JP2013182774A - ユニット型ダウンライト - Google Patents

Abstract

【課題】部品の組み替えによりカットオフアングル等を可変としたユニット型のダウンライトに，大消費電力のＬＥＤを取付可能とする。
【解決手段】
消費電力の異なるＬＥＤチップ１１を良熱伝導性材料の取付基台１２に取り付けて形成した複数種類のダウンライト本体１０と，良熱伝導性の材料から成り，全長等が異なる複数種類のコーン２０を準備し，任意に選択された取付基台とコーンとを連結して，所望の特性のダウンライトを構成できるようにする。前記取付基台とコーンのいずれか一方の端部を他方に挿入可能とし，この挿入位置で両部材を螺着して，連結部で大きな接触面積を確保して部材間の熱抵抗を減らしＬＥＤチップ１１の冷却効率を向上させる。これにより，大消費電力のＬＥＤチップ１１を使用した場合であっても，専用の放熱設計が不要となり，低消費電力のＬＥＤチップ１１用のダウンライトと部品の共用が可能となる。
【選択図】図１

Description

本発明はユニット型のダウンライトに関し，より詳細には，主要構成部品を共通化すると共に構成部品の一部を組み替えることにより，カットオフ角度，演色性，光の拡散又は集束状態，明るさ等が異なるダウンライトを容易に得られるように構成した，ＬＥＤ光源を有するユニット型のダウンライトに関する。

従来の一般的なダウンライトの構成は，一例として図１５に示すように下向きに開放したカップ状のカバー１９０内に，同様に下向きに開放するカップ状のリフレクタ１４０を収容し，このリフレクタ１４０内に電球であるランプ１１１を光源として配置することにより，ランプ１１１が発した光をリフレクタ１４０によって反射させて所定の方向に光を照射することができるように構成されており，天井等に形成した取付孔１６１内に前記カバー１９０を挿入して，このカバー１９０の開孔側端縁に形成されたフランジ状の枠体１９１を天井等に形成された開孔縁に当接させた状態で取り付けることにより，このようにダウンライトを天井等に埋め込まれた状態で取り付けることができるように構成している（特許文献１の図１）。

このような従来の一般的なダウンライトでは，例えば光の照射範囲外となる角度（以下，この角度を「カットオフアングルθ」という。）の変更には，リフレクタ１４０内におけるランプ１１１の配置位置を変更するか，又は，リフレクタ１４０の形状やサイズを変更する必要があり，いずれの場合においてもダウンライトの構造を大幅に変更する必要がある。

そのため，従来のダウンライトでは，このようなカットオフアングルθの異なるダウンライトは，それぞれ別個の製品として製造する必要があり，各製品毎に製造設備や製造ラインを設ける必要がある等，多大な設備投資が必要となる欠点があった。

そこで，このような欠点に鑑み，図１６に示すようにリフレクタ１４０と，電球を取り付けるソケット１１３とをフレーム１１２に取り付けて基本構成ユニット１００とし，この基本構成ユニット１００を共通の構成要素として，前記フレーム１１２に前記リフレクタ１４０の凹面前方を包囲する筒状のアダプタ１３０を連結自在に形成し，さらに，一端が前記アダプタ１３０に設けた取付部１３７に係止自在に形成され，且つ，内周面の色彩，全長などのうち，少なくともいずれか一の要素が異なる複数種類の内から選択したコーン１２０を前記取付部１３７に取り付けることにより，コーン１２０の交換によりカットオフアングルθを容易に変更することができるようにしたユニット型のダウンライトも提案されている（特許文献２参照）。

特開２００３− ４５２０５号公報 特開２００８− ３４１８５号公報

上記で特許文献２として紹介したユニット型のダウンライトにあっては，光源として電球を使用することから，照明機器側における許容ワット数の範囲内であり，且つ，ソケットの口金の寸法が適合すれば，多少の発熱量の増加はあるものの，電球をワット数の大きなものに交換するだけで，照明器具側の構造を変更することなく照明の明るさについても増大させることが可能である。

しかし，従来光源として一般的に使用されていた電球に代えて，ＬＥＤを光源として使用する場合，明るさを高めるためには，発熱に伴う諸問題の解消が必須となる。

すなわち，ＬＥＤの明るさの性能は，電力に対する光束の比によって表されるが，より大きな明るさ（光束）を得るために，供給する電力を上昇させていくと，ＬＥＤの発熱量が増加する。

ここで，ＬＥＤを使用できる最大温度は，「ジャンクション温度」と呼ばれるＰＮ接合部の温度によって決定され，ジャンクション温度がある一定温度以上に上昇すると製品の劣化や破壊〔光出力の低下，波長シフト（色の変化），劣化の促進（寿命の低下）〕という不具合が生じる。

そのため，ＬＥＤを光源として使用する場合には，このジャンクション温度が，製品の劣化，破壊が生じる温度未満に保たれるように照明器具の放熱設計を行う必要があり，ＬＥＤに対する供給電力を増加して照度の高い照明器具を得ようとすれば，より冷却効率の高い専用の放熱設計が必要となり，低照度の照明器具との間で設計の共通化が難しく，部品の共用等に伴う製造コストの低減が図れずに市場における価格競争力を失うこととなる。

そこで，本発明は上記従来技術における欠点を解消するためになされたものであり，光源にＬＥＤを採用したダウンライトでありながら，特許文献２として紹介したダウンライトのように，構成部品を共通化して構成部品の組合せを変更するだけで，カットオフアングルや，光の照射範囲の変更等に対応することができるだけでなく，使用するＬＥＤを照度の大きなもの，すなわちワット数の大きなもの（消費電力の大きなもの）を選択した場合であっても，低ワット数のＬＥＤを光源として使用する場合と共通の部品を組み合わせて使用した場合であっても，ＬＥＤのジャンクション温度を，破壊や劣化が生じる温度未満に保つことができる，ユニット型のダウンライトを提供することを目的とする。

以下に，課題を解決するための手段を，発明を実施するための形態で使用する符号と共に記載する。この符号は，特許請求の範囲の記載と発明を実施するための形態の記載との対応を明らかにするためのものであり，言うまでもなく，本願発明の特許請求の範囲の技術的範囲の解釈に制限的に用いられるものではない。

上記目的を達成するために，本発明のユニット型ダウンライト１は，平面形状を円形と成すと共に，中央にＬＥＤチップ１１を取り付けるための，実施形態では平坦な面から成る，取付部１３を備え，良熱伝導性材料により形成された取付基台１２と，前記取付基台１２の前記取付部１３に背面を接触させた状態で取り付けられたＬＥＤチップ１１によって構成されたダウンライト本体１０と，
良熱伝導性材料により形成され，前記ダウンライト本体１０の前記取付基台１２に連結されて，前記ＬＥＤチップ１１の前方の空間を包囲する，実施形態では，略裁頭円錐状の，入光面２１を備えた円筒状のコーン２０を備え，
前記取付基台１２と前記コーン２０の連結端部が，一方の部材（図示の例では取付基台１２）の端部を他方の部材（図示の例ではコーン２０）の端部に挿入可能であると共に，前記一方の部材の端部周縁と，前記他方の部材の端部周縁に互いに螺合する螺旋条を形成する。実施形態では，前記一方の部材の端部外周に雄螺旋１８ｂを，前記他方の部材の端部内周に前記雄螺旋１８ｂと螺合する雌螺旋２４ｂを形成していると共に，
消費電力の異なるＬＥＤチップ１１を前記取付基台１２にそれぞれ取り付けて形成した複数種類のダウンライト本体１０の前記コーン２０との前記連結端部形状を共通と成すと共に，
前記入光面２１の仕上げ，全長等のうち少なくともいずれか一の要素が異なる複数種類の前記コーン２０の前記取付基台１２に対する連結端部形状を共通とし，
前記ダウンライト本体１０のいずれか一種類と，前記コーン２０のいずれか一種類を任意に組み合わせて連結可能としたことを特徴とする（請求項１）。

上記構成のユニット型ダウンライトにおいて，前記ダウンライト本体１０の前記取付基台１２が，前記ＬＥＤチップ１１の取付側とは反対側に放熱フィン１７を有するものとして構成することが好ましく（請求項２），
更に，前記コーン２０の外周側の表面に放熱用のフィン２２（図６参照）を設けることが好ましい（請求項３）。

前記ユニット型ダウンライトにおける前記取付基台１２とコーン２０との連結部構造としては，前記取付基台１２と前記コーン２０のうちの前記一方の部材（図示の例では取付基台１２）の連結端部に，他の部分に対して小径に形成した小径部１８を形成すると共に，前記小径部１８と前記他の部分との境界に段部１９を形成し，
前記取付基台１２と前記コーン２０のうちの前記他方の部材（図示の例ではコーン２０）の連結端部に，隣接位置における前記入光面２１に対して内径を大径に形成した大径部２４を形成すると共に，前記大径部２４と前記入光面２１との境界に段部２５を形成し，
また，図１０に示すように，前記取付基台１２とコーン２０の両端部を螺合により連結した際，前記一方の部材の端部（図示の例では取付基台１２の小径部１８の下端１８ａ）を前記他方の部材（図示の例ではコーン２０）の大径部２４に形成した段部２５に，前記他方の部材の端部（図示の例ではコーン２０の大径部２４の上端２４ａ）を前記一方の部材（図示の例では取付基台１２）の小径部１８に形成した段部１９にそれぞれ直接，又は他の部材を介して面接触可能とすることが好ましい（請求項４）。

この場合，カップ状に形成された反射部４２の形状が異なる複数種類のリフレクタ４０に，前記反射部４２の周縁より外周方向に突出するフランジ部４１を設けると共に，前記フランジ部４１の外径を，前記大径部２４に対し僅かに小径に形成し，
前記複数種類のリフレクタ４０のうちから選択されたいずれか１種類のリフレクタ４０を，前記大径部２４内に挿入可能と成すと共に，該リフレクタ４０の前記フランジ部４１を，前記一方の部材の端部（図示の例では取付基台１２の小径部１８の下端１８ａ）と前記他方の部材の段部（図示の例では，コーン２０の大径部２４に設けた段部２５）間に挟持可能としても良い（請求項５：図１０参照）。

また，前記リフレクタ４０に代え，又は前記リフレクタ４０と共に，機能の異なる複数種類のフィルタ５０を，前記大径部２４に対し僅かに小径の円板状に形成し，
前記複数種類のフィルタ５０のうちから選択されたいずれか任意のフィルタ５０を，前記大径部２４内に挿入可能と成すと共に，該フィルタ５０の周縁部を，前記一方の部材の端部（図示の例では取付基台１２の小径部１８の下端１８ａ）と前記他方の部材の段部（図示の例では，コーン２０の大径部２４に設けた段部２５）間に挟持可能とすることもできる（請求項６：図１０参照）。

更に，上記いずれかの構成のユニット型ダウンライト１において，円筒状の本体３１と，前記本体３１の一方の開口縁より外周方向に突出するフランジ部３２を備えた，良熱伝導性の材料で形成したフレーム３０を更に設け，このフレーム３０を前記ダウンライト本体１０との連結側とは反対側の端部において前記コーン２０と連結可能と成し，前記ダウンライト本体１０との連結側とは反対側の前記コーン２０の端部を前記複数種類の前記コーン２０において共通の形状に形成すると共に，該端部を挿入可能な内径に前記フレーム３０本体３１の前記コーン２０との連結側端部を形成し，前記コーン２０の挿入端部の外周に形成した雄螺旋２６ａと，前記フレーム３０の本体３１内周に形成された雌螺旋３１ａとの螺着により，前記コーン２０と前記フレーム３０との連結を可能と成すと共に，機能が異なる複数種類の前記フレーム３０の，前記コーン５０に対する連結端部形状を共通とし，複数種類の前記フレーム３０より選択されたいずれか一種類のフレーム３０を，前記コーン２０に任意に組み合わせて取付可能とすることもできる（請求項７）。

以上説明した本発明の構成から，本発明のユニット型ダウンライト１によれば，以下の顕著な効果を得ることができた。

複数種類のダウンライト本体１０と複数種類のコーン２０の連結部構造を共通の設計としたこと，ダウンライト本体１０の取付基台１２とコーン２０を共に良熱伝導性の材料によって形成したこと，及び，取付基台１２とコーン２０との連結を，両部材１２，２０の螺着により行ったことにより，両部材間の接触面積を広く確保して，熱抵抗を減少させることができ，ＬＥＤチップ１１で発生した熱を，取付基台１２のみならず，コーン２０に対しても効率良く伝達させることができた。

その結果，取付基台１２とコーン２０が一体となってヒートシンクの機能を発揮することから，空気との接触面積の増大による熱交換性能が向上し，光源として使用するＬＥＤチップ１１として大消費電力（一例として１３W）のものを備えたダウンライト本体１０に，低消費電力（一例として６．５W，４．５W）のＬＥＤチップ１１用に設計されたコーン２０等の構成部品を取り付けて使用する場合においても，ＬＥＤのジャンクション温度を破壊や劣化の生じる温度未満に保つことができた。

また，取付基台１２に放熱用のフィン１７を設けた構成にあっては，ＬＥＤチップ１１より生じた熱をより効率的に空気と熱交換して冷却することができ，コーン２０等のダウンライト本体１０以外の構成部品を，低消費電力用のダウライトと共用とした場合であっても，より確実にジャンクション温度を低温に保つことができた。

更に，前記コーン２０の外周面に放熱用のフィン２２を設けた構成にあっては，コーン２０のヒートシンクとしての機能をより一層助長させることができ，コーン２０の設計を共通とした場合であっても，定格消費電力の大きなＬＥＤチップ１１を備えたダウンライト本体１０との組合せが可能である。

取付基台１２とコーン２０の連結部において，一方の部材（一例として取付基台１２）外周に小径部１８，他方の部材（一例としてコーン２０）に内周に大径部２４を形成して，図１０に示すように各部材の端部１８ａ，２４ａと段部１９，１５を螺合により接触（圧着）させることにより，両部材１２，２０間の接触面積を更に増加させて熱抵抗を減少させることから，ＬＥＤチップ１１の冷却性能をより向上させることができた。

また，接合部を図１０に示すような構造としたことにより，リフレクタ４０に形成されたフランジ部４１を，取付基台１２とコーン２０のうちのいずれか一方の部材（図示の例では取付基台１２）の端部１８ａと，他方の部材（図示の例ではコーン２０）に設けた段部２５間で挟持して固定することにより，両者の連結部間にリフレクタ４０を容易に取り付け可能であると共に，リフレクタ４０として，フランジ部４１の外径が共通する複数種類を準備しておくことにより，異なる種類のリフレクタ４０間で容易に交換することが可能である。

この場合，リフレクタ４０を良熱伝導性の材料で形成することにより，リフレクタ４０を挟持することによる熱抵抗の増加を防止することができた。

同様に，機能の異なる複数種類のフィルタ５０を，外径が共通する円板状に形成すると共に，該フィルタ５０の外径を，前記大径部２４に対し僅かに小径とすることにより，前述したリフレクタ４０と同様の方法でフィルタ５０の取付を容易に行うと共に，いずれのダウンライト本体１０とコーン２０を組合せてダウンライト１を構成する場合においても，フィルタ５０を共通の部品として使用することができた。

更に，良熱伝導性の材料で形成したフレーム３０を，コーン２０に螺着によって取付可能とした構成にあっては，フレーム３０は，比較的広い接触面積を介してコーン２０と連結されていることから，取付基台１２を介してコーン２０に伝わったＬＥＤチップ１１からの熱は，更にフレーム３０に対しても伝達され，フレーム３０についてもヒートシンクとして機能させることができ，その結果，更に高い冷却性能を実現することができた。

しかも，コーン２０とフレーム３０との連結は，螺着によって比較的簡単に行われていると共に，複数種類のフレーム３０間において連結部が共通の形状に設計されていることから，フレーム３０の交換により極めて容易に機能の異なるダウンライト１を得ることができた。

本発明のユニット型ダウンライトの取付状態を示す部分断面図。 ダウンライト本体の断面図。 ダウンライト本体の平面図。 ダウンライト本体の底面図。 本発明の別のダウンライト本体の要部断面図。 コーンの要部断面図（反射型，カットオフアングル３０°）。 コーンの要部断面図（バッフル型，カットオフアングル３０°）。 コーンの要部断面図（反射型，カットオフアングル４０°）。 コーンの要部断面図（バッフル型，カットオフアングル４０°）。 取付基台とコーンの連結部分の分解拡大図。 リフレクタの要部断面側面図であり，（Ａ）〜（Ｄ）はそれぞれ異なる種類のリフレクタを示す。 フレーム（ノーマル）の（Ａ）は平面図，（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図。 フレーム（ピンホール）の（Ａ）は平面図，（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図。 フレーム（ウォールウォッシャー）の（Ａ）は平面図，（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図。 従来のダウンライトの要部断面図。 従来のユニット型ダウンライトの要部断面図。

次に、本発明の実施形態を，添付図面を参照しながら以下に説明する。

全体構成
図１は，本発明のユニット型ダウンライト１の一構成例を示し，このダウンライト１は，光源であるＬＥＤチップ１１を備えたダウンライト本体１０と，前記ダウンライト本体１０に連結されたコーン２０を備えている。

図示の実施形態にあっては，更に，コーン２０の先端に取り付けられたフレーム３０を備えていると共に，前記コーン２０とダウンライト本体１０との連結部分に周縁部が挟持されたリフレクタ４０及びフィルタ５０を備えている。

ダウンライト本体
前述のダウンライト本体１０は，良伝熱性の材料によって形成された取付基台１２と，前記取付基台１２に光源として取り付けられたＬＥＤチップ１１を備えている。

このうちの取付基台１２は，図３，図４に示すように平面円形に形成されており，天井等に取り付けた際，下向きに配置される面の中央に，平坦に形成された取付部１３を備え，この部分に，後述するＬＥＤチップ１１を取り付けることができるようになっている。

この取付基台１２は，一例として，アルミニウム合金によって構成することにより，前記取付部１３を介して面接触しているＬＥＤチップ１１で生じた熱を好適に吸収することができるように構成されている。

図示の実施形態にあっては，取付基台１２の取付部１３の形成側に，取付部１３を頂とする逆碗形の窪み１４を形成し（図２参照），この窪み１４内に後述するリフレクタ４０を配置することができるようにした。

取付基台１２には，各構成部品を組み合わせて形成したダウンライト１を天井板６０に形成した開口６１内に取り付ける際に，ダウンライト１を開口６１内に係止するための係止部材を設けるものとしても良く，図示の実施形態にあっては，このような係止部材として，取付基台１２に一対のトーションばね１５，１５を設け，このトーションばね１５のアーム１５ａを取付基台１２の外周方向に突出させると共に，このアーム１５ａを下向きに付勢することにより，図１に示すようにトーションばね１５のアーム１５ａの先端を天井板６０の上面に当接させると，ダウンライト１が，このアーム１５ａの付勢力によって持ち上げられて，天井板６０に形成した開口６１内に固定されるようになっている。

また，取付基台１２の前記取付部１３の形成面とは反対側の面（一般的には使用時において上側に配置される面）には放熱フィンを設けることにより取付基台１２の表面積を拡大し，放熱性を向上させるものとしても良く，本実施形態にあっては，図３に示すように取付基台１２に溝１６を形成し，この溝１６間の部分を放熱フィン１７としている。

また，例えば図１〜４を参照して説明した取付基台１２の他，図５に示すように前述した窪み１４の深さが深く，また，より大きな放熱フィン１７が形成された取付基台１２を準備しておき，消費電力（ワット数）が比較的小さなＬＥＤチップ１１を装着する場合には図１〜４を参照して説明した取付基台１２を，消費電力（ワット数）が比較的大きなＬＥＤチップ１１を装着する場合には図５に示す取付基台１２を使用するといったように，使用するＬＥＤチップ１１の消費電力（ワット数）に対応して，数種類ある取付基台１２のうちから最適なものを選択することができるようにしても良い。

一例として，本実施形態にあっては，図１〜４に示す取付基台１２を，消費電力４．５W，６．５WのＬＥＤチップ１１に共用のものとして使用し，図５に示す取付基台１２を，消費電力１３WのＬＥＤチップ１１用のものとして使用した。

前述の取付基台１２は，後述するコーン２０との連結を可能とするための端部構造を有しており，このような連結を，取付基台１２とコーン２０間の螺着によって行うことができるようにしている。なお，取付基台１２とコーン２０との連結部構造については，後述する。

以上のように構成された取付基台１２に光源として取り付けられるＬＥＤチップ１１とは，基板上に複数個のＬＥＤ素子を並べて取り付けたＬＥＤチップ乃至はＬＥＤパッケージと呼ばれる集積回路（本明細書において「ＬＥＤチップ」という。）であり，このＬＥＤチップ１１を，発光面とは反対側の面が前述の取付基台１２に設けた取付部１３と面接触するように，前述の取付基台１２に取り付ける。

本実施形態にあっては，前述したように，ＬＥＤチップ１１として，消費電力（ワット数）が４．５W，６．５W，１３Wの三種類より選択可能なものとしているが，ＬＥＤチップ１１として，更に消費電力（ワット数）を細かく選択できるようにしても良く，更には消費電力（ワット数）を基準とした選択のみならず，指向角が異なる複数種類のＬＥＤチップ１１の中から選択できるようにしても良い。

前述の取付基台１２に対しては，出荷，販売等に先立ち，予め対応するＬＥＤチップ１１を取り付けてダウンライト本体１０として構成しておくことが好ましく，このようにして構成されたダウンライト本体１０を，後述するコーン２０と組み合わせることにより，所望のカットオフアングルθを有するダウンライト１が得られるように構成されている。

コーン
以上のように構成されたダウンライト本体１０と組み合わせて使用されるコーン２０は，前述した取付基台１２同様，良熱伝導性の材料によって形成されており，本実施形態では一例としてアルミニウム合金によってこのコーン２０を形成した。

このコーン２０は，略裁頭円錐状の回転面形状に形成された入光面２１を有し，この裁頭円錐形状の入光面２１の上端位置２１ａから，中心軸Ｏを通り入光面２１の下端位置２１ｂ（後述するフレーム３０を取り付けることによりコーンの下端が延長される場合には，フレーム２０の下端内周縁）に至る線Ｘと，前記中心軸Ｏと直交する線との交叉角が，光源からの光の照射が及ばない角度となる，カットオフアングルθとして規定されている。

本実施形態にあっては，このコーン２０として，全長の異なる２種類のコーンを準備することにより，いずれかの長さのコーンを選択することで，ダウンライト１のカットオフアングルθを３０°と成すコーン２０（図６，７）と，４０°と成すコーン２０（図８，９）の二種類のコーン２０を設定した。

また，これらのコーン２０は，その入光面２１の仕上げによって異なる機能を発揮するように構成しても良く，一例として，コーン２０の入光面を鏡面に形成し，又は，銀色や白色等の反射率の高い色で着色することにより，光源より直接又は後述のリフレクタ４０を介してコーン２０入光面２１に入射した光源からの光を更に反射させる機能を発揮するように構成しても良く（図６，８），又は，コーン２０の入光面をつや消しの黒色等の光を吸収する色で塗装する等して，コーン２０入光面２１に入射した光を吸収するバッフルとして機能させるように構成しても良い（図７，９）。

また，コーン２０の入光面２１には，図７，９に示すように断面において鋸歯状を成す段部を設け，コーン２０入光面２１に入射した光を乱反射させることにより，照明のぎらつきを抑えることができるように構成する等しても良い。

本実施形態にあっては，全長において２種類（カットオフアングル３０°と４０°の二種類）と，入光面の仕上げにおいて鏡面等の反射面に形成したものと，バッフルとして形成したものの２種類，従って，これらの組合せにより図６〜９に示す計４種類のコーンを準備し，いずれかのコーン２０を選択して前述したダウンライト本体１０と組み合わせることができるようにした。

なお，上記コーン２０には好ましくはその外周面に放熱フィン２２を設けるものとしても良く，本実施形態にあっては，コーン２０の外周面に図１に示すように高さ方向にスリット２３を形成することにより，このスリット２３間の部分を放熱フィン２２とした。

ダウンライト本体とコーンの連結部構造
以上のように，ダウンライト本体１０とコーン２０はそれぞれ複数種類準備されているものの，これらはいずれも，連結部が統一された形状に設計されており，その結果，任意に選択したダウンライト本体１０とコーン２０のいずれの組合せにおいても連結を行うことができるようになっている。

このような連結構造として，前記取付基台１２の端部周縁と，コーン２０の端部周縁に互いに螺合する螺旋条を形成する。実施形態では，取付基台１２とコーン２０のいずれか一方の端部（図示の実施形態にあっては，取付基台１２の端部）を他方の端部（図示の実施形態にあっては，コーン２０の端部）に挿入可能と成すと共に，前記一方（取付基台１２）の端部の外周に雄螺旋１８ｂを，前記他方（コーン２０）の端部内周に前記雄螺旋１８ｂと螺合する雌螺旋２４ｂを形成して，取付基台１２とコーン２０とを，相互に螺着することができるように構成している。

なお，以下の説明では，取付基台１２をコーン２０内に挿入可能とした構成について説明するが，これとは逆に，コーン２０の端部を取付基台１２の端部に挿入可能な構成としても良く，連結部の構成は，図示の例に限定されない。

本実施形態にあっては，前述したように取付基台１２の端部をコーン２０の端部に挿入できるようにするために，図１０に示すように取付基台１２のコーン２０との連結側端部に，他の部分に比較して小径に形成された小径部１８を形成すると共に，この小径部１８に雄螺旋１８ｂを形成している。

また，コーン２０の前記取付基台１２との連結側の端部には，図６〜９及び図１０に示すように取付基台１２に形成された前記小径部１８を受け入れ可能に，載頭円錐状に形成されたコーン２０の入光面２１の上端部２１ａ内径に対し大径に形成された大径部２４を設け，この大径部２４の内周面に，前記小径部１８に形成した雄螺旋１８ｂと螺合する雌螺旋２４ｂを形成している。

このように形成することにより，コーン２０の大径部に，取付基台１２の小径部１８を回転させながら挿入すると，両部材は螺着によって比較的大きな接触面積を確保しつつ連結されることから，両部材間における熱抵抗が減少する。

また，取付基台１２の小径部１８と他の部分との境界には，図１０の拡大図に示すように段部１９が形成されていると共に，コーン２０の大径部２４と入光面２１上端２１ａとの境界部分にも段部２５が形成されており，取付基台１２とコーン２０とを相互に螺合させつつ締め込んでいくと，取付基台１２の小径部１８の下端１８ａがコーン２０に形成された前記段部２５に，コーン２０の大径部２４の上端２４ａが取付基台１２に形成された前記段部１９に，それぞれ直接，又は他の部材を介して面接触することにより，取付基台１２とコーン２０との接触面積が更に増大してＬＥＤチップ１１から取付基台１２に伝わった熱は，更に，コーン２０に良好に伝わり，取付基台１２やコーン２０が全体としてヒートシンクとして機能することから，ＬＥＤチップ１１の冷却を好適に行うことができるようになっている。

リフレクタ及びフィルタ
以上のように構成されたダウンライト本体１０（取付基台１２）とコーン２０との連結部には，リフレクタ４０やフィルタ５０を取り付けることができる。

リフレクタ４０は，光源であるＬＥＤチップ１１の発光面の前方を覆う，略碗形状を有する部材であり，略碗形状に形成されたこのリフレクタ４０の反射部４２の内周面を鏡面等の反射効率の高い面とすることにより，光源より入射した光を所定の向きの反射光に制御して出力することができるように構成したものである。

本実施形態にあっては，ＬＥＤチップ１１からの光を如何なる反射光として制御するかに応じて，図１１（Ａ）〜（Ｄ）に示すように反射部４２の形状や入光面の仕上げが異なる複数種類のリフレクタ４０を準備している。

これらのリフレクタ４０は，いずれの種類のリフレクタであるかに拘わらず，反射部４２の周縁より外周方向に突出するフランジ部４１を備えていると共に，このフランジ部４１の外径を，前述したコーン２０に形成した大径部２４に対し僅かに小径に形成することにより，この大径部２４内にリフレクタ４０を挿入することができるようにし，この状態で取付基台１２の小径部１８を大径部２４に挿入，螺着すると，リフレクタ４０の位置決めと固定を共に行うことができるようになっている。

また，取付基台１２とコーン２０との接合部には，前述したリフレクタ４０に代え，又はリフレクタ４０と共に，各種のフィルタ５０を取り付けるようにしても良く，例えば，透過光の集光を目的としたフレネルレンズフィルタ，屈折を目的としたリフラクションフィルタ，光の色調整（拡散）を目的としたバックライトフィルタ，透過光に指向性を持たせることを目的としたリニアフレネルレンズフィルタ等の機能の異なる複数種類のフィルタ５０を準備する。

これらのフィルタ５０は，その種類に拘わらず，いずれもその外径を，コーン２０に形成した大径部２４に対し僅かに小径の円板状に形成されており，前述したリフレクタ４０と同様，コーン２０の大径部２４に選択したフィルタ５０を挿入した状態で，取付基台１２の小径部１８を大径部２４に挿入すると共に螺合することにより，コーン２０の段部２５と取付基台１２の小径部１８の下端１８ａ間でフィルタ５０の周縁部分を挟持して取付，固定できるようになっている。

なお，前記取付基台１２とコーン２０の連結部が，前述したリフレクタ４０やフィルタ５０の取付状態において，取付基台１２に設けた段部１９とコーン２０の大径部２４の上端２４ａとが接合するように設計されている場合，リフレクタ４０やフィルタ５０を取り付けることなくダウンライトを構成する場合には，この部分にリフレクタ４０やフィルタ５０の厚みに対応するスペーサ（図示せず），好ましくは，良熱伝導性の材料で形成されたスペーサを取り付けることにより，熱伝導性を確保するようにしても良い。

また，これとは逆に，前記取付基台１２とコーン２０の連結部が，前述したリフレクタ４０やフィルタ５０が取り付けられていない状態において取付基台１２に設けた段部１９とコーン２０の大径部２４の上端部２４ａとが接合するように設計されている場合には，リフレクタ４０やフィルタ５０の取り付け時，これらの厚みに対応するスペーサ（図示せず），好ましくは，良熱伝導性の材料で形成されたスペーサを，取付基台１２の段部１９とコーン２０の大径部２４の上端２４ａとの間に挟持することが，熱抵抗が減少する点で好ましい。

フレーム
ダウンライト本体１０に対する連結側とは反対側のコーン２０の端部には，更に，図１２〜１４に示すフレーム３０を取り付けるように構成することができる。

このフレーム３０についても，良熱伝導性の材料で形成することが好ましく，本実施形態にあっては，コーン２０と同様，アルミニウム合金によって形成した。

このフレーム３０は，円筒状に形成された本体３１と，コーン２０との連結側とは反対側における前記本体３１の開口縁（紙面における下端縁）より外周方向に突出したフランジ部３２を備え，この本体３１内にコーン２０の下端部を挿入すると共に螺合することにより，両者を連結することができるように構成されている。

このようなコーン２０とフレーム３０との螺着を可能とするために，コーンの前記取付基台１２との連結側とは反対側の端部には，他の部分に対して小径であると共に，前記フレーム３０の本体３１内径と同径に形成された小径部２６を設け，この小径部２６に雄螺旋２６ａを形成していると共に（図６〜９参照），フレーム本体３１の内周に，この雄螺旋２６ａと螺合する雌螺旋３１ａを形成することにより，螺着によりコーン２０に対しフレーム３０を容易に着脱することができ，また，螺着により連結したことにより，コーン２０とフレーム３０の接触面積を広く確保でき，このようにしてフレーム３０を取り付けることにより，コーン２０とフレーム３０間の熱抵抗が減少して，コーン２０のみならず，フレーム３０についてもヒートシンクとしての機能を発揮させることができ，ＬＥＤチップ１１の冷却を効率良く行うことが可能となる。

このフレーム３０として，本実施形態にあっては，機能の異なる３種類のフレーム３０を準備し，ダウンライトの使用目的に応じて三種類のフレーム３０より適切なフレームを選択して取り付けることができるようにした。

一例として本実施形態にあっては，フレーム本体３１を上下共に開放した構造の「ノーマルフレーム」（図１２参照），フレーム本体３１の下端開口を，中央に開孔３４を形成した遮蔽板３３で塞いで照射範囲を狭める際に使用する「ピンホールフレーム」（図１３参照），フレーム本体３１の下端開口の約半分を塞ぐと共に，入射した光を側方に反射する偏向板３５を設け，この偏向板３５によって塞がれていない非閉塞側に配置した壁面に対する照明を行う際に使用する「ウォールウォッシャーフレーム」（図１４参照）から成る３種類のフレーム３０を準備し，これらのフレーム３０のうちのいずれかを選択して取り付けることにより，選択したフレーム３０によって決定される機能をダウンライトに与えることができるようになっている。

このように，フレーム３０を取付可能に構成する場合，前述したコーン２０は，いずれの種類のコーン２０においても，フレーム３０と接続する端部形状を共通に形成すると共に，いずれの種類のフレーム３０共に，フレーム本体３１の内周形状を共通に形成する。

なお，前述した取付基台１２，コーン２０及びフレーム本体３１は，いずれも一定径よりも小径に形成するものとし，図示の実施形態にあっては，これらをいずれも同一径に形成することにより，取付基台１２，コーン２０，及びフレーム本体３１を連結した際に，三者が一体となって全高に亘り一定径の円柱状を成すように構成するものとした（図１参照）。

使用方法及び作用等
以上のように構成された各構成部品は，各構成部品毎に準備された複数種類の中から，用途や目的に応じて対応する部品を選択する。

組み立ては，コーン２０の大径部２４内に必要なフィルタ５０やリフレクタ４０を挿入した状態で，この大径部２４内にダウンライト本体１０の取付基台１２に設けた小径部１８を螺合しながら挿入し，両者を連結させる。

また，コーン２０の下端には，同様にフレーム３０を螺着して，用途や目的に合ったダウンライト１を組み立てる。

各部品は，その種類に拘わらず連結部の形状を共通とするため，各部品の中からいずれの種類のものを選択して組み合わせた場合であっても連結することができるようになっている。

このようにして組み立てられたダウンライト１は，これを，一例として天井板６０に形成した開口６１内に取り付けることにより，天井埋込型のダウンライトとして使用することができる（図１参照）。

天井板６０に形成する開口６１として，取付基台１２，コーン２０，及びフレーム本体３１を挿入可能な大きさであるが，フレーム３０に設けたフランジ部３２の外径よりも小径の開口６１を形成する。

そして，取付基台１２に設けたトーションばね１５のアーム１５ａを，図１中矢印に示すように，アーム１５ａの端部が上方を向く迄，ばね１５の付勢力に抗して曲げ，この状態でトーションばね１５のアーム１５ａ，取付基台１２，コーン２０，フレーム本体３１の順に，室内側より天井裏側にダウンライト１を挿入すると，トーションばね１５の付勢力によって，アーム１５ａの先端が天井板６０の上面に接触してダウンライト１全体を，フレーム３０のフランジ部３２が天井板６０の下面と接触する迄押し上げ，この状態で，ダウンライト１が天井板６０に形成された開口６１内に固定される。

また，このようなトーションばね１５を使用してダウンライト１を天井板６０に形成した開口６１内に係止する構成としたことにより，選択する取付基台１２やコーン２０の種類の相違によってダウンライト１の全高が変化した場合であっても，また，板厚の異なる天井板６０に形成された開口６１にダウンライト１を取り付ける場合であっても，特別な調整や部品交換を行うことなしに，ダウンライト１の取付を行うことができるようになっている。

以上のようにして組み立てると共に，天井板６０に形成した開口６１内に取り付けたユニット型ダウンライト１において，スイッチをＯＮにしてＬＥＤチップ１１を点灯すると，ＬＥＤチップ１１が発熱するが，前述したように，取付基台１２，コーン２０，及びフレーム３０が，いずれも良熱伝導性の材料で形成されていること，及び，取付基台１２とコーン２０間，コーン２０とフレーム３０間の連結を，螺合によって行うことにより，各部材間に広い接触面積を確保していることから，各部材間における熱抵抗を低下させることができ，ＬＥＤチップ１１で発生した熱は，ＬＥＤチップ１１の背面と取付部１３において面接触する取付基台１２を介してコーン２０及びフレーム３０に拡散され，ＬＥＤチップ１１を効率良く冷却することができるものとなっている。

その結果，本発明のユニット型ダウンライト１では，定格消費電力が１３WのＬＥＤチップ１１を使用した場合であっても，取付基台１２を除き，他の部品を６．５W，４．５WのＬＥＤチップ１１を搭載したダウンライト１と共用化した場合であっても，ＬＥＤのジャンクション温度をＬＥＤの破壊や劣化が生じる温度以下に維持することができるものとなった。

１ ユニット型ダウンライト
１０ ダウンライト本体
１１ ＬＥＤチップ
１２ 取付基台
１３ 取付部
１４ 窪み
１５ トーションばね
１５ａ アーム（トーションばねの）
１６ 溝
１７ 放熱フィン
１８ 小径部
１８ａ 下端（小径部の）
１８ｂ 雄螺旋
１９ 段部
２０ コーン
２１ 入光面
２１ａ 上端位置（入光面の）
２１ｂ 下端位置
２２ 放熱フィン
２３ スリット
２４ 大径部
２４ａ 上端（大径部の）
２４ｂ 雌螺旋
２５ 段部
２６ 小径部
２６ａ 雄螺旋
３０ フレーム
３１ フレーム本体
３１ａ 雌螺旋
３２ フランジ部
３３ 遮蔽板
３４ 開孔
３５ 偏向板
４０ リフレクタ
４１ フランジ部
４２ 反射部
５０ フィルタ
６０ 天井板
６１ 開口
１００ 基本構成ユニット
１１１ ランプ
１１３ ソケット
１２０ コーン
１３０ アダプタ
１４０ リフレクタ
１６１ 取付孔
１９０ カバー
１９１ 枠体

Claims (7)

1. 平面形状を円形と成すと共に，中央にＬＥＤチップを取り付けるための平坦な面から成る取付部を備え，良熱伝導性材料により形成された取付基台と，前記取付基台の前記取付部に背面を接触させた状態で取り付けられたＬＥＤチップによって構成されたダウンライト本体と，
   良熱伝導性材料により形成され，前記ダウンライト本体の前記取付基台に連結されて，前記ＬＥＤチップの前方の空間を包囲する入光面を備えた円筒状のコーンを備え，
   前記取付基台と前記コーンの連結端部が，一方の部材の端部を他方の部材の端部に挿入可能であると共に，前記一方の部材の端部周縁と，前記他方の部材の端部周縁に互いに螺合する螺旋条を形成すると共に，
   消費電力の異なるＬＥＤチップを前記取付基台にそれぞれ取り付けて形成した複数種類のダウンライト本体の前記コーンとの連結端部形状を共通と成すと共に，
   前記入光面の仕上げ，全長のうち少なくともいずれか一の要素が異なる複数種類の前記コーンの前記取付基台に対する連結端部形状を共通とし，
   前記ダウンライト本体のいずれか一種類と，前記コーンのいずれか一種類を任意に組み合わせて連結可能としたユニット型ダウンライト。
2. 前記ダウンライト本体の前記取付基台が，前記ＬＥＤチップの取付側とは反対側に放熱フィンを有することを特徴とする請求項１記載のユニット型ダウンライト。
3. 前記コーンが，外周側の表面に放熱用のフィンを有することを特徴とする請求項１又は２記載のユニット型ダウンライト。
4. 前記取付基台と前記コーンのうちの前記一方の部材の連結端部に，他の部分に対して小径に形成した小径部を形成すると共に，前記小径部と前記他の部分との境界に段部を形成し，
   前記取付基台と前記コーンのうちの前記他方の部材の連結端部に，隣接位置における前記入光面に対して内径を大径に形成した大径部を形成すると共に，前記大径部と前記入光面との境界に段部を形成し，
   前記取付基台とコーンの両端部を螺合により連結した際，前記一方の部材の端部を前記他方の部材の大径部に形成した段部に，前記他方の部材の端部を前記一方の部材の小径部に形成した段部にそれぞれ直接，又は他の部材を介して面接触可能としたことを特徴とする請求項１〜３いずれか１項記載のユニット型ダウンライト。
5. カップ状に形成された反射部の形状が異なる複数種類のリフレクタに，前記反射部の周縁より外周方向に突出するフランジ部を設けると共に，前記フランジ部の外径を，前記大径部に対し僅かに小径に形成し，
   前記複数種類のリフレクタのうちから選択されたいずれか１種類のリフレクタを，前記大径部内に挿入可能と成すと共に，該リフレクタの前記フランジ部を，前記一方の部材の端部と前記他方の部材の段部間に挟持可能としたことを特徴とする請求項４記載のユニット型ダウンライト。
6. 機能の異なる複数種類のフィルタを，前記大径部に対し僅かに小径の円板状に形成し，
   前記複数種類のフィルタのうちから選択されたいずれか任意のフィルタを，前記大径部内に挿入可能と成すと共に，該フィルタの周縁部を，前記一方の部材の端部と前記他方の部材の段部間に挟持可能としたことを特徴とする請求項４又は５記載のユニット型ダウンライト。
7. 円筒状の本体と，前記本体の一方の開口縁より外周方向に突出するフランジ部を備えた，良熱伝導性の材料で形成したフレームを，前記ダウンライト本体との連結側とは反対側の端部において前記コーンと連結可能と成し，
   前記ダウンライト本体との連結側とは反対側の前記コーンの端部を前記複数種類の前記コーンにおいて共通の形状に形成すると共に，該端部を挿入可能な内径に前記フレーム本体の前記コーンとの連結側端部を形成し，
   前記コーンの挿入端部の外周に形成した雄螺旋と，前記フレームの本体内周に形成された雌螺旋との螺着により，前記コーンと前記フレームとの連結を可能と成すと共に，
   機能が異なる複数種類の前記フレームの，前記コーンに対する連結端部形状を共通とし，複数種類の前記フレームより選択されたいずれか一種類のフレームを，前記コーンに任意に組み合わせて取付可能としたことを特徴とする請求項１〜６いずれか１項記載のユニット型ダウンライト。

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