(57)【要約】【課題】ＬＥＤから発生する熱を効率良く放熱することができる投光器を提供する。【解決手段】光源が内蔵されたハウジング１１と、ハウジング１１の後面側に装着されたバッテリパック１５とを備えた本体部１０を有する投光器１であって、光源である複数のＬＥＤ２が実装され、前記ＬＥＤ２の実装面を前面側に向けてハウジング１１に収容されたプリント基板１７と、プリント基板１７のＬＥＤ２の実装面に対向して配置され、ＬＥＤ２で発光された光の照射面となる透明板１２と、ＬＥＤ２の配置領域を避けて、照射面上に架け渡されたバンパー部１３２ｂと、プリント基板１７に熱的に接続された放熱板４０とを具備し、放熱板４０は、透明板１２の前面側に配置されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源が内蔵されたハウジングと、当該ハウジングの後面側に装着された電池とを備えた本体部を有する投光器であって、
前記光源である複数のＬＥＤが実装され、前記ＬＥＤの実装面を前面側に向けて前記ハウジングに収容されたＬＥＤ基板と、
該ＬＥＤ基板の前記ＬＥＤの実装面に対向して配置され、前記ＬＥＤで発光された光の照射面となる透明板と、
前記ＬＥＤの配置領域を避けて、前記照射面上に架け渡されたバンパー部と、
前記ＬＥＤ基板に熱的に接続された放熱板と、を具備し、
前記放熱板は、前記透明板の前面側に配置されていることを特徴とする投光器。
【請求項２】
前記放熱板は、前記透明板と前記バンパー部との間隙に配置されていることを特徴とする請求項１記載の投光器。
【請求項３】
前記放熱板の少なくとも一部は、前記バンパー部と前記透明板とのいずれかもしくは両方と間隔をおいて配置されていることを特徴とする請求項２記載の投光器。
【請求項４】
前記バンパー部には、放熱用開口が形成されていることを特徴とする請求項２又は３記載の投光器。
【請求項５】
前記放熱板と前記ＬＥＤ基板とは、前記ＬＥＤに接続された配線パターンが引き回された領域で、高熱伝導且つ絶縁タイプの接着剤を用いて接着されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の投光器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光源としてＬＥＤを用いた投光器に関する。
【背景技術】
【０００２】
作業現場等で用いられる投光器は、過酷な現場で用いられるため、コードレス化が進んでおり、容易に取り扱えるように、コンパクト且つ軽量であることが望まれている。そこで、近年は、投光器の発光源として、省エネルギーであり、軽量且つ長寿命で衝撃にも強いＬＥＤ（Light Emitting Diode）が用いられている。ＬＥＤを用いる場合には、ＬＥＤから発生する熱の対策が必要である。従来は、ＬＥＤが実装されているＬＥＤ基板の裏面側に放熱用フィンを設け、ＬＥＤから発生する熱を裏面側に放熱していた（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１０５３５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、コンパクトな投光器では、部品の集積密度が高いため、発光面の反対側であるＬＥＤが実装されているＬＥＤ基板の裏面側に、バッテリ等の多数の部品が設けられているのが一般的である。従って、放熱用フィンが直接、外気と触れることが難しく、従来技術では、ＬＥＤから発生する熱を効率良く放熱することができないという問題点があった。
【０００５】
本発明は以上のような状況に鑑みなされたものであって、上記課題を解決し、ＬＥＤから発生する熱を効率良く放熱することができる投光器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】
【０００６】
本発明の投光器は、光源が内蔵されたハウジングと、当該ハウジングの後面側に装着された電池とを備えた本体部を有する投光器であって、前記光源である複数のＬＥＤが実装され、前記ＬＥＤの実装面を前面側に向けて前記ハウジングに収容されたＬＥＤ基板と、該ＬＥＤ基板の前記ＬＥＤの実装面に対向して配置され、前記ＬＥＤで発光された光の照射面となる透明板と、前記ＬＥＤの配置領域を避けて、前記照射面上に架け渡されたバンパー部と、前記ＬＥＤ基板に熱的に接続された放熱板と、を具備し、前記放熱板は、前記透明板の前面側に配置されていることを特徴とする。
さらに、本発明の投光器において、前記放熱板は、前記透明板と前記バンパー部との間隙に配置されていても良い。
さらに、本発明の投光器において、前記放熱板の少なくとも一部は、前記バンパー部と前記透明板とのいずれかもしくは両方と間隔をおいて配置されていても良い。
さらに、本発明の投光器において、前記バンパー部には、放熱用開口が形成されていても良い。
さらに、本発明の投光器において、前記放熱板と前記ＬＥＤ基板とは、前記ＬＥＤに接続された配線パターンが引き回された領域で、高熱伝導且つ絶縁タイプの接着剤を用いて接着されていても良い。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ＬＥＤから発生する熱を前面側から放熱することができるため、ＬＥＤから発生する熱をより効率良く放熱することができるという効果を奏する。これにより、ＬＥＤ基板の温度上昇が抑えられ、ＬＥＤ基板上の電子部品（ＬＥＤ等）の過剰な発熱を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明に係る投光器の実施の形態の構成を示す斜視図である。
【図２】図１に示す投光器の縦断面図である。
【図３】図１に示す投光器のガードフレームを外した状態を示す斜視図である。
【図４】図２に示す放熱板のプリント基板との接続箇所を示す一部切り欠き斜視断面図である。
【図５】図２に示す放熱板とプリント基板との接続箇所の断面図である。
【図６】図２に示すプリント基板の配線パターン例を示す平面図である。
【図７】本発明に係る投光器の他の実施の形態の構成を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
次に、本発明の実施の形態を、図面を参照して具体的に説明する。なお、各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理等には同一の符号を付し、適宜重複した説明は省略する。
【００１０】
本形態の投光器１は、図１を参照すると、発光源である複数個のＬＥＤ２が内蔵された本体部１０と、本体部１０を囲んで、本体部１０をガードするフレーム部２０とで構成されている。
【００１１】
本体部１０は、図１及び図２を参照すると、中空円盤状のハウジング１１と、ハウジング１１の前面側に配置された円板状の透明板１２と、透明板１２の前面側からハウジング１１に取り付けられたガードフレーム１３と、ハウジング１１の後面側に形成されたバッテリ保持部１４と、ＬＥＤ２を点灯させる電池であるバッテリパック１５とを備えている。
【００１２】
バッテリ保持部１４には、ニッケル水素やリチウムイオン等の複数の電池セルが収容されたバッテリパック１５が着脱可能に装着される。ハウジング１１の上面には、スイッチ１６が設けられており、バッテリ保持部１４の内部には、バッテリパック１５とスイッチ１６とに電気的に接続され、スイッチ１６の操作に応じてＬＥＤ２の点灯を制御する図示しない制御基板が収容されている。
【００１３】
図２を参照すると、ハウジング１１内には、複数のＬＥＤ２が実装されたＬＥＤ基板であるプリント基板１７が、ＬＥＤ２の実装面を前面側に向けて収容されている。透明板１２としては、透明性に優れたアクリル板、ガラス板や、レンズが用いられ、透明板１２は、ＬＥＤ２で発光された光の照射面となる。透明板１２とプリント基板１７との間には、スペーサ１８が設けられており、プリント基板１７におけるＬＥＤ２の実装面に所定の間隔をおいて対向して配置されている。ＬＥＤ２から発光された光は、照射面である透明板１２を透過してハウジング１１の前面側に照射される。
【００１４】
ガードフレーム１３は、透明板１２の損傷を防止するための部材である。ガードフレーム１３は、図１を参照すると、透明板１２の周縁に配置され、照射面の周縁をカバーする縁部１３１と、透明板１２、すなわち照射面上に架け渡され、照射面をカバーする３本のバー形状のバンパー部１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃとで構成されている。本実施の形態では、図１に示すように、複数のＬＥＤ２が水平方向に並んだ４列のＬＥＤ列が配置され、バンパー部１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃは、ＬＥＤ２の配置領域を避け、ＬＥＤ２から発光された光を遮らないＬＥＤ列間の位置にそれぞれ配置されている。
【００１５】
フレーム部２０は、本体部１０の両側面に配置され、本体部１０の側面をガードする一対のサイドフレーム２２と、一対のサイドフレーム２２の上端部を接続するトップフレーム２３と、一対のサイドフレーム２２の下端部から後方側に延び、脚部となる一対のボトムフレーム２４と、一対のボトムフレーム２４の後端部を接続する接続フレーム２５とで構成され、サイドフレーム２２、トップフレーム２３、ボトムフレーム２４及び接続フレーム２５が互いに相対移動しないよう一体化されている。支持機構部２１は、サイドフレーム２２の一部に組み込まれており、本体部１０の回動軸をサイドフレーム２２に対して略直交するように軸支している。トップフレーム２３及びボトムフレーム２４は、本体部１０の回動軸に対して略平行に、本体部１０が回動軸を中心にして回動しても接触しない位置、すなわち本体部１０の回動領域外に配置されている。
【００１６】
サイドフレーム２２とボトムフレーム２４とは、側面視で略Ｌ字状に構成されている。サイドフレーム２２とボトムフレーム２４とがなす角度は、鋭角に設定され、本体部１０が回動軸を中心にして回動しても、本体部１０の重心が側面視で常にボトムフレーム２４上に位置するように構成されている。これにより、投光器１は、脚部となるボトムフレーム２４と接続フレーム２５とを接地させた状態、すなわち一対のボトムフレーム２４によって規定される第１の接地面が地面に設置された状態で自立可能である。本実施の形態では、サイドフレーム２２とボトムフレーム２４とがなす角度は、略６０度に設定されている。そして、ボトムフレーム２４と接続フレーム２５とを接地させて投光器１を自立させた状態では、本体部１０の回動軸、ボトムフレーム２４及び接続フレーム２５は、接地面に対して略平行に配置され、本体部１０及びバッテリパック１５が地面に接触することなくフレーム部２０に対して回動可能である。さらに、ボトムフレーム２４と接続フレーム２５とを接地させて投光器１を自立させた状態では、ボトムフレーム２４及び接続フレーム２５は、本体部１０の回動軸よりも後方側に位置する。従って、本体部１０を回動させることで、本体部１０の前面（透明板１２）側から照射される光がボトムフレーム２４及び接続フレーム２５によって遮られることなく、前方側の広範囲で照射方向を上下に移動させることができる。また、ボトムフレーム２４と接続フレーム２５とを接地させて投光器１を自立させた状態では、トップフレーム２３は、接地面に対して略平行に配置される。従って、トップフレーム２３は、本体部１０の略上方のユーザが把持しやすい位置に配置されることになり、投光器１を持ち運ぶためのハンドルとして機能する。
【００１７】
中央に位置するバンパー部１３２ｂは、他のバンパー部１３２ａ、１３２ｃに比べて幅広に形成されていると共に、透明板１２に対して間隔をおいて配置されている。そして、バンパー部１３２ｂと透明板１２との間隙には、バンパー部１３２ｂに隠れて正面側から視認できない位置に、銅やアルミニウム等の高熱伝導製材料で構成された放熱板４０が配置されている。また、放熱板４０は、図２に示すように、バンパー部１３２ｂ及び透明板１２とそれぞれ間隔をおいて配置されている。従って、放熱板４０の両面が空気との接触面となるため、空気との接触面積を大きく取ることができ、放熱効率が向上する。
【００１８】
放熱板４０は、プリント基板１７に実装されたＬＥＤ２が発生する熱を放熱する放熱手段であり、放熱板４０の両端部は、図３に示すように、透明板１２に設けられた開口部１２ａを通ってハウジング１１内部まで延伸され、図４に示すように、プリント基板１７にそれぞれ接続されている。
【００１９】
放熱板４０の両端部には、２回の曲げ加工によって接続片４１がそれぞれ形成されており、図５に示すように、その接続片４１が接着剤５０を用いてプリント基板１７の表面に接着されている。そして、絶縁シート５１と接続片４１とプリント基板１７とが積層された状態でネジ５２とナット５３とからなる固定具によって固定されている。絶縁シート５１は、ネジ５２と放熱板４０（接続片４１）とを電気的に絶縁するためのものである。従って、ネジ５２がプラスチック等の絶縁体で構成される場合には、絶縁シート５１は省略しても良い。また、接着剤５０による接着によって接続片４１とプリント基板１７との接続に十分な強度が確保される場合には、固定具（ネジ５２、ナット５３）による固定も省略しても良い。
【００２０】
接着剤５０としては、高熱伝導・絶縁タイプの接着剤が用いられる。例えば、絶縁体、高熱伝導率のアルミナフィラーを高充填したものや、熱伝導性エポキシ接着剤を用いることができる。また、図６を参照すると、接続片４１がプリント基板１７との接続領域Ａには、ＬＥＤ２に接続された配線パターン１７ａが引き回されている。従って、接着剤５０は、放熱板４０（接続片４１）と配線パターン１７ａとを熱的に接続すると共に電気的に絶縁する。配線パターン１７ａは、銅メッキ等の熱伝導性の高い材料で構成されている。これにより、ＬＥＤ２から発生する熱は、ＬＥＤ２に接続された配線パターン１７ａと、接着剤５０によって配線パターン１７ａに熱的に接続された放熱板４０とを経由して外気に効率良く放熱されることになる。なお、図６に示すように、接続領域Ａに複数数本の配線パターン１７ａを引き回すことで、ＬＥＤ２からの熱が効率良く放熱板４０（接続片４１）に伝達される。接続領域Ａに引き回された複数本の配線パターン１７ａは、同電位であることが望ましい。同電位にすることで、仮に配線パターン１７ａと放熱板４０（接続片４１）とが電気的に接続されてしまった場合でも、放熱板４０に電流が流れることなく、回路への悪影響を低減させることができる。
【００２１】
また、本実施の形態では、放熱板４０をバンパー部１３２ｂ及び透明板１２とそれぞれ間隔をもって配置させるように構成したが、放熱効率は低下するが、放熱板４０とバンパー部１３２ｂ及び透明板１２の一部を接触させて配置するようにしても良い。また、バンパー部１３２ｂと透明板１２とのいずれかの全面を接触させるように配置しても良い。さらに、バンパー部１３２ｂの裏面に放熱板４０を接触させて配置する場合には、図７に示すように、バンパー部１３２ｂに指が通らない程度のスリットや貫通穴を放熱用開口６０として複数形成し、形成したスリットや貫通穴によって放熱板４０と外気と接触させるようにしても良い。
【００２２】
以上説明したように、本実施の形態によれば、光源が内蔵されたハウジング１１と、ハウジング１１の後面側に装着されたバッテリパック１５（電池）とを備えた本体部１０を有する投光器１であって、光源である複数のＬＥＤ２が実装され、前記ＬＥＤ２の実装面を前面側に向けてハウジング１１に収容されたプリント基板１７（ＬＥＤ基板）と、プリント基板１７のＬＥＤ２の実装面に対向して配置され、ＬＥＤ２で発光された光の照射面となる透明板１２と、ＬＥＤ２の配置領域を避けて、照射面上に架け渡されたバンパー部１３２ｂと、プリント基板１７に熱的に接続された放熱板４０と、を具備し、放熱板４０は、透明板１２の前面側に配置されている。
この構成により、ＬＥＤ２から発生する熱を、バッテリパック１５（電池）が装着されていない前面側から放熱することができるため、ＬＥＤ２から発生する熱をより効率良く放熱することができる。これにより、プリント基板１７の温度上昇が抑えられ、プリント基板１７上の電子部品（ＬＥＤ２等）の過剰な発熱を抑制することができる。さらに、本体部１０の後面側にはバッテリパック１５が配置されているため、バッテリパック１５からプリント基板１７へ電力供給等を行う配線が設けられているが、放熱板を本体部１０の前面側に設けたことで、配線が邪魔になることなく最も効率良く放熱できる場所に放熱板を配置することができる。
【００２３】
さらに、本実施の形態によれば、放熱板４０は、透明板１２とバンパー部１３２ｂとの間隙に配置されている。
この構成により、放熱板４０がバンパー部１３２ｂに隠れているので、美観を保つことができると共に、放熱板４０に人の手が触れることがない。
【００２４】
さらに、本実施の形態によれば、放熱板４０の少なくとも一部は、バンパー部１３２ｂと透明板１２とのいずれかもしくは両方と間隔をおいて配置されている。
この構成により、放熱板４０が外気に接触することで、ＬＥＤ２から発生する熱をより効率良く放熱することができる。
【００２５】
さらに、本実施の形態によれば、バンパー部１３２ｂには、放熱用開口６０が形成されている。
この構成により、放熱板４０をバンパー部１３２ｂの裏面側に接触させて配置しても、放熱板４０と外気との接触面積を確保することができる。
【００２６】
さらに、本実施の形態によれば、放熱板４０とプリント基板１７とは、ＬＥＤ２に接続された配線パターン１７ａが引き回された接続領域Ａで、高熱伝導且つ絶縁タイプの接着剤５０を用いて接着されている。
この構成により、ＬＥＤ２から発生する熱を、ＬＥＤ２に接続された配線パターン１７ａと、接着剤５０によって配線パターン１７ａに熱的に接続された放熱板４０とを経由して外気に効率良く放熱することができる。
【００２７】
以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。本実施の形態は例示であり、それらの各構成要素の組み合わせ等にいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【符号の説明】
【００２８】
１  投光器
２  ＬＥＤ
１０  本体部
２０  フレーム部
１１  ハウジング
１２  透明板
１２ａ  開口部
１３  ガードフレーム
１４  バッテリ保持部
１５  バッテリパック
１６  スイッチ
１７  プリント基板
１７ａ  配線パターン
１８  スペーサ
２１  支持機構部
２２  サイドフレーム
２３  トップフレーム
２４  ボトムフレーム
２５  接続フレーム
４０  放熱板
４１  接続片
５０  接着剤
５１  絶縁シート
５２  ネジ
５３  ナット
６０  放熱用開口
１３１  縁部
１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃ  バンパー部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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