JP2017174729A - 照明器具 - Google Patents

Abstract

【課題】品質の高い照明器具を提供することを課題とする。
【解決手段】実施形態に灯体２０は、複数の発光素子３３が長手方向に実装された表面２４ａを有する基板２４と、基板２４を収容する収容凹部４１を備えたシャーシ２２と、を有する。収容凹部４１は、基板２４の裏面２４ｂに対向する底板部４２、基板２４の長手方向に沿った両端縁部にそれぞれ対向して基板２４の底板部４２に沿った短手方向への移動を規制する一対の規制板部４４、および基板２４の表面２４ａを開放する開口部４０ａを有する。シャーシ２２は、開口部４０ａの縁から基板２４の表面２４ａに沿って延設され、基板２４の表面２４ａ側への移動を規制する規制片部４６を有する。
【選択図】 図５

Description

本発明の実施形態は、例えば、天井などの被取付面に取付けられる照明器具に関する。

近年、ＬＥＤを長手方向に並べて実装した長尺の基板を備えた灯体（照明器具）を、天井に配設した本体に対して着脱可能に取り付けるタイプの照明装置が知られている。灯体は、例えば、基板の裏面を支持するシャーシと基板の表面を覆う透光性のカバーを有する。この灯体は、例えば、基板の裏面をシャーシに接触させてシャーシから切起こされた係止爪などにより固定し、基板の表面を覆うカバーをシャーシに取り付けることで組み立てられる。

特開２０１６−４６７６号公報

上述した従来の照明装置を点灯させると、ＬＥＤの熱が基板を介してシャーシに伝えられて放熱される。この際、基板およびシャーシがそれぞれ加熱されて熱膨張する。この場合、樹脂製の基板と金属製のシャーシの熱膨張率が異なるため、基板とシャーシの係止爪との接触部分に応力がかかり、この部分で軋み音が生じることがある。また、この軋み音は、照明装置を消灯させて灯体が冷却される際にも発生することが知られており、このような軋み音は、照明器具の品質を低下させてしまう。

実施形態に係る照明器具は、複数の発光素子が長手方向に実装された表面を有する基板と、基板を収容する収容凹部を備えたシャーシと、を有する。収容凹部は、基板の裏面に対向する底板部、基板の長手方向に沿った両端縁部にそれぞれ対向して基板の底板部に沿った短手方向への移動を規制する一対の規制板部、および基板の表面を開放する開口部を有する。シャーシは、開口部の縁から基板の表面に沿って延設され、基板の表面側への移動を規制する規制片部を有する。

本発明によれば、シャーシの収容凹部内に基板を収容配置した状態で、基板の長手方向に沿った両端縁部に対向した一対の規制板部が基板の短手方向への移動を規制するとともに、凹部の開口部の縁から延設した規制片部が基板の表面方向への移動を規制するため、発光素子の熱により基板およびシャーシが熱膨張／熱収縮した場合であっても、両者の間の接触部分における応力集中によって軋み音が発生することを防止でき、品質の高い照明器具を提供できる。

実施形態に係る灯体を備えた照明装置を示す斜視図である。 図１の照明装置の本体を示す斜視図である。 図１の灯体を本体側から見た斜視図である。 図３の灯体の分解斜視図である。 図４のシャーシの一端を部分的に拡大して示す斜視図である。 図５のＶＩ−ＶＩ線に沿った断面図である。

実施形態に灯体２０は、複数の発光素子３３を長手方向に並べて実装した表面２４ａを有する基板２４と、基板２４を収容する収容凹部４１を備えたシャーシ２２と、を有する。収容凹部４１は、基板２４の裏面２４ｂに対向する底板部４２、基板２４の長手方向に沿った両端縁部にそれぞれ対向して基板２４の底板部４２に沿った短手方向への移動を規制する一対の規制板部４４、および基板２４の表面２４ａを開放する開口部４０ａを有する。シャーシ２２は、開口部４０ａの縁から基板２４の表面２４ａに沿って延設され、基板２４の表面２４ａ側への移動を規制する規制片部４６を有する。

以下、図面を参照しながら実施形態について詳細に説明する。
図１は、照明器具の第１の実施形態である灯体２０を備えた照明装置１００を示す斜視図であり、図２は、この照明装置１００の本体１０を示す斜視図であり、図３は、灯体２０を本体１０側から見た斜視図であり、図４は、灯体２０の分解斜視図である。

図１に示すように、照明装置１００は、天井や壁などの被取付面１に取り付ける本体１０、および本体１０に対して着脱可能に取り付ける灯体２０を有する。以下、照明装置１００を天井に取り付ける場合について説明する。

図２に示すように、照明装置１００の本体１０は、図示しないネジ等により被取付面１に固定される本体４を有し、本体４の被取付面１から離間した表面側には、灯体２０を取り付けるための凹部１０ａが設けられている。また、本体１０は、凹部１０ａ内に、電源回路５、端子台６、および２つの取付金具７を有する。電源回路５は、外部から供給される電力を灯体２０に対応した電力に変換する。端子台６は、灯体２０に接続可能な配線を有し、電源回路５からの電力を灯体２０へ供給する。２つの取付金具７は、本体１０の長手方向に離間して灯体２０に向けて突出して設けられている。

図３に示すように、灯体２０は、本体１０に対向する裏面側に２つのトーションバネ１２を備えている。２つのトーションバネ１２は、それぞれ、本体１０に設けた２つの取付金具７に対応して設けられている。各トーションバネ１２は、アダプタ１４（図３、図４）を介して灯体２０の後述するシャーシ２２に取り付けられている。シャーシ２２は、アダプタ１４を取り付けるための複数の取付孔２２ｄをその長手方向に沿って有する。つまり、アダプタ１４は、取付孔２２ｄの位置で、シャーシ２２の長手方向に沿った異なる位置に取り付け可能である。

灯体２０を本体１０に取り付ける場合、まず、灯体２０の裏面に設けた２つのトーションバネ１２をそれぞれ本体１０の２つの取付金具７に引っ掛ける。そして、トーションバネ１２を取付金具７に引っ掛けた状態（灯体２０と本体１０の間に隙間がある状態）で、本体１０の端子台６から導出された配線の図示しないコネクタと灯体２０側の図示しないコネクタを接続する。この後、トーションバネ１２をスライドさせつつ灯体２０を本体１０に押し込んで、トーションバネ１２の復元力により、灯体２０を本体１０に向けて付勢して取り付ける。

図４に示すように、灯体２０は、シャーシ２２、基板２４、カバー２６、および２つの端板２８を有する。図５は、シャーシ２２の長手方向の一端を部分的に拡大した斜視図であり、図６は、シャーシ２２の後述する収容凹部４１内に基板２４を収容配置した状態の短手方向の断面図である。図５では、シャーシ２２と基板２４の位置関係を示すため、基板２４を点線で図示してある。

シャーシ２２は、比較的長尺の矩形の１枚の金属板を形状加工して形成されている。シャーシ２２は、概ね、その長手方向に沿った複数箇所で折り曲げた形状を有するため、短手方向に沿った断面形状は長手方向の全長にわたって略同じ形状を有する。シャーシ２２は、その長手方向に沿った両端縁部を同じ方向に直角に折り曲げた断面略Ｕ字状に形成されている。すなわち、シャーシ２２は、短手方向の中央に基板２４を保持する基板保持部２２ａを有し、基板保持部２２ａの短手方向の両端から連続して基板２４から離れる方向（裏面側）に略直角に折り曲げた２つの側板部２２ｂを一体に有する。

２つの側板部２２ｂの基板保持部２２ａから離間した端縁には外側にカールした嵌合部３１が設けられている。嵌合部３１は、シャーシ２２の全長にわたって連続して設けられている。これら一対の嵌合部３１は、基板２４を覆うようにカバー２６をシャーシ２２の表面側に取り付ける際に、カバー２６の後述する係合板部３７を外側から係合させるためのものである。

基板保持部２２ａは、基板２４を収容配置するための長尺の収容凹部４１を有する。収容凹部４１は、基板保持部２２ａの全長にわたって表面４０から裏面側に凹んで設けられている。収容凹部４１は、一対の側板部２２ｂから短手方向に離れた中央寄りの位置に設けられている。収容凹部４１内に収容配置された基板２４の表面２４ａは、基板保持部２２ａの表面４０から突出することはない。言い換えると、収容凹部４１の深さは、基板２４の厚みよりわずかに深く設計されている。

収容凹部４１は、基板２４の裏面２４ｂに対向する底板部４２、および収容凹部４１内に収容配置した基板２４の長手方向に沿った両端縁部にそれぞれ対向した一対の規制板部４４を有する。一対の規制板部４４は、収容凹部４１内に配置した基板２４が短手方向に移動したときに基板２４の長手方向に沿った両端縁部に当接し、基板２４の短手方向に沿った移動を規制するように機能する。つまり、一対の規制板部４４の内面間の距離は、基板２４の短手方向の幅よりわずかに大きく設計されている。

また、基板保持部２２ａは、その表面４０に、基板２４の表面２４ａを開放する矩形帯状の開口部４０ａを有する。また、基板保持部２２ａは、開口部４０ａの縁（収容凹部４１の規制板部４４と表面４０との間の折り曲げ部）から基板２４の表面２４ａに沿って短手方向に延設された複数の規制片部４６を有する。複数の規制片部４６の形状、個数、長手方向の位置などは任意に設定可能である。

各規制片部４６は、収容凹部４１内の基板２４が表面２４ａ側へ移動したとき基板２４の長手方向に沿った両端縁部近くの表面２４ａに当接し、基板２４の表面２４ａ側への移動を規制するように機能する。つまり、収容凹部４１の底板部４２と各規制片部４６との間の距離は、基板２４の厚みよりわずかに大きく設計されている。

また、各規制片部４６の短手方向に沿った突出長さは、少なくとも、基板２４の短手方向に沿った幅と収容凹部４１の短手方向に沿った幅との差より長く設計されている。つまり、各規制片部４６の突出長さは、収容凹部４１内に収容配置した基板２４が表面２４ａ側から抜けることのない大きさに設計されている。このため、基板２４は、基本的に、その長手方向にスライドさせながら収容凹部４１内に収容配置する。

本実施形態では、収容凹部４１の一対の規制板部４４の一部を切り欠いて各規制片部４６を形成した。例えば、各規制片部４６のＵ字状の３辺４６ａ、４６ｂ、４６ｃを切り抜いて、基板保持部２２ａの表面４０に対して収容凹部４１の規制板部４４を直角に折り曲げることで規制片部４６を形成できる。

基板２４は、比較的長尺な矩形板状に形成された単位基板３２を長手方向に複数枚（本実施形態では４枚）連結した構造を有する。単位基板３２の枚数は任意に設定可能であり、１枚の単位基板３２によって基板２４を構成してもよい。つまり、基板２４は、長手方向に複数に分割したパーツを組み合わせてもよいが、１枚の長尺な基板２４としてもよい。いずれにしても、基板２４の長さは、シャーシ２２の長さよりわずかに短い。

基板２４のシャーシ２２から離間した表面２４ａには、複数の発光素子３３が長手方向に離間して２列に実装されている。また、基板２４の表面２４ａには、複数の発光素子３３を接続した図示しない配線パターンが設けられている。発光素子３３は、例えば配線パターンに接続したＬＥＤチップを樹脂により基板２４の表面２４ａに封止して形成されている。また、基板２４の長手方向の一端には、複数の発光素子３３に給電するためのコネクタ３４が取り付けられている。

カバー２６は、樹脂材料の押出し成形により形成される。カバー２６は、その全長にわたって同じ断面形状を有する。カバー２６は、押出し方向（すなわち長手方向）に沿った中央部がドーム状に膨出した断面形状を有する。カバー２６の長手方向に沿った両端縁部には、それぞれ、シャーシ２２の嵌合部３１に外側から係合する係合板部３７が設けられている。すなわち、係合板部３７は、カバー２６の全長にわたって連続して設けられている。

２つの端板２８は、同じ構造を有し、互いに１８０°反転した向きで取り付けられる。２つの端板２８は、樹脂により形成されており、例えば超音波溶接によりカバー２６の長手方向の両端に固定され、カバー２６の長手方向の端部を塞ぐ。端板２８は、図３に示すように、カバー２６の両端の略全体に重なる。これら一対の端板２８は、シャーシ２２の収容凹部４１内に収容配置された基板２４が底板部４２に沿って長手方向に移動したとき、基板２４の長手方向に沿った両端にそれぞれ当接し、基板２４の長手方向に沿った移動を規制するように機能する。

上述した灯体２０を組み立てる場合、まず、カバー２６の長手方向の両端に２つの端板２８を取り付ける。また、シャーシ２２の収容凹部４１内に基板２４を収容配置する。そして、基板２４を覆うようにカバー２６をシャーシ２２に取り付ける。このとき、シャーシ２２の２つの側板部２２ｂにそれぞれ設けた嵌合部３１にカバー２６の係合板部３７が外側から係合し、シャーシ２２とカバー２６が互いに固定される。つまり、カバー２６をシャーシ２２の一対の側板部２２ｂの外側に被せると、カバー２６の係合板部３７がシャーシ２２の嵌合部３１によって外側へ押し広げられる状態に弾性変形し、嵌合部３１を乗り越えた時点で元の形状に復帰して係合板部３７が嵌合部３１に係合する。

上述したように、基板２４は、収容凹部４１に対して遊びを有して収容配置されるため、シャーシ２２の長手方向の一端から収容凹部４１内に基板２４を容易に挿通することができる。反面、遊びを有して基板２４を収容凹部４１内に配置すると、基板２４が収容凹部４１内で自由に移動してしまう。

このため、本実施形態では、基板２４の裏面２４ｂと収容凹部４１の底板部４２の表面との間に両面テープや接着剤などの接着部材４８（図６）を介在させた。この接着部材４８は、熱伝導性の良好な材料により形成されており、基板２４の熱をシャーシ２２に良好に伝えることができる。接着部材４８は、必須の構成ではないが、接着部材４８を基板２４と収容凹部４１との間に介在させることで、収容凹部４１に対する基板２４の位置決めが可能となる。

この場合、基板２４の表面２４ａおよび長手方向に沿った両端縁部がシャーシ２２の構成部材（規制板部４４や規制片部４６）にできるだけ接触しない位置に基板２４を位置決めして底板部４２に貼り付けることが好ましい。これにより、複数の発光素子３３の熱が基板２４およびシャーシ２２に伝達されて熱膨張した際に、基板２４とシャーシ２２の熱膨張率の違いに基づく応力が両者の接触部分に作用することを防止でき、軋み音の発生を防止することができる。

基板２４の裏面２４ｂと収容凹部４１の底板部４２との間に接着部材４８を介在させると、その分、基板２４の裏面２４ｂと収容凹部４１の底板部４２との間の隙間が狭くなり、基板２４の収容凹部４１に対する挿入が困難になる。このため、例えば、複数の規制片部４６を図６で破線で示す位置４７へ一旦折り起こして、収容凹部４１の開口部４０ａを開放した状態にして、基板２４を開口部４０ａから挿入する方法も考えられる。この場合、基板２４を収容凹部４１内に収容した後、複数の規制片部４６を図５に示す位置へ戻せばよい。

以上のように、上述した実施形態の照明器具によれば、シャーシ２２の収容凹部４１が、基板２４の短手方向に沿った移動を規制する一対の規制板部４４を有するとともに、収容凹部４１の開口部４０ａの縁に基板２４の表面２４ａ方向への移動を規制する複数の規制片部４６を設けたため、基板２４を脱落することなく収容凹部４１内に収容配置することができる。その上、上述した実施形態によると、収容凹部４１内に基板２４を遊びを有して収容配置できるため、両者の間の接触部分で熱膨張に起因した軋み音が発生する不具合を防止することができる。

本発明の実施形態を説明したが、上述した実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。上述した実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。上述した実施形態は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１…被取付面、１０…本体、１４…アダプタ、２０…灯体、２２…シャーシ、２２ａ…基板保持部、２２ｂ…側板部、２４…基板、２６…カバー、２８…端板、３１…嵌合部、３３…発光素子、３７…係合板部、４０…表面、４０ａ…開口部、４１…収容凹部、４２…底板部、４４…規制板部、４６…規制片部、４８…接着部材、１００…照明装置。

Claims (4)

1. 複数の発光素子が長手方向に実装された表面を有する基板と；
   前記基板を収容する収容凹部を有し、この収容凹部が、前記基板の裏面に対向する底板部、前記基板の前記長手方向に沿った両端縁部にそれぞれ対向して前記基板の前記底板部に沿った短手方向への移動を規制する一対の規制板部、および前記基板の前記表面を開放する開口部を有し、前記開口部の縁から前記基板の前記表面に沿って延設され、前記基板の前記表面側への移動を規制する規制片部を有するシャーシと；
   を具備していることを特徴とする照明器具。
2. 前記シャーシは、１枚の金属板を形状加工して形成されることを特徴とする請求項１記載の照明器具。
3. 前記基板の前記裏面と前記凹部の前記底板部との間に配置され前記裏面を前記底板部に接着する熱伝導性を有する接着部材をさらに有することを特徴とする請求項１または請求項２記載の照明器具。
4. 前記シャーシの前記長手方向の両端にそれぞれ設けられ前記基板の前記底板部に沿った前記長手方向への移動を規制する一対の端板をさらに有することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一記載の照明器具。