JP6858584B2

JP6858584B2 - 照明器具

Info

Publication number: JP6858584B2
Application number: JP2017025550A
Authority: JP
Inventors: 一世宇野
Original assignee: リアラン株式会社
Priority date: 2017-02-15
Filing date: 2017-02-15
Publication date: 2021-04-14
Anticipated expiration: 2037-02-15
Also published as: JP2018133182A

Description

本発明は、空間を照らす照明器具に関し、特に、フラットパネル型の照明器具に関する。

従来、オフィスの天井に設置されて部屋内を照らす照明器具として多数の製品が提供されており、ＬＥＤの普及に伴って厚みの小さいフラットパネル型の照明器具も製品化されている。例えば、下記特許文献１〜３にフラットパネル型の照明器具が開示されている。

このようなフラットパネル型の照明器具によれば、デザイン性が高く、天井に直接貼り付けることも可能なため、ほこりが溜まる心配も無いというメリットがある。

特開２０１１−２２２３０１号公報特開２０１４−１７１７６号公報特開２０１６−１４３６１７号公報

ところで、フラットパネル型の照明器具は、通常、天井用石膏ボードと同様に、オフィスの天井の下地である野縁に対して下穴を形成することなくタッピンネジにより直接ネジ留め固定して設置される。

一方、フラットパネル型の照明器具は、故障による修理や交換の際に、タッピンネジを緩めて外し、設置済みのフラットパネル型照明器具をいったん外した後に、再度、修理した照明器具や新しい照明器具を同じ場所に設置する必要がある。

この際、野縁のタッピンネジで一度ネジ留めされた箇所には、ねじ込まれるタッピンネジによりネジ立て（雌ネジ）が形成されており、再度同じ場所にタッピンネジによりネジ留めしようとすると、この既成のネジ立ての溝が壊されてしまったり、穴が大きくなってしまったりして、強固なネジ留めができないおそれがある。

本願発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、故障による修理や交換等のために、設置済みのフラットパネル型照明器具をいったん外してから同じ場所に再度固定設置する場合であっても、しっかりと強固に固定することの可能なフラットパネル型照明器具を提供することを目的とする。

上記課題を解決するための本発明に係るフラットパネル型照明器具は、天井下地に固定設置されるフラットパネル型照明器具において、前記天井下地にネジ留め固定されるフレームと、前記フレームに保持される、光源から供給される光を下面から面発光する発光板と、を備え、前記フレームは、対向する平行な二つの長辺と、対向する平行な二つの短辺とを有し、前記天井下地にネジ留めするための固定ネジ用挿通穴が、少なくとも前記長辺である第一辺及び第二辺にそれぞれ複数形成され、全ての前記固定ネジ用挿通穴は、前記フラットパネル型照明器具を、その平面視の中心点を通ると共にその表面に垂直な中心軸回りに180°反転させたときに、反転前後で重畳しないように、前記中心軸に対して非点対称に形成されていることを特徴とする。

本発明に係る照明器具によれば、設置済みのフラットパネル型照明器具をいったん外してから同じ場所に再度固定設置する場合であっても、しっかりと強固に固定することができる。

図１は、本発明の実施形態に係る照明器具の構成を示す図である。図２は、本発明の実施形態に係る照明器具の垂直断面図である。図３は、本発明の実施形態に係る照明器具の構成部材を展開した斜視図である。図４は、本発明の実施形態に係る第一フレーム及びＬＥＤモジュールの拡大斜視図である。図５は、本発明の実施形態に係る照明器具の設置状態を示す斜視図である。図６は、本発明の実施形態に係る照明器具の設置状態を示す垂直断面図である。図７は、本発明の実施形態の変形例に係るフレームの構成を示す図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。本実施形態では、光源としてＬＥＤを用いたフラットパネル型照明器具を例に挙げて説明する。図１は、本実施形態に係る照明器具の構成を示す図であり、図１（ａ）は、一般的な天井への設置姿勢における底面図、図１（ｂ）は同じく平面図、図１（ｃ）は同じく右側面図である。

図２は、本実施形態に係る照明器具の垂直断面図である。図３は、本実施形態に係る照明器具の構成部材を展開した斜視図である。図４は、本実施形態に係る第二フレーム及びＬＥＤモジュールの拡大斜視図である。

フラットパネル型照明器具１は、オフィスビルの天井に設置される天井用石膏ボードの規格（910mm×455mm、9.5mm厚）と略同じ形状（910mm×455mm、9mm厚）であり、天井ボードの代わりに天井部分に設置して使用される。もちろん、照明器具１のサイズは適宜変更可能であり、他の一般的な規格である、910mm×910mmや、910mm×1820mmのサイズであっても良いし、本実施形態の半分の正方形のサイズ、455mm×455mmであっても良い。

フラットパネル型照明器具１は、フレーム１０と、フレーム１０に設置された光源３０と、発光板４０とを備えている。発光板４０は、発光面側である表側と逆の裏側（天井へ設置した状態である設置姿勢において上方側）から順にフレーム１０に保持される、反射シート４５、導光板５０及び拡散シート６０と、を備えている。

フレーム１０は、アルミ製の長方形状の枠体であり、裏側（上方側）に位置する長方形状枠体である第一フレーム１１と、発光面側（下方側）に位置する長方形状枠体である第二フレーム２１と、挟持ネジ２５と、固定タッピンネジ２８と、を備えている。固定タッピンネジ２８は、下穴を必要としないドリリングタッピンネジである。

第一フレーム１１は、長方形状の枠体において、上面から下面に上下に貫通する固定用ネジ挿通穴１２と、同じく上面から下面に上下に貫通する挟持用ネジ穴１３がそれぞれ複数形成されている。固定用ネジ挿通穴１２は、フレーム１０を後述する天井下地に固定するための固定タッピンネジ２８が通される穴であり、挟持用ネジ穴１３は、第一フレーム１１と第二フレーム２１とを密着固定するための挟持ネジ２５が通される穴である。

第二フレーム２１は、長方形状の枠体において、上面から下面に上下に貫通する固定用ネジ挿通穴２２と、内側壁に雌ネジ溝が形成された、上面に開口する挟持用ネジ穴２３がそれぞれ複数形成されている。固定用ネジ挿通穴２２は、フレーム１０を後述する天井下地に固定するための固定タッピンネジ２８が通される穴であり、挟持用ネジ穴２３は、第一フレーム１１と第二フレーム２１とを密着固定するための挟持ネジ２５がねじ込まれる雌ネジの穴である。

第一フレーム１１の固定用ネジ挿通穴１２と第二フレーム２１の固定用ネジ挿通穴２２は、平面視において同じ位置に形成され、第一フレーム１１の挟持用ネジ穴１３と第二フレーム２１の挟持用ネジ穴２３は、同じく平面視において同じ位置に形成されている。

また、本実施形態では、固定用ネジ挿通穴１２，２２は、フレーム１０の対向する二つの長辺（第一辺１０ａ、第二辺１０ｂ）のみに、それぞれ5箇所ずつの合計10箇所に形成されている。このように、フレーム１０の短辺部分に固定用ネジ挿通穴１２，２２が形成されていないのは、一般的には、後述する図５に示すように、短辺と並行に配置した野縁９６はフレーム１０に接触することが無く、照明器具１の固定には適していないためである。もちろん、二つの短辺（１０ｃ，１０ｄ）にも固定用ネジ挿通穴１２，２２を形成するようにしても良い。

三層構造の反射シート４５、導光板５０及び拡散シート６０は、鉛直方向において第一フレーム１１と第二フレームと２１との間に挟まれた状態で、挟持用ネジ穴１３，２３に通された挟持用ネジ２５により固定されて保持されている。

ここで、照明器具１を天井に固定する際、フレーム１０は、固定用ネジ挿通穴１２，２２に発光面側（第二フレーム２１側）から通された固定タッピンネジ２８により天井下地９５の野縁９６にネジ留め固定される。野縁９６には、下穴は形成されておらず、固定タッピンネジ２８を強くねじ込むことで、ネジ立て（雌ネジ）が形成されながら、固定タッピンネジ２８が野縁９６にネジ留め固定される。

このため、フレーム１０の天井への固定設置後、照明器具１の交換や修理のために固定タッピンネジ２８を外すと、野縁９６には、最初の設置時に形成されたネジ立てが残っている。この状態で、照明器具１のフレーム１０を再度同じ位置に設置しようとすると、固定タッピンネジ２８が既成のネジ立ての部分にねじ込まれることになり、既成のネジ立ての溝が壊されたり、ネジ立ての穴の一部が広がったりして、ネジ留めがゆるくなってしまうおそれがある。

これに対して、本実施形態では、固定用ネジ挿通穴１２，２２を所定の位置に形成することで、このような課題を解決しており、以下、詳述する。図１において、一点鎖線Ａ及び一点鎖線Ｂは、照明器具１の表面の面積を二等分する表面等分割線であり、一点鎖線Ａは、フレーム１０の第一辺１０ａ及び第二辺１０ｂに平行な第一表面等分割線Ａであり、一点鎖線Ｂは、第一辺１０ａ及び第二辺１０ｂに垂直な第二表面等分割線Ｂである。

本実施形態では、照明器具１を、その平面視の中心点（第一表面等分割線Ａと第二表面等分割線Ｂとの交点）を通る中心軸（照明器具１の表面に垂直な線）を回転中心として180°反転させたときに、第一辺１０ａ上の固定用ネジ挿通穴１２，２２と第二辺１０ｂ上の固定用ネジ挿通穴１２，２２とが、反転前と反転後とで重畳しないように、固定用ネジ挿通穴１２，２２は、中心軸に対して非点対称に形成されている。

ここで、「重畳しないように」とは、180°の反転前後で、固定用ネジ挿通穴１２，２２が一部でも重ならないことを意味しており、反転前の固定用ネジ挿通穴１２，２２の中心と、反転後の固定用ネジ挿通穴１２，２２の中心が、固定用ネジ挿通穴１２，２２の穴の半径をｒとして、反転前と反転後とで2ｒ以上離れていることを意味している。

このように、フレーム１０の固定用ネジ挿通穴１２，２２が、照明器具１の中心軸を中心として180°反転させた場合に、反転前と反転後とで重ならないように形成されていれば、固定設置された照明器具１をいったん外して設置する時に、先の設置姿勢に対して照明器具１を中心軸回りに180°反転させた姿勢で設置すれば、固定用ネジ挿通穴１２，２２の位置が、外す前の位置と重ならない場所となる。

すなわち、再設置時に固定タッピンネジ２８がねじ込まれる場所は、既成のネジ立てが形成されていない場所となり、最初の設置時と同様に、固定タッピンネジ２８が野縁９６にねじ込まれながらネジ立ても形成されるため、再設置であっても、ネジ留めが緩むことなく、フレーム１０を強固にしっかりと野縁９６にネジ留めすることができる。

さらに、本実施形態では、固定用ネジ挿通穴１２，２２は、照明器具１の第一表面等分割線Ａに対して、線対称に形成されている。これにより、フレーム１０の長辺方向（第一辺１０ａ及び第二辺１０ｂの延在方向）において、第一辺１０ａ上の固定用ネジ挿通穴１２，２２と、第二辺１０ｂ上の固定用ネジ挿通穴１２，２２とが同じ位置となり、天井に設置した際に見た目が綺麗である。

一般に、天井ボードのタッピンネジによる天井下地へのネジ留め固定場所は、室内からの見た目を考慮して、中心軸回りに点対称であると共に、第一表面等分割線Ａ及び第二表面等分割線Ｂに対して線対称の位置であり、このように、点対称及び線対称とすることで、ネジ留め箇所が規則的に配列されて見た目も綺麗である。

本実施形態では、再設置時のネジ留め位置をずらすために、ネジ留め固定箇所（固定ネジ用挿通穴１２，２２の位置）が中心軸回りに非点対称となっており、ネジ留め固定箇所の見た目が損なわれることになるが、固定用ネジ挿通穴１２，２２を第一表面等分割線Ａに対して線対称に形成することで、固定用ネジ挿通穴１２，２２を中心軸回りに非点対称に形成することによる見た目の低下を最小限に抑えることができる。

さらに、本実施形態では、固定ネジ用挿通穴１２，２２は、中心軸回りに点対称であって、且つ、第一表面等分割線Ａ及び第二表面等分割線Ｂに対して線対称となる複数の位置を、全て同じ方向（図１において右方向）に同じ距離（10mm）だけ移動させた位置に形成されている。

これによっても、固定用ネジ挿通穴１２，２２を中心軸回りに非点対称に形成することによる見た目の低下を最小限に抑えることができると共に、製品設計を容易に行うこともできる。

光源３０は、ＬＥＤモジュール３２と、一端がＬＥＤモジュール３２に接続された配線３７と、配線３７の他端に設置されたコネクタ３８とを備えている。ＬＥＤモジュール３２は、細長い基板３３と、基板３３上に一列に配置された多数のＬＥＤチップ３４とを備えている。

ＬＥＤモジュール３２は、第二フレーム２１の両側の長側辺の内壁面上に設置され、発光素子であるＬＥＤチップ３４から照射された指向性の高い光がフレーム１０の内側に向けて略水平方向に進むように構成されている。なお、ＬＥＤチップ３４は、導光板５０の側面に対向する位置に設置されており、フレーム１０の内側に向けて光源３０から照射された光は、導光板５０の側面から内部に入射する。

発光板４０を構成する反射シート４５は、反射率の高い素材、例えば、白色に着色された樹脂から構成される。反射シート４５は、導光板５０の上面に密着しており、導光板５０の裏側（上方側）に出てしまう光を反射させて発光側（下方側）に集める機能を有する。なお、反射シート４５の裏側上面の周縁部は、第一フレーム１１の下面に接着固定されている。

導光板５０は、アクリル（PMMA）製の厚さ3mmの平板であり、側面から板内部に入射した光が下面から面発光するように導光するための導光加工が施されている。具体的には、導光板５０の裏側の面（上面）には、レーザーや成型によるＶ溝、またはシルク印刷によるドットパターンが多数形成されている。導光板５０の厚さは適宜変更可能であるが、設置時に照明器具１が撓まない程度の剛性が確保できるようにする必要がある。

拡散シート６０は、光を拡散する特殊な加工が施されており、拡散シート６０を通過した光は拡散されるため、明るさのムラが解消される。本実施形態では、導光板５０の下面から照射された光が拡散シート６０によって拡散され、拡散シート６０の下面（発光面）においてより均一な面光源を実現することができる。

ここで、本実施形態において、照明器具１は、標準的な規格である天井用石膏ボードの厚み9.5mmよりも薄い9.0mmの厚みを実現している。このため、天井ボート９０に代えて照明器具１を野縁９６に直接固定して天井に設置した際に、従来のように野縁９６をカットするなどの工事をしなくても、室内から見て照明器具１が天井面より出っ張ることがなく、デザイン性を格段に向上させることができる。

また、照明器具１の厚みが天井ボード９０の厚み以下となることで、フレーム１０の内側に設置された光源３０が天井ボート９０と同じ高さに位置することになる。光源３０が天井ボード９０よりも低い位置にあると、光源３０から照射される光の室内での拡散範囲が特に上方において狭くなり、逆に、光源３０が天井ボード９０よりも高い位置にあると、光源３０から照射される光が天井ボード９０に遮られて室内での照射範囲が狭くなる。

これに対して、本実施形態のように、高さ方向において天井ボード９０が位置する範囲内に光源３０が設置されることで、室内においてより広範囲に均一な光を照射することが可能となる。

以上、照明器具１の構成について説明したが、続いて、照明器具１の設置手順について説明する。照明器具１は、オフィスビルの天井ボードと略同じ形状のフラットパネル型であり、天井ボードが設置される場所に天井ボードの代わりに設置され、照明として機能する。図５は、本実施形態に係る照明器具の設置状態を示す斜視図である。図６は、本実施形態に係る照明器具の設置状態を示す垂直断面図である。

なお、図５に示すように、オフィスの天井の構造は、建物本体に対して固定された天井下地９５（野縁９６、吊りボルト９７）と、天井下地９５に対してネジ留め固定される天井ボード９０から構成される。具体的には、複数の野縁９６が格子状に整列した状態で、吊りボルト９７により建物本体に対して吊下固定されており、天井ボード９０は野縁９６に対してネジ留め固定されて設置される。

まず、新設のオフィスの場合には、オフィスの天井の照明器具１を設置した場所に、図５に示すような態様で、最初から天井ボード９０の代わりにフラットパネル型の照明器具１を設置すれば良い。

具体的には、反射シート４５が上方、拡散シート６０が下方に位置する姿勢、すなわち、発光面が下方を向いた姿勢で、照明器具１を天井部分の他の天井ボード９０と同じ平面内に設置し、フレーム１０の固定用ネジ挿通穴１２，２２を介して固定タッピンネジ２８によって照明器具１を野縁９６の所定の箇所にネジ留めする。これにより、照明器具１を天井下地９５に直接固定することができる。

一方、蛍光灯等の既存のオフィスの照明器具と交換して設置する場合には、天井ボード９０の下面に取付固定されている既存の照明器具を外した後、その天井ボード９０を取り外し、その天井ボード９０の位置にフラットパネル型照明器具１を設置するようにすれば良い。

さらに、照明器具１を天井に設置した後に、故障等のためにいったん照明器具１を外して再度同じ場所に固定設置する場合、以下の手順で設置する。まず、既設の照明器具１を取り外す。次に、交換した照明器具１や修理した照明器具１を再度同じ場所に設置する際には、前回の設置姿勢に対して、照明器具１をその平面視の中心点を通る中心軸回りに180°反転させた姿勢で固定設置する。

これにより、反転後の固定用ネジ挿通穴１２，２２は、反転前に固定タッピンネジ２８によりネジ立てが形成された場所と異なる場所に位置することになり、反転後も固定タッピンネジ２８により再度ネジ立てが形成されながらネジ留め固定されるため、フレーム１０を再度強固に固定することができる。

続いて、図７を参照しながら、本実施形態の変形例について説明する。図７は、本実施形態の変形例に係るフレームの構成を示す図であり、一般的な天井への設置姿勢における底面図である。本変形例に係るフレーム１０’は、固定ネジ用挿通穴１２，２２の位置が上記実施形態と異なることを特徴としており、他の構成は上記実施形態と同様である。よって、以下、主として異なる構成について説明し、共通する構成については説明を省略する。

上記実施形態では、対向する平行な二辺に形成された固定ネジ用挿通穴１２，２２は、中心軸回りに非点対称であって、且つ、上記二辺に平行な照明器具１の表面を二等分する第一表面等分割線Ａに関して線対称に形成されていたが、本変形例では、固定ネジ用挿通穴１２，２２は、中心軸回りに非点対称であって、且つ、上記二辺に垂直な照明器具１の表面を二等分する第二表面等分割線Ｂに関して線対称に形成されており、第一表面等分割線Ａに対しては非線対称に形成されている。

より詳細には、図７に示すように、フレーム１０の固定用ネジ挿通穴１２，２２が形成された第一辺１０’ａ及び第二辺１０’ｂは、他の二辺よりも幅広く構成されると共に、第一辺１０’ａに形成された固定ネジ用挿通穴１２，２２は、第一辺１０’ａの幅方向において内側（図７において下方）に寄った位置に形成され、第二辺１０’ｂに形成された固定ネジ用挿通穴１２，２２は、第二辺１０’ｂの幅方向において外側（図７において下方）に寄った位置に形成されている。

本変形例によれば、上記実施形態と同様の作用効果を奏し、固定ネジ用挿通穴１２，２２が第二表面等分割線Ｂに対して線対称に形成されているため、固定用ネジ挿通穴１２，２２を中心軸回りに非点対称に形成することによる見た目の低下を最小限に抑えることができる。

以上、変形例も含めて本発明の実施の形態について説明したが、本発明の実施の形態は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。例えば、照明器具を構成する各部材の形状やサイズは適宜変形可能である。

また、上記実施形態では、光源としてＬＥＤを採用しているが、ＬＥＤ以外の発光素子等を光源として用いても良い。例えば、冷陰極蛍光ランプ（Cold Cathode Fluorescent Lamp、CCFL）、熱陰極蛍光ランプ（Hot Cathode Fluorescent Lamp、HCFL）、有機発光ダイオード（Organic Light Emitting Diode、OLED）、平面蛍光ランプ（Flat Fluorescent Lamp、FFL）、エレクトロルミネッセンス（Electro-Luminescence、EL）、ライトバー（Light Bar）、無極ランプ、有機ＥＬ照明等を光源として用いることができる。

また、上記実施形態では、発光板を導光板、反射シート及び拡散シートから構成しているが、反射シートや拡散シートの機能を導光板に一体に持たせた単一の発光板としても良い。例えば、反射層を導光板に印刷することで導光板に反射機能を持たせても良い。なお、反射層とは、印刷されたものに限らず、反射機能を有する層全般を意味し、反射層には上述した反射シートが含まれる。

また、拡散層を導光板に印刷したり、光拡散材料を導光板の素材に混合したりすることで導光板に拡散機能を持たせたりすることができる。なお、拡散層とは、印刷されたものに限らず、拡散機能を有する層全般を意味し、本明細書では、拡散層には上述した拡散シートが含まれる。

１照明器具
１０フレーム
１１第一フレーム
１２固定用ネジ挿通穴
１３挟持用ネジ穴
２１第二フレーム
２２固定用ネジ挿通穴
２３挟持用ネジ穴
２５挟持ネジ
２８固定タッピンネジ
３０光源
３２ＬＥＤモジュール
３３基板
３４ＬＥＤ
３７配線
３８コネクタ
４０発光板
４５反射シート
５０導光板
６０拡散シート
９０天井ボード
９５天井下地
９６野縁
９７吊りボルト

Claims

天井下地に固定設置されるフラットパネル型照明器具において、
前記天井下地にネジ留め固定されるフレームと、
前記フレームに保持される、光源から供給される光を下面から面発光する発光板と、
を備え、
前記フレームは、対向する平行な二つの長辺と、対向する平行な二つの短辺とを有し、前記天井下地にネジ留めするための固定ネジ用挿通穴が、少なくとも前記長辺である第一辺及び第二辺にそれぞれ複数形成され、
全ての前記固定ネジ用挿通穴は、前記フラットパネル型照明器具を、その平面視の中心点を通ると共にその表面に垂直な中心軸回りに180°反転させたときに、反転前後で重畳しないように、前記中心軸に対して非点対称に形成されていることを特徴とするフラットパネル型照明器具。
前記固定ネジ用挿通穴は、前記長辺のみに形成されていることを特徴とする請求項１記載のフラットパネル型照明器具。
前記固定ネジ用挿通穴は、前記中心軸に対して点対称であって、且つ、前記第一辺及び前記第二辺に平行な前記フラットパネル型照明器具の表面を二等分する第一表面等分割線及び前記第一辺及び前記第二辺に垂直な前記フラットパネル型照明器具の表面積を二等分する第二表面等分割線に対して線対称となる複数の位置を、全て同じ方向に同じ距離だけ移動させた位置に形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載のフラットパネル型照明器具。
前記固定ネジ用挿通穴は、前記第二表面等分割線に平行な方向に移動させた位置に形成されていることを特徴とする請求項３記載のフラットパネル型照明器具。