JP2016018629A

JP2016018629A - 個体発光素子を使用した照明器用合成樹脂ケース

Info

Publication number: JP2016018629A
Application number: JP2014139520A
Authority: JP
Inventors: 創士白石; Soshi Shiraishi
Original assignee: SK TRADE KK; SK-TRADE KK
Current assignee: SK TRADE KK; SK-TRADE KK
Priority date: 2014-07-07
Filing date: 2014-07-07
Publication date: 2016-02-01

Abstract

【課題】押出成形による低コストの製造であっても、強化繊維材混入による光の斑が発生しない、高耐力で軽量の個体発光素子を使用した照明器用合成樹脂ケースの提供。【解決手段】合成樹脂材料によって成形され、内部に個体発光素子を保持した発光モジュール１４収容する発光モジュール収容部１１を有し、発光モジュール収容部に容部した発光モジュールの個体発光素子側に透光部１２を有し、透光部１２は、光透過性の強化繊維材を混合した繊維強化合成樹脂材を一部又は全部に使用した本体部２０と、その外側を被覆した強化繊維材を含まない光透過性の合成樹脂材からなる被覆層部２１とにより構成し、被覆層部２１の外周面を平滑面とする。【選択図】図1

Description

本発明は、固体発光素子を使用した照明器に使用する個体発光素子を使用した照明器用合成樹脂ケースに関する。

近年、白熱ランプや蛍光ランプに代えて、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）、半導体レーザ、有機エレクトロルミネセンス(ＥＬ)素子などの個体発光素子を光源として使用した照明器が急速に普及してきている。

この種の従来の照明器の内、直管型の蛍光灯と同様に使用できるものが多数開発されており、これらの個体発光素子使用の照明器は、図８に示すように、所定の長さ及び形状の基板１に発光素子２を実装した発光モジュール３を、透光部４を有する筒状をした合成樹脂ケース５内に収容し、該ケースの両端を端部閉鎖部材６，６で閉鎖し、該端部閉鎖部材６，６に支持させた端子７，７より給電するようにしている（例えば特許文献１，２）。

また、上記の如き、従来の個体発光素子使用の照明器においては、個体発光素子を１列状或はマトリックス状に設置しているため、拡散材入りに光拡散性合成樹脂を透光部に使用し、多数の発光素子による光の粒々感をなくすようにしている。

更に、従来、この種の個体発光素子を使用した照明器において、細長の長尺型に形成する場合、発光モジュールを保持するケースは、両端に亘って同じ断面形状となる合成樹脂による押出成形が、低コストで製造できて有利である。

しかし、このようなケースを押出成形した製品の場合、自重による曲りを防ぐ強度が必要となり、ポリカーボネート等の硬質合成樹脂を使用した場合であっても肉厚を大きくしたり、曲げ防止のための補強リブを設けたりする等、強度を高める必要が生じ、このため材料を多く要するとともに全体の重量が大きくなり、長尺にすればするほどコスト高となるとともに扱いに不便なものとなる。

一方、合成樹脂製品の強度を高めて軽量化を図るものとして繊維強化合成樹脂がある（例えば特許文献３）。この特許文献３に示された従来の繊維強化合成樹脂では、樹脂材料に細径のガラス繊維（強化繊維材）を所定量混合して剛性、耐衝撃性、低ソリ性、耐熱性を向上させている。

特開２０１３−９８０７９号公報特開２０１４−３２９７５号公報特開２０１４−５５２５５号公報

上述した特許文献３に示されているような強化繊維材を混入させた光透過性の強化合成樹脂材を使用して押出成形により前述した照明器のケースを製造すると、透光部の表面に、強化繊維材の存在による凹凸ができ、このため透過する光に明暗の斑が生じるという問題がある。この現象は特に照明を暗くした時に顕著に現われる。

本発明は、このような従来の問題に鑑み、強化繊維材の混入によって強度を高めることにより、薄肉化を図り、押出成形による低コストの製造であっても、強化繊維材混入による光の斑が発生しない、高耐力で軽量の個体発光素子を使用した照明器用合成樹脂ケースの提供を目的としてなされたものである。

上述した従来の問題を解決するため請求項１に記載の発明の特徴は、合成樹脂材料によって成形され、内部に個体発光素子を保持した発光モジュールを収容する発光モジュール収容部を有し、該発光モジュール収容部に容部した前記発光モジュールの個体発光素子側に透光部を有する個体発光素子を使用した照明器用合成樹脂ケースにおいて、前記透光部は、光透過性の強化繊維材を混合した繊維強化合成樹脂材を一部又は全部に使用した本体部と、その外側を被覆した前記強化繊維材を含まない光透過性の合成樹脂材からなる被覆層部とにより構成し、前記被覆層部の外周面を平滑面としたことにある。

請求項２に記載の発明の特徴は、請求項１の構成に加え、前記発光モジュール収容部と透光部とは、異なった合成樹脂材料によって一体成形され、前記透光部の外周面に前記被覆層部を被着させていることにある。

請求項３に記載の発明の特徴は、請求項１又は２の構成に加え、前記透光部を構成する本体部及び／又は前記被覆層部には、前記個体発光素子からの光を拡散させる光拡散材を含ませた光拡散性合成樹脂材で成形されていることにある。

請求項４に記載の発明の特徴は、請求項１〜３の何れか１の構成に加え、光透過性の強化繊維材は、透明のガラス繊維であることにある。

本発明に係る個体発光素子を使用した照明器用合成樹脂ケースは、請求項１に記載のように、合成樹脂材料によって成形され、内部に個体発光素子を保持した発光モジュールを収容する発光モジュール収容部を有し、該発光モジュール収容部に容部した前記発光モジュールの個体発光素子側に透光部を有する個体発光素子を使用した照明器用合成樹脂ケースにおいて、前記透光部は、光透過性の強化繊維材を混合した繊維強化合成樹脂材を一部又は全部に使用した本体部と、その外側を被覆した前記強化繊維材を含まない光透過性の合成樹脂材からなる被覆層部とにより構成し、前記被覆層部の外周面を平滑面としたことにより、軽量で高強度となり、長尺であっても自重による撓みの少ないものとでき、しかも光源の光は表面が平滑な被覆層部を透過して照射されることにより、強化繊維材混入による斑光がなくなり、高品質と高品位を高い次元で維持できる。

本発明は、請求項２に記載のように発光モジュール収容部と透光部とは、異なった合成樹脂材料によって一体成形され、前記透光部の外周面に前記被覆層部を被着させていることにより、押出成形による低コストで量産が可能となり、廉価で高品質の製品を提供できる。

本発明は、請求項３に記載のように透光部を構成する本体部及び／又は前記被覆層部には、前記個体発光素子からの光を拡散させる光拡散材を含ませた光拡散性合成樹脂材で成形されていることにより、個々の光源の粒々感が除去され均一な光が照射される。

本発明は、請求項４に記載の発明のように、光透過性の強化繊維材は、透明のガラス繊維であることにより、材料の入手が容易であり廉価で提供できる。

本発明の第１実施例の概略を示す斜視図である。同上の使用状態を示す断面図である。同上の照明器用合成樹脂ケース端部の状態を示す部分断面図である。本発明の第２実施例の概略を示す斜視図である。同上の使用状態を示すもので、一方の端部閉鎖部材を外した状態の側面図である。同上の照明器用合成樹脂ケース端部の状態を示す部分断面図である。本発明の第３実施例の概略を示す斜視図である。従来の個体発光素子を使用した照明器の縦断面図である。

次に、本発明に個体発光素子を使用した照明器用合成樹脂ケースの実施の形態を図に示した実施例に基づいて説明する。

図１〜図３は、本発明の第１実施例を示しており、図において符号１０は照明器用合成樹脂ケースである。

この照明器用合成樹脂ケース１０は、長さ方向の全域が同一断面形状の扁平な筒状をしており、押出成形によって全体が一体に成形されている。この照明器用合成樹脂ケース１０は、発光モジュール収容部１１と、透光部１２とから構成されている。

発光モジュール収容部１１は、その内面に３本の発光モジュール嵌合凹溝１３が形成され、その各凹溝１３内に発光モジュール１４がそれぞれ脱落不能に収容されている。発光モジュール１４は、熱伝導性の高い合成樹脂フィルムからなる細長の基板１５の表面に個体発光素子であるＬＥＤ１６が多数１列配置に実装されている。

各凹溝１３の解放側両縁部には互いに向き合う配置のフィン１７が一体に形成されており、そのフィン１７と凹溝１３の底面との間に発光モジュール１４の基板１５の縁部を嵌合させて、照明器用合成樹脂ケース１０の一端側から差し込むことによって、各凹溝１３内に発光モジュール１４を脱落不能に収容している。

この発光モジュール収容部１１は、光を透過せず、熱伝導性の優れた合成樹脂材料によって形成され、この合成樹脂材料には後述する透光部１２を構成している合成樹脂材料のような光拡散材や強化繊維材を含まない材料が使用されている。

透光部１２は、発光モジュール収容部１１の発光モジュール表面側を囲む配置に設置されており、両側には立ち上がり部１２ａがあり、その両立ち上がり部１２ａ，１２ａ間を一体に跨った配置の平板部１２ｂを有している。

この透光部１２は、内面側の本体部２０と、外面側の被覆層部２１とから構成されている。これらの部分２０，２１は、前述した押出成形時に、両者を一体化させて同時成形している。

本体部２０は、例えばポリカーボネート等の透光性のある硬質合成樹脂材料が使用されており、この材料内にはＬＥＤ１６からの光の粒々感をなくすための光拡散材と補強のための例えばガラスフィラーからなる強化繊維材を混合した光拡散性の繊維強化合成樹脂材が使用されている。

被覆層部２１には、前述した本体部２０と同じ合成樹脂材料で、光拡散材及び強化繊維材を含まない透明の材料が使用され、押出成形金型による押出成形時に、或は金型から押し出された後のサイジング時に表面が平滑になるように成形されている。

この照明器用合成樹脂ケース１０の使用に際しては、内部の発光モジュール収容部１１内に発光モジュール１４を挿入し、両端に図３に示すように端部閉鎖部材４５を嵌合させて両端を閉鎖する。

この端部閉鎖部材４５は、照明器用合成樹脂ケース１０の端面形状に合わせた形状をしており、その照明器用合成樹脂ケース側面に嵌合片４５ａが突設され、これを照明器用合成樹脂ケース１０の端部内に挿入することによって装着されている。

端部閉鎖部材４５には、電源用リード線４６が挿通される溝が一体に形成され、基板１５のプリント配線回路に接続させた電源用リード線４６を照明器用合成樹脂ケース１０外に導出させている。

照明器用合成樹脂ケース１０の発光モジュール収容部１１の外面に固定爪部２３が一体に形成され、これを支持具４７の下面に突設した断面Ｌ型の係止片４８に係合させるようになっている。支持具４７は、箱状に形成され、天井等の設置個所に固定できるようになっている。

支持具４７内には電源用の安定器４９が設置され、これに電源用リード線４６を電気接続させており、この安定器４９を介して発光モジュール１４に電力が供給されるようになっている。

更に本体部２０の表面を、強化繊維材を含まない透明な合成樹脂材料の被覆層部２１で覆うことにより、ＬＥＤ１６からの光は本体部の光拡散材によって拡散され、且つ表面が平滑な被覆層部２１を透過して照射されることにより、強化繊維材混入による斑光がなくなり、高品質と高品位を高い次元で維持している。

図４〜図６は、本発明の第２実施例を示している。この例では、照明器用合成樹脂ケース３０の全体を外周面が円筒形状をした直管状に形成している。この照明器用合成樹脂ケース３０は、外周面が円筒形をした管本体部３１を有し、その外周を表面が平滑な被覆層部３２によって被覆している。

この管本体部３１には全体が繊維補強用の強化繊維材を混入した透光性の繊維補強合成樹脂材が使用されており、外周面の被覆層部３２に光拡散材を混入した透光性の光拡散性合成樹脂が使用され、成形時に外周面を平滑に形成している。

管本体部３１内には半分よりやや片側に片寄せた位置にあって中心軸線方向に連続させて形成したフィン３３，３４による一対の発光モジュール保持用溝３５が互いに向き合った配置に形成され、これにチャンネル状の発光モジュール保持金具３６を挿入し、該金具３６を介して発光モジュール３７を発光モジュール保持用溝３５内に保持させている。

発光モジュール３７は、熱伝導性の大きい合成樹脂材料による剛性の高い基板３８の表面に１列状に個体発光素子であるＬＥＤ３９を実装している。

この照明器用合成樹脂ケース３０では、前述したフィン３３を境にして発光モジュール３７側が発光モジュール収容部４０となり、その反対側が透光部４１となっている。

この照明器用合成樹脂ケース３０を使用した照明器では、ＬＥＤ３９による光が、透光部４１を透過する際に、管本体部３１の強化繊維材による透過光の斑が、外周面を平滑にした被覆層部３２によって除去され、且つ被覆層部３２内の光拡散材によってＬＥＤ３９からの光が拡散され、個々のＬＥＤからの粒々感が除去される。

照明器用合成樹脂ケース３０の端部は、図６に示すように端部閉鎖部材５０によって閉鎖されている。この端部閉鎖部材５０は、照明器用合成樹脂ケース３０側に嵌合片５０ａが一体に形成されており、これを照明器用合成樹脂ケース３０の端部内に挿入し、止めネジ５１により基板３８に固定するようになっている。

端部閉鎖部材５０には、電源用端子５２が貫通して設置されており、基板３８の裏面のプリント配線回路に電気接続した電源用リード線５３を電気接続している。そして図には示してないが、電源用端子５２をソケットに嵌合させることによって電力が供給されるようになっている。

上述した例は、各透光部１２、４１の全域を、強化繊維材を混入させた繊維強化合成樹脂材によって構成しているが、この他例えば図７に示すように、管本体部３１の週方向の一部を管長さ方向に向けて繊維強化合成樹脂材混入部６０としてもよく、この場合においても管本体部の強度を従来品に比べて大きくでき、強化繊維材の混入による透過光が斑となることが防止できる。

尚、上述した例では、繊維強化合成樹脂材を使用した本体部又はその外側の被覆層部の何れかに光拡散材を混入させた場合を示しているが、本体部及び被覆層部にともに光拡散材を混入させたものであってもよい。

１０照明器用合成樹脂ケース
１１発光モジュール収容部
１２透光部
１２ａ立ち上がり部
１２ｂ平板部
１３発光モジュール嵌合凹溝
１４発光モジュール
１５基板
１６ＬＥＤ
１７フィン
２０本体部
２１被覆層部
２３固定爪部
３０照明器用合成樹脂ケース
３１管本体部
３２被覆層部
３３，３４フィン
３５発光モジュール保持用溝
３６発光モジュール保持金具
３７発光モジュール
３８基板
３９ＬＥＤ
４０発光モジュール収容部
４１透光部
４５端部閉鎖部材
４５ａ嵌合片
４６電源用リード線
４７支持具
４８係止片
４９安定器
５０端部閉鎖部材
５０ａ嵌合片
５１止めネジ
５２電源用端子
５３電源用リード線
６０繊維強化合成樹脂材混入部

Claims

合成樹脂材料によって成形され、内部に個体発光素子を保持した発光モジュールを収容する発光モジュール収容部を有し、該発光モジュール収容部に容部した前記発光モジュールの個体発光素子側に透光部を有する個体発光素子を使用した照明器用合成樹脂ケースにおいて、
前記透光部は、光透過性の強化繊維材を混合した繊維強化合成樹脂材を一部又は全部に使用した本体部と、その外側を被覆した前記強化繊維材を含まない光透過性の合成樹脂材からなる被覆層部とにより構成し、
前記被覆層部の外周面を平滑面としたことを特徴とする個体発光素子を使用した照明器用合成樹脂ケース。
前記発光モジュール収容部と透光部とは、異なった合成樹脂材料によって一体成形され、前記透光部の外周面に前記被覆層部を被着させている請求項１に記載の個体発光素子を使用した照明器用合成樹脂ケース。
前記透光部を構成する本体部及び／又は前記被覆層部には、前記個体発光素子からの光を拡散させる光拡散材を含ませた光拡散性合成樹脂材で成形されている請求項１又は２に記載の個体発光素子を使用した照明器用合成樹脂ケース。
光透過性の強化繊維材は、透明のガラス繊維である請求項１〜３の何れか１に記載の個体発光素子を使用した照明器用合成樹脂ケース。