는 달리 필라멘트, 수은을 전혀 사용하지 않아 안전하고, 유해물질 사용제한이 없으며, 전자제품 회수의무가 없으며 이산화탄소 배출제한이 없어 친환경 미래산업으로 조명산업에서의 중요성이 점차 커지고 있는 실정이다.

종래의 채널레터용 엘이디 조명기기(1)는 도 1a에 도시한 바와 같이, 복수개의 엘이디 소자(12)가 실장되고, 복수개의 체결공(14)을 관통형성한 기판(10)을 사출성형된 케이스(20)의 내부에 삽입한 다음 상기 체결공(14)을 통해 삽입되어 케이스에 체결되는 스크류와 같은 체결부재(30)에 의해서 상기 기판(10)과 케이스(20)를 조립완성하였다.

도 1a에서 미설명 부호 16은 실리콘 수지를 주입하는 실리콘 주입홀이다.

그러나, 상기 기판(10)을 케이스(20)에 삽입하는 과정에서 사출물로 성형되는 케이스(20)의 크기와 기판(10)의 크기가 서로 상이한 경우 상기 케이스(20)의 내부면과 기판(10)의 외측테두리 사이에 간격이 발생하기 때문에 이러한 간격에 의하여 체결부재(30)에 의한 체결작업시 기판이 일측으로 치우치게 되는 문제점이 있었다.

그리고, 상기 실리콘 주입홀(16)을 통하여 케이스내부에 실리콘 수지를 주입하여 몰딩하는 경우, 체결부재가 체결되는 부위를 통하여 발생되는 기포에 의해서 제품불량을 초래하였다.

종래의 벌브형 조명기기(1a)는 도 1b에 도시한 바와 같이, 복수개의 엘이디 소자(12a)가 실장되고, 복수개의 체결공(14a)을 관통형성한 기판(10a)을 방열부재인 히트싱크(20a)의 수평면에 안착한 다음, 상기 체결공(14a)을 통해 삽입되어 히트싱크(20a)에 체결되는 스크류와 같은 체결부재(30a)에 의해서 상기 기판(10a)과 히트싱크(20a)를 조립완성하였다.

도 1b에서 미설명부호 23a 는 상기 엘이디 소자에 전원을 공급하도록 기판과 전기적으로 연결되는 소켓부이고, 24a 는 히트싱크의 외부면에 형성되는 방열핀이다.

그러나, 상기 기판(10a)을 히트싱크(20a)에 체결부재(30a)로서 결합하는 과정에서 작업자가 히트싱크(20a)에 형성된 체결공과 기판(10a)에 형성된 체결공을 서로 일치시키면서 복수개의 체결부재(30a)를 금속구조물로 이루어지는 히트싱크(20a)에 수작업으로 체결하는 작업이 매우 번거롭고, 작업시간이 소요되기 때문에 조립작업 생산성을 향상시키는데 한계가 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 조립라인에서 기판과 결합되는 피결합물에 대한 결합구조를 단순화하고, 기판과 피결합물간의 결합을 체결부재에 의한 체결방식으로부터 탈피할 수 있는 엘이디 조명기기를 제공하고자 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 구체적인 수단으로서 본 발명은, 적어도 하나의 엘이디 소자가 실장되는 기판 ; 상기 기판의 외측테두리에 탄력적으로 접하는 적어도 하나의 탄성편을 내부면에 구비하여 상기 기판이 삽입배치되는 피결합물 ; 을 포함하는 엘이디 조명기기를 제공한다.

상기 기판에 관통형성된 결합공과 대응하는 바닥면으로부터 일정높이 연장되어 상기 결합공으로 선단이 삽입되는 지지부재를 구비하는 것이 바람직하다.

상기 지지부재는 상기 피결합물의 바닥면으로부터 일정높이 연장되고, 기판의 상/하부면과 상단이 접하는 수직봉과, 상기 결합공으로 삽입되고, 상기 수직봉의 외경보다 작은 외경크기를 갖는 돌출부를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 탄성편은 상부면이 일정각도 경사진 경사면으로 형성되고, 하부면은 상기 기판의 상부표면에 밀착되도록 수평면으로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 피결합물은 상기 기판의 상/하부면과 상단이 접하도록 피결합물의 바닥면으로부터 일정높이 연장되는 돌출부를 구비하는 것이 바람직하다.

상기 돌출부는 상기 기판의 상/하부면과 면접촉, 선접촉 또는 점접촉되는 단면상으로 구비되는 것이 바람직하다.

상기 지지부재는 상기 피결합물의 바닥면에 가상으로 그려지는 삼각형의 각 꼭지점에 배치되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명은 적어도 하나의 엘이디 소자가 실장되는 기판 ; 상기 기판의 외측테두리에 탄력적으로 접하는 적어도 하나의 걸림편을 상부면으로부터 돌출형성하여 상기 기판이 상부면에 밀착되는 피결합물 ; 을 포함하는 엘이디 조명기기를 제공한다.

상기 기판에 관통형성된 결합공과 대응하는 하부면으로부터 일정높이 연장되어 상기 결합공으로 선단이 삽입되는 적어도 하나의 지지부재를 구비하는 것이 바람직하다.

상기 피결합물은 탄성을 가지는 것이 바람직하다.

상기 지지부재와 걸림편은 상기 피결합물의 상부면에 일체로 결합되는 플라스틱 수지물로부터 연장되는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 엘이디 소자가 실장되고, 결합공을 관통형성한 기판과, 바닥면으로부터 지지부재가 일정높이 연장되고, 내부면으로부터 탄성편을 돌출형성한 피결합물을 구비하여 기판을 피결합물의 내부면을 삽입함으로써 스크류와 같은 체결부재의 사용없이 작업자가 숙련도에 관계없이 기판과 피결합물을 간편하고 신속하게 상호 결합하여 조립할 수 있기 때문에 조명기기의 조립라인에서 작업자의 작업부하를 경감시키고, 조립작업 생산성을 현저히 향상시킬 수 있는 효과가 얻어진다.

도 1은 종래기술에 따른 엘이디 조명기기를 도시한 것으로서,
a)는 채널레터형이고,
b)는 벌브형이다.
도 2는 본 발명의 제1실시 예에 따른 엘이디 조명기기기를 도시한 것으로서,
a)는 기판의 평면도,
b)는 피결합물의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 제1실시 예에 따른 엘이디 조명기기기를 도시한 구성도이다.
도 4는 본 발명의 제2실시 예에 따른 엘이디 조명기기기를 도시한 것으로서,
a)는 기판의 평면도,
b)는 피결합물의 평면도이다.
도 5는 본 발명의 제2실시 예에 따른 엘이디 조명기기기를 도시한 구성도이다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 엘이디 조명기기기를 도시한 평면도이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 엘이디 조명기기기를 도시한 전체 구성도이다.

이하, 본 발명을 바람직한 실시예와 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되는 것은 아니다.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 엘이디 조명기기를 도시한 것으로써, a)는 기판의 평면도이고, b)는 케이스의 평면도이며, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 엘이디 조명기기를 도시한 것 구성도이다.

본 발명의 제 1실시예에 따른 엘이디 조명기기(100)는 도 2(a)(b)과 도 3에 도시한 바와 같이, 기판(110), 피결합물(120)을 포함한다.

상기 기판(110)은 상부면에 적어도 하나의 엘이디 소자(112)가 탑재되고, 적어도 하나의 결합공(114)을 관통형성한다.

이러한 기판(110)은 대응결합되는 피결합물(120)의 형태에 따라 사각형 또는 원형 또는 기하학적인 판형상으로 구비될 수 있으며, 상부면에 제너다이오드 또는 구동회로칩과 같은 전자부품을 실장할 수 있다.

상기 엘이디 소자(112)는 외부전원과 연결되는 기판(110)의 상부면에 전원인가시 빛을 발생하는 발광원이다.

상기 기판(110)에는 피결합물과의 결합 후 실리콘 레진을 주입할 수 있도록 복수개의 주입공(118)을 관통형성할 수 있다.

상기 피결합물(120)은 상기 기판(110)이 내부면에 수평한 상태를 갖도록 삽입배치되고, 바닥면은 밀폐되고, 상부면은 개방된 수용부재로 이루어질 수 있다.

이러한 피결합물(120)의 바닥면에는 일정높이의 지지부재(124)를 구비하며, 상기 지지부재(124)는 상기 기판(110)의 결합공(114)과 대응하는 피결합물(120)의 바닥면으로부터 수직하게 일정높이 연장된다.

상기 지지부재(124)는 상기 결합공(114)과 대응하는 피결합물(120)의 바닥 면으로부터 일정높이 연장되고, 기판(110)의 하부면과 상단이 접하는 수직봉(124a)과, 상기 결합공(114)으로 삽입되도록 상기 수직봉(124a)의 상부면으로부터 연장되고 상기 수직봉(124a)의 외경보다 작은 외경크기를 갖는 돌출부(124b)로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 피결합물(120)의 내부면에는 삽입대상물인 기판(110)의 외측테두리의 상부면에 탄력적으로 접하도록 돌출형성되는 적어도 하나의 탄성편(126)을 구비한다.

상기 피결합물(120)은 기판(110)과의 결합시 탄성력을 갖는 플라스틱 케이스구조물로 이루어질 수 있으며, 나일론 소재에 세라믹 필러 또는 카본필러를 일정량 배합한 방열 플라스틱, 내열 PC, 내열 ABS, 난연 ABS, Noryl, PC, ABS, PC ABS 중 어느 하나의 소재로 이루어질 수 있다.

이에 따라, 상기 기판(110)을 상부부품으로 하고, 상기 피결합물(120)을 하부부품으로 하고, 상기 기판(110)의 결합공(114)과 상기 피결합물(120)의 지지부재(124)를 동일한 수직축상에 위치되도록 한다.

이러한 상태에서, 작업자가 상기 엘이디 소자(112)를 실장한 기판(110)을 피결합물(120)의 내부면으로 일정세기의 가압력으로 삽입하면, 상기 결합공(114)으로 지지부재(124)의 돌출부(124b)가 삽입되어 끼워지고, 상기 돌출부(124b)와 수직봉(124a)의 사이의 경계면에 형성되는 단턱은 기판(110)의 하부면과 접해짐으로써 상기 피결합물(120)의 내부면으로 삽입된 기판(110)의 위치를 제어하게 되는 것이다.

이와 동시에, 상기 피결합물(120)의 내부면에 돌출형성된 탄성편(126)은 상기 기판(110)의 하부면과 단턱이 접해질 때 상기 기판(110)의 외측테두리를 타고 넘어 상기 기판(110)의 외측테두리 상부면에 탄력적으로 접하게 됨으로써 상기 피결합물(120)의 내부면에 삽입된 기판(110)이 조립 후 외력에 의해서 상부로 분리이탈되는 것을 방지할 수 있는 것이다.

이때, 상기 탄성편(126)의 상부면은 상기 기판(110)의 삽입시 기판의 외측테두리가 용이하게 타고 넘어갈 수 있도록 일정각도 경사진 경사면으로 형성되고, 하부면은 상기 기판(110)의 상부면에 밀착되도록 수평면으로 형성되는 것이 바람직하다.

도 4는 본 발명의 제2실시 예에 따른 엘이디 조명기기를 도시한 것으로써, a)는 기판의 평면도이고, b)는 피결합물의 평면도이며, 도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 엘이디 조명기기를 도시한 구성도이다.

본 발명의 제 2실시예에 따른 엘이디 조명기기(200)는 도 4(a)(b)와 도 5에 도시한 바와 같이, 기판(210)과 피결합물(220)을 포함한다.

상기 기판(210)은 상부면에 적어도 하나의 엘이디 소자(212)가 탑재되고, 적어도 하나의 결합공(214)을 관통형성한다.

상기 피결합물(220)은 상기 기판(210)이 내부면에 수평한 상태를 갖도록 삽입배치된다.

이러한 피결합물(220)은 상기 결합공(214)과 대응하는 바닥면으로부터 일정높이를 갖도록 연장되는 지지부재(224)를 구비하며, 상기 지지부재(224)와 인접하는 피결합물(210)의 바닥면에는 상기 기판(210)의 상부면과 상단이 접하도록 피결합물(220)의 바닥면으로부터 일정높이로 연장되면서 상부로 갈수록 폭이 좁아지는 돌출부(225)를 구비하고, 상기 엘이디소자(212)와 대응하는 돌출부(225)의 상단에는 노출공(225a)을 관통형성한다.

여기서, 상기 돌출부(225)는 피결합물의 바닥면의 전폭에 걸쳐서 돌출형성되는 것으로 도시하고 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며 부분적으로 형성될 수도 있다.

또한, 상기 피결합물(220)의 내부면에는 삽입대상물인 기판(210)의 외측테두리의 상부면에 탄력적으로 접하도록 돌출형성되는 적어도 하나의 탄성편(226)을 구비한다.

이에 따라, 상기 기판(210)을 하부부품으로 하고, 상기 피결합물(220)을 상부부품으로 하고, 상기 기판(210)의 결합공(214)과 상기 피결합물(220)의 지지부재(224)를 동일한 수직축상에 위치되도록 한다.

이러한 상태에서, 작업자가 상기 엘이디 소자(212)를 실장한 기판(210)을 피결합물(220)의 내부면으로 일정세기의 가압력으로 삽입하면, 상기 결합공(214)으로 지지부재(224)가 삽입되어 끼워짐과 동시에 상기 돌출부(225)의 상단은 기판(210)의 상부면과 접해짐으로써 상기 피결합물(220)의 내부면으로 삽입된 기판(210)의 위치를 제어하게 되는 것이다.

이와 동시에, 상기 피결합물(220)의 내부면에 돌출형성된 탄성편(226)은 상기 기판(210)의 하부면과 돌출부(225)와 접해질 때 상기 기판(210)의 외측테두리를 타고 넘어 상기 기판(210)의 외측테두리 하부면에 탄력적으로 접하게 됨으로써 상기 피결합물(220)의 내부면에 삽입된 기판(210)이 조립 후 외력에 의해서 상부로 분리이탈되는 것을 방지할 수 있는 것이다.

이때, 상기 돌출부(225)는 상기 기판(210)의 상부면과 면접촉하도록 사다리꼴 단면상으로 구비되는 것으로 도시하고 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며 선접촉되거나 점접촉될 수 있도록 산단면 또는 수직단면상으로 구비될 수도 있다.

또한, 상기 지지부재(224)는 상기 기판(210)과 피결합물(220)간의 결합시 기판(210)의 조립방향을 작업자가 용이하게 판단할 수 있도록 상기 피결합물(220)의 바닥면에 가상으로 그려지는 삼각형의 각 꼭지점에 배치되도록 설계하는 것이 바람직하다.

도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 엘이디 조명기기를 도시한 평면도이고, 도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 엘이디 조명기기를 도시한 전체 구성도이다.

본 발명의 제 3실시예에 따른 엘이디 조명기기(300)는 도 6과 도 7에 도시한 바와 같이, 기판(310)와 피결합물(320)을 포함한다.

상기 기판(310)은 상부면에 적어도 하나의 엘이디 소자(312)가 탑재되고, 적어도 하나의 결합공(314)을 관통형성한다.

상기 피결합물(320)은 상기 엘이디 소자의 발광시 발생하는 열을 기판(310)을 통해 외부로 방출할 수 있도록 상기 기판(310)의 하부면이 상부면에 밀착되어 접하고, 외부면에 방열핀(325)을 형성한 히트싱크로 구비될 수 있다.

상기 피결합물(320)의 하부단에는 상기 엘이디 소자(312)에 전원을 공급하도록 기판(310)과 전기적으로 연결되는 소켓부를 구비한다.

이러한 피결합물(320)의 상부면에는 일정높이의 지지부재(324)를 구비하며, 상기 지지부재(324)는 상기 기판(310)의 결합공(314)과 대응하는 피결합물(320)의 상부면으로부터 수직하게 일정높이 연장된다.

상기 지지부재(324)는 상단이 상기 기판(310)의 표면으로부터 돌출되지 않도록 상기 기판(310)의 두께보다 작은 크기의 일정높이로 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 피결합물(320)의 상부면에는 결합대상물인 기판(310)의 외측테두리에 탄력적으로 접하도록 돌출형성되는 적어도 하나의 걸림편(326)을 구비한다.

상기 히트싱크로 이루어지는 피결합물(320)은 열전도성이 우수한 소재로 이루어질 수 있다. 예컨대, 상기 피결합물(320)은 나일론 소재에 세라믹 필러 또는 카본필러를 일정량 배합한 방열 플라스틱, 내열 PC, 내열 ABS, 난연 ABS, Noryl, PC, ABS, PC ABS 중 어느 하나의 소재로 이루어질 수 있다.

이에 따라, 상기 기판(310)을 상부부품으로 하고, 상기 피결합물(320)을 하부부품으로 하고, 상기 기판(310)의 결합공(314)과 상기 피결합물(320)의 지지부재(324)를 동일한 수직축상에 위치되도록 한다.

이러한 상태에서, 작업자가 상기 엘이디 소자(312)를 실장한 기판(310)을 피결합물(320)의 상부면에 접하도록 일정세기의 가압력으로 가압하면, 상기 결합공(314)으로 지지부재(324)가 삽입되어 끼워지고, 상기 기판(310)의 하부면은 피결합물(320)의 상부면에 밀착되어 접해지게 된다.

이와 동시에, 상기 피결합물(320)의 상부면에 돌출형성된 걸림편(326)은 상기 기판(310)의 외측테두리와 상단이 접해질 때 수직방향의 가압력에 의해서 외측으로 탄성변형되어 벌어지게 되고, 상기 기판(310)의 외측테두리가 걸림편(326)의 상단을 타고 넘게 될 때 발생하는 걸림편(326)의 탄성복원력에 의해서 상기 걸림편(326)의 내측면은 상기 기판(310)의 외측테두리에 밀착되고, 상기 걸림편(326)의 상단에 형성된 걸림턱(326a)은 기판(310)의 상부면에 탄력적으로 접하게 됨으로써 상기 피결합물(320)의 상부면에 밀착된 기판(310)이 조립 후 외력에 의해서 상부로 분리이탈되는 것을 방지함과 동시에 피결합물(320)의 상부면에 조립되는 기판(310)의 좌우유동을 방지할 수 있는 것이다.

이때, 상기 기판(310)의 하부면과 피결합물(320)의 상부면사이에는 상기 기판(310)과 피결합물(320)간의 밀착성을 높여 상기 엘이디 소자(312)의 발광시 발생하는 열을 기판(310)을 통하여 히트싱크인 피결합물(320)로 방출하는 열전달효율을 높일 수 있도록 열전도성 접착제(315)를 구비하는 것이 바람직하다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 본 발명의 기술 사상 범위 내에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 첨부된 특허 청구 범위에 속하는 것은 당연하다.

110,210,310 : 기판 112,212,312 : 엘이디 소자
114,214,314 ; 결합공 120,220,320 : 피결합물
124,224,324 : 지지부재 126,226 : 탄성편
326 : 걸림편 325 : 방열핀
327 : 소켓부

Claims (9)

1. 적어도 하나의 엘이디 소자가 실장되며, 결합공이 형성된 기판; 및
   내부면에 구비되어 상기 기판의 외측테두리와 접하는 적어도 하나의 탄성편, 및 내부의 바닥면으로부터 일정높이 연장되어 상기 기판의 결합공에 삽입되는 지지부재를 포함하는 피결합물;을 포함하며,
   상기 결합공은 상기 기판에 관통 형성되며,
   상기 지지부재는,
   상기 피결합물의 바닥면으로부터 일정높이 연장되고, 상기 결합공보다 큰 외경을 갖는 수직봉; 및
   상기 수직봉의 상단에 형성되며, 상기 결합공보다 작은 외경을 갖으며, 상기 기판의 결합공에 삽입되는 돌출부;를 포함하고,
   상기 수직봉과 상기 돌출부 사이의 경계면에 형성된 단턱은 상기 기판의 하부면과 접하는 엘이디 조명기기.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 탄성편은
   일정각도 경사진 경사면을 포함하는 상부면과, 상기 기판의 상부면에 밀착되도록 수평면으로 형성된 하부면을 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명기기.
5. 제1항에 있어서,
   상기 피결합물은 상기 기판의 상/하부면과 상단이 접하도록 피결합물의 바닥면으로부터 일정높이 연장되는 돌출부를 구비하는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명기기.
6. 제5항에 있어서,
   상기 돌출부는 상기 기판의 상/하부면과 면접촉되는 단면상으로 구비되는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명기기.
7. 삭제
8. 삭제
9. 제1항에 있어서,
   상기 피결합물은 히트싱크를 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명기기.

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