JP6934882B2 - 相互係止取り付け特徴を有するプラスチック製ダウンライト器具 - Google Patents

Description

本開示は、一般的には、ダウンライト器具に関し、さらに詳しくは、レンズ、反射器、および、ハウジングを有し、レンズ、反射器、および、ハウジングが、各々プラスチックで作られており、互いに相互係止されるダウンライト器具に関する。

照明システムに基づく発光ダイオード(LED)は、例えば、白熱または蛍光照明のような他のタイプの照明システムに対していくつかのエネルギーおよび信頼性の利点を提供することができる。かくして、照明システムに基づくLEDは、他の既存の照明技術に取って代わってますます使用されている。さらに、ダウンライト器具も、それらの美的魅力、光出力、および、汎用性により、ますます人気があることも理解すべきである。

ダウンライト器具は、多くの利点を提供するけれども、いくつかの欠点もある。例えば、ダウンライトを製造するために使用される工程は、時間がかかり、費用が高く、いくつかの例では、比較的熟練した人員およびツーリングを必要とすることすらあり得る。さらに、現在入手可能なダウンライト器具は、金属で作られているハウジングを含む。かかるハウジングは、消費者の嗜好を満たすために、例えば、白またはベージュのような特定の色に塗られる必要があることがある。しかしながら、ハウジングに色を塗ることは、製造中に追加のステップを必要とし、これは、ダウンライト器具に費用と複雑さを付加する。最後に、ダウンライト器具は、典型的には、種々の構成要素を互いに接合するために使用される多くの留め具を含む。これらの留め具もまた、ダウンライト器具の全体的な費用と複雑さを増大させる。かくして、当業界では、組み立てが簡単な費用効率のよいダウンライト器具に対する引き続くニーズが存在する

１つの実施形態では、ダウンライト器具が開示されており、該ダウンライト器具は、少なくとも１つのレンズ開口部を構成するレンズ、反射器、および、ハウジングを含む。反射器は、少なくとも１つの第１の保持用特徴、および、少なくとも１つの第２の保持用特徴を構成する。少なくとも１つのレンズ開口部は、レンズおよび反射器を互いに相互係止させるために、対応する第１の保持用特徴を受け入れるように形状決めされている。ハウジングは、少なくとも１つのハウジング開口部を構成し、ハウジング開口部は、ハウジングおよび反射器を互いに相互係止させるために、対応する第２の保持用特徴を受け入れるように形状決めされている。レンズ、反射器、および、ハウジングは、各々プラスチックで作られている

もう１つの実施形態では、発光ダイオード(LED)ダウンライト器具が開示されており、該発光ダイオード(LED)ダウンライト器具は、少なくとも１つのレンズ開口部を構成するレンズ、反射器、ハウジング、および、ハウジング内に位置決めされた発光ダイオード(LED)エンジンを含む。反射器は、少なくとも１つの第１の保持用特徴、および、少なくとも１つの第２の保持用特徴を構成する。少なくとも１つのレンズ開口部は、レンズおよび反射器を互いに相互係止させるために、対応する第１の保持用特徴を受け入れるように形状決めされている。ハウジングは、少なくとも１つのハウジング開口部を構成する。ハウジング開口部は、ハウジングおよび反射器を互いに相互係止させるために、対応する第２の保持用特徴を受け入れるように形状決めされている。レンズ、反射器、および、ハウジングは、各々プラスチックで作られている。

もう１つの実施形態では、ダウンライト器具を組み立てる方法が開示されている。該方法は、レンズによって構成されたレンズ開口部によって反射器の第１の保持用特徴を受け入れることを含み、レンズ開口部は、レンズおよび反射器を互いに係止させるために、反射器の第１の保持用特徴を受け入れるように形状決めされている。該方法は、ハウジングによって構成されたハウジング開口部によって反射器の第２の保持用特徴を受け入れることをさらに含み、ハウジング開口部は、ハウジングおよび反射器を互いに相互係止させるために、第２の保持用特徴を受け入れるように形状決めされている。

ハウジング、レンズ、反射器、ヒートシンク、発光ダイオード(LED)エンジン、および、ドライバボードを含む開示されているダウンライト器具の斜視図である。 図１に示されているダウンライト器具のもう１つの図である。 図１に示されているハウジングおよびドライバボードの横断面立面図である。 ハウジングおよびドライバボードのもう１つの立面図である。 図４Ａに示されている保持用特徴の拡大図である。 互いに相互係止されているレンズおよび反射器の例解図である。 ハウジング、ヒートシンク、および、LED光エンジンの頂面図である。 互いに相互係止されているハウジングおよび反射器の横断面図である。 互いに相互係止されているレンズおよび反射器の横断面図である。 ２つの付勢要素および２つのクリップがハウジングに組み付けられている、ダウンライト組立体の底部分を示す。 ハウジング、レンズ、並びに、図９に示されている付勢要素の１つ、および、クリップの１つの拡大断面図である。

以下の詳細な説明は、本発明の一般的な原理を例解し、本発明の例が、添付の図面に追加的に示されている。図面では、同じ参照番号は、同一の、または、機能的に類似の要素を示している。

図１は、例示的なダウンライト器具１０の横断面斜視図である。ダウンライト器具１０は、ハウジング２０、レンズ２２、反射器２６、ヒートシンク２８、発光ダイオード(LED)エンジン３０、および、ドライバボード３２を含むのがよい。以下で詳細に説明するように、ハウジング２０、レンズ２２、および、反射器２６は、各々プラスチックで作られているのがよい。図１に示されているダウンライト器具１０は、LEDエンジン３０を含むけれども、本開示は、LED照明に制限されないことを理解すべきである。実際、本開示は、電界誘起エレクトロルミネッセント(FIPEL)照明、および、有機LED照明等のような他のタイプの照明にも適用されることができる。

ハウジング２０は、レンズ２２、反射器２６、ヒートシンク２８、LEDエンジン３０、および、ドライバボード３２を収容している。ハウジング２０は、例えば、ポリカーボネートのようなプラスチックで作られているのがよい。ハウジング２０は、ハウジング２０の周囲Ｃのまわりに延びるリム４０を構成するのがよい。リム４０は、ダウンライト器具１０が設置された後に、見えることを理解すべきである。ハウジング２０はまた、第１の傾斜部分４２、および、第２の傾斜部分４４を含む。ハウジング２０の第１の傾斜部分４２は、ハウジング２０の底壁４８に向かって内方にテーパする略環状の壁４５によって構成されるのがよい。ハウジング２０の第２の傾斜部分４４は、ハウジング２０の底壁４８に向かって内方にテーパする略環状の壁４６によって構成されるのがよい。

図１および図２の両方に示されているように、複数の位置決めピン５０が、ハウジング２０の底壁４８の内側面５４から外方に突出するのがよい。位置決めピン５０は各々、面５３を構成する段部５１を含むのがよい。図１および図２は、２つの位置ピン５０を示しているけれども、この図は、性質上例示にすぎず、任意の数の位置決めピンをも使用することができることを理解すべきである。位置決めピン５０は、ヒートシンク２０とLEDエンジン３０の両方を位置決めし、支持するのに使用することができる。図２を参照すると、ヒートシンク２０とLEDエンジン３０の両方は、位置決めピン５０を受け入れるように形状決めされたそれぞれの特徴を構成している。位置決めピン５０は、ヒートシンク２０およびLEDエンジン３０を位置決めし、支持するための留め具の必要をなくすことができる。

図３は、ハウジング２０の立面横断面図であり、レンズ２２、反射器２６、ヒートシンク２８、LEDエンジン３０はすべて、ハウジング２０の底壁４８、および、ドライバボード３２を示すために、省略されている。図４Ａは、ハウジング２０、および、ドライバボード３２のもう１つの図である。図４Ａでわかるように、ドライブボーバ３２は、LEDエンジン３０およびダウンライト器具１０の電気的作動に必要な種々の電力エレクトロニクス５９を含むのがよい。

図３および図４Ａを参照すると、複数の保持用特徴６０、複数の位置決め特徴６２、および、１対の対向壁６３が、ハウジング２０の底壁４８の内側面５４に沿って位置しているのがよい。壁６３は、キャビティ６５を構成し、ドライバボード３２は、キャビティ６５内に配置されている。１つの実施形態では、２つの保持用特徴６０が、ドライバボード３２の両側６４に位置しているのがよいが、任意の数の保持用特徴６０を使用することができることを理解すべきである。図４Ａおよび図４Ｂでわかるように、各保持用特徴６０は、ハウジング２０の底壁４８の内側面５４から外方に突出する可撓性フィンガ７０である。棚部７２が、各フィンガ７０の自由端に沿って位置するのがよい（図４Ｂ）。各フィンガ７０の棚部７２は、面７８を構成している。ダウンライト１０の組み立て中、ドライバボード３２がハウジング２０に取り付けられるときに、フィンガ７０は、ドライバボード３２上で曲がる、または、撓むことができる。次いで、フィンガ７０の面７８は、ドライバボード３２の上側面８０に当接する。フィンガ７０とドライバボード３２との当接により、ドライバボード３２をハウジング２０内の所定位置に取り付けるスナップ嵌め相互係止部が形成される。図３、図４Ａ、および、図４Ｂを参照すると、位置決め特徴６２は、ドライバボード３２のそれぞれの隅部８２と対応するように形状決めされるのがよい。１つの実施形態では、４つの位置決め特徴６２が、ドライバボード３２の各隅部８２のために設けられている。

再び、図１−２、および、図４Ａを参照すると、ヒートシンク２８は、対向壁６３の上側面８４、および、位置決めピン５０によって構成された面５３に当たって着座されるのがよい。ドライバボード３２、反射器２６、および、LED光エンジン３０は、各々ハウジング２０の第２の傾斜部分４４内に収容されているのがよい。ヒートシンク２８は、金属で作られているのがよく、あるいは、代替的には、熱伝導性プラスチックで作られていてもよい。熱伝導性プラスチックの市販の例は、商標THERMA-TECHの下で販売されており、Avon Lake, OhioのPolyOne Corporationから入手可能である。図２を参照すると、ダウン
ライト器具１０の組み立て中、サーマルグリース（図示せず）を、ヒートシンク２８の下側面８８に沿って塗布するのがよい。次いで、ヒートシンク２８の下側面８８に沿って位置するサーマルグリース上にLED光エンジン３０を配置するのがよい。当業者は、サーマルグリースが、熱伝導体として作用することができ、ヒートシンクと熱源（すなわち、LED光エンジン３０）との間のインターフェースとして一般的に使用されることを理解するであろう。

反射器２６は、例えば、ポリカーボネートのようなプラスチックで作られているのがよい。反射器２６は、第１の端部分９０、第２の端部分９２、および、截頭円錐形部分１００を含むのがよい。リップ９６が、反射器２６の第１の端部分９０に位置するのがよく、LED光エンジン３０の上側面９８に当たって着座されている。例えば、金属化コーティングのような反射コーティングが、反射器２６の截頭円錐形部分１００の内側面１０２に沿って配置されているのがよい。当業者は、反射層が、LED光エンジン３０によって発生される光を広げ、配向するために使用されるのがよいことを容易に理解するであろう。反射器２６の截頭円錐形部分１００は、反射器２６の第１の端部分９０と第２の端部分９２との間に配置されている。反射器２６の第１の端部分９０は、第１の開口部１０３を構成するのがよく、反射器２６の第２の端部分９２は、第２の開口部１０５を構成するのがよく、第２の開口部１０５は、第１の開口部１０３の径よりも大きな径を含む。

図５は、レンズ２２に組み付けられた反射器２６の例解図である。以下に詳細に説明するように、レンズ２２は、１つまたはそれ以上の開口部または窓１１０を含むのがよい。窓１１０は、レンズ２２のまわりに周方向に配置されているのがよい。レンズ２２の窓１１０は、各々が反射器２６の対応する保持用特徴またはフィンガ１１２を受け入れるように形状決めされているのがよく、反射器２６の対応する保持用特徴またはフィンガ１１２は、レンズ２２および反射器２６を互いに取り付けるスナップ嵌め相互係止部を形成する。反射器２６はまた、少なくとも１つの保持用特徴またはフィンガ１１４を含むのがよく、フィンガ１１４は、反射器２６のまわりに周方向に配置されているのがよい。以下で詳細に説明するように、ハウジング２０のまわりに周方向に配置されている対応する開口部または窓１１８（図６）は、各々が対応する反射器２６の対応するフィンガ１１４を受け入れ、反射器２６およびハウジング２０を互いに取り付けるスナップ嵌め相互係止部（図７）を形成するように形状決めされているのがよい。かくして、反射器２６は、ハウジング２０とレンズ２２の両方と相互係止する保持用特徴を構成し、これにより、ハウジング２０、レンズ２２、および、反射器２６を互いに取り付けるためのいかなる留め具、または他のタイプの装置の必要をなくすことができることを理解すべきである。

図６は、ハウジング２０、ヒートシンク２８、および、LED光エンジン３０の頂面図である。示されているような非制限的実施形態では、ハウジング２０は、互いに等距離間隔を隔てて配置されている３つの開口部または窓１１８を含むが、任意の数の窓１１８および間隔構成を使用することもできる。図７は、互いに相互係止されたハウジング２０の窓１１８の１つ、および、反射器２６のフィンガ１１４の１つの横断面図である。図６−７でわかるように、反射器２６の窓１１８は各々、ハウジング２０の第１のテーパ部分４２と第２のテーパ部分４４の間に位置する棚部１１９に沿って位置するのがよい。

図７でわかるように、ハウジング２０の各窓１１８は、反射器２６のフィンガ１１４の１つを受け入れるように形状決めされているのがよい。フィンガ１１４は、反射器２６の第２の端部分９２に位置するのがよい。フィンガ１１４の自由端１２４は、棚部１２０を構成するのがよい。棚部１２０は、面１２６を構成する。ダウンライト器具１０の組み立て中、反射器２６が、ハウジング２０に取り付けられるときに、フィンガ１１４は、窓１１８によって構成される孔１３０内で曲がる、または、撓むことができる。次いで、フィンガ１１４の面１２６は、ハウジング１２０の下側面１３２に当接するのがよい。下側面１３２は、ハウジングの第１のテーパ部分４２と第２のテーパ部分４４の間に構成されるのがよい。フィンガ１１４とハウジング２０の面１３２との当接により、反射器２６およびハウジング２０を互いに取り付けるスナップ嵌め相互係止部が形成される。フィンガ１１４はまた、フィンガ１１４から外方に突出する突出部１３４を構成する。突出部１３４は、ハウジング２０の棚部１１９に当接するのがよい。

図８は、互いに相互係止されたレンズ２２の窓１１０の１つ、および、反射器２６のフィンガ１１２の１つの断面図である。窓１１０は、レンズ２２のまわりに周方向に延びる側壁１３６によって構成されるのがよい。フィンガ１１２は、反射器２６の第２の端部分９２に位置するのがよい。反射器２６のフィンガ１１２は、反射器２６の自由端１４０に位置するフレアまたは傾斜部分１４２を構成するのがよい。フィンガ１１２の傾斜部分１４２は、徐々に壁厚が増大し、平らな端１４８に終端するのがよい。ダウンライト器具１０の組み立て中、レンズ２２および反射器２６が互いに取り付けられるときに、フィンガ１１２は、窓１１０によって構成される孔１５０内で曲がる、または、撓むことができる。次いで、フィンガ１１２の平らな端１４８は、レンズ２２の開口部１５０によって構成される下側面１５２に当接するのがよく、フィンガ１１２の傾斜部分１４２は、反射器２６およびレンズ２２を互いに取り付けるスナップ嵌め相互係止部を形成するように、レンズ２２の開口部１５０内に収容される。反射器２６とレンズの間の相互係止部、および、（図７に示されているような）反射器２６とレンズ２２の間の相互係止部もまた、ハウジング２０内の所定位置にヒートシンク２８およびLED光エンジン３０を取り付けるための留め具の必要をなくすことができることを理解すべきである。図９は、ダウンライト組立体１０の底部分を示しており、２つの付勢要素１６０、および、２つのクリップ１６２が、ハウジング２０に組み付けられている。付勢要素１６０およびクリップ１６２は、ハウジング２０上で約１８０度互いに間隔を隔てて配置されているのがよい。付勢要素１６０は、建物または他の構造内でダウンライト器具１０を設置するのに使用することができる。図１０は、ハウジング２０、レンズ２２、反射器２６、付勢要素１６０の１つ、および、クリップ１６２の１つの拡大断面図である。クリップ１６２は、金属で作られているのがよい。付勢要素１６０は、複数のコイル１６３、および、（図９に示されているような）直線部分１６５を構成するのがよい。

図１０でわかるように、１つの実施形態では、クリップ１６２は、２つの略対向アーム１６４を構成する略Ｕ字形輪郭を含むのがよい。クリップ１６２の各アーム１６４は、クリップ１６２の残りのクリップ１６４に向かって内方に延びる可撓性部材１７０を含む。クリップ１６２のアーム１６４の１つは、ハウジング２０によって構成された開口部１７２によって受け入れられるのがよい。開口部１７２は、ハウジング２０の棚部１１９に沿って位置するのがよい。アーム１６４の部材１７０は、開口部１７２の外側壁１７６に向かって付勢されるのがよく、開口部の底面１８２に当たって着座されている。

全体的に図面を参照すると、開示されているダウンライト組立体は、互いに相互係止されるレンズ、反射器、および、ハウジングを含み、それにより、機械的留め具の必要をなくすことができる。さらに、金属で作られている現在入手可能なハウジングとは異なり、開示されているハウジングは、ハウジングが特定の色として成形されるようにプラスチックで作られているのがよい。かくして、開示されているハウジングは、製造中費用および複雑さを増大させる色塗りの必要をなくすことができる。開示されているダウンライト組立体もまた、労働時間および費用を減少させることができる。さらに、開示されているダウンライト組立体は、比較的組み立てが容易かつ簡単であり、ダウンライトを組み立てるのに使用される人員は、現在ダウンライトを組み立てる個々人の幾人かと同じように熟練であることを必要としないことができる。最後に、開示されているダウンライト組立体は、実質的にプラスチック構成要素で作られることができるので、これは、電磁妨害(EMI)を抑制するための追加のコンデンサまたはモードチョークを含む必要をなくすことができる。

本願で記載されている装置および方法の形態は、本発明の好ましい実施形態を構成するけれども、本発明は、装置および方法のこれらの形態に制限されず、本発明の範囲を逸脱することなく変更を行うことができることを理解すべきである。

１０ ダウンライト器具
２０ ハウジング
２２ レンズ
２６ 反射器
２８ ヒートシンク
３０ LEDエンジン
３２ ドライバボード

Claims (18)

1. ダウンライト器具であって、該ダウンライト器具は、
   少なくとも１つのレンズ開口部を含むレンズと、
   少なくとも１つの第１の保持用特徴、および、少なくとも１つの第２の保持用特徴を構成する反射器と、を含み、前記少なくとも１つのレンズ開口部は、前記レンズおよび前記反射器を互いに相互係止させるために、対応する第１の保持用特徴を受け入れるように形状決めされており、
   内側面、前記内側面から突出する複数の位置決めピン、および、少なくとも１つのハウジング開口部を構成するハウジングをさらに含み、前記ハウジング開口部は、前記ハウジングおよび前記反射器を互いに相互係止させるために、対応する第２の保持用特徴を受け入れるように形状決めされており、前記レンズ、前記反射器、および、前記ハウジングは、各々プラスチックで作られており、前記少なくとも１つの第１の保持特徴および前記少なくとも１の第２の保持特徴は、前記レンズまたは前記ハウジングの１つと相互係止する、ダウンライト器具。
2. 前記反射器の前記少なくとも１つの第１の保持用特徴は、傾斜部分を含むフィンガであり、前記フィンガの前記傾斜部分は、前記少なくとも１つのレンズ開口部内に収容されている、請求項１に記載のダウンライト器具。
3. 前記反射器の前記少なくとも１つの第２の保持用特徴は、フィンガである、請求項１に記載のダウンライト器具。
4. 前記ハウジング内に位置決めされたヒートシンクを含み、前記ヒートシンクは、前記複数の位置決めピンの対応する位置決めピンを受け入れるように形状決めされた少なくとも１つの開口部を構成する、請求項１に記載のダウンライト器具。
5. 前記ハウジング内に位置決めされた発光ダイオード(LED)エンジンを含み、前記発光ダイオード(LED)エンジンは、前記対応する位置決めピンを受け入れるように形状決めされた少なくとも１つの開口部を構成する、請求項４に記載のダウンライト器具。
6. 前記反射器は、第１の端部分と、第２の端部分と、截頭円錐形部分と、を構成し、リップが、前記第１の端部分に位置しており、前記LEDエンジンに当たって着座されている、請求項５に記載のダウンライト器具。
7. 前記ハウジング内に収容され、ダウンライトの電気的作動のためのエレクトロニクスを含むドライバボードを含む、請求項１に記載のダウンライト器具。
8. 前記ハウジングの前記内側面は底壁を構成し、少なくとも１つのボード保持用特徴が、前記ドライバボードを前記ハウジング内の所定位置に取り付けるために、前記底壁の前記内側面から突出し、前記ドライバボードに当接する、請求項７に記載のダウンライト器具。
9. 前記レンズ、前記反射器、および、前記ハウジングは、ポリカーボネートで作られている、請求項１に記載のダウンライト器具。
10. 発光ダイオード(LED)ダウンライト器具であって、該発光ダイオード(LED)ダウンライト器具は、
    少なくとも１つのレンズ開口部を構成するレンズと、
    少なくとも１つの第１の保持用特徴、および、少なくとも１つの第２の保持用特徴を構成する反射器と、を含み、前記少なくとも１つのレンズ開口部は、前記レンズおよび前記反射器を互いに相互係止させるために、対応する第１の保持用特徴を受け入れるように形状決めされており、
    内側面、前記内側面から突出する複数の位置決めピン、および、少なくとも１つのハウジング開口部を構成するハウジングをさらに含み、前記少なくとも１つのハウジング開口部は、前記ハウジングおよび前記反射器を互いに相互係止させるために、対応する第２の保持用特徴を受け入れるように形状決めされており、前記レンズ、前記反射器、および、前記ハウジングは、各々プラスチックで作られており、前記少なくとも１つの第１の保持特徴および前記少なくとも１の第２の保持特徴は、前記レンズまたは前記ハウジングの１つと相互係止する、LEDダウンライト器具。
11. 前記反射器の前記少なくとも１つの第１の保持用特徴は、傾斜部分を含むフィンガであり、前記フィンガの前記傾斜部分は、前記レンズ開口部内に収容されている、請求項１０に記載のLEDダウンライト器具。
12. 前記反射器の前記少なくとも１つの第２の保持用特徴は、フィンガである、請求項１０に記載のLEDダウンライト器具。
13. 前記ハウジング内に位置決めされたヒートシンクを含み、前記ヒートシンクは、前記複数の位置決めピンの対応する位置決めピンを受け入れるように形状決めされた少なくとも１つの開口部を構成する、請求項１０に記載のLEDダウンライト器具。
14. 前記LEDエンジンは、前記ハウジング内に位置決めされており、前記発光ダイオードLEDエンジンは、前記対応する位置決めピンを受け入れるように形状決めされた少なくとも１つの開口部を構成する、請求項１３に記載のLEDダウンライト器具。
15. 前記反射器は、第１の端部分と、第２の端部分と、截頭円錐形部分と、を構成し、リップが、前記第１の端部分に位置しており、前記発光ダイオードLEDエンジンに当たって着座されている、請求項１４に記載のLEDダウンライト器具。
16. 前記ハウジング内に収容され、ダウンライトの電気的作動のためのエレクトロニクスを含むドライバボードを含む、請求項１５に記載のLEDダウンライト器具。
17. ダウンライト器具を組み立てる方法であって、該方法は、
    レンズによって構成されたレンズ開口部によって反射器の第１の保持用特徴を受け入れることを含み、前記レンズ開口部は、前記レンズおよび前記反射器を互いに相互係止させるために、前記反射器の前記第１の保持用特徴を受け入れるように形状決めされており、
    ハウジングによって構成されたハウジング開口部によって前記反射器の第２の保持用特徴を受け入れることをさらに含み、前記ハウジング開口部は、前記ハウジングおよび前記反射器を互いに相互係止させるために、前記第２の保持用特徴を受け入れるように形状決めされている、方法。
18. プラスチック製の前記レンズ、前記反射器、および、前記ハウジングの各々を作ることを含む、請求項１７に記載の方法。

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