JP7396096B2 - 天井電気機器及びその設置方法 - Google Patents

Description

本発明は、天井スピーカ、天井照明機器等の天井電気機器及びその設置方法に関する。

室内スピーカシステムに天井スピーカが用いられており、天井スピーカは、天井板に形成された円形の天井穴を介して天井板の裏面に設置される（特許文献１参照）。そして、先行技術に係る天井スピーカの構成等について簡単に説明すると、次の通りである。

天井スピーカは、天井板の裏面に設置される筐体を備えており、筐体は、天井スピーカの長手方向に延びている。筐体内における長手方向の中央部には、電気機器ユニットとしてのスピーカユニットが設けられている。換言すれば、筐体の長手方向の中央部には、スピーカユニットを収容するユニット収容部が形成されている。

筐体内における長手方向の一方側（先端部側）には、スピーカユニットに接続される第１電気部品としてのアッテネータトランスが設けられている。また、筐体内における長手方向の他方側（尾端部側）には、スピーカユニットに接続される他の第１電気部品としての変圧トランスが設けられている。アッテネータトランス及び変圧トランスの高さ寸法は、スピーカユニットの高さ寸法の次に大きくなっている。更に、筐体内には、スピーカユニットに接続される第２電気部品としてのアッテネータトランス用スイッチ及び変圧トランス用スイッチが設けられている。筐体の先端部には、スピーカユニットに接続される他の第２電気部品としての端子台が設けられている。アッテネータトランス用スイッチの高さ寸法、変圧トランス用スイッチの高さ寸法、及び端子台の高さ寸法は、それぞれ、第１電気部品の高さ寸法よりも小さくなっている。

天井スピーカの設置作業においては、天井スピーカの先端部側を起こすように天井スピーカを天井板に対して傾斜させた状態で、天井穴に天井スピーカの先端部側から挿入する。その後、天井板の裏面側において天井スピーカを寝かせた状態にして、スピーカユニットを天井穴に整合させる。そして、円形の化粧パネルを天井板の表面に天井穴を覆うように取付けて、天井スピーカを天井板の裏面に設置する。

特開２０１７－２２０８７３号公報

近年、天井板を含む室内空間の意匠性を高めるために、化粧パネルの小型化の要請が強くなっており、それに伴い、天井穴及びスピーカユニットが小口径化する傾向にある。また、天井スピーカを天井穴に挿入するには、天井スピーカの一方向である短手方向の寸法を天井穴の穴径よりも小さくする必要がある。天井スピーカに複数の電気部品等を搭載するために、天井スピーカの一方向に直交する他方向である長手方向の寸法を大きくする必要がある。その結果、天井穴が小口径化すると、天井スピーカを天井穴に挿入する際に必要な天井板の裏面側の挿入高さ（上下方向の寸法）が拡大する。そのため、天井板の裏側のスペースが狭かったり、天井板の裏側に空調ダクト等の障害物が存在したりすると、天井スピーカを天井板の裏面に設置することが困難になる。つまり、天井板を含む室内空間の意匠性を高めつつ、天井スピーカの天井板の裏面への設置性を維持することが困難であるという問題がある。

なお、前述の問題は、天井スピーカだけでなく、天井照明器具等の他の天井電気機器においても同様に生じる。

そこで、本発明は、天井穴に挿入するために必要な天井板の裏面側の挿入高さの増大を抑えることができる天井電気機器、及びその設置方法を提供することを目的とする。

第１実施態様は、天井板に形成された天井穴を介して前記天井板の裏面に設置される天井電気機器であって、長手方向の一方側の先端に向かって高さ寸法が小さくなる傾斜部を有する筐体と、前記筐体内の長手方向の中央部に設けられた電気機器ユニットと、前記筐体内に設けられ、前記電気機器ユニットに接続される第１電気部品又は第１電気部品群と、前記筐体内に設けられ、前記電気機器ユニットに接続され、高さ寸法が前記第１電気部品又は前記第１電気部品群の高さ寸法よりも小さい第２電気部品又は第２電気部品群と、を備える。そして、前記第１電気部品又は前記第１電気部品群が前記筐体の前記傾斜部に前記電気機器ユニットの軸心に対して傾斜した状態で配置されている。

第２実施態様に係る天井電気機器は、第１実施態様に係る天井電気機器の構成を備える。そして、前記筐体の前記長さ方向の他方側に下方向に凹んだ段部が形成されるように、前記第２電気部品又は前記第２電気部品群が前記筐体内における前記電気機器ユニットよりも前記長さ方向の他方側に配置されている。

第３実施態様は、第１実施態様に係る天井電気機器を天井板に対して傾斜させた状態で、前記天井板に形成された天井穴に、前記筐体の前記傾斜部が設けられた側から挿入する。その後に、前記天井板の裏面側において前記天井電気機器を寝かせた状態にして、前記電気機器ユニットを前記天井穴に整合させて、前記天井電気機器を前記天井板の裏面に設置する。

第４実施形態に係る天井電気機器の設置方法は、第２実施態様に係る天井電気機器を用い、前記筐体の前記傾斜部によって前記天井電気機器と天井板の裏側の障害物との干渉を回避すると共に、前記筐体の前記段部によって前記天井電気機器と前記天井板に形成された天井穴の表側周縁部との干渉を回避しながら、前記天井電気機器を前記天井板に対して傾斜させた状態で、前記天井板に形成された天井穴に前記天井電気機器の先端部側から挿入する。その後、前記天井板の裏面側において前記天井電気機器を寝かせた状態にして、前記電気機器ユニットを前記天井穴に整合させ、化粧パネルを前記天井板の表面に前記天井穴を覆うように取付けて、前記天井電気機器を前記天井板の裏面に設置する。

本発明によれば、天井板を含む室内空間の意匠性を高めつつ、天井電気機器の天井板の裏面への設置性を維持することができる。

図１は、本実施形態に係る天井スピーカの側面図である。 図２は、本実施形態に係る天井スピーカの平面図である。 図３は、図２におけるIII-III線に沿った断面図である。 図４は、本実施形態に係る天井スピーカの底面図である。 図５は、本実施形態に係る天井スピーカの先端側の上方から見た斜視図である。 図６は、本実施形態に係る天井スピーカの尾端側の上方から見た斜視図である。 図７は、本実施形態に係る天井スピーカの下方から見た斜視図である。 図８Ａは、本実施形態に係る天井スピーカの設置方法を説明する模式図である。 図８Ｂは、本実施形態に係る天井スピーカの設置方法を説明する模式図である。 図８Ｃは、本実施形態に係る天井スピーカの設置方法を説明する模式図であって、図８Ｂに示す状態において天井スピーカの側方から見た斜視図である。 図８Ｄは、本実施形態に係る天井スピーカの設置方法を説明する模式図であって、図８Ｂに示す状態において天井スピーカの先端側の上方から見た斜視図である。 図８Ｅは、本実施形態に係る天井スピーカの設置方法を説明する模式図である。

本実施形態について図１から図８Ｅを参照して説明する。なお、特許請求の範囲及び明細書において、「長手方向」とは、天井スピーカ等の天井電気機器の長手方向のことをいい、「短手方向」とは、天井電気機器の短手方向のことをいう。「高さ寸法」とは、長手方向及び短手方向に直交する方向の寸法のことをいう。また、図面中、「Ｌ」は長手方向、「Ｌａ」は先端側（先端方向）、「Ｌｂ」は尾端側（尾端方向）、「Ｗ」は短手方向、「Ｕ」は上方向、「Ｄ」は下方向をそれぞれ指している。

図１から図４、図８Ｅに示すように、本実施形態に係る天井スピーカ１０は、天井電気機器の１つであって、天井板Ｔに形成された円形の天井穴Ｔｈを介して天井板Ｔの裏面Ｔｂに設置される。そして、天井スピーカ１０の具体的な構成は、以下の通りである。

天井スピーカ１０は、天井板Ｔの裏面Ｔｂに設置される筐体１２を備えており、筐体１２の一方向が長く延びている。筐体１２の底面は開口を有する、即ち、筐体１２の下側は開放されている。また、筐体１２内の一方向である長手方向の中央部には、電気機器ユニットとしてのスピーカユニット１４が設けられている。換言すれば、筐体１２の長手方向の中央部には、スピーカユニット１４を収容するユニット収容部１２ｃが形成されている。スピーカユニット１４の軸心１４ｃは、長手方向及び短手方向に直交する。筐体１２のユニット収容部１２ｃには、複数の放熱孔１２ｅが形成されている。更に、筐体１２のユニット収容部１２ｃの下側には、スピーカユニット１４の放音部１４ｓを覆う網状の保護部材１６が設けられている。

筐体１２内の長手方向の一方側（先端部側）には、プリント回路基板１８が設けられており、プリント回路基板１８は、スピーカユニット１４に電気的に接続されている。プリント回路基板１８には、スピーカユニット１４に接続される複数の第１電気部品としての変圧トランス２０及びアッテネータトランス２２が短手方向に沿って実装されている。換言すれば、筐体１２内の長手方向の一方側には、変圧トランス２０及びアッテネータトランス２２がプリント回路基板１８を介して短手方向に沿って設けられている。

変圧トランス２０は、適切なインピーダンスを選択するための第１電気部品であり、スピーカユニット１４にプリント回路基板１８を介して電気的に接続されている。アッテネータトランス２２は、スピーカユニット１４の音量を調節するための第１電気部品であり、スピーカユニット１４にプリント回路基板１８を介して電気的に接続されている。変圧トランス２０及びアッテネータトランス２２は、スピーカユニット１４に接続される第１電気部品群として捉えることもできる。変圧トランス２０及びアッテネータトランス２２の高さ寸法は、それぞれ、スピーカユニット１４の高さ寸法の次に大きくなっている。本実施形態においては、変圧トランス２０及びアッテネータトランス２２の高さ寸法は、それぞれ、筐体１２の高さ寸法の半分よりも大きくなっている。

筐体１２内の長手方向の他方側（尾端部側）には、プリント回路基板２４が設けられており、プリント回路基板２４は、スピーカユニット１４に電気的に接続されている。プリント回路基板２４は、スピーカユニット１４に接続される複数の第２電気部品としての変圧トランス用スイッチ２６及びアッテネータトランス用スイッチ２８が長手方向に沿って実装されている。換言すれば、筐体１２内の長手方向の他方側には、変圧トランス用スイッチ２６及びアッテネータトランス用スイッチ２８がプリント回路基板２４を介して長手方向に沿って設けられている。変圧トランス用スイッチ２６及びアッテネータトランス用スイッチ２８は、筐体１２内において、変圧トランス２０及びアッテネータトランス２２の長手方向の他方側に配置されている。

変圧トランス用スイッチ２６は、変圧トランス２０の動作モードを切り替える第２電気部品であり、アッテネータトランス用スイッチ２８は、アッテネータトランス２２の動作モードを切り替える第２電気部品である。変圧トランス用スイッチ２６及びアッテネータトランス用スイッチ２８は、スピーカユニット１４に接続される第２電気部品群として捉えることもできる。変圧トランス用スイッチ２６及びアッテネータトランス用スイッチ２８の高さ寸法は、それぞれ、変圧トランス２０及びアッテネータトランス２２の高さ寸法よりも小さくなっている。本実施形態においては、変圧トランス用スイッチ２６及びアッテネータトランス用スイッチ２８の高さ寸法は、それぞれ、筐体１２の高さ寸法の半分以下になっている。

プリント回路基板１８における変圧トランス２０（アッテネータトランス２２）よりも先端部側には、スピーカユニット１４に接続される他の第２電気部品又は他の第２電気部品群としての端子台３０が実装されている。換言すれば、筐体１２内の長手方向の一方側には、端子台３０がプリント回路基板１８を介して設けられている。端子台３０は、天井板Ｔの裏面Ｔｂに配置される複数のスピーカ線（図示省略）と接続可能であり、スピーカユニット１４、変圧トランス２０、及びアッテネータトランス２２にプリント回路基板１８等を介して電気的に接続されている。端子台３０の高さ寸法は、変圧トランス２０及びアッテネータトランス２２の高さ寸法よりも小さくなっている。本実施形態においては、端子台３０の高さ寸法は、筐体１２の高さ寸法の半分以下になっている。

図１、図３、図５、及び図６に示すように、筐体１２のユニット収容部１２ｃの長手方向の一方側（先端部側）に傾斜部１２ｓが形成される。筐体１２の傾斜部１２ｓは、先端方向（長手方向の一方側の先端）に向かって高さ寸法が徐々に低くなるように長手方向に対して傾斜している。プリント回路基板１８、変圧トランス２０、アッテネータトランス２２、及び端子台３０は、それぞれ、筐体の１２の傾斜部１２ｓにスピーカユニット１４の軸心（中心線）１４ｃに対して傾斜した状態で配置されている。端子台３０は、筐体１２における変圧トランス２０及びアッテネータトランス２２よりも長手方向の一方側に配置されている。

筐体１２におけるユニット収容部１２ｃの傾斜部１２ｓの反対側である長手方向の他方側（尾端部側）に段部１２ｄが形成されている。段部１２ｄは、下方向に凹んだ平坦でかつ底面に対して平行な面である。プリント回路基板２４、変圧トランス用スイッチ２６、及びアッテネータトランス用スイッチ２８は、それぞれ、筐体１２の段部１２ｄの下方にスピーカユニット１４の軸心１４ｃに対して平行な状態で配置されている。筐体１２の段部１２ｄは、下方向に凹んだ平坦でかつ長手方向に対して平行な面である。なお、筐体１２の段部１２ｄが長手方向に対して傾斜してもよい。

筐体１２の短手方向両側の側面の下端部には、天井スピーカ１０を天井穴Ｔｈに挿入する際における天井スピーカ１０と天井穴Ｔｈの裏面側縁部との干渉を回避するためのアーチ状の切欠部１２ｎがそれぞれ形成されている。筐体１２の各切欠部１２ｎの長手方向の寸法は、スピーカユニット１４の口径よりも大きく設定されている。

図２及び図５に示すように、筐体１２のユニット収容部１２ｃには、取付溝１２ｇが形成されている。筐体１２の取付溝１２ｇには、円形の化粧パネル３２を天井板Ｔの表面Ｔａに天井穴Ｔｈ及びスピーカユニット１４を覆うように取付けるための引張コイルバネ３４が設けられている。図７及び図８Ｅに示すように、引張コイルバネ３４の両端部（一端部及び他端部）には、化粧パネル３２の被係止部３２ａに係止可能な係止フック３６がそれぞれ設けられている。図２、図４、図５、及び図６に示すように、筐体１２には、引張コイルバネ３４の一端部側を挿通させるための第１挿通孔１２ｈが形成されている。筐体１２におけるスピーカユニット１４の軸心１４ｃを中心とした第１挿通孔１２ｈの点対称位置には、引張コイルバネ３４の他端部側を挿通させるための第２挿通孔１２ｖが形成されている。

続いて、図１、図８Ａから図８Ｅを参照しながら、天井電気機器としての天井スピーカの設置方法について、本実施形態の作用を含めて説明する。天井スピーカの設置方法は、円形の天井穴Ｔｈを介して天井スピーカ１０を天井板Ｔの裏面Ｔｂに設置するための方法である。

図１に示すように、まず、天井穴Ｔｈから複数のスピーカ線（図示省略）を引き出して端子台３０に接続する。また、必要に応じて、落下防止用ワイヤ（図示省略）を筐体１２の適宜位置に取付ける。そして、図８Ａ及び図８Ｂに示すように天井スピーカ１０の先端部側を起こすように天井スピーカ１０を天井板Ｔに対して傾斜させた状態で、天井穴Ｔｈに、筐体１２の傾斜部１２ｓが設けられた側である天井スピーカ１０の先端部側から挿入する。なお、図８Ａ及び図８Ｂは、天井スピーカ１０の天井穴Ｔｈへの挿入の様子を経時的に示している。

ここで、図８Ｂに示すように、天井スピーカ１０を天井穴Ｔｈに挿入する際に、筐体１２の傾斜部１２ｓによって、天井スピーカ１０を天井板Ｔに対して大きく傾斜させることなく、天井スピーカ１０と天井板Ｔの裏側の梁部材等の障害物Ｐとの干渉を回避することができる。また、図８Ｂ及び図８Ｃに示すように、筐体１２の段部１２ｄによって、天井スピーカ１０を天井板Ｔに対して大きく傾斜させることなく、天井スピーカ１０と天井穴Ｔｈの表側周縁部との干渉を回避することができる。図８Ｃ及び図８Ｄに示すように、筐体１２の一対の切欠部１２ｎによって、天井スピーカ１０を天井板Ｔに対して大きく傾斜させることなく、天井スピーカ１０と天井穴Ｔｈの裏面側縁部との干渉を回避することができる。

その後、図８Ｅに示すように、天井板Ｔの裏面Ｔｂ側において天井スピーカ１０を寝かせた状態にして、スピーカユニット１４の軸心１４ｃが天井穴Ｔｈの中心に一致するように、スピーカユニット１４を天井穴Ｔｈに整合させる。そして、各係止フック３６を化粧パネル３２の各被係止部３２ａに係止させて、引張コイルバネ３４の付勢力によって化粧パネル３２を天井板Ｔの表面Ｔａに天井穴Ｔｈを覆うように取付ける。これにより、化粧パネル３２と筐体１２によって天井板Ｔを挟んだ状態で、天井スピーカ１０を天井板Ｔの裏面Ｔｂに設置する。

前述のように、天井スピーカ１０を天井穴に挿入する際に、天井スピーカ１０を天井板Ｔに対して大きく傾斜させることなく、天井スピーカ１０と天井板Ｔの裏側の障害物Ｐとの干渉、天井スピーカ１０と天井穴Ｔｈの表側周縁部との干渉、及び天井スピーカ１０と天井穴Ｔｈの裏面側縁部との干渉を回避することができる。そのため、天井スピーカ１０の長手方向の寸法を拡大しても、天井スピーカ１０を天井穴Ｔｈに挿入する際に必要な天井板Ｔの裏側の挿入高さ（上下方向の長さ）の増大を抑えることができる。なお、仮に、筐体１２に傾斜部１２ｓ、段部１２ｄ、及び一対の切欠部１２ｎが形成されていない場合には、天井スピーカ１０を天井板Ｔに対して大きく傾斜させなければならず、天井スピーカ１０の天井板Ｔの裏側への挿入高さが増大する。

従って、本実施形態によれば、前述のように、天井板Ｔの裏側のスペースが狭小であったり、天井板Ｔの裏側に梁部材等の障害物Ｐが存在したりしても、天井スピーカ１０を天井板Ｔの裏面Ｔｂに設置することができる。つまり、本実施形態によれば、化粧パネル３２を小型化して、天井板Ｔを含む室内空間の意匠性を高めつつ、天井スピーカ１０の天井板Ｔの裏面Ｔｂへの設置性を維持することができる。

なお、本発明は、前述の実施形態の説明に限るものでなく、例えば、天井スピーカ１０に適用した技術思想を、天井照明機器等、天井スピーカ１０以外の天井電気機器に適用する等、様々な態様で実施可能である。また、本発明に包含される権利範囲は、天井スピーカ１０だけでなく、天井スピーカ１０以外の天井電気機器にも及ぶものである。本発明に包含される権利範囲は、天井スピーカの設置方法だけでなく、天井スピーカ以外の天井電気機器の設置方法にも及ぶものである。

１０ 天井スピーカ（天井電気機器）
１２ 筐体
１２ｃ ユニット収容部
１２ｓ 傾斜部
１２ｄ 段部
１２ｎ 切欠部
１４ スピーカユニット（電気機器ユニット）
１４ｃ 軸心（中心線）
１８ プリント回路基板
２０ 変圧トランス（第１電気部品）
２２ アッテネータトランス（第１電気部品）
２４ プリント回路基板
２６ 変圧トランス用スイッチ（第２電気部品）
２８ アッテネータトランス用スイッチ（第２電気部品）
３０ 端子台（第２電気部品）
３２ 化粧パネル
３２ａ 被係止部
３４ 引張コイルバネ
３６ 係止フック
Ｔ 天井板
Ｔａ 表面
Ｔｂ 裏面
Ｔｈ 天井穴
Ｐ 障害物

Claims (6)

1. 天井板に形成された天井穴を介して前記天井板の裏面に設置される天井電気機器であって、
   長手方向の一方側の先端に向かって高さ寸法が小さくなる傾斜部を有する筐体と、
   前記筐体内の長手方向の中央部に設けられた電気機器ユニットと、
   前記筐体内に設けられ、前記電気機器ユニットに接続される第１電気部品又は第１電気部品群と、
   前記筐体内に設けられ、前記電気機器ユニットに接続され、高さ寸法が前記第１電気部品又は前記第１電気部品群の高さ寸法よりも小さい第２電気部品又は第２電気部品群と、を備え、
   前記第１電気部品又は前記第１電気部品群が前記筐体の前記傾斜部に前記電気機器ユニットの軸心に対して傾斜した状態で配置されていることを特徴とする天井電気機器。
2. 前記第２電気部品又は前記第２電気部品群は、前記筐体内において、前記電気機器ユニットに対して、前記第１電気部品又は前記第１電気部品群の前記長手方向の他方側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の天井電気機器。
3. 前記筐体の短手方向両側の側面の下端部に、アーチ状の切欠部がそれぞれ形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の天井電気機器。
4. 前記筐体の前記傾斜部の反対側である前記長手方向の他方側に下方向に凹んだ段部が形成され、他の第２電気部品又は他の第２電気部品群は前記段部の下方に配置されていることを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項に記載の天井電気機器。
5. 前記電気機器ユニットは、スピーカユニットであることを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか１項に記載の天井電気機器。
6. 請求項１から請求項３のうちのいずれか１項に記載の天井電気機器を天井板に対して傾斜させた状態で、前記天井板に形成された天井穴に、前記筐体の前記傾斜部が設けられた側から挿入し、
   その後に、前記天井板の裏面側において前記天井電気機器を寝かせた状態にして、前記電気機器ユニットを前記天井穴に整合させて、前記天井電気機器を前記天井板の裏面に設置することを特徴とする天井電気機器の設置方法。

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