JP7338429B2 - 照明器具 - Google Patents

Description

本発明は、ヒートシンクを備えた照明器具に関するものである。

従来から、照明器具において、光源からの熱を放熱する為にヒートシンクが用いられているものがある。

例えば、照明器具は、板状の金属板であるベース部と、板状の金属板を折り曲げて形成された放熱フィンとを結合させて形成されたヒートシンクを用いているものがある。（例えば、特許文献１参照）

特開２０１５－１６２３４２号公報

しかしながら、この照明器具の放熱フィンは、一方側がベース部に固定されているが、他方側は固定されてない。その為、外部からの振動などの力が照明器具に負荷された場合に、一方側を軸として他方側が回転するよう動いてしまい、放熱フィンが損傷するおそれがある。

そこで、本発明は、上記のような課題を解決する為になされたもので、放熱フィンの損傷を抑制した照明器具を提供することを目的とする。

本発明の照明器具は、発光素子が基板に実装された発光基板と、前記発光基板が取り付
けられるベース部、前記ベース部から突設するフィン部を有するヒートシンクと、前記フ
ィン部の突設側端部と対向するよう配設される天板部と、前記フィン部と前記天板部とに
挟まれて保持されているフィン保護部と、前記天板部と前記ベース部とを連結する接続部と、を備え、前記天板部は、前記フィン保護部を押圧するように前記接続部に固定されているものである。

本発明の照明器具は、放熱フィンの損傷を抑制できるものである。

実施の形態１における照明器具の斜視図である。 実施の形態１における照明器具の分解斜視図である。 実施の形態１におけるヒートシンクの分解斜視図である。 実施の形態１における放熱フィンの斜視図である。 実施の形態１における照明器具にＡ－Ａ断面図である。

実施の形態１．
本発明は、放熱フィンの損傷を抑制した照明器具に関するものである。
以下、本発明に係る実施の形態として、天井等の被取付部に取り付けられる照明器具１について説明する。
なお、以下の説明において方向を表す用語を適宜用いるが、これは説明のためのものであって、これらの用語は照明器具を限定するものではない。方向を表す用語としては、例えば、「上」、「下」、「右」、「左」、「前」または「後」等が挙げられる。また、以下に説明する各図において、Ｚ軸は上下方向を示し、Ｘ軸は、左右方向すなわち横方向を示し、Ｙ軸は、前後方向すなわち奥行方向を示す。Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は、直交しており、Ｘ軸と、Ｙ軸とは水平方向であり、Ｚ軸は垂直方向である。

図１から図５を用いて照明器具１の各部の構成を説明する。
図１は、照明器具１の斜視図である。図２は、図１に示す照明器具１の分解斜視図である。図３は、図２に示すヒートシンク１３０の分解斜視図である。図４の（ａ）は、図３に示す放熱フィン１３２の斜視図である。図４の（ｂ）は、図４の（ａ）に示す放熱フィン１３２の一方のフィン部１３２２を削除した参考斜視図である。図５は図１に示す照明器具１のＡ－Ａ断面図である。

照明器具１は、被取付部に取り付けられるアーム１０と、アーム１０に抱えられるように保持される光源ユニット１００を備えている。

アーム１０は、光源ユニット１００と連結し、光源ユニット１００を被取付部に固定するものである。アーム１０は、横方向Ｘにおいて、光源ユニット１００を挟持するように配設される。
アーム１０は、被取付部に固定されるアーム固定部１１と、光源ユニットと連結するアーム主部１２と、光源ユニット１００を下方向Ｚ２側で保持するアーム突設部１３を有しており、鉄やステンレスなどの強度の強い金属部材で形成されている。

アーム固定部１１には、被取付部に吊りボルトなど固定具で固定するための取付穴１４が形成されている。
アーム主部１２は、ネジなどの固定手段により光源ユニット１００と連結する。アーム主部１２は、上下方向Ｚにおいて、光源ユニット１００の長さより長く形成されており、光源ユニット１００の上下方向Ｚの全長に亘り当接し保持している。
よって、光源ユニット１００に振動など外部から負荷が係った際に、光源ユニット１００は、上下方向Ｚで負荷を分散することができ、光源ユニット１００が負荷から受ける影響を抑制することができる。
アーム突設部１３は、アーム主部１２の下方向Ｚ２側より横方向Ｘに突設しており、光源ユニット１００を下方向Ｚ２側より抱えるように保持する。アーム１０はアーム突設部１３を有していることで、仮にアーム主部１２と光源ユニット１００を連結させる固定手段が外れても、光源ユニット１００を下方向Ｚ２側で支え落下を抑制することができる。

光源ユニット１００は、光源部１１０と、カバー部１２０と、ヒートシンク１３０と、連結部１４０と、第二の柱部１５０と、補強部１６０、フィン保護部１７０と、天板部１８０と、電源部１９０とを備えている。

光源部１１０は、複数の発光素子１１１１が光源として基板１１１２に実装された発光基板１１１と、発光基板１１１に覆うように取り付けられ、発光素子１１１からの光を所定の配光に制御するレンズ部１１２とを備えている。

カバー部１２０は、透過性を有する材料で形成され、光源部１１０を保護するものである。
カバー部１２０は、光源部１１０を覆うようにヒートシンク１３０に取り付けられるカバー１２１と、カバー１２１とヒートシンク１３０の間に挟まれるカバーパッキン１２２を備えている。
カバー１２１は、一面が開口した箱形状の主カバー１２１１と、主カバー１２１１の開口の縁から突設するように設けられたカバー鍔部１２１２を有している。
カバーパッキン１２２は中央が開口しており、カバー鍔部１２１２とヒートシンク１３０の間に押圧されるように設けられている。

ヒートシンク１３０は、光源部１１０が取り付けられるものである。ヒートシンク１３０は、光源部１１０が発光する際に発生する熱が伝熱され、伝熱された熱を放熱するものである。
ヒートシンク１３０は、ベース部１３１と、フィン部１３２とを有している。ヒートシンク１３０は、ベース部１３１、フィン部１３２が板状の金属部材を加工して形成されている。金属部材は、例えば、鉄、ステンレス、アルミニウムであるが、アルミニウムを用いることで鉄、ステンレスより軽くすることができ、放熱性を高めることができる。

ベース部１３１は、光源部１１０が取り付けられている。ベース部１３１は、板状の金属部材を矩形状に形成したものである。
ベース部１３１は、板状の一方の面が光源部１１０を保持する光源取付部１３１１である。光源取付部１３１１は、基板１１１２の発光素子１１１１が実装されてない一面が当接するよう取り付けられている。
また、ベース部１３１は、板状の他方の面であり、ベース部１３１の光源取付部１２１１と反対側の面が、放熱フィン１３２が取り付けられるフィン取付部１３１２である。

放熱フィン１３２は、ベース部１３１を介して光源部１１０の熱が伝熱され、伝熱された光源部１１０からの熱を放熱するものである。
放熱フィン１３２は、ベース部１３１のフィン取付部１３１２に複数配設されており、ベース部１３１を介して光源部１１０と対向するように設けられている。複数の放熱フィン１３２は、ベース部１３１に互い間隔を設けて放射状に配設されている。

放熱フィン１３２は、板状の金属部材を折り曲げて形成したものであり、フィン取付面１３１２に固定されるフィン固定部１３２１と、フィン固定部１３２１から立設するように設けられたフィン部１３２２を備えている。
フィン固定部１３２１は、台形形状をしており、ネジやかしめ加工などの固定手段によりフィン取付部１３１２に固定されている。
フィン部１３２２は、フィン固定部１３２１の対向する側辺それぞれより、フィン固定部１３２１に対して略垂直となる上方向Ｚ１側へ突設するように設けられている。フィン部１２２２は、略矩形状に形成されており、フィン固定部１３２１と反対側の側辺であるフィン先端部１３２３が天板１５０と対向するように設けられている。
放熱フィン１３２は、フィン固定部１３２１がフィン取り付け部１３１２に固定された状態において、フィン部１３１がベース部１３１より突設するように配設されている。
なお、放熱フィン１３２は、本実施の形態ではコ字状に曲げた板金としているが、Ｌ字状に曲げた板金でもよい。

連結部１４０は、光源ユニット１００の剛性部材であり、ヒートシンク１３０を保持するものである。連結部１４０は、横方向Ｘにおいてヒートシンク１３０の対向する側面に対に配設される。連結部１４０は、アーム１０が取り付けられる。
連結部１４０は、連結主部１４１と、天板側突設部１４２と、ベース側突設部１４３を有している。鉄やステンレスなどの強度の強い金属部材で形成されている。

連結主部１４１は、矩形の板形状であり、連結開口１４１１と、柱部１４１２とを備えている。
連結開口１４１１は、放熱フィン１３２の放熱を遮らないように設けられており、ヒートシンク１３０への空気の出入りを遮らないように設けられている。
柱部１４１２には、アーム１０とネジ等の固定手段で連結するための連結穴１４１２１が設けられている。

天板側突設部１４２は、連結主部１４１の上方向Ｚ１側の側辺から横方向Ｘに向かって突設するように設けられている。
天板側突設部１４２は、上方向Ｚ１側から天板部１８０が載置されるものであり、ネジなどの固定手段により天板部１８０が固定される。
連結部１４０は、ヒートシンク１３０が取り付けられた状態において、ベース部１３１から天板側突設部１４２までの長さＬ１（図５に表示）がベース部１３１からフィン先端部１３２３までの長さＬ２（図５に表示）と同じになるように形成されている。

ベース側突設部１４３は、連結主部１３１の下方向Ｚ２側の側辺から水平方向Ｘに向かって突設するように設けられている。
ベース側突設部１４３は、カバー部１２０のカバー鍔部１２１２を下方向Ｚ２側から覆うように設けられ、カバー部１６０を保持する。
ベース側突設部１４３は、ネジなどの固定手段により、カバー部１３０のカバー鍔部１２１２を介してベース部１３１と連結され、ヒートシンク１３０は連結部１４０に保持される。

第二の柱部１５０は、奥行方向Ｙにおいて、ヒートシンク１３０と天板部１８０を接続させるものである。第二の柱部１５０は、ベース部１３１と天板部１８０の間に配設されており、奥行方向Ｙにおける光源ユニット１００が外部からの振動などの負荷の影響を受けるのを軽減することができる。
第二の柱部１５０は、柱主部１５１と、第二の天板側突設部１５２と、第二のベース側突設部１５３を有しており、鉄やステンレスなどの強度の強い金属部材で形成されている。
第二の天板側突設部１５２は、柱主部１５１の上方向Ｚ１側の側辺から奥行方向Ｙに向かって突設するように設けられている。第二の天板側突設部１５２は、上方向Ｚ１側から天板部１８０が載置されるものであり、ネジなどの固定手段により天板部１８０が固定される。
第二のベース側突設部１５３は、柱主部１５１の下方向Ｚ２側の側辺から奥行方向Ｙに向かって突設するように設けられている。第二のベース側突設部１５３は、ネジなどの固定手段によりベース部１３１に固定される。
第二の柱部１５０は、取り付けられた状態において、ベース部１３１から第二の天板側突設部１５２までの長さＬ３（図２に表示）がベース部１３１からフィン先端部１３２３までの長さＬ２（図５に表示）と同じになるように形成されている。

補強部１６０は、断面がコの字形状をしており、ヒートシンク１３０のベース部１３１の側辺を覆うように取り付けられている。補強部１６０は、奥行方向Ｙにおいてヒートシンク１３０の対向する両側に配設される。
補強部１６０は、カバー鍔部１２１２とカバーパッキン１２２とベース部１３１を挟み込むようにベース部１３１に取り付けられている。補強部１６０は、ネジなどの固定手段でベース部１３１にカバー部１２０と一緒に固定される。
補強部１６０は、先端に傾斜部１４３を有しており、挿し込みやすくなっている。
ベース部１３１に補強部１６０が取り付けられることで、ベース部１３１の剛性が向上し、ヒートシンク１３０の剛性も向上する。補強部１６０は、梁のような機能及び効果があり、たわみを抑制する。

フィン保護部１７０は、弾性力を有する部材で形成されており、フィン先端部１３２３の移動を抑制するものである。フィン保護部１７０は、上方向Ｚ１側からベース複数の放熱フィン１３２を覆うように配置され、フィン先端部１３２３と天板１８０の間に挟まれ保持されている。
フィン保護部１７０を形成する、弾性力を有する部材は、例えば、発泡シリコンなどである。

天板部１８０は、板状の金属部材をベース部１３１と同じ形状になるように形成したものであり、上方向Ｚ１側からフィン保護部１７０を押圧するように連結部１３０に固定されている。天板部１８０は、放熱フィン１３２と対向する面と反対側の面に、電源部１９０が固定さている。

天板部１８０は、連結部１４０の天板側突設部１４２に上方向Ｚ１側から載置されて固定されている。このとき、ベース部１３１から天板側突設部１４２までの長さＬ１（図５に表示）とベース部１３１からフィン先端部１３２３までの長さＬ２（図５に表示）が同じになるように形成されていることで、天板部１８０はフィン保護部１７０をフィン先端部１３２３側に押圧する。よって、天板部１８０は、フィン保護部１７０をフィン先端部１２２３との間で挟持することができる。
また、天板部１８０は、第二の柱部１５０にもネジなどの固定手段により固定されており、横方向Ｘにおける左右、および奥行方向Ｙにおける前後の四点にて固定手段により固定されている。よって、天板部１８０は、均等にフィン保護部１７０を押圧することができる。なお、連結部１４０および第二の柱部１５０は、天板部１８０をヒートシンク１３０に固定する為の接続部である。

電源部１９０は、外部から電力が供給され発光基板１１１に点灯するための電力を供給するものである。
電源部１９０は、外部から電力を発光基板１１１が点灯するための電力に変換する点灯回路部１９１と、点灯回路部１９１と発光基板１１１とに接続し、発光基板１１１へ電力を供給するハーネス１９２と、点灯回路部１９１を覆うように天板部１８０に取り付けられるケース部１９３とを備えている。点灯回路部１９１は、回路部品が実装された電源基板１９４を有している。ハーネス１９２は複数の放熱フィン１３２の間に配設されている。

次に、フィン保護部１７０の効果を説明する。
フィン保護部１７０は、天板部１８０に押圧されることで、放熱フィン１３２のフィン先端部１３２３を押圧するように保持する。
仮に、フィン先端部１３２３が保持されない状態であれば、照明器具１に外部からの振動などの負荷がかかった際に、フィン部１３２２はフィン固定部１３２１側を軸にフィン先端部１３２３が回転するように動いてしまう。フィン部１３２２は、フィン先端部１３２３の回動に伴い変形してしまい、破損してしまうおそれがあった。また、フィン先端部１３２３がハーネス１９２と接触して、ハーネス１９２が損傷するおそれがあった。
しかし、フィン保護部１７０でフィン先端部１３２３を押圧するよう保持することで、フィン先端部１３２３の可動を抑制して、フィン部１３２２の損傷を抑制することができた。また、フィン先端部１３２３の可動を抑制することで、ハーネス１９２と接触することを抑制することができ、ハーネス１９２が損傷するのを抑制することができる。

本実施の形態の照明器具１は、発光基板１１と、ヒートシンク１３０と、フィン保護部１７０と、天板部１８０とを備えおり、ヒートシンク１３０は発光基板１１１が取り付けられるベース部１３１と、このベース部１３１から突設するフィン部１３２２を有しているものである。そして、この照明器具１は、フィン保護部１７０が天板部１８０とフィン部１３２が突設する側の端部に挟まれて保持されている。
よって、フィン部１３２は、一方の端部をベース部１３１に固定され、他方の端部をフィン保護部１７０および天板部１８０に保持されており、照明器具１に振動など外部など負荷がかかったとしても、フィン先端部１３２３側の移動を抑制することができる。また、フィン先端部１３２３の移動を抑制することができることで、移動に伴う変形によるフィン部１３２２への負荷を抑制し、放熱フィン１３２の損傷を抑制することができる。また、フィン保護部１７０は、挟持すれば良いので設置の為のネジの増加を抑制することができ、取り付け作業を容易にすることができる。

また、本実施の形態の照明器具１は、天板部１８０をベース部１３１に固定する為の接続部を有しており、天板部１８０はフィン保護部１７０を押圧するように接続部に固定されている。よって、フィン部１３２２をより強固に保持することができ、フィン先端部１３２３の移動をより抑制することができる。

また、本実施の形態の照明器具１は、フィン保護部１７０が弾性力を有している。よって、複数の放熱フィン１３２が板金を加工した際にフィン部１３２２の長さＬ１に違いが発生していても、フィン保護部１７０は弾性変形して押圧するができ、フィン先端部１３２３を保持することができる。
また、フィン保護部１７０の弾性力を利用して、フィン先端部１３２３に係る負荷を吸収するようにしても良い。

なお、本実施の形態では、天板部１８０と連結部１４０および第二の柱部１５０をそれぞれ別々の構成になる説明を行ったが、フィン保護部１７０を放熱フィン１３２に押圧できるのであれば、天板部１８０、連結部１４０と第二の柱部１５０のいずれか２つ以上を一体にしても良い。

また、本実施の形態では、放熱フィン１３２はベース部１３１に放射状に配設されたヒートシンク１３０の構成を説明したが、ベース部１３１からフィン部１３２２が突設されていれば良く、放熱フィン１３２を横方向Ｘおよび奥行方向Ｙに併設させた構成でも良い。

また、本実施の形態では、連結部１４０と第二の柱部１５０をそれぞれ対に設け、四点で天板部１８０を固定する構成を説明したが、フィン保護部１７０を天板部１８０で押圧できる構成であれば、二点でも良く、三点でも良い。また、中心側一点で固定しても良い。

また、本実施の形態では、一つのフィン保護部１７０が複数のフィン先端部１３２３を覆う形状を説明したが、複数のフィン先端部１３２３それぞれ個別にフィン保護部を設けるようにしても良い。また、フィン保護部１７０は、フィン部１３２２の側辺全直を覆わなくても良く、一部を覆うようにしても良い。

また、本実施の形態では、照明器具１は天井などの被取付部に取り付けられる形態について説明を行ったが、クレーンなどに取り付けられる照明器具に用いても良く、被取付に設けられた開口に埋め込まれるように取り付けられる照明器具に用いても良い。

１ 照明器具、１０ アーム、１１ アーム固定部、１２ アーム主部、１３ アーム突設部、１４ 取付孔、１００ 光源ユニット、１１０ 光源部、１１１ 発光基板、１１１１ 発光素子、１１１２ 基板、１１２ レンズ部、１２０ カバー部、１２１ カバー、１２１１ 主カバー、１２１２ カバー鍔部、１２２ カバーパッキン、１３０ ヒートシンク、１３１ ベース部、１３１１ 光源取付部、１３１２ フィン取付部、１３２ 放熱フィン、１３２１ フィン固定部、１３２２ フィン部、１３２３ フィン先端部、１４０ 連結部、１４１ 連結主部、１４１１ 連結開口、１４１２ 柱部、１４１２１ 連結穴、１４２ 天板突設部、１４３ ベース側突設部、１５０ 第二の柱部、１５１ 柱主部、１５２ 第二の天板側突設部、１５３ 第二のベース側突設部、１６０ 補強部、１７０ フィン保護部、１８０ 天板部、１９０ 電源部、１９１ 点灯回路、１９２ ハーネス、１９３ ケース部、１９４ 電気基板。

Claims (3)

1. 発光素子が基板に実装された発光基板と、
   前記発光基板が取り付けられるベース部、前記ベース部から突設するフィン部を有するヒートシンクと、
   前記フィン部の突設側端部と対向するよう配設される天板部と、
   前記フィン部と前記天板部とに挟まれて保持されているフィン保護部と、
   前記天板部と前記ベース部とを連結する接続部と、
   を備え、
   前記天板部は、前記フィン保護部を押圧するように前記接続部に固定されている照明器具。
2. 前記接続部は、前記ベース部からの長さが、前記フィン部の前記ベース部から突設する長さと同じになるように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の照明器具。
3. 前記フィン保護部は弾性力を有していることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれか一項に記載の照明器具。