(57)【要約】【課題】軽量で薄型化に適し、発光ユニットの配置形態等の選択の自由度を向上できるとともに、発光ユニットの配置形態等の仕様変更時の負担を軽減できるパネル型発光装置を提供する。【解決手段】発光ユニット５のパネル型の発光部１３を略平板状の板状基台３の前面側に配設する。発光ユニット５の取り付けは、発光ユニット５の背面凸部１５を貫通孔１１を介して板状基台３の背面側に挿通し、ナット部材２９を背面凸部１５のネジ部２７に螺合させることにより行われる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの貫通孔が設けられた板状基台と、
前記板状基台の貫通孔を間に挟んで着脱可能に対面配置される、略面状に発光可能なパネル型の発光部を有する発光ユニット及び前記発光ユニットを前記貫通孔を介して駆動する駆動ユニットを含む少なくとも１つの装置本体と、
を備えることを特徴とするパネル型発光装置。
【請求項２】
請求項１に記載のパネル型発光装置において、
前記発光ユニットは、前記発光部の背面側に設けられ、前記貫通孔を介して前記板状基台の背面側に突出する背面凸部をさらに備え、
前記パネル型発光装置は、前記発光ユニットの前記背面凸部を前記板状基台の背面側で固定する固定手段をさらに備えることを特徴とするパネル型発光装置。
【請求項３】
請求項２に記載のパネル型発光装置において、
前記固定手段は、
前記背面凸部の外周に形成されたネジ部と、
前記ネジ部に前記板状基台の背面側から螺合され、前記発光部との間で前記板状基台の前記貫通孔の外周部を挟み込むナット部材と、
を備えることを特徴とするパネル型発光装置。
【請求項４】
請求項２に記載のパネル型発光装置において、
前記板状基台の背面側に設けられ、前記発光ユニットの前記背面凸部の外周面に向けて付勢された状態で当接し、前記背面凸部を保持する保持部材と、
前記保持部材を付勢する付勢手段と、
を備えることを特徴とするパネル型発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、工場等に生産設備として設置されている各種機械や生産ラインなどに設置されるパネル型発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
工場等においては、生産設備として設置されている各種機械類の作動状況あるいはメンテナンス時期などを周囲の作業者等に知らせるために、機械類の近傍に各種の表示灯が設置されている。また、生産ラインにおいて作業者等の安全を確保するために表示灯が設置されている。
【０００３】
この種の従来の表示灯としては、特許文献１に記載のものがある。この従来技術では、複数の発光ユニットをケース内に収容、保持するようになっている。また、特許文献２では、取付パネルの貫通孔に取り付けられる表示灯（ＬＥＤ表示装置）が開示されている。
【特許文献１】特開平９−４４１０１号公報
【特許文献２】特開平９−６８９４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１のように発光ユニットをケースに収容、保持する構成では、ケースの機械的強度確保等のため、ケースの肉厚を増大させる必要等があり、重く、薄型化も難しいという問題があった。また、ケースの大きさや、形状等により、発光ユニットの設置数や、配置位置、サイズに関する選択の自由度が制限されるとともに、発光ユニットの配置形態等の仕様変更を行う際の負担が大きいという問題もあった。また、特許文献２では、表示灯は取付パネルの貫通孔に前面からケースを挿入し、背面からロックナットを締め付けることで、取付パネルに取り付けているだけなので、取付パネルの接触面積が少なく、表示灯からパネルへ熱が逃げにくいという問題がある。
【０００５】
そこで、本発明の解決すべき課題は、軽量で薄型化に適し、発光ユニットの配置形態等の選択の自由度を向上できるとともに、発光ユニットの配置形態等の仕様変更時の負担を軽減できる放熱性の良いパネル型発光装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するため、請求項１の発明では、少なくとも１つの貫通孔が設けられた板状基台と、前記板状基台の貫通孔を間に挟んで着脱可能に対面配置される、略面状に発光可能なパネル型の発光部を有する発光ユニット及び前記発光ユニットを前記貫通孔を介して駆動する駆動ユニットを含む少なくとも１つの装置本体とを備える。
【０００７】
また、請求項２の発明では、請求項１の発明に係るパネル型発光装置において、前記発光ユニットは、前記発光部の背面側に設けられ、前記貫通孔を介して前記板状基台の背面側に突出する背面凸部をさらに備え、前記パネル型発光装置は、前記発光ユニットの前記背面凸部を前記板状基台の背面側で固定する固定手段をさらに備える。
【０００８】
また、請求項３の発明では、請求項２の発明に係るパネル型発光装置において、前記固定手段は、前記背面凸部の外周に形成されたネジ部と、前記ネジ部に前記板状基台の背面側から螺合され、前記発光部との間で前記板状基台の前記貫通孔の外周部を挟み込むナット部材とを備える。
【０００９】
また、請求項４の発明では、請求項２の発明に係るパネル型発光装置において、前記板状基台の背面側に設けられ、前記発光ユニットの前記背面凸部の外周面に向けて付勢された状態で当接し、前記背面凸部を保持する保持部材と、前記保持部材を付勢する付勢手段とを備える。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に記載の発明によれば、発光ユニットのパネル型の発光部を略平板状の板状基台の前面側に配設する構成であるため、従来のような発光ユニットを収容、保持するケースを省略することができ、これによって、軽量化及び薄型化が図れるとともに、発光ユニットの配置形態等の選択の自由度を向上できるとともに、発光ユニットの配置形態等の仕様変更時の負担を軽減できる。
【００１１】
また、発光ユニット及び駆動ユニットが取付パネルを対面して挟み込むので、発光ユニット及び駆動ユニットそれぞれから生じた熱を取付パネルの表裏において面で取付パネルに伝えることができ、これによって放熱性を高めることができる。
【００１２】
さらに、板状基台には少なくとも１つの貫通孔が設けられているため、例えば、その貫通孔を利用して発光部の配線を板状基台の背面側に導くことにより、発熱する駆動ユニットを板状基台の背面側に設置することができ、駆動ユニットが発する熱が板状基台の前面側の発光部に伝わるのを遮断することができるとともに、その熱を板状基台により効率よく放熱することができる。これによって、熱による発光ユニットの発光部への影響を軽減でき、発光ユニットをより密集して配置することができる。
【００１３】
請求項２に記載の発明によれば、発光ユニットの板状基台への取り付けは、貫通孔を通して板状基台の背面側に突出させた背面凸部を固定手段で固定する構成であるため、簡単な構成により、確実に固定することができる。
【００１４】
請求項３に記載の発明によれば、ナット部材を発光ユニットの背面凸部に設けられたネジ部に螺合させて発光ユニットを固定する構成であるため、発光ユニットの固定を簡単かつ確実に行うことができる。
【００１５】
請求項４に記載の発明によれば、付勢手段により付勢された保持部材により、発光ユニットの背面凸部を保持して固定する構成であるため、発光ユニットの固定を簡単かつ確実に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１は本発明の一実施形態に係るパネル型発光装置の分解斜視図であり、図２はその正面図であり、図３はその背面図であり、図４はその側面図であり、図５はその一部を拡大した断面図である。このパネル型発光装置１は、例えば、工場等においては、生産設備として設置されている各種機械類の作動状況あるいはメンテナンス時期などを周囲の作業者等に知らせるために、機械類の近傍に設置される例や、生産ラインにおいて作業者等の安全を確保するために用いられる例等がある。
【００１７】
本実施形態に係るパネル型発光装置１は、図１ないし図５に示すように、板状基台３と、その板状基台３に配設される少なくとも１つ（本実施形態では複数）の装置本体とを備えて構成され、この装置本体は発光ユニット５と発光ユニット５を駆動する駆動ユニット（リアケース３１及び電流制御ユニット４７からなる部分）とで構成さる。また、パネル型発光装置１の前面側には、個別に点灯制御される複数の発光領域７が設けられており、各発光領域７ごとに前面部が光透過性となっているカバー部材９が装着されている。各発光領域７には、１つ又は複数の発光ユニット５が配設されるようになっている。
【００１８】
板状基台３は、図１及び図６に示すように、熱伝導性の高い材質（例えば金属）で略平板状の形状を有しており、発光ユニット５を取り付けるための複数の貫通孔１１が設けられている。貫通孔１１の径は、後述する発光ユニット５の発光部１３よりも小径で、背面凸部１５よりもやや大径に設定されている。例えば、貫通孔１１はマトリクス状に設けられている。
【００１９】
発光ユニット５は、図１及び図５等に示すように略面状に発光可能なパネル型の発光部１３と、その発光部１３の背面側から突設された背面凸部１５とを備えている。発光部１３は、例えば、樹脂等により形成された基台部２１と、その基台部２１の前面側に設けられた発光素子部２３とを備えており、奥行きの薄いパネル型の形態を有している。
【００２０】
発光素子部２３は、例えば基板２３ａと、その基板２３ａ上に配設されるＬＥＤアレイ２３ｂと、導光部材２３ｃとを備えて構成されている。ＬＥＤアレイ２３ｂは、列を成して配設された複数のＬＥＤを備え、発光部１３の縁部に配設されており、そのＬＥＤアレイ２３ｂから発せられた光Ｌが導光部材２３ｃによってパネル型発光装置１の正面側に反射され、均一化されて各発光領域７の光出射面であるカバー部材９の前面部から出射されるようになっている。これによって、各発光領域７が略面状に発光するようになっている。
【００２１】
なお、本実施形態では、ＬＥＤを用いて発光素子部２３を構成したが、ＬＥＤの代わりに蛍光管を用いるようにしてもよく、あるいは、薄型で略面状の発光が可能であれば、ＥＬ（Electro Luminescence）素子や、ＦＥＤ（Field Emission Display）等を用いてもよい。
【００２２】
背面凸部１５は、樹脂等により形成され、例えば基台部２１と一体に形成される。このような背面凸部１５は、発光ユニット５の板状基台３への取付時に、板状基台３の貫通孔１１に前面側から裏面側に挿通され、発光ユニット５の固定等に利用されるようになっている。
【００２３】
このような発光ユニット５は、発光部１３を板状基台３の前面側に密着させ、背面凸部１５を貫通孔１１に通して板状基台３の背面側に突出させるようにして配設される。
【００２４】
発光ユニット５を固定するための固定手段２５としては、発光ユニット５の背面凸部１５の外周部に形成されたネジ溝を有するのネジ部２７と、そのネジ部２７に螺合するナット部材２９とが備えられている。ナット部材２９は、貫通孔１１の内径よりも大きな外径を有し、背面凸部１５のネジ部２７に板状基台３の背面側から螺合され、発光部１３との間で板状基台３の貫通孔１１の外周部及び後述するリアケース３１の前側部分３１ａとを挟み込む。これによって、発光ユニット５及びリアケース３１が板状基台３に固定される。
【００２５】
板状基台３の背面側には、発光ユニット５の背面凸部１５、固定手段２５及び配線接続部等を外囲するようにリアケース３１が備えられる。リアケース３１は、例えば図５に示すように、前側部分３１ａと背側部分３１ｂとで前後に２分割された構成となっている。前側部分３１ａと背側部分３１ｂとは、係合構造（例えば、係合ツメ３３とその係合ツメ３３が係合する係合面（又は係合段部）３５）により互いに嵌合した状態でロックされるようになっている。また、前側部分３１ａには、背面凸部１５が挿通される貫通孔３７が設けられている。
【００２６】
このリアケース３１の取り付けは、例えば、前側部分３１ａの前壁部を板状基台３と一緒にナット部材２７で挟み込むようにして先に取り付けておき、その前側部分３１ａに背側部分３１ｂを嵌合及び係合させることにより行われる。
【００２７】
発光ユニット５等の電気的な接続は、次のようにして行われる。発光ユニット５の背面側には、端子部（例えば、接触端子）３８が設けられており、その電気接続部３７に接続された配線３９が基板２３ａに電気接続されている。すなわち、ＬＥＤアレイ２３ｂが、基板２３ａに設けられた図示しない配線パターン及び配線３９を介して端子部３８に電気接続される。
【００２８】
また、リアケース３１の背側部分３１ｂ内には、基板４１が備えられており、この基板４１上の図示しない端子部と、発光ユニット５の端子部３８とが中継用の電気接続部材（例えば、バネ性を有する接触子）４３によって電気接続されるようになっている。電気接続部材４３は、例えば、基板４１側又は発光ユニット５側に予め取り付けられており、リアケース３１の背側部分３１ｂの前側部分３１ａへの装着に伴って、接続対象となる相手側の端子部に接触する。これによって、基板４１上の前記端子部と、発光ユニット５の端子部３８とが電気接続部材４３により電気接続される。この構成の場合、リアケースの背側部分３１ｂの装着作業に伴ってリアケース３１内での電気接続が完了するため、リアケース３１内での電気接続作業を簡略化できる等の利点がある。
【００２９】
また、リアケース３１の背面側には、外部端子４５が設けられており、発光ユニット５の端子部３８が電気接続部材４３、基板４１の図示しない配線パターンを介して外部端子４５に電気接続されるようになっている。
【００３０】
リアケース３１の背面側には、図３及び図４に示すように、電流の制御等を行う電流制御ユニット（電流制御部）４７が設置される。この電流制御ユニット４７は、交流から直流への変換、電圧変換等を行うものであり、外部端子４５に電気接続される。また、電流制御ユニット４７の背面側には、電源線等が接続される端子部４７ａが設けられている。なお、この電流制御ユニット４７は、１つの発光領域７内に備えられる１又は複数の発光ユニット５ごとに１つずつ備えられている。
【００３１】
このように電流制御ユニット４７を板状基台３の背面側に備えることにより、比較的熱に弱い発光ユニット５の発光部１３と、発熱源である電流制御ユニット４７とが板状基台３によって遮断されることとなる。これによって、電流制御ユニット４７から発せられた熱による発光部１３への影響が軽減されるともに、電流制御ユニット４７及び発光部１３が発した熱を板状基台３により効率よく放熱できるようになっている。
【００３２】
以上のように、発光ユニット５駆動ユニット（リアケース３１及び電流制御ユニット４７）は板状基台３の貫通孔１１を間に挟んで着脱可能に対面配置される。
【００３３】
このような構成を有する本実施形態に係るパネル型発光装置１では、発光ユニット５のパネル型の発光部１３を略平板状の板状基台３の前面側に配設する構成であるため、従来のような発光ユニットを収容、保持するケースを省略することができる。これによって、パネル型発光装置１の軽量化及び薄型化が図れる。
【００３４】
また、板状基台３の貫通孔１１を、例えば発光ユニット５のサイズに応じた配設ピッチでマトリクス状に設けておくことにより、発光ユニット５の配置形態を自由に変更して、発光領域７のサイズや外径形状等を自由に設定することができるともに、発光ユニット５等の部品の共通化も容易であり、発光ユニット５の配置形態等の仕様変更時の負担を軽減できるようになっている。
【００３５】
また、金属製の板状基台３により、電流制御ユニット４７が発する熱が発光ユニット５の発光部１３に伝わるのを遮断することができるとともに、電流制御ユニット４７及び発光部１３の熱を板状基台３により効率よく放熱することができる。これによって、熱による発光ユニット５の発光部１３への影響を軽減でき、発光ユニット５をより密集して配置することができる。
【００３６】
また、ナット部材２９を発光ユニット５の背面凸部１５に設けられたネジ部２７に螺合させて発光ユニット５及びリアケース３１の前側部分３１ａを板状基台３に固定する構成であるため、発光ユニット５及びリアケース３１の固定を簡単かつ確実に行うことができる。
【００３７】
図７は、図５に示す発光ユニットの固定手段の変形例を示すリアケース内の平面図である。この図７に示す構成では、固定手段２５として、スライド方向Ａ１にスライド可能に設けられた１対の保持部材５１と、圧縮コイルバネ又は板バネ等からなる付勢手段５３とが備えられている。両保持部材５１は、リアケース３１の前側部分３１ａ等に設けられたスライド保持部５５によって、互いに近接離反するスライド方向Ａ１にスライド可能に保持されている。この両保持部材５１における発光ユニット５の背面凸部１５と当接する部分には、背面凸部１５の外周面の形状に応じた凹部５１ａが設けられている。付勢手段５３は、各保持部材５１ごとに設けられ、保持部材５１間に挿入された背面凸部１５に向けて保持部材５１を付勢する。
【００３８】
発光ユニット５の取り付けは、例えば、作業者が手で両保持部材５１を互いに離反する方向にスライドさせつつ（あるいは、発光ユニット５の背面凸部１５を押し込むことにより背面凸部１５により両保持部材５１を互いに離反する方向にスライドさせつつ）、板状基台３の貫通孔１１を介して発光ユニット５の背面凸部１５を両保持部材５１間に介在させた状態で、両保持部材５１を付勢手段５３の付勢力により互いに近接する方向にスライドさせ、両側から背面凸部１５に当接させて保持（挟持）させることにより行われる。なお、この場合、背面凸部１５の外周に、保持部材５１と嵌合して背面凸部１５を抜け止めする溝部又は段部等の係合構造を設けるようにしてもよい。
【００３９】
図８は、図７の固定手段のさらなる変形例を示す斜視図である。保持部材５１を付勢するための付勢手段５３として、図８に示すような略Ｕ字状の線バネを用いてもよい。この場合、保持部材５１の外側の側面部には線バネを嵌め込むための溝等の係止部５１ｂが設けられる。このような構成を採用する場合、保持部材５１を保持しているスライド保持部５５を省略してもよい。
【００４０】
図９は、図７の固定手段のさらなる変形例を示す斜視図である。図７の保持部材５１及び付勢手段５３の代わりに、樹脂又は金属により一体形成されたバネ性を有する断面略Ｕ字形の固定具５７を用いてもよい。固定具５７には弾性変形して互いの間隔が大小に変化するバネ性の１対の弾性腕部５９が設けられている。そして、この固定具５７による発光ユニット５の固定は、この弾性腕部５９の間隔を押し広げて、発光ユニット５の背面凸部１５を挟み込むように装着して行われる。なお、好ましくは、弾性腕部５９における背面凸部１５を挟持する部分に、背面凸部１５の外周面の形状に応じた円弧状の湾曲部５９ａを設け、その湾曲部５９ａの内周面及び背面凸部１５の外周面に、互いに嵌合する凹凸状の嵌合構造６１を設けるのがよい。この嵌合構造６１は、例えば背面凸部１５の周方向に連なる溝又は凸部により構成される。
【００４１】
図１０は、図７ないし図９に示す構成のさらなる変形例を示す断面図である。なお、図１０では、代表例として図７に示す構成に基づいて説明を行うが、図１０に係る技術は図８又は図９に示す構成に容易に適用することができる。
【００４２】
図１０に示す構成では、図７ないし図９に示す構成において、保持部材５１（又は固定具５７）を予めリアケース３１側に固定しておき、発光ユニット５の背面凸部１５の外周面に、略蛇腹状又はネジ溝状等の凹凸形状を有する凹凸係合部６３を設け、その背面凸部１５を保持部材５１間（又は固定具５７の弾性腕部５９間）にガチャガチャと押し込み、凹凸係合部６３のいずれかの溝に保持部材５１を係合させて、抜け止め固定するようにしている。この場合、凹凸係合部６３の溝は一定のピッチで設けられるため、保持部材５１等と発光ユニット５の発光部１３との間の間隔が板状基台３及びリアケース３１の前壁部の合計肉厚とちょうど一致するようにするのは困難であり、その部分に隙間が生じてしまう。
【００４３】
そこで、図１０に示す構成では、前記隙間によるがたつきを防止するため、リアケース３１の前側部分３１ａの前壁部と板状基台３との間にこれらを互いに離反する方向に付勢する付勢手段６５（例えば、圧縮コイルバネ、板バネ、ゴム部材等）を設け、がたつきを防止するようにしている。リアケース３１の前側部分３１ａの前壁部には、付勢手段６５を収容する収容凹部６７が設けられる。なお、図１０に示す構成では、付勢手段６５をリアケース３１の前壁部と板状基台３との間に設けたが、発光ユニット５の発光部１３と板状基台３との間に設けるようにしてもよい。
【００４４】
なお、前述の実施形態及び変形例では、駆動ユニットはリアケース３及び電流制御ユニット４７で構成された場合を説明したが、これに限らず、例えば電流制御ユニット４７の機能をリアケース３に内蔵してもよい。また、発光ユニット５は発光部の他、例えば特開平８−２３５９６１号公報に開示されているような、発光部前方に透明な押ボタンスイッチを設けてもよい。また、板状基台３は図６で示すような一枚の板でもよいし、制御盤の筐体の一部であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の一実施形態に係るパネル型発光装置の分解斜視図である。
【図２】図１のパネル型発光装置の正面図である。
【図３】図１のパネル型発光装置の背面図である。
【図４】図１のパネル型発光装置の側面図である。
【図５】図１のパネル型発光装置の一部を拡大した断面図である。
【図６】図１のパネル型発光装置に備えられる板状基台の平面図である。
【図７】図５に示す発光ユニットの固定手段の変形例を示すリアケース内の平面図である。
【図８】図７の固定手段のさらなる変形例を示す斜視図である。
【図９】図７の固定手段のさらなる変形例を示す斜視図である。
【図１０】図７ないし図９に示す構成のさらなる変形例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１  パネル型発光装置、３  板状基台、５  発光ユニット、７  発光領域、９  カバー部材、１１  貫通孔、１３  発光部、１５  背面凸部、２１  基台部、２３  発光素子部、２３ａ  基板、２３ｂ  ＬＥＤアレイ、２３ｃ  導光部材、２５  固定手段、２７  ネジ部、２９  ナット部材、３１  リアケース、３１ａ  前側部分、３１ｂ  背側部分、３３  係合ツメ、３５  係合面（又は係合段部）、４７  電流制御ユニット、５１  保持部材、５３  付勢手段、５７  固定具、６３  凹凸係合部。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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