JP5474985B2 - 取り替え可能な照明器具 - Google Patents

Description

本発明は、照明器具に関し、より詳細には、簡単に取付け取外しが可能な取付型照明器具用の様々な構造に関する。本発明はまた、高い放熱率を有する取付型照明器具用の様々な構造に関する。

多くの照明器具は、ソフィット又は天井での取外し、取り替え、及び取付け又は再取付けをユーザが簡単にできるものではない。具体的には、光分配変更、照明方向調整、部品交換及び他の動機によりユーザが照明器具を取り外して再び取り付ける必要がある場合、ユーザは、照明器具の取外し及び再取付けに多くの労力を費やさねばならない。

照明器具は数多くの環境での用途のために設計されている。このような環境はソフィット照明又は天井照明である。現在のところ、ソフィット照明器具は大きくて扱い難い。ソフィット照明器具用のハウジングは、回路、電球（白熱、蛍光等を問わない）、光を導く反射鏡及び他の構成部品のため、大きなものとなっている。

発熱もまた照明器具において考慮すべき事項である。過度の熱により、照明器具内の構成部品の効率及び寿命が低下する可能性がある。

一態様では、本発明は、照明構成部品と取付用構造体とを含む照明器具を提供する。照明構成部品はフレームと、プレートと、光源とを含むことができる。照明構成部品は、第１の係合フランジをさらに含むことができる。取付用構造体は、座部と、窓と、第２の係合フランジとを含むことができる。

一態様では、本発明は、照明構成部品を取付用構造体の窓に通すステップと、第１の係合フランジ及び第２の係合フランジを係合させることによって照明構成部品を取付用構造体に取外し可能に固定するステップとからなる、照明器具を取り付ける方法を提供する。

別の態様では、本発明は、第１の係合フランジ及び第２の係合フランジを係合解除するステップと、照明構成部品をリフトするステップとからなる、照明構成部品を取付用構造体から取り外す方法を提供する。

一実施の形態では、第１の係合フランジ及び第２の係合フランジは、タブ及びタブ挿入窓を含む。さらに、第１の係合フランジ及び第２の係合フランジは、クリップ及びリップを含むことができる。

各種の実施の形態では、光源は照明要素を含む。照明要素は発光ダイオード（「ＬＥＤ」）とすることができる。その場合、光源はプリント回路基板（「ＰＣＢ」）を含み、該プリント回路基板上にＬＥＤを装着するか又はプリント回路基板内にＬＥＤを形成することができる。

一実施の形態では、プレート、フレーム、第１の係合フランジ及び第２の係合フランジはシート状の金属製である。別の実施の形態では、照明器具は、光源の少なくとも一部を覆うレンズを含む。

照明器具の一実施形態の斜視図である。 図１の照明器具の取付用構造体の底面図である。 図２の取付用構造体の側面図である。 図１の照明器具の照明構成部品の斜視図である。 図１の照明器具の一取付工程の第１のステップを示す図である。 図１の照明器具の一取付工程の別のステップを示す図である。 取付工程が完了した後の図１の照明器具の一実施形態の側面図である。 図１の照明器具の横断面図である。 図１の照明器具の底面図である。

以下に、取り替え可能な照明器具の一実施形態を説明する。より具体的には、この照明器具は、照明構成部品と取付用構造体とからなる。かかる器具の一用途はソフィット照明又は天井照明である。また、ユーザが容易に取外し、取り替え及び取付けができるようにした照明器具を開示する。

本開示による照明器具１０の一実施形態を図１〜図４に示す。照明器具１０は取付用構造体１４と照明構成部品５８とからなる。照明構成部品として、フレーム１８、複数の照明要素２６を含む光源２２、ハウジング３０及びレンズ３４が挙げられるがこれらに限定されない。取付用構造体１４、照明構成部品５８及びそれらの相互作用をそれぞれ、より詳細に下記に説明する。

図１を参照すると、レンズ３４と取付用構造体１４とによって画定される平面は、照明器具１０が取り付けられる天井又は下端とほぼ同じ平面である。したがって、照明器具１０は、取り付けられると、取り付けられた天井又は下端と実質的に同一平面にある。しかしながら、取付型照明器具１０は、周囲環境と必ずしも同一平面でなくてもよい。

次に図２及び図３を参照して、取付用構造体１４を説明する。取付用構造体１４は、天井又は下端に取り付けられると周囲の下端面又は天井面と実質的に同一平面にある平坦面３８を有する。平坦面３８は窓４２を画定する。

取付用構造体からは、それぞれが座部４６を含む４つの上向き延在部が延びる。２つの対向する上向き延在部が係合フランジ５０を構成し、他の２つは取付フランジ５４を構成する。取付用構造体１４及び照明構成部品５８の形状に応じて、任意数の上向き延在部を採用することができる。図示のように、座部４６は窓４２の各縁から傾斜して延びる。係合フランジ５０及び取付フランジ５４は、それらに関連する座部４６から延びる。さらに詳細に下記に記載するように、係合フランジ５０は、照明構成部品５８を取付用構造体１４に取外し可能に固定するように構成される。この実施形態では、この固定は、一方の係合フランジ５０に取り付けられているクリップ８２と、他方の係合フランジ５０から内向きに延びる１又は複数のタブ７７とによって実現されている。取付フランジ５４により、関連するソフィット構造又は天井構造（図示せず）への取付用構造体１４の締結が容易となる。例えば、釘、スクリュー又は他の締結機構を取付フランジ５４の穴５５に通すことによって、取付用構造体１４をソフィット又は天井のスタッドに固定することができる。本発明はまた、一対のフランジとして、取付フランジ５４及び係合フランジ５０の構造及び機能を組み合わせている。

次に図４を参照して、照明構成部品５８の一実施形態を説明する。照明構成部品５８はフレーム１８と、複数の照明要素２６を含む光源２２と、ハウジング３０と、レンズ３４と、係合フランジ６２と、フレーム１８の背面に取り付けられているプレート６６とからなる。一実施形態では、照明要素２６はＮｉｃｈｉａ ＮＳ６Ｗ０８３又はＯＳＲＡＭ ＬＵＷ Ｗ５ＡＭ等の発光ダイオード（ＬＥＤ）である。これらのＬＥＤを印刷回路基板（ＰＣＢ）上に装着するか又はＰＣＢ内に形成することができる。ドライバ回路、電力調整器及び他の電子構成部品がハウジング３０内に収められる。照明要素２６からの配光は、１又は複数の屈折レンズ及び／又は反射鏡によって操ることができるが、必ずしもそうする必要はない。２００８年７月２日に出願された同時係属中の米国特許出願第１２／１６６，５３６号（その全体が参照により本明細書に援用される）には反射鏡システムが記載されており、該反射鏡システムは、本発明の照明器具１０と共に使用可能である。

実施形態のフレーム１８は、平坦面７０及び傾斜面７４を有する。この実施形態では、平坦面７０及び傾斜面７４を含むフレーム１８、レンズ３４、並びにプレート６６が、実質的に光源を取り囲んでいる。代替的に、プレート６６が光源２２に結合されてもよい。これら係合フランジ６２がプレート６６と連通する。図示のように、係合フランジ６２はタブ挿入窓を有しているが、他の様々な係合機構を有してもよい。図では、正方形の照明構成部品の各側面に１つずつ、４つの係合フランジ６２が示されている。しかしながら、必要な機能性を達成するには、示した正方形の実施形態では２つあればよい。残りの２つの係合フランジ６２は、完全な対称性を与えるために設けられたものであり、これにより取付けを容易にする。係合フランジ６２の数及び大きさ（extent）は、照明構成部品５８の外周の形状に応じて適宜設定される。

図５に示すように、窓４２は好ましくは、照明構成部品５８を完全に通すのに十分なサイズを有するように構成される。この構成により、照明構成部品５８は、窓４２に通されてから取付用構造体１４に向かって下げられることによって、意図した環境に取付けられている取付用構造体１４に取り付けられることができる。

より具体的には、一実施形態では、図６、図７及び図８に示すように、照明構成部品５８は、窓４２に通された後に回転することにより、１つの係合フランジ６２が取付用構造体の１つの係合フランジ５０と位置合わせされるようになっている。図示のように、フレームの係合フランジ６２のタブ挿入窓７６が、取付用構造体の係合フランジ５０のタブ７７と位置合わせされる。さらに、タブ挿入窓７６がフレームの全ての係合フランジ６２に設けられているため、照明構成部品５８はフレームの複数の係合フランジ６２のいずれかを用いて取り付けられることができる。係合機構、並びに、取付用構造体１４及び照明構成部品５８におけるかかる機構の位置は、種々設定することができる。

タブ７７がタブ挿入窓７６に挿入された後に照明構成部品５８が下げられることにより、リップ７８が取付用構造体の係合フランジ５０のクリップ８２を押し越えるようになっている。リップ７８がクリップ８２を越えると、照明構成部品５８が取付用構造体１４の着座位置に取外し可能に固定される。リップ７８は、プレート６６をフレーム１８に連結することによって形成される最外周端として画定されることができ、その場合、プレート６６の最外周端は、フレーム１８の最外周端よりも小さい。

図９は、取付型照明器具１０を示しており、取付用構造体の平坦面３８及びフレームの平坦面７０はほぼ平坦な平面を画定する。なお、照明器具１０が、他の構成部品又は周囲環境と同一平面にない場合であってもよい。照明構成部品５８を取付用構造体１４から取り外すには、ユーザは直線状の物体をアクセス穴８６から押し込むことによって取り外される。アクセス穴８６は直線状の物体が入るように構成され、クリップ８２に合わせられて設けられており、直線状の物体がクリップ８２を押すことで、リップ７８がクリップ８２を越える間隙を有することになり、これにより、照明構成部品５８がリフトすることを可能にする。このアクセス穴８６により、ソフィット又は天井に固定される取付用構造体１４に照明構成部品５８を取り付けることができると共に、スクリュードライバ、ドリル、ハンマ又は他の同様の専用工具等の正式な工具を用いることなく、取り外すことができる。例えば、照明構成部品５８の取外しに、普通のペン又は鉛筆を用いれば、アクセス穴８６を介してクリップ８２を押すことができる。したがって、この構成により、部品交換、配光変更、照明方向調整、又は他の目的のために、ユーザが照明構成部品５８を容易に取り外すことが可能となる。

図１〜図９に示した実施形態により、フレーム１８と取付用構造体１４との間で、これらの間の接続点９０（図８に図示）等における接触に沿って、伝熱（thermal communication）が可能となる。一実施形態では、照明要素２６は、ＰＣＢ上に装着されるか又はＰＣＢ内に形成されるＬＥＤである。このような構成では、ＬＥＤ及び／又はＰＣＢは熱を発生させるが、この熱が放散して、照明器具１０のＬＥＤ、回路、他の部品の寿命及び効率を高めることができる。プレート６６を介して、熱は、直接接触、又は、必要な場合は、ガスケット、粘着物又はポリウレタン等による間接接触により、ＰＣＢ及び／又はＬＥＤからフレーム１８に伝導される。その場合、熱は、重力によるフレーム１８の傾斜面と座部４６との間の伝熱、及び任意選択的に、クリップ８２及びタブ７７によって加えられる付加的な力によって、フレーム１８から取付用構造体１４に伝熱される。これらの２つの要素（フレーム１８及び取付構造体１４）を伝熱状態にすることによって、フレーム１８内で発生する熱が取付用構造体１４に伝熱される。取付用構造体１４は、照明器具１０の外側で空気に晒される平坦面３８を有しているため、熱の放射及び対流による放熱に効果的である。熱はまた、プレート６６を介して取付用構造体の係合フランジ５０及び取付フランジ５４に伝達される。さらにこれらのフランジ５０、５４が照明要素２６からの放熱に寄与する。このプロセスは、２００８年９月２３日に出願された同時係属中の米国特許出願第１２／２３６，２４３号（その全体が参照により本明細書に援用される）にさらに記載されている。

回路温度をより低温に維持するために、ハウジング３０内に収められているドライバ、電力調整器及び他の回路構成部品をＰＣＢから離して配置することが好ましい。この理由により、ハウジング３０は、照明構成部品５８を窓４２を通して嵌めることを依然として可能にしつつも、可能な限り最大の高さを有するように設計される。例えば、サイズ（Ｘ×Ｙ×Ｚ）のハウジング３０は、サイズ（Ｘ’×Ｙ’×Ｚ’）のプレート６６を介して（Ｘ’×Ｙ’×Ｚ’）内に嵌まるフレームと連通するが、該ハウジング３０は、長さ（Ｌ）の正方形窓に通すことができる。代替的な一実施形態では、ハウジングをより浅くして照明構成部品５８の奥行きを低減してもよい。このような低減により、ソフィットライト又は天井ライト用の間隙が少ない環境での照明器具１０の使用が可能となる。

代替的な実施形態では、ハンドル及び強制ロック（図示せず）を用いて、フレーム１８を取付用構造体１４にしっかり固定することができる。かかる構成では、フレームがより強固に所定位置に固定されるだけでなく、フレーム１８と取付用構造体１４との接触面が強制的に増すことにより伝熱効率が増大する。さらに、レバー、スイッチ、クランプ又は他の機構等のロック機構、又は他の任意のロック機構を用いて、フレーム１８を取付用構造体１４に取り付けてもよい。なお本発明の照明器具１０は、クリップ８２、タブ７７又は他の機構を用いなくてもよく、その場合、重力だけで照明構成部品５８を取付用構造体１４に取外し可能に固定される。

また、本発明においては、任意のタイプの取付機構、ロック機構又は係合機構を有する、取付用構造体の係合フランジ５０及びフレームの係合フランジ６２を用いても良い。例えば、限定するものではないが、係合フランジ５０、６２は、クリップ、タブ、スクリュー、クランプ、釘又は他の係合機構を含むことができる。

代替的な実施形態では、照明器具の構成部品５８は非平坦面を有してもよい。非平坦面を有することの一利点は、放熱の際に寄与する表面積を増大させることである。例えば、取付用構造体１４は、窪み、リップル、波形、彩色又は他のテクスチャを有するものとすることができる。さらに、照明器具の構成部品５８は任意の材料製とすることができる。例えば、照明器具１０の構成部品の１又は複数は、ＡＳＴＭ：Ａｌｕｍｉｎｕｍ ３００３ Ｈ１４等のシートメタル製とすることができる。代替的な実施形態では、用いる材料は銀、青銅、プラスチック又は他の材料とすることができるが、それらに限定されない。

さらに、種々の構成部品を連接しているものとすることできる。例えば、プレート６６とフレームの１又は複数の係合フランジ６２とは、一体品とすることができる。別の例では、取付用構造体１８が取付用構造体の取付フランジ５４及び／又は係合フランジ５０と連接している。これとは逆に、任意の２つの構成部品を、連通しているが直接接触していないものとすることができる。例えば、ガスケットを座部４６とフレーム１８の傾斜面７４との間に挿入することができる。代替的な一実施形態では、構成部品どうしを取外し可能に接続してもよい。例えば、プレート６６をスクリューによりフレーム１８に締結することができる。

代替的な一実施形態では、照明器具１０の部品は様々な形状をとることができる。例えば、取付用構造体１４の縁によって画定される窓４２は、限定するものではないが、円形、楕円形、矩形、三角形又は他の形状とすることができる。同様に、係合フランジ５０、６２、取付フランジ５４、取付用構造体１４、又は、照明器具１０の他の部品は様々な形状をとることができる。したがって、当業者が理解するように、照明器具１０の種々の部品が様々な形態をとることができる。

本発明においては、照明器具１０を種々の環境及び用途に適するように構成することができる。例えば、取付フランジ５４を用いて照明器具１０を吊り下げることができる。これとは逆に、取付フランジ５４を用いて取付用構造体１４を側壁又は床に固定してもよい。したがって、本発明は、ソフィット照明、天井照明、吊下げ式照明、床照明又は他のタイプの照明の用途を意図している。

本発明は更に、様々な照明要素２６を使用しても良い。考えられ得る照明要素２６として、限定するものではないが、白熱電球、蛍光灯、ＬＥＤ、有機ＬＥＤ（ＯＬＥＤ）及び他の市販又は非売の発光構成部品が挙げられる。

本発明の特定の実施形態の詳細について説明したが、これらは例示であって限定するものではない。種々の変更が本発明の技術的思想の範囲内で当業者に容易に想起されるであろう。さらに、本明細書に挙げた例は、本開示において意図するサンプル実施形態を示すことを意図しており、本質的に網羅的ではない。

Claims (21)

1. 照明器具であって、
   １又は複数の照明要素を含む光源と、
   前記光源を少なくとも部分的に取り囲むフレームと、
   前記光源又は前記フレームの少なくとも一方と連通するプレートと、
   前記プレート又は前記フレームの少なくとも一方と連通する第１の係合フランジと、
   前記光源、前記フレーム、前記プレート及び前記第１の係合フランジを通すのに十分なサイズの窓を有する取付用構造体と、
   前記取付用構造体と連通すると共に、前記光源、前記フレーム、前記プレート及び前記第１の係合フランジを保持するように構成される、座部と、
   前記第１の係合フランジと係合するように構成される、前記座部と連通する第２の係合フランジと
   からなることを特徴とする照明器具。
2. 請求項１記載の照明器具において、該照明器具は、前記プレート又は前記フレームと連通すると共に、光源操作用構成部品の構成部品を収めるように構成されるハウジングをさらに含み、前記窓は、前記ハウジングを通すのに十分なサイズを有し、前記座部は、前記ハウジングを保持するように構成されていることを特徴とする照明器具。
3. 請求項２記載の照明器具において、前記フレーム、前記プレート、前記第１の係合フランジ、前記取付用構造体、前記座部、前記第２の係合フランジ又は前記ハウジングのうち１又は複数は、シートメタル製であることを特徴とする照明器具。
4. 請求項３記載の照明器具において、前記フレーム、前記プレート、前記第１の係合フランジ、前記取付用構造体、前記座部、前記第２の係合フランジ又は前記ハウジングのうち２つ以上が連接していることを特徴とする照明器具。
5. 請求項１記載の照明器具において、前記フレームは、前記座部の斜面に相関する斜面を有することを特徴とする照明器具。
6. 請求項１記載の照明器具において、前記１又は複数の照明要素は発光ダイオードを含むことを特徴とする照明器具。
7. 請求項１記載の照明器具において、前記第１の係合フランジはタブ挿入窓を含むことを特徴とする照明器具。
8. 請求項７記載の照明器具において、前記第２の係合フランジはタブを含むことを特徴とする照明器具。
9. 請求項１記載の照明器具において、前記第１の係合フランジは前記フレームの延在部であるリップを形成するように構成されていることを特徴とする照明器具。
10. 請求項９記載の照明器具において、前記第２の係合フランジはクリップを含み、該クリップは前記リップを取外し可能に固定するように構成されていることを特徴とする照明器具。
11. 請求項１記載の照明器具において、前記照明器具はレンズをさらに含み、該レンズ、前記プレート及び前記フレームは協働して前記光源を取り囲んでいることを特徴とする照明器具。
12. 照明構成部品であって、
    １又は複数の照明要素を含む光源と、
    前記光源を少なくとも部分的に取り囲むと共に、斜面を有するフレームと、
    前記光源又は前記フレームの少なくとも一方と連通するプレートと、
    前記フレームと連通するレンズであって、前記プレート及び前記フレームと協働して前記光源を取り囲んでいるレンズと、
    前記プレート又は前記フレームの少なくとも一方と連通する係合フランジと、
    前記プレートと連通すると共に、光源操作用構成部品を収納するように構成される、ハウジングと
    からなることを特徴とする照明構成部品。
13. 請求項１２記載の照明構成部品において、前記１又は複数の照明要素は発光ダイオードを含むことを特徴とする照明構成部品。
14. 照明構成部品を取り付ける方法であって、
    照明構成部品を窓に通すステップであって、該照明構成部品は、
    １又は複数の照明要素を含む光源と、
    前記光源を少なくとも部分的に取り囲むフレームと、
    前記光源又は前記フレームの少なくとも一方と連通するプレートと、
    前記プレート又は前記フレームの少なくとも一方と連通すると共に、第１の係合機構を含む第１の係合フランジと、
    を含んでいる照明構成部品を窓に通すステップと、
    前記窓の境界を画定する取付用構造体と連通すると共に第２の係合機構を含んでいる第２の係合フランジを、前記第１の係合フランジと位置合わせするステップと、
    前記第２の係合機構を前記第１の係合機構と係合させるステップと、
    前記照明構成部品を前記取付用構造体に着座させるステップと
    を含むことを特徴とする方法。
15. 請求項１４記載の方法において、前記第１の係合機構はタブ挿入窓であることを特徴とする方法。
16. 請求項１５記載の方法において、前記第２の係合機構はタブであることを特徴とする方法。
17. 照明構成部品を取付用構造体から取り外す方法であって、
    第２の係合フランジに含まれる第２の係合機構を押すステップと、
    照明構成部品をリフトするステップであって、該照明構成部品は、
    １又は複数の照明要素を含む光源と、
    前記光源を少なくとも部分的に取り囲むフレームと、
    前記光源又は前記フレームの少なくとも一方と連通するプレートと、
    前記プレート又は前記フレームの少なくとも一方と連通すると共に、第１の係合機構を含む第１の係合フランジと、
    を含んでいる、照明構成部品をリフトするステップと、
    前記第１の係合機構を前記第２の係合機構から取り外すステップと
    を含むことを特徴とする方法。
18. 請求項１７記載の方法において、前記第２の係合機構はクリップであることを特徴とする方法。
19. 請求項１８記載の方法において、前記第１の係合機構はリップであることを特徴とする方法。
20. 請求項１７記載の方法において、該方法は、前記照明構成部品を回転させるステップをさらに含むことを特徴とする方法。
21. 請求項２０記載の方法において、該方法は、前記照明構成部品を、前記第２の係合フランジを含む前記取付用構造体によって画定される窓に通すステップをさらに含むことを特徴とする方法。

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