JP2020071974A - 照明器具及び板バネ - Google Patents

Abstract

【課題】板バネを用いて造営材に取り付けられる照明器具であって、照明器具と造営材に設けられた開孔との隙間が狭い場合にも十分な反力を得られる照明器具などを提供する。【解決手段】照明器具１は、光源３０と、光源３０を収容する器具本体１０と、器具本体１０の外側壁１５に取り付けられる複数の板バネ８とを備え、複数の板バネ８の各々は、外側壁１５に係止される被係止部８１と、インボリュート曲線状の側面形状を有する曲線部８５と、被係止部８１と曲線部８５とを接続する折返部８０とを有し、被係止部８１は、外側壁１５に係止される本体部９１と、本体部９１と折返部８０とを接続し、本体部９１に対して、器具本体１０に近づく向きに屈曲した屈曲部９２とを有する。【選択図】図２

Description

本発明は、板バネを用いて造営材に取り付けられる照明器具、及び、照明器具に用いられる板バネに関する。

従来、照明器具として、例えば、ダウンライトのように天井板等の造営材に埋め込み配設されて鉛直方向下向きに光を照射する天井埋込型の照明器具等が知られている。

この種の照明器具は、光源と、光源を収容する器具本体と、器具本体の外側壁に取り付けられる複数の板バネとを備える（例えば特許文献１など参照）。例えば、天井埋込型の照明器具は、複数の板バネが天井板を押圧することによって生じる反力を用いて天井板に設けられた開孔に固定される。なお、ここでいう反力とは、照明器具を天井板から取り外す方向に加えられる力の向きと反対の向きに照明器具に加わる力である。

特許文献１に開示された照明器具においては、複数の板バネの各々が、器具本体に係止される被係止部と、天井板と接触する曲線部と、被係止部と曲線部とを接続する折返部とを有する。特許文献１に開示された照明器具では、曲線部の側面形状をインボリュート曲線状とすることによって、板厚の異なる天井板においても十分な反力を得て、かつ、天井板などに過大な力が加わることを抑制しようとしている。

特開２０１７−２０８２３８号公報

特許文献１に開示された照明器具では、照明器具と天井板に設けられた開孔との隙間が狭い場合には、折返部を当該隙間に挿入するために、折返部の曲率半径を小さくする必要がある。しかしながら、このように折返部の曲率半径を小さくすると、板バネによって十分な反力を得られない場合がある。

そこで本発明は、板バネを用いて造営材に取り付けられる照明器具であって、照明器具と造営材に設けられた開孔との隙間が狭い場合にも十分な反力を得られる照明器具及び当該照明器具に用いられる板バネを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る照明器具の一態様は、光源と、前記光源を収容する器具本体と、前記器具本体の外側壁に取り付けられる複数の板バネとを備え、前記複数の板バネの各々は、前記外側壁に係止される被係止部と、インボリュート曲線状の側面形状を有する曲線部と、前記被係止部と前記曲線部とを接続する折返部とを有し、前記被係止部は、前記外側壁に係止される本体部と、前記本体部と前記折返部とを接続し、前記本体部に対して、前記器具本体に近づく向きに屈曲した屈曲部とを有する。

また、上記目的を達成するために、本発明に係る板バネの一態様は、造営材に形成された開孔に器具を取り付けるための板バネであって、前記器具に係止される被係止部と、インボリュート曲線状の側面形状を有する曲線部と、前記被係止部と前記曲線部とを接続する折返部とを有し、前記被係止部は、前記器具に係止される本体部と、前記本体部と前記折返部とを接続し、前記本体部に対して、前記器具に近づく向きに屈曲した屈曲部とを有する。

本発明の一態様によれば、造営材に埋め込み配設される照明器具であって、照明器具と造営材に設けられた開孔との隙間が狭い場合にも十分な反力を得られる照明器具及び当該照明器具に用いられる板バネを提供できる。

図１は、実施の形態に係る照明器具の底面側の外観を示す外観斜視図である。 図２は、実施の形態に係る照明器具の断面図である。 図３は、実施の形態に係る板バネの詳細構成を示す側面図である。 図４は、実施の形態に係る板バネの折返部付近の構成を示す側面図である。 図５は、実施の形態に係る照明器具を造営材に設置した状態における部分断面図である。 図６は、実施の形態に係る照明器具を造営材から取り外す途中における板バネ８の状態を示す部分断面図である。 図７は、実施の形態に係る照明器具を造営材から取り外す際に板バネによって生じる反力の一例を示すグラフである。 図８は、実施の形態に係る板バネと造営材との位置関係を示す模式図である。 図９は、実施の形態に係る照明器具を造営材から取り外す際に一つの板バネ８によって生じる反力の二つのシミュレーション結果の例を示すグラフである。 図１０Ａは、実施の形態に係る照明器具を造営材の直径７５ｍｍの開孔から初めて取り外す際に生じる反力の実測結果を示すグラフである。 図１０Ｂは、実施の形態に係る照明器具を造営材の直径７５ｍｍの開孔から６回目に取り外す際に生じる反力の実測結果を示すグラフである。 図１０Ｃは、実施の形態に係る照明器具を造営材の直径７７ｍｍの開孔から９回目に取り外す際に生じる反力の実測結果を示すグラフである。 図１１は、実施の形態の変形例１に係る板バネの構成を示す側面図である。 図１２は、実施の形態の変形例１に係る板バネを備える照明器具を造営材から取り外す際に板バネによって生じる反力の一例を示すグラフである。 図１３は、実施の形態の変形例２に係る板バネの構成を示す側面図である。 図１４は、実施の形態の変形例２に係る板バネを備える照明器具を造営材から取り外す際に板バネによって生じる反力の一例を示すグラフである。 図１５は、実施の形態の変形例３に係る板バネの構成を示す側面図である。 図１６は、実施の形態の変形例３に係る板バネを備える照明器具を造営材から取り外す際に板バネによって生じる反力の一例を示すグラフである。 図１７は、実施の形態の変形例４に係る板バネの構成を示す側面図である。 図１８は、実施の形態の変形例４に係る板バネを備える照明器具を造営材から取り外す際に板バネによって生じる反力の一例を示すグラフである。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。したがって、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等は、一例であって本発明を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の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又は簡略化する。

（実施の形態）
［１．全体構成］
まず、実施の形態に係る照明器具１の全体構成について、図面を用いて説明する。

図１は、本実施の形態に係る照明器具１の底面側の外観を示す外観斜視図である。図２は、本実施の形態に係る照明器具１の断面図である。図２は、照明器具１の光軸Ｊを通る断面を示している。また、図２には、照明器具１が取り付けられる造営材１００も併せて示されている。

なお、各図において、光軸Ｊに平行な方向をＹ軸方向、光軸Ｊに垂直で互いに直交する２つの方向をＺ軸方向及びＸ軸方向としている。本実施の形態において、Ｙ軸方向は、鉛直方向である。図２は、ＸＹ平面に平行で、かつ、光軸Ｊを通る断面を示している。

図１及び図２に示す照明器具１は、例えば建物の天井板等の造営材に埋め込み配設されることにより下方（床や壁等）に光を照明するダウンライト等の埋込型照明器具である。

図１及び図２に示されるように、照明器具１は、器具本体１０と、器具本体１０の外側壁１５に取り付けられる複数の板バネ８とを備える。また、図２に示すように、照明器具１は、器具本体１０に収容される光源３０と、反射部材４０と、光学部材５０とをさらに備える。以下、照明器具１の各構成要素について説明する。

［１−１．器具本体］
器具本体１０は、図２に示されるように、光源３０を収容する有底筒状の部材である。器具本体１０は、凹部１６の内部に光源３０を収容する。本実施の形態では、器具本体１０は、光源取付台１８と、枠体１１とを備える。

光源取付台１８は、光源３０が取り付けられる取付台であり、有底筒状の器具本体１０の底部を形成する。光源取付台１８は、光源３０から発せられた熱を放散するヒートシンクとしても機能する。したがって、光源取付台１８は、金属材料等の熱伝導率の高い材料によって構成されているとよい。光源取付台１８は、例えばアルミニウムからなるアルミダイカスト製である。

光源取付台１８の図２における下側の面に光源３０が配置される。光源取付台１８は図２における上側に、放熱用の複数のフィン１９を有する。これにより、光源３０から発せられた熱が、複数のフィン１９に効率よく伝達される。

図１及び図２に示す枠体１１は、器具本体１０の凹部１６の開口部１７側に配置される筒状の部材である。枠体１１は、例えば、アルミニウムなどの金属材料によって形成することができる。

本実施の形態では、図２に示すように、枠体１１は、セード部１４と、鍔部１３と、外側壁１５と、複数の係止部１２とを備える。

セード部１４は、光源３０からの出射光の一部を反射する部分である。セード部１４は、Ｙ軸方向負側の端部に向かって内径が漸次大きくなるように構成された筒状の形状を有する。

鍔部１３は、照明器具１が取り付けられる天井板などの造営材１００を保持する円環状の部分である。上述のとおり、鍔部１３と複数の板バネ８とが、天井板などの造営材１００を挟持する。これにより、照明器具１を造営材１００に安定的に固定できる。

外側壁１５は、枠体１１の外側面を形成する壁状部材である。本実施の形態では、外側壁１５は、円筒状の形状を有する。外側壁１５の外径は、鍔部１３の外径より小さい。照明器具１が取り付けられる造営材１００には、外側壁１５の外径より大きく、鍔部１３の外径より小さい径の開孔が設けられる。造営材１００に照明器具１を取り付ける際には、当該開孔に器具本体１０が挿入される。

外側壁１５には、複数の係止部１２が設けられている。外側壁１５における複数の係止部１２と鍔部１３との間には、収容部１５ｄが形成されている。本実施の形態では、収容部１５ｄは、外側壁１５における複数の係止部１２と鍔部１３との間の領域に形成され、外側壁１５の係止部１２が取り付けられた領域より、光軸J向きに凹んだ部分である。収容部１５ｄは、複数の板バネ８と対応する位置に形成される。なお、収容部１５ｄは、複数の板バネ８に対応する位置に板バネ８の個数と同数だけ設けられてもよいし、外側壁１５の全周にわたって環状に形成されてもよい。

複数の係止部１２は、複数の板バネ８を係止する部材である。複数の係止部１２の各々に、一つの板バネ８が係止される。図１及び図２に示される器具本体１０は、二つの係止部１２を有する。係止部１２の個数は複数であれば特に限定されない。二つの係止部１２の各々には、板バネ８を挿入するための挿入孔が形成されており、当該挿入孔に板バネ８の端部（後述する被係止部８１）が差し込まれる。これにより、板バネ８が係止部１２に係止される。

［１−２．板バネ］
複数の板バネ８は、造営材１００に形成された開孔に照明器具１を取り付けるための弾性部材であって、器具本体１０の外側壁１５に取り付けられる。複数の板バネ８と器具本体１０の鍔部１３とが、造営材１００を挟持する。

図１及び図２に示される例では、照明器具１は、二つの板バネ８を備える。なお、照明器具１は、三つ以上の板バネ８を備えてもよい。複数の板バネ８の各々は、器具本体１０の外側壁１５において係止部１２によって係止される。複数の板バネ８の各々の一部は、器具本体１０の外側壁１５に形成された収容部１５ｄに収容され得る。本実施の形態では、二つの板バネ８は、それぞれ略一定の幅（図２のＺ軸方向における幅）を有する板状の部材である。なお、板バネ８の幅は、一定でなくてもよい。板バネ８は、例えば鋼材などの金属材料で形成される。板バネ８の詳細構成については、後述する。

［１−３．光源］
図２に示される光源３０は、発光モジュールであって、所定の光を放射状に出射する光源である。本実施の形態では、光源３０は、ＬＥＤを有する発光モジュールである。光源３０は、例えば白色光を出射するように構成されている。光源３０は、ＣＯＢ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｂｏａｒｄ）型ＬＥＤで構成され、基台と、基台上に実装されたベアチップ（ＬＥＤチップ）である複数の青色ＬＥＤと、それら青色ＬＥＤを封止し、黄色蛍光体を含む封止部材とを備える。

光源３０に用いられる基台は、複数のＬＥＤを実装するための実装基板であって、例えばセラミックス基板、樹脂基板又は絶縁被覆されたメタルベース基板などである。また、基台は、例えば平面視において矩形状である平面を有する板材である。基台は、底面（Ｙ軸方向正側の面）を器具本体１０の光源取付台１８に向けて固定される。なお、基台には、ＬＥＤを発光させるための直流電力を外部から受電するための一対の電極端子（正電極端子及び負電極端子）が形成されている（不図示）。

以上のように構成される光源３０は、器具本体１０の凹部１６に収容される。本実施の形態において、光源３０は、器具本体１０の光源取付台１８の図２における下側に固定されている。

［１−４．反射部材］
図２に示される反射部材４０は、光源３０からの光の配光を制御する部材である。本実施の形態では、反射部材４０は、光源３０からの光を光学部材５０に向けて反射させる。

反射部材４０は、図２に示すように、光源３０からの光が入射される側（Ｙ軸方向正側）の端部から、当該光が出射される側の端部に向かって内径が漸次大きくなるように構成された筒状の形状を有する。反射部材４０の内面において、光源３０からの光が反射される。

反射部材４０は、例えばポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）など硬質の白色樹脂材料を用いて形成されることができる。なお、反射部材４０は、内面にアルミニウムなどの金属膜が設けられてもよい。

［１−５．光学部材］
図２に示される光学部材５０は、反射部材４０からの光が入射される透光性の部材である。光学部材５０は、反射部材４０から入射した光の配光を制御して出射する機能を有してもよい。本実施の形態では、光学部材５０は円板状のフレネルレンズである。光学部材５０は、反射部材４０からの光を集光し、略円形の断面を有する光を出射する。

光学部材５０は、透光性材料を用いて形成されており、例えばアクリル、ポリカーボネート（ＰＣ）などの透明樹脂材料、又は、ガラス材料などの透明材料を用いて形成することができる。

［２．板バネの詳細構成］
本実施の形態に係る板バネ８の詳細構成について図面を用いて説明する。

図３は、本実施の形態に係る板バネ８の詳細構成を示す側面図である。図４は、本実施の形態に係る板バネ８の折返部８０付近の構成を示す側面図である。図４には、図３に示す破線枠ＩＶの内部が拡大されて示されている。

図３及び図４に示されるように、板バネ８は、器具本体１０の外側壁１５に係止される被係止部８１と、インボリュート曲線状の側面形状を有する曲線部８５と、被係止部８１と曲線部８５とを接続する折返部８０とを有する。板バネ８の板厚及び幅（図３及び図４の紙面に垂直な方向の幅）は、板バネ８を形成する材料のヤング率、照明器具１の重量などに応じて、照明器具１を造営材１００に安定的に固定できるように適宜定められる。例えば、板バネ８のヤング率が１８０［ＧＰａ］以上２２０［ＧＰａ］以下程度である場合、板バネ８の板厚は０．５ｍｍ程度、板バネ８の幅は１０ｍｍ程度である。なお、板バネ８の幅は、例えば、８ｍｍ以上、２５ｍｍ以下程度であってもよい。例えば、板バネ８の折返部８０の幅は、反力に影響するため、必要とされる反力に応じて適宜決定される。折返部８０の幅は、例えば１０ｍｍ以上、１６ｍｍ以下であってもよい。また、板バネ８の曲線部８５の幅は、造営材１００へ安定して接触させることができるように適宜決定される。曲線部８５の幅は、例えば２０ｍｍ程度であってもよい。

被係止部８１は、板バネ８を器具本体１０に固定する部分であり、外側壁１５の係止部１２に係止される。被係止部８１は、本体部９１と、屈曲部９２とを有する。

本体部９１は、外側壁１５に係止される部分である。本実施の形態では、本体部９１は、直線状の側面形状を有し、器具本体１０の係止部１２に係止される。

屈曲部９２は、本体部９１と折返部８０とを接続し、本体部９１に対して、器具本体１０に近づく向きに屈曲した部分である。屈曲部９２は、本体部９１より、照明器具１の光軸Ｊに近い位置に配置される部分である。図３に示されるように、板バネ８の屈曲部９２又は折返部８０は、本体部９１から、光軸Ｊに近い側に長さＬｂだけ突出する。板バネ８の屈曲部９２又は折返部８０の少なくとも一部は、器具本体１０の外側壁１５の収容部１５ｄに収容される（図２など参照）。このように、器具本体１０の外側壁１５に収容部１５ｄが形成されていることにより、屈曲部９２又は折返部８０が器具本体１０と干渉することを抑制できる。これにより、折返部８０が器具本体１０と干渉して造営材１００側に突出することを抑制できる。したがって、折返部８０が造営材１００と干渉することで、造営材１００を傷付けることを抑制できる。

本実施の形態では、屈曲部９２は、円弧状の側面形状を有する第三円弧部９３と、直線状の側面形状を有する直線部９４とを有する。第三円弧部９３は、本体部９１と接続され、本体部９１から器具本体１０に近づく方向に円弧状に屈曲した側面形状を有する。第三円弧部９３の中心角θ３は１３度であり、曲率半径は、４ｍｍである。直線部９４は、第三円弧部９３と折返部８０とを接続する部分である。本実施の形態では、直線部９４の長さは、４．８ｍｍである。

折返部８０は、被係止部８１と曲線部８５とを接続し、１８０度程度折り返す形状を備える部分である。本実施の形態では、折返部８０は、円弧状の側面形状を有する第一円弧部８２及び第二円弧部８３と、第二円弧部８３及び曲線部８５を接続し、直線状の側面形状を有する接続部８４とを有する。図４に示す例では、第一円弧部８２の中心角θ１は２０２度であり、曲率半径は１．３ｍｍである。第二円弧部８３の中心角θ２は５５度であり、曲率半径は１ｍｍである。

曲線部８５の側面形状を示すインボリュート曲線は、角度θを媒介変数として、次の式１で表される。

本実施の形態では、上記式１における定数Ａが６以上、１２以下であり、かつ、定数Ｂが８以上、１６以下である。また、ｘ及びｙは、上記各式を満足する変数であり、ｘ及びｙの関係を示すｘｙ平面上の曲線が、インボリュート曲線となる。

また、より具体的には、曲線部８５の側面形状は、インボリュート曲線のうち、角度θが始端角θａ以上、終端角θｂ以下の範囲で示される部分の形状を有する。本実施の形態では、始端角θａは、０度以上、３０度以下である。また、終端角θｂは、曲線部８５が造営材１００と干渉しないように定められる。なお、図２などに示すように、曲線部８５は、造営材１００から遠ざかる向きに凸となるように配置される。つまり、図２などにおいて、上向きに凸となるように配置される。また、曲線部８５の折返部８０寄りの端部が、インボリュート曲線の始端角θａに対応する位置である。

続いて、本実施の形態に係る板バネ８の作用及び効果について図面を用いて説明する。

図５は、本実施の形態に係る照明器具１を造営材１００に設置した状態における部分断面図である。図６は、本実施の形態に係る照明器具１を造営材１００から取り外す途中における板バネ８の状態を示す部分断面図である。図６には、厚さ９ｍｍの造営材１００に対する板バネ８の設置位置を基準位置として、光軸Ｊ方向における基準位置からの変位量がストロークＳｔで示されている。なお、ここで、造営材１００に対する板バネ８の設置位置は、図５に示されるように板バネ８の光軸Ｊ方向における下端の位置が造営材の下面の位置と一致する位置である。

照明器具１を造営材１００に設置した状態においては、図５に示すように、板バネ８の曲線部８５が造営材１００における開孔の図５における上側の端部に当接するように板バネ８の形状が設定される。具体的には、造営材１００の厚さに合わせて、折返部８０の第一円弧部８２、第二円弧部８３及び接続部８４の形状及び寸法が設定される。これにより、照明器具１を造営材１００に設置した状態において、主に曲線部８５の形状によって規定された反力を発生させることができる。

また、照明器具１を造営材１００から取り外す際にも、図６に示すように、板バネ８の曲線部８５が、造営材１００における開孔の図６における上側の端部に当接する。このため、照明器具１を造営材１００から取り外す時に、板バネ８によって生じる反力は、主に曲線部８５の形状によって規定される。本実施の形態に係る板バネ８においては、曲線部８５がインボリュート曲線状の側面形状を有するため、板バネ８によって生じる反力が過大となることを抑制できる。ここで、本実施の形態に係る板バネ８によって生じる反力の一例を示す。

図７は、本実施の形態に係る照明器具１を造営材１００から取り外す際に一つの板バネ８によって生じる反力の一例を示すグラフである。なお、図７に示す反力は、板バネ８及び造営材１００の形状などに基づいてシミュレーションによって求められた値である。また、本シミュレーションでは照明器具１が三つの板バネ８を備える場合について計算を行った。このため、照明器具１全体に加わる反力は、図７に示す反力の３倍である。本実施の形態においては、板バネ８の曲線部８５の側面形状を示すインボリュート曲線が、上記式１で表され、上記式１の定数Ａ及び定数Ｂが１２、始端角θａが１５度、造営材１００の厚さが９ｍｍである。図７には、照明器具１を設置状態から引き抜いた長さであるストロークＳｔ（図６参照）と反力との関係が示されている。

また、本シミュレーションでは、造営材１００の開孔の直径が７５ｍｍとした。この場合の板バネ８と造営材１００との位置関係について図８を用いて説明する。図８は、本実施の形態に係る板バネ８と造営材１００との位置関係を示す模式図である。図８に示される距離Ｌｇは、板バネ８の本体部９１の光軸Ｊ側（図８の左側）の端部から造営材１００までの隙間を示す。つまり、距離Ｌｇは、照明器具１の器具本体１０の外側壁１５から造営材１００までの距離である。本シミュレーションのように、造営材１００の開孔の直径が７５ｍｍである場合、距離Ｌｇは、４ｍｍである。

以上のような条件のもとでシミュレーションを行った結果、図７に示されるように、ストロークＳｔが０ｍｍ以上である場合に、１３．４Ｎ以上の反力が生じることが見い出された。この場合、三つの板バネ８によって、４０Ｎ以上の反力が生じる。本実施の形態に係る照明器具１を固定するためには、４０Ｎ程度の反力が必要とされるため、本実施の形態に係る板バネ８によって、十分な反力が得られることが分かる。したがって、本実施の形態に係る照明器具１は、板バネ８によって板厚の異なる造営材１００に安定的に固定される。

また、図７に示されるストロークＳｔが、０ｍｍより大きい場合の反力は、厚さが９ｍｍより大きい造営材１００に照明器具１を取り付ける際に生じる反力に相当する。例えば、ストロークＳｔが１６ｍｍの場合は、造営材１００の厚さが９ｍｍの場合より、１６ｍｍ厚い場合、つまり、造営材１００の厚さが２５ｍｍ（＝９ｍｍ＋１６ｍｍ）である場合に相当する。図７より、ストロークＳｔが０ｍｍ以上、１６ｍｍ以下の範囲において、１３．４Ｎ以上の反力が生じる。つまり、三つの板バネ８によって、４０Ｎ以上の反力が生じる。したがって、本実施の形態に係る板バネ８を用いれば、９ｍｍ以上、２５ｍｍ以下の厚さを有する造営材１００に照明器具１を固定できる。

また、図７に示されるストロークＳｔが、０ｍｍより小さい場合の反力は、厚さが９ｍｍより小さい造営材１００に照明器具１を取り付ける際に生じる反力に相当する。例えば、ストロークＳｔが−４ｍｍの場合は、造営材１００の厚さが９ｍｍの場合より、４ｍｍ薄い場合、つまり、造営材１００の厚さが５ｍｍ（＝９ｍｍ−４ｍｍ）である場合に相当する。図７より、ストロークＳｔが−４ｍｍ以上、０ｍｍ以下の範囲において、１３．４Ｎ以上の反力が生じる。つまり、三つの板バネ８によって、４０Ｎ以上の反力が生じる。したがって、本実施の形態に係る板バネ８によれば、５ｍｍ以上９ｍｍ以下の厚さを有する造営材１００にも照明器具１を固定できる。

さらに、本実施の形態に係る板バネ８によれば、照明器具１を取り外す際に加わる反力は、急峻に増加することなく、３２Ｎ未満に抑制される。これにより、照明器具１を取り外す際に、造営材１００破損することを抑制できる。

また、本実施の形態では、上述した通り、照明器具１の器具本体１０の外側壁１５と造営材１００との距離Ｌｇは４ｍｍである。本実施の形態では、このように照明器具１と造営材１００に設けられた開孔との隙間が狭い場合にも十分な反力を得られる。

このような効果について、比較例として、本実施の形態に係る屈曲部を有さない板バネ（例えば、特許文献１に開示された板バネなど）と比較して説明する。比較例の板バネでは、本実施の形態のように距離Ｌｇが小さい場合には、折返部が距離Ｌｇの範囲内に収まる必要があるため、折返部の曲率半径を小さくせざるを得ない。このため、曲率半径の小さい折返部に応力が集中することで、塑性変形することがある。このような塑性変形が生じた場合、板バネによって十分な弾性力を得られなくなる。

一方、本実施の形態に係る板バネ８は、屈曲部９２を有するため、折返部８０の寸法を距離Ｌｇより大きくすることが可能となる。したがって、折返部８０の曲率半径を比較的大きくすることができるため、応力の集中を抑制できる。また、板バネ８が配置される器具本体１０の外側壁１５には、外側壁１５から光軸Ｊに向かって凹んだ収容部１５ｄが形成されているため、板バネ８の屈曲部９２及び折返部８０の少なくとも一部を収容できる。以上のように、本実施の形態では、照明器具１と造営材１００に設けられた開孔との隙間が狭い場合にも、板バネ８の折返部８０の曲率半径を大きくできるため、板バネ８によって大きい反力を得られる。

また、造営材１００の厚さが大きくなるにしたがって、曲線部８５が器具本体１０側に近づく。これにより、折返部８０が、曲線部８５から造営材１００側に変位する力を受ける（図５及び図６参照）。このため、造営材１００の厚さが大きくなるにしたがって、造営材１００が折返部８０と干渉しやすくなる。しかしながら、板バネ８は、屈曲部９２を有することで、折返部８０を器具本体１０側に変位させることができる。したがって、板バネ８は、折返部８０が造営材１００側に突出することを抑制できるため、造営材１００を傷つけることを抑制できる。

板バネ８の屈曲部９２又は折返部８０が、本体部９１から器具本体１０に近づく向き（つまり、光軸Ｊに近づく向き）に突出する長さＬｂは、板バネ８の寸法などに応じて適宜決定される。本実施の形態では、長さＬｂは、１．２ｍｍである。なお、長さＬｂは、０．８ｍｍ以上、２．３ｍｍ以下程度であってもよい。このような長さＬｂの範囲において、板バネ８によって十分な反力を得られる。

続いて、本実施の形態に係る照明器具１が設置される造営材１００の開孔の直径が変化する場合に板バネ８によって生じる反力のシミュレーション結果及び実測結果について図９及び図１０Ａ〜図Ｃを用いて説明する。図９は、本実施の形態に係る照明器具１を造営材１００から取り外す際に一つの板バネ８によって生じる反力の二つのシミュレーション結果の例を示すグラフである。図９には、造営材１００の開孔の直径が７５ｍｍの場合及び７７ｍｍの場合に生じる反力がそれぞれ実線及び破線で示されている。なお、図９には、さらに、照明器具１を造営材１００に固定するために必要な反力（１３．４Ｎ）が一点鎖線で示されている。

図１０Ａは、本実施の形態に係る照明器具１を造営材１００の直径７５ｍｍの開孔から初めて取り外す際に生じる反力の実測結果を示すグラフである。図１０Ｂは、本実施の形態に係る照明器具１を造営材１００の直径７５ｍｍの開孔から６回目に取り外す際に生じる反力の実測結果を示すグラフである。つまり、図１０Ｂは、照明器具１の造営材１００の直径７５ｍｍの開孔への固定及び取り外しを５回繰り返した後、再度固定した状態から、取り外す際に生じる反力の実測結果を示すグラフである。図１０Ｃは、本実施の形態に係る照明器具１を造営材１００の直径７７ｍｍの開孔から９回目に取り外す際に生じる反力の実測結果を示すグラフである。図１０Ａ〜図１０Ｃには、三つの板バネ８によって生じる反力の合計が示されている。

図９に示されるように、造営材１００の開孔の直径が７５ｍｍ及び７７ｍｍのいずれの場合にも、１３．４Ｎ以上の十分な反力が得られている。

また、図１０Ａ及び図１０Ｂに示されるように、１回目に比べて、６回目においては、板バネ８の塑性変形に起因して、反力が大幅に減少するが、塑性変形後においても、４０Ｎ以上の十分な反力を得られることが確認された。また、図１０Ｃに示されるように、造営材１００の開孔の直径が７７ｍｍに拡大された場合にも、直径が７５ｍｍの場合と同様に、十分な反力が得られることが確認された。

以上のように、本実施の形態に係る板バネ８によれば、造営材１００の開孔の直径が変化しても十分な反力が得られる。このため、造営材１００の開孔の直径に誤差が生じる場合にも、照明器具１を造営材１００に安定的に固定できる。また、造営材１００が鉛直方向に対して傾斜している場合、造営材１００の開孔の鉛直方向下方に位置する端部においては、照明器具１に加わる重力の影響で、鉛直方向上方に位置する端部より、造営材１００と器具本体１０との隙間が小さくなることがあり得る。このように、器具本体１０と造営材１００との隙間が一様でない場合にも、本実施の形態に係る板バネ８によれば、十分な反力を得られるため、照明器具１を造営材１００に安定的に固定できる。

［３．変形例］
以上では、本実施の形態に係る板バネ８の一例について説明したが、板バネ８の構成は、上記の構成に限定されない。以下、本実施の形態の変形例１〜４に係る板バネについて図面を用いて説明する。

図１１、図１３、図１５及び図１７は、それぞれ本実施の形態の変形例１〜４に係る板バネ１０８、２０８、３０８及び４０８の構成を示す側面図である。なお、各図には、参考のため、破線で板バネ８の形状が示されている。

図１２、図１４、図１６及び図１８は、それぞれ本実施の形態の変形例１〜４に係る板バネ１０８、２０８、３０８及び４０８を備える照明器具を造営材１００から取り外す際に各板バネによって生じる反力の一例を示すグラフである。

図１１に示す変形例１に係る板バネ１０８は、板バネ８と同様に、被係止部１８１と、折返部１８０と、曲線部８５とを有する。被係止部１８１は、本体部１９１と、屈曲部１９２とを有する。屈曲部１９２は、第三円弧部１９３と、直線部１９４とを有する。折返部１８０は、第一円弧部１８２と、第二円弧部１８３と、接続部１８４とを有する。本変形例に係る板バネ１０８は、主に、直線部１９４の長さにおいて板バネ８と相違する。本変形例に係る板バネ１０８では、直線部１９４の長さが板バネ８より長い。本変形例に係り板バネ１０８では、直線部１９４の長さは、９．８ｍｍである。これに伴い、板バネ１０８の屈曲部１９２又は折返部１８０が、本体部１９１から器具本体１０に近づく向きに突出する長さＬｂは、２．３ｍｍとなる。

このような板バネ１０８を用いる場合においても、図１２に示すように、ストロークＳｔが０ｍｍから１６ｍｍまでの範囲にわたって１３．４Ｎ以上の十分な反力を得られ、かつ、照明器具１を取り外す際に加わる反力は、急峻に増加することなく、最大でも２８Ｎ未満に抑制される。

図１３に示す変形例２に係る板バネ２０８は、板バネ８と同様に、被係止部２８１と、折返部２８０と、曲線部８５とを有する。被係止部２８１は、本体部２９１と、屈曲部２９２とを有する。屈曲部２９２は、第三円弧部２９３と、直線部２９４とを有する。折返部２８０は、第一円弧部２８２と、第二円弧部２８３と、接続部２８４とを有する。本変形例に係る板バネ２０８は、主に、直線部２９４の長さ及び第一円弧部２８２の曲率半径において、板バネ８と相違する。本変形例に係り板バネ２０８では、直線部２９４の長さは、９．１ｍｍであり、第一円弧部２８２の曲率半径は、１．７ｍｍである。これに伴い、板バネ２０８の屈曲部２９２又は折返部２８０が、本体部２９１から器具本体１０に近づく向きに突出する長さＬｂは、２．１ｍｍとなる。

このような板バネ２０８を用いる場合においても、図１４に示すように、ストロークＳｔが０ｍｍから１６ｍｍまでの範囲にわたって１３．４Ｎ以上の十分な反力を得られ、かつ、照明器具１を取り外す際に加わる反力は、急峻に増加することなく、最大でも２４Ｎ未満に抑制される。

図１５に示す変形例３に係る板バネ３０８は、板バネ８と同様に、被係止部３８１と、折返部３８０と、曲線部８５とを有する。被係止部３８１は、本体部３９１と、屈曲部３９２とを有する。屈曲部３９２は、第三円弧部３９３と、直線部３９４とを有する。折返部３８０は、第一円弧部３８２と、第二円弧部３８３と、接続部３８４とを有する。本変形例に係る板バネ３０８は、主に、直線部３９４の長さ及び第一円弧部３８２の曲率半径において、板バネ８と相違する。本変形例に係り板バネ３０８では、直線部３９４の長さは、３．２ｍｍであり、第一円弧部３８２の曲率半径は、１．０ｍｍである。これに伴い、板バネ３０８の屈曲部３９２又は折返部３８０が、本体部３９１から器具本体１０に近づく向きに突出する長さＬｂは、０．８ｍｍとなる。

このような板バネ３０８を用いる場合においても、図１６に示すように、ストロークＳｔが０ｍｍから１５ｍｍまでの範囲にわたって１３．４Ｎ以上の十分な反力を得られ、かつ、照明器具１を取り外す際に加わる反力は、急峻に増加することなく、最大でも３２Ｎ未満に抑制される。

図１７に示す変形例４に係る板バネ４０８においては、板バネ８と同様に、被係止部４８１と、折返部４８０と、曲線部８５とを有する。被係止部４８１は、本体部４９１と、屈曲部４９２とを有する。屈曲部４９２は、第三円弧部４９３と、直線部４９４とを有する。折返部４８０は、第一円弧部４８２と、第二円弧部４８３と、接続部４８４とを有する。本変形例に係る板バネ４０８は、主に、直線部４９４の長さ及び第三円弧部４９３の中心角θ３において、板バネ８と相違する。本変形例に係り板バネ４０８では、直線部４９４の長さは、１０．１ｍｍであり、第三円弧部４９３の中心角θ３は、７度である。これに伴い、板バネ４０８の屈曲部４９２又は折返部４８０が、本体部４９１から器具本体１０に近づく向きに突出する長さＬｂは、１．３ｍｍとなる。

このような板バネ４０８を用いる場合においても、図１８に示すように、ストロークＳｔが０ｍｍから１６ｍｍまでの範囲にわたって１３．４Ｎ以上の十分な反力を得られ、かつ、照明器具１を取り外す際に加わる反力は、急峻に増加することなく、最大でも２４Ｎ程度に抑制される。

以上のように、本実施の形態に係る板バネ８の屈曲部９２又は折返部８０が、本体部９１から器具本体１０に近づく向きに突出する長さＬｂは、０．８ｍｍ以上、２．３ｍｍ以下であってもよい。長さＬｂが上記の範囲内にあれば、照明器具１と造営材１００に設けられた開孔との隙間が狭い場合にも十分な反力を得られる。また、照明器具１を取り外す際に造営材に過大な反力が加わることを抑制できる。

［４．まとめ］
以上のように、本実施の形態に係る照明器具１は、光源３０と、光源３０を収容する器具本体１０と、器具本体１０の外側壁１５に取り付けられる複数の板バネ８とを備える。複数の板バネ８の各々は、外側壁１５に係止される被係止部８１と、インボリュート曲線状の側面形状を有する曲線部８５と、被係止部８１と曲線部８５とを接続する折返部８０とを有する。被係止部８１は、外側壁１５に係止される本体部９１と、本体部９１と折返部８０とを接続し、本体部９１に対して、器具本体１０に近づく向きに屈曲した屈曲部９２とを有する。

これにより、照明器具１と造営材１００に設けられた開孔との隙間が狭い場合にも十分な反力を得られる。また、照明器具１を取り外す際に造営材１００に過大な反力が加わることを抑制できる。したがって、本実施の形態に係る照明器具１は、板バネ８によって板厚の異なる造営材１００に安定的に固定される。また、照明器具１を造営材１００から取り外す際に、造営材１００を破損することを抑制できる。

また、板バネ８は、屈曲部９２を有することで、折返部８０を器具本体１０側に変位させることができる。したがって、板バネ８は、折返部８０が造営材１００側に突出することを抑制できるため、造営材１００を傷つけることを抑制できる。

また、照明器具１において、曲線部８５の側面形状を示すインボリュート曲線は、角度θを媒介変数として、上記式１で表され、上記式１における定数Ａは６以上、１２以下であり、かつ、定数Ｂは８以上、１６以下であってもよい。

これにより、例えば板厚９ｍｍ程度の造営材１００に取り付けられた照明器具１を取り外す際に、造営材１００に加わる反力をより確実に抑制できる。

また、照明器具１において、上記式１における角度θの始端角は０度以上、３０度以下であってもよい。

これにより、例えば板厚９ｍｍ程度の造営材１００に取り付けられた照明器具１を取り外す際に、造営材１００に加わる反力をより確実に抑制できる。

また、照明器具１において、屈曲部９２又は折返部８０が本体部９１から器具本体１０に近づく向きに突出する長さは、０．８ｍｍ以上２．３ｍｍ以下であってもよい。

これにより、照明器具１と造営材１００に設けられた開孔との隙間が狭い場合にも、反力を生じさせるために十分な折返部８０の曲率半径を確保できる。

また、照明器具１において、外側壁１５は、光源３０の光軸Ｊに近づく向きに凹んだ収容部１５ｄを有し、屈曲部９２又は折返部８０の少なくとも一部は、収容部１５ｄに収容されてもよい。

このように、器具本体１０の外側壁１５に収容部１５ｄが形成されていることにより、屈曲部９２又は折返部８０が器具本体１０と干渉することを抑制できる。これにより、折返部８０が器具本体１０と干渉して造営材１００側に突出することを抑制できる。したがって、折返部８０が造営材１００と干渉することで、造営材１００を傷付けることを抑制できる。

また、本実施の形態に係る板バネ８は、造営材１００に形成された開孔に照明器具１を取り付けるための弾性部材である。板バネ８は、照明器具１に係止される被係止部８１と、インボリュート曲線状の側面形状を有する曲線部８５と、被係止部８１と曲線部８５とを接続する折返部８０とを有する。被係止部８１は、器具本体１０に係止される本体部９１と、本体部９１と折返部８０とを接続し、本体部９１に対して、器具本体１０に近づく向きに屈曲した屈曲部９２とを有する。

このような板バネ８を照明器具１が備えることにより、照明器具１と造営材１００に設けられた開孔との隙間が狭い場合にも十分な反力を得られる。また、照明器具１を取り外す際に造営材１００に過大な反力が加わることを抑制できる。このように、本実施の形態に係る板バネ８は、板厚の異なる造営材１００に対して十分な押圧力を加えられ、かつ、取り外し時に造営材に過大な力が加わることを抑制できる。したがって、本実施の形態に係る板バネ８は、照明器具１を板厚の異なる造営材１００に安定的に固定できる。また、本実施の形態に係る板バネ８によれば、照明器具１を造営材１００から取り外す際に、造営材１００を破損することを抑制できる。

また、板バネ８は、屈曲部９２を有することで、折返部８０を器具本体１０側に変位させることができる。したがって、板バネ８は、折返部８０が造営材１００側に突出することを抑制できるため、造営材１００を傷つけることを抑制できる。

（他の変形例など）
以上、本発明に係る照明器具について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。

例えば、上記の実施の形態及び各変形例に係る各板バネの曲線部の側面形状を示すインボリュート曲線は、上記式１で表され、定数Ａは６以上、１２以下、かつ、定数Ｂは８以上、１６以下であったが、定数Ａ及び定数Ｂの値は、これに限定されない。例えば、定数Ａ及び定数Ｂの値は、上記の実施の形態及び各変形例と同様の効果を得られるように定められればよい。また、同様に、上記式１における角度θの始端角θａは３０度より大きくてもよい。

また、上記の実施の形態及び各変形例に係る各板バネにおいては、折返部８０の側面形状は、円弧状の形状などの組み合わせによって構成されたが、折返部８０の構成は、これに限定されない。折返部８０は、被係止部８１と曲線部８５とを接続し、１８０度程度折り返す構造を備えればよい。

また、上記の実施の形態及び各変形例に係る複数の係止部１２は、挿入孔を有したが、係止部１２の構成はこれに限定されない。係止部１２は、被係止部８１を係止できる任意の構成を有してよい。例えば、係止部１２は、被係止部８１を係止可能な溝状の形状を有してもよい。

また、上記の実施の形態において、光源３０は、青色ＬＥＤチップと黄色蛍光体とによって白色光を放出するように構成したが、これに限定されない。例えば、赤色蛍光体及び緑色蛍光体を含有する蛍光体含有樹脂を用いて、これと青色ＬＥＤチップとを組み合わせることによりに白色光を放出するように構成しても構わない。

また、上記の実施の形態において、ＬＥＤとして、青色ＬＥＤチップを用いたが、これに限定されない。例えば、ＬＥＤとしては、青色以外の色を発光するＬＥＤチップを用いても構わない。この場合、蛍光体としては、ＬＥＤの発光波長に応じて適宜選択すればよい。

また、上記の実施の形態において、光源３０（ＬＥＤ光源）は基台上にＬＥＤチップを直接実装したＣＯＢ構造を有したが、これに限定されない。例えば、ＣＯＢ構造のＬＥＤモジュールに代えて、ＳＭＤ（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｕｎｔ Ｄｅｖｉｃｅ）構造のＬＥＤモジュールを用いても構わない。ＳＭＤ構造のＬＥＤモジュールは、樹脂製のパッケージ（容器）の凹部の中にＬＥＤチップ（発光素子）を実装して当該凹部内に封止部材（蛍光体含有樹脂）を封入したパッケージ型のＬＥＤ素子（ＳＭＤ型ＬＥＤ素子）を、１個又は複数個、基板に実装した構成である。

また、上記の各実施の形態では、発光素子としてＬＥＤを例示したが、発光素子としては、半導体レーザ等の半導体発光素子、又は、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）素子や無機ＥＬ等のその他の固体発光素子を用いてもよい。

また、上記の実施の形態における照明器具１は、天井以外の造営材に設置されていてもよい。

また、上記実施の形態及びその変形例に係る各板バネの用途は、照明器具に限定されない。板バネは、例えばスピーカなどの造営材に埋め込み配設される任意の器具においても適用可能である。

その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。

１ 照明器具
８、１０８、２０８、３０８、４０８ 板バネ
１０ 器具本体
１５ 外側壁
１５ｄ 収容部
３０ 光源
８０、１８０、２８０、３８０、４８０ 折返部
８１、１８１、２８１、３８１、４８１ 被係止部
８５ 曲線部
９１、１９１、２９１、３９１、４９１ 本体部
９２、１９２、２９２、３９２、４９２ 屈曲部

Claims (6)

1. 光源と、
   前記光源を収容する器具本体と、
   前記器具本体の外側壁に取り付けられる複数の板バネとを備え、
   前記複数の板バネの各々は、
   前記外側壁に係止される被係止部と、
   インボリュート曲線状の側面形状を有する曲線部と、
   前記被係止部と前記曲線部とを接続する折返部とを有し、
   前記被係止部は、
   前記外側壁に係止される本体部と、
   前記本体部と前記折返部とを接続し、前記本体部に対して、前記器具本体に近づく向きに屈曲した屈曲部とを有する
   照明器具。
2. 前記曲線部の側面形状を示すインボリュート曲線は、角度θを媒介変数として、次の式
   

   

   で表され、前記式における定数Ａは６以上、１２以下であり、かつ、定数Ｂは８以上、１６以下である
   請求項１に記載の照明器具。
3. 前記式における前記角度θの始端角は０度以上、３０度以下である
   請求項２に記載の照明器具。
4. 前記屈曲部又は前記折返部が前記本体部から前記器具本体に近づく向きに突出する長さは、０．８ｍｍ以上、２．３ｍｍ以下である
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の照明器具。
5. 前記外側壁は、前記光源の光軸に近づく向きに凹んだ収容部を有し、
   前記屈曲部又は前記折返部の少なくとも一部は、前記収容部に収容される
   請求項１〜４のいずれか１項に記載の照明器具。
6. 造営材に形成された開孔に器具を取り付けるための板バネであって、
   前記器具に係止される被係止部と、
   インボリュート曲線状の側面形状を有する曲線部と、
   前記被係止部と前記曲線部とを接続する折返部とを有し、
   前記被係止部は、
   前記器具に係止される本体部と、
   前記本体部と前記折返部とを接続し、前記本体部に対して、前記器具に近づく向きに屈曲した屈曲部とを有する
   板バネ。

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