照明器具的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种照明器具，包括器具本体，该器具本体在中央具有器具安装部。使用具有发光二极管元件、及安装发光二极管元件的基板的发光单元。基板配置在器具本体的前表面侧且在器具安装部的周围。利用树脂制的多个按压构件，将基板的多个部位按压至器具本体。本实用新型的照明器具可使在基板的有效安装半导体发光元件的安装面积扩大而安装多个半导体发光元件。
【专利说明】照明器具
【技术领域】
[0001]本实用新型的实施方式涉及一种使用半导体发光元件的照明器具。
【背景技术】
[0002]以往，例如在吸顶灯(ceiling light)等照明器具中，对于在中央设有器具安装部的器具本体，在该器具安装部的周围配置着点灯电路，并且在相比该点灯电路为外径侧，在器具本体的周边部配置着安装着多个发光二极管(Light Emitting Diode, LED)元件的基板。
[0003]在将基板安装在器具本体的情况下，为了将LED元件产生的热从基板高效地传导至器具本体，提高散热性，一般会使用多个金属制的螺钉将基板安装至器具本体。
[0004][现有技术文献]
[0005][专利文献]
[0006][专利文献I]日本专利特开2011-134684号公报
[0007]在这种照明器具中，例如在使用廉价的相对来说低输出型的LED元件代替昂贵的高输出型的LED元件的情况下，为了确保所期望的亮度，必须使LED元件的数量增加，在该情况下，优选使基板中的有效安装LED元件的安装面积扩大。
[0008]但是，在现有的照明器具中，因为在基板的外径侧涉及到照明器具的大型化，在基板的内径侧配置着点灯电路，所以难以使基板的面积扩大，并且在将基板安装至器具本体时使用金属制的螺钉，因此，为了确保与螺钉的绝缘距离，基板中的有效安装LED元件的安装面积受到限制。
实用新型内容
[0009]本实用新型所要解决的课题在于提供一种照明器具，可使基板中的有效安装半导体发光元件的安装面积扩大而安装多个半导体发光元件。
[0010]本实用新型提供一种照明器具，包括:器具本体，在中央具有器具安装部；发光单元，具有半导体发光元件、及安装半导体发光元件的基板，且基板配置在器具本体的前表面侧且在器具安装部的周围；及树脂制的多个按压构件，将基板的多个部位按压至器具本体。
[0011]进一步地，上述照明器具，包括:按压部，覆盖发光单元而安装在器具本体，且将基板按压至器具本体；及保护罩，具有透光性，且形成有空间部以容许向基板的直径方向的移动。
[0012]进一步地，上述照明器具，包括点灯电路，配置在器具安装部周围，且基板沿周方向被分割成多个，连接基板与点灯电路的电线经过经分割的基板间进行布线。
[0013][实用新型的效果]
[0014]根据本实用新型，通过利用树脂制的按压构件来将基板按压至器具本体，可期待可限制基板的翘曲等，且确保向器具本体的散热性，并且可无与按压构件的绝缘距离的问题地使基板中的有效安装半导体发光元件的安装面积扩大，而可安装多个半导体发光元 件。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是表示一实施方式的照明器具的剖视图。
[0016]图2是表示所述照明器具的保护罩的安装构造的剖视图。
[0017]图3是所述照明器具的安装着基板及保护罩的器具本体的立体图。
[0018]图4是所述照明器具的安装着基板的器具本体及保护罩的立体图。
[0019]图5是所述照明器具的分解状态的立体图。
[0020]符号的说明:
[0021]10:照明器具
[0022]11:器具本体
[0023]12:基板
[0024]13:保护罩
[0025]14:灯罩
[0026]16:壳体
[0027]17:器具安装部
[0028]18:点灯电路
[0029]21:开口部
[0030]22:基板安装部
[0031]23:凹部
[0032]24:凸缘部
[0033]25: 突出部
[0034]26,31:螺钉孔
[0035]27:窗孔
[0036]28: 凹下部
[0037]29:安装孔
[0038]30:爪插通孔
[0039]32:灯罩安装扣件
[0040]35:作为半导体发光元件的LED元件
[0041]36:切口部
[0042]37、39、42:连接器
[0043]38、41:电线
[0044]40: 连接构件
[0045]43:供电构件
[0046]44、56、61:插通孔
[0047]45:按压构件
[0048]46:套管
[0049]46a:套管的前端侧
[0050]46b:凸缘部[0051]47:销
[0052]50、59:开口部
[0053]51:罩部
[0054]52,53:按压部
[0055]54:保持部
[0056]55:爪部
[0057]60:凸缘部
[0058]62: 收纳空间
[0059]63: 缓冲材
[0060]66:夜明灯安装部
[0061]67:夜明灯基板
[0062]68:夜明灯元件
[0063]69:遥控切换开关
[0064]70:扩散罩
[0065]71:夜明灯
[0066]74:电路基板
[0067]A:发光单元
[0068]S:空间部
【具体实施方式】
[0069]以下，参照图1至图5对一实施方式进行说明。
[0070]如图4及图5所示，照明器具10是圆形吸顶灯，经由适配器(adapter)而安装在设置在天花板面的吊项(hanging ceiling)。另外,将从照明器具10照射光的方向称为前表面侧，将相对于前表面侧来说的相反侧称为背面侧，所述前表面侧及背面侧对应于设置状态的照明器具10的下表面侧及上表面侧。
[0071]照明器具10包括器具本体11，在该器具本体11的前表面侧安装着发光单元A的模块基板或主基板即基板12、保护罩13及灯罩(shade) 14，在器具本体11的背面侧安装着壳体(case) 16。在壳体16安装着作为适配器导件的器具安装部17及点灯电路18等。
[0072]而且，器具本体11为金属制，且形成为圆盘状。在器具本体11中央形成着供器具安装部17嵌入的开口部21，在该开口部21的周围，在器具本体11的前表面，安装基板12的平面状的基板安装部22形成为环状，在基板安装部22的周边部，向背面侧突出的凹部23形成为环状，在该凹部23的周边部，凸缘(flange)部24形成为环状。
[0073]如图1所示，在基板安装部22，在直径方向的中间位置形成着突出部25，该突出部25例如通过拉拔加工而向器具本体11的背面侧突出，且在基板安装部22侧开口，并且沿周方向而成环状。在突出部25的项部，形成着用来利用螺钉(未图示)安装壳体16的螺钉孔26。此外，如图4及图5所示，在突出部25与开口部21之间形成着窗孔27，在以开口部21为中心时与窗孔27对称的位置，形成着向器具本体11的背面侧突出且前表面侧凹下的凹下部28。窗孔27及凹下部28的外径侧的一部分位于基板安装部22的区域。而且，如图2及图5所示，在基板安装部22的外周侧及内周侧，沿周方向排列着用来安装基板12的多个安装孔29。
[0074]如图1及图4所示，在基板安装部22的外周侧形成着用来卡止并安装保护罩13的多个爪插通孔30。在基板安装部22的内周侧，形成着用来利用螺钉(未图示)安装保护罩13的多个螺钉孔31。
[0075]如图4及图5所示，在凹部23安装着多个灯罩安装扣件32，该多个灯罩安装扣件32通过使灯罩14相对于器具本体11转动，而可装卸地安装灯罩14。灯罩安装扣件32未从基板安装部22突出，而是收纳在凹部23内。
[0076]而且，发光单元A的基板12经分割而形成为半环状，通过将一对基板12安装在器具本体11的基板安装部22，而将一对基板12组合成环状。基板12是使用例如酚醛纸作为材料，基板12的外周侧相比点灯电路18(电路基板)配置在外径侧，并且基板12的直径方向的尺寸大，使得基板12的内周侧与点灯电路18(电路基板)的前方区域重合而配置，其结果，基板12的面积形成得大。另外，基板12的材料并不限于酚醛纸，也可使用金属、陶瓷或树脂等其它基板材料。
[0077]基板12的前表面侧为安装面,且形成有布线图(wiring pattern),连接于该布线图且包括例如LED元件或有机电致发光(Electroluminescence, EL)等的多个半导体发光元件在同心圆上安装有多列。本实施方式中，半导体发光元件是使用面安装型的表面安装器件(Surface Mounted Devices, SMD)封装式的LED兀件35,多个LED兀件35沿圆周方向等间隔地排列在基板12上，并且在同心圆上配置着多列。另外，图4及图5中，作为LED元件35的队列，仅表示了外周侧和内周侧的2列，而省略其它列的图示，如图1及图3所示，在所述外周侧与内周侧之间也配置着2列LED元件35的队列，共配置着4列。不过，LED元件35的队列并不限于4列，也可为2列、3列或5列以上。在这种将LED元件35安装在基板12时的任一排列形态下，安装在基板12的LED元件35均未配置在器具本体11的与突出部25对向的区域，而是配置在远离该区域的位置。而且，LED元件35的发光部朝向与基板12相反的方向，且在照明器具10的设置状态下朝向正下方。此外，在基板12的前表面侧形成着覆盖布线图且具有高反射率特性的反射面。
[0078]在一对基板12的相互对向的边缘部的内周侧，对应于器具本体11的窗孔27及凹下部28的位置而形成着切口部36。而且，在一对基板12的相互对向的边缘部附近安装着连接于布线图的连接器37。
[0079]经分割的基板12为共同的构成，而使用同一构成。
[0080]如图4所示，一对基板12的相互对向的一对连接器37通过在电线38的两端连接着连接器39的连接构件40而相互电性连接。而且，在一对基板12的相互对向的另一对连接器37，分别电性连接着在电线41的前端连接着连接器42的一对供电构件43。各供电构件43的电线41从基板12间进行布线至器具本体11侧，经过形成在器具本体11中的布线孔(未图示)而电性连接于点灯电路18。另外，供电构件43的电线41也可使用器具本体11的突出部25内侧的空间作为布线空间而进行布线。
[0081]在基板12的外周侧及内周侧形成着多个插通孔44，该多个插通孔44是长边沿直径方向的长孔，且分别在外周侧及内周侧开口。各插通孔44对应于器具本体11的各安装孔的位置而形成，如图2所示，利用插通孔44及安装孔29，且使用多个按压构件45而将基板12按压并安装至器具本体11。[0082]按压构件45为树脂制，且使用例如推式铆钉(Push Rivet)等固定件。在推式铆钉的情况下，构成为分别包括树脂制的套管46及销47，在套管46的前端侧46a插通至插通孔44及安装孔29，并且基端侧的凸缘部46b接触于基板12的前表面侧的状态下，通过将销47压入至套管46内，而使套管46的前端侧46a沿外径方向打开且压接于安装孔29的背面侧的边缘，在该套管46的前端侧46a与凸缘部46b之间夹入基板12及器具本体11进行固定。在按压构件45与基板12的插通孔44之间，至少在基板12的直径方向上存在间隙，通过热膨胀等而容许基板12的移动。另外，按压构件45并不限于推式铆钉，也可使用能够将基板12按压至器具本体11的其它构成的固定件。
[0083]而且，保护罩13为具有透光性及扩散性的透明的树脂制，且形成为在中央有开口的开口部50的环状。保护罩13具有环状的罩部51，该罩部51是以成为可将基板12和器具本体11之间覆盖的大小且中央区域向前表面侧突出的方式形成为截面弯曲形状。
[0084]如图1所示，在保护罩13的背面的外周侧及内周侧，形成着环状的按压部52、53，该按压部52、53分别抵接于基板12的前表面的内周侧及外周侧，而将该基板12按压至器具本体11。外周侧的按压部52由环状的肋部(rib)而形成，内周侧的按压部53由环状的段部而形成。在基板12的外周面侧及内周面侧，不存在按压部52、53，且形成着容许基板12因例如热变形等而沿直径方向移动的空间部S。
[0085]如图2所示，在保护罩13的背面侧，对应于各按压构件45的位置而形成着保持部54，该保持部54用来限制按压构件45从插通孔44及安装孔29脱落，且使利用按压构件45夹入基板12及器具本体11的状态得以保持。
[0086]如图1及图4所示，在保护罩13的背面侧的外周侧，可插入至器具本体11的各爪插通孔30的多个爪部55突出形成为一体。这些多个爪部55向作为保护罩13的周方向的一方向的安装转动方向形成为大致L字形。而且，通过将各爪部55插通至器具本体11的各爪插通孔30，且使保护罩13向安装转动方向转动，而各爪部55的前端移到器具本体11的背面侧，而使保护罩13向器具本体11靠近，并且各爪部55卡在器具本体11的背面侧，而以在保护罩13的按压部52、53与器具本体11之间夹持着基板12的状态，将保护罩13固定在器具本体11。
[0087]在保护罩13的内周部，对应于器具本体11的各安装孔29的位置而形成着多个插通孔56。通过将螺钉(未图示)从插通孔56旋入至器具本体11的安装孔29，而将保护罩13紧固在器具本体11，从而以在保护罩13的按压部52、53与器具本体11之间夹持着基板12的状态，将保护罩13固定在器具本体11。
[0088]而且，如图5所示，灯罩14为具有透光性的乳白色的树脂制，上表面侧开口，且在上表面侧的内周边缘部形成着安装在各灯罩安装扣件32的安装段部(未图示)。利用安装在器具本体11的灯罩14，而一体地覆盖器具本体11的下表面、基板12及保护罩13等。
[0089]而且，如图1及图5所示，壳体16为金属制，且在中央形成着配置器具安装部17的开口部59，在从周边部向前表面侧突出的侧壁部的周围形成着凸缘部60，凸缘部60螺固并安装在器具本体11的突出部25。在凸缘部60，对应于突出部25的各螺钉孔26的位置而形成着供螺钉插通的插通孔61。在壳体16内，在与器具本体11的上表面之间形成着收纳并安装器具安装部17或点灯电路18的收纳空间62。在壳体16的背面，安装着多个缓冲材(cushion material) 63,该多个缓冲材63在将照明器具10设置在天花板面时,在与天花板面之间经压缩而防止照明器具10的晃动或防止照明器具10旋转。
[0090]而且，如图5所示，器具安装部17为树脂制，且形成为筒状，通过嵌入至安装在设置在天花板面的吊顶的适配器，而可装卸地安装在适配器。在器具安装部17，形成着与器具本体11的窗孔27对向配置的夜明灯安装部66，在该夜明灯安装部66安装着夜明灯基板67。
[0091]如图3所示，在夜明灯基板67，一起安装着包括例如LED元件的夜明灯元件68、遥控受光部(未图示)、及遥控切换开关69。而且，夜明灯元件68由乳白色的扩散罩70覆盖，而构成夜明灯71。在扩散罩70中也一起覆盖着遥控受光部，但遥控切换开关69未被覆盖。遥控受光部接收从对照明器具10的点灯状态进行远距离操作的遥控器通过红外线介质所发送的信号，且将该信号输出至点灯电路18。遥控切换开关69用于切换用来使遥控器与由该遥控器远距离操作的照明器具10建立关联的遥控信号。
[0092]装载在夜明灯基板67上的夜明灯71及遥控切换开关69配置在器具本体11的窗孔27。在窗孔27的外径侧安装着夜明灯71，在窗孔27的内径侧配置着遥控切换开关69。由于窗孔27的外径侧配置在基板安装部22的区域，所以夜明灯71也配置在基板安装部22的区域、也就是从基板12的内周侧进入至基板12的内侧区域的位置，遥控切换开关69配置在这些区域外。因此，利用覆盖基板12的保护罩13，一起覆盖基板12和夜明灯71。遥控切换开关69位于保护罩13的外侧，未被覆盖。
[0093]而且，如图5所示，点灯电路18具有配置在器具安装部17的周围且固定在壳体16侧的电路基板74，在该电路基板74上安装着构成点灯电路18的各种电子零件。经由适配器及吊项而将商用交流电源输入至点灯电路18的电源输入侧，点灯电路18的电源输出侧经过供电构件43、基板12的布线图及连接构件40而连接于多个LED元件35。而且，点灯电路18将交流电源整流平滑，转换成预定的直流电源而供给至LED元件35。
[0094]接下来，在组装照明器具10时，将安装着器具安装部17及点灯电路18等的壳体16螺固在器具本体11的上表面。
[0095]将基板12载置在器具本体11的基板安装部22，并且将连接构件40及供电构件43电性连接于基板12后，将按压构件45插入至基板12的插通孔44及器具本体11的安装孔29，利用该按压构件45夹入基板12及器具本体11进行固定。
[0096]通过一边以覆盖基板12的方式盖上保护罩13，一边使保护罩13的各爪部55插通至器具本体11的各爪插通孔30，且使保护罩13向安装转动方向转动，而各爪部55的前端移到器具本体11的背面侧，从而使保护罩13向器具本体11靠近。此外，经过保护罩13的插通孔56而将螺钉旋入至器具本体11的螺钉孔31，来进行紧固而固定。由此，保护罩13的按压部52、53抵接于基板12的前表面的外周侧及内周侧，而将基板12按压至器具本体11。
[0097]通过以覆盖基板12及保护罩13等的方式将灯罩14盖至器具本体11，且使灯罩14向预定的安装转动方向转动，而将灯罩14安装在灯罩安装扣件32。
[0098]另外，照明器具10的组装顺序并不限定于这样的顺序。
[0099]而且，在设置照明器具10时，将卸下灯罩14后的照明器具10的器具安装部17安装在预先装设在天花板面的吊项的适配器。将从适配器导出的布线与点灯电路18侧连接，而将吊项与点灯电路18电性连接。将灯罩14安装在器具本体11。[0100]当设置照明器具10时，在切换用来使遥控器与由该遥控器远距离操作的照明器具10建立关联的遥控信号的情况下，切换未由保护罩13覆盖的遥控切换开关69即可。
[0101]然后，通过将商用交流电源供给至点灯电路18，而从点灯电路18向多个LED元件35供给点灯电力，从而使多个LED元件35点灯。
[0102]多个LED元件35产生的光透过保护罩13而入射至灯罩14，在灯罩14扩散而照射至照明空间。
[0103]而且，LED元件35产生的热从基板12的背面侧传导至器具本体11，而从器具本体11高效地散热。另一方面，点灯电路18产生的热传导至壳体16，而从壳体16高效地散热。因此，LED元件35产生的热与点灯电路18产生的热相互干扰的情况少，而可高效地散去各自所产生的热。
[0104]而且，可利用遥控操作切换点灯状态。在仅使夜明灯71点灯的情况下，夜明灯元件68产生的光在扩散罩70扩散，透过保护罩13及灯罩14而照射至照明空间。这时，由于利用在保护罩13的面方向无凹凸或角部等的均匀的面将夜明灯71和LED元件35 —起覆盖，所以不会产生亮线，而可防止亮线映在灯罩14。
[0105]在以所述方式构成的照明器具10中，基板12的外周侧相比点灯电路18配置在外径侧，并且基板12的内周侧与点灯电路18的前方区域重合地配置，而使基板12的面积变大后，利用树脂制的按压构件45将基板12按压至器具本体11，由此，基板12的面积大，例如即便由酚醛纸形成且容易产生翘曲等，也可通过限制基板12的翘曲等，且提高对器具本体11的密接性，来确保散热性，并且可无与按压构件45的绝缘距离的问题地使基板12中的有效安装LED元件35的安装面积扩大，而可安装多个LED元件35。
[0106]因此，例如，在形成直径小的照明器具10的情况下，或形成使用多个廉价的相对来说低输出型的LED元件35的照明器具10的情况下，也可使基板12的安装面积扩大，而可安装确保亮度所需的数量的LED元件35。
[0107]通过利用覆盖基板12且安装在器具本体11的保护罩13的按压部52、53，将基板
12的外周侧及内周侧按压至器具本体11，可限制面积大的基板12的翘曲等，提高对器具本体11的密接性，且确保散热性。
[0108]具有按压部52、53的保护罩13通过确保容许基板12沿直径方向的移动的空间部S，可容许因基板12的热膨胀所导致的移动，可防止对基板12施加负载，且可防止布线图本身或布线图与LED元件35的焊接部分的损伤。
[0109]利用覆盖基板12的保护罩13的保持部54，来限制按压构件45从插通孔44及安装孔29脱落，而可保持利用按压构件45夹入基板12及器具本体11的状态。
[0110]由于使基板12的面积扩大，而难以在基板12的内周侧确保用来连接该基板12与点灯电路18的布线空间，但可通过使连接基板12与点灯电路18的供电构件43的电线41经过经分割的基板12间而容易地进行布线。
[0111]而且，由于将安装在基板12的LED元件35配置在远离器具本体11的突出部25的区域的位置，所以可将LED元件35产生的热从基板12的背面侧高效地传导至器具本体11，而抑制LED元件35的温度上升。
[0112]通过形成突出部25，会加强器具本体11，并且可螺固并安装收纳配置在器具本体11背面侧的点灯电路18的壳体16。[0113]突出部25内侧的空间也可用作对在经分割的基板12间经过的供电构件43的电线41进行布线的布线空间。
[0114]而且，由于利用保护罩13 —体地覆盖基板12、和与基板12分开地设置的夜明灯71，所以在夜明灯71点灯时，可减少从保护罩13产生的亮线。
[0115]由于将夜明灯71配置在形成在基板12的一部分的切口部36，所以例如没有必要使覆盖夜明灯71的部分从保护罩13突出而形成，而可将保护罩13形成为沿基板12的外形状所成的外形状。
[0116]当在夜明灯71的夜明灯基板67装载着遥控切换开关69时，因为遥控切换开关69配置在未由保护罩13覆盖的区域，所以可不卸除保护罩13地对遥控切换开关69进行操作。
[0117]另外，照明器具并不限于圆形的吸项灯，也适用于四边形或多边形的照明器具。
[0118]对本实用新型的几个实施方式进行了说明，不过这些实施方式是作为例子而提出的，并不企图限定实用新型的范围。这些新颖的实施方式能够以其它各种形态实施，在不脱离实用新型的主旨的范围内，可进行各种省略、置换、变更。这些实施方式或其变形包含在实用新型的范围或主旨中，并且包含在权利要求书所述的实用新型及其均等的范围内。
【权利要求】
1.一种照明器具，其特征在于包括: 器具本体，在中央具有器具安装部； 发光单元，具有半导体发光元件、及安装半导体发光元件的基板，且基板配置在器具本体的前表面侧且在器具安装部的周围；及 树脂制的多个按压构件，将基板的多个部位按压至器具本体。
2.根据权利要求1所述的照明器具，其特征在于包括: 按压部，覆盖发光单元而安装在器具本体，且将基板按压至器具本体 '及 保护罩，具有透光性，且形成有空间部以容许向基板的直径方向的移动。
3.根据权利要求1或2所述的照明器具，其特征在于: 包括点灯电路，配置在器具安装部周围，且 基板沿周方向被分割成多个，连接基板与点灯电路的电线经过经分割的基板间进行布线。
【文档编号】F21V17/00GK203464093SQ201320513075
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2013年8月21日 优先权日:2012年10月15日
【发明者】河野诚 申请人:东芝照明技术株式会社