JP6932011B2 - 光源ユニットならびに照明器具 - Google Patents

Description

本発明は、光源ユニットならびに照明器具に関し、特に、光源ユニットの取付構造に関するものである。

光源ユニットを器具本体に取り付ける技術が知られている。例えば、特許文献１では、光源ユニットに、器具本体を引っ張る方向の弾性力を作用させる器具側取付部を設けることで、器具本体と光源ユニットとを連結することが提案されている。

特開２０１７−１０６２６号公報

特許文献１では、器具本体に光源ユニットが取り付けられると、光源ユニットの光源モジュールが器具本体、又は、器具本体に取り付けられるカバーに覆われることとなる。放熱する光源ユニットが器具本体又はカバーなどにより覆われると、光源モジュールから外部への放熱効果が低減してしまう。

本発明は、上述のような問題点を解決するためになされたものであり、光源モジュールから外部への放熱効果を向上させた光源ユニットならびに照明器具を提供することを目的とする。

本発明に係る光源ユニットは、本体に取り付けられる光源ユニットにおいて、前記本体に取り付けられるヒートシンク部と、前記ヒートシンク部に取り付けられる光源モジュールと、を備え、前記ヒートシンク部には、前記本体に取り付けられた際に前記本体の壁面部に当接する当接部と、前記当接部と離間して設けられ前記当接部と共に外郭の一部を形成する延長部と、が形成されており、前記延長部は、前記当接部から離れるにつれて前記当接部との距離が広がるように、前記当接部に対して斜め方向に形成されている。

本発明に係る光源ユニットによれば、当接部と延長部とにより外郭の一部が形成され、外郭と外気との接触面積が大きくなっているため、外部への放射による放熱効果を高めることができる。

実施の形態に係る照明器具の外観を示す斜視図である。 実施の形態に係る照明器具の外観を被取付部側から見た斜視図である。 実施の形態に係る照明器具の側面図である。 実施の形態に係る照明器具の端面を示す模式図である。 本体ケースの端面を示す模式図である。 図４の照明器具から図５の本体ケースを取り除いた状態の端面を示す模式図である。 器具本体の内部を示す模式図である。 実施の形態に係る照明器具の断面を示す模式図である。 図８の照明器具から本体ケースを取り除いた状態の断面を示す模式図である。 光源ユニット断面を示す模式図である。 照明器具の外郭を説明する部分拡大図である。

実施の形態
図１は、実施の形態に係る照明器具１０００の外観を示す斜視図である。図１に示すように、照明器具１０００は、器具本体１００と、器具本体１００に着脱可能に取り付けられた光源ユニット２００とを備えた長手形状の照明装置である。照明器具１０００は、例えば、天井などに設けた被取付部に取り付けられている。

図２は、実施の形態に係る照明器具１０００の外観を被取付部側から見た斜視図である。図２に示すように、器具本体１００は、被取付部に対向する取付面部１１１と、取付面部１１１の四辺に形成された壁面部１１２と、により形成された有底箱状の本体ケース１１０を備える。器具本体１００は、壁面部１１２により外郭が構成されている。

本体ケース１１０の取付面部１１１には、複数のボルト取付穴１１５と複数の電源線挿入孔１１４とが形成されている。ボルト取付穴１１５は、ボルトを挿入し、本体ケース１１０を天井などに取り付けるために設けられている。電源線挿入孔１１４は、本体ケース１１０に外部からの電源線を引き込むために設けられている。

図３は、実施の形態に係る照明器具１０００の側面図である。図４は、実施の形態に係る照明器具１０００の端面を示す模式図である。図５は、本体ケース１１０の端面を示す模式図である。図６は、図４の照明器具１０００から図５の本体ケース１１０を取り除いた状態の端面を示す模式図である。図３〜図６に示すように、照明器具１０００は、外郭が、本体ケース１１０の壁面部１１２と、光源ユニット２００の外郭とにより構成されている。光源ユニット２００には、主カバー２３０と、端部カバー２４０とが取り付けられており、主カバー２３０と、端部カバー２４０とで光源ユニット２００の外郭を構成している。

主カバー２３０は、断面形状が、例えば、丸角、又は、角張ったＵ字形状をなす透光性の部材で形成されている。端部カバー２４０は、主カバー２３０の断面形状とほぼ同一形状をなしており、光源ユニット２００の短手方向の側面を覆っている。端部カバー２４０には、ネジ穴２４２が形成されており、ネジ２４１が挿入されている。

主カバー２３０及び端部カバー２４０は、樹脂材料を用いて押出成形などの方法で製造される。主カバー２３０は、全体が透光性の樹脂材料を用いて形成されてもよく、一部が遮光性の樹脂材料を用いて形成されてもよい。

図７は、器具本体１００の内部を示す模式図である。図７に示すように、器具本体１００は、取付面部１１１と、壁面部１１２とにより箱形に構成された本体ケース１１０の内部に、光源ユニット２００を保持する保持部１２０と、端子台１３０と、点灯装置１４０とを収容している。壁面部１１２の内側には、壁面部１１２に平行して立設される取付金具１５０が形成されている。壁面部１１２の端部は、本体ケース１１０の取付面部１１１と対向する側に開口部１１３を形成している。端子台１３０には、電源線挿入孔１１４から引き込まれた電源線が接続される。また、端子台１３０には、点灯装置１４０も接続されている。器具本体１００の開口部１１３を構成する壁面部１１２は、端部が折り返されており、指が接触などしてもけがしにくい構造になっている。

図８は、実施の形態に係る照明器具１０００の断面を示す模式図である。図９は、図８の照明器具１０００から本体ケース１１０を取り除いた状態の断面を示す模式図である。図１０は、光源ユニット２００の断面を示す模式図である。図８〜図１０に示すように、光源ユニット２００は、ヒートシンク部２１０と、光源モジュール２２０と、主カバー２３０と、端部カバー２４０とにより構成されており、本体ケース１１０の開口部１１３に嵌め込まれている。ヒートシンク部２１０は、長手方向に沿った両端部に延長部２１３と、当接部２１４とを備え、延長部２１３と、当接部２１４とが長手方向の両端部に形成されたカバー引っ掛け部２１２から連続して形成されている。

光源モジュール２２０は、複数のＬＥＤ２２１と、この複数のＬＥＤ２２１が実装される基板２２２とを有し、ヒートシンク部２１０に、例えば、ネジ、カシメ、又は、接着剤などを用いて取り付けられている。

主カバー２３０の長手方向の両端部には、傾斜部２３１ａと、係合部２３１ｂとが形成されており、両端部がヒートシンク部２１０に取り付けられて光源モジュール２２０が主カバー２３０に覆われる。傾斜部２３１ａは、内側方向に傾斜するように形成されており、係合部２３１ｂは、傾斜部２３１ａの先端に主カバー２３０の内側方向に向かって形成されている。つまり、傾斜部２３１ａは、対向する一対の端部が互いに近接する方向で、且つ、器具本体１００に近接する方向に傾斜した形状である。また、係合部２３１ｂは、一対の傾斜部２３１ａの先端から延出し、互いに近接する方向で、且つ、器具本体１００から離れる方向に傾斜した形状である。

ヒートシンク部２１０は、照明器具１０００と同様、長手形状である。ヒートシンク部２１０の長手方向に沿った両端部には、主カバー２３０と係合するカバー引っ掛け部２１２と、延長部２１３と、本体ケース１１０の開口部１１３に当接する当接部２１４と、が形成されている。ヒートシンク部２１０は、発熱する光源ユニット２００の放熱を促すために設けられており、例えば、アルミニウム板などの金属の材料が押し出し成形された部材である。ヒートシンク部２１０には、ネジ穴２１７ａが形成されており、端部カバー２４０のネジ穴２４２を貫通したネジ２４１が挿通し、端部カバー２４０がヒートシンク部２１０に締結される。

ヒートシンク部２１０の器具本体１００の開口部１１３と対向する部分は、光源取付部２１１になっている。光源取付部２１１は、光源モジュール２２０が搭載される四角形状の載置部になっている。光源取付部２１１は、器具本体１００に対向する面の裏面が光源取付面部２１１ａになっており、複数のＬＥＤ２２１と、ＬＥＤ２２１が実装される基板２２２により構成される光源モジュール２２０が取り付けられている。光源取付部２１１は、光源取付面部２１１ａにおいて光源モジュール２２０の熱を受熱し、ヒートシンク部２１０の全体に伝熱させる。

カバー引っ掛け部２１２は、光源取付部２１１の長手方向の端部側に開口するＵ字形状を形成し、主カバー２３０の傾斜部２３１ａ及び係合部２３１ｂと係合して保持する。カバー引っ掛け部２１２は、引っ掛け延出部２１２ａと、引っ掛け凸部２１２ｂと、引っ掛け支持片２１２ｃとにより構成されている。引っ掛け延出部２１２ａは、光源取付部２１１の両端部から互いに離れる方向に延出しており、光源取付部２１１と熱的に接続されている。引っ掛け凸部２１２ｂは、光源取付部２１１の両端部から延出し、光源取付面部２１１ａから離れる方向、つまり、器具本体１００に近接する方向に立設して形成されている。引っ掛け支持片２１２ｃは、引っ掛け凸部２１２ｂの上端に連続し、互いに離れる方向に向けて延出している。

延長部２１３は、カバー引っ掛け部２１２から連続し、器具本体１００から離れる方向に斜め突出した形状に形成されている。延長部２１３は、先端が引っ掛け延出部２１２ａの先端と近接しており、カバー引っ掛け部２１２と、主カバー２３０との係合を補助し、所定の位置に維持する。延長部２１３は、カバー引っ掛け部２１２を構成する引っ掛け支持片２１２ｃの端部から互いに離れる方向で、且つ、先端位置が光源取付部２１１の水平位置に近接する方向に延出している。つまり、延長部２１３は、器具本体１００から離れる方向に斜めに形成されている。延長部２１３の先端は、主カバー２３０に近接しており、主カバー２３０と共に光源ユニット２００の外郭を構成する。

当接部２１４は、カバー引っ掛け部２１２から連続し、且つ、延長部２１３から離間した形状に形成されている。当接部２１４は、カバー引っ掛け部２１２を構成する引っ掛け支持片２１２ｃの端部から器具本体１００に近接する方向に延出し、且つ、角部２１４ａにおいて互いに離れる方向に屈曲し、光源取付部２１１と平行になっている。当接部２１４は、光源ユニット２００が器具本体１００に取り付けられた状態において、器具本体１００の開口部１１３を形成する壁面部１１２の端部と当接する。当接部２１４により、光源ユニット２００が器具本体１００の内部に入りすぎることが防止される。

延長部２１３及び当接部２１４は、いずれも、カバー引っ掛け部２１２から連続し、光源取付部２１１と熱的に接続されており、光源取付部２１１において受熱した光源モジュール２２０の熱が伝熱される。延長部２１３及び当接部２１４は、カバー引っ掛け部２１２の端部から分岐した断面形状がＶ字状であり、先端部同士の距離が根元部同士の距離よりも離れている。延長部２１３及び当接部２１４の対向する面が外部に表出しており、光源取付部２１１から伝熱された熱が放射により外部に放熱される。延長部２１３及び当接部２１４の対向する面が成す角度は、例えば、３０°などとすればよい。

延長部２１３及び当接部２１４の先端部には、ガイド部２１５が形成されている。ガイド部２１５は、当接部２１４の角部２１４ａから器具本体１００に近接する方向に連続して形成されている。ガイド部２１５は、光源取付部２１１の両端部に位置する当接部２１４から器具本体１００に近接する方向に延出する位置決め片２１５ａと、位置決め片２１５ａの先端のガイド片２１５ｂとにより構成されている。ガイド片２１５ｂは、位置決め片２１５ａの端部において、器具本体１００に近接する方向で、且つ、互いに近接する方向に傾斜している。ガイド部２１５は、ガイド片２１５ｂにより光源ユニット２００を器具本体１００の所定の位置にガイドし、位置決め片２１５ａにより、光源ユニット２００の横ズレを規制する。

具体的には、ガイド片２１５ｂは、光源ユニット２００を器具本体１００の開口部１１３に近接させた際に壁面部１１２の内側の取付金具１５０に接触し、光源ユニット２００を所定の位置にガイドする。位置決め片２１５ａは、開口部１１３の内面に接触して光源ユニット２００の横方向への移動を規制し、光源ユニット２００を器具本体１００の所定の位置に維持する。

光源取付部２１１の本体ケース１１０側の面、つまり、光源取付面部２１１ａの裏面には、突出片２１６が本体ケース１１０の方向に立設され、リブ形状に形成されている。突出片２１６は、リブ形状により光源取付部２１１の変形を抑制する補強部材となるとともに、光源取付面部２１１ａで受熱した光源モジュール２２０の熱を本体ケース１１０側の面から放射する。

ヒートシンク部２１０の短手方向の両端部には、ネジ取付部２１７が設けられている。ネジ取付部２１７は、ヒートシンク部２１０に端部カバー２４０を締結するためのネジ２４１が挿入され、ヒートシンク部２１０に端部カバー２４０が固定されている。

図１１は、照明器具１０００の外郭を説明する部分拡大図である。図１１に示すように、照明器具１０００は、光源ユニット２００のヒートシンク部２１０が器具本体１００に取り付けられて構成されている。そして、照明器具１０００の外郭が、光源ユニット２００の延長部２１３及び当接部２１４が、器具本体１００の壁面部１１２と、光源ユニット２００の主カバー２３０と、端部カバー２４０と共に外郭を構成する。

光源ユニット２００の光源モジュール２２０が発熱すると、ヒートシンク部２１０が光源取付面部２１１ａにおいて受熱し、光源取付部２１１に熱が伝わる。熱は、光源取付部２１１から立設する突出片２１６に伝わり、放熱されるとともに、光源取付部２１１の両端部のカバー引っ掛け部２１２に伝熱する。そして、カバー引っ掛け部２１２から延長部２１３及び当接部２１４に伝熱し、延長部２１３及び当接部２１４から外部に放熱されることで、光源ユニット２００が冷却される。

突出片２１６に伝わった熱は、ヒートシンク部２１０と器具本体１００との間の閉鎖された空間に放熱されるため、光源モジュール２２０の熱を十分に放熱できない。延長部２１３及び当接部２１４により外郭の一部が構成されることで、外郭と外部との接触面積が増大して放熱効果が向上し、光源ユニット２００が十分に冷却される。

＜光源ユニット２００の取付方法＞
続いて、光源ユニット２００を器具本体１００に取り付ける取付方法を説明する。
始めに、器具本体１００の開口部１１３と、光源ユニット２００のヒートシンク部２１０とが対向する位置に光源ユニット２００を配置する。そして、光源ユニット２００を器具本体１００の開口部１１３に近接させる。このとき、離間して形成された延長部２１３と当接部２１４との間に指や工具などを引っ掛けて光源ユニット２００を把持すると、光源ユニット２００を安定して保持できる。

次に、ヒートシンク部２１０の先端に位置するガイド部２１５のガイド片２１５ｂを、器具本体１００の開口部１１３の内側の取付金具１５０に接触させながら光源ユニット２００を器具本体１００の開口部１１３に押し込む。このとき、ガイド片２１５ｂにより光源ユニット２００の軌道が規制されるため、例えば、器具本体１００の開口部１１３の目視が困難な場合であっても、押し込むだけで光源ユニット２００の取り付けを行える。

最後に、ヒートシンク部２１０の当接部２１４が器具本体１００の開口部１１３に当接するまで、光源ユニット２００を十分挿入することで、光源ユニット２００の器具本体１００への取付が完了する。当接部２１４と開口部１１３との当接により、光源ユニット２００が過度に入り込むことが防止され、光源ユニット２００が所定の位置に配置され、取り付けが安全に終了する。

延長部２１３及び当接部２１４は、対向する面が外部に表出し、断面形状がＶ字状の離間した状態で形成された構成であるため、延長部２１３と当接部２１４との間に外気が入り込みやすい。これにより、ヒートシンク部２１０の光源取付面部２１１ａにおいて受熱した光源モジュール２２０の熱を十分外部に放熱することができる。従来の光源ユニット２００においては、外郭に延長部２１３及び当接部２１４の構成が設けられておらず、ヒートシンク部２１０が外部と接触する構成を有していないため、光源モジュール２２０の熱を十分に外部に放熱することができない。

また、延長部２１３と当接部２１４とが離れていることで、延長部２１３及び当接部２１４に、指や工具を引っ掛けることができ、光源ユニット２００の着脱が容易になる。特に、光学的な特性や薄型化によるデザイン面などにより、主カバー２３０の側面形状に引っ掛かり部分が設けられていない場合であっても、当接部２１４及び延長部２１３を指や工具で把持できる。更に、ヒートシンク部２１０は金属で形成されているため、光源ユニット２００の着脱の際に当接部２１４及び延長部２１３に過度な力がかかったとしても、割れなどが生じにくい。

なお、上述の説明において、ヒートシンク部２１０の先端部にガイド部２１５を設ける構成について説明したが、ガイド部２１５の構成は、省略することもできる。先端部にガイド部２１５を設けることで、光源ユニット２００を器具本体１００の所定の位置に取り付けることが容易にできる。特に、器具本体１００の位置を目視し難いコーブ照明である場合であっても、ガイド部２１５により光源ユニット２００の軌道が規制され、光源ユニット２００の取り付けを容易にできる。

光源モジュール２２０に実装されるＬＥＤ２２１は、パッケージ化された面実装部品であってもよく、砲弾型などの態様でもよい。また、光源モジュール２２０は、ＬＥＤ２２１に類似の光源素子を用いてもよい。そのような光源素子として、例えば、有機ＥＬと称される有機エレクトロルミネッセンス、英語表記ではＯｒｇａｎｉｃ−Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ、又は、レーザダイオードなどの固体発光素子を使用することができる。また、これらの光源素子は、複数がヒートシンク部２１０の長手方向の長さと等しい領域に配置されていてもよく、ヒートシンク部２１０の長手方向の長さと等しい長尺の素子が１つ、ヒートシンク部２１０の長手方向と並行に配置されていてもよい。なお、ＬＥＤ２２１から出射する光は、発光面に垂直な軸に対して対称に照射角αだけ広がるものであり、例えば、照射角αは１２０度である。

以上説明した、本発明の実施の形態に係る光源ユニット２００は、器具本体１００の開口部１１３に当接する当接部２１４と、当接部２１４と離間する延長部２１３とを備え、延長部２１３が当接部２１４と共に外郭の一部を形成している。延長部２１３と当接部２１４とが離間した構成により、外郭と外部との接触面積が大きくなり、光源ユニット２００の熱を放射により放熱する効果が向上する。また、延長部２１３と当接部２１４とにより形成された空間により光源ユニット２００を把持しやすくなる上に、光源ユニット２００を本体から取り外す際に用いられる工具などの引っ掛け部とすることもできる。これにより、取り付け及び取り外しの作業が容易になる。

特に、延長部２１３が当接部２１４に対し、斜めに形成されているため、指、又は、工具などを引っ掛けて作業することが容易になっている。

また、延長部２１３及び当接部２１４は、ヒートシンク部２１０の長手方向に形成され、ヒートシンク部２１０と熱的に接続されて形成されており、光源取付部２１１で受熱した光源モジュール２２０の熱が伝熱される。延長部２１３及び当接部２１４が外部に露出した構成により、従来のように、ヒートシンク部２１０が露出しない構造とした場合よりも光源モジュール２２０の熱を効率良く外部に放熱することができる。

また、延長部２１３には、光源モジュール２２０を覆う主カバー２３０が取り付けられており、延長部２１３が主カバー２３０と共に光源ユニット２００の外郭を構成している。そのため、主カバー２３０のみで光源モジュール２２０が覆われた場合よりも放熱が容易である。

また、照明器具１０００は、光源ユニット２００に形成された延長部２１３と当接部２１４とにより、光源ユニット２００が器具本体１００の開口に入り込み過ぎることを防止できる。また、延長部２１３と当接部２１４との空間により光源ユニット２００が保持されて取付作業が行われるため、光源ユニット２００を確実に把持することができる。

１００ 器具本体、１１０ 本体ケース、１１１ 取付面部、１１２ 壁面部、１１３ 開口部、１１４ 電源線挿入孔、１１５ ボルト取付穴、１２０ 保持部、１３０ 端子台、１４０ 点灯装置、１５０ 取付金具、２００ 光源ユニット、２１０ ヒートシンク部、２１１ 光源取付部、２１１ａ 光源取付面部、２１２ カバー引っ掛け部、２１２ａ 引っ掛け延出部、２１２ｂ 引っ掛け凸部、２１２ｃ 引っ掛け支持片、２１３ 延長部、２１４ 当接部、２１４ａ 角部、２１５ ガイド部、２１５ａ 位置決め片、２１５ｂ ガイド片、２１６ 突出片、２１７ ネジ取付部、２１７ａ ネジ穴、２２０ 光源モジュール、２２１ ＬＥＤ、２２２ 基板、２３０ 主カバー、２３１ａ 傾斜部、２３１ｂ 係合部、２４０ 端部カバー、２４１ ネジ、２４２ ネジ穴、１０００ 照明器具。

Claims (5)

1. 本体に取り付けられる光源ユニットにおいて、
   前記本体に取り付けられるヒートシンク部と、
   前記ヒートシンク部に取り付けられる光源モジュールと、を備え、
   前記ヒートシンク部には、前記本体に取り付けられた際に前記本体の壁面部に当接する当接部と、前記当接部と離間して設けられ前記当接部と共に外郭の一部を形成する延長部と、が形成されており、
   前記延長部は、前記当接部から離れるにつれて前記当接部との距離が広がるように、前記当接部に対して斜め方向に形成されている、
   光源ユニット。
2. 前記ヒートシンク部は、長手形状であり、前記壁面部の端部の開口部に嵌め込まれ、
   前記光源モジュールは、前記ヒートシンク部の前記開口部に対向する面の裏面に取り付けられており、
   前記当接部と、前記延長部とが、前記ヒートシンク部の長手方向に沿った両端部に形成されている、
   請求項１に記載の光源ユニット。
3. 前記延長部に係合し、前記光源モジュールを覆うカバーを備えた、
   請求項１又は２に記載の光源ユニット。
4. 前記ヒートシンク部から延出するカバー引っ掛け部を備え、
   前記カバー引っ掛け部と前記延長部とは、
   それぞれの先端が近接しており、前記カバーが保持されている、
   請求項３に記載の光源ユニット。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の光源ユニットと、
   前記光源ユニットが取り付けられる前記本体と、を有する、
   照明器具。

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