JP2016207366A - Ｌｅｄ照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＬＥＤ基板の電線の配置を容易にするＬＥＤ照明装置を提供する。【解決手段】ＬＥＤ照明装置は、ＬＥＤ素子１０が配置されるＬＥＤ基板１と、ＬＥＤ基板１を取り付ける基板取付面２０を有する基台２と、を有する。基台２は、外部に起立する放熱フィン２１が一体に形成され、ＬＥＤ基板１の熱を基板取付面２０で受けて放熱フィン２１を介して外部に放出する。ＬＥＤ基板１は、基板取付面２０よりも小さく形成されている。基板取付面２０は、ＬＥＤ基板１を取り付けた状態において、ＬＥＤ基板１が載置される第１領域Ａｒ１と、第１領域Ａｒ１の外側にて残余となる第２領域Ａｒ２と、を有する。第１領域Ａｒ１と第２領域Ａｒ２とが面一に形成されている。【選択図】図５

Description

本開示は、ＬＥＤ照明装置に関する。

近年、環境意識の高まりから、省電力化に優れたＬＥＤ（Light Emitting Diode；発光ダイオード）素子を光源に使用したＬＥＤ照明装置が普及している。ＬＥＤ照明装置の一種として、天井に埋め込み設置されるＬＥＤダウンライトが知られている。

例えば、特許文献１には、ＬＥＤ素子が配置されるＬＥＤ基板と、ＬＥＤ基板を取り付ける基板取付面を有する基台と、を備えるダウンライトが開示されている。基台は、外部に起立する放熱フィンが一体に形成され、ＬＥＤ基板の熱を放熱する放熱部材を構成している。

特開２０１４−１５７８４４号公報

上記のように、放熱フィンが一体に形成された基台は、基台の端面に凹部又は環状壁を設け、凹部の底面又は環状壁で囲まれた領域を基板の載置面とし、凹部又は環状壁を利用して基板を位置決めする構成が多い。例えば、特許文献１の図４に示すように、基板の形状に対応して環状壁（１３ａ）を形成することによって基板を位置決めしている。

しかしながら、上記構成では、載置面の周囲は、載置面よりも高くなるので、基板に電力を供給する電線を基板の外側に配線するためには、載置面の周囲の高い部分を乗り越えさせなければならず、配線の自由度を阻害する場合があり、さらなる電線の配線のしやすさが求められる。

また、特許文献１では、基板を大きく切り欠くと共に、載置面に貫通孔を形成して、配線を行っている。しかし、大光量になれば、電線が太くなると共にＬＥＤ素子の配置数が増大するので、特許文献１の構造では、限られた載置面がＬＥＤ素子と電線との取り合いになり、電線の配置の自由度に自ずと限界が生じる。

本開示は、このような課題に着目してなされたものであって、その目的は、ＬＥＤ基板の電線の配置を容易にするＬＥＤ照明装置を提供することである。

本開示は、上記目的を達成するために、次のような手段を講じている。

すなわち、本開示のＬＥＤ照明装置は、ＬＥＤ素子が配置されるＬＥＤ基板と、前記ＬＥＤ基板を取り付ける基板取付面を有する基台と、を備え、前記基台は、外部に起立する放熱フィンが一体に形成され、前記ＬＥＤ基板の熱を前記基板取付面で受けて前記放熱フィンを介して外部に放出し、前記ＬＥＤ基板は、前記基板取付面よりも小さく形成されており、前記基板取付面は、前記ＬＥＤ基板を取り付けた状態において、前記ＬＥＤ基板が載置される第１領域と、前記第１領域の外側にて残余となる第２領域と、を有し、前記第１領域と前記第２領域とが面一になる。

このように、ＬＥＤ基板を取り付けた基板取付面において、ＬＥＤ基板が載置される第１領域と、その外側にて残余となる第２領域とが面一であるので、第１領域にあるＬＥＤ基板から外側の第２領域に電線を配線する際に、第２領域に障害がなく、電線の配置が容易となる。

本実施形態のＬＥＤ照明装置を示す斜視図。 ＬＥＤ照明装置を示す斜視図。 ＬＥＤ照明装置を構成する各部材を示す分解斜視図。 ＬＥＤ照明装置の縦断面図。 基台に対するＬＥＤ基板の取り付け位置を示す底面図。 基台と電線固定部材との関係を示す斜視図。

以下、本開示の一実施形態の照明装置について、図面を用いて説明する。

［基本構成］
図１〜４に示すように、ＬＥＤ照明装置は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode；発光ダイオード）を用いたＬＥＤ素子１０が実装される基板１と、基板１が取り付けられる基台２と、基板１を覆う透光性カバー３と、透光性カバー３を通過した光を反射させる反射部材４と、基台２を支持する外筒５と、天井材の埋め込み孔に固定するための複数の固定バネ６と、を有する。ＬＥＤ照明装置は、図１及び図２に示すように、各部１〜５を組み付けた状態で全体として円柱状部と円筒状部を同軸に結合したような形状をなし、円筒状部が下方Ｘ２に開口するように天井材の埋め込み孔に埋め込まれ、円筒状部から光を照射する。なお、本明細書において理解を容易にするために、上方Ｘ１、下方Ｘ２は、天井材への設置状態での方向を意味する。

外筒５は、図１〜４に示すように、筒状の外筒本体５０と、外筒本体５０の下端に設けられ、天井材への設置状態で化粧枠となる化粧フランジ部５１と、を有する。本実施形態では、外筒５は、樹脂で形成されているが、金属などの任意の部材で形成してもよい。

複数の固定バネ６は、金属で形成されており、図１及び図２に示すように、外筒本体５０の外周面に軸回りに放射状に取り付けられている。本実施形態では、固定バネ６は４つ形成されているが、数は適宜変更可能であり、好ましくは３つ以上あればよい。固定バネ６は、外力を受けていない自然状態で外筒本体５０から径方向外側に延びている。設置前に、固定バネ６は、上方を向くように根本から曲げられ、天井材の埋め込み孔に外筒５と共に挿入される。ＬＥＤ照明装置が埋め込み孔の奥に進むにつれて、固定バネ６は蓄積した弾性反発力によって天井材の裏側にて径方向外側に開き、天井材に係わり合ってＬＥＤ照明装置を支持する。

基台２は、図３及び図４に示すように、ＬＥＤ基板１を取り付けるための基板取付面２０を有する円形板状部位を有し、円形板状部位から軸方向に沿って起立する複数の放熱フィン２１が形成されている。基台２は、放熱フィン２１を含め全体として円柱状に形成されている。基台２の一端面全体が基板取付面２０に設定されている。基台２は、ネジなどの締着具ｖによって外筒５の上端部に固定される。基台２は、熱伝導性を有する金属で形成され、外部に起立する放熱フィン２１が一体に形成されている。これにより、基台２は、ＬＥＤ基板１の熱を基板取付面２０で受けて放熱フィン２１を介して外部に放出する放熱部材としての役割を兼ねている。本実施形態では、基台２は、冷間鍛造によって形成されるが、これに限定されず、例えばダイキャストで製造されていてもよい。基台２は、アルミで構成されているが、熱伝導性を有する材料であれば、アルミに限定されない。

ＬＥＤ基板１は、絶縁性材料で形成され、図３〜５に示すように、複数のＬＥＤ素子１０が表面に実装されている。また、ＬＥＤ基板１の表面には、ＬＥＤ素子１０に電力を供給する電線Ｋが接続されている。電線Ｋは、ＬＥＤ照明装置の外に設けられた電源回路部（天井材の裏に設置される）から電力を受ける。本実施形態において、ＬＥＤ基板１は円形の板状をなしているが、これに限定されない。例えば、楕円状や矩形状でもよい。複数のＬＥＤ素子１０が格子状に配列されているが、これに限定されない。基板１の形状、ＬＥＤ素子１０の配列は適宜変更可能である。ＬＥＤ基板１は、基台２に対してネジなどの締着具ｖで取り付けられており、基板取付面２０に直接的又は間接的に密着し、基台２に熱を伝熱する。本実施形態では、ＬＥＤ基板１と基板取付面２０との間に、スクリーン印刷した伝熱グリス（熱伝導材）が塗布されているが、これに限定されない。例えば、両者の間に何も介在させずに直接密着させてもよく、また、伝熱シートを介在させてもよい。

図３及び図４に示すように、透光性カバー３（図３参照）は、樹脂で形成され、ＬＥＤ素子１０からの光を拡散させつつ透過させる。透光性カバー３は、ネジなどの締着具によってＬＥＤ基板１と共に基台２に取り付けられる。

反射部材４は、入口４０及び出口４１を有する筒状をなし、内周面が反射面４２に設定されている。反射部材４は、外筒５の内側に挿入され、ＬＥＤ基板１に接することなく外筒５にネジなどの締着具ｖによって固定される。反射部材４は、透光性カバー３を通過して入口４０に入った光が出口４１から出るまでの間に反射面４２により反射させる。本実施形態において、反射部材４は、樹脂で形成されているが、これに限定されず、金属で形成してもよい。

電線Ｋを介してＬＥＤ基板１に電力が供給されると、ＬＥＤ素子１０が発光する。ＬＥＤ素子１０からの光は、透光性カバー３を通過しつつ拡散され、反射部材４の入口４０に入る。反射部材４の入口４０に入った光は、一部が反射面４２で反射されながら出口４１から所望の照明対象エリアに向けて照射される。

［詳細な構成］
上記ＬＥＤ照明装置の基本構成に対し、本実施形態では更に以下の構成を有する。

図５及び図３に示すように、ＬＥＤ基板１は、基台２の一端面である基板取付面２０より小さく形成されている。基板取付面２０は、ＬＥＤ基板１を取り付けた状態において、ＬＥＤ基板１が載置される第１領域Ａｒ１と、第１領域Ａｒ１の外側にて残余となる第２領域Ａｒ２と、を有する。第１領域Ａｒ１と第２領域Ａｒ２とは面一に形成される。

ＬＥＤ基板１の縁部および第２領域Ａｒ２には、ＬＥＤ基板１を位置合わせするための位置合わせ部１１、２２が設けられている。ＬＥＤ基板１に設けられる位置合わせ部１１は、縁に形成された切り欠き１１であり、第２領域Ａｒ２に設けられる位置合わせ部２２は、基台２の板状部位を貫通する貫通部２２である。本実施形態では、位置合わせ部１１、２２を、切り欠き１１及び貫通部２２としているが、これに限定されない。基板取付面２０が面一である限りにおいて適宜変更可能である。

ＬＥＤ基板１の縁部には、ネジｖを挿通するための切り欠き１２があり、この切り欠き１２をネジ頭が押圧する状態で基板取付面２０に形成されたネジ溝にネジｖが締着される。

ＬＥＤ基板１に電力を供給する電線Ｋは、切り欠き１１および貫通部２２を通って、ＬＥＤ基板１の表側から裏側に配線されている。運搬などによって電線Ｋが振られることが考えられるので、電線Ｋのうち応力が集中しやすい部位（例えば、ＬＥＤ基板１と電線Ｋとの接続箇所）に故障が生じるおそれがある。

そこで、電線Ｋを固定するために、図５及び図６に示すように、電線Ｋを挟む電線固定部材７を設けている。電線固定部材７は、貫通部２２に挿入された状態で電線Ｋを挟持する。電線固定部材７は、樹脂又はゴムで形成され、電線Ｋを挟み持つための括れ突起７ａを内周面に有する筒状をなしている。電線固定部材７は、二分割された部材同士を嵌め合わせることで筒状になる。電線固定部材７が挿入される貫通部２２は、基台２の板状部位の端外側に開放されており、電線固定部材７を外側から挿入可能である。電線固定部材７の外面及び貫通部２２の内面には、軸方向に直交する方向に沿って延びる溝７ｂ及び凸状２２ｂが形成されており、軸方向に沿った電線固定部材７の移動が規制されている。勿論、電線固定部材７が電線Ｋを挟む持つ構造であれば、筒状に限定されない。また、貫通部２２は、基台２の板状部位の端に切り欠き状に形成されているが、切り欠きではなく貫通孔としてもよい。

以上のように、本実施形態のＬＥＤ照明装置は、ＬＥＤ素子１０が配置されるＬＥＤ基板１と、ＬＥＤ基板１を取り付ける基板取付面２０を有する基台２と、を備え、基台２は、外部に起立する放熱フィン２１が一体に形成され、ＬＥＤ基板１の熱を基板取付面２０で受けて放熱フィン２１を介して外部に放出し、ＬＥＤ基板１は、基板取付面２０よりも小さく形成されており、基板取付面２０は、ＬＥＤ基板１を取り付けた状態において、ＬＥＤ基板１が載置される第１領域Ａｒ１と、第１領域Ａｒ１の外側にて残余となる第２領域Ａｒ２と、を有し、第１領域Ａｒ１と第２領域Ａｒ２とが面一になる。

このように、ＬＥＤ基板１を取り付けた基板取付面２０において、ＬＥＤ基板１が載置される第１領域Ａｒ１と、その外側にて残余となる第２領域Ａｒ２とが面一であるので、第１領域Ａｒ１にあるＬＥＤ基板１から外側の第２領域Ａｒ２に電線Ｋを配線する際に、第２領域Ａｒ２に障害がなく、電線Ｋの配置が容易となる。

本実施形態では、ＬＥＤ基板１および前記第２領域Ａｒ２には、位置合わせ部１１、２２が設けられている。

この構成によれば、基板取付面２０が凹部又は凸壁のない面一であっても、位置合わせ部１１、２２によってＬＥＤ基板１の位置合わせが可能となる。

本実施形態では、基台２は、一端面に基板取付面２０が設定される板状部位を有し、ＬＥＤ基板１に設けられる位置合わせ部１１は、縁に形成された切り欠き１１であり、第２領域Ａｒ２に設けられる位置合わせ部２２は、板状部位を貫通する貫通部２２であり、ＬＥＤ基板１に電力を供給する電線Ｋは、切り欠き１１及び貫通部２２を通って、ＬＥＤ基板１の表側から裏側に配線されている。

この構成によれば、ＬＥＤ基板１と基台２のそれぞれの位置合わせ部１１、２２を利用して、電線Ｋを配線しているので、小型化を追求するうえで好ましい。また、ＬＥＤ基板１と基台２と電線Ｋの位置合わせを同時にすることも可能となり、組み立て作業効率を向上させることも可能となる。

本実施形態では、電線Ｋを挟む電線固定部材７を備え、電線固定部材７は、貫通部２２に挿入された状態で電線Ｋを挟持する。

この構成によれば、電線固定部材７によって電線Ｋを基台２に固定するので、電線Ｋが振られることに起因する電線Ｋの故障を低減することが可能となる。

本実施形態では、貫通部２２は、基台２の板状部位の端外側に開放されている。

この構成によれば、電線固定部材７を、板状部位の端外側から内側へ向けて挿入でき、組み立て作業効率を向上させることが可能となる。

本実施形態では、ＬＥＤ基板１と第１領域Ａｒ１との間には、熱伝導材が塗布されている。

この構成によれば、放熱効率を向上させることが可能となる。それでいて、第１領域Ａｒ１及び第２領域Ａｒ２を含む基板取付面２０全体が面一なので、スクリーン印刷を利用でき、グリスなどの熱伝導材を塗布しやすくなる。

本実施形態では、基台２およびＬＥＤ基板１は、円形に形成されている。

この構成によれば、基台２とＬＥＤ基板１が円形であるので、両者が相似形であることで、第１領域Ａｒ１と第２領域Ａｒ２とを面一にすることで得られる効果が顕著となる。

本開示は上述した実施形態に何ら限定されるものではない。上記の各実施形態で採用している構造を他の任意の実施形態に採用することは可能である。各部の具体的な構成は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変更が可能である。

１…ＬＥＤ基板
１１…切り欠き（位置合わせ部）
２…基台
２０…基板取付面
２１…放熱フィン
２２…貫通部（位置合わせ部）
７…電線固定部材
Ａｒ１…第１領域
Ａｒ２…第２領域
Ｋ…電線

Claims (7)

1. ＬＥＤ素子が配置されるＬＥＤ基板と、前記ＬＥＤ基板を取り付ける基板取付面を有する基台と、を備え、
   前記基台は、外部に起立する放熱フィンが一体に形成され、前記ＬＥＤ基板の熱を前記基板取付面で受けて前記放熱フィンを介して外部に放出し、
   前記ＬＥＤ基板は、前記基板取付面よりも小さく形成されており、
   前記基板取付面は、前記ＬＥＤ基板を取り付けた状態において、前記ＬＥＤ基板が載置される第１領域と、前記第１領域の外側にて残余となる第２領域と、を有し、前記第１領域と前記第２領域とが面一になる、ＬＥＤ照明装置。
2. 前記ＬＥＤ基板の縁部および前記第２領域には、位置合わせ部が設けられている、請求項１に記載のＬＥＤ照明装置。
3. 前記基台は、一端面に前記基板取付面が設定される板状部位を有し、
   前記ＬＥＤ基板に設けられる前記位置合わせ部は、縁に形成された切り欠きであり、前記第２領域に設けられる前記位置合わせ部は、前記板状部位を貫通する貫通部であり、
   前記ＬＥＤ基板に電力を供給する電線は、前記切り欠き及び前記貫通部を通って、前記ＬＥＤ基板の表側から裏側に配線されている、請求項２に記載のＬＥＤ照明装置。
4. 前記電線を挟む電線固定部材を備え、
   前記電線固定部材は、前記貫通部に挿入された状態で前記電線を挟持する、請求項３に記載のＬＥＤ照明装置。
5. 前記貫通部は、前記板状部位の端外側に開放されている、請求項４に記載のＬＥＤ照明装置。
6. 前記ＬＥＤ基板と前記第１領域との間には、熱伝導材が塗布されている、請求項１〜５のいずれかに記載のＬＥＤ照明装置。
7. 前記基台および前記ＬＥＤ基板は、円形に形成されている、請求項１〜６のいずれかに記載のＬＥＤ照明装置。

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