JP6241726B2

JP6241726B2 - 光源モジュール及び照明装置

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Publication number: JP6241726B2
Application number: JP2013225376A
Authority: JP
Inventors: 一起竹中
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2013-10-30
Filing date: 2013-10-30
Publication date: 2017-12-06
Anticipated expiration: 2033-10-30
Also published as: JP2015088310A

Description

本発明は、ＬＥＤモジュールなどの光源モジュール、及びその光源モジュールを用いる照明装置に関する。

従来例として、特許文献１記載の光半導体照明装置を例示する。特許文献１記載の従来例は、複数の発光モジュールと、これら複数の発光モジュールの周囲を囲むハウジングと、ハウジングの一面(発光モジュールと対向しない面)を覆うカバーとを備えている。

発光モジュールは、半導体光素子と、多数の放熱フィンを有するヒートシンク部と、光学カバーとを有している。

ハウジングは、矩形の枠状に形成され、複数の発光モジュールを短幅方向に並べるようにして支持している。

特開２０１３−８４６１０号公報

ところで、街灯や道路灯のように高所に設置される照明装置(照明器具)は、万が一の落下事故に備えて、落下防止用のワイヤあるいはケーブルで支柱(ポール)などに繋がれている。しかしながら、特許文献１記載の従来例は、ハウジングがワイヤ又はケーブルで支柱に繋がれていたとしても、複数の発光モジュール(以下、光源モジュールと呼ぶ。)には落下を防止する策が講じられていない。そのため、例えば、ハウジングが壊れた際に光源モジュールが落下してしまう虞がある。

本発明は、上記課題に鑑みて為されたものであり、高所に設置される場合に万が一の落下を防ぐことを目的とする。

本発明の光源モジュールは、１乃至複数の固体発光素子と、前記固体発光素子を支持する支持部材と、４つの辺を有する板状に形成されて表面に前記支持部材が取り付けられる本体とを有し、前記本体は、前記４つの辺のうちの第１の辺から突出する板状の連結部と、前記支持部材を跨いで前記第１の辺に対向する第２の辺に設けられる階段状の段差部とを備え、前記連結部は、他の前記本体の前記段差部と結合可能に構成されており、前記連結部と前記段差部は、互いを結合する第１のねじ止め部と、第２のねじ止め部とを有し、第２のねじ止め部は、ねじ孔を有する柱状のボスと、前記ボスが挿通される挿通孔と、ねじ部が前記ねじ孔にねじ込まれ、且つ頭部の外径が前記挿通孔の内径よりも大きいねじとを具備し、前記挿通孔は、長軸が前記第１の辺と前記第２の辺が対向する方向に一致した長孔であることを特徴とする。

本発明の照明装置は、前記光源モジュールを複数備え、複数の前記光源モジュール同士を１列に並べ、隣り合う２つの前記光源モジュールが前記連結部と前記段差部とで連結されることを特徴とする。

本発明の光源モジュール及び照明装置は、第１のねじ止め部が外れてしまった場合であっても、第２ねじ止め部のねじの頭部が挿通孔を通過できないので、高所に設置される場合に万が一の落下を防ぐことができるという効果がある。

本発明に係る光源モジュールの落下防止の動作を説明するための断面図である。本発明に係る光源モジュールの実施形態を示す断面図である。同上の断面図である。同上の上から見た平面図である。同上の下から見た平面図である。同上の後方から見た平面図である。同上の前方から見た平面図である。同上の連結した状態の上から見た平面図である。同上の連結した状態の一部省略した断面図である。同上の連結した状態の側面図である。同上の連結した状態の一部省略した断面図である。同上の落下防止の動作を説明するための側面図である。同上の連結した状態の上から見た平面図である。同上の後方から見た平面図である。本発明に係る照明装置の実施形態(道路灯)を示す正面図である。同上の上から見た平面図である。同上の断面図である。

以下、本発明に係る光源モジュールの実施形態、並びに本発明に係る照明装置の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下では照明装置の実施形態として道路灯を例示するが、これに限定する趣旨ではなく、道路灯以外の照明装置にも本発明の技術思想を適用することは可能である。

まず、光源モジュールＡについて、図１〜図１４を参照して説明する。ただし、以下の説明では、特に断りのない限り、図４において前後左右の各方向を規定し、紙面に対して垂直な方向を上下方向と規定する。

光源モジュールＡは、図２〜図４に示すように光源部１、本体２、カバー４などを備える。光源部１は、矩形板状の支持部材11と、支持部材11の一面(下面)に実装される複数個の固体発光素子(発光ダイオード＜ＬＥＤ10＞)と、レンズブロック12とを有する。ＬＥＤ10は、支持部材11の下面にほぼ等間隔に並ぶように実装されている。また、図示は省略しているが、支持部材11の下面には、各ＬＥＤ10を電気的に接続するための導電体(銅箔)が印刷形成されている。ただし、固体発光素子はＬＥＤに限定されず、例えば、有機エレクトロルミネセンス素子などでも構わない。

レンズブロック12は、ＬＥＤ10が放射する光の配光を制御する多数のレンズ120と、支持部材11の下面を覆う矩形板状の基板121とが、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材料で一体に形成されて構成される。ただし、レンズブロック12を形成する材料は透光性を有する合成樹脂材料に限定されず、石英ガラスなどであっても構わない。

光源部１は、後述するように本体２の凹部20の底面に対して、支持部材11とレンズブロック12を厚み方向に重ねるようにしてねじ止めされる(図２参照)。

本体２は、図４に示すように、アルミダイカストにより、４つの辺を有する板状に形成され、下面のほぼ中央に凹部20が設けられている。そして、凹部20の底面(上面)に光源部１がねじ止めによって取り付けられる。また、本体２は、４つの辺のうちの第１の辺(後ろの辺)から突出する板状の連結部21と、支持部材11を跨いで第１の辺に対向する第２の辺(前の辺)に設けられる階段状の段差部22とを備える。さらに、本体２は、残り２つの辺(左辺及び右辺)に略三角柱状の側壁23がそれぞれ設けられている。なお、本体２の上面には、複数(図示例では９つ)の放熱フィン24が左右方向に等間隔に並べて形成されている。すなわち、光源部１のＬＥＤ10が発する熱を本体２に伝導して放熱するに当たり、複数の放熱フィン24を設けることで放熱性の向上を図っている。

本体２は、図４に示すように２つの防水形のケーブルグランド25が上面の左端に前後方向に並べてねじ止めされている。これらのケーブルグランド25は、光源部１のＬＥＤ10と電気的に接続され、且つ本体２に設けられる貫通孔(図示せず)から引き出される電線26をそれぞれ保護するものである。なお、ケーブルグランド25が２つ取り付けられているのは、後述するように複数の光源モジュールＡを送り配線で接続するためである。

側壁23は、前端と後端がそれぞれ斜めに傾斜しており、前端には略三角形の板状に形成された蓋体230がねじ止めされている(図４参照)。また、蓋体230の前面には、略平行四辺形状の突片231が前方に向かって突出するように設けられている。なお、側壁23の後端は開放されている(図６参照)。

連結部21は、図２に示すように厚み寸法(上下方向の厚み寸法)が本体２の他の部分よりも小さく、且つ放熱フィン24を除いた本体２の上面とほぼ面一となるように後方へ突出している。また、連結部21は、左右方向の両端近くに、上面が開口した有底円筒形の第１凹所210がそれぞれ設けられている。そして、第１凹所210の底面には、円形の第１挿通孔211が上下方向に貫通している。さらに、連結部21は、２つの第１凹所210に挟まれるように半長円筒形状の第２凹所212が設けられている。そして、この第２凹所212の底面には、長軸方向を前後方向に一致させた長孔からなる第２挿通孔213が貫通している。なお、第２凹所212は、後端が開放されている(図４参照)。

段差部22は、図７に示すように放熱フィン24を除いた本体２の上面から１段下がり、且つ本体２の上面とほぼ平行な平板状に形成されている。また、段差部22は、前後方向において連結部21の第１凹所210と直線上に並ぶ位置に、それぞれ第１ボス220が設けられている(図４参照)。第１ボス220は円筒形状であって、その内部に雌ねじ(第１雌ねじ221)が形成されている。

さらに、段差部22は、前後方向において第２凹所212と直線上に並ぶ位置に、第２ボス222が設けられている(図４参照)。第２ボス222は、第１ボス220よりも背の高い円筒形状であって、第１ボス220と同様に内部に雌ねじ(第２雌ねじ223)が形成されている。なお、第２ボス222の外径は、連結部21の第２挿通孔213の短軸方向の幅よりも小さい寸法とされている。

カバー４は、図２及び図５に示すように透光板40と、枠体41と、防水パッキン42とを有する。透光板40は、透光性を有する材料(アクリル樹脂等の合成樹脂材料や石英ガラスなど)で矩形平板状に形成される。枠体41は、アルミダイカストによって矩形の枠状に形成されている。また、枠体41は、四隅及び長辺の中央にそれぞれ挿通孔410が貫通している。防水パッキン42は、例えば合成ゴムによって矩形の枠状に形成され、内周面に設けられる溝420に透光板40の周縁部分が嵌め込まれることで透光板40に装着される(図２参照)。

そして、カバー４は、本体２の下面に被せられ、枠体41に設けられている合計６つの挿通孔410に挿通されるボルト43が、本体２に設けられている雌ねじ部27にねじ込まれることで本体２に取り付けられる(図２及び図５参照)。カバー４が本体２に取り付けられることにより、本体２の凹部20が透光板40と防水パッキン42とで密閉される。そして、光源部１が発する光は、透光板40を通して本体２の外に放射される。

ここで、本実施形態の光源モジュールＡ(Ａ１)は、他の光源モジュールＡ(Ａ２)の段差部22に連結部21を結合することにより、図８に示すように前後方向において当該他の光源モジュールＡ２と連結される。

次に、２つの光源モジュールＡ１、Ａ２を連結する手順を説明する。まず、一方(前方)の光源モジュールＡ２の連結部21が、他方(後方)の光源モジュールＡ１の段差部22に上から重ねられる。このとき、後方の光源モジュールＡ１は、各側壁23の前端から前方へ突出している突片231が、前方の光源モジュールＡ２の各側壁23の後端に挿入されることで左右方向及び上下方向において位置決めされる。そうすると、光源モジュールＡ２の連結部21の第１凹所210と、光源モジュールＡ１の第１ボス220とが上下方向で重なり合う。そして、第１凹所210の第１挿通孔211に取付ねじ214が挿通され、この取付ねじ214が第１ボス220の第１雌ねじ221にねじ込まれることで連結部21と段差部22が結合される。その結果、光源モジュールＡ２の連結部21と光源モジュールＡ１の段差部22とが２箇所でねじ止めされて連結される(図８〜図１０参照)。すなわち、本実施形態では、第１挿通孔211と第１雌ねじ221と取付ねじ214が第１のねじ止め部に相当する。

同様に、光源モジュールＡ２の段差部22と、別の光源モジュールＡ(Ａ３)の連結部21とを結合すれば、合計３台の光源モジュールＡ１〜Ａ３を前後方向に１列に並べて連結することができる。ただし、最前列の光源モジュールＡ３は、他の光源モジュールＡ１，Ａ２と若干構造が異なっている。すなわち、光源モジュールＡ３は、段差部22が設けられていない点と、側壁23の蓋体230に突片231が設けられない点と、ケーブルグランド25が１つしか設けられない点とが他の光源モジュールＡ１，Ａ２と異なっている(図８参照)。

また、これら３台の光源モジュールＡ１〜Ａ３は、ケーブルグランド25から引き出される電線26で送り配線される。なお、最後列の光源モジュールＡ１は、後端側のケーブルグランド25から引き出される電線(図示せず)を介して、後述する電源装置62と電気的に接続される。

上述のように本実施形態の光源モジュールＡは、連結部21と段差部22を結合することで他の光源モジュールＡと連結可能であるので、連結台数を変えて光量の違いに柔軟に対応しつつ製造コストの上昇を抑えることができる。

ところで、街灯や道路灯のように高所に設置される照明装置(照明器具)は、万が一の落下事故に備えて、落下防止用のワイヤあるいはケーブルで支柱(ポール)などに繋がれている。しかしながら、本実施形態のように複数台の光源モジュールＡ１〜Ａ３が連結される場合、連結部分の取付ねじ214が地震などの影響で外れ、光源モジュールＡ２，Ａ３が落下する可能性がある。

これに対して本実施形態の光源モジュールＡ１〜Ａ３は、図８及び図１１に示すように段差部22の第２ボス222が連結部21の第２挿通孔213に挿通され、第２ボス222の第２雌ねじ223にワッシャ付きのねじ224がねじ込まれる。つまり、第２雌ねじ223及びねじ224は、連結部21と段差部22との結合には寄与しておらず、正常時にはねじ224に不要な力が掛かっていない。さらに、少なくともねじ224の頭部の外径は、第２挿通孔213の短軸方向(左右方向)の内径よりも大きい寸法に設定されている。

本実施形態の光源モジュールＡは、上述のように１乃至複数の固体発光素子(ＬＥＤ10)と、固体発光素子を支持する支持部材11と、４つの辺を有する板状に形成されて表面に支持部材11が取り付けられる本体２とを有する。また、本体２は、４つの辺のうちの第１の辺から突出する板状の連結部21と、支持部材11を跨いで第１の辺に対向する第２の辺に設けられる階段状の段差部22とを備える。そして、連結部21と段差部22は、互いを結合する第１のねじ止め部(第１挿通孔211と第１雌ねじ221と取付ねじ214)と、第２のねじ止め部(第２挿通孔213と第２ボス222と第２雌ねじ223とワッシャ付きのねじ224)とを有する。第２のねじ止め部は、ねじ孔(第２雌ねじ223)を有する柱状のボス(第２ボス222)と、ボスが挿通される挿通孔(第２挿通孔213)と、ねじ部がねじ孔にねじ込まれ、且つ頭部の外径が挿通孔の内径よりも大きいねじ(ワッシャ付きのねじ224)とを具備する。

したがって、取付ねじ214が外れてしまった場合であっても、第２雌ねじ223にねじ込まれたねじ224の頭部及びワッシャ2240が第２挿通孔213を通らないことで光源モジュールＡ２，Ａ３の落下が防止される(図１参照)。

また、本実施形態の光源モジュールＡにおける挿通孔(第２挿通孔213)は、長軸が第１の辺と第２の辺が対向(前後方向)する方向に一致した長孔であることが好ましい。つまり、第２挿通孔213が長孔であれば、図１及び図１２に示すように、連結部21から取付ねじ214が外れた方の光源モジュールＡ２は、自重により前方が下がって傾いた状態となる。これにより、２台の光源モジュールＡ１、Ａ２を連結している部分の取付ねじ214が外れたことが、容易に判別可能になる。

ここで、複数台の光源モジュールＡ１〜Ａ３の連結強度を上げるため、本実施形態では、各光源モジュールＡ１〜Ａ３の本体２の上面における左右両端にそれぞれ支持板３が取り付けられている(図１３参照)。この支持板３は、長尺の金属板が長手方向に沿って曲げられることにより、主片30と、主片30と平行な取付片31と、長手方向に沿った主片30の端縁と取付片31の端縁とを繋ぐ側片32とが一体に形成されている。

取付片31には合計３箇所にねじ挿通孔が貫通している。一方、３台の光源モジュールＡ１〜Ａ３の本体２は、上面における左右両端且つ前後方向の中央に、直方体形状のボス28がそれぞれ上向きに突設されている。また、各ボス28は、上面の中央に雌ねじ280が設けられている。

支持板３は、連結された３台の光源モジュールＡ１〜Ａ３の各ボス28の上に取付片31が載せられ、各ねじ挿通孔に挿通されるねじ38が、各ボス28の雌ねじ280にねじ込まれることで各光源モジュールＡ１〜Ａ３の本体２にねじ止めされる(図１３参照)。

上述のように２本の支持板３で各光源モジュールＡ１〜Ａ３の本体２の両端が支持されるので、複数台の光源モジュールＡ１〜Ａ３の連結強度を上げることができる。

ここで、支持板３は、側片31によって取付片31よりも主片30を上方に配置するように構成されている。そのため、主片30と本体２の上面との間にスペースが形成される。そして、左側の支持板３(主片30)と本体２上面との間のスペースは、ケーブルグランド25から引き出される電線26を這わすための配線スペースに利用される(図１４参照)。

上述のように支持板３と本体２に囲まれる空間を配線スペースに利用しており、支持板３の主片30と側片31で電線26が覆い隠されるので、光源モジュールＡ１〜Ａ３単体で電線26の保護を図ることができる。

次に、本実施形態の照明装置(道路灯Ｂ)について、図１５〜図１７を参照して詳細に説明する。

本実施形態の道路灯Ｂは、１乃至複数台(図示例では３台)の光源モジュールＡ１〜Ａ３、一対の支持板３、灯体６、取付具７で構成される。

灯体６は、ボディ60と上蓋61で構成される。ボディ60は、アルミダイカストによって上面が開口した扁平な矩形箱状に形成される。また、上蓋61は、アルミダイカストによって下面が開口した扁平な矩形箱状に形成される。ボディ60は、一対の軸受け600が前面における左右両端近くに設けられている。一方、上蓋61は、軸受け600に挿通される回転軸601の両端を支持する各一対の支持片610が前端面より前方へ突出している。したがって、上蓋61は、軸受け600に挿通される回転軸601を支点として、ボディ60の開口を開放する開位置と、ボディ60の開口を閉塞する閉位置との間で回転可能にボディ60に取り付けられる。なお、上蓋61は、自由端(後端)側の左右両端がボディ60にねじ止めされることにより、閉位置に固定される(図１６参照)。

ボディ60の内部には電源装置62や端子台63などが収納される(図１７参照)。また、ボディ60は、前面における軸受け600の下側に挿入孔602が開口し、且つ挿入孔602内には階段状の固定部603が設けられている。固定部603は、図１７に示すように挿入孔602より挿入される光源モジュールＡ１の連結部21に上から重なるように構成される。また、固定部603は、左右方向の両端にそれぞれねじ挿通孔(図示せず)が貫通している。したがって、各ねじ挿通孔に挿通された取付ねじ604が、光源モジュールＡ１の連結部21に設けられた一対の雌ねじ215(図１３参照)にねじ込まれることにより、灯体６のボディ60と光源モジュールＡ１とが連結される。

また、支持板３の主片30の後端にねじ挿通孔300が貫通している(図１３参照)。そして、挿入孔602を通してボディ60の内部に各支持板３の後端部が挿入され、ボディ60内に設けられる雌ねじ(図示せず)に、ねじ挿通孔300に挿通されたねじ(図示せず)がねじ込まれることで各支持板３がボディ60と結合される。

取付具７は、道路に沿って立設される支柱(ポール)の先端よりほぼ水平に突出する円筒形の部材(アーム)に、灯体６を取り付けるためのものである。この取付具７は、アルミダイカストによって有底円筒形に形成され、前記アームがその内部に挿入されるように構成される。また、取付具７の周面には固定用のねじ70が複数本(図示例では４本)取り付けられている。つまり、これらのねじ70が締め込まれることにより、アームに対して取付具７が抜け止めされる。

さらに、取付具７の前端には、灯体６を回転可能に支持する機構が設けられている。ただし、このような支持機構は従来周知であるから、詳細な構造の図示並びに説明は省略する。灯体６は、前記支持機構により、光の放射面(光源モジュールＡ１〜Ａ３の下面)が道路とほぼ平行になる位置から、上向きに数十度の範囲で回転可能となっている。したがって、取付具７に対して灯体６を回転させることにより、道路の照射範囲を調整することができる。

上述のように本実施形態の照明装置(道路灯Ｂ)は、光源モジュールＡを複数備え、複数の光源モジュールＡ１〜Ａ３を１列に並べ、隣り合う２つの光源モジュールＡ１〜Ａ３が連結部21と段差部22とで連結されるように構成される。

したがって、連結部21と段差部22を結合することで複数台の光源モジュールＡが連結可能であるので、光源モジュールＡの連結台数を変えることで光量の違う照明装置を容易に実現することができる。

また、本実施形態の照明装置(道路灯Ｂ)において、複数の光源モジュールＡ１〜Ａ３のうちで何れか一方の端(前端)に位置する光源モジュールＡ３は、連結部21又は段差部22の何れか一方のみ(連結部21のみ)を備える。

上記構成によれば、前端(最前列)に位置する光源モジュールＡ３が段差部22を備えていないので、照明装置(道路灯Ｂ)としても外観上の見栄えが向上されるという利点がある。

Ａ光源モジュール
Ｂ照明装置(道路灯)
２本体
10 発光ダイオード(ＬＥＤ)
11 支持部材
21 連結部
22 段差部
211 第１挿通孔(第１のねじ止め部)
213 第２挿通孔(第２のねじ止め部)
214 取付ねじ(第１のねじ止め部)
220 第１ボス(第１のねじ止め部)
221 第１雌ねじ(第１のねじ止め部)
222 第２ボス(第２のねじ止め部)
223 第２雌ねじ(第２のねじ止め部)
224 ねじ(第２のねじ止め部)

Claims

１乃至複数の固体発光素子と、前記固体発光素子を支持する支持部材と、４つの辺を有する板状に形成されて表面に前記支持部材が取り付けられる本体とを有し、
前記本体は、前記４つの辺のうちの第１の辺から突出する板状の連結部と、前記支持部材を跨いで前記第１の辺に対向する第２の辺に設けられる階段状の段差部とを備え、前記連結部は、他の前記本体の前記段差部と結合可能に構成されており、
前記連結部と前記段差部は、互いを結合する第１のねじ止め部と、第２のねじ止め部とを有し、
第２のねじ止め部は、ねじ孔を有する柱状のボスと、前記ボスが挿通される挿通孔と、ねじ部が前記ねじ孔にねじ込まれ、且つ頭部の外径が前記挿通孔の内径よりも大きいねじとを具備し、
前記挿通孔は、長軸が前記第１の辺と前記第２の辺が対向する方向に一致した長孔であることを特徴とする光源モジュール。
請求項１の光源モジュールを複数備え、複数の前記光源モジュール同士を１列に並べ、隣り合う２つの前記光源モジュールが前記連結部と前記段差部とで連結されることを特徴とする照明装置。