半導体発光素子用ホルダ、半導体発光素子モジュール、及び、照明器具
【課題】半導体発光素子ユニットと、電力を供給するコンタクトとを別部材に対して固定可能であり、別部材への固定時に傷付けたり、変形等を引き起こすおそれが小さい半導体発光素子用ホルダ、モジュール、及び、照明器具を提供する。
【解決手段】半導体発光素子と基板７１の一体物である半導体発光素子ユニット７０を配置可能な収容空間を内部に有するケース本体２０、６０と、ケース本体に形成した半導体発光素子をケース本体の外側に露出させる照明用開口２１と、ケース本体に形成した、外側に位置する半導体発光素子が収容空間側に挿通可能で、かつ収容空間に配置した基板を外側に露出させる基板露出用開口６２と、ケース本体に形成した、基板を収容空間に留めるように支持する基板保持部３９、５１、５５と、収容空間に位置する状態でケース本体の絶縁部に支持させた、基板及び電源と電気的に導通可能なコンタクト４０、５０と、を備える。
【解決手段】半導体発光素子と基板７１の一体物である半導体発光素子ユニット７０を配置可能な収容空間を内部に有するケース本体２０、６０と、ケース本体に形成した半導体発光素子をケース本体の外側に露出させる照明用開口２１と、ケース本体に形成した、外側に位置する半導体発光素子が収容空間側に挿通可能で、かつ収容空間に配置した基板を外側に露出させる基板露出用開口６２と、ケース本体に形成した、基板を収容空間に留めるように支持する基板保持部３９、５１、５５と、収容空間に位置する状態でケース本体の絶縁部に支持させた、基板及び電源と電気的に導通可能なコンタクト４０、５０と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体発光素子（ＬＥＤ）を取付可能な半導体発光素子用ホルダ、半導体発光素子モジュール、及び、照明器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
高輝度タイプの一つの半導体発光素子（ＬＥＤ）を利用した照明器具の従来例としては、例えば、ベース部材と、ベース部材に固定した金属製のシャシー（放熱部材）と、シャシーに取り付けた、ＬＥＤと基板の一体物であるＬＥＤユニットと、基板の表面に取り付けた、基板及び電源と電気的に導通する（コンタクトを具備する）コネクタと、シャシーとの間で基板及びコネクタを挟持した状態でシャシーに固定した金属製フレームと、ＬＥＤユニットを囲んだ状態でベース部材に固定した、ＬＥＤが発した照明光が透過可能な投光性カバー部材と、を具備するものが知られている。
電源で発生した電力をコネクタ（コンタクト）を介して基板に供給するとＬＥＤが発光し、発光した照明光は投光性カバー部材を透過して投光性カバー部材の外側に照射される。さらにＬＥＤユニットの基板がシャシーに接触しており、ＬＥＤの発光時に生じる熱は基板を介してシャシーに効率よく伝達されシャシーから放熱されるので、ＬＥＤが極度に高温化してＬＥＤの発光効率が低下するのを防止できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−９１０３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし上記照明器具には以下の欠点がある。
即ち、ＬＥＤユニット及びコネクタをシャシーに固定する場合は、まずＬＥＤユニットをシャシー上に載置した上でＬＥＤユニットの基板上にコネクタを仮置きし、この状態でコネクタに被せた金属製フレームを固定ボルトによってシャシー及びコネクタに固定する必要がある。
しかし、金属製フレームを固定ボルトによってシャシー及びコネクタに固定するとき、ＬＥＤユニット及びコネクタはシャシーに対して相対移動可能なので、金属製フレームの固定作業は容易でない。
しかも、ＬＥＤユニット及びコネクタ（コンタクト）をシャシーに固定するためには、ＬＥＤユニットをシャシー上に載置するステップ、基板上にコネクタを仮置きするステップ、金属製フレームをコネクタに被せるステップ、及び、金属製フレームを固定ボルトによってシャシーに固定するステップ、という４つの工程が必要になってしまう。
また、ＬＥＤユニット及びコネクタをシャシーに固定するときに、金属製フレーム等によってＬＥＤを傷付けてしまうおそれがある。
さらにＬＥＤユニット及びコネクタを金属製フレーム及び固定ボルトを利用してシャシーに固定するときに、固定ボルトによる固定力（負荷）が金属製フレームを介してＬＥＤユニット（基板）及びコネクタに掛かり、これらの部材に変形等を引き起こすおそれがある。
【０００５】
本発明の目的は、半導体発光素子と基板の一体物である半導体発光素子ユニットと、基板に対して電力を供給するコンタクトとを別部材に対して簡単かつ少ない工程で固定可能であり、しかも別部材への固定時に半導体発光素子を傷付けたり、半導体発光素子ユニットやコンタクトに変形等を引き起こすおそれが小さい半導体発光素子用ホルダ、半導体発光素子モジュール、及び、照明器具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の半導体発光素子用ホルダは、半導体発光素子と基板の一体物である半導体発光素子ユニットを配置可能な収容空間を内部に有するケース本体と、該ケース本体に形成した、上記収容空間に配置した上記半導体発光素子を上記ケース本体の外側に露出させる照明用開口と、上記ケース本体に形成した、外側に位置する上記半導体発光素子が上記収容空間側に挿通可能で、かつ上記収容空間に配置した上記基板を外側に露出させる基板露出用開口と、上記ケース本体に形成した、上記収容空間に配置した上記基板を該収容空間に留めるように支持する基板保持部と、上記収容空間に位置する状態で上記ケース本体の絶縁部に支持させた、上記基板及び電源と電気的に導通可能なコンタクトと、を備えることを特徴としている。
【０００７】
上記ケース本体が、上記コンタクトを支持するインシュレータと、該インシュレータに対して取り付けることにより、該インシュレータとの間で上記収容空間を形成するカバー部材と、を具備していてもよい。
【０００８】
上記ケース本体の外面に上記照明用開口の外周側に位置させて形成した、上記半導体発光素子が発した照明光を反射する、外周側から内周側に向かうにつれて該外面側から上記収容空間側に近づく形状のテーパ状反射面を備えていてもよい。
上記基板保持部が、上記基板露出用開口より外側に突出しかつ上記基板の外面を支持する係合爪であってもよい。
【０００９】
本発明の半導体発光素子用モジュールは、上記半導体発光素子用ホルダと、上記収容空間に配置した上記半導体発光素子ユニットと、を備えることを特徴としている。
【００１０】
本発明の照明器具は、半導体発光素子モジュールと、上記基板露出用開口から外部に露出した上記基板に接触する放熱部材と、上記半導体発光素子が発した照明光が透過可能で、かつ上記半導体発光素子ホルダを囲む投光性カバー部材と、を備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の半導体発光素子用ホルダは、半導体発光素子ユニット及びコンタクトと一体化した状態（半導体発光素子ユニット及びコンタクトが相対移動しない状態）で別部材（例えば放熱部材）に固定できるので、本発明によれば半導体発光素子ユニット及びコンタクトを別の部材に対して簡単に固定できる。
しかも半導体発光素子用ホルダと半導体発光素子ユニットを予め一体化した上で、半導体発光素子用ホルダを別部材に固定できるので、少ない工程で別部材に対して固定可能である。そのため、古い半導体発光素子ユニットを新しいものと交換するときのメンテナンスが容易である。
また、半導体発光素子ユニット及びコンタクトの周囲を半導体発光素子用ホルダで覆ってあるので、半導体発光素子用ホルダを別部材に対して固定するときに半導体発光素子が他の部材と接触して傷付くおそれは小さい。さらに例えば固定ボルトによって半導体発光素子用ホルダを別部材に固定するときに、固定ボルトによる固定力（負荷）が半導体発光素子ユニットやコンタクトに及ばないので、これらの部材に変形等が生じることがない。そのため歩留まりが良く、かつ耐用期間が長くすることが可能である。
さらに半導体発光素子ユニットの基板を基板露出用開口を通して外側に露出させているので、半導体発光素子の熱が伝わり易い基板を放熱部材に接触させることにより、半導体発光素子の熱を外部に効率よく放熱できる。そのため高温化による半導体発光素子の発光効率の低下を防ぐことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態のＬＥＤモジュール、ケーブル、及び、固定ボルトの前斜め上方から見た斜視図である。
【図２】ＬＥＤモジュール、ケーブル、及び、固定ボルトの後斜め上方から見た斜視図である。
【図３】ＬＥＤモジュールの後斜め上方から見た分解斜視図である。
【図４】ＬＥＤモジュールの後斜め下方から見た分解斜視図である。
【図５】インシュレータの底面図である。
【図６】陽極側導電部材及び陰極側導電部材を支持したインシュレータとカバー部材の下方から見た分解斜視図である。
【図７】インシュレータに陽極側導電部材及び陰極側導電部材を支持させたときの底面図である。
【図８】陽極側導電部材及び陰極側導電部材を支持したインシュレータに対してカバー部材を組み付けることにより完成したＬＥＤ用ホルダの下方からみた斜視図である。
【図９】ＬＥＤ用ホルダに対してＬＥＤユニットを組み付けることにより完成したＬＥＤモジュールと、ケーブルと、固定ボルトの下方からみた分離状態の斜視図である。
【図１０】図２のＸ−Ｘ矢線に沿う断面図である。
【図１１】図１のXI−XI矢線に沿う断面図である。
【図１２】ＬＥＤモジュールを具備する照明器具の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照しながら本発明の一実施形態について説明する。なお、以下の説明中の前後、左右、及び上下の方向は、図中の矢印の方向を基準としている。
本実施形態は本発明のＬＥＤモジュール１０を照明器具８０（図１２参照）の光源として利用したものである。
ＬＥＤモジュール１０（半導体発光素子モジュール）は、ＬＥＤ用ホルダ１５（半導体発光素子用ホルダ）にＬＥＤユニット７０（半導体発光素子ユニット）を取り付けて一体化したものである。まずはＬＥＤモジュール１０（ＬＥＤ用ホルダ１５とＬＥＤユニット７０）の詳しい構造について説明する。
【００１４】
ＬＥＤ用ホルダ１５は大きな構成要素としてインシュレータ２０（ケース本体）（絶縁部）、陽極側導電部材４０、陰極側導電部材５０、及び、カバー部材６０（ケース本体）を具備している。
平面視略矩形のインシュレータ２０は絶縁性の合成樹脂材料を射出成形したものである。インシュレータ２０の中心部には円形をなす照明用開口２１が貫通孔として穿設してある。インシュレータ２０の上面には照明用開口２１の外周側に位置するテーパ状反射面２２が凹設してある。テーパ状反射面２２は外周側から内周側に向かうにつれて徐々に下方に向かうテーパ形状である。インシュレータ２０の上面には、対角線上に位置する２つの角部に位置する角部凹部２３が２つ凹設してあり、各角部凹部２３の底面には貫通孔２４が穿設してある。インシュレータ２０の前面と後面の中央部にはそれぞれ係合凹部２５が形成してあり、各係合凹部２５の底面には係止突起２６がそれぞれ突設してある。またインシュレータ２０の上面の右側部には左右一対のピン挿入用孔２７が貫通孔として穿設してある。
図４〜図７等に示すように、インシュレータ２０の下面の右側端部には左右一対のケーブル挿入溝３０が、前後方向に延びかつ後端が開放する溝として形成してある。図５及び図７に示すように、左右のピン挿入用孔２７は左右のケーブル挿入溝３０の底面とそれぞれ連通している。インシュレータ２０の下面の中央部には底面視略方形のＬＥＤ収納用凹部３１が凹設してある。さらにインシュレータ２０の下面には、ＬＥＤ収納用凹部３１の左右両側に位置する円弧形状のコンタクト収納用凹部３２が、ＬＥＤ収納用凹部３１より深い溝として凹設してある。インシュレータ２０の下面の右側部、前縁部、及び、左側部には底面視でＬＥＤ収納用凹部３１を囲むようにして、右側凹部３４、前側凹部３５、及び、左側凹部３６がそれぞれ凹設してあり、前側凹部３５の左右両端部が右側凹部３４と左側凹部３６の前端部とそれぞれ連通している。また図５、図７等に示すように、インシュレータ２０の下面には左右のケーブル挿入溝３０の前端部と右側凹部３４の後端部とをそれぞれ連通する、左右一対のコンタクト挿入溝３７がそれぞれ凹設してある。さらにインシュレータ２０の下面にはＬＥＤ収納用凹部３１の四隅近傍にそれぞれ位置する４本の弾性変形片３８が下向きに突設してある。各弾性変形片３８はインシュレータ２０の下面より下方まで突出しており（図１０参照）、各弾性変形片３８は板厚方向に弾性変形可能である。さらに前側の弾性変形片３８の下端部の後面、及び、後側の弾性変形片３８の下端部の前面には係合爪３９（基板保持部）がそれぞれ突設してある。
【００１５】
陽極側導電部材４０（コンタクト）及び陰極側導電部材５０（コンタクト）は、ばね弾性を備えた銅合金（例えばリン青銅、ベリリウム銅、チタン銅）やコルソン系銅合金の薄板を順送金型（スタンピング）を用いて図示形状に成形加工したものであり、表面にニッケルメッキで下地を形成した後に、金メッキや錫銅めっきを施している。
陽極側導電部材４０は、右側部４１、前部４２、及び、左側部４３からなる平板状のベース板部４４を具備している。前部４２の後縁部には左右一対の逃げ用凹部４２ａが形成してあり、右側部４１には円形孔４５が貫通孔として穿設してある。右側部４１の上面の後端部からはケーブル用陽極コンタクト４７Ａが後方に向かって延びている。ケーブル用陽極コンタクト４７Ａの後端部には前方に向けて折り返すことにより形成した弾性変形部４８が設けてある。また左側部４３の上面の後端部からは接続部５４が上方に延びている。接続部５４の上端部には前後方向に延びるＬＥＤ用陽極コンタクト５５（基板保持部）の長手方向の中央部が接続しており、ＬＥＤ用陽極コンタクト５５の前後両端部には接触端部５６がそれぞれ形成してある。陽極側導電部材４０とは別体の陰極側導電部材５０（コンタクト）は、ケーブル用陽極コンタクト４７Ａと略同形状のケーブル用陰極コンタクト４７Ｂを具備しており、ケーブル用陰極コンタクト４７Ｂの後端部には前方に向けて折り返すことにより形成した弾性変形部４８が設けてある。さらにケーブル用陰極コンタクト４７Ｂの上面からは接続部４９が左側に延びており、接続部４９の左端部は前後方向に延びるＬＥＤ用陰極コンタクト５１（基板保持部）の長手方向の中央部に接続している。ＬＥＤ用陰極コンタクト５１の前後両端部には接触端部５２がそれぞれ形成してある。
陽極側導電部材４０及び陰極側導電部材５０はインシュレータ２０の底面に対して下方から、互いに離間した状態で取り付けてある。具体的には、ベース板部４４の右側部４１、前部４２、左側部４３をインシュレータ２０の右側凹部３４、前側凹部３５、左側凹部３６にそれぞれ嵌合すると共に、ケーブル用陽極コンタクト４７Ａとケーブル用陰極コンタクト４７Ｂの前部（基端部）を左右のコンタクト挿入溝３７にそれぞれ嵌合することにより、インシュレータ２０の底面に対して固定してある。するとケーブル用陽極コンタクト４７Ａとケーブル用陰極コンタクト４７Ｂの後部が左右のケーブル挿入溝３０内にそれぞれ位置し、ＬＥＤ用陰極コンタクト５１とＬＥＤ用陽極コンタクト５５が左右のコンタクト収納用凹部３２内にそれぞれ位置する。ケーブル用陽極コンタクト４７Ａとケーブル用陰極コンタクト４７Ｂの前部は対応するコンタクト挿入溝３７によって弾性変形が規制されているものの、左右の弾性変形部４８はケーブル挿入溝３０内において基端部（後端部）を中心にして左右方向に弾性変形可能である（さらにケーブル用陽極コンタクト４７Ａとケーブル用陰極コンタクト４７Ｂの後部も弾性変形可能である）。一方、ＬＥＤ用陰極コンタクト５１及びＬＥＤ用陽極コンタクト５５の前部及び後部は対応するコンタクト収納用凹部３２の内部において、それぞれの中央部（接続部４９、接続部５４との接触部）を中心にして上下方向に弾性変形可能である。
【００１６】
平面視略矩形のカバー部材６０は絶縁性の合成樹脂材料を射出成形したものである。カバー部材６０は、平板状の基板部６１を具備しており、基板部６１の中央部には平面視矩形をなす基板露出用開口６２が貫通孔として形成してある。基板露出用開口６２の前後両縁部の左右２カ所には逃げ用凹部６３が形成してある。さらにカバー部材６０の下面の４カ所には、前側の２つの逃げ用凹部６３の直前に位置する２つの押え用突起６４と、後側の２つの逃げ用凹部６３の直後に位置する２つの押え用突起６４とが下向きに突設してある。基板部６１の上面の前後両側縁部には係合凸部６５が上向きに突設してあり、前後の係合凸部６５には係合孔６６が貫通孔として形成してある。基板部６１の上面の右側縁部の後端近傍部には左右一対のコンタクト支持凸部６７が上向きに突設してある。基板部６１の対角線上に位置する２つの角部近傍には円形の貫通孔６８がそれぞれ穿設してあり、基板部６１の上面の各貫通孔６８と対応する位置には環状突起６９がそれぞれ上向きに突設してある。
カバー部材６０は、陽極側導電部材４０及び陰極側導電部材５０を支持したインシュレータ２０の下面に対して下方から取り付けてある。具体的には、基板部６１によってインシュレータ２０の下面を塞ぎながら、前後の係合凸部６５を前後の係合凹部２５にそれぞれ位置させ、前後の係止突起２６を対応する係合凸部６５の係合孔６６に係合させる。すると、一方の環状突起６９が円形孔４５に嵌合しながら一方の貫通孔２４の直下に位置し、他方の環状突起６９が他方の貫通孔２４の直下に位置し、さらに左右のコンタクト支持凸部６７がケーブル用陽極コンタクト４７Ａとケーブル用陰極コンタクト４７Ｂの後部の直下にそれぞれ微小クリアランスを形成しながら位置する（接触させてもよい）。さらにインシュレータ２０の前側の２つの弾性変形片３８（係合爪３９）が対応する２つの逃げ用凹部４２ａと２つの逃げ用凹部６３を通り抜けてカバー部材６０の下方に突出し、後側の２つの弾性変形片３８（係合爪３９）が対応する２つの逃げ用凹部６３を通り抜けてカバー部材６０の下方に突出する。
このようにして陽極側導電部材４０及び陰極側導電部材５０を支持したインシュレータ２０とカバー部材６０とを一体化することによりＬＥＤ用ホルダ１５が完成する（図８参照）。またインシュレータ２０のケーブル挿入溝３０、ＬＥＤ収納用凹部３１、コンタクト収納用凹部３２、右側凹部３４、前側凹部３５、左側凹部３６、及びコンタクト挿入溝３７と、カバー部材６０とによって囲まれた空間が収容空間である。
【００１７】
ＬＥＤユニット７０は、基板露出用開口６２と同じ形状の基板７１と、基板７１の上面に形成された電気回路（図示略）と導通した一つの高輝度タイプのＬＥＤ７４（半導体発光素子）と、を具備しており、基板７１の上面には上記電気回路の両端部にそれぞれ形成した陽極７２と陰極７３が形成してある。なお、必要に応じて、ＬＥＤ７４を覆う拡散レンズ７５（図１、図２、図１１参照）を基板７１の上面に固定してもよい。また透光性及び絶縁性を有する熱硬化性樹脂材料や紫外線硬化性樹脂材料等からなる封止剤（図示略）によって基板７１の上面及びＬＥＤ７４を覆うことによりＬＥＤユニットをパッケージ型のものとして構成してもよい。
ＬＥＤユニット７０は、下方から基板露出用開口６２に嵌合することによりＬＥＤ用ホルダ１５と一体化してある。ＬＥＤユニット７０の基板７１を基板露出用開口６２に嵌合すると、陽極７２がＬＥＤ用陽極コンタクト５５を上方に弾性変形させながら後側の接触端部５６に接触し、陰極７３がＬＥＤ用陰極コンタクト５１を上方に弾性変形させながら後側の接触端部５２に接触するので、基板７１のＬＥＤ用ホルダ１５に対する上方への移動が規制される。さらに基板７１の前後両縁部が各係合爪３９を押圧することにより各弾性変形片３８を外側（前側の弾性変形片３８は前方、後側の弾性変形片３８は後方）に弾性変形させ、基板７１が各係合爪３９より上方に移動したときに（係合爪３９を乗り越えたときに）各弾性変形片３８が自由状態に戻り、４つの係合爪３９が下方から基板７１の下面の４カ所にそれぞれ係合する。そのためＬＥＤユニット７０は、ＬＥＤ用陰極コンタクト５１、ＬＥＤ用陽極コンタクト５５、及び、４つの係合爪３９によって基板７１の下面が基板部６１の下面と面一となる状態に保持される（図１０参照）。なお、ＬＥＤユニット７０が各弾性変形片３８を外側に弾性変形させても、各弾性変形片３８は対応する押え用突起６４に当接するまでしか変形できないので、各弾性変形片３８が弾性限度を超えて弾性変形することはない。さらに拡散レンズ７５を設けた場合は、ＬＥＤユニット７０をＬＥＤ用ホルダ１５と一体化すると、拡散レンズ７５が照明用開口２１に遊嵌する（さらに拡散レンズ７５がＬＥＤ収納用凹部３１内に位置し、拡散レンズ７５が照明用開口２１を通してインシュレータ２０の上方に露出する）。
このようにしてＬＥＤユニット７０をＬＥＤ用ホルダ１５と一体化することによりＬＥＤモジュール１０が完成する（図９参照）。
【００１８】
ＬＥＤモジュール１０に対しては２本のケーブル７７の一方の端部を接続可能である。可撓性を有するケーブル７７は、多数の金属線を束ねたものである電線７８と、電線７８の表面を被覆する絶縁材料からなる被覆チューブ７９と、を具備している。各ケーブル７７の両端は被覆チューブ７９を除去することにより電線７８を露出させてある。２本のケーブル７７の一方の端部を２つのケーブル挿入溝３０にそれぞれ挿入すると、露出した電線７８の端部が対応する弾性変形部４８を（ケーブル用陽極コンタクト４７Ａ、ケーブル用陰極コンタクト４７Ｂの本体部側に接近する方向に）弾性変形させながら弾性変形部４８に接触する（図１１参照）。そのため各ケーブル７７をケーブル用陽極コンタクト４７Ａとケーブル用陰極コンタクト４７Ｂに接続すると、ケーブル７７に引き抜き力を与えてもケーブル７７を円滑に引き抜くことはできない。そのためケーブル７７をケーブル挿入溝３０から引き抜くときは、図示を省略したピンの先端をピン挿入用孔２７を通してケーブル挿入溝３０内に挿入し、該ピンの先端によって弾性変形部４８を（ケーブル用陽極コンタクト４７Ａ、ケーブル用陰極コンタクト４７Ｂの本体部側に接近する方向に）さらに弾性変形させて、弾性変形部４８と電線７８との接触圧力を低下させる。このようにすれば、各ケーブル７７を小さい引き抜き力で円滑に引き抜くことができる。
【００１９】
以上構成のＬＥＤモジュール１０及びケーブル７７は図１２に示した照明器具８０の構成物品として利用可能である。
照明器具８０は平面視円形をなす合成樹脂製のベース部材８１を具備しており、ベース部材８１の上面（図１２では下面）には凹部が形成してあり、該凹部の底面（図１２では上面）には金属板からなるシャシー８２（放熱部材）が固着してある。ケーブル７７と一体化したＬＥＤモジュール１０は、各押え用突起６４をシャシー８２に凹設した位置決め用凹部に係合しながら、２つの貫通孔２４に対して角部凹部２３側から固定ボルト８３を挿入し、貫通孔２４を貫通した各固定ボルト８３の雄ネジ部をシャシー８２に形成した２つの雌ネジ孔（図示略）にそれぞれ螺合することにより、ベース部材８１（シャシー８２）に対して固定可能である。ＬＥＤモジュール１０をベース部材８１に固定すると、基板露出用開口６２を通して露出する基板７１の下面（図１２では上面）がシャシー８２に当接する。またベース部材８１の上面（図１２では下面）には、ベース部材８１の上面及びＬＥＤモジュール１０を覆う半球形状の投光性カバー部材８４が被せてある。
このＬＥＤモジュール１０、ケーブル７７、ベース部材８１、シャシー８２、固定ボルト８３、及び、投光性カバー部材８４を備える照明器具８０は、例えば図１２に示すようにベース部材８１の投光性カバー部材８４と反対側面を上方に向けた状態で天井板８５にネジ等によって固定可能である。ケーブル７７のＬＥＤモジュール１０と反対側の端部は、天井板８５に形成した貫通孔８６を通して天井板８５の上方に引き出し、図示を省略した制御装置を介して電源に接続する。図示を省略したスイッチをＯＦＦからＯＮに切り換えれば、電源で発生した電流がケーブル７７及び陽極側導電部材４０（ケーブル用陽極コンタクト４７Ａ、ＬＥＤ用陽極コンタクト５５）、及び、陰極側導電部材５０（ケーブル用陰極コンタクト４７Ｂ、ＬＥＤ用陰極コンタクト５１）を介して基板７１の電気回路に流れＬＥＤ７４が発光する（さらに拡散レンズ７５を設けた場合は拡散レンズ７５によって拡散される）。ＬＥＤ７４が発した照明光はインシュレータ２０のテーパ状反射面２２によって反射されながら投光性カバー部材８４側に向かい、投光性カバー部材８４を通り抜けて外部に照射される。一方、スイッチをＯＮからＯＦＦに切り換えれば、電流のＬＥＤ７４への供給が遮断されるのでＬＥＤ７４は消灯する。
【００２０】
以上説明した本実施形態によれば、ＬＥＤモジュール１０を、ケーブル用陽極コンタクト４７Ａ、ケーブル用陰極コンタクト４７Ｂ、ＬＥＤ用陰極コンタクト５１、ＬＥＤ用陽極コンタクト５５、及び、ＬＥＤユニット７０と一体化した状態（ケーブル用陽極コンタクト４７Ａ、ケーブル用陰極コンタクト４７Ｂ、ＬＥＤ用陰極コンタクト５１、ＬＥＤ用陽極コンタクト５５、及び、ＬＥＤユニット７０が相対移動しない状態）で別部材（例えばシャシー８２）に固定できるので、ＬＥＤモジュール１０を別の部材に対して簡単に固定できる。
しかもＬＥＤモジュール１０を少ない工程で別部材（例えばシャシー８２）に対して固定可能である。そのため、別部材に固定した古いＬＥＤユニット７０を新しいものと交換するときのメンテナンスが容易である。
またケーブル用陽極コンタクト４７Ａ、ケーブル用陰極コンタクト４７Ｂ、ＬＥＤ用陰極コンタクト５１、ＬＥＤ用陽極コンタクト５５、及び、ＬＥＤ７４の周囲をＬＥＤ用ホルダ１５で覆ってあるので、ＬＥＤモジュール１０を別部材に対して固定するときにＬＥＤ７４（拡散レンズ７５）が他の部材と接触して傷付くおそれは小さい。さらに固定ボルト８３によってＬＥＤ用ホルダ１５を別部材に固定するときに、固定ボルト８３による固定力（負荷）がケーブル用陽極コンタクト４７Ａ、ケーブル用陰極コンタクト４７Ｂ、ＬＥＤ用陰極コンタクト５１、ＬＥＤ用陽極コンタクト５５、及び、ＬＥＤユニット７０に及ばないので、これらの部材に変形等が生じることがない。そのためＬＥＤモジュール１０は歩留まりが良く（不良品の発生を抑制でき）、かつ耐用期間が長い。
【００２１】
さらにＬＥＤ７４で発生した熱は基板７１から放熱され、さらに基板７１からシャシー８２に伝わりシャシー８２からも放熱されるので、ＬＥＤ７４の熱を外部に効率よく放熱できる。そのため高温化によるＬＥＤ７４の発光効率の低下を防ぐことが可能である。
またＬＥＤモジュール１０はＬＥＤ７４（拡散レンズ７５）の直近に位置するテーパ状反射面２２を備えているので、照明光の指向性の制御が可能であり、照明光の輝度むらを抑えることができる。
また図１２に示すようにインシュレータ２０に形成した角部凹部２３内に固定ボルト８３の頭部の大部分を位置させているので（固定ボルト８３のインシュレータ２０の上面から上方への突出量が小さいので）、照明光が固定ボルト８３の頭部によって遮られ難い。
さらにケーブル用陽極コンタクト４７Ａ、ケーブル用陰極コンタクト４７Ｂ、ＬＥＤ用陰極コンタクト５１、及び、ＬＥＤ用陽極コンタクト５５をすべて別体とするのではなく陽極側導電部材４０及び陰極側導電部材５０としてそれぞれ一体化してあるので、ケーブル用陽極コンタクト４７Ａ、ケーブル用陰極コンタクト４７Ｂ、ＬＥＤ用陰極コンタクト５１、及び、ＬＥＤ用陽極コンタクト５５をすべて別体とした場合に比べてＬＥＤモジュール１０（ＬＥＤ用ホルダ１５）の組立が容易である。
【００２２】
以上、本発明を上記実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、様々な変形を施しながら実施可能である。
例えば陽極側導電部材４０及び陰極側導電部材５０を成形型の内部に入れたインサート成形によってインシュレータ２０とカバー部材６０を有するケース本体を一体的に成形してもよい。
弾性変形片３８（係合爪３９）を、インシュレータ２０ではなくカバー部材６０に形成してもよい。
さらに基板７１の下面とシャシー８２の間に伝熱シートなどを介在させてもよい。このようにすると基板７１と係合爪３９は互いに離間するが、ＬＥＤ用陰極コンタクト５１及びＬＥＤ用陽極コンタクト５５からの基板７１に対する押圧力は消失しない（さらに強まる）ので、陽極７２及び陰極７３とＬＥＤ用陽極コンタクト５５とＬＥＤ用陰極コンタクト５１の導通は共に維持される。
基板７１の下面が係合爪３９と係合したときに、基板７１の下面が基板露出用開口６２（基板部６１の下面）から下方に突出するように、弾性変形片３８の長さ（係合爪３９の位置）を設定してもよい。このようにすれば、ＬＥＤモジュール１０をベース部材８１に固定したときに、基板７１の下面をシャシー８２に対してより確実に当接させることが可能になる。
またケーブル用陽極コンタクト４７Ａ、ケーブル用陰極コンタクト４７Ｂ、ＬＥＤ用陰極コンタクト５１、及び、ＬＥＤ用陽極コンタクト５５をそれぞれ別体としてもよい。
さらに基板７１に載せるＬＥＤ７４の数を複数としたり、ＬＥＤモジュール１０（ＬＥＤ用ホルダ１５）を照明器具８０とは別タイプの照明器具の構成部品として利用してもよい。
【符号の説明】
【００２３】
１０ ＬＥＤモジュール（半導体発光素子モジュール）
１５ ＬＥＤ用ホルダ（半導体発光素子用ホルダ）
２０ インシュレータ（ケース本体）（絶縁部）
２１ 照明用開口
２２ テーパ状反射面
２３ 角部凹部
２４ 貫通孔
２５ 係合凹部
２６ 係止突起
２７ ピン挿入用孔
３０ ケーブル挿入溝
３１ ＬＥＤ収納用凹部
３２ コンタクト収納用凹部
３４ 右側凹部
３５ 前側凹部
３６ 左側凹部
３７ コンタクト挿入溝
３８ 弾性変形片
３９ 係合爪（基板保持部）
４０ 陽極側導電部材（コンタクト）
４１ 右側部
４２ 前部
４２ａ 逃げ用凹部
４３ 左側部
４４ ベース板部
４５ 円形孔
４７Ａ ケーブル用陽極コンタクト
４７Ｂ ケーブル用陰極コンタクト
４８ 弾性変形部
４９ 接続部
５０ 陰極側導電部材（コンタクト）
５１ ＬＥＤ用陰極コンタクト（基板保持部）
５２ 接触端部
５４ 接続部
５５ ＬＥＤ用陽極コンタクト（基板保持部）
５６ 接触端部
６０ カバー部材（ケース本体）
６１ 基板部
６２ 基板露出用開口
６３ 逃げ用凹部
６４ 押え用突起
６５ 係合凸部
６６ 係合孔
６７ コンタクト支持凸部
６８ 貫通孔
６９ 環状突起
７０ ＬＥＤユニット（半導体発光素子ユニット）
７１ 基板
７２ 陽極
７３ 陰極
７４ ＬＥＤ（半導体発光素子）
７５ 拡散レンズ
７７ ケーブル
７８ 電線
７９ 被覆チューブ
８０ 照明器具
８１ ベース部材
８２ シャシー（放熱部材）
８３ 固定ボルト
８４ 投光性カバー部材
８５ 天井板
８６ 貫通孔
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体発光素子（ＬＥＤ）を取付可能な半導体発光素子用ホルダ、半導体発光素子モジュール、及び、照明器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
高輝度タイプの一つの半導体発光素子（ＬＥＤ）を利用した照明器具の従来例としては、例えば、ベース部材と、ベース部材に固定した金属製のシャシー（放熱部材）と、シャシーに取り付けた、ＬＥＤと基板の一体物であるＬＥＤユニットと、基板の表面に取り付けた、基板及び電源と電気的に導通する（コンタクトを具備する）コネクタと、シャシーとの間で基板及びコネクタを挟持した状態でシャシーに固定した金属製フレームと、ＬＥＤユニットを囲んだ状態でベース部材に固定した、ＬＥＤが発した照明光が透過可能な投光性カバー部材と、を具備するものが知られている。
電源で発生した電力をコネクタ（コンタクト）を介して基板に供給するとＬＥＤが発光し、発光した照明光は投光性カバー部材を透過して投光性カバー部材の外側に照射される。さらにＬＥＤユニットの基板がシャシーに接触しており、ＬＥＤの発光時に生じる熱は基板を介してシャシーに効率よく伝達されシャシーから放熱されるので、ＬＥＤが極度に高温化してＬＥＤの発光効率が低下するのを防止できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−９１０３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし上記照明器具には以下の欠点がある。
即ち、ＬＥＤユニット及びコネクタをシャシーに固定する場合は、まずＬＥＤユニットをシャシー上に載置した上でＬＥＤユニットの基板上にコネクタを仮置きし、この状態でコネクタに被せた金属製フレームを固定ボルトによってシャシー及びコネクタに固定する必要がある。
しかし、金属製フレームを固定ボルトによってシャシー及びコネクタに固定するとき、ＬＥＤユニット及びコネクタはシャシーに対して相対移動可能なので、金属製フレームの固定作業は容易でない。
しかも、ＬＥＤユニット及びコネクタ（コンタクト）をシャシーに固定するためには、ＬＥＤユニットをシャシー上に載置するステップ、基板上にコネクタを仮置きするステップ、金属製フレームをコネクタに被せるステップ、及び、金属製フレームを固定ボルトによってシャシーに固定するステップ、という４つの工程が必要になってしまう。
また、ＬＥＤユニット及びコネクタをシャシーに固定するときに、金属製フレーム等によってＬＥＤを傷付けてしまうおそれがある。
さらにＬＥＤユニット及びコネクタを金属製フレーム及び固定ボルトを利用してシャシーに固定するときに、固定ボルトによる固定力（負荷）が金属製フレームを介してＬＥＤユニット（基板）及びコネクタに掛かり、これらの部材に変形等を引き起こすおそれがある。
【０００５】
本発明の目的は、半導体発光素子と基板の一体物である半導体発光素子ユニットと、基板に対して電力を供給するコンタクトとを別部材に対して簡単かつ少ない工程で固定可能であり、しかも別部材への固定時に半導体発光素子を傷付けたり、半導体発光素子ユニットやコンタクトに変形等を引き起こすおそれが小さい半導体発光素子用ホルダ、半導体発光素子モジュール、及び、照明器具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の半導体発光素子用ホルダは、半導体発光素子と基板の一体物である半導体発光素子ユニットを配置可能な収容空間を内部に有するケース本体と、該ケース本体に形成した、上記収容空間に配置した上記半導体発光素子を上記ケース本体の外側に露出させる照明用開口と、上記ケース本体に形成した、外側に位置する上記半導体発光素子が上記収容空間側に挿通可能で、かつ上記収容空間に配置した上記基板を外側に露出させる基板露出用開口と、上記ケース本体に形成した、上記収容空間に配置した上記基板を該収容空間に留めるように支持する基板保持部と、上記収容空間に位置する状態で上記ケース本体の絶縁部に支持させた、上記基板及び電源と電気的に導通可能なコンタクトと、を備えることを特徴としている。
【０００７】
上記ケース本体が、上記コンタクトを支持するインシュレータと、該インシュレータに対して取り付けることにより、該インシュレータとの間で上記収容空間を形成するカバー部材と、を具備していてもよい。
【０００８】
上記ケース本体の外面に上記照明用開口の外周側に位置させて形成した、上記半導体発光素子が発した照明光を反射する、外周側から内周側に向かうにつれて該外面側から上記収容空間側に近づく形状のテーパ状反射面を備えていてもよい。
上記基板保持部が、上記基板露出用開口より外側に突出しかつ上記基板の外面を支持する係合爪であってもよい。
【０００９】
本発明の半導体発光素子用モジュールは、上記半導体発光素子用ホルダと、上記収容空間に配置した上記半導体発光素子ユニットと、を備えることを特徴としている。
【００１０】
本発明の照明器具は、半導体発光素子モジュールと、上記基板露出用開口から外部に露出した上記基板に接触する放熱部材と、上記半導体発光素子が発した照明光が透過可能で、かつ上記半導体発光素子ホルダを囲む投光性カバー部材と、を備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の半導体発光素子用ホルダは、半導体発光素子ユニット及びコンタクトと一体化した状態（半導体発光素子ユニット及びコンタクトが相対移動しない状態）で別部材（例えば放熱部材）に固定できるので、本発明によれば半導体発光素子ユニット及びコンタクトを別の部材に対して簡単に固定できる。
しかも半導体発光素子用ホルダと半導体発光素子ユニットを予め一体化した上で、半導体発光素子用ホルダを別部材に固定できるので、少ない工程で別部材に対して固定可能である。そのため、古い半導体発光素子ユニットを新しいものと交換するときのメンテナンスが容易である。
また、半導体発光素子ユニット及びコンタクトの周囲を半導体発光素子用ホルダで覆ってあるので、半導体発光素子用ホルダを別部材に対して固定するときに半導体発光素子が他の部材と接触して傷付くおそれは小さい。さらに例えば固定ボルトによって半導体発光素子用ホルダを別部材に固定するときに、固定ボルトによる固定力（負荷）が半導体発光素子ユニットやコンタクトに及ばないので、これらの部材に変形等が生じることがない。そのため歩留まりが良く、かつ耐用期間が長くすることが可能である。
さらに半導体発光素子ユニットの基板を基板露出用開口を通して外側に露出させているので、半導体発光素子の熱が伝わり易い基板を放熱部材に接触させることにより、半導体発光素子の熱を外部に効率よく放熱できる。そのため高温化による半導体発光素子の発光効率の低下を防ぐことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態のＬＥＤモジュール、ケーブル、及び、固定ボルトの前斜め上方から見た斜視図である。
【図２】ＬＥＤモジュール、ケーブル、及び、固定ボルトの後斜め上方から見た斜視図である。
【図３】ＬＥＤモジュールの後斜め上方から見た分解斜視図である。
【図４】ＬＥＤモジュールの後斜め下方から見た分解斜視図である。
【図５】インシュレータの底面図である。
【図６】陽極側導電部材及び陰極側導電部材を支持したインシュレータとカバー部材の下方から見た分解斜視図である。
【図７】インシュレータに陽極側導電部材及び陰極側導電部材を支持させたときの底面図である。
【図８】陽極側導電部材及び陰極側導電部材を支持したインシュレータに対してカバー部材を組み付けることにより完成したＬＥＤ用ホルダの下方からみた斜視図である。
【図９】ＬＥＤ用ホルダに対してＬＥＤユニットを組み付けることにより完成したＬＥＤモジュールと、ケーブルと、固定ボルトの下方からみた分離状態の斜視図である。
【図１０】図２のＸ−Ｘ矢線に沿う断面図である。
【図１１】図１のXI−XI矢線に沿う断面図である。
【図１２】ＬＥＤモジュールを具備する照明器具の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照しながら本発明の一実施形態について説明する。なお、以下の説明中の前後、左右、及び上下の方向は、図中の矢印の方向を基準としている。
本実施形態は本発明のＬＥＤモジュール１０を照明器具８０（図１２参照）の光源として利用したものである。
ＬＥＤモジュール１０（半導体発光素子モジュール）は、ＬＥＤ用ホルダ１５（半導体発光素子用ホルダ）にＬＥＤユニット７０（半導体発光素子ユニット）を取り付けて一体化したものである。まずはＬＥＤモジュール１０（ＬＥＤ用ホルダ１５とＬＥＤユニット７０）の詳しい構造について説明する。
【００１４】
ＬＥＤ用ホルダ１５は大きな構成要素としてインシュレータ２０（ケース本体）（絶縁部）、陽極側導電部材４０、陰極側導電部材５０、及び、カバー部材６０（ケース本体）を具備している。
平面視略矩形のインシュレータ２０は絶縁性の合成樹脂材料を射出成形したものである。インシュレータ２０の中心部には円形をなす照明用開口２１が貫通孔として穿設してある。インシュレータ２０の上面には照明用開口２１の外周側に位置するテーパ状反射面２２が凹設してある。テーパ状反射面２２は外周側から内周側に向かうにつれて徐々に下方に向かうテーパ形状である。インシュレータ２０の上面には、対角線上に位置する２つの角部に位置する角部凹部２３が２つ凹設してあり、各角部凹部２３の底面には貫通孔２４が穿設してある。インシュレータ２０の前面と後面の中央部にはそれぞれ係合凹部２５が形成してあり、各係合凹部２５の底面には係止突起２６がそれぞれ突設してある。またインシュレータ２０の上面の右側部には左右一対のピン挿入用孔２７が貫通孔として穿設してある。
図４〜図７等に示すように、インシュレータ２０の下面の右側端部には左右一対のケーブル挿入溝３０が、前後方向に延びかつ後端が開放する溝として形成してある。図５及び図７に示すように、左右のピン挿入用孔２７は左右のケーブル挿入溝３０の底面とそれぞれ連通している。インシュレータ２０の下面の中央部には底面視略方形のＬＥＤ収納用凹部３１が凹設してある。さらにインシュレータ２０の下面には、ＬＥＤ収納用凹部３１の左右両側に位置する円弧形状のコンタクト収納用凹部３２が、ＬＥＤ収納用凹部３１より深い溝として凹設してある。インシュレータ２０の下面の右側部、前縁部、及び、左側部には底面視でＬＥＤ収納用凹部３１を囲むようにして、右側凹部３４、前側凹部３５、及び、左側凹部３６がそれぞれ凹設してあり、前側凹部３５の左右両端部が右側凹部３４と左側凹部３６の前端部とそれぞれ連通している。また図５、図７等に示すように、インシュレータ２０の下面には左右のケーブル挿入溝３０の前端部と右側凹部３４の後端部とをそれぞれ連通する、左右一対のコンタクト挿入溝３７がそれぞれ凹設してある。さらにインシュレータ２０の下面にはＬＥＤ収納用凹部３１の四隅近傍にそれぞれ位置する４本の弾性変形片３８が下向きに突設してある。各弾性変形片３８はインシュレータ２０の下面より下方まで突出しており（図１０参照）、各弾性変形片３８は板厚方向に弾性変形可能である。さらに前側の弾性変形片３８の下端部の後面、及び、後側の弾性変形片３８の下端部の前面には係合爪３９（基板保持部）がそれぞれ突設してある。
【００１５】
陽極側導電部材４０（コンタクト）及び陰極側導電部材５０（コンタクト）は、ばね弾性を備えた銅合金（例えばリン青銅、ベリリウム銅、チタン銅）やコルソン系銅合金の薄板を順送金型（スタンピング）を用いて図示形状に成形加工したものであり、表面にニッケルメッキで下地を形成した後に、金メッキや錫銅めっきを施している。
陽極側導電部材４０は、右側部４１、前部４２、及び、左側部４３からなる平板状のベース板部４４を具備している。前部４２の後縁部には左右一対の逃げ用凹部４２ａが形成してあり、右側部４１には円形孔４５が貫通孔として穿設してある。右側部４１の上面の後端部からはケーブル用陽極コンタクト４７Ａが後方に向かって延びている。ケーブル用陽極コンタクト４７Ａの後端部には前方に向けて折り返すことにより形成した弾性変形部４８が設けてある。また左側部４３の上面の後端部からは接続部５４が上方に延びている。接続部５４の上端部には前後方向に延びるＬＥＤ用陽極コンタクト５５（基板保持部）の長手方向の中央部が接続しており、ＬＥＤ用陽極コンタクト５５の前後両端部には接触端部５６がそれぞれ形成してある。陽極側導電部材４０とは別体の陰極側導電部材５０（コンタクト）は、ケーブル用陽極コンタクト４７Ａと略同形状のケーブル用陰極コンタクト４７Ｂを具備しており、ケーブル用陰極コンタクト４７Ｂの後端部には前方に向けて折り返すことにより形成した弾性変形部４８が設けてある。さらにケーブル用陰極コンタクト４７Ｂの上面からは接続部４９が左側に延びており、接続部４９の左端部は前後方向に延びるＬＥＤ用陰極コンタクト５１（基板保持部）の長手方向の中央部に接続している。ＬＥＤ用陰極コンタクト５１の前後両端部には接触端部５２がそれぞれ形成してある。
陽極側導電部材４０及び陰極側導電部材５０はインシュレータ２０の底面に対して下方から、互いに離間した状態で取り付けてある。具体的には、ベース板部４４の右側部４１、前部４２、左側部４３をインシュレータ２０の右側凹部３４、前側凹部３５、左側凹部３６にそれぞれ嵌合すると共に、ケーブル用陽極コンタクト４７Ａとケーブル用陰極コンタクト４７Ｂの前部（基端部）を左右のコンタクト挿入溝３７にそれぞれ嵌合することにより、インシュレータ２０の底面に対して固定してある。するとケーブル用陽極コンタクト４７Ａとケーブル用陰極コンタクト４７Ｂの後部が左右のケーブル挿入溝３０内にそれぞれ位置し、ＬＥＤ用陰極コンタクト５１とＬＥＤ用陽極コンタクト５５が左右のコンタクト収納用凹部３２内にそれぞれ位置する。ケーブル用陽極コンタクト４７Ａとケーブル用陰極コンタクト４７Ｂの前部は対応するコンタクト挿入溝３７によって弾性変形が規制されているものの、左右の弾性変形部４８はケーブル挿入溝３０内において基端部（後端部）を中心にして左右方向に弾性変形可能である（さらにケーブル用陽極コンタクト４７Ａとケーブル用陰極コンタクト４７Ｂの後部も弾性変形可能である）。一方、ＬＥＤ用陰極コンタクト５１及びＬＥＤ用陽極コンタクト５５の前部及び後部は対応するコンタクト収納用凹部３２の内部において、それぞれの中央部（接続部４９、接続部５４との接触部）を中心にして上下方向に弾性変形可能である。
【００１６】
平面視略矩形のカバー部材６０は絶縁性の合成樹脂材料を射出成形したものである。カバー部材６０は、平板状の基板部６１を具備しており、基板部６１の中央部には平面視矩形をなす基板露出用開口６２が貫通孔として形成してある。基板露出用開口６２の前後両縁部の左右２カ所には逃げ用凹部６３が形成してある。さらにカバー部材６０の下面の４カ所には、前側の２つの逃げ用凹部６３の直前に位置する２つの押え用突起６４と、後側の２つの逃げ用凹部６３の直後に位置する２つの押え用突起６４とが下向きに突設してある。基板部６１の上面の前後両側縁部には係合凸部６５が上向きに突設してあり、前後の係合凸部６５には係合孔６６が貫通孔として形成してある。基板部６１の上面の右側縁部の後端近傍部には左右一対のコンタクト支持凸部６７が上向きに突設してある。基板部６１の対角線上に位置する２つの角部近傍には円形の貫通孔６８がそれぞれ穿設してあり、基板部６１の上面の各貫通孔６８と対応する位置には環状突起６９がそれぞれ上向きに突設してある。
カバー部材６０は、陽極側導電部材４０及び陰極側導電部材５０を支持したインシュレータ２０の下面に対して下方から取り付けてある。具体的には、基板部６１によってインシュレータ２０の下面を塞ぎながら、前後の係合凸部６５を前後の係合凹部２５にそれぞれ位置させ、前後の係止突起２６を対応する係合凸部６５の係合孔６６に係合させる。すると、一方の環状突起６９が円形孔４５に嵌合しながら一方の貫通孔２４の直下に位置し、他方の環状突起６９が他方の貫通孔２４の直下に位置し、さらに左右のコンタクト支持凸部６７がケーブル用陽極コンタクト４７Ａとケーブル用陰極コンタクト４７Ｂの後部の直下にそれぞれ微小クリアランスを形成しながら位置する（接触させてもよい）。さらにインシュレータ２０の前側の２つの弾性変形片３８（係合爪３９）が対応する２つの逃げ用凹部４２ａと２つの逃げ用凹部６３を通り抜けてカバー部材６０の下方に突出し、後側の２つの弾性変形片３８（係合爪３９）が対応する２つの逃げ用凹部６３を通り抜けてカバー部材６０の下方に突出する。
このようにして陽極側導電部材４０及び陰極側導電部材５０を支持したインシュレータ２０とカバー部材６０とを一体化することによりＬＥＤ用ホルダ１５が完成する（図８参照）。またインシュレータ２０のケーブル挿入溝３０、ＬＥＤ収納用凹部３１、コンタクト収納用凹部３２、右側凹部３４、前側凹部３５、左側凹部３６、及びコンタクト挿入溝３７と、カバー部材６０とによって囲まれた空間が収容空間である。
【００１７】
ＬＥＤユニット７０は、基板露出用開口６２と同じ形状の基板７１と、基板７１の上面に形成された電気回路（図示略）と導通した一つの高輝度タイプのＬＥＤ７４（半導体発光素子）と、を具備しており、基板７１の上面には上記電気回路の両端部にそれぞれ形成した陽極７２と陰極７３が形成してある。なお、必要に応じて、ＬＥＤ７４を覆う拡散レンズ７５（図１、図２、図１１参照）を基板７１の上面に固定してもよい。また透光性及び絶縁性を有する熱硬化性樹脂材料や紫外線硬化性樹脂材料等からなる封止剤（図示略）によって基板７１の上面及びＬＥＤ７４を覆うことによりＬＥＤユニットをパッケージ型のものとして構成してもよい。
ＬＥＤユニット７０は、下方から基板露出用開口６２に嵌合することによりＬＥＤ用ホルダ１５と一体化してある。ＬＥＤユニット７０の基板７１を基板露出用開口６２に嵌合すると、陽極７２がＬＥＤ用陽極コンタクト５５を上方に弾性変形させながら後側の接触端部５６に接触し、陰極７３がＬＥＤ用陰極コンタクト５１を上方に弾性変形させながら後側の接触端部５２に接触するので、基板７１のＬＥＤ用ホルダ１５に対する上方への移動が規制される。さらに基板７１の前後両縁部が各係合爪３９を押圧することにより各弾性変形片３８を外側（前側の弾性変形片３８は前方、後側の弾性変形片３８は後方）に弾性変形させ、基板７１が各係合爪３９より上方に移動したときに（係合爪３９を乗り越えたときに）各弾性変形片３８が自由状態に戻り、４つの係合爪３９が下方から基板７１の下面の４カ所にそれぞれ係合する。そのためＬＥＤユニット７０は、ＬＥＤ用陰極コンタクト５１、ＬＥＤ用陽極コンタクト５５、及び、４つの係合爪３９によって基板７１の下面が基板部６１の下面と面一となる状態に保持される（図１０参照）。なお、ＬＥＤユニット７０が各弾性変形片３８を外側に弾性変形させても、各弾性変形片３８は対応する押え用突起６４に当接するまでしか変形できないので、各弾性変形片３８が弾性限度を超えて弾性変形することはない。さらに拡散レンズ７５を設けた場合は、ＬＥＤユニット７０をＬＥＤ用ホルダ１５と一体化すると、拡散レンズ７５が照明用開口２１に遊嵌する（さらに拡散レンズ７５がＬＥＤ収納用凹部３１内に位置し、拡散レンズ７５が照明用開口２１を通してインシュレータ２０の上方に露出する）。
このようにしてＬＥＤユニット７０をＬＥＤ用ホルダ１５と一体化することによりＬＥＤモジュール１０が完成する（図９参照）。
【００１８】
ＬＥＤモジュール１０に対しては２本のケーブル７７の一方の端部を接続可能である。可撓性を有するケーブル７７は、多数の金属線を束ねたものである電線７８と、電線７８の表面を被覆する絶縁材料からなる被覆チューブ７９と、を具備している。各ケーブル７７の両端は被覆チューブ７９を除去することにより電線７８を露出させてある。２本のケーブル７７の一方の端部を２つのケーブル挿入溝３０にそれぞれ挿入すると、露出した電線７８の端部が対応する弾性変形部４８を（ケーブル用陽極コンタクト４７Ａ、ケーブル用陰極コンタクト４７Ｂの本体部側に接近する方向に）弾性変形させながら弾性変形部４８に接触する（図１１参照）。そのため各ケーブル７７をケーブル用陽極コンタクト４７Ａとケーブル用陰極コンタクト４７Ｂに接続すると、ケーブル７７に引き抜き力を与えてもケーブル７７を円滑に引き抜くことはできない。そのためケーブル７７をケーブル挿入溝３０から引き抜くときは、図示を省略したピンの先端をピン挿入用孔２７を通してケーブル挿入溝３０内に挿入し、該ピンの先端によって弾性変形部４８を（ケーブル用陽極コンタクト４７Ａ、ケーブル用陰極コンタクト４７Ｂの本体部側に接近する方向に）さらに弾性変形させて、弾性変形部４８と電線７８との接触圧力を低下させる。このようにすれば、各ケーブル７７を小さい引き抜き力で円滑に引き抜くことができる。
【００１９】
以上構成のＬＥＤモジュール１０及びケーブル７７は図１２に示した照明器具８０の構成物品として利用可能である。
照明器具８０は平面視円形をなす合成樹脂製のベース部材８１を具備しており、ベース部材８１の上面（図１２では下面）には凹部が形成してあり、該凹部の底面（図１２では上面）には金属板からなるシャシー８２（放熱部材）が固着してある。ケーブル７７と一体化したＬＥＤモジュール１０は、各押え用突起６４をシャシー８２に凹設した位置決め用凹部に係合しながら、２つの貫通孔２４に対して角部凹部２３側から固定ボルト８３を挿入し、貫通孔２４を貫通した各固定ボルト８３の雄ネジ部をシャシー８２に形成した２つの雌ネジ孔（図示略）にそれぞれ螺合することにより、ベース部材８１（シャシー８２）に対して固定可能である。ＬＥＤモジュール１０をベース部材８１に固定すると、基板露出用開口６２を通して露出する基板７１の下面（図１２では上面）がシャシー８２に当接する。またベース部材８１の上面（図１２では下面）には、ベース部材８１の上面及びＬＥＤモジュール１０を覆う半球形状の投光性カバー部材８４が被せてある。
このＬＥＤモジュール１０、ケーブル７７、ベース部材８１、シャシー８２、固定ボルト８３、及び、投光性カバー部材８４を備える照明器具８０は、例えば図１２に示すようにベース部材８１の投光性カバー部材８４と反対側面を上方に向けた状態で天井板８５にネジ等によって固定可能である。ケーブル７７のＬＥＤモジュール１０と反対側の端部は、天井板８５に形成した貫通孔８６を通して天井板８５の上方に引き出し、図示を省略した制御装置を介して電源に接続する。図示を省略したスイッチをＯＦＦからＯＮに切り換えれば、電源で発生した電流がケーブル７７及び陽極側導電部材４０（ケーブル用陽極コンタクト４７Ａ、ＬＥＤ用陽極コンタクト５５）、及び、陰極側導電部材５０（ケーブル用陰極コンタクト４７Ｂ、ＬＥＤ用陰極コンタクト５１）を介して基板７１の電気回路に流れＬＥＤ７４が発光する（さらに拡散レンズ７５を設けた場合は拡散レンズ７５によって拡散される）。ＬＥＤ７４が発した照明光はインシュレータ２０のテーパ状反射面２２によって反射されながら投光性カバー部材８４側に向かい、投光性カバー部材８４を通り抜けて外部に照射される。一方、スイッチをＯＮからＯＦＦに切り換えれば、電流のＬＥＤ７４への供給が遮断されるのでＬＥＤ７４は消灯する。
【００２０】
以上説明した本実施形態によれば、ＬＥＤモジュール１０を、ケーブル用陽極コンタクト４７Ａ、ケーブル用陰極コンタクト４７Ｂ、ＬＥＤ用陰極コンタクト５１、ＬＥＤ用陽極コンタクト５５、及び、ＬＥＤユニット７０と一体化した状態（ケーブル用陽極コンタクト４７Ａ、ケーブル用陰極コンタクト４７Ｂ、ＬＥＤ用陰極コンタクト５１、ＬＥＤ用陽極コンタクト５５、及び、ＬＥＤユニット７０が相対移動しない状態）で別部材（例えばシャシー８２）に固定できるので、ＬＥＤモジュール１０を別の部材に対して簡単に固定できる。
しかもＬＥＤモジュール１０を少ない工程で別部材（例えばシャシー８２）に対して固定可能である。そのため、別部材に固定した古いＬＥＤユニット７０を新しいものと交換するときのメンテナンスが容易である。
またケーブル用陽極コンタクト４７Ａ、ケーブル用陰極コンタクト４７Ｂ、ＬＥＤ用陰極コンタクト５１、ＬＥＤ用陽極コンタクト５５、及び、ＬＥＤ７４の周囲をＬＥＤ用ホルダ１５で覆ってあるので、ＬＥＤモジュール１０を別部材に対して固定するときにＬＥＤ７４（拡散レンズ７５）が他の部材と接触して傷付くおそれは小さい。さらに固定ボルト８３によってＬＥＤ用ホルダ１５を別部材に固定するときに、固定ボルト８３による固定力（負荷）がケーブル用陽極コンタクト４７Ａ、ケーブル用陰極コンタクト４７Ｂ、ＬＥＤ用陰極コンタクト５１、ＬＥＤ用陽極コンタクト５５、及び、ＬＥＤユニット７０に及ばないので、これらの部材に変形等が生じることがない。そのためＬＥＤモジュール１０は歩留まりが良く（不良品の発生を抑制でき）、かつ耐用期間が長い。
【００２１】
さらにＬＥＤ７４で発生した熱は基板７１から放熱され、さらに基板７１からシャシー８２に伝わりシャシー８２からも放熱されるので、ＬＥＤ７４の熱を外部に効率よく放熱できる。そのため高温化によるＬＥＤ７４の発光効率の低下を防ぐことが可能である。
またＬＥＤモジュール１０はＬＥＤ７４（拡散レンズ７５）の直近に位置するテーパ状反射面２２を備えているので、照明光の指向性の制御が可能であり、照明光の輝度むらを抑えることができる。
また図１２に示すようにインシュレータ２０に形成した角部凹部２３内に固定ボルト８３の頭部の大部分を位置させているので（固定ボルト８３のインシュレータ２０の上面から上方への突出量が小さいので）、照明光が固定ボルト８３の頭部によって遮られ難い。
さらにケーブル用陽極コンタクト４７Ａ、ケーブル用陰極コンタクト４７Ｂ、ＬＥＤ用陰極コンタクト５１、及び、ＬＥＤ用陽極コンタクト５５をすべて別体とするのではなく陽極側導電部材４０及び陰極側導電部材５０としてそれぞれ一体化してあるので、ケーブル用陽極コンタクト４７Ａ、ケーブル用陰極コンタクト４７Ｂ、ＬＥＤ用陰極コンタクト５１、及び、ＬＥＤ用陽極コンタクト５５をすべて別体とした場合に比べてＬＥＤモジュール１０（ＬＥＤ用ホルダ１５）の組立が容易である。
【００２２】
以上、本発明を上記実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、様々な変形を施しながら実施可能である。
例えば陽極側導電部材４０及び陰極側導電部材５０を成形型の内部に入れたインサート成形によってインシュレータ２０とカバー部材６０を有するケース本体を一体的に成形してもよい。
弾性変形片３８（係合爪３９）を、インシュレータ２０ではなくカバー部材６０に形成してもよい。
さらに基板７１の下面とシャシー８２の間に伝熱シートなどを介在させてもよい。このようにすると基板７１と係合爪３９は互いに離間するが、ＬＥＤ用陰極コンタクト５１及びＬＥＤ用陽極コンタクト５５からの基板７１に対する押圧力は消失しない（さらに強まる）ので、陽極７２及び陰極７３とＬＥＤ用陽極コンタクト５５とＬＥＤ用陰極コンタクト５１の導通は共に維持される。
基板７１の下面が係合爪３９と係合したときに、基板７１の下面が基板露出用開口６２（基板部６１の下面）から下方に突出するように、弾性変形片３８の長さ（係合爪３９の位置）を設定してもよい。このようにすれば、ＬＥＤモジュール１０をベース部材８１に固定したときに、基板７１の下面をシャシー８２に対してより確実に当接させることが可能になる。
またケーブル用陽極コンタクト４７Ａ、ケーブル用陰極コンタクト４７Ｂ、ＬＥＤ用陰極コンタクト５１、及び、ＬＥＤ用陽極コンタクト５５をそれぞれ別体としてもよい。
さらに基板７１に載せるＬＥＤ７４の数を複数としたり、ＬＥＤモジュール１０（ＬＥＤ用ホルダ１５）を照明器具８０とは別タイプの照明器具の構成部品として利用してもよい。
【符号の説明】
【００２３】
１０ ＬＥＤモジュール（半導体発光素子モジュール）
１５ ＬＥＤ用ホルダ（半導体発光素子用ホルダ）
２０ インシュレータ（ケース本体）（絶縁部）
２１ 照明用開口
２２ テーパ状反射面
２３ 角部凹部
２４ 貫通孔
２５ 係合凹部
２６ 係止突起
２７ ピン挿入用孔
３０ ケーブル挿入溝
３１ ＬＥＤ収納用凹部
３２ コンタクト収納用凹部
３４ 右側凹部
３５ 前側凹部
３６ 左側凹部
３７ コンタクト挿入溝
３８ 弾性変形片
３９ 係合爪（基板保持部）
４０ 陽極側導電部材（コンタクト）
４１ 右側部
４２ 前部
４２ａ 逃げ用凹部
４３ 左側部
４４ ベース板部
４５ 円形孔
４７Ａ ケーブル用陽極コンタクト
４７Ｂ ケーブル用陰極コンタクト
４８ 弾性変形部
４９ 接続部
５０ 陰極側導電部材（コンタクト）
５１ ＬＥＤ用陰極コンタクト（基板保持部）
５２ 接触端部
５４ 接続部
５５ ＬＥＤ用陽極コンタクト（基板保持部）
５６ 接触端部
６０ カバー部材（ケース本体）
６１ 基板部
６２ 基板露出用開口
６３ 逃げ用凹部
６４ 押え用突起
６５ 係合凸部
６６ 係合孔
６７ コンタクト支持凸部
６８ 貫通孔
６９ 環状突起
７０ ＬＥＤユニット（半導体発光素子ユニット）
７１ 基板
７２ 陽極
７３ 陰極
７４ ＬＥＤ（半導体発光素子）
７５ 拡散レンズ
７７ ケーブル
７８ 電線
７９ 被覆チューブ
８０ 照明器具
８１ ベース部材
８２ シャシー（放熱部材）
８３ 固定ボルト
８４ 投光性カバー部材
８５ 天井板
８６ 貫通孔
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体発光素子と基板の一体物である半導体発光素子ユニットを配置可能な収容空間を内部に有するケース本体と、
該ケース本体に形成した、上記収容空間に配置した上記半導体発光素子を上記ケース本体の外側に露出させる照明用開口と、
上記ケース本体に形成した、外側に位置する上記半導体発光素子が上記収容空間側に挿通可能で、かつ上記収容空間に配置した上記基板を外側に露出させる基板露出用開口と、
上記ケース本体に形成した、上記収容空間に配置した上記基板を該収容空間に留めるように支持する基板保持部と、
上記収容空間に位置する状態で上記ケース本体の絶縁部に支持させた、上記基板及び電源と電気的に導通可能なコンタクトと、
を備えることを特徴とする半導体発光素子用ホルダ。
【請求項２】
請求項１記載の半導体発光素子用ホルダにおいて、
上記ケース本体が、
上記コンタクトを支持するインシュレータと、
該インシュレータに対して取り付けることにより、該インシュレータとの間で上記収容空間を形成するカバー部材と、を具備する半導体発光素子用ホルダ。
【請求項３】
請求項１または２記載の半導体発光素子用ホルダにおいて、
上記ケース本体の外面に上記照明用開口の外周側に位置させて形成した、上記半導体発光素子が発した照明光を反射する、外周側から内周側に向かうにつれて該外面側から上記収容空間側に近づく形状のテーパ状反射面を備える半導体発光素子用ホルダ。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項記載の半導体発光素子用ホルダにおいて、
上記基板保持部が、上記基板露出用開口より外側に突出しかつ上記基板の外面を支持する係合爪である半導体発光素子用ホルダ。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項記載の半導体発光素子用ホルダと、
上記収容空間に配置した上記半導体発光素子ユニットと、
を備えることを特徴とする半導体発光素子モジュール。
【請求項６】
請求項５記載の半導体発光素子モジュールと、
上記基板露出用開口から外部に露出した上記基板に接触する放熱部材と、
上記半導体発光素子が発した照明光が透過可能で、かつ上記半導体発光素子ホルダを囲む投光性カバー部材と、
を備えることを特徴とする照明器具。
【請求項１】
半導体発光素子と基板の一体物である半導体発光素子ユニットを配置可能な収容空間を内部に有するケース本体と、
該ケース本体に形成した、上記収容空間に配置した上記半導体発光素子を上記ケース本体の外側に露出させる照明用開口と、
上記ケース本体に形成した、外側に位置する上記半導体発光素子が上記収容空間側に挿通可能で、かつ上記収容空間に配置した上記基板を外側に露出させる基板露出用開口と、
上記ケース本体に形成した、上記収容空間に配置した上記基板を該収容空間に留めるように支持する基板保持部と、
上記収容空間に位置する状態で上記ケース本体の絶縁部に支持させた、上記基板及び電源と電気的に導通可能なコンタクトと、
を備えることを特徴とする半導体発光素子用ホルダ。
【請求項２】
請求項１記載の半導体発光素子用ホルダにおいて、
上記ケース本体が、
上記コンタクトを支持するインシュレータと、
該インシュレータに対して取り付けることにより、該インシュレータとの間で上記収容空間を形成するカバー部材と、を具備する半導体発光素子用ホルダ。
【請求項３】
請求項１または２記載の半導体発光素子用ホルダにおいて、
上記ケース本体の外面に上記照明用開口の外周側に位置させて形成した、上記半導体発光素子が発した照明光を反射する、外周側から内周側に向かうにつれて該外面側から上記収容空間側に近づく形状のテーパ状反射面を備える半導体発光素子用ホルダ。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項記載の半導体発光素子用ホルダにおいて、
上記基板保持部が、上記基板露出用開口より外側に突出しかつ上記基板の外面を支持する係合爪である半導体発光素子用ホルダ。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項記載の半導体発光素子用ホルダと、
上記収容空間に配置した上記半導体発光素子ユニットと、
を備えることを特徴とする半導体発光素子モジュール。
【請求項６】
請求項５記載の半導体発光素子モジュールと、
上記基板露出用開口から外部に露出した上記基板に接触する放熱部材と、
上記半導体発光素子が発した照明光が透過可能で、かつ上記半導体発光素子ホルダを囲む投光性カバー部材と、
を備えることを特徴とする照明器具。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１３−９３１９２（Ｐ２０１３−９３１９２Ａ）
【公開日】平成２５年５月１６日（２０１３．５．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３４１７１（Ｐ２０１１−２３４１７１）
【出願日】平成２３年１０月２５日（２０１１．１０．２５）
【出願人】（０００１２８４０７）京セラコネクタプロダクツ株式会社 (77)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月１６日（２０１３．５．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月２５日（２０１１．１０．２５）
【出願人】（０００１２８４０７）京セラコネクタプロダクツ株式会社 (77)
【Ｆターム（参考）】
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