JP4939107B2 - 自動販売機用照明具及びこれを備えた自動販売機 - Google Patents

自動販売機用照明具及びこれを備えた自動販売機 Download PDF

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Description

本発明は、基板の長手方向に複数の発光体が並設され、発光体がそれぞれレンズにより覆われる自動販売機用照明具及びこれを備えた自動販売機に関する。
自動販売機における照明具としては、蛍光灯を用いたものが一般的である(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に記載の自動販売機では、電照板の裏側に水平方向へ延びる蛍光灯が配されるとともに、蛍光灯の背後に反射板が設けられる。これにより、蛍光灯から電照板へ向かって放射される光に加え、反射板により反射した光によっても電照板が照射されるようになっている。
また、自動販売機用の照明具として、LEDを用いることが本願出願人によって提案されている(例えば、特許文献2参照)。特許文献2に記載の自動販売機では、サンプル商品ごとにLEDを設置して、商品サンプルを個別に照射するよう構成されている。LEDは蛍光灯に比べて消費電力が小さいことに加えて寿命が長く、自動販売機の省エネルギー化及びメンテナンス性の向上が図られている。
特開2003−223805号公報 特開2003−228756号公報
ところで、LEDを用いた照明具では蛍光灯に比して放射する光が拡散し難いことから、特許文献2に記載のように商品サンプルごとに発光体(LED)を設ける必要がある。すなわち、基板を長尺とし、LEDを基板上に複数設けたとしても、特許文献1に記載のもののように電照板等を全体的に発光させるには不向きである。
この問題点を解消するため各LEDの放射側にレンズを設けて光を拡散させることが考えられる。この場合は、長尺な基板を支持するとともに各レンズを保持する長尺なホルダを設ける構成が、部品点数、製造要件等の観点から好ましい。しかしながら、基板及びホルダが長尺であり、これらに製造時、使用時等に熱的な負荷が加わると、基板とホルダとで線膨張係数が異なることから各部材間で長手方向にずれを生じる。
このときに、レンズは基板及びホルダの両方に追従しようとするので、レンズ、基板及びホルダの間にそれぞれ応力が生じ、基板、ホルダ等が変形するおそれがある。また、レンズが基板上のLEDに対して相対的に移動して、LEDから照射される光を的確に屈折させることができなくなるおそれもある。
本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、製造時、使用時等に基板及びホルダが熱的な影響を受けた際に、各部品に生じる負荷を低減させることのできる自動販売機用照明具及びこれを備えた自動販売機を提供することにある。
前記目的を達成するため、本発明では、
販売機本体に取り付けられる自動販売機用照明具であって、
所定方向へ延び、複数の発光体が一面の長手方向に並設される基板と、
前記基板と同方向へ延びて該基板を他面側から支持し、前記販売機本体に固定されるホルダと、
前記基板に対して位置決めされ、前記各発光体ごとに設けられ該発光体を覆う複数のレンズと、
前記レンズを該基板に対して長手方向及び幅方向について位置決めする係止部と、
前記ホルダに形成され、前記ホルダに対する長手方向への移動が許容されるよう前記レンズを保持するレンズ保持部と、を備え
前記レンズは、前記レンズの中心と前記発光体の中心とを結ぶ直線に垂直な平面だけで構成された入射面、前記入射面と対向する側に形成された反射面、及び前記反射面で反射した光を外部へ出射する側面を有し、
前記基板の前記発光体は、前記レンズの前記入射面に空気層を介して光を出射することを特徴とする自動販売機用照明具が提供される。
本発明の自動販売機用照明具によれば、各レンズは係止部により基板に対して長手方向及び幅方向について位置決めされるので、基板上の発光体に対してレンズが長手方向または幅方向にずれるようなことはなく、レンズにより各発光体から放射される光を的確に屈折させることができる。
ここで、基板及びホルダは、別部材であることから線膨張係数が異なり、製造時にける成形後の収縮、使用時における温度等によって長手方向寸法に差が生じる。そして、各レンズは係止部により基板に位置決めされていることから、基板に追従してホルダに対して長手方向へ相対的に移動する。このとき、ホルダのレンズ保持部において、レンズの長手方向への移動が許容されることから、ホルダとレンズとの間に過大な負荷が加わるようなことはない。
また、前記目的を達成するため、本発明では、
販売機本体に取り付けられる自動販売機用照明具であって、
所定方向へ延び、複数の発光体が一面の長手方向に並設される基板と、
前記基板と同方向へ延びて該基板を他面側から支持し、前記販売機本体に固定されるホルダと、
前記基板に対して位置決めされ、前記各発光体ごとに設けられ該発光体を覆う複数のレンズと、を備え、
前記レンズは、前記レンズの中心と前記発光体の中心とを結ぶ直線に垂直な平面だけで構成された入射面、前記入射面と対向する側に形成された反射面、及び前記反射面で反射した光を外部へ出射する側面を有し、
前記基板の前記発光体は、前記レンズの前記入射面に空気層を介して光を出射し、
前記基板と前記ホルダとが長手方向へ相対的に移動した際に、前記レンズが前記基板に追従して前記ホルダに対して長手方向へ相対的に移動することを特徴とする自動販売機用照明具が提供される。
さらにまた、前記目的を達成するため、本発明では、
上記自動販売機用照明具と、
前記自動販売機用照明具が取り付けられ前記ホルダと略平行な側壁を有する販売機本体と、を備えたことを特徴とする自動販売機が提供される。
本発明によれば、製造時、使用時等に基板及びホルダが熱的な影響を受けた際に、各部品に負荷を生じさせずにレンズを的確に発光体へ追従させることができる。
図1から図7は本発明の一実施形態を示すもので、図1は自動販売機用照明具の正面図、図2は自動販売機用照明具の上面図、図3は自動販売機用照明具の側面図である。
図1に示すように、この自動販売機用照明具1は、板面を前後に向け水平方向へ延びる基板2と、この基板2と同方向(水平方向)へ延びて基板2を背面側から支持するホルダ3と、を備えている。基板2には複数の発光体としてのLED4が水平方向へ並んで前面に設けられている。また、自動販売機用照明具1は、各LED4を覆うレンズ5と、基板2に形成されレンズ5を基板2に対して長手方向及び幅方向について位置決めする係止部6と、ホルダ3に形成されホルダ3に対する長手方向への移動が許容されるようレンズ5を保持するレンズ保持部7と、を備えている。
基板2は、正面視にて四角形状に形成される。図1に示すように、基板2の前面には計6つのLED4がほぼ等間隔で搭載されている。また、基板2における各LED4の左右には一対の凹部8が形成されている。各凹部8は、正面視にて円形に形成されており、レンズ5の背面に形成される凸部9に嵌るようになっている。すなわち、本実施形態においては、係止部6は、基板2に形成される凹部8と、レンズ5に形成される凸部9とから構成されている。
ホルダ3は透明な樹脂製であり、正面視にて略四角形状に形成される。図2に示すように、ホルダ3の前面にレンズ保持部7が設けられる。図3に示すように、レンズ保持部7は、レンズ5における基板2の幅方向(上下方向)外側にて、基板2の裏面(背面)側から基板2の表面(前面)よりも突出する一対の突出部10と、各突出部10の突出端から基板2の幅方向内側へ延び、レンズ5における基板2と反対側(前側)と当接する爪部11と、を有している。
各突出部10は基板2の幅方向外側にて略前後へ延び、各爪部11の背面側でレンズ5外縁の被保持部12が押さえ込まれる。すなわち、基板2は、ホルダ3の前面と各レンズ5の背面により挟持されるようになっている。尚、基板2とホルダ3は、長手方向中央の1点でビス20により互いに固定されている。各突出部10は左右に延在して平坦に形成され、基板2の外周縁と当接する。また、各爪部11は、前面が幅方向内側へ向かって後方へ傾斜するよう形成されている。また、ホルダ3の外縁は、各突出部10の基端部近傍において、他部よりも幅方向外側へ膨らむよう形成される。
図4は自動販売機の一部側面断面図である。図4に示すように、この自動販売機100は、自動販売機用照明具1と、自動販売機用照明具1が取り付けられホルダ3と略平行な側壁101を有する販売機本体102と、を備えている。販売機本体102は、側壁101が形成される板金103と、この板金103の内側に配される断熱材104と、を有する。すなわち、この自動販売機100は、図示しない加熱・冷却機構を有しており、販売機本体102内にて加熱または冷却された商品を保温するようになっている。
販売機本体102と対向して電照板105が配され、この電照板105に商品サンプルSが取り付けられている。商品サンプルSは、透明窓106を通じて外部から視認可能となっている。自動販売機用照明具1は、販売機本体102と電照板105の間のスペースに配されており、電照板105へ向けて全体的に光を照射する。
図4に示すように、販売機本体102の側壁101にはホルダ3を固定するためのブラケット部107が形成される。本実施形態においては、ブラケット部107は、板金103を前方へ切り起こして形成され、側壁101から斜め下方へ向かって延びる。そして、このブラケット部107に対応して、ホルダ3の左右中央側には上方へ突出する固定板部16が形成される。固定板部16には、固定孔17が形成されており、ブラケット部107に対してビス等により固定される。
また、販売機本体102の側壁101の近傍には、基板2と接続されるハーネス108が備えられる。ホルダ3の左右端部にはハーネス108を保持するためのハーネス保持部13が形成される。ハーネス保持部13は上下に延びるよう形成され、上下端部が後方へ向かって湾曲し、湾曲部分にハーネス108が収容される。
また、ホルダ3には、販売機本体102の側壁101の表面を滴下する水の基板2への浸入を阻止する防水部14が形成される。本実施形態においては、防水部14は、ホルダ3の販売機本体102側(背面側)に突出形成され側壁101と当接する略水平の突条部15を含んでいる。
図5は、照明具及びハーネスの配置状態を示す自動販売機の模式図である。
図5に示すように、自動販売機用照明具1は、左右2列、上下3列の計6つで1組の照明ユニット110をなしている。本実施形態においては、この照明ユニット110が上下3段に設置され、自動販売機100の電照板105を全体的に発光させる。各自動販売機用照明具1の基板2には2つのハーネス108が接続され、各LED4に電力が供給される。本実施形態においては、各照明ユニット110ごとに各自動販売機用照明具1がハーネス108により電気的に直列に接続されている。具体的には、図5に示すように、各照明ユニット110ごとに、左上の照明具1、右上の照明具1、左中央の照明具1、右中央の照明具1、左下の照明具1、右下の照明具1の順に接続される。これにより、各照明ユニット110にて各自動販売機用照明具1は同時に点灯及び消灯をすることとなる。
図1に示すように、基板2の前面にはハーネス108用のコネクタ21が設けられ、基板2の背面にコネクタ21のピン(図示せず)が突出している。そして、ホルダ3にはコネクタ21のピンとの干渉を避けるべく逃げ穴18が形成されている。本実施形態においては、長手方向端部のLED4とこれに隣接するLED4の間に、左右一対となるよう逃げ穴18が形成される。
各LED4は、前方へ向かって白色光を放射する。各レンズ5は、略円柱状に形成され、正面視にて各LED4の発光部を中心とした円形を呈する。各レンズ5の背面には、前述の凸部9が形成されるとともに、径方向中心側にLED4を受容するよう凹んだ受容部19が形成される。
図3に示すように、各レンズ5の前面(反射面)5bは後方の面(入射面)5aから入射するすべての光線を全反射する条件となるよう形状が決定され、この結果、レンズ5は朝顔状の形状となっている。尚、レンズ5の形状は朝顔状に限定されるものではなく、前面5bの形状を、簡易的に、あるいは等価的に、前面5bの断面形状を2次曲線、特に、放物線あるいは双曲線の一部としてもよい。これにより、各LED4から前方へ向かって照射された光は、各レンズ5へ進入した後、前面5bにて側方の面5cへ反射する。
また、各レンズ5の外周面には、ホルダ3のレンズ保持部7により保持される上下一対の被保持部12が径方向へ突出して形成される。各被保持部12の背面はレンズ5の背面と略面一であり、各被保持部12の前面は爪部11の背面と面接触をする。図1に示すように、被保持部12は正面視でレンズ5側がレンズ5に沿うよう形成された略四角形状を呈する。各被保持部12は、突出部10よりも左右方向へ長尺に形成され、径方向外側端部にて突出部10の側面と当接する。
この自動販売機用照明具1の組立手順について図3、図6及び図7を参照して説明する。図6及び図7は、組立時における照明具の動作を示す動作説明図である。
まず、図6に示すように、ホルダ3の一面(前面)にLED4が実装された基板2を載置する。この状態で、各レンズ5を、正面視にて凹部8と凸部9の位置を合わせながら、図6中の矢印に示すように基板2に接近させていく。やがて、各レンズ5の各被保持部12が各爪部11の前面と当接する。
この後、さらに各レンズ5を基板2側へ押し込むと、各爪部11の前面が傾斜していることから、図7に示すように、各被保持部12が各爪部11の前面と摺接しながら各突出部10を幅方向外側へ押し拡げる。このように、各突出部10が弾性変形することにより各爪部11がレンズ5の進路上から退去し、レンズ5が基板2と当接する。このとき、各被保持部12が各爪部11の背面側に到達し、各被保持部12と各爪部11との摺接が解除されていることから、図3に示すように、押し拡げられていた各突出部10が元の位置に復帰する。この状態で、各爪部11の背面と各被保持部12の前面が面接触をする。
また、この自動販売機用照明具1を分解するにあたっては、各突出部10に工具、指等により幅方向外側へ力を加え、各爪部11をレンズ5の進路上から退去させる。そして、レンズ5を基板2から離隔させた後、基板2をホルダ3から分離する。
以上のように構成された自動販売機用照明具1では、各レンズ5は係止部6により基板2に対して長手方向及び幅方向について位置決めされるので、基板2上のLED4に対してレンズ5が長手方向または幅方向にずれるようなことはなく、レンズ5により各LED4から放射される光を的確に屈折させることができる。これにより、各LED4が発光すると各レンズ5により光が拡散され、電照板105全体に略均一に光が照射される。
図8は基板に対してホルダが熱により収縮または膨張する状態を示した作用説明図であり、(a)はホルダが基板に対して収縮した状態を示し、(b)はホルダが基板に対して膨張した状態を示す。基板2及びホルダ3は、別部材であることから線膨張係数が異なり、製造時にける成形後の収縮、使用時における温度等によって長手方向寸法に差が生じる。そして、各レンズ5は、係止部6により基板2に位置決めされていることから、図8(a)及び(b)に示すように基板2に追従してホルダ3に対して長手方向へ相対的に移動する。図8には収縮、膨張後のホルダ3の位置を実線で示し、収縮、膨張前のホルダ3の位置を2点鎖線で示している。このとき、ホルダ3のレンズ保持部7において、レンズ5の長手方向への移動が許容されることから、ホルダ3とレンズ5との間に過大な負荷が加わるようなことはない。
このように、本実施形態の自動販売機用照明具1によれば、製造時、使用時等に基板2及びホルダ3が熱的な影響を受けた際に、各部品に負荷を生じさせずに各レンズ5を的確に各LED4へ追従させることができる。従って、各レンズ5は常に係止部6によりLED4に対して位置決めされた状態を保ち、LED4による照射機能に支障をきたすことはない。
また、発光体としてLED4を用いたことにより電力消費面で有利であるし、LED4を所定方向へ並べたことにより所定方向へ延びる蛍光灯と同様に取り扱うことができる。また、各LED4にレンズ5を設けたことにより、LED4を用いても短距離で光を拡散させることができる。
また、本実施形態の自動販売機用照明具1によれば、基板2がホルダ3と各レンズ5により挟持されることから、ビス等を多用することなく基板2をホルダ3に的確に固定することができる。従って、部品点数を削減することができ、これによっても製造コストを低減することができる。
また、各レンズ5を基板2側へ移動させるワンアクションで、基板2がホルダ3に対して固定されるとともに各レンズ5がレンズ保持部7に保持されるようにしたので、照明具1の組立工程の工数を飛躍的に低減することができる。また、各レンズ5を着脱自在としたことにより、各LED4の交換等に支障をきたすようなこともなく、メンテナンス性に優れたものとなっている。
さらに、ホルダ3を透明な部材で形成し、ホルダ3が光を透過するようにしたので、各レンズ5から出射される光の電照板105側へ進入がホルダ3のホルダ保持部7等により阻害されるようなことはなく、電照板105を効率よく照射することができる。
また、本実施形態の自動販売機100によれば、光拡散に有利な自動販売機用照明具1を利用することにより、電照板105と販売機本体102の間隙を小さくすることができるので小型化を図ることができ、実用に際して極めて有利である。
また、ホルダ3にハーネス108を保持させるようにしたので、販売機本体102にハーネス108を保持する部材を別途設ける必要がない。さらに、販売機本体102が断熱機能を有することから、側壁101に水滴が形成されやすいところ、防水部14により水滴の基板2への浸入を阻止されるので、販売機本体102に防水用の部材や形状を設ける必要がなく極めて便利である。
尚、前記実施形態においては、基板2及びホルダ3が左右方向へ延び、各LED4が左右方向へ並べられるものを示したが、例えば、基板2及びホルダ3が上下方向へ延び、各LED4が上下方向へ並べられるものであってもよく、要は基板2及びホルダ3が所定方向へ延びるものであればよい。また、発光体としてLED4を設けたものを示したが、発光体は例えばレーザー機器、電球等であってもよい。
また、前記実施形態においては、自動販売機100の販売機本体102が断熱性能を有するものを示したが、たばこ等のように加温・冷却機能が不要な商品を取り扱うような、断熱性能が付与されていない販売機本体102であってもよいことは勿論である。
また、前記実施形態においては、計6つの自動販売機用照明具1を、左上、右上、左中央、右中央、左下、右下の順にハーネス108で接続したものを示したが、自動販売機用照明具1の数や接続の順番は任意であることはいうまでもない。
また、前記実施形態においては、レンズ5の前面が朝顔形状に形成されたものを示したが、レンズ5の形状等は電照板105との距離、光の拡散度合い等により適宜に変更可能である。
また、前記実施形態においては、係止部6として基板2に形成された凹部8とレンズ5に形成された凸部9を有するものを示したが、凹部がレンズ5に形成され凸部が基板2に形成されていてもよい。また、前記実施形態においては、円形の凹部8及び凸部9が1つのレンズ5に対して2つ形成され、凹部8及び凸部9の形状、個数は任意である。さらに、係止部6として、凹部8と凸部9の組み合わせ以外に、例えば、レンズ5全体を受容するよう基板2に形成された凹み等を用いてもよい。
また、前記実施形態においては、防水部14が突条部15を含むものを示したが、例えば、防水部14はホルダ3に形成され水滴を案内する孔を含むようにしてもよい。この場合、孔により基板2側と反対側へ水滴を流出するようにすればよい。
また、前記実施形態においては、レンズ保持部7が突出部10と爪部11からなるものを示したが、ホルダ3に対する長手方向への移動が許容されるようレンズ5を保持するようにすればレンズ保持部7の構成も任意であるし、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。
本発明の一実施形態を示す自動販売機用照明具の正面図である。 自動販売機用照明具の上面図である。 自動販売機用照明具の側面図である。 自動販売機の一部側面断面図である。 照明具及びハーネスの配置状態を示す自動販売機の模式図である。 組立時における照明具の動作を示す動作説明図である。 組立時における照明具の動作を示す動作説明図である。 基板に対してホルダが熱により収縮または膨張する状態を示した作用説明図であり、(a)はホルダが基板に対して収縮した状態を示し、(b)はホルダが基板に対して膨張した状態を示す。
符号の説明
1 自動販売機用照明具
2 基板
3 ホルダ
4 LED
5 レンズ
5a 後方の面(入射面)
5b 前面(反射面)
5c 側方の面(側面)
6 係止部
7 レンズ保持部
8 凹部
9 凸部
10 突出部
11 爪部
12 被保持部
13 ハーネス保持部
14 防水部
15 突条部
16 固定板部
17 固定孔
18 逃げ穴
19 受容部
20 ビス
21 コネクタ
100 自動販売機
101 側壁
102 販売機本体
103 板金
104 断熱材
105 電照板
106 透明窓
107 ブラケット部
108 ハーネス
110 照明ユニット
S 商品サンプル

Claims (12)

  1. 販売機本体に取り付けられる自動販売機用照明具であって、
    所定方向へ延び、複数の発光体が一面の長手方向に並設される基板と、
    前記基板と同方向へ延びて該基板を他面側から支持し、前記販売機本体に固定されるホルダと、
    前記基板に対して位置決めされ、前記各発光体ごとに設けられ該発光体を覆う複数のレンズと、を備え、
    前記レンズは、前記レンズの中心と前記発光体の中心とを結ぶ直線に垂直な平面だけで構成された入射面、前記入射面と対向する側に形成された反射面、及び前記反射面で反射した光を外部へ出射する側面を有し、
    前記基板の前記発光体は、前記レンズの前記入射面に空気層を介して光を出射し、
    前記基板と前記ホルダとが長手方向へ相対的に移動した際に、前記レンズが前記基板に追従して前記ホルダに対して長手方向へ相対的に移動することを特徴とする自動販売機用照明具。
  2. 販売機本体に取り付けられる自動販売機用照明具であって、
    所定方向へ延び、複数の発光体が一面の長手方向に並設される基板と、
    前記基板と同方向へ延びて該基板を他面側から支持し、前記販売機本体に固定されるホルダと、
    前記基板に対して位置決めされ、前記各発光体ごとに設けられ該発光体を覆う複数のレンズと、
    前記レンズを該基板に対して長手方向及び幅方向について位置決めする係止部と、
    前記ホルダに形成され、前記ホルダに対する長手方向への移動が許容されるよう前記レンズを保持するレンズ保持部と、を備え
    前記レンズは、前記レンズの中心と前記発光体の中心とを結ぶ直線に垂直な平面だけで構成された入射面、前記入射面と対向する側に形成された反射面、及び前記反射面で反射した光を外部へ出射する側面を有し、
    前記基板の前記発光体は、前記レンズの前記入射面に空気層を介して光を出射することを特徴とする自動販売機用照明具。
  3. 前記基板は、前記基板と前記ホルダとが前記長手方向へ相対的に移動可能に前記ホルダと前記各レンズにより挟持されることを特徴とする請求項1または2に記載の自動販売機用照明具。
  4. 前記レンズ保持部は、前記レンズを着脱自在に保持することを特徴とする請求項3に記載の自動販売機用照明具。
  5. 前記レンズ保持部は、
    前記レンズにおける前記基板の幅方向外側にて、該基板の裏面側から該基板の表面よりも突出する一対の突出部と、
    前記各突出部の突出端から前記基板の幅方向内側へ延び、前記レンズにおける該基板と反対側と当接する爪部と、を有することを特徴とする請求項4に記載の自動販売機用照明具。
  6. 前記ホルダは、光を透過することを特徴とする請求項2から5のいずれか一項に記載の自動販売機用照明具。
  7. 前記係止部は、前記基板と前記レンズの一方に形成された凹部と、他方に形成され該凹部に嵌る凸部と、を有することを特徴とする請求項2から6のいずれか一項に記載の自動販売機用照明具。
  8. 前記発光体はLEDであることを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載の自動販売機用照明具。
  9. 請求項1から8のいずれか一項に記載の自動販売機用照明具と、
    前記自動販売機用照明具が取り付けられ前記ホルダと略平行な側壁を有する販売機本体と、を備えたことを特徴とする自動販売機。
  10. 前記販売機本体の前記側壁の近傍に配され前記基板と接続されるハーネスを備え、
    前記自動販売機用照明具の前記ホルダにハーネス保持部を設けたことを特徴とする請求項9に記載の自動販売機。
  11. 前記ホルダに、前記販売機本体の側壁表面を滴下する水の前記基板への浸入を阻止する防水部を形成したことを特徴とする請求項9または10に記載の自動販売機。
  12. 前記防水部は、前記ホルダの前記販売機本体側に突出形成され前記側壁と当接する略水平の突条部を含むことを特徴とする請求項11に記載の自動販売機。
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