JP7216747B2 - 長手方向軸線周りの回転用ラック付き電動式埋込型スポットライト - Google Patents

Description

本発明は、長手方向軸線周りの回転のための、電動式埋込型スポットライトに関する。

照明技術分野では、遠隔制御によって制御される様々なタイプの電動式埋込型スポットライトが知られている。

その特徴は、環境および／または周囲条件の頻繁な変動に応じて、スポットライトから放射される光ビームの方向を適合させる必要が生じる商業施設、博物館または病院において特に有用である。

しかしながら、これらのスポットライトは、スポットライト本体ではなく光ビームを増幅すると同時に、美観的に快適な状態を保つように、小さい寸法を有することがますます要求されていることも知られている。

とは言え、このような構成は、少なくとも１つの軸線、好ましくは複数の軸線周りでの回転を可能にすることができる反面、同時に使用中に使用者が黙示できない運動手段を有するスポットライトを提供する必要性とは、基本的に相容れないものである。

また、要求される更なる効果は、スポットライトの角度方向の変動に起因して、光ビームがその幅の制限を受けないことである。特許文献１には、長手方向軸線周りでスポットライトを回転させるためのモータ付きスポットライトの例が記載されており、この回転運動は、スポットライトによって放射される光ビームの部分的な遮蔽（結果として幅の制限を伴う）をもたらす。

既知のスポットライトのさらなる例は、特許文献２～５に記載されている。

米国特許出願公開第２０１７／２２７２０１号明細書 中国特許出願公開第２０１９８３１３７号明細書 米国出願公開特許第２０１４／２６８８３６号明細書 米国出願公開特許第２０１７／２９２６８７号明細書 中国特許出願公開第１０６９８９３２６号明細書

したがって、提起される技術的課題は、少なくとも１つの軸線、好ましくは互いに垂直な２つの軸線周りで回転できる埋込型スポットライトを提供すること、および駆動系の寸法を、スポットライトの方向に変動があるときに、光ビームの幅を減少させることなく、スポットライト内に含まれ、好ましくは外部から黙示できない寸法に制限することである。

この課題に関連して、そのようなスポットライトは、製造および組み立てが容易で安価であり、通常の標準化された接続手段を使用して、任意の使用者位置に容易に設置できることが要求される。

これらの結果は、本発明によれば、請求項１の特徴的な構成による長手方向軸線周りの回転のための電動式埋込型スポットライトによって達成される。このスポットライト構造では、実際には、スポットライトによって放射される光ビームの幅の変動をもたらすことなく、およびスポットライト自体の駆動系を視界から隠す一方で、関連する傾斜モータを操作することによって、光源ユニットの配向を変えることが可能である。

本発明によるスポットライトの部分分解斜視図である。 部分的な組立状態における、本発明によるスポットライトの斜視図である。 組立状態における図２によるスポットライトの斜視図である。 垂直軸線周りの回転制御のための手段の詳細の部分斜視図である。 図２によるスポットライトを内側から見た部分斜視図である。 長手方向軸線周りの回転制御のための手段の詳細の部分斜視図である。 長手方向軸線周りの異なる角度回転中のスポットライトおよび関連する光ビームの部分的な断面斜視図である。 長手方向軸線周りの異なる角度回転中のスポットライトおよび関連する光ビームの部分的な断面斜視図である。 長手方向軸線周りの異なる角度回転中のスポットライトおよび関連する光ビームの部分的な断面斜視図である。

さらなる詳細は、添付の図面を参照して提供される、本発明の主題の実施形態の非限定的な例の以下の説明から得ることができる。

より明確にするために、電気配線および固定要素のような従来の構成要素の詳細は、図から除外されている。

もっぱら説明を容易にするため、必ずしも限定されるものではないが、図１に示すように３つの基準軸線のセット、すなわち、スポットライトの幅方向寸法に対応する長手方向軸線Ｘ－Ｘ、スポットライトの深さ方向寸法に対応する横方向軸線Ｙ－Ｙ、並びに、これら２つの方向に直角な垂直方向軸線Ｚ－Ｚが仮定される。説明を容易にするため、図に示す配向を参照すれば、長手方向軸線Ｘ－Ｘは第１の水平回転軸線と一致して配置され、軸線Ｚ－Ｚは第２の垂直回転軸線と一致して配置される。

図示のように、本発明による電動式埋込型スポットライトは、本質的に以下の構成要素、すなわち、光源ユニット１（図３）と、基部１００と、機械的支持ユニット２００と、を備える。

・光源ユニット１は、電力供給装置と、光ビームを放射する光源とが内部に配置され、これらは、それ自体が従来の構成要素であるため、これ以上は記載しない。

・基部１００は、図示の例のように、好ましくは四角形のみの形状を有し、支持体２３０を収容する挿入シート１１０と、基部に固定される環状ラック１２０と、を有する。

・機械的支持ユニット２００は、フェルール２２０と、支持体２３０と、第１の任意的なモータ３００と、第２のモータ４００と、円筒ピニオン４０３およびラック６００と、を備える。

・フェルール２２０は、光源ユニット１と係合する雌ねじ２２１が設けられる円筒部分２２１と、垂直方向Ｚ－Ｚに平行に延在し、長手方向Ｘ－Ｘにそれぞれの貫通孔２２２ａが設けられる少なくとも第１の舌部及び第２の舌部２２２と、垂直方向Ｚ－Ｚに平行に延在し、長手方向Ｘ－Ｘにそれぞれの貫通孔が設けられ、第１の舌部及び第２の舌部２２２のいずれか１つから所定の角度距離で平面Ｘ－Ｙ内に配置されている少なくとも１つの第３の舌部２２３と、を備える。

・支持体２３０は、平面Ｘ－Ｙに置かれ、垂直方向に開口する半径方向凹部２３２を設けるリング２３１と、長手方向Ｘ－Ｘにおいて互いに対向して配置され、リング２３１に固定される、それぞれの平面Ｙ－Ｚに互いに平行に置かれる少なくとも第１の壁２３３および第２の壁２３４と、を備える。支持体２３０は、好ましくは、２つの壁２３３、２３４が平面Ｘ－Ｙに延在する第３の補強壁２３５によって接続され、２つの対向する壁２３３、２３４の一方の側に固定される。

各壁２３３、２３４は、長手方向Ｘ－Ｘに開口する所定の長さの曲線輪郭を有する、それぞれの第１のアイレット２３５を有し、第２の壁２３４のみが、長手方向Ｘ－Ｘに開口する所定の長さの曲線輪郭を有する第２のアイレット２３６と、長手方向Ｘ－Ｘに順次形成される貫通孔と、を有する。

・第１のモータ３００は、スポットライトの垂直回転軸線Ｚ－Ｚと平行に延在する軸３０１を有し、長手方向Ｘ－Ｙの表面３０２ａと垂直方向Ｙ－Ｚの表面３０２ｂとを有する倒立Ｌ字形状の第１のブラケット３０２に取り付けられる。ブラケット３０２の両表面には、モータ３００の軸３０１を貫通することを可能にし、支持体２００の第１の壁２３３を、および、存在する場合には、以下でさらに説明するフレーム２１９を固定する貫通孔がそれぞれ設けられている。

・円筒歯車３０３が、ブラケット３０２の長手方向表面３０２ａにおいて、モータ３００とは反対側に配置される軸３０１に同軸的に固定される。歯車３０３は、以下でより明らかになるように、垂直軸線Ｚ－Ｚ周りのスポットライトの回転を生じさせるべく、ラック１２０の歯部と係合するように設計される。

・第２のモータ４００は、好ましくは垂直回転軸線Ｚ－Ｚに平行に延在し、軸４０１が長手方向回転軸線Ｘ－Ｘと同軸に延在するように駆動される。モータ４００は、横方向Ｙ－Ｘの表面４０２ａと垂直方向Ｘ－Ｚの表面４０２ｂとを有する倒立Ｌ字形状の第２のブラケット４０２に取り付けられる。このブラケット４０２の両表面には、モータ４００の軸４０１を貫通可能とし、支持体２００の第２の壁２３４を、および、存在する場合には、以下でさらに説明するフレーム２１０を固定する、貫通孔がそれぞれ設けられている。

・円筒ピニオン４０３は、長手方向軸線Ｘ－Ｘを有する。ピニオン４０３上には、軸４０１と同軸の半径方向歯部４０３ａがキー止めされる。

・ラック６００は、曲線輪郭を有し、歯部６０１が設けられている。ラック６００には、支持体２３０の第２の壁２３４にラックを固定する第２のアイレット２３６を貫通するように設計されるピン６０２を受け入れるための貫通孔６００ａが設けられ、貫通孔６００ａは長手方向軸線Ｘ－Ｘを有する。ピン６０２は、その２つの対向する端部の間で第２のアイレットの内側を自由に摺動することができる。

・ラック６００に対応する曲線輪郭が設けられた肩部２３７が、第２の壁２３４から外側に向かって突出し、歯部と反対側のラックの側面が肩部に載るように配置される。

組み立てが完了すると、以下のようになる。

・フェルール２２０は、それぞれの第１の舌部及び第２の舌部２２２のそれぞれの貫通孔２２２ａに挿入され、かつ対向する第１の壁２３３又は第２の壁２３４の対応するアイレット２３５に挿入される、それぞれのピン５０２に接続される、第１の舌部及び第２の舌部２２２を有する。

・第３の舌部２２３は、支持体２００の第２の壁２３４の第２のアイレット２３６を通して、かつ第３の舌部２２３の貫通孔を通して挿入される、ラック６００のピン６０２に接続される。

・第１のモータ３００の垂直軸線Ｚ－Ｚを有する円筒歯車３０３は、ラック１２０の歯部と係合する。

・歯部４０３ａを有するピニオン４０３は、ラック６００の歯部６０１と噛み合う。

・光源ユニット１は、フェルール２２０の雌ねじ２２１にねじ込まれる。

この構成で、様々な機能部品が一旦組み立てられると、スポットライトの操作原理は、以下のようになる。

・第１のモータ３００（図４）の電力供給は歯車３０３の回転を生じさせ、固定ラック１２０を作動させ、支持ユニット２００の回転、ひいては、基部１００に対する垂直軸線Ｚ－Ｚ周りでの光源ユニット１の回転を生じさせる。その回転中、支持体に固定される第２のモータ４００も駆動される。

・第２のモータ４００（図７から図９）の電力供給はピニオン４０３の回転を生じさせる。これによりピニオン４０３の歯部４０３ａがラック６００の歯部６００ａと協働し、ピン６０２が第２のアイレットの２３６の内側の位置を、光源ユニット１の位置に対応する端部位置（図７）から、したがって、回転軸線Ｚ－Ｚに平行に放射される光ビームの軸線から、光ビームが垂直回転軸線Ｚ－Ｚに対して傾斜している中間位置（図８）まで、または、光ビームが最大許容角度だけ傾斜している、先行位置とは反対側の端部位置まで、変更するよう強制する。

指摘しておくべきことは、アイレット２３５の曲線輪郭に沿ったピン６０２の運動中、ラック６００もまた、肩部２３７に対して静止している間に前記アイレットと平行に運動し、ピン６０２は、それと共に、第３の舌部２２３を運動させ、第１の舌部２２２に固定されるピン５０２周りの回転の結果生じる傾斜運動と、ラック６００の運動によって生じる並進運動を光源ユニットに生じさせる。傾斜動作は、スポットライトの構造によって部分的に不明瞭となることなく、光ビームが常に完全に形成されるという、全体的な効果を有する（図７～図９参照）。

したがって、２つのモータ３００、４００に連続して電力供給すると、垂直軸線Ｚ－Ｚに対して異なる正若しくは負の角度を有する光ビームの配向、および／または水平面Ｘ－Ｙにおける異なる角度配向がもたらされ、光ビームは常に完全に形成されるままとなる。

好ましい実施形態によれば、スポットライトは、以下の構成を備えることが想定される。

・長手方向桟材２１０ｃによって両先端部が接続される２つの垂直直立部２１０ａ、２１０ｂを備える、ブリッジ形状のフレーム２１０。

・フレーム２１０の２つの直立部のうちの１つの直立部（図１の直立部２１０ｂ）の自由端部はフォーク２１２を有する。横方向Ｙ－Ｙにおいて互いに対向して位置するフォーク２１２のアーム２１２ａは、長手方向Ｘ－Ｘにおいてそれらを貫通するそれぞれの孔２１３を有する。同様に、他方のアーム２１０ａは、長手方向Ｘ－Ｘにおいて貫通するそれぞれの孔２１４が設けられる、自由端部を有する。および／または、

・使用者がスポットライトに物理的に接近することなく、容易に光ビームの方向を変更可能にするように、遠隔制御によって遠隔的に放射される無線信号を受信し、モータ３００、４００の操作を制御するように構成される電子的手段（図示せず）。および／または、

・使用者による強制的な手動操作時のモータの損傷を防止するために、２つの駆動軸３０１、４０１と支持体２３０との間に配置される摺動摩擦手段（図示せず）。

２つの別個の回転運動のための２つの駆動ユニットを備える図示の構成に関連して説明するが、当業者は、前記２つの駆動ユニットのうちの１つのみで、特に長手方向軸線Ｘ－Ｘ周りの傾斜した回転のみを実行することによって、スポットライトを実現してもよいことが理解されよう。

したがって、本発明によるスポットライトの特定の構成の結果として、小型サイズのスポットライトの場合であっても、駆動ユニットのサイズを、スポットライト内に留まり外側から見えないような寸法に制限しながら、少なくとも１つ、および好ましくは２つの異なる回転軸線に沿って光源ユニットを操作させ得ることが明らかである。

また、本スポットライトは、製造および組み立てが容易で安価であり、通常の標準化された接続手段を使用して、任意の使用者位置に容易に設置できる部品によって形成される。

本発明の多数の実施形態および多数の好ましい実施例に関連して説明したが、本特許の保護範囲は、以下の特許請求の範囲によってのみ決定されることが理解されよう。

Claims (9)

1. 電源装置と光ビーム放射源とが内部に配置される光源ユニット（１）と、
   垂直軸線と、
   基部（１００）と、
   機械的支持ユニット（２００）と、を含む電動式埋込型スポットライトにおいて、
   前記機械的支持ユニット（２００）は、
   ・前記光源ユニット（１）と係合する雌ねじ（２２１）が設けられる円筒部分（２２１）と、垂直方向（Ｚ－Ｚ）に平行に延在し、長手方向（Ｘ－Ｘ）にそれぞれの貫通孔（２２２ａ）が設けられる第１の舌部及び第２の舌部（２２２）であって、前記第１の舌部及び第２の舌部（２２２）が、前記長手方向（Ｘ－Ｘ）において互いに対向して配置される、前記第１の舌部及び第２の舌部（２２２）と、前記垂直方向（Ｚ－Ｚ）に平行に延在し、前記長手方向（Ｘ－Ｘ）にそれぞれの貫通孔が設けられ、前記第１の舌部及び第２の舌部（２２２）のいずれか１つから所定の角度距離で長手横断平面（Ｘ－Ｙ）内に配置される第３の舌部（２２３）と、を備えるフェルール（２２０）と、
   ・平面（Ｘ－Ｙ）に置かれ、前記垂直方向（Ｚ－Ｚ）に開口する半径方向凹部（２３２）を設けるリング（２３１）と、
   ・前記長手方向（Ｘ－Ｘ）において互いに対向して配置され、前記リング（２３１）に固定されるそれぞれの横断垂直平面（Ｙ－Ｚ）に互いに平行に置かれる少なくとも１つの第１の壁（２３３）および１つの第２の壁（２３４）であって、前記第１の壁（２３３）および前記第２の壁（２３４）の各々は、前記長手方向（Ｘ－Ｘ）に開口する所定の長さの曲線輪郭を有するそれぞれの第１のアイレット（２３５）を有し、前記第１の舌部に接続されるピン（５０２）は、前記第１の舌部の前記貫通孔（２２２ａ）に挿入され、かつ前記第１の壁（２３３）の前記第１のアイレット（２３５）に挿入され、前記第２の舌部に接続される対応ピン（５０２）は、前記第２の舌部の対応貫通孔（２２２ａ）に挿入され、かつ前記第２の壁（２３４）の前記第１のアイレット（２３５）に挿入され、第２の壁（２３４）は、前記長手方向（Ｘ－Ｘ）に開口する所定の長さの曲線輪郭を有する第２のアイレット（２３６）を有する、前記少なくとも１つの第１の壁（２３３）および１つの第２の壁（２３４）と、
   ・前記支持ユニット（２００）の前記第２の壁（２３４）に締結され、軸（４０１）が設けられ、前記光源ユニット（１）を傾斜させる少なくとも１つの傾斜モータ（４００）と、
   ・長手方向軸線（Ｘ－Ｘ）および前記傾斜モータ（４００）の前記軸（４０１）と同軸であり、前記光源ユニット（１）を傾斜させ、ピニオン上にキー止めされる半径方向歯部（４０３ａ）を有する円筒ピニオン（４０３）と、
   ・曲線輪郭を有し、歯部（６０１）が設けられた所定の長さのラック（６００）であって、前記ラックは、ピン（６０２）を受け入れる、前記長手方向軸線を有する貫通孔（６００ａ）を有し、前記ピンは、前記第３の舌部（２２３）の貫通孔を貫通し、かつ前記第２のアイレット（２３６）を貫通し、前記ラックを前記第２の壁（２３４）に固定するように設計され、前記貫通孔（６００ａ）の２つの対向する端部の間で前記第２のアイレットの内側を自由に摺動するように配置される、前記ラック（６００）と、を備え、
   それにより、前記モータ、前記ピニオン、前記ラック及び前記支持ユニットは、前記スポットライトの任意の角度位置において放射される光ビームを一定幅に維持すべく、長手方向軸線周りの前記光源ユニット（１）の傾斜運動を生じさせるように配置される、電動式埋込型スポットライト。
2. 前記光源ユニット（１）を傾斜させる前記傾斜モータが、横方向（Ｙ－Ｘ）の表面（４０２ａ）と垂直方向（Ｘ－Ｚ）の表面（４０２ｂ）とを有する倒立「Ｌ」字形状の関連するブラケット（４０２）に取り付けられ、両表面には、前記モータ（４００）の前記軸（４０１）を受け入れ、および支持体（２００）の前記第２の壁（２３４）への固定を実行する、それぞれの貫通孔が設けられることを特徴とする、請求項１に記載のスポットライト。
3. 前記ラック（６００）に対応する曲線輪郭が設けられ、肩部上に前記歯部と反対の前記ラックの側面が載るように配置される前記第２の壁（２３４）から外向きに突出する前記肩部（２３７）を備えることを特徴とする、請求項１または２に記載のスポットライト。
4. 前記基部（１００）が、垂直挿入シート（１１０）を備え、環状ラック（１２０）が、前記基部に固定されることを特徴とする、請求項１～３のいずれか一項に記載のスポットライト。
5. 前記支持ユニット（２００）の第１の壁（２３３）に固定され、前記スポットライトの垂直軸線に平行に延在する軸（３０１）を有する、垂直軸線周りの支持ユニット（２００）の回転のための第１のモータ（３００）を備え、前記軸（３０１）が、前記軸（３０１）と同軸の円筒歯車（３０３）にキー止めされ、前記基部（１００）に対する前記垂直軸線周りの前記支持ユニット（２００）の回転を生じさせるように、前記ラック（１２０）の前記歯部（１１０）と噛み合うように設計されることを特徴とする、請求項４に記載のスポットライト。
6. 長手方向（Ｘ－Ｙ）の表面（３０２ａ）と長手方向（Ｙ－Ｚ）の表面（３０２ｂ）を有する、前記第１のモータ（３００）を支持する、倒立「Ｌ」字形状のブラケット（３０２）を備え、両表面には、前記モータ（３００）の前記軸（３０１）を受け入れ、支持体（２００）の前記第１の壁（２３３）への固定を実行する貫通孔が、それぞれ設けられていることを特徴とする、請求項５に記載のスポットライト。
7. 長手方向桟材（２１０ｃ）によって両先端部が接続される、２つの垂直直立部（２１０ａ、２１０ｂ）を備えるブリッジの形のフレーム（２１０）を備え、前記２つの直立部のうち１つの自由端部は、フォーク（２１２）を有し、横方向（Ｙ－Ｙ）において互いに対向して位置するフォーク（２１２）のアーム（２１２ａ）は、長手方向（Ｘ－Ｘ）においてそれぞれの貫通孔（２１３）を有し、他方のアーム（２１０ａ）は、前記長手方向（Ｘ－Ｘ）においてそれぞれの貫通孔（２１４）を設ける前記自由端部を有することを特徴とする、請求項１～６のいずれか一項に記載のスポットライト。
8. 遠隔制御によって遠隔的に放射され、第１のモータ（３００）と傾斜モータ（４００）の操作を制御するように構成される、無線信号を受信する電子的手段を備えることを特徴とする、請求項１～７のいずれか一項に記載のスポットライト。
9. 前記光源ユニット（１）を傾斜させる前記傾斜モータ（４００）が、垂直軸線に平行に延在することを特徴とする、請求項１～８のいずれか一項に記載のスポットライト。
   

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