JP2015118786A - 取付部品及び照明器具 - Google Patents

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Abstract

【課題】取り付け時の作業性が優れた取付部品を備えた照明器具を提供する。【解決手段】埋込穴300が形成された被取付部200に取り付けられるヒートシンク10であって、ヒートシンク10は、埋込穴300に挿入される放熱部12と、放熱部12の側部113,114に取り付けられる一対の取付バネ40であって、各取付バネ40は側部113,114に設けられたバネ取付部15に取り付けられ、バネ取付部15を支点に挿抜方向に円弧状に回動自在であり、挿入方向に回動するにつれて復元力を増す支持部43を有する一対の取付バネ40とを備え、ヒートシンク10には、支持部43を挿入方向に回動させた場合、支持部43の少なくとも一部が収容される収容部122が形成される。【選択図】図5

Description

本発明は、取付部品に関するものであり、特に、天井などの被取付部に取り付けられるダウンライトなどの照明器具が備える取付部品に関する。
ダウンライトなどの照明器具は、天井などの被取付部に埋込穴を設け、この埋込穴に照明器具の器具本体を埋め込むことによって取り付けられている。
取り付け方法としては、器具本体の側面に、側面から外側へ傾斜するような形状をした板ばねを複数配設し、この板ばねが埋込穴の周縁を押圧することにより、器具本体を天井の埋込穴に保持する方法がある(例えば、特許文献1参照)。
また、器具本体が埋込穴に挿入される底面近傍にコイルばねを備えており、器具本体を埋込穴に挿入する際には、コイルばねを強制的に埋込穴側に略半円回動させた状態で挿入し、挿入後コイルばねの復元力により被取付部に保持される照明器具がある(例えば、特許文献2参照)。
さらに、照明器具が放熱の為のヒートシンクを備えており、ヒートシンクの側面にコイルばねが設けられ、LED(発光ダイオード)から発生する熱を効率よく照明器具の外部へ放熱する機構と、取り付けのための機構とを兼ね合わせた照明器具がある(例えば、特許文献3参照)。
特開2010−073490号公報 特開2010−257745号公報 特開2013−140772号公報
特許文献1の照明器具は、板バネが埋込穴の周縁を押圧することにより天井の埋込穴に保持されるため、天井板の厚みが薄いと、板バネが埋込穴の周縁を押圧できず、天井の埋込穴に保持されないことがある。
また、特許文献2の照明器具は、ヒートシンクを備えておらず、光出力が大きくなるにしたがって、LEDの発熱を効率的に放熱できないと考えられる。
一方で、特許文献3はヒートシンクを備えたものであり放熱性を考慮したものであるが、コイルばねの可動領域が狭く、埋込穴へ挿入し難く、作業性が低いと考えられる。
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、LEDの発熱を効率的に放熱するとともに、被取付部の天井材等の厚さに影響を受けずに取り付けることができ、かつ、取り付け時の作業性が高い照明器具を提供することを目的とする。
本発明に係る取付部品は、孔が形成された被取付部に取り付けられる取付部品において、前記孔に挿入される挿入部と、前記挿入部の側部に取り付けられる一対の取付バネであって、各取付バネは前記側部に設けられた取付部に取り付けられ、前記取付部を支点に挿抜方向に円弧状に回動自在であり、挿入方向に回動するにつれて復元力を増すアーム部を有する一対の取付バネとを備え、前記挿入部には、前記アーム部を挿入方向に回動させた場合、前記アーム部の少なくとも一部が収容される収容部が形成されたことを特徴とする。
本発明に係る取付部品によれば、被取付部に形成された孔に挿入される挿入部と、挿入部の側部に取り付けられる一対の取付バネとを備え、挿入部には、取付バネのアーム部を挿入方向に回動させた場合、アーム部の少なくとも一部が収容される収容部が形成されているので、取り付け時の作業性に優れた取付部品を提供することができる。
実施の形態1に係る照明器具の傾斜図である。 図1に示す照明器具の三面展開図である。 図2に示す照明器具のA−A断面図である。 図1に示す照明器具の分解傾斜図である。 実施の形態1に係る照明器具において、ヒートシンクを埋込穴に挿入するために一対の取付バネを上方に回動させた状態を示した図である。 図5の状態の照明器具を埋込穴の上方から見た場合の模式図である。 実施の形態に係る照明器具の取付工程図であり、(a)は照明器具を埋込穴に挿入するために取付バネを上方に可動させた状態であり、(b)は照明器具の取付バネの第二の支持部が埋込穴に挿入された状態であり、(c)は照明器具のヒートシンクが埋込穴に挿入され固定された状態である。
以下の実施の形態について、図を用いて説明する。なお、以下の実施の形態の説明において、「上」、「下」、「左」、「右」、「前」、「後」、「表」、「裏」といった方向は、説明の便宜上、そのように記しているだけであって、装置、器具、部品等の配置や向き等を限定するものではない。
以下の実施の形態では、埋込穴300に挿入する挿入方向(光の照射方向の反対方向)を上方(上側)とし、埋込穴300から抜く抜き方向(光の照射方向)を下方(下側)として説明する。
実施の形態1.
図1は、本実施の形態に係る照明器具100の傾斜図である。
図2は、図1に示す照明器具100の三面展開図である。
図3は、図2に示す照明器具100のA−A断面図である。
図4は、図1に示す照明器具100の分解傾斜図である。
図5は、本実施の形態に係る照明器具100において、ヒートシンク10を埋込穴300に挿入するために一対の取付バネ40を上方に回動させた状態を示したA−A断面図である。
図1〜図5を用いて、本実施の形態における照明器具100の構成について説明する。
照明器具100は、例えば天井などの被取付部200(図5参照)に取り付けられるダウンライトなどの照明器具である。照明器具100は、被取付部200に設けられた埋込穴300(孔)(図5参照)に挿入され設置される。本実施の形態では、埋込穴300として円形の孔を想定しているが、孔の形状は円形に限られず、楕円形、多角形などでも本実施の形態は適用することができる。
図1〜図3に示すように、照明器具100は、取付部品60、光源部20、レンズ部30、電源部(図示しない)を備える。取付部品60は、ヒートシンク10(挿入部)、取付バネ40を備える。
取付部品60は、埋込穴300が形成された天井などの被取付部200に取り付けられる。
ヒートシンク10は、アルミ二ウムなど放熱性に優れた材料により形成され、光源部20の熱を放熱する。
光源部20は、例えば、LEDなどの光源を備え、ヒートシンク10が備える光源取付部11に取り付けられる。
レンズ部30は、光源部20に対面するようにヒートシンク10に取り付けられ、光源から発せられる光を配光する。
取付バネ40は、ヒートシンク10の側部113,114に対になるように2つ配置される。
電源部は、商用電源からの電力を光源部20に供給することにより、光源部20を点灯させるものであり、例えば、略箱状のケース内部に点灯回路を備える。点灯回路の図示は省略する。本実施の形態では、照明器具100は電源部が別置きの電源別置形ダウンライトであるものとして説明するが、電源別置形の照明器具でなくでも本実施の形態は適用することができる。
次に、ヒートシンク10、光源部20、レンズ部30、取付バネ40について、さらに説明する。
<ヒートシンク10の説明>
ヒートシンク10は、アルミ二ウムなど放熱性に優れた材料により形成される。
ヒートシンク10は、光源取付部11と、放熱部12とを有する。放熱部12は、埋込穴300に挿入される。
光源取付部11は、ヒートシンク10の下側(光の照射方向側)に設けられ、光源部20を取り付ける。
放熱部12は、光源取付部11の上方に設けられ、光源部20から発生する熱を放熱する。
図3に示すように、ヒートシンク10は、レンズ部30が嵌め込まれるレンズ差込部13と、レンズ部30と当接するレンズ受部14とを備える。
また、図3、図4に示すように、ヒートシンク10は、一対の取付バネ40を固定するための一対のバネ取付部15(取付部)と、照明器具100が被取付部200に固定される際に被取付部200と当接する取付接触部17とを備える。
光源取付部11は、略円形状をしており、光源部20が取り付けられる光源取付当接部11aと、光源取付当接部11aの外周より、放熱部12と反対方向(下方向)へ垂直に突出して形成された光源取付側部11bとを有する。
放熱部12は、複数の放熱フィン121から構成される。放熱フィン121は、光源取付部11の光源部20が取り付けられる光源取付当接部11aの反対面から、上方に垂直に突出するように形成されている。放熱部12は、複数の放熱フィン121により、略直方体を成すように構成される。
図4に示すように、放熱部12において、P1から見た側を前部111、P2から見た側を後部112、前部111と後部112との間の両側を側部113,114とする。
放熱部12は、ここでは、5つの放熱フィン121(放熱フィン1211,1212,1213,1214,1215)を備えているが、放熱フィンの数は3つ、4つ、6つ、7つ、その他の数でも構わない。
放熱フィン121は、アルミニウムなどの金属で形成された板材である。放熱フィン121は、放熱面部121aと、放熱面部121aの両側のフィン側部121bとを備える。放熱フィン121同士は、略等間隔で略平行になるよう配置されている。
放熱部12の両側の側部113,114には、それぞれ取付バネ40を取り付けるバネ取付部15が設けられる。
レンズ差込部13は、光源取付側部11bの外周に隣接するように設けられた溝であり、後述するレンズ部30の差込片33が嵌め込まれる。
レンズ受部14は、レンズ差込部13の外周に隣接するように設けられ、レンズ部30がレンズ差込部13に嵌め込まれたときにレンズ部30と当接する。
光源取付当接部11aと、レンズ差込部13と、レンズ受部14は平面にて略同心円の関係にあるが、断面では光源取付当接部11aがレンズ差込部13と、レンズ受部14より放熱部12側に配置されている。
取付接触部17は、光源取付部11、放熱部12、バネ取付部15を囲むように形成している。また、取付接触部17は、レンズ受部14の反対面に位置する。
<光源部20の説明>
光源部20は、LEDパッケージを基板に実装したものであり、電源部から供給される電力により点灯する。光源部20は、実装面の反対側の面が光源取付部11と当接するように、光源取付部11に取り付けられる。
また、光源部20は、COB(チップオンボード)などのLEDモジュールでもよく、有機EL(有機エレクトロルミネッセンス)などでもよい。
<レンズ部30の説明>
レンズ部30は、樹脂など透光性を有した材料により、略円柱状の形状に形成されている。レンズ部30は、光源部20から照射される光を特定方向へ制御するものである。
図3、図4に示すように、レンズ部30は、ヒートシンク10と対向する面に、光源部20から照射される光を入力する入光部31と、ヒートシンク10のレンズ差込部13に差し込まれる差込片33と、レンズ受部14と当接するヒートシンク接触部34とを備える。また、図3に示すように、レンズ部30には、入光部31とは反対側の光の照射方向側に、入光部31から入力された光を特定方向へ照射する照射部32が形成されている。
入光部31は、LEDパッケージを覆う円柱形状をした集光部であり、LEDパッケージと対向する面が照射部32方向へ円弧形状に凹んだ凹部31aを形成している。
差込片33は、入光部31の外側において、円周状に突出し形成されており、レンズ差込部13に嵌め込まれる。
ヒートシンク接触部34は、差込片33の外周に差込片33を囲むように環状に形成されている。ヒートシンク接触部34と差込片33とは垂直関係(直交関係)にある。
また、ヒートシンク接触部34とレンズ受部14とは略同心円である。
照射部32には、外周縁より中心に向かって凹むように傾斜する傾斜部32bが環状に設けられる。また、照射部32には、傾斜部32bの中心に、円弧状の凸部32aが形成されている。また、凹部31aの中心と凸部32aの中心とは同軸上である。
レンズ部30は、差込片33がレンズ差込部13に挿入され、ヒートシンク接触部34がレンズ受部14に当接された後に、ヒートシンク10に固定される。
<取付バネ40の説明>
取付バネ40は、照明器具100を被取付部200に固定するものである。取付バネ40は、ステンレス鋼線等のバネ材を折り曲げ、2重構造に形成したものである。
図2〜4に示すように、取付バネ40は、バネ取付部15に差し込まれる引掛部41と、コイル状に巻かれたコイルバネ部42と、コイルバネ部42の力を被取付部200に伝達する支持部43(アーム部)と、被取付部200に当接する端部44とから構成される。2重構造であるため、引掛部41、コイルバネ部42、支持部43は、それぞれ一対存在する。つまり、1つの取付バネ40は、2つの支持部43を有する。支持部43の両端部のうち、一端部はバネ取付部15に取り付けられる引掛部41及びコイルバネ部42の側であり、他端部は端部44の側である。端部44は、一方の支持部43と他方の支持部43とを繋ぐ連結部分である。
また、一方の支持部43と他方の支持部43との間隔は、支持部43が隣り合う放熱フィン121同士の間に差し込める間隔とする。支持部43を隣り合う放熱フィン121同士の間に差し込む構成については後述する。
支持部43は、「く」の字状のうちのコイルバネ部42側に位置する第一の支持部43aと、端部44側に位置する第二の支持部43bと、第一の支持部43aと第二の支持部43bとの境界の屈曲部46(折り曲げ部)から構成される。支持部43は、屈曲部46で折り曲げられたくの字形状である。
例えば、第一の支持部43aの長さと第二の支持部43bの長さとは、略同等の長さでもよい。あるいは、第一の支持部43aの長さと第二の支持部43bの長さとの比は、2:1、3:2、4:3、5:4などの比でもよい。好ましくは、第一の支持部43aの長さと第二の支持部43bの長さとの比の値が、2:1〜1:1の間であることが好ましい。つまり、第一の支持部43aの長さ≧第二の支持部43bの長さとなる。
屈曲部46の内側の角度θは、鈍角が好ましい。例えば、屈曲部46の角度θは、95度から105度の間が好ましい。より好ましくは、100度がよい。
図2に示すように、端部44の幅L1は、一対の第一の支持部43a同士の幅L2よりも、広く形成される。つまり、一対の支持部43(2つのアーム部)の間隔は、バネ取付部15の側(一端部の側)よりも端部44の側(他端部の側)が広い。これにより、取付バネ40と垂直な方向(P1−P2方向(図4参照))からの負荷による照明器具100の転倒を規制することができる。
図3に示すように、取付バネ40は、端部44がレンズ部30の方向になるように、バネ取付部15に引掛部41とコイルバネ部42とが設置される。その後、図4に示すように、コイルバネ部42を覆うようにバネ制御部45がバネ取付部15近傍にネジ47により取り付けられ固定される。
図5は、取付バネ40を、バネ取付部15に取り付けられたコイルバネ部42を支点として、上方に回転移動(回動)させた状態を示している。
取付バネ40は、ヒートシンク10の側部113,114に設けられたバネ取付部15の部分を支点に上下方向(挿抜方向)に円弧状に回動自在であり、支持部43は上方向に回動するにつれて下方への復元力を増す。
図5に示すように、取付バネ40は、支持部43が、隣り合う放熱フィン121同士の間に挿入されるように弾性変形しながら回動する。
隣り合う放熱フィン121同士の間とは、放熱フィン1212と放熱フィン1213との間、放熱フィン1213と放熱フィン1214との間である。
図5は、図2のA−A断面図であるから、後部112側の支持部43が放熱フィン1213と放熱フィン1214との間に収容されている状態を示している。
放熱部12は、取付バネ40の少なくとも一部を放熱フィン1213と放熱フィン1214との間に収容する。
図2、図5に示すように、取付バネ40がP3方向、P4方向に回動されると、一対の支持部43のうち前部111側の支持部43は放熱フィン1212と放熱フィン1213との間に挿入され、後部112側の支持部43は放熱フィン1213と放熱フィン1214との間に挿入される。
放熱フィン1213と放熱フィン1214との間、放熱フィン1212と放熱フィン1213との間は、取付バネ40の少なくとも一部を収容する収容部122(図2参照)である。
図4に示すように、バネ制御部45には、取付バネ40の回動にともなう支持部43の可動範囲を制御するスリット部45aが設けられる。取付バネ40は、支持部43がスリット部45aの底部45bに到達するまで回動される。
図5は、支持部43がスリット部45aの底部45bに到達した状態とする。このとき、第一の支持部43a、屈曲部46が2つの放熱フィン121の間(収容部122)に挿入されているが、第二の支持部43bは一部が収容部122に挿入され、端部44近傍は収容部122の外側に位置する。
このときの両側の端部44同士の間隔L3は、埋込穴300の埋込穴幅L4(埋込穴300の径)よりもやや短いことが好ましい。
バネ制御部45のスリット部45a、底部45bは、支持部43が底部45bに到達している状態で、一対の取付バネ40のそれぞれの端部44間の距離L3が埋込穴300の埋込穴幅L4よりも若干短くなるように形成される。
図6は、図5の状態の照明器具100を埋込穴300の上方から見た場合の模式図である。模式図であるため、構成部の細部は省略している。
図6に示すように、取付バネ40の支持部43の少なくとも一部が収容部122に挿入された状態のヒートシンク10を上方から見た場合に、ヒートシンク10と取付バネ40の支持部43とは、埋込穴300の周縁の内側に収まる。つまり、収容部122に取付バネ40の支持部43の少なくとも一部が挿入された状態で、ヒートシンク10と取付バネ40とを合わせた取付部品60の全体の径は、埋込穴の径よりも短い。
これにより、照明器具100を埋込穴300に挿入する際の作業性を向上させることができる。
次に、図7を用いて照明器具100の取り付け工程について説明する。
図7は、本実施の形態に係る照明器具100の取付工程図であり、(a)は照明器具100を埋込穴300に挿入するために取付バネ40を上方に可動させた状態であり、(b)は照明器具100の取付バネ40の第二の支持部43bが埋込穴300に挿入された状態であり、(c)は照明器具100のヒートシンク10が埋込穴300に挿入され固定された状態である。
図7において、被取付部200の上側の面を被取付部裏面200a、下側の面を被取付部表面200bとする。
図7(a)において、取付バネ40はコイルバネ部42を回転の軸(支点)として、対向する端部44間の距離L3が埋込穴幅L4よりも狭くなるまで回動されている。
このとき、支持部43は放熱フィン121を避けるように配置されており、取付バネ40の支持部43は放熱フィン121の間の収容部122を回動する。
このように、対向する端部44間の距離L3が埋込穴300の埋込穴幅L4より狭めた状態にして、対向する取付バネ40を埋込穴300に挿入する。
例えば、作業者がP5,P6のように取付バネ40を両側から押圧することによって、取付バネ40の屈曲部46が放熱部12の内部(収容部122)に挿入されている状態を保ち、埋込穴300に挿入する。
次に、図7(b)において、取付バネ40は、埋込穴300に端部44が挿入されたあとに、上方への回動が解消されると、コイルバネ部42の弾性復元力により、支持部43が下方に戻ろうとする。これにより、一対の取付バネ40のそれぞれは、対向する取付バネ40との距離を広げていく。
このとき取付バネ40は、コイルバネ部42の弾性復元力により、端部44が被取付部裏面200aを滑りながら移動するとともに、第一の支持部43aが埋込穴300の孔周縁部を上方に滑りながら移動し、ヒートシンク10を埋込穴300に挿入させる。
作業者は、P7のように下方から照明器具100に対して軽く力を加えるか、照明器具100を軽く支えるだけでヒートシンク10を埋込穴300に挿入することができるため、取り付け時の作業性が向上する。
このように、取付バネ40が、被取付部裏面200a、もしくは埋込穴300孔周縁部を滑りながら移動することにより、ヒートシンク10が被取付部200の裏面空間に挿入される。このため、埋込穴挿入時における取付バネ40の軌跡が、被取付部200からヒートシンク10の高さH(図7(c)参照)を越えることなく、ヒートシンク10を挿入することができる。
次に、図7(c)において、照明器具100のヒートシンク10は埋込穴300に挿入された状態で被取付部200に固定されている。
このとき、照明器具100は、取付接触部17が被取付部表面200bと当接するとともに、取付バネ40の弾性復元力によって取付バネ40が被取付部裏面200aを押圧することにより、被取付部200に保持されている。このように、取付部品60(ヒートシンク10及び取付バネ40)は、被取付部200を両側の面からしっかり押さえつけているので、被取付部200の材料厚が薄い場合でも確実に照明器具100を固定することができる。
本実施の形態では、レンズ部30がヒートシンク10の外部に飛び出す形状の場合について説明したが、レンズ部30はヒートシンク10の内部におさまる形状でもよい。また、レンズ部30は、レンズそのものではなく、例えば、肉厚が均一なカバーなどの形態でもよい。
また、本実施の形態では、取付バネ40としてコイルバネを用いたが、例えば、支持部43(アーム部)の部分が板バネでもよい。
支持部43が板バネの場合、放熱部12において板バネが挿入される部分のみ、放熱フィン121を切り欠いて収容部122を形成してもよい。あるいは、板バネが挿入される部分のみ、放熱フィン121同士の間隔を、板バネが挿入できる程度に広げて収容部122を形成してもよい。
また、本実施の形態では、放熱フィン121がヒートシンク10の前部111から後部112に向かう方向(P1−P2方向)に対して直交するように平行に並べられていた。しかし、放熱フィン121は、どのように配置されていても構わない。上述したように、放熱フィン121を切り欠くなどして収容部122を形成し、取付バネ40を上方向に回動させた場合に、取付バネ40の支持部43の少なくとも一部が収容部122に収容されればよい。
以上のように、本実施の形態によれば、放熱部12によりLEDの発熱を効率的に放熱することができるとともに、被取付部200である天井材等の板材の厚さに影響を受けず設置することができ、さらに、取付時の作業性に優れた照明器具100を提供することができる。
以上、本発明の実施の形態について説明したが、この実施の形態を部分的に実施しても構わない。あるいは、この実施の形態の2つ以上の部分を組み合わせて実施しても構わない。なお、本発明は、この実施の形態に限定されるものではなく、矛盾のない範囲であれば必要に応じて種々の変更が可能である。
10 ヒートシンク、11 光源取付部、11a 光源取付当接部、11b 光源取付側部、12 放熱部、13 レンズ差込部、14 レンズ受部、15 バネ取付部、17 取付接触部、20 光源部、30 レンズ部、31 入光部、31a 凹部、32 照射部、32a 凸部、32b 傾斜部、33 差込片、34 ヒートシンク接触部、40 取付バネ、41 引掛部、42 コイルバネ部、43 支持部、43a 第一の支持部、43b 第二の支持部、44 端部、45 バネ制御部、45a スリット部、45b 底部、46 屈曲部、47 ネジ、100 照明器具、111 前部、112 後部、113,114 側部、121 放熱フィン、121a 放熱面部、121b フィン側部、122 収容部、200 被取付部、200a 被取付部裏面、200b 被取付部表面、300 埋込穴、1211,1212,1213,1214,1215 放熱フィン。

Claims (8)

  1. 孔が形成された被取付部に取り付けられる取付部品において、
    前記孔に挿入される挿入部と、
    前記挿入部の側部に取り付けられる一対の取付バネであって、各取付バネは前記側部に設けられた取付部に取り付けられ、前記取付部を支点に挿抜方向に円弧状に回動自在であり、挿入方向に回動するにつれて復元力を増すアーム部を有する一対の取付バネと
    を備え、
    前記挿入部には、前記アーム部を挿入方向に回動させた場合、前記アーム部の少なくとも一部が収容される収容部が形成されたことを特徴とする取付部品。
  2. 前記挿入部は、
    前記収容部に前記アーム部の少なくとも一部が挿入された状態で、前記孔に挿入されることを特徴とする請求項1に記載の取付部品。
  3. 前記アーム部は、
    折り曲げ部で折り曲げられたくの字形状であり、挿入方向に回動されると前記収容部に前記折り曲げ部が収容されることを特徴とする請求項1または2に記載の取付部品。
  4. 前記挿入部は、円形の前記孔に挿入され、
    前記収容部に前記アーム部の少なくとも一部が挿入された状態の前記挿入部と前記アーム部との径は、前記孔の径よりも短いことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の取付部品。
  5. 前記一対の取付バネの各々は、2つの前記アーム部を有し、
    前記アーム部は、両端部のうち一端部が前記取付部に取り付けられ、
    2つの前記アーム部の間隔は、前記一端部の側よりも他端部の側が広いことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の取付部品。
  6. 請求項1〜5のいずれかに記載の取付部品を備える照明器具であって、
    前記挿入部は、光源を取り付ける光源取付部を備えることを特徴とする照明器具。
  7. 前記挿入部は、
    前記光源が発する熱を放熱する複数の放熱フィンを備えることを特徴とする請求項6に記載の照明器具。
  8. 前記挿入部は、
    前記複数の放熱フィンの各放熱フィン同士間に形成される空間を前記収容部として前記アーム部の少なくとも一部を収容することを特徴とする請求項7に記載の照明器具。
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