KR101219193B1 - 조명용 엘이디 구조체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 조명용 엘이디 구조체에 관한 것으로, 기판에 소켓 장착 구멍을 형성하고, 엘이디에서 발광된 빛을 확산시키는 렌즈 소켓에 상기 소켓 장착 구멍을 관통하는 소켓 고정 돌기를 돌출시켜 상기 소켓 고정 돌기를 상기 소켓 장착 구멍을 관통시켜 결합함으로써 상기 렌즈 소켓을 기판에 간단히 장착시키는 것이다.

Description

조명용 엘이디 구조체{LED Structure for Lighting}

본 발명은 조명용 엘이디 구조체에 관한 것으로 더 상세하게는 엘이디의 빛을 확산시키는 렌즈 소켓을 기판에 간단히 장착시키는 조명용 엘이디 구조체에 관한 것이다.

일반적으로 조명 램프는 전기 전원을 공급받아 빛을 발광하는 발광체로써, 백열전구, 형광등, 수은 램프, 할로겐 램프, 나트륨 램프 등 여러 종류가 있다.

통상적으로 건물의 실내 조명에는 백열전구, 형광등이 사용되고, 장식용이나 가게의 진열대의 조명으로 할로겐 램프가 주로 사용되는 실정이다.

엘이디(LED: Light Emitting Diode)는 작은 소비전력과 반영구적인 수명, 내충격성, 고정밀성 등의 장점을 갖고, 형광등과 같이 수은이나 방전용 가스를 사용하지 않으므로 환경 오염을 유발하지 않으며, 예열시간이 필요하지 않으므로 빠른 응답속도를 얻을 수 있고, 자외선과 같은 유해파를 방출하지 않고 눈에 대한 자극성이 적다는 장점이 있다.

엘이디는 기술의 발전으로 전력 소모량이 적고 고휘도로 발광할 수 있게 개발되어 조명용 광원으로의 사용이 점차적으로 확산되고 있다.

조명용 엘이디는 기판 상에 실장된 칩형태의 엘이디 및 내부에 상기 엘이디가 배치되게 상기 기판에 장착되며 상기 엘이디에서 발생된 빛을 확산시키는 렌즈 소켓을 포함한다.

상기 렌즈 소켓은 에폭시 등과 같은 접착제로 기판에 부착되고 있다.

조명용 엘이디는 제조 시 렌즈 소켓을 접착제로 기판에 부착시키므로, 접착제가 경화될 때까지 시간이 필요하여 제조 시간이 오래 소요되는 문제점이 있었던 것이다.

또한, 조명용 엘이디는 조립 시 상기 렌즈 소켓을 고정시키는 접착제가 엘이디 렌즈의 표면에 묻어 불량이 발생되고, 광효율이 저하되는 문제점이 빈번히 발생하였던 것이다.

또한, 조명용 엘이디는 렌즈 소켓의 하부면에 작업자가 직접 접착제를 도포하여 기판에 부착시키므로, 렌즈 소켓을 장착시키는 작업 시간이 많이 소요되고 작업 인원이 많이 필요해 생산성이 낮고, 인건비에 따른 제조 원가가 크게 비싼 문제점이 있었던 것이다.

본 발명의 목적은 작업 공정을 단순화하여 작업 시간을 단축하고, 불량률을 줄이고, 제조 원가를 절감하고, 생산성을 향상시킨 조명용 엘이디 구조체를 제공하는 데 있다.

이러한 본 발명의 과제는 기판;

상기 기판에 실장된 엘이디;

상기 엘이디가 내부에 배치되게 상기 기판에 장착되며, 내주면에 상기 엘이디에서 발광된 빛을 반사시키는 반사면이 구비된 렌즈 소켓을 포함하며,

상기 기판에는 복수의 소켓 장착 구멍이 상기 엘이디의 주변에 이격되게 형성되고,

상기 렌즈 소켓에는 상기 소켓 장착 구멍을 관통하는 복수의 소켓 고정 돌기가 돌출되며,

상기 렌즈 소켓은 상기 소켓 고정 돌기가 상기 소켓 장착 구멍을 관통하여 상기 기판에 장착되는 것을 특징으로 하는 조명용 엘이디 구조체를 제공함으로써 해결된다.

본 발명에 따른 상기 소켓 고정 돌기는 후크부가 하부의 외주면에 돌출된 걸림 돌기부를 포함한다.

본 발명에 따른 상기 소켓 고정 돌기는 하부에 걸림턱이 돌출된 복수의 탄성 걸림편을 포함한다.

본 발명에 따른 조명용 엘이디 구조체는 상기 기판이 장착되는 기판 지지 블록을 더 포함하며, 본 발명에 따른 상기 기판 지지 블록은 상기 소켓 장착 구멍에 대응되는 위치에 상기 탄성 걸림편의 단부가 삽입되는 삽입 구멍이 형성된다.

본 발명에 따른 상기 소켓 고정 돌기는 상기 기판의 하부면으로 단부가 일부분 돌출되는 돌기부; 및 상기 돌기부의 단부를 열로 융착시켜 상기 소켓 장착 구멍에 걸리도록 형성한 걸림부를 포함한다.

본 발명에 따른 상기 소켓 고정 돌기의 돌기부는 상기 렌즈 소켓이 기판 상에 안착된 상태에서 상기 소켓 장착 구멍을 관통하여 단부가 일부분 돌출되며, 상기 걸림부는 가압 가열기로 상기 돌기부의 단부를 가열 가압하여 상기 돌기부의 외측 둘레로 돌출되게 형성되어 상기 소켓 장착 구멍에 걸리는 것이다.

본 발명에 따른 상기 소켓 고정 돌기는 상기 기판의 하부면으로 단부가 일부분 돌출되는 돌기부; 및 상기 기판의 하부로 돌출된 상기 돌기부의 단부에 결합하여 고정되며 상기 소켓 장착 구멍에 걸리는 걸림 링부를 포함한다.

본 발명에 따른 상기 걸림 링부는 양 단부가 이격되고, 이격된 사이가 탄성적으로 벌어지게 형성되고, 양 단부에 제 1 끼움 돌기가 안쪽으로 돌출되고, 양 단부 사이에 제 2 끼움 돌기가 안쪽으로 돌출 형성되며, 상기 돌기부의 외주면에는 상기 제 1 끼움 돌기 및 상기 제 2 끼움 돌기가 삽입되는 제 1 끼움 홈과, 제 2 끼움 홈이 형성된다.

본 발명에 따른 상기 걸링 링부는 상기 돌기부가 축 결합하는 축 구멍이 형성되고, 상기 축 구멍의 내주면에 복수의 톱니가 돌출된다.

본 발명에 따른 상기 렌즈 소켓은 상, 하로 관통된 중공부가 형성되어 상기 중공부 내에 상기 엘이디가 배치되게 상기 기판 상에 장착되며, 상기 렌즈 소켓의 중공부는 상부 측으로 갈수록 점차 직경이 커지는 콘 형상으로 형성되며, 내주면이 반사면으로 형성된다.

본 발명에 따른 조명용 엘이디 구조체는 접착제를 사용하지 않고, 렌즈 소켓이 기판에 간단히 장착시킬 수 있어 제조 시 불량률이 크게 감소된다.

본 발명에 따른 조명용 엘이디 구조체는 제조 시 인건비가 적게 소요되고, 제조 시간이 단축되어 제조 원가 줄이고, 생산성을 향상시키는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 본 발명에 따른 조명용 엘이디 구조체의 제 1 실시예를 도시한 분해 사시도
도 2 내지 도 3은 본 발명에 따른 본 발명에 따른 조명용 엘이디 구조체의 제 1 실시예를 도시한 단면도
도 4는 본 발명에 따른 조명용 엘이디 구조체의 제 2 실시예를 도시한 분해 사시도
도 5는 본 발명에 따른 조명용 엘이디 구조체의 제 2 실시예를 도시한 단면도
도 6 내지 도 8는 본 발명에 따른 조명용 엘이디 구조체의 제 3 실시 예를 도시한 단면도
도 9는 본 발명에 따른 조명용 엘이디 구조체의 제 4 실시예를 도시한 분해사시도
도 10은 본 발명에 따른 조명용 엘이디 구조체의 제 4 실시예를 도시한 단면도
도 11은 본 발명에 따른 조명용 엘이디 구조체의 제 4 실시예에서 소켓 고정 돌기의 종단면도
도 12는 본 발명에 따른 조명용 엘이디 구조체의 제 5 실시예를 도시한 분해 사시도
도 13은 본 발명에 따른 조명용 엘이디 구조체의 제 5 실시예를 도시한 단면도
도 14는 도 13의 A부를 확대한 도면

본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 조명용 엘이디 구조체는 기판(10)을 포함하며, 상기 기판(10)에는 칩 형태의 엘이디(20)가 실장된다. 상기 기판(10)은 상부면에 실장된 칩형태의 엘이디(20)로 전원을 공급하여 엘이디(20)가 발광되게 하는 회로가 인쇄된 인쇄회로기판(PCB;printed circuit board)으로, 금속 재질의 메탈 인쇄회로기판을 사용한다.

상기 엘이디(20)는 칩형태를 가져 상기 기판(10)의 상부면에 실장되어 발광되는 엘이디 칩과, 상기 엘이디 칩을 감싸는 렌즈부를 포함한다. 상기 렌즈부는 상기 엘이디 칩에서 발광된 빛의 굴절율을 조절한다.

상기 기판(10)에는 상기 엘이디(20)가 내부에 배치되게 렌즈 소켓(30)이 장착된다. 상기 렌즈 소켓(30)은 상, 하로 관통된 중공부(31)가 형성되어 상기 중공부(31) 내에 상기 엘이디(20)가 배치되게 상기 기판(10) 상에 장착된다. 상기 렌즈 소켓(30)의 중공부(31)는 상부 측으로 갈수록 점차 직경이 커지는 콘 형상으로 형성되며, 내주면이 반사면으로 형성된다. 상기 렌즈 소켓(30)은 빛이 방출되는 측으로 갈수록 점차 직경이 커지는 콘 형상의 중공부(31)가 형성되고, 상기 중공부(31)의 내주면이 반사면으로 형성되어 엘이디(20)에서 발광된 빛을 상기 반사면을 통해 반사시켜 확산시킨다.

또, 상기 렌즈 소켓(30)의 상부 측, 즉, 빛이 방출되는 출구 측에는 렌즈(미도시)가 장착된다.

상기 기판(10)에는 상기 엘이디(20)의 주변에 소켓 장착 구멍(11)이 형성된다. 상기 렌즈 소켓(30)에는 상기 소켓 장착 구멍(11)을 관통하는 복수의 소켓 고정 돌기(40)가 하부로 돌출된다.

상기 소켓 고정 돌기(40)는 상기 렌즈 소켓(30)의 하부면에 돌출되게 형성되고, 상기 소켓 장착 구멍(11)은 상기 소켓 고정 돌기(40)의 위치에 대응되게 형성되어 상기 소켓 고정 돌기(40)가 관통되어 결합한다.

상기 소켓 고정 돌기(40)는 후크부(45a)가 하부의 외주면에 돌출된 걸림 돌기부(45)를 포함한다.

상기 걸림 돌기부(45)는 탄성적으로 휘어지며 상기 후크부(45a)가 상기 소켓 장착 구멍(11)을 통과한 후 원위치로 복귀되어 상기 후크부(45a)를 상기 소켓 장착 구멍(11)에 걸리게 한다.

상기 걸림 돌기부(45)는 상기 후크부(45a)가 상기 소켓 장착 구멍(11)을 통과한 후 기 소켓 장착 구멍(11)에 걸리게 되는 어떠한 구조로도 변형 실시될 수 있으며 이는 본 발명의 구성에 포함됨을 밝혀둔다.

상기 후크부(45a)는 상기 걸림 돌기부(45)에서 상기 렌즈 소켓(30)의 외측면 측을 향해 돌출되는 것을 일 예로 하며, 도 3을 참조하면, 상기 후크부(45a)는 상기 걸림 돌기부(45)에서 상기 렌즈 소켓(30)의 중심부 측을 향해 돌출될 수도 있다.

도 4 내지 도 5를 참조하면, 상기 소켓 고정 돌기(40)는 하부의 외주면에 걸림턱(41a)이 돌출된 복수의 탄성 걸림편(41)을 포함한다. 상기 탄성 걸림편(41)은 하단부의 외측에 걸림턱(41a)이 돌출되며 탄성을 가져 상기 걸림턱(41a)이 상기 소켓 장착 구멍(11)을 통과할 수 있게 휘어지고, 상기 걸림턱(41a)이 상기 소켓 장착 구멍(11)을 통과한 후 원위치로 복귀되어 상기 걸림턱(41a)이 상기 소켓 장착 구멍(11)에 걸리게 된다.

상기 렌즈 소켓(30)은 상기 소켓 고정 돌기(40)를 상기 소켓 장착 구멍(11)을 관통시키면 상기 복수의 탄성 걸림편(41)의 걸림턱(41a)이 상기 소켓 장착 구멍(11)을 통과한 후 다시 원위치로 복귀되면서 간단히 상기 기판(10) 상에 장착된다.

상기 탄성 걸림편(41)은 걸림턱(41a)이 상기 소켓 장착 구멍(11)에 걸리면서 상기 렌즈 소켓(30)을 견고하게 고정된 상태로 상기 기판(10) 상에 장착시킨다.

또한, 본 발명에 따른 조명용 엘이디 구조체는 상기 기판(10)이 장착되는 기판 지지 블록(50)을 더 포함할 수도 있고, 상기 기판 지지 블록(50)은 상기 소켓 장착 구멍(11)에 대응되는 위치에 상기 탄성 걸림편(41)의 단부가 삽입되는 삽입 구멍(51)이 형성된다.

상기 삽입 구멍(51)은 상기 기판(10)의 하부로 돌출되서 상기 소켓 장착 구멍(11)에 걸리는 상기 탄성 걸림편(41)의 걸림턱(41a)이 형성된 부분이 삽입되어 위치된다.

상기 삽입 구멍(51)은 상기 소켓 장착 구멍(11)보다 크고, 상기 걸림턱(41a)이 형성된 상기 소켓 고정 돌기(40)의 최대 직경보다 같거나 크게 형성되어 상기 소켓 고정 돌기(40)의 하단부가 삽입되어 상기 기판(10)이 상기 기판 지지 블록(50)의 상부면에 밀착되서 장착될 수 있다.

한편, 도 6 내지 도 8을 참고하면, 상기 소켓 고정 돌기(40)는 상기 기판(10)의 하부면으로 단부가 일부분 돌출되는 돌기부(42)와, 상기 돌기부(42)의 단부를 열로 융착시켜 상기 소겟 장착 구멍에 걸리도록 형성한 걸림부(43)를 포함할 수도 있다.

상기 소켓 고정 돌기(40)의 돌기부(42)는 도 3에서 도시한 바와 같이 상기 렌즈 소켓(30)이 기판(10) 상에 안착된 상태에서 상기 소켓 장착 구멍(11)을 관통하여 단부가 일부분 돌출된다. 그리고, 도 4에서 도시한 바와 같이 가압 가열기(60)를 이용하여 상기 돌기부(42)의 단부를 가열 가압하여 상기 돌기부(42)의 단부에 상기 돌기부(42)의 외측 둘레로 돌출되어 상기 소켓 장착 구멍(11)에 걸리는 걸림부(43)를 형성한다.

상기 가압 가열기(60)는 상기 돌기부(42)의 직경보다 큰 직경을 가지며 상부로 개방되어 상기 돌기부(42)의 단부가 삽입되는 반구형 홈(62)이 형성된 가압구(61)를 포함하며, 상기 가압구(61) 내에는 열을 발생시키는 히터가 내장된다.

상기 가압 가열기(60)는 상기 가압구(61)를 상, 하 이동시켜 상기 돌기부(42)의 단부를 가열 가압한 후 냉각시켜 상기 가압구(61)의 반구형 홈(62) 내에서 상기 걸림부(43)를 형성한다.

상기 렌즈 소켓(30)은 상기 돌기부(42)를 상기 소켓 장착 구멍(11)으로 관통시켜 결합한 후 상기 돌기부(42)의 단부를 가열 가압하여 돌기부(42)를 형성함으로써 도 8에서 도시한 바와 같이 상기 기판(10) 상에 간단히 장착된다.

한편, 도 9에서 도시한 바와 같이 상기 소켓 고정 돌기(40)는 상기 기판(10)의 하부면으로 단부가 일부분 돌출되는 돌기부(42)와, 상기 기판(10)의 하부로 돌출된 상기 돌기부(42)의 단부에 결합하여 고정되며 상기 소켓 장착 구멍(11)에 걸리는 걸림 링부(44)를 포함할 수도 있다.

도 10을 참고하면, 상기 걸림 링부(44)는 양 단부가 이격되고, 이격된 사이가 탄성적으로 벌어지게 형성되고, 양 단부에 제 1 끼움 돌기(44a)가 안쪽으로 돌출되고, 양 단부 사이에 제 2 끼움 돌기(44b)가 안쪽으로 돌출 형성된다.

상기 돌기부(42)의 외주면에는 상기 제 1 끼움 돌기(44a) 및 상기 제 2 끼움 돌기(44b)가 삽입되는 제 1 끼움 홈(42a)과, 제 2 끼움 홈(42b)이 형성된다.

상기 렌즈 소켓(30)은 상기 돌기부(42)를 상기 소켓 장착 구멍(11)으로 관통시켜 결합한 후 상기 걸림 링부(44)를 상기 돌기부(42)의 단부에 결합하여 도 11에서 도시한 바와 같이 상기 가판 상에 간단히 장착된다.

상기 걸림 링부(44)는 상기 제 1 끼움 돌기(44a) 및 상기 제 2 끼움 돌기(44b)가 상기 제 1 끼움 홈(42a) 및 상기 제 2 끼움 홈(42b)에 끼워져 상기 돌기부(42)에 견고히 장착되고, 상기 돌기부(42)에서 이탈되지 않고, 상기 렌즈 소켓(30)의 장착 상태를 견고하게 유지한다.

한편, 도 12에서 도시한 바와 같이 상기 걸림 링부(44)는 상기 돌기부(42)가 축 결합하는 축 구멍(44c)이 형성되고, 상기 축 구멍(44c)의 내주면에 복수의 톱니(44d)가 돌출된다.

또, 상기 돌기부(42)는 상기 축 구멍(44c)을 관통하여 축 결합하고, 상기 톱니(44d)는 상기 돌기부(42)의 외주면에 걸려 휘어지면서 상기 돌기부(42)에 고정된다.

상기 걸림 링부(44)는 합성 고무, 우레탄 등의 재질 또는 상기 톱니(44d)가 휘어질 수 있는 알루미늄 합금, 구리 합금 등과 같이 연성이 우수한 금속재로 제조된다.

상기 렌즈 소켓(30)은 상기 돌기부(42)를 상기 소켓 장착 구멍(11)으로 관통시켜 결합한 후 상기 걸림 링부(44)의 축 구멍(44c)으로 상기 돌기부(42)를 관통시켜 결합하여 도 13에서 도시한 바와 같이 상기 가판 상에 간단히 장착된다.

상기 걸림 링부(44)는 도 14를 참조하면, 상기 축 구멍(44c)으로 상기 돌기부(42)가 관통되면 상기 톱니(44d)가 휘어지면서 상기 돌기부(42)의 외주면에 밀착되므로, 상기 톱니(44d)의 마찰 및 상기 톱니(44d)의 뾰족한 단부가 상기 돌기부(42)의 외주면을 지지하여 상기 돌기부(42)에서 이탈되지 않고, 상기 렌즈 소켓(30)의 장착 상태를 견고하게 유지한다.

본 발명에 따른 조명용 엘이디 구조체는 상기한 바와 같이 접착제를 사용하지 않고, 상기 렌즈 소켓(30)을 기판(10)에 간단히 장착시킨다.

따라서, 본 발명에 따른 조명용 엘이디 구조체는 제조 시 불량률이 크게 감소되고, 제조 시 소요되는 인건비 및 제조 시간이 적게 소요되어 제조 원가가 적게 들고, 생산성이 높은 장점이 있다.

본 발명은 상기한 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지에 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있으며 이는 본 발명의 구성에 포함됨을 밝혀둔다.

10 : 기판 11 : 소켓 장착 구멍
20 : 엘이디 30 : 렌즈 소켓
31 : 중공부 40 : 소켓 고정 돌기
41 : 탄성 걸림편 42 : 돌기부
43 : 걸림부 44 : 걸림 링부
50 : 기판 지지 블록 60 : 가압 가열기

Claims (10)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 기판;
   상기 기판에 실장된 엘이디;
   상기 엘이디가 내부에 배치되게 상기 기판에 장착되며, 내주면에 상기 엘이디에서 발광된 빛을 반사시키는 반사면이 구비된 렌즈 소켓을 포함하며,
   상기 기판에는 복수의 소켓 장착 구멍이 상기 엘이디의 주변에 이격되게 형성되고,
   상기 렌즈 소켓에는 상기 소켓 장착 구멍을 관통하는 복수의 소켓 고정 돌기가 돌출되며,
   상기 렌즈 소켓은 상기 소켓 고정 돌기가 상기 소켓 장착 구멍을 관통하여 상기 기판에 장착되고,
   상기 소켓 고정 돌기는,
   상기 기판의 하부면으로 단부가 일부분 돌출되는 돌기부; 및
   상기 기판의 하부로 돌출된 상기 돌기부의 단부에 결합하여 고정되며 상기 소켓 장착 구멍에 걸리는 걸림 링부를 포함한 것을 특징으로 하는 조명용 엘이디 구조체.
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 걸림 링부는 양 단부가 이격되고, 이격된 사이가 탄성적으로 벌어지게 형성되고, 양 단부에 제 1 끼움 돌기가 안쪽으로 돌출되고, 양 단부 사이에 제 2 끼움 돌기가 안쪽으로 돌출 형성되며,
   상기 돌기부의 외주면에는 상기 제 1 끼움 돌기 및 상기 제 2 끼움 돌기가 삽입되는 제 1 끼움 홈과, 제 2 끼움 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 조명용 엘이디 구조체.
9. 청구항 7에 있어서,
   상기 걸림 링부는 상기 돌기부가 축 결합하는 축 구멍이 형성되고, 상기 축 구멍의 내주면에 복수의 톱니가 돌출된 것을 특징으로 하는 조명용 엘이디 구조체.
10. 청구항 7에 있어서,
    상기 렌즈 소켓은 상, 하로 관통된 중공부가 형성되어 상기 중공부 내에 상기 엘이디가 배치되게 상기 기판 상에 장착되며,
    상기 렌즈 소켓의 중공부는 상부 측으로 갈수록 점차 직경이 커지는 콘 형상으로 형성되며, 내주면이 반사면으로 형성된 것을 특징으로 하는 조명용 엘이디 구조체.

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