JP2011228098A

JP2011228098A - 照明器具

Info

Publication number: JP2011228098A
Application number: JP2010096213A
Authority: JP
Inventors: Masaharu Yano; 正晴矢野
Original assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2010-04-19
Filing date: 2010-04-19
Publication date: 2011-11-10
Anticipated expiration: 2030-04-19
Also published as: JP5480703B2

Abstract

【課題】埋め込み方向の寸法を抑制できて、且つ、放熱性能を確保することが可能な照明器具を提供する。
【解決手段】ＬＥＤ基板２１と、金属材料から板状に形成されて下面にＬＥＤ基板２１が配設される取り付け板１と、取り付け板１における上面の一部に形成される放熱フィン６２と、前記取り付け板１の上面に前記放熱フィン６２と並設される金属製の基板ケース７２と、前記基板ケース７２に収納され、前記ＬＥＤ基板２１に点灯電力を供給する電源回路が形成された電源基板７１とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、照明器具に関するものである。

従来から、金属製の取り付け板と、ＬＥＤを有して取り付け板の下面に配設されるＬＥＤユニットと、取り付け板の上面に配設される電源ユニットと、取り付け板を収納するケースとを備えた埋め込み型の照明器具が提供されていた（例えば、特許文献１参照）。

ケースは、金属材料から下面が開口した矩形箱型に形成され、ＬＥＤユニットを下面から露出させた状態で取り付け板を収納し、下面を施工面から露出させた状態で当該施工面に形成される収納孔に埋め込まれる。また、ケース内において、取り付け板はケースに接触した状態で当該ケースに固定されている。

そして、ＬＥＤを点灯させた際に、ＬＥＤユニット及び電源ユニットから発生する熱は、主に取り付け板を介してケースから放熱される。

ここで、例えばＬＥＤの高輝度化等により、当該ＬＥＤに供給される電流を大きくなると、ＬＥＤユニット及び電源ユニットでの発熱量が大きくなり、ケースの放熱性能が不足するといった問題があった。

そこで、上記問題を解決する方法の一例として、ケースの上面に複数の放熱フィンを形成することで、ケースの放熱性能を向上させる方法がある。

特開２００６−１７２８９５号公報

しかしながら、ケースの上面に放熱フィンを設けた上記照明器具は、放熱フィンが形成された分だけ、上下方向の寸法が大きくなってしまうといった問題があった。

また、ＬＥＤユニット及び電源ユニットから発生する熱は、同一の経路（取り付け板及びケース）を伝達して放熱フィンから放熱される。ここで、ケースの厚みが薄い場合、当該ケースの放熱性能が不足するため、上記従来例における照明器具では、ＬＥＤユニット及び電源ユニットでの発熱量に応じてケースの厚みを厚くする必要があった。そのため、上記照明器具は、上下方向の寸法が更に大きくなってしまうといった問題があった。

本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、埋め込み方向の寸法を抑制できて、且つ、放熱性能を確保することが可能な照明器具を提供することにある。

上記課題を解決するために本発明の照明器具は、光源ユニットと、金属材料から板状に形成されて一面に前記光源ユニットが配設される取り付け板と、前記取り付け板における他面の一部に形成される放熱フィンと、前記取り付け板の他面に前記放熱フィンと並設される金属製の基板ケースと、前記基板ケースに収納され、前記光源ユニットに点灯電力を供給する電源回路が形成された電源基板とを備えることを特徴とする。

この照明器具において、前記基板ケースは、前記取り付け板上に実装される実装面と、当該実装面に対向する天面とを備え、前記電源基板は、前記天面上に配置されることが好ましい。

また、この照明器具において、前記基板ケースは、前記電源基板へ電源を供給するための給電コネクタに接続されるコネクタが設けられ、前記ケースと前記取り付け板とは、それぞれに設けられる係合部が互いに係合することで取り付け固定されることが好ましい。

また、この照明器具において、前記基板ケースは、前記取り付け板と前記放熱フィンとの少なくともいずれか一方にねじ固定されることが好ましい。

本発明では、埋め込み方向の寸法を抑制できて、且つ、放熱性能を確保することが可能な照明器具を提供することができるという効果がある。

本発明の実施形態における照明器具の視図を示す。同上における照明器具の分解斜視図を示す。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

（実施形態）
本実施形態の照明器具について図１、２を用いて説明を行う。以下、図１における上下左右方向を基準とし、上下左右方向に直交する方向を前後方向として説明を行う。

本実施形態の照明器具は、所謂埋め込み型の照明器具であって、取り付け板１と、光源ブロック２と、灯具本体３と、固定ばね４と、気密パッキン５と、放熱ブロック６と、電源ブロック７と、コネクタブロック８とを備える。

取り付け板１は、放熱性を有する、例えばアルミ等の金属材料から略円柱板状に形成され、下面に図示しない円柱状の凹部が形成されている。また、取り付け板１には、中心軸に沿って挿通孔１ａが形成されている。更に、取り付け板１は、上面の外周部分が複数箇所、軸方向に沿って切り欠かれて段部１１が形成され、当該段部１１には、上下方向に沿って挿通孔１１ａが形成されている。

光源ブロック２は、ＬＥＤが実装されたＬＥＤ基板（光源ユニット）２１と、当該ＬＥＤ基板２１を収納する反射板２２と、反射板２２に被着される透明板２３とから構成される。

ＬＥＤ基板２１は、下面に図示しないＬＥＤが実装されて配線パターンが形成された円板状に形成され、その中心に挿通孔２１ａが形成されている。

反射板２２は、白色材料から上面が開口した円筒状に形成され、底面の略中央からは開口へ向けて、内径部にねじ孔２２１ａが形成された円筒状の突部２２１が形成されている。また、反射板２２の底面からは、突部２２１の周囲を囲む円環状のリブ２２２が形成されている。

そして、ＬＥＤ基板２１のＬＥＤ実装面（下面）を反射板２２の底面に対向させた状態
で、反射板２２の突部２２１がＬＥＤ基板２１の挿通孔２１ａを挿通し、ＬＥＤ基板２１が、反射板２２のリブ２２２上に載置される。ここで、反射板２２の下面には、ＬＥＤ基板２１のＬＥＤと対向する箇所に挿通孔２２ａが形成されている。

続いて、ＬＥＤ基板２１が載置された反射板２２は、取り付け板１の下面に形成された凹部内に収納される。

そして、ねじ７８が、取り付け板１の挿通孔１ａを挿通して反射板２２における突部２２１のねじ孔２２１ａに嵌め合わされる。更に、ねじ７５が取り付け板１の上面周縁近傍に形成される複数の挿通孔１ｂを挿通して反射板２２の上端に形成されるねじ孔２２ｃに嵌め合わされることで反射板２２が取り付け板１にねじ留め固定される。つまり、ＬＥＤ基板２１は、取り付け板１の凹部底面と、反射板２２との間に収納されて、取り付け板１に近接する。

透明板２３は、透光性を有する材料から上面が開口した円筒状に形成されており、その周壁２３ａの内面が、反射板２２の下面の周縁に形成される段部２２ｂに嵌合して固定される。

灯具本体３は、アルミダイカストにより両端が開放した略円筒状に形成されて白色塗装が施されている、なお、灯具本体３は、白色樹脂から形成されていてもよい。そして、灯具本体３における内周面の上下方向の略中央からは、内周面に沿って突壁３１が形成され、外周面の下端には外方向へ突出するフランジ部３ｂが形成されている。ここで、灯具本体３は、突部３１よりも下側の内径部が、開口へ向かうに従って拡径されている。

また、灯具本体３の外周面には、軸方向に長い一対の突壁３２が、周方向において略等間隔に複数組（本実施形態では３組）形成されており、当該一対の突壁３２の下端側からは、互いに近づく方向へ延設部３３が各々形成されている。

また、灯具本体３の上端面において、取り付け板１の段部１１と対向する箇所には、軸方向に沿ってねじ孔３ａが形成されている。そして、灯具本体３の突壁３１の上面には、円環状のパッキン３１１が載置され、灯具本体３の上端が、取り付け板１における下面の周縁部に当接した際、パッキン３１１が、透明板２３の下面の周縁部に当接する。そして、取り付け板１の段部１１の挿通孔１１ａを挿通して灯具本体３のねじ孔３ａに嵌め込まれるねじ３３によって、灯具本体３が取り付け板１にねじ留め固定される。

固定ばね４は、略帯板状の金属板が折曲されることで略Ｌ字状に形成され、灯具本体３の一対の突壁３２間に挿し込まれる基部４１と、基部４１の下端が外側方向へ折曲されてなるばね部４２とから構成される。

基部４１は、先端部に基端側（下側）よりも幅広の拡幅部４１１が形成され、当該拡幅部４１１には下方が開放側となる略コの字状の孔部４１ａが形成されて、当該孔部４１ａ内には先端部が内側（灯具本体３側）へ折曲された位置決め片４１ｂが形成される。そして、拡幅部４１１が、一対の突壁３２間に差し込まれることで、固定ばね４は、一対の突壁３２及び灯具本体３の外周面及び延設部３３によって上下方向以外への移動が規制される。また、位置決め片４１ｂの先端が、灯具本体３における外周面の上端から上下方向の略中央付近まで形成された溝部３４の下端に当接することで、灯具本体３に対する固定ばね４の位置決めがなされると共に下方向への移動が規制される。そして、取り付け板１に灯具本体３が組みつけられることで、取り付け板１の下面に基部４１の上端が当接し、固定ばね４は、上方向への移動が規制される。

また、ばね部４２は、その基端側（基部４１側）が厚み方向に略Ｓ字状に湾曲して湾曲部４２ａが形成されて弾性を有している。

気密パッキン５は、略円環状に形成されてその内径部を灯倶本体３が挿通し、灯具本体３におけるフランジ部３ｂと、後述する施工面９との間に介装される。

ここで、本実施形態の照明器具を図示しない施工面に形成される収納孔内へ設置する際、まず、各固定ばね４のばね部４２を灯具本体３側へ撓ませる。そして、照明器具をばね部４２の先端側から収納孔へ挿し入れる。次に、収納孔内において、ばね部４２が開いて収納孔の内壁に弾接し、収納孔内に照明器具が固定される。

放熱ブロック６は、アルミニウム若しくは銅等の金属材料から形成され、取り付け板１における上面の略半分の領域（本実施形態では、上面の後ろ半分）に設けられている。なお、放熱フィン６は、取り付け板１と一体に形成されていてもよい。そして、放熱ブロック６は、略矩形板状に形成されて取り付け板１の上面を略二分するベース板６１と、ベース板６１の後面に複数形成される放熱フィン６２とから構成される。

ベース板６１は、その前面に上下方向に長い放熱リブ６１１が左右方向に複数並設されており、当該複数の放熱リブ６１１によって、ベース板６１の強度が高められる共に、表面積が増加し放熱性能が向上している。また、複数の放熱リブ６１１の内、左右方向の両端に位置する放熱リブ６１１Ａには、上端面から下方向へねじ孔６１１ａがそれぞれ形成されている。

また、ベース板６１の左右方向における各端部の下端には、上下方向が軸方向となる略矩形筒状の挿入孔部６３が形成されている。

電源ブロック７は、ＬＥＤ基板２１に点灯電力を供給するための電源回路が実装された電源基板７１と、当該電源基板７１を収納する基板ケース７２と、電源基板７１と基板ケース７２との間に介装される絶縁シート７３とから構成される。

電源基板７１は、下面に背の高い部品が実装されている。

基板ケース７２は、電源基板７１が配置されるケース本体７２１と、取り付け板１に固定されるケースカバー７２２とから略矩形箱型に形成される。

ケース本体７２１は、矩形状の天板７２１ａと、天板７２１ａの前端から下方へ延設される側板７２１ｂと、天板７２１ａの前後両端からそれぞれ下方へ延設されてなる側板７２１ｃとから構成される。そして、側板７２１ｃの後端部からは、下方へ向けて突片７２１ｅが形成されている。

突片７２１ｅは、上端から下端へ向かうに従って徐々に幅狭となっており下端側は幅が一定に形成されている。これにより、突片７２１ｅは、挿入孔部６３に挿抜される際に上端側が受ける応力に対しての強度が高められている。

そして、ケース本体７２１内には、当該ケース本体７２１の内面に沿って絶縁シート７３が設けられている。そして、電源基板７１の上面と絶縁シート７３との間には、図示しない熱伝導性樹脂が充填されている。つまり、電源基板７１の上面が全面に亘って天板７２１ａに、熱伝導性樹脂及び絶縁シート７３を介して面接触している。そして、ねじ７４が、電源基板７１の隅部に形成される挿通孔７１ａを挿通して天板７２１ａに形成されるねじ孔７２１ｄに嵌め込まれることで、電源基板７１が天板７２１ａにねじ留め固定され
る。

ケースカバー７２２は、略矩形状の底板７２２ａと、当該底板７２２ａの左右両端からそれぞれ上方へ延設されてなる側板７２２ｂとから略コの字状に形成されている。そして、ケースカバー７２２は、放熱ブロック６に隣接して取り付け板１上に配設される。

そして、底板７２２ａの略中央には、図示しない挿通孔が形成され、ねじ７９が当該挿通孔を挿通して取り付け板１の上面に形成されるねじ孔１ｃに嵌め合わされることで、ケースカバー７２２が取り付け板１に固定される。

そして、ケース本体７２１とケースカバー７２２とが、側板７２１ｃの外面に側板７２２ｂの内面が対向した状態で互いに嵌め合わされる。その際、ケース本体７２１の側板７２１ｂが、底板７２２ａの前端に形成される略矩形状の切り欠き部７２２ｃに挿し込まれる。

その際、ケース本体７２１に形成された突片７２１ｅは、放熱リブ６１１Ａ及びベース板６１に当接した状態で、放熱ブロック６に設けられた挿入孔部６３の内径部に挿通して嵌め込まれる。

更に、ケース本体７２１における天板７２１ａは、後側の各隅部近傍に挿通孔７２１ｆが形成されており、当該挿通孔７２１ｆを挿通して放熱リブ６１１Ａのねじ孔に嵌め合わされるねじ７６によって、ケース本体７２１が放熱ブロック６にねじ留め固定される。

コネクタブロック８は、ケース本体７２１の側板７２１ｂに配設されるコネクタ本体８１と、当該コネクタ本体８１に覆設されるコネクタカバー８２とから構成される。

コネクタ本体８１は、略直方体状に形成され、前面には図示しない給電コネクタ（電源電線）が接続される入力端子部が設けられ、右側面には出力端子部８１１が設けられている。また、コネクタ本体８１の後面からは、図示しない一対の位置決めピンがそれぞれ立設されている。また、コネクタ本体８１における左右側面の後端部には、先端部が拡幅されて後面側（基板ケース７２）側へ突出する一対の係合突起８１ａが各々形成されている。

そして、係合突起８１ａが、側板７２１ｂに形成される係合孔７２１ｉを挿通係合すると共に、一対の位置決めピンが側板７２１ｂに形成される一対の挿通孔７２１ｇに挿し込まれることで、コネクタ本体８１がケース本体７２１に位置決めされる。

続いて、ねじ７７が、側板７２１ｂに形成される挿通孔７２１ｈを挿通してコネクタ本体８１の後面に形成される図示しないねじ孔に嵌め込まれることで、コネクタ本体８１がケース本体７２１にねじ留め固定される。

また、出力端子部８１１に図示しないリード線の一端が接続され、当該リード線が側板７２１ｂの側縁部形成される略円形の切り欠き部７２１ｊを挿通して、リード線の他端が電源基板７１の入力端子に接続される。

コネクタカバー８２は、樹脂材料等から後面が開口した略矩形箱型に形成されコネクタ本体８１に覆設される。ここで、コネクタカバー８２の前面には、コネクタ本体８１の入力端子部と対向する箇所に一対の挿通孔８２ａが形成されている。また、コネクタカバー８２の前面には、一対の挿通孔８２ａの周囲を囲む環状の壁部からなるコネクタ挿入口８２ｂが突設されている。

そして、コネクタ挿入口８２ｂに対して、給電コネクタ（電源電線）が挿入されて当該給電プラグが入力端子部に接続されることで、コネクタ本体８１を介して電源基板７１の入力端子部に電源が供給され、電源基板７１がＬＥＤ基板２１に点灯電力を出力する。これにより、ＬＥＤ基板２１に実装されたＬＥＤが点灯する。

その際、ＬＥＤ基板２１で発生する熱は、取り付け板１を介して放熱フィン６３から主に放熱される。また、電源基板７１は、その上面が全面に亘って基板ケース７２の天板７２１ａに絶縁シート７３を介して面接触していることから、電源基板７１で発生する熱は、天板７２１ａから主に放熱される。つまり、２つの熱源（ＬＥＤ基板２１と電源基板７１）に対して別々の放熱体（天板７２１ａ、放熱フィン６３）が設けられている。そのため、本実施形態の照明器具は、２つの熱源から発生する熱を１つの放熱体から放熱する従来例の照明器具に比べて放熱性能が向上している。なお、絶縁シート７３として、絶縁性を有して熱伝導率の高いシリコンシートを用いることで、上記放熱性能を向上させることができる。なお、本実施形態では、電源基板７１が、絶縁シート７３を介して天板７２１ａに面接触しているが、絶縁シート７３の代わりに、絶縁性を有して熱伝導率の高いシリコン樹脂を設けてもよい。

また、本実施形態の照明器具では、取り付け板１の上面に放熱ブロック６と電源ブロック７とが並設されていることから、従来例で示した、ケースの上面に放熱フィンを形成する構成に比べて上下方向の寸法を抑えることができる。従って、本実施形態の照明器具は、上下方向の寸法を抑制できて、且つ、放熱性能を確保することができる。

また、本実施形態の照明器具では、ケース本体７２１の突片７２１ｅが、放熱ブロック６の挿入孔部６３に嵌まり込んで、ケース本体７２１が放熱ブロック６に固定されている。そのため、例えば、コネクタブロック８に、図示しない給電プラグが前後方向に挿抜された際に、当該コネクタブロック８が前後方向の引張力を受けたとしても、ケース本体７２１が上方へ浮き上がることを防止できる。なお、本実施形態では、突片７２１ｅが、挿入孔部６３に嵌め込まれているが、突片７２１ｅと挿入孔部６３とを設ける代わりに、ケース本体７２と放熱ブロック６３とに互いに係合する係合部をそれぞれ形成してもよい。

また、本実施形態では、コネクタブロック８がケース本体７２１の前端に設けられ、突片７２１ｅがケース本体７２１の後端に設けられている。つまり、突片７２１ｅが、ケース本体７２１においてコネクタブロック８とは反対側に設けられている。そのため、コネクタブロック８に対して上記前方向への引張力が加わった場合であっても、突片７２１ｅを支点としてケース本体７２１の後端が浮き上がることを抑制することができる。

更に、突片７２１ｅが挿入孔部６３に嵌め込まれることに加えて、ケース本体７２１が、放熱ブロック６にねじ７６によって固定されることから、ケース本体７２１の浮き上がりを更に抑制することができる。

また、ケース本体７２１は、コネクタブロック８に上記引張力が加わった際、突片７２１ｅとねじ部（挿通孔７２１ｆ）との２箇所に応力が発生する。つまり、上記応力が、ケース本体７２１の一点（例えば、挿通孔７２１ｆ）に集中することを防止でき、ケース本体７２１の破損や変形等を防止することができる。

１取り付け板
２光源ブロック
６放熱ブロック
７電源ブロック
２１ＬＥＤ基板（光源ユニット）
６２放熱フィン
７１電源基板
７２基板ケース

Claims

光源ユニットと、
金属材料から板状に形成されて一面に前記光源ユニットが配設される取り付け板と、
前記取り付け板における他面の一部に形成される放熱フィンと、
前記取り付け板の他面に前記放熱フィンと並設される金属製の基板ケースと、
前記基板ケースに収納され、前記光源ユニットに点灯電力を供給する電源回路が形成された電源基板とを備えることを特徴とする照明器具。
前記基板ケースは、前記取り付け板上に実装される実装面と、当該実装面に対向する天面とを備え、
前記電源基板は、前記天面上に配置されることを特徴とする請求項１記載の照明器具。
前記基板ケースは、前記電源基板へ電源を供給するための給電コネクタに接続されるコネクタが設けられ、
前記ケースと前記取り付け板とは、それぞれに設けられる係合部が互いに係合することで取り付け固定されることを特徴とする請求項１または２記載の照明器具。
前記基板ケースは、前記取り付け板と前記放熱フィンとの少なくともいずれか一方にねじ固定されることを特徴とする請求項１乃至３いずれか記載の照明器具。