JP5725983B2 - 照明器具 - Google Patents

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Description

本発明は、モジュール及び照明器具に関するものである。本発明は、特に、接続方法を工夫したライン型LEDモジュールに関するものである。
複数のLEDを基板上に直線状に実装し基板の長手方向端部にコネクタを配置し、基板と基板を直線的に接続する方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。
特開2010−98302号公報
従来技術では、基板の長手方向に沿ってLEDモジュールをスライドさせながら基板の長手方向端部同士が接するようにLEDモジュールをコネクタで接続する。このためLEDモジュールを3つ以上接続した場合、途中のLEDモジュールに故障が生じると、故障したモジュールだけを取り外して交換することができず、片側方向から故障したLEDモジュールまで接続されているLEDモジュールを全て取り外した後、故障したLEDモジュールを交換し、また取り外した正常なLEDモジュールを全て元通りに取り付ける必要があった。
本発明は、例えば、他のモジュールと連結(接続)された状態で、連結方向に対して略垂直な方向に取り外せるモジュールを提供することを目的とする。
本発明の一の態様に係るモジュールは、
配線を有する基板と、
前記基板の両端部に配置された1対のコネクタであり、それぞれ他の基板に配置されたコネクタを着脱可能な接続部を有し、前記接続部が前記他の基板のコネクタと物理接続された場合、前記基板の配線と前記他の基板が有する配線とを電気接続するとともに前記基板と前記他の基板とを連結する1対のコネクタとを備え、
前記接続部の着脱方向が前記基板の連結方向に対して略垂直である。
本発明の一の態様によれば、複数のモジュールを連結した場合、それぞれのモジュールを連結方向に対して略垂直な方向に取り外すことができる。また、それぞれのモジュールを連結方向に対して略垂直な方向に取り付けることもできる。そのため、モジュールを3つ以上連結した場合、途中のモジュールに故障が生じても、故障したモジュールだけを取り外して交換することができる。
実施の形態1に係る照明器具の斜視図。 実施の形態1に係る照明器具の分解斜視図。 実施の形態1に係るLEDモジュールの平面図。 実施の形態1に係るLEDモジュールの平面図。 実施の形態1に係るLEDモジュールの連結された状態を示す平面図。 実施の形態2に係るLEDモジュールの平面図。 実施の形態2に係るLEDモジュールの平面図。 実施の形態2に係るLEDモジュールの連結された状態を示す平面図。 実施の形態3に係る接続ユニットの平面図。 実施の形態3に係るLEDモジュールの連結された状態を示す平面図。
以下、本発明の実施の形態について、図を用いて説明する。なお、各実施の形態の説明において、「上」、「下」、「左」、「右」、「前」、「後」、「表」、「裏」といった方向は、説明の便宜上、そのように記しているだけであって、装置、器具、部品等の配置や向き等を限定するものではない。
実施の形態1.
図1は、本実施の形態に係る照明器具10の斜視図である。図2は、照明器具10の分解斜視図である。
照明器具10は、器具本体11、電源端子台12、点灯装置13、本体ベース14、4つのLEDモジュール15a,15b、4つの反射器16(リフレクタ)、4つの透明カバー17(拡散カバー)、ベースカバー18、2つのネジ19を備える。
電源端子台12は、器具本体11に取り付けられる。点灯装置13は、電源端子台12と電線を介して電気的に接続され、器具本体11に取り付けられる。本体ベース14は、器具本体11を覆うように取り付けられる。4つのLEDモジュール15a,15bは、1種類のLEDモジュール15aと別の種類のLEDモジュール15bが交互に連結されて本体ベース14に取り付けられる。4つの反射器16は、1対1で対応するLEDモジュール15を覆うようにそれぞれ取り付けられる。4つの透明カバー17は、1対1で対応する反射器16の発光部(LEDごとに光出射用の開口部が設けられた光出射側端部)にそれぞれ取り付けられる。ベースカバー18は、長方形状の開口部を有し、この開口部に反射器16の発光部が挿入されるとともに、器具本体11に取り付けられる。2つのネジ19は、ベースカバー18を器具本体11にネジ止めするためのものである。
次に、LEDモジュール15a,15bの形態及び接続方法について、図3〜図5を用いて説明する。
図3は、LEDモジュール15aの平面図である。
図3に示すLEDモジュール15aは、基板24の片面に配線パターン28が設けられている。この配線パターン28は基板用雄側コネクタ22aの片側の端子から10個のLED21を直列に接続し反対側の基板用雄側コネクタ22aの片側の端子へ接続するように形成されている。
また、基板用雄側コネクタ22aのLED21へ接続していない端子は基板の両側の基板用雄側コネクタ22aを接続するように設けられている。基板24の形状は短手側の中央部から基板24の短手方向の長さの半分を取り除いた凸型形状となっている。基板24の端部の取り除いた部分に基板用雄側コネクタ22aが基板24の長手方向に対し鉛直方向に接続部が向くよう実装されている。
図4は、LEDモジュール15bの平面図である。
図4に示すLEDモジュール15bは、図3に示すLEDモジュール15aに対し基板用雄側コネクタ22aを基板用雌側コネクタ22bに変更したものであり、配線パターン28は同一のため基板24とLED21は共通で基板用雄側コネクタ22aを基板用雌側コネクタ22bへ部品変更するだけで製造することができる。
図5は、LEDモジュール15a,15bの連結された状態を示す平面図である。
LEDモジュール15aとLEDモジュール15bは交互に接続される。このときLEDモジュール15aの電源側(外部電源に近い側の端、図では左端)には電源用雌側ハーネス23aが接続され、終端(外部電源から遠い側の端、図では右端)のLEDモジュール15bには短絡用雄側ハーネス23cが接続される。これにより電源用雌側ハーネス23aから供給された電気エネルギーがLED21へ供給され、さらに、短絡用雄側ハーネス23cにより残りのLED21へも供給されるため、全てのLEDモジュール15a,15bのLED21を直列点灯させることができる。
なお、図5においては電源側にLEDモジュール15aを用いた例を示しているが、電源側にLEDモジュール15bを用いてもよく、この場合は電源用雌側ハーネス23aの代わりに、後述する実施の形態3と同様の電源用雄側ハーネスを用いる。また、図5においては終端をLEDモジュール15bとする例を示しているが、終端をLEDモジュール15aとしてもよく、この場合は短絡用雄側ハーネス23cの代わりに、後述する実施の形態3と同様の短絡用雌側ハーネスを用いる。
このように交互に直列接続されたLEDモジュール15aとLEDモジュール15bは基板24の長手方向に対して垂直方向に基板用雄側コネクタ22aと基板用雌側コネクタ22bが接続されているため、複数枚接続されたLEDモジュール15a又はLEDモジュール15bの1枚が故障し交換が必要になった場合でも、基板24の長手方向に垂直に引き抜くことにより基板用雄側コネクタ22aと基板用雌側コネクタ22bの接続部を取り外すことができる。
これによりLEDモジュール15a及びLEDモジュール15bをライン状に接続できるとともに、接続している途中のLEDモジュール15a,15bが故障したときには容易に交換が必要なモジュールのみ取り外し交換ができる。
図3に示したように、LEDモジュール15aは、配線パターン28(配線の例)を有する基板24と、基板24の両端部に配置された1対の基板用雄側コネクタ22a(1対の雄型コネクタの例)とを備える。また、図4に示したように、LEDモジュール15bは、配線パターン28を有する基板24と、基板24の両端部に配置された1対の基板用雌側コネクタ22b(1対の雌型コネクタの例)とを備える。LEDモジュール15aとLEDモジュール15bとに共通する基板24は、長手状であり、長手方向の両端部において短手方向の同一端側に略四角形状(所定形状の例)の切り欠きが設けられることにより全体として略凸形状に形成されている。LEDモジュール15aの基板用雄側コネクタ22aは、LEDモジュール15bの基板24(他の基板)に配置された基板用雌側コネクタ22bを着脱可能な接続部(図3では基板用雄側コネクタ22aの上端から外側に突き出ている)を有する。また、LEDモジュール15bの基板用雌側コネクタ22bは、LEDモジュール15aの基板24(他の基板)に配置された基板用雄側コネクタ22aを着脱可能な接続部(図4では示していないが基板用雌側コネクタ22bの上端から内側に窪んでおり、基板用雌側コネクタ22bの接続部と嵌合可能な形状をもつ)を有する。
図5に示したように、LEDモジュール15a,15bは、それぞれの基板24の連結方向に沿って2つずつ交互に並べられ、隣り合うLEDモジュール15a,15bが基板24の連結方向の垂直方向において互いに逆向きになるように配置されている。そして、隣り合うLEDモジュール15a,15bの隣接する基板用雄側コネクタ22a及び基板用雌側コネクタ22bの接続部同士が物理的に接続(具体的には嵌合)されている。1つの基板用雄側コネクタ22aの接続部と1つの基板用雌側コネクタ22bの接続部が物理的に接続された場合、LEDモジュール15aの基板24の配線パターン28とLEDモジュール15bの基板24の配線パターン28が電気的に接続されることになり、また同時に、LEDモジュール15aの基板24とLEDモジュール15bの基板24が連結されることになる。このとき、本実施の形態では、基板用雄側コネクタ22a及び基板用雌側コネクタ22bの接続部同士の着脱方向が、基板24の連結方向に対して略垂直になっている。そのため、複数のLEDモジュール15a,15bを連結した場合、それぞれのモジュールを連結方向に対して略垂直な方向に取り外すことができる。また、それぞれのモジュールを連結方向に対して略垂直な方向に取り付けることもできる。したがって、本実施の形態によれば、モジュールを3つ以上連結した場合、途中のモジュールに故障が生じても、故障したモジュールだけを取り外して交換することができる。
電源側のLEDモジュール15aの端部にある基板用雄側コネクタ22aには電源用雌側ハーネス23aが接続される。そして、終端のLEDモジュール15bの端部にある基板用雌側コネクタ22bには短絡用雄側ハーネス23cが接続される。これにより、全てのLEDモジュール15a,15bのLED21が、外部電源から給電されて点灯可能となる。
なお、LEDモジュール15a,15bの基板24に実装されるLED21の数は9個以下又は11個以上でもよいし、それぞれの基板24に実装されるLED21の数が異なっていてもよい。
また、連結されるLEDモジュール15a,15bの数は1つずつ又は3つずつ以上でもよいし、LEDモジュール15aとLEDモジュール15bの一方が他方より1つ多くてもよい。
また、LEDモジュール15a,15bが備えるコネクタは、基板用雄側コネクタ22a及び基板用雌側コネクタ22bに限らず、例えば特許文献1に記載されているような雄雌の区別が不要なコネクタであってもよいし、その他の種類のコネクタであってもよい。
また、LEDモジュール15aとLEDモジュール15bは、互いに異なる形状の基板24を備えていてもよい。このとき、それぞれの基板24の端部に設けられた切り欠きの形状が異なっていてもよいが、切り欠きの形状は、当該端部にある基板用雄側コネクタ22a及び基板用雌側コネクタ22bが接続される際に当該端部同士が干渉しない(邪魔にならない)形状であることが望ましい。
また、本実施の形態におけるLEDモジュール15a,15bの接続方法と同様の接続方法を、他の種類のモジュールの接続方法に適用してもよい。
以上説明したように、本実施の形態に係るLEDモジュール15a,15bは、複数のLED21と、これらのLED21が直列に接続される配線パターン28を有した基板24と、基板24の連結方向に対し鉛直方向に接続部を設けたコネクタ(基板用雄側コネクタ22a、基板用雌側コネクタ22b)とを具備する。基板24の形状は凸型であり、LEDモジュール15a,15bのうち、片方の基板24に雄端子側のコネクタが実装され、もう片方の基板24には雌端子側のコネクタが実装されているため、各々の基板24を交互に直線状に接続することができる。したがって、本実施の形態によれば、ライン状に接続したLEDモジュール15a,15bの途中が故障した場合、故障したモジュールのみ外すことができるため交換作業の手間を軽減させることができる。
実施の形態2.
本実施の形態について、主に実施の形態1との差異を説明する。
本実施の形態に係るLEDモジュール25a,25bの形態及び接続方法について、図6〜図8を用いて説明する。
図6は、LEDモジュール25aの平面図である。
図6に示すLEDモジュール25aは、図3に示した実施の形態1のLEDモジュール15aの端部をテーパ状にしたものであり、基板34の形状が台形になったものである。
図7は、LEDモジュール25bの平面図である。
図7に示すLEDモジュール25bは、図4で示した実施の形態1のLEDモジュール15bの端部をテーパ状にしたものであり、基板34の形状が台形になったものである。つまり、LEDモジュール25bは、図6に示すLEDモジュール15aに対し基板用雄側コネクタ22aを基板用雌側コネクタ22bに変更したものである。
図8は、LEDモジュール25a,25bの連結された状態を示す平面図である。
LEDモジュール25a,25bの接続方法については、図5で示した実施の形態1のLEDモジュール15a,15bの接続方法と同じであるため説明を省略する。ただし、基板34の端部の形状にテーパがあることから、複数枚接続されたLEDモジュール25a又はLEDモジュール25bの1枚が故障し交換する際に実施の形態1よりさらにスムーズな交換が可能となる。
図6及び図7に示したように、LEDモジュール25aとLEDモジュール25bとに共通する基板34は、長手状であり、長手方向の両端部において短手方向の同一端側に略三角形状(所定形状の例)の切り欠きが設けられることにより全体として略台形状に形成されている。そのため、複数のLEDモジュール15a,15bを連結した場合、それぞれのモジュールを連結方向に対して略垂直な方向に取り外しやすくなる。また、それぞれのモジュールを連結方向に対して略垂直な方向に取り付けやすくなる。したがって、本実施の形態によれば、モジュールを3つ以上連結した場合、途中のモジュールに故障が生じても、故障したモジュールだけを簡単に取り外して交換することができる。
以上説明したように、本実施の形態に係るLEDモジュール25a,25bは、複数のLED21と、これらのLED21が直列に接続される配線パターン28を有した基板34と、基板34の連結方向に対し鉛直方向に接続部を設けたコネクタ(基板用雄側コネクタ22a、基板用雌側コネクタ22b)とを具備する。基板34の形状は台形であり、LEDモジュール25a,25bのうち、片方の基板34に雄端子側のコネクタが実装され、もう片方の基板34には雌端子側のコネクタが実装されているため、各々の基板34を交互に直線状に接続することができる。したがって、本実施の形態によれば、実施の形態1と同様に、ライン状に接続したLEDモジュール25a,25bの途中が故障した場合、故障したモジュールのみ交換できるとともに、基板34の長手方向端部に設けられたテーパ部により取り外したモジュールをスムーズに嵌め込むことができる。
実施の形態3.
本実施の形態について、主に実施の形態1との差異を説明する。
図9は、接続ユニット41の平面図である。図10は、LEDモジュール15a,15bの連結された状態を示す平面図である。
LEDモジュール15a,15bを並行して2列に配置したい場合、実施の形態1(又は実施の形態2)の接続方法で基板24の長手面が接するように配置すると、並行して配置された基板24に基板24を外す方向が邪魔され交換が必要なLEDモジュール25a,25bのみ取り外すことができない。このため、本実施の形態では、図9に示す、基板24間を接続する接続ユニット41を用いる。
図10において、片側にライン状に2つのLEDモジュール15aが配置されている。これらのLEDモジュール15aは、図9に示す接続ユニット41の一端側に設けられた回路により電気的に接続されている。
ライン状に配置されたLEDモジュール15a及び接続ユニット41と平行に2つのLEDモジュール15bが配置されている。これらのLEDモジュール15bは、2つのLEDモジュール15aを接続する接続ユニット41の他端側に設けられた回路により電気的に接続されている。
このように並行して配置されたLEDモジュール15aとLEDモジュール15bを互いに反対方向となる基板24の長手面と垂直に引き抜くことで、基板用雄側コネクタ22aと基板用雌側コネクタ22bの接続部を取り外すことができる。
これによりLEDモジュール15aとLEDモジュール15bを平行な2列のライン状に接続できるとともに、接続している途中のモジュールが故障したときには交換が必要なモジュールのみ容易に取り外し交換できる。
図9に示したように、接続ユニット41(第1接続具の例)は、2つの配線パターン43(配線の例)を有する基板42と、基板42の一端部に配置され、1つの配線パターン43を介して電気的に接続された1対の基板用雄側コネクタ22aと、基板42の他端部に配置され、もう1つの配線パターン43を介して電気的に接続された1対の基板用雌側コネクタ22bとを備える。基板24は、略矩形上(具体的には略正方形状)に形成されている。
図10に示したように、LEDモジュール15bは、それぞれの基板24の連結方向に沿って2つ並べられ、隣り合うLEDモジュール15bが基板24の連結方向の垂直方向において互いに同じ向きになるように配置されている。そして、隣り合うLEDモジュール15bの隣接する基板用雌側コネクタ22bそれぞれの接続部と、当該LEDモジュール15bの間に配置された接続ユニット41の基板用雄側コネクタ22aそれぞれの接続部とが物理的に接続(具体的には嵌合)されている。これにより、当該LEDモジュール15bの隣接する基板用雌側コネクタ22b同士が接続ユニット41を介して電気的に接続される。
同様に、LEDモジュール15aは、それぞれの基板24の連結方向に沿って2つ並べられ、隣り合うLEDモジュール15aが基板24の連結方向の垂直方向において互いに同じ向きになるように配置されている。そして、隣り合うLEDモジュール15aの隣接する基板用雄側コネクタ22aそれぞれの接続部と、当該LEDモジュール15bの間に配置された接続ユニット41の基板用雌側コネクタ22bそれぞれの接続部とが物理的に接続(具体的には嵌合)されている。これにより、当該LEDモジュール15bの隣接する基板用雄側コネクタ22a同士が接続ユニット41を介して電気的に接続される。
上記のように連結された2つのLEDモジュール15aと2つのLEDモジュール15bは、それぞれの基板24の連結方向に沿って2列に並べられ、隣り合う列のLEDモジュール15a,15bが基板24の連結方向の垂直方向において互いに逆向きになるように配置されている。
電源側のLEDモジュール15bの端部にある基板用雌側コネクタ22bには電源用雄側ハーネス23bが接続される。そして、終端のLEDモジュール15bの端部にある基板用雌側コネクタ22bには短絡用雄側ハーネス23cが接続される。これにより、全てのLEDモジュール15bのLED21が、外部電源から給電されて点灯可能となる。
同様に、電源側のLEDモジュール15aの端部にある基板用雄側コネクタ22aには電源用雌側ハーネス23aが接続される。そして、終端のLEDモジュール15aの端部にある基板用雄側コネクタ22aには短絡用雌側ハーネス23dが接続される。これにより、全てのLEDモジュール15aのLED21も、外部電源から給電されて点灯可能となる。
ここで、上記のように、2列のLEDモジュール15a,15bを別々に外部電源に接続する代わりに、2列のLEDモジュール15a,15bを電気的に直列接続して、いずれか1列のみを外部電源に接続することも可能である。この場合、雄型コネクタと雌型コネクタが電線で接続された接続用ハーネス23eを用いて、終端のLEDモジュール15aの端部にある基板用雄側コネクタ22aと終端のLEDモジュール15bの端部にある基板用雌側コネクタ22b(隣り合う列のモジュールの対向するコネクタ同士)が接続される。そして、例えば、電源側のLEDモジュール15bの端部にある基板用雌側コネクタ22bに電源用雄側ハーネス23bが接続され、電源側のLEDモジュール15aの端部にある基板用雄側コネクタ22aには短絡用雌側ハーネス23dが接続される。あるいは、電源側のLEDモジュール15aの端部にある基板用雄側コネクタ22aに電源用雌側ハーネス23aが接続され、電源側のLEDモジュール15bの端部にある基板用雌側コネクタ22bに短絡用雄側ハーネス23cが接続される。これにより、全てのLEDモジュール15a,15bのLED21が、外部電源から給電されて点灯可能となる。
なお、連結されるLEDモジュール15a,15bの数は3つずつ以上でもよい。
以上説明したように、本実施の形態では、基板24の凸方向を互いに向き合わせ各々のLEDモジュール15a,15bを直線方向に接続する接続ユニット41を設けることにより、2列にLEDモジュール15a,15bを配置することができる。したがって、本実施の形態によれば、実施の形態1と同様に、故障したモジュールのみを交換できるとともに、接続ユニット41を用いることによりLEDモジュール15a,15bを2列に接続できる。
以上、本発明の実施の形態について説明したが、これらの実施の形態のうち、2つ以上を組み合わせて実施しても構わない。あるいは、これらの実施の形態のうち、1つを部分的に実施しても構わない。あるいは、これらの実施の形態のうち、2つ以上を部分的に組み合わせて実施しても構わない。なお、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。
10 照明器具、11 器具本体、12 電源端子台、13 点灯装置、14 本体ベース、15a,15b,25a,25b LEDモジュール、16 反射器、17 透明カバー、18 ベースカバー、19 ネジ、21 LED、22a 基板用雄側コネクタ、22b 基板用雌側コネクタ、23a 電源用雌側ハーネス、23b 電源用雄側ハーネス、23c 短絡用雄側ハーネス、23d 短絡用雌側ハーネス、23e 接続用ハーネス、24,34,42 基板、28,43 配線パターン、41 接続ユニット。

Claims (6)

  1. 配線を有し、長手方向の両端部において短手方向の同一端側に切り欠きが設けられた長手状の基板と、前記基板の長手方向の両端部に配置された1対のコネクタであり、それぞれ前記基板の短手方向において前記切り欠きがある側から、他の基板に配置されたコネクタを着脱可能な接続部を有し、前記接続部が前記他の基板のコネクタと物理接続された場合、前記基板の配線と前記他の基板が有する配線とを電気接続するとともに前記基板と前記他の基板とを前記基板の長手方向に沿って連結する1対のコネクタとを備えるモジュールを3つ以上備え、
    当該3つ以上のモジュールが前記基板の連結方向に沿って並べられ、隣り合うモジュールが前記基板の連結方向の垂直方向において互いに逆向きになるように配置され、
    隣り合うモジュールの隣接するコネクタ同士が物理接続されることにより、隣り合うモジュールの前記基板同士が連結されたことを特徴とする照明器具
  2. 途中のモジュールが前記基板の連結方向の垂直方向に引き抜かれることにより、途中のモジュール及び両隣のモジュールの隣接するコネクタ同士の物理接続が解除され、途中のモジュールが取り外されることを特徴とする請求項1の照明器具。
  3. 前記基板は、前記切り欠きを略四角形状として略凸形状に形成されたことを特徴とする請求項1又は2の照明器具
  4. 前記基板は、前記切り欠きを略三角形状として略台形状に形成されたことを特徴とする請求項1又は2の照明器具
  5. それぞれのモジュールは、さらに、前記基板上に実装され、前記基板の配線により直列に接続された複数のLEDを備えることを特徴とする請求項1から4のいずれかの照明器具
  6. 隣り合うモジュールの一方は、前記1対のコネクタとして1対の雄型コネクタを備え、隣り合うモジュールの他方は、前記1対のコネクタとして1対の雌型コネクタを備えることを特徴とする請求項からのいずれかの照明器具。
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