JP2019021633A - Ｌｅｄ灯具 - Google Patents

Abstract

【課題】奥行きや高さに制限があるとともに浸水の可能性もあり得る収容空間に取付可能なＬＥＤ灯具を提供する。【解決手段】本実施形態に係るＬＥＤ灯具１０では、内部空間に複数のＬＥＤチップ１６が実装された基板１５を収容するレンズ１１は、扁平した筒形状を有する。これにより、直管形のＬＥＤランプのように、ＬＥＤ基板の周囲を覆うレンズが円筒状である場合に比べて収容空間が大きくならない。また、レンズ１１の両側に設けられる一組のエンドキャップ２０とレンズ１１の両端との間には、これらの両者間を液密に密着させるガスケット３０が介在する。これにより、レンズ１１の内部空間に雨水等が入り難くなる。したがって、奥行きや高さに制限があるとともに浸水の可能性もあり得る収容空間にも取り付けられる。【選択図】図１

Description

本発明は、ＬＥＤ灯具に関するものである。

ＬＥＤ灯具として、例えば、下記特許文献１に開示される直管形のＬＥＤランプがある。このような直管形のＬＥＤランプは、従来の蛍光ランプに対して寸法、形状や口金等の互換性を確保するため、円筒状の透明チューブの中に光源（発光ダイオード）が収容されているものが多い。

特開２０１４−３８８５３号公報

しかしながら、光源である発光ダイオードは、特定方向に鋭い指向性で発光するため、光学的には、外形等を特に円筒状にする必要はない。また、高さや奥行きに制限のある空間に収容する場合には、それらの制限を満たすことができず却って円筒状であることがデメリットになることもあり得る。

また、屋外や浸水の可能性がある空間で使用される場合には、雨水等に対する防水構造が必要になるものの、上記特許文献１に開示される直管形のＬＥＤランプではそのような対策が講じられていない。

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、奥行きや高さに制限があるとともに浸水の可能性もあり得る収容空間に取付可能なＬＥＤ灯具を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、特許請求の範囲の請求項１に記載されたＬＥＤ灯具は、扁平した筒形状を有する筒状レンズと、前記筒状レンズの内部空間に収容可能な短冊形状を有するとともに複数の発光ダイオードが実装されたＬＥＤ基板と、前記発光ダイオードが実装されていない前記ＬＥＤ基板の裏側面のほぼ全体を前記筒状レンズの内部空間において支持する支持部材と、前記筒状レンズの両側に設けられ前記支持部材を挟持する一組のキャップと、前記筒状レンズの両端と前記キャップの間に介在してこれらの両者間を液密に密着させる防水部材と、を備えることを特徴とする。

請求項１に記載のＬＥＤ灯具の発明では、内部空間に複数の発光ダイオードが実装されたＬＥＤ基板を収容する筒状レンズは、扁平した筒形状を有する。これにより、直管形のＬＥＤランプのように、ＬＥＤ基板の周囲を覆うレンズが円筒状である場合に比べて収容空間が大きくならない。また、筒状レンズの両側に設けられる一組のキャップと筒状レンズの両端との間には、これらの両者間を液密に密着させる防水部材が介在する。これにより、筒状レンズの内部空間に雨水等が入り難くなる。

また、特許請求の範囲の請求項２に記載されたＬＥＤ灯具は、請求項１に記載されたＬＥＤ灯具において、前記防水部材は、前記筒状レンズの軸方向および前記筒状レンズの径方向の少なくとも一方に位置することを特徴とする。

請求項２に記載のＬＥＤ灯具の発明では、防水部材は、筒状レンズの軸方向および筒状レンズの径方向の少なくとも一方に位置する。これにより、筒状レンズの軸方向に位置する防水部材によって、当該軸方向における筒状レンズとキャップとの間が防水部材を介して液密に密着する。そのため、筒状レンズの径方向からの水等の液体の浸入を防止することが可能になる。また、筒状レンズの径方向に位置する防水部材によって、当該径方向における筒状レンズとキャップとの間が防水部材を介して液密に密着する。そのため、筒状レンズの軸方向からの水等の液体の浸入を防止することが可能になる。

さらに、特許請求の範囲の請求項３に記載されたＬＥＤ灯具は、請求項１に記載されたＬＥＤ灯具において、前記防水部材は、前記筒状レンズの軸方向および前記筒状レンズの径方向の両方に位置してこれらが一体に形成されることを特徴とする。

請求項３に記載のＬＥＤ灯具の発明では、防水部材は、筒状レンズの軸方向および筒状レンズの径方向の両方に位置してこれらが一体に形成される。これにより、このような防水部材によって、筒状レンズの軸方向および径方向の両方向で筒状レンズとキャップとの間が防水部材を介して液密に密着する。そのため、１つの防水部材で、筒状レンズの径方向および軸方向の両方向からの水等の液体の浸入を防止することが可能になる。

また、特許請求の範囲の請求項４に記載されたＬＥＤ灯具は、請求項１に記載されたＬＥＤ灯具において、前記防水部材は、前記筒状レンズの径方向に位置する径方向部と、前記筒状レンズの軸方向に前記径方向部の両側に位置する軸方向部と、を有するとともにこれらを含めて一体に形成されており、前記軸方向部は、一方側が前記筒状レンズと前記キャップの一端側との間に介在し、他方側が前記キャップの他端側の凹部内に収容されることを技術的特徴とする。

請求項４に記載のＬＥＤ灯具の発明では、防水部材は、筒状レンズの径方向に位置する径方向部と、筒状レンズの軸方向に径方向部の両側に位置する軸方向部と、を有する。そして、防水部材は、径方向部と軸方向部を含めて一体に形成されている。また、防水部材の軸方向部は、筒状レンズの軸方向に径方向部の両側に位置する一方側が筒状レンズとキャップの一端側との間に介在し、筒状レンズの軸方向に径方向部の両側に位置する他方側がキャップの他端側の凹部内に収容される。これにより、防水部材は、その軸方向部が筒状レンズの軸方向の両側において保持されるため、例えば、筒状レンズの軸方向に外力が加わっても筒状レンズやキャップから外れ難くなる。そのため、例えば、防水部材がゴム系材料から構成されており径方向部が外部に露出している場合において、当該径方向部に相当圧の外力が加わったとしても防水部材が外れたり、防水部材の一部が外れかかったりすることを抑制することが可能になる。

また、特許請求の範囲の請求項５に記載されたＬＥＤ灯具は、請求項４に記載されたＬＥＤ灯具において、前記軸方向部の一方側は、前記筒状レンズの径方向に肉厚が厚くなる厚肉部を有することを技術的特徴とする。

請求項５に記載のＬＥＤ灯具の発明では、軸方向部の一方側は、筒状レンズの径方向に肉厚が厚くなる厚肉部を有することから、このような厚肉部を有することなく、筒状レンズの径方向に肉厚が薄い場合に比べて、防水部材やキャップの組付性が向上する。即ち、防水部材がゴム系材料から構成されており当該一方側の肉厚が薄い場合に比べて、軸方向部の一方側に当該厚肉部が存在することにより、筒状レンズにキャップを取り付ける際にこれらの間に位置する防水部材の軸方向部の一方側が変形し難い。そのため、キャップを筒状レンズに容易に取り付けることが可能になる。これにより、防水部材やキャップの組付性が向上する。

また、特許請求の範囲の請求項６に記載されたＬＥＤ灯具は、請求項５に記載されたＬＥＤ灯具において、前記キャップの一端側は、前記厚肉部が係合する段差部を有することを技術的特徴とする。

請求項６に記載のＬＥＤ灯具の発明では、キャップの一端側は、厚肉部が係合する段差部を有することから、防水部材の軸方向部の一方側が筒状レンズの軸方向に移動しようとすると、軸方向部の一方側の厚肉部が当該段差部に引っかかるため、そのような移動を当該段差部が阻止する。これにより、このような段差部がない場合に比べて、例えば、筒状レンズの軸方向に外力が加わっても筒状レンズやキャップからさらに外れ難くなる。そのため、防水部材の径方向部に相当圧の外力が加わったとしても防水部材が外れたり、防水部材の一部が外れかかったりすることをさらに抑制することが可能になる。

また、特許請求の範囲の請求項７に記載されたＬＥＤ灯具は、請求項４〜６のいずれか一項に記載されたＬＥＤ灯具において、前記軸方向部の一方側は、端部が前記支持部材に当接することを技術的特徴とする。

請求項７に記載のＬＥＤ灯具の発明では、防水部材の軸方向部の一方側は、その端部が支持部材に当接することから、筒状レンズの軸方向において防水部材の位置決めが可能になる。これにより、例えば、筒状レンズの端部と防水部材の径方向部との間に隙間が形成されるような寸法関係に、筒状レンズや防水部材が設定されている場合においても、防水部材の、筒状レンズの軸方向位置を決めることが可能になる。そのため、防水部材の軸方向部の一方側の端部が支持部材に当接しない場合に比べて、別の手段で位置決めを行う必要がないことから、防水部材の組付性を向上させることが可能になる。

また、特許請求の範囲の請求項８に記載されたＬＥＤ灯具は、請求項１〜７のいずれか一項に記載のＬＥＤ灯具において、前記キャップは、前記筒状レンズの両側に取り付けられた場合に前記ＬＥＤ基板を長手方向に押圧する押圧部を有することを特徴とする。

請求項８に記載のＬＥＤ灯具の発明では、キャップは、筒状レンズの両側に取り付けられた場合にＬＥＤ基板を長手方向に押圧する押圧部を有する。これにより、ＬＥＤ基板が筒状レンズの軸方向に移動することを阻止する。そのため、例えば、このような軸方向移動を阻止する構成を支持部材に設けることなくＬＥＤ基板の同方向の固定が可能になる。

本発明では、直管形のＬＥＤランプのように、ＬＥＤ基板の周囲を覆うレンズが円筒状である場合に比べて収容空間が大きくならない。また、筒状レンズの内部空間に雨水等が入り難くなる。したがって、奥行きや高さに制限があるとともに浸水の可能性もあり得る収容空間にも取り付けられる。

本発明の第１実施形態および第２実施形態に係るＬＥＤ灯具の構成例を示す斜視図であり、部分的に内部が見えるようにレンズの記載が省略されている。 第１実施形態および第２実施形態のＬＥＤ灯具の構成例を示す平面図である。 本第１実施形態のＬＥＤ灯具の構成例を示す図であり、図３(A)は、図２に示すIII-A線で切断した断面を同矢印方向から見た断面図である。また図３(B)は、図２に示すIII-B線で切断した断面を同矢印方向から見た断面図である。 本第１実施形態のＬＥＤ灯具を構成するエンドキャップの構成例を示す図であり、図４(A)および図４(B)は斜視図、図４(C)は図２に示すIV-C線で切断した断面を同矢印方向から見た断面図である。 本第１実施形態のＬＥＤ灯具を構成するガスケットの構成例を示す図であり、図５(A)および図５(B)は斜視図、図５(C)は図２に示すIV-C線で切断した断面を同矢印方向から見た断面図である。 本第１実施形態のＬＥＤ灯具を分解した状態を示す分解斜視図である。 本第１実施形態のＬＥＤ灯具を構成するガスケットの他の構成例を示す断面図（図３(B)に相当）であり、図７(A)は改変例１の断面図、図７(B)は改変例２の断面図、である。 本第２実施形態のＬＥＤ灯具の構成例を示す図であり、図８(A)は、図２に示すIII-A線で切断した断面を同矢印方向から見た断面図である。また図８(B)は、図２に示すIII-B線で切断した断面を同矢印方向から見た断面図である。 本第２実施形態のＬＥＤ灯具を構成するエンドキャップの構成例を示す斜視図である。 図９に示すエンドキャップの構成例を示す図であり、図１０(A)は、図９(A)に示すX-A線矢印の方向から見た側面図である。また図１０(B)は、図９(B)に示すX-B線矢印の方向から見た側面図である。さらに図１０(C)は、図１０(A)に示すX-C線で切断した断面を同矢印方向から見た断面図であり、また図１０(D)は、図１０(A)に示すX-D線で切断した断面を同矢印方向から見た断面図である。 本第２実施形態のＬＥＤ灯具を構成するガスケットの構成例を示す斜視図である。 図１１に示すガスケットの構成例を示す図であり、図１２(A)は図１１(A)に示すXII-A線矢印の方向から見た側面図である。また図１２(B)は、図１１(B)に示すXII-B線矢印の方向から見た側面図である。さらに図１２(C)は、図１２(A)に示すXII-C線で切断した断面を同矢印方向から見た断面図であり、また図１２(D)は、図１２(A)に示すXII-D線で切断した断面を同矢印方向から見た断面図である。

以下、本発明のＬＥＤ灯具の各実施形態について図を参照して説明する。
［第１実施形態］
まず第１実施形態に係るＬＥＤ灯具１０の構成概要を図１〜図３を参照して説明する。図１には、ＬＥＤ灯具１０の斜視図が図示されている。また、図２には、ＬＥＤ灯具１０の平面図が図示されている。さらに、図３(A)には、図２に示すIII-A線で切断した断面を同矢印方向から見たＬＥＤ灯具１０の断面図が図示されている。また、図３(B)には、図２に示すIII-B線で切断した断面を同矢印方向から見たＬＥＤ灯具１０の断面図が図示されている。

図１〜図３に示すように、本第１実施形態のＬＥＤ灯具１０は、複数のＬＥＤチップ（発光ダイオード）１６が長手方向に沿って列状に設けられて、車両の外装内（例えば、フロントグリル内）に設置される屋外用の照明装置である。なお、本明細書では、図１〜図３，図７，図８に示す座標軸表示におけるＸ軸方向を「短手方向」といい、またＹ軸方向を「長手方向」、さらにＺ軸方向を「高さ方向」という場合がある。また、図１および図２に表されている括弧内の符号５０，６０，８０は、いずれも第２実施形態において用いられるものである。そのため、これらの符号については、第２実施形態で説明する。

ＬＥＤ灯具１０は、主に、レンズ１１、フレーム１３、ＬＥＤ基板１５、ＬＥＤチップ１６、電気配線１７、内圧調整シール１９、エンドキャップ２０、ガスケット３０により構成されている。なお、図１では、レンズ１１の記載が一部省略されており（二点鎖線部分）、レンズ１１の内部空間に収容されているフレーム１３、ＬＥＤ基板１５やＬＥＤチップ１６が部分的に内部が見えるように表現されている。

レンズ１１は、扁平した筒形状に形成されている無色透明のレンズであり、例えば、ポリカーボネート製である。本第１実施形態では、レンズ１１の短手方向の断面形状は、長方形状であって長辺の一方が外側に膨らんだ丸角の矩形状に形成されている（図３(A)参照）。この膨らんだ長辺側が、ＬＥＤ灯具１０の正面、即ちＬＥＤチップ１６の出射方向に対向するように位置している。レンズ１１の短手方向の断面形状は、例えば楕円でもよい。楕円の場合、長径の曲面がＬＥＤ灯具１０の正面になる。なお、レンズ１１の内壁面には、フレーム１３の挿入時に障害になるような凹部や凸部が存在しない。

図３(A)に示すように、フレーム１３は、レンズ１１の内部空間内において、ＬＥＤ基板１５を支持する支持部材であり、例えば、アルミニウム製である。本第１実施形態では、フレーム１３は、レンズ１１の内壁１１ａに接することなくレンズ１１の内部空間に収容可能な寸法および形状に構成されている。具体的には、フレーム１３は、表面部１３ａおよび裏面部１３ｂを有する平板状のプレート部と、このプレート部の両側に形成されて、溝部１３ｃ、雌ねじ孔１３ｄおよび反射部１３ｅを有するビーム部と、により構成されている。プレート部およびビーム部は、押出加工または切削加工により一体に成形されている。

溝部１３ｃは、プレート部の表面部１３ａとビーム部に設けられる反射部１３ｅとの間において、ＬＥＤ基板１５をその短手方向から２箇所（両側）で挟み込み得るように形成されている。これにより、プレート部の表面部１３ａにおいて、ＬＥＤ基板１５が短手方向（Ｘ軸方向）に移動することを防止している。このような溝部１３ｃの外側には、雌ねじ孔１３ｄが形成されている。

雌ねじ孔１３ｄは、後述するように、フレーム１３を両側から挟み込むエンドキャップ２０とともにエンドキャップ２０を貫通するビス１８と螺合可能に形成されている。本第１実施形態では、雌ねじ孔１３ｄは、フレーム１３のプレート部を短手方向両側から挟むように位置する両ビーム部にそれぞれ形成されている。これにより、一方のエンドキャップ２０において、ビス１８によるねじ締結を２箇所で可能にしている。

反射部１３ｅは、ＬＥＤ基板１５に実装されるＬＥＤチップ１６から所定の広がり角度で扇状に出射される光を反対方向に反射する機能を有するものである。即ち、反射部１３ｅは、フレーム１３のプレート部を短手方向両側から挟むように位置する両ビーム部にそれぞれ設けられることにより、ＬＥＤチップ１６から出射されて扇状に拡がる出射光を光軸方向に向ける。これにより、ＬＥＤチップ１６の出射光がＬＥＤ灯具１０の短手方向（Ｘ軸方向）に向かい難くしている。

このように構成されるフレーム１３のプレート部に載置されるＬＥＤ基板１５は、図１に示すように、短冊状に形成されるプリント配線板である。このＬＥＤ基板１５には、複数のＬＥＤチップ１６が実装されており、これらのＬＥＤチップ１６には、電気配線１７から入力される駆動電力が図略のプリント配線を介して供給される。

本第１実施形態では、ＬＥＤ基板１５は、その裏側面（ＬＥＤチップ１６が実装されていない面）のほぼ全体がフレーム１３の表面部１３ａに密着している。これにより、ＬＥＤチップ１６が発光時に生じる熱をフレーム１３に逃がし得る。なお、放熱効果を高めるため、ＬＥＤ基板１５の裏側面とフレーム１３の表面部１３ａとの間には、放熱用のシリコングリース（ヒートシンカー）を介在させる場合もある。

次に、図４を加えてエンドキャップ２０の構成を詳細に説明する。図４(A)には、エンドキャップ２０をその外端部の方向から見た斜視図が図示されており、また図４(B)には、エンドキャップ２０をその内端部の方向から見た斜視図が図示されている。さらに図４(C)には、図２に示すIV-C線で切断した断面を同矢印方向から見た断面図が図示されている。

エンドキャップ２０は、レンズ１１の両側に設けられてフレーム１３を挟持する部材である。本第１実施形態では、エンドキャップ２０は、主に、本体部２１、管状部２２、フランジ部２３およびタブ２８により構成されており、これらは、例えば、ポリカーボネート製であり一体に成形されている。

本体部２１は、エンドキャップ２０をレンズ１１に取り付けた状態においてＹ軸方向から見た形状（以下「本体部２１の正面形状」という）が、レンズ１１の端部形状（または短手方向の形状）とほぼ同様の形状を有するように構成されている。本第１実施形態のＬＥＤ灯具１０には設けられていないが、ＬＥＤ灯具１０をその取付面にねじ締結により固定する場合等に用いられる固定用タブを備えていることもある。本体部２１には、レンズ１１に装着した場合にレンズ１１内に収容される管状部２２が連続して形成されている。

管状部２２は、その周囲にガスケット３０を取り付けるために設けられており、内部が中空で、レンズ１１の端部形状（または短手方向の形状）とほぼ同様の形状を等比で縮小した寸法および形状に形成されている。本第１実施形態では、管状部２２の周囲にガスケット３０を取り付けた状態でＹ軸方向から見える形状が、本体部２１の正面形状とほぼ同形状となるように管状部２２が構成されている（図１および図２参照）。当該管状部２２の先端には、ガスケット３０の抜け止めとして機能し得るフランジ部２３が設けられている。

タブ２８は、管状部２２内からＹ軸方向に向けて突出する薄板形状の部材であり、板幅方向の中央にはＹ軸方向に延びる線条凸状のリブ２８ａが形成されている。リブ２８ａは、タブ２８の機械的な強度を高めるために設けられている。タブ２８がフランジ部２３から突出する長さは、エンドキャップ２０をレンズ１１に取り付けた状態において、レンズ１１内に収容されているＬＥＤ基板１５の端部を押圧し得る程度に設定されている。これにより、エンドキャップ２０がレンズ１１の両側に取り付けられた場合にＬＥＤ基板１５をその長手方向両側から押圧することが可能になるので、ＬＥＤ基板１５がレンズ１１の長手方向（Ｙ軸方向）に移動することを阻止できる。

エンドキャップ２０には、レンズ１１に収容したフレーム１３を外部からビス１８によりねじ締結して固定し得る貫通孔２５が２箇所に形成されている。即ち、レンズ１１内に収容した状態のフレーム１３に対して、その雌ねじ孔１３ｄにビス１８をねじ止め可能な本体部２１の所定位置に貫通孔２５が形成されている。また、本体部２１には、電気配線１７を通すための配線穴２６も２箇所に形成されている。本第１実施形態では、タブ２８のリブ２８ａを挟んでその両側に配線穴２６が形成されている。本第１実施形態では、配線穴２６の開口表面の周囲に、配線穴２６の内径よりも大径に設定された環状凹部２６ａが形成されている。

ＬＥＤ灯具１０は、それを単体で使用する場合には、両端に設けられる２つのエンドキャップ２０のうち、一方のエンドキャップ２０の配線穴２６に電気配線１７を通し、他方のエンドキャップ２０の配線穴２６は、レンズ１１の内部空間と外部空間との通気口として使用する。レンズ１１の内部空間は、その気圧がＬＥＤチップ１６の点灯時と消灯時とで異なる。点灯時はＬＥＤチップ１６の発熱によりレンズ１１の内部空間の気圧が上昇するからである。そのため、このような気圧変動を通気口として機能する配線穴２６により外気圧と同等に調整するとともに、環状凹部２６ａに内圧調整シール１９を貼付する。これにより、湿気や液体が外部空間から内部空間に吸い込まれることを防止することが可能になる。内圧調整シール１９は、例えば、空気等の気体の流通を許容する一方で、水等の液体の流通を阻止する機能を有する多孔質膜製のフィルタである。

続いて、さらに図５を加えてガスケット３０の構成を詳細に説明する。図５(A)には、ガスケット３０をその外端部の方向から見た斜視図が図示されており、また図５(B)には、ガスケット３０をその内端部の方向から見た斜視図が図示されている。さらに図５(C)には、図２に示すIV-C線で切断した断面を同矢印方向から見た断面図が図示されている。

ガスケット３０は、前述したようにエンドキャップ２０の管状部２２の周囲に取り付けられて、レンズ１１の端部とその端部に取り付けられるエンドキャップ２０との間に介在してこれらの両者間を液密に密着させる防水部材である。本第１実施形態では、主に、大径部３１および小径部３２により構成されており、これらは一体に成形されている。ガスケット３０は、例えばシリコンゴム製である。

大径部３１は、エンドキャップ２０に取り付けられた状態においては、管状部２２の周囲であってレンズ１１と本体部２１との間（長手方向（Ｙ軸方向））に位置する（図３(B)参照）。そのため、この状態において、Ｙ軸方向から見える形状が、本体部２１の正面形状とほぼ同形状となるように大径部３１の寸法および形状が構成されている（図１および図２参照）。ただし、Ｙ軸方向の長さは、レンズ１１の端部と本体部２１との隙間間隔よりも僅かに大きくなるように設定されている。これにより、この隙間、つまりレンズ１１とエンドキャップ２０の本体部２１との間に介在する大径部３１によって、これら両者間の隙間が塞がって当該両者が大径部３１を介して液密に密着する。そのため、レンズ１１の短手方向（Ｘ軸方向）からの水等の液体の浸入を防止することが可能になる。

これに対して、小径部３２は、エンドキャップ２０に取り付けられた状態においては、管状部２２の周囲であってレンズ１１と管状部２２との間（短手方向（Ｘ軸方向））に位置する（図３(B)参照）。つまり、レンズ１１の内周壁と管状部２２の外周壁との隙間に挟み込まれ得る形状に小径部３２の寸法および形状が構成されている。本第１実施形態では、先端に向けて縮径する（下る）テーパ部３２ａが形成されており、テーパ部３２ａの先端の厚さは当該隙間間隔よりも小さくなるように、またテーパ部３２ａの後端の厚さは当該隙間間隔よりも大きくなるように、それぞれ設定されている。これにより、レンズ１１の内周壁と管状部２２の外周壁との隙間に小径部３２が差し込み易くなるので、後述する組付工程におけるガスケット３０の組み付けを容易にしている。また、この隙間、つまりレンズ１１とエンドキャップ２０の管状部２２との間に介在する小径部３２によって、これら両者間の隙間が塞がって当該両者が小径部３２を介して液密に密着する。そのため、レンズ１１の長手方向（Ｙ軸方向）からの水等の液体の浸入を防止することが可能になる。

このようにガスケット３０は、大径部３１と小径部３２がレンズ１１の長手方向と短手方向との両方に位置してこれらが一体に形成される。これにより、レンズ１１の長手方向（Ｙ軸方向）および短手方向（Ｘ軸方向）の両方向でレンズ１１とエンドキャップ２０との間がガスケット３０を介して液密に密着する。そのため、１つのガスケット３０で、レンズ１１の短手方向（Ｘ軸方向）および長手方向（Ｙ軸方向）の両方向からの水等の液体の浸入を防止することが可能になる。なお、当該レンズ１１またはそれに相当するレンズが、円筒形状のものを扁平させた形状（径方向の断面形状が楕円形状）である場合には、上記の「短手方向（Ｘ軸方向）」は、「径方向」に読み替える必要がある。

このように構成されるＬＥＤ灯具１０は、例えば、図６の分解斜視図に示すように組み付けられる。例えば、ＬＥＤチップ１６が実装されて電気配線１７がハンダ付けされたＬＥＤ基板１５を、フレーム１３の溝部１３ｃ（図３(A)参照）に差し込むようにスライドさせてフレーム１３に取り付ける（図６においては、電気配線１７がＬＥＤ基板１５に接続されていない状態が図示されている）。

このようにＬＥＤ基板１５を取り付けたフレーム１３は、次にレンズ１１の開口からレンズ１１内（内部空間）に収容される。本第１実施形態では、フレーム１３は、レンズ１１の内壁１１ａに接することなくレンズ１１の内部空間に収容可能な寸法および形状に構成されている。また、レンズ１１の内壁面には、フレーム１３の挿入に際して障害になるような凹部や凸部が存在しない。そのため、レンズ１１内にフレーム１３を入れる際に、フレーム１３がレンズ１１内の凹凸等に引っ掛かったりすることがないので、レンズ１１内にフレーム１３を収容する作業を容易に行うことが可能になる。

レンズ１１内に収容されたフレーム１３の両端に、予めガスケット３０を取り付けたエンドキャップ２０をそれぞれ取り付ける。これとほぼ同時期に、電気配線１７をエンドキャップ２０の配線穴２６に挿通して外部に引き出す。フレーム１３の両端にガスケット３０を取り付けた後、エンドキャップ２０をさらに取り付けてもよい。レンズ１１に取り付けたエンドキャップ２０の貫通孔２５にビス１８を挿入してフレーム１３の雌ねじ孔１３ｄとねじ締結する。また電気配線１７を挿通しない方のエンドキャップ２０の配線穴２６に内圧調整シール１９を貼付する。これにより、ＬＥＤ灯具１０の組み付けが完了する。

以上説明したように本第１実施形態に係るＬＥＤ灯具１０では、内部空間に複数のＬＥＤチップ１６が実装されたＬＥＤ基板１５を収容するレンズ１１は、扁平した筒形状を有する。これにより、直管形のＬＥＤランプのように、ＬＥＤ基板の周囲を覆うレンズが円筒状である場合に比べて収容空間が大きくならない。また、レンズ１１の両側に設けられる一組のエンドキャップ２０とレンズ１１の両端との間には、これらの両者間を液密に密着させるガスケット３０が介在する。これにより、レンズ１１の内部空間に雨水等が入り難くなる。したがって、奥行きや高さに制限があるとともに浸水の可能性もあり得る収容空間にも取り付けられる。

なお、上述した第１実施形態では、大径部３１および小径部３２が一体に成形されるガスケット３０を用いたが、例えば、図７(A)に示すようにこれらを別体に構成してもよい（改変例１）。即ち、ガスケット３０の大径部３１に相当するガスケット４１（断面形状が矩形状のＯリング）と、ガスケット３０の小径部３２に相当するガスケット４２（断面形状が円形状または楕円形状のＯリング）と、をガスケット３０に代えて構成してもよい。

また、ガスケット３０の大径部３１を廃止して、ガスケット３０の小径部３２に相当するガスケット４２だけを、レンズ１１の内周壁と管状部２２’の外周壁との隙間に設けてもよい（改変例２）。この場合には、管状部２２よりも軸方向長さが短い管状部２２’を有するエンドキャップ２０’を使用する必要がある。また、シール性がガスケット３０に比べて低下し得るが、ＬＥＤ灯具１０の長手方向（Ｙ軸方向）の長さを短くすることが可能になる。

さらに、図示していないが、ガスケット３０の小径部３２を廃止して、ガスケット３０の大径部３１に相当するガスケット４１だけを、レンズ１１の内周壁と管状部２２の外周壁との隙間に設けてもよい。

［第２実施形態］
次に第２実施形態に係るＬＥＤ灯具５０の構成概要を図８〜図１２を参照して説明する。本第２実施形態に係るＬＥＤ灯具５０は、エンドキャップ６０およびガスケット８０の構成が第１実施形態のエンドキャップ２０やガスケット３０と異なる点で、第１実施形態のＬＥＤ灯具１０と相違する。そのため、図８〜図１２において、第１実施形態のＬＥＤ灯具１０と実質的に同一の構成部分については同一の符号を付すとともにこれらの構成部分の説明を省略する。

前述した第１実施形態のＬＥＤ灯具１０では、ガスケット３０は大径部３１と小径部３２とにより構成され、小径部３２がレンズ１１とエンドキャップ２０の一端側との間に介在する構成を採っている（図３(B)参照）。これにより、レンズ１１の両側に設けられる一組のエンドキャップ２０とレンズ１１の両端との間に両者間を液密に密着させるガスケット３０が介在することで、レンズ１１の内部空間に雨水等を入り難くしている。

ところで、近年、高圧洗浄機等の高水圧の普及に伴い洗車時においては８ＭＰａ以上の噴射圧の水流がＬＥＤ灯具１０等に向けられる場合がある。このような場合において高圧水流がガスケット３０やその付近に当たってガスケット３０が当該水流で加圧されると、ガスケット３０の一部（特に外部に露出している大径部３１）が一時的に変形する可能性がある。例えば、大径部３１がめくれる（剥がれる）ようにエンドキャップ２０から離れる方向に向けて変形する可能性がある。

ガスケット３０がこのように変形している状態においては、前述したような大径部３１による防水効果（短手方向からの水等の液体の浸入を防止）は期待することができない。そこで、図８に示すように、本第２実施形態のＬＥＤ灯具５０では、大径部８１の両側に小径部（第１小径部８３および第２小径部８７）を有するガスケット８０を採用している。図８には、本第２実施形態のＬＥＤ灯具５０の構成例を示す図として、図２に示すIII-A線で切断した断面を同矢印方向から見た断面図（図８(A)）や、図２に示すIII-B線で切断した断面を同矢印方向から見た断面図（図８(B)）が図示されている。

即ち、ＬＥＤ灯具５０のガスケット８０は、レンズ１１の径方向（Ｘ軸方向またはＺ軸方向）に位置する大径部８１と、レンズ１１の軸方向（Ｙ軸方向）に大径部８１の両側に位置する第１小径部８３および第２小径部８７と、を備えている。ガスケット８０は、第１実施形態のガスケット３０と同様に、例えば、シリコンゴム製であり、大径部８１、第１小径部８３および第２小径部８７は、一体に成形されている。

このようなガスケット８０を取り付け可能に構成する必要から、エンドキャップ６０の構成も第１実施形態のエンドキャップ２０と異なる。即ち、エンドキャップ６０は、その一端側において、エンドキャップ２０と同様に、ガスケット８０の第１小径部８３をレンズ１１との間で挟み込むように狭持する管状部６２を備えることに加えて、他端側の本体部６１において、ガスケット８０の第２小径部８７を収容し得る環状凹部６４を有する。

ここで、エンドキャップ６０の構成について図９および図１０を参照しながら詳細に説明する。図９には、ＬＥＤ灯具５０を構成するエンドキャップ６０の構成例を示す斜視図が図示されている。図１０には、エンドキャップ６０の構成例を示す図として、図９(A)に示すX-A線矢印の方向から見た側面図（図１０(A)）、図９(B)に示すX-B線矢印の方向から見た側面図（図１０(B)）、図１０(A)に示すX-C線で切断した断面を同矢印方向から見た断面図（図１０(C)）および図１０(A)に示すX-D線で切断した断面を同矢印方向から見た断面図（図１０(D)）が図示されている。

図９および図１０に示すように、エンドキャップ６０は、外部に露出する部分、つまり本体部６１（エンドキャップの他端側）については、第１実施形態のエンドキャップ２０とほぼ同様に構成されている。即ち、レンズ１１に収容したフレーム１３を外部からビス１８によりねじ締結して固定し得る貫通孔６５が２箇所に形成されている。また、本体部６１には、電気配線１７を通すための配線穴６６も２箇所に形成されている。配線穴６６の開口表面の周囲には、配線穴６６の内径よりも大径に設定された環状凹部６６ａも形成されている。

ただし、本体部６１の内側においては、ガスケット８０の第２小径部８７を収容し得る環状凹部６４が形成されている点が第１実施形態のエンドキャップ２０と異なる。本第２実施形態では、環状凹部６４は、例えば、ガスケット８０の第２小径部８７が凹部内でガタつかない溝形状、またはガスケット８０の第２小径部８７が嵌入可能な溝形状に形成されている。

一方、エンドキャップ６０の管状部６２（エンドキャップの一端側）は、第１実施形態のエンドキャップ２０と構成が大きく異なる。即ち、第２実施形態の管状部６２は、その先端側に、ガスケット８０の第１小径部８３の先端形状に適合する凹凸部６３を備えている。ガスケット８０の第１小径部８３は、後述するようにその先端側に、厚肉部８４ａ，８４ｂや薄肉部８５を有するため、これらの形状に合った凹凸部６３がエンドキャップ６０の管状部６２に形成されている。

具体的には、ガスケット８０が組み付けられた状態において、ガスケット８０の厚肉部８４ａが位置する部分には外溝部６３ａが形成されており、またガスケット８０の厚肉部８４ｂが位置する部分には外溝部６３ｃが形成されている。また、配線穴６６を通る電気配線１７が位置する部分には、当該電気配線１７との接触を避けるために内溝部６３ｂが形成されている。

エンドキャップ６０のタブ６８には、第１実施形態のエンドキャップ２０と異なりリブ２８ａは形成されていない。その代わり、配線穴６６を通る電気配線１７が位置する部分に凹部６８ａが形成されている。当該電気配線１７との接触を避けるためである。なお、タブ６８においても、エンドキャップ２０のタブ２８と同様に、リブ２８ａに相当するリブを形成してもよい。これにより、タブ６８の機械的な強度を高めることが可能になる。

また、図８(B)においては、タブ６８の先端とＬＥＤ基板１５の端部との間に隙間が存在するが、タブ６８の軸方向長さを延長して、ＬＥＤ基板１５の端部を押圧するように構成してもよい。これにより、エンドキャップ６０がレンズ１１の両側に取り付けられた場合にＬＥＤ基板１５をその長手方向両側から押圧することが可能になるので、ＬＥＤ基板１５がレンズ１１の長手方向（Ｙ軸方向）に移動することを阻止できる。

本第２実施形態のエンドキャップ６０も第１実施形態のエンドキャップ２０と同様に、例えば、ポリカーボネート製であり、本体部６１、管状部６２、タブ６８等が一体に成形されている。

次にガスケット８０の構成について図１１および図１２を参照しながら詳細に説明する。図１１には、ＬＥＤ灯具５０を構成するガスケット８０の構成例を示す斜視図が図示されている。図１２には、ガスケット８０の構成例を示す図として、図１１(A)に示すXII-A線矢印の方向から見た側面図（図１２(A)）、図１１(B)に示すXII-B線矢印の方向から見た側面図（図１２(B)）、図１２(A)に示すXII-C線で切断した断面を同矢印方向から見た断面図（図１２(C)）および図１２(A)に示すXII-D線で切断した断面を同矢印方向から見た断面図（図１２(D)）が図示されている。

図１１および図１２に示すように、本第２実施形態のガスケット８０は、前述のように大径部８１の両側に第１小径部８３および第２小径部８７を備えている。大径部８１は、第実施形態のガスケット３０の大径部３１に比べて軸方向（Ｙ軸方向）長さが小さい代わりに第２小径部８７を備えている点が第１実施形態のガスケット８０と異なる。本第２実施形態では、第２小径部８７は、大径部８１と同程度の軸方向（Ｙ軸方向）長さに設定されている。

即ち、本第２実施形態のガスケット８０は、エンドキャップ６０の本体部６１に形成されている環状凹部６４に挿入可能な軸方向長さの第２小径部８７を備えている。第２小径部８７には、先端に向けて縮径する（下る）テーパ部８７ａが形成されており、テーパ部８７ａの先端の厚さは当該隙間間隔よりも小さくなるように、またテーパ部８７ａの後端の厚さは当該隙間間隔よりも大きくなるように、それぞれ設定されている。これにより、環状凹部６４の隙間に第２小径部８７が差し込み易くなるので、組付工程におけるガスケット８０の組み付けを容易にしている。

これに対して、第１小径部８３は、軸方向（Ｙ軸方向）長さが大径部８１の２倍〜３倍に設定されており、その軸方向長さのほぼ半分に当たる先端側には前述の厚肉部８４ａ，８４ｂおよび薄肉部８５が形成されている。また第１小径部８３は、エンドキャップ６０に取り付けられた状態においては、管状部６２の周囲であってレンズ１１と管状部６２との間（短手方向（Ｘ軸方向））に位置してレンズ１１の内周壁と管状部６２の外周壁との隙間に挟み込まれ得るように寸法および形状が構成されている（図８(B)参照）。

より具体的には、第１小径部８３のうち、ＬＥＤ基板１５の表側面（ＬＥＤチップ１６が実装されている面）側において高さ方向（Ｚ軸方向）に厚みがある厚肉部８４ａは、短手方向（Ｘ軸方向）ほぼ中央とその両側の３箇所に形成されている。隣合う厚肉部８４ａの間は薄肉部８５である。つまり、短手方向（Ｘ軸方向）の一方から他方に向けて薄肉部８５、厚肉部８４ａ、薄肉部８５、厚肉部８４ａ、薄肉部８５の順番に位置している。これにより、予めガスケット８０を取り付けたエンドキャップ６０をレンズ１１内に収容されたフレーム１３の両端にそれぞれ取り付けたり、フレーム１３の両端にガスケット８０を取り付けた後、エンドキャップ６０を取り付けたりする場合において、ガスケット８０の組付性が向上する。

即ち、ガスケット８０がこのような厚肉部８４ａを有することなく第１小径部８３の先端側全体が薄肉部８５である場合に比べて、第１小径部８３に当該厚肉部８４ａが存在することにより、レンズ１１にエンドキャップ６０を取り付ける際にこれらの間に位置するガスケット８０の第１小径部８３が変形し難い。そのため、エンドキャップ６０をレンズ１１に容易に取り付けることが可能になる。したがって、ガスケット８０の組付性を向上させることができる。

また、本第２実施形態のガスケット８０では、ＬＥＤ基板１５の裏側面に向く部分においても、短手方向（Ｘ軸方向）ほぼ中央の１箇所に厚肉部８４ｂが形成されている。これにより、第１小径部８３のＬＥＤ基板１５の裏側面側においても、高さ方向（Ｚ軸方向）に厚みがある厚肉部８４ｂが存在するため、レンズ１１にエンドキャップ６０を取り付ける際に第１小径部８３がさらに変形し難くなる。したがって、ガスケット８０の組付性をさらに向上させることができる。

さらに、本第２実施形態のガスケット８０では、このような厚肉部８４ａ，８４ｂが形成されることによって、前述したように、エンドキャップ６０ではこの厚肉部８４ａ，８４ｂの形状に適合した外溝部６３ａを凹凸部６３に形成している。これにより、ガスケット８０の厚肉部８４ａ，８４ｂとエンドキャップ６０の凹凸部６３（外溝部６３ａ）が係合するため、レンズ１１から抜け出る方向にガスケット８０が移動し難くなる。つまり、ガスケット８０がレンズ１１の軸方向に移動しようとすると、厚肉部８４ａ，８４ｂが外溝部６３ａに引っかかるため、そのような移動を阻止することができる。

本第２実施形態では、組み付けられた状態においては、短手方向（Ｘ軸方向）の両側に位置する厚肉部８４ａの先端部８３ａがＬＥＤ基板１５を支持するフレーム１３の端部に当接する。これにより、レンズ１１の軸方向においてガスケット８０の位置決めが可能になるので、例えば、図８(B)に示すように、レンズ１１の端部とガスケット８０の大径部８１との間に隙間ＳＰが形成されるような寸法関係にレンズ１１やガスケット８０が設定されている場合においても、ガスケット８０の軸方向位置を容易に決めることが可能になる。したがって、ガスケット８０の厚肉部８４ａの先端部８３ａがフレーム１３の端部に当接しない場合に比べて、別の手段で位置決めを行う必要がないことから、ガスケット８０の組付性を向上させることができる。

なお、本第２実施形態では、ＬＥＤ灯具５０の長手方向の長さが１００センチメートル前後やそれ以上になる場合（長尺仕様）が想定されるところ、このような長尺仕様においては、熱膨張によるレンズ１１の長手方向長さ（軸長）の変動幅がミリメートルオーダになり得る。そのため、このようなレンズ１１の軸長変動を吸収するためにレンズ１１の端部とガスケット８０の大径部８１との間に隙間ＳＰを設けている。

以上説明したように本第２実施形態に係るＬＥＤ灯具５０では、ガスケット８０は、レンズ１１の径方向に位置する大径部８１と、レンズ１１の軸方向に大径部８１の両側に位置する第１小径部８３および第２小径部８７と、を有する。そして、第１小径部８３は、レンズ１１とエンドキャップ６０の管状部６２との間に介在し、第２小径部８７は、エンドキャップ６０の本体部６１の環状凹部６４内に収容される。これにより、ガスケット８０は、レンズ１１の軸方向の両側において第１小径部８３および第２小径部８７が保持されるため、例えば、レンズ１１の軸方向に外力が加わってもレンズ１１やエンドキャップ６０から外れ難くなる。そのため、例えば、８ＭＰａ以上の高圧水流がガスケット８０の大径部８１やその付近に当たってガスケット８０が当該水流で加圧されるような事態が生じても、ガスケット８０の一部がめくれる（剥がれる）ようにエンドキャップ６０から離れる方向に向けて変形したり、エンドキャップ６０から外れかかったりすることを抑制することができる。したがって、このような高圧水流が加わり得る環境下においても、レンズ１１の内部空間に水等が入り難くなる。

なお、上述した第２実施形態では、ガスケット８０の第１小径部８３の先端側に厚肉部８４ａ，８４ｂを設ける構成を採ったが、このような厚肉部８４ａや厚肉部８４ｂを設けることなく薄肉部８５だけで構成してもよい。つまり、第１小径部８３を第２小径部８７と同様の肉厚に構成してもよい。この場合には、エンドキャップ６０の管状部６２には、凹凸部６３を設ける必要がない。このような構成の場合には、第２実施形態のガスケット８０に比べると、ガスケット８０やエンドキャップ６０の組付性が低下し得るが、ガスケット８０やエンドキャップ６０を成形する金型の構成を簡素にすることが可能になる。

また、ガスケット８０の第１小径部８３において、厚肉部８４ａや厚肉部８４ｂを設けることなく薄肉部８５だけで構成する場合においても、第１小径部８３の先端部８３ａがフレーム１３の端部に当接し得るように構成することによって、レンズ１１の軸方向においてガスケット８０の位置決めが可能になる。

なお、上述した各実施形態では、レンズ１１は透明度が高い（無色透明）ものを使用したが、ＬＥＤ基板１５に実装されるＬＥＤチップ１６の存在がデザイン性を低下させたり、光源が点状に見えたりする等、外観上問題になる場合には、乳白色等を有する透明度が低い（半透明）レンズをレンズ１１の代わりに使用してもよい。これにより、外観的にＬＥＤチップ１６の存在がわかり難くなるとともにＬＥＤチップ１６から発せられた光が拡散されて出射される。そのため、このような外観上の問題を解消することが可能になる。

また、上述した各実施形態では、レンズ１１およびエンドキャップ２０，６０をポリカーボネート製のもので構成したが、耐熱性、難燃性、電気的絶縁性等が良好な樹脂材料であれば、他のものでもよい。また、ガスケット３０，８０をシリコンゴム製のもので構成したが、耐熱性、耐水性、耐薬品性等が良好な樹脂材料やゴム系材料であれば、他のものでもよい。

１０，５０…ＬＥＤ灯具
１１…レンズ（筒状レンズ）
１３…フレーム（支持部材）
１５…ＬＥＤ基板
１６…ＬＥＤチップ（発光ダイオード）
１７…電気配線
１８…ビス
１９…内圧調整シール
２０，２０’，６０…エンドキャップ（キャップ）
２１，６１…本体部（キャップの他端側）
２２，２２’，６２…管状部（キャップの一端側）
２３…フランジ部
２８…タブ（押圧部）
３０，４１，４２，８０…ガスケット（防水部材）
３１…大径部
３２…小径部
６３ａ…外溝部（段差部）
６４…環状凹部（凹部）
８１…大径部（径方向部）
８３…第１小径部（軸方向部、一方側）
８３ａ…先端部（端部）
８７…第２小径部（軸方向部、他方側）
ＳＰ…隙間
Ｘ…Ｘ軸方向（レンズの径方向）
Ｙ…Ｙ軸方向（レンズの軸方向）
Ｚ…Ｚ軸方向

Claims (8)

1. 扁平した筒形状を有する筒状レンズと、
   前記筒状レンズの内部空間に収容可能な短冊形状を有するとともに複数の発光ダイオードが実装されたＬＥＤ基板と、
   前記発光ダイオードが実装されていない前記ＬＥＤ基板の裏側面のほぼ全体を前記筒状レンズの内部空間において支持する支持部材と、
   前記筒状レンズの両側に設けられ前記支持部材を挟持する一組のキャップと、
   前記筒状レンズの両端と前記キャップの間に介在してこれらの両者間を液密に密着させる防水部材と、
   を備えることを特徴とするＬＥＤ灯具。
2. 前記防水部材は、前記筒状レンズの軸方向および前記筒状レンズの径方向の少なくとも一方に位置することを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ灯具。
3. 前記防水部材は、前記筒状レンズの軸方向および前記筒状レンズの径方向の両方に位置してこれらが一体に形成されることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ灯具。
4. 前記防水部材は、前記筒状レンズの径方向に位置する径方向部と、前記筒状レンズの軸方向に前記径方向部の両側に位置する軸方向部と、を有するとともにこれらを含めて一体に形成されており、
   前記軸方向部は、一方側が前記筒状レンズと前記キャップの一端側との間に介在し、他方側が前記キャップの他端側の凹部内に収容されることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ灯具。
5. 前記軸方向部の一方側は、前記筒状レンズの径方向に肉厚が厚くなる厚肉部を有することを特徴とする請求項４に記載のＬＥＤ灯具。
6. 前記キャップの一端側は、前記厚肉部が係合する段差部を有することを特徴とする請求項５に記載のＬＥＤ灯具。
7. 前記軸方向部の一方側は、端部が前記支持部材に当接することを特徴とする請求項４〜６のいずれか一項に記載のＬＥＤ灯具。
8. 前記キャップは、前記ＬＥＤ基板を長手方向に押圧する押圧部を有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のＬＥＤ灯具。

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