JP2010160949A - Ledランプ用ボディ、およびそれによるledランプ - Google Patents

Ledランプ用ボディ、およびそれによるledランプ Download PDF

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    • F21LIGHTING
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    • F21K9/00Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21YINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10Light-emitting diodes [LED]

Abstract

【課題】 ランプ用のボディ本体を一体型のものとして生産コストを大幅に削減可能とすると共に、様々な電源ソケットや連結金具などに簡便に対応可能であり、しかも多彩な商品展開を低廉にて実現可能とする新たなLEDランプを提供する。
【解決手段】 一体型の高熱伝導率素材製ボディ本体11より冷却フィン12を突出し、同ボディ本体11基端にアダプター装着孔2、内部に電源回路収納スペース3、先端にLED装着凹部4を設けたヒートシンクボディ11を形成し、一端にボディ連結筒6、中途外壁に接合フランジ7、他端に連結支持部8を形成したアダプター5であって、各種連結金具9に夫々個別に対応し得るものとした複数種類のアダプター5を用意しておき、その中、適宜選択したアダプター5のボディ連結筒6を当該アダプター装着孔2に差し込み一体化するよう組み合わせてなるLEDランプ用ボディ10である。
【選択図】 図6

Description

この発明は、照明器具類に関するものであり、特に照明器具類用の部品、およびそれによるLEDランプを製造する分野は勿論のこと、その輸送、保管、組み立ておよび設置に必要となる設備、器具類を提供、販売する分野から、それら資材や機械装置、部品類に必要となる素材、例えば、木材、石材、各種繊維類、プラスチック、各種金属材料等を提供する分野、それらに組み込まれる電子部品やそれらを集積した制御関連機器の分野、各種計測器の分野、当該設備、器具を動かす動力機械の分野、そのエネルギーとなる電力やエネルギー源である電気、オイルの分野といった一般的に産業機械と総称されている分野、更には、それら設備、器具類を試験、研究したり、それらの展示、販売、輸出入に係わる分野、将又、それらの使用の結果やそれを造るための設備、器具類の運転に伴って発生するゴミ屑の回収、運搬等に係わる分野、それらゴミ屑を効率的に再利用するリサイクル分野などの外、現時点で想定できない新たな分野までと、関連しない技術分野はない程である。
(着目点)
LED(発光ダイオード)を用いた照明は、従来型の白熱電球や蛍光灯ランプを利用した照明に比較し、大幅な低消費電力化と長寿命化とを達成可能とするものであり、地球温暖化の主原因とされている温室効果ガスの削減や経済性の向上などに大いに役立つものとして、丸型(砲弾型)LEDやチップ型LEDなどを1個または複数個装備した様々なタイプのランプの開発が進められいてる。
このように盛んに開発が進められているLEDランプにあっても、住宅や建築物の既存の配線設備に、簡便且つ経済的に装着して利用できるものとするには、従来型のソケットや照明器具類を新型のものに変更せずとも、白熱電球や蛍光灯ランプと同様に、そのまま接続できるものとしなければならない外、発光中の発熱によって過熱し、その寿命を大幅に縮めてしまうというLEDランプ特有の性質を改善しなければ、実際には長寿命化および省電力化の効果を充分に享受することができないという欠点をもつものでもあった。
(従来の技術)
こうした状況を憂慮し、例えば、下記の特許文献1(1)に提案されているものに代表されるように、放熱翼を多段に設けた筐体を有し、従来の電球ソケットにそのまま使用できる口金を設けたものや、LEDランプの特徴でもある、ランプ形状および内部構造の自由度を活かしたものとして、同特許文献1(2)に見られるような、LEDケーシングおよび電源ケーシングを別体部品とし、照明器具のバリエーションに応じて組み合わせを変更することが可能となり、使用中のメンテナンスで部品毎の交換を可能としたものなどが散見される。
しかし、前者特許文献1(1)に示されているような、従来の電球ソケットにそのまま使用できる口金を設けたものは、例えば一般に広く普及しているJIS規格に基づくE26型やE17型などのねじ込みランプソケットの各サイズ毎に、LEDを設けたランプ本体部品と口金部品との夫々を、互いの結合部分の形状、寸法毎に専用部品として個別に設計、製造しなければならず、商品の展開毎に製造コストや部品点数の増加を招いてしまう致命的な欠陥があり、また、後者特許文献1(2)に代表する、ランプ本体をLEDケーシングと電源ケーシングとに夫々、分割された部品としたものは、夫々のケーシングを変更して多彩な商品展開を低コストで実現可能とするものとしているが、各ケーシング毎に電子部品を取り付ける構造となっていて、この部品加工に多大な工数を要するものとなってしまう上、組み立て後に充分な品質を確保するには、双方のケーシング連結部分の加工精度を高く維持する必要があり、従って各ケーシングの製造工数および生産コストが勢い大きくなり、経済的な生産が困難になってしまうという欠点をもつものであった。
(1)特開2008−186758号公報 (2)特開2008−258066号公報
(問題意識)
上述したとおり、従前までに提案のある各種LEDランプは、何れも複数種類の電源ソケットや各種照明器具の装着部などの連結金具の夫々に対応するには、口金がわ部品およびそれに一体化されるランプ本体がわ部品との双方を、互いの専用部品として個別に設計、製造しなければならず、また、ランプ本体部品の意匠を経済的に展開できるよう、本体部品を分割型のものとした場合にも、同様の問題は解消されない上、各部品夫々に相当の加工精度と製造工数とが求められるものとなり、しかも本体部品同士の結合部分にも高い加工精度が求められるものとなり、生産コストが高騰してしまうという欠点があり、様々な電源ソケットや連結金具などに低コストで対応可能であり、しかもランプ用ボディの製造工数を削減可能とし、多彩な商品展開を低価格にて実現可能とする技術については未だ存在しないという状況にある。
(発明の目的)
そこで、この発明は、ランプ用のボディ本体を一体型のものとして生産コストを大幅に削減可能とすると共に、様々な電源ソケットや連結金具などに簡便に対応可能であり、しかも多彩な商品展開を低廉にて実現可能とする新たなLEDランプの開発はできないものかとの判断から、逸速くその開発、研究に着手し、長期に渡る試行錯誤と幾多の試作、実験とを繰り返してきた結果、今回、遂に新規な構造のLEDランプ用ボディ、およびそれによる新規な構造のLEDランプを実現化することに成功したものであり、以下では、図面に示すこの発明を代表する実施例と共に、その構成を詳述することとする。
(発明の構成)
図面に示すこの発明を代表する実施例からも明確に理解されるように、この発明のLEDランプ用ボディは、基本的に次のような構成から成り立っている。
即ち、高熱伝導率素材製、一体型のボディ本体からなり、その外周壁より複数枚の冷却フィンを突出形成し、同ボディ本体基端には、一定形状、寸法であって電力供給回路配線と機械的連結とを可能にするアダプター装着孔を穿設し、同ボディ本体内部に形成した電源回路収納スペースに連通すると共に、同ボディ本体先端には、擂り鉢状であって、その底部中央にLED装着座壁、および、該LED装着座壁周囲に反射面壁を形成したLED装着凹部を凹設したヒートシンクボディを形成したものとした上、当該アダプター装着孔に対し、一端に該アダプター装着孔に機械的に連結可能なボディ連結筒、中途外壁に鍔状の接合フランジ、および、他端に電源ソケットや各種照明器具の装着部などの連結金具に対し、電力供給配線および機械的連結可能な連結支持部を一体形成したアダプターであって、該連結支持部部分だけは、各種連結金具に対して夫々個別に対応し得るものに形成してなる複数種類のアダプターを用意しておき、その中、装着対象の連結金具に適合する連結支持部を有するアダプターを選択し、そのボディ連結筒を差し込み一体化するよう組み合わせてなるものとした構成を要旨とするLEDランプ用ボディである。
この基本的な構成からなるLEDランプ用ボディを、より具体的に示すと、高熱伝導率素材製、一体型のボディ本体からなり、その外周壁より複数枚の冷却フィンを突出形成し、同ボディ本体基端には、一定形状、寸法であって電力供給回路配線と機械的連結とを可能にするアダプター装着孔を穿設し、同ボディ本体内部に形成した電源回路収納スペースに連通すると共に、同ボディ本体先端には、擂り鉢状であって、その底部中央にLED装着座壁、および、該LED装着座壁周囲に反射面壁を形成したLED装着凹部を凹設したヒートシンクボディを形成したものとした上、当該アダプター装着孔に対し、一端に該アダプター装着孔に機械的に連結可能なボディ連結筒、中途外壁に鍔状の接合フランジ、および、他端に電源ソケットに電力供給配線および機械的連結可能な連結支持部を一体形成したアダプターであって、該連結支持部部分だけは、各種工業規格に準じた電源ソケットの電気的接続構造および機械的連結構造に対応した口金プラグに対して夫々個別に対応し得るものに形成してなる複数種類のアダプターを用意しておき、その中、装着対象の電源ソケットに適合する口金プラグを一体化可能な連結支持部を有するアダプターを選択し、そのボディ連結筒を差し込み一体化するよう組み合わせると共に、該連結支持部に適合する口金プラグを被嵌、一体化してなるものとした構成からなるLEDランプ用ボディとなる。
(関連する発明)
上記したLEDランプ用ボディに関連し、この発明には、それによるLEDランプも包含している。
即ち、高熱伝導率素材製、一体型のボディ本体からなり、その外周壁より複数枚の冷却フィンを突出形成し、同ボディ本体基端には、一定形状、寸法であって電力供給回路配線と機械的連結とを可能にするアダプター装着孔を穿設し、同ボディ本体内部に形成した電源回路収納スペースに連通すると共に、同ボディ本体先端には、擂り鉢状であって、その底部中央にLED装着座壁、および、該LED装着座壁周囲に反射面壁を形成したLED装着凹部を凹設したヒートシンクボディを形成したものとした上、該ヒートシンクボディの電源回路収納スペースに電源回路を収納し、該LED装着凹部のLED装着座壁にLEDモジュールを装着すると共に、同LEDモジュールと電源回路とを電気的に接続した上、当該アダプター装着孔には、一端に該アダプター装着孔に機械的に連結可能なボディ連結筒、中途外壁に鍔状の接合フランジ、および、他端に電源ソケットや各種照明器具の装着部などの連結金具に対し、電力供給配線および機械的連結可能な連結支持部を一体形成したアダプターであって、該連結支持部部分だけは、各種連結金具に対して夫々個別に対応し得るものに形成してなる複数種類のアダプターを用意しておき、その中、装着対象の連結金具に適合する連結支持部を有するアダプターを選択し、そのボディ連結筒を差し込み一体化するよう組み合わせてなるものとした、この発明の基本をなす前記LEDランプ用ボディによるLEDランプである。
このLEDランプを、より具体的なものとして示すと、高熱伝導率素材製、一体型のボディ本体からなり、その外周壁より複数枚の冷却フィンを突出形成し、同ボディ本体基端には、一定形状、寸法であって電力供給回路配線と機械的連結とを可能にするアダプター装着孔を穿設し、同ボディ本体内部に形成した電源回路収納スペースに連通すると共に、同ボディ本体先端には、擂り鉢状であって、その底部中央にLED装着座壁、および、該LED装着座壁周囲に反射面壁を形成したLED装着凹部を凹設したヒートシンクボディ形成したものとした上、該ヒートシンクボディの電源回路収納スペースに電源回路を収納し、該LED装着凹部のLED装着座壁にLEDモジュールを装着すると共に、同LEDモジュールと電源回路とを電気的に接続した上、当該アダプター装着孔には、一端に該アダプター装着孔に機械的に連結可能なボディ連結筒、中途外壁に鍔状の接合フランジ、および、他端に電源ソケットに電力供給配線および機械的連結可能な連結支持部を一体形成したアダプターであって、該連結支持部部分だけは、各種工業規格に準じた電源ソケットの電気的接続構造および機械的連結構造に対応した口金プラグに対して夫々個別に対応し得るものに形成してなる複数種類のアダプターを用意しておき、その中、装着対象の電源ソケットに適合する口金プラグを一体化可能な連結支持部を有するアダプターを選択し、そのボディ連結筒を差し込み一体化すると共に、該連結支持部に適合する口金プラグを被嵌、一体化するよう組み合わせてなるものとした、この発明の基本をなす前記LEDランプ用ボディによるLEDランプということができる。
以上のとおり、この発明のLEDランプ用ボディによれば、従前までのものとは違い、上記したとおりの固有の特徴ある構成から、高熱伝導率素材製で冷却性能に秀れた一体型ヒートシンクボディを有するものとし、該ヒートシンクボディの高精度を要する加工部分を、主にアダプター装着孔およびLED装着座壁などに留めたものとして製造コストを大幅に削減することができると共に、アダプター装着孔の寸法形状を一定のものとして、各種電源ソケットや各種照明器具の装着部などの連結金具に適合可能な複数種類のアダプターの中から自由に選択して簡単且つ確実に装着、結合可能とし、部品点数の削減と組み立て工数の低減とを実現可能にできる上、アダプター装着孔の寸法形状を一定とする条件下で、外観形状を自由且つ多彩に変化させた多数種類のヒートシンクボディを高効率に生産可能であり、従来型のLEDランプに比較して各段に低価格にて、小ロット生産品から様々な商品展開を経済的に実現化できるという秀れた特徴が得られるものである。
加えて、アダプターの連結支持部を各種工業規格に準じた電源ソケットの電気的接続構造および機械的連結構造に対応した口金プラグを被嵌、一体化可能なものとしたものは、一般住宅やその外の建築物に設置されている既存の各種電源ソケットに、そのまま装着可能なLEDランプ用ボディを提供可能として、設置のための電気工事などを一切不要とし、より経済的なLEDランプの普及を実現化できるものとなる。
また、ヒートシンクボディのアダプター装着孔円筒内周壁に雌ネジを刻設し、アダプターのボディ連結筒円筒状外周壁に雄ネジを刻設し、双方の雌ネジおよび雄ネジが螺着、結合可能なものとすると、ヒートシンクボディへのアダプター結合を、より強固なものとすることができ、振動や他物のと接触などの外力を受けた場合にであっても、不用意に分離してしまうのを一段と確実に防止できるものとなる。
そして、アダプターの連結支持部を先割れ状のスリットが設けられた円筒型とし、その外周壁適所に嵌着瘤を突設したものとする一方、連結金具および/または口金プラグの接続部分に連結孔を形成し、その内周壁適所に嵌着溝を刻設したものは、該スリットが、嵌着瘤を有する連結支持部の連結孔への接続を容易にし、嵌着瘤と嵌着溝との嵌合で、より強固な結合を実現化でき、生産コストの削減と耐久強度の向上とを達成可能なものとすることができる。
さらに、この発明のLEDランプによれば、従前までの分割型本体部品の夫々に電源回路やLEDモジュールなどを組み込んでから組み合わせるタイプのものとは違い、一体型のヒートシンクボディ内部に形成した電源回路収納スペースに電源回路を収納し、同ヒートシンクボディLED装着凹部のLED装着座壁にLEDモジュールを装着すると共に、同LEDモジュールと電源回路とを電気的に接続してなり、製造工数と生産コストとを大幅に削減することができ、分割部分を持たない一体型のヒートシンクボディが、各段の耐久強度を達成するものとなる。
加えて、ヒートシンクボディのアダプター装着孔雌ネジと、アダプターのボディ連結筒雄ネジとの間に接着剤を介在するよう螺着、結合してなるLEDランプは、ヒートシンクボディとアダプターとの結合強度を各段に強化するものとなり、LEDランプの耐久強度および信頼性を一段と高めたものとなり、また、アダプターの先割れ状スリットおよび嵌着瘤を形成した連結支持部と、連結金具および/または口金プラグの嵌着溝を形成した連結孔との間に接着剤を介在するよう嵌着、結合してなるものは、効率的な組み立てと、高い結合強度とを達成するものとなり、一段と低価格且つ高信頼性のLEDランプの提供を可能とするものである。
上記したとおりの構成からなるこの発明の実施に際し、その最良もしくは望ましい形態について説明を加えることにする。
ヒートシンクボディは、LEDモジュールや電源回路などを適正箇所に装着可能であり、アダプターを介して各種電源ソケットや各種照明器具の装着部などの連結金具に機械的に連結、および電気的に接続してLEDランプを形成可能とするボディ本体部分を形成する機能を果たし、高熱伝導率素材製、一体型のボディ本体からなり、その外周壁より複数枚の冷却フィンを突出形成したものとし、同ボディ本体基端には、一定形状寸法であって電力供給回路配線と機械的連結とを可能にするアダプター装着孔を穿設し、同ボディ本体内部に形成した電源回路収納スペースに連通すると共に、同ボディ本体先端には、擂り鉢状であって、その底部中央にLED装着座壁、および、該LED装着座壁周囲に反射面壁を形成したLED装着凹部を凹設したものとしなければならない。
ヒートシンクボディを形成する高熱伝導率素材は、ボディ本体の形状を維持してアダプターと強固に結合可能な程度に充分に硬質なものを選択すべきであり、一般的なガラスやプラスチックなどよりも熱伝導率が高い金属やセラミックスなどとするのが望ましく、例えばアルミニウム合金、ステンレス鋼、銅、真鍮、青銅、チタン合金、マグネシウム合金、鉄鋼などの各種金属とし、プレス加工品や切削加工品などとすることが可能であるが、生産性を考慮すると、ダイカスト製品からなるものとするのが望ましく、放熱性を悪化させない範囲でアルマイト、鍍金、蒸着、塗装処理などを施したものとすることができる。
また、ヒートシンクボディは、その外観形状を、茄子型、ボール型、繭型、レフランプ型などの外、後述する実施例に示すように、円柱型、樽型、両端がわの直径が大きく、中途部分が括れたものなど、様々な意匠のものとすることが可能である。
冷却フィンは、ヒートシンクボディの表面積を拡大して放熱効果を高める機能を果たすものであり、表面積を拡大する形状であれば、板状、棒状、孔状、輪状、瘤状、レール状など様々な形状として、同ヒートシンクボディの意匠の一部として形成可能であり、さらに、熱伝達率を向上できる塗装や外装部品などを装着したものなどとすることができる。
アダプター装着孔は、ヒートシンクボディの基端にアダプターの一端がわを接続可能として、連結金具または口金プラグを一体化可能とする機能を果たし、何れのヒートシンクボディであっても必ず、少なくとも同一型式の範囲内で一定の形状、寸法に統一されたものとし、共通の連結金具または口金プラグとの間で電力供給回路配線と機械的連結とを可能にするものとしなければならず、後述する実施例に示すように、内周壁に雌ネジを刻設した円筒内周壁面状に形成する一方、アダプターのボディ連結筒を円筒状に形成し、その外周壁に雄ネジを刻設した上、双方の雌ネジおよび雄ネジとの間に接着剤を介在するよう螺着、結合してなるものとすることができる。
電源回路収納スペースは、ヒートシンクボディの内部適所に、LEDモジュールに向けて、外部電力中継用となる電源回路を収納可能とする機能を果たし、少なくとも過電流対策および過電圧対策用の電子部品を収容可能な空間を確保したものとしなければならず、必要に応じて外部からの交流または直流電流を、交流の場合には直流に変換し、適正電圧に降圧した上で供給可能とする電源回路を収納可能な空間を確保したものとすることができ、例えばAC/DC変換器やCRD(定電流ダイオード)または抵抗、ヒューズなどの各種電子部品、または、各電子部品類を搭載した基盤、および配線などを収納、固定可能な構造からなるものとすべきであり、ヒートシンクボディの形状を一段と簡素化されたものとするには、後述する実施例に示すように、外部よりアダプター装着孔を通じて電源回路を収納、装着可能なものとするのが望ましい。
LED装着凹部は、ヒートシンクボディのアダプター装着孔がわとは反対がわの先端に反射鏡を有するLEDモジュール用の装着部分を形成し、LEDモジュールの発光により、適正な照明を実現可能とする機能を果たし、擂り鉢状であって、その底部中央にLED装着座壁、および、該LED装着座壁周囲に反射面壁を形成したLED装着凹部を凹設したものとしなければならず、後述する実施例に示すように、反射面壁の周縁端付近適所に、雌ネジ、雄ネジ、嵌合凹部、嵌合凸部、または、その他からなるレンズ装着部を形成したものとするのが望ましい。
LED装着座壁は、LEDモジュールを適正位置および姿勢に確りと装着、固定可能とする機能を果たし、LEDモジュールの設置面壁に精度良く位置決め、固定可能なものとしなければならず、配線用の貫通孔を電源回路収納スペースに達するよう穿設したものとするか、または、電源回路収納スペースに達するその他の配線回路を設けたものとするかの何れかとすべきであり、LEDモジュールを嵌着可能な嵌合爪を設けたり、固定ネジ用のネジ孔を穿設したりしてLEDモジュールを着脱自在に装着できるものとするのが望ましいが、接着剤結合用の複数の溝を刻設し、接着剤や蝋付けなどによって離脱不能に一体化したものとすることなどが可能である。
反射面壁は、発光するLEDモジュールの光を所望する方向に向けて反射可能とする機能を果たし、ヒートシンクボディそのものの素材を露出形成した壁面とすることが可能である外、高反射率が得られる研磨、鍍金や蒸着または塗装処理を施したものとすることができ、また、高反射率を確保可能な反射板や反射シートなどの別部品を装着してなるものとすることができる。
アダプターは、ヒートシンクボディの一定形状、寸法に設定したアダプター装着孔に対して、各種電源ソケットや各種照明器具の装着部などの口金プラグまたは連結金具の何れかを適正に結合可能とするものであり、その一端にアダプター装着孔に機械的に連結可能なボディ連結筒を形成し、中途外壁に鍔状の接合フランジを設け、他端に各種口金プラグ、連結金具などに対し、電力供給配線および機械的連結可能な連結支持部を形成し、該連結支持部部分だけは、各種連結金具に対して夫々個別に対応し得るものに形成してなる複数種類のアダプターを用意しておかなければならず、各種金属製やセラミックス製のものとすることができる外、後述する実施例に示すように、軽量化、低コスト化、および、ヒートシンクボディと各種口金プラグまたは連結金具などとの間を電気的に絶縁可能とする合成樹脂成形品からなるものとすることができる。
アダプター一端のボディ連結筒は、ヒートシンクボディのアダプター装着孔に差し込み一体化可能であって、該ヒートシンクボディと電源ソケット用の各種口金プラグ、または、各種照明器具の装着部などの連結金具の何れかとを連結可能とする機能を果たし、ヒートシンクボディの重量を吊り下げ、または支持可能な程度に充分な強度を有するものとし、ヒートシンクボディのアダプター装着孔に差し込み、嵌合可能な一定の形状寸法に設定されたものとしなければならず、嵌合爪や嵌合溝などを設けたものとすることができる外、後述する実施例に示すように、ヒートシンクボディのアダプター装着孔が、その内周壁に雌ネジを刻設した円筒内周壁面状に形成したものの場合に、同アダプターのボディ連結筒を円筒状に形成すると共に、その外周壁に雄ネジを刻設し、該雌ネジに雄ネジを螺着、結合可能なものとすることができる。
アダプター中途外壁の接合フランジは、ヒートシンクボディのアダプター装着孔にボディ連結筒を差し込み結合した場合に、アダプター装着孔開口周縁に接合して差し込み量の制限となると共に、連結支持部に装着した場合の連結金具または口金プラグの組み合わせ位置の制限となり、双方の接合座面を形成し、ヒートシンクボディと連結金具または口金プラグとの強力な一体化を可能とする機能を果たし、アダプター中途外壁の周回りに均衡する配置となる複数箇所から、外径がわに突出した鍔状のものに形成すべきであり、ヒートシンクボディと連結金具または口金プラグとの間の電気的絶縁を確保可能なものとするのが望ましく、後述する実施例に示すように、周囲全周に渡り円環、平板状をなすよう突出形成されたものとすることができる。
アダプター他端の連結支持部は、連結対象となる連結金具または口金プラグがわからの電力の供給を可能とすると共に、同連結金具または口金プラグをアダプター他端がわに強固に連結可能とする機能を果たし、電源ソケット用の各種口金プラグや各種照明器具の装着部などの連結金具に対応させた様々な形状に形成可能であり、連結支持部内周壁、外周壁の何れか一方にネジを刻設し、螺着可能としたものや、直径方向に貫通するネジ孔を穿設し、ビスやボルト結合としたもの、リベット結合や蝋付け、熔接など様々な結合構造とすることが可能であり、組み立て作業性を考慮すると、ワンタッチで接続できる嵌合爪や嵌合溝などを有するものとするのが望ましく、後述する実施例に示すように、先割れ状のスリットの一個か、または、周回りに均衡する配置とした複数個かの何れか一方が設けられた円筒型に形成すると共に、その外周壁適所に複数個の嵌着瘤を突設する一方で、該連結支持部に装着可能な連結金具および/または口金プラグの接続部分には、該連結支持部を装着可能な円筒型内周壁からなる連結孔を形成した上、同連結孔内周壁の複数適所には、該連結支持部の各嵌着瘤が嵌合可能な嵌着溝を夫々刻設し、簡単に嵌着、結合可能なものとすることができる。
連結金具は、各種照明器具の装着部などの適正箇所にLEDランプ用ボディを連結し、LEDモジュールへの電力供給を可能とするよう接続可能とする機能を果たし、様々な照明器具に設けられたものとすることができ、LEDランプ用ボディを充分な強度をもって安全に連結可能なものとしなければならず、その形状、寸法に制限を受けるものではないが、例えば、後述する実施例に示すように、各種工業規格に規定されたナット型のネジ孔や電源ソケット用の口金プラグなどとすることができる外、シャンデリア、ペンダントライト、和風照明、シーリングライト、デザイン照明、シーリングファン、キッチン照明、スポットライト、ダウンライト、卓上スタンド、フロアスタンド、門灯、ガーデンライト、玄関灯、各種機械用ランプ、装置用ランプ、自動車用ランプ、航空機ランプ、船舶用ランプなどの各種ブラケットやスタンド、その他の照明器具類のランプ接続部分であって、ランプ支持用のパイプやフレキシブルパイプ、または、吊り下げ金具類など様々なものとすることが可能である。
LEDモジュールは、LEDをLEDランプ用ボディ(ヒートシンクボディ)のLED装着凹部LED装着座壁に簡単且つ効率的に装着可能とし、装着後にはヒートシンクボディの電源回路収納スペースがわから供給された電力を受けて発光可能とする機能を果たし、少なくとも1個以上のLEDか、またはそれに置き換え可能な発光素子を有するものとしなければならず、LEDを配線可能に実装した基盤やそれ以外の電気的絶縁部品などからなるものとするのが望ましく、可能であればCRD(定電流ダイオード)や抵抗、ヒューズなどの各種電子部品を搭載したものとすることが可能であり、例えば、丸型(砲弾型)LED、セグメント型LED、ドットマトリクス型LED、ハイパワー型LED、赤外線LED、紫外線LEDなどの外、後述する実施例に示すような、交流電源で稼働可能なチップ型LEDモジュールとすることができ、LED装着座壁に対して、接着剤や蝋付けによって一体化したものとすることが可能である外、嵌着爪、嵌着溝などによる嵌め込みや、ビス、ボルトなどを用いて結合したものとすることなどが可能である。
電源回路は、電源ソケットや各種照明器具の装着部がわから供給された外部電力を、適正な電圧の電流でLEDモジュールへと印加可能とする機能を果たし、安全且つ安定にLEDモジュールを発光可能とする電気回路としなければならず、例えばAC/DC変換器、CRD(定電流ダイオード)、抵抗、ヒューズ、可変抵抗、電圧可変器などの各種電子部品の何れかを単独か、またはそれらの組み合わせからなる回路を搭載した基盤かの何れかとすることができる外、それらの基盤や回路同士を組み合わせてなる電子部品、リレー回路、マイコン、リモコン回路などを搭載した制御回路などとすることが可能である。
以下では、図面に示すこの発明を代表する実施例と共に、その構造について詳述することとする。
図1の一部を断面化したLEDランプの側面図、図2の後方からのLEDランプの斜視図、図3の前方からのLEDランプの斜視図、図4の2種類の口金と組み合わせ可能なLEDランプの側面図、図5のアダプターの斜視図、および、図6の3種類の口金と組み合わせ可能な意匠の異なるLEDランプの側面図に示す事例は、一体型の高熱伝導率素材製ボディ本体11より冷却フィン12,12,……を突出し、同ボディ本体11基端にアダプター装着孔2を穿設し、内部に電源回路収納スペース3、先端にLED装着凹部4を設けたヒートシンクボディ11を形成し、一端に該アダプター装着孔2に連結可能なボディ連結筒6、中途外壁に接合フランジ7、他端に連結支持部8を一体形成したアダプター5であって、各種連結金具9に夫々個別に対応し得るものに形成してなる複数種類のアダプター5,5,……を用意しておき、その中、適宜選択したアダプター5のボディ連結筒6を当該アダプター装着孔2に差し込み一体化するよう組み合わせてなるものとしたこの発明のLEDランプ用ボディ10における代表的な一実施例を示すものである。
それら各図からも明確に把握できるとおり、この発明のLEDランプ用ボディ1のボディ本体11を形成するヒートシンクボディ11は、高熱伝導率素材である5000ないし7000系のアルミニウム合金ダイカストによる、直径50mm、長さ59mmの円柱状、一体型のものであって、その基端付近から先端がわとなる外周壁より複数枚の冷却フィン12,12,……を突出形成し、図4中に示すように、その基端中央に一定形状、寸法(例えば直径30mm、深さ12mm)の円柱状であって、内周壁に雌ネジ20を刻設したアダプター装着孔2を穿設し、同ヒートシンクボディ11内部に形成した、短尺円柱形状の電源回路収納スペース3に連通したものとし、同ヒートシンクボディ11の先端には、擂り鉢状であって、その底部中央にLED装着座壁40、および、該LED装着座壁40周囲に鍍金、蒸着、研磨などの何れかによって鏡面処理された反射面壁43を形成し、さらに、該反射面壁43の先端寄りの内周壁には、レンズ装着用となる雌ネジ44が刻設してあるLED装着凹部4を凹設したものとしている。
図6中に示すように、該ヒートシンクボディ11は、その外郭形状を、樽型や両端がわ外周の直径が大きく、中途部分が括れた形状など様々な意匠のものを品揃えすることが可能である。
該ヒートシンクボディ11のアダプター装着孔2に差し込み一体化可能となるアダプター5は、図4ないし図6中に示すように、電気絶縁性で一体型の合成樹脂成形品であって、その一端に当該アダプター装着孔2に連結可能な(例えば直径30mm、深さ10mm)円筒状としたボディ連結筒6を形成し、その外周壁には、当該雌ネジ20に螺合可能な雄ネジ60が刻設してあり、中途外壁には円環鍔板状の接合フランジ7を全周に渡って突設し、さらに、他端にJIS規格に基づく電源ソケット用となるE26型か、または、E17型かの何れか一方の口金プラグ(連結金具)9を被嵌可能な寸法形状に設定した円筒パイプ状であって、その周回り180°毎となる2箇所夫々に先割れ状のスリット80,80を形成すると共に、その外周壁の複数適所に嵌着瘤81,81,……を突設した連結支持部8を一体化形成したものであって、図4中に示すように、E26型用、E17型用のものとした2種類のアダプター5,5を準備し置くものとし、さらに必要に応じて、図6中に示すように、当該連結支持部8を電源ソケット以外のブラケットまたはスタンドなどの各種照明器具の連結金具9に形成したネジ孔92に螺着可能な、円筒状でその外周壁に雄ネジを刻設してなるアダプター5を追加して準備して置く。
口金プラグ9は、図4および図6中に示すように、その外郭形状をE26型用またはE17型用の寸法形状に設定し、電源入力端子部分の材質、形状も工業規格に準じたものを選択、使用したものとしてあり、その内部は、端子がわとは反対の連結がわの端部に、当該アダプター5連結支持部8を嵌合、連結可能な寸法形状の連結孔90を形成し、同連結孔90の内周壁には、外周壁の口金用雄ネジの刻設によって形成された螺旋状の嵌着溝91を有しており、該嵌着溝91の形状に応じて、当該アダプター5連結支持部8の各嵌着瘤81,81,……の配置、形状が決定されたものとしてある。
口金プラグ9は、E26型用、E17型用のものに限定されず、各種工業規格に準じたそれ以外の様々な寸法、形状に設定したものとすることが可能である。
図1、図3、図4および図6中に示す、LEDモジュール41は、当該ヒートシンクボディ11LED装着凹部4のLED装着座壁40に接合可能な円板状基盤の中央に丸型またはチップ状のLED素子を実装してなり、100ボルト交流電源で安定発光可能なものであって、複数本の固定ネジ42,42で該LED装着座壁40に位置決め装着、固定可能なものである。
(実施例1の作用)
以上のとおりの構成からなるこの発明のLEDランプ用ボディ10は、図4および図6中に示すように、様々に組み合わせてLEDランプ1を製造することが可能であり、以下では、LEDランプ1の各種の組み合わせに従いLEDランプ用ボディ10の作用について示して行くこととする。
図4中に示すように、E26型またはE17型用の電源ソケット(図示せず)に装着可能なLEDランプ1を組み立てる場合には、LEDランプ用ボディ10ヒートシンクボディ11の電源回路収納スペース3内にアダプター装着孔2を通じて電源回路であるヒューズ(図示せず)を収容、固定すると共に、LED装着凹部4LED装着座壁40に100ボルト交流電源で稼働可能なLEDモジュール41を装着し、図示しない電気回路を通じて電源回路収納スペース3内のヒューズに電気的に配線接続し、且つ、LEDモジュール41のLED素子(チップ型LED)が、LED装着座壁40および反射面壁43の中央に配置するよう位置決めし、固定ネジ42,42で確りと固定した上、必要に応じてレンズ用雌ネジ44に、図示しないレンズを螺合、装着したものとする一方、該ヒートシンクボディ11のアダプター装着孔2には、E26型用か、またはE17型用かの何れか選択した一方のアダプター5のボディ連結筒6をねじ込み装着したものとする。
該アダプター5のボディ連結筒6の外周壁雄ネジ60には、接着剤(図示せず)を塗布して当該アダプター装着孔2雌ネジ20との間に、同接着剤が介在するよう螺着すると共に、該接合フランジ7がアダプター装着孔2開口縁に接合する位置まで確りとねじ込み、一体化したものとした上、同アダプター5の連結支持部8には、当該電源回路収納スペース3内のヒューズ(図示せず)に電気的に配線接続済みとした口金プラグ9を被嵌状に組み合わせたものとしてあり、該アダプター5の連結支持部8は、その外周壁に接着剤(図示せず)を塗布し、スリット80,80の弾性変形を利用して口金プラグ9連結孔90に差し込むと共に、各嵌着瘤81,81,……が、対応する嵌着溝91に嵌合し、強固に一体化したものとする。
さらに、図6中に示すように、意匠の異なる複数種類のLEDランプ用ボディ10,10,……の中から何れか適宜選択した1個に対して、E26型用の口金プラグ9およびそれに対応するアダプター5か、E17型用の口金プラグ9およびそれに対応するアダプター5か、または、ブラケットやスタンド用となる連結金具9とそれに対応したアダプター5かの何れか適宜選択した1組を組み込み、各種の照明器具に適合した各種意匠のLEDランプ1を組み立て可能となる。
(実施例1の効果)
以上のような構成からなる実施例1のLEDランプ用ボディ10、およびそれによるLEDランプ1は、前記この発明の効果の項で記載の特徴に加え、図4中に示したように、そのヒートシンクボディ11をアルミニウムダイカスト製の一体部品としたことにより、本体分割型の従来型に比較して製造コストを大幅に削減できると共に、冷却性能を各段に高めることができ、しかも、図5に示したように、アダプター5の全体を合成樹脂製の一体成型品からなるものとしてあるから、高い耐久強度を得ることができると共に、ヒートシンクボディ11と口金プラグ(連結金具)9との間の電気的絶縁性を、より確実に確保できるものとなり、最小限度の部品点数で機械的連結、電気的接続、ならびに電気的絶縁とを悉く達成可能とし、製造工数および部品点数を大幅に削減し、より経済的な生産を実現化できる。
加えて、図3および図4中に示したように、LEDモジュール41を100ボルト交流電源で稼働するものとし、電源回路収納スペース3内に電源回路としてのヒューズ(図示せず)のみを搭載したものとしてあるから、トランスやコンデンサーなどの高圧、直流変換用回路を一切必要とせず、内部構造を各段に簡素化して、電子部品の使用点数を大幅に削減し、軽量化できると共に耐久性の向上をはかることができる上、LEDモジュール41をLED装着座壁40に対して固定ネジ42,42で結合したものとすることにより、LEDモジュール41が老朽化や破損した場合にも、LEDランプ用ボディ10を廃棄することなく、LEDモジュール41のみを簡便に取り外し、新しいものと交換できるものとしてあり、低消費電力で長寿命という利点に加えて、一段と経済的で自然環境にも優しいLEDランプ1を提供可能とするものとなる。
(結 び)
叙述の如く、この発明のLEDランプ用ボディ、およびそれによるLEDランプは、その新規な構成によって所期の目的を遍く達成可能とするものであり、しかも製造も容易で、従前からのLEDランプに比較して各段に簡単且つ低コストで意匠の異なる様々なボディー本体に、様々な口金部品を組み込み可能とすることができ、しかも構造を簡素化し、強度を高め、軽量且つ低廉化して遥かに経済的なものとすることができる上、小ロット生産にも適しており、従前までボディ本体の意匠や口金の異なる商品展開をする毎に部品点数が増大し、様々な部品の製造および管理に辟易していた照明器具業界はもとより、各種口金に対応した様々なデザインのLEDランプをできるだけ廉価にて販売したいと考える家電量販店やホームセンター業界、および自然環境に優しい照明器具を、より経済的に利用したいと希望する企業や一般家庭においても高く評価され、広範に渡って利用、普及していくものになると予想される。
図面は、この発明のLEDランプ用ボディ、およびそれによるLEDランプの技術的思想を具現化した代表的な一実施例を示すものである。
一部断面化したLEDランプを示す側面図である。 後方から見たLEDランプを示す斜視図である。 前方から見たLEDランプを示す斜視図である。 基本的なLEDランプの部品構成を示す側面図である。 アダプターを示す斜視図である。 LEDランプの様々な部品構成を示す側面図である。
1 LEDランプ
10 同 LEDランプ用ボディ
11 同 ヒートシンクボディ(ボディ本体)
12 同 冷却フィン
2 アダプター装着孔
20 同 雌ネジ
3 電源回路収納スペース
4 LED装着凹部
40 同 LED装着座壁
41 同 LEDモジュール
42 同 固定ネジ
43 同 反射面壁
44 同 レンズ用雌ネジ(レンズ装着部)
5 アダプター
6 ボディ連結筒
60 同 雄ネジ
7 接合フランジ
8 連結支持部
80 同 スリット
81 同 嵌着瘤
9 口金プラグ(連結金具)
90 同 連結孔
91 同 嵌着溝
92 同 ネジ孔

Claims (8)

  1. 高熱伝導率素材製、一体型のボディ本体からなり、その外周壁より複数枚の冷却フィンを突出形成し、同ボディ本体基端には、一定形状、寸法であって電力供給回路配線と機械的連結とを可能にするアダプター装着孔を穿設し、同ボディ本体内部に形成した電源回路収納スペースに連通すると共に、同ボディ本体先端には、擂り鉢状であって、その底部中央にLED装着座壁、および、該LED装着座壁周囲に反射面壁を形成したLED装着凹部を凹設したヒートシンクボディを形成したものとした上、当該アダプター装着孔に対し、一端に該アダプター装着孔に機械的に連結可能なボディ連結筒、中途外壁に鍔状の接合フランジ、および、他端に電源ソケットや各種照明器具の装着部などの連結金具に対し、電力供給配線および機械的連結可能な連結支持部を一体形成したアダプターであって、該連結支持部部分だけは、各種連結金具に対して夫々個別に対応し得るものに形成してなる複数種類のアダプターを用意しておき、その中、装着対象の連結金具に適合する連結支持部を有するアダプターを選択し、そのボディ連結筒を差し込み一体化するよう組み合わせてなるものとしたことを特徴とするLEDランプ用ボディ。
  2. 高熱伝導率素材製、一体型のボディ本体からなり、その外周壁より複数枚の冷却フィンを突出形成し、同ボディ本体基端には、一定形状、寸法であって電力供給回路配線と機械的連結とを可能にするアダプター装着孔を穿設し、同ボディ本体内部に形成した電源回路収納スペースに連通すると共に、同ボディ本体先端には、擂り鉢状であって、その底部中央にLED装着座壁、および、該LED装着座壁周囲に反射面壁を形成したLED装着凹部を凹設したヒートシンクボディを形成したものとした上、当該アダプター装着孔に対し、一端に該アダプター装着孔に機械的に連結可能なボディ連結筒、中途外壁に鍔状の接合フランジ、および、他端に電源ソケットに電力供給配線および機械的連結可能な連結支持部を一体形成したアダプターであって、該連結支持部部分だけは、各種工業規格に準じた電源ソケットの電気的接続構造および機械的連結構造に対応した口金プラグに対して夫々個別に対応し得るものに形成してなる複数種類のアダプターを用意しておき、その中、装着対象の電源ソケットに適合する口金プラグを一体化可能な連結支持部を有するアダプターを選択し、そのボディ連結筒を差し込み一体化するよう組み合わせると共に、該連結支持部に適合する口金プラグを被嵌、一体化してなるものとしたことを特徴とするLEDランプ用ボディ。
  3. ヒートシンクボディのアダプター装着孔は、その内周壁に雌ネジを刻設した円筒内周壁面状に形成し、アダプターは、そのボディ連結筒を円筒状に形成すると共に、その外周壁に雄ネジを刻設し、双方の雌ネジおよび雄ネジが螺着、結合可能なものとしてなる、請求項1または2何れか一方記載のLEDランプ用ボディ。
  4. アダプターは、その連結支持部を先割れ状のスリットの一個か、または、周回りに均衡する配置とした複数個かの何れか一方が設けられた円筒型に形成すると共に、その外周壁適所に複数個の嵌着瘤を突設する一方で、該連結支持部に装着可能な連結金具および/または口金プラグの接続部分には、該連結支持部を装着可能な円筒型内周壁からなる連結孔を形成すると共に、同連結孔内周壁の複数適所には、該連結支持部の各嵌着瘤が嵌合可能な嵌着溝を夫々刻設した上、該連結支持部外周壁および嵌着瘤と、該連結金具または口金プラグの何れか適宜選択した一方の連結孔内周壁および各嵌着溝とが互いに嵌着、結合可能なものとしてなる、請求項1または2何れか一方記載のLEDランプ用ボディ。
  5. 高熱伝導率素材製、一体型のボディ本体からなり、その外周壁より複数枚の冷却フィンを突出形成し、同ボディ本体基端には、一定形状、寸法であって電力供給回路配線と機械的連結とを可能にするアダプター装着孔を穿設し、同ボディ本体内部に形成した電源回路収納スペースに連通すると共に、同ボディ本体先端には、擂り鉢状であって、その底部中央にLED装着座壁、および、該LED装着座壁周囲に反射面壁を形成したLED装着凹部を凹設したヒートシンクボディを形成したものとした上、該ヒートシンクボディの電源回路収納スペースに電源回路を収納し、該LED装着凹部のLED装着座壁にLEDモジュールを装着すると共に、同LEDモジュールと電源回路とを電気的に接続した上、当該アダプター装着孔には、一端に該アダプター装着孔に機械的に連結可能なボディ連結筒、中途外壁に鍔状の接合フランジ、および、他端に電源ソケットや各種照明器具の装着部などの連結金具に対し、電力供給配線および機械的連結可能な連結支持部を一体形成したアダプターであって、該連結支持部部分だけは、各種連結金具に対して夫々個別に対応し得るものに形成してなる複数種類のアダプターを用意しておき、その中、装着対象の連結金具に適合する連結支持部を有するアダプターを選択し、そのボディ連結筒を差し込み一体化するよう組み合わせてなるものとした、請求項1ないし4何れか一項記載のLEDランプ用ボディによるLEDランプ。
  6. 高熱伝導率素材製、一体型のボディ本体からなり、その外周壁より複数枚の冷却フィンを突出形成し、同ボディ本体基端には、一定形状、寸法であって電力供給回路配線と機械的連結とを可能にするアダプター装着孔を穿設し、同ボディ本体内部に形成した電源回路収納スペースに連通すると共に、同ボディ本体先端には、擂り鉢状であって、その底部中央にLED装着座壁、および、該LED装着座壁周囲に反射面壁を形成したLED装着凹部を凹設したヒートシンクボディ形成したものとした上、該ヒートシンクボディの電源回路収納スペースに電源回路を収納し、該LED装着凹部のLED装着座壁にLEDモジュールを装着すると共に、同LEDモジュールと電源回路とを電気的に接続した上、当該アダプター装着孔には、一端に該アダプター装着孔に機械的に連結可能なボディ連結筒、中途外壁に鍔状の接合フランジ、および、他端に電源ソケットに電力供給配線および機械的連結可能な連結支持部を一体形成したアダプターであって、該連結支持部部分だけは、各種工業規格に準じた電源ソケットの電気的接続構造および機械的連結構造に対応した口金プラグに対して夫々個別に対応し得るものに形成してなる複数種類のアダプターを用意しておき、その中、装着対象の電源ソケットに適合する口金プラグを一体化可能な連結支持部を有するアダプターを選択し、そのボディ連結筒を差し込み一体化すると共に、該連結支持部に適合する口金プラグを被嵌、一体化するよう組み合わせてなるものとした、請求項1ないし4何れか一項記載のLEDランプ用ボディによるLEDランプ。
  7. ヒートシンクボディのアダプター装着孔は、その内周壁に雌ネジを刻設した円筒内周壁面状に形成し、アダプターは、そのボディ連結筒を円筒状に形成すると共に、その外周壁に雄ネジを刻設し、双方の雌ネジおよび雄ネジとの間に接着剤を介在するよう螺着、結合してなるものとした、請求項5または6何れか一方記載のLEDランプ。
  8. アダプターは、その連結支持部を先割れ状のスリットの一個か、または、周回りに均衡する配置とした複数個かの何れか一方が設けられた円筒型に形成すると共に、その外周壁適所に複数個の嵌着瘤を突設する一方で、該連結支持部に装着可能な連結金具および/または口金プラグの接続部分には、該連結支持部を装着可能な円筒型内周壁からなる連結孔を形成すると共に、同連結孔内周壁の複数適所には、該連結支持部の各嵌着瘤が嵌合可能な嵌着溝を夫々刻設した上、該連結支持部外周壁および嵌着瘤と、該連結金具または口金プラグの何れか適宜選択した一方の連結孔内周壁および各嵌着溝との間に接着剤を介在するよう嵌着、結合してなるものとした、請求項5または6何れか一方記載のLEDランプ。
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