JP5835142B2

JP5835142B2 - Ｌｅｄモジュール固定具

Info

Publication number: JP5835142B2
Application number: JP2012162880A
Authority: JP
Inventors: 加藤　英昭; 英昭加藤
Original assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Current assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date: 2012-07-23
Filing date: 2012-07-23
Publication date: 2015-12-24
Anticipated expiration: 2032-07-23
Also published as: JP2014022691A

Description

本発明は、ＬＥＤモジュール固定具に関する。

従来、ＬＥＤを用いた照明装置において、ＬＥＤモジュールをケースやヒートシンクに固定するＬＥＤモジュール固定具が用いられている（例えば、特許文献１、２参照）。

特許文献１、２に記載されたＬＥＤモジュール固定具は、導電性を有し、ＬＥＤモジュールの給電端子に接続される。つまり、これらのＬＥＤモジュール固定具は、ＬＥＤモジュールをケース等に固定する固定具としての機能と、ＬＥＤモジュールへの電源の供給経路としての機能を併せ持つ。

特開２０１０−２７８１２７号公報特開２０１０−２８７４８０号公報

特許文献１、２に記載されたＬＥＤモジュール固定具は、固定具としての機能と電源の供給経路としての機能を併せ持つため、高い高温剛性と高い導電性の両方が求められる。そのため、材料の選択の自由度が低く、十分な性能が得られないおそれがある。

そこで、本発明の目的は、ＬＥＤモジュールを筐体へ十分に固定し、かつＬＥＤモジュールへの十分な電源供給を実現することのできるＬＥＤモジュール固定具を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の一態様は、基板上に形成されたＬＥＤ光源部及び給電端子を有するＬＥＤモジュールを筐体に固定し、電源ケーブルを前記ＬＥＤモジュールの前記給電端子に接続するためのＬＥＤモジュール固定具であって、前記ＬＥＤモジュールの前記給電端子に、前記電源ケーブルの先端部において露出した導電部を接触させることにより電気的に接続した状態で前記ＬＥＤモジュールと前記電源ケーブルを保持するケーブル保持部と、前記ＬＥＤモジュールの前記基板を支持する支持部と、前記筐体に固定される固定部と、を有し、前記ケーブル保持部、前記支持部、及び前記固定部は一体形成されていて、前記固定部は前記筐体の直交する方向に延びた突起を有することにより、前記筐体の前記ＬＥＤモジュールの前記基板の外側に形成された孔に弾性係合する、ＬＥＤモジュール固定具を提供する。

上記ＬＥＤモジュール固定具において、前記ケーブル保持部、前記支持部、及び前記固定部は金属からなることが好ましい。

上記ＬＥＤモジュール固定具において、前記ケーブル保持部は、クリップ形状を有し、前記基板と前記電源ケーブルを挟み込んで保持するものであってもよい。

上記ＬＥＤモジュール固定具において、前記ケーブル保持部は、突起を有し、前記突起の先端により前記電源ケーブルを前記ＬＥＤモジュールに押しつけて保持するものであってもよい。

上記ＬＥＤモジュール固定具において、前記基板の平面形状は矩形であり、前記給電端子は、前記基板の角部に設けられてもよい。

本発明によれば、ＬＥＤモジュールを筐体へ十分に固定し、かつＬＥＤモジュールへの十分な電源供給を実現することのできるＬＥＤモジュール固定具を提供することができる。

図１（ａ）、（ｂ）は、第１の実施の形態に係るＬＥＤモジュール、ＬＥＤモジュール固定具、及びケーブルの上面図である。図２（ａ）は、図１のｘ方向から見たＬＥＤモジュール、ＬＥＤモジュール固定具、及びケーブルの側面図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）からＬＥＤモジュール固定具を省略した側面図である。図２（ｃ）は、ケーブルの長さ方向の断面図である。図３は、図１（ａ）の線分Ａ−Ａに沿ったＬＥＤモジュール固定具周辺の垂直断面図である。図４（ａ）、（ｂ）は、ＬＥＤモジュール固定具の斜視図である。図５（ａ）、（ｂ）は、それぞれＬＥＤモジュールの変形例を示す上面図及び断面図である。図６（ａ）、（ｂ）は、第２の実施の形態に係るＬＥＤモジュール、ＬＥＤモジュール固定具、及びケーブルの上面図である。図７は、図６（ａ）の線分Ｂ−Ｂに沿ったＬＥＤモジュール固定具周辺の垂直断面図である。

〔第１の実施の形態〕
図１（ａ）、（ｂ）は、第１の実施の形態に係るＬＥＤモジュール、ＬＥＤモジュール固定具、及びケーブルの上面図である。図１（ａ）は、ＬＥＤモジュール１０がＬＥＤモジュール固定具２０により筐体１に固定された状態の上面図であり、図１（ｂ）は、分解された状態のＬＥＤモジュール１０、ＬＥＤモジュール固定具２０、及びケーブル３０の上面図である。

図２（ａ）は、図１のｘ方向から見たＬＥＤモジュール１０、ＬＥＤモジュール固定具２０、及びケーブル３０の側面図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）からＬＥＤモジュール固定具２０を省略した側面図である。図２（ｃ）は、ケーブル３０の長さ方向の断面図である。図３は、図１（ａ）の線分Ａ−Ａに沿ったＬＥＤモジュール固定具２０周辺の垂直断面図である。図４（ａ）、（ｂ）は、ＬＥＤモジュール固定具２０の斜視図である。図１〜図４中のｘ、ｙ、ｚの軸は、各図の方位関係を表すための軸である。

ＬＥＤモジュール１０は、基板１１と、基板１１上のＬＥＤ光源部１２及び給電端子１３を有する。ＬＥＤ光源部１２には、図示されない単数又は複数のＬＥＤチップが配置される。給電端子１３は、ＬＥＤ光源部１２のＬＥＤチップに電気的に接続される電極であり、例えば、平面形状が矩形の基板１１上の対角にある２箇所の角部に設けられる。２つの給電端子１３は、一方がアノード、他方がカソードとして用いられる。

筐体１は、例えば、照明器具のヒートシンク、反射部材、又は構造部材である。

ケーブル３０は、ベースフィルム３１と、導電部であるベースフィルム３１上の導体箔３２と、導体箔３２の先端部以外を覆うカバーフィルム３３とを有するフレキシブルケーブルであり、ケーブル３０を介して外部からＬＥＤモジュール１０へ電力が供給される。例えば、ベースフィルム３１及びカバーフィルム３３はポリイミドからなり、導体箔３２は銅や銅合金からなる。なお、ケーブル３０はフレキシブルケーブル以外のケーブルやワイヤーであってもよい。

ＬＥＤモジュール固定具２０は、ＬＥＤモジュール１０を筐体１に固定し、かつ、ケーブル３０をＬＥＤモジュール１０の給電端子１３に接触させた状態で保持することができる。ＬＥＤモジュール固定具２０は、クリップ部２１、支持部２２、固定部２３を有する。クリップ部２１、支持部２２、固定部２３は、一体であることが好ましい。

ＬＥＤモジュール固定具２０は、金属、樹脂材料、金属を挿入した樹脂材料等からなり、高い高温剛性（高温環境下での剛性）を有する。特に、高温剛性に優れるステンレス、ステンレス合金、リン青銅、鋼、バネ用鋼材等の金属からなることが好ましい。ＬＥＤモジュール固定具２０が高い高温剛性を有するため、ＬＥＤモジュール１０の動作時等に温度が上昇してもＬＥＤモジュール１０を筐体１に十分に固定することができる。このため、筐体１とＬＥＤモジュール１０との間に隙間が生じて、ＬＥＤモジュール１０から筐体１への放熱が不十分になる等の問題を防ぐことができる。

なお、ＬＥＤモジュール固定具２０は、電源の供給経路として用いられないため、高い導電性を有する必要がない。通常、電源の供給経路として用いられる部材は、高い導電性のために５０質量％以上の銅を含むことが求められるが、５０質量％以上の銅を含み、さらに高い高温剛性を有する材料を用意することは困難である。一般に、銅の含有率の高い材料は、高温（例えば１００〜１５０℃）において剛性が低下しやすい。

クリップ部２１は、ＬＥＤモジュール１０の給電端子１３にケーブル３０の導体箔３２を接触させた状態で保持するケーブル保持部である。クリップ部２１は、クリップ形状を有し、ＬＥＤモジュール１０の基板１１とケーブル３０を挟み込んで基板１１の厚さ方向（ｚ方向）に力を加え、保持する。

支持部２２は、基板１１を支持する。支持部２２は、基板１１の少なくとも側面を支持するが、基板１１の側面及び上面を支持できるような形状を有してもよい。

ＬＥＤモジュール１０の給電端子１３が矩形状の基板１１上の対角にある２箇所の角部に設けられる場合は、その２箇所の給電端子１３にケーブル３０をそれぞれ接続するために、ＬＥＤモジュール固定具２０がその２箇所の角部に取り付けられる。そして、２つのＬＥＤモジュール固定具２０の支持部２２が、基板１１のその２箇所の角部の周辺の側面を支持することにより、ＬＥＤモジュール１０が筐体１上に支持される。

固定部２３は、筐体１に固定される。固定部２３は、例えば、筐体１の孔１ａに挿入される突起である。この突起は、例えば、図１、２、４に示されるような断面がＶ字型の突起であり、固定部２３は、その弾性力と孔１ａの内壁との間に働く摩擦力により筐体１に固定される。固定部２３は、孔１ａに挿入した後に孔１ａの裏側の開口部の縁に掛かる「返し」を先端に有してもよい。また、固定部２３はネジや接着剤等の他の手段により筐体１に固定されるものであってもよいが、ＬＥＤモジュール１０の取り替えを容易にするため、取り外しが容易な筐体１の孔１ａに挿入される突起であることが好ましい。

支持部２２と固定部２３によりＬＥＤモジュール１０を筐体１に固定し、クリップ部２１により保持されたケーブル３０によりＬＥＤモジュール１０に電源を供給する。すなわち、ＬＥＤモジュール固定具２０がＬＥＤモジュール１０を筐体１に固定する固定具として機能し、ケーブル３０がＬＥＤモジュール１０への電源の供給経路として用いられる。

図５（ａ）、（ｂ）は、それぞれＬＥＤモジュール１０の変形例を示す上面図及び断面図である。図５（ｂ）の断面は図３の断面に対応する。

この変形例に係るＬＥＤモジュール１０は、基板１１の裏面（筐体１側の面）のクリップ部２１が取り付けられる位置に凹部１１ａを有する。図３に示される構造では、クリップ部２１の基板１１側の部分を格納するために、筐体１に凹部が設けられるが、図５に示される構造では、凹部１１ａ内にクリップ部２１の基板１１側の部分が収まるため、筐体１に凹部を設けなくてもよい。

〔第２の実施の形態〕
第２の実施の形態は、ＬＥＤモジュール固定具の構成において第１の実施の形態と異なる。第１の実施の形態と同様の点については、説明を省略又は簡略化する。

図６（ａ）、（ｂ）は、第２の実施の形態に係るＬＥＤモジュール、ＬＥＤモジュール固定具、及びケーブルの上面図である。図６（ａ）は、ＬＥＤモジュール１０がＬＥＤモジュール固定具４０により筐体１に固定された状態の上面図であり、図６（ｂ）は、分解された状態のＬＥＤモジュール１０、ＬＥＤモジュール固定具４０、及びケーブル５０の上面図である。

図７は、図６（ａ）の線分Ｂ−Ｂに沿ったＬＥＤモジュール固定具４０周辺の垂直断面図である。図６、図７中のｘ、ｙ、ｚの軸は、各図の方位関係を表すための軸である。

筐体１とＬＥＤモジュール１０は第１の実施の形態のものと同様である。ケーブル５０は、ベースフィルム５１と、導電部であるベースフィルム５１上の導体箔５２と、導体箔５２の先端部以外を覆うカバーフィルム５３とを有し、ＬＥＤモジュール固定具４０の形状に合わせた形状を有する。

ＬＥＤモジュール固定具４０は、ＬＥＤモジュール１０を筐体１に固定し、かつ、ケーブル５０をＬＥＤモジュール１０の給電端子１３に接触させた状態で保持することができる。ＬＥＤモジュール固定具４０は、押圧部４１、支持部４２、固定部４３を有する。押圧部４１、支持部４２、固定部４３は、一体であることが好ましい。

ＬＥＤモジュール固定具４０は、第１の実施の形態のＬＥＤモジュール固定具２０と同様の材料からなり、同様の特性を有する。

押圧部４１は、ＬＥＤモジュール１０の給電端子１３にケーブル５０の導体箔５２を接触させた状態で保持するケーブル保持部である。押圧部４１は、例えば、断面がＶ字の突起を有し、突起の先端によりケーブル５０をＬＥＤモジュール１０に押しつけて基板１１の厚さ方向（ｚ方向）に力を加え、保持する。

支持部４２は、基板１１を支持する。支持部４２は、基板１１の矩形の角部において、角の両側の側面を支持する。支持部４２は、押圧部４１の両側に設けられる。

固定部４３は、第１の実施の形態のＬＥＤモジュール固定具２０の固定部２３と同様の構造を有し、筐体１に固定される。固定部４３は、押圧部４１の両側の支持部４２の外側に設けられる。

支持部４２と固定部４３によりＬＥＤモジュール１０を筐体１に固定し、押圧部４１により保持されたケーブル５０によりＬＥＤモジュール１０に電源を供給する。すなわち、ＬＥＤモジュール固定具４０がＬＥＤモジュール１０を筐体１に固定する固定具として機能し、ケーブル５０がＬＥＤモジュール１０への電源の供給経路として用いられる。

（実施の形態の効果）
上記本実施の形態によれば、ＬＥＤモジュール固定具によりＬＥＤモジュールを筐体に固定し、ケーブルによりＬＥＤモジュールへの電源を供給するため、ＬＥＤモジュール固定具は電源の供給経路として用いられない。このため、ＬＥＤモジュール固定具は高い導電性を有する必要がなく、材料の選択の自由度が高い。そのため、高い高温剛性を有する信頼性の高いＬＥＤモジュール固定具を得ることができる。

一方、ケーブルは、高い高温剛性を有する必要がなく、高い導電性を有せばよい。このため、材料の選択の自由度が高く、適切な材料を選択することにより、導電性に優れたケーブルを得ることができる。

本発明は、上記の実施の形態に限定されず、発明の主旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施が可能である。

また、上記の実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。

１筐体
１ａ孔
１０ＬＥＤモジュール
１１基板
１２ＬＥＤ光源部
１３給電端子
２０、４０ＬＥＤモジュール固定具
２１クリップ部
４１押圧部
２２、４２支持部
２３、４３固定部
３０、５０ケーブル
３２、５２導体箔

Claims

基板上に形成されたＬＥＤ光源部及び給電端子を有するＬＥＤモジュールを筐体に固定し、電源ケーブルを前記ＬＥＤモジュールの前記給電端子に接続するためのＬＥＤモジュール固定具であって、
前記ＬＥＤモジュールの前記給電端子に、前記電源ケーブルの先端部において露出した導電部を接触させることにより電気的に接続した状態で前記ＬＥＤモジュールと前記電源ケーブルを保持するケーブル保持部と、
前記ＬＥＤモジュールの前記基板を支持する支持部と、
前記筐体に固定される固定部と、
を有し、
前記ケーブル保持部、前記支持部、及び前記固定部は一体形成されていて、前記固定部は前記筐体の直交する方向に延びた突起を有することにより、前記筐体の前記ＬＥＤモジュールの前記基板の外側に形成された孔に弾性係合する、
ＬＥＤモジュール固定具。
前記ケーブル保持部、前記支持部、及び前記固定部は金属からなる、
請求項１に記載のＬＥＤモジュール固定具。
前記ケーブル保持部は、クリップ形状を有し、前記基板と前記電源ケーブルを挟み込んで保持する、
請求項１又は２に記載のＬＥＤモジュール固定具。
前記ケーブル保持部は、突起を有し、前記突起の先端により前記電源ケーブルを前記ＬＥＤモジュールに押しつけて保持する、
請求項１又は２に記載のＬＥＤモジュール固定具。
前記基板の平面形状は矩形であり、
前記給電端子は、前記基板の角部に設けられる、
請求項１〜４のいずれか１項に記載のＬＥＤモジュール固定具。