JP2018137067A

JP2018137067A - 発光器具の防水ジョイント構造

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Publication number: JP2018137067A
Application number: JP2017029269A
Authority: JP
Inventors: 尚哲金森; Naotetsu Kanamori; 保飛佐々木; Yasutaka Sasaki
Original assignee: Fukuvi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Fukuvi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 2017-02-20
Filing date: 2017-02-20
Publication date: 2018-08-30

Abstract

【課題】ジョイント部材の内側に配置されたＬＥＤ光源が水濡れによって故障する心配もなく、しかも、器具の組立て作業も効率的に行える発光器具の防水ジョイント構造を提供すること。【解決手段】複数の導光棒１・１…を繋いで構成される発光器具の防水ジョイント構造において、複数の周面発光型の導光棒１・１と；この導光棒１の端面に近接して配置されるＬＥＤ光源２・２と；少なくとも二以上の異なる面に凹部31・31が設けられて、これらの凹部31・31内に前記ＬＥＤ光源２・２が固定されたジョイント部材３と；このジョイント部材３の凹部31内に隙間のない状態で装着され、かつ、凹部31内のＬＥＤ光源２と導光棒１の端面との間に配置された光透過性を有する密閉栓４とを含んで構成すると共に、前記密閉栓４の材料に、透明な軟質樹脂或いはエラストマーを使用した。【選択図】図１

Description

本発明は、発光器具のジョイント構造の改良、詳しくは、ジョイント部材を介して複数の導光棒を繋ぐことができるだけでなく、ジョイント部材の内側に配置されたＬＥＤ光源が外部から侵入した水滴や湿気等によって故障する心配もない発光器具の防水ジョイント構造に関するものである。

近年、光装飾等の分野では、周面発光型の導光棒(具体的には、所定の屈折率差を有するコア層とクラッド層を備えた棒体)を用いた発光器具の利用が進んでいる。またこれらの発光器具を大型化する場合、一つの光源からの導光距離には限界があるため、光源付きのジョイント部材を介して複数の導光棒を繋いで組み立てることが多い。

また本件出願人も、以前にＬＥＤ光源付きのジョイント部材を開発し、特許出願も行っているが、従来の光源付きジョイント部材に関しては、特に防水対策が施されていなかったため、発光器具を屋外で使用した際に、ジョイント部材の内側に侵入した水滴や湿気がＬＥＤ光源を濡らし、それが原因となってＬＥＤ光源が故障する問題があった。

一方、従来においては、光源装置と導光棒(光伝送チューブ)の接続構造において、導光棒の端部にフランジ型の口金を取り付けると共に、この口金の突起部と光源装置の筒型ジョイント部との間にリング状のパッキン部材を配置し、更にこの状態で袋ナット型のキャップ部材をジョイント部に締め込んでジョイント部の内側に水滴や湿気等が入らないようにする技術も公知となっている(特許文献１参照)。

しかしながら、上記文献１に記載された防水構造に関しては、発光器具の組立て作業時に、キャップ部材の挿通孔に導光棒を差し込んだ後、導光棒の端部に口金をカシメ等の方法により固定し、更にパッキンを取り付けた口金をジョイント部に差し込んだ状態で、キャップ部材をジョイント部に締め込む必要があったため、現場での器具の組立て作業を効率的に行うことができないという欠点があった。

特開平９−１７１１２８号公報

本発明は、上記の如き問題に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、ジョイント部材を介して複数の導光棒を繋ぐことができ、更にジョイント部材の内側に配置されたＬＥＤ光源が水濡れによって故障する心配もなく、しかも、器具の組立て作業も効率的に行える発光器具の防水ジョイント構造を提供することにある。

本発明者が上記課題を解決するために採用した手段を添付図面を参照して説明すれば次のとおりである。

即ち、本発明は、複数の導光棒１・１…を繋いで構成される発光器具の防水ジョイント構造において、複数の周面発光型の導光棒１・１と；この導光棒１の端面に近接して配置されるＬＥＤ光源２・２と；少なくとも二以上の異なる面に凹部31・31が設けられて、これらの凹部31・31内に前記ＬＥＤ光源２・２が固定されたジョイント部材３と；このジョイント部材３の凹部31内に隙間のない状態で装着され、かつ、凹部31内のＬＥＤ光源２と導光棒１の端面との間に配置された光透過性を有する密閉栓４とを含んで構成すると共に、前記密閉栓４の材料に、透明な軟質樹脂或いはエラストマーを使用した点に特徴がある。

また上記密閉栓４に関しては、ＬＥＤ光源２から導光棒１への光の入射効率を高めるために凹レンズ形状とするのが好ましい。

また上記ジョイント部材３の凹部31内には、凹部31内に差し込まれた導光棒１の外周面と凹部31内壁面との間で圧縮状態となるリング状のパッキン部材５を配置して構成することにより、防水効果をより高めることができる。

また本発明においては、防水効果を高めるために、上記ジョイント部材３の外周面を被覆可能な形状を成し、かつ、前記ジョイント部材３の凹部31開口部を被覆する部位に、前記導光棒１が差し込まれる挿通孔61が設けられたキャップ部材６を付設することもでき、その場合には、キャップ部材６の材料に、熱伝導率が1.5W/m・K以上の軟質樹脂或いはエラストマーを使用して放熱性を高めることができる。

そしてまた、本発明においては、防水効果を高めるために、上記熱収縮チューブ７によりジョイント部材３の外周面と導光棒１の外周面とを一体的に被覆することもできる。

一方、本発明では、上記密閉栓４の有無にかかわらず、発光器具の防水ジョイント構造として、複数の周面発光型の導光棒１・１と；この導光棒１の端面に近接して配置されるＬＥＤ光源２・２と；少なくとも二以上の異なる面に凹部31・31が設けられて、これらの凹部31・31内に前記ＬＥＤ光源２・２が固定されたジョイント部材３と；このジョイント部材３の凹部31内に配置され、かつ、凹部31内に差し込まれた導光棒１と凹部31内壁面との間で圧縮状態となるリング状のパッキン部材５とを含んだ構成を採用することもできる。

また上記パッキン部材５の材料に関しては、導光棒１外への光の漏れを抑えるために可視光線透過率が10％以下の軟質樹脂またはエラストマーを使用するのが好ましい。

他方、本発明では、上記密閉栓４やパッキン部材５の有無にかかわらず、発光器具の防水ジョイント構造として、複数の周面発光型の導光棒１・１と；この導光棒１の端面に近接して配置されるＬＥＤ光源２・２と；少なくとも二以上の異なる面に凹部31・31が設けられて、これらの凹部31・31内に前記ＬＥＤ光源２・２が固定されたジョイント部材３と；このジョイント部材３の外周面を被覆可能な形状を成し、かつ、前記ジョイント部材３の凹部31開口部を被覆する部位に、前記導光棒１が差し込まれる挿通孔61が設けられたキャップ部材６とを含んだ構成を採用することもでき、その場合には、前記キャップ部材６の材料に、熱伝導率が1.5W/m・K以上の軟質樹脂或いはエラストマーを使用する。

また上記ジョイント部材３の材料に関しても、充分な放熱性を確保するために熱伝導率が1.5W/m・K以上の樹脂材料を使用するのが好ましい。

また上記キャップ部材６の材料に関しては、導光棒１外への光の漏れを抑えるために可視光線透過率が10％以下の軟質樹脂またはエラストマーを使用するのが好ましい。

また本発明においては、上記密閉栓４やパッキン部材５、キャップ部材６の有無にかかわらず、発光器具の防水ジョイント構造として、複数の周面発光型の導光棒１・１と；この導光棒１の端面に近接して配置されるＬＥＤ光源２・２と；少なくとも二以上の異なる面に凹部31・31が設けられて、これらの凹部31・31内に前記ＬＥＤ光源２・２が固定されたジョイント部材３と；このジョイント部材３の外周面と導光棒１の外周面とを一体的に被覆する熱収縮チューブ７とを含んだ構成を採用することもできる。

本発明では、ジョイント部材の凹部内に固定されたＬＥＤ光源の手前に、光透過性を有する密閉栓を隙間のない状態で装着して構成したことにより、水滴や湿気の侵入を密閉栓で遮断することができるため、ＬＥＤ光源の水濡れによる故障を防止することが可能となる。しかも、透明な密閉栓は、ＬＥＤ光源から導光棒の端面に照射された光を透過するため、導光棒の発光性能の低下も防ぐことができる。

一方、本発明においては、防水ジョイント構造としてジョイント部材の凹部内にリング状のパッキン部材を配置する構成を採用することもでき、その場合には、ジョイント部材に差し込まれた導光棒の外周面と凹部の内壁との隙間をパッキン部材で埋めることで、水滴や湿気の侵入を遮断することができるため、上記密閉栓と同様、ＬＥＤ光源の水濡れによる故障を防止することが可能となる。

他方、本発明では、防水ジョイント構造としてジョイント部材の凹部開口部にキャップ部材を被せる構成を採用することもでき、その場合には、キャップ部材の挿通孔に導光棒を隙間が生じないように差し込むことで、凹部内への水滴や湿気の侵入を遮断することができる。そのため、上記密閉栓と同様、ＬＥＤ光源の水濡れによる故障を防止できる。

そしてまた本発明では、防水ジョイント構造としてジョイント部材及び導光棒を熱収縮チューブで一体に被覆する構成を採用することもでき、その場合には、熱収縮チューブでキャップ部材とジョイント部材の隙間、またはキャップ部材と導光棒の隙間、またはジョイント部材とキャップ部材の隙間を覆うことができるため、凹部内への水滴や湿気の侵入を遮断してＬＥＤ光源の水濡れによる故障を防止できる。

したがって、本発明では、上記防水ジョイント構造を単独または複数組み合わせて採用することにより、発光器具の防水対策を行うことができる。また発光器具の組立て時には、熱収縮チューブを用いた構造以外は基本的に導光棒をジョイント部材の凹部内に差し込むだけでよいため、現場で迅速に組立て作業を行うことができる。

本発明の実施例１における発光器具の防水ジョイント構造を表わす正面図である。本発明の実施例１における発光器具の防水ジョイント構造を表わす断面図である。本発明の実施例１におけるジョイント部材の変更例を表わす正面図である。本発明の実施例１における密閉栓の変更例を表わす断面図である。本発明の実施例２における発光器具の防水ジョイント構造を表わす断面図である。本発明の実施例２における発光器具の防水ジョイント構造の変更例を表わす断面図である。

『実施例１』
まず本発明の実施例１について、図１〜図４に基いて以下に説明する。なお同図において、符号１で指示するものは、導光棒であり、符号２で指示するものは、ＬＥＤ光源である。また符号３で指示するものは、ジョイント部材であり、符号４で指示するものは、密閉栓である。また符号５で指示するものは、パッキン部材であり、符号６で指示するものは、キャップ部材である。

「発光器具の防水ジョイント構造」
[１]ジョイント部の基本構成について
まず本実施例においては、図１及び図２に示すように、複数の周面発光型の導光棒１・１と、これらの導光棒１・１の端面に近接して配置されるＬＥＤ光源２・２と、導光棒１・１が差し込まれる複数の凹部31・31を異なる面に備え、かつ、これらの凹部31・31内にそれぞれＬＥＤ光源２・２が固定されたジョイント部材３とから発光器具のジョイント部を構成し、このジョイント部を介して複数の導光棒１・１を長さ方向に繋げている。

[２]ジョイント部の防水構造について
また上記ジョイント部材３の凹部31内には、図２(a)(b)に示すように、ＬＥＤ光源２と導光棒１の端面との間に、光透過性を有する密閉栓４を隙間のない状態で装着し、この密閉栓４によって、水滴や湿気等の侵入を遮断して凹部31内のＬＥＤ光源２・２が濡れないようにしている。また密閉栓４に光透過性を有する材料を使用することにより、ＬＥＤ光源２から導光棒１に光が問題なく入射されるようにしている。

また本実施例では、図２(a)(b)に示すように、上記ジョイント部材３の凹部31内にリング状のパッキン部材５を取り付けて、このパッキン部材５が、凹部31内に差し込まれた導光棒１の外周面と凹部31の内壁面との間で圧縮状態となるようにしている。これにより、上記密閉栓４と同様、パッキン部材５によって水滴や湿気等の侵入を遮断することができるため、凹部31内の防水効果を高めることができる。

また更に本実施例では、図１及び図２(a)(b)に示すように、上記ジョイント部材３に、ジョイント部材３の外周面を被覆可能な形状のキャップ部材６を装着して、このキャップ部材６の凹部31開口部を被覆する部位に、導光棒１を差し込むための挿通孔61を設けている。これにより、キャップ部材６の挿通孔61に導光棒１を隙間なく差し込めば、上記密閉栓４と同様、キャップ部材６によって水滴や湿気等の侵入を遮断することができるため、凹部31内の防水効果を高めることができる。

[３]導光棒について
次に上記発光器具のジョイント部の各構成要素について説明する。まず導光棒１に関しては、本実施例では、所定屈折率のアクリル樹脂から成るコア層およびフッ素系樹脂から成るクラッド層を備えた棒状の押出成形品を使用しているが、導光性および周面発光性を有するものであれば、他の樹脂材料や無機材料から形成されたもの、また他の製法で成形されたものを使用することもできる。また導光棒１の断面形状についても特に限定されず縦横比の大きい板状のものも含まれる。

[４]ＬＥＤ光源について
また上記ＬＥＤ光源２に関しては、本実施例では、コンパクトなチップ型のものを使用しているが、砲弾型のものを使用することもできる。またＬＥＤ光源２は、用途に応じて単色発光型のものだけでなく複数色発光型のものを使用することもでき、ＬＥＤ光源２をジョイント部材３の凹部31内に複数配置することもできる。

[５]ジョイント部材について
また上記ジョイント部材３に関しては、本実施例では図１に示すように対向する二面に凹部31・31を備えたものを使用しているが、少なくとも二以上の異なる面に凹部31・31が形成されていれば、例えば図３に示すような三以上の凹部31・31…を備えた形状や、直交する二面に凹部31…31を備えた形状を採用することもできる。また本実施例では、ジョイント部材３の凹部21内に、ＬＥＤ光源２を取り付けるための固定面を形成すると共に、その裏側にＬＥＤ光源２に導線を接続するための配線スペースを設けている(図示せず)。

また更に上記ジョイント部材３の材料に関しては、本実施例では、充分な放熱性を確保するために熱伝導率が1.5W/m・K以上のポリカーボネート樹脂を使用しているが、耐熱性および放熱性に優れた材料であればその他の樹脂材料、またはアルミニウムや銅等の金属材料、またはセラミック材料、またはこれらの複合材料を使用することもできる。

[６]密閉栓について
また上記密閉栓４に関しては、本実施例では材料として光透過性に優れたアクリル系熱可塑性エラストマーを使用しているが、透明で柔軟な材料であれば軟質樹脂(例えば、軟質ＰＶＣ等)やその他のエラストマー(例えば、熱硬化型のシリコーンゴムや合成ゴム等)を使用することもできる。

また本実施例では、密閉栓４を凹レンズ形状(発散レンズ)とすることにより、ＬＥＤ光源２から導光棒１への光の入射効率を高めている。なお凹レンズ形状として、平凹レンズ以外の両凹レンズや凹メニスカスレンズの形状を採用することもできる。また密閉栓４に透光性以外の光学機能を求めない場合には、図４に示すような平板形状を採用することもできる。

[７]パッキン部材について
また上記パッキン部材５に関しては、本実施例では材料としてシリコーンゴムを使用しているが、柔軟性な材料であれば軟質樹脂(例えば、軟質ＰＶＣ等)やその他のエラストマー(例えば、熱可塑性エラストマーや合成ゴム等)を使用することもできる。また特にパッキン部材５の材料には、導光棒１外への光の漏れを抑えるために可視光線透過率が10％以下のものを使用するのが好ましい。

また上記パッキン部材５のジョイント部材３の凹部31内への取り付けに関しては、圧入するだけでも特に問題はないが、凹部31内でのパッキン部材５の位置ズレを防ぐために接着剤等で固定してもよい。またパッキン部材５の形状に関しても、導光棒１と凹部31内壁の間に隙間が生じないリング状であれば太さや断面形状は特に限定されない。

[８]キャップ部材について
また上記キャップ部材６に関しては、本実施例では材料としてフッ素系ゴムを使用しているが、ある程度柔軟な材料であれば軟質樹脂(例えば、軟質ＰＶＣ等)やその他のエラストマー(例えば、熱可塑性エラストマーや熱硬化型のシリコーンゴム等)を使用することもできる。また特にキャップ部材６の材料には、放熱性を確保するために熱伝導率が1.5W/m・K以上のものを使用するのが好ましい。加えて、キャップ部材６の材料には、導光棒１外への光の漏れを抑えるために可視光線透過率が10％以下のものを使用するのが好ましい。

『実施例２』
「発光器具の防水ジョイント構造」
[１]ジョイント部の防水構造について
次に本発明の実施例２について、図５に基いて以下に説明する。なお図中、符号７で指示するものは、熱収縮チューブである。この実施例２では、ジョイント部材３の外周面、及びキャップ部材６の外周面、及び導光棒１の外周面を熱収縮チューブ７によって一体的に被覆して発光器具のジョイント部を構成している。なおその他の構成については、実施例１と同様である。

上記の構成により、ジョイント部材３の凹部31内への水滴や湿気の侵入を防ぐことができるため、ＬＥＤ光源１の濡れを防止できる。しかも、熱収縮チューブ７で被覆することによって導光棒１や光源モジュールを外傷から保護することもできる。また熱収縮チューブ７にフッ素系樹脂を使用する場合には、耐候性を向上させることもできる。

[２]熱収縮チューブについて
一方、上記熱収縮チューブ７に関しては、本実施例では材料として光透過性を有するフッ素系樹脂(PFA)を使用して導光棒１全体を被覆しているが、熱収縮性を有する材料であれば、ポリオレフィン系樹脂等の他の樹脂材料を使用することもできる。また熱収縮チューブ７で被覆する範囲に関しては、少なくともジョイント部材３とキャップ部材６の境目部分、及びキャップ部材６と導光棒１の境目部分が被覆されていればよく、これらの境目部分を部分的に被覆する場合には、熱収縮チューブ７に光透過性を有さない材料を使用することもできる。

「熱収縮チューブを用いた他の構造」
本発明は、概ね上記のように構成されるが、本発明は図示の実施形態に限定されるものではなく、「特許請求の範囲」の記載内において種々の変更が可能であって、例えば、熱収縮チューブ７を備えた防水構造を採用する場合には、図６に示すように、キャップ部材を使用せずに、導光棒１とジョイント部材３の凹部31開口部の隙間を熱収縮チューブ７で被覆して水滴や湿気の侵入を阻止することもできる。

本発明に係る防水ジョイント構造を備えた発光器具の用途としては、特に屋外で使用される光装飾器具や警告器具、表示器具などへの利用に適している。

１導光棒
２ＬＥＤ光源
３ジョイント部材
31 凹部
４密閉栓
５パッキン部材
６キャップ部材
61 挿通孔
７熱収縮チューブ

Claims

複数の導光棒(１)(１)…を繋いで構成される発光器具の防水ジョイント構造であって、複数の周面発光型の導光棒(１)(１)と；この導光棒(１)の端面に近接して配置されるＬＥＤ光源(２)(２)と；少なくとも二以上の異なる面に凹部(31)(31)が設けられて、これらの凹部(31)(31)内に前記ＬＥＤ光源(２)(２)が固定されたジョイント部材(３)と；このジョイント部材(３)の凹部(31)内に隙間のない状態で装着され、かつ、凹部(31)内のＬＥＤ光源(２)と導光棒(１)の端面との間に配置された光透過性を有する密閉栓(４)とを含んで構成され、
前記密閉栓(４)の材料に、透明な軟質樹脂或いはエラストマーが使用されていることを特徴とする発光器具の防水ジョイント構造。
密閉栓(４)が凹レンズ形状であることを特徴とする請求項１記載の発光器具の防水ジョイント構造。
ジョイント部材(３)の凹部(31)内に、凹部(31)内に差し込まれた導光棒(１)の外周面と凹部(31)内壁面との間で圧縮状態となるリング状のパッキン部材(５)が配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の発光器具の防水ジョイント構造。
ジョイント部材(３)の外周面を被覆可能な形状を成し、かつ、前記ジョイント部材(３)の凹部(31)開口部を被覆する部位に、前記導光棒(１)が差し込まれる挿通孔(61)が設けられたキャップ部材(６)が付設されると共に、当該キャップ部材(６)の材料に、熱伝導率が1.5W/m・K以上の軟質樹脂或いはエラストマーが使用されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか一つに記載の発光器具の防水ジョイント構造。
熱収縮チューブ(７)によりジョイント部材(３)の外周面と導光棒(１)の外周面とが一体的に被覆されていることを特徴とする請求項１〜４の何れか一つに記載の発光器具の防水ジョイント構造。
複数の導光棒(１)(１)…を繋いで構成される発光器具の防水ジョイント構造であって、複数の周面発光型の導光棒(１)(１)と；この導光棒(１)の端面に近接して配置されるＬＥＤ光源(２)(２)と；少なくとも二以上の異なる面に凹部(31)(31)が設けられて、これらの凹部(31)(31)内に前記ＬＥＤ光源(２)(２)が固定されたジョイント部材(３)と；このジョイント部材(３)の凹部(31)内に配置され、かつ、凹部(31)内に差し込まれた導光棒(１)と凹部(31)内壁面との間で圧縮状態となるリング状のパッキン部材(５)とを含んで構成されていることを特徴とする発光器具の防水ジョイント構造。
パッキン部材(５)の材料に、可視光線透過率が10％以下の軟質樹脂またはエラストマーが使用されていることを特徴とする請求項６記載の発光器具の防水ジョイント構造。
複数の導光棒(１)(１)…を繋いで構成される発光器具の防水ジョイント構造であって、複数の周面発光型の導光棒(１)(１)と；この導光棒(１)の端面に近接して配置されるＬＥＤ光源(２)(２)と；少なくとも二以上の異なる面に凹部(31)(31)が設けられて、これらの凹部(31)(31)内に前記ＬＥＤ光源(２)(２)が固定されたジョイント部材(３)と；このジョイント部材(３)の外周面を被覆可能な形状を成し、かつ、前記ジョイント部材(３)の凹部(31)開口部を被覆する部位に、前記導光棒(１)が差し込まれる挿通孔(61)が設けられたキャップ部材(６)とを含んで構成され、
前記キャップ部材(６)の材料に、熱伝導率が1.5W/m・K以上の軟質樹脂或いはエラストマーが使用されていることを特徴とする発光器具の防水ジョイント構造。
ジョイント部材(３)の材料に、熱伝導率が1.5W/m・K以上の樹脂材料が使用されていることを特徴とする請求項８記載の発光器具の防水ジョイント構造。
キャップ部材(６)の材料に、可視光線透過率が10％以下の軟質樹脂またはエラストマーが使用されていることを特徴とする請求項８または９に記載の発光器具の防水ジョイント構造。
複数の導光棒(１)(１)…を繋いで構成される発光器具の防水ジョイント構造であって、複数の周面発光型の導光棒(１)(１)と；この導光棒(１)の端面に近接して配置されるＬＥＤ光源(２)(２)と；少なくとも二以上の異なる面に凹部(31)(31)が設けられて、これらの凹部(31)(31)内に前記ＬＥＤ光源(２)(２)が固定されたジョイント部材(３)と；このジョイント部材(３)の外周面と導光棒(１)の外周面とを一体的に被覆する熱収縮チューブ(７)とを含んで構成されていることを特徴とする発光器具の防水ジョイント構造。