JP2018166067A - 光源ユニット及び照明器具 - Google Patents

Abstract

【課題】異音発生の抑制を図る。【解決手段】ＬＥＤモジュール２２と、ＬＥＤモジュール２２を支持する取付部材２１と、取付部材２１に取り付けられるカバー２３と、取付部材２１とカバー２３の間に介在するシート部材５とを備える。取付部材２１は、金属によって長尺に形成されている。カバー２３は、金属よりも熱膨張係数の大きい合成樹脂によって長尺に形成されている。カバー２３は、更に、取付部材２１に設けられる被引掛部２１３に引っ掛かる引掛部２３４を有している。シート部材５は、その第１面で取付部材２１に接触し、かつ、第１面と反対の第２面でカバー２３に接触するように構成されている。シート部材５は、更に、第１面及び第２面の少なくとも何れか一方の摩擦係数を取付部材２１及びカバー２３の摩擦係数よりも小さくするように構成されている。【選択図】 図２

Description

本発明は、光源ユニット及び照明器具に関し、より詳細には、光源を有する光源ユニット、及び、その光源ユニットを有する照明器具に関する。

従来例として、特許文献１記載の光源モジュールを例示する。従来例は、多数の発光ダイオードが実装された長尺の基板と、金属板によってＵ字状に形成されて基板を支持する支持体と、光透過性を有する合成樹脂材料で形成されて基板を覆うように支持体に取り付けられるカバーとを備える。

支持体は、長尺の板状に形成されて下面に基板が取り付けられる第１部分と、第１部分の長手方向に沿った両端から上向きに突出する第２部分及び第３部分とを有している。

カバーは、長尺の本体部と、本体部の長手方向に沿った両端から内向きに突出する第１当接部及び第２当接部と、第１当接部から上向きに突出する第１係合部と、第２当接部から上向きに突出する第２係合部とを有する。カバーは、第１係合部を第２部分に係合し、第２係合部を第３部分に係合するようにして支持体に取り付けられる。

特開２０１４−２２９６００号公報

ところで、特許文献１記載の従来例では、金属製の支持体と、合成樹脂製のカバーとで熱膨張係数が大きく異なることにより、カバーの支持体と接触している部位から異音が生じる場合があった。つまり、支持体よりも熱膨張係数の大きいカバーが熱膨張及び熱収縮する際、支持体とカバーの間に生じる摩擦力によってカバーが歪み、カバーの熱膨張及び熱収縮に伴う歪みが開放されるときに異音が発生する。

本発明の目的は、異音発生の抑制を図ることが可能な光源ユニット及び照明器具を提供することである。

本発明の一態様に係る光源ユニットは、光源と、前記光源を支持する取付部材と、前記取付部材に取り付けられるカバーと、前記取付部材と前記カバーの間に介在するシート部材とを備える。前記取付部材は、第１の材料によって長尺に形成されている。前記カバーは、前記第１の材料よりも熱膨張係数の大きい第２の材料によって長尺に形成されている。前記シート部材は、その第１面で前記取付部材に接触し、かつ、前記第１面と反対の第２面で前記カバーに接触するように構成されている。前記シート部材は、更に、前記第１面及び前記第２面の少なくとも何れか一方の摩擦係数を前記取付部材及び前記カバーの摩擦係数よりも小さくするように構成されている。

本発明の一態様に係る照明器具は、前記光源ユニットと、前記光源ユニットを支持する器具本体とを備える。

本発明の光源ユニット及び照明器具は、異音発生の抑制を図ることができるという効果がある。

図１は、本発明の一実施形態に係る照明器具の分解斜視図である。 図２は、本発明の一実施形態に係る光源ユニットを示し、カバーの一部分を省略して長手方向から見た側面図である。 図３は、同上の光源ユニットにおけるシート部材の斜視図である。 図４は、同上の光源ユニットの要部の短手方向から見た側面図である。 図５は、同上の光源ユニットのカバーを外した状態の要部の側面図である。

本発明の一実施形態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、以下に説明する実施形態の照明器具は、天井に取り付けられる照明器具を例示するが、実施形態の照明器具は、壁などの天井以外の場所に取り付けられる照明器具であってもかまわない。以下の説明では、特に断りのない限り、図１に示す向きにおいて、光源ユニット及び照明器具の上下、左右、前後の各方向を規定する。なお、以下の実施形態で説明する構成は本発明の一例にすぎない。本発明は、以下の実施形態に限定されず、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。

本実施形態の照明器具１は、図１に示すように光源ユニット２と、器具本体１０とで構成される。器具本体１０は、ナット３００によって吊りボルト２００に固定され、天井１００に直付けされる。光源ユニット２は、器具本体１０に対して着脱可能に取り付けられる。

器具本体１０は、板金に曲げ加工を施すことで長尺かつ上面（天井１００との対向面）が開口する扁平な箱状に形成される。器具本体１０の天井１００と反対側（下側）には、光源ユニット２を収容するための矩形の凹部１１が器具本体１０の長手方向（左右方向）の全長に亘って設けられている。器具本体１０の短手方向（前後方向）における凹部１１の両側には、それぞれ傾斜部１２が設けられている。傾斜部１２は、凹部１１の開口端縁から器具本体１０の短手方向（前後方向）に延出し、かつ、外側に向かって上方へ傾斜している。

凹部１１は、長尺の矩形板状に形成された底板１１１と、底板１１１の長手方向に沿った両端（前端及び後端）から下向きに突出する一対の側板１１２とを有している。凹部１１の底板１１１には、電源線３０を通すための孔１１１Ａが長手方向（左右方向）におけるほぼ中央に設けられている。さらに、この底板１１１には、長手方向（左右方向）における両端寄りの位置に吊りボルト２００を通すための孔１１１Ｂがそれぞれ設けられている。そして、底板１１１の下面には端子台２５が取り付けられる。端子台２５は、電源線３０と電気的に接続される。端子台２５から接地線を含む３本の電線２５０が引き出されている。さらに、これら３本の電線２５０の先端にプラグコネクタ２５１が電気的に接続されている。

光源ユニット２は、図１及び図２に示すように、複数（例えば、２つ）のＬＥＤ（Light Emitting Diode）モジュール２２、取付部材２１、カバー２３、電源装置４、シート部材５などを備える。

複数のＬＥＤモジュール２２は、長手方向（左右方向）に並んで配置されている。各ＬＥＤモジュール２２は、長手方向（左右方向）に長い矩形板状に形成された基板２２１を有する（図２参照）。基板２２１の表面（下面）には、複数の発光素子（ＬＥＤ２２０）が長手方向（左右方向）に沿い、かつ、１列に並べて実装されている。

各ＬＥＤモジュール２２において隣接するＬＥＤモジュール２２と対向する端部には、電源供給用の一対のコネクタ２２４がそれぞれ実装されている（図２参照）。そして、互いに隣接する両ＬＥＤモジュール２２の一対のコネクタ２２４同士が電気的に接続されることで、一方のＬＥＤモジュール２２から他方のＬＥＤモジュール２２に点灯電力が中継される。

取付部材２１は、長尺の矩形平板状に形成されている底板２１１と、長尺の矩形平板状に形成されて底板２１１の左右方向に沿った両端から上向きに突出する一対の側板２１２とを有する。なお、取付部材２１は、亜鉛鋼板などの金属板が曲げ加工されることにより、底板２１１と一対の側板２１２とが一体に形成されることが好ましい。また、一対の側板２１２の上端には、おおよそ円筒形状の被引掛部２１３がそれぞれ設けられている（図３参照）。

底板２１１は、前後方向の中央部分が上向きに凹んでおり、その中央部分にＬＥＤモジュール２２が配置されている。ＬＥＤモジュール２２は、底板２１１から切り起こされた複数の固定片によって底板２１１に固定されている。

また、取付部材２１は、一対の引掛金具２１４と、一対の引掛ばね２１５とを備えることが好ましい（図１及び図２参照）。一対の引掛金具２１４は、先端が鈎形に形成され、その先端部分が前方の側板２１２の上を乗り越えるように、底板２１１の左右両端の近傍にそれぞれ設けられている。これら一対の引掛金具２１４は、器具本体１０の前方の側板１１２に設けられている引掛孔１１２Ａに引っ掛けられる（図１参照）。また、一対の引掛ばね２１５は、ねじりコイルばねで構成されている（図２参照）。各引掛ばね２１５は、底板２１１の後端における左右両端の近傍にそれぞれ設けられている（図１参照）。これら一対の引掛ばね２１５は、器具本体１０に設けられているばね受け金具１１２０に一方の端が引っ掛けられる（図１参照）。つまり、取付部材２１は、一対の引掛金具２１４と一対の引掛ばね２１５とによって、器具本体１０に着脱可能に取り付けられる。

カバー２３は、光拡散性を有する材料（例えば乳白色のアクリル樹脂）により上面（取付部材２１側の面）が開口する長尺の箱形に形成されている。カバー２３は、前後方向（幅方向）において両端から中央に行くほど下方への突出量が大きくなるような凸レンズ形状の曲面部２３１を有している（図２参照）。

カバー２３の前後方向における両端部には、光源ユニット２を器具本体１０に取り付けた状態で、上下方向において器具本体１０の凹部１１の開口端縁と重なる延出部２３２がそれぞれ設けられている（図２参照）。カバー２３の短手方向（前後方向）において延出部２３２の内側には、上向きに突出する突壁部２３３がそれぞれ全長に亘って設けられている。各突壁部２３３の先端には内向きに突出する引掛部２３４がそれぞれ設けられている。各突壁部２３３の根元近くには、それぞれ内向きに突出する接触片２３５が突出している。

電源装置４は、電源基板と、電源基板を収容するケース４２とを有する。電源基板は、長尺の矩形板状に形成されたプリント配線板からなる。電源基板には、２つのＬＥＤモジュール２２を点灯するために必要な回路部品(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。

ケース４２は、図２に示すように、底板４２０と、底板４２０の短手方向（前後方向）に沿った端縁から立ち上がる一対の第１側板４２１と、底板４２０の長手方向に沿った端縁から立ち上がる一対の第２側板４２２とを有する。すなわち、ケース４２は、底板４２０に対向する面（下面）が開放された長尺の箱形に形成されている。ケース４２は、片方（後方）の第２側板４２２の先端から外向きに突出する、角樋状の固定板を備えている。

電源装置４は、図２に示すように、ケース４２の底板４２０が上になるように、光源ユニット２の取付部材２１の上面に取り付けられる。具体的には、第２側板４２２及び固定板がそれぞれ取付部材２１の一対の側板２１２にねじ止めされることによって、ケース４２が取付部材２１に固定される。取付部材２１に取り付けられた状態において、ケース４２の開口が取付部材２１の底板２１１で塞がれる。

シート部材５は、図３に示すように、第１接触部５０と、第２接触部５１と、連結部５２とを有している。第１接触部５０は、長尺の半円筒形状に形成されている。第２接触部５１は、長尺の矩形板状に形成されている。連結部５２は、矩形板状に形成されている。連結部５２の長手方向に沿った一方の端（上端）に第１接触部５０の長手方向に沿った一端が繋がっている。また、連結部５２の長手方向に沿った他方の端（下端）に第２接触部５１の長手方向に沿った一端が繋がっている。つまり、第１接触部５０と第２接触部５１は、連結部５２によって連結されている。なお、第１接触部５０、第２接触部５１及び連結部５２は、合成樹脂材料によって一体に形成されることが好ましい。ここで、シート部材５を形成する材料は、潤滑性に優れ、摩擦係数の小さい材料、例えば、ポリエステル樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、フッ素樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリテトラフルオロエチレン樹脂などが好ましい。

カバー２３は、取付部材２１に取り付けられる。すなわち、一対の引掛部２３４が、取付部材２１の各側板２１２の被引掛部２１３に引っ掛けられ、かつ、各接触片２３５が取付部材２１の底板２１１の下面に接することにより、カバー２３が取付部材２１に取り付けられる（図２参照）。

ここで、カバー２３を形成する合成樹脂材料（第２の材料）の熱膨張係数は、一般に、取付部材２１を形成する金属材料（第１の材料）の熱膨張係数よりも数倍から十数倍ほど大きい。しかも、カバー２３が長尺に形成されているため、熱膨張及び熱収縮によるカバー２３の長手方向に沿った寸法変化は、取付部材２１の寸法変化よりも相当に大きくなる。一方、熱膨張及び熱収縮するカバー２３と取付部材２１との接触面には、熱膨張及び熱収縮を妨げる向きの摩擦力が発生する。この摩擦力の最大値（最大静止摩擦力）の大きさは、カバー２３の表面（接触面）の摩擦係数、並びに取付部材２１の表面（接触面）の摩擦係数に依存している。そして、カバー２３と取付部材２１との接触面に発生する摩擦力が最大静止摩擦力を超えるまでは、取付部材２１に対してカバー２３が変位しないためにカバー２３に歪みが生じる。カバー２３と取付部材２１との接触面に発生する摩擦力が最大静止摩擦力を超えると、カバー２３に生じていた歪みが一気に開放される。カバー２３の歪みが開放されることにより、カバー２３における取付部材２１との接触面で振動を伴う摩擦音（異音）が発生する。このような現象は、一般にスティックスリップ現象として知られている。そして、スティックスリップ現象による異音は、２つの部材（取付部材２１とカバー２３）の接触面における摩擦係数が大きいほど、発生し易いと考えられる。

そこで、本実施形態の光源ユニット２では、取付部材２１とカバー２３の間にシート部材５を介在させ、取付部材２１とカバー２３の接触面における摩擦係数を減少させることによって異音発生の抑制を図っている。

すなわち、シート部材５の第１接触部５０は、カバー２３の一方の引掛部２３４と取付部材２１の被引掛部２１３との間に介在し、かつ、引掛部２３４と被引掛部２１３に接触している。また、シート部材５の第２接触部５１は、カバー２３の一方の接触片２３５と取付部材２１の底板２１１との間に介在し、かつ、接触片２３５と底板２１１に接触している（図４参照）。潤滑性に優れ、かつ摩擦係数の小さい材料で形成されたシート部材５が介在しているため、カバー２３と取付部材２１との接触面に発生する摩擦力の最大値（最大静止摩擦力）が減少する。その結果、熱膨張及び熱収縮に伴ってカバー２３に生じる歪みも減少するので、スティックスリップ現象による異音発生の抑制を図ることができる。

ここで、熱膨張及び熱収縮によるカバー２３の変形量が温度の変化量に比例するので、熱を発する電源装置４に近い部位（電源装置４と対向する部位）ほど温度変化（温度上昇）が大きくなってカバー２３の変化量も大きくなると考えられる。したがって、シート部材５は、少なくとも、取付部材２１において電源装置４と対向する部位で取付部材２１と接触するように構成されることが好ましい。具体的には、シート部材５は、前後方向から見て、少なくとも連結部５２が電源装置４のケース４２と重なるように構成されることが好ましい（図５参照）。このように構成されれば、シート部材５の追加に要する費用を抑えつつ、異音発生の抑制を図ることができる。ただし、シート部材５の長手方向の寸法は、電源装置４の長手方向の寸法より短くてもよいし、あるいは、電源装置４の長手方向の寸法より大きく、例えば、取付部材２１の側板２１２の長手方向の寸法と同程度であっても構わない。さらに、シート部材５は１つに限定されない。例えば、複数のシート部材５が片方の側板２１２及び突壁部２３３の間に介在してもよい。あるいは、１つ又は複数のシート部材５が両方の側板２１２及び突壁部２３３の間にそれぞれ介在しても構わない。

ところで、スティックスリップ現象による異音は、シート部材５とカバー２３の接触面積が小さいほど、発生し難いと考えられる。そこで、本実施形態の光源ユニット２では、カバー２３の取付部材２１の長手方向に沿って取付部材２１と対向する面に、取付部材２１に向かって突出する１つ又は複数のリブ２３６を有することが好ましい。具体的には、一対の接触片２３５及び一対の引掛部２３４のそれぞれに、複数のリブ２３６が設けられることが好ましい（図４参照）。また、一対の接触片２３５の取付部材２１の底板２１１と対向する面（上面）に、長手方向に沿った２つのリブ２３６が、前後方向に間隔を空けて並ぶように設けられることが好ましい。さらに、一対の引掛部２３４の被引掛部２１３と対向する内側の側面に、長手方向に沿った２つのリブ２３６が、前後方向に間隔を空けて並ぶように設けられることが好ましい。なお、これらのリブ２３６は、必ずしも全てがシート部材５及び取付部材２１と接触しているわけではなく、取付部材２１とカバー２３の熱膨張及び熱収縮の程度などによって、シート部材５及び取付部材２１との接触状況が変化する。

カバー２３が上述のように構成されれば、接触片２３５及び引掛部２３４は、シート部材５の第１接触部５０及び第２接触部５１とリブ２３６の先端でのみ接触する。そのため、リブ２３６が設けられない場合と比較して、カバー２３とシート部材５との接触面積が低減される。その結果、光源ユニット２は、スティックスリップ現象に伴う異音発生の更なる抑制を図ることができる。なお、接触片２３５及び引掛部２３４に設けられるリブ２３６の数は１つ又は３つ以上であっても構わない。ただし、光源ユニット２は、少なくともシート部材５を備えていれば、異音発生の抑制を図ることができ、必ずしもカバー２３にリブ２３６を有している必要はない。

光源ユニット２は上述のように、光源（ＬＥＤモジュール２２）と、ＬＥＤモジュール２２を支持する取付部材２１と、取付部材２１に取り付けられるカバー２３と、取付部材２１とカバー２３の間に介在するシート部材５とを備える。取付部材２１は、第１の材料（金属材料）によって長尺に形成されている。カバー２３は、第１の材料よりも熱膨張係数の大きい第２の材料（合成樹脂材料）によって長尺に形成されている。シート部材５は、その第１面で取付部材２１に接触し、かつ、第１面と反対の第２面でカバー２３に接触するように構成されている。シート部材５は、更に、第１面及び第２面の少なくとも何れか一方の摩擦係数を取付部材２１及びカバー２３の摩擦係数よりも小さくするように構成されている。

光源ユニット２は上述のように構成されるので、取付部材２１とカバー２３の接触面における摩擦係数を減少させることができる。その結果、光源ユニット２は、取付部材２１を形成する第１の材料とカバー２３を形成する第２の材料との熱膨張係数の違いに起因した異音発生の抑制を図ることができる。

光源ユニット２は、外部から供給される電力でＬＥＤモジュール２２を点灯するように構成された電源装置４を備えることが好ましい。電源装置４は、取付部材２１に取り付けられることが好ましい。シート部材５は、少なくとも、取付部材２１において電源装置４と対向する部位で取付部材２１と接触するように構成されていることが好ましい。

光源ユニット２が上述のように構成されれば、カバー２３において温度が上昇し易い部位である、電源装置４と対向する部位でシート部材５を取付部材２１と接触させるので、シート部材５の追加に要する費用を抑えつつ、異音発生の抑制を図ることができる。

光源ユニット２において、ＬＥＤモジュール２２は、長尺の基板２２１と、基板２２１に実装される複数の発光素子（ＬＥＤ２２０）とを有することが好ましい。取付部材２１は、基板２２１を支持する底板２１１と、底板２１１の長手方向に沿った両端から突出する一対の側板２１２と、一対の側板２１２に設けられる被引掛部２１３とを有することが好ましい。カバー２３は、取付部材２１に設けられる被引掛部２１３に引っ掛かる引掛部２３４と、底板２１１の基板２２１を支持する面（下面）に接する接触片２３５を有することが好ましい。シート部材５の一部は、接触片２３５と底板２１１の間に介在することが好ましい。

光源ユニット２が上述のように構成されれば、取付部材２１の底板２１１とカバー２３の接触面における摩擦係数を減少させて異音発生の更なる抑制を図ることができる。

光源ユニット２において、カバー２３は、取付部材２１の長手方向に沿って取付部材２１と対向する面に、取付部材２１に向かって突出する１つ又は複数のリブ２３６を有することが好ましい。

光源ユニット２が上述のように構成されれば、リブ２３６が設けられない場合と比較して、カバー２３とシート部材５との接触面積が低減される。その結果、光源ユニット２は、異音発生の更なる抑制を図ることができる。

照明器具１は上述のように、光源ユニット２と、光源ユニット２を支持する器具本体１０とを備える。

照明器具１は上述のように構成されるので、異音発生の抑制を図ることができる。

１ 照明器具
２ 光源ユニット
４ 電源装置
５ シート部材
１０ 器具本体
２１ 取付部材
２２ ＬＥＤモジュール（光源）
２３ カバー
２１１ 底板
２１２ 側板
２１３ 被引掛部
２２０ ＬＥＤ（発光素子）
２２１ 基板
２３４ 引掛部
２３６ リブ

Claims (5)

1. 光源と、前記光源を支持する取付部材と、前記取付部材に取り付けられるカバーと、前記取付部材と前記カバーの間に介在するシート部材とを備え、
   前記取付部材は、第１の材料によって長尺に形成され、
   前記カバーは、前記第１の材料よりも熱膨張係数の大きい第２の材料によって長尺に形成されており、
   前記シート部材は、その第１面で前記取付部材に接触し、かつ、前記第１面と反対の第２面で前記カバーに接触するように構成されており、
   前記シート部材は、更に、前記第１面及び前記第２面の少なくとも何れか一方の摩擦係数を前記取付部材及び前記カバーの摩擦係数よりも小さくするように構成されている
   ことを特徴とする光源ユニット。
2. 外部から供給される電力で前記光源を点灯するように構成された電源装置を備え、
   前記電源装置は、前記取付部材に取り付けられ、
   前記シート部材は、少なくとも、前記取付部材において前記電源装置と対向する部位で前記取付部材と接触するように構成されている
   ことを特徴とする請求項１記載の光源ユニット。
3. 前記光源は、長尺の基板と、前記基板に実装される複数の発光素子とを有し、
   前記取付部材は、前記基板を支持する底板と、前記底板の長手方向に沿った両端から突出する一対の側板と、前記一対の側板に設けられる被引掛部とを有し、
   前記カバーは、前記被引掛部に引っ掛かる引掛部と、前記底板の前記基板を支持する面に接する接触片とを有し、
   前記シート部材の一部は、前記接触片と前記底板の間に介在する
   ことを特徴とする請求項１又は２記載の光源ユニット。
4. 前記カバーは、前記取付部材の長手方向に沿って前記取付部材と対向する面に、前記取付部材に向かって突出する１つ又は複数のリブを有する
   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のいずれかの光源ユニットと、前記光源ユニットを支持す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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