JP7241288B2 - ホルダ及び照明器具 - Google Patents

Description

本発明は、ホルダ及び照明器具に関するものである。

特許文献１には、ホルダの保持電極によって、ＬＥＤ基板を放熱部材の搭載面に対して固定保持するようにしたＬＥＤ照明モジュールが開示されている。ホルダの保持電極は、弾性変形した状態でＬＥＤ基板を押圧している。

特開２０１６－１６７４３８号公報

ところで、特許文献１の発明では、モジュールを仮組み立てした後の保管中や輸送中に保持電極に負荷がかかってしまい、製品の最終組み立て時に、保持電極のバネ性能が劣化しているおそれがある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、板バネ状の導電部材のバネ性能が劣化するのを抑えることにある。

本発明は、所定の厚みの発光モジュールを厚み方向に挟んで保持するための第１絶縁部材及び第２絶縁部材を備えたホルダを対象とし、次のような解決手段を講じた。

すなわち、第１の発明は、前記第１絶縁部材には、板バネ状の導電部材が設けられ、前記第２絶縁部材には、厚み方向に貫通する開口部が設けられ、前記発光モジュールを、前記第２絶縁部材における前記開口部の周縁部に当接させる第１位置と、前記導電部材の付勢力に抗して該開口部の周縁部から離れる第２位置との間で移動可能に保持するように構成されたものである。

第１の発明では、第１絶縁部材と第２絶縁部材との間に保持される発光モジュールが、第１位置と第２位置との間で移動可能となっている。第１位置は、第２絶縁部材における開口部の周縁部に発光モジュールが当接する位置である。第２位置は、導電部材の付勢力に抗して発光モジュールが開口部の周縁部から離れる位置である。

これにより、板バネ状の導電部材のバネ性能が劣化するのを抑えることができる。

具体的に、製品の最終組み立てを行う前段階である仮組み立て時から、板バネ状の導電部材を弾性変形させて発光モジュールに押圧させた状態とすると、仮組み立て後の保管中や輸送中に導電部材に負荷がかかり、導電部材が塑性変形するおそれがある。

これに対し、本発明では、仮組み立て時に、発光モジュールを第１位置に配置させるようにすれば、導電部材に負荷がかかるのを抑えることができる。

また、最終組み立て時に、発光モジュールを第２位置に配置させるようにすれば、導電部材のバネ性能の劣化を抑えつつ、発光モジュールと導電部材とを電気的に接続させることができる。

第２の発明は、第１の発明において、前記第１位置に配置される前記発光モジュールと前記導電部材との間に隙間が設けられているものである。

第２の発明では、第１位置に配置される発光モジュールと導電部材との間に隙間を設けることで、仮組み立て時に、導電部材に負荷が加わって塑性変形するのを抑えることができる。

第３の発明は、第１の発明において、前記第１位置に配置される前記発光モジュールと前記導電部材とが接触しているものである。

第３の発明では、第１位置に配置される発光モジュールと導電部材とを接触させる。これにより、発光モジュールの電極部と導電部材の接点部との間に埃や水分などが入り込んで電極部に汚れや腐食が発生するのを抑えることができる。

第４の発明は、第１乃至第３の発明のうち何れか１つにおいて、前記第１絶縁部材には、絶縁バネが設けられ、前記絶縁バネは、前記第１位置に配置される前記発光モジュールとの間に隙間が設けられる一方、前記第２位置に配置される該発光モジュールを厚み方向に押圧するものである。

第４の発明では、第１位置に配置される発光モジュールと絶縁バネとの間に隙間が設けられる。また、第２位置に配置される発光モジュールは、絶縁バネによって厚み方向に押圧される。

このように、仮組み立て時には、第１位置に配置される発光モジュールに対して絶縁バネの付勢力が加わらないようにしている。また、最終組み立て時には、第２位置に配置される発光モジュールを、絶縁バネによって厚み方向に押圧するようにしている。これにより、導電部材の付勢力と絶縁バネの付勢力とによって、発光モジュールを保持することができる。

第５の発明は、第１乃至第４の発明のうち何れか１つに記載のホルダと、前記ホルダに保持された発光モジュールと、前記ホルダを固定する基台とを備え、前記基台には、前記開口部に入り込んで前記発光モジュールを前記導電部材側に押し出して、該発光モジュールを前記第２位置に移動させる押出部が設けられている照明器具である。

第５の発明では、ホルダを固定する基台には、押出部が設けられる。押出部は、ホルダの開口部に入り込んで発光モジュールを導電部材側に押し出すことで、発光モジュールを第２位置に移動させる。

これにより、ホルダを基台に固定する作業を行う際に、基台の押出部によって発光モジュールを第２位置に移動させることができ、最終組み立ての作業性が向上する。

本発明によれば、板バネ状の導電部材のバネ性能が劣化するのを抑えることができる。

本実施形態に係る照明器具の構成を示す斜視図である。 ホルダの構成を示す分解斜視図である。 ホルダの構成を示す平面図である。 ホルダを基台に固定する前の状態を示す断面図である。 ホルダを基台に載置した状態を示す断面図である。 ホルダを基台に固定した状態を示す断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

図１に示すように、照明器具１０は、器具本体１１と、ホルダ１５と、ホルダ１５に保持された発光モジュール４０とを備えている。

器具本体１１は、光を出射する出射部１２と、ホルダ１５を収納する収納部１３と、発光モジュール４０で生じた熱を放熱させるフィン部１４とを備えている。

出射部１２は、円筒状の部材で形成されている。出射部１２の内面は、出射端の開口に向かって次第に径方向外側に広がるように傾斜している。出射部１２の内面は、発光モジュール４０から出射される光を反射する反射面を構成している。

出射部１２の内面には、光の反射率を高めるために、蒸着、メッキ、スパッタリング等により金属層が形成されていてもよく、研磨等により鏡面仕上げされていてもよい。また、出射部１２の内面に、白色顔料を含有する白色の塗膜が形成されていてもよい。

ホルダ１５には、発光モジュール４０が保持されている。発光モジュール４０は、例えば、正方形状の基板４１に実装されたＣＯＢ（Chip on Board）タイプの発光部４２を有する。発光部４２は、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）で構成されている。

ホルダ１５は、発光モジュール４０の発光部４２を出射部１２の開口に向けた姿勢で、収納部１３に収納されている。

フィン部１４は、発光モジュール４０に熱的に接触されている。発光モジュール４０で生じた熱は、フィン部１４から放熱される。

図２～図４に示すように、ホルダ１５は、第１絶縁部材２０と、第２絶縁部材３０とを有する。第１絶縁部材２０及び第２絶縁部材３０は、樹脂材料で構成されている。第１絶縁部材２０及び第２絶縁部材３０は、発光モジュール４０を厚み方向に挟んだ状態で保持する。ホルダ１５は、基台５０にネジ止めされる。

第１絶縁部材２０は、第１本体部２１と、板バネ状の導電部材４５と、絶縁バネ２５とを有する。第１本体部２１は、中央が開口する窓枠状に形成されている。第１本体部２１の中央の開口からは、発光モジュール４０の発光部４２、配線部４３、電極部４４が露出している。

第１本体部２１の左右の側壁には、係合孔２２が形成されている。係合孔２２には、後述する第２絶縁部材３０の係合爪３４が係合される。第１本体部２１には、電線（図示省略）を挿入するための電線挿入孔２３が設けられている。

導電部材４５は、いわゆる速結端子であって、板バネ部４６と、端子本体部４７と、電線保持部４８とを有する。板バネ部４６、端子本体部４７、電線保持部４８は、一つの板状の金属（例えば、銅板）に対して折り曲げ加工や切り起こし加工を施すことで形成されている。導電部材４５は、第１本体部２１の図３で左上隅部と右下隅部に配置されている。

板バネ部４６は、第１本体部２１の中央の開口内に突出している。板バネ部４６の先端部には、接点部４６ａが設けられている。接点部４６ａは、発光モジュール４０の電極部４４に電気的に接触している。板バネ部４６は、弾性変形することで、発光モジュール４０を基台５０側に押圧する。

端子本体部４７は、上方が開口する断面凹状に形成されている（図４参照）。端子本体部４７は、第１本体部２１の内部に配置されている。

電線保持部４８は、端子本体部４７の側壁の一部が折り曲げられて形成されている。電線保持部４８は、電線挿入孔２３から挿入された電線（図示省略）を、端子本体部４７との間に挟み込んで保持する。

このように、ホルダ１５は、導電部材４５と発光モジュール４０とを電気的に接続させた状態で、発光モジュール４０を基台５０に固定している。また、ホルダ１５は、電線（図示省略）から供給される電力を、導電部材４５を介して発光モジュール４０に供給する。

第１本体部２１には、絶縁バネ２５が設けられている。絶縁バネ２５は、図３で左上隅部と右下隅部に配置され、第１本体部２１の中央の開口内に突出している。絶縁バネ２５は、弾性変形することで、発光モジュール４０を基台５０側に押圧する。

第１本体部２１には、図３で左上角部と右下角部とにボス部２４が設けられている。ボス部２４には、ネジ１６を挿通させる貫通孔２４ａが形成されている。ボス部２４を基台５０にネジ止めすることで、ホルダ１５が基台５０に固定される。

発光モジュール４０は、基板４１と、基板４１の表面に設けられた発光部４２とを有する。基板４１は、矩形状の平板で構成されている。基板４１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、セラミック基板により構成される。

発光部４２は、丸型形状に形成されている。基板４１の表面には、一対の電極部４４が配置されている。発光部４２と電極部４４とは、配線部４３によって電気的に接続されている。そして、導電部材４５から電極部４４及び配線部４３を介して、発光部４２が発光するための電力が供給される。

第２絶縁部材３０は、第２本体部３１を有する。第２本体部３１は、厚み方向に貫通する開口部３２が設けられ、中央が開口する窓枠状に形成されている。第２本体部３１の開口部３２の周縁部は、発光モジュール４０の下面を支持する支持部３３を構成している。

第２本体部３１の左右の側壁には、係合爪３４が設けられている。第１絶縁部材２０と第２絶縁部材３０とは、係合孔２２に係合爪３４を係合させることで、仮組み立て状態とされる。第１絶縁部材２０と第２絶縁部材３０との間には、発光モジュール４０が挟まれた状態で保持されている。

ホルダ１５は、仮組み立て状態とした後で、基台５０に固定される。具体的に、基台５０には、図示しないネジ孔が形成されており、第１絶縁部材２０のボス部２４を基台５０にネジ止めすることで、ホルダ１５が基台５０に固定される。

基台５０は、長方形状の金属製の部材で構成されている。基台５０の上面には、第２絶縁部材３０の支持部３３が収容される収容凹部５１が形成されている。支持部３３が収容凹部５１に入り込むと、支持部３３に支持されていた発光モジュール４０が、基台５０の上面に載置される。つまり、基台５０における収容凹部５１で囲まれた部分が、支持部３３から離れるように発光モジュール４０を押し出す押出部５２を構成している。

基台５０と発光モジュール４０との間には、放熱グリス５３が塗布されている。基台５０は、発光モジュール４０の熱を拡散させるヒートシンクとして機能する。これにより、発光モジュール４０で生じる熱を効率良く放出することができる。

ところで、製品の最終組み立てを行う前段階である仮組み立て時から、板バネ状の導電部材４５を弾性変形させて発光モジュール４０に押圧させた状態とすると、仮組み立て後の保管中や輸送中に導電部材４５に負荷がかかり、導電部材４５の板バネ部４６が塑性変形するおそれがある。

そこで、本実施形態では、ホルダ１５及び基台５０の形状を工夫することで、導電部材４５の板バネ部４６のバネ性能が劣化するのを抑えるようにした。

具体的に、図４～図６に示すように、第１絶縁部材２０と第２絶縁部材３０との間に保持される発光モジュール４０が、第１位置（図４参照）と、第２位置（図６参照）との間で移動可能となっている。

第１位置は、第２絶縁部材３０の支持部３３に発光モジュール４０が当接する位置である。第２位置は、導電部材４５の板バネ部４６の付勢力に抗して、発光モジュール４０が第２絶縁部材３０の支持部３３から離れる位置である。

図４に示すように、第１位置では、板バネ部４６の接点部４６ａが、発光モジュール４０の電極部４４に接触している。これにより、発光モジュール４０の電極部４４と導電部材４５の接点部４６ａとの間に埃や水分などが入り込んで電極部４４に汚れや腐食が発生するのを抑えることができる。なお、第１位置では、板バネ部４６の接点部４６ａと発光モジュール４０の電極部４４との間に隙間を設けるようにしてもよい。

ここで、発光モジュール４０が第１位置にあるときには、板バネ部４６がほとんど弾性変形していない。そのため、仮組み立て後の保管中や輸送中に板バネ部４６に負荷がかかっても、板バネ部４６の弾性領域内での変形に留まり、塑性変形し難くなっている。

また、第１位置では、第１絶縁部材２０の絶縁バネ２５と発光モジュール４０との間に隙間が設けられている。つまり、仮組み立て時には、第１位置に配置される発光モジュール４０に対して、絶縁バネ２５の付勢力が加わらないようにしている。

図５に示すように、仮組み立て状態のホルダ１５を基台５０に載置すると、第２絶縁部材３０の開口部３２から基台５０の押出部５２が入り込む。押出部５２の上面には、放熱グリス５３が塗布されているので、発光モジュール４０の下面と押出部５２の上面との間で放熱グリス５３が放射状に拡がる。このとき、発光モジュール４０は、第１位置に配置されたままとなっている。

図５に示す状態では、ホルダ１５のボス部２４と基台５０との間には、隙間が設けられている。そこで、ネジ１６によって、第１絶縁部材２０のボス部２４を基台５０にネジ止めすることで、ホルダ１５を基台５０に固定する。

図６に示すように、ホルダ１５を基台５０に固定すると、基台５０の押出部５２によって、発光モジュール４０が板バネ部４６側に押し出される。これにより、発光モジュール４０は、板バネ部４６の付勢力に抗して、第２絶縁部材３０の支持部３３から離れた第２位置に移動する。

第２位置では、導電部材４５の板バネ部４６と絶縁バネ２５とが弾性変形して、発光モジュール４０を基台５０側に押圧している。これにより、導電部材４５の板バネ部４６の付勢力と絶縁バネ２５の付勢力とによって、発光モジュール４０と基台５０との間で放熱グリス５３を引き延ばすための押圧力を確保することができる。

また、絶縁バネ２５は、ホルダ１５を基台５０にネジ止めする際の締結力が、発光モジュール４０にダイレクトに伝わらないようにするための干渉部材としても機能する。

このように、本実施形態に係るホルダ１５では、仮組み立て時に、発光モジュール４０を第１位置に配置させることで、導電部材４５の板バネ部４６に負荷がかかるのを抑えることができる。

また、最終組み立て時に、発光モジュール４０を第２位置に配置させることで、導電部材４５の板バネ部４６のバネ性能の劣化を抑えつつ、発光モジュール４０と導電部材４５とを電気的に接続させることができる。

《その他の実施形態》
前記実施形態については、以下のような構成としてもよい。

本実施形態では、発光モジュール４０の発光部４２をＬＥＤで構成するようにしたが、例えば、半導体レーザ等の半導体発光素子、有機ＥＬ（Electro Luminescence）、無機ＥＬ等の発光素子で構成するようにしてもよい。

以上説明したように、本発明は、板バネ状の導電部材のバネ性能が劣化するのを抑えることができるという実用性の高い効果が得られることから、きわめて有用で産業上の利用可能性は高い。

１０ 照明器具
１５ ホルダ
２０ 第１絶縁部材
２５ 絶縁バネ
３０ 第２絶縁部材
３２ 開口部
４０ 発光モジュール
４５ 導電部材
５０ 基台
５２ 押出部

Claims (4)

1. 所定の厚みの発光モジュールを厚み方向に挟んで保持するための第１絶縁部材及び第２絶縁部材を備えたホルダであって、
   前記第１絶縁部材には、板バネ状の導電部材が設けられ、
   前記第２絶縁部材には、厚み方向に貫通する開口部が設けられ、
   前記発光モジュールを、前記第２絶縁部材における前記開口部の周縁部に当接させる第１位置と、前記導電部材の付勢力に抗して該開口部の周縁部から離れる第２位置との間で移動可能に保持するように構成され、
   前記第１位置に配置される前記発光モジュールと前記導電部材との間に隙間が設けられているホルダ。
2. 所定の厚みの発光モジュールを厚み方向に挟んで保持するための第１絶縁部材及び第２絶縁部材を備えたホルダであって、
   前記第１絶縁部材には、板バネ状の導電部材が設けられ、
   前記第２絶縁部材には、厚み方向に貫通する開口部が設けられ、
   前記発光モジュールを、前記第２絶縁部材における前記開口部の周縁部に当接させる第１位置と、前記導電部材の付勢力に抗して該開口部の周縁部から離れる第２位置との間で移動可能に保持するように構成され、
   前記第１絶縁部材には、絶縁バネが設けられ、
   前記絶縁バネは、前記第１位置に配置される前記発光モジュールとの間に隙間が設けられる一方、前記第２位置に配置される該発光モジュールを厚み方向に押圧するホルダ。
3. 請求項２において、
   前記第１位置に配置される前記発光モジュールと前記導電部材とが接触しているホルダ。
4. 請求項１乃至３のうち何れか１つに記載のホルダと、
   前記ホルダに保持された発光モジュールと、
   前記ホルダを固定する基台とを備え、
   前記基台には、前記開口部に入り込んで前記発光モジュールを前記導電部材側に押し出して、該発光モジュールを前記第２位置に移動させる押出部が設けられている照明器具。

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