JP2013098513A

JP2013098513A - Ｌｅｄユニット

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Publication number: JP2013098513A
Application number: JP2011243103A
Authority: JP
Inventors: Eiji Miyahara; 栄二宮原; Hisanori Murakami; 久典村上; Hiroshi Akita; 寛秋田; Toru Mizotani; 徹溝谷; Yuko Saito; 優子齊藤; Kazuya Imayasu; 一哉今安
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2011-11-07
Filing date: 2011-11-07
Publication date: 2013-05-20
Anticipated expiration: 2031-11-07
Also published as: JP5877366B2

Abstract

【課題】ＬＥＤユニットの組立を、より簡便にすることが可能なＬＥＤユニットを提供する。
【解決手段】複数個のＬＥＤ１ａを一表面２ａａ側に実装する実装基板２と、実装基板２の一表面２ａａと対向する底部３ｃ１から実装基板２側に延出する側壁部３ｃ２を備え断面がＣ字状の長尺な透光性のカバー部３とを有するＬＥＤユニット１０である。実装基板２は、放熱部材５に他表面２ｂａ側が保持されており、放熱部材５は、カバー部３に収容され実装基板２と当接する主片５ａと、一対の側片５ｂ，５ｂとを備え、一対の側片５ｂの各々には、側片５ｂの外方へ突出する突起部５ｂａを備え、カバー部３は、側壁部３ｃ２において、突起部５ｂａと嵌合してカバー部３と放熱部材５とを結合させる嵌合凹部３ｃａと、放熱部材５に対して、カバー部３の位置を決め且つ、突起部５ｂａを嵌合凹部３ｃａへ誘う誘導部３ｃｂとを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＬＥＤを光源とするＬＥＤユニットに関する。

近年、環境意識の高まりなどから、蛍光灯などと比較して消費電力が低く小型で、長寿なＬＥＤ（発光ダイオード）を用いたＬＥＤユニットを備えた照明器具が使用されつつある。

この種の照明器具として、たとえば、断面がコ字状で長尺な取付ベースと、取付ベースの上部に嵌合されて内部に多数のＬＥＤを配設している蓋部とを備えたものが知られている（たとえば、特許文献１）。

特許文献１の照明器具における蓋部は、取付ベースの上部の開口部を覆うように取付ベースに嵌合するものであり、アクリル樹脂やガラス等の透明な絶縁材料からできている。蓋部の内部の上部には、基板に取り付けられたＬＥＤが所定の間隔で配設されている。特許文献１の照明器具は、複数個のＬＥＤを所定の間隔で配設するＬＥＤユニットにより、線状光源として利用することが可能となる。

特開２００５−１９２９９号公報

ところで、ＬＥＤユニットは、ＬＥＤを配設した基板の長さや基板の数などに応じて、比較的自由に大きさを設定することができる特性を備えている。しかしながら、ＬＥＤユニットは、基板の長さが長くなれば、基板側と蓋部側などとの長尺方向の位置合わせが行い難く、ＬＥＤユニットの組立が煩雑になる恐れがある。

本発明は上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、ＬＥＤユニットの組立を、より簡便にすることが可能なＬＥＤユニットを提供することにある。

本発明のＬＥＤユニットは、ＬＥＤと、長尺の板状に形成され複数個の上記ＬＥＤを長手方向に沿って一表面側に実装する実装基板と、該実装基板の上記一表面と対向する底部と該底部から上記実装基板側に延出する側壁部とを備え上記実装基板を覆う断面がＣ字状の長尺な透光性のカバー部とを有するＬＥＤユニットであって、上記実装基板は、該実装基板の長手方向に沿って長尺状で上記実装基板からの熱を放熱する放熱部材に上記実装基板の他表面側が保持されており、上記放熱部材は、上記カバー部に収容され上記実装基板の上記他表面側と当接する主片と、上記長手方向に沿って上記主片の両端部から上記主片の厚み方向に延びる一対の側片とを備え、一対の上記側片の各々には、上記側片の外方へ突出する突起部を備えており、上記カバー部は、上記側壁部において、上記突起部と嵌合して上記カバー部と上記放熱部材とを結合させる嵌合凹部と、上記放熱部材に対して、上記カバー部の位置を決め且つ、上記突起部を上記嵌合凹部へ誘う誘導部とを有することを特徴とする。

このＬＥＤユニットにおいて、上記カバー部は、上記ＬＥＤと対向する上記カバー部の内面側に、上記カバー部の短手方向に沿った第１突条部を上記カバー部の長手方向に複数有し、且つ上記カバー部の外面側に、上記カバー部の長手方向に沿った第２突条部を上記カバー部の短手方向に複数有しており、上記カバー部の上記側壁部における上記第１突状部に上記嵌合凹部を設けていることが好ましい。

本発明のＬＥＤユニットは、ＬＥＤユニットの組立を、より簡便にすることが可能となる。

本実施形態のＬＥＤユニットを示す略縦断面図である。同上のＬＥＤユニットの要部を示す背面側の略斜視図である。同上のＬＥＤユニットの要部を示す縦断面図である。同上のＬＥＤユニットの要部を示す正面側の略斜視図である。同上のＬＥＤユニットの要部を示す略横断面図である。同上のＬＥＤユニットを示す正面側の分解斜視図である。同上のＬＥＤユニットを示す背面側の分解斜視図である。同上のＬＥＤユニットを示す背面側の斜視図である。同上の別のＬＥＤユニットの要部を示す背面側の説明図である。

以下、本実施形態のＬＥＤユニット１０を図１ないし図９に基づいて説明する。なお、図中において同じ部材に対しては、同じ番号を付している。

本実施形態のＬＥＤユニット１０は、ＬＥＤ１ａと、長尺の板状に形成され複数個のＬＥＤ１ａを長手方向に沿って一表面２ａａ側に実装する実装基板２とを有している（図１および図６を参照）。また、ＬＥＤユニット１０は、実装基板２の一表面２ａａと対向する底部３ｃ１と底部３ｃ１から実装基板２側に延出する側壁部３ｃ２，３ｃ２とを備え実装基板２を覆う断面がＣ字状の長尺な透光性のカバー部３を有している。

実装基板２は、実装基板２の長手方向に沿って長尺状で実装基板２からの熱を放熱する放熱部材５に実装基板２の他表面２ｂａ側が保持されている。また、放熱部材５は、カバー部３に収容され実装基板２の他表面２ｂａ側と当接する主片５ａと、長手方向に沿って主片５ａの両端部から主片５ａの厚み方向に延びる一対の側片５ｂとを備えている。一対の側片５ｂ，５ｂの各々には、側片５ｂの外方へ突出する突起部５ｂａを備えている。さらに、カバー部３は、側壁部３ｃ２において、突起部５ｂａと嵌合してカバー部３と放熱部材５とを結合させる嵌合凹部３ｃａと、放熱部材５に対して、カバー部３の位置を決め且つ、突起部５ｂａを嵌合凹部３ｃａへ誘う誘導部３ｃｂとを有している。

これにより、本実施形態のＬＥＤユニット１０は、ＬＥＤユニット１０の組立を、より簡便にすることが可能となる。

以下、本実施形態のＬＥＤユニット１０の各構成について、より具体的に詳述する。

本実施形態のＬＥＤユニット１０は、たとえば、従来からの直管形蛍光管の代替として、長尺状の照明器具（図示していない）の器具本体１１を適宜に加工して取り付けることができる。なお、ＬＥＤユニット１０は、長尺状の照明器具に用いられるものだけに限られず、矩形状の照明器具や種々の形状の照明器具に用いることができる。

本実施形態のＬＥＤユニット１０は、主として、光源部１を構成するＬＥＤ１ａ、実装基板２、カバー部３および放熱部材５を備えている。

光源部１は、導電体パターン(図示していない)を有する実装基板２の一表面２ａａ側に設けられている。光源部１は、実装基板２の一表面２ａａに実装される複数個の半導体発光素子たる矩形状のＬＥＤ１ａと、蛍光体が含有された透光性材料により複数個のＬＥＤ１ａを封止する封止部材１ｂとを有している。ＬＥＤ１ａは、長尺状の実装基板２の長手方向に沿って、実装基板２の一表面２ａａの中央部(短手方向の中央部)に略等間隔に並べて実装されている（図１および図６を参照）。封止部材１ｂは、平面視において、実装基板２の一表面２ａａの中央部に実装基板２の長手方向に沿ってライン状に形成されている。光源部１は、ＬＥＤ１ａから放射される光が蛍光体で波長変換され、波長変換された光を放射することができる。

本実施形態のＬＥＤユニット１０に用いられるＬＥＤ１ａは、給電により光を放射することが可能な半導体発光素子である。ＬＥＤ１ａは、たとえば、発光層に青色光が放射可能なＩｎＧａＮなどの窒化ガリウム系化合物半導体を用いたＬＥＤチップを用いることができる。光源部１の封止部材１ｂは、青色光を吸収して補色となる黄色光などを放射するＥｕで付活された（Ｓｒ，Ｂａ）_２ＳｉＯ_４などの希土類でドープされた珪酸塩系の蛍光体を有している。蛍光体は、希土類でドープされた珪酸塩系の蛍光体だけに限られない。蛍光体は、たとえば、Ｃｅで付活されたＹ_３Ａｌ_５Ｏ_１２やＣｅで付活されたＴｂ_３Ａｌ_５Ｏ_１２などの希土類でドープされたアルミネート系の蛍光体などを用いることもできる。封止部材１ｂは、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂やガラスなどの透光性材料中に蛍光体を含有したものを用いることができる。これにより、光源部１は、たとえば、ＬＥＤ１ａからの青色光と、封止部材１ｂに含有された蛍光体からの黄色光との混色により、白色光などを放射させることができる。なお、ＬＥＤ１ａは、青色光を放射するものだけに限られず、たとえば、紫外線を放射するものでもよい。この場合、封止部材１ｂの蛍光体は、青色光を吸収して黄色光を放射するものの代わりに、紫外線を吸収し、青色光を放射する青色蛍光体、緑色光を放射する緑色蛍光体および赤色光を放射する赤色蛍光体を用いるものでもよい。

さらに、光源部１は、蛍光体を含有する封止部材１ｂを用いる代わりに、蛍光体を含有しない透光性材料で、赤色光を発光する赤色ＬＥＤチップ、緑色光を発光する緑色ＬＥＤチップおよび青色光を発光する青色ＬＥＤチップを覆った封止部材を用いた構成として、白色光を発光させることもできる。ＬＥＤチップは、リフロー半田付けなどにより、実装基板２の一表面２ａａの導電体パターンに表面実装するとともに電気的に接続させることができる。なお、ＬＥＤ１ａは、ベアチップとなるＬＥＤチップだけでもよいし、ＬＥＤチップを合成樹脂などのパッケージで被覆させ外部に給電のためのリード端子が設けられた表面実装型発光ダイオードなどを用いてもよい。

複数個のＬＥＤ１ａは、実装基板２の一表面２ａａ上に実装させており、各ＬＥＤ１ａを実装基板２の一表面２ａａ側の導電体パターンを用いて電気的に直列接続、並列接続や直並列接続させてもよい。ＬＥＤ１ａは、長尺の実装基板２の長手方向に沿って実装基板２の一表面２ａａ側に、平面視において、一直線状、マトリックス状や千鳥状など適宜に配置させてもよい。

実装基板２は、複数個のＬＥＤ１ａを実装基板２の長手方向に実装できるように、長尺の板状に形成している。実装基板２は、たとえば、アルミナセラミック基板や窒化アルミニウム基板などのセラミック基板からなる絶縁性基板上に、金属材料（たとえば、Ａｕなど）を用いた導電体パターンが形成されたものを用いることができる。また、実装基板２は、ガラスエポキシ樹脂基板や金属ベース基板などを用いることもできる。

実装基板２は、ＬＥＤ１ａと、実装基板２の一表面２ａａ上に設けられた導電体パターンの一部からなるダイパッド部とを、ＡｕＳｎ、半田や銀ペーストなどの接合材料を用いて接合することができる。実装基板２は、実装基板２の一表面２ａａ上に、導電体パターンを電気的や機械的に保護するため、合成樹脂などからなる保護膜を適宜に形成させてもよい。また、実装基板２は、実装基板２の一表面２ａａ側に白色塗装膜を形成させてもよい。実装基板２は、白色塗装膜により、ＬＥＤ１ａからの直接光を効率よく反射させることもできる。また、実装基板２は、白色塗装膜により、カバー部３に設けられた後述の第１突条部３ｂａからの反射光をカバー部３側に効率よく反射させることもできる。

実装基板２は、ＬＥＤ１ａが実装された一表面２ａａと反対側の実装基板２の他表面２ｂａ側に、ＬＥＤ１ａを点灯するための点灯回路の回路部品を、半田などを用いて実装してもよい。実装基板２は、ＬＥＤ１ａが実装された一表面２ａａ側の導電体パターンと、他表面２ｂａ側の導電体パターン（図示していない）とを実装基板２の厚み方向に貫設した貫通配線（図示していない）を介して電気的に接続することができる。また、実装基板２は、一表面２ａａ側にＬＥＤ１ａと電気的に接続させる接続コネクタ２ｃを好適に備えることができる。ＬＥＤユニット１０は、接続コネクタ２ｃに接続させる接続コード（図示していない）を介して、複数個の実装基板２を電気的に接続させて構成することもできる。

カバー部３は、実装基板２を覆う断面がＣ字状の長尺な形状に形成している。カバー部３は、たとえば、アクリル樹脂やポリカーボネート樹脂などの透光性を有する合成樹脂により形成することができる。カバー部３は、ＬＥＤ１ａが実装された実装基板２の一表面２ａと対向する底部３ｃ１を有している。カバー部３は、底部３ｃ１の周囲を囲む実装基板２の長手方向に沿った側壁部３ｃ２と、底部３ｃ１の周囲を囲む実装基板２の短手方向に沿った側壁部３ｃ３とを有している（図４ないし図７を参照）。カバー部３は、底部３ｃ１と、一対の対向する側壁部３ｃ２，３ｃ２と、一対の対向する側壁部３ｃ３，３ｃ３とで、長尺の矩形箱状に形成している。すなわち、カバー部３は、底部３ｃ１と、側壁部３ｃ２と、側壁部３ｃ３とを一体的に成形している。

ところで、ＬＥＤ１ａは、蛍光灯の１種である線状光源たる直管形蛍光管と比較すると、点状光源である。また、ＬＥＤ１ａは、直管形蛍光管などと比較して指向性が強い光学特性を備えている。照明器具では、従来からの照明器具に用いられている直管形蛍光管の代わりに、単に、ＬＥＤ１ａを直線状に並べて配置させたＬＥＤユニットを使用するだけでは、発光むらが生じ易い。すなわち、ＬＥＤユニットは、複数個のＬＥＤ１ａを直線状に並べて配置させても、直管形蛍光管と同等以上の均一な発光を得ることが難しい傾向にある。

そのため、カバー部３は、図１ないし図５に示すように、ＬＥＤ１ａと対向するカバー部３の内面３ｂ側に、カバー部３の短手方向（図１の紙面の左右方向）に沿った第１突条部３ｂａをカバー部３の長手方向（図５の紙面の左右方向）に複数有している。また、カバー部３は、カバー部３の外面３ａ側に、カバー部３の長手方向に沿った第２突条部３ａａをカバー部３の短手方向に複数有している。

カバー部３は、第１突条部３ｂａが、カバー部３の長手方向に沿ってＬＥＤ１ａと対向するカバー部３の内面３ｂ側に形成されていることにより、内部反射による光の拡散を生じさせることができる。ＬＥＤユニット１０は、カバー部３の内面３ｂ側に形成された複数個の第１突条部３ｂａで、ＬＥＤ１ａからの光を内部反射などにより拡散した光Ｌ２、Ｌ３を生じさせる（図５を参照）。なお、光Ｌ３は、たとえば、ＬＥＤ１ａからの光が第１突条部３ｂａで反射され、実装基板２の表面で再反射などされた光を例示している。これにより、ＬＥＤユニット１０は、複数個のＬＥＤ１ａ間の間隙が暗くなることを抑制し、より均一な光を放射することが可能となる。

また、カバー部３は、第２突条部３ａａが、カバー部３の短手方向に沿ってカバー部３の外面３ａ側で形成されていることにより、ＬＥＤ１ａからの光をカバー部３の短手方向に広げることができる。すなわち、ＬＥＤユニット１０は、カバー部３の長手方向に沿って、カバー部３の外面３ａ側に形成された複数個の第２突条部３ａａにより、ＬＥＤ１ａからの光Ｌ１をカバー部３の短手方向に広がるように制御することが可能となる（図３を参照）。

すなわち、カバー部３の第１突条部３ｂａおよび第２突条部３ａａは、ＬＥＤ１ａからの光の指向性を緩和させ、より均一な光を放射させることができる。

なお、ＬＥＤユニット１０は、カバー部３に形成された第１突条部３ｂａおよび第２突条部３ａａの数が特に限定されるものではないが、ＬＥＤ１ａからの光の指向性を緩和させ、より均一な光を放射できるように、適宜に調整すればよい。また、ＬＥＤユニット１０は、カバー部３に形成された第１突条部３ｂａおよび第２突条部３ａａの形状を、ＬＥＤ１ａからの光の指向性を緩和させ、より均一な光を放射できるように、適宜に設定すればよい。第１突条部３ｂａは、たとえば、カバー部３の内面３ｂから窪んだ窪み部３ｂｂから滑らかに立ち上がる形状とすることができる。第２突条部３ａａは、たとえば、カバー部３の外面３ａに凹状に窪んだ凹状部３ａｂと滑らかに連続する突起状の形状とすることができる。

カバー部３は、カバー部３の短手方向において、底部３ｃ１が外側に向かって円弧状に湾曲している（図１を参照）。これにより、カバー部３は、ＬＥＤ１ａからカバー部３の底部３ｃ１に入射する光を、カバー部３の短手方向に屈折させてＬＥＤユニット１０から放射させることができる。言い換えれば、ＬＥＤユニット１０は、ＬＥＤ１ａからの光をカバー部３の短手方向に広がらせることが可能となる。

カバー部３は、側壁部３ｃ２において、放熱部材５の側片５ｂの外方へ突出した突起部５ｂａと嵌合してカバー部３と放熱部材５とを結合させる嵌合凹部３ｃａを有している。さらに、カバー部３は、側壁部３ｃ２において、嵌合凹部３ｃａの近傍に、放熱部材５に対して、カバー部３の位置を決め且つ、突起部５ｂａを嵌合凹部３ｃａへ誘う誘導部３ｃｂを有している。誘導部３ｃｂは、放熱部材５の側片５ｂに形成されている突起部５ｂａを嵌合凹部３ｃａへ押し込んでカバー部３と放熱部材５とを結合させる際、突起部５ｂａの位置決めとして機能させることができる。また、誘導部３ｃｂは、突起部５ｂａを嵌合凹部３ｃａへ押し込んでカバー部３と放熱部材５とを結合させる際、嵌合凹部３ｃａへ誘い込む機能を果たすことができる。

これにより、本実施形態のＬＥＤユニット１０は、カバー部３と実装基板２を保持する放熱部材５との結合を容易にし、ＬＥＤユニット１０の組立を、より簡便にすることが可能となる。

また、カバー部３は、上述のごとく、ＬＥＤ１ａと対向するカバー部３の内面３ｂ側に、カバー部３の短手方向に沿った第１突条部３ｂａをカバー部３の長手方向に複数有している。また、カバー部３は、カバー部３の外面３ａ側に、カバー部３の長手方向に沿った第２突条部３ａａをカバー部３の短手方向に複数有している。ここで、本実施形態のＬＥＤユニット１０におけるカバー部３は、カバー部３の側壁部３ｃ２における第１突状部３ｂａに嵌合凹部３ｃａを設けている。ＬＥＤユニット１０は、第１突状部３ｂａに嵌合凹部３ｃａを設けていることにより、カバー部３の側壁部３ｃ２が平坦なものと比較して、突起部５ｂａが側壁部３ｃ２から突出する第１突状部３ｂａに設けられた嵌合凹部３ｃａと嵌合する嵌合代を多くすることが可能となる。

なお、本実施形態のＬＥＤユニット１０に用いられるカバー部３は、長尺の矩形箱状に形成されたカバー部３だけに限られない。したがって、カバー部３は、図９に示すように、複数個（ここでは、２個）のカバー部位３Ａ，３Ｂを連結させた長尺の矩形箱状のカバー部３で実装基板２を覆うものでもよい。

図９に示すカバー部３は、カバー部３の長手方向に沿って、カバー部位３Ａ，３Ｂを連結して構成している。カバー部３は、隣接するカバー部位３Ａ，３Ｂ同士を連結する連結部３Ａａ，３Ｂａが第１突条部３ｂａの少なくとも一部を構成している。

言い換えれば、カバー部３は、カバー部位３Ａの端部が出っ張った雄部となる連結部３Ａａと、対向するカバー部位３Ｂの端部が雌部となる連結部３Ｂａとを連結する印籠継手のごとき構造を備えている。ここで、カバー部位３Ａは、雄部の出っ張り長（３Ａ１）を第１突条部３ｂａの幅（３Ｐ）よりも若干短くしている。同様に、カバー部位３Ｂは、雌部の切り込み長（３Ｂ１）を雄部の出っ張り長（３Ａ１）と略同じ長さとしている。さらに、カバー部位３Ａとカバー部位３Ｂとが連結された連結部３Ａａ，３Ｂａでは、カバー部位３Ａ，３Ｂそれぞれにおける他の複数個の第１突条部３ｂａの幅（３Ｐ）と同一の幅で連なった第１突条部３ｂａを構成している。

なお、ＬＥＤユニット１０は、カバー部位３Ａとカバー部位３Ｂとを連結した連結部３Ａａ，３Ｂａにおいて、１個の第１突条部３ｂａを構成させてもよいし、複数個の第１突条部３ｂａを構成させてもよい。また、ＬＥＤユニット１０は、カバー部位３Ａとカバー部位３Ｂとを連結した連結部３Ａａ，３Ｂａにおいて、第２突条部３ａａがカバー部位３Ａとカバー部位３Ｂに渡って連続するように構成している。カバー部位３Ａにおける雄部の出っ張り長(３Ａ１)と、カバー部位３Ｂにおける雌部の切り込み長（３Ｂ１）とは、第１突条部３ｂａの幅（３Ｐ）と同一としてもよいし、長くすることもできる。

これにより、ＬＥＤユニット１０は、連結部３Ａａ，３Ｂａが、第１突条部３ｂａの少なくとも一部を構成しているので、カバー部３の内面に設けられた他の第１突条部３ｂａと同等の光を放出させ、カバー部３全体として光の均一性を確保することが可能となる。また、ＬＥＤユニット１０は、カバー部３を、複数個のカバー部位３Ａ，３Ｂに分けて形成することができる。カバー部３は、透光性を備える必要があるため、一般に、使用する材料などにも制限が多い。そのため、カバー部３は、長尺状に長く形成させると、歪みなどが生じ易く量産性が低下する傾向がある。本実施形態のＬＥＤユニット１０は、長尺状のカバー部３を複数個のカバー部位３Ａ，３Ｂに分けて形成することができるため、カバー部３全体の量産性を高めることが可能となる。ここで、カバー部３は、各カバー部位３Ａ，３Ｂそれぞれの側壁部３ｃ２，３ｃ２において、突起部５ｂａと嵌合してカバー部３と放熱部材５とを結合させる嵌合凹部３ｃａと、放熱部材５に対して、カバー部３の位置を決め且つ、突起部５ｂａを嵌合凹部３ｃａへ誘う誘導部３ｃｂとを有している。これにより、カバー部位３Ａ，３Ｂと個別に放熱部材５を嵌合させやすくすることができる。

ユニットカバー部４は、長尺状に形成しており、実装基板２と、実装基板２を保持する放熱部材５との間に設けることが可能なものである（図６および図７を参照）。ユニットカバー部４は、カバー部３側に向かって突出するユニット反射部４ｂ，４ｂを、ユニットカバー部４の長手方向に沿って一対設けている。ユニットカバー部４は、ユニットカバー部４の主部４ａ側に実装基板２の他表面２ｂａ側を配して、一対のユニット反射部４ｂ，４ｂの間に実装基板２を配置している。また、ユニットカバー部４は、実装基板２が一対のユニットカバー部４，４それぞれを跨ぐように配置されており、隣接するユニットカバー部４，４には間隙を空けている。ユニットカバー部４は、たとえば、加工性に優れた樹脂材料（たとえば、ＰＢＴなど）により形成することができる。ユニットカバー部４は、樹脂材料を用いて射出形成などにより形成することができる。

本実施形態のＬＥＤユニット１０では、樹脂材料により形成されたユニットカバー部４と、セラミック基板を用いた実装基板２との熱膨張率差により、ユニットカバー部４側の膨張が大きくなっても隣接するユニットカバー部４，４同士が接触しないように離間させている。これにより、ＬＥＤユニット１０は、隣接するユニットカバー部４，４同士の接触でユニットカバー部４に歪みが生ずることを抑制させることが可能となる。これにより、ＬＥＤユニット１０は、隣接するユニットカバー部４同士の接触でユニットカバー部４に歪みが生ずることを抑制させることが可能となる。なお、ユニットカバー部４は、長尺状のユニットカバー部４を形成しやすいように、複数個（ここでは、２個）に分けて形成させているが、１個であってもよい。また、ユニットカバー部４は、一対のユニット反射部４ｂ，４ｂの間に実装基板２を当接して挟持させる構造としてもよい。

ユニットカバー部４は、ユニットカバー部４の一対のユニット反射部４ｂ，４ｂ間に実装基板２を配置できるように、ユニットカバー部４の主部４ａを実装基板２の外形よりも若干大きな矩形状としている。ユニットカバー部４は、ユニットカバー部４の樹脂材料の弾性を利用して、ユニットカバー部４の一対のユニット反射部４ｂ，４ｂの間に実装基板２を当接させて挟持させることができる。

なお、本実施形態のＬＥＤユニット１０では、実装基板２の一表面２ａａにＬＥＤ１ａを実装するとともに、実装基板２の他表面２ｂａ側に放熱部材５を当接させる構造としている（図１、図４および図６を参照）。そのため、ユニットカバー部４は、ユニットカバー部４の主部４ａが放熱部材５の主片５ａとＬＥＤ１ａの間に介装される。ユニットカバー部４は、主部４ａと、主部４ａの両端部(長手方向に沿った両端)側から実装基板２の一表面２ａａに対して所定の角度（たとえば、４５°）で立ち上がる一対のユニット反射部４ｂ，４ｂとを一体に形成している。すなわち、ユニット反射部４は、ＬＥＤ１ａから側方に放射される光を、カバー部３の底部３ｃ１側となる前方に反射させる機能を備えている。ユニットカバー部４は、一対のユニット反射部４ｂ，４ｂが主部４ａから離れるにしたがって外側に開くように、実装基板２の一表面２ａａに対して傾斜している。ユニットカバー部４のユニット反射部４ｂは、ＬＥＤ１ａに対向する表面側がＬＥＤ１ａから放射される光を前方へ反射する反射面４ｂａとなる。言い換えれば、ＬＥＤユニット１０は、ＬＥＤ１ａから実装基板２の短手方向に放射される光を底部３ｃ１側に反射させるユニット反射部４ｂを、実装基板２の長手方向に沿って実装基板２の短手方向の両端側それぞれに備えている。

ＬＥＤユニット１０は、カバー部３の側面部３ｃ２にまで第２突条部３ａａを形成すると、ＬＥＤ１ａからの光がＬＥＤユニット１０の背面側（図１の紙面の上側）に放射されやすくなる傾向にある。そのため、カバー部３は、図１に示すＣ字状の断面において、実装基板２の一表面２ａａに対して傾斜する一対のユニット反射部４ｂの反射面４ｂａにおける延長方向とカバー部３とが交差する交点間の範囲内のみに第２突条部３ａａを形成させることが好ましい。ＬＥＤユニット１０は、カバー部３の側面となる側壁部３ｃ２にまで第２突条部３ａａを形成させたものと比較して、ＬＥＤユニット１０の背面側にＬＥＤ１ａから放射された光が広がることを抑制する。すなわち、ＬＥＤユニット１０は、上記断面における、カバー部３の特定部位にのみ第２突条部３ａａを形成していることにより、ＬＥＤユニット１０から放射された光が有効に利用されない光のロスとなることを抑制することが可能となる。

ユニットカバー部４は、ユニットカバー部４の主部４ａが長尺状の放熱部材５の主片５ａ上に載置された状態において、放熱部材５の突条部位５ａａが挿通される長孔状の挿通孔４ａａを主部４ａの中央に貫設している（図５、図６および図７を参照）。さらに、ユニットカバー部４は、ユニットカバー部４の長手方向の一端側に、放熱部材５の端部を塞ぐ壁部４ｅを突設している。また、ユニットカバー部４は、放熱部材５の主片５ａに設けられた複数の位置決め孔５ａｂにそれぞれ挿通される複数個（ここでは、４個）の位置決め突起４ｄを有している。位置決め突起４ｄは、ユニットカバー部４の短手方向(図７の紙面の左右方向)の両端部から放熱部材５側に突出する円柱形状に形成されている。位置決め突起４ｄは、ユニットカバー部４の長手方向(図７の紙面の上下方向)の両端部に配設されている。ＬＥＤユニット１０は、ユニットカバー部４の位置決め突起４ｄが、放熱部材５の主片５ａに貫設している位置決め孔５ａｂそれぞれに挿通する。また、ＬＥＤユニット１０は、ユニットカバー部４の主部４ａに設けられた挿通孔４ａａに、放熱部材５の突条部位５ａａが挿通される。これにより、ＬＥＤユニット１０は、放熱部材５に対してユニットカバー部４が位置決めされる。

また、ユニットカバー部４は、位置決め突起４ｄと反対向き(図６の紙面における下向き)に突出する円柱状の突起４ｃが各位置決め突起４ｄと一体的に形成されている。突起４ｃは、ＬＥＤ１ａが実装された実装基板２を、前方および側方から覆うカバー部３を支持することができる。ユニットカバー部４は、ユニット反射部４ｂの反射面４ｂａと反対の面側から外向き(主部４ａから離れる向き)に突出する係止爪４ｆが突設されている（図７を参照）。ユニットカバー部４は、係止爪４ｆが放熱部材５の側片５ｂに設けられている係止孔（図示していない）に挿入係止される。これにより、ＬＥＤユニット１０は、放熱部材５とユニットカバー部４との抜け止めがされる。なお、ユニットカバー部４の突起４ｃは、カバー部３を支持する機能を備えたものだけに限られない。突起４ｃは、ユニットカバー部４にＬＥＤユニット１０を係止した後、ＬＥＤユニット１０と放熱部材５とが密着するように、熱により突起４ｃを塑性変形させて固定する機能を備えたものでもよい。同様に、位置決め突起４ｄは、位置決め孔５ａｂに挿通した位置決め突起４ｄを熱により塑性変形させて、ユニットカバー部４と、放熱部材５とを固定させることもできる。

放熱部材５は、実装基板２の長手方向に沿って長尺状に形成している。放熱部材５は、ユニットカバー部４を介して、実装基板２からの熱が放熱できるように、実装基板２の他表面２ａｂを保持している。より具体的には、放熱部材５は、断面がＨ字状であって、長尺状に形成されている。放熱部材５は、ユニットカバー部４を介してＬＥＤ１ａが実装された実装基板２を載置される主片５ａと、主片５ａの両端部(長手方向に沿った両端側)より主片５ａの厚み方向に延びる一対の側片５ｂ，５ｂとが一体に形成されている。放熱部材５は、熱伝導度の高い材料として、たとえば、アルミニウム材料を用いて形成することができる。放熱部材５は、アルミニウム材料の板材の折り曲げ加工によって形成することができる。また、放熱部材５は、実装基板２を介してＬＥＤ１ａからの熱を放熱させるため、長手方向に沿って主片５ａの一表面側に突出する複数個（ここでは、２個）の突条部位５ａａを設けている。

取付部材６は、断面がＣ字状の長尺な板状に形成されている。取付部材６は、長尺矩形状の底板６ａと、底板６ａの長手方向に沿った両端より放熱部材５側に立ち上がる一対の側板６ｂとを備えている。取付部材６は、鋼板などの金属板の折り曲げ加工により形成している。取付部材６は、放熱部材５の側片５ｂ，５ｂ間に収納された状態で放熱部材５に固定される。なお、取付部材６は、取付部材６の底板６ａの長手方向の両端側に螺子孔６ａｂを設けている。また、放熱部材５は、放熱部材５の主片５ａの長手方向の両端側に螺子挿通孔５ａｃを設けている。ＬＥＤユニット１０は、放熱部材５の螺子挿通孔５ａｃと取付部材６の螺子孔６ａｂとを、固定螺子(図示していない)により螺合することで固定することができる。ＬＥＤユニット１０は、固定螺子を用いて取付部材６と放熱部材５とを固定するものだけに限られない。ＬＥＤユニット１０は、取付部材６に設ける、かしめ爪６ｃと放熱部材５に設けた受け部（図示していない）とをかしめることで固定してもよい。さらに、取付部材６は、取付金具８を用いて、器具本体１１側と電気的に接続するためのレセプタクルコネクタ７が取り付けられている。

レセプタクルコネクタ７は、実装基板２の導電体パターンなどを介して、ＬＥＤ１ａへ給電させる電線(図示していない)が接続される接続端子部７ａと、器具本体１１側のプラグコネクタ(図示していない)が差し込まれるコネクタ接続部７ｂとを有している（図６、図７および図８を参照）。プラグコネクタは、器具本体１１側に設けた点灯装置(図示していない)に接続されており、レセプタクルコネクタ７がプラグコネクタと挿抜自在に差し込みして接続することが可能に構成されている。すなわち、ＬＥＤユニット１０は、プラグコネクタと、レセプタクルコネクタ７とが差込して接続されることで、器具本体１１側の点灯装置とＬＥＤ１ａとが電気的に接続される。なお、ＬＥＤユニット１０は、器具本体１１側の点灯装置とＬＥＤ１ａとが電気的に接続できればよく、器具本体１１側をレセプタクルコネクタとし、ＬＥＤユニット１０側をプラグコネクタとした構成でもよい。また、点灯装置は、図示していないが、たとえば、外部の商用電源（図示していない）から供給される交流電流を整流した後に、平滑化して直流電流を出力する整流平滑部と、整流平滑部から出力された直流電流を、一定の定電流値に保ってＬＥＤ１ａ側に供給する定電流電源部とを有する構成とすることができる。

ＬＥＤユニット１０は、外部の商用電源などと電気的に接続された器具本体１１側の点灯装置を介してレセプタクルコネクタ７に接続させる。ＬＥＤユニット１０は、レセプタクルコネクタ７からユニットカバー部４に貫設された図示しない貫通孔に電線（図示していない）を通してＬＥＤ１ａに給電可能としている。

取付金具８は、レセプタクルコネクタ７を保持する矩形枠状のコネクタ保持部８ａを有している。また、取付金具８は、コネクタ保持部８ａの端部より曲げ起こされた略台形状の支持部８ｂと、支持部８ｂの先端より突出する一対の固定爪８ｃとを有している。取付金具８は、たとえば、鋼板などの金属板の折り曲げ加工によって一体に形成することができる。取付金具８は、取付金具８の固定爪８ｃが、取付部材６の底板６ａの端部に形成されている一対の固定溝６ａａに挿通される。また、取付金具８は、取付金具８の支持部８ｂに貫設する螺子挿通孔８ｄに挿通された螺子（図示していない）が、取付部材６の底板６ａの長手方向両端に形成されている螺子孔６ａｂに螺合することで、底板６ａに固定される。

次に、本実施形態のＬＥＤユニット１０の組立手順について説明する。

ＬＥＤユニット１０の組立にあたっては、まず、ＬＥＤ１ａが実装された実装基板２を一対のユニットカバー部４の各主部４ａの載置面に載置させる。ＬＥＤユニット１０は、かしめや接着などの適宜の方法により、各ユニットカバー部４と実装基板２とが結合される。このとき、ＬＥＤユニット１０は、ユニットカバー部４の載置面に載置された実装基板２が、長手方向に沿ってユニットカバー部４と当接することで、ユニットカバー部４と実装基板２との位置ずれを抑制させることができる。

続いて、ＬＥＤユニット１０は、ＬＥＤユニット１０の組立において、実装基板２を載置したユニットカバー部４が、放熱部材５の主片５ａに取り付けられる。ユニットカバー部４は、ユニットカバー部４の係止爪４ｆが放熱部材５の側片５ｂに設けられている係止孔に挿入係止され、ユニットカバー部４が放熱部材５に対して抜け止めされる。そして、ＬＥＤユニット１０は、取付金具８によってレセプタクルコネクタ７が取り付けられた取付部材６が放熱部材５に固定される。

最後に、ＬＥＤユニット１０は、ＬＥＤユニット１０の組立において、カバー部３の底部３ｃ１をＬＥＤ１ａに対向させる向きで、放熱部材５にカバー部３を被せる。ここで、ＬＥＤユニット１０の組立にあたっては、放熱部材５の突起部５ｂａと、カバー部３の誘導部３ｃｂとの位置を合わせる。続いて、ＬＥＤユニット１０では、放熱部材５の側片５ｂに形成されている突起部５ｂａを嵌合凹部３ｃａへ押し込む。これにより、ＬＥＤユニット１０では、カバー部３と放熱部材５とを結合させることが可能となる。なお、誘導部３ｃｂは、嵌合凹部３ｃａ向かって徐々に窪みが小さくなる凹所形状となっており、突起部５ｂａを嵌合凹部３ｃａへ誘い込む機能を果たすことができる。本実施形態のＬＥＤユニット１０は、上述のごとく、ＬＥＤユニット１０の組立を、より簡便に行うことが可能となる。

１ａＬＥＤ
２実装基板
２ａａ一表面
２ｂａ他表面
３カバー部
３ａ外面
３ａａ第２突条部
３ｂ内面
３ｂａ第１突条部
３ｃ１底部
３ｃ２側壁部
３ｃａ嵌合凹部
３ｃｂ誘導部
５放熱部材
５ａ主片
５ｂ側片
５ｂａ突起部
１０ＬＥＤユニット

Claims

ＬＥＤと、長尺の板状に形成され複数個の前記ＬＥＤを長手方向に沿って一表面側に実装する実装基板と、該実装基板の前記一表面と対向する底部と該底部から前記実装基板側に延出する側壁部とを備え前記実装基板を覆う断面がＣ字状の長尺な透光性のカバー部とを有するＬＥＤユニットであって、
前記実装基板は、該実装基板の長手方向に沿って長尺状で前記実装基板からの熱を放熱する放熱部材に前記実装基板の他表面側が保持されており、
前記放熱部材は、前記カバー部に収容され前記実装基板の前記他表面側と当接する主片と、前記長手方向に沿って前記主片の両端部から前記主片の厚み方向に延びる一対の側片とを備え、一対の前記側片の各々には、前記側片の外方へ突出する突起部を備えており、
前記カバー部は、前記側壁部において、前記突起部と嵌合して前記カバー部と前記放熱部材とを結合させる嵌合凹部と、前記放熱部材に対して、前記カバー部の位置を決め且つ、前記突起部を前記嵌合凹部へ誘う誘導部とを有することを特徴とするＬＥＤユニット。
前記カバー部は、前記ＬＥＤと対向する前記カバー部の内面側に、前記カバー部の短手方向に沿った第１突条部を前記カバー部の長手方向に複数有し、且つ前記カバー部の外面側に、前記カバー部の長手方向に沿った第２突条部を前記カバー部の短手方向に複数有しており、前記カバー部の前記側壁部における前記第１突状部に前記嵌合凹部を設けていることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤユニット。