LED 照明装置 【技术领域】
本发明涉及具备多个 LED 片、 例如用于室内的床面照明或壁面照明的 LED 照明装置。 背景技术
图 18 以截面图表示现有的 LED 照明装置的一个例子 ( 例如参照专利文献 1)。同 一图所示的 LED 照明装置 X 具备长矩形的基板 91、 安装在基板 91 上的多个 LED 片 92、 收纳 基板 91 的管 93、 接头 94 和用于点亮 LED 片 92 的电路 95。在基板 91 上形成有与多个 LED 片 92 和端子 94 连接的未图示的配线。该 LED 照明装置 X 构成为, 通过使接头 94 与通常用 荧光灯照明器具的插座的插口嵌合而能使多个 LED 片 92 发光。LED 片 92, 由于是低消耗电 力并且长寿命, 所以将 LED 照明装置 X 作为荧光灯的代替来利用时, 在成本方面和环境方面 能期待改善。而且, 通常用荧光灯照明器具是主要广泛用于室内的一般照明的照明器具, 例如在日本国内是指使用商用 100V 电源、 安装有 JIS C7617 规定的直管形荧光灯或者 JIS C7618 规定的环形荧光灯的照明器具。
然而, 使用现有的荧光灯的照明器具, 在其两端存在接头 94, 以在整个圆周方向发 出光为前提而构成的。因此, 例如, 在将多个荧光灯串连配置的照明器具上安装多个 LED 照 明装置 X 时, 相邻的 LED 照明装置 X 之间产生不发光的暗部。观看其的人, 会感觉到不是很 美观。或者, 在照明壁面的一部分的时候, 若使用 LED 照明装置 X 则想照明的地方以外也被 照射光。因此, 例如需要设置覆盖 LED 照明装置 X 的半圆周部分的遮光盖。
专利文献 1 : 日本实开平 6-54103 号公报 发明内容 发明要解决的问题
本发明是以上述的事情为基础考虑得出的, 以提供能对应各种用途的 LED 照明装 置为其课题。
解决问题的手段
根据本发明提供的 LED 照明装置特征在于, 包括多个 LED 片、 搭载了上述多个 LED 片的 LED 单元和保持上述 LED 单元的支架。
在本发明优选的实施方式中, 上述 LED 单元是沿第一方向延伸的细长状, 上述多 个 LED 片, 其主射出方向沿着与上述第一方向成直角的第二方向, 在上述支架形成有, 向上 述第二方向开口并收纳上述 LED 单元的凹部。
在本发明优选的实施方式中, 上述 LED 单元具有沿与上述第一方向交叉的方向延 伸并与上述 LED 单元连接的连接器, 上述 LED 单元为到达上述支架的上述第一方向两端的 大小。
在本发明优选的实施方式中, 在上述支架设置具有用于保持上述 LED 单元的卡止 片的夹具, 在上述 LED 单元形成有与上述卡止片卡合的固定用卡止槽。
在本发明优选的实施方式中, 上述夹具配置于在相对上述第一和第二方向中任一 个都为直角的第三方向夹住上述 LED 单元的位置, 且具有在上述第二方向越向上述多个 LED 片的射出方向相反侧在上述第三方向的相互的距离越变小的一对上述卡止片, 在上述 LED 单元上, 在上述第三方向两侧部分设置有一对上述固定用卡止槽。
在本发明优选的实施方式中, 上述夹具具有能以使上述一对卡止片相互之间在上 述第三方向分离的方式弹性变形的可挠部。
在本发明优选的实施方式中, 上述 LED 单元是在第一方向延伸的细长状, 且被保 持为相对上述支架能够围绕上述第一方向转动,
上述多个 LED 片, 其主射出方向沿着与上述第一方向成直角的第二方向。
在本发明优选的实施方式中, 在上述 LED 单元的上述第一方向两端设置一对分别 具有根部和相对该根部能转动的前端部的轴, 在上述支架设置具有与上述前端部嵌合的嵌 合部的一对夹具。
在本发明优选的实施方式中, 上述一对夹具分别具有能以使上述嵌合部相互之间 在上述第一方向分离的方式弹性变形的可挠部。
在本发明优选的实施方式中, 在所述夹具形成有钩状部, 该钩状部与所述嵌合部 相比位于所述第一方向内侧, 并且该钩状部卡止在所述轴中的比与所述嵌合部嵌合的部分 更靠近所述根部的部分。
在本发明优选的实施方式中, 上述 LED 单元具有截面呈コ字状的支承部件, 该支 承部件以支承上述多个 LED 片的部分为底部, 并在上述第二方向上向上述多个 LED 片的射 出方向相反侧开口。
在本发明优选的实施方式中, 上述支承部件收纳将接受的电力转换为用于供给给 上述多个 LED 片的输出电力的功率转换部。
在本发明优选的实施方式中, 上述支承部件由截面呈コ字状的托架和带状的基板 组成, 所述带状基板安装在该托架的底部外侧, 且搭载了上述多个 LED 片, 并将上述第一方 向作为较长方向, 将与上述第一和第二方向中任一个都成直角的第三方向作为宽度方向。
在本发明优选的实施方式中, 上述托架具有安装了上述基板的截面呈コ字状的基 部和覆盖上述基部的至少一部分和上述基板的上述第三方向两端边缘并且使上述多个 LED 片露出的外侧部。
在本发明优选的实施方式中, 上述 LED 单元还具有使来自上述多个 LED 片的光扩 散并且透过的盖。
在本发明优选的实施方式中, 上述盖是在上述第一方向延伸的带状, 且在相对于 上述第一方向和上述第二方向中的任一个方向都成直角的第三方向的两侧边部形成有一 对卡止片, 在上述支承部件设置有与上述一对卡止片卡合的一对盖用卡止槽。
在本发明优选的实施方式中, 上述一对卡止片的一个具有使其端部向上述第三方 向内侧偏移的台阶部, 另一个卡止片具有朝向上述第二方向射出侧的卡止面和倾斜面, 所 述倾斜面比该卡止面更位于上述第二方向射出方向相反侧, 且越向上述第二方向射出方向 相反侧越位于上述第三方向内侧, 上述一对盖用卡止槽中, 与具有上述台阶部的上述卡止 片卡合的卡止槽在上述第二方向射出方向相反侧具有凹下的凹部, 上述一对盖用卡止槽 中, 与具有上述卡止面和上述倾斜面的上述卡止片卡合的卡止槽具有与上述卡止面抵接的卡止面和相对上述倾斜面位于上述第二方向射出方向相反侧的凸片。
在本发明优选的实施方式中, 上述基部和上述外侧部通过具有沿着上述第三方向 的长轴的卡止部件来连结。
在本发明优选的实施方式中, 所述支架具有下述空间, 在所述夹具上使所述 LED 单元从未保持有的状态取得保持的状态时, 该空间用于容许所述卡止片的随着所述可挠部 的变形的移动。
本发明的其他的特征和优点, 参照附图通过以下进行的详细的说明能将更加明 确。 附图说明
图 1 是表示基于本发明的第一实施方式的 LED 照明装置的主要部分立体图。
图 2 是沿着图 1 的 II-II 线的截面图。
图 3 表示图 1 所示的 LED 照明装置的 LED 单元的主要部分立体图。
图 4 是沿着图 3 的 IV-IV 线的截面图。
图 5 是表示用于图 3 所示的 LED 单元的 LED 模块的截面图。 图 6 是表示图 3 所示的 LED 单元的功率转换部的罩的主要部分立体图。
图 7 是表示图 3 所示的 LED 单元的组装中的盖安装的截面图。
图 8 是表示图 3 所示的 LED 单元的盖被按压的状态的主要部分截面图。
图 9A 是表示图 1 所示的 LED 照明装置的夹具的主视图。
图 9B 是表示图 1 所示的 LED 照明装置的夹具的侧视图。
图 9C 是表示图 1 所示的 LED 照明装置的夹具的俯视图。
图 10 是表示图 1 所示的 LED 照明装置的组装中的向支架安装 LED 单元的截面图。
图 11 是表示图 1 所示的 LED 照明装置的 LED 单元的拆卸的截面图。
图 12 是表示基于本发明的第二实施方式的 LED 照明装置的主要部分立体图。
图 13 是沿着图 12 的 XIII-XIII 线的截面图。
图 14 是表示图 12 所示的 LED 照明装置的 LED 单元的截面图。
图 15 是表示图 12 所示的 LED 照明装置的组装中的向支架安装 LED 单元的主要部 分俯视图。
图 16 是表示图 12 所示的 LED 照明装置的组装中的向支架安装 LED 单元的侧视图。
图 17A 是表示图 12 所示的 LED 单元的夹具的主视图。
图 17B 是表示图 12 所示的 LED 单元的夹具的侧视图。
图 18 是表示现有 LED 照明装置的一个例子的截面图。
具体实施方式
以下, 针对本发明优选的实施方式, 参照附图具体地说明。
图 1 和图 2 表示基于本发明的第一实施方式的 LED 照明装置。本实施方式的 LED 照明装置 A1 由支架 1 和 LED 单元 2 构成, 例如用于在安装于室内的天棚面的状态下照明地 面的用途, 长为 1227mm 左右、 宽为 120mm 左右、 高为 38mm 左右。
支架 1 具备本体 11 和多个夹具 12。本体 11 是在 x 方向延伸的细长状, 例如是铝制。在本体 11 设置有凹部 11a。凹部 11a 用于收纳 LED 单元 2。本体 11 具有夹持凹部 11a 且连续的曲率的曲面。
夹具 12 例如通过对金属制的板实施折弯加工而形成, 具有一对卡止片 12a 和一对 可挠部 12b。如图 9A、 图 9B、 图 9C 所示, 可挠部 12b 为支承卡止片 12a 的姿态。一对可挠 部 12b 被施加外力时, 能够向使一对卡止片 12a 相互接近或分离的方向进行弹性变形。一 对卡止片 12a 是与 LED 单元 2 卡合的部分, 以在图 9A 中越朝着图中上方相互距离越变小的 方式倾斜。在本实施方式中, 多个夹具 12 设置于凹部 11a 内。
如图 3 和图 4 所示, LED 单元 2 具备多个 LED 模块 3、 支承部件 4、 盖 5 和功率转换 部 6。LED 单元 2 具有到达支架 1 的 x 方向两端的长度 (1220mm 程度 )。
如图 5 所示, LED 模块 3 具备一对引导件 31、 LED 片 32、 密封树脂 33 和反射器 34。 一对引导件 31 例如由 Cu 合金形成, 在其中一个上搭载有 LED 片 32。引导件 31 之中与搭载 了 LED 片 32 的面相反侧的表面, 形成为用于面安装 LED 模块 3 的安装端子 31a。LED 片 32 是 LED 模块 3 的光源, 例如能发出蓝色光。密封树脂 33 用于保护 LED 片 32。密封树脂 33 是使用含有荧光物质的透光树脂而形成的, 所述荧光物质通过被来自 LED 片 31 的光激励而 发出黄色光。由此, LED 模块 3 能照射白色。作为上述荧光物质, 代替发出黄色光的物质, 也可以将发出红色光的物质和发出绿色光的物质混合使用。反射器 34 由例如白色树脂形 成, 用于将从 LED 片 32 向侧方发出的光反射到上方。 如图 3 和图 4 所示, 支承部件 4 支承多个 LED 模块 3, 并且用于对多个 LED 模块 3 供给电力, 由基板 41 和托架 42 组成。
基板 1 是 x 方向为长度方向、 y 方向为宽度方向的带状, 例如由环氧玻璃树脂组成。 在本实施方式中, 在基板 1 上搭载有 288 个 LED 模块 3。
如图 4 所示, 托架 42 由基部 43 和一对外侧部 44 组成。基部 43 和外侧部 44 例如 是铝制。基部 43 的截面为コ字状, 在其底面的外侧安装基板 1。外侧部 44 是覆盖基部 43 的大致侧面部分和基板 41 的 y 方向端部边缘的形状。如图 3 和图 4 所示, 基部 43 和外侧 部 44 由多个螺栓 48 连接。
如图 4 所示, 在各外侧部 44 形成有卡止槽 45。卡止槽 45 在 x 方向延伸, 在 z 方向 上在与 LED 模块 3 的射出方向相反侧凹陷。卡止槽 45 是与夹具 12 的卡止片 12a 卡合的部 分。
此外, 在一个外侧部 44 形成有卡止槽 46。卡止槽 46 在 x 方向延伸, 在 z 方向上在 与 LED 模块 3 的射出方向相反侧凹陷。卡止槽 46 具有卡止面 46a。卡止面 46a 在 x 方向延 伸, 在 z 方向朝向射出方向相反侧。在另一个外侧部 44 形成有卡止槽 47。卡止槽 47 具有 卡止面 47a 和凸片 47b。卡止面 47a 在 x 方向延伸, 在 z 方向朝向射出方向相反侧。凸片 47b 与卡止面 47a 相比在 z 方向位于更靠射出方向相反侧, 向射出方向突出。
如图 3 所示, 盖 5 是在 x 方向延伸的截面呈圆弧状的带状, 由使来自 LED 模块 3 的 光扩散并且透过的例如乳白色树脂组成。如图 4 所示, 在盖 5 的两端部边缘形成有卡止片 51, 52。
卡止片 51 具有端部 51a 和台阶部 51b。端部 51a 在 z 方向朝向射出方向相反侧凸 出。台阶部 51b 是在其前后使端部 51a 向 y 方向内侧偏移的形状。卡止片 51 与卡止槽 46 卡合。更具体而言, 是端部 51a 进入卡止槽 46 的形式。台阶部 51b 与卡止面 46a 抵接。
卡止片 52 具有卡止面 52a 和倾斜面 52b。卡止面 52a 在 z 方向朝向射出方向。倾 斜面 52b 与卡止面 52a 相比在 z 方向位于更靠近射出方向相反侧, 与支承部件 4 的凸片 47b 在 z 方向正对。倾斜面 52b 在 z 方向越向射出方向相反侧在 y 方向越位于内侧地倾斜。卡 止片 52 与支承部件 4 的卡止槽 47 卡合。更具体而言, 是卡止面 52a 与支承部件 4 的卡止 面 47a 抵接的形式。
功率转换部 6 发挥例如将商用 AC100V 电力转换为 DC36V 的功能, 被收纳在支承部 件 4。功率转换部 6 由罩 61、 电源基板 62 和多个电子部件 63 组成。罩 61 的截面为コ字状, 例如金属制。如图 6 所示, 在罩 61 的端部形成有多个切口部 61a。切口部 61a 通过与图 4 所示的螺栓 48 中从基部 43 向内侧突出的部分卡合, 而用于固定功率转换部 6。电源基板 62 固定在罩 2 上, 并安装有多个电子部件 63。多个电子部件 63 例如是变压器和整流器、 甚 至是用于恒电流控制的晶体管等。如图 3 所示, 连接器 14 从功率转换部 6 延伸。该连接器 14 与安装在支架 1 上的连接器 ( 图示省略 ) 连接。
在本实施方式中, 设置有 2 个功率转换部 6, 从 1 个功率转换部 6 对 144 个 LED 模 块 3 供电。这些 144 个 LED 模块被分为 12 组, 每 1 组相互串连连接 12 个。这些组之间并 连连接。其结果是, 能给各 LED 片 32 供给电压为 3V 左右、 电流为 20mA 左右的直流电力。 下面, 说明 LED 照明装置 A1 的作用。
根据本实施方式, LED 照明装置 A1 不从天棚面显著地突出, 是比较平滑的形状。 由 此, 看起来不会不当地扰乱室内的美观, 能给予漂亮的印象。此外, 使多个 LED 照明装置 A1 相互串连配置的时候, 相邻的 LED 照明装置 A1 的 LED 单元 2 之间为非常接近的位置关系。 由此, 在 LED 照明装置 A1 之间不形成过大的非发光区域。因而, 作为对更大范围的室内的 地面进行照明的照明装置, 能给予观看者美观的印象。
通过将功率转换部 6 收纳在コ字状的支承部件 4 中, 能使 LED 照明装置 A1 的高度 较低。
成为通过外侧部 44 压制基板 41 的形式。由此, 即使在将 LED 照明装置 A1 安装在 天棚的状态下长期使用的时候, 也能避免基板 41 不当地落下。
图 7 表示在组装 LED 单元 2 时, 将盖 5 安装在支承部件 4 的样子。如本图表示的 那样, 首先, 将盖 5 的卡止片 51 挂在支承部件 4 的卡止槽 46 处。接着, 通过以卡止片 51 为 中心使盖 5 转动, 使卡止片 52 接近卡止槽 47。然后, 将卡止片 52 压入卡止槽 47 时, 卡止面 47a 与卡止面 52a 成为抵接的状态。这样, 能容易地安装盖 5。
图 10 表示在组装 LED 照明装置 A1 的时候, 将 LED 单元 2 安装在支架 1 上的样子。 如本图表示的那样, 首先, 例如使 LED 单元 2 从下方接近固定在天棚的支架 1。然后, 在夹 具 12 的一对卡止片 12a 之间压入 LED 单元 2。于是, 通过可挠部 12b 少许弯曲, 一对卡止 片 12a 相互暂时分离。然而之后, 如图 2 所示, 卡止片 12a 与支承部件 4 的卡止槽 45 卡合。 这样, 能容易地安装 LED 单元 2。
在将 LED 单元 2 压入的时候, 以较强的力容易按压盖 5。这时, 如图 8 所示, 卡止片 52 向卡止槽 47 的 z 方向里侧移动。于是, 倾斜面 52b 与凸片 47b 抵接。由此, 在卡止片 52 上给予了朝向 y 方向内侧的力。由此, 即使用力按压盖 5, 也能防止盖 5 从支承部件 4 不当 地脱离。
图 11 表示从支架 1 拆卸 LED 单元 2 的样子。如本图表示的那样, 首先, 准备截面
为コ字状的拆卸夹具 8。然后, 将拆卸夹具 8 的两侧边缘压在夹具 12 的卡止片 12a 处。于 是, 可挠部 12b 弹性变形, 一对卡止片 12a 彼此分离。其结果是, 解除卡止片 12a 与卡止槽 45 的卡合状态。这样, LED 照明装置 A1 能容易地从支架 1 拆卸 LED 单元 2。
图 12 ~图 17A 表示本发明的其他实施方式。而且, 在这些如图中, 在与上述实施 方式相同或者类似的要素上赋予与上述实施方式相同的符号。
图 12 和图 13 表示基于本发明的第二实施方式的 LED 照明装置。本实施方式的 LED 照明装置 A2 是例如在安装在店铺的天棚的比较靠角落处的状态下, 为了照明壁面之中 从商品架露出的上方部分而使用的类型。LED 照明装置 A2, 例如长度为 1290mm 左右, 宽度 为 73mm 左右, 高度为 50mm 左右。
支架 1 的本体 11 的截面为楔形, 在安装在天棚的状态下, 为壁面侧开口的形状。 LED 单元 2 被收纳在支架 1 中, 可围绕方向 x 转动。
如图 14 所示, 在本实施方式中, 在支承部件 4 的托架 42 的外侧部 44 设置有反射 器 44a。反射器 44a 用于将从 LED 模块 3 沿 y 方向发出的光向 z 方向下方反射。卡止槽 46、 47 分别形成于反射器 44a 的端部边缘, 能安装盖 5。
如图 15 所示, 本实施方式的 LED 单元 2 具有一对轴 7。一对轴 7 安装在支承部件 4 的 x 方向两端。轴 7 包括根部 71 和前端部 72。根部 71 是安装在支承部件 4 的部分。前 端部 72 能相对于根部 71 转动。更具体而言, 使前端部 72 转动时, 产生需要使用例如钳子 等工具的程度的阻力。
支架 1 具有一对夹具 13。一对夹具 13 安装在本体 11 的 x 方向两端。如图 17A 和 图 17B 所示, 在夹具 13 形成有嵌合部 13a、 可挠部 13b 和钩状部 13c。嵌合部 13a 是椭圆形 的孔, 与轴 7 的前端部 71 嵌合。可挠部 13b 是保持嵌合部 13a 的部分, 施加外力时, 以使嵌 合部 13a 向 x 方向外侧移动的方式进行弹性变形。钩状部 13c 相对于嵌合部 13a 位于 x 方 向内侧, 为 J 字状。
如图 15 和图 16 所示, 将 LED 单元 2 安装在支架 1 时, 使 LED 模块 2 接近支架 1, 将轴 7 的前端部 72 按压在夹具 13 的可挠部 13b 处。于是, 以一对夹具 13 的嵌合部 13a 之 间相互分离的方式使可挠部 13b 进行变形。并且, 压入 LED 单元 2 时, 前端部 72 嵌合在嵌 合部 13a, 可挠部 13b 成为变形前的形状。由此, 仅通过压入 LED 模块 2 的动作能容易地安 装在支架 1 上。此外, 即使在安装作业中前端部 72 没有适当地嵌合在嵌合部 13a 时, 成为 轴 7 卡住钩状部 13c 的姿态。因而, 能防止在 LED 单元 2 的安装作业等中使 LED 单元 2 失 误落下。
LED 照明装置 A2, 由于能使 LED 单元 2 在围绕 x 方向转动, 所以能对例如壁面中在 商品架的上方的部分选择性地照明。 通过具备反射器 44a, 能适用于以高的照明度照明期望 的地方。
本发明的 LED 照明装置不限定于上述的实施方式。本发明的 LED 照明装置的各部 分的具体的结构, 能自由进行各种设计变更。
不限定于在基板 41 搭载 LED 模块 3 的结构, 也可以是在支承部件 4 形成绝缘层和 配线图案, 并在其上搭载 LED 模块 3 的结构。具有 LED 模块 3 的结构, 适用于使来自 LED 片 32 的光高效率地射出, 但是本发明不限定于此, 也可以是例如在基板 41 直接搭载 LED 片 32 的结构。