JP5821033B2

JP5821033B2 - 発光装置

Info

Publication number: JP5821033B2
Application number: JP2011243104A
Authority: JP
Inventors: 宮原　栄二; 栄二宮原; 久典村上; 寛秋田; 徹溝谷; 優子齊藤; 一哉今安
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2011-11-07
Filing date: 2011-11-07
Publication date: 2015-11-24
Anticipated expiration: 2031-11-07
Also published as: JP2013098146A

Description

本発明は、発光ダイオード等の固体発光素子を光源とする発光装置に関する。

従来から、天井下地に吊下された吊りボルトの下端部にハンガーを介して保持された天井バーが、天井下地に沿った面内において略平行して複数本設けられ、隣接して並設された一対の天井バー間に天井パネル等が設けられたシステム天井が知られている。また、この種のシステム天井に用いるシステム天井用照明器具が知られており、例えば特許文献１に開示されている。

特許文献１に記載のシステム天井用照明器具は、一対の天井バーの頭部間に架設される天井バーの長手方向に長い矩形枠状の本体枠と、本体枠の下面に形成された取付ねじ孔に螺合する取付ねじによって本体枠の下面側に取付けられる反射板とを備える。照明器具に設けられたランプは、直管型の蛍光灯であって、天井バーの長手方向に対向して設けられる２個１組のソケット間に保持される。ソケットは、本体枠の長手方向の両端部における下面に形成されたソケット取付部に着脱自在に取付けられる。また、ソケットに接続されることによってランプを点灯させる安定器と、安定器と外部の電源との間に介在し安定器に電源を供給する端子台とを収納した点灯装置が、本体枠の上面側に取付けられる。

特開２００５−１００８６５号公報

ところで、近年では、発光ダイオード（ＬＥＤチップ）から成る複数の光源を直線状に配列して構成される発光装置（ＬＥＤユニット）を従来の蛍光灯に代えて用いることが提案されている。発光装置は、蛍光灯と比較して発熱量が大きいため、発光装置の発する熱を放熱するために放熱部材を備えるのが望ましい。また、放熱部材を備えた発光装置を器具本体に取り付ける際には、取付部材を介して器具本体に発光装置を取り付けるのが望ましい。

ここで、取付部材と放熱部材とを機械的に結合する際には、双方の部材を互いにねじ止めすることが考えられるが、取付用のねじを別途必要とするため、製造コストが増大するという問題があった。

本発明は、上記の点に鑑みて為されたもので、製造コストを削減しつつ取付部材と放熱部材とを機械的に結合することのできる発光装置を提供することを目的とする。

本発明の発光装置は、長尺の板状に形成された実装基板の表面に１乃至複数個の固体発光素子が実装されて成る光源部と、前記光源部が取り付けられて少なくとも一部が前記実装基板の裏面に接触する長尺の放熱部材と、前記放熱部材に取り付けられて前記光源部及び前記放熱部材を器具本体に取り付けるための長尺の取付部材とを備え、前記放熱部材は、前記取付部材が載置される主片と、前記取付部材に向かって突出する複数の取付片とを有し、前記取付部材は、前記放熱部材の前記取付片にかしめられる複数のかしめ用爪を有することを特徴とする。

この発光装置において、前記かしめ用爪は、前記放熱部材の前記取付片と対向する端面に傾斜部が設けられることが好ましい。

この発光装置において、前記放熱部材には、前記取付部材に向かって突出する突片が設けられ、前記取付部材には、前記突片が嵌合して前記放熱部材に対して前記取付部材を位置決めする凹部が設けられることが好ましい。

本発明は、製造コストを削減しつつ取付部材と放熱部材とを機械的に結合することができるという効果を奏する。

本発明に係る発光装置の実施形態を示す下方から見た分解斜視図である。同上の発光装置を上方から見た分解斜視図である。（ａ）は同上の発光装置の断面図で、（ｂ）は同上の発光装置の全体斜視図である。同上の発光装置における放熱部材及び取付部材を示す図で、（ａ）は取付部材の要部斜視図で、（ｂ）は取付部材を放熱部材に取り付けた状態における上面図で、（ｃ）は取付部材を放熱部材に取り付けた状態における要部断面図である。同上の発光装置における取付部材の位置決め方法を示す要部断面図である。

以下、本発明に係る発光装置（ＬＥＤユニット）の実施形態について図面を用いて説明する。なお、以下の説明では、図１に示す矢印により上下左右方向及び前後方向を定めるものとする。本実施形態は、図１，２に示すように、光源部１と、放熱部材２と、１対の絶縁部材３と、取付部材４とカバー５とで構成される。

光源部１は、絶縁材料（例えば、セラミック）によって長尺の板状に形成された実装基板１０と、実装基板１０の下面に実装される複数個の青色ＬＥＤチップ１１（発光ダイオード）とを有する（図１，図３（ａ）参照）。また、光源部１は、実装基板１０の下面に形成される導電体（図示せず）を有する。各ＬＥＤチップ１１は、実装基板１０下面の短手方向（左右方向）の中央部において、長手方向（前後方向）に沿って等間隔且つ直線状に並べて実装される。そして、各ＬＥＤチップ１１は、透光性を有し且つ黄色蛍光体が混合された合成樹脂製の封止部材１２で封止されている。したがって、各ＬＥＤチップ１１から放射される青色光の一部が黄色蛍光体で波長変換され、波長変換された黄色光と、波長変換されなかった青色光とが混ざることにより、光源部１から放射される光が全体として白色光となる。

放熱部材２は、長尺の平板状に形成され、絶縁部材３を介して光源部１が載置される主片２０と、主片２０の左右両端から厚み方向（上下方向）に延びる１対の側片２１とが熱伝導度の高い材料（例えば、アルミニウム）によって一体に形成される。主片２０の下面は、光源部１が載置される載置面となっており、光源部１に近付く向きに（下向き）に突出する複数の突条部２２が長手方向（前後方向）に沿って突設されている。各側片２１の上端縁には、内向きに突出する複数の取付片２３が一体に形成されている。これら取付片２３に後述するかしめ用爪４４がかしめられることで、放熱部材２と取付部材４とが機械的に結合するようになっている。

絶縁部材３は、放熱部材２の主片２０と光源部１との間に介装される主部３０と、主部３０の左右両端端から下向きに立ち下がる第１の当接部３１と、各第１の当接部３１の先端より突出する１対の反射部３２とが合成樹脂成形体として一体に形成されて成る。各反射部３２は、各第１の当接部３１から離れるに従って外側に開くように傾斜し、光源部１に対向する側の表面（下面）が反射面となって光源部１から放射される光を下方へ反射する。また、主部３０の中央には、絶縁部材３が放熱部材２の主片２０上に載置された状態において、突条部２２が挿通される長孔状の挿通孔３３が貫設されている。更に、絶縁部材３の長手方向の一端部には、放熱部材２の端部を塞ぐ壁部３４が突設され、また、各第１の当接部３１の両端を連結する第２の当接部３５が形成されている。

また、絶縁部材３は、放熱部材２の主片２０に貫設された複数の位置決め孔２０Ａにそれぞれ挿通される複数の位置決め突起３６を有している。各位置決め突起３６は、短手方向（左右方向）の両端から放熱部材２の主片２０に近付く向き（上向き）に突出する円柱形状に形成され、長手方向（前後方向）に沿って等間隔に配設されている。したがって、主片２０の各位置決め孔２０Ａにそれぞれ位置決め突起３６が挿通され、且つ主部３０の挿通孔３３に突条部２２が挿通されることにより、放熱部材２の主片２０に対して絶縁部材３が位置決めされる。なお、位置決め突起３６と反対向き（下向き）に突出する円柱状の支持突起３７が各位置決め突起３６と一体に形成されている。これらの支持突起３７は、光源部１及び放熱部材２及び絶縁部材３を覆う透光性のカバー５を支持するためのものである。

取付部材４は、長尺矩形状の底板４０と、底板４０の長手方向（前後方向）に沿った両端から立ち上がる１対の側板４１とが鋼板などの金属板が曲げ加工されることで一体且つ角樋状に形成されて成る。取付部材４の底板４０の長手方向の両端部には、後述する取付金具４２の固定爪４２Ｃが挿通される１対の固定溝４０Ａが形成されている。取付部材４の底板４０には、長手方向の中央部を挟んで２つずつ取付孔４０Ｂが設けられている。各取付孔４０Ｂは厚み方向（上下方向）に貫通して設けられており、その内周面には雌ねじ（図示せず）が形成されている。これら取付孔４０Ｂは、器具本体（図示せず）に本実施形態を取り付ける際に用いられる。

また、取付部材４には、後述する取付金具４２を用いてレセプタクルコネクタ６が取り付けられている。レセプタクルコネクタ６は、光源部１の導電体と電気的に接続された電線（図示せず）が接続される接続端子部６０と、プラグコネクタ（図示せず）に差し込まれるコネクタ接続部６１とを有している。プラグコネクタは、電線を介して点灯装置（図示せず）に接続されており、プラグコネクタがレセプタクルコネクタ６に挿抜自在に差込接続される。すなわち、プラグコネクタとレセプタクルコネクタ６が差込接続されることで点灯装置と光源部１とが電気的に接続され、点灯装置から光源部１に給電されて光源部１が発光（点灯）する。

取付金具４２は、レセプタクルコネクタ６を保持する矩形枠状のコネクタ保持部４２Ａと、コネクタ保持部４２Ａの端部より曲げ起こされた台形状の支持部４２Ｂとが鋼板などの金属板によって一体に形成されて成る。また、支持部４２Ｂには、その先端から突出する１対の固定爪４２Ｃが一体に形成されている。取付金具４２は、取付部材４の固定溝４０Ａに固定爪４２Ｃが挿通され、且つ支持部４２Ｂを貫通するねじ挿通孔４２Dに挿通されたねじが底板４０の長手方向の両端に形成されているねじ孔４０Ｃの何れかに螺合することで底板４０に固定される。

取付部材４の各側板４１には、その長手方向の両端部に、放熱部材２の取付片４３にかしめられるかしめ用爪４４が設けられている（図１参照）。各かしめ用爪４４は、取付部材４の側板４１を切り欠くことで矩形状に形成され、その上端面には斜め下向きの勾配を有する傾斜部４４Ａが設けられている。各かしめ用爪４４は、図４（ａ）に示すように、取付部材４の底板４０の一部と側板４１の一部とを連続して切り欠いて形成される切り欠き４３の内側に位置する。したがって、上方からドライバー等の治具を切り欠き４３に差し込み、かしめ用爪４４を外向きに押圧することで、かしめ用爪４４を内向き又は外向きに折り曲げることができるようになっている。

カバー５は、アクリル樹脂やポリカーボネート樹脂などの透光性を有する合成樹脂材料により、底部５０と、底部５０の周囲を囲む側壁部５１を有する長尺の矩形箱状に形成されている。また、カバー５の長手方向に沿った１対の側壁部５１には、図１，図３（ａ）に示すように、放熱部材２の側片２１に形成されている複数の係合突起２１Ａが係脱自在に係合する複数の係合凹部５２が形成されている。

以下、本実施形態の組立手順を説明する。まず、光源部１を１対の絶縁部材３の各主部３０の載置面に載置し、接着やかしめなどの適当な方法によって各絶縁部材３と結合する。このとき、載置面に載置された光源部１（実装基板１０）は、長手方向に沿って絶縁部材３の各第１の当接部３１に当接することで短手方向の位置ずれが抑制される。また、実装基板１０は、短手方向に沿って各絶縁部材３の第２の当接部３５に当接することで長手方向の位置ずれが抑制される。

続いて、光源部１と結合された１対の絶縁部材３を放熱部材２の主片２０に取り付ける。そして、取付金具４２によってレセプタクルコネクタ６が取り付けられた取付部材４を放熱部材２に取り付ける。最後に、底部５０を光源部１に対向させる向きでカバー５を放熱部材２に被せ、側壁部５１の係合凹部５２に側片２１の係合突起２１Ａを係合してカバー５を放熱部材２に結合することで、本実施形態が完成する。

ここで、取付部材４を放熱部材２に取り付ける方法について説明する。まず、取付部材４を放熱部材２の主片２０の上面に載置する。次に、取付部材４の各切り欠き４３にドライバー等の治具を差し込み、各かしめ用爪４４を外向きに押圧することで、各かしめ用爪４４を外向きに折り曲げる。これにより、各かしめ用爪４４を放熱部材２の各取付片２３に食い込ませてかしめることで、放熱部材２と取付部材４とを機械的に結合する、すなわち、取付部材４を側片２１間に収納された状態で放熱部材２に取り付けることができる。

なお、上述のように、各かしめ用爪４４の上端部には傾斜部４４Ａが設けられている。このため、各かしめ用爪４４を各取付片２３にかしめる際に、当該傾斜部４４Ａに各取付片２３が当接して案内されるので、各かしめ用爪４４が各取付片４３に食い込みやすくなっている。

上述のように、本実施形態では、放熱部材２の各取付片２３に各かしめ用爪４４をかしめることで、放熱部材２と取付部材４とを機械的に結合することができる。これら取付片２３及びかしめ用爪４４は、何れも放熱部材２及び取付部材４を加工することで一体に形成できるため、ねじ止めにより放熱部材２と取付部材４とを機械的に結合する場合と比較して別部材を必要とせず、製造コストを削減することができる。

また、各かしめ用爪４４が各取付片２３に食い込むことで、取付片２３及びかしめ用爪４４を介して放熱部材２と取付部材４とが密接するため、光源部１の放熱性を向上させることができる。更に、各かしめ用爪４４を外向きに折り曲げて各取付片２３にかしめているため、放熱部材２と取付部材４とで囲まれる空間に各かしめ用爪４４が突出することがない。このため、当該空間に電線を配線した場合に、電線の被覆が各かしめ用爪４４により傷付けられる虞がなく、また、各かしめ用爪４４を内向きに折り曲げた場合と比較して、電線を配線するためのスペースを十分に確保することができる。

なお、図１，図５に示すように、放熱部材２の後端部には、主片２０の一部を上向きに切り起こして形成される矩形状の突片２４が設けられている。また、図２，図４（ａ）に示すように、取付部材４の各側板４１の前後両端部には、それぞれ下端縁を矩形状に切り欠いて形成される凹部４５が設けられている。このため、取付部材４を放熱部材２に結合する際に、取付部材４の前後両端部のうち何れかの端部の凹部４５に放熱部材２の突片２４を嵌合することで、取付部材４を放熱部材２に対して位置決めすることができる（図５参照）。したがって、各かしめ用爪４４を各取付片２３にかしめる際に、取付部材４が放熱部材２に位置決めされていることから、かしめ作業を容易に行うことができる。

１光源部
１０実装基板
２放熱部材
２０主片
２３取付片
４取付部材
４４かしめ用爪
４５凹部

Claims

長尺の板状に形成された実装基板の表面に１乃至複数個の固体発光素子が実装されて成る光源部と、前記光源部が取り付けられて少なくとも一部が前記実装基板の裏面に接触する長尺の放熱部材と、前記放熱部材に取り付けられて前記光源部及び前記放熱部材を器具本体に取り付けるための長尺の取付部材とを備え、前記放熱部材は、前記取付部材が載置される主片と、前記取付部材に向かって突出する複数の取付片とを有し、前記取付部材は、前記放熱部材の前記取付片にかしめられる複数のかしめ用爪を有することを特徴とする発光装置。
前記かしめ用爪は、前記放熱部材の前記取付片と対向する端面に傾斜部が設けられることを特徴とする請求項１記載の発光装置。
前記放熱部材には、前記取付部材に向かって突出する突片が設けられ、前記取付部材には、前記突片が嵌合して前記放熱部材に対して前記取付部材を位置決めする凹部が設けられることを特徴とする請求項１又は２記載の発光装置。