JP2011501386A - 調整可能な照明器具 - Google Patents

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Abstract

複数の光源の光出力を位置決めし、方向付けるための枢動可能なライトカートリッジであって、長手方向軸に沿って配向される細長いベースと、長手方向軸に沿うライトカートリッジの反対側の第1および第2の端部における枢軸と、複数の光源と、ベースの側方縁部から延びる長手方向壁であって、それぞれが遠位縁部を有する複数の離間された放射状に延在するリブを含む、壁とを有するライトカートリッジを備える照明器具。螺旋ねじ山を有する回転可能なウォーム歯車は、複数のリブの遠位縁部の一部分と機械的に係合して位置決めされ、それにより、手工具によるウォーム歯車の回転は、長手方向軸に沿ってライトカートリッジの枢動をもたらす。
【選択図】図1

Description

本発明は、一般に、照明器および他の照明具に関し、より詳細には、光源の方向、したがって、照明器具から放出される光を調整し易くする照明器具に関する。大抵の光源に有用であるが、本発明は、発光ダイオードに特に有用である。
発光ダイオード(LED)の質およびエネルギー効率が向上するにつれて、LEDの生産コストは下がってきており、LEDが一般に多種多様のエリア照明用途に使用されつつある。LEDを照明具内に組み込むための初期の取組みは、従来の照明器内に、または従来の照明電灯の形状上もしくは形状内に、LEDをレトロフィットすることを必要とした。
より最近では、照明器は、LEDの機能および仕様を明らかにするように設計されつつある。典型的には、LEDは、取扱いおよびモジュール化を簡単にするために、プリント回路基板(PCB)上に配列して一緒に組み合わせられる。LEDおよびPCBを筐体または照明器内にアセンブルすることは、複数のLEDおよびそれらの関連付けられる光学部または反射体により所望の配列または所要の照明効果を達成するために、個々のLEDおよび/またはPCBの正確な位置決めを必要とすることがあり得る。LEDを既存の照明器または筐体内にレトロフィットすることは、LEDまたはPCBを筐体または照明器内に位置決めし、固定すること、LEDに対して正しい、かつ適切な電力および制御を与えること、および照明器の適切な外観および美観を維持することに関する問題をもたらす可能性がある。
LEDは、ランバート分布で生成光を放出する。この光を制御し、方向付けるために、典型的には、LEDからの光線を反射するか、または屈折させる(屈曲させる)手段が使用される。典型的な屈折体が、放射光を所望の方向もしくは複数の方向に、または特定の光パターンに屈曲させる1つまたは複数のLEDと関連付けられる光学部またはレンズである。典型的には、光学部が、LEDから放出される光をすべて透過し、そのため、光を方向付け、制御する最適な機会を可能にする。様々な反射体装置が使用されており、それぞれが1つまたは複数のLEDと関連付けられる。反射体が、その表面に反射する放射光を所望の方向またはパターンに成形するために、単一のLEDを覆って位置決め可能である。他の反射体も、LEDの群から、より全体的に光を反射するために、複数のLEDに隣接して位置決め可能である。
それぞれのLEDから放出される光を制御し、方向付けることに加えて、LEDの配列またはマトリックスなど、1つまたは複数のLEDの配向を特定の形状またはパターンに、あるいは特定の1つまたは複数の方向に制御し、方向付けることが望ましい。ストリップ上に配列されたLEDの配列から放出される光を方向付ける1つの手段は、米国特許出願公開第2007−0064425号に開示され、それは、ストリップをその主な軸に沿って回転させるために回転アセンブリを用いる。
LEDは、一般には、ダイすなわちチップ(以下、簡潔にするために、「ダイ」とまとめて呼ぶ)の上に取り付けられるか、またはその中に形成されるダイオードを含む。ダイオードは、次いで、封止剤によって囲まれる。ダイは、電源から電力を受け取り、電力をダイオードに供給する。ダイは、ダイ支持体内に取り付け可能である。より明るいLEDを生成するために、一般には、さらなる電力がLEDに供給される。多くのLED照明システムは、通常のフィラメントバルブシステムとは異なる熱伝達経路を通じて、熱を放散する。
LED照明システムからの熱を放散する典型的な手段が、1つまたは複数の表面を有する熱源に隣接したヒートシンクと、表面(複数可)の平面に対して、実質的には、垂直に外向きに突出する複数のフィンまたはリブなど、熱を放散するための手段とを含む。ヒートシンク表面(複数可)およびフィンの表面は、流路表面をもたらし、その上を流体、最も可能性の高い空気が、熱放散をし易くするために流れることになる。フィンは、熱をヒートシンクから空気に伝導するためのヒートシンクの表面積を増大させる。フィンを有するこのようなヒートシンクの例は、米国特許第6,864,513号、第7,255,460号、および米国特許出願公開第2007−0041220号に示されている。
新規の、かつ向上したLED照明器の継続的な発展にもかかわらず、照明作業および施設空間に使用するための改良された長寿命LED照明具を提供する必要がある。
本発明は、一般に、LEDを含んでも、またはLEDで完全に構成されてもよい少なくとも1つの光源を有する少なくとも1つの配列を含む筐体を備え、選択的に光を方向付けるために構成されている照明器具に関する。
本発明は、反対側の第1および第2の端部ならびに長手方向軸を含む枢動可能なライトカートリッジであって、i)長手方向軸に沿って配向され、側方縁部を有する細長いベースと、ii)長手方向軸に沿うライトカートリッジの反対側の第1および第2の端部と関連付けられる枢軸と、iii)ベースの側方縁部から延びる少なくとも1つの長手方向壁であって、外面を有し、その壁の外面に取り付けられた近位縁部、および遠位縁部をそれぞれが有する複数の離間された放射状に延在するリブを含む、壁と、iv)少なくとも1つの光源をライトカートリッジに固定するための構造体と、を含むライトカートリッジに関する。長手方向に延在する壁は、長手方向軸からの半径において画定される円周面の一部分に沿って延在する。少なくとも1つの光源は、好ましくは、LEDの配列を含む。
本発明はまた、(a)反対側の第1および第2の端部ならびに長手方向軸を有する少なくとも1つの枢動可能なライトカートリッジであって、i)長手方向軸に沿って配向され、少なくとも1つの側方縁部を有する細長いベース、ii)長手方向軸に沿う少なくとも1つのライトカートリッジの反対側の第1および第2の端部と関連付けられる枢軸、およびiii)ベースの少なくとも1つの側方縁部から延びる少なくとも1つの長手方向壁であって、その壁に取り付けられた近位縁部、および遠位縁部をそれぞれが有する複数の離間された放射状に延在するリブを含む、壁、を有するライトカートリッジと、(b)好ましくは、複数のLEDを備える少なくとも1つのライトカートリッジと、を備える枢動可能な照明アセンブリに関する。
本発明はさらに、(a)本明細書に説明する少なくとも1つの枢動可能なLED照明アセンブリと、(b)ライトカートリッジの長手方向軸に垂直な長手方向軸を有し、複数のリブの遠位縁部の一部分と機械的に係合するあるピッチの螺旋ねじ山を含む回転可能なウォーム歯車とを備え、ウォーム歯車の回転が少なくとも1つの枢動可能な照明アセンブリの枢動をもたらす、枢動可能なLED照明システムに関する。
本発明はさらに、(a)反対側の第1および第2の端部を有する筐体と、(b)少なくとも1つの枢動可能なLED照明システムと、を備える照明器に関する。
本発明はまた、枢動可能なライトカートリッジ、LED照明アセンブリ、LED照明システム、ならびに照明器の装飾的な形状および設計にも関する。
複数の枢動可能な照明アセンブリを有する筐体を含む本発明の1つの実施形態の透視図である。 図1の線2−2を通して引いた図1の実施形態の断面立面図である。 枢動可能な照明アセンブリのうちの1つを示す図2の一部分の詳細図である。 図1の線4−4を通して引いた図1の実施形態の一部分の詳細な断面立面図である。 図1の線5−5を通して引いた図1の枢動可能なライトアセンブリの断面立面図である。 図3の線6−6を通して引いた一時的なグロメット固定システムの断面立面図である。
次に、図面を参照すると、図1は、筐体20と、複数のライトカートリッジ40とを含む、本発明の好ましい照明器具10の構造体の透視図を示し、それらのライトカートリッジは、ライトカートリッジ40それぞれの中に位置決めされた複数の光源によって放出される光を旋回するために、そのそれぞれの長手方向軸に沿って筐体10に枢動するように貼付される。本明細書に後述するように、枢動するように筐体の両端部21および23と関連付けられるライトカートリッジの両端部において、端板41および43を有するライトカートリッジ40を示す。
図2を参照すると、筐体は、ライトカートリッジ40の一部分がそれを貫通して延在する複数の実質的に長方形の開口部26を有するベース板24を含む。ベース板24、およびベース板を囲む複数の側壁27は、筐体内に内部空洞29を画定する。ベース板は、筐体20の側壁27の一体的部品であっても、またはその側壁に貼付された別個の要素であってもよい。側壁27の遠位端部は、対合用ねじ山付きねじが、筐体20を取り付け用板14に固定するために、その中に差込み可能であるねじ穴を有する内側に延在するフランジ28を有する。ベース板24とフランジ28との間の距離として図示され、ライトカートリッジ40が空洞29内で十分に回転できる筐体の鉛直高さが形成される。
それぞれのライトカートリッジ40(図2に示す実施形態の3つのライトカートリッジは、40a、40b、および40cと符号付けられる)は、細長いベース42の対向した側方縁部44から延びる1対の壁46を含む。図示の実施形態においては、それぞれの壁46は、上向きに延在する第1の壁部分46aと、下向きに延在する第2の壁部分46bとを含み、それらは、ライトカートリッジ40の長手方向軸45から第1の半径r1によって画定される内面により、反対方向に、かつ円周方向に、対向した側方縁部44から延びる。また図3で分かるように、ベース42は、軸45に近接して渡り、ベースは、長手方向軸45がそれに沿って位置する円形中央通路57を画定する環状部分56と、先細チャネル58とを備えるように形成される。本明細書に説明するように、環状部分56は、反対側の端板41および43におけるライトカートリッジ40の枢動をし易くする。
複数のリブ50はそれぞれ、壁46の外面の長さに沿って延在し、壁46に沿って隣接リブ50から円周方向に離間される近位縁部52を有する。それぞれのリブ50は、実質的には、中心線軸45から長手方向遠位縁部54に外向きに放射状に延在する。リブの半径の長さは、リブの表面積、したがって、周囲環境にさらされる壁の外表面を増大させるように選択されて、ベース42および壁46を介してリブに伝えられる光源によって生成される熱の放散を向上させることが可能である。リブの長手方向の長さは、好ましくは、壁46の長さ、およびライトカートリッジ40の全長と同延であるが、その長さは、より短いことが可能である。好ましくは、リブ50のそれぞれの遠位縁部54は、互いに平行であり、ある一定のピッチ(半径r2に沿う隣接遠位縁部54間の円周方向の距離)を有する。1つの実施形態においては、それぞれのライトカートリッジ40は、押出し6063アルミニウムから成り、十分な構造強度、ならびに周辺環境への対流および伝導のための光源からの十分な熱の伝導をもたらす。
代替の実施形態においては、ベース42は、ライトカートリッジの長手方向軸45から遠隔に配設可能であり、ここでは、壁46が、第1の半径r1に沿って円周方向にベース42から一方向に延在する。さらなる別の代替の実施形態においては、ベース42は、必要に応じて、付加構造支持体を形成するために、壁46に貼付されるベース側方縁部を有する追加のベース要素を含むことが可能である。
代替の実施形態においては、壁46は、ベースに実質的に垂直であるベース側方縁部44から延びる実質的に平面(または他の形状)の壁であることが可能であり、ただし、複数の放射状に延在するリブは、異なった長さを有し、それらの遠位縁部は、長手方向軸45から第2の半径r2に沿って円周に位置する。
図3、図4、および図5に示すように、筐体20内のライトカートリッジ40を枢動するための構造体は、ライトカートリッジ40の端部21および23それぞれに隣接した筐体に取り付けられた端ブラケット31を含む。端ブラケット31はそれぞれ、端板41、43を通ってカートリッジ40の中央通路57と位置合わせされる貫通穴33を有する。図示の実施形態においては、ねじ山付きねじ32が貫通穴33、端板43内の穴内に存在し、環状部分56の端部内に螺入され、それによって、ライトカートリッジ40は、必要に応じて、光を方向付けるように、筐体に対して長手方向軸45の回りで自由に枢動することが可能である。筐体20に対してカートリッジ40を枢動するための他の構造もまた企図される。
照明器具10の図示の実施形態はまた、筐体内の長手方向軸45の回りでライトカートリッジ40を枢動するための歯車付きの駆動機構を用いる。筐体内のライトカートリッジの枢動の制御は、回転可能なウォーム歯車70によってもたらされることが可能であり、その歯車は、ライトカートリッジ40の長手方向軸45に実質的に垂直なその長手方向軸71により位置決めされ、ライトカートリッジ40の端部に隣接して位置決めされていると示され、それによって、ウォーム歯車70の螺旋ねじ山72は、リブ50の少なくとも1つの端部分と動作可能にかみ合う。複数のリブ50の端部分は、平歯車の一部分と似ている。1つの実施形態においては、ウォーム歯車70の螺旋ねじ山72は、ピッチがリブ50の遠位縁部の円周ピッチと一致し、それによって、ウォーム歯車70の単一の回転が、カートリッジ40に1つのベースピッチの距離(1つのリブの遠位縁部から隣接リブの遠位縁部の間の円周距離)を回転させることになる。(ライトカートリッジの単一の完全な回転をもたらすウォーム歯車の回転数に均等な)歯車比は、概して、少なくとも約40:1および約80:1未満であり、典型的には、約60:1である。図示の実施形態においては、ウォーム歯車70は、端ブラケット31の下部縁部から延びる下部フランジ25a内の開口部75内のその第1の端部74と、端ブラケット31の上部縁部から延びる上部フランジ25bに接する反対側の第2の端部とにおいて環状肩部を収容し、捕捉することによって、ねじ77など、締結具により、所定の位置に固定される。
図3に示すウォーム歯車70は右巻きのねじ山であり、それによって、下部端部74に向かうウォーム歯車70の時計回りの回転が、螺旋ねじ山に、見える位置から離れて(図3で見ると上向きに)進ませることになり、それによって、図3で見ると、軸45の回りで反時計回りの方向に、ライトカートリッジ40cの枢動がもたらされる。照明具の時計回りの回転は、反時計回りの方向に、端部74からウォーム歯車を回転させることによって達成される。典型的には、ウォーム歯車70の第1の端部74は、カートリッジを回転させ、必要に応じて、そこから発せられる光を方向付けるために、ウォーム歯車70を手動で回転させるためのねじ回しまたはアレンレンチなど、手工具によって係合可能であるスロット76、あるいは6角形の穴、または類似の凹部を有する。
ウォーム歯車のねじ山の形状およびリブの遠位縁部の形状は、当技術分野においてはよく知られているように、リブの遠位縁部とウォーム歯車の所望の接触および性能特性を達成するようになされ、修正され得る。同様に、ウォーム歯車70の長手方向軸71、およびウォーム歯車の螺旋ねじ山をライトカートリッジの平歯車のようなリブとかみ合わせることは、当技術分野においてはよく知られている手段によって最適な嵌合および性能のためになされ、構成され得る。
ウォーム歯車70はまた、ライトカートリッジ40が意図されない回転または枢動をするのを抑制し、防ぐ。ウォーム歯車70が回転静止しているならば、リブの遠位縁部54の回転向上は、ウォーム歯車の延長ねじ山72によって効果的に阻止され、それによって、ライトカートリッジ40、およびそれから発する光の方向を保持することが理解可能である。1つの実施形態においては、ウォーム歯車70は、Stock Drive Products/Sterling Instrumentによる#A 1M 5−N24のナイロン歯車から成る。斜歯歯車を含む他のタイプの歯車も、ウォーム歯車の所定の場所に使用可能である。ライトカートリッジ40を選択的に枢動する他のやり方もまた企図される。
図示のように、ライトカートリッジ40は、光源から目標出力先に光を放出するために、筐体のベース板24内の開口部26を通って位置決めされる。典型的には、光源は、ライトカートリッジ40の底部に、または底部近くに配設され、図2に示すように、天底Nに対する、1つの枢動方向200、および対向した枢動方向200’にライトカートリッジから放出される光の角度θと、方向200および200’の間の全動程角度δとを最大にするために、筐体20の底面(図示の実施形態においては、ベース板24)より下に延在する。しかし、ライトカートリッジ40は、筐体20の底面より下に延在する必要はない。
図3および図5に示すように、複数の光源は、典型的には、光源アセンブリ80内のその長さに沿って、それぞれのライトカートリッジ40内に位置決めされる。好ましい実施形態においては、それぞれの光源は、LED82を備える。しかし、本発明の照明器具10は、今までに知られているか、または以下に創出される任意のタイプの光源を用いることが可能である。図示されているものなど、LEDのアセンブリは典型的には、LED82のための電力・制御回路を含み、それぞれのLED82、およびアセンブリの他の構成要素が、その上にまたはその中に、創出または配設可能である基板を備えるライトボード81と、(知られている堆積および/またはエッチングのプロセスによりPCB内に創出可能な)LED82それ自体と、LED82からの放射光の少なくとも一部分を方向付けるための(レンズもしくは他の屈折要素、または反射体などの)光学部85とを含む。図示のLEDアセンブリ80は、複数のLED82、および1つまたは複数の光学部85を有するライトボード81を保持し、LED82に対する1つまたは複数の光学部85の位置決めを明らかにする。LED82および光学部85を組み立て、位置決めするための、およびそれらを照明器10内に固定するための様々なやり方および装置がある。LED82は、典型的には、給電ワイヤに電気的に接続されるそれぞれのLED82を有するプリント回路基板(PCB)の上に所定の位置に取り付けられるか、またはその回路基板内に創出される。光学部85は、それぞれのLEDを覆って位置決め可能である。1つの実施形態においては、光学部は、Stock Drive Products/Sterling Instrumentによる#A 1M 5−N24レンズであることが可能である。LEDと、PCB上のLEDに対して所定の位置に光学部を保持する光学部トレイとの例は、米国特許出願公開第2006/146531号、および同時係属の米国特許出願第12/253,596号に記載されており、それらの開示を参照によって本明細書に組み込む。光学部は、LED82または他の光源から放出される光を方向付けるために、1つまたは複数の反射体によって置換可能、あるいはそれとともに使用可能である。許容可能な反射体(複数可)または反射体アセンブリの例は、米国特許出願第12/166,536号に記載されている。
本発明のLEDアセンブリについて示す構造および構成は、当技術分野においてはよく知られているように、その上に任意の所望の配列で、1つまたは複数のLEDが取り付けられるか、または創出されるライトボードなどの基板、および典型的には、PCBを含むことが可能である。LEDを制御し、それに電力供給するための回路もまた、PCB上に取り付けられても、創出されても、または遠隔に配置されてもよい。LEDは、好ましくは、可視スペクトルで、任意の種類、カラー(すなわち、意図された照明構成が要求する任意のカラーもしくは白色光、またはカラーと白色光との混合を放出する)、および輝度容量または強度であることが可能である。カラー選択は、意図された照明構成が要求する本発明を実施する1つによって行われることが可能である。その教示内で企図されるLEDは、意図された配列のカラーまたは複数のカラーを生成する任意の半導体構成および材料または組合せを含むことが可能である。LEDは、LEDとともに組み込まれるか、もしくはLEDを覆って配置される屈折光学部、または非屈折光学部を含むことが可能であり、代替として、あるいはまた、低角度および中間角度のLED光を外向きに方向付けし直す周辺反射体も有することが可能である。1つの適切な実施形態においては、LEDは、1つまたは複数の蛍光体を含むコーティングに結合された窒化ガリウム(GaN)ベースの発光半導体素子をそれぞれが含む白色LEDである。GaNベースの半導体素子は、青色および/または紫外線の範囲で光を放出し、蛍光コーティングを励起して、より長い波長光を生成する。組み合わせられた光出力は、白色出力に近い。例えば、青色光を生成するGaNベースの半導体素子を黄色蛍光体と組み合わせて、白色光を生成することが可能である。あるいは、紫外線光を生成するGaNベースの半導体素子は、白色光を生成する比率および構成で、赤色、緑色、および青色の蛍光体と組合せ可能である。さらなる別の適切な実施形態においては、カラーLEDが使用され、それにより、リン化物ベースの半導体素子が赤色または緑色の光を放出し、その場合、LEDアセンブリは、対応するカラーの光を生成する。さらなる別の適切な実施形態においては、LEDライトボードは、選択されたパターンで、PCB上に分布された赤色、緑色、および青色のLEDを含み、赤−緑−青(RGB)のカラー合成構成を使用して、選択されたカラーの光を生成する。この後者の例示的な実施形態においては、LEDライトボードは、選択された光学的強度において、赤色、緑色、および青色のLEDの選択的な動作によって選択可能なカラーを放出するように構成可能である。1つの実施形態においては、NichiaのNS6W−083シリーズLEDが使用可能である。他のLEDも企図される。
照明器具10は、典型的には、局所電力システムに応じて、オフライン電圧が110−277Vである外部電源を受ける。1つの実施形態においては、局所電力システムからの110−277VのACのオフライン電圧を、LED電力と、LEDアセンブリ80の制御構成要素とに必要な24V定電流(mAmp範囲)に変換する外部低電圧電力システムが備えられ得る。別の実施形態においては、照明器具10は、一体化されたLED電力・制御モジュールを据え付けるために構成され、それは、オフライン電力を、LED82によって必要とされる低電圧定電流電力に直接的に変換する。LEDボードのドライバおよびコントローラは、24V定電流により定期的に電力供給され、それは、筐体20内に配設される電源および制御モジュールフレーム内に取り付け可能である。
LEDアセンブリ80の1つの実施形態は、LEDライトボード81と、複数の光学部85を保持するための光学部保持/位置決め装置90とを含む。光学部保持/位置決め装置90は、細長い平面ベース91と、平面ベース91に近位縁部において一体化して接合され、ベースから遠位縁部93に実質的に垂直に延在する対向した側壁92とを含む細長いチャネル部材を有する。装置90はまた、ベース91内に、およびそれを貫通して形成される開口95を有する複数の光学部保持位置と、その開口に横方向に隣接したそれぞれの対向した側壁92内に形成される対向した光学部維持手段とを含む。開口95は丸く、円形縁部を有する。光学部85を、その光入射端部86をベースの開口95に通して延在させて側壁92間のチャネル内に配設したとき、円形縁部は円形インターフェース88において光学部85の円錐側壁の周囲に係合し、光学部が軸方向にさらに軸移動するのを防ぐ。開口95の円形縁部はまた、光学部の光入射端部の少なくとも側方移動と、長手方向移動とを抑制する。そのため、開口95の円形縁部は、光学部が位置的にそれと関連付けられるLED82に対する光学部85の光入射端部86の位置決めをもたらす。
光学部維持手段は、ベースの開口95に横方向に隣接したそれぞれの側壁92内に、およびそれを貫通して形成されたスロット開口部96を含み、それは、光学部85の上部周縁部87に係合する線形セグメントとしての上部縁部と、光学部85の円錐側壁の一部分に係合するように、典型的には、上部縁部から離れて凸状に湾曲している下部縁部とを有し、三日月形に似ている。光学部85を、その光入射端部86をベースの開口95に通して延在させて側壁92間のチャネルの槽形状部内に配設したとき、光学部の上部周縁部87の一部分はそれぞれのスロット開口部96を貫通して延在し、それによって、スロット開口部96の上部縁部は、光学部85の上部周縁部87が、対向した軸方向に移動しないようにする。側壁は、光学部保持装置90を位置決めし、固定する際に使用するためのその遠位縁部93から外向きに延在するフランジ94を有する。光学部保持/位置決め装置90の延在するフランジ94の遠位縁部は、カートリッジの下部壁部分46bの遠位端部において形成される狭窄維持スロット47内に、および/または固定ねじ89により捕捉される。スロット47はまた、端板41、43でカートリッジ40の端部に覆いをする前に、窓板99を摺動挿入するための十分な間隙をもたらす。
光学部保持装置90は、LEDライトボード81からの距離を離隔可能であり、それは、装置90上の1つまたは複数の場所における離隔手段を使用して、光学部をLEDから離隔する。図3および図5は、ライトボード81と光学部保持装置90との間に配設されたガスケット97として示される複数の離隔手段を示し、締結手段が、光学部保持装置90をライトボード81に保持する穴を貫通するねじ山付きねじ89として示される。スペーサ手段97は、LEDライトボード81からの選択された距離を光学部保持/位置決め装置90に変位させて、LED82より上の選択された距離を光学レンズ85の光入射端部86に位置決めする。光学レンズ85の空洞86は、典型的には、光学部がLED82を囲み、LEDによって放出されるほぼすべての光を捕捉し、制御できるように、内向きに陥凹している。陥凹内向き部分は、図の断面で示すように、円筒形状であることが可能であり、または放物形状もしくは他の湾曲した形状であることも可能である。離隔手段は、(ガスケット97などの)ガスケットであっても、ブッシングまたは他の均等な手段であってもよく、典型的には、ゴム、プラスチックまたは他の弾性材料でできているが、金属または硬質プラスチックもまた使用可能である。
ねじ山付きねじ89として図示される締結手段はまた、先細チャネル58内に挿入することによって、LEDライトボード81と、光学部保持/位置決め装置90とをライトカートリッジ40のベース42に固定する。
光学部保持/位置決め装置90は、典型的には、金属またはプラスチックのシートから形成され、それは、好ましくは、軽量であり、操作されると可撓であり、その形成された形状を維持するために弾性である。本発明の1つの態様においては、装置のシート材料は、LEDによって生成される熱を放散するために熱的に伝導性であり、光学部側に反射面を有する。シート材料の厚さは、光学部を光学部保持位置内に操作できるのに十分な弛緩性とともに、形状を維持するのに十分な弾力性を備えるように選択される。厚さが少なくとも10ミルであり、より典型的には、厚さが約50ミルから200ミルであり、装置の光学部位置決め側にMiro−4(最小95%反射率)など、高い反射性の表面を有するアルミニウムシートが好ましい。鏡面アルミニウムが好ましいが、他も企図される。筐体は、典型的には、アルミニウムを商業用に形成するためのスタンピング、冷間成形、ダイキャスティング、永久金型鋳造、機械加工、または砂型鋳造などのよく知られている方法のいずれかによるアルミニウムでできている。ライトカートリッジのベース板、壁およびリブは、軽量で、熱的に伝導性で、安価である、好ましくは、押出しまたは鋳造のアルミニウムでできている。ウォーム歯車は、典型的には、よく知られている方法によって、エンジニアリングプラスチック材料でできているが、他の材料および方法も十分である。他の部品もまた、アルミニウムまたはプラスチックでできていてもよい。筐体および他の部品も、青銅および黄銅などの他の金属、またはこれらの教示によって導かれる当業者によって選択されることになる他の金属でできていてもよい。部品はまた、射出成形によってなど、エンジニアリングプラスチック材料でできていてもよい。
本明細書に開示し、本明細書に説明する枢動可能な照明アセンブリ10とともに使用可能な別の発明が、図2、図3、および図6に示す固定グロメット60である。グロメット60は、据付け中、照明器を天井、天蓋、屋外電灯柱、または他の水平、垂直もしくは傾斜面など、構造壁16に一時的に固定することを容易にする。グロメット60は、典型的には、ベース65と、狭窄腰部分68によって隔てられた第1の外向きに延在する環状プリーツ66および第2の外向きに延在する環状プリーツ67とを含む成形要素である。グロメット60は、ベース65から第2のプリーツ67まで貫通する軸穴61を有する。グロメット60は、筐体10の取り付け板14から延びるねじ山付きロッド62を覆って位置決めおよび固定され、軸穴61の内径よりもわずかに大きなねじ山径を有する。グロメット60は、ねじ山付きロッド62を覆って押嵌可能であるか、またはロッド62上にねじ込み可能である。ベース65は、グロメット60をねじ山付きロッド62上にねじ込むために、ソケットレンチまたは均等物など、手工具を使用し易くするために6角形に成形可能にする。第2のプリーツ67の前面67aは、構造壁または構造板16内に形成される固定穴17内に挿入中、プリーツ67を後方向に変形させるために、グロメット60の遠位端部64に向かって、その外周から内向きおよび上向きに先細りである。第2のプリーツ67の背面67bは、グロメット穴61の長手方向軸に垂直な平面に実質的に平行に延在する。
第2のプリーツ67の直径は、固定穴17の直径よりも大きい。第2のプリーツ67は、穴17まで押し込まれた場合、腰部68に向かって内向きに折り曲げるか、または圧縮するために、所定の形状で、およびそれに十分な可撓性により構成される。第2のプリーツ67の環状周縁部が穴17をクリアすると、グロメット60のエラストマー材料は、第2のプリーツ67を外向きに跳ね返らせ、第2のプリーツ67の背面67bが、第1のプリーツ66と、第2のプリーツ67との間に閉じ込められている構造壁または構造板16に係合することを可能にする。グロメット60の外周は、環状であっても、6角形であっても、または任意の他の形状であってもよい。同様に、第2のプリーツの前面67aのテーパー角は、グロメット60を穴17内に簡単に挿入し易くするために変動してもよい。加えて、グロメット60は、照明器具以外の物体を固定するためにも使用可能である。
グロメット60の材料は、その形状と相まって、撓曲可能であるが、第2のプリーツ67が照明器具10の重量で穴17から元に引き出されないようにするのに十分な構造的剛性を持つ。それによって、グロメット60は、照明器具10を構造壁または構造板16に簡単かつ迅速に固定することを容易にする。追加の固定が望ましい場合、固定ナット63が図2、図3、および図6に示すように、任意選択で、ロッド62上にねじ込み可能である。(図2、図3、および図6に示す)オプションのワッシャを有するナット63の下向きの力は、穴17の対向した開口部に対して、およびロッド62のシャフトの周りで、グロメット60の第1および第2のプリーツを圧縮し、それによって、効果的な水封を形成する。
グロメット材料は、典型的には、シリコンもしくはエチレン・プロピレン・ジエン・モノマー(EPDM、ポリエチレンと、ポリプロピレンと、ジエン成分とのターポリマー)ゴムなどのゴム、または他のエラストマーである。1つの実施形態においては、グロメットは、Santoprene(商標)という商標名で販売されている熱可逆性エラストマーから成る。エラストマー材料の他の限定されない例は、天然ゴム、ポリイソプレン、ブチル・ゴム(イソブチレンと、イソプレーンとのコポリマー)、ハロゲン化ブチル・ゴム、ポリブタジエン、スチレン・ブタジエン・ゴム(ポリスチレンと、ポリブタジレンとのコポリマー)、ニトリル・ゴム(ブナNゴムとも呼ばれる、ポリブタジエンと、アクリロニトリルとのコポリマー)、水和ニトリル・ゴム、クロロプレン・ゴム、ポリクロロプレン、ネオプレン、バイプレン、EPM(エチレン・プロピレン・ゴム、ポリエチレンと、ポリプロピレンとのコポリマー)、エピクロルヒドリン・ゴム、ポリアクリル・ゴム、フルオロシリコン・ゴム、フルオロエラストマー、パーフルオロエラストマー、テトラフルオロ・エチレン/プロピレン・ゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、エチレン酢酸ビニール(EVA)、およびポリウレタン・ゴムを含む。
1つの例では、グロメット60の第1のプリーツ66および第2のプリーツ67は両方とも、直径が1.778cm(0.700インチ)、最外周からのテーパーが20.5度であり、腰部68は、直径が0.9525cm(0.375インチ)であり、背面66b、67bは、グロメット60の長手方向軸に対する垂線から前面66a、67aに向かうそれぞれ1つの角度である。図6に示す実施形態とは違って、第1のプリーツ66および第2のプリーツ67は、実質的には、同じ形状である。この例示的なグロメットは、Santoprene(商標)でできている場合、直径1.5875cm(5/8インチ)の穴内に固定するために使用される。
本発明を、好ましい実施形態の詳細を参照することによって開示してきたが、修正形態が、本発明の趣旨および添付の特許請求の範囲内で、当業者には容易に思い付くであろうことが企図されるように、本開示は、限定的な意味ではなく、例示的な意味で意図される。

Claims (20)

  1. (A)反対側の第1および第2の端部を有する筐体と、
    (B)前記筐体と枢動するように関連付けられ、少なくとも1つの光源を保持するための枢動可能なライトカートリッジであって、
    i)第1および第2の端部、
    ii)前記第1および第2の端部のそれぞれと関連付けられ、前記筐体を回転可能に係合する枢軸、
    iii)前記第1および第2の端部に接続されている少なくとも1つの壁、および
    iv)前記壁から延びる少なくとも1つのリブ
    を備えるライトカートリッジと、
    (C)歯車であって、前記ライトカートリッジの前記少なくとも1つのリブのうちの少なくとも1つと係合されて、該歯車の回転が前記ライトカートリッジをその枢軸の回りで回転させる、歯車と
    を備える照明器具。
  2. 前記歯車は、前記ライトカートリッジによって画定される長手方向軸に垂直な長手方向軸を有するウォーム歯車であり、前記ウォーム歯車は、前記少なくとも1つのリブのうちの少なくとも1つの一部分と機械的に係合するあるピッチの螺旋ねじ山を有する、請求項1に記載の照明器具。
  3. 前記ライトカートリッジは、遠位縁部をそれぞれが画定する複数のリブを備え、前記複数のリブの前記遠位縁部は、弧を形成する、請求項1に記載の照明器具。
  4. 前記ライトカートリッジは、長手方向軸を画定し、
    また、前記ライトカートリッジは、前記長手方向軸に沿う方向に向けられて、前記第1の端部、前記第2の端部および前記少なくとも1つの壁を接続するベースを備える、請求項1に記載の照明器具。
  5. 前記壁は、前記ベースの前記少なくとも1つの側方縁部から周方向に、および両方向に延びる、請求項4に記載の照明器具。
  6. 前記光源はLEDである、請求項1に記載の照明器具。
  7. 前記カートリッジは光源を備える、請求項1に記載の照明器具。
  8. 少なくとも1つの光源を保持し、ライト筐体と枢動するように関連付けられるライトカートリッジであって、
    (A)第1の端部および第2の端部と、
    (B)前記第1および第2の端部に接続されている少なくとも1つの壁と、
    (C)前記ライト筐体を回転可能に係合するための前記第1および第2の端部のそれぞれと関連付けられる枢軸と、
    (D)前記壁から延びる少なくとも1つのリブと
    を備え、
    前記少なくとも1つのリブは前記ライト筐体の歯車に係合し、それにより、前記歯車の回転が前記ライトカートリッジをその枢軸の回りで回転させる、
    ライトカートリッジ。
  9. 複数の光源と、前記光源に関連付けられる複数の光学部とをさらに備える、請求項8に記載のライトカートリッジ。
  10. 遠位縁部をそれぞれが画定する複数のリブをさらに含み、前記複数のリブの前記遠位縁部は、弧を形成する、請求項8に記載のライトカートリッジ。
  11. 前記ライトカートリッジは長手方向軸を画定し、また、前記長手方向軸に沿う方向に向けられて、前記第1の端部、前記第2の端部および前記少なくとも1つの壁を接続するベースをさらに備える、請求項8に記載のライトカートリッジ。
  12. 前記壁は、前記ベースの前記少なくとも1つの側方縁部から周方向に、および両方向に延びる、請求項11に記載のライトカートリッジ。
  13. 前記光源はLEDである、請求項8に記載のライトカートリッジ。
  14. 前記カートリッジは光源を備える、請求項8に記載のライトカートリッジ。
  15. 前記複数の光学部のそれぞれを保持する光学部ホルダと、前記光源から前記光学部を離隔するスペーサとをさらに備える、請求項9に記載のライトカートリッジ。
  16. 器具を構造体の穴に固定するためのグロメットであって、
    (A)それぞれが前記穴よりも大きい第1のプリーツおよび第2のプリーツと、
    (B)前記第1および第2のプリーツの間の腰部分と
    を備え、
    (C)前記第2のプリーツは、内向きに先細りであり、
    (D)前記グロメットは、前記第1および第2のプリーツと前記腰部分とを貫通して延び前記穴の直径よりも大きな直径のボルトを受けるための穴を画定する、
    グロメット。
  17. 6角形のベースをさらに備える、請求項16に記載のグロメット。
  18. 前記プリーツは環状である、請求項16に記載のグロメット。
  19. 前記グロメットの前記穴は、前記ボルトを前記グロメット内にねじ込み易くするねじ山を備える、請求項16に記載のグロメット。
  20. 前記グロメットは、前記ボルトよりも短く、それにより、前記ボルト上のねじ山が前記グロメットの遠位端部を越えて延在して、前記グロメットを前記構造体にさらに固定するためのナットを受け入れることを可能にする、請求項16に記載のグロメット。
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