JP6160943B2 - 照明装置及びホルダ - Google Patents
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Description
例えば特許文献1には、LED素子が実装されている平板型LEDモジュールに対して脱着可能であり、ヒートシンクにネジで固定されるLED光源用ソケットが開示されている。このLED光源用ソケットは、平板型LEDモジュールのLED光源部を露出させる開口部を有し、この開口部の周縁で平板型LEDモジュールをヒートシンク側に押圧して固定するホルダとして機能する。LEDモジュールはベース部に押さえ付けられた状態で固定されるので、LEDモジュールからの放熱も良好になされる。
この工程においては、ホルダ及びベース部の各ねじ孔の位置を合わせて、2箇所以上でネジ止めする。この場合、ねじ止めの回数が複数回必要となり、また最初にねじ止めをする際に、ホルダのねじ孔とベース部のねじ孔を合わせてねじで止めるのに手間がかかる。
その後、ホルダの周壁部における第1領域から離れた第2領域を締結手段によってベース部に締結する。
従って、従来はホルダをベース部に固定するときに2箇所以上でねじ止めしていたのと比べて、ねじ止めする箇所を少なくでき、組立工程においてねじ締めの工数を削減できる。
よって、ホルダをベース部に取り付ける工程の作業性も向上し、それによって照明装置の製造コストも低減できる。
ベース部に搭載された発光モジュールをホルダによって押さえ付けて固定している照明装置において、ホルダの第1領域に取付爪を設け、ベース部に当該取付爪を係止する係止部を設けることによって、ホルダをねじで止める箇所を減らしてねじ止め作業の回数を減らすことができることを見出した。
<発明の態様>
本発明の一態様にかかる照明装置は、ベース部と、ベース部に搭載され、基板上に発光素子が実装されてなる発光部を有する発光モジュールと、発光モジュールを覆うホルダとを備え、ホルダは、発光部に対応する領域に開口部が開設されたカバー部、及び当該カバー部の周縁から外方向に延設された周壁部を有し、周壁部の第1部分に取付爪が設けられ、ベース部には当該取付爪を係止する係止部が設けられ、取付爪が係止部に係止されると共に、周壁部における第1部分から離れた第2部分が締結手段でベース部に締結されることによって、カバー部が発光モジュールをベース部に押さえ付けた状態で周壁部がベース部に固定されている構成とした。
また、本発明の一態様にかかるホルダは、ベース部と、当該ベース部に搭載され基板上に発光素子が実装されてなる発光部を有する発光モジュールとを備える照明装置に用いられ、発光モジュールを覆うホルダであって、記発光部に対応する領域に開口部が開設されたカバー部、及び当該カバー部の周縁から外方向に延設された周壁部を有し、周壁部の第1部分に取付爪が設けられ、取付爪がベース部の係止部に係止されると共に、周壁部における第1部分から離れた第2部分が締結手段でベース部に締結されることによって、カバー部が前記発光モジュールをベース部に押さえ付けた状態で周壁部がベース部に固定される構成とした。
その後、ホルダの周壁部における第1領域から離れた第2領域を締結手段によってベース部に締結する。この締結に伴って、ホルダの取付爪とベース部の係止部との間も締め付けて、ホルダの第1部分と第2部分をベース部に固定することができる。また、それに伴って、発光モジュールは、ホルダのカバー部によってベース部に押さえ付けられけた状態で固定される。従って、発光モジュールからベース部へ良好に放熱される。
周壁部において、第1部分と第2部分は、カバー部を挟んで対向する位置にあることが好ましい。
発光モジュールにおける基板上に給電端子を設け、ホルダには、ホルダが発光モジュールに装着された状態において給電端子に接触する接続端子を装着してもよい。この場合、ホルダに装着した接続端子に外部から給電すれば、接続端子を介して発光モジュールの給電端子に給電がなされる。
この場合、ホルダが発光モジュールを押圧する押圧力が低下すると、発光モジュールへの給電が遮断される。すなわち、発光モジュールの押圧力が弱まって発光モジュールからベース部への放熱性が低下しやすい状態では、発光モジュールへの通電がなされないので、安全性が向上する。
カバー部における発光モジュールと対向する面上に弾性体を設け、カバー部は弾性体を介して発光モジュールをベース部に押さえ付けることにも、ホルダによって発光モジュールをベース部にしっかりと押さえ付ける上で好ましい。
締結手段としては、ねじを用いることが好ましい。
以下、本発明の実施の形態に係る照明用光源及び照明装置について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。従って、以下の実施の形態で示される、数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態などは、一例であって本発明を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
[実施の形態1]
(照明装置の全体構成)
図1は、実施の形態1にかかる照明装置6外観を示す斜視図である。図2(a)は、照明装置6の主要部を分解した斜視図、(b)はホルダを背面側から見た斜視図である。
照明装置6は、発光モジュール10、この発光モジュール10を搭載するベース20、発光モジュール10を覆ってこれをベース20上に押圧しなから固定するホルダ30を備えている。そしてホルダ30には給電用の配線部材40が接続されている。
(発光モジュール10)
発光モジュール10は、基板11、基板11の上面に形成された発光部12、基板11の上面に設けられた端子部13a,13bなどを備える。
基板11の寸法は、例えば、縦45mm、横30mm、厚さ1mmであり、発光部12の寸法は例えば縦20mm、横20mmである。
(ホルダ30)
図2(a)に示すように、ホルダ30は、全体が長方形板状であって、中央部に発光モジュール10の発光部12から出射される光を上方に通過させる開口部33が形成されている。
なお、図2(a)のようにホルダ30を上方から見るとカバー部31と周壁部32との境界は見えないが、図2(b)に示すように、ホルダ30の下面側中央部には、長方形状の凹部310が存在して、この凹部310の領域がカバー部31の領域に相当する。そして、凹部310の外側を囲む外周部が周壁部32に相当する。
図3(a),(b)に示すようにホルダ30が発光モジュール10に装着された状態では、周壁部32の下端部は、発光モジュール10の基板11を取り囲んでいる。
開口部33における下側の内周面331は、発光部12のサイズより若干大きいサイズを有し、発光モジュール10にホルダ30が装着された状態において、発光部12の周囲を取り囲む。また、開口部33における上側の内周面332は、上方で拡がるにテーパ状に形成され、発光部12からの光を上方に効率よく反射する。
取付爪35はホルダ30の前側面301から前方に突出し、下方にクランク状に曲折された形状である。すなわち取付爪35は、ホルダ30の前側面301から前方に突出する基端部351、基端部351の前端から曲折して下方に伸びる下方伸長部352、下方伸長部352の下端から曲折して前方に伸びる先端部353とから構成されている。
一方、ネジ取付け部36は、ホルダ30の後側面302から後方に突出し、組立ねじ39が挿通する挿通孔36aが開設されている。
(ベース20)
ベース20は、放熱性の良好な金属製の板状部材であって、図2に示すようにその上面中央に発光モジュール10を搭載する搭載領域21を有している。またベース20における搭載領域21の前方には、ホルダ30の取付爪35を係止する係止孔22が設けられ、搭載領域21の後方には挿通孔36aに対応する位置に、組立ねじ39を螺号させるねじ孔23が設けられている。
(ホルダ30における各部の寸法規定)
発光モジュール10をベース20に固定する工程のところでも説明するが、上記ホルダ30によって、発光モジュール10をベース20に押圧して固定することができる。
ここで、発光モジュール10をしっかりと押圧できるように、ホルダ30における各部分の寸法は以下のように規定されている。
発光モジュール10の基板11の厚みAよりも、ホルダ30におけるカバー部31の下面側にある凹部310の深さ(カバー部31の下面311と周壁部32の下面321との上下方向距離)Bの方が小さく設定されている(厚みA>凹部310の深さB)。
またホルダ30の前端部におけるベース20に対する固定をしっかりするために、取付爪35の先端部353の上面とカバー部31の下面311との上下距離Dは、基板11の厚みAとベース20の厚みCとの和と同等、もしくはこれより若干小さく設定すること、すなわち、厚み(A+C)≧距離Dに設定することが好ましい。
配線部材40は一組のリード線41a,41bを有している。リード線41a,41bは、ホルダ30内に収納された接続端子51,52を介して、発光モジュール10の端子部13a,13bと電気的に接続されている。
リード線41a,41bは、ベース20の下方において照明装置6の外部へ導出され、その端部にコネクタ72が取り付けられている。
接続端子51,52は、図2に示すように、導電板が曲折されて箱型に形成された部材である。接続端子51は、その下端側に、端子部13aと接触する接触部511を有し、その右側にリード線41aが差し込まれるリード差込部512を有している。接続端子52も、下端側に端子部13bと接触する接触部521を有し、左側にリード線41bが差し込まれるリード差込部522を有している。
また、ホルダ30の右側面303から凹部37に連通する貫通孔34が穿設され、ホルダ30の左側面304からも同様に凹部38に連通する貫通孔34が穿設されている。リード線41a,41bは、この貫通孔を通って、凹部37,38に填め込まれている接続端子51,52のリード差込部512,522に差し込まれて接続されている。
(ホルダ30で発光モジュール10をベース20に固定する工程)
図5(a)〜(c)を参照しながら、ホルダ30で発光モジュール10をベース20上に固定する工程について説明する。
このとき、ホルダ30の取付爪35がすでに係止孔22に仮止めされているので、カバー部31と発光モジュール10との位置を合わせるのが容易である。
ここで、上記のように(基板11の厚みA>凹部310深さB)に設定されているので、ホルダ30の中央部にあるカバー部31の下面側は、発光モジュール10の基板11で下から支持された状態となっている。
よって、ホルダ30のネジ取付け部36をベース20に締結するのに伴って、取付爪35もベース20の係止孔22のところで締め付けられた状態となる。
図4(b)には、このような締結に伴ってホルダ30の各部分に加わる力f1〜f3を示している。
このようにして、ホルダ30は、発光モジュール10をベース20に押圧した状態で、前端部分32aと後端部分32bがベース20に締め付けられて固定されている。
以上説明したように、照明装置6によれば、ホルダ30をベース20に取り付け固定する工程において、ねじ止めする箇所は1箇所であっても、ホルダ30の周壁部32における前端部分32a及び後端部分32bをベース20に固定できる。またそれに伴って、発光モジュール10は、ホルダ30のカバー部31によってベース20に押さえ付けられた状態で固定されるので、発光モジュール10からベース20への放熱性も良好に確保できる。
従来のようにホルダをベース部に固定するときに2箇所以上でねじ止めするのと比べると、ねじ止めする箇所が少なくなるので、ねじ止めの工数も削減でき、使用する部品(ねじ)の数も削減できる。
照明装置6を用いたダウンライトの例について説明する。
図6は、照明装置6を備えるダウンライト1が、天井2に取り付けられた状態を示す断面図である。
ダウンライト1は、照明装置6の他に、金属プレート2、及びこの金属プレート2の下側に取り付けられた器具筐体3,電源ユニット4,接続部材5を備えている。
電源ユニット4は、照明装置6と電気的に接続される電源線4aを有し、電源線4aの先端には照明装置6のコネクタ42と着脱自在に接続されるコネクタ4bが取り付けられている。
[実施の形態2]
図7(a)〜(d)は実施の形態2にかかる照明装置7の構成を示す図である。図中、実施の形態1と同様の構成要素には同一符号を付している。
図7(a)は照明装置7の主要部斜視図、(b)はベース20及びホルダ30の前部分を示す斜視図である。
また、ホルダ30の前端部分32aには、クランク状の取付爪35の代わりに、前側面301から前方にまっすぐに伸長する取付爪135が形成されている。
係止部122には、内部空間123が形成され、後方が開口している。また、内部空間123はベース20を貫通し、ベース20の下面側にも連通している。
この照明装置7においても、ホルダ30をベース20に取り付け固定する工程は、実施の形態1と同様であって、まず、ホルダ30の取付爪135を係止部122の開口から内部空間123に挿入して、取付爪135を係止部122に借り止めする。
そして、取付爪135を係止部122に係止した状態で、作業者は、ホルダ30を回転させてベース20に近づけて、ホルダ30を発光モジュール10の上に覆い被せる。そいして、組立ねじ39でホルダ30のネジ取付け部36をベース20に締結する。
また、本実施形態の照明装置7においては、係止部122をベース20の上面から突出して設けているので、ベース20は板状でなくても実施可能である。
図8(a)〜(c)は実施の形態3にかかる照明装置8の構成を示す図である。図中、実施の形態1と同様の構成要素には同一符号を付している。
図8(a)は照明装置8の主要部斜視図、(b)はその側面図、(c)はホルダ30及びベース20の後部分を示す斜視図である。
従って、ホルダ30の後端部分32bには、ネジ取付け部36の代わりに、後側面302から下方に伸長するフック43,44が左右に離間して設けられている。各フック43,44の先端部431,441は後方に曲折されて鉤形状となっている。一方、ベース20においては、ねじ孔23の代わりに、フック43,44の先端部431,441を挿通させて係止する係止孔24,25が開設されている。
この照明装置8においても、ホルダ30をベース20に取り付け固定する工程は、実施の形態1と同様であって、まず、ホルダ30の取付爪35を係止孔22に借り止めし、取付爪35を係止孔22に係止した状態で、作業者は、ホルダ30を回転させてベース20に近づけ、ホルダ30を発光モジュール10の上に覆い被せる。
このように本実施形態の照明装置8においては、実施の形態1と同様に取付爪35をベース20の係止孔22に容易に仮止めできる効果に加えて、ホルダ30の後端部分32bをねじで締桔する必要がなく、フック43,44の係止によって、ホルダ30の後端部分32bをベース20に容易に締め付けることができる。
なお照明装置8においては、ホルダ30の後端部32bにおいてフック43,44を左右に分けて設けることによってホルダ30をベース20に安定して締結できるが、フックをホルダ30の後端部32bの中央に1つ設けても実施可能である。
図9(a)は実施の形態4にかかる照明装置60の構成を示す要部分解図である。
照明装置60は、実施の形態1の照明装置6と同様の構成であるが、ホルダ30の代わりにホルダ130が用いられている。
図9(b)はホルダ130を下方から見た要部分解図である。
なお、ホルダ130においては、このコイルバネ61や押さえ板62などを装着できるように、カバー部31の下面側の凹みの深さがホルダ30と比べて深く設定されている。
押さえ板62は、四角形の枠体形状であって、発光モジュール10における発光部12の外方で基板11を押さえ付けることができるようになっている。なお、押さえ板62には、端子部13a,13bに対応する位置に切り欠き65が形成され、接続端子51,52の接触部511,521が押さえ板62と干渉することなく端子部13a,13bと接触できるようになっている。
このようにして、押さえ板62は4個のコイルバネ61を介してカバー部31の下面側の凹みに装着されている。
図10(a)〜(f)を参照しながら、ホルダ130で発光モジュール10をベース20上に固定する工程について説明する。図10において、(a)〜(c)は縦方向に切断した断面図であって、ベース20に対するホルダ130の状態を示している。(d)〜(f)は、ホルダ130における貫通孔34の箇所を横方向に切断した断面図であって、上記(a)〜(c)の各状態に対応するコイルバネ61,押さえ板62の状態を示している。
作業者は、図10(c)に示すように、組立ねじ39で、ホルダ30のネジ取付け部36をベース20に締めつける。
このように、照明装置60は、ホルダ130が発光モジュール10を押圧する押圧力が十分にかかっているときには、接続端子51,52と端子部13a,13bが接触し、少し離れて押圧力が低下すると非接触となる。
本実施形態の照明装置60は、実施の形態1の照明装置6と同様に、放熱性が良好で、ねじ止めする工数を削減でき、取付爪35をベース20の係止部122に容易に仮止めできる効果が得られる。
さらに照明装置60は、装置の使用中に組立ねじ39が多少緩んだ場合にも、コイルバネ61の付勢力によって、押さえ板62が発光モジュール10をベース20に押圧し続けるので、発光モジュール10からの放熱性を維持することができる。
また、装置の使用中に組立ねじ39がかなり緩んだ場合には、コイルバネ61の付勢力によってホルダ130がベース20から離間して、図10(b),(e)と同様の状態になるので、接続端子51,52と端子部13a,13bが非接触となり、発光モジュール10への給電はストップする。
[実施の形態5]
実施の形態5にかかる照明装置は、上記実施の形態4の照明装置60と同様であるが、ホルダ130に用いる弾性体が異なっている。
図11(a)は、弾性体としてゴムチューブを用いている例であって、ホルダ130を下方からみた分解斜視図である。
ホルダ130で発光モジュール10をベース20に固定する工程は、実施の形態4で説明したのと同様である。
接続端子51,52の接触部511,521は、図11(b)の状態では、基板11上の端子部13a,13bと非接触であり、図11(c)の状態では、基板11上の端子部13a,13bと接触する。
ただし、コイルバネ61とゴムチューブ66とを比べると、コイルバネ61の方が、耐久性が良好で伸縮するストロークも長い。一方、ゴムチューブ66を用いる方が、ホルダ130のカバー部31の下に押さえ板62を安定して装着することができる。またゴムチューブ66及び押さえ板62の装着も容易であり、ホルダ130の内部の構成も比較的簡素となる。
図12に示す例では、ホルダ130におけるカバー部31の下面側に、4個の板ばね67が取り付けられ、それらの下に押さえ板62が取り付けられている。
支持部671はカバー部31の下面に設けられた凹部68に填まり込んで固定されている。伸縮部672の下端は、押さえ板62の上面に形成された凹部69に填まり込んでこれに接合されている。
図12(c),(d)はホルダ130の中央部を横方向に切断した断面図であって、図12(c)は、押さえ板62が発光モジュール10から離間していて、押圧力がかかっていないときの板ばね67及びや押さえ板62の状態を示している。このとき板ばね67は圧縮されず、伸びた状態であって、押さえ板62もホルダ130の下面付近に位置している。
接続端子51,52の接触部511,521は、図12(c)の状態では、基板11上の端子部13a,13bと非接触であり、図11(d)の状態では、基板11上の端子部13a,13bと接触する。
ただし、コイルバネ61と板ばね67とを比べると、コイルバネ61の方が、ストロークが長いが、コイルバネ61の方が、カバー部31の下に装着しやすい。
1.図13(a),(b)は、実施の形態1にかかる照明装置の変形例を示す図である。
実施の形態1では、ホルダ30の前端部に取付爪35が1つ、ベース20に係止孔22が1つずつ設けられていたが、この変形性では、ホルダ30の前端部に取付爪35a,35bが、ベース20に係止孔22a,22bが、左右に分かれて設けられている。
2.実施の形態1、3〜5において、取付爪35の先端部353は、前方(すなわちホルダの外方)に向かって突出していたが、取付爪の先端部が後方(ホルダの内方)に向かって突出している場合も、ベース20の係止部に係止させて、同様に実施することができる。すなわち、取付爪がコの字形状をしている場合も同様に実施することができる。
3.上記実施の形態1〜5では、ホルダの形状が長方形板状であったが、ホルダの形状は特に限定されない。
4.発光モジュールの形状に関しても、基板11の形状は長方形状に限らず、例えば円形状あるいは5角以上の多角形状であってもよい。また、発光部12、開口部33の形状も四角形に限らず、例えば円形状、あるいは5角以上の多角形状であってもよい。
5.上記実施の形態にかかるホルダ30、130は、周壁部32がカバー部31よりも下方に突出していたが、カバー部31と周壁部32の下面は面一でもよい。
6.上記実施の形態では、ダウンライト用の照明装置を例にとって説明したが、電球型の照明装置などにおいても同様に実施できる。
6〜8 照明装置
10 発光モジュール
11 基板
12 発光部
13a,13b 端子部
14 発光素子
20 ベース
21 搭載領域
22 係止孔
22a,22b 係止孔
23 ねじ孔
23a,23b ねじ孔
24,25 係止孔
30 ホルダ
31 カバー部
32 周壁部
32a 前端部分
32b 後端部分
33 開口部
43,44 フック
51,52 接続端子
60 照明装置
61 コイルバネ
62 押さえ板
66 ゴムチューブ
122 係止部
123 内部空間
130 ホルダ
135 取付爪
351 基端部
352 下方伸長部
353 先端部
Claims (6)
- ベース部と、前記ベース部に搭載され、基板上に発光素子が実装されてなる発光部を有する発光モジュールと、前記発光モジュールを覆うホルダとを備え、
前記ホルダは、
前記発光部に対応する領域に開口部が開設されたカバー部、及び当該カバー部の周縁から外方向に延設された周壁部を有し、
前記周壁部の第1部分に取付爪が設けられ、
前記ベース部には前記取付爪を係止する係止部が設けられ、
前記取付爪が前記係止部に係止されると共に、前記周壁部における前記第1部分から離れた第2部分が締結手段で前記ベース部に締結されることによって、
前記カバー部が前記発光モジュールをベース部に押さえ付けた状態で前記周壁部が前記ベース部に固定され、
前記ホルダの前記ベース部と対向する面には、前記周壁部が前記カバー部を囲繞することにより、第1凹部が形成され、
前記第1凹部の深さは前記基板の厚みよりも小さく、
前記発光モジュールにおける前記基板上には給電端子が設けられ、
前記ホルダには、当該ホルダが前記発光モジュールに装着された状態において前記給電端子に接触する接続端子が装着され、
前記ホルダの前記ベース部に対向する面には、前記接続端子が填め込まれる第2凹部が設けられ、
前記ホルダの側面には、前記第2凹部に連通する貫通孔が穿設され、
前記接続端子は、前記カバー部が前記発光モジュールを押圧している状態のときに前記給電端子に接触する接触部と、前記貫通孔を通ってリード線が差し込まれるリード線差込部とを有する
照明装置。 - 前記周壁部において、
前記第1部分と前記第2部分は、前記カバー部を挟んで対向する位置にある、
請求項1記載の照明装置。 - 前記接続端子は、
前記カバー部の前記発光モジュールに対する押圧力が低下したときに、前記給電端子と非接触となるように前記ホルダに装着されている、
請求項1記載の照明装置。 - 前記取付爪の先端部分は、前記ホルダの外方に向かって突出している、
請求項1〜3のいずれかに記載の照明装置。 - 前記締結手段はねじである、
請求項1〜4のいずれかに記載の照明装置。 - ベース部と、当該ベース部に搭載され基板上に発光素子が実装されてなる発光部を有する発光モジュールとを備える照明装置に用いられ、前記発光モジュールを覆うホルダであって、
前記発光部に対応する領域に開口部が開設されたカバー部、及び当該カバー部の周縁から外方向に延設された周壁部を有し、前記周壁部の第1部分に取付爪が設けられ、
前記取付爪が前記ベース部の係止部に係止されると共に、前記周壁部における前記第1部分から離れた第2部分が締結手段で前記ベース部に締結されることによって、
前記カバー部が前記発光モジュールをベース部に押さえ付けた状態で前記周壁部が前記ベース部に固定され、
前記ベース部と対向する面には、前記周壁部が前記カバー部を囲繞することにより、凹部が形成され、
前記凹部の深さは前記基板の厚みよりも小さく、
前記発光モジュールにおける前記基板上には給電端子が設けられ、
前記ホルダには、当該ホルダが前記発光モジュールに装着された状態において前記給電端子に接触する接続端子が装着され、
前記ホルダの前記ベース部に対向する面には、前記接続端子が填め込まれる第2凹部が設けられ、
前記ホルダの側面には、前記第2凹部に連通する貫通孔が穿設され、
前記接続端子は、前記カバー部が前記発光モジュールを押圧している状態のときに前記給電端子に接触する接触部と、前記貫通孔を通ってリード線が差し込まれるリード線差込部とを有する
ホルダ。
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