JP6424924B2 - 光源部および照明器具 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、ＬＥＤ等の発光素子を光源として用いる光源部および照明器具に関する。

従来、蛍光ランプを光源とする照明器具にあっては、通常、器具本体と反射板とをそれぞれ別個に設け、器具本体に点灯装置等の部品が配設されるようになっている。

また、近時、ＬＥＤの高出力化、高効率化及び普及化に伴い、光源としてＬＥＤを用いた屋内又は屋外で使用される長寿命化が期待できる照明器具が開発されている。

特開平８−１６１９１４号公報 特開２０１０−７３６７０号公報 特開２０１０−１１５９４９号公報

しかしながら、上記のような照明器具においては、器具本体と反射板等とがそれぞれ別個に設けられており、照明器具の設置に際し、施工作業の省力化が困難であり、また、点灯装置等の部品の配置が効率的ではないという課題が存在する。

本発明は、施工作業の省力化を図ることができるとともに、収容スペースを確保して点灯装置等の部品を効率的に配置することができる照明器具を提供することを目的とする。

実施形態の光源部は、長手方向に沿って平坦な取付面と、この取付面の裏面側に向けて折曲された側壁を有する金属製の取付部材と；前記取付部材の取付面に配設され、複数の発光素子が実装された基板と；前記取付部材の短手方向である内側に向けて突出するとともに前記取付部材の長手方向に沿って形成される一対の突出部を有し、前記基板の前面側及び前記側壁の外側を覆うように前記突出部に前記取付部材が取付けられるカバー部材と；を具備し、前記取付部材の裏面側が露出するように前記取付部材が前記カバー部材と組合わされることを特徴とする。

本発明によれば、部品点数を少なくでき、施工作業の省力化を図ることができる。また、収容凹部には、収容スペースが確保されるので点灯装置等の部品を効率的に配置することが可能な照明器具を提供することができる。

本発明の第１の実施形態に係る照明器具を示す斜視図である。 同照明器具を背面側から見て示す斜視図である。 同照明器具を示す分解斜視図である。 図２中、Ｘ−Ｘ線に沿って示す断面図である。 同照明器具において、器具本体への光源部の取付状態を示す断面図である。 同器具本体を示す斜視図である。 同器具本体を示す側面図である。 同取付部材を示す斜視図である。 同取付部材を示す側面図である。 同カバー部材を示す斜視図である。 同カバー部材を示す側面図である。 同係止部材を示す斜視図である。 同係止部材を示す側面図である。 同照明器具において、光源部を取外して前面側から見て示す斜視図である。 同照明器具において、光源部を取外して取付ボルトを含めて前面側から見て示す斜視図である。 同照明器具を複数台直列的に設置した状態を模式的に示す説明図である。 同照明器具を複数台直列的に設置した場合の送り線の配線状態を示す断面図である。 同照明器具において、係止部材を解除する動作を示す断面図である。 本発明の第２の実施形態（実施例１）に係る照明器具を示す断面図である。 本発明の第２の実施形態（実施例２）に係る照明器具を示す断面図である。 本発明の第３の実施形態に係る照明器具を示す断面図である。 本発明の第４の実施形態に係る照明器具を示す断面図である。 同じく、本発明の第４の実施形態に係る照明器具を示す断面図である。 本発明の第５の実施形態に係る照明器具を示す断面図である。 同じく、本発明の第５の実施形態に係る照明器具を示す断面図である。 本発明の第６の実施形態に係る照明器具を示す断面図である。

以下、本発明の第１の実施形態について図１乃至図１８を参照して説明する。 図１乃至図５は、照明器具を示しており、図６及び図７は、器具本体１、図８及び図９は、取付部材２１、図１０及び図１１は、透光性のカバー部材２４、図１２及び図１３は、係止部材４を示している。また、図１４乃至図１５は、器具本体１から光源部２を取外した状態、図１６及び図１７は、送り線６の配線状態を示しており、図１８は、係止部材４を解除する動作を示している。

なお、リード線等の配線部材関係の図示は省略し、また、各図において同一部分には同一符号を付し、重複した説明は省略する。

図１乃至図４において、天井面へ設置される天井直付けタイプの照明器具が示されており、この照明器具は、逆富士型をなしていて、横長であって長尺状をなす器具本体１と、この器具本体１に配設された光源部２及び点灯装置３と、光源部２を器具本体１に取付けて保持する係止部材４とを備えている。

図６及び図７の参照を加えて示すように、器具本体１は、亜鉛めっき鋼板を折曲して形成され、長手方向に沿って略中央部に収容凹部１１が形成されている。収容凹部１１は、天板部１１ａと、この天板部１１ａの両側から前面側に直角に垂下するように折曲されて形成された側壁１１ｂとから構成されている。また、収容凹部１１の開口部側であって幅方向の両側、すなわち、側壁１１ｂの前面側の両側は、側面視、略Ｖ字状に折曲されて収容凹部１１に沿って側板部１１ｃが形成されている。したがって、側板部１１ｃは、側面形状が背面方向へ拡がる傾斜面を備えている。

この収容凹部１１及び側板部１１ｃは板材を折曲して一体的に形成されており、少なくともこれらの前面側の表面は、光の反射率が高くなるように白色の塗装が施されている。したがって、側板部１１ｃの傾斜面における表面は、反射面をなしていて、側板部１１ｃは、反射板として機能するようになっている。

収容凹部１１の側板部１１ｃにおける長手方向の両端部には、一対の係止爪通過孔１１ｄが形成されている。この係止爪通過孔１１ｄには、後述する係止部材４の係止爪４ａが配置されるようになっている。また、この一対の係止爪通過孔１１ｄと対向するように側板部１１ｃには、解除孔１１ｅが形成されている。この解除孔１１ｅは、後述するように係止部材４の係止爪４ａを解除操作するために用いられる。

また、主として図２及び図６に示すように、器具本体１の背面側、すなわち、天板部１１ａの両端側には、一対の取付穴１１ｆが形成されている。この取付穴１１ｆには、天井の構造体に設けられた一対の取付ボルトＢｔが外面側から貫通し、器具本体１が天井面に設置されるようになっている。なお、取付穴１１ｆの周囲には、取付穴１１ｆを補強するために、背面側へドーム状に突出する補強部１１ｇが形成されている。さらに、器具本体１の長手方向の両端には、略逆台形状の端板１２が取付けられている。

光源部２は、取付部材２１と、複数の発光素子２２が実装された基板２３と、カバー部材２４とを備えている。

図８及び図９の参照を加えて示すように、取付部材２１は、器具本体１と同様に、横長であって長尺状に形成されており、長手方向に沿って平坦な取付面２１ａと、この取付面２１ａの両側から背面方向へ直角に立ち上がった第１の側壁２１ｂと、この第１の側壁２１ｂから水平方向に延出し、さらに背面方向に向かって内側に傾斜状に立ち上がった第２の側壁２１ｃとを有している。また、第１の側壁２１ｂにおける取付面２１ａ側には、複数の切起し片２１ｄが略等間隔に幅方向の外側に突出して形成されている。

取付部材２１には、亜鉛めっき鋼板やアルミニウムの板材等の熱伝導が良好な材料が用いられている。

基板２３は、略長方形状に形成されており、複数、すなわち、４枚の基板２３が直線状に並べられて取付部材２１の取付面２１ａにねじ止め等によって、その裏面側が取付面２１ａに密着するように取付けられている。この基板２３の表面側には、複数の発光素子２２が実装されている。

基板２３は、絶縁材であるガラスエポキシ樹脂の平板からなり、表面側には銅箔で形成された配線パターンが施されている。また、適宜レジスト層が施されるようになっている。なお、基板２３の材料は、絶縁材とする場合には、セラミックス材料又は合成樹脂材料を適用できる。さらに、金属製とする場合は、アルミニウム等の熱伝導性が良好で放熱性に優れた材料を適用するのが好ましい。

発光素子２２は、ＬＥＤであり、表面実装型のＬＥＤパッケージである。概略的にはセラミックスで形成された本体に配設されたＬＥＤチップと、このＬＥＤチップを封止するエポキシ系樹脂やシリコーン樹脂等のモールド用の透光性樹脂とから構成されている。

ＬＥＤチップは、青色光を発光する青色のＬＥＤチップである。透光性樹脂には、蛍光体が混入されており、白色光を出射できるようにするために、青色の光とは補色の関係にある黄色系の光を放射する黄色蛍光体が使用されている。

なお、ＬＥＤは、ＬＥＤチップを直接基板２３に実装するようにしてもよく、また、砲弾型のＬＥＤを実装するようにしてもよく、実装方式や形式は、格別限定されるものではない。

図１０及び図１１の参照を加えて示すように、カバー部材２４は、アクリルやポリカーボネート等の透光性の材料から作られており、長尺状で半円筒状に形成されている。そして、カバー部材２４の開放端部側には、長手方向に沿って一対の嵌合部としての嵌合溝２４ａが形成されている。また、カバー部材２４は、フロスト処理が施されて発光素子２２から出射される光を拡散する機能を有するようになっている。なお、カバー部材２４に適宜拡散材を混入させて光の拡散性をもたせるようにしてもよい。

このように構成されたカバー部材２４は、複数の発光素子２２が実装された基板２３を覆うように取付部材２１に取付けられている。具体的には、図４に示すように、カバー部材２４の一対の嵌合溝２４ａに取付部材２１の切起し片２１ｄがスライドして嵌合し、取付けられるようになっている。

以上のように、光源部２は、取付部材２１と、複数の発光素子２２が実装された基板２３と、カバー部材２４とが組合わされて一体化されて構成されている。

また、点灯装置３が器具本体１の収容凹部１１における天板部１１ａの内側に取付けられている。点灯装置３は、箱状のケース内に回路基板及びこの基板に実装された回路部品を収容して構成されており、商用交流電源ＡＣに接続されていて、この交流電源ＡＣを受けて直流出力を生成するものである。点灯装置３は、例えば、全波整流回路の出力端子間に平滑コンデンサを接続し、この平滑コンデンサに直流電圧変換回路及び電流検出手段を接続して構成されている。したがって、点灯装置３は、基板２３を介して発光素子２２に接続されており、その直流出力を発光素子２２に供給し、発光素子２２を点灯制御するようになっている。

点灯装置３は、図４及び図１４に示すように、そのケースの両側壁が収容凹部１１の側壁１１ｂに隙間なく接触するように配置されている。このため、点灯装置３は器具本体１を補強する役目を果たしている。なお、ここで、隙間なくとは、点灯装置３の側壁と収容凹部１１の側壁１１ｂとが全面的に接触している必要はなく、補強効果との関係で把握されるものであり、僅かな隙間の存在は許容されるものである。さらに、点灯装置３は、前記一方の取付穴１１ｆの近傍に配置されている。

また、収容凹部１１における天板部１１ａの内側には、端子台５が取付けられている。この端子台５には、電源線や送り線、調光信号線が接続されるようになっている。

係止部材４は、図１２及び図１３の参照を加えて示すように、ステンレス材料等のばね材によって略コ字状に折曲して形成されている。また、係止部材４の両端には、係止部としての係止爪４ａが内側に折曲して形成されている。この係止部材４は、図２乃至図４に示すように、器具本体１の収容凹部１１の両端部側に外側から重合するように一対取付けられる。より詳しくは、図４に示すように、係止爪４ａが収容凹部１１の係止爪通過孔１１ｄを通って配置され、収容凹部１１の外側にねじ等の固定手段（図３参照）によって取付けられるようになっている。

このように構成された係止部材４には、図５に示すように、光源部２が取付けられる。つまり、収容凹部１１の開口部側を覆うように光源部２が配設される。

光源部２を器具本体１に対して図示矢印方向に移動すると、取付部材２１の傾斜状の第２の側壁２１ｃが係止部材４の係止爪４ａに当接する。この状態からさらに光源部２の移動を進め、係止爪４ａの弾性に抗して収容凹部１１に押し込むようにすることにより、係止爪４ａが第２の側壁２１ｃによって外側に弾性変形し、光源部２が収容凹部１１内へ移動する。そして、第２の側壁２１ｃが所定量収容凹部１１内へ入ると、係止爪４ａの弾性変形が解かれ、取付部材２１が係止爪４ａによって所定位置に係合保持される（図４参照）。

この場合、第２の側壁２１ｃは、傾斜状に形成されているので、係止爪４ａとの関係において、光源部２の取付けを円滑に行うことができる。

この状態では、取付部材２１の第２の側壁２１ｃは、収容凹部１１の側壁１１ｂに面接触するようになっており、取付部材２１と器具本体１とは、熱的に結合されるようになる。また、係止部材４は、器具本体１の収容凹部１１の外側から重合するように取付けられているので、例え、ねじ等の固定手段が外れたとしても、光源部２が落下するのを防止でき、安全性を確保することができる。仮に、係止部材４を収容凹部１１の内側に固定手段によって取付けた場合には、固定手段が外れると、光源部２が係止部材４とともに落下してしまう危険性が生じる。

上記のように構成された照明器具の天井面Ｃへの設置状態について、主として図４及び図５を参照して説明する。

まず、設置にあたっては、図５に示すように、天井の構造体に設けられた一対の取付ボルトＢｔを外面側から器具本体１の天板部１１ａの取付穴１１ｆに通し、この取付ボルトＢｔに天板部１１ａの内面側からワッシャを介してナットＮｔを締め付ける。これにより、天板部１１ａの外面側の補強部１１ｇ及び側板部１１ｃの背面側一端部が天井面Ｃに密着して器具本体１は、天井面Ｃに設置される。この場合、図１５に示すように、取付ボルトＢｔが通り、ナットＮｔによって締め付けられる取付穴１１ｆ（図示上、左側）は、点灯装置３が配置される部位の近傍に形成されているので、上述の補強効果でその締め付け力によって器具本体１が変形するのを抑制することができる。

続いて、光源部２を器具本体１に取付ける。この場合、図４に示すように、収容凹部１１には、所定の収容スペースが確保されるようになっている。このため、収容凹部１１に点灯装置３や端子台５等を配置することが可能となり、また、光源部２を器具本体１に取付けることによって、点灯装置３、端子台５や配線関係部材が光源部２でカバーされ、外観上見え難くなるので、格別な部材を設けることなく外観性を良好なものとすることが可能となる。

また、収納凹部１１を有する器具本体１には、反射板として供される側板部１１ｃが一体的に形成されているので、部品点数を少なくでき、施工作業の省力化を図ることができる。

次に、図１６に示すように、上記照明器具は、天井面Ｃへ複数台直列的に配置される場合がある。この場合、各照明器具を送り線６（電源線）で連続的に接続する必要がある。本実施形態の照明器具では、図１５に示すように、端子台５の近傍であって収容凹部１１の側壁１１ｂには、送り線通過孔６ａが形成されている。したがって、送り線６を端子台５から送り線通過孔６ａを通して導出させて、図１７に示すように、器具本体１の収容凹部１１の外側と側板部１１ｃとで形成される空間を通過させて次段の照明器具に接続することができる。これにより、前記空間を有効に利用してまとまりよく送り線６を配線することができる。

次に、図１８に示すように、メンテナンス等により器具本体１から光源部２を取外すため、係止部材４を解除する動作について説明する。例えば、ドライバー等の工具用い、ドライバーの先端を側板部１１ｃに形成された解除孔１１ｅに挿入する。次いで、係止部材４の係止爪４ａをドライバーによって図示矢印方向に変形させて係止爪通過孔１１ｄから外す。すると、係止爪４ａの係合が解かれるので（他方の係止部材４の係止爪４ａの係合も解除する）、光源部２を下方に引っ張ることにより光源部２を取外すことができる。このように解除孔１１ｅが形成されているので光源部２の取外しを容易に行うことができる。

図４に代表して示すように、照明器具の設置状態において、点灯装置３に電力が供給されると、基板２３を介して発光素子２２に通電され、各発光素子２２が点灯する。発光素子２２から出射された光は、拡散性を有する透光性のカバー部材２４を透過して拡散され、主として下方に放射されるとともに、一部の光は、側板部１１ｃの表面で反射され、また、天井面Ｃに照射される。これにより、照明の明るさ感を増すことができる。また、各発光素子２２から発生する熱は、基板２３裏面側から取付部材２１に伝導され、さらに取付部材２１の第２の側壁２１ｃから器具本体１へ伝導されて放熱される。これによって、発光素子２２の温度上昇を抑制することができる。

以上のように本実施形態によれば、収容凹部１１を有する器具本体１には、側板部１１ｃが一体的に形成されているので、部品点数を少なくでき、施工作業の省力化を図ることができる。また、収容凹部１１には、所定の収容スペースが確保されるようになっているので点灯装置３を効率的に配置することが可能となり、さらに、光源部２を器具本体１に取付けることによって、点灯装置３等の部品が光源部２でカバーされ、外観性を良好なものとすることができる。

また、点灯装置３は、収容凹部１１に隙間なく配置されているため、器具本体１の補強を図ることができる。

次に、本発明の第２の実施形態に係る照明器具について図１９及び図２０を参照して説明する。なお、第１の実施形態と同一又は相当部分には同一符号を付し重複した説明は省略する。

（実施例１）図１９に示すように、本実施例では、発光素子２２の実装位置を収容凹部１１の開口部側端部より突出させるようにしたものである。すなわち、収容凹部１１の開口部側端部の間を結ぶ水平線を基準線Ａとした場合、この基準線Ａより前面側に発光素子２２が突出するように配置したものである。これにより、発光素子２２から出射された光は、拡散性を有する透光性のカバー部材２４を透過して拡散され、下方に放射されるとともに、側板部１１ｃや天井面Ｃに照射される光の量を増加させることが可能となり、明るさ感を増すことができる。

また、本実施例では、カバー部材２４は、側板部１１ｃの背面方向へ拡がる傾斜面の外形線の延長線Ｂより外側に突出するようになっている。したがって、発光素子２２から出射された光は、拡散性を有する透光性のカバー部材２４を透過して拡散され、側板部１１ｃや天井面Ｃに照射される光の量を一層増加させることが可能となり、明るさ感を増すことができる。

なお、本実施例においては、基準線Ａより前面側に発光素子２２が突出するように配置する構成又は延長線Ｂより外側にカバー部材２４が突出する構成のいずれか一方を選択するようにしてもよい。

（実施例２）図２０に示すように、本実施例では、カバー部材２４の内面側に山形の凸部２４ｂを形成したものである。この凸部２４ｂによって発光素子２２から出射された光の拡散性を促進することができ、側板部１１ｃや天井面Ｃに照射される光の量を増加させることが可能となる。

次に、本発明の第３の実施形態に係る照明器具について図２１を参照して説明する。なお、第１の実施形態と同一又は相当部分には同一符号を付し重複した説明は省略する。

本実施形態では、カバー部材２４を前面側へ膨出させるように形成し、側板部１１ｃの背面方向へ拡がる傾斜面より外側に突出する量を多くするようにしたものである。したがって、この構成により、発光素子２２から出射された光は、拡散性を有する透光性のカバー部材２４を透過して拡散され、特に、カバー部材２４の膨出部分において拡散された光は、側板部１１ｃや天井面Ｃに向かい、これらに照射されるので、照明の明るさ感を増すことが可能となる。

次に、本発明の第４の実施形態に係る照明器具について図２２及び図２３を参照して説明する。なお、第１の実施形態と同一又は相当部分には同一符号を付し重複した説明は省略する。

本実施形態では、第１の実施形態とは、光源部２の取付構造が異なる形態を示している。図２２に示すように、取付部材２１において、一方の第２の側壁２１ｃと対向する他方側には、収容凹部１１の側壁１１ｂに形成された孔１１ｈを通って水平方向に延出し、先端側に引掛け部２１ｆを有する係止壁２１ｅが形成されている。

このような構成によれば、図２３に示すように、器具本体１に光源部２を取付ける場合、係止壁２１ｅの引掛け部２１ｆを孔１１ｈに引掛けて、光源部２を吊り下げ状態にして、引掛け部２１ｆを支点として光源部２を図示矢印方向に回動するように操作することにより、光源部２を取付けることができる。

したがって、器具本体１に光源部２を取付けるに際し、光源部２の落下を防止できるとともに、取付作業が容易となる効果が期待できる。

次に、本発明の第５の実施形態に係る照明器具について図２４及び図２５を参照して説明する。なお、第１の実施形態と同一又は相当部分には同一符号を付し重複した説明は省略する。

本実施形態は、器具本体１に対し、光源部２の前面側、背面側方向への突出量を変更できるようにしたものである。これによって、遮光角を調整することができる。

係止部材４には、前面側、背面側方向に位置の異なる２段階の係止爪４ａ１、４ａ2が設けられている。光源部２は、前面背面方向に可動でき、取付部材２１が係止爪４ａ１、４ａ２によって所定位置に係合保持されるようになっている。

図２４に示す状態は、前面側の係止爪４ａ１に取付部材２１が係合されている状態であり、遮光角は小さく設定される。この状態から光源部２を背面側へ移動して背面側の係止爪４ａ2に取付部材２１を係合することにより遮光角を大きく設定することができる。

したがって、本実施形態によれば、照明器具の設置環境に応じて遮光角の調整が可能となる。なお、光源部２の突出量の変更は、２段階のみならず多段的に変更できるようにしてもよく、さらには、任意に変更できるようにしてもよい。これによって、遮光角の調整範囲を広げることができる。

次に、本発明の第６の実施形態に係る照明器具について図２６を参照して説明する。なお、第１の実施形態と同一又は相当部分には同一符号を付し重複した説明は省略する。

本実施形態は、収容凹部１１の開口部側を覆うように光源部２が配設されるが、光源部２のカバー部材２４が収容凹部１１の開口部側を隙間がないように覆い配置される構成となっている。

したがって、収容凹部１１の開口部側において、カバー部材２４と収容凹部１１との隙間による光学的な暗部が生じるのを抑制することが可能となる。また、この場合、メンテナンス等により器具本体１から光源部２を取外すため、係止部材４を解除する際には、収容凹部１１の開口部側には隙間がないので、側板部１１ｃに形成された解除孔１１ｅにドライバー等の工具を挿入して解除するのが不可欠的操作となる。

なお、本発明は、上記実施形態の構成に限定されることなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。例えば、発光素子は、ＬＥＤや有機ＥＬ等の固体発光素子が適用できる。

また、発光素子を基板に実装する場合、発光素子を表面実装方式で実装する場合や発光素子を直接基板に実装する場合がある。発光素子の実装個数は、特段限定されるものではない。

また、器具本体の側板部は、反射板としての機能を有していることが好ましいが、必ずしもこの機能を有していなくてもよい。

１・・・器具本体、２・・・光源部、３・・・点灯装置、４・・・係止部材、４ａ・・・係止部としての係止爪、１１・・・収容凹部、１１ｂ・・・側壁、１１ｃ・・・側板部、２１・・・取付部材、２１ａ・・・取付面、２１ｂ・・・の側壁、２２・・・発光素子（ＬＥＤ）、２３・・・基板、２４・・・カバー部材、２４ａ・・・嵌合部としての嵌合溝

Claims (2)

1. 長手方向に沿って開口が形成された器具本体の前記開口側から配設される光源部であって、
   前記長手方向に沿って平坦な取付面を有する金属製の取付部材と；
   前記取付部材の取付面に配設され、複数の発光素子が実装された基板と；
   前記基板の前面側を覆うように前記取付部材が取付けられるカバー部材と；
   を具備し、
   前記光源部は、前記器具本体の照射方向側に配置され、前記器具本体の前記開口の短手方向幅よりも前記カバー部材の短手方向の最大幅が大きく形成されており、前記カバー部材の前記最大幅の部分が前記器具本体の前記開口よりも前記照射方向側に位置することを特徴とする光源部。
2. 長手方向に沿って開口が形成され、前記開口の短手方向に互いに離れる方向に延びるように形成される第１傾斜面を有する一対の側板部を有する器具本体と；
   前記長手方向に交差する断面において、前記器具本体の前記第１傾斜面に沿って延びる直線と、前記カバー部材において前記最大幅の部分から前記開口側に向けて形成される第２傾斜面とが交差するように取り付けられる請求項１記載の光源部と；
   を具備していることを特徴とする照明器具。

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