(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-06-08
(45)【発行日】2023-06-16
(54)【発明の名称】照明器具
(51)【国際特許分類】
F21S 9/02 20060101AFI20230609BHJP
F21V 23/04 20060101ALI20230609BHJP
F21Y 115/10 20160101ALN20230609BHJP
【FI】
F21S9/02 214
F21V23/04 130
F21Y115:10
(21)【出願番号】P 2021186638
(22)【出願日】2021-11-16
(62)【分割の表示】P 2017129225の分割
【原出願日】2017-06-30
【審査請求日】2021-11-16
(73)【特許権者】
【識別番号】000006013
【氏名又は名称】三菱電機株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】390014546
【氏名又は名称】三菱電機照明株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002491
【氏名又は名称】弁理士法人クロスボーダー特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】丹下 理和
【審査官】下原 浩嗣
(56)【参考文献】
【文献】特開2016-115425(JP,A)
【文献】特開2014-063646(JP,A)
【文献】米国特許第07256363(US,B1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
F21S 9/02
F21V 23/04
F21Y 115/10
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
開口が形成された本体と、
前記本体の前記開口とは異なる開口が形成された開口面、前記開口面の前記開口に対向する底面及び前記底面から立ち上がり前記底面と前記開口面とを接続する側面が設けられ、かつ、弾性変形可能に片持ち梁の形状に形成された押しボタンが設けられ、前記本体に収納されたケースと、
前記本体の開口を覆うように設けられ、前記押しボタンを弾性変形可能に操作させるための孔が設けられた枠と、
を備え
、
前記押しボタンは、
前記側面を前記底面から前記開口面に向かって延びるスリットによって前記側面が切り抜かれることで、前記底面に固定端を有すると共に前記開口面の側に自由端を有する前記片持ち梁の形状に形成された照明器具。
【請求項2】
前記ケースに収納され
、前記底面に対向するように設けられた回路基板と、
前記回路基板に
前記側面の側に向くように実装され、前記押しボタンが弾性変形された場合に操作される点検スイッチと、
を備え
、
前記押しボタンは、
前記側面から前記点検スイッチに向けて突起するように設けられた突起部を有する請求項1に記載の照明器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、照明器具に関する。特に、発光素子を光源とする非常用照明器具に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、通常時は商用電源で蓄電池を充電し、商用電源が遮断された非常時には蓄電池の電力で光源を点灯する非常用照明器具が知られている(例えば特許文献1)。従来の非常用照明器具では蓄電池の装着あるいは取り外しの作業に負担があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明は、蓄電池の装着あるいは取り外しが容易であり、コンパクトな照明器具の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明の照明器具は、
開口が形成された本体と、
前記本体の前記開口とは異なる開口が形成された開口面、前記開口面の前記開口に対向する底面及び前記底面から立ち上がり前記底面と前記開口面とを接続する側面が設けられ、かつ、弾性変形可能に片持ち梁の形状に形成された押しボタンが設けられ、前記本体に収納されたケースと、
前記本体の開口を覆うように設けられ、前記押しボタンを弾性変形可能に操作させるための孔が設けられた枠と、
を備え、
前記押しボタンは、
前記側面を前記底面から前記開口面に向かって延びるスリットによって前記側面が切り抜かれることで、前記底面に固定端を有すると共に前記開口面の側に自由端を有する前記片持ち梁の形状に形成されている。
【発明の効果】
【0006】
本発明の照明器具により、押しボタンの破損しにくい照明器具を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【
図1】実施の形態1の図で、照明器具1を下方から見た斜視図。
【
図2】実施の形態1の図で、照明器具1を上方から見た斜視図。
【
図4】実施の形態1の図で、照明器具1の分解斜視図。
【
図7】実施の形態1の図で、電源ユニット4をケース15の側から見た斜視図。
【
図8】実施の形態1の図で、電源ユニット4をカバー16の側から見た斜視図。
【
図9】実施の形態1の図で、電源ユニット4の6面図。
【
図10】実施の形態1の図で、電源ユニット4におけるケース15と回路基板17との組み立てを示す図。
【
図11】実施の形態1の図で、電源ユニット4におけるケース15と回路基板17とカバー16の組み立てを示す図。
【
図12】実施の形態1の図で、電源ユニット4の3面図。
【
図13】実施の形態1の図で、電源ユニット4のAA-AA端面図とその部分拡大図。
【
図14】実施の形態1の図で、蓄電池11の5面図。
【
図15】実施の形態1の図で、蓄電池11の斜視図および電源ユニットとの取付構造を示す模式図。
【
図16】実施の形態1の図で、モニタ用LED42の色および状態と、照明器具1の状態との関係を示す表。
【
図17】実施の形態1の図で、光源ユニット50の斜視図。
【
図18】実施の形態1の図で、光源ユニット50の5面図。
【
図19】実施の形態1の図で、光源5の一例を示す図。
【
図20】実施の形態1の図で、光源5の別例を示す図。
【
図21】実施の形態1の図で、レンズ6の形状のバリエーションを示す図。
【
図23】実施の形態1の図で、
図22の(a)に示すホルダ9の5面図。
【
図24】実施の形態1の図で、
図22の(b)に示すホルダ9の4面図。
【
図25】本実施の形態1の図で、光源ユニット50の回転を示す図であり、光源ユニット50が開いた状態を示す斜視図。
【
図26】実施の形態1の図で、光源ユニット50の回転を示す図であり、光源ユニット50が開いた状態を示す斜視図。
【
図27】実施の形態1の図で、光源ユニット50の回転を示す図であり、光源ユニット50が開いた状態を示す側面図。
【
図28】実施の形態1の図で、取付金具13の斜視図。
【
図29】実施の形態1の図で、取付金具13の6面図。
【
図30】実施の形態1の図で、SUB-ASSY60の斜視図。
【
図31】実施の形態1の図で、SUB-ASSY60の斜視図。
【
図32】実施の形態1の図で、SUB-ASSY60の5面図。
【
図33】実施の形態1の図で、枠保持バネ141の斜視図。
【
図34】実施の形態1の図で、枠保持バネ141の4面図。
【
図35】実施の形態1の図で、取付バネ3の斜視図。
【
図36】実施の形態1の図で、取付バネ3の5面図。
【
図37】実施の形態1の図で、取付バネ3と枠保持バネ141との取り付け状態を示す図。
【
図38】実施の形態2の図で、照明器具1の分解斜視図。
【
図39】実施の形態2の図で、光源ユニット50の回転を示す図であり、光源ユニット50が開いた状態を示す斜視図。
【
図40】実施の形態2の図で、光源ユニット50の5面図。
【
図41】実施の形態2の図で、光源ユニット50の分解斜視図。
【
図42】実施の形態3の図で、照明器具1bの斜視図。
【
図43】実施の形態3の図で、照明器具1bの5面図。
【
図44】実施の形態3の図で、照明器具1bの分解斜視図。
【
図45】実施の形態3の図で、照明器具1bの別例の照明器具1b-1の斜視図。
【
図46】実施の形態3の図で、照明器具1bの別例の照明器具1b-1の5面図。
【
図47】実施の形態3の図で、照明器具1bの別例の照明器具1b-1の分解斜視図。
【
図48】実施の形態3の図で、電源線保護用ブッシュ12aの5面図および斜視図。
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、本発明の実施の形態について、図を用いて説明する。なお、各図中、同一または相当する部分には、同一符号を付している。実施の形態の説明において、同一または相当する部分については、説明を適宜省略または簡略化する。
また、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。また、実施の形態の説明において、上、下、左、右、前、後、表、裏といった方向あるいは位置が示されている場合、それらの表記は、説明の便宜上、そのように記載しているだけであって、装置、器具、あるいは部品の配置および向きを限定するものではない。
【0009】
実施の形態1.
図1は、照明器具1を下方から見た斜視図である。
図2は、照明器具1を上方から見た斜視図である。
図3は、照明器具1の5面図である。
図4は、照明器具1の分解斜視図である。
【0010】
本実施の形態に係る照明器具1は、取付面に形成された取付孔に埋め込まれて設置される埋め込み型の照明器具である。取付面の具体例は、天井面である。
照明器具1は、本体2と、取付バネ3と、光源ユニット50と、枠14とを有する。本体2の内部には、端子台12と、電源ユニット4と、蓄電池11とが収納される。端子台12と電源ユニット4と蓄電池11とは、取付金具13を用いて本体2の内部に配置される。
【0011】
<本体2>
図5は、本体2の斜視図である。
図6は、本体2の5面図である。
本体2は、筒状の筐体であり、天面が塞がっており下面が開口している。下面の開口部22の周囲は外側に向けて鍔部21が形成されている。鍔部21は、取付面に設けられた取付孔の外周に引っかかる。本実施の形態では、本体2は板金により形成される。しかし、本実施の形態で説明する機能を有していれば、本体2の形成方法は、アルミダイキャストあるいは絞りといった形成方法でもよい。
【0012】
本体2には、取付バネ3と、枠14を保持する枠保持バネ141が取り付けられている。本体2の側面部には、平面状の平面部201が形成される。平面部201には、取付バネ3を取り付けるバネ取付部31が形成されている。バネ取付部31は筐体中心に対し、対向面に対称に設けられている。取付バネ3は、本体2の外側に向け円弧をつないだ形状である。取付面に本体2を取り付ける際は、取付バネ3を本体2に向けた方向に弾性変形させ、取付孔に本体2を挿入する。その後、本体2の鍔部21が取付孔の縁部に当接する場所で取付バネ3が元の形状に戻る方向に変形することで、本体2が取付面に固定される。
【0013】
<取付バネ3と枠保持バネ141との配置関係>
取付バネ3と枠保持バネ141との配置関係については、取付バネ3と枠保持バネ141とは同一面に配置されている。以下に説明する。
照明器具1は、本体2と、取付バネ3と、枠14と、枠保持バネ141とを備えているが、これらは以下のようである。
(1)
図4、
図5に示すように、本体2は、両端を有する中空部材であり、両端のうちの一方の端部2Aに端板2Dを有し両端のうちの他方の端部2Bが開口している。本体2の天面をなす端板2Dには、端子台12に対応する開口23、電源ユニット4と取付金具13とを固定するための取付穴24、25およびネジ穴26が形成されている。
(2)
図2及び後述の
図37に示すように、取付バネ3は、本体2に取り付けられ、本体2が天井のような部材に取り付けられる場合に本体2を部材に対して保持する機能を有する。
(3)
図1、
図4に示すように、枠14は、本体2の、開口している他方の端部2Bに取り付けられる。
(4)
図33、
図34で後述する枠保持バネ141は、枠14を他方の端部2Bに取り付けるためのバネである。
(5)
図5に示すように、本体2は、中空部材の側部2Cの外側表面28に、平面部201である第1の面28Aと、第1の面28Aと連続し第1の面28Aとは形状の異なる第2の面28Bとを有する。本体2は、第1の面28Aに、取付バネ3を取り付けるための本体保持バネ取付部であるバネ取付部31と、枠保持バネ141を取り付けるための枠保持バネ取付部である枠取付部32とが形成されている。なお、第1の面28Aは、平坦である。
(6)照明器具1は、発光部であるLED52を点灯させる点灯回路が配置された回路基板17(
図10)を有するが、回路基板17は、第1の面28Aに対する位置関係が向き合う位置関係となっている。ここで向き合う位置関係とは、回路基板17は後述のように収納ケース82(
図11)に収納されるが、透視した場合には、回路基板17は第1の面28Aに対向するように、配置されている。
【0014】
取付バネ3と枠保持バネ141とが同一面である平面部201(第1の面28A)に配置される点をさらに説明する。
図5に示すように、本体2には第1の面28Aである平面部201に、バネ取付部31と、バネ取付部31を挟む一対の開口である枠取付部32とが形成されている。枠取付部32は、バネ取付部31と干渉しない位置に配置される。枠取付部32がバネ取付部31とともに同一面の平面部201に形成されることで、本体2を製作する際に、バネ取付部31と枠取付部32とを同時に加工することが可能となる。また、バネ取付部31と枠取付部32とが同一の平面部201に形成されているため、平面部201の箇所のみ、他部品との干渉を考慮すればよい。よって、本体2の内部の空間を有効に使用することができる。
【0015】
<電源ユニット4>
図7は、電源ユニット4をケース15の側から見た斜視図である。
図8は、電源ユニット4をカバー16の側から見た斜視図である。
図9は、電源ユニット4の6面図である。
図10は、電源ユニット4におけるケース15と回路基板17との組み立てを示す図である。
図11は、電源ユニット4におけるケース15と回路基板17とカバー16の組み立てを示す図である。
図12は、電源ユニット4の3面図である。
図13は、電源ユニット4のAA-AA端面図とその部分拡大図である。
【0016】
電源ユニット4は、ケース15、カバー16および回路基板17を備える。ケース15、カバー16はプラスチックで成型されており、例えばPC、PC+ABS、PBT、PP等が用いられる。ケース15、カバー16は適切な絶縁処置が施されていれば、SGCC、アルミニウム等の金属で構成されていてもよい。回路基板17は、商用電源からの電力供給時に蓄電池11を充電する充電回路、および、商用電源が停電した際に蓄電池11の電力で光源5を点灯させる点灯回路を備える。
また、回路基板17は、蓄電池11により規定時間の間、光源を点灯可能か否かを判定する点検回路、点検動作を開始するための点検スイッチ45、および、リモートコントローラにより点検動作を実行するための信号受信部41を備える。ケース15は回路基板17をケース15に乗せるためのガイド部153を有している。回路基板17は、2つの点検スイッチ45を有する。一方の点検スイッチ45を点検スイッチ45Aと記し、他方の点検スイッチ45を点検スイッチ45Bと記す。区別の必要がない場合は点検スイッチ4
5と記す。点検スイッチ45Bは自己点検のスイッチである。
【0017】
図14は、蓄電池11の5面図である。
図15は、蓄電池11の斜視図および電源ユニットとの取付構造を示す模式図である。カバー16は、蓄電池11のコネクタ部111が接続される接続部167を有している。また、カバー16は蓄電池11を取り付けるためのガイド部162を有している。蓄電池11はガイド部162に対応する蓄電池側ガイド部112を有しており、電源ユニット4の下方向(
図15の下方向)より上方向にむけてスライドさせて嵌合させる。蓄電池11の固定部113がカバー16の溝部163に嵌ることで下方向への移動が規制され、蓄電池11が電源ユニット4に固定される。また、固定部113を溝部163に対して反対方向に変形させること(
図15のP1方向)で電源ユニット4から取り外すことが可能となる。
【0018】
<押しボタン43の構成>
押しボタン43の構成を説明する。押しボタン43はケース15と一体形成されている。押しボタン43は弾性変形することによって点検スイッチ45に当たり、点検スイッチ45をオンにする。ケース15は、2つの押しボタン43を有する。一方の押しボタン43を押しボタン43aと記し、他方の押しボタン43を押しボタン43bと記す。押しボタン43aは弾性変形によって点検スイッチ45Aに当たり点検スイッチ45Aをオンにする。押しボタン43bは弾性変形によって点検スイッチ45Bに当たり点検スイッチ45Bをオンにする。押しボタン43a,押しボタン43bについては、区別の必要がない場合は押しボタン43と記す。
【0019】
図10、
図11に示すように、回路ユニットである電源ユニット4は、一方の面17Aに点検スイッチ45が配置された回路基板17と、回路基板17を収納する収納ケース82とを備えている。
図11に示すように、収納ケース82はケース15とカバー16とからなる。ケース15は一体成形されている。ケース15は、
図13に示すように、回路基板17の一方の面17Aの裏面となる他方の面17Bに対向する底部15Aと、底部15Aから回路基板17の方向へ回路基板17の一方の面17Aを超える位置まで延びる片持ち梁の形状に形成され、弾性変形した場合に一方の面17Aを超えている部分431が点検スイッチ45に接触可能な梁部430とを備える。梁部430は押しボタン43である。梁部430Aは押しボタン43aであり、梁部430Bは押しボタン43bである。梁部についても区別の必要がない場合は、梁部430と記す。
【0020】
梁部430は、一方の面17Aを超えている部分431が点検スイッチ45に接触可能である。
【0021】
回路基板17は、点検スイッチ45として、第1の点検スイッチ45Aと第2の点検スイッチ45Bとが配置されている。ケース15は、梁部430として、弾性変形した場合に回路基板17の一方の面17Aを超えている部分431が第1の点検スイッチ45Aに接触可能な第1の梁部430Aと、弾性変形した場合に一方の面17Aを超えている部分431が第2の点検スイッチ45Bに接触可能な第2の梁部430Bとを有している。
【0022】
<押しボタン43>
梁部430である押しボタン43をさらに説明する。ケース15の側面には、回路基板17に実装された点検スイッチ45に対応する場所に押しボタン43が設けられている。押しボタン43は、ケース15の底面側より開口面側に向かってケース15の側面にスリット44が設けられ、ケース15の開口面側に回路基板17に実装された点検スイッチ45に対応する突起部432が設けられている。
ここで、押しボタン43は、スリット44(
図10)を長く設けるほど、小さい力で押しボタン43を押すことが可能になる。
また、点検スイッチ45を押す際、つまり押しボタン43を押す際は、押しボタン43の根元から変形するが、スリット44が長く設けられるほど、片持ち梁の形状の押しボタン43の根元に発生する応力が小さくなり、破損しにくくなる。
そこで、本実施の形態では、スリット44をケース15の底面側より設けることで、つまり、押しボタン43をケース15の底部15Aから延びるように設けることで、破損しにくく、また、小さい力で点検スイッチ45を押すことを可能としている。
また、ケース15に対し、回路基板17のハンダ面側(他方の面17Bの側)は、ケース15の底部15Aに対向するように配置されるため、スリット44(押しボタン43)を長く設けた場合においても、回路基板17の部品と干渉することが無い。
押しボタン43は回路基板17に対し、適当なクリアランスを設け、そのクリアランスに対し、点検スイッチ45を押すための突起部432を設けることで、点検スイッチ45以外の部品に干渉することなく、小さい力で押しボタン43を操作する事が可能となる。また突起部432によって、押しボタン43を折れにくくすることが可能となる。
また、回路基板17の一方の面17Aである部品面に対して垂直にスリット44を配置することで、点検スイッチ45A、点検スイッチ45Bのように複数の点検スイッチ45が隣接する場合も、押しボタン43a,押しボタン43bのように、容易に複数の押しボタン43を配置できる。
【0023】
<モニタ用LED>
回路基板17の基板端部側には点検スイッチ45と共に、モニタ用LED42が実装されている。モニタ用LED42は照明器具1の状態を示す機能を有しており、本実施の形態においては3個のモニタ用LED42が設けられている。モニタ用LED42はそれぞれ緑色、赤色、橙色となっている。
【0024】
図16は、モニタ用LED42の色および状態と、照明器具1の状態との関係を示す表である。ここで、自己点検とは、蓄電池11によって光源5を規定時間(非常用照明器具においては30分または60分)点灯させることが可能であるか否かを、電源ユニット4の点検回路によって点検する機能のことをいう。なお、自己点検を実施するには、蓄電池11が規定時間(非常用照明器具においては48時間。)連続して充電されていることが必要である。
また、本実施の形態においては、リモートコントローラによる点検実施の際に、自己点検が可能であるか否かを表示する機能を有しており、リモートコントローラで所定の操作を実施することにより、本体に以下の表示をすることができる。緑色LEDと橙色LEDとの点滅は、自己点検可能であることを示す。橙色LEDと赤色LEDとの点滅は、自己点検不可であることを示す。なお、モニタの個数や色、表示方法は一例であり、記載内容に限定するものではない。また、LEDは1個以上搭載していればよく、機能に応じて適宜増減が可能である。
【0025】
<LED隔壁164>
LED隔壁164を説明する。収納ケース82は、回路基板17に配置されたモニタ用LED42に対応する位置に、色混ざり防止の為の隔壁を有する。
図10、
図11に示すように、回路ユニットである電源ユニット4は、複数のモニタ用光源である複数のモニタ用LED42が配置された回路基板17と、この回路基板17を収納しており、モニタ用LED42どうしの間を仕切る隔壁であるLED隔壁164を有する収納ケース82とを備えている。複数のモニタ用LED42は、列状に配置されている。LED隔壁164は、回路基板17の一方の面17Aに当接し、回路基板17を支持している。
【0026】
ケース15には、回路基板17に実装されたモニタ用LED42a,42b,42cに対応する開口156a,156b,156cが、モニタ用LED42a,42b,42cに面する側面部に設けられている。モニタ用LED42a,42b,42cは区別の必要がない場合はモニタ用LED42と記す。開口156a,156b,156cは区別の必要がない場合は開口156と記す。
一方、カバー16には、回路基板17に実装されたモニタ用LED42の間に位置するLED隔壁164a,164b,164cが設けられている。LED隔壁164a,164b,164cは区別の必要がない場合はLED隔壁164と記す。LED隔壁164によって、回路基板17に実装されたモニタ用LED42が点灯した際に、電源ユニット4の収納ケース82の内部でモニタ用LED42どうしの光が混ざり、色の判別がし難くなることが防止できる。
また、LED隔壁164は回路基板17に当接する様に配置されており、ケース15とカバー16が組み合った時に、回路基板17を固定する機能を有する。LED隔壁164が回路基板17に当接することにより、ケース15とカバー16が組み合わされた場合に、回路基板17が固定される。なお
図11では、LED隔壁164a、164bの間にモニタ用LED42bが位置し、LED隔壁164b、164cの間にモニタ用LED42cが位置する。
【0027】
<光源ユニット50>
図17は、光源ユニット50の斜視図である。
図18は、光源ユニット50の5面図である。
光源ユニット50は、光源5と、レンズ6と、ヒートシンク7と、熱伝導シート8と、レンズホルダー9とを備える。図示はないが、光源5は、熱伝導シート8を介してヒートシンク7に接している。レンズホルダー9は、光源5が熱伝導シート8を介してヒートシンク7に接した状態で、光源5をヒートシンク7に押し付けながらネジ911(
図18)によりヒートシンク7に固定される。
【0028】
<光源5>
図19は、光源5の一例を示す図である。
図20は、光源5の別例を示す図である。
光源5は、1個ないしは複数個のLED52が実装される光源基板51、光源基板51上に実装されるコネクタ53を備えている。光源5は、電源ユニット4からの電力供給により点灯する。電源ユニット4と光源5はハーネス10により電気的に接続される。光源5は、光源基板51のLED実装面の裏面が熱伝導シート8を介してヒートシンク7に接した状態で、レンズホルダー9によりヒートシンク7に固定される。光源5はCOB(Chip On Board)タイプのLEDを用いてもよい。その場合は光源基板51の代わりに、電源ユニット4との電気的接続のためのソケットといった接続部材を用いる。
【0029】
<レンズ6>
レンズ6は、光源5の光を所望の方向に制御する光学部61と、光学部61の周囲に設けられたレンズ鍔部62とを有する。レンズ6はガラスなどの不燃材、もしくはPMMA、PCといった透明樹脂で成型される。照明器具1を非常用照明器具とする場合は、外郭を難燃材料とする必要がある。このため、レンズ6はガラスであることが望ましい。非常用照明器具とする場合において、レンズ6を透明樹脂とする場合は、レンズの外側に不燃材であるガラスカバー等を配設する必要がある。
図21は、レンズ6の形状のバリエーションV1~V5を示す図である。
【0030】
<ヒートシンク7>
ヒートシンク7は光源5より発生する熱を放熱する。ヒートシンク7の形状は光源5の出力に応じて適宜形状変更される。ヒートシンク7はアルミニウム合金といった熱伝導率の高い金属とすることが望ましい。また、ヒートシンク7は、本体2あるいは枠14に熱的に接続させることにより、他部材に放熱する構造とすることで、ヒートシンク7そのものを小型化することが可能である。本実施の形態では、ヒートシンク7は光源5からの熱を受ける受熱部71と、熱を放熱する放熱部72を備えている。
【0031】
<熱伝導シート8>
熱伝導シート8はシリコン系材料やアクリル系材料からなる。光源5より発生する熱をヒートシンク7に伝えるために使用する。光源5とヒートシンク7が互いにアルミニウム合金といった金属で構成される場合、金属同士を直接接触させて熱的に接続する場合と比べ、熱伝導シート8を光源5とヒートシンク7の間に挟むことにより、接触面における接触熱抵抗を下げることができる。また、熱伝導シート8が絶縁性能を有しているものとすることで、光源基板51とヒートシンク7の絶縁を確保することが可能である。
【0032】
<レンズホルダー9>
図22は、本実施の形態に係るホルダ9の斜視図であり、(a)はヒンジ部902が別部品となっているホルダ9、(b)はヒンジ部902を有しており、ヒンジ部902が開いた状態のホルダ9を示す図である。
図23は、
図22の(a)のヒンジホルダ9の5面図である。
図24は、ヒンジ部902を有しており、ヒンジ部902が開いた状態のホルダ9の4面図である。なお、ヒンジ部902が別部品のホルダ9は、ヒンジ部902に相当する別部品を取り付けることにより、ヒンジ部902を有するホルダ9と同様の機能を有する。レンズホルダー9は光源5、レンズ6、熱伝導シート8、およびヒートシンク7を保持する機能を備えている。レンズホルダー9において、光源5を配置する側の全体を光源配置部910(
図24)とし、レンズ6を配置する側の全体をレンズ配置部920(
図24)とする。また、光源5と電源ユニット4を接続するハーネス10は、レンズホルダー9のハーネス保持部981,982,983に固定される。レンズホルダー9は、PC、PC+ABS、PPといった合成樹脂で成型される。レンズホルダー9は光源5、レンズ6、熱伝導シート8、およびヒートシンク7を保持した状態で、電源ユニット4のカバー16の長穴166に取り付けられる。ハーネス10はレンズホルダー9が電源ユニット4に取り付けられた状態で、回路基板17に接続される。
【0033】
ここでレンズホルダー9の構造について詳細に説明する。レンズホルダー9は、軸部91、取付用爪92、基板位置決め部93、基板押圧部94、ハーネス保持部981,982,983、L字リブ901、ヒンジ部902を有する。
軸部91は、電源ユニット4の軸取付部155に取り付けられる。取付用爪92は、ヒートシンク7の角穴73へ差し込まれることでレンズホルダー9にヒートシンク7が取り付けられる。レンズホルダー9の光源配置部910に基板位置決め部93、基板押圧部94、ハーネス保持部981,982,983を有する。ハーネス10は、ハーネス保持部981,982,983により保持され、位置決めされる。
レンズホルダー9は、レンズ配置部920にL字リブ901、および、ヒンジ部902を有する。レンズ6をP2方向(
図22の(b))にスライドさせ、L字リブ901にレンズ鍔部62を挿入する。L字リブ901はレンズ鍔部62を押さえて、レンズ6の上下方向を規制する。ヒンジ部902は、レンズホルダー9がレンズ6を保持した状態でレンズ6の径方向に曲げられることでレンズ6を固定する。
【0034】
また、挿入されたレンズ6が外れることを防止するための凹部903および凸部905を有する。また、レンズホルダー9のレンズ配置部920には、突起904が形成される。突起904は、レンズホルダー9のレンズ配置部920の周縁部に4箇所形成されている。
【0035】
<光源ユニット50の組み立てについて>
光源5、レンズホルダー9、ヒートシンク7、熱伝導シート8、およびレンズ6は光源ユニット50としてユニット化できるため、器具の組立作業を分け、前作業として行うことも可能であり組立作業方法の幅が広がる。
【0036】
光源5、レンズホルダー9、ヒートシンク7、熱伝導シート8、およびレンズ6から構成される光源ユニット50の組み立てについて説明する。
(1)まず、レンズホルダー9に、ハーネス10の一端側を挿し込んだ状態の光源5を配設する。その際に、基板位置決め部93と光源基板51の曲線部を合わせることで光源5の位置が決まる構造となっている。
(2)光源5を配置後、ハーネス10をハーネス保持部981へ押し込む。これにより、ハーネス10が固定され、光源5のコネクタ53へ応力がかかることを防止する。その後、ハーネス10を、ハーネス保持部982に引っ掛け、ハーネス保持部983に通す。これによりヒートシンク7を取り付ける際のハーネス10の挟み込み、ヒートシンク7のエッジによるハーネス10の被覆の損傷を防ぐことができる。
(3)その後は、光源基板51のLED実装面の裏面に熱伝導シート8を乗せ、レンズホルダー9の取付用爪92をヒートシンク7の角穴73に挿入する。これによりヒートシンク7、熱伝導シート8をレンズホルダー9に仮止めすることができる。仮止めすることにより光源5の外れを防止するとともに作業性が向上する。
(4)次に、レンズホルダー9のレンズ配置部920にレンズ6を取り付ける。レンズ6は水平方向(
図22の(b)のP2方向)にスライドさせることでL字リブ901へはめ込まれる。その際にレンズホルダー9に設けられた凹部903、凸部905により、レンズホルダー9から不意に外れてしまうことを防止する。水平方向へのスライドさせる取り付けとすることで、器具取付状態においては、L字リブ901に対し、垂直方向に自重がかかる状態となり、L字リブ901が破損しない限り、レンズ6がレンズホルダー9から外れて落下することがない。
(5)レンズ6の取付後、ヒンジ部902を折り曲げることでレンズ6の位置が固定され、スライド不可となりレンズ6がレンズホルダー9から外れることはなくなる。ヒンジ部902は、
図22の(b)および
図24に示すように、レンズホルダー9と一体の樹脂ヒンジ構造とすることで部品点数を削減し、コスト削減を可能とした。なお、ヒンジ部902を別部材としてもよい。
(6)最後に、ネジ2本をレンズホルダー9の側よりヒートシンク7へ固定することで光源ユニット50が組立てられる。ネジ911で固定することにより、レンズホルダー9の基板押圧部94が光源基板51を熱伝導シート8およびヒートシンク7へ押さえつけ、効率よく放熱させる構造となっている。
【0037】
図19,20および
図21に示すように、光源5およびレンズ6の各々が複数種類ある場合、組み合わせることで複数の光源ユニット50ができあがる。また、電源ユニット4についても複数種類ある場合においても、同構造とすることで、作業者の組立効率を向上させる効果がある。
【0038】
<光源ユニット50の回転について>
図25は、光源ユニット50の回転を示す図であり、光源ユニット50が開いた状態を示す斜視図である。光源ユニット50をP3方向に回転することで、光源ユニット50を電源ユニット4に取り付けることができる。逆に、光源ユニット50が電源ユニット4に保持されている状態から光源ユニット50をP4方向に回転することで、電源ユニット4による光源ユニット50の保持状態を、光源ユニット50が回動自在な状態にすることができる。なお光源ユニット50が電源ユニット4に保持されている状態の図は示していないが、光源ユニット50が電源ユニット4に保持されている状態は、
図30の光源ユニット50と電源ユニット4との関係に同じである。
図26は、光源ユニット50の回転を示す図であり、光源ユニット50が開いた状態を示す斜視図である。
図27は、光源ユニット50の回転を示す図であり、光源ユニット50が開いた状態を示す側面図である。レンズホルダー9は電源ユニット4に取り付けられた状態において、レンズホルダー9の軸部91を軸として回転運動が可能となっている。レンズホルダー9が回転運動をする場合において、ハーネス10に張力が係ることを防止するために、ハーネス10はレンズホルダー9の軸部91の近傍に保持あるいは固定されることが望ましい。よって、レンズホルダー9は、軸部91のそばにハーネス保持部983が形成されている。
光源ユニット50がP3方向に回転し、レンズホルダー9の位置固定部97が電源ユニット4のカバー16の長穴166に挿入され、光源ユニット50が閉じた状態となる。このように光源ユニット50が閉じた状態では、光源ユニット50は、天井面といった取付面と水平方向で保持される。なお、この状態において、電源ユニット4の信号受信部41が照明器具1の外郭から視認可能となるように、レンズホルダー9および、ヒートシンク7にはそれぞれ信号受信部41に対応する場所に穴もしくはスリットが設けられている。蓄電池11の取付、交換作業時においては、光源ユニット50を天井面と垂直方向に回転させることで蓄電池11を着脱することが可能となる。このように、レンズホルダー9が可動することにより、本体2の内部をレンズホルダー9に搭載する部品の形状に係らず、有効に利用することが可能となる。
【0039】
<光源ユニット50における上下方向の可動について>
また、光源ユニット50は、落下方向に対し可動可能となるように配置される。可動することによりヒートシンク7が枠14に接触し、よりヒートシンク7の放熱効果が向上するとともに枠14に対し水平に規制され、所望の配光も得られる。落下方向へ可動可能とするためにレンズホルダー9の軸部91の軸の形状を円ではなく、半円状とすることで実現している。
【0040】
さらに、光源5への出力が少ない機種においては、放熱板が枠14への接触が不要の機種もある。そういった機種については、枠14には接触させず、可能な限り小形化することが望まれる。ヒートシンク7が枠14に接触せずレンズホルダー9の突起904が枠14に接触することにより、枠14に対し水平方向に規制する機能は失われない。
【0041】
<蓄電池11>
図14および
図15に示すように、蓄電池11は略直方体形状となっており、電源ユニット4に嵌め合わされることで固定される。蓄電池11は、電源ユニット4と当接する面に突出したコネクタ部111を有しており、電源ユニット4のカバー16に設けられた接続部167と接続されることで電気的に接続される。略直方体形状のケース114には円筒状の蓄電池セル115が収納されている。照明器具1に要求される光出力に応じて、ケース114に収納する蓄電池セル115の本数を変更することが可能であり、1種類のケース114で様々な照明器具1の出力形態に対応が可能となる。
また、蓄電池11はコネクタ部111を有する面の反対側の面を電源ユニット4と当接させて本体2の内部に収納可能となる様にコネクタ部111が形成されている。これは、照明器具1の輸送時に梱包に収納する際、電気的接続を行わずに本体2内に収納可能とすることにより、蓄電池11を本体2の外に別途配置して梱包する必要が無く、照明器具1の梱包形態を小型化する効果を奏する。
【0042】
<光源ユニット50と蓄電池11との配置関係>
光源ユニット50と蓄電池11との配置関係を説明する。光源ユニット50は電源ユニット4で保持されており、蓄電池11は光源ユニット50よりも上側に配置されている。光源ユニット50よりも上側に蓄電池11が配置されているので、照明器具1の横方向の大きさを抑制できる。つまり、
図2のように、照明器具1の本体2を直径がφdの中空円筒とみなした場合、φdを小さくすることができる。照明器具1は、光源基板51と、蓄
電池11と、電源ユニット4と、レンズホルダー9と備えている。
(1)
図19に示すように、光源基板51は実装面51aに、発光する発光部であるLED52が配置されている。
(2)電源ユニット4は、商用電源から電力供給が有る場合は商用電源の電力で蓄電池11を充電し、商用電源から電力供給が途絶えた場合は蓄電池11の電力でLED52を点灯させる。
(3)レンズホルダー9には光源基板51が収容される。レンズホルダー9は、電源ユニット4に保持されている。
(4)上記(1)から(3)の構成のもとで、
図3、
図19、
図25、
図26、
図30等からわかるように、光源基板51の実装面51aは、蓄電池11と、LED52との間に位置することとなる。
【0043】
また、
図25、
図26に示すように、レンズホルダー9は、電源ユニット4に保持されている状態を解除された場合に、電源ユニット4に対して回動自在である。
【0044】
図10、
図11に示すように、電源ユニット4は、無線信号を受信する無線信号受信部である信号受信部41を有する。照明器具1は、レンズホルダー9を覆う枠14を備えているが、
図4、
図11、
図25、
図26、
図31等からわかるように、レンズホルダー9は、信号受信部41と枠14との間に位置する。
【0045】
そして、電源ユニット4と、レンズホルダー9と、枠14とは、信号受信部41が露出する空間81を形成している。つまり、
図1、
図4に示すように、電源ユニット4のケース15、レンズホルダー9,枠14には、貫通穴81A,81B,81Cが形成されている。貫通穴81A,81B,81Cは連通しており空間81を形成している。
【0046】
図26に示すように、蓄電池11は、レンズホルダー9が電源ユニット4に保持されている状態を解除されて電源ユニット4に対して回動された場合に、レンズホルダー9が電源ユニット4に保持されている状態における実装面51aのD方向へ、取り出し可能である。
【0047】
<取付金具13>
図28は、取付金具13の斜視図である。
図29は、取付金具13の6面図である。
取付金具13は、電源ユニット4および端子台12を固定する機能を有する。取付金具13には、電源ユニット4を取り付けるためのユニット取付穴131,132が設けられる。ユニット取付穴131に、電源ユニット4の取付爪部152を嵌める。また、ユニット取付穴132に電源ユニット4の取付爪部161を嵌める。これにより、取付金具13に電源ユニット4が固定される。また、端子台12は取付金具13の端子台取付部133にネジで固定される。取付金具13の引っ掛け部135は、本体2の天板の取付穴25(
図3もしくは
図5)に引っ掛けられる。また、取付金具13は、本体2の天板のネジ穴26とネジ取付部134とをネジで固定することにより、本体2に取り付けられる。
【0048】
<SUB-ASSY60>
図30は、SUB-ASSY60の斜視図である。
図31は、SUB-ASSY60の斜視図である。
図32は、SUB-ASSY60の5面図である。
SUB-ASSY60は、取付金具13に取り付けられた電源ユニット4および端子台12と、電源ユニット4に取り付けられた光源ユニット50とを備える。電源ユニット4に光源ユニット50を取り付け、取付金具13に電源ユニット4および端子台12を固定することで、本体2に内蔵される部品が一体に形成される。この一体に形成された状態をSUB-ASSY60とする。SUB-ASSY60には本体2にSUB-ASSY60を固定する為の電源ユニット4のケース15に形成された引っ掛け部151と、取付金具13に設けられたネジ取付部134、引っ掛け部135が設けられている。
【0049】
<SUB-ASSY60の本体2への固定方法>
次にSUB-ASSY60を本体2に固定する方法について説明する。
図5,6に示すように、本体2には取付穴24、取付穴25、ネジ穴26が設けられている。まず、SUB-ASSY60の電源ユニット4に取り付けられているレンズホルダー9を電源ユニット4の蓄電池取付面に対し、平行となる位置にセットする。次に、SUB-ASSY60の電源ユニット4の引っ掛け部151を本体2の取付穴24の挿入部241に挿入し、取付穴24の固定部242の方向にSUB-ASSY60をスライドさせる。SUB-ASSY60をスライドした状態において、本体2のネジ穴26と取付金具13にネジ取付部134の位置が一致するので、その状態でネジを用いて固定する。
【0050】
本実施の形態において、本体2は天井内に埋め込まれる形状としているが、天井内に埋め込まれる形状でなく、天井に直付される形状としてもよい、その場合は、本体2の形状はごく浅い筒状や、円盤状に形成することができる。
【0051】
<枠14>
図33は、枠保持バネ141の斜視図である。
図34は、枠保持バネ141の4面図である。
図35は、取付バネ3の斜視図である。
図36は、取付バネ3の5面図である。
図37は、取付バネ3と枠保持バネ141との取り付け状態を示す図である。
枠14は本体2の開口部22を塞ぐ様に配設される。枠14は中央部にレンズに対応する穴が開けられている。また、押しボタン43、モニタ用LED42、信号受信部41に対応する箇所にもそれぞれに対応して穴が開けられている。枠14には本体2に取り付けるための枠保持バネ141が取り付けられている。枠保持バネ141が本体2の枠取付部に嵌合することで、枠14が本体2に保持される。枠保持バネ141は本実施の形態においては2個同じものを使用しているが、1個ないしは3個以上としてもよい。また、複数個使用する場合において、同形状のものとする必要は無く、要求される機能に応じて別の形状としてもよい。別の形状の例としては、片側は本実施の形態と同様板バネとし、もう一方は線バネ(Vバネ)で構成し、仮保持を可能とする、等が挙げられる。
【0052】
実施の形態2.
実施の形態2では、実施の形態1と異なる点について説明する。実施の形態2において、実施の形態1と同様の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【0053】
図38は、実施の形態2の照明器具1の分解斜視図である。
図39は、実施の形態2の光源ユニット50の回転を示す図であり、光源ユニット50が開いた状態を示す斜視図である。
図40は、実施の形態2の光源ユニット50の5面図である。
図41は、実施の形態2の光源ユニット50の分解斜視図である。
実施の形態2では、ヒートシンク7aの形状が、実施の形態1で説明したヒートシンク7の形状と異なる。ヒートシンク7aは、枠14の裏面に当接する構成である。
【0054】
枠14はヒートシンク7と接触する様に本体2に取り付けられる。ヒートシンク7aから伝えられた熱は枠14より、照明器具1の外部へと放熱される。放熱効果を向上する為には、枠14の材質をアルミニウム合金等の熱伝導率の大きい材質にすることや、枠14を塗装することで放射率を大きくすることが挙げられる。また、枠14とヒートシンク7aの接触面積を増やすことや、枠14そのものの面積を大きくすることも効果的である。
【0055】
実施の形態3.
実施の形態3では、実施の形態1および2と異なる点について説明する。実施の形態3において、実施の形態1および実施の形態2と同様の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【0056】
図42は、実施の形態3の照明器具1bの斜視図である。
図43は、実施の形態3の照明器具1bの5面図である。
図44は、実施の形態3の照明器具1bの分解斜視図である。
実施の形態3の照明器具1bでは、本体2bおよび枠14bの形状が実施の形態1で説明した本体2および枠14の形状と異なる。
【0057】
実施の形態3の照明器具1bは天井面に開口を設けず、直接ネジ等の締結部材を用いて部材に固定するタイプである。本体2bは円盤状の形状となっており、内蔵される電気部品は実施の形態1と同じ構成となっている(SUB-ASSY60が内蔵される)。
本体2bには天井に取り付けるための取付穴25bが設けてある。この取付穴は66.7mmピッチおよび83.5mmピッチといったボックス等の標準寸法に合わせたものとなっている。なお、SUB-ASSY60はこのピッチに取り付ける際の作業性を考慮し、ドライバー等の工具を使用してネジを取付ける場合においても干渉しない様にレイアウトされている。
また、本体2bには枠14bを取り付けるための保持バネ26bが取り付けてある。保持バネ26bは線状のバネより構成されており、本体2bの側面バネ固定部27bに挿し込まれることにより固定される。
枠14bは円筒状となっており、内面に保持バネ26bが挿入されるバネ取付金具142bを有している。バネ取付金具147bは枠14の中心を軸として対称に配置されている。実施の形態3においては2個としているが、照明器具1bの大きさに応じて適宜変更してもよい。
枠14bの底面部は実施の形態1と同様の形状となっており、中央の開口部よりレンズ6が露出し、その近傍にある開口からは押しボタン43およびモニタ用LED42、信号受信部41が視認可能となっている。
【0058】
図45は、本実施の形態に係る照明器具1bの別例の照明器具1b-1の斜視図である。
図46は、本実施の形態に係る照明器具1bの別例の照明器具1b-1の5面図である。
図47は、本実施の形態に係る照明器具1bの別例の照明器具1b-1の分解斜視図である。
図48は、本実施の形態に係る電源線保護用ブッシュ12aの5面図および斜視図である。本実施の形態では、実施の形態1において端子台取付部133を含む、取付金具13の端子台12が取り付けられる箇所に、端子台12の代わりに、電源線保護用ブッシュ12aが取り付けられる。端子台12を取付金具13に取り付けず、器具内の別の箇所に配置する場合に、電源線保護用ブッシュ12aを取り付けることで、当該箇所、すなわち、実施の形態1で端子台12の取り付けられている場所に対応する穴より電源線を引き込むことが可能となる。電源線保護用ブッシュ12aは、ガイド部12bと、取付部12cと、引っ掛け凸部12dとを有する。ガイド部12bは、湾曲した傾斜面によって、引き込まれてきた電源線を案内する。取付部12cは、両側に1つずつ設けられ、それぞれ取付金具13の対応する連結部139の端子台取付部133から立ち上がっている部分に形成された切り欠きに引っ掛けられる。引っ掛け凸部12dは、端子台取付部133に形成された穴に引っ掛けられる。
【0059】
レースウェイ等のレール形状の部材に器具を取り付ける場合においては、レール内に電線を収納することが困難なため、器具内に電線を収納できるようにすることが望ましい。このような構成とすることで、同一の取付金具13を用いた上で端子台12を器具内に配置し、電線を器具内に収納する構造とすることが可能となる。
【0060】
上記のように、本実施の形態において、取付金具13の端子台取付部133には、端子台12の代わりに、電源線保護用ブッシュ12aが取り付けられる。電源線保護用ブッシュ12aは、外部電源と電気接続するための電源線の一部を収納する。
【0061】
このような器具構成においても、SUB-ASSYの部材が共通であることから、実施の形態1における効果が同様に得られることとなる。
【0062】
実施の形態1から実施の形態3のうち、複数の部分を組み合わせて実施しても構わない。あるいは、これらの実施の形態のうち、1つの部分を実施しても構わない。その他、これらの実施の形態を、全体としてあるいは部分的に、どのように組み合わせて実施しても構わない。
なお、上述した実施の形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明の範囲、本発明の適用物の範囲、および本発明の用途の範囲を制限することを意図するものではない。上述した実施の形態は、必要に応じて種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【0063】
1a,1b 照明器具、10 ハーネス、11 蓄電池、111 コネクタ部、112 蓄電池側ガイド部、113 固定部、114 ケース、115 蓄電池セル、12 端子台、12a 電源線保護用ブッシュ12a、12b ガイド部、12c 取付部、12d 引っ掛け凸部、13 取付金具、131,132 ユニット取付穴、133 端子台取付部、134 ネジ取付部、135 引っ掛け部、14,14b 枠、141 枠保持バネ、142b バネ取付金具、15 ケース、15A 底部、151 引っ掛け部、152 取付爪部、153 ガイド部、155 軸取付部、156 開口、16 カバー、161 取付爪部、162 ガイド部、163 溝部、164 LED隔壁、166 長穴、167 接続部、17 回路基板、17A 一方の面、17B 他方の面、2,2b 本体、2A 一方の端部、2B 他方の端部、2C 側部、2D 端板、201 平面部、21 鍔部、22 開口部、23 開口、24 取付穴、241 挿入部、242 固定部、25,25b 取付穴、26 ネジ穴、26b 保持バネ、27b 側面バネ固定部、28 外側表面、28A 第1の面、28B 第2の面、3 取付バネ、31 バネ取付部、32 枠取付部、4 電源ユニット、41 信号受信部、42,42a,42b,42c モニタ用LED、43,43a,43b 押しボタン、430,430A,430B 梁部、432 突起部、44 スリット、45,45A,45B 点検スイッチ、5 光源、50 光源ユニット、51 光源基板、51a 実装面、52 LED、53 コネクタ、6 レンズ、60 SUB-ASSY、61 光学部、62 レンズ鍔部、7,7a ヒートシンク、71 受熱部、72 放熱部、73 角穴、74 光源収容部、8 熱伝導シート、81 空間、81A,81B,81C 貫通穴、82 収納ケース、9 レンズホルダー、91 軸部、92 取付用爪、93 基板位置決め部、94 基板押圧部、97 位置固定部、901 L字リブ、902 ヒンジ部、903 凹部、904 突起、905 凸部、910 光源配置部、911 ネジ、920 レンズ配置部、981,982,983 ハーネス保持部。