JP2015207413A - 照明器具 - Google Patents

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Abstract

【課題】構造物から出っ張りにくい構成の照明器具を提供する。【解決手段】構造物に取り付けられる照明器具10は、発光ユニット40と、構造物から引き出された電源ケーブル55が挿入される端子台20と、基板31と、基板31に実装された回路部品32とを有し、電源ケーブル55から供給される電力を発光ユニット40が発光するための電力に変換する電源回路ユニット30とを備え、端子台20は、電源回路ユニット30を収容する。【選択図】図6

Description

本発明は、天井などの構造物に取り付けられる照明器具に関する。
従来、天井や壁などの構造物に直接取り付けられる照明器具が知られている。このような照明器具は、天井や壁に穴をあけて埋め込まれることが一般的である(例えば、特許文献1参照)。また、このような照明器具は、構造物内(例えば、天井裏)から配線される電源ケーブルに端子台を介して接続されることが一般的である(例えば、特許文献2参照)。
特開2011−249091号公報 特開2003−272410号公報
照明器具を取り付けるための穴は、建物の断熱性向上等の観点から、なるべく小さいほうがよい。ここで、穴径を小さくし、照明器具を構造物に埋め込まずに取り付けるような構成においては、端子台を含めて照明器具がなるべく天井面から出っ張らないほうがよい。
本発明は、構造物から出っ張りにくい構成の照明器具を提供する。
本発明の一態様に係る照明器具は、構造物に取り付けられる照明器具であって、発光ユニットと、前記構造物から引き出された電源ケーブルが挿入される端子台と、基板と、前記基板に実装された回路部品とを有し、前記電源ケーブルから供給される電力を前記発光ユニットが発光するための電力に変換する電源回路ユニットとを備え、前記端子台は、前記電源回路ユニットを収容する。
また、前記端子台は、前記端子台の前記構造物に対向する面に設けられた凹部と、前記電源ケーブルの端部が挿入される、前記凹部の側面に設けられた端子孔とを有してもよい。
また、前記電源回路ユニットは、前記一方の主面から突出した接続ピンを有し、前記端子台は、前記端子孔に挿入された前記電源ケーブルの端部が差し込まれ、かつ、前記接続ピンが差し込まれることにより、前記電源ケーブルと前記電源回路ユニットとを電気的に接続する接続端子を有してもよい。
また、前記電源回路ユニットの前記一方の主面のうち前記凹部の底面に対応する領域には、所定値よりも高さの低い前記回路部品が実装されてもよい。
また、前記端子台は、第一部材と、前記端子孔が設けられる第二部材とを有し、前記第二部材は、前記第一部材にスライド挿入されてもよい。
また、前記第二部材は、前記端子台を前記発光ユニットに固定するための固定部を有してもよい。
また、前記端子台は、さらに、端部が前記端子孔に挿入された前記電源ケーブルを前記凹部の底面側から支持する、前記凹部の底面上に設けられたケーブル支持部を有してもよい。
本発明の一態様によれば、構造物から出っ張りにくい構成の照明器具が実現される。
図1は、埋め込み型の照明器具の構成の一例を示す模式図である。 図2は、照明器具および端子台を埋め込まない場合に想定される構成を示す模式図である。 図3は、実施の形態1に係る照明器具の外観を示す斜視図である。 図4は、実施の形態1に係る照明器具の一部分解斜視図である。 図5は、端子台および電源回路ユニットを上方から見た斜視図である。 図6は、端子台および電源回路ユニットを下方から見た斜視図である。 図7は、組み立てられた状態の端子台および電源回路ユニットの下面図である。 図8は、端子台を上方から見た分解斜視図である。 図9は、端子台を下方から見た分解斜視図である。 図10は、端子孔部分の拡大図である。 図11は、接続端子の拡大図である。 図12は、接続ピン付近の一部断面図である。 図13は、電源回路ユニットの回路部品の配置を説明するための図である。 図14は、ケーブル支持部が設けられない端子台における電源ケーブルの屈曲状態を示す模式断面図である。 図15は、実施の形態1に係る端子台における電源ケーブルの屈曲状態を示す模式断面図である。
以下、実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
なお、各図は模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略または簡略化される場合がある。
(実施の形態1)
[本発明の基礎となった知見]
従来、天井に穴をあけて埋め込まれる照明器具が知られている。図1は、埋め込み型の照明器具の構成の一例を示す模式図である。
図1に示されるような照明器具10aは、端子台20aを介して天井裏(天井60)から配線される電源ケーブル55に接続されることが一般的である。
ここで、建物の断熱性向上等の観点から、天井60等の構造物には電源ケーブル55を引き出すための小さな穴をあけ、照明器具および端子台を構造物に埋め込まずに室内側に設ける構成が考えられる。図2は、照明器具および端子台を埋め込まない場合に想定される構成を示す図である。
図2に示されるように、照明器具10bおよび端子台20bを天井60に埋め込まない場合、天井60から出っ張った照明器具10bは、視覚的なノイズとなり、美的外観の点から好ましくない。したがって、照明器具10bおよび端子台20bを天井60に埋め込まない場合には、照明器具10bが構造物から出っ張りにくい構造、すなわち、端子台20bを含めた、照明器具10bの薄型化が望まれる。
実施の形態1に係る照明器具は、このような知見の下、発明者らによってなされたものである。
[全体構成]
まず、実施の形態1に係る照明器具の全体構成について説明する。図3は、実施の形態1に係る照明器具の外観を示す斜視図である。図4は、実施の形態1に係る照明器具の一部分解斜視図である。なお、図4は、詳細な構造について必ずしも厳密に図示されていない模式図である。
図3に示されるように、照明器具10は、構造物である天井60に取り付けられる照明器具である。なお、照明器具10を平面視した場合の形状は、直径が10cm程度の円形となる。
また、図4に示されるように、照明器具10は、端子台20と、電源回路ユニット30と、発光ユニット40とを備える。また、図4では、取付部材50および電源ケーブル55も図示されている。なお、以下の説明においては、天井60側を上方と記載し、その反対側を下方と記載する。例えば、照明器具10の光の主出射方向は下方である。
端子台20は、天井60(構造物)から引き出された電源ケーブル55の端部55aが挿入される、主として絶縁性材料で形成された部材である。端子台20は、具体的には、樹脂や、セラミックなどで形成される。端子台20は、電源回路ユニット30の一方の主面31aを覆い、かつ、発光ユニット40に収容される。なお、端子台20と発光ユニット40とは、端子台20のネジ穴部25a、25b、および25cのそれぞれに上方(図中のZ軸の+側)から挿入される3本のネジ41によって固定される。なお、図4では、端子台20の構造は、簡略化されて記載されており、端子台20の構造の詳細については別の図面を用いて後述する。
電源回路ユニット30は、基板31と、基板31に実装された回路部品32とを有し、電源ケーブル55から供給される交流電力を発光ユニット40が発光するための直流電力に変換する。電源回路ユニット30は、端子台20と発光ユニット40とで構成される筐体に収容される。なお、図示されないが、電源回路ユニット30と、発光ユニット40とは、コネクタつきのケーブル等によって電気的に接続される。
基板31は、一部が切り欠かれた略円形板状の基板であり、例えば、樹脂によって形成される。なお、基板31として、アルミナ基板、メタルベース基板、セラミック基板などが用いられてもよい。基板31は、両方の主面に回路部品32が実装され、端子台20と対向する主面31aには、電源ケーブル55から電力の供給を受けるための接続ピン33が設けられる。なお、回路部品32は、基板31の片方の主面のみに実装されてもよい。
電源回路ユニット30は、端子台20に保持される。端子台20の電源回路ユニット30の保持機構については後述する。
発光ユニット40は、内部に設けられたLEDを光源とする発光ユニットである。発光ユニット40内のLEDは、電源回路ユニット30から供給される直流電力を用いて発光する。
発光ユニット40は、具体的には、上記LEDに加えて、導光板および反射板等を有する、直下型の発光ユニットである。なお、発光ユニット40は、いわゆるエッジライト型の発光ユニットであってもよい。
発光ユニット40の上側(Z軸の+側)は、有底円筒状の収容部43である。収容部43は、例えば、アルミダイキャストなどの金属により形成されるが、その他の材料で構成されてもよい。
収容部43の内側には、端子台20と、電源回路ユニット30とが収納される。また、収容部43の内側には、端子台20を発光ユニット40に固定するためのネジ41が取り付けられるボス44が設けられる。
収容部43の外周面には、周方向に沿った円環状の外鍔部45が設けられる。外鍔部45は、取付部材50の内周面に周方向に沿って設けられた内鍔部(図示せず)と嵌合する。
発光ユニット40の下側(Z軸の−側)は、透光性のカバー42により覆われている。カバー42は、例えば、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ガラスなどの透光性材料からなるドーム状の光学部材である。なお、カバー42は、光拡散粒子等が含まれることにより光拡散性を有してもよい。カバー42内には、上述のLED、導光板、および反射板等が設けられ、カバー42を通じてLEDが発する光が外部に取り出される。
取付部材50は、上側に円形平板状の底部を有し、側部が円筒状である有底円筒状の部材である。取付部材50は、例えば、アルミニウムや鉄のような金属材料、セラミック、または熱伝導性を有する樹脂材料によって形成される。
取付部材50の底部の中央には、円形の開口51が形成される。開口51には、天井60から引き出された電源ケーブル55が挿通される。
また、取付部材50の底部には、間隔をあけて開口51を挟むように貫通孔52が形成される。貫通孔52には、木ネジ53が挿通され、木ネジ53が締め付けられることによって、取付部材50が天井60に取り付けられる。
取付部材50の側部の内周面には、内鍔部(図示せず)が設けられる。内鍔部は、上下方向中央付近において内方へ突出して円環状に形成され、照明器具10(発光ユニット40)の外鍔部45と嵌合し、照明器具10を保持する。内鍔部と外鍔部45とは、例えば、収容部43および取付部材50の一方または両方を弾性変形させて嵌合されてもよいし、ネジ状に形成された内鍔部と外鍔部45とを螺合させてもよい。なお、取付部材50の内径は、収容部43の外径よりも大きいため、収容部43の外周面は、取付部材50によって覆われる。
電源ケーブル55は、天井裏などに配設され、商用電力を照明器具10やその他の電気機器等に供給するための電線である。電源ケーブル55の端部55aは、剛性を有する銅などの金属製のピンで構成されている。端部55a以外の部分は、可撓性を有し、樹脂などの電気絶縁性の部材により被覆されている。
[端子台の詳細構成]
次に、端子台20(および電源回路ユニット30)の詳細構成について図5〜図7を用いて説明する。図5および図6は、端子台20および電源回路ユニット30の斜視図である。図7は、組み立てられた状態の端子台20および電源回路ユニット30の下面図である。
図5および図6に示されるように、端子台20は、略円形ドーム状(平面視形状が略円形状)であって、基板31の一方の主面31a(Z軸の+側の主面)を覆い、かつ、基板31の側面を囲う。つまり、端子台20は、電源回路ユニット30を収容する。
より具体的には、図7に示されるように、端子台20は、4つの係止爪27a、27b、27c、および27dにより、電源回路ユニット30を収容した状態で保持する。なお、ここでの収容は、電源回路ユニット30の大半が端子台20によって規定される空間内に位置することを意味する。
係止爪27a〜27dのような保持機構(保持部)によれば、電源回路ユニット30をワンタッチで端子台20に取り付けられるため、組み立てが容易であるというメリットがある。
上述の図1および図2に示される照明器具では、端子台が照明器具とは別に設けられた。これに対し、照明器具10では、端子台20が電源回路ユニット30の外郭筐体としても機能する。言い換えれば、電源回路ユニット30の外郭筐体が端子台としても機能する。これにより、部品点数が削減されるため、照明器具10が薄く構成できる点が特徴である。
ところで、端子台20には、電源ケーブル55の端部55aが挿入されるが、照明器具10においては、端子台20に電源ケーブル55を挿入するための構造についても工夫がなされている。以下、電源ケーブル55の挿入するための構造について詳細に説明する。図8および図9は、端子台20の分解斜視図である。図10は、電源ケーブル55の端部55aが挿入される端子孔部分の拡大図である。
図8および図9に示されるように、端子台20の天井60に対向する面には、凹部21cが設けられる。そして、図10に示されるように、電源ケーブル55の端部55aは、凹部21cの側面21d(凹部21cの側部を規定する端子台20の面)に設けられた端子孔28cおよび28dに挿入される。
また、端子台20は、接続端子23aおよび23bを内部に格納するために、第一部材21と、端子孔28cおよび28dが設けられる第二部材22との2つの部材から構成される。また、端子台20には、解除ボタン24が設けられる。
接続端子23aおよび23bは、電源ケーブル55と、電源回路ユニット30とを電気的に接続し、電源ケーブル55からの電力を電源回路ユニット30に供給するための金属部材である。図11は、接続端子23aの拡大図である。
端子孔28cに挿入された電源ケーブル55の端部55aは、図11に示される接続端子23aの第一挟持部29a(隙間)に差し込まれる。具体的には、電源ケーブル55の端部55aを第一挟持部29aに押し当てると、板バネ部29c(および板バネ部29d)が図11中のY軸−方向に動くため、第一挟持部29aの隙間が広がり、電源ケーブル55の端部55aが第一挟持部29aに差し込まれる。そして、板バネ部29cの付勢力によって、電源ケーブル55の端部55aは、第一挟持部29aによって挟持される。
一方、端部55aを第一挟持部29aから引き抜くときには、図10に示される解除ボタン24が用いられる。具体的には、解除ボタン24が押し込まれることにより、図11に示される板バネ部29dが図11中のY軸−方向に押される。そうすると、板バネ部29dと一体形成されている板バネ部29cも、Y軸−方向に動いて第一挟持部29aの隙間が広がり、端部55aを引き抜くことが可能となる。
なお、解除ボタン24は、ドライバーの先端等により押されることが想定されている。そこで、解除ボタン24付近の強度を確保するために、凹部21cの底面21e(凹部21cの底部を規定する端子台20の面)のうち解除ボタン24の近傍には、肉厚部26が設けられている。肉厚部26は、解除ボタン24の位置を示す目印としても機能する。
一方、接続端子23aの第二挟持部29bには、第二挟持部29bに接続ピン33が差し込まれる。図12は、接続ピン33付近の一部断面図である。
図12に示されるように、端子台20が電源回路ユニット30を保持している状態においては、接続ピン33が第二挟持部29bに差し込まれて挟持される。
以上説明したように、端子台20では、天井60と対向する面に設けられた凹部21cの側面21dに端子孔28cおよび28dが設けられる。つまり、電源ケーブル55の端部55aの挿入方向は、照明器具10の厚み方向(図中のZ軸方向)に交差する方向(図中のY軸方向)となる。このような構成によれば、端部55aの保持機構(接続端子23aおよび23b)を照明器具10の厚み方向に大きくしなくてよいため、照明器具10の薄型化が可能である。
また、端部55aおよび接続ピン33のそれぞれと、接続端子23aと接続がシンプルな差し込みによって実現されることも、照明器具10の薄型化に寄与する。
なお、接続ピン33と、接続端子23aとは、弾性接触している。このため、接続ピン33と、接続端子23aとの接触部分で電源回路ユニット30の位置ずれを吸収でき、接触信頼性が向上される。
また、端子台20の薄型化のため、電源回路ユニット30では、基板31上の回路部品32の配置に工夫がなされている。図13は、電源回路ユニット30の回路部品32の配置を説明するための図である。
図13に示される領域70は、電源回路ユニット30の主面31aのうち凹部21cの底面21eに対応する領域である。言い換えれば、領域70は、端子台20に保持された電源回路ユニット30を平面視した場合に、底面21eと重なる領域である。
ここで、領域70には、回路部品32のうちの低背部品が配置され、領域70の周辺領域には、回路部品32のうちの高背部品が配置されている。言い換えれば、領域70には、所定値よりも高さが低い回路部品32のみが実装されている。
このように、照明器具10では、凹部21cの底面21eに対応する領域に低背部品を設けることで、空間が効率よく利用されている。言い換えれば、端子台20と電源回路ユニット30との隙間をなるべく小さくすることによって照明器具10の薄型化が実現されている。
[その他の特徴構成]
次に、照明器具10のその他の特徴構成について説明する。
上述の図8および図9に示されるように、第二部材22は、第一部材21にスライド挿入される。具体的には、第二部材22のスライド部22aは、第一部材21の溝21aに挿入され、第二部材22のスライド部22bは、第一部材21の溝21bに挿入される。
このように、第二部材22が第一部材21に対して水平方向(図中のY軸+方向)にスライド挿入される場合、第二部材22は、第一部材21に対してスライド部22aおよび22bにおいて面接触する。
端子台20のような構成においては、第二部材22には、垂直方向(図中のZ軸−方向)に負荷がかかる場合が多いことが想定される。例えば、端子台20に接続された電源ケーブル55が垂直方向に引っ張られる場合や、解除ボタン24が誤押下される場合(誤って第二部材22そのものをこじ開けようとする場合)など、第二部材22には、垂直方向に負荷がかかる。
これに対し、端子台20では、組み立てが容易なスライド構造により、部材を増やすことなく(コストを増大させることなく)、面接触で垂直方向の負荷を受けることができる。したがって、第二部材22にかかる垂直方向(図中のZ軸方向)の負荷による、第二部材22の第一部材21からの脱落や、第二部材22の破損が生じる危険性を低減することができる。
また、第二部材22が、第一部材21に対して水平方向にスライド挿入されるため、垂直方向に大きくなる組み立て機構を設ける必要がない。このため、上記スライド挿入機構は、照明器具10の薄型化に寄与する。
なお、第二部材22は、端子台20を発光ユニット40に固定するためのネジ穴24aを有する。これにより、第二部材22は、端子台20が発光ユニット40に固定されると同時にネジ止めされ、第一部材21に対する第二部材22の水平方向(スライド方向)の移動を規制する機構を別途設ける必要がないという利点がある。言い換えれば、ネジ穴24aは、端子台20の発光ユニット40への固定と、第一部材21に対する第二部材22の位置の固定との両方に用いられる。
また、第二部材22の第一部材21への挿入が不十分である場合、ネジ穴24aと、ボス44との位置が合わないため、ネジ穴24aにネジ41を挿入することができない。したがって、第二部材22にネジ穴24aを設けることで、第二部材22の挿入が不十分であることをユーザ(照明器具10の設置者)に気づかせることができる。
また、上述のように凹部21cの側面21dに電源ケーブル55の端部55aを挿入する場合、電源ケーブル55を屈曲させる必要がある。図14は、電源ケーブル55の屈曲状態を示す模式断面図である。図14に示されるように電源ケーブル55が屈曲された場合、電源ケーブル55の曲げ反力が凹部21cの底面21eにかかる。
このような曲げ反力は、特に、天井面から端子孔28cおよび28dまでの高さ方向の距離(Z軸方向の距離)が短いほど、すなわち、照明器具10が薄型化されるほど、大きくなる。
そこで、端子台20は、端部55aが端子孔28cおよび28dに挿入された電源ケーブル55を、当該電源ケーブル55に当接することによって凹部21cの底面21e側から支持する、底面21e上に設けられたケーブル支持部28aおよび28bを有する。図15は、ケーブル支持部28aおよび28bが設けられた端子台20における電源ケーブル55の屈曲状態を示す模式断面図である。
図15に示されるように、端子台20では、ケーブル支持部28aおよび28bは、端子孔28cおよび28dの下側(Z軸の−側)の内周面(図14の内周面28)が、Y軸+方向に延長されることにより形成される。つまり、ケーブル支持部28aおよび28bは、第二部材22と一体形成される。
これにより、ケーブル支持部28aおよび28bが設けられる領域は、ケーブル支持部28aおよび28bと、凹部21cの底面21e(端子台20の底面21eを構成する部分)との2つが設けられることにより肉厚となる。すなわち、ケーブル支持部28aおよび28bが設けられる領域は、強度が向上された領域であり、当該領域においては、照明器具10の薄型化によって増大する電源ケーブル55の曲げ反力を受けるための強度が確保される。
さらに、ケーブル支持部28aおよび28bによれば、天井60側から見た場合(Z軸の+側から見た場合)の端子孔28cおよび28dの位置が見やすくなる効果もある。
なお、端子台20においては、ケーブル支持部28aおよび28bは、第二部材22に設けられたが、第一部材21に設けられてもよい。また、ケーブル支持部28aおよび28bは、端子孔28cおよび28dの下側(Z軸の−側)の内周面と連続的に設けられたが、ケーブル支持部28aおよび28bは、端子孔28cおよび28dと分離して設けられてもよい。
(その他の実施の形態)
以上、実施の形態1に係る照明器具について説明したが、本発明は、このような実施の形態に限定されるものではない。
例えば、上記実施の形態では、発光ユニット40には、LEDが用いられたが、発光ユニット40には、半導体レーザ等の半導体発光素子、有機EL(Electro Luminescence)または無機EL等の固体発光素子が用いられてもよい。
また、上記実施の形態では、端子台20は、係止爪27a〜27dによって電源回路ユニット30を保持したが、端子台20は、その他の保持機構によって電源回路ユニット30を保持してもよい。
また、上記実施の形態では、端子台20は、ネジ41によって発光ユニット40に固定されたが、リベットやその他の金具で固定されてもよい。すなわち、端子台20には、ネジ穴部25a〜25c以外の固定機構(固定部)が設けられてもよい。
上記実施の形態では、照明器具10は、天井60に取り付けられたが、天井60以外の構造物(例えば、壁や床など)に取り付けられてもよい。
なお、本発明は、これらの実施の形態またはその変形例に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態またはその変形例に施したもの、あるいは異なる実施の形態またはその変形例における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。
10 照明器具
20 端子台
21 第一部材
21c 凹部
21d 側面
21e 底面
22 第二部材
23a、23b 接続端子
25a、25b、25c ネジ穴部(固定部)
28a、28b ケーブル支持部
28c、28d 端子孔
30 電源回路ユニット
31 基板
31a 主面
32 回路部品
33 接続ピン
40 発光ユニット
55 電源ケーブル
55a 端部
60 天井(構造物)

Claims (7)

  1. 構造物に取り付けられる照明器具であって、
    発光ユニットと、
    前記構造物から引き出された電源ケーブルが挿入される端子台と、
    基板と、前記基板に実装された回路部品とを有し、前記電源ケーブルから供給される電力を前記発光ユニットが発光するための電力に変換する電源回路ユニットとを備え、
    前記端子台は、前記電源回路ユニットを収容する
    照明器具。
  2. 前記端子台は、
    前記端子台の前記構造物に対向する面に設けられた凹部と、
    前記電源ケーブルの端部が挿入される、前記凹部の側面に設けられた端子孔とを有する
    請求項1に記載の照明器具。
  3. 前記電源回路ユニットは、前記一方の主面から突出した接続ピンを有し、
    前記端子台は、前記端子孔に挿入された前記電源ケーブルの端部が差し込まれ、かつ、前記接続ピンが差し込まれることにより、前記電源ケーブルと前記電源回路ユニットとを電気的に接続する接続端子を有する
    請求項2に記載の照明器具。
  4. 前記電源回路ユニットの前記一方の主面のうち前記凹部の底面に対応する領域には、所定値よりも高さの低い前記回路部品が実装される
    請求項2または3に記載の照明器具。
  5. 前記端子台は、
    第一部材と、
    前記端子孔が設けられる第二部材とを有し、
    前記第二部材は、前記第一部材にスライド挿入される
    請求項2〜4のいずれか1項に記載の照明器具。
  6. 前記第二部材は、前記端子台を前記発光ユニットに固定するための固定部を有する
    請求項5に記載の照明器具。
  7. 前記端子台は、さらに、端部が前記端子孔に挿入された前記電源ケーブルを前記凹部の底面側から支持する、前記凹部の底面上に設けられたケーブル支持部を有する
    請求項2〜6のいずれか1項に記載の照明器具。
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