特許 6233762 防水実装構造およびその一体成型処理工程

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6233762

(24)【登録日】2017年11月2日

(45)【発行日】2017年11月22日

(54)【発明の名称】防水実装構造およびその一体成型処理工程

(51)【国際特許分類】

   H05K 5/06 20060101AFI20171113BHJP

   F21V 31/00 20060101ALI20171113BHJP

   F21V 17/00 20060101ALI20171113BHJP

   F21V 3/04 20060101ALI20171113BHJP

   F21V 31/04 20060101ALI20171113BHJP

   H05K 7/14 20060101ALI20171113BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20171113BHJP

【ＦＩ】

   H05K5/06 D

   F21V31/00 100

   F21V31/00 200

   F21V17/00 155

   F21V3/04 310

   F21V31/04

   H05K7/14 C

   F21Y115:10

【請求項の数】8

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2016-559998(P2016-559998)

(86)(22)【出願日】2016年5月6日

(65)【公表番号】特表2017-530502(P2017-530502A)

(43)【公表日】2017年10月12日

(86)【国際出願番号】CN2016081274

(87)【国際公開番号】WO2017041498

(87)【国際公開日】20170316

【審査請求日】2016年11月30日

(31)【優先権主張番号】201510567322.9

(32)【優先日】2015年9月8日

(33)【優先権主張国】CN

(73)【特許権者】

【識別番号】516290472

【氏名又は名称】李峰

(74)【代理人】

【識別番号】100091683

【弁理士】

【氏名又は名称】▲吉▼川 俊雄

(74)【代理人】

【識別番号】100179316

【弁理士】

【氏名又は名称】市川 寛奈

(72)【発明者】

【氏名】李峰

【審査官】 松本 泰典

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１５−５３２７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−２２３８５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−９９５９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２５８４４３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０５Ｋ ５／０６

Ｆ２１Ｖ ３／０４

Ｆ２１Ｖ １７／００

Ｆ２１Ｖ ３１／００

Ｆ２１Ｖ ３１／０４

Ｈ０５Ｋ ７／１４

Ｆ２１Ｙ １１５／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

透明カバー、格子およびＴ型密封パッキンを含む防水実装構造であって、該格子が中心のセパレートユニットおよび周辺の段状支持面を含み、最外層の第１段状面が露出表面であり、第２段状面がシール剤面であり、第３段状面がセパレートユニットと水平である；格子の第３段状面とセパレートユニットとの境界部分に１本の密封溝が設けられ、該密封溝部分に矩形のＴ型密封パッキンを設置し、該パッキンの断面形状がＴ型である；第３段状面の辺縁と同じ高さである該Ｔ型密封パッキン上に、透明カバーを配置し、第２段状面上、Ｔ型密封パッキンおよび透明カバー端面の間の隙間に直接射出成型して、特殊な形のシール剤を成型することを特徴とする構造。

【請求項2】

Ｔ型密封パッキンが平板部および支持部を含み、上面の平板部が透明カバーを支え；下面の支持部が密封溝内に挿入、係止されることを特徴とする、請求項１に記載の防水実装構造。

【請求項3】

該特殊な形のシール剤が一体成型の外封止部、継目部および底支持部を含み、該底支持部がＴ型密封パッキン、透明カバーの下表面および第３段状面の間に成型される；該継目部が透明カバーの端面と、格子の第２、第３段状面を接続する側壁との間に成型される；該外封止部が第２段状面および透明カバーの上表面に成型されることを特徴とする、請求項１に記載の防水実装構造。

【請求項4】

下台座および上モジュールフレームを採用して、透明カバー、格子およびＴ型密封パッキンに対して射出成型し、このうち下台座は格子を直接固定し、配置させる作用を示す；注入過程全体が真空条件下で完了し、すなわち格子を下台座に位置を合わせて配置する；Ｔ型密封パッキンを格子の密封溝に対向して取り付け、係止させる；自動化装置を採用して、透明カバーおよび上モジュールフレームを組み合わせたものを、格子上に取り付け、透明カバーをＴ型密封パッキンの平板部上に配置する；上モジュールフレームが透明カバーおよび格子を押さえる；上モジュールフレームに貫通する注入口が設けられる；注入口から内部に液状シリコーンゴムを注入し、静かに据え置き、加熱焼成し、硬化成型してから、上モジュールフレームおよび下台座内から取り出す、請求項２に記載の防水実装構造の一体成型処理工程。

【請求項5】

上モジュールフレームに１対の注入口が設けられ、注入口は下端の直径をΦ２．０ｍｍ、形状をテーパ状、勾配度を５度に設計し、注入口の対になる側に２つの樹脂流出口が設けられ、キャビティに充満したかどうかを観察するのに用いられることを特徴とする、請求項４に記載の防水実装構造の一体成型処理工程。

【請求項6】

上モジュールフレームの中心の中空部分が矩形であり、辺縁が矩形枠の構造であり、上モジュールフレームの矩形枠が透明カバーおよび格子の継目部分を対応して覆うことを特徴とする、請求項５に記載の防水実装構造の一体成型処理工程。

【請求項7】

上モジュールフレームが本体を含み、上モジュールの本体に加熱ロッド孔が設けられ、加熱ロッドを加熱ロッド孔内に挿入して加熱焼成することを特徴とする、請求項４〜６のいずれか１項に記載の防水実装構造の一体成型処理工程。

【請求項8】

透明カバーが、ラミネートを予め加工した透明基材であり、ラミネートを予め加工とは、透明基材上に光学透過フィルムを予め加工することであり、透明基材がサファイア、アクリルまたは光学ガラスを指すことを特徴とする、請求項４に記載の防水実装構造の一体成型処理工程。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、高度防水、防浸透のＬＥＤ照明灯の実装技術分野に関し、特に高圧環境下で、外部の高圧に耐える必要がある防水、防浸透のＬＥＤ照明灯の実装筐体および実装構造の処理工程に関する。

【背景技術】

【0002】

本発明の実装体系は、主に照明のＬＥＤ灯に対して高度防水を行う。常温常圧下で、内部の密封性能を保証することができるだけでなく、深海の高水圧の環境下に適用することもできる。

【0003】

既存技術におけるＬＥＤ照明灯筐体は、多くがネジで取付、固定を行う。採用する防水手段の１つは、エポキシ樹脂を用いて、プリント基板および回路基板部分を全て封止することであり、部分的密封の手段である。もう１つは、筐体における取付の継目部分に密封パッキンを設けることであり、屋外照明のＬＥＤ灯に適用され、雨水、霧による水分の浸透を防止すればよい。

【0004】

しかし、この程度の密封は、深海の高圧環境下における密封防水、防浸透にあまり適さない。高水圧の環境下で、接触面に設けられる防水溝を簡単に通過し、さらに、防水溝内に防水パッキンを設置する構造は、外部の強大な圧力に抵抗することができない。深海の高圧環境下で損傷し、水が滲みこみ、密封の効果を失う。

【0005】

本発明は、平板式の平面光源構造の密封および実装を行う。この種の構造のＬＥＤ灯は外形が矩形であり、内部に矩形の浅い溝が設けられる。発光源およびチップを前後面カバー内に実装し、表面を透明カバーで覆い、発光する。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明は、以上の種々の特殊な状況に対して、実装筐体および実装構造の全体設計を行う。一体成型技術により全体に複数の防水実装を行って、高度な密封効果を果たすことを示している。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の係る防水実装構造は、透明カバー、格子、Ｔ型密封パッキンを含む。該格子は、中央のセパレートユニットおよび周辺の段状支持面を含み、最外層の第１段状面は露出表面であり、第２段状面はシール剤面であり、第３段状面はセパレートユニットと水平である。格子の第３段状面とセパレートユニットとの境界部分に１本の密封溝が設けられ、該密封溝部分に矩形のＴ型密封パッキンを設置し、該パッキンの断面形状はＴ型である。第３段状面の辺縁と同じ高さである該Ｔ型密封パッキン上に、透明カバーを配置する。第２段状面上、Ｔ型密封パッキンおよび透明カバー端面の間の隙間に直接射出成型して、特殊な形のシール剤を成型する。

【0008】

Ｔ型密封パッキンは平板部および支持部を含み、上面の平板部は透明カバーを支える。下面の支持部は、密封溝内に挿入、係止される。

【0009】

該特殊な形のシール剤は、一体成型の外封止部、継目部および底支持部を含み、該底支持部はＴ型密封パッキン、透明カバーの下表面および第３段状面の間に成型される。該継目部は透明カバーの端面と、格子の第２、第３段状面を接続する側壁との間に成型される。該外封止部は、第２段状面および透明カバーの上表面に成型される。

【0010】

実装体系の一体成型工程は、下台座および上モジュールフレームを採用して、透明カバー、格子およびＴ型密封パッキンに対して射出成型する。このうち下台座は格子を直接固定し、配置させる作用を示す。
該格子は中央のセパレートユニットおよび周辺の段状支持面を含み、最外層の第１段状面は露出表面であり、第２段状面はシール剤面であり、第３段状面はセパレートユニットと水平である。格子の第３段状面とセパレートユニットとの境界部分に、１本の密封溝が設けられる。
注入過程全体は、真空条件下で完了する。格子を下台座に位置を合わせて配置する。Ｔ型密封パッキンを格子の密封溝に対向して取り付け、係止させる。自動化装置を採用して、透明カバーおよび上モジュールフレームを組み合わせたものを、格子上に取り付け、透明カバーをＴ型密封パッキンの平板部上に配置する。上モジュールフレームは、透明カバーおよび格子を押さえる。上モジュールフレームに貫通する注入口が設けられる。注入口から内部に液状シリコーンゴムを注入し、静かに据え置き、加熱焼成する。硬化成型してから、上モジュールフレームおよび下台座内から取り出す。

【0011】

上モジュールフレームに１対の注入口が設けられ、注入口は下端の直径をΦ２．０ｍｍ、形状をテーパ状、勾配度を５度に設計する。注入口の対になる側に２つの樹脂流出口が設けられ、キャビティに充満したかどうかを観察するのに用いられる。

【0012】

上モジュールフレームの中心の中空部分は矩形であり、辺縁は矩形の枠構造である。上モジュールフレームの矩形枠は、透明カバーおよび格子の継目部分を対応して覆う。

【0013】

上モジュールフレームは本体を含み、上モジュール本体に加熱ロッド孔が設けられる。加熱ロッドを加熱ロッド孔内に挿入して、加熱焼成する。

【0014】

透明カバーは、ラミネートを予め加工した透明基材である。ラミネートを予め加工とは、透明基材上に光学透過フィルムを予め加工することであり、透明基材はサファイア、アクリルまたは光学ガラスを指す。

【0015】

本発明は、深海の高圧環境下で、ＬＥＤ照明灯をいかにして防水密封するかという技術的問題に対して、シール剤を射出成型する一体成型技術を採用している。真空条件で、透明カバーとＬＥＤ発光チップを仕切る格子とを密封し、さらに、Ｔ型密封パッキンおよび射出成型した特殊な形のシール剤を採用し、２つの部分の間の隙間全体に一体型の密封体系を形成させる。この種の構造は、その他の密封方式に、依然として隙間から水が滲みこむ問題が存在することを完全に解決し、密封効果は良好で、深海の高圧環境下で、高度な密封を保持することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】図１は、本発明の防水実装構造の全体断面図である。

【図2】図２は、本発明の図１におけるＡ部分の拡大概要図である。

【図3】図３は、本発明の防水実装構造の処理工程の概要図である。

【図4】図４は、本発明の防水実装構造の処理工程の全体断面図である。

【図5】図５は、本発明の図４におけるＢ部分の拡大概要図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下に、本発明の図および具体的実施方式を組み合わせて、本発明の防水実装構造について説明する。さらに、モールドの図を組み合わせて、防水実装構造を完成する一体成型処理工程について、さらに詳細に説明する。

【0018】

図１を参照されたい。図１は、防水実装構造の完成後の構造を示しており、図から防水実装構造が透明カバー１０、格子２０およびＴ型密封パッキン３０を含んでいることがわかる。実際に、Ｔ型密封パッキン３０が直接格子に取り付けられ、透明カバーが直接Ｔ型パッキンを押さえて、格子の上方を覆う。透明カバー、Ｔ型密封パッキンおよび格子が密封空間を構成することにより、格子を主体とする内部に熱媒油を収容することができる１つの防水密封体系が構成される。

【0019】

該格子２０は、中央のセパレートユニット２４および周辺の段状支持面２１、２２、２３を含む。中央のセパレートユニットは、後に取り付ける光源チップ部分に対応する構造であり、周囲の段状支持面は透明カバー１０を固定、実装する作用を示す構造である。

【0020】

図２を参照されたい。段状支持面は第１段状面２１、第２段状面２２および第３段状面２３を含む。最外層の第１段状面２１は露出表面であり、第２段状面２２はシール剤面であり、第３段状面２３はセパレートユニットと水平である。第３段状面は実際に、セパレートユニット２４と同一の平面である。

【0021】

第３段状面および格子のセパレートユニットを分割するのは密封溝２５であり、格子の第３段状面とセパレートユニットとの境界部分に１本の密封溝２５が設けられ、Ｔ型密封パッキンは該密封溝２５内に対応して係着される。該矩形のＴ型密封パッキン３０の断面形状はＴ型である。Ｔ型密封パッキン３０は平板部３１および支持部３２を含み、上面の平板部３１は透明カバー１０を支える。下面の支持部３２は密封溝２５内に挿入、係止される。

【0022】

第３段状面の辺縁と同じ高さである該Ｔ型密封パッキン３０上に、透明カバー１０を配置する。第２段状面２２上、Ｔ型密封パッキン３０および透明カバー１０端面の間の隙間に直接射出成型し、特殊な形のシール剤４０を成型する。

【0023】

該特殊な形のシール剤４０は、一体成型の外封止部４１、継目部４２および底支持部４３を含み、該底支持部４３は、Ｔ型密封パッキン３０、透明カバー１０の下表面および第３段状面２３の間に成型される。該継目部４２は、透明カバー１０の端面と、格子の第２、第３段状面を接続する側壁との間に成型される。該外封止部４３は、第２段状面および透明カバー１０の上表面に成型される。特殊な形のシール剤４０は、射出成型を採用しており、硬化すると、隙間全体を埋めるだけでなく、接触表面にしっかりと付着する。それ自体が一体化するだけでなく、周辺部品をしっかりと接着し、１つの全体構造部材となる。

【0024】

この防水実装構造を製造する一体成型処理工程である図３を参照されたい。基本的な過程は以下の通りであり、この一体成型過程では、補助モールドである下台座および上モジュールフレームを使用する必要がある。この２つの部分が固定、定位、安定、係止の作用を示すには、射出成型する透明カバー１０、格子２０部分が必要である。

【0025】

該格子は、中央のセパレートユニットおよび周辺の段状支持面を含み、最外層の第１段状面は露出表面であり、第２段状面はシール剤面であり、第３段状面はセパレートユニットと水平である。格子の第３段状面とセパレートユニットとの境界部分に、１本の密封溝が設けられる。
注入過程全体は、真空条件下で完了する。格子を下台座２０１に位置を合わせて配置する。本実施例において、下台座２０１は中心が中空であり、周囲に周辺を支持する構造のみが残る。これは、部分接触のみによって支持するため、平面度の制御が比較的容易であるためであり、大きい面積が接触する状況における平面度の保持は、モールド製造の難易度を上昇させる。定位はより便利である。当然、必要な場合、下部がくぼんだだけの台座構造に設計することもできる。

【0026】

Ｔ型密封パッキン３０を格子２０の密封溝２５に対向して取り付け、係止させる。自動化装置を採用し、透明カバー１０および上モジュールフレーム２０２を組み合わせたものを、格子２０上に取り付け、透明カバー１０をＴ型密封パッキンの平板部上に配置する。格子および透明カバーの関係について、構造的に、格子２０の３段目の側面は透明カバーを収容する空間である。そのため透明カバー１０は、大きさ、形状が収容空間と適応しなければならず、均等に樹脂を注入する１つの隙間を保持することができるように取り付け、係入する。

【0027】

さらに、上モジュールフレーム２０２に定位突起を有し、該定位突起は格子２０の定位くぼみに対応することに注意する。定位突起および定位くぼみが結合し、符合することにより、透明カバー１０をＴ型密封パッキン３０の平板部上に正確に配置し、透明カバー１０および周囲の格子に適当な間隔を保持させる。

【0028】

上モジュールフレーム２０２は、透明カバー１０および格子２０を押さえる。下台座と似た原理で、上モジュールフレーム２０２も、中心が中空の矩形形状、辺縁が矩形枠の構造に設計することができる。上モジュールフレーム２０２の矩形枠は、透明カバー１０および格子２０の継目部分に完全に対応して覆うことができる。

【0029】

上モジュールフレーム２０２に、貫通する注入口２０３が設けられ、該注入口２０３は下端の直径をΦ２．０ｍｍ、形状をテーパ状、勾配度を５度に設計する。注入口２０３の対になる側に２つの樹脂流出口２０４が設けられ、キャビティに充満したかどうかを観察するのに用いられる。

【0030】

樹脂流出口から液状樹脂が溢れ始めたことが観察されると、内部への注入がすでに完全に終了したことを意味しており、樹脂の注入を停止し、全体を静かに静置させる。

【0031】

上モジュールフレーム２０２は本体を含み、上モジュール本体に加熱ロッド孔２０５が設けられる。加熱ロッドを加熱ロッド孔２０５内に挿入して通電し、加熱ロッドを発熱させ、液状樹脂を注入した実装構造を加熱焼成する。

【0032】

温度は６０℃〜１２０℃、焼成は１０分間である。硬化成型してから、上モジュールフレームおよび下台座内から取り出す。

【0033】

透明カバーは、ラミネートを予め加工した透明基材である。ラミネートを予め加工とは、透明基材上に光学透過フィルムを予め加工することであり、透明基材はサファイア、アクリルまたは光学ガラスを指す。

【0034】

本発明は、深海の高圧環境下で、ＬＥＤ照明灯をいかにして防水密封するかという技術的問題に対して、シール剤を射出成型する一体成型技術を採用している。真空条件で、透明カバーとＬＥＤ発光チップを仕切る格子とを密封し、さらに、Ｔ型密封パッキンおよび射出成型した特殊な形のシール剤を採用し、２つの部分の間の隙間全体に一体型の密封体系を形成させる。この種の構造は、その他の密封方式に、依然として隙間から水が滲みこむ問題が存在することを完全に解決し、密封効果は良好で、深海の高圧環境下で、高度な密封を保持することができる。

【0035】

以上の記載は本発明の好ましい実施例に過ぎず、本発明をどのような形式でも制限しない。本発明は好ましい実施例により上記のように開示したが、本発明を限定するものではない。当業者は本発明の技術案を逸脱しない範囲内で、上記に示した技術内容を利用して、同等に変化した同等の実施例に変更または修飾することができるが、いずれも本発明の技術案の内容を逸脱しない。本発明に基づく技術とは、以上の実施例に対して行う簡単な修正、同等の変化および修飾を指し、いずれも本発明の技術案の範囲内に属する。

【符号の説明】

【0036】

１０ 透明カバー
２０ 格子
２１ 第１段状面
２２ 第２段状面
２３ 第３段状面
２４ セパレートユニット
２５ 密封溝
３０ Ｔ型密封パッキン
３１ 平板部
３２ 支持部
４０ 特殊な形のシール剤
４１ 外封止部
４２ 継目部
４３ 底支持部
２０１ 下台座
２０２ 上モジュールフレーム
２０３ 注入口
２０４ 樹脂流出口
２０５ 加熱ロッド孔

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】