JP6726870B2 - 光源ユニット及び照明器具 - Google Patents

Description

本発明は、光源ユニット及び照明器具に関し、より詳細には発光ダイオードを光源とする光源ユニット、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記載の光源ユニット及び照明器具を例示する。特許文献１記載の光源ユニットは、複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）が実装されたＬＥＤ基板と、ＬＥＤ基板が取り付けられる取付部材と、拡散性を有しＬＥＤ基板を覆うようにして取付部材に取り付けられるカバー部材とを備える。

取付部材は、金属板によってＵ字状に形成されている。取付部材は、長尺の矩形板状に形成されてＬＥＤ基板が取り付けられる底面部と、底面部の長手方向に沿った両端から底面部の厚み方向にそれぞれ立ち上がる一対の側面部とを有する。また、一対の側面部の先端には、外向きに傾斜した傾斜部が全長に渡って設けられている。

一方、カバー部材は、透光性を有する合成樹脂材料で長尺に形成されている。また、カバー部材は、長手方向に沿った両端から突出する一対の突壁部がそれぞれ全長に渡って設けられている。一対の突壁部の先端には、内向きに突出する突起部がそれぞれ設けられている。

カバー部材は、一対の突壁部の先端に設けられている突起部が、取付部材の一対の側面部の先端に設けられている傾斜部にそれぞれ引っ掛けられることによって、取付部材に取り付けられる。

特開２０１４−７８５１１号公報

ところで、特許文献１記載の従来例では、金属製の取付部材と、合成樹脂製のカバー部材とで熱膨張係数が大きく異なることにより、カバー部材の取付部材と接触している部位から異音が生じる可能性があった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされており、異音の発生を抑制することを目的とする。

本発明の光源ユニットは、複数の発光ダイオードを有する光源と、前記光源を支持して照明器具の器具本体に取り付けられる金属製の取付部材と、前記取付部材に取り付けられ、かつ、前記光源との間に空間を有する合成樹脂製のカバーとを備え、前記取付部材は、長尺に形成され、前記カバーは、長尺に形成され、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し、前記１つ又は複数のリブは、前記取付部材と接触し得るように構成されていることを特徴とする。

本発明の照明器具は、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。

本発明の光源ユニット及び照明器具は、異音の発生を抑制することができるという効果がある。

実施形態に係る照明器具及び光源ユニットの斜視図である。 実施形態に係る照明器具及び光源ユニットの分解斜視図である。 実施形態に係る光源ユニットを示し、エンド部材を省略した側面図である。 実施形態に係る光源ユニットの一部省略した分解斜視図である。 実施形態に係る光源ユニットの一部省略した分解斜視図である。 実施形態に係る光源ユニットにおける取付部材とカバー本体の要部の正面図である。

以下、本実施形態に係る光源ユニットＷ及び本実施形態に係る照明器具Ｘについて、図面を参照して詳細に説明する。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。

本実施形態に係る照明器具Ｘ（以下、照明器具Ｘと略す）は、図１及び図２に示すように、本実施形態に係る光源ユニットＷ（以下、光源ユニットＷと略す）と、器具本体６とを備える。ただし、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前後、上下、左右の各方向を規定する。すなわち、照明器具Ｘの長手方向を左右方向とし、照明器具Ｘの高さ方向を上下方向とし、照明器具Ｘの幅方向（短手方向）を前後方向とする。

器具本体６は、図１及び図２に示すように、天板ユニット６０と反射板ユニット６１と枠体６２とを有する。天板ユニット６０は、長尺の矩形平板状に形成された天板６００と、天板６００の前端及び後端から下向きに立ち下がる一対の側壁６０１とを有する。なお、天板ユニット６０は、例えは、亜鉛鋼板などの金属板が曲げ加工されることによって、天板６００と一対の側壁６０１とが一体に形成されることが好ましい。天板６００には、電源線が引き込まれる丸孔６０２が左右方向におけるほぼ中央に設けられている。さらに、天板６００には、吊りボルトが挿通される長孔６０３が左右方向における両端寄りの位置にそれぞれ設けられている。また、天板６００の下面における丸孔６０２の近くに端子台６３が取り付けられている。端子台６３は、丸孔６０２から引き込まれる電源線と電気的に接続される。なお、端子台６３から接地線を含む３本の電線が引き出されることが好ましい。これら３本の電線の先端には、プラグコネクタが電気的に接続されることが好ましい。

反射板ユニット６１は、図２に示すように、一対の第１反射板６１０と、一対の第２反射板６１１とを有する。一対の第１反射板６１０は、おおよそ、天板６００の左右方向の長さ寸法と同寸法である、長尺の矩形平板状に形成されている。一方の第１反射板６１０は、前側の側壁６０１の下端から下向き、かつ、前向きに傾斜するように設けられている。また、他方の第１反射板６１０は、後側の側壁６０１の下端から下向き、かつ、後向きに傾斜するように設けられている。一対の第２反射板６１１は、おおよそ、台形状に形成されている。一方の第２反射板６１１は、前端が前側の第１反射板６１０の左端に結合され、後端が後側の第１反射板６１０の左端に結合されている。他方の第２反射板６１１は、前端が前側の第１反射板６１０の右端に結合され、後端が後側の第１反射板６１０の右端に結合されている。つまり、反射板ユニット６１は、上面及び下面が開放された長尺の四角錐台形状に形成されている。

枠体６２は、長尺の矩形枠状に形成されている。枠体６２は、反射板ユニット６１の下端に結合されている（図１及び図２参照）。

上述のように構成される器具本体６は、天井板（天井仕上げ材）に設けられた矩形の埋込孔に天板ユニット６０及び反射板ユニット６１が挿入され、天井スラブから垂下されている吊りボルトに天板ユニット６０の天板６００が取り付けられる。なお、枠体６２は、天井材の下面（天井面）に下から当たり、天井材の埋込孔の縁と反射板ユニット６１との隙間を塞ぐように構成されている。

光源ユニットＷは、図２及び図３に示すように、複数（図示例では２つ）のＬＥＤモジュール１、取付部材２、カバー３、配光パネル４、電源ユニット５などを備える。

ＬＥＤモジュール１は、図２に示すように、複数個の発光ダイオード（ＬＥＤ）１０と、基板１１とを有する。基板１１は、左右方向を長手方向とする矩形の平板状に形成されている。ＬＥＤ１０は、例えば、白色光を放射する白色発光ダイオードであり、基板１１の下面における前後方向（短手方向）の中央に、左右方向（長手方向）に沿って等間隔かつ１列に並べて実装されている。また、一方のＬＥＤモジュール１の端部に、電源ユニット５との間を電気的に接続するためのコネクタが実装されている。また、２つのＬＥＤモジュール１において隣接するＬＥＤモジュール１と対向する端部には、電源供給用のコネクタがそれぞれ実装されている。そして、２つのＬＥＤモジュール１のコネクタ同士が電気的に接続されることで、一方のＬＥＤモジュール１から他方のＬＥＤモジュール１に点灯電力（電源ユニット５から供給される直流電力）が中継される。

取付部材２は、長尺の矩形平板状に形成されている底板２０と、長尺の矩形平板状に形成されて底板２０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２１とを有する。なお、取付部材２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２０と一対の側板２１とが一体に形成されることが好ましい。また、一対の側板２１の上端には、おおよそ円筒形状の被引掛部２２がそれぞれ設けられている（図３参照）。

底板２０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１が配置されている。また、底板２０の中央部分における前後両端には、複数の固定片２３が左右方向に間隔を空けて切り起こされている（図３参照）。これら複数の固定片２３は、先端部分が内向きに曲げられることにより、ＬＥＤモジュール１の基板１１を支持するように構成されている。

また、取付部材２は、一対の引掛金具２４と、一対の引掛ばね２５とを備えることが好ましい。一対の引掛金具２４は、先端が鈎形に形成され、その先端部分が後側の側板２１の上を乗り越えるように、底板２０の左右両端の近傍にそれぞれ設けられている（図３参照）。これら一対の引掛金具２４は、器具本体６に設けられている引掛孔６４に引っ掛けられる（図２参照）。また、一対の引掛ばね２５は、ねじりコイルばねで構成され、底板２０の前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３参照）。これら一対の引掛ばね２５は、器具本体６に設けられているばね受け金具に一方の端が引っ掛けられる。つまり、取付部材２は、一対の引掛金具２４と一対の引掛ばね２５とによって、器具本体６に着脱可能に取り付けられる。

電源ユニット５は、電源基板と、電源基板を収容するケース５０とを有する（図３参照）。電源基板は、左右方向に長い矩形板状に形成されたプリント配線板からなり、このプリント配線板には、少なくともＬＥＤモジュール１の点灯電力を生成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。また、電源基板の左端にはレセプタクルコネクタ５１が実装されている。このレセプタクルコネクタ５１には、端子台６３から引き出されている３本の電線の先端に設けられているプラグコネクタが挿抜可能に接続される。ケース５０は、金属材料によって矩形箱状に形成されている。また、ケース５０は、例えば、ねじなどを用いて取付部材２の底板２０の上面に取り付けられることが好ましい（図３参照）。

カバー３は、図２に示すように、カバー本体３０と一対のエンド部材３１とを有する。カバー本体３０は、前板部３００、拡散部３０１、一対の側板部３０２、一対の第１突板部３０３、一対の第２突板部３０４、一対の引掛部３０５などを有する（図３参照）。前板部３００は、左右方向を長手方向とする長尺の矩形板状に形成されている。拡散部３０１は、長手方向（左右方向）からみた形状が下に凸となる曲面である、長尺の半筒状に形成されている。一対の第１突板部３０３は、いずれも長尺の矩形板状に形成されている。一方の第１突板部３０３は、拡散部３０１の長手方向に沿った前端から前方へ突出している。他方の第１突板部３０３は、拡散部３０１の長手方向に沿った後端から後方へ突出している。一対の側板部３０２は、いずれも、長手方向（左右方向）からみた形状がおおよそＶ字状となる長尺の矩形板状に形成されている。一方の側板部３０２は、前板部３００の前端と前側の第１突板部３０３の前端とを連結するように形成されている。他方の側板部３０２は、前板部３００の後端と後側の第１突板部３０３の後端とを連結するように形成されている。ここで、前側の側板部３０２には、下部の後面から前板部３００の上面と平行に突出する幅細の突起３０６０が左右方向の全長に渡って設けられている。同じく、後側の側板部３０２には、下部の前面から前板部３００の上面と平行に突出する幅細の突起３０６０が左右方向の全長に渡って設けられている。なお、これら一対の突起３０６０と前板部３００との間に形成される長尺の空間（隙間）を保持溝３０６と呼ぶ。

一対の第２突板部３０４は、いずれも長尺の矩形板状に形成されている。一方の第２突板部３０４は、前側の第１突板部３０３の上面における前後方向のほぼ中央から上向きに起立するように形成されている。他方の第２突板部３０４は、後側の第１突板部３０３の上面における前後方向のほぼ中央から上向きに起立するように形成されている。また、一対の第２突板部３０４は、それぞれ一対のねじ挿通孔が設けられている。これら一対のねじ挿通孔は、長手方向を左右方向とする長孔からなり、第２突板部３０４における左右方向の中央に対してほぼ等距離となる位置に設けられている。一対の引掛部３０５は、いずれも、長手方向（左右方向）からみた形状がおおよそＣ字状となる長尺の半筒状に形成されている。一方の引掛部３０５は、前側の第２突板部３０４の上端から上向きに突出し、かつ、開口を後方に向けるように形成されている。他方の引掛部３０５は、後側の第２突板部３０４の上端から上向きに突出し、かつ、開口を前方に向けるように形成されている。

ところで、前板部３００、拡散部３０１、一対の側板部３０２、一対の第１突板部３０３、一対の第２突板部３０４、一対の引掛部３０５及び一対の突起３０６０は、合成樹脂材料（例えば、ポリカーボネート樹脂）で一体に形成されている。ただし、前板部３００を除く拡散部３０１、一対の側板部３０２、一対の第１突板部３０３、一対の第２突板部３０４、一対の引掛部３０５及び一対の突起３０６０は、例えば、アクリル樹脂やシリコーン樹脂の微粒子を原料とする拡散材が混入されている。一方、前板部３００は、拡散材が混入されていないために無色透明（透過率がほぼ１００％）である。さらに、拡散部３０１と一対の側板部３０２は、例えば、透過率が６０％〜９０％程度となる分量の拡散材が混入されている。これに対して、一対の第１突板部３０３、一対の第２突板部３０４及び一対の引掛部３０５は、透過率がほぼ０％、つまり、不透過となる分量の拡散材が混入されている。なお、このようなカバー本体３０は、多色の押出成形によって形成されることが好ましい。

一対のエンド部材３１は、カバー本体３０の前板部３００、拡散部３０１、一対の側板部３０２、一対の第１突板部３０３を長手方向（左右方向）からみたときの外形とおおよそ同じ形状の板状に形成されている（図４及び図５参照）。そして、一対のエンド部材３１は、カバー本体３０の保持溝３０６に配光パネル４が保持されている状態でカバー本体３０の左端及び右端にそれぞれ装着される。なお、これら一対のエンド部材３１は、接着や超音波溶着などの適宜の方法でカバー本体３０と接合されることが好ましい。

配光パネル４は、例えば、アクリル樹脂等の透光性を有する合成樹脂材料によって、長尺の矩形板状に形成されている（図２参照）。また、配光パネル４は、片面（上面）が平坦に形成され、もう片面に多数のプリズム４０が形成されている。これらのプリズム４０は、図４及び図５に示すように、長手方向を前後方向とする長尺の三角柱状であって、配光パネル４の長手方向（左右方向）に沿って互いに平行かつ等間隔に並ぶように設けられている。配光パネル４は、図３に示すように、プリズム４０が設けられている面（以下、プリズム面と呼ぶ）を前板部３００に向けた状態で、前端部分及び後端部分がそれぞれカバー本体３０の一対の保持溝３０６に保持されている。ただし、配光パネル４は、図４及び図５に示すように、カバー本体３０の長手方向（左右方向）の一端側から保持溝３０６に挿入されることが好ましい。この配光パネル４は、拡散部３０１で拡散されたＬＥＤモジュール１の光（照明光）を集光することにより、長手方向（左右方向）からみたときの不快グレアの抑制を図ることができる。

次に、光源ユニットＷの組立手順を説明する。組立作業を行う作業者は、電源ユニット５を取付部材２の底板２０の上面側に取り付け、さらに、ＬＥＤモジュール１を取付部材２の底板２０の上面に固定する。続いて、作業者は、電源ユニット５の出力線を取付部材２の底板２０に設けられた孔に挿通し、出力線の先端に設けられているプラグコネクタを、ＬＥＤモジュール１の端部に設けられているコネクタ（レセプタクルコネクタ）に差込接続する。

また、作業者は、配光パネル４をカバー本体３０の一端側から保持溝３０６に挿入した後、カバー本体３０の両端にそれぞれエンド部材３１を装着し接合することでカバー３を組み立てる。そして、作業者は、カバー３の一対の第２突板部３０４の間に取付部材２を挿入し、一対の第２突板部３０４の上端の引掛部３０５を取付部材２の一対の側板２１の被引掛部２２にそれぞれ引っ掛ける。さらに、作業者は、カバー３の一対の第２突板部３０４に設けられている複数のねじ挿通孔にそれぞれ段付きねじ３２を挿通し、これらの段付きねじ３２を取付部材２の一対の側板２１に設けられている複数のねじ孔にそれぞれねじ込む（図３参照）。以上のような手順で光源ユニットＷが組み立てられる。

次に、照明器具Ｘの施工手順を説明する。まず、施工作業を行う作業者は、天井裏の躯体に設けられている複数の吊りボルトを器具本体６の複数の長孔６０３にそれぞれ挿通し、これら複数の吊りボルトにナットをねじ込むことで器具本体６を吊りボルトに固定する。続いて、作業者は、天板６００の丸孔６０２から引き込んだ電源線を端子台６３に電気的に接続する。それから、作業者は、取付部材２に設けられた一対の引掛金具２４を器具本体６の引掛孔６４に引っ掛けた後、端子台６３から引き出されている３本の電線の先端に設けられているプラグコネクタを電源ユニット５のレセプタクルコネクタ５１に接続する。それから、作業者は、取付部材２に設けられている一対の引掛ばね２５の先端を、器具本体６に設けられているばね受け金具に引っ掛けた後、一対の引掛金具２４を支点に光源ユニットＷを回転させる。すると、引掛ばね２５がばね受け金具に引っ掛かったままで元の状態に戻ることにより、引掛ばね２５のばね力で光源ユニットＷが器具本体６に保持される（図１参照）。以上のような手順で照明器具Ｘが天井に施工される。

ここで、従来技術で説明した異音の発生メカニズムについて、簡単に説明する。この異音は、金属製の取付部材２と合成樹脂製のカバー３との熱膨張係数の違いに起因して発生すると考えられる。つまり、取付部材２とカバー３との接触面において、熱膨張係数が相対的に大きい合成樹脂製のカバー３（カバー本体３０）の膨張及び収縮する力が最大静止摩擦力を超えたとき、カバー本体３０に生じていた歪みが急激に開放される。カバー本体３０の歪みが急激に開放されることにより、カバー本体３０における取付部材２との接触面で振動を伴う摩擦音が発生する。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２とカバー本体３０）の接触面積が大きいほど、発生し易いと考えられる。

そこで、光源ユニットＷのカバー本体３０は、取付部材２の長手方向に沿って取付部材２と対向する面に、取付部材２に向かって突出する１つ又は複数のリブを有している。具体的には、一対の第１突板部３０３及び一対の引掛部３０５に、それぞれ複数のリブ３０７が設けられている（図３及び図６参照）。一対の第１突板部３０３は、取付部材２の底板２０と対向する面（上面）に、長手方向に沿った２つのリブ３０７が前後方向に間隔を空けて並ぶように、それぞれ設けられている。また、一対の引掛部３０５は、被引掛部２２と対向する内側の側面に、長手方向に沿った２つのリブ３０７が前後方向に間隔を空けて並ぶように、それぞれ設けられている。なお、これらのリブ３０７は、必ずしも全てが同時に取付部材２と接触しているわけではなく、取付部材２とカバー本体３０の膨張、収縮の程度などによって、取付部材２との接触状況が変化する。

上述のように、カバー本体３０の第１突板部３０３及び引掛部３０５は、取付部材２の底板２０及び被引掛部２２とリブ３０７の先端でのみ接触するので、リブ３０７が設けられない場合と比較して、カバー本体３０と取付部材２との接触面積が低減される。その結果、光源ユニットＷは、スティックスリップ現象に伴う異音の発生を抑制することができる。ただし、リブ３０７が設けられる場所は第１突板部３０３及び引掛部３０５に限定されない。例えば、第２突板部３０４が取付部材２の側板２１と接触するように構成されている場合、第２突板部３０４の側板２１との対向面にリブが設けられてもよい。また、第１突板部３０３及び引掛部３０５に設けられるリブ３０７の数は１つ又は３つ以上であっても構わない。

光源ユニットＷは上述のように、複数の発光ダイオード１０を有する光源（ＬＥＤモジュール１）を備える。また、光源ユニットＷは、ＬＥＤモジュール１を支持して照明器具Ｘの器具本体６に取り付けられる金属製の取付部材２と、取付部材２に取り付けられる合成樹脂製のカバー（カバー本体３０）とを備える。取付部材２は、長尺に形成される。カバー本体３０は、長尺に形成され、取付部材２の長手方向に沿って取付部材２と対向する面に、取付部材２に向かって突出する１つ又は複数のリブ３０７を有する。

光源ユニットＷが上述のように構成されれば、カバー本体３０と取付部材２との接触面積を低減することにより、カバー本体３０と取付部材２との熱膨張係数の違いに起因した異音の発生を抑制することができる。

また、光源ユニットＷにおいて、カバー本体３０は、長手方向に沿って後方に突出する一対の側板部３０２と、一対の側板部３０２の後端からそれぞれ内向きに突出する一対の第１突板部３０３とを有することが好ましい。さらにカバー本体３０は、一対の側板部３０２の後端からそれぞれ後方へ突出する一対の第２突板部３０４と、一対の第２突板部３０４の後端にそれぞれ設けられ、取付部材２に設けられる被引掛部２２に引っ掛かる一対の引掛部３０５とを有することが好ましい。リブ３０７は、第１突板部３０３と第２突板部３０４と引掛部３０５のうちの少なくともいずれか１つに設けられることが好ましい。

光源ユニットＷが上述のように構成されれば、異音の発生をさらに抑制することができる。

照明器具Ｘは上述のように、光源ユニットＷと、光源ユニットＷを支持する器具本体６とを備える。

照明器具Ｘが上述のように構成されれば、カバー本体３０と取付部材２との熱膨張係数の違いに起因した異音の発生を抑制することができる。

Ｘ 照明器具
Ｗ 光源ユニット
１ ＬＥＤモジュール（光源）
２ 取付部材
３ カバー
６ 器具本体
１０ 発光ダイオード
２２ 被引掛部
３０ カバー本体
３０２ 側板部
３０３ 第１突板部
３０４ 第２突板部
３０５ 引掛部
３０７ リブ

Claims (3)

1. 複数の発光ダイオードを有する光源と、前記光源を支持して照明器具の器具本体に取り付けられる金属製の取付部材と、前記取付部材に取り付けられ、かつ、前記光源との間に空間を有する合成樹脂製のカバーとを備え、
   前記取付部材は、長尺に形成され、
   前記カバーは、長尺に形成され、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し、
   前記１つ又は複数のリブは、前記取付部材と接触し得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. 前記カバーは、長手方向に沿って後方に突出する一対の側板部と、前記一対の側板部の後端からそれぞれ内向きに突出する一対の第１突板部と、前記一対の第１突板部の後面からそれぞれ後方へ突出する一対の第２突板部と、前記一対の第２突板部の後端にそれぞれ設けられ、前記取付部材に設けられる被引掛部に引っ掛かる一対の引掛部とを有し、
   前記リブは、前記第１突板部と前記第２突板部と前記引掛部のうちの少なくともいずれか１つに設けられ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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