专利名称：Led单元和使用其的照明设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及ー种LED単元和使用该LED単元的照明器材。
背景技术：
一般地，有人已经提出了具有LED単元的照明器材(LED照明器材)(例如日本专利申请公开号 2003-59330 和 20 08-258066 (JP2003-59330A 和 JP2008-258066A))。JP2003-59330A公开的LED照明器材具有LED模块板37，其上安装有多个LED芯片36等，如图15所示。在LED模块板37上，提供了具有终端39的接线盒24，所述终端39用于将馈线38直接连接于LED模块板37。在接线盒24中，提供了从各个終端39处释放馈线38的释放按钮25。此外，在具有LED模块板37的LED照明器材中，LED芯片36、LED模块板37、接线盒24等构成了 LED单元。此外，JP 2008-258066A公开的LED照明器材是例如吊灯，其为从天花板垂下的照明器材。如图16A和16B所示，该LED照明器材包括其上具有LED26的LED板27和用于为LED板27提供电カ的电源电路28。该LED照明器材还包括具有用于保持LED板27的基座的圆柱形LED壳套29，以及用于保持电源电路28的圆柱形电源壳套30。该电源壳套30与LED壳套29分隔开并且具有基座。此外，电源壳套30放置于LED壳套29上方。在电源壳套30的底壁30c内具有线缆穿孔30d，电连接于电源电路28的电源侧线缆32可穿过该线缆穿孔。该电源侧线缆32的远端配备有连接插头32a。此外，用于保持LED壳套29的锁定钩34从电源壳套30的底面突出。这些锁定钩34沿圆周方向以规则间隔布置。顶板29a连接于LED壳套29从而封闭限定在LED壳套29内的空间。该顶板29a具有线缆穿孔29b，电接于LED板27的LED侧线缆33穿过该线缆穿孔29b。在LED侧线缆33的前端处，提供了连接插头33a，其能可拆卸地连接于电源侧线缆32的连接插头32a。此夕卜，在顶板29a内，形成有对应于电源壳套30的锁定钩34的锁定孔35，从而各锁定钩34能与各个锁定孔35相接合。因此，能通过使得LED壳套29的顶板29a与电源壳套30的底壁30c进行面接触来组装具有图16A和16B所示结构的LED照明器材。此外，在具有图16A和16B所示结构的LED照明器材中，LED26、LED板27、LED壳套29、顶板29a、LED侧线缆33和连接插头33a构成了 LED单元。然而，考虑到LED単元用于多种环境中，优选LED単元配备有能够防止湿气或者杂质进入LED単元的密封结构。此处，虽然不涉及LED単元，但已经有人提出ー种密封结构(其作为用于改进ー对壳体之间水密性的结构)，其为通过使填充在ー对壳体之一的凹槽中的密封材料固化而形成的填料，其中通过使用夹具在密封材料与凹槽的ー个侧面之间设置有空间(例如日本专利申请公开号Hl 1-340648 (JPl 1-340648A))。有人提出了通过在ー对壳体之一的凹槽内施加具有较低硬度的硅树脂并且在该具有较低硬度的硅树脂上施加具有更高硬度的另ー硅树脂来形成的另ー密封结构，可用作该对壳体之间的密封件(例如日本专利申请公开号H10-324360(JP10-324360A))。有人还提出了另ー密封结构，其通过在限定于彼此接合的ー对壳体内的环形凹槽内放置単独制造的环状填料而形成(例如日本专利申请公开号2010-252224(JP2010-252224A))。还提出了又一密封结构，其通过在ー对壳体之一的凹槽内放置球形密封材料而形成(例如日本专利申请公开号2010-251616(JP2010-251616A))。但是，在JPl 1-340648A和JP10-324360A公开的密封结构的每个中，都使用了液体密封材料。然而，在施加了该密封材料后需要很长的时间来固化该密封材料，因此在漫长固化时间可能降低生产率方面存在问题。特别是，当密封材料的固化时间过长时，由于在组装过程中意外振动或者外力施加于壳体，壳体可能没在合适的预定位置处被密封。此外，当密封材料正在固化时，密封材料可能变形或者在密封材料中形成气泡，因此可能不能在要被密封材料密封的壳体之间实现紧密接触。此外，在JP2010-252224A公开的其中环状填料被用于密封壳体的密封结构中，需要一段时间来将环状填料放置在壳体的凹槽内，藉此导致生产率低下。此外，当环状填料未被精确地放置在壳体凹槽内的预定位置处或者填料以变形状态被放置在凹槽内时，可能不能实现填料的所需水密性。此外，在使用JP2010-251616A公开的球形密封材料的密封结构中，必须在凹槽内的预定位置处放置预定数量的球形密封材料，并且当任何ー个球形密封材料未被放置时都不能实现所需的水密性。此外，因为必须 在凹槽内放置预定数量的球形密封材料，不能遗漏任何ー个材料，就很难使用自动化机械装置来自动地放置这些密封材料并且人工手动组装的工作效率很低，因而生产率低下。特别地，LED単元可通过设于盖子内的透镜从发光装置发光。此外，当JP11-340648A.JP10-324360A和JP2010-251616A公开的密封结构用于LED单元中时，盖子的位置误差可能大大地影响LED単元的光学特性。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了ー种LED単元和使用该LED単元的照明器材，能够实现更高的水密性和更高的生产率。根据本发明的ー个方面，提供了ー种LED単元，其包括板形基座；放置在基座一个表面上且具有一个或多个LED芯片的发光装置；以及在发光装置前侧上方的位置处安装于基座且具有用于透射从发光装置发出的光的功能的盖子，其中该基座在其所述ー个表面上具有用于在其内容纳密封件的环形凹槽，并且盖子在其朝向基座的表面上具有环形凸出部，该环形凸出部被插入环形凹槽中从而通过密封件密封基座和盖子，并且其中凸出部和凹槽之间沿凹槽宽度方向上的距离在凹槽的ー个部段内比在其它部段内更短。在所述LED単元中，凹槽具有圆环形状和向凹槽内侧突出的凸起部分，该凸起部分位于凹槽的该ー个部段内，从而所述凸出部与凹槽之间沿凹槽宽度方向上的距离在凹槽的该ー个部段内比在凹槽其它部段内更短。根据本发明的另一方面，提供了ー种照明器材，包括上述LED単元和所述LED单元安装于其内的外売。如上所述，本发明的LED单元具有更高的水密性和更高的生产率。本发明的照明器材使用具有高水平水密性和生产率的LED単元。
本发明的上述以及其他目的和特征将根据下面參照附图对优选实施例的描述更为清楚，其中图I是根据本发明ー个实施例的LED单元的分解透视图；图2是该LED单元的截面图；图3A和3B是示出该LED单元的主要部分的示意图，其中图3A是平面图并且图3B是放大的平面图；图4是示出该LED单元的示意图；
图5A和5B是示出该LED单元的主要部分的示意图，其中图5A是盖子的底视图并且图5B是压盖部件的底视图；图6A-6C是示出组装LED单元的步骤示意图；图7A-7C是示出组装LED单元的步骤示意图；图8A和8B是示出组装LED单元的步骤示意图；图9是具有LED单元的LED照明器材的截面图；图10是具有LED单元的另ー LED照明器材的截面图；图11是具有LED单元的又一 LED照明器材的截面图；图12是具有LED单元的又一 LED照明器材的截面图；图13是具有LED单元的又一 LED照明器材的截面图；图14是具有LED单元的又一 LED照明器材的截面图；图15是用于常规LED照明器材中的LED模块板的透视图；并且图16A和16B是示出另ー常规LED照明器材的示意图，其中图16A是剖视图并且图16B是透视图。
具体实施例方式下面，将參照形成本发明一部分的附图详述本发明的优选实施例。(第一实施例)下面，參照图1-8B描述根据本发明第一实施例的LED单元10。本实施例的LED単元10包括在其第一表面(图I的上表面)上具有支撑块If的板形基座I (例如盘形基座)，并且由具有高电绝缘特性和高热导率的材料制成的散热片9置干支撑块If的上表面Ifa上。此外，LED単元10配备有发光装置3，该发光装置3利用放置于散热片9的与支撑块If相反的表面上的ー个或多个LED芯片(未不出)。LED单兀10还包括管形例如圆柱形的具有底壁的保持器2以将发光装置3保持于保持器2与基座I之间，以及位于发光装置3的正面(图I中的上侧)一侧上且安装于基座I的第一表面的盖子20，其作用为通过盖子透射来自发光装置3的光。特别地，在LED单元10的基座I的第一表面上形成有用于在其内容纳密封件5的环形凹槽U。环形凸出部20e从盖子20朝基座I的方向延伸并且被插入凹槽It内，从而密封件5可密封基座I和盖子20 (參见图3A、3B和4)。凹槽It还包括在凹槽It外周表面上例如在直径上对置的位置处形成的向内凸起ltb，其中凸出部20e与凹槽It之间沿凹槽It宽度方向上的距离在凹槽It的具有向内凸起Itb的部段内比在凹槽It其它部段内要短。
此外，LED単元10包括与发光装置3电连接的ー对馈电线(导线)4。用于本实施例的LED单元10的基座I通过模铸エ艺由铝制成，其中支撑块If 一体形成在基座I的第一表面上。此处，基座I可由比树脂材料热导率更高的材料例如金属如铜或不锈钢制成，而不局限于铝。此外，支撑块If可如上所述与基座I被整合为单件或与基座I分离地被制造。在基座I的周缘部分处(本实施例中为两个位置)形成有锁紧螺钉插入孔Ib以便从基座I的第一表面沿向下方向容纳相应的锁紧螺钉(未示出)。锁紧螺钉被用于将LED単元10可拆卸地安装于照明器材12 (參见图9)的外壳11 (參见图9)。此处，在本实施例的LED单元10中，基座I具有圆形形状。然而，LED单元可具有各种形状，例如多边形或椭圆形，而不局限于圆形。发光装置3包括具有LED芯片的发光单元3a，以及在其上安装发光单元3a的安装板3b。此处，各LED芯片彼此串联。然而，LED芯片也可能彼此并联或者串且并联。
发光单元3a包括LED芯片(未示出)，围绕LED芯片且反射来自LED芯片的光的周壁3e，以及覆盖置于周壁3e内侧的LED芯片的封套部分3d。此外，在发光单元3a中，LED芯片是发蓝光的蓝色LED芯片，并且包括能被蓝色LED芯片发出的蓝光所激发从而发出广谱性黄光的黄色荧光物质的荧光物质被混合在封套部分3d的可透光封套材料内(例如有机硅树脂、环氧树脂、玻璃等)，这样发光単元3a就作为发白光的白色LED。此外，发光单元3a的荧光物质的颜色例如可为红色或緑色而不局限于黄色。此外，通过组合UV(紫外线)和NUV (近紫外线)LED芯片、红色荧光物质、绿色荧光物质和蓝色荧光物质，发光单元3a可变为白色LED。此外，通过组合红色LED芯片、绿色LED芯片和蓝色LED芯片，发光单元3a可变成白色LED。例如使用金属基印刷线路板形成安装板3b，并且ー对终端3c形成于该板3b上。该终端3c电连接于发光単元3a且根据各自的导电图形成。虽然在本实施例中安装板3b使用了金属基印刷线路板，但该安装板3b也可使用例如陶瓷板或玻璃环氧板而不局限于金属基印刷线路板。此外，电线4通过由焊接形成的连接部(未示出)电连接于各自的终端3c。此处，一根电线4连接于与发光单元3a的正极相连的一个终端3c (图I中左边的终端3c)，同时另ー根电线4连接于与发光单元3a的负极相连的另一終端3c (图I中右边的終端3c)。此外，为避免电线4的连接错误，在围绕各个终端3c的预定位置处安装板3b被标记了符号“ + ”、“-”。此外，由白色抗蚀层制成的反射层(未示出)如此形成于安装板3b的第一表面上从而该层覆盖了安装板3b除对应于发光单元3a和終端3c之外的部分，并且因此可防止从发光単元3a发出的光被安装板3b所吸收。此外，散热片9被置于安装板3b的第二表面和从基座I的第一表面突起的支撑块If之间。因此，发光装置3能有效地通过散热片9将热量散至基座I。此外，在本实施例的LED単元10中，基座I由热导率高于树脂的铝制成，这样从发光装置3产生的热量可通过散热片9和基座I的支撑块If有效地散到外壳11。散热片9使用由包括凝胶相弹性聚合物(弾性体)的硅树脂形成的硅凝胶片。凝胶相弹性聚合物是凝胶相的，带有低交联密度、柔软具有弾性。在本实施例中，使用硅凝胶片形成散热片9，但是也可使用其它具有高电绝缘特性和高热导率且很容易填充缝隙Iq的材料来形成散热片9。因此，不局限于硅凝胶，散热片9的材料可从具有高电绝缘特性和高热导率的柔软弹性聚合物材料(如丙烯酸树脂材料)中选择。此外，散热片9可由被用作粘合剂片的粘合剂材料形成。在基座I的第一表面上,形成圆形凹陷Ie以容纳电线4的电连接于发光装置3的各部分。在凹陷Ie底面的中央部处，提供支撑块If以朝发光装置3突起(图I中向上突起)。当从顶部看时，支撑块If具有方形形状(在本实施例中为矩形形状)。此处，发光装置3被设置成使得散热片9被夹在发光装置3与支撑块If的上表面Ifa之间。此外，支撑块If的高度被确定成使得支撑块If的高度和散热片9的厚度的总和大于凹陷Ie的深度。因此，支撑块If可抑制由发光装置3反射的光被基座I的凹陷Ie的内表面反射或吸收。
此外，在支撑块If的上表面Ifa上，用于容纳一部分柔软散热片9的缝隙Iq形成于预定位置处(图I中的四个位置)。由于缝隙Iq的缘故，在组装LED単元10的期间，可能防止夹在支撑块If与发光装置3之间的散热片9在发光装置3和散热片9被保持在基座I与保持器2之间之前就从期望位置横向偏离。特别地，支撑块If配备有在上表面Ifa的周缘部分上的缝隙Iq并且散热片9安装在上表面Ifa上，从而散热片9的某些部分可被插入缝隙lq。此处，散热片9的被插入缝隙Iq内的那些部分用作能够防止散热片9从期望位置进行位置偏离的锚固器。因此，在LED单元10的组装エ艺过程期间(将在下面參照图5A、5B、8A和8B进行描述)即使对LED単元10施加振动时，散热片9从支撑块If的位置偏离也能被插入缝隙Iq内的那些部分散热片9所限制。此处，可根据散热片9的厚度和发光装置3的尺寸和形状来适当地确定形成干支撑块If内的缝隙Iq的形状、宽度和深度。例如，当散热片9的厚度是I. Omm时，缝隙Iq的宽度和深度可被设定在0. 3-0. 5mm的范围。散热片9的尺寸被确定成使得散热片9可覆盖缝隙lq。此处，具有上述尺寸的散热片9可被置于上表面Ifa上。也就是说，缝隙Iq形成于散热片9将位于其上的上表面Ifa的周缘部分中。此外，当从顶部看支撑块If时，缝隙Iq在与散热片9所位于的区域的四侧相对应的周缘部分处形成于矩形支撑块If的上表面Ifa上，从而很容易确定散热片9是否从期望位置偏离。在LED単元10的组装エ艺过程期间当散热片9从期望位置偏离时，ー个或多个缝隙Iq会暴露在散热片9外面从而很容易确定散热片9的偏离。保持器2包括将发光装置3保持于保持器2与支撑块If之间的压板部2e，以及从压板部2e的边缘朝基座I延伸出的周壁2f。保持器2的压板部2e是圆板，其中央部分形成有窗ロ 2a以暴露出发光装置3的发光单元3a。此处，在支撑块If宽度方向上彼此相対的位置处形成有从凹陷Ie底面突起的凸起部Ir。这些凸起部Ir配备有各自的螺钉孔ld，用于将保持器2安装于基座I的锁紧螺钉23d紧固于所述螺钉孔内。因此，当与凸起部Ir形成于在支撑块If长度方向上彼此相对的位置处的情形相比，可能降低LED単元10内保持器2的压板部2e的尺寸。此外，在保持器2的压板部2e的周缘部分内，开ロ 2b被形成为使得它们与窗ロ 2a相连通。此处，开ロ 2b可防止电连接于发光装置3的終端3c的电线4与保持器2互相干扰。此外，螺钉插入孔2d对应于基座I的各个螺钉孔Id形成于保持器2的压板部2e的周缘部分处，从而锁紧螺钉23d可从保持器2的压板部2e的正面侧(图I中的上表面侧)被插入各个螺钉插入孔2d内。此处，当保持器2安装于基座I吋，发光装置3的发光単元3a通过保持器2的窗ロ 2a被暴露并且发光装置3被保持在基座I与保持器2之间。此外，锁紧螺钉23d从保持器2的压板部2e的上表面侧在向下方向上被插入相应螺钉插入孔2d内以被紧固于基座I的相应螺钉孔ld，藉此将保持器2安装于基座I。此处，散热片9被夹在发光装置3与基座I之间。因此，当锁紧螺钉23d被紧固于本实施例的LED单元10内的各个螺钉孔Id时，可能会施加于发光装置3的应カ降低了，因为应カ可被散热片9所吸收，这样就可能防止不期望的应カ被施加于发光装置3。
在本实施例的LED単元10中，保持器2的压板部2e具有圆形形状，但是形状不局限于此且可变化为其它形状如多边形或椭圆形。此外，在基座I的周缘部分内，提供有导线ロ Ic从而将电连接于发光装置3的电线4引导至LED単元10的外部。导线ロ Ic是形成于基座I的周缘部分中的凹ロ并且使得使用者能够改变电线4被引导至LED单元10外部的方向。特别地，通过在基座I周缘部分内打开基座I的第二表面(图2中的下表面)、基座I的侧面和第一表面来形成导线ロ lc。也就是说，由于导线ロ Ic的缘故，该对电线4被引导至LED单元10外部的方向可在朝向基座I第二表面的方向与基座I的侧向方向之间变化(參见图2中的圆弧形箭头)。此外，导线ロ Ic被构造成使得当该对电线4被引导穿过导线ロ Ic到垂直于基座I第二表面的方向时，电线4可被置于基座I的外缘内侧。因此，在本实施例的LED单元10中，可能通过导线ロ Ic将电线4引导至朝向基座I第二表面的方向和基座I的侧向。也就是说，与图16A和16B所示的常规LED单元相比，在本实施例的LED单元10中，可能增加LED单元10与向LED单元10供电的电源单元15 (參见图9)之间相对位置关系的自由度。因为可增加LED单元10与电源单元15之间的相对位置关系的自由度，LED単元10很容易安装于具有不同形状的各种外壳11。此外，如上所述，导线ロ Ic被构造成使得当电线4被引导穿过导线ロ Ic至垂直于基座I第二表面的方向时，电线4可被置于基座I的外缘内侧。因此，当外壳11例如是圆柱形外壳时,可能将外壳11的最小直径设定为大约基座I的尺寸，从而使得照明器材12结构紧凑。但是，在基座I的凹陷Ie内，肋Iha和Ihb在围绕导线ロ Ic的位置处从凹陷Ie的内底面突起(在图2中肋向下突起)。肋Iha和Ihb将各个电线4保持抵靠在凹陷Ie的内周表面上(參见图6A)。特别地，在基座I的凹陷Ie的内底面上围绕导线ロ Ic的位置处，第一肋Iha突起成将第一电线4保持抵靠在凹陷Ie的内周表面上，并且第二肋Ihb突起成将第二电线4保持抵靠在凹陷Ie的内周表面上。此外，在基座I的凹陷Ie的内底面上，肋Ihc在两个肋Ihd之间的预定位置处突出从而该肋Ihc保持住电线4(參见图7A)，其中所述两个肋Ihd在导线ロ Ic内侧表面Ig的边界处从凹陷Ie的内周表面突出。此处，肋Ihc与凸起部Ir 一体形成。此外,肋Iha和Ihb通过从基座I的凹陷Ie的内底面突起的连接臂Ihe彼此连接。
因此，在本实施例的LED单元10中，电连接于发光装置3的电线4可被稳定地保持在基座I内而不会被额外元件所拉伸。也就是说，本实施例的LED単元10不需要任何额外元件来降低施加于电线4的张力，从而LED単元10很容易以低成本降低电线4的张力。此外，因为LED単元10可如上所述降低施加于电线4的张力，可能防止由施加于电线4和发光装置3的終端3c之间的连接部(未示出)上的应カ所致的任何脱连。此外，在LED单元10的保持器2的一个侧面上，在对应于基座I的导线ロ Ic的位置处形成有保持部2c，从而与基座I协同地保持被引导穿过导线ロ Ic的电线4。亦即，在本实施例的LED单元10中，电连接于发光装置3的电线4能被保持在基座I内以及在基座I与保持部2c之间。此外，如图2所示，基座I配备有位于基座I内形成的导线ロ Ic的内侧表面Ig和基座I的凹陷Ie的内底面之间的斜面lk。因为斜面Ik形成于LED单元10的基座I内，可能降低当电线4朝基座I的第二表面偏置时可能会施加于电线4的应力。此外，当电线4朝LED単元10内的基座I的第二表面偏置时，可能施加于电线4的应カ能如上所述被降低，从而可能防止电线4因该应カ而脱连。此外，在本实施例中，斜面Ik被构造为C斜面，但是应当了解，斜面可被构造为例如R斜面而不局限于C形斜面。 此外，通过除打开基座I的周缘部分的第二表面(图2中的下表面)外还打开基座I周缘部分中的侧面和第一表面(图2中的上表面)来形成导线ロ lc。此外，在压盖部件21的周缘部分中，即使附图未示出，也优选通过打开压盖部件21的第二表面、侧面和第一表面来形成对应于导线ロ Ic的打开部。因此，导线ロ Ic使得电线4被引导至LED単元10外部的方向能在朝向基座I第二表面的方向与朝向基座I第一表面的方向之间变化。因此，LED単元10与电源单元15之间相对位置关系的自由度可増加，并且LED単元10很容易安装于具有不同形状的各种外壳11。盖子20由透光材料制成(例如硅树脂、丙烯酸树脂、玻璃等)。此外，盖子20包括位于基座I周缘内侧且具有能够覆盖发光装置3的底部的圆柱形盖体20a，以及从盖体20a的边缘向外延伸且用于将盖子20安装于基座I的边框20b。盖体20a包括在离基座I 一段距离处设置且透射从发光装置3发出的光的圆形透光部20h，以及从透光部20h朝基座I延伸的圆柱形部分20j。此处，可在透光部20h中设置透镜。此外，盖体20a的形状可被构造为具有例如穹顶形状而不局限于圆柱形。此外，装饰性盖子40被置于盖子20的朝向基座I的表面(图I中的下表面)与保持器2的压板部2e上表面之间。该装饰性盖子40具有环的形状(如圆环形状)并且覆盖穿过保持器2的各个螺钉插入孔2d的锁紧螺钉23d以及通过保持器2的开ロ 2b暴露的电线4、4。装饰性盖子40由光屏蔽材料(如白色不透明树脂等)制成且被置于盖子20的盖体20a内側。装饰性盖子40在其中央部具有窗ロ 40b从而暴露出发光装置3的发光单元3a。窗ロ 40b的内周表面40c被适当地倾斜从而反射从发光単元3a发出的光以获得所需的光分布。因此，因为具有窗ロ 40b的内周表面40c和从内周表面40c向外延伸的外周表面40d的装饰性盖子40位于本实施例中LED単元10的保持器2的压板部2e的上表面上，可能防止从外面穿过盖子20看到锁紧螺钉23d和电线4，从而实现了 LED単元10的美观。
此外，在盖子20的边框20b的周缘部分内側，环形凸出部20e(參见图2)朝基座I突起。此处，在对应于盖子20的凸出部20e的位置处在基座I第一表面内形成凹槽It从而在其内容纳凸出部20e。在凹槽It内填充密封材料(如硅树脂)从而形成密封件5。因此，在本实施例的LED单元10中，盖子20的凸出部20e被插入基座I的凹槽It内，从而基座I和盖子20通过密封5被密封，由此防止湿气或者杂质进入LED单元10。特别地，在本实施例的LED单元10中，通过使用压盖部件21来将聚丙烯盖子20安装于基座1，其中该盖子具有可透射从发光装置3发出的光的透镜功能。此处，盖子20的凸出部20e被插入凹槽U。此外，用于本实施例的LED单元10的基座I具有如图3A和3B所示形成于基座I第一表面上且在其内容纳密封件5的环形凹槽U。此处，凹槽It被构造成使得向内凸起Itb从凹槽It的外周表面径向向内突起，且因此凸出部20e(參见图3A和3B中的双点划线)与凹槽It之间在凹槽It宽度方向上的距离在凹槽It的具有向内凸起Itb的部段内比在凹槽It其它部段内更短。在本实施例中，向内凸起Itb是从凹槽It的外周表面径向向内突出的弧形凸起，但是只要向内凸起Itb从凹槽It的外周表面径向向内突出，向内凸起Itb可具有各种形状，不局限于弧形。 此外，在本实施例中向内凸起Itb设置于凹槽It的外周表面的两个位置处，它们也可被置于凹槽It的内周表面处，并且凸起的数目不局限于两个。换句话说，凹槽It的向内凸起Itb形成了特定的结构，其中凸出部20e与凹槽It之间沿凹槽It宽度方向上的距离在凹槽It的具有向内凸起Itb的部段内比在凹槽其它部段内要短，这就使得密封件5具有较薄部分5a(參见图3B)。此处，形成密封件5的密封材料的固化时间取决于密封材料的量。因此，密封材料的较薄部分5a比较厚部分5b的固化时间更短，并且密封件5的材料的固化始于密封件5的较薄部分5a，因此较薄部分5a比较厚部分5b固化得更快。因此可能防止盖子20在密封件5的材料固化エ艺期间由于施加于盖子20的振动而从期望位置意外偏离。此外，即使在密封材料已经固化后当对盖子20施加扭矩吋，从凹槽It的外周表面向内突出的向内凸起Itb作用为阻挡密封件5的较厚部分5b的旋转，从而限制盖子20的旋转。当与其中密封件5被插入无凸起的简单环形凹槽内的LED単元相比时，本实施例的LED単元10可増加密封件5抵抗施加于盖子20的扭矩而相对于盖子20和基座I的粘着性。亦即，在本实施例的LED单元10的组装エ艺过程期间，密封件5被插入凹槽It内且随后盖子20的凸出部20e被插入凹槽lt，这样基座I和盖子20通过密封件5被密封，由此防止湿气或者杂质进入LED单元10。此外,LED单元10被构造成使得凸出部20e与凹槽It之间沿凹槽It宽度方向上的距离在凹槽It的一个部段内比在其它部段内更短，由此减少了密封材料的固化时间并且增加了已固化的密封材料抵抗施加于盖子20的扭矩而相对于盖子20和基座I的粘着性。本实施例的密封件5的材料使用硅树脂。但是，密封件5可使用其它树脂材料(如环氧树脂、聚氨酯树脂等)。压盖部件21由光屏蔽材料制成(例如金属如铝，白色不透明树脂等)并且被构造为平环形结构(本实施例中为圆环形结构)，从而压盖部件21不干渉从发光装置3发出且穿过盖子20的盖体20a透射的光。此处，盖子20的边框20被保持于压盖部件21与基座I之间。此外，在压盖部件21的朝向基座I的表面上，在对应于基座I的导线ロ Ic的位置处，压盖部件21的周缘部分中形成有通道21a，如图5B所示，从而当在LED单元10的组装エ艺过程期间填充在基座I的凹槽It中的密封件5的密封材料溢出时，通道21a可收集溢出的密封材料。此处，在盖子20的边框20b的外周部分中，在对应于压盖部件21的通道21a的位置处形成有引导凹ロ 20f，如图5A所示。引导凹ロ 20f将密封件5的溢出材料引导至压盖部件21的通道21a。此外，圆柱形凸起部21c(在本实施例中为四个凸起部)形成于压盖部件21的第一表面上(图I中的下表面)，以使凸起部21c朝基座I突出(參见图5B)。此处，在对应于压盖部件21的凸起部21c的位置处，在盖子20的边框20b的外缘内形成有半圆形切ロ20d，从而凸起部21c可从其穿过。此外，在基座I的周缘部分内，在对应于压盖部件21的各个凸起部21c的位置处形成有通孔Ia以在其内容纳凸起部21c。此处，当盖子20安装于基座I时，压盖部件21的凸起部21c被插入基座I的相应通孔Ia内，随后，凸起部21c的前端从基座I第二表面(图I中的下表面)ー侧被例如激光束所照射，由此产生的塑性变形使得末端的直径变得大于基座I的通孔Ia的直径，因此盖子20可连接于基座I。换句 话说，凸起部21c的形状变为蘑菇形。此处，在基座I的第二表面上，凹陷Ij形成于对应于各个通孔Ia的位置处，以使凹陷Ij与各个通孔Ia相连通并且容纳蘑菇形凸起部21c的头部。凹陷Ij的深度被确定成使得蘑菇形凸起部21c的头部不从包括基座I第二表面的平面突出。在本实施例的LED单元10中，盖子20的边框20b被保持于基座I与压盖部件21之间，这样可能防止对盖子20施加过多的应力。此外在LED単元10中，不使用锁紧螺钉将压盖部件21安装于基座1，这样LED単元10就没有螺钉松脱导致的问题。此外，在LED单元10中，压盖部件21具有平环形状，这样当安装于外壳11的LED单元10被接通时，不会減少通过盖子20的盖体20a透射的光的所需分布和均匀性。此外，也可以不局限于如上所述而通过使用锁紧螺钉来完成将盖子20安装于基座I的方法。此外，在压盖部件21的边缘上，在对应于基座I的各个锁紧螺钉插入孔Ib的位置处形成有半圆形切ロ lb，从而使得锁紧螺钉(未示出)从压盖部件21的第二表面(图I中的上表面)侧穿过压盖部件21。此外，在压盖部件21的边框20b的边缘上，在既对应于基座I的各个锁紧螺钉插入孔Ib又对应于压盖部件21的各个切ロ 21b的位置处形成有半圆形切ロ 20c，从而使得锁紧螺钉从压盖部件21侧穿过盖子20。因此，在本实施例的LED单元10中，因为切ロ 21b形成于压盖部件21的边缘上并且切ロ 20c形成于盖子20的边框20b的边缘上，可能从盖子20侧将LED単元10的基座I可拆卸地安装于照明器材12的外壳11°此外，电线4在其被引导穿过基座I的导线ロ Ic的末端处配备有连接器4a。该连接器4a可拆卸地连接于连接器14，该连接器14设置在电线13的电连接于电源単元15的末端处，如图9所示。因此，在本实施例的LED单元10中，因为连接器4a设置在电线4的末端处从而可拆卸地连接于电源单元15的连接器14，这就很容易连接于LED单元10/从其分离。此外，在LED单元10中，连接器4a设置在电线4的末端处并且基座I能可拆卸地从盖子20侧安装于照明器材12的外壳11，这样使用者很容易进行新的LED単元10的更换。下面，将參照图6A-8B描述LED单元10的组装エ艺。首先，在设于图6A所示的基座I第一表面上的矩形支撑块If的上表面Ifa上，敷设了尺寸大于上表面Ifa的矩形散热片9 (參见图.6B)。此处，通过在支撑块If的上表面Ifa上敷设散热片9，散热片9的一部分被插入上表面Ifa的缝隙Iq内。其后，发光装置3被放置在散热片9上(參见图6C)。随后，电线4被基座I的凹陷Ie的内周表面以及肋Iha和Ihb所保持，并且电线4电接于安装板3b的终端3c (參见图7A)。其后，发光装置3被用保持器2覆盖并且通过使用锁紧螺钉23d将保持器2固定 于基座I (參见图7B)。在保持器2上，装饰性盖子40被放置为围绕发光装置3的发光单元3a (參见图7C)。其后，密封件5的材料被施加于基座I的凹槽It (參见图7C)，并且在从装饰性盖子40的周缘部分突出的突缘40a与形成于盖子20内周表面内的相应凹下部分20g对齐的状态下，盖子20的凸出部20e被插入凹槽It内。因此,盖子20被放置在基座I上(參见图 8A)。此处，可与图7C所示的实施例不同(图7C中在装饰性盖子40已被放置在基座I上从而围绕发光装置3的发光单元3a之后盖子20被放置在基座I上)，在通过将装饰性盖子40的突缘40a插入盖子20的相应凹下部分20g来将装饰性盖子40暂时保持在盖子20内之后，将盖子20放置在基座I上。最后，压盖部件21的凸起部21c被插入基座I的各个通孔Ia内，并且随后凸起部21c的前端从基座I第二表面侧被例如激光束所照射从而产生塑性变形，藉此完成LED単元10的组装(參见图8B)。将參照图9-14描述具有已通过上述エ艺被组装的LED単元10的照明器材12。照明器材12包括LED単元10和该LED単元10能可拆卸地安装于其的金属外壳11。在照明器材12中，外壳11是金属外売，与树脂外壳不同，LED単元10的发光装置3产生的热量通过散热片9、基座I和外壳11被有效地驱散至外界。此外，在本实施例中，外壳11的材料是铝，但外壳11的材料可使用其它金属而不局限于铝。此外，外壳11的材料可为除金属外的其它材料。外壳11被构造为使得LED単元10很容易可拆卸地安装于外壳11。特定地，外壳11在对应于基座I的各个锁紧螺钉插入孔Ib的位置处配备有螺钉孔(未示出)从而锁紧螺钉能被紧固于这些螺钉孔。具有图9所示构造的照明器材12例如是嵌入天花板部件17内的嵌顶灯。此照明器材12的外壳11包括具有用于保持LED单兀10的底部的圆柱形壳体Ila,以及从壳体Ila的外缘向外延伸的凸缘部分lib。此外，外壳11被安装在形成于天花板部件17内的嵌入孔17a内，这样外壳11的凸缘部分Ilb可与天花板部件17表面上的嵌入孔17a的周缘部分相接触并且可安装于天花板部件17。腔室Ile设置在外壳11的底部Ilc上从而在其内保持电源单元15。此处，安装在外壳11内的电源单元15与外壳11间隔开，这样本实施例的照明器材12可防止电源单元15的热量通过外壳11被传至LED单元10。此外，导孔(未示出)穿过外壳11的底部Ilc形成从而将从LED单元10导出的电线4和连接器4a引导至腔室lie。此外，具有图10所示结构的照明器材12是例如聚光灯，其外壳11被安装于天花板部件17的外壳保持器19所保持。该照明器材12的外壳11是盒形外売。此处，安装在外壳11内的电源单兀15与外壳11间隔开。在此照明器材12中，导孔(未示出)穿过外壳11的底部Ilc形成从而将从LED単元10导出的电线4和连接器4a引导至外壳11内。此外，在外壳11的底部Ilc上，安装漫射板22以覆盖LED単元10，该漫射板22作用为漫射和透射从LED単元10的盖子20发出的光。
该照明器材12的外壳11是盒形外壳，其中电源单元15被安装为与外壳11间隔开。此外，在外壳11内，安装漫射板22以覆盖LED单元10，该漫射板22作用为漫射和透射从LED单元10的盖子20发出的光。在安装于图9-11所示照明器材12内的LED单元10中，电线4通过基座I的导线ロ Ic被引导至基座I的第二表面侧(图2中的下表面)，如图2所示。此外，具有图12所示结构的照明器材12是例如顶灯，其中电源单元15被放置在LED単元10旁边且外壳11被安装于天花板部件17。此外，具有图13所示结构的照明器材12是例如吊灯，其外壳11从安装于天花板部件17且悬挂外壳11的悬挂单元16悬垂下。此外，具有图14所示结构的照明器材12是例如门廊灯，其中电源单元15放置在LED単元10下面且外壳11是安装于墙壁18的纵向外売。此外，图12-14的每个照明器材12具有漫射和透射LED单元10的盖子20所发出的光的漫射板22。在安装于图12-14所示照明器材12内的LED单元10中，电线4通过基座I的导线ロ Ic被引导至基座I的侧向侧(图2中的左側)，如图2所示。在这些实施例中，照明器材12可为具有能够安装于各种外壳11的LED単元10的照明器材。虽然根据优选实施例示出和描述了本发明，但本领域技术人员应当了解，可做出各种改变和改进而不脱离下面权利要求所述的范围。
权利要求
1.ー种LED单元,包括 板形基座； 放置在基座的ー个表面上且具有一个或多个LED芯片的发光装置；以及 盖子，其在发光装置前侧上方的位置处安装于基座且具有用于透射从发光装置发出的光的功能， 其中基座在其所述ー个表面上具有环形凹槽，该环形凹槽内用于容纳密封件，并且盖子在其朝向基座的表面上具有环形凸出部，所述环形凸出部被插入环形凹槽中从而通过该密封件密封基座和盖子，以及 其中凸出部和凹槽之间沿凹槽宽度方向上的距离在凹槽的ー个部段内比在其它部段内更短。
2.如权利要求I所述的LED単元，其特征在于，凹槽具有圆环形状和向凹槽内侧突出的凸起部分，该凸起部分位于凹槽的所述ー个部段内，从而所述凸出部与凹槽之间沿凹槽宽度方向上的距离在凹槽的所述ー个部段内比在凹槽其它部段内更短。
3.ー种照明器材，包括 如权利要求I或2所述的LED单元，以及在其内安装该LED单元的外壳。
全文摘要
一种LED单元，包括板形基座；放置在基座的一个表面上且具有一个或多个LED芯片的发光装置；以及在发光装置前侧上方的位置处安装于基座且具有透射从发光装置发出的光的功能的盖子。该基座在所述一个表面上具有用于在其内容纳密封件的环形凹槽，并且盖子在其朝向基座的表面上具有环形凸出部，该环形凸出部被插入环形凹槽从而通过密封件密封基座和盖子。凸出部和凹槽之间沿凹槽宽度方向上的距离在凹槽的一个部段内比在其它部段内更短。
文档编号F21V19/00GK102650386SQ20121004389
公开日2012年8月29日 申请日期2012年2月24日 优先权日2011年2月28日
发明者北口豊, 吉田雅彦, 长冈慎一 申请人:松下电器产业株式会社