JP5030296B2 - 照明器具およびその組み立て方法 - Google Patents

Description

本発明は、照明器具に係り、特にＬＥＤなどの発光素子を光源とした照明器具にに関する。

ＬＥＤ発光素子を実装したブロックを屋外等、防雨・防湿環境で使用する場合、結露などによる絶縁不良を配慮した商品仕様とする必要がある。従来の照明器具は複数のＬＥＤを配列した灯具が提案されている(特許文献１)。
この灯具では、電源容量に応じて駆動部の設計を変更させることなく、様々な規模および形状の照明装置を提供するもので、支持体に設けられた凹部にＬＥＤなどの光源が設置されている。

本出願人は、この支持体をリング状にし、必要に応じて所望の数の光源を搭載できるようにした汎用型の照明器具を提案している。この照明器具は、開発当初は、仕切り部がなく充填剤（第２の封止剤）の使用量が多くなり、コスト的にも高いものとなった。また、充填剤（第２の封止剤）の乾燥時間/硬化時間が長くかかる点が課題であった。
そこで、仕切りを設ける方法も考えられるが、仕切りを設けた場合、配線用の切り欠きを設けなければならない。このため、配線用の切り欠きから充填剤（第２の封止剤）が漏れてしまい、ロスが大きくなるという問題もある。

特開２００７−０３６１３２号公報

このように、複数の光源配置パターンに兼用できる筺体を用いた汎用型の照明器具では、光源配置パターンを考慮して複数の凹部を予め設け、かつ配線配置のための切り欠き部を仕切り部に設ける必要があるが、光源が配置された凹部のみに封止材を充填しようとしても切り欠き部から漏れてしまい、ロスが大きいという問題があった。

本発明は、前記実情に鑑みてなされたものであって、汎用性が高く、低コストでかつ実装性に優れた照明器具を提供することを目的とする。

そこで本発明は、複数の凹部を有する筺体と、前記凹部の開口面を覆う蓋体と、任意の凹部に収容される光源と、光源を封止する封止剤と、を有する照明器具であって、隣接する前記凹部を仕切る仕切り部に設けられる切り欠き部と、切り欠き部に配置されて光源に給電する配線と、を有し、前記封止剤は、光源が収容される前記凹部の仕切り部に設けられてかつ配線が配置された前記切り欠き部を封止する第１の封止剤と、光源が収容される前記凹部を封止する第２の封止剤と、を具備したことを特徴とする。
この構成により、切り欠き部に第１の封止剤を充填してから、凹部に第２の封止剤を充填すればよいため、配線用の切り欠きから第２の封止剤が漏れたりすることもなく、短時間で効率よく硬化することができ、光源の数も自由に選択可能であって、組み立てが容易で汎用性の高い照明器具を提供することが可能となる。

また本発明は、上記照明器具において、前記第１の封止剤および第２の封止剤は液状樹脂を硬化させて形成する熱硬化性樹脂であり、硬化前の状態で、前記第１の封止剤の粘度が第２の封止剤の粘度よりも大きいものを含む。
この構成によれば、硬化前の状態で、第１の封止剤の粘度は第２の封止剤の粘度よりも大きいので、第１の封止剤が完全に硬化していない状態で第２の封止樹脂を充填しても第２の封止材が第１の封止剤を押し出すことがなくなり、さらに切り欠き部から漏れることが少ない。

また本発明は、上記照明器具において、前記第１の封止剤は、非透光性材料であるものを含む。
上記構成により、第１の封止剤が光を透過しないものであるので、切り欠き部を通して隣接する凹部への光の漏れを防ぐことができ、異なる発光色の光源を配列する場合にも所望の光を得ることができる。

また本発明は、上記照明器具において、前記光源は発光ダイオードであるものを含む。

また本発明は、上記照明器具において、前記筐体はリング状であるものを含む。

また本発明は、複数の凹部と、隣接する凹部を仕切る仕切り部と、前記仕切り部に設けられた切り欠きを有する筺体を用意する工程と、前記凹部のうちの少なくとも１つに、光源を搭載し、前記光源に給電するための配線を前記仕切り部に設けられた前記切り欠きに挿通する光源搭載工程と、前記配線の挿通された前記切り欠きに第１の封止剤を充填する工程と、穴を有する蓋体で前記凹部を覆う工程と、前記光源を封止する第２の封止剤を充填する工程と、前記第１の封止剤および第２の封止材を硬化させる加熱工程とを含むことを特徴とする。
この構成によれば、第１の封止剤で切り欠きを塞いだ後、蓋体を装着し、蓋体の穴から第２の封止剤を効率よく充填することができ、実装作業性がきわめて良好となる。

また本発明は、上記照明器具の組み立て方法において、前記第１の封止剤および第２の封止剤は液状樹脂を硬化させて形成する熱硬化性樹脂であり、硬化前の状態で、前記第１の封止剤の粘度が第２の封止剤の粘度よりも大きいことを特徴とする。

以上説明してきたように、本発明によれば、切り欠き部を封止する第１の封止材（非透光性のシリコーン、パッキン）を有するため、光源を封止する第２の封止材が切り欠き部から漏れることがなくなる。なおここで、第２の封止剤より粘度の高い第１の封止剤で切り欠き部を封止することにより、より効率よく漏れを防止することができ、組立作業性も改善できた。

（実施の形態１）
以下本発明の実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１は、本発明の実施の形態の照明器具を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は蓋体の要部を示す図である。図２は図１（ａ）のＡ−Ａ断面図である。図３は、同照明器具の要部を示す斜視図であり、（ａ）は、この照明器具の蓋体を示し、（ｂ）はこの照明器具の筐体を示す。図４は図３（ｂ）のＢ−Ｂ断面図である。

この照明器具は、複数の凹部２を有する筺体１と、前記凹部２の開口面を覆う蓋体８と、任意の凹部２に収容される光源３と、光源３を封止する封止剤とを有する照明器具において、隣接する凹部２を仕切る仕切り部４に設けられる切り欠き部５と、切り欠き部５に配置されて光源３に給電する配線７とを有し、この封止剤は、光源３が収容される凹部２の仕切り部４に設けられてかつ配線７が配置された切り欠き部５を封止する第１の封止剤６と、光源３が収容される前記凹部２を封止する第２の封止剤９と、凹部を覆うように配置される蓋体８とを具備したことを特徴とする。

ここで、第１の封止剤および第２の封止剤は液状樹脂を硬化させて形成する熱硬化性樹脂であり、硬化前の状態で、前記第１の封止剤の粘度が第２の封止剤の粘度よりも大きい。また、第１の封止剤は、非透光性材料で構成される。

なおこの凹部は複数個連続的に設けられてもよく、適宜境界部に配線を通して、適宜第１の封止剤を充填するようにしてもよい。また、発光ダイオード３は、基板３１上に搭載されＬＥＤチップを樹脂レンズで封止したものである。

また筺体にはアルミダイカストが用いられる。あるいはまた、亜鉛ダイカスト等でもよく非透光性の材料が使用される。
また蓋体はアクリル樹脂、ポリカーボネイト、ガラス等の透光性材料が使用される。
光源としては、基板上に実装された発光ダイオードなどの発光素子が用いられ、電源供給用の配線を２本備えている。

第１の封止剤としては、非透光性のシリコーン、半透光性のシリコーン、パッキンなどが適用可能である。
また第２の封止剤としては、透光性のシリコーンを用いるのが望ましく、発光素子を水気による絶縁不良から保護することができる。

次に、この照明器具の組み立て方法について説明する。
まず、アルミダイカストによって、仕切り部４で分離された１２個の凹部２を有するリング状の筺体１を形成する（全体図は図１参照）。
次いで、図５（ａ）に示すように、この凹部２に発光ダイオード３を固着するとともに、配線７を仕切り部４に設けられた切り欠き５を通すように配線して電気的接続を行なう。

この後図５（ｂ）に示すように、非透光性のシリコーンを粘度約６０Ｐａ・ｓ（ａｔ２５℃）程度となるように調整して切り欠き５に充填する。これにより密着性よく封止剤が切り欠きに充填される。

この後、図５（ｃ）に示すように、穴ｈを形成した透光性のアクリル樹脂で形成された蓋体８を位置あわせして筐体１の凹部を塞ぐように装着する。
そして最後に透光性のシリコーンを第１の封止剤よりも低粘度となるように調整し、蓋体の穴ｈを介して発光素子３上を図５（ｄ）に示すように、埋めるように凹部に充填する。

このようにして、第２の封止剤を充填したのち、６０℃３時間の熱処理工程により第１および第２の封止剤を硬化し、図１乃至４に示した照明器具が完成する。
この構成により、切り欠き部に第１の封止剤を充填してから、凹部に第２の封止剤を充填すればよいため、配線用の切り欠きから第２の封止剤が漏れたりすることもなく、短時間で効率よく硬化することができ、光源の数も自由に選択可能であって、組み立てが容易で汎用性の高い照明器具を提供することが可能となる。

この構成によれば、硬化前の状態で、第１の封止剤の粘度は第２の封止剤の粘度よりも大きいので、第１の封止剤が完全に硬化していない状態で第２の封止樹脂を充填しても第２の封止材が第１の封止剤を押し出すことがなくなり、さらに切り欠き部から漏れることが少なく、容易に作業性よく信頼性の高い照明器具を形成することが可能となる。
また、必要な部分に必要な数だけ発光素子を装着すればよいため、汎用性の高い照明器具としても有効である。

（実施の形態２）
前記実施の形態１では、蓋体を透光性樹脂で形成し、蓋体側に光照射がなされる照明器具について説明したが、本実施の形態では、発光素子３を搭載する筐体１Ｓを透光性材料で構成し、筐体側に光照射がなされるようにした照明器具について説明する。
照明器具の全体図としては前記実施の形態１の照明器具と同様リング状をなすように形成されるが、筐体の材質および形状、蓋体の材質が異なる。
この照明器具を図６および図７に示す。図６は、同照明器具の要部を示す斜視図であり、（ａ）は、この照明器具の蓋体を示し、（ｂ）はこの照明器具の筐体を示す。図７は図６（ｂ）のＣ−Ｃ断面図である。

本実施の形態の照明器具は、筐体１Ｓを透光性のアクリル樹脂で構成するとともに、発光素子３を搭載するための円錐台状の支持突起１２を２個づつ備えた複数の凹部２を有する。また、この支持突起１２によって、発光素子３の基板３１を筐体側に発光面がくるように支持している。一方蓋体８Ｓは非透光性のアルミダイカストで構成される。

他部については、前記実施の形態１と同様である。
実装については前記実施の形態１と同様であるためここでは説明を省略する。
この構成によれば、筐体側に光照射がなされる照明器具を提供することができる。

なお、前記実施の形態では、仕切り部２も筐体と共に透光性のアクリル樹脂で一体形成したが、仕切り部は非透光性材料で別途形成するようにすれば、前記実施の形態１と同様、隣接する凹部の光源からの光の漏れを抑制することが可能となる。
なお、筐体は透光性のアクリル樹脂で形成したが、このほか、ポリカーボネイト、ガラス等を用いてもよい。
一方、蓋体には、アルミダイカストのほか亜鉛ダイカスト等の非透光性材料が適用可能である。

第１の封止剤としては、非透光性のシリコーン、半透光性のシリコーン、パッキンなどが適用可能である。
また第２の封止剤としては、透光性のシリコーンを用いるのが望ましく、発光素子を水気による絶縁不良から保護することができる。

次に、この照明器具の組み立て方法についても前記実施の形態１で図５（ａ）乃至（ｄ）を参照して説明したのと同様である。

この構成により、切り欠き部に第１の封止剤を充填してから、凹部に第２の封止剤を充填すればよいため、配線用の切り欠きから第２の封止剤が漏れたりすることもなく、短時間で効率よく硬化することができ、光源の数も自由に選択可能であって、組み立てが容易で汎用性の高い照明器具を提供することが可能となる。

この構成によれば、硬化前の状態で、第１の封止剤の粘度は第２の封止剤の粘度よりも大きいので、第１の封止剤が完全に硬化していない状態で第２の封止樹脂を充填しても第２の封止材が第１の封止剤を押し出すことがなくなり、さらに切り欠き部から漏れることが少なく、容易に作業性よく信頼性の高い照明器具を形成することが可能となる。
また、必要な部分に必要な数だけ発光素子を装着すればよいため、汎用性の高い照明器具としても有効である。

なお、前記実施の形態では発光素子としてＬＥＤを用いたが、ＬＥＤに限定されることなく、有機エレクトロルミネッセント素子、無機エレクトロルミネッセント素子など種々の発光素子から適宜選択可能である。
また、第２の封止樹脂はすべてにわたり同一材料であってもよいが、凹部毎に異なる色の樹脂を充填することも可能である。
さらにまた、前記実施の形態では、第１および第２の封止剤ともに熱硬化性樹脂を用いたが、熱硬化性樹脂に限定されることなく、他の樹脂を用いるようにしてもよい。
また、第１の封止剤を一旦硬化させてから第２の封止剤を充填してもよく、この場合は第２の封止剤は光硬化性樹脂を用いるようにすれば、加熱時間の増大に伴う熱の蓄積を抑制することが可能となる。

また前記実施の形態では、筐体および蓋体はリング状体で構成したが、リング状に限定されることなく、長尺状、面状であってもよいことはいうまでもない。

本発明の実施の形態１の照明器具を示す図（ａ）は上面図、（ｂ）は蓋体の要部 図１（ａ）のＡ−Ａ断面図 実施の形態１の照明器具の要部を示す斜視図（ａ）は、この照明器具の蓋体（ｂ）はこの照明器具の筐体 図３（ｂ）のＢ−Ｂ断面図 実施の形態１の照明器具の実装工程を示す図 実施の形態２の照明器具の要部を示す斜視図（ａ）は、この照明器具の蓋体（ｂ）はこの照明器具の筐体 図６（ｂ）のＣ−Ｃ断面図

符号の説明

１、１Ｓ 筺体
２ 凹部
３ 光源
４ 仕切り部
５ 切り欠き部
６ 第１の封止剤
７ 配線
８、８Ｓ 蓋体
９ 第２の封止剤
ｈ 穴

Claims (7)

1. 複数の凹部を有する筺体と、前記凹部の開口面を覆う蓋体と、任意の凹部に収容される光源と、光源を封止する封止剤と、を有する照明器具であって、
   隣接する前記凹部を仕切る仕切り部に設けられる切り欠き部と、切り欠き部に配置されて光源に給電する配線と、を有し、
   前記封止剤は、光源が収容される前記凹部の仕切り部に設けられてかつ配線が配置された前記切り欠き部を封止する第１の封止剤と、光源が収容される前記凹部を封止する第２の封止剤と、を具備した照明器具。
2. 請求項１に記載の照明器具であって、
   前記第１の封止剤および第２の封止剤は液状樹脂を硬化させて形成する熱硬化性樹脂であり、硬化前の状態で、前記第１の封止剤の粘度が第２の封止剤の粘度よりも大きい照明器具。
3. 請求項１または２に記載の照明器具であって、
   前記第１の封止剤は、非透光性材料である照明器具。
4. 請求項１乃至３のいずれかに記載の照明器具であって、
   前記光源は発光ダイオードである照明器具。
5. 請求項１乃至４のいずれかに記載の照明器具であって、
   前記筐体はリング状である照明器具。
6. 複数の凹部と、隣接する凹部を仕切る仕切り部と、前記仕切り部に設けられた切り欠きを有する筺体を用意する工程と、
   前記凹部のうちの少なくとも１つに、光源を搭載し、前記光源に給電するための配線を前記仕切り部に設けられた前記切り欠きに挿通する光源搭載工程と、
   前記配線の挿通された前記切り欠きに第１の封止剤を充填する工程と、
   穴を有する蓋体で前記凹部を覆う工程と、
   前記光源を封止する第２の封止剤を充填する工程と、
   前記第１の封止剤および第２の封止材を硬化させる加熱工程とを含む照明器具の組み立て方法。
7. 請求項６に記載の照明器具の組み立て方法であって、
   前記第１の封止剤および第２の封止剤は液状樹脂を硬化させて形成する熱硬化性樹脂であり、硬化前の状態で、前記第１の封止剤の粘度が第２の封止剤の粘度よりも大きいことを特徴とする照明器具の組み立て方法。

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