JP6226275B2 - Ｌｅｄユニットおよびそれを用いた照明器具 - Google Patents

Description

本発明は、ＬＥＤチップを光源とするＬＥＤユニットおよびそれを用いた照明器具に関する。

従来、ＬＥＤユニットを用いた照明器具が提案されている（たとえば、特許文献１）。

特許文献１のＬＥＤユニットは、ベースと、ベースの一表面側に配置された発光装置と、ベースとの間に発光装置を保持するホルダと、発光装置から放射された光を透過させるカバーと、カバーをベースに取り付けるカバー押え部材とを有している。

特開２０１２−１８２１９２号公報

ところで、ＬＥＤユニットは、比較的簡単な構成で、量産性に優れた構成とすることが求められており、上述のＬＥＤユニットの構成だけでは、十分ではなく、更なる改良が求められている。

本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、比較的簡単な構成で、量産性に優れた構成とすることが可能なＬＥＤユニットおよびそれを用いた照明器具を提供することにある。

本発明のＬＥＤユニットは、ベースと、発光装置と、ホルダと、スペーサと、カバー部材とを備えている。上記ベースは、板状の外形形状をしている。上記発光装置は、ＬＥＤチップを光源としている。上記発光装置は、上記ベースの第１表面側に配置される。上記ホルダは、上記発光装置を上記ベースに固定する。上記スペーサは、上記発光装置と上記ベースとの間に配置される。上記カバー部材は、透光性を有しており、上記発光装置の発光面側に配置される。上記カバー部材は、上記ベースに取り付けられる。上記カバー部材は、本体部と、かしめ部とを有している。上記本体部は、有底筒状の外形形状をしている。上記かしめ部は、上記本体部の周部に設けられる。上記かしめ部は、上記ベースに固定される。上記スペーサは、上記ベースと上記周部との間に隙間を形成する。

このＬＥＤユニットにおいて、上記スペーサは、上記カバー部材よりも耐熱性が高く、且つ電気絶縁性を有していることが好ましい。

このＬＥＤユニットにおいて、上記カバー部材は、上記本体部と該本体部の周部に設けられた鍔部とを備えている。上記カバー部材は、上記カバー部材全体が透光性を有している。上記スペーサは、上記発光装置の発光面側から見て上記ベースにおける上記鍔部の投影面を覆うことが好ましい。

本発明の照明器具は、上述のＬＥＤユニットと、前記ＬＥＤユニットが取り付けられた器具本体とを備えたことを特徴とする。

本発明のＬＥＤユニットにおいて、スペーサがベースと本体部の周部との間に隙間を形成することで、比較的簡単な構成で、量産性に優れた構成とすることが可能となる。

本発明の照明器具において、スペーサがベースと本体部の周部との間に隙間を形成することで、比較的簡単な構成で、量産性に優れた構成とすることが可能なＬＥＤユニットを備えた照明器具を提供できる。

実施形態のＬＥＤユニットを説明する断面説明図である。 実施形態のＬＥＤユニットを示す分解斜視図である。 実施形態のＬＥＤユニットの要部を説明する断面説明図である。 実施形態のＬＥＤユニットの別の要部を説明する断面説明図である。 実施形態のＬＥＤユニットを示す正面図である。 実施形態のＬＥＤユニットを示す側面図である。 実施形態のＬＥＤユニットを示す底面図である。 実施形態のＬＥＤユニットを示す斜視図である。 実施形態のＬＥＤユニットの要部を示す正面図である。 実施形態のＬＥＤユニットの要部を示す側面図である。 実施形態のＬＥＤユニットの要部を示す底面図である。 実施形態のＬＥＤユニットの要部を示す背面図である。 図１２に示す要部のＡＡ断面図である。 図１２に示す要部のＢＢ断面図である。 実施形態のＬＥＤユニットの要部を示す背面側の斜視図である。 実施形態のＬＥＤユニットの別の要部を示す正面図である。 実施形態のＬＥＤユニットの他の要部を示す正面図である。 実施形態のＬＥＤユニットの変形例の要部を示す正面図である。 実施形態のＬＥＤユニットを説明するための斜視説明図である。 実施形態のＬＥＤユニットを示す背面側の斜視図である。 実施形態のＬＥＤユニットの他の要部を説明する断面説明図である。 実施形態のＬＥＤユニットの更に他の要部を説明する断面説明図である。 実施形態のＬＥＤユニットを示す別の斜視説明図である。 実施形態のＬＥＤユニットを示す別の断面図である。 実施形態のＬＥＤユニットを用いた照明器具の分解斜視図である。 実施形態のＬＥＤユニットを用いた照明器具の断面図である。 実施形態のＬＥＤユニットを用いた照明器具の正面図である。 実施形態のＬＥＤユニットを用いた照明器具の斜視図である。 実施形態のＬＥＤユニットの別の変形例を示す断面説明図である。 実施形態のＬＥＤユニットの別の変形例を示す分解斜視図である。

以下では、本実施形態のＬＥＤユニット１０について、図１ないし図２４、図２９および図３０を参照しながら説明する。また、本実施形態のＬＥＤユニット１０を備えた照明器具３０は、図２５ないし図２８を用いて説明する。なお、図中において、同じ部材に対しては、同じ番号を付して重複する説明を省略する。

本実施形態のＬＥＤユニットは、図１ないし図４に示すように、ベース１と、発光装置３と、ホルダ２と、スペーサ６と、カバー部材９とを備えている。ベース１は、板状の外形形状をしている。発光装置３は、図示していないＬＥＤチップを光源としている。発光装置３は、ベース１の第１表面１ａａ側に配置される。ホルダ２は、発光装置３をベース１に固定する。スペーサ６は、発光装置３とベース１との間に配置される。カバー部材９は、透光性を有しており、発光装置３の発光面側に配置される。カバー部材９は、ベース１に取り付けられる。カバー部材９は、本体部９ａと、かしめ部９ｇとを有している。本体部９ａは、有底筒状の外形形状をしている。かしめ部９ｇは、本体部９ａの周部９ｄに設けられる。かしめ部９ｇは、ベース１に固定される。スペーサ６は、ベース１と周部９ｄとの間に隙間１Ｇを形成する。

本実施形態のＬＥＤユニット１０は、スペーサ６がベース１と本体部９ａの周部９ｄとの間に隙間１Ｇを形成することで、比較的簡単な構成で、量産性に優れた構成とすることが可能となる。

以下では、本実施形態のＬＥＤユニット１０の構成について、より具体的に説明する。

ＬＥＤユニット１０は、円板状のベース１と、ベース１に設けられたスペーサ６とを有している。スペーサ６は、中央に円形形状の開口部６ｂを備えた環形形状としている。スペーサ６は、スペーサ６の外形をベース１の外形よりも、若干小さい形状としている。ベース１は、スペーサ６を収納配置するための凹所１ｅを備えている。ベース１は、凹所１ｅの内底面の中央部から突出する突台部１ｆを備えている。突台部１ｆは、平面視において円形状に形成されている。突台部１ｆは、スペーサ６の開口部６ｂから露出するように設けられている。突台部１ｆは、先端面１ｆａに発光装置３を載せ置くことが可能としている。発光装置３は、図示していない放熱グリスを介して先端面１ｆａに当接させることができる。発光装置３は、給電用の電線４と端子部３ｃで電気的に接続する。凹所１ｅの内底面には、矩形状の発光装置３の短手方向の両側において、第１ボス１ｒが突出している。第１ボス１ｒは、孔１ｄが形成されている。孔１ｄは、ホルダ２をベース１に取り付けるための組立ねじ２３ｄを挿通できる。ＬＥＤユニット１０は、発光装置３の長手方向の両側に第１ボス１ｒが配置される場合に比べて、ホルダ２の内周壁２ｇを小さくすることができる。

ベース１は、図２に示すように、ベース１の周部から外方に突出する突出部１ｂを有している。突出部１ｂは、ベース１の厚み方向に貫通する挿通孔１ｂ１を備えている。突出部１ｂは、たとえば、図２５に示すように、取付ねじ１０ａをベース１の第１表面１ａａ側から挿通孔１ｂ１に挿通させ、照明器具３０の器具本体３１にＬＥＤユニット１０を着脱自在に取り付けるために用いることができる。ベース１は、ＬＥＤユニット１０の外部へ電線４を導出するため、ベース１の周部に切り欠き部１ｃを備えている。切り欠き部１ｃは、ＬＥＤユニット１０の外部へ導出する電線４の方向を、ベース１の厚み方向に沿った方向と、ベース１の第２表面１ａｂに沿った方向との間で変更させることができる。すなわち、ＬＥＤユニット１０は、切り欠き部１ｃから導出した電線４を、ベース１の厚み方向に沿った方向と、ベース１の第２表面１ａｂに沿った方向との間で任意の方向に導出することが可能となる。また、切り欠き部１ｃは、切り欠き部１ｃから導出した電線４をベース１の厚み方向に沿った方向へ導出した場合、電線４がベース１の外周よりも内側に配置されるように形成されている。これにより、照明器具３０は、たとえば、器具本体３１を円筒状に形成する場合、器具本体３１の内径をＬＥＤユニット１０のベース１の外形寸法と同程度の寸法に設定することが可能となり小型化を図ることが容易となる。

ベース１は、円形状としているが、これに限らず、たとえば、多角形状であってもよいし、楕円形状であってもよい。ベース１は、たとえば、アルミダイキャスト製とし、突台部１ｆを一体的に備えることができる。ベース１は、アルミニウムを用いるだけに限らず、樹脂に比べて熱伝導性の高い材料として、たとえば、銅やステンレスなどの金属材料により形成してもよい。突台部１ｆは、ベース１と一体的に形成する場合だけでなく、ベース１と別体に形成してもよい。ＬＥＤユニット１０は、ベース１を樹脂に比べて熱伝導性の高いアルミニウムとしている場合、発光装置３で発生した熱を、ベース１の突台部１ｆを通して外部に放熱することが可能となる。

ホルダ２は、図９に示すように、平面視において、環状に形成することができる。ホルダ２は、環状の中央部の窓孔部２ａから発光装置３の発光部３ａを露出させることができる。窓孔部２ａを形成する内周壁２ｇは、発光装置３の光軸方向において、発光装置３から離れるにつれ開口面積が徐々に大きくなるように形成していることが好ましい。内周壁２ｇは、発光部３ａから放射された光が有底円筒状のカバー部材９における筒状部９ｊに照射されることを抑制することができる。ホルダ２は、ベース１とカバー部材９との間に配置される。ホルダ２は、カバー部材９の本体部９ａに収納配置される。ＬＥＤユニット１０は、非透光性のホルダ２を用いることで、カバー部材９の透光性をより高めても、組立ねじ２３ｄや電線４がＬＥＤユニット１０の外部から見えることを抑制できる。また、ＬＥＤユニット１０は、ホルダ２により、切り欠き部１ｃから光が漏れることを抑制することを可能としている。ＬＥＤユニット１０は、切り欠き部１ｃから漏れる光により生ずる輝度むらを抑制し、ＬＥＤユニット１０から出射する光による均斉度の低下を抑制することも可能となる。

ホルダ２は、発光装置３の端子部３ｃと電気的に接続された電線４を収納する空間２ｂを、ベース１側に設けている。また、ホルダ２は、図１、図１２ないし図１５に示すように、ホルダ２の背面側に内周壁２ｇが突出している。内周壁２ｇの壁端部２ｅは、発光装置３を押圧し、ホルダ２とベース１との間で発光装置３を保持することができる。ホルダ２は、ベース１との間隔を保持するために、ベース１に向かって突出する複数の第２ボス２ｐを備えていることが好ましい。ホルダ２は、ベース１の孔１ｄに対応する部位に取付部２ｄを備えている。取付部２ｄは、ホルダ２の背面側から挿通された組立ねじ２３ｄがねじ込まれる。

ホルダ２は、たとえば、熱可塑性の樹脂により形成することができる。ホルダ２は、熱可塑性の樹脂として、ＰＢＴ（poly butylene terephthalate）樹脂を用いることができる。ホルダ２は、樹脂材料に白色顔料を含有させて形成してもよい。ホルダ２は、内周壁２ｇで発光部３ａからの光を反射できるように第１反射面２ｇａを有している。第１反射面２ｇａは、内周壁２ｇの表面をそのまま利用してもよいし、内周壁２ｇの表面に金属膜を形成することにより構成してもよい。ホルダ２は、光を反射する機能を備えることにより、発光装置３からの光を有効利用させることができる。ホルダ２は、内周壁２ｇに第１反射面２ｇａを有することで、別部品を追加することなく、発光装置３から放射される光の配光を制御することができる。ホルダ２は、基部２ｍの外周からベース１に向かって突出する外周壁２ｆを備えている。外周壁２ｆは、電線４を外部に導出する導出部２ｃを有している。ホルダ２は、内周壁２ｇと基部２ｍと外周壁２ｆとで囲まれた内部が電線４を導出部２ｃに導く通路を構成している。導出部２ｃは、外周壁２ｆに設けた開口と、開口を覆うように外周壁２ｆから突出させた部位とを備えた構成とすることができる。導出部２ｃは、ベース１の切り欠き部１ｃに対応する位置に配置される。導出部２ｃは、カバー部材９の鍔部９ｂに設けた第１スリット９ｆに嵌め合わせることができる構成としている。なお、導出部２ｃは、必ずしも突出させた部位が必要ではなく、外周壁２ｆに設けた開口だけで構成してもよい。

ところで、ＬＥＤユニット１０は、照明器具３０の器具本体３１に取り付ける際、電線４がベース１の第２表面１ａｂ側に折り曲げられる場合だけでなく、第１表面１ａａ側に曲げられる場合もある。ＬＥＤユニット１０では、カバー部材９に応力が掛れば、カバー部材９の変形により、外部に放射される光の光学特性が変化する虞が有る。ＬＥＤユニット１０は、第１スリット９ｆを有していることで、導出部２ｃの変形量を、より大きくすることが可能となる。ＬＥＤユニット１０は、ホルダ２で電線４の曲げ応力を受ける場合、カバー部材９の変形を抑制し、光学的な影響を低減させることも可能となる。また、ＬＥＤユニット１０は、導出部２ｃを第１スリット９ｆに嵌めることによって、カバー部材９の位置合わせを行うことが容易となる。

ホルダ２は、電線４の応力を、より緩和できるように、導出部２ｃが弾性変形可能であることが好ましい。ホルダ２は、導出部２ｃが弾性変形可能な場合、電線４の曲りに伴うホルダ２の窓孔部２ａの形状変形を抑制することが可能となる。さらに、ＬＥＤユニット１０は、電線４がホルダ２側に折れ曲がる曲り量が大きい場合でも、導出部２ｃの破損を抑制することも可能となる。

ホルダ２は、電線４がホルダ２側に変位した際に力を受ける導出部２ｃと発光装置３の中心とを結ぶ仮想の線分上に、取付部２ｄを設けることが好ましい。ＬＥＤユニット１０は、ホルダ２側に電線４が変位した際に力を受ける導出部２ｃと、発光装置３の中心とを結ぶ仮想の線分上に取付部２ｄを設けていることで、電線４の曲げ応力が直接的に発光装置３に掛かり難い構造としている。これにより、ＬＥＤユニット１０は、発光装置３に掛かる応力をより低減し、ＬＥＤユニット１０の信頼性を高めることが可能となる。

発光装置３は、複数個のＬＥＤチップを具備する発光部３ａと、発光部３ａが形成される実装基板３ｂとで構成されている。発光部３ａは、複数個のＬＥＤチップと、ＬＥＤチップを覆う封止部３ｄとを有していることが好ましい。発光部３ａは、複数個のＬＥＤチップを電気的に直列接続しているが、並列接続してもよいし、直並列接続してもよい。発光部３ａは、複数個のＬＥＤチップの配列方向に沿ってライン状に形成することができる。発光装置３は、複数の発光部３ａを平行に並べて構成している。図２に示す発光装置３では、６個の発光部３ａを備えている。発光部３ａは、ＬＥＤチップに、青色ＬＥＤチップを用いることができる。発光部３ａは、封止部３ｄの透光性封止材料に、青色ＬＥＤチップから放射される青色光により励起されてブロードな黄色光を放射する黄色蛍光体からなる蛍光体を混合することができる。発光部３ａは、青色ＬＥＤチップから放射される青色光と、黄色蛍光体から放射される黄色光との混色により白色光を得る白色ＬＥＤを構成することができる。ここで、透光性封止材料は、たとえば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ガラスなどを用いることができる。なお、発光部３ａの蛍光体は、黄色蛍光体に限らず、たとえば、赤色蛍光体と緑色蛍光体とを用いてもよい。また、発光部３ａは、近紫外ＬＥＤチップと、赤色蛍光体、緑色蛍光体および青色蛍光体とを組み合わせて、白色光が発光可能な白色ＬＥＤを構成してもよい。さらに、発光部３ａは、赤色ＬＥＤチップと緑色ＬＥＤチップと青色ＬＥＤチップとを組み合わせて、白色光が発光可能な白色ＬＥＤを構成してもよい。

実装基板３ｂは、たとえば、金属ベースプリント配線板を用いて形成することができる。実装基板３ｂは、ＬＥＤチップと電気的に接続された端子部３ｃを備えている。端子部３ｃは、所定の形状に形成した導体により構成されている。実装基板３ｂは、金属ベースプリント配線板だけに限らず、たとえば、セラミック基板、ガラスエポキシ基板などを用いて形成してもよい。端子部３ｃは、図示していないが半田からなる接合部により、電線４と電気的に接続する。ＬＥＤユニット１０は、一対の電線４，４のうち、一方の電線４が発光装置３のプラス側（図２の紙面の右側）の端子部３ｃに接続されている。また、ＬＥＤユニット１０は、他方の電線４が発光装置３のマイナス側（図２の紙面の左側）の端子部３ｃに接続されている。実装基板３ｂは、電線４の誤接続を防止するために、端子部３ｃの近傍に極性を示す“＋”、“−”を表記してある。ＬＥＤユニット１０は、給電用の電線４として、発光装置３に電気的に接続されるリード線を用いている。ＬＥＤユニット１０は、リード線を保護する被覆カバー４ｅを適宜に備えることが好ましい。実装基板３ｂは、一表面側（図２の紙面の上側）に、発光部３ａおよび端子部３ｃ以外の部位を覆う白色のレジスト層などからなる反射層を形成していることが好ましい。反射層は、発光部３ａから放射された光が実装基板３ｂに吸収されるのを抑制することができる。実装基板３ｂは、放熱グリスを介して先端面１ｆａに当接させる場合、実装基板３ｂや先端面１ｆａの表面に凹凸があっても、効率よく熱伝導させることができる。

放熱グリスは、たとえば、シリコーン樹脂中に金属粒子やセラミックス粒子を含有した構成とすることができる。放熱グリスは、実装基板３ｂと突台部１ｆとの密着性を高めることができる。ＬＥＤユニット１０は、放熱グリスを用いることで、発光装置３で生じた熱をベース１に効率よく熱伝導させることができる。ＬＥＤユニット１０は、放熱グリスを用いる場合だけでなく、発光装置３とベース１との間に放熱シートを設けてもよい。

放熱シートは、電気絶縁性と熱伝導性に優れ、弾性力を有するエラストマー材料を用いることができる。放熱シートは、たとえば、シリコーンゲルシートを使用することができる。シリコーンゲルシートは、ゲル状で架橋密度が低いシリコーン樹脂を用いて構成されている。放熱シートは、シリコーンゲルシートだけでなく、アクリル樹脂材料を用いてもよい。また、放熱シートは、粘着性を備えさせ接着シートとして機能させてもよい。

スペーサ６は、スペーサ６の開口部６ｂの周りに実装基板３ｂを収容する矩形状の収容部６ｇを備えている。スペーサ６は、発光装置３の実装基板３ｂを収容部６ｇに載せ置くことが可能としている。収容部６ｇは、ＬＥＤユニット１０の組立途中に振動などが加わっても、発光装置３がスペーサ６との間で位置ずれが生ずることを抑制できる。スペーサ６は、たとえば、熱可塑性の樹脂により形成することができる。スペーサ６は、熱可塑性の樹脂として、たとえば、ＰＢＴ樹脂を用いることができる。スペーサ６は、樹脂材料により形成することで、複雑な形状を比較的簡単に形成することができる。スペーサ６は、ベース１と発光装置３との電気絶縁性を高めることができる。収容部６ｇは、発光装置３の厚み、発光装置３の大きさや形状に合わせて、形状や深さを適宜に設定すればよい。スペーサ６は、ベース１の第１ボス１ｒと嵌め合わせ可能な孔部６ｄを有している。孔部６ｄは、矩形状の収容部６ｇにおける長手方向に沿って、長手方向の中央部に設けている。

スペーサ６は、表面６ａａから第１リブ６ｈａ、第２リブ６ｈｂ、第３リブ６ｈｃおよび第４リブ６ｈｄが突出している。スペーサ６は、第１リブ６ｈａ、第２リブ６ｈｂ、第３リブ６ｈｃおよび第４リブ６ｈｄが、ベース１の切り欠き部１ｃ側に配置されるように凹所１ｅに載せ置かれる。スペーサ６は、一方の電線４を第１リブ６ｈａと第３リブ６ｈｃとの間で挟み持つことができるように構成している。また、スペーサ６は、他方の電線４を第２リブ６ｈｂと第４リブ６ｈｄとの間で挟み持つことができるように構成している。なお、スペーサ６は、第１リブ６ｈａ、第２リブ６ｈｂ、第３リブ６ｈｃおよび第４リブ６ｈｄを１組として、開口部６ｂを介して対向する位置にもう１組備えていることが好ましい。これにより、ＬＥＤユニット１０は、組立工程において、ベース１の凹所１ｅにスペーサ６を載せ置く際の作業性を向上させることができる。

ＬＥＤユニット１０は、発光装置３に電気的に接続された電線４を、スペーサ６において保持することによって、別部品を追加することなく、電線４の張力止め機能を付与することが可能となる。言い換えれば、ＬＥＤユニット１０は、電線４に作用する張力を低減するための別部品が不要であり、低コストで電線４の張力止め機能を付与することが可能となる。また、ＬＥＤユニット１０は、電線４に作用する張力を低減することができるので、電線４と発光装置３の端子部３ｃとを接合する接合部に応力が作用して断線するのを抑制することができる。

カバー部材９は、発光装置３を保護することができる。カバー部材９は、発光装置３から放射された光を効率よく透過させる透光性を有している。カバー部材９は、たとえば、ポリカーボネート樹脂やアクリル樹脂などの透光性材料により形成することができる。カバー部材９は、図１や図２に示すように、全体として有底円筒状の形状をしている。カバー部材９は、本体部９ａと、鍔部９ｂとを有している。本体部９ａは、有底円筒状の外形形状をしている。本体部９ａは、ベース１側が開口され、ベース１の外周縁よりも内側に配置された発光装置３を覆うように構成している。鍔部９ｂは、本体部９ａの周部９ｄから外方へ延びるように形成されている。鍔部９ｂは、ベース１の外周部を覆うことができるように形成している。カバー部材９は、本体部９ａおよび鍔部９ｂの全体が透光性を備えている。本体部９ａは、光出射部９ｈと、筒状部９ｊとで構成することができる。光出射部９ｈは、ベース１から遠い一端側を塞ぐ円形状に形成させている。光出射部９ｈは、発光部３ａからの光を外部へ出射させることができる。筒状部９ｊは、光出射部９ｈと滑らかに連続するように形成させることができる。本体部９ａは、光出射部９ｈおよび筒状部９ｊの厚みを略同一として形成している。なお、筒状部９ｊは、開口の端部側から一端部側にかけて内径が徐々に小さくなる円錐筒状に形成している。カバー部材９は、光出射部９ｈの厚み方向において、発光装置３に向かうにつれ外方に広がる突部９ｋを筒状部９ｊに有している。突部９ｋは、図１に示すように、ホルダ２の基部２ｍよりも前方に設けている。ＬＥＤユニット１０は、突部９ｋにより発光部３ａからの光でカバー部材９の周囲を積極的に光らせて、周囲をぼんやり明るいグラディエーションが生じるように見せることができる。

カバー部材９は、図１や図１９に示すように、本体部９ａの周部９ｄからベース１側に突出するように第３ボス９ｇ１が形成されている。第３ボス９ｇ１は、たとえば、円柱状に形成することができる。カバー部材９は、たとえば、本体部９ａの周部９ｄに沿って４個の第３ボス９ｇ１を設けている。ベース１には、カバー部材９の第３ボス９ｇ１に対応して、第３ボス９ｇ１を貫通させる貫通孔１ｐが設けられている。ＬＥＤユニット１０は、第３ボス９ｇ１の先端部の熱変形によりかしめられて、カバー部材９がベース１に取り付けられる。ベース１の第２表面１ａｂには、第３ボス９ｇ１の先端部を熱変形させた、かしめ部９ｇが形成される。ベース１は、かしめ部９ｇを収納する収納部１ｊを備えている。収納部１ｊは、ベース１の第２表面１ａｂからかしめ部９ｇが突出しない深さ寸法が設定されている。ＬＥＤユニット１０は、カバー部材９のかしめ部９ｇによって、別部品を追加することなく、カバー部材９をベース１に取り付けることができる。

ところで、ＬＥＤユニット１０では、熱伝導性の優れた金属製のベース１を用いている場合、ベース１とカバー部材９とが当接していれば、第３ボス９ｇ１の熱変形によりカバー部材９に熱変形が生ずる虞がある。特に、ＬＥＤユニット１０では、第３ボス９ｇ１の先端部を熱変形させる場合、第３ボス９ｇ１の熱変形に伴って、本体部９ａの周部９ｄに熱変形が生じやすい傾向にある。本実施形態のＬＥＤユニット１０は、図３、４に示すように、スペーサ６でベース１と本体部９ａの周部９ｄとの間に隙間１Ｇを形成している。ＬＥＤユニット１０は、ベース１と本体部９ａの周部９ｄとの間に隙間１Ｇを形成していることにより、隙間１Ｇの空気層がベース１と本体部９ａの周部９ｄや鍔部９ｂとの間で断熱の機能を発揮する。そのため、ＬＥＤユニット１０は、隙間１Ｇにより、ベース１を介しての熱伝導によりカバー部材９に熱変形が生ずることを抑制することが可能となる。ＬＥＤユニット１０は、かしめ部９ｇの形成に伴って、かしめ部９ｇを形成する第３ボス９ｇ１の先端部以外のカバー部材９が熱変形することを抑制することで、光学特性が変化することを抑制し、量産性に優れた構成とすることができる。カバー部材９は、たとえば、ポリカーボネート樹脂を用いる場合、たとえば、１３０℃で第３ボス９ｇ１を熱変形させることができる。スペーサ６は、たとえば、ＰＢＴ樹脂を用いる場合、耐熱温度を２１０℃とすることができる。スペーサ６は、カバー部材９よりも耐熱性が高く、且つ電気絶縁性を有している。ＬＥＤユニット１０では、かしめ部９ｇの形成にともなって、ベース１からの熱によりスペーサ６が変形することを抑制することができる。

また、ＬＥＤユニット１０では、金属製のベース１の外周において、ベース１の形成時に生じるばりなどの凹凸を有している場合がある。ＬＥＤユニット１０は、ベース１の凹凸に起因してカバー部材９が傾くことにより、所定の光学特性が得られない虞がある。ＬＥＤユニット１０は、スペーサ６でベース１と本体部９ａの周部９ｄとの間に隙間１Ｇを有することで、所定の光学特性を得ることが可能となる。なお、隙間１Ｇの大きさは、ベース１とスペーサ６とカバー部材９における周部９ｄとによって適宜に設定することができる。ＬＥＤユニット１０は、かしめ部９ｇでカバー部材９をベース１に固定する場合、ねじを用いて固定する場合と比較して、カバー部材９の歪みに起因する配光特性の劣化や均斉度の低下を抑制することができる。かしめ部９ｇは、カバー部材９をベース１に対してねじを用いることなく取り付けることが可能となるので、ねじの緩みなどの懸念がなくなる。

また、ＬＥＤユニット１０は、カバー部材９全体が透光性を有する場合、たとえば、図１８に示すように、スペーサ６の外周縁をベース１の外周縁と略同じ大きさとしてもよい。すなわち、スペーサ６は、発光装置３の発光面側から見てベース１における鍔部９ｂの投影面を覆うように形成していてもよい。これにより、ＬＥＤユニット１０は、鍔部９ｂを介して、ベース１が見えることを抑制することができる。鍔部９ｂは、ベース１の突出部１ｂの各々に対応する部位に、取付ねじ１０ａをカバー部材９の一表面側（図１の紙面の上面側）から挿通する半円状の第２スリット９ｃを備えていることが好ましい。したがって、ＬＥＤユニット１０は、ベース１をカバー部材９側から照明器具３０の器具本体３１に着脱自在に取り付けることが可能となる。ＬＥＤユニット１０は、図２３ないし図２８に示すように、鍔部９ｂを覆う化粧カバー２１を備えていることが好ましい。ＬＥＤユニット１０は、環状の化粧カバー２１により、カバー部材９を通して取付ねじ１０ａが見えるのを抑制することが可能となり、外観の意匠性を高めることが可能となる。

化粧カバー２１は、たとえば、弾性を有するシリコーン樹脂を用いて形成することができる。化粧カバー２１は、弾性を有することにより、カバー開口２１ａの開口径を拡げてカバー部材９の突部９ｋを挿通させ、鍔部９ｂ側の筒状部９ｊに設けられた保持部９ｍで保持される。また、化粧カバー２１は、弾性を有することで、カバー部材９と比較的簡単に着脱することができる。化粧カバー２１は、たとえば、黒や白色に着することで、取付ねじ１０ａが外部から見え難くすることができる。化粧カバー２１は、たとえば、シリコーン樹脂に拡散材を含有させることで乳白色に形成することもできる。化粧カバー２１は、完全な遮光性を有してもよいし、透光性を有してもよい。化粧カバー２１は、カバー部材９の突部９ｋから出射された光が表面で反射できるように構成してもよい。ＬＥＤユニット１０は、化粧カバー２１により、カバー部材９の筒状部９ｊから出射される光による均斉度を、より高めることも可能となる。

ＬＥＤユニット１０は、第１スリット９ｆから導出部２ｃが露出していることで、導出部２ｃを器具本体３１へのＬＥＤユニット１０の着脱の際に電線４の位置を知らせる目印とすることができる。ＬＥＤユニット１０は、電線４が折り曲げられて正面側から見えない場合、目印を有することで、組み立ての作業性を向上させることも可能となる。ＬＥＤユニット１０は、電線４においてベース１の切り欠き部１ｃから導出した先端部に第１コネクタ４ａを設けていることが好ましい。第１コネクタ４ａは、図示していないが電源ユニットに電気的に接続されている電源線の先端部に設けられた電源ユニット側の第２コネクタと着脱自在に接続することができる。したがって、ＬＥＤユニット１０は、電線４の先端部に、電源ユニット側の第２コネクタと着脱自在に接続可能な第１コネクタ４ａが設けられているので、器具本体３１へのＬＥＤユニット１０の着脱時の接続作業を容易に行うことができる。また、ＬＥＤユニット１０は、電線４の先端部に第１コネクタ４ａが設けられるとともに、ベース１をカバー部材９側から照明器具３０の器具本体３１に着脱自在に取り付けることができる。これにより、ユーザは、比較的簡単にＬＥＤユニット１０を交換することが可能となる。

以下では、上述のＬＥＤユニット１０の組立工程について、説明する。

まず、ＬＥＤユニットの組立工程では、ベース１の凹所１ｅにスペーサ６を載せ置く。ベース１は、スペーサ６の開口部６ｂにより突台部１ｆが露出する。次に、組立工程では、突台部１ｆ上に放熱グリスを塗布する。ＬＥＤユニット１０の組立工程では、スペーサ６の収容部６ｇに収容し、発光装置３を突台部１ｆに載せる。

ＬＥＤユニット１０の組立工程では、電線４をスペーサ６の第１リブ６ｈａと第３リブ６ｈｃとの間あるいは第２リブ６ｈｂと第４リブ６ｈｄとの間で挟み持たせる。電線４と実装基板３ｂの端子部３ｃとは、半田などの接合部で電気的に接続させる。続いて、組立工程では、ホルダ２を発光装置３に被せ、ホルダ２の窓孔部２ａから発光装置３の発光部３ａを露出させる。電線４は、ホルダ２におけう空間２ｂに収納される。電線４は、ホルダ２の内周壁２ｇと基部２ｍと外周壁２ｆとを利用した通路により、導出部２ｃまで引き回されている。

そして、ＬＥＤユニット１０の組立工程においては、組立ねじ２３ｄをベース１の第２表面１ａｂ側からベース１の孔１ｄに挿通し、スペーサ６の孔部６ｄを介して、ホルダ２の取付部２ｄにねじ止めさせる。ＬＥＤユニット１０は、組立ねじ２３ｄのねじ止めにより、ベース１とホルダ２とで発光装置３を挟み込んで固定する。ＬＥＤユニット１０は、組立ねじ２３ｄをホルダ２の取付部２ｄにねじ止めさせる際に発光装置３にかかる応力を放熱グリスにより緩和できるので、発光装置３に不要な応力がかかることを抑制することが可能となる。その後、ホルダ２の外周壁２ｆから突出した導出部２ｃと、カバー部材９に設けた第１スリット９ｆとの位置を合わせて、カバー部材９とホルダ２の導出部２ｃとを嵌め合わせることによりカバー部材９をベース１側に配置する。次に、カバー部材９から突出する第３ボス９ｇ１を熱変形させてかしめ部９ｇを構成する。

組立工程では、図１９に示すように、カバー部材９をベース１に取り付ける場合、カバー部材９の第３ボス９ｇ１をベース１の貫通孔１ｐに挿通させる。続いて、組立工程では、図２１および図２２に示すように、ベース１の第２表面１ａｂ側から図示していない加工治具４０により、第３ボス９ｇ１の先端部が加熱しながら押圧される。加工治具４０は、表面が窪んだ曲面４０ａａを備えており、第３ボス９ｇ１の先端部を熱変形させてベース１の貫通孔１ｐよりも広げる。第３ボス９ｇ１は、最終的には加工治具４０の曲面４０ａａに応じた半球状の形状となる。ＬＥＤユニット１０は、かしめ部９ｇによりカバー部材９とベース１とを、かしめて固定することができる。

こうして組み立てられたＬＥＤユニット１０を備える照明器具３０について、図２５ないし図２８を参照しながら説明する。

図２５の照明器具３０は、上述のＬＥＤユニット１０と、ＬＥＤユニット１０が着脱自在に取り付けられた器具本体３１とを備えている。器具本体３１は、ベース１の挿通孔１ｂ１の各々に対応する部位に、取付ねじ１０ａを螺合する取付ねじ孔（図示せず）を形成している。図２５に示した構成の照明器具３０は、たとえば、天井材に埋め込み配置されるダウンライトである。この照明器具３０の器具本体３１は、ＬＥＤユニット１０が収納配置される有底円筒状のボディ部３１ａと、ボディ部３１ａの開口部から外方へ延びるように形成された外鍔部３１ｂとを有する。また、器具本体３１は、天井材に貫設された埋込穴に埋め込まれ、外鍔部３１ｂが天井材の下面における埋込穴の周部に当接する形で天井材に取り付けられる。なお、照明器具３０は、外鍔部３１ｂとの間に天井材における埋込穴の周部を挟み持つことができるように、図示していない取付ばねを器具本体３１に設けてもよい。器具本体３１は、底部３１ｃのＬＥＤユニット１０が配置された表面と反対側に収納配置部３１ｅを備えている。収納配置部３１ｅは、図示していない電源ユニットを収納することができる。器具本体３１は、必ずしも収納配置部３１ｅを備える必要はなく、電源ユニットを器具本体３１から離して配置してもよい。底部３１ｃは、図示していない引出孔を備えている。引出孔は、導出部２ｃから外部に導出した電線４および第１コネクタ４ａを収納配置部３１ｅ内へ引き出すことができる。

なお、照明器具３０は、器具本体３１を金属製としており、樹脂製の場合に比べて、ＬＥＤユニット１０の発光装置３で発生した熱を、ベース１および器具本体３１を通して効率よく放熱させることができる。器具本体３１の材料としては、アルミニウムを採用しているが、アルミニウム以外の金属を採用してもよい。器具本体３１は、アルミニウム以外の金属材料として、たとえば、銅や銅合金を用いることができる。また、器具本体３１の材料は、金属以外の材料でもよい。器具本体３１は、金属以外の材料として、たとえば、セラミックスなどを用いることができる。照明器具３０は、様々な形態の器具本体３１に取り付け可能なＬＥＤユニット１０を備えた構成とすることができる。

次に、図１に示すＬＥＤユニット１０の変形例について説明する。

図２９に示す変形例のＬＥＤユニット１０は、図１に示すＬＥＤユニット１０とカバー部材９の形状を変更し、内カバー部８を備えた点が主として相違する。

ＬＥＤユニット１０は、図２９および図３０に示すように、ホルダ２とカバー部材９との間に内カバー部８を備えている。内カバー部８は、発光装置３の発光面側から見て発光部３ａを囲む環状形状であって、発光部３ａからの光を反射する第２反射面８ｇａを有している。内カバー部８の内周の端部８ｅは、ホルダ２の基部２ｍと密着している。ホルダ２は、内カバー部８と当接して内カバー部８の位置決めを行う位置決め部２ｈを有している。図２９に示すＬＥＤユニット１０では、図示していないが、図１と同様にスペーサ６がベース１と本体部９ａの周部９ｄとの間に隙間１Ｇを形成している。ＬＥＤユニット１０は、異なる形状の内カバー部８やカバー部材９を組み合わせるだけで、異なる配光特性を得られるように構成している。

カバー部材９は、発光装置３からの光を集光や拡散させるため、レンズ機能を備えている。カバー部材９は、内底面９ａｂにレンズ部を形成している。レンズ部は、同心円状の複数のレンズを有するフレネルレンズで構成することにより、凸レンズで構成する場合と比較して光出射部９ｈの厚みを薄くすることができる。カバー部材９は、内底面９ａｂにレンズ部を形成するだけでなく、外底面９ａａにレンズ部を形成してもよい。

内カバー部８は、周壁８ａと、脚部８ｂとを備えている。周壁８ａは、外端部８ｆから端部８ｅに向かって円錐状に窪んだ環状形状に形成している。内カバー部８は、環状の中央部に窓孔８ａａを有している。脚部８ｂは、外端部８ｆから周端部８ｈに向かって延びる筒状形状に形成している。内カバー部８は、たとえば、合成樹脂や金属材料により形成することができる。

ＬＥＤユニット１０は、カバー部材９が内カバー部８の外端部８ｆをホルダ２側に押し圧しているので、内カバー部８の端部８ｅとホルダ２の基部２ｍとを密着させることができる。ＬＥＤユニット１０は、内カバー部８の端部８ｅと、ホルダ２の基部２ｍとが密着していることで、発光部３ａからの放射された光が、端部８ｅと基部２ｍとの間から漏れることを抑制することができる。また、ＬＥＤユニット１０は、内カバー部８の周端部８ｈがホルダ２の位置決め部２ｈと嵌め合わさることで、ホルダ２の径方向に位置ずれが生ずることを抑制できるように構成している。ＬＥＤユニット１０は、第２反射面８ｇａを適宜に設計することにより、カバー部材９のレンズ部に光を反射させて、光を集光して外部に照射させることができる。

１Ｇ 隙間
１ ベース
１ａａ 第１表面
２ ホルダ
３ 発光装置
６ スペーサ
９ カバー部材
９ａ 本体部
９ｂ 鍔部
９ｄ 周部
９ｇ かしめ部
１０ ＬＥＤユニット
３０ 照明器具
３１ 器具本体

Claims (4)

1. 板状のベースと、ＬＥＤチップを光源とし前記ベースの第１表面側に配置される発光装置と、前記発光装置を前記ベースに固定するホルダと、前記発光装置と前記ベースとの間に配置されるスペーサと、前記発光装置の発光面側に配置され前記ベースに取り付けられる透光性のカバー部材とを備え、
   前記カバー部材は、有底筒状の本体部と、該本体部の周部に設けられて前記ベースに固定されるかしめ部とを有しており、
   前記スペーサは、前記ベースと前記周部との間に隙間を形成することを特徴とするＬＥＤユニット。
2. 前記スペーサは、前記カバー部材よりも耐熱性が高く、且つ電気絶縁性を有していることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤユニット。
3. 前記カバー部材は、前記本体部と該本体部の周部に設けられた鍔部とを備え、前記カバー部材全体が透光性を有しており、前記スペーサは、前記発光装置の発光面側から見て前記ベースにおける前記鍔部の投影面を覆うことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のＬＥＤユニット。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のＬＥＤユニットと、前記ＬＥＤユニットが取り付けられた器具本体とを備えたことを特徴とする照明器具。

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