JP2014071992A - ランプ装置及び照明器具 - Google Patents

Abstract

【課題】放熱性が良好で、かつ、部品点数を減らすとともに組み立てが容易な照明器具を提供する。
【解決手段】ランプ装置12は、基板本体20を有し、この基板本体20には光源部15が実装され、光源部15と電気的に接続された接点23が配設される。カバー18は、前記基板本体20とともに形成された空間S1に前記光源部15を収容し、少なくとも前記光源部15と対向位置が透光性を有するとともに、ソケット側係合部42に係合する係止部を有する。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、ランプが当接して熱的に接続される接続部を有する放熱体を器具本体に備えた照明器具に関する。

従来、例えば天井等の設置面に埋め込んで配置されるダウンライトなどの照明器具に用いられるフラット形のランプとして、例えばＧＨ７６Ｐ形の口金を用いたランプがある。このランプは、光源としての半導体発光素子であるＬＥＤ素子を有する発光モジュール基板と、この発光モジュール基板を収容するとともに発光モジュール基板に対向する下部に透光性を有する筐体と、この筐体の上側に設けられた一対のランプピンを備える口金と、この口金に配置された放熱シートとを有している。そして、このランプでは、照明器具の器具本体に取り付けたソケットに口金を押し当てた後、所定角度回転させることによりランプをソケットに装着するように構成されている。この装着状態で、口金が電源側と電気的に接続されるとともに、放熱シートが器具本体の放熱体に当接されて熱的に接続されることで、ＬＥＤ素子で発生する熱を放熱可能としている。

特開２０１２−１０９１５７号公報

しかしながら、上述のランプでは、ランプをソケットに対して回転させて接続する構造であるため、ソケットとランプ口金との係合構造及び組立工程が複雑になってコストが増加する。

また、ランプをソケットに対して円滑に回転させることができるように、放熱シートの放熱体との当接面に滑性を持たせるために、例えば放熱シートよりも硬質の別体の金属箔などによって覆っていた。そのため、発光モジュール基板からの放熱に対し熱抵抗が増加し、口金とソケットとの接続構造に熱的ロスを伴う。

本発明が解決しようとする課題は、安価で放熱性が良好なランプ装置及び照明器具を提供することである。

実施形態のランプ装置は、基板本体を有し、この基板本体には光源が実装され、光源と電気的に接続された接点が配設される。カバーは、前記基板本体とともに形成された空間に前記光源を収容し、少なくとも前記光源と対向位置が透光性を有するとともに、ソケット側係合部に係合する係止部を有する。

本発明によれば、ランプ装置のカバーにソケットとの係合手段を形成したので、部品点数を減らすとともに組み立てが容易なランプ装置及び照明器具を提供できる。

第１の実施形態の照明器具の一部を示す断面図である。 同上照明器具のランプ装置の装着直前の状態の一部を示す断面図である。 同上ランプ装置の接点近傍を示す斜視図である。 同上ソケットの端子近傍を示す斜視図である。 同上ランプ装置を下方から見たときの斜視図である。 同上ランプ装置を上方から見たときの斜視図である。 同上ソケットの平面図である。 ソケット装置にランプ装置を取り付ける前の斜視図である。 反射体を取り付けたときの状態を示す照明器具の断面図である。 反射体を取り付けたときの状態を示す照明器具の斜視図である。

以下、実施形態の構成を図１ないし図10を参照して説明する。

図９に示すように、照明器具11は、ダウンライトなどの埋込形照明器具であり、天井板などの被設置部に設けられた円形の埋込孔に埋め込まれた状態に設置されている。

そして、図１ないし図１０に示すように、照明器具11には、フラット形のランプ装置12が用いられ、このランプ装置12がソケット13を介して器具本体14に係止されて構成される。このランプ装置12は、光源部15としての半導体発光素子(固体発光素子)であるＬＥＤ素子を一主面である下面に実装したモジュール基板としてのＬＥＤモジュール基板16と、このＬＥＤモジュール基板16の反発光側である他主面側、すなわち上面側に取り付けられた絶縁性の放熱シート17と、ＬＥＤモジュール基板16の一主面側を覆う筐体であるカバー18とを備えている。

ＬＥＤモジュール基板16は、例えば円形状に形成された基板本体20上にＬＥＤ素子がマトリクス状に並べて実装されたＣＯＢ(Chip On Board)方式の発光モジュール基板である。また、この基板本体20の縁部には、径方向に突出する四角形状の突出部22が突設されており、この突出部22には、ＬＥＤ素子と電気的に接続された複数の接点23を有する接点部24が配置されている。また、このＬＥＤモジュール基板16は、結合手段としてのねじ25によってカバー18に固定されている。基板本体20は、ねじ25の頭を収容する段部20aが形成されており、ねじ25によってカバー18と基板本体とが結合された状態でねじ25が突出しないように構成されている。

突出部22には、基板本体20の径方向に対して交差(直交)する方向に沿って接点23が互いに離間されて配置されている。

各接点23は、導電性を有する細長い金属片が折り曲げられて形成されており、下端部である先端部23aがループ状に折り返されている。この先端部23aは、突出部22から側方、すなわちカバー18の外方へと突出しており、ランプ装置12のソケット13に対する装着方向である上下方向(鉛直方向)に対して交差(直交)する水平方向に弾性的に変形してばね圧力を加えるようになっている(図３)。

また、接点部24は、絶縁性の材料によって形成され、突出部22にて各接点23の周囲をそれぞれ区画してこれら接点23を互いに絶縁するように形成されている。

また、放熱シート17は、電気絶縁性を有しており、例えば軟質で、かつ、熱伝導性に優れるシリコーンシートなどが用いられる。そして、この放熱シート17は、ＬＥＤモジュール基板16の上面に対して直接的に取り付けられ、このＬＥＤモジュール基板16の基板本体20(ＬＥＤ素子)と熱的に接続されている。

また、カバー18は、ＬＥＤモジュール基板16の前面と対向する位置にドーム状に形成された中央部18a、中央部18aの周縁に形成されて中央部18aに対して基板本体20側に凹状に形成された縁部18b、縁部18bから中央部18aの突出方向に立ち上がる立上部18c、立上部18cの外側に形成される外周部18dが一体的に形成されている。中央部18aは透光性を有するとともに光拡散性を有しており、ＬＥＤモジュール基板16から照射された光を前方へ拡散放射する。これによって、中央部18a全体が発光しＬＥＤモジュール基板16の発光部15よりも広い発光面積を構成する。すなわち、中央部18aは光を制御するための制光体として機能する。縁部18bは、発光部15の外側の基板本体20と当接している。また、立上部18cの外側の位置で接点部24が基板本体20に配設されており、カバー18によって発光部15と接点部24とが空間的に分離している。すなわち、中央部18a及び縁部18bと基板本体20とで発光部15を収容する第１の空間S1を形成し、接点部24が配設される第２の空間S2と分離される。カバー18の外周部18dには、接点部24(接点23)を外部に露出させる開口部28が切り欠き形成されている。さらに、このカバー18の外周部18dには、複数、例えば３つの係合部としての係合凹部29が周方向に等間隔(等角度)に離間されて形成されている。

カバー１８の外周部18dは、基板本体20とともにランプ装置の底面を形成しており、すなわち、カバー18と基板本体20とが面一で形成されている。この面一に形成されたランプ装置12の底面に、絶縁シート17が配設されて、カバー18の外周部18ｄおよび基板本体20を覆っている。ここで、ねじ25の頭は段部20aに収容されているため、ランプ装置12の底面は平面になっている。

各係合凹部29には、ランプ装置12をソケット13(器具本体14)に係止するためのランプ側係止部としての係止突部31が径方向に沿って外方に向けて突設されている。

各係止突部31は、カバー18の外郭に対して先端側が突出しないように各係合凹部29内に位置している。また、各係止突部31の上側は、ランプ側ガイド面としての上側傾斜面35となっているとともに、この係止突部31の下側は、ランプ側係止面としての下側傾斜面36となっている。

上側傾斜面35は、係合凹部29の上端に位置しており、下側へと径方向外側に向けて傾斜している。

また、下側傾斜面36は、上側傾斜面35の下端に連続し、下側へと径方向内側、すなわちカバー18の中心側に向けて傾斜している。

一方、ソケット13は、例えば絶縁性を有する合成樹脂製で環状に形成されたソケット本体41と、このソケット本体41内に配置されランプ装置12をソケット13に係止するためのソケット側係止部としての屈曲バネである複数、例えば３つの係止ユニット42とを備えている。

ソケット本体41には、環状部45が形成され、この環状部45の外周から上方へ突出する外縁部46が形成されている。

環状部45には、係止ユニット42がそれぞれ内部に嵌着されて収容される収容部51が径方向に沿って、かつ、周方向に略等間隔(等角度)に離間されて形成されている。また、この環状部45には、各収容部51の近傍に、ソケット13と器具本体14とを固定するための複数のねじ52が螺着する複数のボス状のねじ螺着部53が形成されている。

さらに、環状部45の内周側には内壁47が形成され、ソケット13に取り付けられたランプ装置12の接点部24の接点23の先端部23aが圧接されて電気的に接続される端子55が配置された端子部56が径方向に突出して周方向に沿って内壁47に形成されている。

各端子55は、上下方向に沿って長手状にそれぞれ配置されており、これら端子55と電気的に接続された出力線Ｌを介して図示しない外部電源(点灯回路)と電気的に接続されている(図４)。そして、これら端子55は、ランプ装置12の接点23と電気的に接続されることにより、ＬＥＤ素子を点灯させるための電力(直流電力)を供給するように構成されている。

また、端子部56は、絶縁性の材料によって形成され、各端子55の周囲をそれぞれ区画してこれら端子55を互いに絶縁するように形成されている。

また、各係止ユニット42は、屈曲した板バネで形成され、一端が環状部45に当接して支持され、一端からソケット本体41の内側へ斜め上方に突出し、ソケット側ガイド面としての下側傾斜面76が形成されている。また、下側傾斜面76の上端に外縁部46に向かって斜め上方へ上側傾斜面75が連続して形成され、上側傾斜面75の上端から下方に向かって伸びる垂直面77が形成されている。ここで、垂直面77は一端が上側傾斜面75に接続せれて他端は固定されていないため、係止ユニット42の一端を基点に外側へ弾性変形し、収容部51内に収容可能に構成されている。

また、環状部45の内側には係止ユニット42の位置にランプ装置との間に隙間が形成されるように開口部32が設けられている。これによって、ランプ装置12が装着された状態で、開口部32から治具を挿入し、係止ユニット42を弾性変形させて、係止ユニット42とランプ装置12との嵌合を解除し、ランプ装置12をソケット13から取り外せるようになっている。すなわち、ソケット13は、係止ユニット42に対応する位置に外部から係止ユニット42とランプ装置12との係合を解除する治具を挿入可能な開口部32が設けられている。

器具本体14は、反射体81と、この反射体81の上部に配置された放熱体82と、この放熱体82の周面に取り付けられた複数の取付ばね83と、放熱体82の上部に取り付けられた取付板84と、この取付板84に取り付けられた複数の端子台85(一つのみ図示)とを備えている。

反射体81は、例えば金属製で、円筒状の本体部88、およびこの本体部88の下端から周囲に突出する環状のフランジ部89を有している。

本体部88の直径は埋込孔の直径より小さく、フランジ部89の直径は埋込孔の直径より大きく形成されている。本体部88は、上側から下側へと徐々に拡径している。

また、放熱体82は、例えばアルミダイカストなどの金属、セラミックス、放熱性に優れた樹脂などの材料によって形成されている。この放熱体82は、円筒状の基部93、およびこの基部93の周囲から放射状に突出する複数の放熱フィン94を有している。

複数の放熱フィン94の間には、放熱体82の外周、下面および上面に開口する隙間101が形成されている。

放熱体82の基部93の周囲には、複数の取付部103が形成されている。これら各取付部103の下部にはソケット13を固定する各ねじ52が螺着する図示しない取付孔が形成されている。

また、取付ばね83は、金属製の板ばねで構成され、支持片105、およびこの支持片105の下端から折り曲げられた当接片106を有している。そして、この取付ばね83は、支持片105の上端が放熱体82の取付部103の外側面にねじ107で固定されていて、支持片105が器具本体14の本体部88の側面に沿って配置されている。当接片106は器具本体14の側方に突出され、当接片106の先端には略Ｌ字形の引掛部108が形成されている。

また、取付板84は、例えば金属製で、放熱体82の上面に接触した状態に図示しないねじで固定されている。取付板84には、放熱体82の側方に突出する端子台取付部109が形成され、この端子台取付部109の下面に各端子台85が取り付けられている。すなわち、取付板84により、放熱体82の側方に離反した位置に各端子台85を配置している。

また、端子台85は、一方が例えば電源用およびアース用、他方が例えば調光信号用であり、これら端子台85とソケット13とが図示しない電線で接続されている。電線は、ソケット13から器具本体14の図示しない配線孔、および放熱体82の放熱フィン94間の隙間101を通じて各端子台85に接続されている。

反射体81は、上端がランプ装置12の中央部18aと立上部18cとの間に入り込み、縁部18bと当接している。このため、反射板81でソケット13とランプ装置12を囲む構成に比べ、ランプ装置12から出射した光の取り出し効率が向上するとともに、反射体81を小形

化することができる。また、反射体81の高さ寸法を小さくしても遮光角を大きくとることができる。さらに、カバー18とともに発光部15と接点部23とを分離することができるため光及び熱的影響を低減することができる。

次に、照明器具11の組立について説明する。

放熱体82にソケット13をねじ52で固定し、反射板81を図示しない取り付け手段によってソケット13へ取り付ける。

なお、ソケット13を器具本体14に取り付ける際に、予め器具本体14の図示しない配線孔から外側に引き出しておいたソケット13からの電線を各端子台85に接続し、これら端子台85が取り付けられている取付板84を放熱体82の上部に複数のねじで固定する。

次いで、各取付ばね83を放熱体82の側面に各ねじ107で固定する。

そして、ソケット13の内壁47に、放熱体82の接触面98が露出して配置される。

次に、照明器具11の設置について説明する。

被設置部の埋込孔に予め導かれている電源線、アース線、調光信号線などを、その埋込孔から被設置部の下方に引き出し、照明器具11の各端子台85に接続する。

各取付ばね83の当接片106を器具本体14の側面に沿わせるように弾性変形させて保持した状態で、まず、取付板84の端子台取付部109および端子台85が上方へ向くように照明器具11を斜めにして、その取付板84の端子台取付部109および端子台85を埋込孔に斜めに挿入し、その後、照明器具11が水平になるように戻しながら、放熱体82、器具本体14の本体部88および各取付ばね83を埋込孔に挿入する。

各取付ばね83の引掛部108が埋込孔より上方に移動したら、各取付ばね83の保持を解除する。これにより、各取付ばね83の当接片106が弾性変形に対する反発力によって器具本体14の側方に展開し、当接片106が埋込孔の上縁部に当接して照明器具11を上方へ引き上げ、フランジ部89が被設置部の下面に当接し、設置完了となる。

また、照明器具11を被設置部から外す場合には、各取付ばね83による引き上げ力に抗して照明器具11を引き下げ、埋込孔の下方に移動した各取付ばね83の当接片106を器具本体14の側面に沿わせるように弾性変形させながら、器具本体14の本体部88および放熱体82を埋込孔の下方へ移動させ、さらに、設置時と同様に照明器具11を傾斜させ、取付板84の端子台取付部109および各端子台85を埋込孔の下方へ移動させる。

次に、照明器具11へのランプ装置12の装着について説明する。

ランプ装置12を本体部88の内側に挿入し、各係合凹部29をソケット13の各係止ユニット42と位置合わせした状態で装着方向である上方向へと押し上げ、ソケット13に差し込む。

このとき、ランプ装置12の各係合凹部29に位置する係止突部31の上側傾斜面35が各係止ユニット42の下側傾斜面76に当接し(図２)、さらにランプ装置12を押し上げると上側傾斜面35の傾斜に沿って係止ユニット42の付勢に抗して押し込むと、係止ユニット42が収容部51へ退避し、係止突部31が下側傾斜面76を上方へと乗り越えると、係止ユニット42が復帰して進出し、上側傾斜面75が係止突部31の下側傾斜面36に当接嵌合して各係止ユニット42がランプ装置12を下側から支持する(図１)。

また、ランプ装置12の各接点23は、先端部23aが弾性変形しつつソケット13の各端子55に沿って摺接し、各接点23と各端子55との電気的接続が得られる。

このように、ランプ装置12はソケット13に対して押し込むだけで、ワンタッチで取り付けできる。

そして、ランプ装置12の装着状態では、ランプ装置12のＬＥＤモジュール基板16が放熱シート17を介して放熱体82の接触面98に密着し、ランプ装置12から放熱体82に効率よく熱伝導可能としている。

また、ランプ装置12を照明器具11から外す場合には、適宜の治具(図示せず)を各開口部32に挿入することで各係止ユニット42の上側係止面75係止爪63を付勢に抗して退避させてランプ装置12の係止を解除した後、ランプ装置12を取り外す。

次に、ランプ装置12の点灯について説明する。

電源線から端子台85、ソケット13の端子55(出力線Ｌ)およびランプ装置12の接点23を通じて直流電力が各ＬＥＤ素子に供給され、ＬＥＤ素子が点灯する。これらＬＥＤ素子の点灯によって放射される光が、制光体21を透過し、器具本体14の出射開口26から出射される。

また、点灯時に、ＬＥＤモジュール基板16のＬＥＤ素子が発生する熱は、主に、ＬＥＤモジュール基板16の基板本体20から熱的に接合されている放熱シート17を介して密着する放熱体82に効率よく熱伝導され、この放熱体82の複数の放熱フィン94を含む表面から空気中に放熱される。

また、ランプ装置12から放熱体82に熱伝導された熱の一部は、器具本体14、複数の取付ばね83および取付板84にそれぞれ熱伝導され、これらからも空気中に放熱される。

このように、上記実施形態では、ランプ装置12の装着方向である上下方向に対して交差する水平方向に付勢される係止ユニット42の係止爪63を設け、ランプ装置12の装着方向への押し込みによりランプ装置12の係止突部31との当接によって係止ユニット42の付勢に抗して退避した後、係止突部31が下側係止部76を乗り越えると、係止ユニット42の付勢によって復帰して進出することで係止突部31にてランプ装置12を係止する。このため、ランプ装置12をソケット13に対して、装着方向に押し込むだけで容易に装着でき、例えばランプ装置12をソケット13に対して回転させて装着するなどの構成と比較して、簡単な構成でランプ装置12をソケット13に取り付けでき、照明器具11を安価に製造できる。

以上説明した少なくとも一つの実施形態によれば、ランプ装置12のカバー18に係止部29を設けたので、カバー18と基板本体20とを固定することでランプ装置を形成することができるため、部品点数を減らすとともに組み立てを容易にすることができる。

また、カバー１８と基板本体20とでランプ装置の底面を形成するため、ランプ装置12の底面と接触する器具本体へ放熱させることができるとともに、基板本体20の絶縁性を確保することができる。

また、カバー１８によって発光部15と接点23とを空間的に分離したので、発光部15からの光または発熱による劣化を抑制することができる。

また、ＬＥＤモジュール基板16の基板本体20の他主面である上面を覆う放熱シート17を放熱体82に当接させて熱的に接続することで、良好な放熱性を得ることができるとともに、ソケット13の端子55と放熱体82との間に絶縁部である凹部99を介在させることで、放熱体82との絶縁距離を確保できる。

また、ランプ装置12は、ソケット13に対して装着方向へと押し込むだけで容易に装着できるため、放熱シート17を、ランプ装置12を回転させてソケット13に装着する構成のように、放熱体82に対して滑りやすい、硬質の構成などとする必要がなく、放熱性(熱伝導性)に優れたシリコーンシートなどの軟質の部材により構成して、直接的に放熱体82に当接させることができるので、熱抵抗の増加を抑制でき、ＬＥＤモジュール基板16(ＬＥＤ素子)からの放熱を放熱シート17から熱的ロスを伴うことなく直接的に放熱体82へと伝達でき、良好な放熱性を得ることができる。

なお、上記各実施形態において、光源としては、ＬＥＤ素子の他に、例えば有機ＥＬ素子などの半導体発光素子(固体発光素子)などの任意のものを用いることができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

11…照明器具、12…ランプ装置、13…ソケット、14…器具本体、15…光源部としてのＬＥＤ素子、16…モジュール基板としてのＬＥＤモジュール基板、18…カバー、20…基板本体、23…接点、31…ランプ側係止部としての係止部、42…ソケット側係止部としての係止ユニット、55…端子、82…放熱体

Claims (8)

1. 基板本体と；
   この基板本体に実装された光源部と；
   この基板本体に実装され前記光源と電気的に接続された接点と；
   前記基板本体とともに形成された空間に前記光源を収容し、少なくとも前記光源と対向位置が透光性を有するとともに、ソケット側係子止部に係合する係合部を有するカバーと；
   を備えたことを特徴とするランプ装置。
2. 前記カバーは、前記基板本体とともにランプ装置の底面を形成することを特徴とする請求項１記載のランプ装置。
3. 前記基板本体と前記カバーとが形成するランプ装置の底面を覆うように設けられた絶縁シートを具備したことを特徴とする請求項２に記載のランプ装置。
4. 前記基板本体は、前記カバーと前記基板本体とを結合する係合手段の一部を収容する段部を有することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一に記載のランプ装置。
5. 前記カバーは、前記基板本体に配設された前記光源部と前記接点とを空間的に分離することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一に記載のランプ装置。
6. 器具本体と；
   請求項１ないし５のいずれか一に記載のランプ装置と；
   この器具本体に取り付けられ、前記ランプ装置をランプの装着方向に対して押し込むと前記ランプ装置の係止部との当接によって付勢に抗して退避した後、付勢によって復帰して進出することで前記ランプ装置の係止部に係合し、前記ランプ装置を前記器具本体へ押圧するソケット側係止部と、ランプ装置の接点と電気的に接続する端子と、を備えたソケットと；
   を具備したことを特徴とする照明器具。
7. 前記ランプ装置のカバーが、前記光源部に対して光出射方向に突出形成される中央部及びこの中央部の周縁に形成され、前記基板本体に当接する縁部を備え、
   略円筒状の反射体を具備するとともに、この反射体の一端が前記カバーの縁部に配設されることを特徴とする請求項６に記載の照明器具。
8. 前記ソケットは、ソケット側係止部に対応する位置に外部からソケット側係止部とランプ装置との係合を解除する治具を挿入可能な開口部が設けられていることを特徴とする請求項６または７に記載の照明器具。

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