JP4659640B2 - 発光ダイオードを利用した照明器具 - Google Patents

Description

この発明は、発光ダイオードを利用した照明器具に関するものである。

従来、照明には電球や蛍光灯が一般的に使用されているが、これらの電球や蛍光灯は、抵抗発熱や高電圧の放電による発光を利用しているため、熱エネルギーによる損失が多く、発光効率が悪いため省エネには対応できない。また、フィラメントの断線、電極の消耗、封入ガスの劣化等が避けられず製品寿命が短い。さらに、蛍光灯では、有害物質（水銀）を使用しているため廃棄時に環境を汚染する。もしくは防水性がなくかつ高電圧を使用するので漏電や感電の危険性がある等の課題があった。

一方、発光ダイオードは性能が急速に向上し、照明に欠かせない白色発光ダイオードが開発され、明るさにおいても照明として十分使える輝度で発光させることができるようになり、発光ダイオードを本格的に照明に応用しようとする研究が盛んになってきた。

図９は従来の発光ダイオードを用いた照明器具の概略構造を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は横断面図、（ｃ）は縦断面図である。この発光ダイオードを用いた照明器具は、防水、防塵に優れ、屋外に設置しても故障の発生が少なく、塵埃等の侵入による発光ダイオードの輝度の低下がなく、また、連結による施工不良などによる故障の発生を低減することのできる発光ダイオードを用いた照明器具を提供するために、プリント基板２の表面２ａに電源送り用の導体パターン７を形成するとともに、多数の発光ダイオードＤを配列実装し、裏面に導体パターン７から分岐した導体パターン７に接続した、発光ダイオードＤを駆動する電子部品を実装し、これらを実装したプリント基板２を発光ダイオードＤに対向する面を透明とした筐体１内に収納固定し、その筐体１内に柔軟性及び熱伝導性の高い透明樹脂を充填して多数の発光ダイオードＤ及び電子部品全体を樹脂モールド３して照明器具を構成し、導体パターン７に接続した口出し線４ａ、口出し線４ｂを引き出しておく発光ダイオードを用いた照明器具が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−３０３５０４号公報

従来の発光ダイオードを用いた照明器具は、筐体１内に柔軟性及び熱伝導性の高い透明樹脂を充填して多数の発光ダイオードＤ及び電子部品全体を樹脂モールド３して照明器具を構成しているので、製造コストが高い、また製造に手間がかかるという課題があった。

さらに、樹脂モールド３しているため再利用ができないという課題があった。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、簡易な構成にもかかわらず、屋外で使用可能な発光ダイオードを利用した照明器具を提供することを目的とする。

この発明に係る発光ダイオードを利用した照明器具は、本体と、この本体内部に固定され、発光ダイオードを搭載した基板と、発光ダイオード及び基板に施される耐湿性のコーティングと、本体を内部に収め、造営物に固定される取付枠と、本体を内部に収納した取付枠を覆い、取付枠に係合する光透過性のカバーと、本体及びカバーの長手方向両端部に嵌めこまれるキャップと、基板に接続し、本体から外部に引き出される電源線とを備えたことを特徴とする。

また、この発明に係る発光ダイオードを利用した照明器具は、基板を、可撓性を有するフレキシブル基板で構成したことを特徴とする。

また、この発明に係る発光ダイオードを利用した照明器具は、本体及び取付枠を金属で構成したことを特徴とする。

この発明に係る発光ダイオードを利用した照明器具は、簡易な構成にもかかわらず、屋外で使用が可能になる。

また、この発明に係る発光ダイオードを利用した照明器具は、凹凸のある造営物に、取付が可能となる。

また、この発明に係る発光ダイオードを利用した照明器具は、発光ダイオードから外気への放熱が良好に行われる。

実施の形態１．
図１乃至図８は実施の形態１を示す図で、図１は発光ダイオードを利用した照明器具１０の電源線１７を上にした状態の外観図（（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図）、図２は発光ダイオードを利用した照明器具１０のカバー１６をずらして内部が見える状態にした斜視図、図３は発光ダイオードを利用した照明器具１０を示す平面図、図４は発光ダイオードを利用した照明器具１０のキャップ１５ｂ側から見た側面図、図５は図３のＡ−Ａ断面図、図６は図３のＢ−Ｂ断面図、図７は発光ダイオードを利用した照明器具１０のキャップ１５ａ側の拡大断面図、図８は発光ダイオードを利用した照明器具１０のキャップ１５ｂ側の拡大断面図である。

図１に示すように、発光ダイオードを利用した照明器具１０は、全体が細長い形状で、後述する発光ダイオードを実装したフレキシブル基板を収納した取付枠１４（詳細は後述する）がカバー１６で覆われ、カバー１６の長手方向両端部に、ゴム製のキャップ１５ａ、キャップ１５ｂが嵌め込まれている。そして、フレキシブル基板に接続される電源線１７が、キャップ１５ａから外部に引き出されている。

図２に示すように、発光ダイオードを利用した照明器具１０の取付枠１４は細長い形状で、内部に、長手方向に複数の発光ダイオード１３が一列に実装された、平面視細長い長方形をなす、可撓性を有するフレキシブル基板１２（基板の一例）が接着により固定されている本体１１（筐体）を収納している。基板に可撓性を有するフレキシブル基板１２を用いるのは、例えば、凹凸のある造営物に発光ダイオードを利用した照明器具１０を取付ける場合には、取付枠１４もそれに合わせた複雑な形状になるため、可撓性を有するフレキシブル基板１２が要求されるからである。また、用途によって、発光ダイオードを利用した照明器具１０の長さが異なり、基板をそれに合わせて切断するが、可撓性を有するフレキシブル基板１２であれば、容易に切断できる。取付枠１４が、単純な直線状のものであれば、フレキシブル基板１２でなくてもよい。

本体１１は、上面及び長手方向両端部が開放した細長い三面体で、その長手方向に直交する断面形状は略コ字状である（図５も参照）。本体１１の材質は、アルミニュウムを使用するが、金属であればよい。アルミニュウムの板をプレスにより、上記の形状に成形する。

本体１１の内部底面に、発光ダイオード１３を搭載したフレキシブル基板１２が接着により固定され、発光ダイオード１３は、本体１１の断面コ字状の空間に位置する。

発光ダイオード１３及びフレキシブル基板１２は、耐湿性を向上させるために、全体にシリコン樹脂のコーティング２１が施される。

フレキシブル基板１２の半田付け端子部１８に電源線１７が接続され、キャップ１５ａから外部に引き出される。

カバー１６は、光透過性のＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）樹脂製で、後述する構造により、取付枠１４に係合されて、本体１１及び取付枠１４の上面の開放された面を覆う。カバー１６に、ＰＭＭＡを使用するのは、発光ダイオードを利用した照明器具１０が屋外で使用されるため、耐候性、耐熱性が要求されるからである。カバー１６の長手方向両端部の開口部に、ゴム製のキャップ１５ａ、キャップ１５ｂが嵌め込まれる。これにより、屋外で使用する場合に、内部に水が浸入するのを抑制する。

図３は発光ダイオードを利用した照明器具１０のカバー１６側を上にした状態の平面図で、発光ダイオードを利用した照明器具１０は、平面視細長い長方形をなし、内部に収納されたフレキシブル基板１２に複数の発光ダイオード１３が一列に実装されていることを示している。

図４は発光ダイオードを利用した照明器具１０のキャップ１５ｂ側から見た側面図で、キャップ１５ｂが、本体１１、取付枠１４、カバー１６の長手方向の一方の開口端部に嵌め込まれることを示している。

図５に示すように、取付枠１４は、長手方向に直交する断面形状が、略Ｈ字状である。取付枠１４の材質はアルミニュウムであるが、金属であればよい。そして、取付枠１４の本体１１の底面に対向する面に、発光ダイオードを利用した照明器具１０を、壁や木枠等の造営物に、ネジ１９等で固定できる取付穴１４ａを有する。さらに、取付枠１４の側壁の外周面に、長手方向略全長に亘って形成される取付枠突起部１４ｂを備える。また、カバー１６側の先端部の内側に、長手方向略全長に亘って形成される取付枠係合部１４ｃを備える。本体１１、取付枠１４をアルミニュウム等の金属で構成することにより、発光ダイオード１３から外気への放熱が良好に行われる。

本体１１は、取付枠１４のカバー１６側の凹部に収納される。本体１１は、側壁の外周面に、長手方向略全長に亘って形成される本体突起部１１ａを備え、取付枠１４の取付枠係合部１４ｃに係合し、取付枠１４内に保持される。

カバー１６は、長手方向に直交する断面形状が略コ字状で、側壁の先端部の内周面に、長手方向略全長に亘って形成されるカバー係合部１６ａを備える。そして、取付枠１４の取付枠突起部１４ｂに、カバー１６のカバー係合部１６ａが係合して、カバー１６が取付枠１４に組付けられる。カバー１６のカバー係合部１６ａと、取付枠１４の取付枠突起部１４ｂとの係合により、外部からの水の浸入を防いでいる。

図６は、発光ダイオードを利用した照明器具１０の長手方向に平行な断面図（図３のＢ−Ｂ断面図）であるが、図６に示すように、取付枠１４がネジ１９（図６では２本使用）で造営物に固定される。

発光ダイオード１３を実装したフレキシブル基板１２が接着にて固定された本体１１を、取付枠１４の反造営物側の凹部に収納する。このとき、本体１１の長手方向のキャップ１５ａ側端部に電源線押え２０を組付けておく。

フレキシブル基板１２の発光ダイオード１３が実装される面に接続される電源線１７は、この電源線押え２０の外側を引き回して造営物側に引き出しておく。

本体１１を収納した、取付枠１４にカバー１６を組付ける。

さらに、カバー１６の長手方向両端部の開放した面を、キャップ１５ａ及びキャップ１５ｂで塞ぐ。電源線１７が引き出される側に、キャップ１５ａを嵌めこむ。図７の発光ダイオードを利用した照明器具１０のキャップ１５ａ側の拡大断面図に示すように、キャップ１５ａの内部に、本体１１の一方の長手方向端部が嵌まりこみ、キャップ１５ａと電源線押え２０とで電源線１７を挟んで固定する。また、キャップ１５ａの外周部がカバー１６に嵌まりこむ。

電源線１７が引き出されない側に、キャップ１５ｂが嵌めこまれる。キャップ１５ｂの内部に本体１１の他方の長手方向端部が嵌まりこむ。また、キャップ１５ｂの外周部がカバー１６に嵌まりこむ。

以上のように、実施の形態１の発光ダイオードを利用した照明器具１０は、取付枠１４を造営物に固定し、シリコン樹脂のコーティングが施された発光ダイオード１３を実装したフレキシブル基板１２が接着された本体１１を取付枠１４に収納し、カバー１６を取付枠１４に装着し、長手方向両端部に、キャップ１５ａ、キャップ１５ｂを嵌めこむという簡易な構成にもかかわらず、屋外で使用が可能となる。

実施の形態１を示す図で、発光ダイオードを利用した照明器具１０の電源線１７を上にした状態の外観図（（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図）である。 実施の形態１を示す図で、発光ダイオードを利用した照明器具１０のカバー１６をずらして内部が見える状態にした斜視図である。 実施の形態１を示す図で、発光ダイオードを利用した照明器具１０を示す平面図である。 実施の形態１を示す図で、発光ダイオードを利用した照明器具１０のキャップ１５ｂ側から見た側面図である。 実施の形態１を示す図で、図３のＡ−Ａ断面図である。 実施の形態１を示す図で、図３のＢ−Ｂ断面図である。 実施の形態１を示す図で、発光ダイオードを利用した照明器具１０のキャップ１５ａ側の拡大断面図である。 実施の形態１を示す図で、発光ダイオードを利用した照明器具１０のキャップ１５ｂ側の拡大断面図である。 従来の発光ダイオードを用いた照明器具の概略構造を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は横断面図、（ｃ）は縦断面図である。

符号の説明

１ 筐体、２ プリント基板、２ａ 表面、３ 樹脂モールド、４ａ 口出し線、４ｂ 口出し線、７ 導体パターン、１０ 発光ダイオードを利用した照明器具、１１ 本体、１１ａ 本体突起部、１２ フレキシブル基板、１３ 発光ダイオード、１４ 取付枠、１４ａ 取付穴、１４ｂ 取付枠突起部、１４ｃ 取付枠係合部、１５ａ キャップ、１５ｂ キャップ、１６ カバー、１６ａ カバー係合部、１７ 電源線、１８ 半田付け端子部、１９ ネジ、２０ 電源線押え、２１ コーティング、Ｄ 発光ダイオード、Ｅ 電子部品。

Claims (3)

1. 側壁の外周面に、長手方向略全長に亘って形成される本体突起部を備える本体と、
   この本体内部に固定され、発光ダイオードを搭載した基板と、
   前記発光ダイオード及び前記基板に施される耐湿性のコーティングと、
   長手方向に直交する断面形状が略Ｈ字状で、前記本体を前記Ｈ字の一方の凹部に収め、前記本体側の先端部の内側に、長手方向略全長に亘って形成され、前記本体突起部が係合する取付枠係合部を備え、造営物に固定される取付枠と、
   前記取付枠の前記本体の底面に対向する面に設けられ、当該発光ダイオードを利用した照明器具を、壁や木枠等の造営物に、ネジ等で固定できる取付穴と、
   前記取付枠の側壁の外周面に設けられ、長手方向略全長に亘って形成される取付枠突起部と、
   前記本体を内部に収納した前記取付枠を覆い、側壁の先端部の内周面に長手方向略全長に亘って形成され、前記取付枠の前記取付枠突起部に係合するカバー係合部を備える光透過性のカバーと、
   前記本体及び前記カバーの長手方向両端部に嵌めこまれるキャップと、
   前記基板に接続し、前記本体から外部に引き出される電源線とを備えたことを特徴とする発光ダイオードを利用した照明器具。
2. 前記基板を、可撓性を有するフレキシブル基板で構成したこと特徴とする請求項１記載の発光ダイオードを利用した照明器具。
3. 前記本体及び前記取付枠を金属で構成したことを特徴とする請求項１記載の発光ダイオードを利用した照明器具。

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