JP2018081893A - 照明装置 - Google Patents
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Abstract
Description
スポットライトは、LEDを光源として有する灯具と、ダクトレールへ取り付けられ電源プラグや固定プラグを有するプラグボックスと、灯具とプラグボックスとを連結するアームとを備える(例えば特許文献1、2)。プラグボックスには灯具のLEDに電力を供する点灯回路部が収容されている。
本発明は、点灯回路部を灯具に設けた場合でも灯具を小型化できる照明装置を提供することを目的とする。
実施形態の一態様に係る照明装置は、設置面に対して灯具がアームにより回転自在に支持されてなる照明装置において、前記灯具は、光源としての発光素子を備える光源部と、前記発光素子へ点灯電力を供給する点灯回路部と、前記光源部を表側に搭載し且つ前記発光素子の熱を裏側から放出する放熱部とを内部に収容して備え、前記灯具の表裏方向と直交する方向から前記灯具を見たとき、前記点灯回路部は、前記放熱部の裏側であって前記放熱部と重ならない位置に配されている。
別態様に係る照明装置において、前記点灯回路部は前記放熱部に固定されている回路支持アームに取り付けられている。これにより、点灯回路部を容易に設けることができる。
別態様に係る照明装置において、前記放熱部は、前記光源部が搭載される平板状のベース板と、前記ベース板から裏側に延伸する複数枚の平板状のフィンとを備え、前記回路支持アームは、前記フィンの延伸方向に起立する一対の板状の起立部と、前記起立部の起立先端同士を連結する板状の連結部とを有し、前記点灯回路部は前記連結部に取り付けられている。これにより、簡単な構造で点灯回路部を回路支持アームに取り付けることができる。
別態様に係る照明装置において、前記点灯回路部は、点灯回路を構成する回路部品が実装された回路用基板が前記ベース板と平行な状態で、絶縁体を介して前記連結部に取り付けられている。これにより、点灯回路部の絶縁性を確保できる。
別態様に係る照明装置において、前記点灯回路部は、点灯回路を構成する回路部品が実装された回路用基板が前記ベース板と平行な状態で前記連結部に取り付けられ、前記点灯回路部と前記連結部の間に空間を有している。
別態様に係る照明装置において、前記回路支持アームは、前記アームに回転自在に連結される連結部を前記一対の起立部に有する。これにより、簡単な構造で灯具とアームとを連結できる。
1.概要
実施形態について図1〜図2を用いて説明する。
照明装置1は、天井等の設置面に設けられたダクトレール(図示省略)に取り付けられて使用する、所謂、スポットライトである。
照明装置1は、LED素子311を光源として備える灯具3と、ダクトレールに取り付けられるアタッチメント5と、LED素子311に点灯電力を供給する点灯回路部34と、灯具3とアタッチメント5とを連結するアーム7とを備える(図9及び図10参照)。
ここで、設置面と直交する方向を垂直方向とし、設置面と平行な方向を平行方向とする。設置面が例えば天井の場合、垂直方向は上下方向となり、平行方向は水平方向となる。
照明装置1は点灯回路部34を灯具3に備える。これにより、アタッチメント5を小型化できる。
本明細書では、天井等の設置面側を裏側とし、設置面から離れる側を表側とする。例えば、アタッチメント5に対して灯具3が位置する側(床面側)は表側となる。なお、垂直方向は表裏方向と同じ方向となる。また、灯具3から光が出射される方向を前方とする。例えば、灯具3が下方を向いている場合、床側が前方となり、天井側が後方となる。
以下、各部について説明する。
アタッチメント5は、図1及び図2に示すように、ダクトレールの溝に係止する一対の係止片51と、ダクトレール内の一対の給電端子と接触する一対の電極52と、アーム7が取付けられる取付部53(図4参照)と、ダクトレールから外れるのを防止するストッパー54とをアタッチメント本体55に有する。
アタッチメント本体55は、図5に示す半円筒状の第1アタッチメント本体56と、図6に示す半円筒状の第2アタッチメント本体57とで構成され、両者は図1の(b)に示す結合具(ねじ)81により結合されている。
係止片51は、その半分ずつ(図5中の「51a」及び図6中の「51b」である)を一体で有する第1アタッチメント本体56と第2アタッチメント本体57とを結合することにより、構成される。
電極52は、第1アタッチメント本体56の溝561に配され、第2アタッチメント本体57の嵌合凸部571と嵌合溝部572とが溝561に嵌合することで、アタッチメント本体55に固定される。電極52の一端521はロッド529、ケーブル(図示省略)を介して灯具3内の点灯回路部34と接続される。
アタッチメント5とアーム7との取り付けには中空ボルト83が利用される。取付部53はアタッチメント本体55内に配されたナット531等により構成される。なお、ナット531が緩むのを防止するための波ワッシャ532や回転止め金具533,534等がナット531に合わせて設けられている。なお、取付部53は第1アタッチメント本体56及び第2アタッチメント本体57の表側の孔付端563,573により支持される。
ストッパー54は、図4に示すように、表裏方向に移動可能に支持されたストッパー片541が付勢バネ543により裏側へと付勢され、ストッパー片541の裏側端部541aがダクトレールの溝に嵌合する。これにより、アタッチメント5のダクトレールに対する回転が規制される。
図1、図2及び図7を用いて説明する。
アーム7は円柱状のアタッチメント5の表側の面(壁)の中央に取り付けられている。アーム7は、中空の「U」字をし、「U」字の開口側が表側に位置するように取り付けられる。アーム7は、図7に示すように、第1アーム本体71、第2アーム本体73、金属プレート75、一対のキャップ77から構成される。
図8〜図17を用いて説明する。
灯具3は、光源としてのLED素子311を備える光源部31と、LED素子311へ点灯電力を供給する点灯回路部34と、光源部31を表側に搭載し且つ点灯中のLED素子311の熱を裏側から放出する放熱部35とを備える。ここで、LED素子311は発光素子の一例に相当する。
灯具3は、光源部31、点灯回路部34及び放熱部35を収容するための主カバー39を備える。点灯回路部34は、灯具3を側方(前後方向と直交する方向)から見たとき(図8である)に、放熱部35と重ならない位置に配されている。ここでは点灯回路部34は放熱部35の後方に配されている。
以下、各部について説明する
図9から図13、特に図12、図13を用いて説明する。
光源部31は、LED素子311をLED用基板312に実装されてなるモジュールタイプで備える。なお、LED素子311がLED用基板312に実装されたものをLEDモジュール310とする。LED素子311はLED用基板312の円板部312aの中心位置と円周上とに実装される。
LED用基板312は、点灯回路部34に接続されたケーブル(図示省略)と接続するための一対のコネクタ314を、円板部312aから外方に張り出す張出部312bに備える。なお、一対のコネクタ314間には張出部312bの周縁から中心に向かう凹部312cがあり、当該凹部312cに点灯回路部34に接続するケーブルを固定するための固定具318(図9及び図10参照)が嵌合する。
レンズ体320は、図12及び図13に示すようにLED素子311に対して対向配置されたレンズ部321と、複数個のレンズ部321を前端で連結する連結板部322と、連結板部322の周縁から後方の延伸する筒部323と、レンズ体320を放熱部35に固定するための固定部324とを一体で有する。
筒部323の内周は、図8や図11に示すように、LED用基板312の外周よりも大きく構成され、LED用基板312の外周側に配された前カバー330の内鍔部332に後端面が当接する状態で、筒部323が放熱部35に取り付けられる。
前カバー330は、図12及び図13に示すように、筒部331と、筒部331の後側開口端部から内側に延伸する内鍔部332とを有している。内鍔部332は、図8及び図11に示すように、レンズ体320の筒部323と放熱部35のベース板351との間に配され、レンズ体320と放熱部35とで挟持される。内鍔部332の内周形状はLED用基板312の外観形状と略一致する。なお、前カバー330は装着状態では主カバー39と連続しているように設けられている(図1及び図2参照)。
図11、図14及び図15を用いて説明する。
点灯回路部34は、アタッチメント5を介してダクトレールから受電した電力を、光源部31を点灯させるための電力に変換する。点灯回路部34は、点灯回路を構成する回路部品341と、回路部品341を実装する回路用基板343とを備える。
回路用基板343は主カバー39における横断面の内周形状と同じ形状をしている。ここでは円形状をしている。回路用基板343は接続端子343aを有している(図15参照)。接続端子343aにはアタッチメント5に接続されたケーブル(図示省略)が接続される。回路用基板343は接続端子343aの外周側にケーブル固定用の凹み343bを有している。
点灯回路部34は回路用基板343が前後方向と直交する状態で放熱部35の後方に配されている。点灯回路部34は絶縁体である取付部材36を介して放熱部35に固定具(例えばねじ91)により固定される。
図11〜図15を用いて説明する。
(3−1)放熱機能
放熱部35は、LEDモジュール310を前面に搭載するベース板351と、ベース板351から後方に延伸する複数枚の平板状のフィン353とを備える。点灯中にLEDモジュール310から発生した熱はベース板351を経由してフィン353から放出される。放熱部35は点灯回路部34を支持するための支持部材を備える。ここでの支持部材は、「コ」字状をする回路支持アーム355により構成される。
ベース板351は、図12に示すように、LED用基板312の凹部312cに対応した部位に凹部351aを有している。凹部351aには点灯回路部34とLED用基板312とを接続するケーブル用の固定具318が嵌合する(図9及び図10参照)。
ベース板351はバーリング加工されたねじ孔351b,351cを有している。ねじ孔351bはLED用基板312を固定するためのもので、図9及び図10に示すねじ87が螺合する。ねじ孔351cはレンズ体320を固定するためのもので、図9及び図10に示すねじ89が螺合する。
図11から図15を用いて説明する。
回路支持アーム355は「コ」字状の開口側端が外方に屈曲したような形状をしている。回路支持アーム355は、図9及び図10に示すように、ベース板351から起立する一対の起立部355aと、一対の起立部355aの後端を連結する連結部355bと、一対の起立部355aの前端から外方へ屈曲する屈曲部355cとを有している。
回路支持アーム355は灯具3とアーム7とを連結する連結部を一対の起立部355aに有する。灯具3とアーム7との連結には、図7に示すように、中空ボルト85が利用され、中空ボルト85が連結部の一例であるねじ孔355dに螺合する。
回路支持アーム355は一枚の金属製の薄板をプレスして形成されている。灯具3の重量を支えるに十分な機械的強度を必要とするため、ここでは厚さ1.5[mm]のアルミニウム板を使用している。厚さは、1[mm]以上、2[mm]以下が望ましい。ここでの固定は溶接を利用しているが、ねじやリベットで固定してもよい。
図9〜図11、図14及び図15、特に図14及び図15を用いて説明する。
取付部材36は絶縁性を有する樹脂材料により構成されている。これにより、点灯回路部34と金属製の放熱部35との間で絶縁性が確保できる。取付部材36は、前方から見たときに、点灯回路部34が隠れるような形状及び大きさを有している。具体的には、取付部材36は回路用基板343と同じ円形状をする板部361を有している。これにより、放熱部35で熱せられて上昇する空気が点灯回路部34に直接が触れるようなことを少なくできる。つまり、板部361は遮熱板としての機能を有する。
取付部材36は板部361の中央に孔付きボス361aを有する。孔付きボス361aは円筒状である。取付部材36は板部361の周縁であって周方向に間隔をおいて複数個の孔無しボス361bを有している。孔無しボス361bは3個以上が好ましく、ここでは4個ある。4個の孔無しボス361bのうち、孔付きボス361aを挟んで対向する2個の孔無しボス361bにはさらに後方に突出する突起361c,361dが設けられている。突起361c,361dは大きさ(突出方向と直交する断面の面積)が異なる。突起361cは回路用基板343の欠け343cに嵌合し、突起361dは欠け343dと嵌合する(図14参照)。突起361cと361dが非対称であることから、回路用基板343は取付部材36に対して一義的に円周方向の位置決めがなされる。
孔付きボス361aと孔無しボス361bの突出量は同じである。これにより点灯回路部34を安定した状態で支持できる。
2個のリブ361fと孔付きボス361eとは連続して形成されている。これにより、リブ361f、孔付きボス361eの強度を確保できる。2個のリブ361fと孔付きボス361eの突出量は同じである。これにより取付部材36を、平板状の連結部355bに直に載置するのと同程度に安定した状態で回路支持アーム355に載置できる。
更に、リブ361fと孔付きボス361eによって板部361が回路支持アーム355から持ち上げられ、板部361とフィン353の裏側先端との間に空間が確保されている。この空間は、放熱部35の中央部(中心軸)付近で熱交換した空気が滞ることなく板部361の外周方向に流し出すのに十分な幅の通路を形成している。
取付部材36は、回路用基板343の凹み343bに対応して、板部361の外周側にケーブル固定用の凹み361jを有している。
主に図9、図10、図16及び図17、特に図16及び図17を用いて説明する。
主カバー39は光源部31、点灯回路部34、放熱部35を収容する。主カバー39は主カバー本体37と蓋体38とを備える。
主カバー本体37は筒状、ここでは円筒状をしている。主カバー本体37は、後部側に位置する筒部372と、前部側に位置するテーパ部371とを有する。テーパ部371は前後方向の略中央から前側に移るにしたがって拡径する前広がりのテーパ形状をしている。主カバー本体37の前側部分は前拡がりのテーパ部371となっている。主カバー本体37は、中心軸に沿う方向に延伸する貫通溝371aをテーパ部371に有する。貫通溝371aは周方向に等間隔をおいて複数個設けられている。貫通溝371aにより放熱部35への空気の供給が可能となる。
主カバー本体37はアーム7用の取付部をテーパ部371に有している。取付部は一対の貫通孔371bにより構成されている。貫通孔371bには図8、図9及び図10に示す鍔付きカラー357が挿入される。なお、図3に示すように、鍔付きカラー357内部を中空ボルト85が挿通して回路支持アーム355のねじ孔355dに螺合する(図12及び図13)。
主カバー本体37は中心軸と平行な複数本のリブ371cをテーパ部371の内周面に有している。リブ371cの前端面で放熱部35のベース板351を支持する。主カバー本体37は中心軸と平行なリブ371dをテーパ部371の内周面に有している。ここでは2本のリブ371dが近接して設けられている(図9参照)。2本のリブ371dは他のリブ371cよりも前側に延伸し、放熱部35のベース板351の欠け部351dに嵌合する。これにより、放熱部35が主カバー本体37に位置決めされる。
蓋体38は2枚の平板が空間を隔てて略平行に配された板状の蓋本体381を有している。蓋本体381は主カバー本体37の後端開口と同じ形状(ここでは円形状である)をし、後端開口に嵌合する。
蓋本体381は、前側に位置する平板に形成された複数本のスリット381aと,後側に位置する平板に形成された複数本のスリット381bを有している。スリット381aは、その延伸方向が平行に設けられ、延伸方向と直交する方向に間隔をおいて設けられている。スリット381bは、スリット381aと延伸方向が同じであり、延伸方向と直交する方向に間隔をおいて設けられている。前側のスリット381aと後側のスリット381bは、前後方向から見たときに、スリット381a,381bの延伸方向と直交する方向に交互に存在している。つまり、複数本のスリット381a,381bは梯子状パターンで前後多段(2段)の千鳥状に配されている。また、スリット381a,381bは前後方向に空間を隔てている。これにより、放熱部35で熱交換した空気が滞ることなく蓋体38を通過できると共に、後方から見たときに主カバー本体37の内部に収納された点灯回路部34が、視覚的に見え難く構成されている。
1.アタッチメント
実施形態におけるアタッチメント5は、円柱状をしていたが、他の形状であってもよい。他の形状としては、直方体状、立方体状等がある。また、アッタチメントは中空状であってもよい。
アタッチメント5は、内部に点灯回路を構成する回路部品を収容していないが、回路部品の一部を収容してもよい。例えば、商用電源を直流電源に変換するAD変換回路を構成する回路部品を収容し、直流電源からLED素子に供給する直流電源に変換するDD変換回路を構成する回路部品を灯具内に収容してもよい。
実施形態のアーム7は「U」字状の構造を有しているが、他の構造であってもよい。他の構造として、例えば、1本の中空ロッドでアタッチメントと灯具とを連結してもよい。
(1)光源部
実施形態における光源部31は複数個のLED素子311を備えていたが、1個のLED素子を備えてもよい。LED用基板312は円形状をしていたが、LED素子の実装パターンや主カバーの形状によっては他の形状でもよい。また、LED用基板の中央にLED素子を実装しない場合、LED用基板は環状であってもよい。LED素子311の発光色は1色であったが、発光色の異なるLED素子を備えて調色可能な構成としてもよい。
実施形態におけるレンズ体320は集光機能を有するが、他の機能を有する光学体であってもよい。他の機能の光学体としては、平行光に変換するコリメートレンズや、拡散機能を有する拡散部材(例えば、ドーム状のカバーの内面に拡散処理を施したもの)等がある。また、光学体に代えて、LED素子を保護する透光性材料から構成される保護カバーを利用してもよい。
実施形態における点灯回路部34は、LED素子311を点灯及び消灯する点灯回路を備えているが、例えば、調光点灯用の調光回路や調色点灯用の調色回路を含んでもよい。
実施形態の点灯回路部34は1枚の回路用基板343を備えているが、複数枚の回路用基板を備えてもよい。但し、複数枚の回路用基板を用いる場合、面積が最大の回路用基板は放熱部の後方であって前後方向と直交する方向から見たときに重ならない部位に配する必要がある。
実施形態の回路部品341は回路用基板343の後面側に実装されているが、例えば、耐熱性の高い部品を回路用基板の前面側に実装してもよい。なお、回路用基板343は放熱部35に対して間隔をあけて設けられているので、実装に関して特に問題ない。
実施形態における取付部材36は、点灯回路部34の回路用基板343と離間する状態で点灯回路部34を支持しているが、例えば、点灯中のLED素子の発熱量を抑えたり、耐熱性のある回路部品を用いたりして、点灯用基板と密着する状態で点灯回路部を支持してもよい。
実施形態における取付部材36は、放熱部35と離間する状態で回路支持アーム355に取り付けられているが、例えば、点灯中のLED素子の発熱量を抑えることができれば、回路支持アームと密着する状態で取り付けられてもよい。
実施形態における取付部材36は、回路用基板343と略同じ大きさ、形状に構成されていたが、前方から見たときに、点灯用基板が取付部材により隠れるのが好ましい。この観点から、取付部材の板部は、点灯用基板の直径を一辺の長さとする略正方形状であってもよい。
実施形態における取付部材36は離間部として「+」字状のリブ361fを利用しているが、ボスを利用してもよい。この際、回路支持アーム側に孔や穴を設け、ボスの前端部に突起を設けることで位置決めが可能となる。
実施形態における取付部材36は放熱部35に取り付けられているが、例えば、主カバーに取り付けるようにしてもよい。この際、取付部材と放熱部と離間させることが好ましい。また、空気の流れが悪いような場合、取付部材の板部に貫通孔を設けてもよい。
実施形態における放熱部35は、ベース板351と複数個のフィン353と回路支持アーム355とを有している。回路支持アーム355はベース板351に固定されていたが、例えばフィン353の平面と直交する方向の両側に位置するフィン353に固定してもよい。
実施形態におけるフィン353は「コ」字状をしているが、例えば、「L」字状をしてもよいし、「M」字状をしてもよい。
実施形態における回路支持アーム355は、矩形状の金属薄板を湾曲させているが、例えば、フィン353と同様に幅の広い金属薄板を湾曲させてもよい。
実施形態の主カバー39は主カバー本体37と蓋体38とを備えていたが、例えば、主カバーは主カバー本体と蓋体と前カバー(320)を備えてもよい。この場合、前カバーは、実施形態と同様に放熱部35のベース板351に装着されてもよいし、主カバー本体に装着されてもよい。また、主カバー本体の前側部分を延伸させて、延伸部分で前カバーを構成するようにしてもよい。
3 灯具
5 アタッチメント
7 アーム
31 光源部
34 点灯回路部
35 放熱部
36 取付部材
Claims (6)
- 設置面に対して灯具がアームにより回転自在に支持されてなる照明装置において、
前記灯具は、
光源としての発光素子を備える光源部と、
前記発光素子へ点灯電力を供給する点灯回路部と、
前記光源部を表側に搭載し且つ前記発光素子の熱を裏側から放出する放熱部と
を内部に収納して備え、
前記灯具の表裏方向と直交する方向から前記灯具を見たとき、前記点灯回路部は、前記放熱部の裏側であって前記放熱部と重ならない位置に配されている
照明装置。 - 前記点灯回路部は前記放熱部に固定されている回路支持アームに取り付けられている
請求項1に記載の照明装置。 - 前記放熱部は、
前記光源部が搭載される平板状のベース板と、
前記ベース板から裏側に延伸する複数枚の平板状のフィンと
を備え、
前記回路支持アームは、前記フィンの延伸方向に起立する一対の板状の起立部と、前記起立部の起立先端同士を連結する板状の連結部とを有し、
前記点灯回路部は前記連結部に取り付けられている
請求項2に記載の照明装置。 - 前記点灯回路部は、点灯回路を構成する回路部品が実装された回路用基板が前記ベース板と平行な状態で、絶縁体を介して前記連結部に取り付けられている
請求項3に記載の照明装置。 - 前記点灯回路部は、点灯回路を構成する回路部品が実装された回路用基板が前記ベース板と平行な状態で前記連結部に取り付けられ、前記点灯回路部と前記連結部の間に空間を有している
請求項3に記載の照明装置。 - 前記回路支持アームは、前記アームに回転自在に連結される連結部を前記一対の起立部に有する
請求項4又は5に記載の照明装置。
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