特許 7588736 防爆型発光ダイオードユニット

(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】

(24)【登録日】2024-11-14

(45)【発行日】2024-11-22

(54)【発明の名称】防爆型発光ダイオードユニット

(51)【国際特許分類】

   H01L 33/52 20100101AFI20241115BHJP

   H01L 33/64 20100101ALI20241115BHJP

   H01L 33/48 20100101ALI20241115BHJP

【ＦＩ】

H01L33/52

H01L33/64

H01L33/48

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2023568807

(86)(22)【出願日】2021-12-21

(86)【国際出願番号】 JP2021047248

(87)【国際公開番号】W WO2023119403

(87)【国際公開日】2023-06-29

【審査請求日】2023-08-29

(73)【特許権者】

【識別番号】000195029

【氏名又は名称】星和電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100104569

【弁理士】

【氏名又は名称】大西 正夫

(72)【発明者】

【氏名】菱田 徹

(72)【発明者】

【氏名】津山 享平

【審査官】村井 友和

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－２０７３８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－１８４３１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０２２３０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１４－５１５１９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－３１０１３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１０／０１５７５９６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２００７－２５０５１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１９－５１２８６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１３－５０６２５１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ３３／４８－３３／６４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

少なくとも１つの発光ダイオードと、この発光ダイオードが実装される基板と、この基板が取り付けられるヒートシンクと、前記発光ダイオードを覆うカバーとを具備しており、前記ヒートシンクは、基板が載置される載置面を有しており、前記カバーは、発光ダイオードの実装パターンに応じて発光ダイオードを格納する発光ダイオード用凹部が形成されたカバー本体部と、このカバー本体部との間に樹脂充填部としての間隙を有して取り囲むように設けられたカバー外枠と、このカバー外枠と前記カバー本体部とを連結する複数個の連結部と、前記カバー外枠の外側面に形成されたビス連結部とを有しており、前記カバーをビス連結部においてヒートシンクに連結した状態で連結部の間から樹脂材を樹脂充填部に充填することで発光ダイオードが密閉されることを特徴とする防爆型発光ダイオードユニット。

【請求項2】

前記連結部は、厚さ寸法がカバー本体部の厚さ寸法より小さく形成されており、樹脂材は、少なくとも連結部の上面に達するまで樹脂充填部に充填されることを特徴とする請求項１記載の防爆型発光ダイオードユニット。

【請求項3】

前記連結部は、上面が平坦に形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の防爆型発光ダイオードユニット。

【請求項4】

前記連結部は、下面が下側に向かって凸になったくさび状に形成されていることを特徴とする請求項１、２又は３記載の防爆型発光ダイオードユニット。

【請求項5】

少なくとも１つの発光ダイオードと、この発光ダイオードが実装される基板と、この基板が取り付けられるヒートシンクと、前記発光ダイオードを覆うカバーとを具備しており、前記ヒートシンクは、基板が載置される載置面と、この載置面から一段下がって載置面の周囲に形成されたヒートシンク側凹溝とを有しており、前記カバーは、発光ダイオードの実装パターンに応じて発光ダイオードを格納する発光ダイオード用凹部が形成されたカバー本体部と、このカバー本体部より一段下がって形成されたカバー周縁部と、このカバー周縁部の裏面側に形成された充填凹部と、この充填凹部に表面側から連通する注入口とを有しており、カバー本体部で発光ダイオードを覆うとカバー周縁部はヒートシンクのヒートシンク側凹溝内に位置し、注入口から充填凹部内に注入された充填樹脂材によって発光ダイオードが密閉されることを特徴とする防爆型発光ダイオードユニット。

【請求項6】

前記カバーには自身をヒートシンクに固定するための固定ビスが貫通するカバー側貫通孔が開設されており、このカバー側貫通孔を介してヒートシンクに結合された固定ビスは、カバー側貫通孔に充填されるビス用充填樹脂材によって封止されることを特徴とする請求項５記載の防爆型発光ダイオードユニット。

【請求項7】

前記カバーのカバー周縁部とヒートシンクのヒートシンク側凹溝との間には、ガスケットが介在しており、このガスケットは前記充填凹部とは独立して存在していることを特徴とする請求項５又は６記載の防爆型発光ダイオードユニット。

【請求項8】

少なくとも１つの発光ダイオードと、この発光ダイオードが実装される基板と、この基板が取り付けられるヒートシンクと、前記発光ダイオードを覆うカバーとを具備しており、前記ヒートシンクは、基板が載置される載置面と、この載置面から一段下がって載置面の周囲に形成されたヒートシンク側凹溝とを有しており、前記カバーは、発光ダイオードの実装パターンに応じて発光ダイオードを格納する発光ダイオード用凹部が形成されたカバー本体部と、このカバー本体部より一段下がって形成されたカバー周縁部とを有しており、カバー本体部で発光ダイオードを覆うとカバー周縁部はヒートシンクのヒートシンク側凹溝内に位置し、カバーは少なくともカバー周縁部においてヒートシンクに固定ビスで固定されており、前記固定ビスを含めてヒートシンク側凹溝に樹脂材を充填することで発光ダイオードが密閉されることを特徴とする防爆型発光ダイオードユニット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、防爆型の発光ダイオードユニットに関する。

【背景技術】

【0002】

この種の防爆型の発光ダイオードユニットには，特表２０１４－５１５１９１号公報に記載された『少なくとも１つの発光ダイオード（ＬＥＤ）と、前記ＬＥＤに結合されたヒートシンクと、前記ＬＥＤを少なくとも発光方向に覆うＬＥＤカバーとを備えた防爆性ＬＥＤモジュールであって、前記ＬＥＤカバーは、前記ヒートシンクの挿入凹部内に延びていて、外部の、場合によっては爆発性の雰囲気に対してＬＥＤがシールされた状態で、注型材料によって前記挿入凹部内で取り囲まれた』ものがある。

【0003】

【文献】特表２０１４－５１５１９１号公報

【発明の開示】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上述した特表２０１４－５１５１９１号公報の記載の技術では、発光ダイオードを実装した基板が載置されるヒートシンクの冷却面（載置面）を平坦にすることが難しいため、コストの面で不利であった。
また、ヒートシンクの冷却面に対応した形状の基板を使用することが必須となるので、設計の自由度が低くなるという問題もあった。
さらに、ヒートシンクはダイキャスト、押出成形にて製造する必要があったため、これもコスト面や設計、構造の自由度の面から問題があった。

【0005】

本発明は、上記事情に鑑みて創案されたもので、コスト面でも有利で、かつ設計の自由度を高めることができる防爆型発光ダイオードユニットを提供することを目的にしている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明に係る第１の防爆型発光ダイオードユニットは、少なくとも１つの発光ダイオードと、この発光ダイオードが実装される基板と、この基板が取り付けられるヒートシンクと、前記発光ダイオードを覆うカバーとを備えており、前記ヒートシンクは、基板が載置される載置面を有しており、前記カバーは、発光ダイオードの実装パターンに応じて発光ダイオードを格納する発光ダイオード用凹部が形成されたカバー本体部と、このカバー本体部との間に樹脂充填部としての間隙を有して取り囲むように設けられたカバー外枠と、このカバー外枠と前記カバー本体部とを連結する複数個の連結部と、前記カバー外枠の外側面に形成されたビス連結部とを有しており、前記カバーをビス連結部においてヒートシンクに連結した状態で連結部の間から樹脂材を樹脂充填部に充填することで発光ダイオードが密閉されるようになっている。

【0007】

本発明に係る第２の防爆型発光ダイオードユニットは、 少なくとも１つの発光ダイオードと、この発光ダイオードが実装される基板と、この基板が取り付けられるヒートシンクと、前記発光ダイオードを覆うカバーとを備えており、前記ヒートシンクは、基板が載置される載置面と、この載置面から一段下がって載置面の周囲に形成されたヒートシンク側凹溝とを有しており、前記カバーは、発光ダイオードの実装パターンに応じて発光ダイオードを格納する発光ダイオード用凹部が形成されたカバー本体部と、このカバー本体部より一段下がって形成されたカバー周縁部と、このカバー周縁部の裏面側に形成された充填凹部と、この充填凹部に表面側から連通する注入口とを有しており、カバー本体部で発光ダイオードを覆うとカバー周縁部はヒートシンクのヒートシンク側凹溝内に位置し、注入口から充填凹部内に注入された充填樹脂材によって発光ダイオードが密閉されるようになっている。

【0008】

本発明に係る第３の防爆型発光ダイオードユニットは、少なくとも１つの発光ダイオードと、この発光ダイオードが実装される基板と、この基板が取り付けられるヒートシンクと、前記発光ダイオードを覆うカバーとを備えており、前記ヒートシンクは、基板が載置される載置面と、この載置面から一段下がって載置面の周囲に形成されたヒートシンク側凹溝とを有しており、前記カバーは、発光ダイオードの実装パターンに応じて発光ダイオードを格納する発光ダイオード用凹部が形成されたカバー本体部と、このカバー本体部より一段下がって形成されたカバー周縁部とを有しており、カバー本体部で発光ダイオードを覆うとカバー周縁部はヒートシンクのヒートシンク側凹溝内に位置し、カバーは少なくともカバー周縁部においてヒートシンクに固定ビスで固定されており、前記固定ビスを含めてヒートシンク側凹溝に樹脂材を充填することで発光ダイオードが密閉されるようになっている。

【発明の効果】

【0009】

本発明に係る防爆型発光ダイオードユニットは、発光ダイオードに被せられるカバーを充填樹脂材で密閉するので確実に発光ダイオードを密閉することができる。
また、ヒートシンクの載置面を平坦にしたので、設計の自由度も向上するとともに、各種の基板を利用することができる。このため、全体のコストを大幅に低減することができるというメリットを有している。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の第１の実施の形態に係る防爆型発光ダイオードユニットを構成するカバーの図面であって、同図（Ａ）は概略的平面図、同図（Ｂ）は概略的側面図、同図（Ｃ）は概略的底面図である。

【図2】本発明の第１の実施の形態に係る防爆型発光ダイオードユニットの要部を示す概略的断面図である。

【図3】本発明の第１の実施の形態に係る防爆型発光ダイオードユニットの概略的斜視図であって、１つのカバーが取り付けられていない状態の概略的斜視図である。

【図4】本発明の第１の実施の形態に係る防爆型発光ダイオードユニットの一部破断概略的斜視図である。１個のカバーの１辺のカバー外枠を取り除いて連結部が見えるようにしている。

【図5】本発明の第２の実施の形態に係る防爆型発光ダイオードユニットの要部の概略的断面斜視図である。

【図6】本発明の第２の実施の形態に係る防爆型発光ダイオードユニットの概略的斜視図である。

【図7】本発明の第２の実施の形態に係る防爆型発光ダイオードユニットの概略的断面図である。

【図8】本発明の第３の実施の形態に係る防爆型発光ダイオードユニットの要部の概略的断面斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

本発明の第１の実施に係る防爆型発光ダイオードユニット３０００は、複数個の発光ダイオード５００と、この発光ダイオード５００が実装される基板１００と、この基板１００が取り付けられるヒートシンク２００と、前記発光ダイオード５００を覆うカバー３００とを備えており、前記ヒートシンク２００は、前記基板１００が載置される載置面２１０を有しており、前記カバー３００は、発光ダイオード５００の実装パターンに応じて発光ダイオード５００を格納する発光ダイオード用凹部３１１が形成されたカバー本体部３１０と、このカバー本体部３１０との間に樹脂充填部３７０としての間隙を有して取り囲むように設けられたカバー外枠３５０と、このカバー外枠３５０と前記カバー本体部３１０とを連結する複数個の連結部３６０と、前記カバー３００の外側面に形成されたビス連結部３５１とを有しており、前記カバー３００をビス連結部３５１においてヒートシンク２００に連結した状態で連結部３６０の間から充填樹脂材４００を樹脂充填部３７０に充填することで発光ダイオード５００が密閉されるようになっている。

【0012】

まず、この防爆型発光ダイオードユニット３０００を構成する基板１００には、複数個の発光ダイオード５００が碁盤目状に実装されている。例えば、この基板１００を図３に示すように田の字状に４個並べて一つの防爆型発光ダイオードユニット３０００としている。
また、この基板１００の四隅には、基板１００自身とともにカバー３００を後述するヒートシンク２００に固定するための固定ビス４５０を避けるための略１／４円状の切欠き部１１１が形成されている。さらに、この基板１００の各辺の中央部分には固定ビス４５０が貫通する基板側貫通孔１１０が開設されている。かかる切欠き部１１１や基板側貫通孔１１０は、実装される発光ダイオード５００にかからない位置に開設されていることはいうまでもない。

【0013】

かかる基板１００が取り付けられるヒートシンク２００は、例えばアルミダイキャスト製であって、防爆型発光ダイオードユニット３０００の大部分を占めており、防爆型発光ダイオードユニット３０００の本体ケースとしての機能も果たしている。
このヒートシンク２００は、図２等に示すように、基板１００が載置される平坦な載置面２１０を有している。

【0014】

前記載置面２１０は、基板１００が載置される部分であるため、平坦に形成されている。この載置面２１０の四隅には、基板１００の基板側貫通孔に対応した位置に固定ビスに対応したヒートシンク側ビス孔が開設されている。
なお、この載置面２１０のうち、後述する充填樹脂材４００が接する箇所は粗面に仕上げることで充填樹脂材４００との密着性を向上させている。
粗面に仕上げるためには各種の方法があるが、例えば、塗装面を艶消しにすることで微小な凹凸を形成するという方法がある。

【0015】

カバー３００は、透光性を有する合成樹脂から構成されている。
カバー３００のカバー本体部３１０は、ヒートシンク２００の載置面２１０に載置された基板１００を格納する基板用凹部（図示省略）を有している。すなわち、カバー本体部３１０の裏面側には、基板１００の形状、サイズに対応した凹みが基板用凹部として形成されているのである。
また、このカバー本体部３１０の基板用凹部には、図１（Ｃ）に示すように、基板１００に実装された発光ダイオード５００の配置パターンに応じた複数個の発光ダイオード用凹部３１１が形成されている。この発光ダイオード用凹部３１１は、基板用凹部よりさらに表面側に向かって凸の略ドーム状に形成されることになる。
なお、図１（Ｃ）に示した発光ダイオード用凹部３１１のパターン，サイズ等は一例であり、本発明がこれらに限定されるものでないことはいうまでもない。

【0016】

カバー３００のカバー本体部３１０の外側には、カバー本体部３１０との間に間隙を有してカバー外枠３５０が形成されている。
カバー本体３１０とカバー外枠３５０とは、一定間隔で離れて形成された複数個の連結部３６０によって連結されている。
このカバー本体３１０とカバー外枠３５０との間の間隙、より詳しくはカバー本体３１０とカバー外枠３５０と、両者を連結する連結部３６０の下面３６２と、ヒートシンク２００の載置面２１０との間の間隙が後述する樹脂充填部３７０として機能する。

【0017】

この連結部３６０の厚さ寸法は、図２に示すように、カバー本体部３１０の厚さ寸法より小さく形成されている。しかも連結部３６０は、その上面３６１がカバー外枠３５０の上縁と一致している。このため、連結部３６０とヒートシンク２００の載置面２１０との間には隙間が形成されることになる。この隙間は上述したように、カバー本体３１０とカバー外枠３５０と、両者を連結する連結部３６０の下面３６２と、ヒートシンク２００の載置面２１０との間の間隙となり、樹脂充填部３７０に相当する。

【0018】

また、連結部３６０は、上面３６１が平坦に、かつ下面３６２が下側に向かって凸になったくさび状に形成されている。
連結部３６０の上面３６１が平坦に形成されているのは、連結部３６０の間の隙間から樹脂充填部３７０に充填される充填樹脂材４００の最小充填量を把握しやすくするためである。すなわち、充填樹脂材４００は、少なくとも連結部３６０の上面３６１に達するまでは樹脂充填部３７０に充填される必要があるため、上面６３１を平坦に形成しておくことで充填樹脂材４００が連結部３６０の上面３６１にまだ達していない状態を把握しやすくするためである。

【0019】

一方、連結部３６０の下面３６２が、下側に向かって凸になったくさび状に形成されているのは、以下の理由による。
すなわち、連結部３６０の下面３６２が平坦に形成されていたとすると、樹脂充填部３７０に充填される充填樹脂材４００の流れが下面３６２の部分で不均一になるおそれがあるためである。もし充填樹脂材４００の流れが不均一になると、ある部分では充填樹脂材４００が連結部３６０の上面３６１を大幅に超過しているにも関わらず、その他の部分では充填樹脂材４００が連結部３６０の上面３６１にまで達しないという事態が生じるおそれがある。かかる状態であると、発光ダイオード５００を確実に密閉することができなくなるそれがある。
しかしながら、連結部３６０の下面３６２が下側に向かって凸になったくさび状に形成されていると、充填樹脂材４００は連結部３６０の下面３６２の形状に沿ってスムーズに流れるため、上述のような問題が生じないのである。

【0020】

さらに、このカバー外枠３５０の外側面には、図１（Ａ）、（Ｃ）に示すように、合計８個のビス連結部３５１が形成されている。４個のビス連結部３５１はカバー外枠３５０の四隅に、残りの４個のビス連結部３５１はカバー外枠３５０の中央位置にそれぞれ形成されている。
このビス連結部３５１を用いて、ヒートシンク２００の載置面２１０に載置された基板１００をカバーした状態でカバー３００をヒートシンク２００に構造的に連結固定するのである。
もちろん、上述した充填樹脂材４００の樹脂充填部３７０への充填は、カバー３００をヒートシンク２００に連結固定した状態で行われる。

【0021】

この防爆型発光ダイオードユニット３０００のより詳細な組立手順は以下の通りである。
まず、基板１００をヒートシンク２００の載置面２１０に載置し、基板１００とヒートシンク２００とを固定ビス（図示省略）によって連結固定する。
なお、この状態で発光ダイオード５００の図示しないケーブルは必要箇所に電気的に接続されるものとする。

【0022】

さらに、ヒートシンク２００及び基板１００の上にカバー３００を被せる。
その際、カバー３００のカバー本体部３１０の基板用凹みに基板１００が嵌まり込むので、カバー３００は設定された位置に自然と収まる。この状態では、カバー本体部３１０に形成された発光ダイオード用凹部３１１に基板１００に実装された発光ダイオード５００が確実に格納されることになる。

【0023】

カバー３００を８個のビス４５０を８個のビス連結部３５１に貫通させてヒートシンク２００へと連結固定する。
この後、連結部３６０の間からカバー本体部３１０とカバー外枠３５０との間の樹脂充填部３７０に充填樹脂材４００を充填する。この充填に際しては、複数箇所から同時に樹脂材４００を充填することが望ましい。なぜならば、複数箇所から同時に充填することにより、樹脂充填部３７０に対してより均一な充填樹脂材４００の充填が可能になるためである。
充填樹脂材４００は、少なくともすべての連結部３６０の上面３６１に達するまで樹脂充填部３７０に充填される。

【0024】

その後、充填樹脂材４００の性質に応じて充填樹脂材４００の硬化作業を行う。紫外線照射によって硬化するタイプのものであれば紫外線照射を、加熱によって硬化するタイプのものであれば加熱を行うことになる。
この充填樹脂材４００によって発光ダイオード５００が密閉されるため、この防爆型発光ダイオードユニット３０００は防爆タイプとなる。

【0025】

なお、上述した実施の形態では、連結部３６０の上面３６１は平坦であるとしたが、略蒲鉾状に盛り上がって形成されていてもよい。
上面３６１が略蒲鉾状に形成されていたとすると、充填樹脂材４００が必要量、すなわち連結部３６０の上面３６１に達した後にさらに充填した場合、連結部３６０の上面３６１が徐々に充填樹脂材４００に埋もれていくことになるので、上面３６１が充填樹脂材４００から露出している面積が徐々に小さくなる。この事象が生じたならば、充填樹脂材４００の充填量が必要量に達したことを一目で確認することができる。

【0026】

本発明の第２の実施の形態に係防爆型発光ダイオードユニット１０００は、複数個の発光ダイオード５００と、この発光ダイオードが実装される基板１００が取り付けられるヒートシンク２００と、前記発光ダイオード５００をカバーするカバー３００とを備えており、前記ヒートシンク２００は、基板１００が載置される載置面２１０と、この載置面２１０から一段下がって載置面２１０の周囲に形成されたヒートシンク側凹溝２２０とを有しており、前記カバー３００は、発光ダイオード５００パターンに応じて発光ダイオード５００を格納する発光ダイオード用凹部３１１が形成されたカバー本体部３１０と、このカバー本体部３１０より一段下がって形成されたカバー周縁部３２０と、このカバー周縁部３２０の裏面側に形成された充填凹部３２１と、この充填凹部３２１に表面側から連通する注入口３２２とを有しており、カバー本体部３１０で発光ダイオード５００を覆うとカバー周縁部３２０はヒートシンク２００のヒートシンク側凹溝２２０内に位置し、注入口３２２から充填凹部３２１内に注入された充填樹脂材４００によって発光ダイオード５００が密閉されるようになっている。

【0027】

まず、この防爆型発光ダイオードユニット１０００を構成する基板１００には、複数個の発光ダイオード５００が碁盤目状に実装されている。例えば、この基板１００を図６に示すように田の字状に４個並べて一つの防爆型発光ダイオードユニット１０００としている。
また、この基板１００の四隅には、基板１００自身とともにカバー３００を後述するヒートシンク２００に固定するための固定ビス４５０が貫通する基板側貫通孔１１０が開設されている。かかる基板側貫通孔１１０は、実装される発光ダイオード５００にかからない位置に開設されていることはいうまでもない。

【0028】

かかる基板１００が取り付けられるヒートシンク２００は、例えばアルミダイキャスト製であって、防爆型発光ダイオードユニット１０００の大部分を占めており、防爆型発光ダイオードユニット１０００の本体ケースとしての機能も果たしている。
このヒートシンク２００は、図５等に示すように、基板１００が載置される載置面２１０と、この載置面２１０の周囲に形成されるヒートシンク側凹溝２２０と、このヒートシンク側凹溝２２０のより外側周囲に形成された壁部２３０とが一体に形成されている。

【0029】

前記載置面２１０は、基板１００が載置される部分であるため、平坦に形成されている。この載置面２１０の四隅には、基板１００の基板側貫通孔１１０に対応した位置に固定ビス４５０に対応したヒートシンク側ビス孔２４０が開設されている。

【0030】

一方、前記カバー３００は、透光性を有する合成樹脂から構成されている。かかるカバー３００のカバー本体部３１０の裏面側、すなわち発光ダイオード５００に向かった面には、基板１００に実装された発光ダイオード５００の配置位置に対応した発光ダイオード用凹部３１１が形成されている。この発光ダイオード用凹部３１１は、基板１００に実装された発光ダイオード５００を覆うものであって、表面側に向かって凸の略ドーム状に形成されている。

【0031】

また、このカバー３００の四隅、すなわち前記基板側貫通孔１１０に対応した位置には、カバー３００をヒートシンク２００に固定するための固定ビス４５０が貫通するカバー側貫通孔３３０が開設されている。
従って、ヒートシンク２００の載置面２１０に基板１００を載置した後、当該基板１００をカバー３００で覆えば、基板側貫通孔１１０とカバー側貫通孔３３０とは同軸となり、ヒートシンク２００のヒートシンク側ビス孔２４０に対応することになる。

【0032】

さらに、このカバー側貫通孔３３０の表面側周囲には略円筒形状の筒部３３１が形成されている。この筒部３３１は、固定ビス４５０で基板１００とカバー３００とをヒートシンク２００に固定したのち、カバー側貫通孔３３０と基板側貫通孔１１０とを密閉するためのビス用充填樹脂材４１０が充填される部分となる。

【0033】

また、このカバー３００のカバー周縁部３２０には、ヒートシンク２００のヒートシンク側凹溝２２０に連なる複数個の注入口３２２が開設されている。この注入口３２２は、カバー周縁部３２０の裏面側に設けられた充填凹部３２１に充填樹脂材４００を注入する部分となっている。 この注入口３２２から注入された充填樹脂材４００は、カバー３００の充填凹部３２１とヒートシンク２００のヒートシンク側凹溝２２０とによって囲まれた空間に充填され、外部と発光ダイオード５００との間を気密に遮断して発光ダイオード５００を密閉することになる。

【0034】

さらに、ヒートシンク２００のヒートシンク側凹溝２２０とカバー３００との間には、密閉性をより確実にするためのガスケット４７０が介在される。

【0035】

なお、充填樹脂材４００が接する箇所、例えば充填凹部３２１やヒートシンク側凹溝２２０は粗面に仕上げることで充填樹脂材４００との密着性を向上させている。なお、この粗面仕上げは、後述する第３の実施の形態でも同様である。
粗面に仕上げるためには各種の方法があるが、例えば、塗装面を艶消しにすることで微小な凹凸を形成するという方法がある。

【0036】

上記構成の防爆型発光ダイオードユニット１０００は、以下のようにして組み立てられる。
複数個の発光ダイオード５００が実装された基板１００をヒートシンク２００の載置面２１０に載置する。この際、基板１００の基板側貫通孔１１０と、ヒートシンク２００のヒートシンク側ビス孔２４０とを一致させる。
なお、この状態で発光ダイオード５００の図示しないケーブルは必要箇所に電気的に接続されるものとする。
基板１００のヒートシンク２００に対する設置と平行して、ヒートシンク２００のヒートシンク側凹溝２２０にガスケット４７０を位置させる。

【0037】

次に基板１００の上にカバー３００を載置する。カバー３００のカバー本体部３１０が基板１００に、カバー３００のカバー周縁部３２０がヒートシンク２００のヒートシンク側凹溝２２０にそれぞれ位置するようにする。さらに、カバー側貫通孔３３０は、前記基板側貫通孔１１０及びヒートシンク側ビス孔２４０に一致させる。
これで、カバー３００のカバー本体部３１０の裏面側に形成された発光ダイオード用凹部３１１が、基板１００に実装された基板発光ダイオード５００に一致することになる。

【0038】

この状態を維持したまま、カバー側貫通孔３３０、基板側貫通孔１１０を介して固定ビス４５０をヒートシンク２００のヒートシンク側ビス孔２４０に螺合させる。
この固定ビス４５０の螺合により、基板１００とカバー３００とはヒートシンク２００に対して構造的に連結固定されたことになる。

【0039】

次に発光ダイオード５００の密閉を完全にするために、カバー３００の注入口３２２から充填樹脂材４００を注入する。注入された充填樹脂材４００は、カバー３００の充填凹部３２１とヒートシンク２００のヒートシンク側凹溝２２０とで囲まれた空間に充填される。充填凹部３２１とヒートシンク側凹溝２２０とによって囲まれた空間に充填樹脂材４００が完全に充填されると、注入口３２２にまで充填樹脂材４００が及ぶため、前記空間が充填樹脂材４００によって完全に充填されたことが容易に判明する。
なお、充填樹脂材４００の充填をより確実にするため、注入口３２２は複数箇所に設け、その複数の注入口３２２から充填樹脂材４００を同時に充填することが望ましい。

【0040】

さらには、筒部３３１にビス用充填樹脂材４１０を充填する。
その後、充填樹脂材４００、ビス用充填樹脂材４１０の性質に応じて充填樹脂材４００、ビス用充填樹脂材４１０の硬化作業を行う。紫外線照射によって硬化するタイプのものであれば紫外線照射を、加熱によって硬化するタイプのものであれば加熱を行うことになる。
この充填樹脂材４００とビス用充填樹脂材４１０、さらにはガスケット４７０によって発光ダイオード５００は密閉されるため、この防爆型発光ダイオードユニット１０００は防爆タイプとなる。

【0041】

本発明の第３の実施の形態に係る防爆型発光ダイオードユニット２０００は、複数個の発光ダイオード５００と、この発光ダイオード５００が実装される基板１００と、この基板１００が取り付けられるヒートシンク２００と、前記発光ダイオード５００を覆うカバー３００とを備えており、前記ヒートシンク２００は、基板１００が載置される載置面２１０と、この載置面２１０から一段下がって載置面２１０の周囲に形成されたヒートシンク側凹溝２２０とを有しており、前記カバー３００は、発光ダイオード５００の実装パターンに応じて発光ダイオード５００を格納する発光ダイオード用凹部３１１が形成されたカバー本体部３１０と、このカバー本体部３１０より一段下がって形成されたカバー周縁部３２０とを有しており、カバー本体部３１０で発光ダイオード５００を覆うとカバー周縁部３２０はヒートシンク２００のヒートシンク側凹溝２２０内に位置し、カバー３００は少なくともカバー周縁部３２０においてヒートシンク２００に固定ビス４５１で固定されており、前記固定ビス４５１を含めてヒートシンク側凹溝２２０に充填樹脂材４３０を充填することで発光ダイオード５００が密閉されるようになっている。

【0042】

なお、上述した第１、第２の実施の形態に係る防爆型発光ダイオードユニット３０００、１０００と実質的に同一の部材については同一の番号を付して説明を行う。
例えば、基板１００、この基板１００に実装される発光ダイオード５００、カバー３００、ヒートシンク２００の如きである。

【0043】

かかる防爆型発光ダイオードユニット２０００が上述した第２の実施の形態に係る防爆型発光ダイオードユニット１０００と大きく相違する点は、充填樹脂材４００が上述の空間のように閉ざされた箇所に充填されるのではなく、開放された箇所に充填される点にある。

【0044】

カバー３００は、透光性を有する合成樹脂から構成されている。
かかるカバー３００は、図７等に示すように、発光ダイオード用凹部３１１が裏面側に形成されたカバー本体部３１０と、このカバー本体部３１０の周囲に一段下がって形成されたカバー周縁部３２０とを有している。カバー周縁部３２０は、ヒートシンク２００の載置面２１０から一段下がって載置面２１０の周囲に形成されたヒートシンク側凹溝２２０に嵌まり込むようになっている。

【0045】

カバー本体部３１０には、発光ダイオード用凹部３１１を避けた位置に複数個のカバー本体側貫通孔３３０が開設されている。さらに、カバー周縁部３２０にも複数個のカバー周縁部側貫通孔３２３が開設されている。カバー周縁部３２０にカバー周縁部側貫通孔３２３が開設されている点が、上述した第２の実施の形態に係る防爆型発光ダイオードユニット１０００と異なる点である。
もちろん、ヒートシンク２００には、両貫通孔３３０に対応した位置にヒートシンク側ビス孔２４０が開設されている。

【0046】

なお，基板１００には，上述した第２の実施の形態に係る防爆型発光ダイオードユニット１０００と同様に、複数個の発光ダイオード５００が碁盤目状に実装されている。例えば、この基板１００を第１の実施の形態に係る防爆型発光ダイオードユニット３０００や第２の実施の形態に係る防爆型発光ダイオードユニット１０００と同様に田の字状に４個並べて一つの防爆型発光ダイオードユニット２０００としている。
また、この基板１００の四隅には、基板１００自身をヒートシンク２００に固定するための固定ビス４５０が貫通する基板側貫通孔１１０が開設されている。かかる基板側貫通孔１１０は、実装される発光ダイオード５００にかからない位置に開設されていることはいうまでもない。
もちろん、カバー本体側貫通孔３３０と、基板側貫通孔１１０と、それに対応するヒートシンク側ビス孔２４０とは一致するように設定されている。

【0047】

また、ヒートシンク２００のヒートシンク側凹溝２２０には、カバー３００のカバー周縁部側貫通孔３２３に対応したヒートシンク側凹溝ビス孔２２１が開設されている。

【0048】

このように構成された防爆型発光ダイオードユニット２０００は、下のようにして組み立てられる。
まず、基板１００をヒートシンク２００の載置面２１０に載置する。すると、基板１００の基板側貫通孔１１０とそれに対応するヒートシンク側ビス孔２４０とは一致する。
なお、この状態で発光ダイオード５００の図示しないケーブルは必要箇所に電気的に接続されるものとする。

【0049】

次に、カバー３００を基板１００に被せる。すなわち、カバー３００のカバー本体部３１０で基板１００を覆い、カバー周縁部３２０をヒートシンク側凹溝２２０に位置させる。この状態では、カバー３００のカバー本体側貫通孔３３０と基板１００の基板側貫通孔１１０とがヒートシンク２００のヒートシンク側ビス孔２４０と一致し、かつカバー３００のカバー周縁部側貫通孔３２３とヒートシンク２００のヒートシンク側凹溝ビス孔２２１とが一致する。

【0050】

カバー本体側貫通孔３３０、基板側貫通孔１１０を介してヒートシンク側ビス孔２４０に固定ビス４５０を螺合する。それと同時に、カバー周縁部側貫通孔３２３を介して固定ビス４５１をヒートシンク側凹溝ビス孔２２１に螺合する。
この２種類の固定ビス４５０、４５１によって、基板１００及びカバー３００はヒートシンク２００に対して構造的に連結固定されたことになる。

【0051】

さらに、充填樹脂材４３０をヒートシンク側凹溝２２０に充填する。
この充填樹脂材４３０をヒートシンク側凹溝２２０に充填すると、カバー周縁部３２０と、カバー周縁部３２０に開設されたカバー周縁部側貫通孔３２３と、カバー周縁部側貫通孔３２３を貫通した固定ビス５４１までもが充填樹脂材４３０によって覆われ、発光ダイオード５００が密閉されるため、この防爆型発光ダイオードユニット２０００は防爆タイプとなる。

【0052】

なお、上述した３つの実施例では、４個の基板１００をヒートシンク２００に田の字状に並べるとしたが、本発明は限定されることなく、任意のパターンで基板１００を配置することができるし、１個の基板１００のみから構成することができることはいうまでもない。

【符号の説明】

【0053】

１００ 基板
２００ ヒートシンク
２１０ 載置面
２２０ ヒートシンク側凹溝
３００ カバー
３１０ カバー本体部
３１１ 発光ダイオード用凹部
３５０ カバー外枠
３５１ ビス連結部
３６０ 連結部
３７０ 樹脂充填部
４００ 充填樹脂材
５００ 発光ダイオード

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】