JP2011070813A - 照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】組立てと保守点検を容易に行うことが可能な照明装置を提供する。
【解決手段】頂部が閉塞され基端側に開口部２３を有し、開口部２３の内壁に第１の係合手段（めねじ２９ａ）が形成されたカバー２０と；発光素子が主面側に配設された基板を有し、この基板がカバー２０の開口部２３から挿入されて配設された発光ユニット３０と；発光素子を点灯させる点灯回路を内包した筐体により構成される点灯装置４０と；発光ユニット３０が一方の面側に配設され、点灯装置４０が他方の面に配設されていると共に、開口部２３側の端面に凹部３９が形成された放熱板１３と；略円柱形状の円周スリーブ部６１にカバー２０の第１の係合手段に螺合する第２の係合手段（おねじ６２）が形成され、放熱板３１の凹部３９に対応して嵌合する円柱凸片６５が形成された蓋体６０とを具備する。
【選択図】図５

Description

この発明は、発光ダイオード等の発光素子を使用した照明装置に関するものである。

従来におけるこの種の照明器具としては、多数個の白色発光ダイオードを設けた基板を複数用いて、各基板の角度を変えて多角形面を形成するようにし、光が多角形面から各方向へ射出されるように構成したものが知られている（特許文献１参照）。

しかしながら、上記の照明器具においては、点灯回路や上記基板などを実装する平板型のベースに対し、ベースの開口部を覆うような筐体型の透光性カバーを設けた構成であり、点灯回路や上記基板などをベースに実装する場合には多くはネジ止めなどであり、作業工数が多くなるという問題があった。また、ベースと透光性カバーとの結合においても言わばワンタッチで結合できるような構成は採用されておらず、組み立ての場合のみならず、保守点検の場合にも取り外しが煩わしい構成となっていた。

更に、発光ダイオードは発光により多くの熱を排出することが知られているが、多くの発光ダイオードを用いた構成にふさわしい放熱対策が不十分であるという問題があった。

特開２００４−２００１０２号公報

本発明は上記のような従来の照明装置が備えている問題点を解決せんとしてなされたもので、その目的は組立てを容易に行うことができ、保守点検も容易に行うことが可能な照明装置を提供することである。更に、適切な放熱対策を採用した照明装置を提供することを目的とする。

本発明に係る照明装置は、頂部が閉塞され基端側に開口部を有し、開口部の内壁に第１の係合手段が形成された透光性であって中空体のカバーと；発光素子が主面側に配設された基板を有し、この基板がカバーの開口部から挿入されてカバーの長手方向に沿って配設された発光ユニットと；発光素子を点灯させる点灯回路を内包した筐体により構成される点灯装置と；発光ユニットが一方の面側に配設され、点灯装置が他方の面に配設されていると共に、開口部側の端面に凹部が形成された放熱板と；カバーにおける開口部の蓋となる略円柱形状の円周スリーブ部にカバーの第１の係合手段に螺合する第２の係合手段が形成され、放熱板の凹部に対応して嵌合する円柱凸片が形成された蓋体とを具備することを特徴とする。

発光素子は、発光ダイオードや有機ＥＬ等の基板に配設可能な固体発光素子である。カバーは開口部に円柱状の蓋体が螺合する中空体であれば、他の部位の形状に限定はない。また、カバー内に配設された発光素子から光が射出される領域が透光性であればよく、全てが透光性である必要はない。

本発明に係る照明装置では、カバーの内側には、放熱板を載置するための段部が形成され、円柱凸片は、カバーの長手方向へ向かうと共にカバー内に設けられた放熱板の上部を通る軸心を有し、円柱凸片の直径が、放熱板における凹部の幅よりも長く形成されていることを特徴とする。

本発明に係る照明装置は、蓋体における円周スリーブ部に、蓋体の回転による蓋体とカバーとの適切結合位置を確認可能な手段が設けられていることを特徴とする。

本発明よれば、カバー内に、点灯装置と発光ユニットが配設された放熱板を挿入して、カバーの開口部において蓋体を螺合することにより放熱板の凹部に対応して蓋体の円柱凸片が嵌合することになり、カバーを蓋体に結合するだけで点灯装置と発光ユニットが配設された放熱板をカバー内に適切に固定することができる。

本発明よれば、カバーの内側には、放熱板を載置するための段部が形成され、円柱凸片の直径が、放熱板における凹部の幅よりも長く形成されているので、カバー内に設けられた放熱板の上部を通る軸心を有する円柱凸片が放熱板における凹部において上側から押圧するように嵌合され、点灯装置と発光ユニットが配設された放熱板をカバー内に堅固に固定することができる。

本発明よれば、蓋体における円周スリーブ部に、蓋体の回転による蓋体とカバーとの適切結合位置を確認可能な手段が設けられているので、蓋体を適切結合位置まで回転して固定することができる。

本発明の照明装置の一実施形態に係る防犯灯を示す斜視図。 図１の防犯灯の側面図。 図１の防犯灯の正面図。 図１の防犯灯の底面図。 図１の防犯灯の側断面図。 本発明の照明装置の一実施形態に係る防犯灯の組立斜視図。 本発明の照明装置の一実施形態に係る防犯灯に用いられている放熱板の固定に係る要部を示す斜視図。 本発明の照明装置の一実施形態に係る防犯灯に用いられているカバーと蓋体の固定に係る要部を示す斜視図。 本発明の照明装置の一実施形態に係る防犯灯に用いられている点灯装置を示す一部切欠斜視図。 本発明の照明装置の一実施形態に係る防犯灯に用いられている放熱板及び回路基板を示す平面図。 本発明の照明装置の一実施形態に係る防犯灯に用いられている回路基板を示す平面図。

以下、添付図面を参照して本発明に係る照明装置の実施例を説明する。各図において、同一の構成要素には同一の符号を付して重複する説明を省略する。図１から図４には、照明装置の実施形態としての防犯灯１０の外観が示されている。この防犯灯１０は、円錐の側部を偏平とした筒形状を有する透光性のカバー２０を備える。このカバー２０はアクリルやポリカーボネートにより一体成型される。カバー２０は中空体であり、頂部が閉塞された筒状の形状を有している。

図５に防犯灯１０の断面図が示され、図６に組立斜視図が示されている。カバー２０内部には、発光ユニット３０及び点灯装置４０が設けられている。カバー２０には蓋体６０が取り付けられている。防犯灯１０は「く」の字状に折れ曲がっているアーム５０に取り付けられ、アーム５０は取付金具などにより電柱などに取り付けられる。

カバー２０は、設置状態において下側となる投光部２１と上側となる笠部２２とにより構成されている。カバー２０は蓋体６０との接続部分において開口部２３を有しており、開口部２３からカバー２０側には空間である収納室２４を備えている。カバー２０における開口部２３を囲繞する部位は円管状のベース部２５となっている。ベース部２５の内側面２９には、第１の係合手段であるめねじ２９ａが内側円周方向にわたって形成されている。開口部２３は、蓋体６０によって閉塞される。開口部２３から収納室２４側を見込んだ方向の端部は、カバー２０の先端部２８である。

カバー２０の投光部２１と笠部２２との境界部分には、外側に突出してカバー２０の外周を周回する帯状の突帯部２６が形成されている。この突帯部２６の内側には、溝部２７が形成されている。カバー２０の先端部２８において、溝部２７からは開口部２３へ向かって突出した鍔状の挟持部２７ａが形成されている。この挟持部２７ａと溝部２７の段部２７ｂには、例えばアルミニウム製の放熱板３１が係合されて設けられている。開口部２３側の放熱板３１における端部の中央には図７に示すように凹部３９が形成されている。凹部３９は最奥端部３９ａの両端から広がるように延びるテーパ部３９ｂを有している。

蓋体６０は円柱状の形状を有し、先端側の概ね半分までに円柱の円周スリーブ部６１が形成され、円周スリーブ部６１には、カバー２０のめねじ２９ａに螺合する第２の係合手段であるおねじ６２が形成されている。カバー２０の開口部２３に面する蓋体６０の端面中央には、放熱板３１の凹部３９に対応して嵌合する円柱凸片６５が形成されている。円柱凸片６５は、カバー２０の長手方向へ向かって突出していると共にカバー２０内に設けられた放熱板３１の上部を通る軸心を有している。つまり、円柱凸片６５の直径の位置よりも設置状態で下側（光照射側）に放熱板３１が設けられている。図７に示すように、円柱凸片６５の直径ａは放熱板３１における凹部３９は最奥端部３９ａの長さｂよりも長く形成されている。

従って、カバー２０のめねじ２９ａに蓋体６０のおねじ６２を螺合させて蓋体６０を回転させて蓋体６０をカバー２０に押し込んでゆくと、円柱凸片６５における直径位置より低い位置の外周部が凹部３９のテーパ部３９ｂに沿うようにして最奥端部３９ａ側へ進み、放熱板３１を下方へ押圧するように働き、放熱板３１が溝部２７の段部２７ｂと蓋体６０の円柱凸片６５によって挟持されて堅固に固定される。放熱板３１におけるカバー２０の先端部２８に位置する部位は、既に述べたように、挟持部２７ａと溝部２７の段部２７ｂの間に挟持される（図５）。これにより、放熱板３１によってカバー２０の収納室２４は投光部２１側と笠部２２側に分離される。

図８に示すように、アーム５０と結合する蓋体６０には、平面を有する取付台６６が形成されている。取付台６６には一対の孔６６ａ、６６ａが穿設されている。蓋体６０における円周スリーブ部６１の外周面であって、上記孔６６ａ、６６ａを結ぶ線分の中央において該線分に直交する線分上では、おねじ６２が遮断され、蓋体６０の回転による蓋体６０とカバー２０との適切結合位置を確認可能な手段としての穴６７ａ、及び角穴６７ｂが形成されている。

一方、アーム５０と結合したときにアーム５０両側端面の下方に位置することになる二条の突条２２ａ、２２ａを、カバー２０のベース部２５側へ仮想的に延長した線分の中央位置には、結合用のネジを挿入させるための穴２５ａが溝２５ｂ内に穿設されている。カバー２０のめねじ２９ａに蓋体６０のおねじ６２を螺合させて、蓋体６０を回転させて蓋体６０をカバー２０に押し込んでゆくと、最終的には回転し難くなる。

蓋体６０における円周スリーブ部６１の先端側に形成された段部６１ａと、ベース部２５が投光部２１側へ向かう角部である内壁角部２５ｃとの間には、Ｏリング１９が介装される（図５）ので、回転し難い状態でも捩じ込みを進め或いは戻すことができる。カバー２０のベース部２５は透明或いは半透明などであり、上記回転し難い状態において、蓋体６０の円周スリーブ部６１における穴６７ａ及び角穴６７ｂと、カバー２０のベース部２５に形成された穴２５ａ（或いは溝２５ｂ）を一致させて蓋体６０とカバー２０との適切結合位置を確認することができる。この状態で、ベース部２５の穴２５ａからネジ２５ｂを挿入し円周スリーブ部６１における穴６７ａに捩じ込み、適切結合状態として固定することができる（図６）。なお、蓋体６０の穴６７ａ及び角穴６７ｂとカバー２０のベース部２５に形成された穴２５ａ（或いは溝２５ｂ）とアーム５０に形成した穴をそれぞれネジなどにより共じめして、固定することもできる。

これにより蓋体６０の円周スリーブ部６１が開口部２３から収納室２４側へ侵入し、Ｏリング１９がベース部２５における内壁角部２５ｃに当接する。Ｏリング１９は内壁角部２５ｃと円周スリーブ部６１から連続する段部６１ａと間で押圧されて弾性変形して開口部２３の内側が水密構造となって防水性が確保される。

取付台６６の下部には、平面形状が矩形であって適当な厚みを有する取付金具６８を挿入可能な孔であるポケット６９が形成されている。取付金具６８には、取付台６６の孔６６ａ、６６ａに対応するネジ穴６８ａ、６８ａが形成されている。また、アーム５０の該当位置には取付台６６の孔６６ａ、６６ａに対応する穴が形成されている。そこで、ポケット６９に取付金具６８を挿入し、アーム５０の穴及び取付台６６の孔６６ａ、６６ａを介して取付金具６８のネジ穴６８ａ、６８ａにネジ５１、５１を螺合してアーム５０を防犯灯１０に固定することができる（図６）。

放熱板３１には、発光ユニット３０を構成する絶縁性回路基板として例えば紙フェノール基材回路基板である回路基板３２がネジ５２により取り付けられている。回路基板３２が取り付けられない放熱板３１の面には点灯装置４０が設けられており、回路基板３２にはネジ用穴３７ａを介してネジにより点灯装置４０が取り付けられている。

点灯装置４０は図９に示すように、直方体形状の筐体４０ａ内に、プリント基板４２に実装されたコンデンサＣやトランスＴやコイルＬなどの電子部品４３が実装されたもので、定電流回路等を構成する電子回路が直流電圧を作り出しＬＥＤ３３に供給する。プリント基板４２は、天板４１ａから所定距離の位置に係止爪４４、４５により固定される。つまり、係止爪４４、４５は、それぞれ大きな側板４１ｂの天板４１ａに近い隅に形成されており、側板４１ｂを四角形における縦の一辺を残して打ち抜きに構成したものである。打ち抜きにより窓枠４４ａ、４５ａが形成され、異なる側の窓の一辺４４ｂ、４５ｂから四角形に延びる係止爪４４、４５は、治具により内側へ折り曲げられて、プリント基板４２を上下から挟持して固定する。

筐体４０ａは、筐体４０ａの開口部を囲む端縁４１ａが放熱板３１に当接した状態で、穴が形成されたネジ座４６にネジ４７を設けて放熱板３１に固定される。筐体４０ａの長手方向の概ね三分の二が放熱板３１の長手方向中央線より凹部３９側に存在するように配置される（図１０）。これにより、点灯装置４０が放熱板３１において熱的バランスが考慮された位置に配設されている。

つまり、防犯灯１０は、カバー２０の先端部２８側が蓋体６０側のより高い位置となるように傾斜された状態で、電柱などに防犯灯１０が取り付けられるので、ＬＥＤ３３が発生した熱はカバー２０の先端部２８へ向かう。このため、放熱板３１におけるカバー２０の先端部２８側に位置する部分に点灯装置４０などの熱源を設けることなく、適切な熱対策がなされている。放熱板３１から電子部品４３の頭部までの寸法は、必要十分な絶縁距離となっており、しかも、電子部品４３が発生する熱が放熱板３１に影響しない（熱的に結合しない）距離となっている。

プリント基板４２における長手方向の一方の端部には、電力を受ける側の固定コネクタＣＮ１ａが設けられ、プリント基板４２における長手方向の他方の端部には、電力を供給する側の固定コネクタＣＮ２ａが設けられている。図６に示す電源供給側の電源線３８の先端には、上記固定コネクタＣＮ１ａに結合する挿抜コネクタＣＮ１ｂが取り付けられている。

発光ユニット３０は図１０に示すように、回路基板３２と発光素子であるＬＥＤ３３により構成される。ＬＥＤ３３は図１１に示すように、銅箔により構成される配線パターン３４が形成された主面側に所定間隔をおいて複数個（ここでは８個）が実装される。図示されていない裏面側には、配線パターンが形成されていない片面基板である。

配線パターン３４は、ＬＥＤ３３の発熱をリード端子、銅箔パターンを介して伝熱し、その表面から放熱、伝導によって外方へ放熱する機能を有しているため、比較的大きな面積を有しており、絶縁パターン３５により区分された８エリアに設けられている。配線パターン３４は、絶縁パターン３５を介する適宜な位置にＬＥＤ３３を接続するランドを具備する。８個のＬＥＤ３３には、それぞれ電気的に並列にコンデンサＣが接続される。隣接する二つの配線パターン３４には、電源用のランド３６、３６が設けられ、８個の配線パターン３４によって直列接続されている８個のＬＥＤ３３に電源供給が行われる。電源用のランド３６、３６は、放熱板１３の透孔１６の位置に位置付けられている。回路基板３２のネジ用穴３７ａは、放熱板３１にネジ５２により取り付けを行うためのものであり、ネジ用穴３７は、点灯装置４０の筐体４０ａをネジ４７により固定するために用いられる。

図５に示すように、蓋体６０における円柱凸片６５の背面には円筒状に蓋体６０側へ突出した配電部４２が形成されている。配電部４２には防水ブッシュ４８が嵌合され、取付金具４９とネジ４９ａによって配電部４２に固定されている。防水ブッシュ４８には、給電を行う電源線３８が挿通されて、点灯装置４０へ給電が行われる。

図６に示されるように、回路基板３２の電源用のランド３６、３６に接続されたリード線１４はランド３６、３６のスルーホール３６ａ、３６ａを介して透孔１６へ抜けて、先端に固定コネクタＣＮ２ａに結合するための挿抜コネクタＣＮ２ｂが取り付けられている。

挿抜コネクタＣＮ１ｂの基部に近い部分において電源線３８は、樹脂製のバンド１５により放熱板３１に固定されている。この位置は、点灯装置４０の固定コネクタＣＮ１ａに近く、電源線３８の先端に設けられた挿抜コネクタＣＮ１ｂは筐体４０ａ内の固定コネクタＣＮ１ａに結合される。

挿抜コネクタＣＮ２ｂは放熱板１３に形成された透孔１６を介して点灯装置４０が取り付けられた放熱板１３の面に抜ける。透孔１６は、点灯装置４０の固定コネクタＣＮ２ａに近い位置に形成されている。このため、リード線１４を短くでき、リード線１４に接続された挿抜コネクタＣＮ２ｂは筐体４０ａ内の固定コネクタＣＮ２ａに容易に結合される。

１０ 防犯灯
２０ カバー
２５ ベース部
２６ 突帯部
３０ 発光ユニット
３１ 放熱板
３２ 回路基板
３３ ＬＥＤ
４０ 点灯装置
５０ アーム
６０ 基部
６５ 円柱凸片

Claims (3)

1. 頂部が閉塞され基端側に開口部を有し、開口部の内壁に第１の係合手段が形成された透光性であって中空体のカバーと；
   発光素子が主面側に配設された基板を有し、この基板がカバーの開口部から挿入されてカバーの長手方向に沿って配設された発光ユニットと；
   発光素子を点灯させる点灯回路を内包した筐体により構成される点灯装置と；
   発光ユニットが一方の面側に配設され、点灯装置が他方の面に配設されていると共に、開口部側の端面に凹部が形成された放熱板と；
   カバーにおける開口部の蓋となる略円柱形状の円周スリーブ部にカバーの第１の係合手段に螺合する第２の係合手段が形成され、放熱板の凹部に対応して嵌合する円柱凸片が形成された蓋体と
   を具備することを特徴とする照明装置。
2. カバーの内側には、放熱板を載置するための段部が形成され、
   円柱凸片は、カバーの長手方向へ向かうと共にカバー内に設けられた放熱板の上部を通る軸心を有し、円柱凸片の直径が、放熱板における凹部の幅よりも長く形成されていることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
3. 蓋体における円周スリーブ部に、蓋体の回転による蓋体とカバーとの適切結合位置を確認可能な手段が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の照明装置。

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