JP6484967B2 - ホルダ、照明装置及び照明装置の製造方法 - Google Patents

ホルダ、照明装置及び照明装置の製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、発光モジュールのホルダ、当該ホルダを備える照明装置及び照明装置の製造方法に関する。
近年、省エネルギーの観点からLED(Light Emitting Diode)照明が急速に普及している。LED照明は、例えば、ヒートシンク等のベース部(例えば、器具本体)と、ベース部に配置されたLEDモジュールとを備える。LEDモジュールは、例えば、基板と、基板に配置された複数のLEDとを有する。
LEDモジュールをベース部に配置する方法として、ホルダを用いる方法が知られている。例えば、LEDモジュールをホルダで保持し、この状態でホルダをベース部に配置して固定することによってLEDモジュールをベース部に配置する方法が知られている(例えば特許文献1)。
特開2008−153080号公報
LEDモジュールは発光すると熱を発生するので、LEDモジュールをベース部に取り付ける際は、LEDモジュールの放熱性を考慮してLEDモジュールとベース部とを接続させる必要がある。
しかしながら、従来のホルダでは、LEDモジュール及びベース部との組み立て性(取り付け性)を維持しつつ、LEDモジュールの十分な放熱性を確保することが難しい。
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、発光モジュール及びベース部との組み立て性を維持しつつ、発光モジュールの十分な放熱性を確保できるホルダ及び照明装置等を提供することを目的とする。
本発明に係るホルダの一態様は、平板状の発光モジュールとともにベース部に配置されるホルダであって、本体部と、前記本体部に設けられ、前記発光モジュールを前記ベース部に配置する際に前記発光モジュールの前記ベース部側の面の少なくとも一部を掛止することによって当該発光モジュールを仮保持する爪部とを有し、前記爪部の少なくとも一部は、当該ホルダが前記ベース部に配置される前の状態において当該ホルダの前記ベース部側の面よりも前記ベース部側に位置し、前記爪部は、前記発光モジュールを仮保持した状態で当該ホルダを前記ベース部に配置する際に前記ベース部に当接することで前記発光モジュールの仮保持を解除する形状を有することを特徴とする。
本発明におけるホルダ及び照明装置等によれば、発光モジュール及びベース部との組み立て性を維持しつつ、発光モジュールの十分な放熱性を確保することができる。
実施の形態1に係る照明装置の基本的な構造を示す斜視図 図1に示す構造の分解斜視図 実施の形態1に係るホルダを上方から見たときの斜視図 実施の形態1に係るホルダを下方から見たときの斜視図 実施の形態1に係るホルダによって仮保持している発光モジュールを下方から見たときの斜視図 実施の形態1に係るホルダと当該ホルダによって仮保持している発光モジュールの断面図 実施の形態1に係るホルダを用いて発光モジュールをベース部に配置するときの方法を説明するための図 実施の形態2に係るホルダを上方から見たときの斜視図 実施の形態2に係るホルダを下方から見たときの斜視図 実施の形態2に係るホルダによって仮保持している発光モジュールを上方から見たときの斜視図 実施の形態2に係るホルダによって仮保持している発光モジュールを下方から見たときの斜視図 実施の形態2に係るホルダと当該ホルダによって仮保持している発光モジュールの背面図 実施の形態2に係るホルダと当該ホルダによって仮保持している発光モジュールの側面図 実施の形態2に係るホルダを用いて発光モジュールをベース部に配置するときの方法を説明するための図 実施の形態3に係るホルダを上方から見たときの斜視図 実施の形態3に係るホルダを下方から見たときの斜視図 実施の形態3に係るホルダによって仮保持している発光モジュールを上方から見たときの斜視図 実施の形態3に係るホルダによって仮保持している発光モジュールを下方から見たときの斜視図 実施の形態3に係るホルダと当該ホルダによって仮保持している発光モジュールの背面図 実施の形態3に係るホルダと当該ホルダによって仮保持している発光モジュールの側面図 実施の形態3に係るホルダにおけるハウジングを下方から見たときの斜視図 実施の形態3に係るホルダを用いて発光モジュールをベース部に配置するときの方法を説明するための図 実施の形態4に係るホルダを上方から見たときの斜視図 実施の形態4に係るホルダを下方から見たときの斜視図 実施の形態4に係るホルダの側面図
以下、本発明の実施の形態について説明する。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。したがって、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、並びに、工程及び工程の順序などは、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。
また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。なお、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。
(実施の形態1)
[照明装置]
まず、本発明の実施の形態1に係る照明装置100について、図1及び図2を用いて説明する。図1は、実施の形態1に係る照明装置の基本的な構造を示す斜視図である。図2は、図1に示す構造の分解斜視図である。
図1に示すように、本実施の形態に係る照明装置100は、ベース部10と、ベース部10の配置面(取付面)11に配置された発光モジュール20と、発光モジュール20をベース部10に配置するためのホルダ30とを備える。
照明装置100は、例えば、発光モジュール20を下側(床面側)に向けた状態で天井に埋設されるダウンライトである。
ベース部10は、発光モジュール20を配置するためだけではなく、発光モジュール20の熱を放熱させるヒートシンクとしても機能する。したがって、ベース部10は、金属等の熱伝導率の高い材料で構成されているとよい。ベース部10は、一例としてアルミニウムからなる金属製の基台である。
ベース部10の配置面11と発光モジュール20とは面接触しているとよい。ベース部10の配置面11に発光モジュール20が面接触して配置されることで、発光モジュール20で発生する熱を効率よく放熱することができる。
また、図2に示すように、ベース部10の配置面11には、ホルダ30をベース部10にネジ止めするためのネジ穴12が設けられている。本実施の形態では、ベース部10には2つのネジ穴12が設けられている。
なお、ベース部10は、照明装置100における器具本体そのものであってもよいし、器具本体に別途設けられたものであってもよい。また、本実施の形態において、ベース部10の形状は円柱台であるが、これに限定されるものではなく、ベース部10の形状は例えば直方体等であってもよい。
図2に示すように、発光モジュール20は、発光部21と、発光部21が設けられた基板22とを有する。基板22は、表面22aと裏面22bとを有する平板状の実装基板である。基板22の表面22aは、発光部21が設けられる面である。基板22の裏面22bはベース部10の配置面11に配置される面である。本実施の形態において、発光モジュール20は薄型であり、平板状の発光モジュールである。
基板22は、熱伝導性が高い材料で構成することが好ましく、例えば、アルミナ等のセラミックからなるセラミック基板、又は、絶縁被覆された金属板からなるメタルベース基板等であるが、これらのものに限られない。また、基板22の形状は、例えば平面視が矩形状であるが、これに限るものでなく、円形又は多角形等であってもよい。
本実施の形態における発光モジュール20は、LEDチップが基板22に直接実装されたCOB(Chip On Board)構造のLEDモジュールである。この場合、発光部21は、基板22に実装された1以上のLEDチップと、LEDチップを封止する封止部材とを備える。LEDチップは、例えばマトリクス状に配置されており、封止部材は、これらの複数のLEDチップを一括して封止している。本実施の形態において、封止部材の形状は、平面視が円形である。この場合、発光部21の平面視形状も円形となる。なお、封止部材は、本実施の形態のように全てのLEDチップを一括封止してもよいが、ドット状に個々のLEDチップごとに封止してもよいし、複数の直線状となるようにライン状に配列された複数のLEDチップをラインごとに一括封止してもよい。
発光モジュール20は、例えば白色光を放出する。この場合、LEDチップとして、例えば通電されると青色光を発する青色LEDチップを用いて、封止部材として、例えば黄色蛍光体が含有されたシリコーン樹脂(蛍光体含有樹脂)を用いることができる。
なお、発光モジュール20の発光色は、白色光に限るものではなく、有色であってもよい。また、調色可能な発光モジュールであってもよい。
上述のとおり、発光モジュール20は、ベース部10の配置面11に面接触しているとよい。具体的には、発光モジュール20の基板22の裏面22bとベース部10の配置面11とが面接触しているとよい。本実施の形態では、基板22の裏面22bの全面がベース部10の配置面11と面接触している。
なお、基板22の表面22aには、一対の金属電極(給電端子)23が設けられている。一対の金属電極23は、基板22の表面に形成された配線パターン(不図示)を介して発光部21の発光素子(LEDチップ)と電気的に接続されている。一対の金属電極23から所定の電力が給電されることで発光部21が発光する。
発光モジュール20はホルダ30によってベース部10に配置され、ホルダ30をベース部10に固定することで発光モジュール20がベース部10に固定される。ホルダ30は、例えば、図1に示すようにネジ40によってベース部10にネジ止めされる。このように、発光モジュール20は、ホルダ30とともにベース部10に固定される。
なお、照明装置100は、図1及び図2に示される部材の他に、発光モジュール20を覆うように配置された透光性のカバーや電源回路等の他の部材を備えていてもよい。また、本実施の形態において、ベース部10には1つの発光モジュール20が配置されているが、複数の発光モジュール20がベース部10に配置されていてもよい。
[ホルダ]
次に、本発明の実施の形態1に係るホルダ30の構成について、図3及び図4を用いて説明する。図3及び図4は、実施の形態1に係るホルダの分解斜視図であり、図3は上方から見たときの図、図4は下方から見たときの図である。
図3及び図4に示すように、ホルダ30は、本体部310と、本体部310に設けられた爪部320と、本体部310に設けられた一対の接触端子330とを有する。ホルダ30は、平板状の発光モジュール20とともにベース部10に配置される。
本体部310は、筐体であって、ハウジング311と、ハウジング311の裏側(ベース部10側)の開口を覆うカバー312とを有する。カバー312は、ハウジング311の裏側の開口に蓋をするようにハウジング311に嵌め込まれる。例えば、カバー312の側面に設けられた突起をハウジング311の側面に設けられた開口に嵌めることで、ハウジング311とカバー312とを固定することができる。ハウジング311及びカバー312は、例えば樹脂材料を用いて作製された樹脂成型品である。
本体部310には、ホルダ30とベース部10とをネジ止めする際に用いられるネジ40(図1参照)を貫通させるための貫通孔310aが設けられている。具体的には、ハウジング311には2つの貫通孔311aが設けられており、カバー312にも2つの貫通孔312aが設けられている。貫通孔311aと貫通孔312aは連通している。
ハウジング311は、発光モジュール20の発光部21を開口するように設けられた開口部313を有する。発光モジュール20から発する光は、開口部313を通って放出される。
また、ハウジング311は、開口部313を囲むように構成された筒状部314を有する。筒状部314は、発光モジュール20の発光部21を囲むように円環状に形成されている。本実施の形態において、筒状部314は、ハウジング311の上部内面からカバー312に向かって突出するように設けられている。
具体的には、筒状部314は、発光モジュール20側の開口端部である第1開口端部314aと、第1開口端部314aとは反対側の開口端部である第2開口端部314bと、第1開口端部314aと第2開口端部314bとの間の内壁面314cとを有する。
第1開口端部314aは、発光モジュール20からの光が入射する入射口である。第2開口端部314bは、発光モジュール20の光が開口部313から出射する出射口である。内壁面314cは、第1開口端部314aから入射した光を反射させる反射面である。
また、筒状部314は、開口面積が第1開口端部314aから第2開口端部314bに向かって大きくなるように構成されている。具体的には、筒状部314は、内壁面314cの内径が第1開口端部314aから第2開口端部314bに向かって漸次大きくなる円錐台状の筒形状である。
ハウジング311には、爪部320が設けられている。本実施の形態において、爪部320は、ハウジング311と一体に形成されており、例えば樹脂材料によって構成されている。
図4に示すように、爪部320は、ハウジング311の筒状部314の第1開口端部314aの一部からカバー312(ベース部10)に向かって突出するように形成されている。本実施の形態において爪部320は、本体部310の開口部313を挟んで対向するように一対設けられている。
具体的には、一対の爪部320は、ホルダ30が発光モジュール20を仮保持する際に、平面視において発光モジュール20を外側から挟むように構成されている。例えば、一対の爪部320の各々は、発光モジュール20の基板22の対向する2辺の各々の中央部に対応するように設けられている。なお、爪部320の数は、2つに限るものでななく、基板22を保持できる構造であれば1つであってもよいし、より安定して保持できるように3つ以上であってもよい。
また、各爪部320の少なくとも一部は、ホルダ30がベース部10に配置される前の状態において、ホルダ30のベース部10側の面(カバー312の外面)よりもベース部10側に位置する。
爪部320は、発光モジュール20をベース部10に配置する際に、発光モジュール20のベース部10側の面の少なくとも一部を掛止することによって当該発光モジュール20を仮保持する構造を有する。本実施の形態において、爪部320は、発光モジュール20の基板22の裏面22bの少なくとも一部を掛止することで発光モジュール20を仮保持(仮固定)する。つまり、爪部320は、基板22の裏面22bを支持するような構造であればよく、基板22の端面(側面)に接触していなくてもよい。なお、本明細書において、「掛止」とは、引っ掛けて固定されることを意味する。
ここで、ホルダ30によって仮保持された発光モジュール20について、図5A及び図5Bを用いて説明する。図5A及び図5Bは、実施の形態1に係るホルダによって発光モジュールを仮保持している状態を示す図であり、図5Aは下方から見たときの斜視図、図5Bはホルダ及び発光モジュールの断面図である。
図5A及び図5Bに示すように、一対の爪部320の各々が、発光モジュール20の基板22の裏面22bよりも下方(ベース部10側)に延設されており、かつ、発光モジュール20の基板22の裏面22bに引っ掛けられるような引っ掛け部(係止部)321を有する。具体的に、引っ掛け部321の形状は、スナップインで発光モジュール20を係止できるように、例えば、発光モジュール20の基板22の端部側面から裏面22bにかけて断面L字状である。このように構成された一対の爪部320によって発光モジュール20を掛止することができる。これにより、発光モジュール20を一対の爪部320で仮保持することができる。
また、爪部320は、発光モジュール20を仮保持した状態で当該ホルダ30をベース部10に配置する際に、当該爪部320がベース部10に当接することで発光モジュール20の仮保持を解除する形状を有する。
具体的には、爪部320は、ベース部10に当接することでベース部10から受ける押圧によって発光モジュール20を離す(開放する)ように変形する形状を有する。つまり、爪部320は、発光モジュール20から遠ざかる方向に変形する形状を有する。
本実施の形態において、爪部320は、ハウジング311と一体に樹脂材料によって構成されており、ベース部10から受ける押圧によって塑性変形する。
また、爪部320は、当接部322を有する。図5Bに示すように、当接部322は、爪部320の先端部であって、ホルダ30をベース部10の配置面11に配置する際に当該配置面11に当接する部分である。本実施の形態において、当接部322は、外広がりの形状となっている。
外広がりの形状である当接部322の当接面322aは、例えば傾斜面又は湾曲面である。これにより、当接部322がベース部10の配置面11に沿うので爪部320を容易に外側に広がるように変形させることができる。
また、一対の爪部320の当接部322の間隔(内間隔)は、ベース部10に向かって大きくなっている。これにより、一対の爪部320の各々を外側に広がるように容易に変形させることができる。
図3及び図4に戻り、カバー312には、一対の接触端子330が固定されている。一対の接触端子330は、発光モジュール20と電気的に接続される。具体的には、一対の接触端子330は、ホルダ30によって発光モジュール20をベース部10に固定するときに、発光モジュール20の一対の金属電極23と接触する。
一対の接触端子330は、例えば金属板等による板バネ構造を有しており、カバー312に固定されている。本実施の形態では、ホルダ30で発光モジュール20をベース部10に押さえつけることで発光モジュール20がベース部10に固定されるが、このときに、発光モジュール20の一対の金属電極23が一対の接触端子330のバネ弾性力によって押さえつけられる。このように、接触端子330と金属電極23とは、接触端子330のバネ弾性力によって互いに押し合うように接触状態が維持される。
なお、一対の接触端子330の各々には、本体部310に設けられた挿入孔に挿入された外部リード線(不図示)と電気的及び物理的に接続される。例えば、ホルダ30及び発光モジュール20をベース部10に固定した後に、電源回路に接続された外部リード線を挿入孔に挿入することで、一対の接触端子330に電力を供給することができる。
また、図3及び図4に示すように、本体部310には、変形した爪部320を収納する収納部315が設けられている。収納部315は、本体部310の内部領域であり、具体的には、ハウジング311とカバー312との間の空間領域である。つまり、本体部310には、収納部315として、爪部320が変形して倒れたときに爪部320が収納されるスペースが確保されている。
また、図3及び図4に示すように、カバー312には、開口部316が形成されている。開口部316は、発光モジュール20に対応するように開口されており、平面視したときにおいて、開口部316の形状は発光モジュール20の形状と同じであり、かつ、開口部316の大きさは発光モジュール20の大きさ以上である。本実施の形態において、開口部316は矩形状の開口である。
さらに、図3及び図4に示すように、カバー312には、切り欠き部317が形成されている、切り欠き部317は、爪部320と対応する位置において開口部316の一部を切り欠くように形成されている。これにより、図5A及び図5Bに示すように、ハウジング311とカバー312とを組み合わせたときに、爪部320は切り欠き部317を通ってカバー312から突出する。
また、切り欠き部317の切り欠き長さ(奥行き長さ)は、爪部320の突出長さよりも長くなっている。これにより、爪部320がベース部10に当接して変形する際に、爪部320は切り欠き部317を通過させて変形させることができる。
[発光モジュールの配置方法]
次に、ホルダ30を用いて発光モジュール20をベース部10に配置するときの方法について、図6を用いて説明する。図6は、実施の形態1に係るホルダを用いて発光モジュールをベース部に配置するときの方法を説明するための図である。
図6(a)に示すように、ホルダ30の一対の爪部320の引っ掛け部321に発光モジュール20を引っ掛けることで発光モジュール20をホルダ30に仮保持(仮固定)して、ホルダ30と発光モジュール20とを一体化させる。そして、この状態で、ホルダ30をベース部10の配置面11に向けて降ろしていく。
このとき、図6(b)に示すように、爪部320は、ホルダ30のベース部10側の面(本体部の裏面)よりもベース部10側に位置しているので、爪部320の当接部322がベース部10の配置面11に当接する。
このように爪部320がベース部10に当接しているときに、ホルダ30をさらにベース部10に向けて(取り付け方向に)押し込むことによって、一対の爪部320の各々は、ベース部10から受ける押圧によって発光モジュール20を離すように外側に広がるように変形する。つまり、一対の爪部320の各々は、発光モジュール20から遠ざかるように互いに離れるように変形する。
本実施の形態では、爪部320の当接部322が外広がりの形状となっているので、ホルダ30をベース部10に押し込んで当接部322をベース部10の配置面11に押さえつけていくことで、爪部320を容易に外側に広がるように変形させることができる。
そして、ホルダ30をさらにベース部10に向けて押し込んで爪部320をさらに外側に広げるように変形させることで、図6(c)に示すように、発光モジュール20の仮保持を解除する。つまり、発光モジュール20が爪部320から離れて開放される。
これにより、発光モジュール20がホルダ30から落ちて、発光モジュール20がベース部10の配置面11に面接触する。本実施の形態では、発光モジュール20の基板22の裏面22bの全面がベース部10の配置面11に面接触する。これにより、発光モジュール20がベース部10の配置面11に配置される。
また、さらにホルダ30をベース部10に向けて押し込んで爪部320をさらに外側に倒れるように変形させることで、図6(d)に示すように、ホルダ30のベース部10側の面(本体部の裏面)がベース部10に面接触する。これにより、ホルダ30がベース部10の配置面11に配置される。
このとき、ホルダ30には切り欠き部317及び収納部315が設けられているので、外側に広がって変形する爪部320は切り欠き部317を通って収納部315に収納される。例えば、爪部320は直角に折れ曲げって収納部315に収納される。
これにより、爪部320がホルダ30のベース部10側の面(本体部の裏面)から突出していたとしても、ホルダ30のベース部10側の面(本体部の裏面)をベース部10に対して容易に面接触させることができるとともに、発光モジュール20を開放した後に不要となった爪部320を収納して隠すことができる。
なお、本実施の形態では、爪部320が破断されずにハウジング311(本体部310)につながったままとなっているが、爪部320は変形時に破断して本体部310から分離してもよい。この場合、分離した爪部320は不要であるので除去するとよい。
また、爪部320がベース部10に当接してからホルダ30がベース部10に面接触するまでの間に、ホルダ30は、先に爪部320から離れてベース部10に配置された発光モジュール20を開口部316で囲むようにベース部10に配置される。
さらに、図6(d)の状態では、図示しないが、発光モジュール20の金属電極23がホルダ30の接触端子330に接触する。これにより、発光モジュール20とホルダ30とが電気的に接続された状態で発光モジュール20をベース部10に配置することができる。
また、ホルダ30は、板バネ構造を有する接触端子330のバネ弾性力によって、ベース部10に配置された発光モジュール20から押し返えされる力(板バネ接点による接圧)を受けるが、ホルダ30をベース部10に向けて押さえ付けることで、ホルダ30をベース部に面接触させることができる。
この状態で、ホルダ30をネジ40(図1)によってベース部10にネジ止めすることで、ホルダ30をベース部10に固定することができる。
また、ホルダ30をベース部10に固定することによって、ホルダ30の筒状部314の第1開口端部314aを、発光モジュール20の基板22の表面22aに押し付けることができる。これにより、発光モジュール20は、ホルダ30の第1開口端部314aによる押圧によってベース部10に固定(本固定)される。
このように、本実施の形態におけるホルダ30は、発光モジュール20をベース部10に配置する際に発光モジュール20を仮保持するための機能を有するだけではなく、発光モジュール20をベース部10に固定するための機能も有する。
なお、図11に示される発光モジュール20の配置方法は、ベース部10と発光モジュール20とホルダ30と備える照明装置の製造方法の一工程として用いることができる。
[効果等]
次に、本実施の形態に係るホルダ30の作用効果について、本発明に至った経緯も含めて説明する。
発光モジュールをヒートシンク等のベース部に配置する方法として、発光モジュールをホルダに仮固定してベース部に取り付ける方法が知られている。
仮固定の方法には、発光モジュールとホルダの弾性部材との摩擦によって発光モジュールをホルダに弾性保持させる方法と、ホルダの爪部で発光モジュールを引っ掛ける方法とがあるが、それぞれ以下の課題がある。
ホルダの接触端子(板バネ)は発光モジュールの金属電極に接圧されるが、摩擦によって仮固定する方法では、接触端子の板バネ接点における金属電極への接圧に耐えられるだけの摩擦力が必要となり、その摩擦力を発揮させる弾性力に対抗しながら発光モジュールをホルダに仮固定させる必要がある。このため、ホルダをベース部に配置することが難しい。
また、仮固定した後でも不意の外力によって発光モジュールが外れてしまうこともあるので、発光モジュールが仮固定された状態でホルダとベース部とを固定することが難しい。このため、摩擦によって仮固定する方法は、発光モジュールとホルダとベース部との組み立て性もよくない。
一方、爪部によって発光モジュールを仮固定する方法では、爪部は発光モジュールに引っ掛ける必要があるため、爪部は、発光モジュールのベース部側の面からベース部に向かって飛び出した形状となる。
発光モジュールからの熱をベース部に効果的に放熱させるためには、発光モジュールとベース部とを面接触させるとよいが、発光モジュールからベース部側に飛び出した爪部がホルダに設けられていると、ベース部には、爪部を収納させるための凹部が必要となる。このため、発光モジュールとベース部とがの接触面積が減るため、放熱性が低下するという課題がある。
また、ベース部に凹部を設けないようにすると、ホルダをベース部に配置した後も発光モジュールが爪部に引っ掛かったままとなるので、爪部の先端部がベース部に当接した状態で発光モジュール及びホルダがベース部に固定される。この場合、発光モジュールの下面全面がベース部と面接触しなくなるので、放熱性が低下する。
このように、上記のようなホルダでは、発光モジュール及びベース部との組み立て性を維持しつつ、ベース部に固定した後に発光モジュールの十分な放熱性を確保することが難しい。
そこで、本願発明者は、このような課題に鑑みて鋭意検討した結果、発光モジュールを掛止する爪部が設けられた場合であっても、爪部を収納するための凹部をベース部に設ける必要のない画期的なホルダを着想することができた。
具体的には、本実施の形態におけるホルダ30は、発光モジュール20のベース部10側の面の少なくとも一部を掛止することによって当該発光モジュール20を仮保持する爪部320を有している。また、当該爪部320の少なくとも一部は、ホルダ30がベース部10に配置される前の状態においてホルダ30のベース部10側の面よりもベース部10側に位置している。そして、爪部320は、発光モジュール20を仮保持した状態で当該ホルダ30をベース部10に配置する際にベース部10に当接することで発光モジュール20の仮保持を解除する形状を有している。
これにより、発光モジュール20を爪部320に仮保持させた状態でホルダ30をベース部10に押さえつけることで、爪部320がベース部10から受ける押圧によって発光モジュール20の仮保持が解除される。このため、発光モジュール20がホルダ30から落ちてベース部10に配置されるので、発光モジュール20の全面をベース部10の配置面11に面接触させることができる。
以上、本実施の形態におけるホルダ30及び照明装置100によれば、発光モジュール20及びベース部10との組み立て性を維持しつつ、発光モジュール20をベース部10に配置した後に発光モジュール20の十分な放熱性を確保することができる。
また、本実施の形態において、爪部320の当接部322は外広がりの形状となっている。
これにより、ホルダ30をベース部10に押しつけたときに爪部320がベース部10から受ける押圧によって、発光モジュール20が爪部320から離れるような形で当該爪部320を容易に外側に向けて変形させることができる。したがって、ホルダ30から発光モジュール20を容易に離すことができる。
さらに、本実施の形態では、爪部320の当接部322の当接面322aは、傾斜面又は湾曲面である。
これにより、爪部320の当接部322をベース部10の配置面11に沿って外側に移動させることができるので、爪部320を容易に外側に向けて広がるように変形させることができる。
また、本実施の形態において、本体部310には、変形した爪部320を収納する収納部315が設けられている。
これにより、爪部320が変形して倒れたときに爪部320を収納部315に収納させることができるので、変形した爪部320が障害となってホルダ30及び発光モジュール20がベース部10の配置面11に面接触しなくなることを回避することができる。
(実施の形態2)
次に、本発明の実施の形態2に係るホルダ30A及びこれを備える照明装置について、図7A、図7B、図8A、図8B、図9及び図10を用いて説明する。図7A及び図7Bは、実施の形態2に係るホルダの斜視図であり、図7Aは上方から見たときの斜視図、図7Bは下方から見たときの斜視図である。図8A、図8B、図9及び図10は、実施の形態2に係るホルダによって発光モジュールを仮保持している状態を示す図であり、図8Aは上方から見たときの斜視図、図8Bは下方から見たときの斜視図、図9は背面図、図10は側面図である。
図7A〜図10に示すように、本実施の形態におけるホルダ30Aは、実施の形態1におけるホルダ30に対して、さらに、発光モジュール20の位置を規制する位置規制部340を有する。
位置規制部340は、発光モジュール20がベース部10の配置面11に配置されたときに、発光モジュール20がベース部10の所定の箇所に位置するように発光モジュール20の水平方向の動きを規制する。具体的に、位置規制部340は、ベース部10の配置面11に対して垂直な方向をz軸としたときに、z軸に対して直交し、かつ互いに直交するx軸及びy軸の各々の方向における発光モジュール20の動きを規制する。
位置規制部340は、本体部310に設けられており、本実施の形態では、カバー312の2箇所に設けられている。
図7B、図8B及び図9に示すように、各位置規制部340は、例えば、カバー312の矩形状の開口部316の対向する開口端部の各々から延設された延設部341の先端部に設けられている。延設部341は、カバー312の一部であり、細長く板状に形成されている。具体的に、延設部341は、開放端である先端部に位置規制部340が設けられた腕部である。
図8B及び図9に示すように、本実施の形態における位置規制部340は、発光モジュール20の矩形状の基板22の角部に対応するように、平面視L字形状である。具体的には、位置規制部340は、基板22の隣り合う2辺の一方の辺の一部に対面する部分と、他方の辺の一部に対面する部分とを有する。また、位置規制部340と基板22との間には僅かな隙間があいている。
図10に示すように、位置規制部340の少なくとも一部は、ホルダ30Aがベース部10に配置される前の状態においてホルダ30Aのベース部10側の面(カバー312の裏面)よりもベース部10側に位置している。つまり、位置規制部340は、ホルダ30Aのベース部10側の面よりも突出する突起である。
次に、ホルダ30Aを用いて発光モジュール20をベース部10に配置するときの方法について、図11を用いて説明する。図11は、実施の形態2に係るホルダを用いて発光モジュールをベース部に配置するときの方法を説明するための図である。
図11(a)に示すように、実施の形態1と同様に、ホルダ30Aの一対の爪部320の引っ掛け部321に発光モジュール20を引っ掛けることで発光モジュール20をホルダ30に仮保持(仮固定)して、ホルダ30Aと発光モジュール20とを一体化させる。
そして、この状態で、ホルダ30Aをベース部10の配置面11に向けて降ろしていき、取り付け方向にホルダ30Aをベース部10に向けて押し込むことによって、実施の形態1と同様に、爪部320を変形させて発光モジュール20の仮保持を解除させる。これにより、図11(b)に示すように、発光モジュール20をベース部10の配置面11に面接触で配置させることができる。
このとき、本実施の形態では、ホルダ30Aに位置規制部340が設けられているので、発光モジュール20がベース部10に配置された後においても、発光モジュール20は、位置規制部340によって水平方向の動きが規制される。
また、本実施の形態では、ホルダ30Aをベース部10に配置する際に位置規制部340がベース部10に当接することによって、当該位置規制部340は本体部310内に収納されるように構成されている。
具体的には、図11(b)に示すように、位置規制部340がベース部10に当接することによって、先端部に位置規制部340が接続される長尺状の延設部341は根元を起点に変形し、位置規制部340はベース部10から離れる方向に起き上がる。また、起き上がった位置規制部340は、本体部310に設けられた収納部318に収納される。
これにより、位置規制部340が障害となってホルダ30A及び発光モジュール20がベース部10の配置面11に面接触しなくなることを回避することができる。
なお、収納部318は、少なくとも位置規制部340の可動領域に存在し、かつ、位置規制部340と干渉するものが存在しない空間領域である。
また、図10及び図11(a)に示すように、本実施の形態において、爪部320における発光モジュール20の仮保持が解除する位置(発光モジュール20が爪部320から離れる位置)において、当該ホルダ30A(本体部310)のベース部10側の面と位置規制部340のベース部10側の面との間のギャップgは、位置規制部340とベース部10との隙間が発光モジュール20の厚み以下であるとよい。
これにより、爪部320による仮保持が解除されたあとでも、発光モジュール20の位置を微修正することができるので、組立作業性を向上させることができる。
つまり、発光モジュール20は、爪部320で仮保持された状態では、上記のx軸方向、y軸方向及びz軸方向における動きが規制されるが、爪部320が変形して仮保持が解除されると、その規制も解除される。この場合、位置規制部340が無ければ、爪部320による規制が解除された状態からホルダ30Aがベース部10に配置されてホルダ30Aが完全に固定されるまでの間にホルダ30Aがx軸方向又はy軸方向にずれると、ホルダ30Aに対する発光モジュール20の相対的な位置関係が変わってしまう。このとき、ホルダ30Aとベース部10との取り付け作業において、爪部320の仮保持が解除してからホルダ30Aが完全に固定されるまでの間にx軸方向及びy軸方向の規制を常に保てるようにするには、位置規制部340のz軸方向の高さ(ギャップg)を、爪部320による規制が解除されるz軸方向において、発光モジュール20がx軸方向又はy軸方向に動かない寸法にするとよい。このとき、発光モジュール20のx軸方向及びy軸方向に発光モジュール20の厚み以上の隙間が存在しないようにすれば、発光モジュール20は動くことができない。したがって、取付作業中の爪部320による仮保持が解除されたz方向のベース部10に対するホルダ30Aの位置において、位置規制部32とベース部10との隙間が発光モジュール20の厚み以下となるようギャップgを設定することで、仮保持された状態から完全に固定されるまでの間、常に発光モジュール20のx軸方向及びy軸方向の位置を規制することができる。
以上、本実施の形態におけるホルダ30A及び照明装置は、実施の形態1と同様の構成を有するので、実施の形態1と同様の作用効果が得られる。
さらに、本実施の形態におけるホルダ30A及び照明装置によれば、さらに、発光モジュール20の位置を規制する位置規制部340を有する。
これにより、発光モジュールの位置を位置規制部340によって規制することができるので、発光モジュール20がホルダ30Aから離れてベース部10に配置された後も、発光モジュール20をベース部10の所定の位置に存在させつづけることができる。
(実施の形態3)
次に、本発明の実施の形態3に係るホルダ30B及びこれを備える照明装置について、図12A、図12B、図13A、図13B、図14、図15及び図16を用いて説明する。図12A及び図12Bは、実施の形態3に係るホルダの斜視図であり、図12Aは上方から見たときの斜視図、図12Bは下方から見たときの斜視図である。図13A、図13B、図14及び図15は、実施の形態3に係るホルダによって発光モジュールを仮保持している状態を示す図であり、図13Aは上方から見たときの斜視図、図13Bは下方から見たときの斜視図、図14は背面図、図15は側面図である。図16は、実施の形態3に係るホルダにおけるハウジングを下方から見たときの斜視図である。
図12A〜図16に示すように、本実施の形態におけるホルダ30Bは、実施の形態1におけるホルダ30に対して、さらに、発光モジュール20の位置を規制する位置規制部350を有する。
位置規制部350は、発光モジュール20がベース部10の配置面11に配置されたときに、発光モジュール20がベース部10の所定の箇所に位置するように発光モジュール20の水平方向の動きを規制する。位置規制部350は、本体部310に設けられており、本実施の形態では、ハウジング311の8箇所に設けられている。
本実施の形態における位置規制部350は、発光モジュール20の矩形状の基板22の4辺に対応するように形成されている。具体的には、位置規制部350は、基板22の4辺の各々に対面するように形成されている。これにより、位置規制部350は、発光モジュール20の基板22の隣り合う2辺の2軸方向をなす平面の水平方向(水平直交2軸方向)の動きを規制する。なお、位置規制部350と基板22との間には僅かな隙間があいている。
図16に示すように、位置規制部350の少なくとも一部は、ホルダ30Bがベース部10に配置される前の状態においてホルダ30Bのベース部10側の面(カバー312の裏面)よりもベース部10側に位置している。つまり、位置規制部350は、ホルダ30Bのベース部10側の面よりも突出する突起である。
次に、ホルダ30Bを用いて発光モジュール20をベース部10に配置するときの方法について、図17を用いて説明する。図17は、実施の形態3に係るホルダを用いて発光モジュールをベース部に配置するときの方法を説明するための図である。
本実施の形態でも、実施の形態1と同様に、ホルダ30Bの一対の爪部320に発光モジュール20を仮保持(仮固定)して、ホルダ30Bと発光モジュール20とを一体化させて、この状態でホルダ30Bをベース部10に向けて押し込む。これにより、爪部320を変形させて発光モジュール20の仮保持を解除させて、発光モジュール20をベース部10の配置面11に配置させる。
このとき、本実施の形態では、図17に示すように、ホルダ30Bに位置規制部350が設けられているので、発光モジュール20がベース部10に配置された後においても、発光モジュール20は位置規制部350によって水平方向の動きが規制される。
また、本実施の形態では、ホルダ30Bをベース部10に配置する際に位置規制部350がベース部10に当接することによって、当該位置規制部350は本体部310内に収納されるように構成されている。
具体的には、図17に示すように、位置規制部350の先端部がベース部10に当接することによって、位置規制部350がベース部10から離れる方向に起き上がるように弾性変形する。なお、起き上がった位置規制部350は本体部310に収納される。
これにより、位置規制部350が障害となってホルダ30B及び発光モジュール20がベース部10の配置面11に面接触しなくなることを回避することができる。
また、本実施の形態においても、爪部320における発光モジュール20の仮保持が解除する位置(発光モジュール20が爪部320から離れる位置)において、当該ホルダ30B(本体部310)のベース部10側の面と位置規制部350のベース部10側の面との間のギャップは、位置規制部350とベース部10との隙間が発光モジュール20の厚み以下であるとよい。
これにより、爪部320による仮保持が解除されたあとでも、発光モジュール20の位置を微修正することができるので、組立作業性を向上させることができる。
以上、本実施の形態におけるホルダ30B及び照明装置によれば、実施の形態1と同様の構成を有するので、実施の形態1と同様の効果が得られる。
さらに、本実施の形態におけるホルダ30A及び照明装置は、さらに、発光モジュール20の位置を規制する位置規制部350を有する。
これにより、発光モジュールの位置を位置規制部350によって規制することができるので、発光モジュール20がホルダ30Bから離れてベース部10に配置された後も、発光モジュール20をベース部10の所定の位置に存在させつづけることができる。
(実施の形態4)
次に、本発明の実施の形態4に係るホルダ30C及びこれを備える照明装置について、図18、図19及び図20を用いて説明する。図18は、実施の形態4に係るホルダを下方から見たときの斜視図であり、図19及び図20は、実施の形態3に係るホルダによって発光モジュールを仮保持している状態を示す図であり、図19は下方からみたときの斜視図、図20は側面図である。
図18〜図20に示すように、本実施の形態におけるホルダ30Cは、本体部310と、本体部310に設けられた爪部320Cと、一対の接触端子(不図示)とを有する。
本体部310は、実施の形態1と同様に、発光モジュール20の発光部21を開口するように設けられた開口部313を有する。
爪部320Cは、実施の形態1と同様に、発光モジュール20をベース部10に配置する際に、発光モジュール20のベース部10側の面の少なくとも一部を掛止することによって当該発光モジュール20を仮保持する構造を有する。例えば、爪部320Cは、発光モジュール20の基板22の裏面22bの少なくとも一部を掛止することで発光モジュール20を仮保持(仮固定)する。
本実施の形態における爪部320Cは、開口部313を跨ぐように設けられた腕部360を有する。本実施の形態における腕部360は、開口部316を交差して跨ぐように一対設けられている。各腕部360の先端部には、発光モジュール20を掛止して仮保持するためのる引っ掛け部が設けられている。
次に、ホルダ30Cを用いて発光モジュール20をベース部10に配置するときの方法について、図20を参照して説明する。
本実施の形態でも、実施の形態1と同様に、ホルダ30Cの一対の爪部320Cに発光モジュール20を仮保持(仮固定)して、ホルダ30Cと発光モジュール20とを一体化させて、この状態でホルダ30Cをベース部10に向けて押し込む。これにより、爪部320Cを変形させて発光モジュール20の仮保持を解除させて、発光モジュール20をベース部10の配置面11に配置させる。
このとき、本実施の形態では、図20に示すように、爪部320Cが開口部313を跨ぐように設けられた腕部360を有するので、実施の形態1と比べて、爪部320Cがベース部10に当接してから発光モジュール20を離すまでの時間を長くすることができる。
つまり、実施の形態1では、爪部320がベース部10の配置面11に対して略垂直に突出しているので、爪部320が変形するときの回転角度が大きくなる。このため、発光モジュール20は爪部320がベース部10に当接してからすぐに爪部320から離れてしまう。
一方、本実施の形態では、爪部320Cが開口部313を跨ぐように設けられた腕部360を有しているので、爪部320Cが変形するときの回転角度が小さくなる。これにより、発光モジュール20は爪部320Cがベース部10に当接してからもしばらくの間は爪部320Cに保持され続ける。
したがって、本実施の形態は、実施の形態1と比べて、発光モジュール20をベース部10の所定の位置に精度よく配置することができる。また、本実施の形態では、ホルダ30Cがベース部10の配置面11から離れた位置で仮保持し、発光モジュール20を保持したホルダ30をベース部10に配置する際に、発光モジュール20に爪部320Cが追従しやすくなるので、組み立て性を向上させることができる。
以上、本実施の形態におけるホルダ30C及び照明装置によれば、実施の形態1と同様に爪部320Cを有する。
これにより、発光モジュール20及びベース部10との組み立て性を維持しつつ、発光モジュール20をベース部10に配置した後に発光モジュール20の十分な放熱性を確保することができる。
さらに、本実施の形態では、爪部320Cが開口部313を跨ぐように設けられた腕部360を有する。
これにより、実施の形態1と比べて、発光モジュール20の位置合わせ精度と組み立て性が向上する。
(変形例)
以上、本発明に係るホルダ及び照明装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。
例えば、発光モジュール20は、COB構造のLEDモジュールとしたが、SMD(Surface Mount Device)構造のLEDモジュールであってもよい。SMD構造のLEDモジュールは、基板に、例えば樹脂製の容器内にLEDチップ(ベアチップ)を実装して容器内に封止部材を封入した構成のSMD型のLED素子を1個又は複数個実装した構成である。
また、上記の実施の形態において、発光モジュール20が光源として採用とする発光素子はLEDに限定されず、半導体レーザ等の半導体発光素子、有機EL(Electro Luminescence)又は無機EL等のその他の固体発光素子を用いてもよい。
その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。
10 ベース部
11 配置面
20 発光モジュール
30、30A、30B、30C ホルダ
310 本体部
313 開口部
315 収納部
320、320C 爪部
321 引っ掛け部
322 当接部
322a 当接面
340、350 位置規制部

Claims (17)

  1. 発光モジュールを保持するホルダであって、
    前記発光モジュールの発光部を露出させる開口部を有する本体部と、
    前記開口部の端部に形成された切り欠き部と、
    記発光モジュールを掛止するための爪部とを有し、
    前記本体部は、ハウジングと、前記ハウジングに取り付けられカバーとを有し、
    前記切り欠き部は、前記カバーに設けられ、
    前記爪部は、前記ハウジングに形成され、かつ、前記切り欠き部を通って前記カバーから突出し、
    前記ハウジングと前記カバーとの間には、折れ曲がって変形した前記爪部を収納するための空間領域が存在する
    ホルダ。
  2. 前記爪部は、前記ホルダが配置されるベース部に当接することで前記ベース部から受ける押圧によって前記発光モジュールを離すように変形する形状を有する
    請求項1に記載のホルダ。
  3. 前記爪部の先端部は、前記開口部の外方に広がる形状を有する
    請求項1又は2に記載のホルダ。
  4. 前記爪部は、前記発光モジュールを挟むように一対設けられており、
    一対の前記爪部の前記先端部の間隔は、前記切り欠き部から遠ざかるにしたがって大きくなっている
    請求項3に記載のホルダ。
  5. 前記先端部の内側面は、傾斜面又は湾曲面である
    請求項3又は4に記載のホルダ。
  6. 前記空間領域は、外側に折れ曲がって変形した前記爪部を収納す
    請求項〜5のいずれか1項に記載のホルダ。
  7. 前記本体部は、さらに、前記ホルダに対する前記発光モジュールの位置を規制する位置規制部を有する
    請求項1〜6のいずれか1項に記載のホルダ。
  8. 前記位置規制部の少なくとも一部は、当該ホルダがベース部に配置される前の状態において当該ホルダの前記ベース部側の面よりも前記ベース部側に位置し、
    前記位置規制部は、当該ホルダを前記ベース部に配置する際に当該位置規制部が前記ベース部に当接することで前記本体部内に収納される
    請求項7に記載のホルダ。
  9. 前記爪部における前記発光モジュールの仮保持が解除する位置において、当該ホルダの前記ベース部側の面と前記位置規制部の前記ベース部側の面との間のギャップは、前記位置規制部と前記ベース部との隙間が前記発光モジュールの厚み以下である
    請求項8に記載のホルダ。
  10. 前記爪部は、前記開口部を跨ぐように設けられた腕部を有し、
    前記腕部の先端部には、前記発光モジュールを掛止する引っ掛け部が設けられている
    請求項1〜9のいずれか1項に記載のホルダ。
  11. 前記腕部は、前記開口部を交差して跨ぐように一対設けられている
    請求項10に記載のホルダ。
  12. ベース部と、
    前記ベース部の配置面に配置された発光モジュールと、
    前記ベース部の配置面に配置され、前記発光モジュールを前記ベース部に固定するためのホルダとを備え、
    前記ホルダは、
    前記発光モジュールの発光部を露出させる開口部を有する本体部と、
    前記本体部に設けられ、前記ベース部の配置面に沿って折れ曲がった爪部と、
    前記開口部の端部に形成され、前記爪部が通過する切り欠き部とを有し、
    前記本体部には、折れ曲がって変形した前記爪部を収納するための空間領域が存在し、
    前記空間領域は、前記切り欠き部と繋がっている
    照明装置。
  13. 前記爪部は、破断されずに前記本体部につながったままである
    請求項12に記載の照明装置。
  14. ベース部と発光モジュールとホルダとを備える照明装置の製造方法であって、
    前記発光モジュールを前記ホルダの爪部で仮保持し、
    前記爪部前記ベース部に押し当てて前記爪部を折り曲げて変形させることで前記発光モジュールの仮保持を解除する
    照明装置の製造方法。
  15. 前記ホルダは、前記発光モジュールの発光部を露出させる開口部を有する本体部と、前記開口部の端部に形成された切り欠き部とを有し、
    前記爪部は、前記ベース部に接触する前は、前記切り欠き部を通って前記本体部から突出し、
    前記本体部には、変形した前記爪部を収納するための空間領域が存在し、
    前記照明装置の製造方法では、前記爪部を折り曲げて変形させたときに、変形した前記爪部が前記空間領域に収納する、
    請求項14に記載の照明装置の製造方法。
  16. 前記切り欠き部の切り欠き長さは、前記爪部の突出長さよりも長い
    請求項1に記載のホルダ。
  17. 平板状の発光モジュールとともにベース部に配置されるホルダであって、
    本体部と、
    前記本体部に設けられ、前記発光モジュールを前記ベース部に配置する際に前記発光モジュールの前記ベース部側の面の少なくとも一部を掛止することによって当該発光モジュールを仮保持する爪部とを有し、
    前記爪部の少なくとも一部は、当該ホルダが前記ベース部に配置される前の状態において当該ホルダの前記ベース部側の面よりも前記ベース部側に位置し、
    前記爪部は、前記発光モジュールを仮保持した状態で当該ホルダを前記ベース部に配置する際に前記ベース部に当接することで前記発光モジュールの仮保持を解除する形状を有し、
    前記本体部は、前記発光モジュールの発光部を開口するように設けられた開口部と、前記開口部の端部に形成され、前記爪部が通過する切り欠き部とを有し、
    前記爪部は、前記開口部を跨ぐように設けられた腕部を有し、
    前記腕部の先端部には、前記発光モジュールを掛止する引っ掛け部が設けられており、
    前記腕部は、前記開口部を交差して跨ぐように一対設けられており、
    前記本体部には、折れ曲がって変形した前記爪部を収納するための空間領域が存在し、
    前記空間領域は、前記切り欠き部と繋がっている
    ホルダ。
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