JP2010500716A - 凹所に取り付けられる照明具 - Google Patents

Abstract

【課題】高さが最小であり、経済的に製造でき、容易かつ正確に設置でき、球が切れたときに容易に交換できる、凹所に取り付けタイプの照明具を提供すること。
【解決手段】フレクタ１００と、細長い両端ランプ２００とを備える照明具であって、このリフレクタの本体は頂点および開口部のリムを有する反射性キャビティ（１２０）を備えたケーシング（１１０）を含み、前記両端ランプの前記ランプの端部部分（２２０、２２０’）は、前記開口部のリムの互いに対向する側において前記ケーシング内に位置すると共に、前記開口部のリムと実質的に面一となっているスロット（１３１、１３１’）に囲まれている照明具は、極端に平坦であり、かつスリムであるので、棚、天井または壁パネルにおいて凹状のダウンライトとして有効である。
【選択図】図８

Description

本発明は照明具に関し、より詳細には、天井、壁または棚の凹所に取り付けられる照明具に関する。かかる照明具は「ダウンライト」なる用語で一般に知られており、壁、棚またはその他の表面にはめ込まれ、すぐ近くを照明できるようになっている。

新しい構造物またはリフォームされた場所のいずれにおいても、壁または家具の棚の中の凹所に取り付けできる照明具は、照明具自体の、突出せず、美的に心地よいという性質、および照明具によって行われる有効な照明に起因し、種々の照明場所で役立っている。

従来の凹所に取り付けられる照明具は、支持構造体内、特に吊り下げ天井または天蓋設備を支持する梁、またはグリッドワークの間に取り付けられるようになっている。この支持構造体は、例えば取り付け表面の平面の背部にランプを隠すだけでなく、ソケット、配線、接合ボックス、バラスト、温度スイッチなどの内部部品も隠すようになっている。

いわゆるハロゲン再生サイクルで作動するランプが開発されたことにより、ランプおよびこのランプに関連するリフレクタのサイズを縮小する上での前進があった。これにより、別個の支持構造体を使用することなく取り付けできる照明具を設計することが可能となった。

ドイツ特許出願第DE4105056A1号は、支持構造体を使用することなく、棚のめくら孔に取り付けできる低電圧の浅いハロゲンラジエータアセンブリを開示している。このドイツ特許出願第DE4105056A1号に記載のランプアセンブリは、以前のランプアセンブリよりも平らとなっているが、棚またはパネルの幅方向にかなりの距離にわたってまだ延びており、下部または天井の強度を弱体化することがある。

従って、本発明の目的は、棚、天井または壁の凹所に取り付けでき、高さが最小であり、経済的に製造でき、容易かつ正確に設置でき、球が切れたときに容易に交換できる上記タイプの照明具を提供することにある。

この目的のために、本発明は、リフレクタと、細長い両端ランプとを備える照明具であって、このリフレクタの本体は頂点および開口部のリムを有する反射性キャビティを備えたケーシングを含み、前記両端ランプの前記ランプの端部部分は、前記開口部のリムの互いに対向する側においてケーシング内に位置すると共に、前記開口部のリムと実質的に面一となっているスロットに囲まれている照明具を提供するものである。

本発明は、照明具の一部が棚または壁の表面を越えて実質的に突出しない状態に、棚または壁の好ましくは表面内にユニットを永続的に挿入することが望まれる場所を特に照明するようになっている、新規かつ改良された照明具を提供するものである。

本照明具は構造が簡単であり、経済的な製造が可能であり、かつ壁または棚への設置が簡単である。

更に本発明は、電気接続部を貫通させるための開口部をリフレクタの頂点に必要としない。

従って、本発明はランプの取り付けおよび接触がリフレクタのリムで行われるので、リフレクタの頂点において、クリンプ加工された脚部および／またはソケットのようなランプの取り付け部を組み立てることを不要にしている。従って、本発明の結果、リフレクタの内部表面が広くなり、よって照明具の光出力がより大きくなる。

好ましい実施形態では、この照明具は、リフレクタと、細長い両端ランプとを備え、このリフレクタの本体は頂点および開口部のリムを有する反射性キャビティを備えたケーシングを含み、前記両端ランプの前記ランプの端部部分は、前記開口部のリムの互いに対向する側においてケーシング内に位置すると共に、前記開口部のリムと実質的に面一となっている。

本発明に係わるリフレクタの切頭形状により、極めて高い平坦度が得られる。

切頭ケーシングにより、壁の弱体化を最小にしながら、最小高さの垂直壁または表面内に照明ユニットを切頭することが可能となっており、従って、構造体の弱体化を最小にしながら、家具の棚内のめくら孔に照明具をセットすることが可能となっている。

キャビティの頂点からリムまでの距離を２ｄ（ここで、ｄは細長いランプの直径である）よりも短く選択した場合、支持体としての壁または棚の弱体化を最小にしながら、壁または棚のめくら孔リセス内に照明具を取り付けることが可能となっている。

前記両端ランプの長手方向軸の長さは、前記開口部のリムの内径よりも長く、かつ前記リフレクタのケーシングの外径よりも短い、本発明に係わる照明具は、軸方向の寸法が比較的小さく、家具の棚または壁パネルの強度を低下させない。

本発明に係わる照明具では、前記反射性切頭キャビティは、円筒形、楕円形または放物形の側壁セグメントと、樽形状の後方壁セグメントとを備える。前記ドーム状切頭ケーシングは、円筒形側壁と、樽形状のキャップとを備える。

前記開口部は、一般に透明プレートを支持するフレームピースによってカバーされている。

前記細長い両端ランプは、白熱ランプ、ハロゲンランプおよび高圧放電ランプおよび低圧放電ランプの群から選択することができ、本発明の好ましい実施形態によれば、照明具は低電圧用ハロゲンランプまたは幹線電圧用ハロゲンランプを含むので、低電圧用ランプ固定具および幹線電圧用ランプの固定具の構造をコンパクトかつ平坦にすることができる。

本発明に係わる照明具の正面図である。 ランプ軸に平行な、本発明に係わる照明具の側面略図である。 ランプ軸に直角となっている、本発明に係わる照明具の側面略図である。 切頭リフレクタを含む照明具の正面図である。 ランプの軸に平行な、図４に示された照明具の側面略図である。 ランプの軸に直角となっている、図４に示された照明具の側面略図である。 ピンコネクタを備えるランプ軸に平行な、本発明に係わる照明具の側面略図である。 リフレクタ本体のキャビティ内を示す図である。 リフレクタ本体を通る横断面図である。

本発明は２つの基本サブアセンブリ、すなわちリフレクタ本体と、このリフレクタ本体ないに保持された両端ランプとを含む照明具に関する。

図１は、本発明の第１実施形態に係わるランプ／リフレクタユニットの正面図である。リフレクタ本体１００内には長手方向の対称軸を有する、実質的に管状の細長い両端ランプ２００が軸方向に配置されている。

図２および３から分かるように、リフレクタ（反射器）本体１００は、
ａ）外側表面１１１を有する浅いリフレクタケーシング１１０と、
ｂ）反射性内側表面１２１を有する開口したリフレクタキャビティ１２０と、
ｃ）リフレクタの開口部のリムをカバーするフレームピース１４０とを備える。

図には基準として三次元の矩形デカルト座標系を定めることができる。これら図では、ｚ軸をリフレクタキャビティの光軸と定義し、リム開口部はｘｙ平面を構成し、ｘ軸は長手方向のランプ軸ｘ＊に平行に配置されており、ｙ軸はｘ軸に対して直角となっている。

次の記載では、特許請求の範囲に記載する発明の説明を容易にするのに限り、「後方」、「側方」、「前方」および「下方」なる用語を使用するが、これら用語は例えば天井、垂直壁、棚またはフロアにおける照明具の配向を限定するものではない。

図４は、切頭リフレクタを含む本発明の好ましい実施形態に係わるランプ／リフレクタユニットの正面図である。

図５および６から分かるように、切頭リフレクタ本体１００は、
ａ）外側表面１１１、１１２を有する浅い切頭リフレクタケーシング１１０と、
ｂ）反射性内側表面１２１、１２２を有する開口した切頭リフレクタキャビティ１２０と、
ｃ）リフレクタの開口部のリムをカバーするフレームピース１４０とを備える。

一般に、公知のように、切頭リフレクタキャビティの反射性内側表面は、この表面に入射するすべての光線が全体に下方向に投射されるように設計されている。

特に、切頭リフレクタキャビティの反射性内側表面１２１、１２２は、軸方向に９０度オフセットした２つの壁セグメント、すなわちリフレクタの側壁セグメントを構成する第１壁セグメント１２１と、回転楕円面のリフレクタ後方壁セグメントを構成する第２セグメント１２２とを含む。

第１壁セグメント１２１、すなわち側壁セグメントの光学的輪郭は、直立軸ｚを中心とし、この直立軸ｚを中心として回転される幾何学的曲線によって構成される回転体の表面として形成され、焦点開口部を有する環状リングセグメントを形成している。

リフレクタの側壁セグメント１２１は、放物面、楕円面、円錐面または円筒面のセグメントとなることが好ましい。

側壁セグメントは第２壁セグメント、すなわち後方壁セグメント１２２と隣接している。後方壁セグメントの表面の光学的輪郭は、細長い両端ランプの長手方向軸ｘ^*を中心とする回転体の表面として形成されている。一般に後方壁セグメントは両端ランプの長さ以上の直径を有する円筒面の一部を形成し、よってリフレクタのキャビティに対する浅いヴォールト（円筒形天井）を形成している。

後方壁セグメント１２２の下方サイドエッジの部分は、ランプの軸に対して直角な対向する場所にて、キャビティのリム平面に接触することが好ましい。

これらそれぞれの壁セグメント１２１および１２２の機能は、著しく異なっている。

反射性内側表面の側壁セグメント１２１は、光をブロードなビームにスムーズに拡散しながら、代表的なビュー角から美的に快適な外観を提供するように働く。

反射性内側表面の後方壁セグメント１２２は、過剰な熱をランプの充填体に反射して戻す熱シールドとしても働く。

本発明のリフレクタの切頭形状により、極めて高い平坦度が得られる。

リフレクタの外側ケーシング１１０は、一般にリフレクタのキャビティの内側輪郭に従う低ドームの形状をした浅い切頭外側輪郭を有する。

従って、リフレクタ本体の外側表面は、キャビティがこの外側表面と面一となるように、反射性キャビティと同様な（必ずしも同一ではない）曲率に構成されている。

この結果、切頭リフレクタケーシング１００の外側輪郭は、第１および第２側壁セグメント１１１と、この側壁セグメント１１１を切頭する後方壁セグメント１１２も備える。

図５および６に示された好ましい実施形態では、リフレクタの外側ケーシングは後方壁セグメントを備え、この後方壁セグメントは樽状のキャップにより９０度のオフセット方向に側壁セグメントを切頭している。

好ましい実施形態では、ケーシングは円筒形にカーブした側壁部分を有し、この側壁部分は、円筒形状の後方壁部分にマージしている。しかしながら、リフレクタケーシングは、種々の形状とすることができる。例えば実質的に正方形または長方形とすることができる。

リフレクタ本体は、リフレクタキャビティの底部開口部を構成する下方環状リングを含む。

環状リムは光軸ｚに対して所定の固定された関係となるように位置する基準平面ｘｙを構成する。好ましい実施形態では、環状リムが存在する平面は光軸ｚに直角となっている。

開口部のリムは、反射性内側表面の形状に一致するように、実質的に円形形状となることが好ましい。しかしながら、この形状とは異なり、中心開口部は任意の多角形またはカーブした形状でもよい。

このリフレクタ本体の下方リムはフレームピース１４０によって隠されている。このフレームピースはフレームの後方に延びる壁の棚、または天井部分も隠すように設けられている。

フレームピースは、このフレームピースが棚またはパネル内に座を有する領域にて横断面が円形となっている円筒形状であることも好ましい。従って、ランプの高さおよび回転位置を容易に調節することが可能である。

照明具から下方に向けられた光の光学的性能を改善するために、フレームピースは更に開口部をカバーする透明なカバープレート１４２も含むことができる。

図９に最も明瞭に示されるように、フレームピース１４０は突起１４１を含むステップ状内側表面を備え、この突起１４１には透明なカバープレート１４２を載せることができる。突起１４１は、カバーがフレームピースに密に圧入され、カバープレートに係合し、カバープレートとフェースプレートとの間を水密に接続することを保証している。

一般に、カバープレートは接着剤または他の手段によって所定位置に固定される。

カバーは透明カバープレートが光を散乱するように、透明内側表面またはつや消し内側表面のいずれかを有することができる。従って、高輝度の部品を直接見てしまう危険性をなくしている。

本発明の好ましい実施形態では、ケーシングと、反射性キャビティと、フレームピースとは、一体的部品として製造されており、この一体的部品は任意の適当な材料、例えば機械加工または成形された金属、例えばアルミ（この金属は研磨または金属コーティングできる）または金属蒸着されたプラスチック、例えば耐紫外線および耐スクラッチラッカーと共に、射出成形され、金属真空蒸着されたポリカーボネートポリマーから形成できる。今日の代表的なリフレクタは、成形された熱可塑性材料または熱硬化性材料、例えばフェノール樹脂から構成される。

内部表面は反射性または半反射性である。この目的のために適当な代表的な材料はアルミである。

この構造体は絶縁材料から製造されたリフレクタ要素と共に使用するのに最も適している。しかしながらこの構造体は、金属リフレクタ要素と共に使用するのに容易に適合できる。

この照明具はリフレクタのキャビティの前方端部に両端ランプを保持するランプソケットも含む。

本発明にかかわる照明具は、通常幹線電源の電圧で作動するように設計されており、この幹線電源の電圧は約６０Ｖ〜２５０Ｖまでのレンジ内にあると理解すべきであり、照明具は種々の電力定格を有する。この照明具は幹線電源電圧のハロゲン白熱ランプまたは他の特に小型の白熱ランプまたは蛍光ランプと共に組み立てることが好ましい。

本発明は、低電圧（６０Ｖより低い電圧）で作動するようになっている低電圧両端ハロゲンランプを含む照明具にも同じように実施できる。

上記とは異なり、光源を高圧ガス放電ランプ、例えば単結晶または多結晶の酸化アルミ製の放電容器内にタングステン電極を有する高圧ナトリウム放電ランプ、または可能な場合にはハロゲン化金属を有する高圧水銀放電ランプ、または石英ガラスもしくは酸化アルミ製の放電容器内に高圧キセノンが充填され、タングステン電極を有するランプとすることができる。

一般に、両端ランプは、細長いガラス質のエンベロープを備え、このエンベロープは光源としてのフィラメントまたは電極のいずれかを囲み、更に両端がハーメチックシールされている。

ガラス質の細長いエンベロープは、長手方向の中心回転軸ｘ^*を構成する。

好ましい実施形態では、細長いエンベロープは円筒形、管状または楕円形である。

両端ランプ２００は、第１端部部分と第２端部部分（２２０’）を有し、これら部分は対向するように配置されており、各々にはシールが設けられ、このシールは前記ランプの端部部分から外側まで延びるそれぞれの電流用導線（図示せず）をシールしている。

好ましい実施形態では、両端ランプはフィラメントを有するハロゲン白熱ランプであり、このランプはフィラメントチャンバ内にタングステンフィラメントを収納する石英管から一般に製造され、モリブデンフォイルシールアセンブリにわたって平らなピンチまたはシュリンクシールによって両端がハーメチックシールされている。フィラメントチャンバ内には１種以上のハロゲンがシールされており、このフィラメントチャンバの表面はフィラメントが発生する光放射の選択的部分を透過したり、および／または反射するコーティングまたはフィルタを含んでいてもよいし、含まなくてもよい。かかるランプの端部部分は一般に極端に薄い平らなリボンまたはフォイル部分を含む。これら部分はシリカがつぶれ、実質的に平らなピンチシールとしてフォイルのまわりに強固にシールされるよう、溶融されたシリカエンベロープの壁を通過するように埋め込まれ、シールされている。

前記両端ランプの長手方向軸は、前記リフレクタの長手方向の光軸に直角に配置され、かつエンベロープが開口部のリムと実質的に面一となるように、前記両端ランプが取り付けられている。

この目的のために、リフレクタのリムの側壁部分は、一対の相互に対向するスロット１３１、１３１＊を構成するように中断されており、これらスロット内に両端ランプのネックが嵌合されている。

図８から最良に分かるように、これらスロット１３１、１３１^*はリフレクタの開口部のリムと整合するようになっている。

これらスロットには、ランプ支持体および電気フィードスルーを含むようにリフレクタの開口部と面一になっているブッシングが設けられている。

ブッシングには、ランプをリフレクタ本体に固定する任意の適当な周知の標準的方法により、ランプの端部部分が固定されている。

本発明の好ましい実施形態によれば、両端ランプの長手方向軸の長さは、開口部のリムの内径よりも長く、かつリフレクタのケーシングの外径よりも短くなっている。従って、ランプの端部部分がリフレクタの本体内まで延びている。

ブッシングは同時にリードワイヤーのキャリアでもあり、これらリードワイヤーはランプのフィラメントまたは電極に接続されると共に、外部の電源に接続されている。

所望すれば、リフレクタの外側表面から外側に突起１５０が突出してもよく、この突起内にリードワイヤーを固定できる。金属リフレクタ要素では、これら突起はランプ接触要素とリフレクタ要素との間に絶縁シールを含むことが好ましい。

一実施形態では、ランプの端部部分および関連するリードワイヤーは、ランプのネックの端部部分のまわりのセメントによってブッシング内に固定されている。セメントとして当技術分野で知られている材料としては、例えばステアタイト、酸化アルミ、窒化アルミ、シリコーンをベースとするセメントまたは同等物がある。本発明で使用するのに特に好ましい材料としては、ＳｉＯ₂−ＭｇＯ−ＢａＯを含むＬ３ステアタイトとして市販されている材料がある。

上記とは異なり、ランプ支持体はランプのシール端部を補強し、グリップする中空のクラスプ部材である。このクラスプ部材はランプのシール端部上の対応する形状のリムに嵌合するための、互いに対向するリセスを有し、このクラスプ部材は前記シールがクラスプ部材にスナップ係合するように設計されている。

ブッシングはランプ２００を主に永続的に取り付けるように設計されているが、これらブッシングはランプの交換を可能にするように、取り外し自在に使用することもできる。

ランプに電流を供給するために、本発明の一実施形態ではリードワイヤーにピンコネクタ１６０が固定されている。これらリードワイヤーはリフレクタの本体から外側に延び、ピンコネクタに係合するようになっている。これらピンコネクタを適当な形状のソケット内に支持できる。これらピンコネクタはリフレクタに対してセメントで固定できる。図７は、ピンコネクタ１６０がリフレクタ本体に固定されている照明具を示す。

上記方法とは異なり、電気接点を種々の構造に設けることができる。例えば電気接点をスロットに整合させ、スロットが突起内に延びている高さにほぼ等しい高さに電気接点を位置決めすることが好ましい。図３に示される実施形態では、給電のためスプリング接点２３０が使用されている。

従って、ランプユニットは軸方向の寸法が比較的小さく、ピンコネクタは不要である。

照明具を組み立てるために、リフレクタのキャビティ内にランプ１００を位置決めし、図１に示されるような位置にランプ１００を保持する。スロット１３１、１３１^*にリードワイヤーを通し、突起１５０を通過して横方向外側まで延長させる。

スロットがセメントによって完全に満たされるまで、スロット内にセメントを入れる。フレームピース内に透明カバープレートを接着し、リードワイヤーにピンコネクタを締結することが好ましい。その後、照明具は使用できる状態となる。

このように完成した照明具はランプ２００を含み、このランプはランプの端部部分だけでなく、リム部分のリフレクタにある孔を通って突出する関連するリードワイヤーも含むブッシングにより、リフレクタ本体１００の底部部分を面一になるように取り付けられる。

照明具の幾何学的形状は、両端ランプを所定位置に保持し、その調節を可能にするのに必要な機械的構造物のサイズおよび形状によって主に定められるので、リフレクタ本体は照明具の高さおよび幅に関して大きな役割を果していないことが明らかである。

ランプの軸方向の寸法は幅の限度内で変えることができ、例えば１０ｍｍ〜６０ｍｍの間の大きさとなり得る。ランプの直径はそれよりも小さい。例えば５〜１０ｍｍである。

幹線電源電圧用照明具のための代表的な寸法は、ランプの端部部分を含む細長いランプの長さが５０ｍｍであり、フレームピースの外径は６５ｍｍである。ランプの直径は一般に１０ｍｍであり、照明具の全高は２０ｍｍである。

低電圧照明具に対する代表的な寸法は、全長が３０ｍｍであり、直径が５ｍｍである。次に、照明具の寸法は長さが５０ｍｍであり、頂点からリムまでの距離が８ｍｍであり、全高が１２ｍｍである。

当業者には、従来の凹状めくら孔またはグリッドに照明具を取り付ける方法は周知であるので、これについては詳細には説明しない。

１００ リフレクタ
１１０ ケーシング
１３０、１３１’ スロット
２００ 両端ランプ
２２０、２２０’ 端部部分

Claims (9)

1. リフレクタと、細長い両端ランプとを備える照明具であって、このリフレクタの本体は頂点および開口部のリムを有する反射性キャビティを備えたケーシングを含み、前記両端ランプの前記ランプの端部部分は、前記開口部のリムの互いに対向する側において前記ケーシング内に位置すると共に、前記開口部のリムと実質的に面一となっているスロットに囲まれている照明具。
2. 前記リフレクタのキャビティの頂点からリムまでの距離は、２ｄ（ここでｄは管状ランプの直径である）よりも短い、請求項１に記載の照明具。
3. 前記両端ランプの長手方向軸の長さは、前記開口部のリムの内径よりも長く、かつ前記リフレクタの前記ケーシングの外径よりも短い、請求項１に記載の照明具。
4. 前記リフレクタ本体は、反射性切頭キャビティを有する切頭ケーシングを備える、請求項１に記載の照明具。
5. 前記反射性切頭キャビティは、円筒形、楕円形または放物形の側壁セグメントと、樽形状の後方壁セグメントとを備える、請求項４に記載の照明具。
6. 前記切頭ケーシングは、ドーム形状であり、円筒形側壁と、樽形状のキャップとを備える、請求項４に記載の照明具。
7. 前記開口部は、透明プレートを支持するフレームピースによってカバーされている、請求項１に記載の照明具。
8. 前記細長い両端ランプは、白熱ランプ、ハロゲンランプおよび高圧放電ランプおよび低圧放電ランプの群から選択されたものである、請求項１に記載の照明具。
9. 前記両端の細長いランプは、幹線電源電圧用ハロゲンランプまたは低電圧用ハロゲンランプである、請求項１に記載の照明具。

Images