JP3928384B2 - Led照明器具 - Google Patents

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    • F21LIGHTING
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  • Planar Illumination Modules (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)
  • Fastening Of Light Sources Or Lamp Holders (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、LED照明器具に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
LEDを使用した照明器具が小型・長寿命を特徴として開発されてきている。しかし、今までは橙色LEDを使った補助照明(足元灯など)を主とした照明装置の開発や赤色LEDを使用した表示灯などが主である。
【0003】
近年、青色LEDが開発され、その後、白色のLEDも開発された。白色の光をLEDで得られるようになり、スポット照明などにも使用されるようになってきた。しかしながら、現在開発されている白色LEDは光出力を高く得ようとするLEDの温度が高くなり、LEDのベアチップを覆っている樹脂の劣化が早く進み光出力が低下する。そのために白色LEDを用いた照明器具においては、LED部分のノーメンテナンスと言い難いが現在商品化されている照明器具はLED部分の交換できる商品がないのが現状である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように白色LEDを用いた照明器具においては、LED発光部分は照明器具に一体的に組み込まれているので、LEDの交換作業が単独では行えず、照明器具毎の交換もしくは専用業者での作業となり、一般ユーザにとって不便である。
【0005】
また、例えば特開2001−52504号に開示されたLEDを利用した照明装置がある。この照明器具では、LED発光部分を交換できるようにしているが、従来の一般ランプ用のソケットに取り付け可能な事例であるため、当該ソケットを照明器具内に組み込む必要があり、照明器具の厚みが増加してしまう欠点がある。
【0006】
したがって、この発明の目的は、照明器具に使用されるLED部分をモジュール化し交換構造を持たせ、薄型の器具構造を得ることができるLED照明器具を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するためにこの発明の請求項1記載のLED照明器具は、LEDチップを搭載した略平板状で円形のLEDモジュールと、前記LEDモジュールに接続される接続端子と、一方に開口を有する円筒状の側壁の内側に前記LEDチップ搭載面が前記開口に面するように前記LEDモジュールおよび前記接続端子が配置された器具本体と、前記接続端子に導通するように接続されたLED供給電源部とを備えたLED照明器具において、前記LEDモジュールを前記器具本体の開口に挿入する方向に沿って前記接続端子が設けられ、前記LEDモジュールの側面に、前記接続端子側に接続して前記LED供給電源部より前記LEDモジュールへ給電する給電端子部を設けた。
【0008】
このように、LEDモジュールを器具本体の開口に挿入する方向に沿って接続端子が設けられ、LEDモジュールの側面に、接続端子側に接続してLED供給電源部よりLEDモジュールへ給電する給電端子部を設けたので、LEDモジュールを交換可能であり、かつ照明器具の厚みを薄くすることができる。また、LEDモジュールの交換取付時に強く押し付けられても、その力の方向に給電端子部が接触しないようにできるので給電端子部や接続端子へは直接的に力が伝わらず変形や接触不良等の恐れが低い。また、給電端子部をLEDモジュールの側面に設けることで、LEDモジュールの挿入時にガイド機能にもなる。
【0009】
また、LEDモジュールを円形とすることでモジュールと器具本体の嵌合状態が良くなる。また、モジュールの片側よりによる接触状態の悪化を軽減でき、がたつきが小さくなる。
【0010】
請求項2記載のLED照明器具は、請求項1記載のLED照明器具において、給電端子部はLEDモジュール端部の外側面に設けた。このように、給電端子部はLEDモジュール端部の外側面に設けたので、LEDモジュールが中途半端に傾いた取り付け時は接触しにくくなり、異常取付点灯状態になりにくく安全である。
【0011】
請求項3記載のLED照明器具は、請求項1記載のLED照明器具において、給電端子部はLEDモジュールの平面範囲内に開口した孔部の内側面に設けた。このように、給電端子部はLEDモジュールの平面範囲内に開口した孔部の内側面に設けたので、接続端子はLEDモジュールの範囲内に形成できコンパクトな器具が実現できる。
【0012】
請求項4記載のLED照明器具は、請求項1記載のLED照明器具において、給電端子部はLEDモジュールの側面よりピン状に突出してその周囲から接続可能とした。このように、給電端子部はLEDモジュールの側面よりピン状に突出してその周囲から接続可能としたので、接続時の装着方向を問わず、LEDモジュールと接続端子の位置関係は上下どちらでもかまわない。また、器具が複数形態あっても1つのLEDモジュールで対応可能である。
【0013】
請求項5記載のLED照明器具は、請求項1,2,3または4記載のLED照明器具において、LEDモジュールを保持すると同時にLED供給電源部と接続端子を介して電気的に接続される機能を有した外郭部材を備え、給電端子部は前記外郭部材と接続される。このように、LEDモジュールを保持すると同時にLED供給電源部と接続端子を介して電気的に接続される機能を有した外郭部材を備え、給電端子部は前記外郭部材と接続されるので、外郭部材を取り付けた後に電気的に接続され、LEDモジュール取り付け時の感電等の恐れがない。
【0014】
請求項6記載のLED照明器具は、請求項5記載のLED照明器具において、外郭部材はLEDモジュールの前面に設けたレンズである。このように、外郭部材はLEDモジュールの前面に設けたレンズであるので、レンズを装着してはじめて通電する構造となる。また、レンズを利用することで外郭部材を別に設ける必要はない。
【0015】
請求項7記載のLED照明器具は、請求項1,2,3,4,5または6記載のLED照明器具において、LEDモジュールを中心軸周りに回転操作することにより給電端子部が電気的に接続される。このように、LEDモジュールを中心軸周りに回転操作することにより給電端子部が電気的に接続されるので、簡単で確実に操作可能である。また、LEDモジュールは円形であるため、回転操作時のLEDモジュール回転領域の半径を、チップ搭載面積が同じ方形LEDモジュールに比べ、小さくすることが可能である。つまり器具本体のLEDモジュール収納部分を小さくできる。
【0016】
【発明の実施の形態】
この発明の第1の実施の形態を図1ないし図5に基づいて説明する。図1はこの発明の第1の実施の形態のLED照明器具の分解斜視図、図2はこの発明の実施の形態のLED照明器具の組立状態を示す斜視図、図3はこの発明の実施の形態のLED照明器具の取付状態を示す概略図である。
【0017】
図1〜3に示すように、このLED照明器具は、複数のLEDチップ4を搭載した略平板状で円形のLEDモジュール1と、LEDモジュール1に接続される接続端子2と、LEDモジュール1および接続端子2が配置される器具本体3と、接続端子2に導通するように接続されたLED供給電源部5と、LEDモジュール1の下方に配置されるレンズ7と、レンズ7の周囲を覆った状態でこれを支持し器具本体3に取り付けられる器具カバー8とを備えている。
【0018】
器具本体3は中心に電源線9が挿通され、側壁の下端にガイド凸部3bが設けてある。接続端子2は電源線9によりLED供給電源部5に接続されている。この場合、接続端子2は導電板であり、接続器10の両端に垂下した状態で設けてある。また、接続器10の中央にLEDモジュール1の取付ガイド13が設けてある。この取付ガイド13は先端に係止部13aを有する。
【0019】
LEDモジュール1の側面には、LED供給電源部5よりLEDモジュール1へ給電する給電端子部11を設けている。この給電端子部11はLEDモジュール1の外側面に、接続端子2と接触可能なように配置される。また、LEDモジュール1の基板1aの端縁にガイド凸部3bが嵌合するガイド凹部1bが設けられ、中心に取付ガイド13が挿入される孔部1cが設けられる。取付ガイド13の挿入状態で係止部13aが孔部1cの周縁に係止する。
【0020】
また、LED供給電源部5は取付板12の上に設置され、取付板12に設けた開口に器具本体3を取付けている。
【0021】
上記構成のLED照明器具の組立状態について説明する。図4はこの発明の第1の実施の形態のLED照明器具の組立状態を示す断面図である。図4に示すように、取付ガイド13を孔部1cに挿入することでガイドされたLEDモジュール1を接続器10に対して押し上げ、給電端子部11を接続端子2に接触させる。この際、ガイド凸部3bとガイド凹部1bを嵌合させることで、給電端子部11と接続端子2が位置決めされ接続状態が安定する。この後、レンズ7と器具カバー8を器具本体3に取付ける。
【0022】
以上のようにこの実施の形態によれば、LEDモジュール1を交換可能であり、かつ照明器具の厚みを薄くすることができる。また、LEDモジュール1の交換取付時に強く押し付けられても、その力の方向に給電端子部11が接触しないようにできるので給電端子部11や接続端子2へは直接的に力が伝わらず変形や接触不良等の恐れが低い。また、給電端子部11をLEDモジュール1の側面に設けることで、LEDモジュール1の挿入時にガイド機能にもなる。
【0023】
また、LEDモジュール1を円形とすることでモジュール1と器具本体3の嵌合状態が良くなる。また、モジュール1の片側よりによる接触状態の悪化を軽減でき、がたつきが小さくなる。図5はLEDモジュールを円形と方形にした場合の説明図である。図5において、1は本発明の円形のLEDモジュール、3はその器具本体、1′は比較のための方形のLEDモジュール、3′はその器具本体、dは嵌合のためのクリアランスである。図5(a)の状態から、LEDモジュール1,1′が上方向にずれると(b)の状態になり、さらに右方向にずれると(c)の状態になる。この場合、円形のLEDモジュール1では先の上方向のずれが解消されるが、方形のLEDモジュール1′では上方向にも右方向にもずれたままである。このように、チップ搭載面を正面に見て、方形のLEDモジュール1′は上下、左右の2方向にずれ、円形のLEDモジュール1は上下のずれと左右のずれは互いに打ち消し合う関係である。
【0024】
図6はこの発明の第1の実施の形態の変形例のLED照明器具の断面図である。図6に示すように、第1の実施の形態の構成において、給電端子部11の側面を傾斜させることで、接続状態で接続端子2が弾性変形してその復元力で接触状態が確実になる。
【0025】
この発明の第2の実施の形態を図7および図8に基づいて説明する。図7はこの発明の第2の実施の形態のLED照明器具の分解斜視図である。
【0026】
図7に示すように、この実施の形態では、給電端子部11はLEDモジュール1の平面範囲内に開口した孔部1dの内側面に設けた。一方、接続端子2は給電端子部11に接触可能なように接続器10の中央寄りに配置されている。また、接続器10の両端にLEDモジュール1の取付ガイド13が設けてある。この取付ガイド13の係止部13aはLEDモジュール1の基板1aの端縁に係止する。なお、第1の実施の形態と同一部材には同一符号を付す。
【0027】
上記構成のLED照明器具の組立状態について説明する。図8はこの発明の第2の実施の形態のLED照明器具の組立状態を示す断面図である。図8に示すように、接続端子2を孔部1dに挿入し取付ガイド13でガイドされたLEDモジュール1を接続器10に対して押し上げ、給電端子部11を接続端子2に接触させる。
【0028】
以上のようにこの実施の形態によれば、接続端子2はLEDモジュール1の範囲内に形成できコンパクトな器具が実現できる。なお、孔部1dは貫通していなくてもよい。その他の効果は、第1の実施の形態と同様である。
【0029】
この発明の第3の実施の形態を図9ないし図11に基づいて説明する。図9はこの発明の第3の実施の形態のLED照明器具の分解斜視図である。
【0030】
図9に示すように、この実施の形態では、給電端子部15はLEDモジュール1の側面よりピン状に突出してその周囲のいずれかの方向から接続可能とした。この場合、LEDモジュール1の外側面の切欠いた部分に給電端子部15を突設している。一方、接続端子16は給電端子部15を挟着できるように2枚の導電板からなり、接続器10の両端に配置されている。なお、第1の実施の形態と同一部材には同一符号を付す。
【0031】
上記構成のLED照明器具の組立状態について説明する。図10はこの発明の第3の実施の形態のLED照明器具の組立状態を示す断面図、図11はその接続構造を示すA方向矢視図である。図10および図11に示すように、取付ガイド13を孔部1cに挿入することでガイドされたLEDモジュール1を接続器10に対して押し上げ、給電端子部15を接続端子16の2枚の導電板間に入れて接触させる。
【0032】
以上のようにこの実施の形態によれば、接続時の装着方向を問わず、LEDモジュール1と接続端子2の位置関係は上下どちらでもかまわない。また、器具が複数形態あっても1つのLEDモジュールで対応可能である。その他の効果は、第1の実施の形態と同様である。なお、この実施の形態の給電端子部15と接続端子16を第2の実施の形態に適用してもよい。
【0033】
この発明の第4の実施の形態を図12および図13に基づいて説明する。図12はこの発明の第4の実施の形態のLED照明器具の分解斜視図、図13はその組立状態の断面図である。
【0034】
図12および図13に示すように、この実施の形態では、LEDモジュール1を保持すると同時にLED供給電源部5と電気的に接続機能を有した外郭部材17を備え、給電端子部11は外郭部材17と接続される。この場合、外郭部材17はレンズであり、接続機能として導通部材18を有する。この導通部材18は、接続端子2と給電端子部11を接続できるように外郭部材17の上部の端縁にL形に形成されている。また、外郭部材17の上部にガイド凹部17aが形成され、器具本体3のガイド凸部3bに嵌合することで導通部材18の接続状態が保持されるように位置決めされる。また、第1の実施の形態と比較してLEDモジュール1の径が小さく、装着状態で給電端子部11が接続端子2から離れるように配置される。なお、LEDモジュール1の径を変えずに、接続端子2の間隔を広げてもよい。
【0035】
上記構成のLED照明器具の組立時には、取付ガイド13を孔部1cに挿入することでガイドされたLEDモジュール1を接続器10に対して押し上げる。この後、外郭部材17をガイド凹部17aとガイド凸部3bが嵌合するように器具本体3に取り付けることで、接続端子2、導通部材18および給電端子部11が導通状態となる。
【0036】
以上のようにこの実施の形態によれば、外郭部材17を取り付けた後に電気的に接続され、LEDモジュール取り付け時の感電等の恐れがない。その他の構成効果は、第1の実施の形態と同様である。なお、外郭部材17はレンズでなくてもよい。また、この実施の形態を第1〜3の実施の形態に適用してもよい。
【0037】
この発明の第5の実施の形態を図14ないし図16に基づいて説明する。図14はこの発明の第5の実施の形態のLED照明器具の分解斜視図、図15はその組立状態の断面図である。
【0038】
図14および図15に示すように、この実施の形態では、LEDモジュール1を中心軸周りに回転操作することにより給電端子部21が電気的に接続される。この場合、LEDモジュール1の対向する給電端子部21に隣接しモジュール中心を挟んで対向する位置に案内部1eが形成されている。この案内部1eと給電端子部21は凹形に形成され、これらと係合するように接続端子22の導電板に凸部22aが形成される。また、ガイド凹部1bの幅を広くしてLEDモジュール1の回転操作を可能としている。
【0039】
上記構成のLED照明器具の組立時には、取付ガイド13を孔部1cに挿入することでガイドされたLEDモジュール1を接続器10に対して押し上げる。このとき、図16(a)に示すように、案内部1eと接続端子22を係合させる。次に(b)に示すように、LEDモジュール1をB方向に回転操作することにより給電端子部21と接続端子22を係合させることで接続状態となる。
【0040】
以上のようにこの実施の形態によれば、押し上げ時および引っ張り取り外し時は簡単に操作可能である。また、LEDモジュール1は円形であるため、回転操作時のLEDモジュール回転領域の半径を、チップ搭載面積が同じ方形LEDモジュール1′に比べ、小さくすることが可能である(図5参照)。(理論上80%未満になる)つまり器具本体のLEDモジュール収納部分を小さくできる。その他の構成効果は、第1の実施の形態と同様である。
【0041】
この発明の第6の実施の形態を図17および図18に基づいて説明する。図17はこの発明の第6の実施の形態のLED照明器具の分解斜視図、図18はその組立状態の断面図である。
【0042】
図17および図18に示すように、この実施の形態では、LEDモジュール1を中心軸周りに回転操作することにより給電端子部21が電気的に接続される。この場合、LEDモジュール1の外周側面に雄ねじ1fが形成されている。給電端子部21は雄ねじ1fの一部または全周に設けてある。また、接続端子22には雄ねじ1fに螺合する雌ねじ22bが形成されている。また、取付ガイド13の先端に係止部はなく、器具本体3のガイド凸部およびLEDモジュール1のガイド凹部もない。
【0043】
上記構成のLED照明器具の組立時には、取付ガイド13を孔部1cに挿入することでガイドされたLEDモジュール1の雄ねじ1fを接続端子22の雌ねじ22bにねじ込むことで、給電端子部21と接続端子22が接続状態となる。
【0044】
以上のようにこの実施の形態によれば、LEDモジュール1の給電端子部21はねじ形状となっているので、締め付けにより十分な接触荷重を得られる。このため、低電流通電時も安定した接触信頼性を得ることができる。その他の構成効果は、第1の実施の形態と同様である。
【0045】
この発明の第7の実施の形態を図19に基づいて説明する。図19はこの発明の第7の実施の形態のLED照明器具の分解斜視図である。
【0046】
図19に示すように、この実施の形態では、LEDモジュール1を中心軸周りに回転操作することにより給電端子部21が電気的に接続される。この場合、LEDモジュール1の中心の孔部内側面にねじを設けたねじ孔1gが形成されている。給電端子部21はねじ孔1gの一部または全周に設けてある。また、接続端子22は接続器10の中央寄りに配置され、ねじ孔1gに螺合する雄ねじ22cが形成されている。また、接続器10に取付ガイドはなく、器具本体3のガイド凸部およびLEDモジュール1のガイド凹部もない。
【0047】
上記構成のLED照明器具の組立時には、LEDモジュール1を回転させてねじ孔1gに接続端子22の雄ねじ22cをねじ込むことで、給電端子部21と接続端子22が接続状態となる。この実施の形態でも第6の実施の形態の同様の作用効果が得られる。
【0048】
【発明の効果】
この発明の請求項1記載のLED照明器具によれば、LEDモジュールを器具本体の開口に挿入する方向に沿って接続端子が設けられ、LEDモジュールの側面に、接続端子側に接続してLED供給電源部よりLEDモジュールへ給電する給電端子部を設けたので、LEDモジュールを交換可能であり、かつ照明器具の厚みを薄くすることができる。また、LEDモジュールの交換取付時に強く押し付けられても、その力の方向に給電端子部が接触しないようにできるので給電端子部や接続端子へは直接的に力が伝わらず変形や接触不良等の恐れが低い。また、給電端子部をLEDモジュールの側面に設けることで、LEDモジュールの挿入時にガイド機能にもなる。
【0049】
また、LEDモジュールを円形とすることでモジュールと器具本体の嵌合状態が良くなる。また、モジュールの片側よりによる接触状態の悪化を軽減でき、がたつきが小さくなる。
【0050】
請求項2では、給電端子部はLEDモジュール端部の外側面に設けたので、LEDモジュールが中途半端に傾いた取り付け時は接触しにくくなり、異常取付点灯状態になりにくく安全である。
【0051】
請求項3では、給電端子部はLEDモジュールの平面範囲内に開口した孔部の内側面に設けたので、接続端子はLEDモジュールの範囲内に形成できコンパクトな器具が実現できる。
【0052】
請求項4では、給電端子部はLEDモジュールの側面よりピン状に突出してその周囲から接続可能としたので、接続時の装着方向を問わず、LEDモジュールと接続端子の位置関係は上下どちらでもかまわない。また、器具が複数形態あっても1つのLEDモジュールで対応可能である。
【0053】
請求項5では、LEDモジュールを保持すると同時にLED供給電源部と接続端子を介して電気的に接続される機能を有した外郭部材を備え、給電端子部は前記外郭部材と接続されるので、外郭部材を取り付けた後に電気的に接続され、LEDモジュール取り付け時の感電等の恐れがない。
【0054】
請求項6では、外郭部材はLEDモジュールの前面に設けたレンズであるので、レンズを装着してはじめて通電する構造となる。また、レンズを利用することで外郭部材を別に設ける必要はない。
【0055】
請求項7では、LEDモジュールを中心軸周りに回転操作することにより給電端子部が電気的に接続されるので、簡単で確実に操作可能である。また、LEDモジュールは円形であるため、回転操作時のLEDモジュール回転領域の半径を、チップ搭載面積が同じ方形LEDモジュールに比べ、小さくすることが可能である。つまり器具本体のLEDモジュール収納部分を小さくできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1の実施の形態のLED照明器具の分解斜視図である。
【図2】この発明の実施の形態のLED照明器具の組立状態を示す斜視図である。
【図3】この発明の実施の形態のLED照明器具の取付状態を示す概略図である。
【図4】この発明の第1の実施の形態のLED照明器具の組立状態を示す断面図である。
【図5】LEDモジュールを円形と方形にした場合の説明図である。
【図6】この発明の第1の実施の形態の変形例のLED照明器具の断面図である。
【図7】この発明の第2の実施の形態のLED照明器具の分解斜視図である。
【図8】この発明の第2の実施の形態のLED照明器具の組立状態を示す断面図である。
【図9】この発明の第3の実施の形態のLED照明器具の分解斜視図である。
【図10】この発明の第3の実施の形態のLED照明器具の組立状態を示す断面図である。
【図11】図10のLED照明器具の接続構造を示すA方向矢視図である。
【図12】この発明の第4の実施の形態のLED照明器具の分解斜視図である。
【図13】図12のLED照明器具の組立状態の断面図である。
【図14】この発明の第5の実施の形態のLED照明器具の分解斜視図である。
【図15】図14のLED照明器具の組立状態の断面図である。
【図16】この発明の第5の実施の形態のLED照明器具の組立説明図である。
【図17】この発明の第6の実施の形態のLED照明器具の分解斜視図である。
【図18】図17のLED照明器具の組立状態の断面図である。
【図19】この発明の第7の実施の形態のLED照明器具の分解斜視図である。
【符号の説明】
1 LEDモジュール
2,16,22 接続端子
3 器具本体
4 LEDチップ
5 LED供給電源部
10 接続器
11,15,21 給電端子部
17 外郭部材
18 導通部材

Claims (7)

  1. LEDチップを搭載した略平板状で円形のLEDモジュールと、前記LEDモジュールに接続される接続端子と、一方に開口を有する円筒状の側壁の内側に前記LEDチップ搭載面が前記開口に面するように前記LEDモジュールおよび前記接続端子が配置された器具本体と、前記接続端子に導通するように接続されたLED供給電源部とを備えたLED照明器具において、前記LEDモジュールを前記器具本体の開口に挿入する方向に沿って前記接続端子が設けられ、前記LEDモジュールの側面に、前記接続端子側に接続して前記LED供給電源部より前記LEDモジュールへ給電する給電端子部を設けたことを特徴とするLED照明器具。
  2. 給電端子部はLEDモジュール端部の外側面に設けた請求項1記載のLED照明器具。
  3. 給電端子部はLEDモジュールの平面範囲内に開口した孔部の内側面に設けた請求項1記載のLED照明器具。
  4. 給電端子部はLEDモジュールの側面よりピン状に突出してその周囲から接続可能とした請求項1記載のLED照明器具。
  5. LEDモジュールを保持すると同時にLED供給電源部と接続端子を介して電気的に接続される機能を有した外郭部材を備え、給電端子部は前記外郭部材と接続される請求項1,2,3または4記載のLED照明器具。
  6. 外郭部材はLEDモジュールの前面に設けたレンズである請求項5記載のLED照明器具。
  7. LEDモジュールを中心軸周りに回転操作することにより給電端子部が電気的に接続される請求項1,2,3,4,5または6記載のLED照明器具。
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