JP4508102B2 - 照明器具 - Google Patents

Description

本発明は、発光ダイオードを光源として用いた照明器具に関するものである。

従来から、発光ダイオードを光源として用いた照明器具が提供されている（例えば、特許文献１参照）。

この種の照明器具として、例えば図３に示すものがある。この照明器具は、発光ダイオードＬＤが実装された実装基板１と、実装基板１が収納される収納凹部２０が設けられた器具本体２と、収納凹部２０の底面と実装基板１との間に挟まれ発光ダイオードＬＤの熱を器具本体２に放熱させる伝熱部材３とを備える。実装基板１と伝熱部材３とを器具本体２に固定するには、例えば実装基板１と伝熱部材３とに挿通されて器具本体２に螺合する複数本（図では２本）のビスＳＣを用いる。
実用新案登録第３０７５３５８号公報

しかし、ビスＳＣを用いると、ビスＳＣの締め具合によって、実装基板１にかかる応力がばらつくことにより、実装基板１から発光ダイオードＬＤが受ける応力がばらつき、従って発光ダイオードＬＤの光出力にばらつきが生じることが考えられる。

実装基板１と伝熱部材３とを器具本体２に固定する方法としては、他に、嵌合による方法や、互いに係合する突起を実装基板１の外周と収納凹部２０の内面とにそれぞれ設ける方法が考えられるが、いずれも伝熱部材３に対する実装基板１や器具本体２の接触圧が得にくく、従って放熱性が低下しやすい。

本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、実装基板と伝熱部材と器具本体との相互の接触圧を十分に高く且つ略一定とすることができる照明器具を提供することにある。

請求項１の発明は、発光ダイオードが実装された実装基板と、器具本体と、器具本体と実装基板との間に挟まれる伝熱部材とを備える照明器具であって、実装基板と器具本体と伝熱部材との少なくとも１個は、実装基板と器具本体と伝熱部材とが重ねられる方向の寸法を変化させる方向の弾性を有する弾性部材であり、実装基板と伝熱部材と器具本体とにはそれぞれ互いに連通する挿通穴が設けられ、挿通穴に挿通される軸部と、軸部の一端に固定され軸部を回転軸として回動することにより挿通穴に挿通可能な向きと挿通穴に挿通不可能な向きとのいずれかとなる第１の押え部と、軸部の他端に固定され軸部に対し径方向に突出して少なくとも第１の押え部が挿通穴に挿通不可能な所定の向きであるときには挿通穴に挿通不可能になる第２の押え部とを有し、第１の押え部と第２の押え部との間に実装基板と伝熱部材と器具本体とを挟むことにより、実装基板と器具本体と伝熱部材とのうち弾性部材を弾性変形させつつ、実装基板と伝熱部材と器具本体とを互いに固定する固定部材を備えることを特徴とする。

この発明によれば、実装基板と伝熱部材と器具本体とのいずれかである弾性部材を弾性変形させつつ実装基板と伝熱部材と器具本体とを互いに固定するので、弾性部材の弾性力により実装基板と伝熱部材と器具本体との相互の接触圧を十分に高くし、発光ダイオードの放熱性を確保することができる。また、実装基板と伝熱部材と器具本体との相互の接触圧が、第１の押え部と第２の押え部との距離と、弾性部材の弾性と、弾性部材の非変形時の被保持面間の距離とによって決定され、作業者の作業内容に依存しないから、上記接触圧を略一定とすることができる。

請求項２の発明は、第１の押え部は器具本体において伝熱部材に弾接する面の反対側面である被挟持面に弾接し、第２の押え部は実装基板において伝熱部材に弾接する面の反対側面である被挟持面に弾接するものであって、器具本体の被挟持面には、実装基板と伝熱部材と器具本体とを互いに固定した状態のときに第１の押え部が収納される保持凹部と、挿通穴から保持凹部に向かって実装基板の被挟持面との間の距離を大きくするように傾斜した傾斜部とが設けられ、器具本体の被挟持面において挿通穴の傾斜部側の開口縁と実装基板の被挟持面との距離は弾性部材が弾性変形していないときであっても第１の押え部と第２の押え部との間の距離よりも小さく、保持凹部において第１の押え部が弾接する底面と実装基板の被挟持面との距離は弾性部材が弾性変形していないときには第１の押え部と第２の押え部との間の距離よりも大きく、保持凹部において傾斜部側の開口縁と実装基板の被挟持面との距離と、第１の押え部と第２の押え部との間の距離との差は、弾性部材の弾性変形による被距離面間の距離の変化幅よりも小さいことを特徴とする。

この発明によれば、第１の押え部を挿通穴に挿通して固定部材を回動させるだけで第１の押え部が被挟持面上に移動し傾斜部にガイドされて保持凹部に導入され、ここにおいて器具本体と伝熱部材と実装基板とが互いに固定されるから、例えば弾性部材を弾性変形させながらでなければ第１の押え部を被挟持面上に移動させることができない場合に比べて固定部材の取付作業が容易である。

本発明によれば、実装基板と伝熱部材と器具本体とのいずれかである弾性部材を弾性変形させつつ第１の押え部と第２の押え部との間に実装基板と伝熱部材と器具本体とを挟むので、弾性部材の弾性力により実装基板と伝熱部材と器具本体との相互の接触圧を十分に高くし、発光ダイオードの放熱性を確保することができる。また、実装基板と伝熱部材と器具本体との相互の接触圧が、第１の押え部と第２の押え部との距離と、弾性部材の弾性と、弾性部材の非変形時の被保持面間の距離とによって決定され、作業者の作業内容に依存しないから、上記接触圧を略一定とすることができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。

本実施形態は、図１に示すように、例えばアルミニウムからなる扁平な形状であって一面（図１の下面）に複数個の発光ダイオードＬＤが実装された実装基板１と、例えばアルミニウムからなる器具本体２と、例えばグリーンシートのように熱伝導率が高く且つ弾性と絶縁性とを有する材料からなり扁平な形状であって実装基板１と器具本体２との間に挟まれる伝熱部材３とを備える。発光ダイオードＬＤへの給電は、例えばリード線（図示せず）を介してなされる。以下、上下方向は図１を基準として説明する。

実装基板１と、器具本体２と、伝熱部材３とは、それぞれ上方から見て円形状であって上下に重ねられ、実装基板１と伝熱部材３とはそれぞれ厚さ方向を上下方向に向けている。また、実装基板１と、器具本体２と、伝熱部材３とにおいて、それぞれ上方から見て中央には、互いに連通する挿通穴１１，２１，３１が上下に貫設されている。各挿通穴１１，２１，３１は、円形状の幅広部１１ａ，２１ａ，３１ａと、幅広部１１ａ，２１ａ，３１ａから互いに反対向きにそれぞれ延長され延長方向に交差する方向での幅寸法が幅広部１１ａ，２１ａ，３１ａよりも狭い幅狭部１１ｂ，２１ｂ，３１ｂとを有するダルマ穴形状となっている。

また、本実施形態は、実装基板１と、器具本体２と、伝熱部材３とを互いに固定するための固定部材４を備える。固定部材４は、上下に長く挿通穴１１，２１，３１の幅広部１１ａ，２１ａ，３１ａに挿通される軸部４１ａと、軸部４１ａの上端に固定され軸部４１ａと略同じ外径を有し軸部４１ａの径方向を軸方向とする円柱形状の本体側押え部４１ｂと、挿通穴１１，２１，３１に挿通不可能な径を有する円柱形状であって中心軸を軸部４１ａと共通として軸部４１ａの下端に固定された基板側押え部４２ａとを有する。固定部材４は、厚さ寸法を小さくするように伝熱部材３を弾性変形させつつ、本体側押え部４１ｂが器具本体２の上面に弾接し、基板側押え部４２ａが実装基板１の下面に弾接して、本体側押え部４１ｂと基板側押え部４２ａとの間に実装基板１と器具本体２と伝熱部材３とを挟むことによりこれらを結合させる。つまり、器具本体２の上面と、実装基板１の下面とがそれぞれ請求項における被挟持面である。固定部材４の材料としては、例えばクロムを用いることができる。

挿通穴１１，２１，３１の幅狭部１１ｂ，２１ｂ，３１ｂは、本体側押え部４１ｂを挿通可能となっている。また、器具本体２の上面には、挿通穴２１の幅狭部２１ｂに対して略９０°の向きとなる両側にそれぞれ設けられて挿通穴２１に連通し本体側押え部４１ｂが収納される保持凹部２２が設けられており、固定部材４が器具本体２と伝熱部材３と実装基板１とを結合させた状態では、本体側押え部４１ｂが保持凹部２２に収納されることにより、器具本体２に対する固定部材４の回転が禁止されるようになっている。また、器具本体２において、挿通穴２１及び保持凹部２２は、器具本体２の上面に設けられた円形状の凹部２３の底面に設けられている。

器具本体２と伝熱部材３と実装基板１とを重ねた状態での、幅狭部１１ｂ，２１ｂ，３１ｂの長手方向と上下方向とに平行であって幅狭部１１ｂ，２１ｂ，３１ｂの幅方向の中央を通る断面（図１のＡ−Ａ断面）における断面図を図２に示す。ここで、図２に示すように器具本体２と伝熱部材３と実装基板１とを重ねたときの、凹部２３の底面における幅狭部２１ｂの開口の近傍と実装基板１における幅狭部１１ｂの下面との距離は、伝熱部材３が弾性変形していなくとも、本体側押え部４１ｂと基板側押え部４２ａとの距離よりも小さくなるようにしてある。なお、図２では発光ダイオードＬＤの図示を省略している。

また、器具本体２と伝熱部材３と実装基板１とを重ねたときの、保持凹部２２の底面と実装基板１の下面との距離は、伝熱部材３が弾性変形していないときには、本体側押え部４１ｂと基板側押え部４２ａとの距離よりも大きくなっている。さらに、伝熱部材３が弾性変形していないときの、保持凹部２２の開口縁と実装基板１の下面との距離と、本体側押え部４１ｂと基板側押え部４２ａとの距離との差は、伝熱部材３が弾性変形によって厚さ寸法を変化させることができる幅以下としてある。

さらに、上方から見て保持凹部２２の反時計回り側の開口縁と、上方から見て挿通穴２１の幅狭部２１ｂの時計周り側の開口縁との間には、挿通穴２１の開口縁から保持凹部２２の開口縁に向かって上方へ傾斜した螺旋状の傾斜面２３ａを設けている。また、保持凹部２２に対して上方から見て時計回り方向に近接した位置には、保持凹部２２の開口縁を挿通穴２１の幅狭部２１ｂの開口縁よりも上方へ突設させる段２３ｂが、凹部２３の端と挿通穴２１との間にわたって形成されている。

本実施形態において、固定部材４によって実装基板１と伝熱部材３と器具本体２とを結合させるには、固定部材４の本体側押え部４１ｂを挿通穴１１，２１，３１の幅狭部１１ｂ，２１ｂ，３１ｂに挿通し、固定部材４を器具本体２に対して上方から見て時計回りに回転させる。すると、本体側押え部４１ｂは傾斜面２３ａ上を摺動し、保持凹部２２に導入される。ここにおいて、伝熱部材３は厚さ寸法を小さくするように弾性変形し、この弾性力によって実装基板１と器具本体２と伝熱部材３との相互の接触圧が得られる。ここで、固定部材４の基板側押え部４２ａの下面には、基板側押え部４２ａの径方向に長いつまみ部４２ｂが突設されており、つまみ部４２ｂを持って回転させても固定部材４を回転させることができる。

上記構成によれば、伝熱部材３を弾性変形させつつ、基板側押え部４２ａと本体側押え部４１ｂとの間に、実装基板１と伝熱部材３と器具本体２とを挟むので、伝熱部材３の弾性力により実装基板１と伝熱部材３と器具本体２との相互の接触圧を十分に高くし、発光ダイオードＬＤの放熱性を確保することができる。また、実装基板１と伝熱部材３と器具本体２との相互の接触圧は、基板側押え部４２ａと本体側押え部４１ｂとの距離と、実装基板１と伝熱部材３と器具本体２とのそれぞれの上下方向の寸法（厚さ寸法）と、伝熱部材３の弾性とによって決定され、作業者の作業内容に依存しないから、上記接触圧を作業者の作業内容によらず略一定とすることができる。

ここで、傾斜面２３ａや保持凹部２２を設ける代わりに、凹部２３の底面全体について、実装基板１の下面との間の距離を、基板側押え部４２ａと本体側押え部４１ｂとの距離よりも大きくした場合であっても、固定部材４により器具本体２と伝熱部材３と実装基板１とを互いに固定することは可能である。しかし、上記の場合には、器具本体２と実装基板１とを上下から押さえて伝熱部材３を弾性変形させながらでなければ本体側押え部４１ｂを器具本体２の上側に移動させることができない。これに対し、本実施形態では、傾斜面２３ａや保持凹部２２を設けたことにより、本体側押え部４１ｂを挿通穴１１，２１，３１に挿通して固定部材４を回動させるだけで器具本体２と伝熱部材３と実装基板１とが互いに固定されるから、上記の場合に比べて固定部材４の取付作業が容易である。

なお、弾性変形するのは伝熱部材３に限られず、例えば器具本体２が上下方向の寸法を変化させるように弾性変形可能としてもよい。

本発明の実施形態を示す分解斜視図である。 同上において器具本体と伝熱部材と実装基板とを重ねた状態を示す、図１のＡ−Ａ断面における断面図である。 従来例を示す分解斜視図である。

符号の説明

１ 実装基板
２ 器具本体
３ 伝熱部材
４ 固定部材
１１，２１，３１ 挿通穴
２３ａ 傾斜面
４１ａ 軸部
４１ｂ 本体側押え部
４２ａ 基板側押え部
ＬＤ 発光ダイオード

Claims (2)

1. 発光ダイオードが実装された実装基板と、器具本体と、器具本体と実装基板との間に挟まれる伝熱部材とを備える照明器具であって、
   実装基板と器具本体と伝熱部材との少なくとも１個は、実装基板と器具本体と伝熱部材とが重ねられる方向の寸法を変化させる方向の弾性を有する弾性部材であり、
   実装基板と伝熱部材と器具本体とにはそれぞれ互いに連通する挿通穴が設けられ、
   挿通穴に挿通される軸部と、軸部の一端に固定され軸部を回転軸として回動することにより挿通穴に挿通可能な向きと挿通穴に挿通不可能な向きとのいずれかとなる第１の押え部と、軸部の他端に固定され軸部に対し径方向に突出して少なくとも第１の押え部が挿通穴に挿通不可能な所定の向きであるときには挿通穴に挿通不可能になる第２の押え部とを有し、第１の押え部と第２の押え部との間に実装基板と伝熱部材と器具本体とを挟むことにより、実装基板と器具本体と伝熱部材とのうち弾性部材を弾性変形させつつ、実装基板と伝熱部材と器具本体とを互いに固定する固定部材を備えることを特徴とする照明器具。
2. 第１の押え部は器具本体において伝熱部材に弾接する面の反対側面である被挟持面に弾接し、第２の押え部は実装基板において伝熱部材に弾接する面の反対側面である被挟持面に弾接するものであって、
   器具本体の被挟持面には、実装基板と伝熱部材と器具本体とを互いに固定した状態のときに第１の押え部が収納される保持凹部と、挿通穴から保持凹部に向かって実装基板の被挟持面との間の距離を大きくするように傾斜した傾斜部とが設けられ、
   器具本体の被挟持面において挿通穴の傾斜部側の開口縁と実装基板の被挟持面との距離は弾性部材が弾性変形していないときであっても第１の押え部と第２の押え部との間の距離よりも小さく、
   保持凹部において第１の押え部が弾接する底面と実装基板の被挟持面との距離は弾性部材が弾性変形していないときには第１の押え部と第２の押え部との間の距離よりも大きく、
   保持凹部において傾斜部側の開口縁と実装基板の被挟持面との距離と、第１の押え部と第２の押え部との間の距離との差は、弾性部材の弾性変形による被距離面間の距離の変化幅よりも小さいことを特徴とする請求項１記載の照明器具。

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