JP2016100175A

JP2016100175A - 発光モジュールのホルダおよび照明装置

Info

Publication number: JP2016100175A
Application number: JP2014235899A
Authority: JP
Inventors: 智深野; Satoshi Fukano; 宮川　昇; Noboru Miyagawa; 昇宮川
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2014-11-20
Filing date: 2014-11-20
Publication date: 2016-05-30
Anticipated expiration: 2034-11-20
Also published as: CN205118973U; JP6402917B2

Abstract

【課題】電線の端子への接続の確実性を向上させることができるホルダを提供する。
【解決手段】ホルダ３０は、ベース部の配置面に配置される発光モジュールをベース部に固定するためのホルダ３０であって、配置面に対して斜めに交差する孔軸４０を有する挿入孔３２が設けられた本体部３１と、本体部３１の内部の孔軸４０上に配置されて挿入孔３２に挿入された電線９０を保持する保持部３７と、発光モジュールに設けられた電極に接触する接触部３６とを有する接触端子３５とを備え、本体部３１の内面のうち挿入孔３２を形成する縁部分には、本体部３１の内側に向かって突出した突出部３３が設けられる。
【選択図】図２

Description

本発明は、発光モジュールをベース部に固定するためのホルダおよび当該ホルダを備える照明装置に関する。

近年、省エネルギーの観点からＬＥＤ（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）照明が急速に普及している。ＬＥＤ照明は、例えば、基板に配置された複数のＬＥＤを有するＬＥＤモジュールが、ＬＥＤ照明のベース部（例えば、器具本体）に取り付けられることで構成される。

ＬＥＤモジュールをベース部に取り付ける際、ＬＥＤモジュールは放熱させる必要がある。そのため、ＬＥＤモジュールとベース部とは、機械的および熱的に接続される必要がある。

そこで、上記の接続機能を有し、かつ、外部の電線が挿入される挿入孔を有するホルダも存在する。このようなホルダは、上記接続機能に加えて、電線とＬＥＤモジュールとを電気的に接続することができる。

特開２００６−１２０５５７号公報

上記のようなホルダにおいて、電線の挿入の作業性を向上させるために、ベース部に対して斜めに電線を挿入する構成が考えられる。例えば、特許文献１には、電線が斜めに挿入される電線接続装置が開示されている。このような構成においては、挿入された電線がホルダ内部の端子に確実に接続されることが望ましい。

本発明は、電線の端子への接続の確実性を向上させることができるホルダ、および、当該ホルダを備える照明装置を提供する。

本発明の一態様に係るホルダは、ベース部の配置面に配置される発光モジュールを前記ベース部に固定するためのホルダであって、前記配置面に対して斜めに交差する孔軸を有する挿入孔が設けられた本体部と、前記本体部の内部の前記孔軸上に配置されて前記挿入孔に挿入された電線を保持する保持部と、前記発光モジュールに設けられた電極に接触する接触部とを有する接触端子とを備え、前記本体部の内面のうち前記挿入孔を形成する縁部分には、前記本体部の内側に向かって突出した突出部が設けられる。

本発明の一態様に係る照明装置は、ベース部と、前記ベース部の配置面に配置される発光モジュールと、前記発光モジュールを前記ベース部に固定するためのホルダとを備え、
前記ホルダは、前記配置面に対して斜めに交差する孔軸を有する挿入孔が設けられた本体部と、前記本体部の内部の前記孔軸上に配置され、前記挿入孔に挿入された電線を保持する保持部と、前記発光モジュールに設けられた電極に接触する接触部とを有する接触端子とを備え、前記本体部の内面のうち前記挿入孔を形成する縁部分には、前記本体部の内側に向かって突出した突出部が設けられる。

本発明の一態様に係るホルダ及び照明装置は、電線の端子への接続の確実性を向上させることができる。

図１は、実施の形態１に係る照明装置の基本的な構造を示す斜視図である。図２は、ホルダの構成を説明するための図である。図３は、接触端子の外観斜視図である。図４は、図２の（ｃ）の破線Ｂで囲まれた領域の拡大図である。

以下、実施の形態に係る照明装置について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、本発明の一具体例を示すものである。したがって、以下の各実施の形態で示される、数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置および接続形態などは、一例であって本発明を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

なお、各図は模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付し、重複する説明は省略または簡略化される場合がある。

以下、実施の形態に係る照明装置について各図を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
［照明装置の構成］
まず、図１を用いて、実施の形態１に係る照明装置の構成の概要について説明する。図１は、実施の形態１に係る照明装置１０の基本的な構造を示す斜視図である。

図１に示されるように、実施の形態１に係る照明装置１０は、ベース部１２と、ベース部１２の配置面１３に配置される発光モジュール２０と、発光モジュール２０をベース部１２に固定するためのホルダ３０とを備える。

なお、照明装置１０は、図１に図示される部材の他に、発光モジュール２０を覆うように配置される透光性のカバーなどの他の部材を備えてもよい。しかし、実施の形態１に係る照明装置１０の特徴を明確に説明するために、これら他の部材の図示および説明は省略する。

また、実施の形態１では、ベース部１２に、１つの発光モジュール２０が配置されているが、発光モジュール２０の個数に限定はなく、ベース部１２に複数の発光モジュール２０が並んで配置されてもよい。

実施の形態１に係る照明装置１０は、例えば、発光モジュール２０を下に向けた状態で天井に埋設される、いわゆるダウンライトとして用いられる照明装置である。照明装置１０を使用する際の姿勢に特に限定はないが、実施の形態１では、発光モジュール２０が上向き（Ｚ軸＋側向き）の状態で照明装置１０を図示し、その説明を行う。

発光モジュール２０は、発光装置の一例であって、基板２２と基板２２の主面２２ａに配置された発光部２１とを有する。基板２２は、実施の形態１では矩形の平板状の基板である。基板２２は、熱伝導性が高い材料で構成することが好ましく、例えば、アルミナからなるアルミナ基板により構成される。

なお、基板２２としては、アルミナ基板以外に、窒化アルミニウム等のその他のセラミック基板、アルミニウム、銅等の金属基板、樹脂基板、あるいは、金属と樹脂との積層構造を有するようなメタルベース基板等、各種の基板を採用することができる。

基板２２の主面２２ａに配置された発光部２１は、前方に光を発する１以上の発光素子を有する。

実施の形態１では、発光部２１は、基板２２に実装された１以上のＬＥＤチップ２１ａと、封止部材とを備えている。ＬＥＤチップ２１ａは、基板２２の主面２２ａ上にダイボンディング等によって実装される。

また、実施の形態１では、封止部材は、マトリックス状に配置された複数のＬＥＤチップ２１ａを一括して封止している。

なお、ＬＥＤチップ２１ａとしては、例えば、中心波長が４４０ｎｍ〜４７０ｎｍの青色光を発光する青色ＬＥＤチップが用いられる。

また、封止部材としては、ＬＥＤチップ２１ａを封止してＬＥＤチップ２１ａを保護するとともに、ＬＥＤチップ２１ａからの光を波長変換する蛍光体を含む樹脂である蛍光体含有樹脂が例示される。

具体的には、封止部材として、例えば、ＬＥＤチップ２１ａが青色ＬＥＤである場合、白色光を得るために、ＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）系の黄色蛍光体粒子をシリコーン樹脂に分散させた蛍光体含有樹脂を用いることができる。これにより、発光部２１（封止部材）からは、蛍光体粒子によって波長変換された黄色光とＬＥＤチップ２１ａからの青色光とによって白色光が放出される。

なお、実施の形態１では、丸型の発光部２１を例示したが、発光部２１の全体形状は丸型のものに限定されない。例えば、発光部２１の全体形状として角型が採用されてもよい。

また、封止部材による複数のＬＥＤチップ２１ａの封止の態様に特に限定はない。例えば、複数のＬＥＤチップ２１ａを個別に封止してもよく、複数のＬＥＤチップ２１ａをラインごとに封止してもよい。

また、ＬＥＤチップ２１ａからの光の波長変換の必要がない場合などにおいて、基板２２に配置された１以上のＬＥＤチップ２１ａが封止部材によって封止されていなくてもよい。

また、基板２２の主面２２ａには、一対の電極２４が配置されている。これら電極２４に接続された配線パターン（図示せず）を介して、発光部２１が有する複数のＬＥＤチップ２１ａのそれぞれに、発光するための電力が供給される。

上記のように光源としてＬＥＤチップ２１ａを有する発光モジュール２０は、ベース部１２に固定される。

ベース部１２は、実施の形態１では金属製の円柱台であり、配置面１３に、発光モジュール２０が面接触して配置されることで、発光モジュール２０で発生する熱を効率よく放出することができる。つまり、ベース部１２は、発光モジュール２０の熱を拡散させるヒートシンクとして機能する部材である。

なお、ベース部１２の形状は円柱台に限定されず、例えば直方体であってもよい。また、ベース部１２は、例えば、発光モジュール２０が配置される領域を囲む壁部を有してもよい。

取付板１４は、発光モジュール２０に対して枠体として機能する樹脂製の部材であり、ホルダ３０とともに発光モジュール２０の取り付けに用いられる。

発光モジュール２０は、ホルダ３０、ホルダ１３０、及び取付板１４によってベース部１２に固定される。具体的には、発光モジュール２０は、ホルダ３０、ホルダ１３０、及び取付板１４の各部品が、ネジ８０によってベース部１２にネジ止めされることにより固定される。実施の形態１では、矩形の発光モジュール２０の対角線上の２箇所を押さえるように、ホルダ３０及びホルダ１３０の２つのホルダが配置されている。

ホルダ３０とホルダ１３０とは、挿入孔３２の配置等が異なるが、実質的に同一の機能を有する部品である。ホルダ３０に対応する接触端子３５及びホルダ１３０に対応する接触端子１３５も同様に、実質的に同一の機能を有する部品である。以下では、ホルダ３０について詳細に説明するが、ホルダ３０についての特徴は、ホルダ１３０にも適用される。

［ホルダの構成］
次に、ホルダ３０の構成について、図１に加えて図２を参照しながら説明する。図２は、ホルダの構成を説明するための図である。図２の（ａ）は、上面図（Ｚ軸＋側から見た図）であり、図２の（ｂ）は、側面図（Ｙ軸＋側から見た図）であり、図２の（ｃ）は、図２の（ａ）のＡ−Ａ線における断面図である。

ホルダ３０は、本体部３１と、発光モジュール２０と電気的に接続される接触端子３５と、を備える。

まず、本体部３１について説明する。

本体部３１は、挿入孔３２が設けられた、接触端子３５の一部を収容する部材である。本体部３１は、例えばＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）などの絶縁性を有する合成樹脂を成型することで作製される。

挿入孔３２は、配置面１３に対して斜めに交差する孔軸４０を有する穴であり、電線が挿入される。つまり、ホルダ３０では、電線が、ベース部１２の配置面１３に対して斜めに挿入される。挿入された電線は、本体部３１の内部に収容される。

挿入孔３２の本体部３１の外側の径は、挿入孔３２の本体部３１の内側の径よりも大きい。また、挿入孔３２を形成する本体部３１の内周面の一部は、本体部３１の外側から内側に向かうにつれて縮径するテーパ状に形成されている。このような構成により、電線挿入の作業性を向上させることができる。

なお、挿入孔３２に挿入される電線は、例えば天井の裏側に配置された点灯装置と接続されており、例えばベース部１２に設けられた孔（図示せず）、または、天井のベース部１２の埋設位置の近傍の孔を介して、ベース部１２の配置面１３側に引き出されている。点灯装置は、例えば商用電源を、発光モジュール２０の発光に適した特性の電力に変換する装置である。

ここで、図２の（ｃ）に示されるように、本体部３１の内面のうち挿入孔３２を形成する縁部分には、本体部３１の内側に向かって突出した突出部３３が設けられる。突出部３３は、ホルダ３０の特徴構成であり、詳細については後述する。

本体部３１の内部には、接触端子３５の一部と、電線の一部とを収容する空間４２が設けられ、空間４２は、挿入孔３２を介して本体部３１の外側の空間とつながっている。

また、本体部３１には、本体部３１をベース部１２に固定するためのネジ８０を貫通させる貫通孔４１が設けられている。ベース部１２の配置面１３には、ネジ８０がねじ入れられるネジ穴（図示せず）が設けられている。

また、本体部３１には、第一押し当て部４５と、第二押し当て部４６とが設けられる。第一押し当て部４５及び第二押し当て部４６は、発光モジュール２０をベース部１２に押し当てる機能を有する。

次に、接触端子３５について図３をさらに用いて説明する。図３は、接触端子３５の外観斜視図である。

接触端子３５は、いわゆる速結端子であって、接触部３６と、保持部３７と、第一端子本体部３８と、第二端子本体部３９とを備える。なお、これらの各部位は、一つの板状の金属（例えば、銅）に対して、屈曲加工、折り曲げ加工、及び、切り起こし加工等が施されることによって形成される。

接触部３６は、接触端子３５のうち湾曲した板状の部分であり、第二端子本体部３９のＹ軸＋側の端部に接続されている。接触部３６は、本体部３１の外部であって、貫通孔４１の近傍に配置され、接点部３６ａにおいて電極２４に接触する。接触部３６は、板バネとして機能し、発光モジュール２０をベース部１２に押し当てる。なお、ホルダ３０のように、接触部３６が貫通孔４１の近傍に設けられれば、接触部３６と電極２４との接触を維持しやすい効果が得られる。なお、発光モジュール２０のベース部１２への押し当ては、第一押し当て部４５、第二押し当て部４６、及び接触部３６のうち１以上の部位により行われればよい。

保持部３７は、少なくとも一部が本体部３１の内部（空間４２）の孔軸４０上に配置され、挿入孔３２に挿入された電線を保持する。保持部３７は、第一端子本体部３８に接続され、第一端子本体部３８から切り起こされることにより形成される略矩形板状の部位である。

保持部３７は、具体的には、三角形の鎖状部３７ａにおいて、電線の端部をガイドする。鎖状部３７ａは、保持部３７のうち、第一端子本体部３８と接続された端部と反対側の端部（Ｘ軸＋側の端部）に設けられ、孔軸４０上に位置する。

第一端子本体部３８は、端子本体部の一例であって、保持部３７が切り起こされることにより、矩形の枠体状に形成されている。第一端子本体部３８は、第二端子本体部３９のＸ軸＋側の端部に接続され、本体部３１の挿入孔３２が設けられた内面に沿って配置される。

第二端子本体部３９は、ベース部１２と本体部３１との間に配置される。第二端子本体部３９には、開口が設けられ、当該開口には本体部３１の凸部が挿入される。これにより、接触端子３５は、本体部３１に取り付けられる。

以上のような構成のホルダ３０（及び取付板１４）は、ベース部１２の配置面１３に面接触した状態の発光モジュール２０の上からベース部１２に取り付けられる。具体的には、ホルダ３０は、接触端子３５（接触部３６）が発光モジュール２０の電極２４に接触した状態で、貫通孔４１を貫通したネジ８０によってベース部１２に固定される。

このとき、発光モジュール２０の電極２４が接触部３６（接点部３６ａ）によって押さえられることにより、発光モジュール２０は、ベース部１２に押し当てられる。これにより、発光モジュール２０とベース部１２とが固定され、発光モジュール２０とベース部１２とが機械的及び熱的に接続される。また、ホルダ３０（接触端子３５）と発光モジュール２０とが電気的に接続される。

なお、実施の形態１では、一対のホルダ（ホルダ３０及びホルダ１３０）が、発光モジュール２０をベース部１２側に押し当てることで、発光モジュール２０がベース部１２に固定される。

このように、ホルダ３０は、発光モジュール２０と電気的に接続された状態で発光モジュール２０をベース部１２に固定することができる。また、ホルダ３０は、電線から供給される電力を、接触端子３５を介して発光モジュール２０に供給することができる。

［特徴構成と効果］
ホルダ３０においては、上述の突出部３３が特徴的な構成である。以下、このような特徴構成について図４を用いて説明する。図４は、図２の（ｃ）の破線Ｂで囲まれた領域の拡大図である。

図４の（ａ）に示されるように、本体部３１の挿入孔３２が設けられた内面３１ａのうち挿入孔３２を形成する縁部分には、本体部３１の内側に向かって突出した突出部３３が設けられる。なお、内面３１ａは、孔軸４０に直交する平面である。

突出部３３は、具体的には、内面３１ａよりも本体部３１の内側に向かって突出している。突出部３３は、孔軸４０に対して傾いて挿入される電線９０（より詳細には、電線９０の絶縁被覆のない端部である芯線部９０ａ）に当接することによって電線９０の挿入角度を規制する機能を有する。

挿入孔３２には、孔軸４０に沿った方向に電線９０が挿入されることが望ましい。しかしながら、図４の（ｂ）に示されるように、電線９０が孔軸４０に対して傾いて挿入されることが考えられる。電線９０が孔軸４０に対して大きく傾いた状態で挿入されて保持部３７に保持されているときには、外力によって電線９０が保持部３７から外れやすいという課題が生じる。つまり、電線９０が孔軸４０に対して傾いて挿入されることは、電線９０の接触端子３５への接続の確実性（接続信頼性）の低下につながる。

ここで、挿入孔３２の孔軸４０の方向の長さ（本体部３１のうち挿入孔３２を形成する部分の孔軸４０の方向における厚み）を長くすることにより、電線９０の孔軸４０に対する傾きを規制することができる。しかしながら、本体部３１の外側に向かって本体部３１の厚みを増やすと、本体部３１の外形寸法が大きくなってしまうという新たな課題が生じる。

これに対し、ホルダ３０のように、本体部３１の内側に向かって突出した突出部３３が設けられれば、外形寸法を大きくすることなく、電線９０の孔軸４０に対する傾きを規制することができる。この結果、電線９０の接触端子３５への接続の確実性を向上させることができる。なお、突出部３３が設けられた場合の、保持部３７に保持された電線９０に対する引き回しまたは回転等の外力に対しての本体部３１の強度は、本体部３１の外側に向かって本体部３１の厚みを増やした場合と変わらない。

また、ホルダ３０では、接触端子３５の第一端子本体部３８は、少なくとも一部が内面３１ａに沿って配置され、保持部３７は、突出部３３を避けるように第一端子本体部３８から切り起こされることにより形成されている。

これにより、突出部３３の端面３３ａと、保持部３７とを近接させて配置することができ、電線９０が斜めから挿入された場合の保持部３７への負荷を軽減することができる。

また、図４の（ａ）に示されるように、本体部３１の挿入孔３２が設けられた内面３１ａを含む平面と、突出部３３の端面３３ａを含む平面とは、鋭角（図中の角度Ｃ）をなしている。

具体的には、図４の（ａ）においては、突出部３３のうち下方寄り（ベース部１２寄り）の部分が、上方寄りの部分よりもさらに突出している。これにより、孔軸４０よりも上方（Ｚ軸＋側）から挿入される電線９０の孔軸４０に対する傾きを効果的に規制することができる。

なお、孔軸４０よりも下方（Ｚ軸−側）から挿入孔３２に電線９０が挿入されることが多いような場合には、突出部３３のうち上方寄りの部分を、下方寄りの部分よりもさらに突出させるとよい。

（その他の実施の形態）
以上、実施の形態１に係る照明装置について説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。

例えば、上記実施の形態では、２つのホルダによって発光モジュール２０がベース部１２に固定されている。しかし、発光モジュール２０のベース部１２への固定に用いるホルダの数に特に限定はない。

例えば、比較的に小さなサイズの発光モジュール２０をベース部１２に固定する場合、ホルダの数は１つであってもよい。この場合、ホルダに電気的に接続されない電極２４は、ホルダとは異なる部材から電力の供給を受けてもよい。また、この場合、当該部材とホルダとで、発光モジュール２０をベース部１２に安定的に固定するための固定力を得てもよい。

また、例えば、サイズまたは重量が比較的大きな発光モジュール２０をベース部１２に固定する場合、３以上のホルダが用いられてもよい。例えば、平面視において矩形の発光モジュール２０の４つの角部のそれぞれに、ホルダが配置されてもよい。この場合、電極２４に電気的に接続されない少なくとも２つのホルダのそれぞれは、発光モジュール２０への電力供給の役目を担わず、発光モジュール２０の固定のみを目的として用いられてもよい。

また、発光モジュール２０が有する発光部２１は、基板２２の主面２２ａ上に実装された１以上のＬＥＤチップを有するとした。しかし、発光部２１は、ＬＥＤチップに換えて、表面実装型（ＳＭＤ：ＳｕｒｆａｃｅＭｏｕｎｔＤｅｖｉｃｅ）ＬＥＤを有してもよい。ＳＭＤ型ＬＥＤは、樹脂成型されたキャビティの中にＬＥＤチップを実装して当該キャビティ内に蛍光体含有樹脂を配置したパッケージ型のＬＥＤ素子である。

また、発光モジュール２０が光源として採用とする発光素子はＬＥＤに限定されず、半導体レーザ等の半導体発光素子、有機ＥＬ（ＥｌｅｃｔｒｏＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）または無機ＥＬ等の発光素子が採用されてもよい。

その他、上記実施の形態および変形例に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態、および、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で上記実施の形態および変形例における構成要素および機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。

１０照明装置
１２ベース部
１３配置面
２０発光モジュール
２４電極
３０、１３０ホルダ
３１本体部
３１ａ内面
３２挿入孔
３３突出部
３３ａ端面
３５、１３５接触端子
３６接触部
３７保持部
３８第一端子本体部（端子本体部）
４０孔軸
４１貫通孔
８０ネジ
９０電線

Claims

ベース部の配置面に配置される発光モジュールを前記ベース部に固定するためのホルダであって、
前記配置面に対して斜めに交差する孔軸を有する挿入孔が設けられた本体部と、
前記本体部の内部の前記孔軸上に配置されて前記挿入孔に挿入された電線を保持する保持部と、前記発光モジュールに設けられた電極に接触する接触部とを有する接触端子とを備え、
前記本体部の内面のうち前記挿入孔を形成する縁部分には、前記本体部の内側に向かって突出した突出部が設けられる
ホルダ。
前記本体部の前記挿入孔が設けられた内面を含む平面と、前記突出部の端面を含む平面とは、鋭角をなす
請求項１に記載のホルダ。
前記接触端子は、さらに、少なくとも一部が、前記挿入孔が設けられた内面に沿って配置される端子本体部を有し、
前記保持部は、前記突出部を避けるように前記端子本体部から切り起こされることにより形成される
請求項２に記載のホルダ。
前記突出部は、前記孔軸に対して傾いて挿入される電線に当接することによって当該電線の挿入角度を規制する
請求項１〜３のいずれか１項に記載のホルダ。
前記接触部は、前記本体部の外部に配置され、前記電極に接触することにより前記発光モジュールを前記ベース部に押し当てる
請求項１〜４のいずれか１項に記載のホルダ。
前記本体部には、当該本体部を前記ベース部に固定するためのネジが挿入される貫通孔が設けられ、
前記接触部は、前記本体部の外部であって、前記貫通孔の近傍に配置される
請求項１〜５のいずれか１項に記載のホルダ。
前記挿入孔の前記本体部の外側の径は、前記挿入孔の前記本体部の内側の径よりも大きい
請求項１〜６のいずれか１項に記載のホルダ。
ベース部と、
前記ベース部の配置面に配置される発光モジュールと、
前記発光モジュールを前記ベース部に固定するためのホルダとを備え、
前記ホルダは、
前記配置面に対して斜めに交差する孔軸を有する挿入孔が設けられた本体部と、
前記本体部の内部の前記孔軸上に配置され、前記挿入孔に挿入された電線を保持する保持部と、前記発光モジュールに設けられた電極に接触する接触部とを有する接触端子とを備え、
前記本体部の内面のうち前記挿入孔を形成する縁部分には、前記本体部の内側に向かって突出した突出部が設けられる
照明装置。