JP2012226958A - Lighting fixture - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、発光ダイオード(LED)等の固体発光素子を光源とする照明器具に関する。 The present invention relates to a luminaire using a solid light emitting element such as a light emitting diode (LED) as a light source.
従来から、LED電球を照明器具の部品に接触させ、接触部分から照明器具への熱伝導によってLED電球の熱を放熱させる照明器具が知られており、例えば特許文献1に開示されている。この特許文献1に記載の従来例は、図4(a)に示すように、一端を開放した中空円筒状の光源取付具100と、LED光源体101と、円筒状の器具本体102とを備え、器具取り付け板103に取り付けられる。LED光源体101は、口金104と、基板105と、LED106とを有する。
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known a lighting fixture in which an LED bulb is brought into contact with a component of a lighting fixture and heat of the LED bulb is radiated by heat conduction from the contact portion to the lighting fixture. As shown in FIG. 4A, the conventional example described in
器具本体102は平面部102Aの中央部において外側にソケット107を有する。このソケット107は、口金104と機械的、電気的に接続する受金を内側に有し、LED光源体101に電力を供給する。器具本体102は、天井材などの器具取り付け板103に、木ネジや金属ネジなどのネジ108、またはリベットや接着テープ、接着材などのその他の取付手段で固定される。光源取付具100は、ネジ、リベット、接着テープ、接着剤などの取付手段により器具本体102に固定される。器具本体102に固定された光源取付具100の内側にはソケット107が位置する。LED光源体101は、口金104を回転させることでソケット107の受金と電気的、機械的に結合する。
The instrument
そして、LED光源体101をソケット107に取り付けることにより、LED光源体101の基板105が光源取付具100の平面部100Aと接触する。このとき、LED106から発生した熱が基板105から光源取付具100の平面部100Aに熱伝導し、平面部100Aに移動した熱は器具本体102に熱伝導する。したがって、LED106で発生した熱を効率的に放熱することができ、LED光源体101の温度を十分に下げることができる。
Then, by attaching the LED
ここで、LED光源体101から光源取付具100への熱伝導性を高めるにはLED光源体101と光源取付具100との密着性を高めるとよい。但し、LED光源体101と光源取付具100との密着性を高めるためにLED光源体101を回転させて口金104をソケット107に強く差し込むと、基板105と口金104との接触端部に強い力が加わる。すると、接触端部に電気的な接続不良が生じてLED光源体101が故障するということも考えられる。そこで、特許文献1に記載の従来例では、外側からLED光源体101を光源取付具100の平面部100Aに押圧する補助体109を有することで、LED光源体101と光源取付具100との密着性を高めている。
Here, in order to increase the thermal conductivity from the LED
以下、補助体109を用いた構成について図面を用いて説明する。この構成は、図4(b)に示すように、一端を開放した中空円筒状の補助体109を備える。補助体109は光源取付具100よりも一回り大きく、光源取付具100に被せることができる。補助体109は、側面部109Aと平面部109Bとを有し、側面部109Aは螺旋状の溝を形成するネジ切り部109Cを有する。また、補助体109の平面部109Bは、中央部に透孔109Dを有する。光源取付具100は、側面部100Bに螺旋状の溝を形成するネジ切り部100Cを有し、このネジ切り部100Cは補助体109のネジ切り部109Cと対になる。
Hereinafter, a configuration using the
LED光源体101は、ねじ込み式の口金104の代わりにピン式の口金110を基板105に有する。また、器具本体102は、平面部102Aの中央部に透孔102Bを有し、電気コード111に繋がるコネクタ111Aを透孔102Bを通して外側に出している。このコネクタ111Aを光源取付具100から透孔102Bを通し、LED光源体101の口金110に接続する。
The LED
補助体109は、光源取付具100に被せて図4(b)に示す矢印方向に回転させることにより、LED光源体101の周縁を覆うようにして光源取付具100と機械的に結合する。このとき、補助体109は、平面部109Bの透孔109D側の端部でLED光源体101の基板105の周縁に接してLED光源体101の基板105を光源取付具100の平面部100Aに押圧する。これにより、補助体109はLED光源体101と光源取付具100との密着性を高めることができる。
The
しかしながら、上記従来例では、LED光源体101と光源取付具100との位置関係が固定されるため、LED光源体101の位置を変更することができず、したがって、配光を変更することが困難であるという問題がある。
However, in the above conventional example, since the positional relationship between the LED
また、上記従来例では、LED光源体101を光源取付具100に取り付ける際に、ねじ込み式の口金104をソケット107に差し込む、または光源取付具100のネジ切り部100Cに補助体109のネジ切り部109Cをねじ込むといった作業を要する。このため、差し込みやねじ込みの加減が作業者に委ねられるため、例えばLED光源体101を交換する際に、作業者の施工の如何によってはLED光源体101と光源取付具100との密着性を確保できず、十分な放熱効果を得ることができないという問題がある。
In the conventional example, when the LED
本発明は、上記の点に鑑みて為されたもので、光源ユニットの位置を容易に変更でき、且つ光源ユニットと放熱部材との密着性を十分に確保することのできる照明器具を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and provides a lighting apparatus that can easily change the position of the light source unit and can sufficiently secure the adhesion between the light source unit and the heat dissipation member. With the goal.
本発明の照明器具は、固体発光素子を光源とする光源ユニットと、前記光源ユニットと当接して前記光源から発する熱を放熱させる放熱板と、前記光源ユニット及び前記放熱板を収納する器具本体と、前記光源ユニットを前記器具本体内部に取り付けるための取付手段と、前記光源ユニットを押圧する向きに前記放熱板を弾性付勢する付勢手段とを備えることを特徴とする。 The lighting fixture of the present invention includes a light source unit having a solid light-emitting element as a light source, a heat radiating plate that contacts the light source unit and dissipates heat generated from the light source, and a fixture main body that houses the light source unit and the heat radiating plate. The light source unit includes an attachment means for attaching the light source unit to the inside of the instrument body, and an urging means for elastically urging the heat radiating plate in a direction in which the light source unit is pressed.
この照明器具において、前記取付手段は、前記光源ユニットに設けられた係止爪と、前記器具本体に設けられて前記係止爪が係止する取付溝とから成り、前記取付溝は、前記器具本体の内周面において前記放熱板を弾性付勢する方向に沿って複数設けられることが好ましい。 In this lighting fixture, the mounting means includes a locking claw provided in the light source unit and a mounting groove provided in the fixture main body and locked by the locking claw. It is preferable that a plurality of the heat dissipating plates are provided along the direction of elastically urging the inner peripheral surface of the main body.
この照明器具において、前記器具本体の内部には、前記光源から発する光を反射して前記器具本体の外部に出射させる反射板が前記光源ユニットと別体に設けられることが好ましい。 In this lighting apparatus, it is preferable that a reflection plate that reflects light emitted from the light source and emits the light to the outside of the apparatus body is provided separately from the light source unit.
本発明は、光源ユニットの位置を容易に変更でき、且つ光源ユニットと放熱部材との密着性を十分に確保することができるという効果を奏する。 The present invention has an effect that the position of the light source unit can be easily changed and the adhesion between the light source unit and the heat radiating member can be sufficiently secured.
以下、本発明に係る照明器具の実施形態について図面を用いて説明する。なお、以下の説明では、図1における上下左右を上下左右方向と定めるものとする。本実施形態は、例えば天井に埋め込み配設されるものであって、図1に示すように、LEDチップ10(光源)が実装された基板12を有するLEDユニット1(光源ユニット)と、LEDユニット1を内部に収納する有底筒状の器具本体2とを備える。また、本実施形態は、LEDチップ10が発する熱を器具本体2へと放熱させる放熱板3と、放熱板3を下向き(LEDユニット1に向かう向き)に弾性付勢する1対のコイルばね4(付勢手段)とを備える。
Hereinafter, embodiments of a lighting apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the vertical and horizontal directions in FIG. 1 are defined as the vertical and horizontal directions. In the present embodiment, for example, an LED unit 1 (light source unit) having a
LEDユニット1は、青色発光する矩形板状のLEDチップ10と、透光性を有する樹脂材料から成りLEDチップを封止する円盤状の封止部材11と、LEDチップ10が実装される基板12とを備える。封止部材11には、LEDチップ10が発する青色光によって励起され、青色光に対して補色の関係にある黄色光を放射する黄色の蛍光体(図示せず)が混入されている。したがって、LEDユニット1は、後述するレンズ体14及び器具本体2の出射口20を介して外部に白色光を放射するようになっている。
The
なお、LEDユニット1は白色光を放射するものであればよく、白色光を放射する構成としては、上記の青色光を発するLEDチップ10と黄色の蛍光体との組み合わせに限定されるものではない。勿論、照明の用途に応じてLEDユニット1から白色以外の色の光を放射する構成に変更してもよいことは言うまでもない。また、本実施形態では、LEDチップ10を光源としているが、例えば有機EL素子等の他の固体発光素子から成るチップを光源としてもよい。
The
基板12の上面には、高い熱伝導率を有し、且つ絶縁性を有する材料から形成される放熱体13が取り付けられている。放熱体13は、平面度の小さい滑らかな平面に加工し易く、基板12との密着性が高い点に鑑みて、ファインセラミックス(例えば窒化アルミニウム)で形成されるのが望ましい。放熱体13の上面には、同じく高い熱伝導率を有する金属材料から形成される基台部15が取り付けられている。この基台部14の下面には、透光性を有する材料から成る有底筒状のレンズ体14が取り付けられており、このレンズ体14を介してLEDチップ10の発する光が外部に放射されるようになっている。そして、基台部15とレンズ体14とが結合して成る箱体の内部に、LEDチップ10、封止部材11、基板12、放熱体13が収納される。
On the upper surface of the
基台部15の左右両端部には、それぞれ内向きに窪んだ凹部16が形成されており、これら凹部16には、後述する器具本体2の取付溝21に係止する係止爪17がそれぞれ収納されている。各凹部16には、係止爪17を各凹部16の外側に突出させる向きに付勢する補助ばね18がそれぞれ収納されている。また、基台部15における各凹部16の近傍には、各補助ばね18の付勢力に抗って各係止爪17を各凹部16に収納させるためのレバー(図示せず)がそれぞれスライド自在に設けられている。したがって、これらレバーをスライド操作することで各係止爪17を各凹部16に収納させることができ、レバーから手を放すことで各係止爪17を各凹部16から突出させることができる。なお、各レバーを基台部15における各凹部16の下側の下面から露出させれば、作業者が操作し易いため望ましい。
器具本体2は、高い熱伝導率を有する金属材料から有底筒状に形成され、本実施形態ではアルミダイカスト製である。器具本体2は、その下面が開口しており、当該開口がLEDユニット1の発する光を外部に出射させるための出射口20となる。また、器具本体2の内周面には、周方向に亘って外向きに窪んだ複数(図示では3つ)の取付溝21が形成されており、これら取付溝21は上下方向に沿って一定の間隔を空けて設けられている。器具本体2外側の上面には、下向きに窪んだ1対の取付凹部23が左右方向に沿って一定の間隔を空けて設けられている。また、各取付凹部23の底部には、内周面に取付ねじ5が螺合する雌ねじ部(図示せず)が形成された取付孔22がそれぞれ上下方向に貫通する形で設けられている。
The instrument
放熱板3は、放熱性を有する金属材料から上面を開口した有底筒状に形成され、その下面がLEDユニット1の基台部15に当接する。なお、放熱板3を形成する金属材料としては、例えばアルミニウム、銅、鉄や、窒化アルミニウム等のファインセラミックスを採用することができる。また、放熱板3は、有底筒状に形成することで放熱面積を大きくしている。放熱板3の内底面には、上向きに突出する円筒状の2対のボス部30が、1対を1組として左右方向に沿った両側にそれぞれ1組ずつ一定の間隔を空けて設けられている。各ボス部30の内周には、取付ねじ5が螺合する雌ねじ部(図示せず)がそれぞれ形成されている。
The
また、放熱板3と、LEDユニット1の基台部15とには、それぞれ図示しないが電線を通すための挿通孔が設けられている。これら挿通孔に電線を通し、器具本体2の外側に設置されている点灯装置(図示せず)と、LEDユニット1の基板12上に設けられたコネクタ(図示せず)との間を電線で接続することによりLEDチップ10に点灯電力を供給する。
Moreover, although not shown in figure in the
ここで、器具本体2内側の上面と放熱板3の内底面との間には、1対のコイルばね4が左右方向に沿って一定の間隔を空けて設けられている。各コイルばね4の上下両端部には、それぞれ円板状の鉄板50が溶接されている。そして、図示しないが、取付ねじ5を挿入するための挿入孔が、コイルばね4の上端部に取り付けられる各鉄板50には1つずつ、下端部に取り付けられる各鉄板50には2つずつ設けられている。なお、各挿入孔の内周面には、取付ねじ5が螺合する雌ねじ部(図示せず)が形成されている。
Here, a pair of
したがって、各コイルばね4の上端部は、器具本体2の取付孔22、及び鉄板50の挿入孔に上側から取付ねじ5を挿入して螺合することにより固定される。このとき、各取付ねじ5の頭部は、各取付凹部23内に収納され、外部に突出しないようになっている。また、各コイルばね4の下端部は、放熱板3のボス部30、及び鉄板50の挿入孔に上側から取付ねじ5を挿入して螺合することにより固定される。これにより、放熱板3は、各コイルばね4により下向き、すなわちLEDユニット1を押圧する向きに弾性付勢される。
Therefore, the upper end portion of each
以下、本実施形態のLEDユニット1の取付方法について説明する。先ず、各レバーをスライド操作して各係止爪17を各凹部16に収納させ、所望の位置に対応する取付溝21の位置までLEDユニット1を移動させる。次に、各係止爪17を取付溝21と同じ高さに合わせて各レバーから手を放すと、各補助ばね18の付勢力により各係止爪17が外側に突出し、取付溝21に係止する。これにより、LEDユニット1が器具本体2に取り付けられる。
Hereinafter, the attachment method of the
すなわち、LEDユニット1の各係止爪17と器具本体2の各取付溝21とが、LEDユニット1を器具本体2の所望の位置に取り付けるための取付手段を構成する。なお、LEDユニット1の取付位置を変更する場合には、上記と同様に各レバーをスライド操作して各係止爪17による係止を解除させ、所望の位置までLEDユニット1を移動させた後に各レバーから手を放せばよい。
That is, each latching
なお、各係止爪17の上面には、各取付溝21内側の上端部、又は器具本体2内側の下端部と当接するテーパ17Aがそれぞれ形成されている。このため、LEDユニット1を上方へと押し上げれば、取付溝21内側の上端部、又は器具本体2内側の下端部が各係止爪17のテーパ17Aを押圧し、各係止爪17が各凹部16に収納されるので、各係止爪17による係止を解除させることができる。したがって、LEDユニット1の取付位置を上方へと変更する場合には、各レバーをスライド操作せずとも、LEDユニット1を上方へと押し上げるだけで取付位置を変更することが可能である。
A
LEDユニット1を器具本体2の所望の取付位置に取り付ける際には、LEDユニット1を上方に移動させることにより、各コイルばね4の付勢力に抗って放熱板3を上方へと押し上げる。このため、LEDユニット1を器具本体2に取り付けた後には、各コイルばね4の付勢力により放熱板3がLEDユニット1を押圧することになる。したがって、放熱板3がLEDユニット1の基台部15と密着するため、LEDチップ10の発する熱が放熱体13、基台部15、放熱板3を介して熱伝導し、更に器具本体2を介して大気中へと放熱される。なお、器具本体2内部における放熱板3より上側の空間は、LEDチップ10からの熱を対流させる放熱空間となり、放熱効果をより高めることができる。
When the
上述のように、本実施形態では、LEDユニット1の各係止爪17を器具本体2の何れかの取付溝21に係止させることで、LEDユニット1の取付位置を容易に変更することができる。したがって、LEDユニット1の位置を変更することにより、LEDユニット1と器具本体2の出射口20との位置関係も変更されるので、配光を容易に変更することができる。また、本実施形態では、各コイルばね4の付勢力により放熱板3がLEDユニット1を押圧するため、LEDユニット1の取付時又は交換時において、作業者の施工の如何に依らず、LEDユニット1と放熱板3との密着性を十分に確保することができる。
As described above, in the present embodiment, the mounting position of the
ところで、レンズ体14を用いる代わりに、図2に示すように、LEDチップ10の発する光を反射する反射部19Aを有する枠体19をLEDユニット1と一体に設けてもよい。枠体19は、下面を開口した筒状に形成され、その内周面は、LEDチップ10から下面の開口に向かうにつれて径方向に広がる曲面となっている。この曲面は、例えばアクリル塗料等の塗料で白色に塗装されており、LEDチップ10の発する光を反射する反射部19Aを構成している。したがって、この構成では、LEDチップ10の発する光が反射部19Aで反射することにより、器具本体2の出射口20からほぼ鉛直下方に光が出射される。
By the way, instead of using the
また、図3(a),(b)に示すように、LEDチップ10の発する光を反射する反射板6をLEDユニット1の下方に設けてもよい。反射板6は、上面及び下面を開口した錘台形状に形成され、その内周面は、上面か下面に向かうにつれて径方向に広がる曲面となっている。この曲面は、例えばアクリル塗料等の塗料で白色に塗装されており、LEDチップ10の発する光を反射する反射面を構成している。したがって、この構成では、LEDチップ10の発する光が反射板6の内周面で反射することにより、器具本体2の出射口20からほぼ鉛直下方に光が出射される。また、この構成では、LEDユニット1と反射板6とが別体に設けられている。このため、図3(a),(b)に示すように、LEDユニット1の取付位置を変更することでLEDユニット1と反射板6との位置関係も変更されるので、配光を容易に変更することができる。
Further, as shown in FIGS. 3A and 3B, a
1 LEDユニット(光源ユニット)
10 LEDチップ(光源)
17 係止爪(取付手段)
2 器具本体
21 取付溝(取付手段)
3 放熱板
4 コイルばね(付勢手段)
1 LED unit (light source unit)
10 LED chip (light source)
17 Locking claw (mounting means)
2
3
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Cited By (2)
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JP2014235832A (en) * | 2013-05-31 | 2014-12-15 | ミネベア株式会社 | Lighting device |
KR20210031211A (en) * | 2019-09-11 | 2021-03-19 | (주)영공조명 | Flood light |
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