(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-08-28
(45)【発行日】2023-09-05
(54)【発明の名称】照明器具
(51)【国際特許分類】
F21S 8/04 20060101AFI20230829BHJP
F21V 29/77 20150101ALI20230829BHJP
F21Y 115/10 20160101ALN20230829BHJP
【FI】
F21S8/04 110
F21V29/77
F21Y115:10
(21)【出願番号】P 2019213816
(22)【出願日】2019-11-27
【審査請求日】2022-04-26
(73)【特許権者】
【識別番号】000006013
【氏名又は名称】三菱電機株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】390014546
【氏名又は名称】三菱電機照明株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100109612
【氏名又は名称】倉谷 泰孝
(74)【代理人】
【識別番号】100153176
【氏名又は名称】松井 重明
(74)【代理人】
【識別番号】100116643
【氏名又は名称】伊達 研郎
(72)【発明者】
【氏名】天羽 裕史
(72)【発明者】
【氏名】丹下 理和
(72)【発明者】
【氏名】辻 正賢
【審査官】當間 庸裕
(56)【参考文献】
【文献】特開2019-114328(JP,A)
【文献】特開2017-135126(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
F21S 8/04
F21V 29/77
F21Y 115/10
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
発光素子が基板に実装された発光基板と、
前記発光基板が取り付けられるベース部、前記ベース部から突設するフィン部を有するヒートシンクと、
前記フィン部の突設側端部と対向するよう配設される天板部と、
前記フィン部と前記天板部とに挟まれて保持されているフィン保護部と、
前記天板部と前記ベース部とを連結する接続部と、
を備え
、
前記天板部は、前記フィン保護部を押圧するように前記接続部に固定されている照明器具。
【請求項2】
前記接続部は、前記ベース部からの長さが、前記フィン部の前記ベース部から突設する長さと同じになるように形成されていることを特徴とする請求項
1に記載の照明器具。
【請求項3】
前記フィン保護部は弾性力を有していることを特徴とする請求項1
または請求項
2のいずれか一項に記載の照明器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ヒートシンクを備えた照明器具に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来から、照明器具において、光源からの熱を放熱する為にヒートシンクが用いられているものがある。
【0003】
例えば、照明器具は、板状の金属板であるベース部と、板状の金属板を折り曲げて形成された放熱フィンとを結合させて形成されたヒートシンクを用いているものがある。(例えば、特許文献1参照)
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、この照明器具の放熱フィンは、一方側がベース部に固定されているが、他方側は固定されてない。その為、外部からの振動などの力が照明器具に負荷された場合に、一方側を軸として他方側が回転するよう動いてしまい、放熱フィンが損傷するおそれがある。
【0006】
そこで、本発明は、上記のような課題を解決する為になされたもので、放熱フィンの損傷を抑制した照明器具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の照明器具は、発光素子が基板に実装された発光基板と、前記発光基板が取り付
けられるベース部、前記ベース部から突設するフィン部を有するヒートシンクと、前記フ
ィン部の突設側端部と対向するよう配設される天板部と、前記フィン部と前記天板部とに
挟まれて保持されているフィン保護部と、前記天板部と前記ベース部とを連結する接続部と、を備え、前記天板部は、前記フィン保護部を押圧するように前記接続部に固定されているものである。
【発明の効果】
【0008】
本発明の照明器具は、放熱フィンの損傷を抑制できるものである。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【
図1】実施の形態1における照明器具の斜視図である。
【
図2】実施の形態1における照明器具の分解斜視図である。
【
図3】実施の形態1におけるヒートシンクの分解斜視図である。
【
図4】実施の形態1における放熱フィンの斜視図である。
【
図5】実施の形態1における照明器具にA-A断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
実施の形態1.
本発明は、放熱フィンの損傷を抑制した照明器具に関するものである。
以下、本発明に係る実施の形態として、天井等の被取付部に取り付けられる照明器具1について説明する。
なお、以下の説明において方向を表す用語を適宜用いるが、これは説明のためのものであって、これらの用語は照明器具を限定するものではない。方向を表す用語としては、例えば、「上」、「下」、「右」、「左」、「前」または「後」等が挙げられる。また、以下に説明する各図において、Z軸は上下方向を示し、X軸は、左右方向すなわち横方向を示し、Y軸は、前後方向すなわち奥行方向を示す。X軸、Y軸、Z軸は、直交しており、X軸と、Y軸とは水平方向であり、Z軸は垂直方向である。
【0011】
図1から
図5を用いて照明器具1の各部の構成を説明する。
図1は、照明器具1の斜視図である。
図2は、
図1に示す照明器具1の分解斜視図である。
図3は、
図2に示すヒートシンク130の分解斜視図である。
図4の(a)は、
図3に示す放熱フィン132の斜視図である。
図4の(b)は、
図4の(a)に示す放熱フィン132の一方のフィン部1322を削除した参考斜視図である。
図5は
図1に示す照明器具1のA-A断面図である。
【0012】
照明器具1は、被取付部に取り付けられるアーム10と、アーム10に抱えられるように保持される光源ユニット100を備えている。
【0013】
アーム10は、光源ユニット100と連結し、光源ユニット100を被取付部に固定するものである。アーム10は、横方向Xにおいて、光源ユニット100を挟持するように配設される。
アーム10は、被取付部に固定されるアーム固定部11と、光源ユニットと連結するアーム主部12と、光源ユニット100を下方向Z2側で保持するアーム突設部13を有しており、鉄やステンレスなどの強度の強い金属部材で形成されている。
【0014】
アーム固定部11には、被取付部に吊りボルトなど固定具で固定するための取付穴14が形成されている。
アーム主部12は、ネジなどの固定手段により光源ユニット100と連結する。アーム主部12は、上下方向Zにおいて、光源ユニット100の長さより長く形成されており、光源ユニット100の上下方向Zの全長に亘り当接し保持している。
よって、光源ユニット100に振動など外部から負荷が係った際に、光源ユニット100は、上下方向Zで負荷を分散することができ、光源ユニット100が負荷から受ける影響を抑制することができる。
アーム突設部13は、アーム主部12の下方向Z2側より横方向Xに突設しており、光源ユニット100を下方向Z2側より抱えるように保持する。アーム10はアーム突設部13を有していることで、仮にアーム主部12と光源ユニット100を連結させる固定手段が外れても、光源ユニット100を下方向Z2側で支え落下を抑制することができる。
【0015】
光源ユニット100は、光源部110と、カバー部120と、ヒートシンク130と、連結部140と、第二の柱部150と、補強部160、フィン保護部170と、天板部180と、電源部190とを備えている。
【0016】
光源部110は、複数の発光素子1111が光源として基板1112に実装された発光基板111と、発光基板111に覆うように取り付けられ、発光素子111からの光を所定の配光に制御するレンズ部112とを備えている。
【0017】
カバー部120は、透過性を有する材料で形成され、光源部110を保護するものである。
カバー部120は、光源部110を覆うようにヒートシンク130に取り付けられるカバー121と、カバー121とヒートシンク130の間に挟まれるカバーパッキン122を備えている。
カバー121は、一面が開口した箱形状の主カバー1211と、主カバー1211の開口の縁から突設するように設けられたカバー鍔部1212を有している。
カバーパッキン122は中央が開口しており、カバー鍔部1212とヒートシンク130の間に押圧されるように設けられている。
【0018】
ヒートシンク130は、光源部110が取り付けられるものである。ヒートシンク130は、光源部110が発光する際に発生する熱が伝熱され、伝熱された熱を放熱するものである。
ヒートシンク130は、ベース部131と、フィン部132とを有している。ヒートシンク130は、ベース部131、フィン部132が板状の金属部材を加工して形成されている。金属部材は、例えば、鉄、ステンレス、アルミニウムであるが、アルミニウムを用いることで鉄、ステンレスより軽くすることができ、放熱性を高めることができる。
【0019】
ベース部131は、光源部110が取り付けられている。ベース部131は、板状の金属部材を矩形状に形成したものである。
ベース部131は、板状の一方の面が光源部110を保持する光源取付部1311である。光源取付部1311は、基板1112の発光素子1111が実装されてない一面が当接するよう取り付けられている。
また、ベース部131は、板状の他方の面であり、ベース部131の光源取付部1211と反対側の面が、放熱フィン132が取り付けられるフィン取付部1312である。
【0020】
放熱フィン132は、ベース部131を介して光源部110の熱が伝熱され、伝熱された光源部110からの熱を放熱するものである。
放熱フィン132は、ベース部131のフィン取付部1312に複数配設されており、ベース部131を介して光源部110と対向するように設けられている。複数の放熱フィン132は、ベース部131に互い間隔を設けて放射状に配設されている。
【0021】
放熱フィン132は、板状の金属部材を折り曲げて形成したものであり、フィン取付面1312に固定されるフィン固定部1321と、フィン固定部1321から立設するように設けられたフィン部1322を備えている。
フィン固定部1321は、台形形状をしており、ネジやかしめ加工などの固定手段によりフィン取付部1312に固定されている。
フィン部1322は、フィン固定部1321の対向する側辺それぞれより、フィン固定部1321に対して略垂直となる上方向Z1側へ突設するように設けられている。フィン部1222は、略矩形状に形成されており、フィン固定部1321と反対側の側辺であるフィン先端部1323が天板150と対向するように設けられている。
放熱フィン132は、フィン固定部1321がフィン取り付け部1312に固定された状態において、フィン部131がベース部131より突設するように配設されている。
なお、放熱フィン132は、本実施の形態ではコ字状に曲げた板金としているが、L字状に曲げた板金でもよい。
【0022】
連結部140は、光源ユニット100の剛性部材であり、ヒートシンク130を保持するものである。連結部140は、横方向Xにおいてヒートシンク130の対向する側面に対に配設される。連結部140は、アーム10が取り付けられる。
連結部140は、連結主部141と、天板側突設部142と、ベース側突設部143を有している。鉄やステンレスなどの強度の強い金属部材で形成されている。
【0023】
連結主部141は、矩形の板形状であり、連結開口1411と、柱部1412とを備えている。
連結開口1411は、放熱フィン132の放熱を遮らないように設けられており、ヒートシンク130への空気の出入りを遮らないように設けられている。
柱部1412には、アーム10とネジ等の固定手段で連結するための連結穴14121が設けられている。
【0024】
天板側突設部142は、連結主部141の上方向Z1側の側辺から横方向Xに向かって突設するように設けられている。
天板側突設部142は、上方向Z1側から天板部180が載置されるものであり、ネジなどの固定手段により天板部180が固定される。
連結部140は、ヒートシンク130が取り付けられた状態において、ベース部131から天板側突設部142までの長さL1(
図5に表示)がベース部131からフィン先端部1323までの長さL2(
図5に表示)と同じになるように形成されている。
【0025】
ベース側突設部143は、連結主部131の下方向Z2側の側辺から水平方向Xに向かって突設するように設けられている。
ベース側突設部143は、カバー部120のカバー鍔部1212を下方向Z2側から覆うように設けられ、カバー部160を保持する。
ベース側突設部143は、ネジなどの固定手段により、カバー部130のカバー鍔部1212を介してベース部131と連結され、ヒートシンク130は連結部140に保持される。
【0026】
第二の柱部150は、奥行方向Yにおいて、ヒートシンク130と天板部180を接続させるものである。第二の柱部150は、ベース部131と天板部180の間に配設されており、奥行方向Yにおける光源ユニット100が外部からの振動などの負荷の影響を受けるのを軽減することができる。
第二の柱部150は、柱主部151と、第二の天板側突設部152と、第二のベース側突設部153を有しており、鉄やステンレスなどの強度の強い金属部材で形成されている。
第二の天板側突設部152は、柱主部151の上方向Z1側の側辺から奥行方向Yに向かって突設するように設けられている。第二の天板側突設部152は、上方向Z1側から天板部180が載置されるものであり、ネジなどの固定手段により天板部180が固定される。
第二のベース側突設部153は、柱主部151の下方向Z2側の側辺から奥行方向Yに向かって突設するように設けられている。第二のベース側突設部153は、ネジなどの固定手段によりベース部131に固定される。
第二の柱部150は、取り付けられた状態において、ベース部131から第二の天板側突設部152までの長さL3(
図2に表示)がベース部131からフィン先端部1323までの長さL2(
図5に表示)と同じになるように形成されている。
【0027】
補強部160は、断面がコの字形状をしており、ヒートシンク130のベース部131の側辺を覆うように取り付けられている。補強部160は、奥行方向Yにおいてヒートシンク130の対向する両側に配設される。
補強部160は、カバー鍔部1212とカバーパッキン122とベース部131を挟み込むようにベース部131に取り付けられている。補強部160は、ネジなどの固定手段でベース部131にカバー部120と一緒に固定される。
補強部160は、先端に傾斜部143を有しており、挿し込みやすくなっている。
ベース部131に補強部160が取り付けられることで、ベース部131の剛性が向上し、ヒートシンク130の剛性も向上する。補強部160は、梁のような機能及び効果があり、たわみを抑制する。
【0028】
フィン保護部170は、弾性力を有する部材で形成されており、フィン先端部1323の移動を抑制するものである。フィン保護部170は、上方向Z1側からベース複数の放熱フィン132を覆うように配置され、フィン先端部1323と天板180の間に挟まれ保持されている。
フィン保護部170を形成する、弾性力を有する部材は、例えば、発泡シリコンなどである。
【0029】
天板部180は、板状の金属部材をベース部131と同じ形状になるように形成したものであり、上方向Z1側からフィン保護部170を押圧するように連結部130に固定されている。天板部180は、放熱フィン132と対向する面と反対側の面に、電源部190が固定さている。
【0030】
天板部180は、連結部140の天板側突設部142に上方向Z1側から載置されて固定されている。このとき、ベース部131から天板側突設部142までの長さL1(
図5に表示)とベース部131からフィン先端部1323までの長さL2(
図5に表示)が同じになるように形成されていることで、天板部180はフィン保護部170をフィン先端部1323側に押圧する。よって、天板部180は、フィン保護部170をフィン先端部1223との間で挟持することができる。
また、天板部180は、第二の柱部150にもネジなどの固定手段により固定されており、横方向Xにおける左右、および奥行方向Yにおける前後の四点にて固定手段により固定されている。よって、天板部180は、均等にフィン保護部170を押圧することができる。なお、連結部140および第二の柱部150は、天板部180をヒートシンク130に固定する為の接続部である。
【0031】
電源部190は、外部から電力が供給され発光基板111に点灯するための電力を供給するものである。
電源部190は、外部から電力を発光基板111が点灯するための電力に変換する点灯回路部191と、点灯回路部191と発光基板111とに接続し、発光基板111へ電力を供給するハーネス192と、点灯回路部191を覆うように天板部180に取り付けられるケース部193とを備えている。点灯回路部191は、回路部品が実装された電源基板194を有している。ハーネス192は複数の放熱フィン132の間に配設されている。
【0032】
次に、フィン保護部170の効果を説明する。
フィン保護部170は、天板部180に押圧されることで、放熱フィン132のフィン先端部1323を押圧するように保持する。
仮に、フィン先端部1323が保持されない状態であれば、照明器具1に外部からの振動などの負荷がかかった際に、フィン部1322はフィン固定部1321側を軸にフィン先端部1323が回転するように動いてしまう。フィン部1322は、フィン先端部1323の回動に伴い変形してしまい、破損してしまうおそれがあった。また、フィン先端部1323がハーネス192と接触して、ハーネス192が損傷するおそれがあった。
しかし、フィン保護部170でフィン先端部1323を押圧するよう保持することで、フィン先端部1323の可動を抑制して、フィン部1322の損傷を抑制することができた。また、フィン先端部1323の可動を抑制することで、ハーネス192と接触することを抑制することができ、ハーネス192が損傷するのを抑制することができる。
【0033】
本実施の形態の照明器具1は、発光基板11と、ヒートシンク130と、フィン保護部170と、天板部180とを備えおり、ヒートシンク130は発光基板111が取り付けられるベース部131と、このベース部131から突設するフィン部1322を有しているものである。そして、この照明器具1は、フィン保護部170が天板部180とフィン部132が突設する側の端部に挟まれて保持されている。
よって、フィン部132は、一方の端部をベース部131に固定され、他方の端部をフィン保護部170および天板部180に保持されており、照明器具1に振動など外部など負荷がかかったとしても、フィン先端部1323側の移動を抑制することができる。また、フィン先端部1323の移動を抑制することができることで、移動に伴う変形によるフィン部1322への負荷を抑制し、放熱フィン132の損傷を抑制することができる。また、フィン保護部170は、挟持すれば良いので設置の為のネジの増加を抑制することができ、取り付け作業を容易にすることができる。
【0034】
また、本実施の形態の照明器具1は、天板部180をベース部131に固定する為の接続部を有しており、天板部180はフィン保護部170を押圧するように接続部に固定されている。よって、フィン部1322をより強固に保持することができ、フィン先端部1323の移動をより抑制することができる。
【0035】
また、本実施の形態の照明器具1は、フィン保護部170が弾性力を有している。よって、複数の放熱フィン132が板金を加工した際にフィン部1322の長さL1に違いが発生していても、フィン保護部170は弾性変形して押圧するができ、フィン先端部1323を保持することができる。
また、フィン保護部170の弾性力を利用して、フィン先端部1323に係る負荷を吸収するようにしても良い。
【0036】
なお、本実施の形態では、天板部180と連結部140および第二の柱部150をそれぞれ別々の構成になる説明を行ったが、フィン保護部170を放熱フィン132に押圧できるのであれば、天板部180、連結部140と第二の柱部150のいずれか2つ以上を一体にしても良い。
【0037】
また、本実施の形態では、放熱フィン132はベース部131に放射状に配設されたヒートシンク130の構成を説明したが、ベース部131からフィン部1322が突設されていれば良く、放熱フィン132を横方向Xおよび奥行方向Yに併設させた構成でも良い。
【0038】
また、本実施の形態では、連結部140と第二の柱部150をそれぞれ対に設け、四点で天板部180を固定する構成を説明したが、フィン保護部170を天板部180で押圧できる構成であれば、二点でも良く、三点でも良い。また、中心側一点で固定しても良い。
【0039】
また、本実施の形態では、一つのフィン保護部170が複数のフィン先端部1323を覆う形状を説明したが、複数のフィン先端部1323それぞれ個別にフィン保護部を設けるようにしても良い。また、フィン保護部170は、フィン部1322の側辺全直を覆わなくても良く、一部を覆うようにしても良い。
【0040】
また、本実施の形態では、照明器具1は天井などの被取付部に取り付けられる形態について説明を行ったが、クレーンなどに取り付けられる照明器具に用いても良く、被取付に設けられた開口に埋め込まれるように取り付けられる照明器具に用いても良い。
【符号の説明】
【0041】
1 照明器具、10 アーム、11 アーム固定部、12 アーム主部、13 アーム突設部、14 取付孔、100 光源ユニット、110 光源部、111 発光基板、1111 発光素子、1112 基板、112 レンズ部、120 カバー部、121 カバー、1211 主カバー、1212 カバー鍔部、122 カバーパッキン、130 ヒートシンク、131 ベース部、1311 光源取付部、1312 フィン取付部、132 放熱フィン、1321 フィン固定部、1322 フィン部、1323 フィン先端部、140 連結部、141 連結主部、1411 連結開口、1412 柱部、14121 連結穴、142 天板突設部、143 ベース側突設部、150 第二の柱部、151 柱主部、152 第二の天板側突設部、153 第二のベース側突設部、160 補強部、170 フィン保護部、180 天板部、190 電源部、191 点灯回路、192 ハーネス、193 ケース部、194 電気基板。