JP2015109216A - 光源ユニット及びそれを用いた照明器具 - Google Patents

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功 前田
正博 清水
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Shoichi Sasaoka
正一 笹岡
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Abstract

【課題】カバーの長手方向への移動を規制することのできる光源ユニット及びそれを用いた照明器具を提供する。
【解決手段】光源ユニット2は、取付部材21と、カバー23とを備える。取付部材21は、1乃至複数のLED221が実装される基板22が取り付けられる。カバー23は、LED221を覆うように取付部材21に取り付けられる。取付部材21は、取付部材21の一部を切り起こして形成される取付片212Bを有する。そして、カバー23は、取付片212Bが挿入される取付孔233Bを有する。
【選択図】図1

Description

本発明は、一般に光源ユニット、より詳細には発光素子を光源とする光源ユニット及びそれを用いた照明器具に関する。
従来、天井面へ設置される天井直付け型の照明器具が知られており、例えば特許文献1に開示されている。特許文献1に記載の照明器具は、横長且つ長尺に形成された器具本体と、器具本体に配設される光源部とを備える。光源部は、横長且つ長尺に形成された取付部材と、複数の発光素子が実装された基板と、透光性を有する材料から形成されたカバー部材(カバー)とを備える。
取付部材は、長手方向に沿って平坦な取付面と、取付面の両側から立ち上がった側壁とを有している。この側壁には、複数の切り起こし片が等間隔に幅方向の外側に突出して形成されている。カバー部材は、長尺且つ半円筒状に形成されている。カバー部材の開放端部側には、長手方向に沿って一対の嵌合溝が形成されている。
そして、カバー部材の一対の嵌合溝に取付部材の切り起こし片がスライドして嵌合することで、カバー部材が基板を覆うように取付部材に取り付けられる。
特開2012−003993号公報
しかしながら、上記従来例では、切り起こし片が嵌合溝に嵌合することでカバーの幅方向への移動は規制できるが、長手方向においてはカバーがスライド自在となっていることから、カバーの長手方向への移動を規制することができないという問題があった。
本発明は、上記の点に鑑みて為されており、カバーの長手方向への移動を規制することのできる光源ユニット及びそれを用いた照明器具を提供することを目的とする。
本発明の光源ユニットは、1乃至複数の発光素子が実装される基板が取り付けられる取付部材と、前記発光素子を覆うように前記取付部材に取り付けられるカバーとを備え、前記取付部材は、取付部材の一部を切り起こして形成される取付片を有し、前記カバーは、前記取付片が挿入される取付孔を有することを特徴とする。
この光源ユニットにおいて、前記取付部材は長尺に形成され、前記カバーは、前記取付部材の長手方向と同じ方向を長手方向とし、且つ前記取付部材の幅方向と同じ方向を幅方向とした状態で前記取付部材に取り付けられ、前記取付孔は、その長手方向の寸法が前記取付片の長手方向の寸法よりも大きくなるように形成されていることが好ましい。
本発明の照明器具は、上記何れかの前記光源ユニットと、前記光源ユニットを保持する器具本体とを備えることを特徴とする。
この照明器具において、前記取付片及び前記取付孔は、前記器具本体が前記光源ユニットを保持している状態で前記器具本体に覆われる位置に形成されていることが好ましい。
本発明は、取付部材の取付片がカバーの取付孔の周縁に引っ掛かることで、カバーの長手方向への移動を規制することができる。
図1Aは、本発明の実施形態に係る光源ユニットの概略断面図で、図1Bは、本発明の実施形態に係る光源ユニットにおいて、カバーが膨張する前の状態を示す図で、図1Cは、本発明の実施形態に係る光源ユニットにおいて、カバーが膨張した後の状態を示す図である。 本発明の実施形態に係る光源ユニットの他の構成を示す図である。 本発明の実施形態に係る照明器具の分解斜視図である。 本発明の実施形態に係る照明器具の概略斜視図である。 本発明の実施形態に係る照明器具の概略断面図である。 図6Aは、本発明の実施形態に係る光源ユニットにおいて、エンドキャップを取付部材に取り付ける前の状態を示す概略斜視図で、図6Bは、本発明の実施形態に係る光源ユニットにおいて、エンドキャップを取付部材に取り付けた状態を示す概略斜視図である。 図7Aは、図6Bに示す構成において、カバーが膨張する前の状態を示す概略斜視図で、図7Bは、図6Bに示す構成において、カバーが膨張した後の状態を示す概略斜視図である。
本発明の実施形態に係る光源ユニット2は、図1A,図1Bに示すように、取付部材21と、カバー23とを備える。取付部材21は、1乃至複数のLED221が実装される基板22が取り付けられる。カバー23は、LED221を覆うように取付部材21に取り付けられる。取付部材21は、取付部材21の一部を切り起こして形成される取付片212Bを有する。そして、カバー23は、取付片212Bが挿入される取付孔233Bを有する。
また、本発明の実施形態に係る照明器具A1は、図3〜5に示すように、光源ユニット2と、光源ユニット2を保持する器具本体1とを備える。なお、図3,図5では、後述する取付片212B及び取付孔233Bの図示を省略している。
以下、本実施形態の光源ユニット2、及び本実施形態の照明器具A1について詳細に説明する。但し、以下の説明では、図1Aにおける上下左右により上下左右を規定する。また、以下の説明では、図1A中の紙面に垂直な方向を前後方向とし、紙面手前側を前、紙面奥側を後と規定する。
本実施形態の照明器具A1は、図3〜5に示すように天井直付け型の照明器具であり、光源ユニット2と、光源ユニット2を保持する器具本体1とを備える。器具本体1は、図3〜5に示すように、例えば板金に曲げ加工を施すことで、長尺且つ扁平な箱形に形成されている。また、器具本体1の上面(天井材100との対向面)は開口している。器具本体1は、吊ボルト200を用いて天井材100に取り付けられる。器具本体1の下側(天井材100と反対側)には、光源ユニット2を収納するための凹部11が、器具本体1の前後方向(長手方向)に沿った全長にわたって設けられている。また、器具本体1の左右方向(幅方向)における凹部11の両側には、凹部11の開口端縁から延び出て、且つ外側に向かうほど上側(天井材100側)に傾斜する傾斜部12がそれぞれ設けられている。
凹部11の底面部111には、図3に示すように、電源線(図示せず)を通すための孔111Aが前後方向(凹部11の長手方向)に沿って複数個(図3では5個)設けられている。また、凹部11の底面部111には、吊ボルト200を通すための孔111Bが、前後方向における両側にそれぞれ2個ずつ設けられている。さらに、器具本体1の前後方向における両端には、エンドキャップ13がそれぞれ取り付けられている。
光源ユニット2は、図3に示すように、複数(図3では2枚)の基板22と、取付部材21と、カバー23と、電源装置24と、端子台ブロック25とを有する。取付部材21は、長尺に形成され、1乃至複数のLED221が実装される基板22が取り付けられる。カバー23は、取付部材21の長手方向と同じ方向を長手方向とし、且つ取付部材21の幅方向と同じ方向を幅方向とした状態でLED221を覆うように取付部材21に取り付けられる。
基板22は、前後方向に長い矩形板状に形成されたプリント配線板である。基板22の一面(図3における下面)には、複数の発光ダイオード(発光素子)221が前後方向(基板22の長手方向)に沿って実装されている。なお、以下の説明では、「発光ダイオード221」を「LED221」と称する。また、基板22の一面(すなわち、基板22における複数のLED221が実装される面)には、複数のLED221への給電路となる導体パターン(図示せず)が形成されている。導体パターンは、例えば銅箔により形成され、基板22の前後方向に沿って設けられている。
一方(図3における右側)の基板22の一端(右端)には、第1コネクタ222が実装されている。第1コネクタ222には、電線(図示せず)の一端が接続されており、この電線の他端を電源装置24に接続することで、一方の基板22の導体パターンと電源装置24とが電気的に接続される。また、一方の基板22における他方(図3における左側)の基板22と対向する端には、第2コネクタ223が実装されている。この第2コネクタ223は、他方の基板22における一方の基板22と対向する端にも実装されている。そして、各基板22それぞれの第2コネクタ223を互いに電気的に接続することで、一方の基板22の導体パターンと、他方の基板22の導体パターンとを電気的に接続することができる。
取付部材21は、図3,5に示すように、例えば板金に曲げ加工を施すことで、底面部211と、一対の側面部212とを一体に備えた形状に形成されている。底面部211は、前後方向に沿って長尺な矩形板状に形成されている。各側面部212は、底面部211の左右方向(幅方向)における両端から上向きに突出するように形成されている。底面部211の左右方向における中央部には、複数の基板22を収納するための凹部211Aが、底面部211の前後方向(長手方向)の全長にわたって設けられている。また、各側面部212の上端には、互いに離れる向きに傾斜する引掛け部212Aが、それぞれ前後方向(長手方向)の全長にわたって設けられている(図5参照)。
凹部211Aの底面211Bは、各基板22が取り付けられる取付面となっている。また、凹部211Aの左右両側(幅方向の両側)それぞれの側面211Cは、図5に示すように、底面211Bの左右方向における両端から下向きに突出し、且つ下側に向かうほど左右両側に広がる傾斜面となっている。凹部211Aの底面211Bには、孔211Dが前後方向(凹部211Aの長手方向)における一端(図3における右端)に設けられている。この孔211Dは、前述の電線を通すために用いられる。また、底面211Bの前後方向における中央部には、底面211Bの一部を上向きに突出させることで形成される凹部211Eが設けられている。この凹部211Eにより、各基板22を取付部材21に取り付けた状態で、第2コネクタ223と底面211Bとの間の絶縁距離が確保される。
カバー23は、図3,5に示すように、拡散性を有する材料(例えば、乳白色のアクリル樹脂やポリカーボネート樹脂)により、上面(取付部材21側の面)が開口した長尺な箱形に形成されている。また、カバー23は、その左右方向(幅方向)における両端側から中央側に向かうほど下側への突出量が大きくなるような凸レンズ状の曲面部231を有している(図5参照)。また、カバー23の左右方向(幅方向)の両端には、図5に示すように、それぞれ延出部232が設けられている。これら延出部232は、光源ユニット2を器具本体1に取り付けた状態で、上下方向において器具本体1の凹部11の開口端縁と重なる。さらに、カバー23の左右方向における各延出部232の内側には、上側(取付部材21側)に突出する脚部233が、それぞれカバー23の長手方向(前後方向)の全長にわたって設けられている。各脚部233の上端には、左右方向において内向きに突出する突起部233Aがそれぞれ設けられている。また、各脚部233の根元(下端)には、左右方向において内向きに突出する支持片234がそれぞれ設けられている。これら支持片234は、図1A,図5に示すように、カバー23を取付部材21に取り付けた状態で、取付部材21の底面部211と密着する。
また、カバー23の前後方向(長手方向)の両端には、エンドキャップ235がそれぞれ取り付けられている。エンドキャップ235は、例えば接着剤を用いて接着することで、カバー23に取り付けられている。なお、エンドキャップ235をカバー23に取り付ける手段は接着剤に限定されず、例えばねじ止めであってもよい。
ここで、取付部材21には、図1A,図1Bに示すように、取付片212Bが設けられている。取付片212Bは、取付部材21の各側面部212において、それぞれの一部を切り起こした矩形板状に形成されている。また、カバー23には、図1A,図1Bに示すように、取付片212Bが挿入される取付孔233Bが設けられている。取付孔233Bは、カバー23の各脚部233において、それぞれの一部を切り欠くことで矩形状に形成されている。取付片212B及び取付孔233Bは、カバー23を取付部材21に取り付けた状態で、互いに対向する位置にそれぞれ設けられている。なお、取付片212Bは、取付部材21の各側面部212において、前後方向に沿って複数設けてもよい。同様に、取付孔233Bは、カバー23の各脚部233において、前後方向に沿って複数設けてもよい。
電源装置24は、図3に示すように、基板241と、基板241が収納される収納ケース242とを有する。基板241は、前後方向に長い矩形板状に形成されたプリント配線板である。基板241には、少なくともLED221の点灯電力を生成するために必要な回路部品241A(例えば、トランスやダイオード、コンデンサなど)が実装されている。収納ケース242は、図3に示すように、下面(取付部材21の底面部211との対向面)が開口し且つ前後方向に長い矩形箱状に形成されている。収納ケース242は、その開口が取付部材21の底面部211と対向するようにして、例えばねじ止めにより取り付けられる。
端子台ブロック25は、図3に示すように、矩形箱状に形成された端子台251と、端子台251を取付部材21に取り付けるための取付金具252とを有する。端子台251には、天井材100を通して室内側(下側)に露出する電源線が接続される。また、端子台251には、電源装置24との間を電気的に接続する電線(図示せず)が接続される。端子台ブロック25は、例えばねじ止めにより、取付部材21に取り付けられる。
以下、光源ユニット2を組み立てる手順について説明する。まず、作業者は、電源装置24及び端子台ブロック25をそれぞれ取付部材21の上面側に取り付け、電源装置24と端子台ブロック25との間を電線により電気的に接続する。次に、作業者は、取付部材21の凹部211Aの底面211Bに各基板22を固定する。このとき、各基板22に設けられた第2コネクタ223同士を電気的に接続する。さらに、作業者は、基板22の第1コネクタ222から導出する電線を、取付部材21の孔211Dに通した後、その一端を電源装置24に電気的に接続する。そして、作業者は、開口を上向きにした状態でカバー23を取付部材21に組み付ける。このとき、各脚部233の突起部233Aが、それぞれ取付部材21の各引掛け部212Aに引っ掛かることで、カバー23が取付部材21に取り付けられる。
また、このとき、各取付片212Bを対応する各取付孔233Bに挿入する。そして、各取付片212Bを折り曲げる(各取付片212Bの一端を上向きに折り曲げる)ことで、カバー23の各脚部233が、取付部材21の各側面部212と各取付片212Bとの間でそれぞれ挟み込まれる。以上の手順により、光源ユニット2が組立てられる。
続けて、照明器具A1を施工する手順について説明する。まず、作業者は、室内側に露出する電源線を器具本体1の孔111Aに通し、さらに天井材100を通して室内側に露出する吊ボルト200を孔111Bに通す。その後、作業者は、吊ボルト200にナット300(図5参照)をねじ込むことで、器具本体1を天井材100に固定する。次に、作業者は、電源線を端子台251に電気的に接続し、少なくとも電源装置24及び端子台ブロック25が凹部11に収納されるようにして、光源ユニット2を器具本体1に取り付ける。以上の手順により、照明器具A1が天井材100に施工される。
ここで、本実施形態の光源ユニット2では、カバー23が前後方向(長手方向)に沿って移動したとしても、取付片212Bの前後方向(長手方向)の両端が取付孔233Bの周縁に引っ掛かることで、カバー23の長手方向への移動が規制される(図1B参照)。
上述のように、本実施形態の光源ユニット2では、取付部材21の取付片212Bがカバー23の取付孔233Bの周縁に引っ掛かることで、カバー23の前後方向(長手方向)への移動を規制することができる。
また、本実施形態は、図1Aに示すように、カバー23を取付部材21に取り付けた状態で、カバー23の各支持片234が取付部材21の底面部211に密着するように構成されている。この平易な構成により、取付部材21とカバー23とで囲まれる空間(すなわちLED221が配置される空間)が密閉され、虫や埃などの異物がこの空間に侵入するのを防止することができる。なお、本実施形態では、上述のように、カバー23の脚部233に取付孔233Bを設け、且つ取付部材21の側面部212に取付片212Bを設けている。したがって、取付孔233Bや、取付片212Bを折り曲げることで形成される開口を通して、虫や埃などの異物が取付部材21の内側に侵入したとしても、LED221が配置される空間への侵入は防止することができる。なお、支持片234を設けるか否かは任意である。
なお、本実施形態の光源ユニット2では、図1Bに示すように、取付孔233Bの長辺(上辺又は下辺)に引っ掛かるように、取付部材21の各側面部212の一部を切り起こして取付片212Bを形成しているが、他の構成でもよい。例えば、図2に示すように、取付孔233Bの短辺(左辺又は右辺)に引っ掛かるように、取付部材21の各側面部212の一部を切り起こして取付片212Cを形成してもよい。この構成では、カバー23を取付部材21に取り付けた状態で、取付片212Cを折り曲げる(図3では、取付片212Cの一端を前向きに折り曲げる)ことで取付片212Cを取付孔233Bの周縁に引っ掛けることができる。この構成でも、カバー23の前後方向(長手方向)への移動を規制することができる。
ところで、カバー23は、例えばポリカーボネート等の樹脂材料により形成されることが一般的である。このため、カバー23は、LED221の点灯及び消灯に起因する温度変化により、膨張したり収縮したりする。特に、カバー23は長尺に形成されていることから、膨張や収縮により、その長手方向の寸法が変化する場合がある。ここで、カバー23が、その前後方向(長手方向)の移動を完全に規制されるように取付部材21に取り付けられている場合、膨張や収縮によりカバー23に応力がかかり、カバー23の一部にひびが入る虞がある。
そこで、従来では、カバー23の前後方向(長手方向)に長尺な長孔(図示せず)をカバー23に設け、段付きねじ(図示せず)を長孔に通して取付部材21にねじ止めする構成を採用していた。この構成では、段付きねじと長孔の内周縁との間に隙間があるため、カバー23が膨張や収縮により前後方向(長手方向)に沿って寸法が変化しても、その寸法の変化を吸収することができる。しかしながら、この構成では、段付きねじを用いる必要があることから、製造コストが増大するという問題があった。
一方、本実施形態の光源ユニット2では、図1A,図1Bに示すように、取付孔233Bは、その前後方向(長手方向)の寸法が取付片212Bの前後方向(長手方向)の寸法よりも大きくなるように形成されている。この構成では、取付片212Bと取付孔233Bとの間に隙間があるため、段付きねじ及び長孔を設けた構成と同様に、カバー23が膨張や収縮により前後方向(長手方向)に沿って寸法が変化しても、その寸法の変化を吸収することができる。一例として、カバー23が膨張する前の状態を図1Bに、カバー23が膨張した後の状態を図1Cに示す。しかも、この構成では、段付きねじを必要としないので、製造コストを低減することができる。なお、取付片212B及び取付孔233Bを上記の寸法で形成するか否かは任意である。
また、本実施形態の照明器具A1では、器具本体1が光源ユニット2を保持している状態では、取付片212B及び取付孔233Bが凹部11の内側に位置する。すなわち、取付片212B及び取付孔233Bは、器具本体1が光源ユニット2を保持している状態で器具本体1に覆われる位置に形成されている。この構成では、取付片212B及び取付孔233Bが外部から見えることがないので、見栄えが悪くなるのを防ぐことができる。なお、取付片212B及び取付孔233Bを上記の位置に形成するか否かは任意である。
ところで、本実施形態の光源ユニット2では、カバー23の前後方向(長手方向)の両端にそれぞれエンドキャップ235を取り付けているが、例えば他のエンドキャップ26を取付部材21及びカバー23に取り付ける構成であってもよい。
以下、エンドキャップ26を取付部材21及びカバー23に取り付ける構成について図面を用いて説明する。エンドキャップ26は、図6Aに示すように、平面視で半円形状のキャップ本体261を備える。キャップ本体261の円弧状の下端には、取付部材21に向かう向きに突出する円弧状のリブ262が一体に形成されている。また、キャップ本体261の背面における左右方向の両端には、それぞれ第1支持片263が一体に形成されている。さらに、キャップ本体261の左右方向の両端には、それぞれ第1支持片263と上下方向に一定の間隔を空けて第2支持片264が一体に形成されている。なお、各第1支持片263と各第2支持片264とは、それぞれ連結片(図示せず)により連結されている。
第2支持片264は、取付部材21のスリット212Dに挿入される。スリット212Dは、前後方向に沿って細長い形状であって、取付部材21の各側面部212において、前後方向(長手方向)の両端にそれぞれ設けられている。各スリット212Dは、何れも前後方向における外側の一端が外部に開放されている。第2支持片264は、スリット212Dの内側において、前後方向に移動自在となっている。
第2支持片264の左右方向における外側の一端には、前後方向に長尺な矩形板状の突片264Aが一体に形成されている。また、突片264Aの左右方向における外側の面には、左右方向における外向きに突出する突部264Bが一体に形成されている。この突部264Bは、カバー23の孔233Cに挿入される(図7A参照)。孔233Cは、カバー23の各脚部233において、前後方向(長手方向)の両端にそれぞれ設けられている。
次に、エンドキャップ26を光源ユニット2に組み込む手順について説明する。先ず、エンドキャップ26を取付部材21の前後方向(長手方向)の一端に向けてスライドさせる。そして、各第1支持片263と各第2支持片264との間で取付部材21の底面部211を挟み込むようにして、エンドキャップ26を取付部材21の前後方向における一端に取り付ける(図6B参照)。このとき、各第2支持片264が取付部材21の各スリット212Dにそれぞれ挿入される。次に、カバー23の各孔233Cにエンドキャップ26の各突部264Bを挿入して嵌め込むことで、エンドキャップ26がカバー23に取り付けられる。以上の手順により、エンドキャップ26が取付部材21及びカバー23に取り付けられ、光源ユニット2に組み込まれる。
なお、突部264B及び孔233Cは、光源ユニット2を器具本体1に取り付けた状態で器具本体1の凹部11の内側に位置する。したがって、突部264B及び孔233Cは外部から見ることができないため、見栄えが悪くなることはない。
ここで、エンドキャップ26は、カバー23には固定されているが、取付部材21には固定されておらず、第2支持片264が取付部材21のスリット212Dの内側を前後方向に移動自在である。このため、エンドキャップ26は、カバー23の前後方向(長手方向)の移動に追従する。一例として、カバー23が膨張する前の状態を図7Aに、カバー23が膨張した後の状態を図7Bに示す。カバー23が膨張すると、エンドキャップ26には、前後方向の外向きに応力がかかる。ここで、図7A,図7Bに示すように、エンドキャップ26の突片264A(すなわち、第2支持片264)が、取付部材21のスリット212Dの内側を移動するので、エンドキャップ26が前後方向の外向きに移動する。このように、エンドキャップ26は、カバー23の前後方向(長手方向)の移動に追従するため、カバー23の膨張や収縮による応力を吸収することができる。
なお、エンドキャップ26を取付部材21に取り付けた状態では、各第2支持片264の一面(下面)が、取付部材21の背面(上面)にそれぞれ接する。このため、エンドキャップ26に前後方向を軸として回転方向に応力がかかっても、各第2支持片264が取付部材21の移動を規制するので、エンドキャップ26の脱落が防止される。
また、エンドキャップ26は、取付部材21の前後方向(長手方向)の一端からスライドさせるだけで取付部材21に取り付けることができるので、接着剤も必要ではなく、施工性も良い。
また、エンドキャップ26において、各第1支持片263と各第2支持片264との間には隙間があるが、エンドキャップ26を取付部材21に取り付けた状態では、この隙間に取付部材21が嵌り込むことで隙間が埋められる。したがって、取付部材21及びカバー23、並びにエンドキャップ26で囲まれる空間に虫や埃が侵入するのを防止することができる。なお、エンドキャップ235の代わりにエンドキャップ26を採用するか否かは任意である。
1 器具本体
2 光源ユニット
21 取付部材
212B 取付片
22 基板
221 LED(発光素子)
23 カバー
233B 取付孔
A1 照明器具

Claims (4)

  1. 1乃至複数の発光素子が実装される基板が取り付けられる取付部材と、
    前記発光素子を覆うように前記取付部材に取り付けられるカバーとを備え、
    前記取付部材は、取付部材の一部を切り起こして形成される取付片を有し、
    前記カバーは、前記取付片が挿入される取付孔を有することを特徴とする光源ユニット。
  2. 前記取付部材は長尺に形成され、前記カバーは、前記取付部材の長手方向と同じ方向を長手方向とし、且つ前記取付部材の幅方向と同じ方向を幅方向とした状態で前記取付部材に取り付けられ、
    前記取付孔は、その長手方向の寸法が前記取付片の長手方向の寸法よりも大きくなるように形成されていることを特徴とする請求項1記載の光源ユニット。
  3. 請求項1又は2記載の前記光源ユニットと、前記光源ユニットを保持する器具本体とを備えることを特徴とする照明器具。
  4. 前記取付片及び前記取付孔は、前記器具本体が前記光源ユニットを保持している状態で前記器具本体に覆われる位置に形成されていることを特徴とする請求項3記載の照明器具。
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