JP2018142447A - 光源ユニット及び照明器具 - Google Patents

Abstract

【課題】振動音を低減させる。【解決手段】光源ユニット２は、複数の発光素子４１と、基板４２と、取付部材５とを備える。取付部材５は、長尺状のベース部５１と、複数の保持部５３とを含む。ベース部５１は、基板４２の厚み方向において基板４２と対向する。複数の保持部５３は、ベース部５１の長手方向におけるベース部５１の複数の位置から基板４２へ向かって突出し、基板４２に引っ掛けられて基板４２を保持する。基板４２及び取付部材５の少なくとも一方は、少なくとも１つの凸部９を有する。凸部９は、基板４２と取付部材５のベース部５１との間の空間であってベース部５１の長手方向における複数の保持部５３の間の位置に設けられている。【選択図】図１

Description

本発明は、光源ユニット及び照明器具に関する。

従来、ＬＥＤ基板が取付部材に取り付けられている光源ユニット及び照明器具が知られている（例えば特許文献１参照）。

特許文献１に記載された照明器具は、光源ユニットと、光源ユニットが取り付けられている器具本体とを備える。特許文献１に記載された光源ユニットは、ＬＥＤと、ＬＥＤが設けられているＬＥＤ基板と、ＬＥＤ基板が取り付けられている取付部材とを備える。

特開２０１６−１１０９７７号公報

ところで、特許文献１に記載された従来の光源ユニットでは、ＬＥＤ基板が取付部材に取り付けられている状態において、ＬＥＤ基板と取付部材との間に隙間がある。このような光源ユニットでは、通電により、ＬＥＤ基板と取付部材との間に対地間電圧が発生する。これにより、ＬＥＤ基板と取付部材との間には浮遊容量が発生し、ＬＥＤ基板と取付部材との間に引力又は反力が発生する。その結果、特許文献１に記載された従来の照明器具では、ＬＥＤ基板と取付部材との間の対地間電圧により、ＬＥＤ基板と取付部材とが対向する方向に沿ってＬＥＤ基板が振動し、取付部材に対するＬＥＤ基板の相対移動により、振動音が発生する可能性があった。

本発明は上記の点に鑑みてなされた発明であり、本発明の目的は、振動音を低減させることができる光源ユニット及び照明器具を提供することにある。

本発明の一態様に係る光源ユニットは、複数の発光素子と、基板と、取付部材とを備える。前記基板は、前記複数の発光素子が設けられている第１面と、厚み方向において前記第１面とは反対側の第２面とを有する。前記取付部材は、長尺状のベース部、及び、複数の保持部を含む。前記ベース部は、前記基板の前記厚み方向において前記基板の前記第２面と対向する。前記複数の保持部は、前記ベース部の長手方向における前記ベース部の複数の位置から前記基板へ向かって突出し、前記基板に引っ掛けられて前記基板を保持する。前記基板及び前記取付部材の少なくとも一方は、少なくとも１つの凸部を有する。前記凸部は、前記基板と前記取付部材の前記ベース部との間の空間であって前記ベース部の前記長手方向における前記複数の保持部の間の位置に設けられている。

本発明の一態様に係る照明器具は、前記光源ユニットと、器具本体とを備える。前記器具本体には、前記光源ユニットが取り付けられている。

本発明の上記態様に係る光源ユニット及び照明器具によれば、振動音を低減させることができる。

図１は、本発明の実施形態１に係る照明器具の分解斜視図である。 図２は、同上の照明器具の外観斜視図である。 図３は、同上の照明器具の取付部材の正面図である。 図４は、同上の照明器具の取付部材の要部の斜視図である。 図５Ａは、同上の照明器具の取付部材及び基板の断面図である。図５Ｂは、図５ＡのＸ１−Ｘ１線断面図である。 図６は、同上の照明器具の取付部材と基板との間に発生する現象を説明するための概略図である。 図７は、本発明の実施形態１の変形例に係る照明器具の取付部材の要部の斜視図である。 図８は、本発明の実施形態２に係る照明器具の取付部材の正面図である。 図９は、同上の照明器具の取付部材の要部の斜視図である。 図１０Ａは、同上の照明器具の取付部材及び基板の断面図である。図１０Ｂは、図１０ＡのＸ２−Ｘ２線断面図である。 図１１は、本発明の実施形態３に係る照明器具の取付部材の正面図である。 図１２は、同上の照明器具の取付部材の要部の斜視図である。 図１３Ａは、同上の照明器具の取付部材及び基板の断面図である。図１３Ｂは、図１３ＡのＸ３−Ｘ３線断面図である。

以下の実施形態は、光源ユニット及び照明器具に関し、特に、複数の発光素子が設けられている基板が取付部材に取り付けられる光源ユニット、及び、この光源ユニットを備える照明器具に関する。

（実施形態１）
実施形態１に係る光源ユニットでは、複数の発光素子が設けられている基板と、基板が取り付けられている取付部材との間の空間であって、取付部材のベース部の長手方向における複数の保持部の間の位置に凸部が設けられている。

以下、実施形態１に係る光源ユニット及び照明器具について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明では、特に断りのない限り、図１に示す方向において、照明器具の上下、左右及び前後の各方向を規定する。

（１）照明器具の全体構成
実施形態１に係る照明器具１は、図１及び図２に示すように、光源ユニット２と、光源ユニット２が取り付けられている器具本体３とを備える。光源ユニット２は、器具本体３に着脱自在に取り付けられる。

（２）器具本体
器具本体３は、主部３１と、２つの蓋部３２とを有する。主部３１は、左右方向に長尺かつ箱状に形成されている。主部３１は、下面が開口した凹部３１１を有している。凹部３１１は、主部３１の長尺方向に沿って、主部３１の全長に亘って設けられている。凹部３１１には、ボルトを通して器具本体３を天井材に取り付けるための２つの孔３３が設けられている。さらに、凹部３１１には、常用電源（例えば、商用電源）から交流電力を供給する電源線を通すための孔３４が設けられている。２つの蓋部３２は、主部３１の長手方向の両端を塞ぐように取り付けられている。

（３）光源ユニット
光源ユニット２は、複数（図１では２個）の光源モジュール４と、複数の光源モジュール４が取り付けられる取付部材５とを備える。さらに、光源ユニット２は、取付部材５に取り付けられるカバー部材６と、複数の光源モジュール４に所定の点灯電力を供給する電源装置７と、端子ブロック８とを備える。

複数の光源モジュール４の各々は、複数の発光素子４１と、左右方向に長い矩形板状に形成された複数（図１では２つ）の基板４２とを備える。

複数の発光素子４１は、例えば発光ダイオード（Light Emitting Diode：ＬＥＤ）である。複数の発光素子４１は、基板４２の下面４３に実装されている。複数の発光素子４１は、基板４２の長手方向に沿って、一定の間隔を空けて並ぶように実装されている。また、複数の発光素子４１は、基板４２に形成されている導体（銅はく）を介して電気的に直列に接続されている。なお、基板４２に形成されている導体は、基板４２に実装されるコネクタ４６（図６参照）と、コネクタ４６に電気的に接続される電線とを介して、電源装置７の出力端子と電気的に接続される。

複数の基板４２の各々は、前後方向に比べて左右方向に長くなるように長尺状に形成されたプリント配線板である。各基板４２は、複数の発光素子４１が設けられている下面４３（第１面）と、厚み方向において下面４３とは反対側の上面４４（第２面）とを有する。各基板４２は、複数対（図１では６対）の凹部４５を有する。複数対の凹部４５は、基板４２の長手方向に沿った両側縁に形成されている。各対の凹部４５は、基板４２の短手方向において対向するように形成されている。複数対の凹部４５は、基板４２の長手方向において所定の間隔を空けて形成されている。

取付部材５は、板金に曲げ加工を施すことで箱状に形成されている。取付部材５は、長尺かつ矩形板状のベース部５１と、ベース部５１の短手方向（前後方向）における両端から長手方向に沿って上向きに立ち上がる２つの側部５２とを有する。各光源モジュール４は、ベース部５１の下面に取り付けられており、ベース部５１の下面は、基板４２の厚み方向において基板４２の上面４４と対向する。

２つの側部５２は、ベース部５１の２つの長辺に一対一で対応しており、対応する長辺から突出している。各側部５２は、ベース部５１の長手方向に沿って長尺状に形成されている。図５Ａに示すように、各側部５２は、第１側部５２１と、第２側部５２２と、第３側部５２３と、引掛部５２４とを有している。

第１側部５２１は、ベース部５１の長辺から突出している。第１側部５２１がベース部５１から突出している向きは、ベース部５１に対して斜め下向きである。また、第１側部５２１は、ベース部５１と繋がっている部分から離れた部分ほど、ベース部５１の短手方向においてベース部５１から離れている。第１側部５２１は、矩形板状に形成されている。

第２側部５２２は、第１側部５２１においてベース部５１側とは反対側の長辺から前後方向に突出している。第２側部５２２は、矩形板状に形成されている。第２側部５２２の厚み方向とベース部５１の厚み方向とは一致しており、第２側部５２２はベース部５１よりも下方に位置している。

第３側部５２３は、第２側部５２２において第１側部５２１側とは反対側の長辺から、第２側部５２２に直交する向き（上向き）に突出している。第３側部５２３は、矩形板状に形成されている。

引掛部５２４は、第３側部５２３において第２側部５２２側とは反対側の長辺に設けられている。引掛部５２４は断面Ｃ字状に形成されている。

上記により、取付部材５は、前後面と下面とを有する角樋状に形成されている。また、取付部材５は、下面がベース部５１において上向きに窪んだ形状に形成されている。

また、図１に示すように、取付部材５は、複数対（図１では１２対）の保持部５３を更に備える。複数対の保持部５３は、ベース部５１の長手方向に沿った両辺付近に、例えばベース部５１に対して切り起こして形成されている。各保持部５３は、Ｌ字状に形成されている。各保持部５３は、図５Ａ及び図５Ｂに示すように、胴部５３１と、腕部５３２とを含む。胴部５３１は、ベース部５１から下向きに突出している。腕部５３２は、胴部５３１の下端（先端）から右向きに突出している。複数の保持部５３は、ベース部５１の長手方向におけるベース部５１の複数の位置から基板４２へ向かって突出し、基板４２に引っ掛けられて基板４２を保持する。

ところで、取付部材５は、図３に示すように、複数（図３では６つ）の凸部９を有する。図４に示すように、各凸部９は、ベース部５１から各保持部５３が突出している向きに突出している。また、図５Ａ及び図５Ｂに示すように、各凸部９は、基板４２とベース部５１との間の空間２１であってベース部５１の長手方向における複数の保持部５３の間の位置に設けられている。各凸部９は、ベース部５１の長手方向において隣接する保持部５３間の中間位置であって、ベース部５１の短手方向の中心位置に設けられている。また、図３の例では、複数の凸部９は、ベース部５１の長手方向における複数の保持部５３の間の複数（図３では１１個）の位置に対して１つ置きに設けられている。

光源モジュール４が取付部材５に取り付けられている状態では、図６に示すように、光源モジュール４への通電により、基板４２と取付部材５との間に対地間電圧Ｖ１が発生する。これにより、基板４２と取付部材５との間には浮遊容量Ｃ１が発生する。その結果、基板４２及び取付部材５に引力又は反力が発生する。

しかしながら、実施形態１では、図５Ａ及び図５Ｂに示すように、上記のような凸部９が設けられていることにより、基板４２と取付部材５との間の距離を短くすることができる。これにより、基板４２と取付部材５との間に対地間電圧が発生して浮遊容量が発生したとしても、基板４２と取付部材５とが対向する方向において、取付部材５に対する基板４２の相対移動を低減させることができる。

また、複数の凸部９のうち、ベース部５１の長手方向における両端の２つの凸部９は、複数の凸部９のうちの残りの凸部９よりも、ベース部５１からの高さが高い。これにより、取付部材５に取り付けられた基板４２は、長手方向の中央部分が両端部分よりもベース部５１に近づくように撓む。その結果、ベース部５１の長手方向の中央部分において、複数の凸部９のベース部５１からの高さが同じである場合に比べて、基板４２の厚み方向における基板４２とベース部５１との間の距離を短くすることができる。

カバー部材６は、図１に示すように、カバー本体６１と、２つのエンド部材６２とを有する。カバー本体６１は、合成樹脂材料によって長尺状に形成されており、長手方向の両端及び上面（取付部材５側の面）が開口している。カバー本体６１は、前後方向（幅方向）において両端側から中央側にいくほど下側への突出量が大きくなるような凸レンズ状の拡散面６１１を有する。各エンド部材６２は、カバー本体６１の前後方向及び上下方向に平行な断面の形状と同じ形状に形成されている。各エンド部材６２は、おおよそ半円板状に形成されている。

電源装置７は、電源用基板７１と、電源用基板７１に実装された電源回路７２と、ケース７３と、絶縁シート７４とを含む。電源用基板７１は、例えばプリント配線板である。電源回路７２は、例えば、トランス、ダイオード、コンデンサ、スイッチング素子及びマイクロコンピュータ等を含む。電源回路７２は、常用電源（例えば、商用の交流電源）から供給される交流電力を直流電力に変換し、変換した直流電力を各光源モジュール４に供給することで各光源モジュール４を点灯するように構成されている。ケース７３には、電源用基板７１と電源回路７２とが収容されている。絶縁シート７４は、樹脂などの電気絶縁性の材料により形成されている。絶縁シート７４は、ケース７３に収容されており、電源用基板７１と電源回路７２とを下方から覆っている。電源装置７は、取付部材５のベース部５１に取り付けられている。各光源モジュール４と電源装置７とは、ベース部５１に設けられた挿通孔に挿通される電線によって電気的に接続される。

端子ブロック８は、矩形箱状に形成された端子台８１と、端子台８１を取付部材５に取り付けるための取付金具８２とを有する。端子台８１には、天井材を通して室内側（下側）に露出する電源線が接続されるとともに、電源装置７との間を電気的に接続する電線が接続される。そして、端子ブロック８は、例えばねじなどを用いて取付部材５に取り付けられる。

（４）光源ユニットの組立手順
次に、実施形態１に係る光源ユニット２の組立手順について説明する。最初に、作業者は、電源装置７及び端子ブロック８をそれぞれ取付部材５に取り付け、さらに電源装置７と端子ブロック８との間を電線により接続する。その後、作業者は、複数の保持部５３により基板４２を取付部材５に固定し、さらに基板４２のコネクタ４６から導出する電線を取付部材５から電源装置７に接続する。そして、最後に、作業者は、開口側を上向きにした状態でカバー部材６を取付部材５に組み付ける。以上のような手順に従って、光源ユニット２が組み立てられる。

（５）照明器具の施工手順
次に、実施形態１に係る照明器具１の施工手順について説明する。最初に、作業者は、室内側に露出する上記電源線を器具本体３に設けられた孔３４に通し、さらに天井材を通して室内側に露出する吊りボルトを孔３３に通した後、吊りボルトにナットをねじ込んで器具本体３を天井材に固定する。その後、作業者は、上記電源線を端子台８１に接続し、少なくとも電源装置７及び取付部材５にそれぞれ設けられた嵌合構造により光源ユニット２を器具本体３に取り付ける。以上のような手順に従って、照明器具１が天井材に施工される。

（６）変形例
本実施形態の変形例として、光源ユニット２は、取付部材５に代えて、図７に示すような取付部材５ａを備えてもよい。図７に示すように、取付部材５ａは、円状の複数の凸部９ではなく、長尺状の複数の凸部９ａを有する。各凸部９ａは、取付部材５ａのベース部５１の短手方向に長くなるような形状であり、各保持部５３が突出している向きに突出している。

本実施形態の他の変形例として、取付部材５が凸部９を有するのではなく、基板４２が凸部を有していてもよい。あるいは、基板４２と取付部材５との両方が凸部を有していてもよい。要するに、基板４２及び取付部材５の少なくとも一方が凸部を有していればよい。

また、凸部９は、６つには限定されず、１つのみであってもよいし、２つ〜５つであってもよい。あるいは、凸部９は、７つ以上であってもよい。要するに、基板４２及び取付部材５の少なくとも一方が、少なくとも１つの凸部を有していればよい。

複数の凸部９は、取付部材５のベース部５１における複数の保持部５３の間の複数の位置に対して１つ置きに設けられていることには限定されない。複数の凸部９は、複数の保持部５３の間の全ての位置に設けられてもよいし、ランダムに設けられてもよい。

（７）効果
以上説明したように、実施形態１に係る光源ユニット２は、複数の発光素子４１と、基板４２と、取付部材５とを備える。基板４２は、複数の発光素子４１が設けられている第１面（下面４３）と、厚み方向において第１面とは反対側の第２面（上面４４）とを有する。取付部材５は、長尺状のベース部５１と、複数の保持部５３とを含む。ベース部５１は、基板４２の厚み方向において基板４２の第２面と対向する。複数の保持部５３は、ベース部５１の長手方向におけるベース部５１の複数の位置から基板４２へ向かって突出し、基板４２に引っ掛けられて基板４２を保持する。基板４２及び取付部材５の少なくとも一方は、少なくとも１つの凸部９を有する。凸部９は、基板４２と取付部材５のベース部５１との間の空間２１であってベース部５１の長手方向における複数の保持部５３の間の位置に設けられている。

実施形態１に係る光源ユニット２では、基板４２と取付部材５との間の空間２１であって取付部材５のベース部５１の長手方向における複数の保持部５３の間の位置に凸部９が設けられている。凸部９によって、基板４２の厚み方向における基板４２と取付部材５との間の距離を短くすることができるので、対地間電圧による取付部材５に対する基板４２の相対移動を低減させることができる。その結果、上記相対移動に起因する振動音を低減させることができる。

実施形態１に係る光源ユニット２において、複数の保持部５３は、４つ以上の保持部であることが好ましい。凸部９は、４つ以上の保持部５３の間の３つ以上の位置において、３つ以上設けられていることが好ましい。３つ以上の凸部９のうちベース部５１の長手方向における両端の２つの凸部９は、３つ以上の凸部９のうちの残りの凸部９よりも高いことが好ましい。

実施形態１に係る光源ユニット２では、３つ以上の凸部９のうち取付部材５のベース部５１の長手方向における両端の２つの凸部９が残りの凸部９よりも高い。これにより、全ての凸部の高さが同じである場合に比べて、ベース部５１の長手方向の中央部分における基板４２と取付部材５との間の距離を短くすることができるので、取付部材５に対する基板４２の相対移動を抑制することができる。その結果、基板４２の相対移動に起因する振動音をより低減させることができる。

実施形態１に係る照明器具１は、光源ユニット２と、器具本体３とを備える。器具本体３には、光源ユニット２が取り付けられている。

実施形態１に係る照明器具１では、光源ユニット２において、基板４２と取付部材５との間の空間２１であって取付部材５のベース部５１の長手方向における複数の保持部５３の間の位置に凸部９が設けられている。凸部９によって、基板４２の厚み方向における基板４２と取付部材５との間の距離を短くすることができるので、対地間電圧による取付部材５に対する基板４２の相対移動を低減させることができる。その結果、上記相対移動に起因する振動音を低減させることができる。

（実施形態２）
実施形態２に係る取付部材５ｂは、図８に示すように、凸部９ｂが設けられた複数の弾性片５４を備える点で、実施形態１に係る取付部材５（図３参照）と相違する。なお、実施形態１に係る取付部材５と同様の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。

実施形態２に係る光源ユニット２ｂは、図８に示すような取付部材５ｂを備える。取付部材５ｂは、弾性を有する複数（図８では６つ）の弾性片５４を有する。図９に示すように、各弾性片５４には、凸部９ｂが設けられている。凸部９ｂは、ベース部５１から保持部５３が突出している向きに突出している。なお、実施形態１の光源ユニット２（図１参照）と同様の機能については説明を省略する。

複数の弾性片５４は、図１０Ａ及び図１０Ｂに示すように、基板４２とベース部５１との間の空間２１であってベース部５１の長手方向における複数の保持部５３の間の位置に設けられている。各弾性片５４は、ベース部５１の長手方向において隣接する保持部５３間の中間位置であって、ベース部５１の短手方向の中心位置に設けられている。より詳細には、ベース部５１の短手方向の中心位置には開口部５５が形成されており、各弾性片５４は、開口部５５におけるベース部５１の短手方向に沿った端縁からベース部５１の長手方向に沿って延びて設けられている。つまり、各弾性片５４に設けられた凸部９ｂは、基板４２とベース部５１との間の空間２１であってベース部５１の長手方向における複数の保持部５３の間の位置に設けられている。また、複数の弾性片５４すなわち複数の凸部９ｂは、図８に示すように、ベース部５１の長手方向における複数の保持部５３の間の複数（図８では１１個）の位置に対して１つ置きに設けられている。

以上説明した実施形態２に係る光源ユニット２ｂでは、凸部９ｂは、取付部材５ｂに設けられている。取付部材５ｂは、弾性を有し凸部９ｂが設けられている弾性片５４を含む。

実施形態２に係る光源ユニット２ｂでは、弾性を有する弾性片５４に凸部９ｂが設けられている。これにより、基板４２を取付部材５ｂに取り付ける際に、弾性片５４の弾性を利用して基板４２を保持部５３に引っ掛けることができる。その結果、基板４２を取付部材５ｂに取り付ける際の作業性を向上させることができる。また、基板４２及び取付部材５ｂに寸法ばらつきがあって、基板４２と取付部材５ｂとの間の距離にばらつきがあっても、弾性を有する弾性片５４によって寸法ばらつきの影響を小さくすることができる。

（実施形態３）
実施形態３に係る取付部材５ｃは、図１１に示すように、凸部９に代えてシート状の凸部９ｃを有する点で、実施形態１に係る取付部材５（図３参照）と相違する。なお、実施形態１に係る取付部材５と同様の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。

実施形態３に係る光源ユニット２ｃは、図１１に示すように、シート状の複数（図１１では６つ）の凸部９ｃを有する取付部材５ｃを備える。

複数の凸部９ｃは、図１１に示すように、取付部材５ｃのベース部５１の長手方向における複数の保持部５３の間の複数（図１１では１１個）の位置に対して１つ置きに設けられている。また、複数の凸部９ｃの各々は、図１２に示すように、例えば矩形状のテープである。各凸部９ｃは、長手方向がベース部５１の短手方向に沿うようにベース部５１に貼り付けられている。図１３Ａ及び図１３Ｂに示すように、各凸部９ｃは、基板４２とベース部５１との間の空間２１であってベース部５１の長手方向における複数の保持部５３の間の位置に設けられている。

以上説明した実施形態３に係る光源ユニット２ｃでは、凸部９ｃは、シート状である。

実施形態３に係る光源ユニット２ｃでは、凸部９ｃがシート状であるので、凸部９ｃを容易に形成することができる。

１ 照明器具
２、２ｂ、２ｃ 光源ユニット
２１ 空間
３ 器具本体
４１ 発光素子
４２ 基板
４３ 下面（第１面）
４４ 上面（第２面）
５、５ａ、５ｂ、５ｃ 取付部材
５１ ベース部
５３ 保持部
５４ 弾性片
９ 凸部

Claims (5)

1. 複数の発光素子と、
   前記複数の発光素子が設けられている第１面と、厚み方向において前記第１面とは反対側の第２面とを有する基板と、
   前記基板の前記厚み方向において前記基板の前記第２面と対向する長尺状のベース部、及び、前記ベース部の長手方向における前記ベース部の複数の位置から前記基板へ向かって突出し前記基板に引っ掛けられて前記基板を保持する複数の保持部を含む取付部材とを備え、
   前記基板及び前記取付部材の少なくとも一方は、前記基板と前記取付部材の前記ベース部との間の空間であって前記ベース部の前記長手方向における前記複数の保持部の間の位置に設けられている少なくとも１つの凸部を有する
   ことを特徴とする光源ユニット。
2. 前記凸部は、前記取付部材に設けられており、
   前記取付部材は、弾性を有し前記凸部が設けられている弾性片を含む
   ことを特徴とする請求項１に記載の光源ユニット。
3. 前記凸部は、シート状である
   ことを特徴とする請求項１に記載の光源ユニット。
4. 前記複数の保持部は、４つ以上の保持部であり、
   前記凸部は、前記４つ以上の保持部の間の３つ以上の位置において、３つ以上設けられており、
   前記３つ以上の凸部のうち前記ベース部の前記長手方向における両端の２つの凸部は、前記３つ以上の凸部のうちの残りの凸部よりも高い
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の光源ユニット。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の光源ユニットと、
   前記光源ユニットが取り付けられている器具本体とを備える
   ことを特徴とする照明器具。

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