JP6762602B2 - 照明装置 - Google Patents
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Description
スポットライトは、LEDを光源として有する灯体と、ダクトレールへ取り付けられ電源プラグや固定プラグを有するプラグボックスと、灯体とプラグボックスとを連結するアームとを備える(例えば特許文献1、2)。プラグボックスには灯体のLEDに電力を供する電源回路が収容されている。
本発明は、プラグボックスの大きさを最適化しやすい照明装置を提供することを目的とする。
実施形態の一態様に係る照明装置は、ダクトレールに取り付けられる照明装置において、LED素子を光源として備える灯体と、前記ダクトレールに取り付けられるプラグボックスと、前記LED素子に点灯電力を供給する電源回路と、前記灯体と前記プラグボックスとを連結するアームとを備え、前記灯体は、前記電源回路を構成する複数の回路部品のうち1以上の回路部品を、前記LED素子を表面に搭載するベース部の裏側に備える。
実施形態の別態様に係る照明装置において、前記灯体は前記ベース部の裏面に複数のフィンが設けられてなるヒートシンクを備え、前記ヒートシンクを裏側から見たときに、前記複数のフィンは前記ベース部の中央部分の外側部分に設けられ、前記1以上の回路部品は前記ベース部の中央部分に配された電源ボックスに収容されている。これにより、灯体の小型化を図ることができる。
実施形態の別態様に係る照明装置において、前記ベース部は円板状をし、前記電源ボックスは、裏側から見たときに矩形状をし、前記複数の回路部品のすべてを収容し、前記フィンは、前記電源ボックスにおける前記矩形状の一対の長辺に相当する長側壁から離間した状態で径方向の外方へと延伸する。これにより、点灯時のヒートシンクの熱が電源ボックスに伝わるのを抑制できる。なお、ここでのベース部の「円板状」は、裏側から見たときに、真円状、楕円状、円や楕円の一部が欠けた形状、六角形等多角形状を含む概念である。ここでの電源ボックスの「矩形状」は、裏側から見たときに、矩形状、矩形状に似た形状を含み、矩形状に似た形状には、矩形状の隅部分を直線状にしたり(この場合、八角形となる)、隅部分を円弧にしたりした形状がある。
実施形態の別態様に係る照明装置において、前記電源ボックスは、前記ベース部の裏面に対向する底壁に前記ベース部へと向かって板状に延伸する一対の延伸板部を有し、前記一対の延伸板部が前記ベース部と当接する状態で前記電源ボックスが前記ベース部に固定されている。これにより電源ボックスの底壁がベース部に直接接触するのを防止できる。
実施形態の別態様に係る照明装置において、前記ヒートシンクは前記アームに取り付けられる一対の取付部を前記ベース部の裏側に有し、前記一対の取付部は、前記ベース部を裏側から見たときに、前記電源ボックスにおける前記矩形状の一対の短辺に相当する部位の外側部分から裏側に板状に延伸している。これにより、灯体の小型化を図ることができる。
1.概要
実施形態について図1〜図4を用いて説明する。
照明装置1は、天井等のダクトレール(図示省略)に取り付けられて使用する、所謂、スポットライトである。
照明装置1は、LED素子371を光源として備える灯体3と、ダクトレールに取り付けられるプラグボックス5と、LED素子371に点灯電力を供給する電源回路7(図4参照)と、灯体3とプラグボックス5とを連結するアーム8とを備え、図4に示すように、電源回路7が灯体3内に収容されている。
本明細書では、天井等の設置面側を裏側とし、設置面から離れる側を表側とする。例えば、照明装置においてはプラグボックス5に対して灯体3が位置する側(床面側)は表側となる。また、各部材において表側に位置する面を表面、裏側に位置する面を裏面とそれぞれしている。
(1)灯体
主に図4〜図6を用いて説明する。
灯体3は、LED素子371を表面に搭載し且つ裏面に複数個のフィン313を有するヒートシンク31と、電源ボックス71に収容された電源回路7とを有底筒状のカバー33(図2及び図3等参照)の内部に有している。灯体3はヒートシンク31の表面側にレンズ部材35を有する。なお、LED素子371はLED基板373に実装されてなるLEDモジュール37の形態でヒートシンク31の表側に装着されている。なお、電源ボックス71内に電源回路7が収容されたものを電源回路ユニット77として説明する。
主に図6を用いて説明する。
ヒートシンク31は、円板状のベース部311と、ベース部311の裏面から裏側に延伸するフィン313を複数有するフィン部315と、ヒートシンク31をアーム8に取り付けるための取付部317とを有する。ヒートシンク31は、熱伝導の良い金属材料、例えばアルミニウムにより構成されている。なお、取付部はベース部又はフィン部にあってもよい。
ベース部311は貫通孔やねじ穴を有している。ベース部311の中央部分に設けられた貫通孔311aは電源回路ユニット77から延出する一対の金属ピン75用である。なお金属ピン75は電源回路7とLEDモジュール37とを電気的に接続する。
ベース部311の中央部分に設けられた貫通孔311bは、電源回路ユニット77をヒートシンク31に固定するためのもので、ねじ体91が挿通する。ベース部311の中央部分の外側部分に設けられたねじ穴311cは、LEDモジュール37をヒートシンク31に固定するためのもので、ねじ体92が螺合する。ベース部311の周縁付近に設けられたねじ孔311dは、レンズ部材35をヒートシンク31に固定するためのもので、ねじ体93が螺合する。
取付部317は、ベース部311の裏面であってベース部311の中央部分を挟んだ2か所の外側部分から裏側へと延伸し、他方の取付部317に向かうねじ孔317aを有している。ねじ孔317aには、図2〜図4に示すように、アーム8と連結するためのねじ体85が螺合する。
主に図6を用いて説明する。
LEDモジュール37は複数個のLED素子371とLED基板373とから構成される。LED基板373は貫通孔を有している。中央部の一対の貫通孔373aは電源ボックス71から延出する一対の金属ピン75用である。なお、図6では貫通孔373aは1個現れているが、実際には2個ある。周縁に近い部分の貫通孔373bはLEDモジュール37を固定するためのものでねじ体92が挿通する。
LEDモジュール37は金属ピン75と接触する金属バネ片375をLED基板373に有する。金属バネ片375は薄肉の矩形状の金属板を長手方向の中央で屈曲させてなる。
LED基板373は、図4に示すように、ベース部311の表面に裏面が接触する状態でベース部311に固定される。
主に図4及び図6を用いて説明する。
レンズ部材35は、各LED素子371に対向して配される複数個のレンズ351と、複数個のレンズ351をLED素子371と反対側で連結する連結板353と、連結板353の外周縁からベース部311に向かって筒状に延伸する筒部355と、レンズ部材35をヒートシンク31に固定するための固定部357とを有している。
筒部355の内径は、図4に示すように、LED基板373の外径よりも大きい。固定部357は筒部355から筒部355の中心軸方向に凹入した部分(LED基板373上にまで凹入する)で構成され、凹入部分にねじ体93用の溝357a(図6参照)が設けられている。なお、凹入部分及びねじ体93は、図5に示すように、カバー体94により塞がれる。
レンズ部材35は、図4に示すように、固定部357(凹入部分)の裏面がLED基板373の表面の周縁部に当接する状態でベース部311に固定される。なお、筒部355の高さはレンズ351とLED素子371との距離が所定値となるように設定されている。また、レンズ部材35の筒部355とヒートシンク31のベース部311との間の隙間には、図4に示すように、後述の表側カバー333の内鍔部333bが嵌る。
主に図4及び図7を用いて説明する。
電源回路ユニット77は、電源回路7を構成する回路部品(図示省略)と、回路部品を実装する回路基板73と、回路部品及び回路基板73を収容する電源ボックス71とを有する。ここでは、電源回路7とLEDモジュール37との電気的接続に金属ピン75を利用している。
電源ボックス71は、裏側から見たときに、略矩形状をし、図7に示すように、一対の長辺に相当する長側壁が一対の取付部317を結ぶ線分と平行となるように、ヒートシンク31の裏面に固定される。電源ボックス71は絶縁性の樹脂材料により構成されている。
電源ボックス71は、長側壁と直交する方向から見たときに、表裏に長い矩形状で表側の2つの角が欠けた形状をしている。換言すると、電源ボックス71は、中空の直方体状をし、表壁(ベース部311と対向する壁)の中央から表側に中空の立方体状に張り出す形状をしている。つまり、電源ボックス71は、図8及び図9に示すように、直方体箱部711と立方体箱部713とを有している。立方体箱部713は直方体箱部711と同じ厚みで表側に張り出している。なお、ここでの厚みは一対の取付部317を結ぶ仮想線と直交する方向の寸法である。
電源ボックス71は、直方体箱部711の表面であって直方体箱部711に対して間隔をおいた部位から表側に板状に延伸する延伸板部715を一対有している。電源回路ユニット77がヒートシンク31に取り付けられた状態において、一対の延伸板部715は一対の取付部317の内側に当接する又は近接する。これにより、電源回路ユニット77が一対の取付部317を結ぶ仮想線方向に対して位置決めされる。一対の延伸板部715の表側端部の外側部分が傾斜面となっている。これにより、電源回路ユニット77がヒートシンク31に取り付けられる際に、一対の延伸板部715が一対の取付部317間に案内される。
一対の延伸板部717の少なくとも一方には貫通孔717aが設けられている。貫通孔717aには電源回路7(回路基板73)と電源プラグ53とを電気的に接続する電気ケーブル(図示省略)が通る。なお、電気ケーブルは、図8に示すように、立方体箱部713の表壁の貫通孔713aから電源ボックス71内に導入される。
一対の延伸板部715及び一対の延伸板部717はヒートシンク31の一対の取付部317を結ぶ方向に対して直交する状態で設けられ、ヒートシンク31のフィン313は電源ボックス71の長側壁から径方向に延伸している。これにより、一対の延伸板部715及び一対の延伸板部717に沿って空気が流れやすくなる。
電源ボックス71は回路基板73を支持する支持部を有している。支持部は回路基板41と直交する方向から支持する。ここでの支持部は、図10及び図11に示すように、回路基板73と直交する長側壁に設けられたボス721,723により構成されている。これにより、回路基板73が基板の厚み方向に移動するのが規制される。電源ボックス71は回路基板73の一方の主面に当接又は近接する当接部を有している。ここでの当接部は、図10に示すように、電源ボックス71内に設けられた段差725により構成されている。
ボックス本体727と蓋体729とには両者を結合させる結合手段が設けられている。ここでの結合手段は係合手段が利用されている。ボックス本体727は、図10及び図11にしめすように、短側壁に突条部727a,727aを、裏壁(天壁)に貫通孔727bをそれぞれ有する。蓋体729は、図10及び図11にしめすように、突条部727a,727aに係合する係合片729a,729aを、貫通孔727bに係合する係合片729bをそれぞれ有している。
主に図2〜図4を用いて説明する。
カバー33は、図4に示すように、主にヒートシンク31を覆う(収容する)裏側カバー331と、LEDモジュール37及びレンズ部材35を覆う(収容する)表側カバー333とを有する。
裏側カバー331は、有底筒状をし、開口側端部が表側カバー333に結合される。裏側カバー331は、図3に示すように、筒部331a及び底部331bに貫通孔331cを、筒部331aに貫通孔331dをそれぞれ有している。
貫通孔331dは、アーム8への取付用であり、ヒートシンク31の取付部317に螺合するねじ体85が挿通する。これにより裏側カバー331はヒートシンク31と共にアーム8に姿勢調整可能に取り付けられる。
表側カバー333は筒部355の裏側端部の外周部分に段差部333cを有している。段差部333cには裏側カバー331の開口側端部が嵌合する。これにより、ヒートシンク31に対してカバー33が位置決めされた状態で固定される。
主に図12〜図14を用いて説明する。
プラグボックス5は、筐体51と、筐体51の裏面に設けられた操作レバー付きの電源プラグ53と、筐体51内に収容されたアーム結合部材55と、電源回路7に接続された電気ケーブルと電源プラグ53とを接続する電気接続ユニット57とを備える。
筐体本体511は、図12及び図13に示すように、表側に位置する底壁511aの中央部位から表側に突出する突出部511bを有している。突出部511bは有底筒状(ここでは有底円筒状である。)に突出し、内部にアーム結合部材55が収容される。筐体本体511は、蓋体513を表側から支持する蓋体支持部と、電気接続ユニット57を表側から支持するユニット支持部と、蓋体を装着するための装着部とを内面に有している。
ここでの蓋体支持部は、図13に示すように、周壁511cの内面に設けられた複数のリブ511dにより構成されている。ここでのユニット支持部は、図13に示すように、底壁511aに設けられた複数のボス511eにより構成されている。ここでの装着部は、図13に示すように、底壁511aに一体に設けられたインサートねじ511fにより構成されている。インサートねじ511fは中心軸にねじ穴511gを有し、ねじ穴511gに蓋体513の裏側から挿通するねじ体95が螺合する。
蓋体513は中央に貫通孔513bを有している。蓋体513は、筐体51内に収容された電気接続ユニット57の移動を規制する規制部と、蓋体513を筐体本体511に装着するための装着部とを有する。ここでの規制部は、図12に示すように、表側面(内面)に設けられたリブ513cにより構成され、リブ513cの先端が電気接続ユニット57の固定板575に当接又は近接する。ここでの装着部は、図12及び図13に示すように、貫通孔513bを挟んで対向する2つの貫通孔513dにより構成されている。なお、貫通孔513dの部位には表側に突出するボス513eがあり、このボス513eに貫通孔513dがある。
電極板532は矩形金属板を湾曲させて構成されている。
蓋部533は、筒状部531よりも大きい蓋部分533aと、蓋部分533aの表側面から表側に延伸するボス部分とを有し、ボス部分が筒状部531内に挿入される。ボス部分にはねじ体535用のねじ穴が設けられている(図示省略)。
鍔付き筒部534は、図12に示すように、円板状であって中心を挟んだ2か所に欠け534aを有する鍔部分534bと、鍔部分534bの表側から延伸する四角筒部分534cとを有している。電極板532は、鍔付き筒部534の欠け534aを通り、四角筒部分534cの対向する一対の辺の外面に露出する状態で配される。
蓋体513の貫通孔513bよりも大きな筒状部531の円形部分531cが蓋体513の裏側にし、蓋体513の貫通孔513bよりも大きな鍔付き筒部534の鍔部分534bが蓋体513の表側に位置するため、電源プラグ53が筒状部531の中心軸廻りに回転可能となる。
アーム結合部材55は、ナット体55aとゆるみ止めナット体55bとにより構成される。ナット体55aはアーム8から延出するねじ体97と螺合する。なお、ワッシャ55cは、図3に示すように筐体51の外側に配されるが、図12及び図13においては、ナット体55a、ゆるみ止めナット体55bと合わせて示している。
固定板575は、「H」字状をし、貫通孔を有している。中央の貫通孔575aには電源プラグ53の四角筒部分534cが嵌る。貫通孔575aを挟んだ2つの貫通孔575bは電源ケーブル用である。貫通孔575aを挟んだ2つの貫通孔575cは筐体本体511のボス511eが嵌合するためのものである。
「H」字状を構成する長手方向の両側の欠け575dは筐体本体511の底壁511aに存在するインサートねじ511f用である。固定板575は、「H」字状を構成する一方の延出片575eが、他方の延出片575fよりも短くなっている。これにより、筐体本体511に蓋体513を取り付けた状態で、蓋体513に設けられたリブ513cが延出片575eの先端部に強く当接しても変形し難くなっている。
固定板575の裏面には、裏側に延伸して金属板577を挟むように裏側に延伸する一対の挟持リブ575gが複数組設けられている。固定板575の裏面には「L」字状に延伸する固定リブ575hが設けられている。固定リブ575hは電気ケーブルを固定する。
主に図1〜図4を用いて説明する。
アーム8は直方体状のプラグボックス5の表側の面(壁)の中央に取り付けられている。アーム8は、図1及び図4に示すように、中空の「U」字をし、「U」字の開口側が表側に位置するように取り付けられる。開口側の一対の端部81,81で、裏側カバー331とヒートシンク31とを含む灯体3の外側面を回転自在に挟持する。ここでの回転軸は一対の端部81,81を結ぶ仮想線である。アーム8は、開口側の一対の端部81,81と反対側(裏側)に貫通孔83を有し、内部に配されたねじ体97が、当該貫通孔83から延出してプラグボックス5の突出部511bの貫通孔511hから内部に入り、ナット体55aと螺合する。
1.灯体
実施形態における灯体3は複数個のLED素子371を備えていたが、1個のLED素子を備えてもよい。灯体3は、レンズ部材35をヒートシンク31に取り付けていたが、例えば、カバーにレンズ部材を取り付けるようにしてもよい。
実施形態における灯体3はベース部311の裏側にフィン部315を有していたが、LED素子からの発熱量が少ない場合はフィン(フィン部)を有しなくてもよい。ヒートシンクのフィンは、ヒートシンクを裏側から見たときに、矩形状をする電源ボックスの短辺(短側壁)と対向する領域にも存在してもよい。フィンの形状は、板状でもよいし、円柱状でもよく、形状、個数、大きさ等はLED素子の発熱量に合わせて適宜決定することができる。
実施形態におけるカバー33は裏側カバー331と表側カバー333との2部材で構成されていたが、例えば、1つのカバーで構成されてもよいし、3以上の部材で構成されてもよい。
実施形態におけるプラグボックス5は、内部に電源回路を構成する回路部品を収容していないが、電源回路を構成する回路部品の一部を収容してもよい。例えば、商用電源を直流電源に変換するAD変換回路を構成する回路部品を筐体内に収容し、直流電源からLED素子に供給する直流電源に変換するDD変換回路を構成する回路部品を灯体内に収容してもよい。
実施形態におけるプラグボックス5はダクトレール取付用のプラグとして電源プラグ53を備えているが、例えば、電源プラグ53の他に電気的接続機能を有しない固定プラグを1以上有してもよい。
プラグボックス5は電源プラグ53と電気ケーブルとの接続に電気接続ユニット57を利用しているが、例えば、電気接続ユニットを利用せずに電源プラグ53の電極板532と電気ケーブルとを直接接続するようにしてもよい。
実施形態ではダクトレールへの取り付け方向が明確となるようにプラグボックスを直方体状としたが、裏側面が電源プラグを配置できる大きさであれば、立方体状や縦円筒状であってもよい。
実施形態における電源回路は、上記のように、回路を構成するすべての回路部品が灯体3側に収容されているが、回路を構成する複数個の回路部品のうち、1以上の回路部品が灯体側に収容されていればよい。1以上の回路部品を灯体側に収容することで、プラグボックス内に収容する回路部品の個数が少なくなり、プラグボックスの大きさを決定する際の自由度が増す。
実施形態における電源回路ユニット77は、電源ボックス71に電源回路7を収容していたが、例えば、ヒートシンクを樹脂材料で構成する場合、LED素子の発光時(点灯中)のヒートシンクの温度が低い場合、電源ボックスを利用せずに電源回路をベース部の裏側に配してもよい。また、電源ボックスの代わりに、絶縁性の筒体やフィルム体で覆うようにしてもよい。実施形態における電源回路7とLEDモジュール37との接続に金属ピン75を利用したが、電気ケーブルを利用してもよい。
実施形態の電源ボックス71はベース部311に固定されていたが、電源ボックスは、ベース部の裏側に固定されればよく、例えば、フィンに固定されてもよい。
3 灯体
5 プラグボックス
7 電源回路ユニット
8 アーム
31 ヒートシンク
51 筐体
53 電源プラグ
71 電源ボックス
73 回路基板
77 電源回路ユニット
311 ベース部
313 フィン
Claims (2)
- ダクトレールに取り付けられる照明装置において、
LED素子を光源として備える灯体と、
前記ダクトレールに取り付けられるプラグボックスと、
前記LED素子に点灯電力を供給する電源回路と、
前記灯体と前記プラグボックスとを連結するアームと
を備え、
前記灯体は、前記電源回路を構成する複数の回路部品のうち1以上の回路部品を、前記LED素子を表面に搭載するベース部の裏側に備え、
前記灯体は前記ベース部の裏面に複数のフィンが設けられてなるヒートシンクを備え、
前記ヒートシンクを裏側から見たときに、前記複数のフィンは前記ベース部の中央部分の外側部分に設けられ、前記1以上の回路部品は前記ベース部の中央部分に配された電源ボックスに収容され、
前記ベース部は円板状をし、
前記電源ボックスは、裏側から見たときに矩形状をし、前記複数の回路部品のすべてを収容し、
前記フィンは、前記電源ボックスにおける前記矩形状の一対の長辺に相当する長側壁から離間した状態で径方向の外方へと延伸し、
前記電源ボックスは、前記ベース部の裏面に対向する底壁に前記ベース部へと向かって板状に延伸する一対の延伸板部を有し、
前記一対の延伸板部が前記ベース部と当接する状態で前記電源ボックスが前記ベース部に固定されている
照明装置。 - ダクトレールに取り付けられる照明装置において、
LED素子を光源として備える灯体と、
前記ダクトレールに取り付けられるプラグボックスと、
前記LED素子に点灯電力を供給する電源回路と、
前記灯体と前記プラグボックスとを連結するアームと
を備え、
前記灯体は、前記電源回路を構成する複数の回路部品のうち1以上の回路部品を、前記LED素子を表面に搭載するベース部の裏側に備え、
前記灯体は前記ベース部の裏面に複数のフィンが設けられてなるヒートシンクを備え、
前記ヒートシンクを裏側から見たときに、前記複数のフィンは前記ベース部の中央部分の外側部分に設けられ、前記1以上の回路部品は前記ベース部の中央部分に配された電源ボックスに収容され、
前記ベース部は円板状をし、
前記電源ボックスは、裏側から見たときに矩形状をし、前記複数の回路部品のすべてを収容し、
前記フィンは、前記電源ボックスにおける前記矩形状の一対の長辺に相当する長側壁から離間した状態で径方向の外方へと延伸し、
前記ヒートシンクは前記アームに取り付けられる一対の取付部を前記ベース部の裏側に有し、
前記一対の取付部は、前記ベース部を裏側から見たときに、前記電源ボックスにおける前記矩形状の一対の短辺に相当する部位の外側部分から裏側に板状に延伸している
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