專利名稱：Led單元和使用其的照明設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種LED単元和使用該LED単元的照明器材。
背景技術(shù)：
一般地，有人已經(jīng)提出了具有LED単元的照明器材(LED照明器材)(例如日本專利申請公開號 2003-59330 和 20 08-258066 (JP2003-59330A 和 JP2008-258066A))。JP2003-59330A公開的LED照明器材具有LED模塊板37，其上安裝有多個LED芯片36等，如圖15所示。在LED模塊板37上，提供了具有終端39的接線盒24，所述終端39用于將饋線38直接連接于LED模塊板37。在接線盒24中，提供了從各個終端39處釋放饋線38的釋放按鈕25。此外，在具有LED模塊板37的LED照明器材中，LED芯片36、LED模塊板37、接線盒24等構(gòu)成了 LED單元。此外，JP 2008-258066A公開的LED照明器材是例如吊燈，其為從天花板垂下的照明器材。如圖16A和16B所示，該LED照明器材包括其上具有LED26的LED板27和用于為LED板27提供電カ的電源電路28。該LED照明器材還包括具有用于保持LED板27的基座的圓柱形LED殼套29，以及用于保持電源電路28的圓柱形電源殼套30。該電源殼套30與LED殼套29分隔開并且具有基座。此外，電源殼套30放置于LED殼套29上方。在電源殼套30的底壁30c內(nèi)具有線纜穿孔30d，電連接于電源電路28的電源側(cè)線纜32可穿過該線纜穿孔。該電源側(cè)線纜32的遠端配備有連接插頭32a。此外，用于保持LED殼套29的鎖定鉤34從電源殼套30的底面突出。這些鎖定鉤34沿圓周方向以規(guī)則間隔布置。頂板29a連接于LED殼套29從而封閉限定在LED殼套29內(nèi)的空間。該頂板29a具有線纜穿孔29b，電接于LED板27的LED側(cè)線纜33穿過該線纜穿孔29b。在LED側(cè)線纜33的前端處，提供了連接插頭33a，其能可拆卸地連接于電源側(cè)線纜32的連接插頭32a。此夕卜，在頂板29a內(nèi)，形成有對應(yīng)于電源殼套30的鎖定鉤34的鎖定孔35，從而各鎖定鉤34能與各個鎖定孔35相接合。因此，能通過使得LED殼套29的頂板29a與電源殼套30的底壁30c進行面接觸來組裝具有圖16A和16B所示結(jié)構(gòu)的LED照明器材。此外，在具有圖16A和16B所示結(jié)構(gòu)的LED照明器材中，LED26、LED板27、LED殼套29、頂板29a、LED側(cè)線纜33和連接插頭33a構(gòu)成了 LED單元。然而，考慮到LED単元用于多種環(huán)境中，優(yōu)選LED単元配備有能夠防止?jié)駳饣蛘唠s質(zhì)進入LED単元的密封結(jié)構(gòu)。此處，雖然不涉及LED単元，但已經(jīng)有人提出ー種密封結(jié)構(gòu)(其作為用于改進ー對殼體之間水密性的結(jié)構(gòu))，其為通過使填充在ー對殼體之一的凹槽中的密封材料固化而形成的填料，其中通過使用夾具在密封材料與凹槽的ー個側(cè)面之間設(shè)置有空間(例如日本專利申請公開號Hl 1-340648 (JPl 1-340648A))。有人提出了通過在ー對殼體之一的凹槽內(nèi)施加具有較低硬度的硅樹脂并且在該具有較低硬度的硅樹脂上施加具有更高硬度的另ー硅樹脂來形成的另ー密封結(jié)構(gòu)，可用作該對殼體之間的密封件(例如日本專利申請公開號H10-324360(JP10-324360A))。有人還提出了另ー密封結(jié)構(gòu)，其通過在限定于彼此接合的ー對殼體內(nèi)的環(huán)形凹槽內(nèi)放置単獨制造的環(huán)狀填料而形成(例如日本專利申請公開號2010-252224(JP2010-252224A))。還提出了又一密封結(jié)構(gòu)，其通過在ー對殼體之一的凹槽內(nèi)放置球形密封材料而形成(例如日本專利申請公開號2010-251616(JP2010-251616A))。但是，在JPl 1-340648A和JP10-324360A公開的密封結(jié)構(gòu)的每個中，都使用了液體密封材料。然而，在施加了該密封材料后需要很長的時間來固化該密封材料，因此在漫長固化時間可能降低生產(chǎn)率方面存在問題。特別是，當密封材料的固化時間過長時，由于在組裝過程中意外振動或者外力施加于殼體，殼體可能沒在合適的預定位置處被密封。此外，當密封材料正在固化時，密封材料可能變形或者在密封材料中形成氣泡，因此可能不能在要被密封材料密封的殼體之間實現(xiàn)緊密接觸。此外，在JP2010-252224A公開的其中環(huán)狀填料被用于密封殼體的密封結(jié)構(gòu)中，需要一段時間來將環(huán)狀填料放置在殼體的凹槽內(nèi)，藉此導致生產(chǎn)率低下。此外，當環(huán)狀填料未被精確地放置在殼體凹槽內(nèi)的預定位置處或者填料以變形狀態(tài)被放置在凹槽內(nèi)時，可能不能實現(xiàn)填料的所需水密性。此外，在使用JP2010-251616A公開的球形密封材料的密封結(jié)構(gòu)中，必須在凹槽內(nèi)的預定位置處放置預定數(shù)量的球形密封材料，并且當任何ー個球形密封材料未被放置時都不能實現(xiàn)所需的水密性。此外，因為必須 在凹槽內(nèi)放置預定數(shù)量的球形密封材料，不能遺漏任何ー個材料，就很難使用自動化機械裝置來自動地放置這些密封材料并且人工手動組裝的工作效率很低，因而生產(chǎn)率低下。特別地，LED単元可通過設(shè)于蓋子內(nèi)的透鏡從發(fā)光裝置發(fā)光。此外，當JP11-340648A.JP10-324360A和JP2010-251616A公開的密封結(jié)構(gòu)用于LED單元中時，蓋子的位置誤差可能大大地影響LED単元的光學特性。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供了ー種LED単元和使用該LED単元的照明器材，能夠?qū)崿F(xiàn)更高的水密性和更高的生產(chǎn)率。根據(jù)本發(fā)明的ー個方面，提供了ー種LED単元，其包括板形基座；放置在基座一個表面上且具有一個或多個LED芯片的發(fā)光裝置；以及在發(fā)光裝置前側(cè)上方的位置處安裝于基座且具有用于透射從發(fā)光裝置發(fā)出的光的功能的蓋子，其中該基座在其所述ー個表面上具有用于在其內(nèi)容納密封件的環(huán)形凹槽，并且蓋子在其朝向基座的表面上具有環(huán)形凸出部，該環(huán)形凸出部被插入環(huán)形凹槽中從而通過密封件密封基座和蓋子，并且其中凸出部和凹槽之間沿凹槽寬度方向上的距離在凹槽的ー個部段內(nèi)比在其它部段內(nèi)更短。在所述LED単元中，凹槽具有圓環(huán)形狀和向凹槽內(nèi)側(cè)突出的凸起部分，該凸起部分位于凹槽的該ー個部段內(nèi)，從而所述凸出部與凹槽之間沿凹槽寬度方向上的距離在凹槽的該ー個部段內(nèi)比在凹槽其它部段內(nèi)更短。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了ー種照明器材，包括上述LED単元和所述LED單元安裝于其內(nèi)的外売。如上所述，本發(fā)明的LED單元具有更高的水密性和更高的生產(chǎn)率。本發(fā)明的照明器材使用具有高水平水密性和生產(chǎn)率的LED単元。


本發(fā)明的上述以及其他目的和特征將根據(jù)下面參照附圖對優(yōu)選實施例的描述更為清楚，其中圖I是根據(jù)本發(fā)明ー個實施例的LED單元的分解透視圖；圖2是該LED單元的截面圖；圖3A和3B是示出該LED單元的主要部分的示意圖，其中圖3A是平面圖并且圖3B是放大的平面圖；圖4是示出該LED單元的示意圖；
圖5A和5B是示出該LED單元的主要部分的示意圖，其中圖5A是蓋子的底視圖并且圖5B是壓蓋部件的底視圖；圖6A-6C是示出組裝LED單元的步驟示意圖；圖7A-7C是示出組裝LED單元的步驟示意圖；圖8A和8B是示出組裝LED單元的步驟示意圖；圖9是具有LED單元的LED照明器材的截面圖；圖10是具有LED單元的另ー LED照明器材的截面圖；圖11是具有LED單元的又一 LED照明器材的截面圖；圖12是具有LED單元的又一 LED照明器材的截面圖；圖13是具有LED單元的又一 LED照明器材的截面圖；圖14是具有LED單元的又一 LED照明器材的截面圖；圖15是用于常規(guī)LED照明器材中的LED模塊板的透視圖；并且圖16A和16B是示出另ー常規(guī)LED照明器材的示意圖，其中圖16A是剖視圖并且圖16B是透視圖。
具體實施例方式下面，將參照形成本發(fā)明一部分的附圖詳述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。(第一實施例)下面，參照圖1-8B描述根據(jù)本發(fā)明第一實施例的LED單元10。本實施例的LED単元10包括在其第一表面(圖I的上表面)上具有支撐塊If的板形基座I (例如盤形基座)，并且由具有高電絕緣特性和高熱導率的材料制成的散熱片9置干支撐塊If的上表面Ifa上。此外，LED単元10配備有發(fā)光裝置3，該發(fā)光裝置3利用放置于散熱片9的與支撐塊If相反的表面上的ー個或多個LED芯片(未不出)。LED單兀10還包括管形例如圓柱形的具有底壁的保持器2以將發(fā)光裝置3保持于保持器2與基座I之間，以及位于發(fā)光裝置3的正面(圖I中的上側(cè))一側(cè)上且安裝于基座I的第一表面的蓋子20，其作用為通過蓋子透射來自發(fā)光裝置3的光。特別地，在LED單元10的基座I的第一表面上形成有用于在其內(nèi)容納密封件5的環(huán)形凹槽U。環(huán)形凸出部20e從蓋子20朝基座I的方向延伸并且被插入凹槽It內(nèi)，從而密封件5可密封基座I和蓋子20 (參見圖3A、3B和4)。凹槽It還包括在凹槽It外周表面上例如在直徑上對置的位置處形成的向內(nèi)凸起ltb，其中凸出部20e與凹槽It之間沿凹槽It寬度方向上的距離在凹槽It的具有向內(nèi)凸起Itb的部段內(nèi)比在凹槽It其它部段內(nèi)要短。
此外，LED単元10包括與發(fā)光裝置3電連接的ー對饋電線(導線)4。用于本實施例的LED單元10的基座I通過模鑄エ藝由鋁制成，其中支撐塊If 一體形成在基座I的第一表面上。此處，基座I可由比樹脂材料熱導率更高的材料例如金屬如銅或不銹鋼制成，而不局限于鋁。此外，支撐塊If可如上所述與基座I被整合為單件或與基座I分離地被制造。在基座I的周緣部分處(本實施例中為兩個位置)形成有鎖緊螺釘插入孔Ib以便從基座I的第一表面沿向下方向容納相應(yīng)的鎖緊螺釘(未示出)。鎖緊螺釘被用于將LED単元10可拆卸地安裝于照明器材12 (參見圖9)的外殼11 (參見圖9)。此處，在本實施例的LED單元10中，基座I具有圓形形狀。然而，LED單元可具有各種形狀，例如多邊形或橢圓形，而不局限于圓形。發(fā)光裝置3包括具有LED芯片的發(fā)光單元3a，以及在其上安裝發(fā)光單元3a的安裝板3b。此處，各LED芯片彼此串聯(lián)。然而，LED芯片也可能彼此并聯(lián)或者串且并聯(lián)。

發(fā)光單元3a包括LED芯片(未示出)，圍繞LED芯片且反射來自LED芯片的光的周壁3e，以及覆蓋置于周壁3e內(nèi)側(cè)的LED芯片的封套部分3d。此外，在發(fā)光單元3a中，LED芯片是發(fā)藍光的藍色LED芯片，并且包括能被藍色LED芯片發(fā)出的藍光所激發(fā)從而發(fā)出廣譜性黃光的黃色熒光物質(zhì)的熒光物質(zhì)被混合在封套部分3d的可透光封套材料內(nèi)(例如有機硅樹脂、環(huán)氧樹脂、玻璃等)，這樣發(fā)光単元3a就作為發(fā)白光的白色LED。此外，發(fā)光單元3a的熒光物質(zhì)的顏色例如可為紅色或緑色而不局限于黃色。此外，通過組合UV(紫外線)和NUV (近紫外線)LED芯片、紅色熒光物質(zhì)、綠色熒光物質(zhì)和藍色熒光物質(zhì)，發(fā)光單元3a可變?yōu)榘咨獿ED。此外，通過組合紅色LED芯片、綠色LED芯片和藍色LED芯片，發(fā)光單元3a可變成白色LED。例如使用金屬基印刷線路板形成安裝板3b，并且ー對終端3c形成于該板3b上。該終端3c電連接于發(fā)光単元3a且根據(jù)各自的導電圖形成。雖然在本實施例中安裝板3b使用了金屬基印刷線路板，但該安裝板3b也可使用例如陶瓷板或玻璃環(huán)氧板而不局限于金屬基印刷線路板。此外，電線4通過由焊接形成的連接部(未示出)電連接于各自的終端3c。此處，一根電線4連接于與發(fā)光單元3a的正極相連的一個終端3c (圖I中左邊的終端3c)，同時另ー根電線4連接于與發(fā)光單元3a的負極相連的另一終端3c (圖I中右邊的終端3c)。此外，為避免電線4的連接錯誤，在圍繞各個終端3c的預定位置處安裝板3b被標記了符號“ + ”、“-”。此外，由白色抗蝕層制成的反射層(未示出)如此形成于安裝板3b的第一表面上從而該層覆蓋了安裝板3b除對應(yīng)于發(fā)光單元3a和終端3c之外的部分，并且因此可防止從發(fā)光単元3a發(fā)出的光被安裝板3b所吸收。此外，散熱片9被置于安裝板3b的第二表面和從基座I的第一表面突起的支撐塊If之間。因此，發(fā)光裝置3能有效地通過散熱片9將熱量散至基座I。此外，在本實施例的LED単元10中，基座I由熱導率高于樹脂的鋁制成，這樣從發(fā)光裝置3產(chǎn)生的熱量可通過散熱片9和基座I的支撐塊If有效地散到外殼11。散熱片9使用由包括凝膠相彈性聚合物(弾性體)的硅樹脂形成的硅凝膠片。凝膠相彈性聚合物是凝膠相的，帶有低交聯(lián)密度、柔軟具有弾性。在本實施例中，使用硅凝膠片形成散熱片9，但是也可使用其它具有高電絕緣特性和高熱導率且很容易填充縫隙Iq的材料來形成散熱片9。因此，不局限于硅凝膠，散熱片9的材料可從具有高電絕緣特性和高熱導率的柔軟彈性聚合物材料(如丙烯酸樹脂材料)中選擇。此外，散熱片9可由被用作粘合劑片的粘合劑材料形成。在基座I的第一表面上,形成圓形凹陷Ie以容納電線4的電連接于發(fā)光裝置3的各部分。在凹陷Ie底面的中央部處，提供支撐塊If以朝發(fā)光裝置3突起(圖I中向上突起)。當從頂部看時，支撐塊If具有方形形狀(在本實施例中為矩形形狀)。此處，發(fā)光裝置3被設(shè)置成使得散熱片9被夾在發(fā)光裝置3與支撐塊If的上表面Ifa之間。此外，支撐塊If的高度被確定成使得支撐塊If的高度和散熱片9的厚度的總和大于凹陷Ie的深度。因此，支撐塊If可抑制由發(fā)光裝置3反射的光被基座I的凹陷Ie的內(nèi)表面反射或吸收。
此外，在支撐塊If的上表面Ifa上，用于容納一部分柔軟散熱片9的縫隙Iq形成于預定位置處(圖I中的四個位置)。由于縫隙Iq的緣故，在組裝LED単元10的期間，可能防止夾在支撐塊If與發(fā)光裝置3之間的散熱片9在發(fā)光裝置3和散熱片9被保持在基座I與保持器2之間之前就從期望位置橫向偏離。特別地，支撐塊If配備有在上表面Ifa的周緣部分上的縫隙Iq并且散熱片9安裝在上表面Ifa上，從而散熱片9的某些部分可被插入縫隙lq。此處，散熱片9的被插入縫隙Iq內(nèi)的那些部分用作能夠防止散熱片9從期望位置進行位置偏離的錨固器。因此，在LED單元10的組裝エ藝過程期間(將在下面參照圖5A、5B、8A和8B進行描述)即使對LED単元10施加振動時，散熱片9從支撐塊If的位置偏離也能被插入縫隙Iq內(nèi)的那些部分散熱片9所限制。此處，可根據(jù)散熱片9的厚度和發(fā)光裝置3的尺寸和形狀來適當?shù)卮_定形成干支撐塊If內(nèi)的縫隙Iq的形狀、寬度和深度。例如，當散熱片9的厚度是I. Omm時，縫隙Iq的寬度和深度可被設(shè)定在0. 3-0. 5mm的范圍。散熱片9的尺寸被確定成使得散熱片9可覆蓋縫隙lq。此處，具有上述尺寸的散熱片9可被置于上表面Ifa上。也就是說，縫隙Iq形成于散熱片9將位于其上的上表面Ifa的周緣部分中。此外，當從頂部看支撐塊If時，縫隙Iq在與散熱片9所位于的區(qū)域的四側(cè)相對應(yīng)的周緣部分處形成于矩形支撐塊If的上表面Ifa上，從而很容易確定散熱片9是否從期望位置偏離。在LED単元10的組裝エ藝過程期間當散熱片9從期望位置偏離時，ー個或多個縫隙Iq會暴露在散熱片9外面從而很容易確定散熱片9的偏離。保持器2包括將發(fā)光裝置3保持于保持器2與支撐塊If之間的壓板部2e，以及從壓板部2e的邊緣朝基座I延伸出的周壁2f。保持器2的壓板部2e是圓板，其中央部分形成有窗ロ 2a以暴露出發(fā)光裝置3的發(fā)光單元3a。此處，在支撐塊If寬度方向上彼此相対的位置處形成有從凹陷Ie底面突起的凸起部Ir。這些凸起部Ir配備有各自的螺釘孔ld，用于將保持器2安裝于基座I的鎖緊螺釘23d緊固于所述螺釘孔內(nèi)。因此，當與凸起部Ir形成于在支撐塊If長度方向上彼此相對的位置處的情形相比，可能降低LED単元10內(nèi)保持器2的壓板部2e的尺寸。此外，在保持器2的壓板部2e的周緣部分內(nèi)，開ロ 2b被形成為使得它們與窗ロ 2a相連通。此處，開ロ 2b可防止電連接于發(fā)光裝置3的終端3c的電線4與保持器2互相干擾。此外，螺釘插入孔2d對應(yīng)于基座I的各個螺釘孔Id形成于保持器2的壓板部2e的周緣部分處，從而鎖緊螺釘23d可從保持器2的壓板部2e的正面?zhèn)?圖I中的上表面?zhèn)?被插入各個螺釘插入孔2d內(nèi)。此處，當保持器2安裝于基座I吋，發(fā)光裝置3的發(fā)光単元3a通過保持器2的窗ロ 2a被暴露并且發(fā)光裝置3被保持在基座I與保持器2之間。此外，鎖緊螺釘23d從保持器2的壓板部2e的上表面?zhèn)仍谙蛳路较蛏媳徊迦胂鄳?yīng)螺釘插入孔2d內(nèi)以被緊固于基座I的相應(yīng)螺釘孔ld，藉此將保持器2安裝于基座I。此處，散熱片9被夾在發(fā)光裝置3與基座I之間。因此，當鎖緊螺釘23d被緊固于本實施例的LED單元10內(nèi)的各個螺釘孔Id時，可能會施加于發(fā)光裝置3的應(yīng)カ降低了，因為應(yīng)カ可被散熱片9所吸收，這樣就可能防止不期望的應(yīng)カ被施加于發(fā)光裝置3。
在本實施例的LED単元10中，保持器2的壓板部2e具有圓形形狀，但是形狀不局限于此且可變化為其它形狀如多邊形或橢圓形。此外，在基座I的周緣部分內(nèi)，提供有導線ロ Ic從而將電連接于發(fā)光裝置3的電線4引導至LED単元10的外部。導線ロ Ic是形成于基座I的周緣部分中的凹ロ并且使得使用者能夠改變電線4被引導至LED單元10外部的方向。特別地，通過在基座I周緣部分內(nèi)打開基座I的第二表面(圖2中的下表面)、基座I的側(cè)面和第一表面來形成導線ロ lc。也就是說，由于導線ロ Ic的緣故，該對電線4被引導至LED單元10外部的方向可在朝向基座I第二表面的方向與基座I的側(cè)向方向之間變化(參見圖2中的圓弧形箭頭)。此外，導線ロ Ic被構(gòu)造成使得當該對電線4被引導穿過導線ロ Ic到垂直于基座I第二表面的方向時，電線4可被置于基座I的外緣內(nèi)側(cè)。因此，在本實施例的LED單元10中，可能通過導線ロ Ic將電線4引導至朝向基座I第二表面的方向和基座I的側(cè)向。也就是說，與圖16A和16B所示的常規(guī)LED單元相比，在本實施例的LED單元10中，可能增加LED單元10與向LED單元10供電的電源單元15 (參見圖9)之間相對位置關(guān)系的自由度。因為可增加LED單元10與電源單元15之間的相對位置關(guān)系的自由度，LED単元10很容易安裝于具有不同形狀的各種外殼11。此外，如上所述，導線ロ Ic被構(gòu)造成使得當電線4被引導穿過導線ロ Ic至垂直于基座I第二表面的方向時，電線4可被置于基座I的外緣內(nèi)側(cè)。因此，當外殼11例如是圓柱形外殼時,可能將外殼11的最小直徑設(shè)定為大約基座I的尺寸，從而使得照明器材12結(jié)構(gòu)緊湊。但是，在基座I的凹陷Ie內(nèi)，肋Iha和Ihb在圍繞導線ロ Ic的位置處從凹陷Ie的內(nèi)底面突起(在圖2中肋向下突起)。肋Iha和Ihb將各個電線4保持抵靠在凹陷Ie的內(nèi)周表面上(參見圖6A)。特別地，在基座I的凹陷Ie的內(nèi)底面上圍繞導線ロ Ic的位置處，第一肋Iha突起成將第一電線4保持抵靠在凹陷Ie的內(nèi)周表面上，并且第二肋Ihb突起成將第二電線4保持抵靠在凹陷Ie的內(nèi)周表面上。此外，在基座I的凹陷Ie的內(nèi)底面上，肋Ihc在兩個肋Ihd之間的預定位置處突出從而該肋Ihc保持住電線4(參見圖7A)，其中所述兩個肋Ihd在導線ロ Ic內(nèi)側(cè)表面Ig的邊界處從凹陷Ie的內(nèi)周表面突出。此處，肋Ihc與凸起部Ir 一體形成。此外,肋Iha和Ihb通過從基座I的凹陷Ie的內(nèi)底面突起的連接臂Ihe彼此連接。
因此，在本實施例的LED單元10中，電連接于發(fā)光裝置3的電線4可被穩(wěn)定地保持在基座I內(nèi)而不會被額外元件所拉伸。也就是說，本實施例的LED単元10不需要任何額外元件來降低施加于電線4的張力，從而LED単元10很容易以低成本降低電線4的張力。此外，因為LED単元10可如上所述降低施加于電線4的張力，可能防止由施加于電線4和發(fā)光裝置3的終端3c之間的連接部(未示出)上的應(yīng)カ所致的任何脫連。此外，在LED單元10的保持器2的一個側(cè)面上，在對應(yīng)于基座I的導線ロ Ic的位置處形成有保持部2c，從而與基座I協(xié)同地保持被引導穿過導線ロ Ic的電線4。亦即，在本實施例的LED單元10中，電連接于發(fā)光裝置3的電線4能被保持在基座I內(nèi)以及在基座I與保持部2c之間。此外，如圖2所示，基座I配備有位于基座I內(nèi)形成的導線ロ Ic的內(nèi)側(cè)表面Ig和基座I的凹陷Ie的內(nèi)底面之間的斜面lk。因為斜面Ik形成于LED單元10的基座I內(nèi)，可能降低當電線4朝基座I的第二表面偏置時可能會施加于電線4的應(yīng)力。此外，當電線4朝LED単元10內(nèi)的基座I的第二表面偏置時，可能施加于電線4的應(yīng)カ能如上所述被降低，從而可能防止電線4因該應(yīng)カ而脫連。此外，在本實施例中，斜面Ik被構(gòu)造為C斜面，但是應(yīng)當了解，斜面可被構(gòu)造為例如R斜面而不局限于C形斜面。 此外，通過除打開基座I的周緣部分的第二表面(圖2中的下表面)外還打開基座I周緣部分中的側(cè)面和第一表面(圖2中的上表面)來形成導線ロ lc。此外，在壓蓋部件21的周緣部分中，即使附圖未示出，也優(yōu)選通過打開壓蓋部件21的第二表面、側(cè)面和第一表面來形成對應(yīng)于導線ロ Ic的打開部。因此，導線ロ Ic使得電線4被引導至LED単元10外部的方向能在朝向基座I第二表面的方向與朝向基座I第一表面的方向之間變化。因此，LED単元10與電源單元15之間相對位置關(guān)系的自由度可増加，并且LED単元10很容易安裝于具有不同形狀的各種外殼11。蓋子20由透光材料制成(例如硅樹脂、丙烯酸樹脂、玻璃等)。此外，蓋子20包括位于基座I周緣內(nèi)側(cè)且具有能夠覆蓋發(fā)光裝置3的底部的圓柱形蓋體20a，以及從蓋體20a的邊緣向外延伸且用于將蓋子20安裝于基座I的邊框20b。蓋體20a包括在離基座I 一段距離處設(shè)置且透射從發(fā)光裝置3發(fā)出的光的圓形透光部20h，以及從透光部20h朝基座I延伸的圓柱形部分20j。此處，可在透光部20h中設(shè)置透鏡。此外，蓋體20a的形狀可被構(gòu)造為具有例如穹頂形狀而不局限于圓柱形。此外，裝飾性蓋子40被置于蓋子20的朝向基座I的表面(圖I中的下表面)與保持器2的壓板部2e上表面之間。該裝飾性蓋子40具有環(huán)的形狀(如圓環(huán)形狀)并且覆蓋穿過保持器2的各個螺釘插入孔2d的鎖緊螺釘23d以及通過保持器2的開ロ 2b暴露的電線4、4。裝飾性蓋子40由光屏蔽材料(如白色不透明樹脂等)制成且被置于蓋子20的蓋體20a內(nèi)側(cè)。裝飾性蓋子40在其中央部具有窗ロ 40b從而暴露出發(fā)光裝置3的發(fā)光單元3a。窗ロ 40b的內(nèi)周表面40c被適當?shù)貎A斜從而反射從發(fā)光単元3a發(fā)出的光以獲得所需的光分布。因此，因為具有窗ロ 40b的內(nèi)周表面40c和從內(nèi)周表面40c向外延伸的外周表面40d的裝飾性蓋子40位于本實施例中LED単元10的保持器2的壓板部2e的上表面上，可能防止從外面穿過蓋子20看到鎖緊螺釘23d和電線4，從而實現(xiàn)了 LED単元10的美觀。
此外，在蓋子20的邊框20b的周緣部分內(nèi)側(cè)，環(huán)形凸出部20e(參見圖2)朝基座I突起。此處，在對應(yīng)于蓋子20的凸出部20e的位置處在基座I第一表面內(nèi)形成凹槽It從而在其內(nèi)容納凸出部20e。在凹槽It內(nèi)填充密封材料(如硅樹脂)從而形成密封件5。因此，在本實施例的LED單元10中，蓋子20的凸出部20e被插入基座I的凹槽It內(nèi)，從而基座I和蓋子20通過密封5被密封，由此防止?jié)駳饣蛘唠s質(zhì)進入LED單元10。特別地，在本實施例的LED單元10中，通過使用壓蓋部件21來將聚丙烯蓋子20安裝于基座1，其中該蓋子具有可透射從發(fā)光裝置3發(fā)出的光的透鏡功能。此處，蓋子20的凸出部20e被插入凹槽U。此外，用于本實施例的LED單元10的基座I具有如圖3A和3B所示形成于基座I第一表面上且在其內(nèi)容納密封件5的環(huán)形凹槽U。此處，凹槽It被構(gòu)造成使得向內(nèi)凸起Itb從凹槽It的外周表面徑向向內(nèi)突起，且因此凸出部20e(參見圖3A和3B中的雙點劃線)與凹槽It之間在凹槽It寬度方向上的距離在凹槽It的具有向內(nèi)凸起Itb的部段內(nèi)比在凹槽It其它部段內(nèi)更短。在本實施例中，向內(nèi)凸起Itb是從凹槽It的外周表面徑向向內(nèi)突出的弧形凸起，但是只要向內(nèi)凸起Itb從凹槽It的外周表面徑向向內(nèi)突出，向內(nèi)凸起Itb可具有各種形狀，不局限于弧形。 此外，在本實施例中向內(nèi)凸起Itb設(shè)置于凹槽It的外周表面的兩個位置處，它們也可被置于凹槽It的內(nèi)周表面處，并且凸起的數(shù)目不局限于兩個。換句話說，凹槽It的向內(nèi)凸起Itb形成了特定的結(jié)構(gòu)，其中凸出部20e與凹槽It之間沿凹槽It寬度方向上的距離在凹槽It的具有向內(nèi)凸起Itb的部段內(nèi)比在凹槽其它部段內(nèi)要短，這就使得密封件5具有較薄部分5a(參見圖3B)。此處，形成密封件5的密封材料的固化時間取決于密封材料的量。因此，密封材料的較薄部分5a比較厚部分5b的固化時間更短，并且密封件5的材料的固化始于密封件5的較薄部分5a，因此較薄部分5a比較厚部分5b固化得更快。因此可能防止蓋子20在密封件5的材料固化エ藝期間由于施加于蓋子20的振動而從期望位置意外偏離。此外，即使在密封材料已經(jīng)固化后當對蓋子20施加扭矩吋，從凹槽It的外周表面向內(nèi)突出的向內(nèi)凸起Itb作用為阻擋密封件5的較厚部分5b的旋轉(zhuǎn)，從而限制蓋子20的旋轉(zhuǎn)。當與其中密封件5被插入無凸起的簡單環(huán)形凹槽內(nèi)的LED単元相比時，本實施例的LED単元10可増加密封件5抵抗施加于蓋子20的扭矩而相對于蓋子20和基座I的粘著性。亦即，在本實施例的LED單元10的組裝エ藝過程期間，密封件5被插入凹槽It內(nèi)且隨后蓋子20的凸出部20e被插入凹槽lt，這樣基座I和蓋子20通過密封件5被密封，由此防止?jié)駳饣蛘唠s質(zhì)進入LED單元10。此外,LED單元10被構(gòu)造成使得凸出部20e與凹槽It之間沿凹槽It寬度方向上的距離在凹槽It的一個部段內(nèi)比在其它部段內(nèi)更短，由此減少了密封材料的固化時間并且增加了已固化的密封材料抵抗施加于蓋子20的扭矩而相對于蓋子20和基座I的粘著性。本實施例的密封件5的材料使用硅樹脂。但是，密封件5可使用其它樹脂材料(如環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂等)。壓蓋部件21由光屏蔽材料制成(例如金屬如鋁，白色不透明樹脂等)并且被構(gòu)造為平環(huán)形結(jié)構(gòu)(本實施例中為圓環(huán)形結(jié)構(gòu))，從而壓蓋部件21不干渉從發(fā)光裝置3發(fā)出且穿過蓋子20的蓋體20a透射的光。此處，蓋子20的邊框20被保持于壓蓋部件21與基座I之間。此外，在壓蓋部件21的朝向基座I的表面上，在對應(yīng)于基座I的導線ロ Ic的位置處，壓蓋部件21的周緣部分中形成有通道21a，如圖5B所示，從而當在LED單元10的組裝エ藝過程期間填充在基座I的凹槽It中的密封件5的密封材料溢出時，通道21a可收集溢出的密封材料。此處，在蓋子20的邊框20b的外周部分中，在對應(yīng)于壓蓋部件21的通道21a的位置處形成有引導凹ロ 20f，如圖5A所示。引導凹ロ 20f將密封件5的溢出材料引導至壓蓋部件21的通道21a。此外，圓柱形凸起部21c(在本實施例中為四個凸起部)形成于壓蓋部件21的第一表面上(圖I中的下表面)，以使凸起部21c朝基座I突出(參見圖5B)。此處，在對應(yīng)于壓蓋部件21的凸起部21c的位置處，在蓋子20的邊框20b的外緣內(nèi)形成有半圓形切ロ20d，從而凸起部21c可從其穿過。此外，在基座I的周緣部分內(nèi)，在對應(yīng)于壓蓋部件21的各個凸起部21c的位置處形成有通孔Ia以在其內(nèi)容納凸起部21c。此處，當蓋子20安裝于基座I時，壓蓋部件21的凸起部21c被插入基座I的相應(yīng)通孔Ia內(nèi)，隨后，凸起部21c的前端從基座I第二表面(圖I中的下表面)ー側(cè)被例如激光束所照射，由此產(chǎn)生的塑性變形使得末端的直徑變得大于基座I的通孔Ia的直徑，因此蓋子20可連接于基座I。換句 話說，凸起部21c的形狀變?yōu)槟⒐叫?。此處，在基座I的第二表面上，凹陷Ij形成于對應(yīng)于各個通孔Ia的位置處，以使凹陷Ij與各個通孔Ia相連通并且容納蘑菇形凸起部21c的頭部。凹陷Ij的深度被確定成使得蘑菇形凸起部21c的頭部不從包括基座I第二表面的平面突出。在本實施例的LED單元10中，蓋子20的邊框20b被保持于基座I與壓蓋部件21之間，這樣可能防止對蓋子20施加過多的應(yīng)力。此外在LED単元10中，不使用鎖緊螺釘將壓蓋部件21安裝于基座1，這樣LED単元10就沒有螺釘松脫導致的問題。此外，在LED單元10中，壓蓋部件21具有平環(huán)形狀，這樣當安裝于外殼11的LED單元10被接通時，不會減少通過蓋子20的蓋體20a透射的光的所需分布和均勻性。此外，也可以不局限于如上所述而通過使用鎖緊螺釘來完成將蓋子20安裝于基座I的方法。此外，在壓蓋部件21的邊緣上，在對應(yīng)于基座I的各個鎖緊螺釘插入孔Ib的位置處形成有半圓形切ロ lb，從而使得鎖緊螺釘(未示出)從壓蓋部件21的第二表面(圖I中的上表面)側(cè)穿過壓蓋部件21。此外，在壓蓋部件21的邊框20b的邊緣上，在既對應(yīng)于基座I的各個鎖緊螺釘插入孔Ib又對應(yīng)于壓蓋部件21的各個切ロ 21b的位置處形成有半圓形切ロ 20c，從而使得鎖緊螺釘從壓蓋部件21側(cè)穿過蓋子20。因此，在本實施例的LED單元10中，因為切ロ 21b形成于壓蓋部件21的邊緣上并且切ロ 20c形成于蓋子20的邊框20b的邊緣上，可能從蓋子20側(cè)將LED単元10的基座I可拆卸地安裝于照明器材12的外殼11°此外，電線4在其被引導穿過基座I的導線ロ Ic的末端處配備有連接器4a。該連接器4a可拆卸地連接于連接器14，該連接器14設(shè)置在電線13的電連接于電源単元15的末端處，如圖9所示。因此，在本實施例的LED單元10中，因為連接器4a設(shè)置在電線4的末端處從而可拆卸地連接于電源單元15的連接器14，這就很容易連接于LED單元10/從其分離。此外，在LED單元10中，連接器4a設(shè)置在電線4的末端處并且基座I能可拆卸地從蓋子20側(cè)安裝于照明器材12的外殼11，這樣使用者很容易進行新的LED単元10的更換。下面，將參照圖6A-8B描述LED單元10的組裝エ藝。首先，在設(shè)于圖6A所示的基座I第一表面上的矩形支撐塊If的上表面Ifa上，敷設(shè)了尺寸大于上表面Ifa的矩形散熱片9 (參見圖.6B)。此處，通過在支撐塊If的上表面Ifa上敷設(shè)散熱片9，散熱片9的一部分被插入上表面Ifa的縫隙Iq內(nèi)。其后，發(fā)光裝置3被放置在散熱片9上(參見圖6C)。隨后，電線4被基座I的凹陷Ie的內(nèi)周表面以及肋Iha和Ihb所保持，并且電線4電接于安裝板3b的終端3c (參見圖7A)。其后，發(fā)光裝置3被用保持器2覆蓋并且通過使用鎖緊螺釘23d將保持器2固定 于基座I (參見圖7B)。在保持器2上，裝飾性蓋子40被放置為圍繞發(fā)光裝置3的發(fā)光單元3a (參見圖7C)。其后，密封件5的材料被施加于基座I的凹槽It (參見圖7C)，并且在從裝飾性蓋子40的周緣部分突出的突緣40a與形成于蓋子20內(nèi)周表面內(nèi)的相應(yīng)凹下部分20g對齊的狀態(tài)下，蓋子20的凸出部20e被插入凹槽It內(nèi)。因此,蓋子20被放置在基座I上(參見圖 8A)。此處，可與圖7C所示的實施例不同(圖7C中在裝飾性蓋子40已被放置在基座I上從而圍繞發(fā)光裝置3的發(fā)光單元3a之后蓋子20被放置在基座I上)，在通過將裝飾性蓋子40的突緣40a插入蓋子20的相應(yīng)凹下部分20g來將裝飾性蓋子40暫時保持在蓋子20內(nèi)之后，將蓋子20放置在基座I上。最后，壓蓋部件21的凸起部21c被插入基座I的各個通孔Ia內(nèi)，并且隨后凸起部21c的前端從基座I第二表面?zhèn)缺焕缂す馐丈鋸亩a(chǎn)生塑性變形，藉此完成LED単元10的組裝(參見圖8B)。將參照圖9-14描述具有已通過上述エ藝被組裝的LED単元10的照明器材12。照明器材12包括LED単元10和該LED単元10能可拆卸地安裝于其的金屬外殼11。在照明器材12中，外殼11是金屬外売，與樹脂外殼不同，LED単元10的發(fā)光裝置3產(chǎn)生的熱量通過散熱片9、基座I和外殼11被有效地驅(qū)散至外界。此外，在本實施例中，外殼11的材料是鋁，但外殼11的材料可使用其它金屬而不局限于鋁。此外，外殼11的材料可為除金屬外的其它材料。外殼11被構(gòu)造為使得LED単元10很容易可拆卸地安裝于外殼11。特定地，外殼11在對應(yīng)于基座I的各個鎖緊螺釘插入孔Ib的位置處配備有螺釘孔(未示出)從而鎖緊螺釘能被緊固于這些螺釘孔。具有圖9所示構(gòu)造的照明器材12例如是嵌入天花板部件17內(nèi)的嵌頂燈。此照明器材12的外殼11包括具有用于保持LED單兀10的底部的圓柱形殼體Ila,以及從殼體Ila的外緣向外延伸的凸緣部分lib。此外，外殼11被安裝在形成于天花板部件17內(nèi)的嵌入孔17a內(nèi)，這樣外殼11的凸緣部分Ilb可與天花板部件17表面上的嵌入孔17a的周緣部分相接觸并且可安裝于天花板部件17。腔室Ile設(shè)置在外殼11的底部Ilc上從而在其內(nèi)保持電源單元15。此處，安裝在外殼11內(nèi)的電源單元15與外殼11間隔開，這樣本實施例的照明器材12可防止電源單元15的熱量通過外殼11被傳至LED單元10。此外，導孔(未示出)穿過外殼11的底部Ilc形成從而將從LED單元10導出的電線4和連接器4a引導至腔室lie。此外，具有圖10所示結(jié)構(gòu)的照明器材12是例如聚光燈，其外殼11被安裝于天花板部件17的外殼保持器19所保持。該照明器材12的外殼11是盒形外売。此處，安裝在外殼11內(nèi)的電源單兀15與外殼11間隔開。在此照明器材12中，導孔(未示出)穿過外殼11的底部Ilc形成從而將從LED単元10導出的電線4和連接器4a引導至外殼11內(nèi)。此外，在外殼11的底部Ilc上，安裝漫射板22以覆蓋LED単元10，該漫射板22作用為漫射和透射從LED単元10的蓋子20發(fā)出的光。
該照明器材12的外殼11是盒形外殼，其中電源單元15被安裝為與外殼11間隔開。此外，在外殼11內(nèi)，安裝漫射板22以覆蓋LED單元10，該漫射板22作用為漫射和透射從LED單元10的蓋子20發(fā)出的光。在安裝于圖9-11所示照明器材12內(nèi)的LED單元10中，電線4通過基座I的導線ロ Ic被引導至基座I的第二表面?zhèn)?圖2中的下表面)，如圖2所示。此外，具有圖12所示結(jié)構(gòu)的照明器材12是例如頂燈，其中電源單元15被放置在LED単元10旁邊且外殼11被安裝于天花板部件17。此外，具有圖13所示結(jié)構(gòu)的照明器材12是例如吊燈，其外殼11從安裝于天花板部件17且懸掛外殼11的懸掛單元16懸垂下。此外，具有圖14所示結(jié)構(gòu)的照明器材12是例如門廊燈，其中電源單元15放置在LED単元10下面且外殼11是安裝于墻壁18的縱向外売。此外，圖12-14的每個照明器材12具有漫射和透射LED單元10的蓋子20所發(fā)出的光的漫射板22。在安裝于圖12-14所示照明器材12內(nèi)的LED單元10中，電線4通過基座I的導線ロ Ic被引導至基座I的側(cè)向側(cè)(圖2中的左側(cè))，如圖2所示。在這些實施例中，照明器材12可為具有能夠安裝于各種外殼11的LED単元10的照明器材。雖然根據(jù)優(yōu)選實施例示出和描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當了解，可做出各種改變和改進而不脫離下面權(quán)利要求所述的范圍。
權(quán)利要求
1.ー種LED單元,包括 板形基座； 放置在基座的ー個表面上且具有一個或多個LED芯片的發(fā)光裝置；以及 蓋子，其在發(fā)光裝置前側(cè)上方的位置處安裝于基座且具有用于透射從發(fā)光裝置發(fā)出的光的功能， 其中基座在其所述ー個表面上具有環(huán)形凹槽，該環(huán)形凹槽內(nèi)用于容納密封件，并且蓋子在其朝向基座的表面上具有環(huán)形凸出部，所述環(huán)形凸出部被插入環(huán)形凹槽中從而通過該密封件密封基座和蓋子，以及 其中凸出部和凹槽之間沿凹槽寬度方向上的距離在凹槽的ー個部段內(nèi)比在其它部段內(nèi)更短。
2.如權(quán)利要求I所述的LED単元，其特征在于，凹槽具有圓環(huán)形狀和向凹槽內(nèi)側(cè)突出的凸起部分，該凸起部分位于凹槽的所述ー個部段內(nèi)，從而所述凸出部與凹槽之間沿凹槽寬度方向上的距離在凹槽的所述ー個部段內(nèi)比在凹槽其它部段內(nèi)更短。
3.ー種照明器材，包括 如權(quán)利要求I或2所述的LED單元，以及在其內(nèi)安裝該LED單元的外殼。
全文摘要
一種LED單元，包括板形基座；放置在基座的一個表面上且具有一個或多個LED芯片的發(fā)光裝置；以及在發(fā)光裝置前側(cè)上方的位置處安裝于基座且具有透射從發(fā)光裝置發(fā)出的光的功能的蓋子。該基座在所述一個表面上具有用于在其內(nèi)容納密封件的環(huán)形凹槽，并且蓋子在其朝向基座的表面上具有環(huán)形凸出部，該環(huán)形凸出部被插入環(huán)形凹槽從而通過密封件密封基座和蓋子。凸出部和凹槽之間沿凹槽寬度方向上的距離在凹槽的一個部段內(nèi)比在其它部段內(nèi)更短。
文檔編號F21V19/00GK102650386SQ20121004389
公開日2012年8月29日 申請日期2012年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月28日
發(fā)明者北口豊, 吉田雅彥, 長岡慎一 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社