JP5334308B2 - 照明器具 - Google Patents

Description

本発明は、器具本体の向きを変えて照明方向を変えることができる照明器具に関するものである。

図５に示すように、従来の照明器具１００では、光源を収容した器具本体１０１が、アーム１０２の先端に回転可能に取り付けられており、照明方向を上下に変えることができるようになっているものがある（例えば、特許文献１参照）。

アーム１０２の先端（下端）にはギヤボックス１０３が取り付けられており、ギヤボックス１０３を貫通してシャフト１０４が取り付けられている。シャフト１０４はベアリング１０６によりギヤボックス１０３に回転自在に支持されており、一端には取っ手１０４ａが取り付けられ、他端にはねじ部１０４ｂが設けられている。ねじ部１０４ｂは器具本体１０１の側壁を貫通しており、器具本体１０１の内側でナット１０７が螺合している。ギヤボックス１０３と器具本体１０１との間には、板バネ１０８と、この板バネ１０８を受ける受け具１０９が設けられている。

従って、照明方向の向きの調節を行う際には、取っ手１０４ａを回してシャフト１０４を回転させてナット１０７との締付を緩め、器具本体１０１を上下方向へ回動させて照射方向を調節する。その後、取っ手１０４ａを回してシャフト１０４をナット１０７に締付ける。このとき、ギヤボックス１０３が板バネ１０８を受け具１０９に押し付け、その反発力による摩擦力により固定する。

なお、シャフト１０４の中央部には、ギヤボックス１０３内部においてウォームホイール１０５が一体的に回転するように取り付けられており、このウォームホイール１０５に歯合するウォーム（図示省略）が、回転自在に設けられている。
従って、器具本体１０の上下方向の向きの微調節は、ウォームを回転させることによりウォームホイール１０５を僅かに回転させて行うことができる。

実公平０７−０１５０４５号公報（第１図）

しかしながら、前述したような従来の照明器具１００においては、板バネ１０８の反発力により発生する摩擦力で器具本体１０１の回転を固定するので、略一定の摩擦力により固定することができるが、締付け状態が不明確であるため、締付け過ぎによってねじ部１０４ｂやナット１０７等の破損を招くおそれがあるという問題があった。

本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、器具本体と器具本体を所定の角度で支持するアームとの間の締付け状態を感知しながら締付けることにより、ねじ部等の破損を防止して器具本体をアームに固定することのできる照明器具を提供することを目的とする。

本発明の照明器具は、内部に光源を有する器具本体と、前記器具本体を支持するアームと、を有する照明器具であって、前記アームに前記器具本体を回転自在に接続する回転部に、締付力が多段階に変化する多段階調節機構を設け、前記多段階調節機構において、仮保持可能となる締付力となった時点で締付力が変曲点となり、その後の締付力が急に上昇するようにしており、前記多段階調節機構は、バネ定数が小さい第１の弾性体およびバネ定数が前記第１の弾性体より大きい第２の弾性体からなり、前記第１の弾性体および前記第２の弾性体が離間した状態で前記第１の弾性体のみが付勢している状態と、付勢した前記第１の弾性体が前記第２の弾性体に当接する瞬間の仮保持の状態と、さらに締付けた完全保持状態とを有することを特徴とする。

この構成により、光源を有する器具本体がアームに取付けられる角度を変えて照射角度を調節し固定する際に、器具本体とアームとの間に設けられた多段階調節機構により締付ける。多段階調節機構では、仮保持可能な締付力が得られた時点で締付力が変曲点を迎え、その後、締付力が急に上昇するので多段階調節機構に対する操作力が急に上昇し、変曲点すなわち仮保持時点を容易に感知することができる。このため、締付け状態を感知しながら締付け操作を行うことができ、多段階調節機構の破損を防止して器具本体をアームに固定することができる。また、締付力を弱くして器具本体をアームに対して回転させる際には、多段階調節機構による締付力を弱めて仮保持状態となった時点で急に操作力が弱くなるので、容易に仮保持状態を感知することができ、締付力を弱めすぎて急に器具本体が回転するのを防止することができる。
また、この構成により、多段階調節機構は、バネ定数が異なる複数個の弾性体、例えば、バネ定数が小さい第１の弾性体およびバネ定数が大きな第２の弾性体を有する。第１の弾性体のみが付勢している締付力が弱い状態では、器具本体はアームに対して回転自在である。また、第１の弾性体および第２の弾性体の両方の弾性体が付勢する瞬間では、器具本体はアームに仮保持された状態となり、自由な回転はしないが、手で器具本体を回転させることができる。さらに、第１の弾性体および第２の弾性体の両方の弾性体により付勢して強い締付力を作用させると、器具本体の回転を阻止した完全保持状態となる。

また、本発明の照明器具は、前記第１の弾性体が皿バネであり、前記第２の弾性体がスプリングバネである。

本発明は、光源を有する器具本体がアームに取付けられる角度を変えて照射角度を調節する際に、器具本体とアームとの間に設けられた多段階調節機構では、仮保持可能な締付力が得られた時点で締付力が変曲点を迎え、その後、締付力が急に上昇するので多段階調節機構に対する操作力が急に上昇し、変曲点すなわち仮保持時点を容易に感知することができる。このため、締付け状態を感知しながら締付け操作を行うことができ、多段階調節機構の破損を防止して器具本体をアームに固定することができる。また、締付力を弱くして器具本体をアームに対して回転させる際には、多段階調節機構による締付力を弱めて仮保持状態となった時点で急に操作力が弱くなるので、容易に仮保持状態を感知することができ、締付力を弱めすぎて急に器具本体が回転するのを防止することができるという効果を有する照明器具を提供することができるものである。

本発明の実施形態にかかる照明器具の全体を示す斜視図 （Ａ）は図１中II方向から見たアームと器具本体との取付部の正面図、（Ｂ）は（Ａ）中Ｂ−Ｂ位置の断面図 支持ねじの締付け量と締付力との関係を示すグラフ （Ａ）はアームと器具本体との取付部の別の例を示す正面図、（Ｂ）は（Ａ）中Ｂ−Ｂ位置の断面図 従来の照明器具の器具本体とアームとの取付け部を示す断面図

以下、本発明の実施形態の照明器具について、図面を用いて説明する。
図１は本発明の実施形態にかかる照明器具を示す斜視図、図２（Ａ）は図１中II方向から見たアームと器具本体との取付部の正面図、図２（Ｂ）は（Ａ）中Ｂ−Ｂ位置の断面図である。

図１に示すように、本発明の実施形態にかかる照明器具１０は、例えば天井等の被取付部に取付けられているダクトレール（図示省略）に移動可能に取付けて、照明方向を変えることができるスポットライトとして使用することができる。

照明器具１０は、ダクトレールに沿って移動可能な照明器具基体１１と、照明器具基体１１の下面に旋回可能に設けられたアーム２０と、アーム２０の下端に上下に回動可能に設けられた器具本体３０を有する。器具本体３０は、前部が開口しており、内部には光源であるランプ３１が取付けられている。

照明器具基体１１は、内部に安定器（図示省略）を収納しており、上面１１１の一端部にはプラグ１３が上方に突出して設けられ、他端部には係止体１４が上方に突出して設けられる。
プラグ１３は、上下方向に所定間隔で一対の端子部を有しており、上側に受電用端子部１３１を有し、受電用端子部１３１の下側に係止部１３２を有する。プラグ１３をダクトレールに取付けると、受電用端子部１３１がダクトレールの開口に沿って内部に設けられた通電板（図示省略）に接触して、点灯用の電力の供給を受けるとともに、照明器具１０をダクトレールに係止する。係止部１３２は受電用端子１３１との間に、ダクトレールを係止する。

また、照明器具基体１１の他端側に設けられている係止体１４は、ダクトレールの開口と略同幅であり、開口に沿って移動可能となっている。
これにより、照明器具１０をダクトレールに沿って移動させる際に、照明器具基体１１がダクトレールの開口に沿った向きを維持することができる。

照明器具基体１１のプラグ１３側の端部には、アーム２０を旋回可能に支持するアーム支持部１５を有する。アーム２０は、上端部に軸部２１を有しており、軸部２１の下側に二股のアーム部２２、２２を有する。軸部２１は照明器具基体１１の支持部１５により旋回可能に支持されており、アーム部２２の下端部には、回転部４０を介して器具本体３０が回転自在に支持される。

図２に示すように、回転部４０は、アーム部２２の下端部と器具本体３０の側壁３０１とを貫通する支持ねじ４１、器具本体３０の内部において支持ねじ４１の一端側に設けられているねじ部４１１に螺合するナット４２、アーム部２２と器具本体３０の側壁３０１との間に介装されている多段階調節機構４３を有する。

支持ねじ４１は、アーム部２２の下端部に設けられている貫通穴２２１および器具本体３０の側壁３０１に設けられているねじ穴３０２に挿通される。支持ねじ４１の他端部には、アーム部２２の貫通穴２２１の内径よりも大きな外形を有する膨径部４１３が設けられており、膨径部４１３の外側には、支持ねじ４１を回転させるためのつまみ４１２が設けられている。
なお、ねじ穴３０２の内面に、支持ねじ４１のねじ部４１１に螺合するねじを設けている場合には、ナット４２を設ける必要はない。

多段階調節機構４３は、アーム部２２と器具本体３０の側壁３０１との間に設けられており、支持ねじ４１を締付けることにより発生する摩擦力で器具本体３０をアーム部２２に固定する。多段階調節機構４３は、例えば側壁３０１に当接するお椀状の受け具４４と、受け具４４の内部に設けられるバネ定数が異なる複数（ここでは２個）の弾性体を有する。

受け具４４は、側壁３０１に当接する円板状の当接板４４１と、当接板４４１の外周縁から立ち上がる縦壁４４２と、縦壁４４２の上端（図２（Ｂ）において右端）から当接板４４１と平行に設けられた受け板４４３と、受け板４４３の外周縁から立ち上がる外壁４４４を有する。当接板４４１の中心部には貫通穴４４５が設けられており、支持ねじ４１が貫通する。

受け具４４の内部には、弾性体として、バネ定数が小さな第１の弾性体としての皿バネ４５と、バネ定数が大きな第２の弾性体としてのスプリングバネ４６が設けられている。皿バネ４５は部分球状を呈しており、中心部に設けられている貫通穴４５１を支持ねじ４１が貫通する。

従って、支持ねじ４１を締め付けると、外周部が受け具４４の受け板４４３に当接し、さらに支持ねじ４１を締め付けると変形して付勢力を発する。スプリングバネ４６は、皿バネ４５と受け具４４との間に設けられており、皿バネ４５が変形する前の状態では、圧縮を受けていないため付勢力を発していない。

次に、器具本体３０をアーム部２２に固定する多段階調節機構４３による締付力と、支持ねじ４１の移動量（回転量）との関係を説明する。

図３において、横軸は支持ねじ４１の移動量δ、縦軸は締付力Ｔを示す。移動量δがゼロである支持ねじ４１の移動の原点は、弾性体による付勢力が発生する位置を示し、図２（Ｂ）に示すように、皿バネ４５がアーム部２２に当接する位置である。前述したように、この状態では、スプリングバネ４６は皿バネ４５に接触しておらず、皿バネ４５およびスプリングバネ４６共に付勢力が発生していない。すなわち、Ｔ＝０ である。

この状態から支持ねじ４１を回転させて移動させると、皿バネ４５のみが変形する。これにより、支持ねじ４１の移動量（すなわち回転量）δに比例して、皿バネ４５による付勢力Ｔが発生する。このときの直線Ａの傾きは、皿バネ４５のバネ定数である。また、このとき発生する付勢力Ｔでは、器具本体３０とアーム部２２との間には、器具本体３０の姿勢を保持するに足りる摩擦力は発生していない。

さらに支持ねじ４１を回転させると、皿バネ４５が変形し、δ＝δａの位置において、皿バネ４５がスプリングバネ４６に当接する。このときの付勢力Ｔ＝Ｔａは、依然、皿バネ４５の変形のみによる付勢力である。このとき発生する付勢力Ｔａは、器具本体３０の姿勢を保持することができるが、器具本体３０を手で回転させることができる仮保持状態である（図３中点Ｐ）。

さらに支持ねじ４１を回転させると、皿バネ４５およびスプリングバネ４６の両方が変形する。これにより、支持ねじ４１の移動量δに比例して、皿バネ４５およびスプリングバネ４６による付勢力Ｔが急激に発生し、器具本体３０をアーム部２２に固定する。このときの直線Ｂの傾きは、皿バネ４５のバネ定数とスプリングバネ４６のバネ定数の和であり、直線Ａの傾きに比して急激である。

従って、多段階調節機構４３の作用により、仮保持可能となる締付力（仮保持状態）となった時点で締付力が変曲点Ｐとなり、その後の締付力が急に上昇するように締付力が多段階（ここでは２段階）に変化する。

以上、説明した本発明の実施形態にかかる照明器具１０によれば、ランプ３１を有する器具本体３０がアーム２０に取付けられる角度を変えて照射角度を調節し固定する際に、器具本体３０とアーム２０との間に設けられた多段階調節機構４３により締付ける。多段階調節機構４３では、仮保持可能な締付力が得られた時点で締付力が変曲点Ｐを迎え、その後、締付力が急に上昇するので、多段階調節機構４３に対する操作力（すなわち、支持ねじ４１を回転させるトルク）が急に上昇し、変曲点Ｐすなわち仮保持時点を容易に感知することができる。

このため、締付け状態を感知しながら締付け操作を行うことができ、多段階調節機構４３の破損を防止して、器具本体３０をアーム２０に固定することができる。また、締付力を弱くして器具本体３０をアーム２０に対して回転させる際には、多段階調節機構４３による締付力を弱めて仮保持状態となった時点（変曲点Ｐ）で、急に操作力が弱くなるので容易に仮保持状態を感知することができ、締付力を弱めすぎて急に器具本体３０が回転するのを防止することができる。

また、多段階調節機構４３は、バネ定数が小さい皿バネ４５およびバネ定数が大きなスプリングバネ４６を有するので、皿バネ４５のみが付勢している締付力が弱い状態では、器具本体３０はアーム２０に対して自由に回転させることができ、照射方向を調整することができる。また、皿バネ４５およびスプリングバネ４６の両方の弾性体が付勢する瞬間では、器具本体３０はアーム２０に仮保持された仮保持状態となり、自由な回転はしないが、手で器具本体３０を回転させることができるので、器具本体３０を回転させた状態を仮に保持することができる。さらに、皿バネ４５およびスプリングバネ４６の両方の弾性体により付勢して強い締付力を作用させると、器具本体３０の回転を阻止して完全に固定することができる。このとき、バネ定数が小さいな皿バネ４５を圧縮するために必要なトルクに加え、バネ定数が大きなスプリングバネ４６を圧縮するためのトルクが必要となるので、仮保持状態を明確に感知することができる。

なお、本発明の照明器具は、前述した実施形態に限定されるものでなく、適宜な変形，改良等が可能である。
例えば、前述した実施形態においては、異なるバネ定数を有する２種類の弾性体として、皿バネ４５およびスプリングバネ４６を用いた場合を例示したが、図４に示すように、バネ定数の異なる２種類のスプリングバネ４７、４８を用いることができる。

図４に示す回転部４０Ｂの多段階調節機構４３Ｂでは、受け具４４Ｂに対して移動可能な蓋部４９が設けられており、蓋部４９の中央の貫通穴４９１を支持ねじ４１が貫通する。受け具４４Ｂと蓋部４９との間には、バネ定数が小さな第１のスプリングバネ４７と、バネ定数が大きな第２のスプリングバネ４８が設けられている。第１のスプリングバネ４７は、両端が、受け具４４Ｂおよび蓋部４９に当接している。一方、第２のスプリングバネ４８は、第１のスプリングバネ４７より短く、第１のスプリングバネ４７が圧縮されない状態では圧縮されない。

従って、第１のスプリングバネ４７は前述した皿バネ４５と同様に、支持ねじ４１の移動量δ＝０から移動量δに比例した付勢力を発生する（図３参照）。一方、第２のスプリングバネ４８は、支持ねじ４１の移動量δ＝δａの位置からさらに支持ねじ４１を締付けることにより付勢力を発生する。
これにより、前述した皿バネ４５およびスプリングバネ４６を用いた照明器具１０と同様の作用・効果を得ることができる。

また、前述した照明器具１０では、天井等に敷設されたレールに沿って移動可能な照明器具基体１１を有する場合について例示したが、照明器具基体１１を設けずに、直接天井等に回転可能に取付ける照明器具についても同様に適用することができる。

さらに、前述した照明器具１０においては、第１の弾性体である皿バネ４５あるいは第１のスプリングバネ４７のバネ定数が小さく、第２の弾性体であるスプリングバネ４６あるいは第２のスプリングバネ４８のバネ定数を大きくした場合について例示したが、第１の弾性体のバネ定数と第２の弾性体のバネ定数が等しい場合や、第１の弾性体のバネ定数が第２の弾性体のバネ定数より大きい場合でも同様の作用・効果を得ることができる。

１０ 照明器具
２０ アーム
３０ 器具本体
３１ ランプ（光源）
４０ 回転部
４３ 多段階調節機構
４５ 皿バネ（第１の弾性体）
４６ スプリングバネ（第２の弾性体）
Ｐ 変曲点

Claims (2)

1. 内部に光源を有する器具本体と、
   前記器具本体を支持するアームと、を有する照明器具であって、
   前記アームに前記器具本体を回転自在に接続する回転部に、締付力が多段階に変化する多段階調節機構を設け、
   前記多段階調節機構において、仮保持可能となる締付力となった時点で締付力が変曲点となり、
   その後の締付力が急に上昇するようにしており、
   前記多段階調節機構は、バネ定数が小さい第１の弾性体およびバネ定数が前記第１の弾性体より大きい第２の弾性体からなり、
   前記第１の弾性体および前記第２の弾性体が離間した状態で前記第１の弾性体のみが付勢している状態と、付勢した前記第１の弾性体が前記第２の弾性体に当接する瞬間の仮保持の状態と、さらに締付けた完全保持状態とを有することを特徴とする照明器具。
2. 前記第１の弾性体が皿バネであり、前記第２の弾性体がスプリングバネであることを特徴とする請求項１記載の照明器具。

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