JP2011014305A - 口金付ランプおよび照明器具 - Google Patents

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Abstract

【課題】電線を容易に保護することができる口金付ランプおよび照明器具を提供する。
【解決手段】回路基板14aと本体13の収納凹部13cとの間に介在するように設けられる絶縁ケース15に保護部材15cを形成し、本体13の貫通孔13gおよび基板12の電線挿通部12aに挿通され発光素子11に接続される電線wを保護するようにした口金付ランプ10を構成する。
【選択図】 図1

Description

本発明は、発光ダイオード等の発光素子を光源とした口金付ランプおよび照明器具に関する。

近年、フィラメント電球に代わって、寿命が長く、また消費電力の少ない半導体発光素子である発光ダイオードを光源とした電球形LEDランプ等の口金付ランプが各種照明器具の光源として採用されるようになってきている。この種の発光ダイオードを光源とする口金付ランプを構成する場合には、発光ダイオードの利点を生かして小形に構成することは勿論、コスト的にも有利なランプを構成することが必要となる。

例えば、特許文献1には、複数の発光ダイオードを搭載した略平板状のLEDモジュールに、このLEDモジュールへの給電線を直接接続するための端子台を設け、電線の接続が容易なLEDモジュールを用いたLED照明器具が示されている。また、特許文献2には、外郭部材、点状光源、口金および透光性カバーを具備する電球形ランプが示されている。

特開2003−59330号公報 特開2006−313718号公報

しかしながら、特許文献1に示されるものは、発光ダイオードへの給電線を、基板の裏側から外側に引き回して基板表面に設けられた端子部に配線させている。このため、給電線が基板の外周縁に突出した形態となり、LEDモジュールを器具本体に装着する場合に、器具本体との電気的な絶縁距離をとるため必然的に器具本体の外径寸法を大きくしなければならない。このため器具本体を小形に構成することができない。

また、特許文献2、特に段落番号[0032]および図4には、点状光源に電気的に接続するための2本の絶縁被覆電線が通孔を通って光源基板のパターン層に半田付けにより接続されているものが示され、発光ダイオードへの給電線が、特許文献1のように基板の外側に引き回さずに基板を貫通させて配線するようにしている。しかしながら、一般的に、基板は発光ダイオードの放熱を良好にするために熱伝導性の良好なアルミニウム等の金属板で構成し、絶縁層を介して配線パターンを形成して発光ダイオードを実装している。このため、電線を挿通するための通孔には先鋭なエッジが形成されており、電線の被覆が損傷される虞がある。特に、発光ダイオードに給電するための電線は、24V程度に降圧された直流を流すため2本の細い被覆電線が用いられることから損傷を受け易い。このため孔の面取りを行う方法もあるが、基板の金属板は薄板で構成されており、面取りをすることは困難である。このため、通孔に保護チューブを挿入して電線の保護をすることが行われるが、部品点数の増加および作業工程の増加等によりコストがかかる問題が発生する。

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたもので、電線を容易に保護することができる口金付ランプおよび照明器具を提供しようとするものである。

請求項1に記載の口金付ランプの発明は、発光素子が実装されると共に、電線挿通部が形成された基板と;一端部に基板を配設する支持部を形成し、支持部に一端部から他端部に貫通する貫通孔を基板の電線挿通部に対向するように形成すると共に、他端部に収納凹部を形成した熱伝導性を有する本体と;発光素子の点灯回路を構成する電子部品が実装される回路基板を有し、本体の収納凹部に配設される点灯装置と;回路基板と本体の収納凹部との間に介在するように設けられ、本体の貫通孔および基板の電線挿通部に挿通され、少なくとも電線挿通部の内側に突出する保護部材が形成された絶縁ケースと;一端が点灯装置に接続され、他端が保護部材を介して基板側に接続される電線と;本体の他端部に設けられ点灯装置に接続される口金部材と;を具備していることを特徴とする。本発明によれば、少なくとも電線挿通部の内側に突出する保護部材が形成された絶縁ケースにより、電線を容易に保護することができる。

本発明において、口金付ランプは、一般白熱電球の形状に近似させた電球形(A形またはPS形)、レフ形(R形)、ボール形(G形)、円筒形(T形)などに構成してもよい。さらに、グローブレスの口金付ランプを構成するものであってもよい。また本発明は、一般白熱電球の形状に近似させた口金付ランプに限らず、その他各種の外観形状、用途をなす口金付ランプに適用することができる。

発光素子は、発光ダイオード、有機ELまたは半導体レーザなど、半導体等を発光源とした発光素子が許容される。発光素子は複数個で構成されていることが好ましいが、照明の用途に応じて必要な個数は選択され、例えば、4個程度の素子群を構成し、この群1個、若しくは複数の群をなすように構成してもよい。さらには1個の発光素子で構成されるものであってもよい。

発光素子は、基板に電線挿通部を形成することからSMD形(Surface Mount Device)で構成されたものが好ましいが、COB(Chip on board)技術を用いて、マトリックス状や千鳥状または放射状など、規則的に一定の順序をもって一部または全体が配列されて実装されたものであってもよい。発光素子は、白色で発光するように構成することが好ましいが、使用される照明器具の用途に応じ、赤色、青色、緑色等でも、さらには各種の色を組み合わせて構成してもよい。

基板は、光源としての発光素子を配設するための部材で、例えば、アルミニウム、銅、ステンレス等の熱伝導性の良好な金属で構成し、その表面にシリコーン樹脂等の電気絶縁層を介して配線パターンを形成し、この配線パターン上に発光素子を実装して配設されることが好ましいが、基板の構成および実装するための手段は特定のものに限定されない。基板の材質も、例えば、エポキシ樹脂等の合成樹脂やガラスエポキシ材、紙フェノール材等の非金属性の部材で構成されてもよい。さらにセラミックスで構成されたものであってもよい。本発明においては、これら、非金属製の基板に対して電線の損傷を防止するための保護部材を設けることが許容される。また、基板の形状は、点または面モジュールを構成するために板状の円形、四角形、六角形などの多角形状、さらには楕円形状等をなすものであってもよく、目的とする配光特性を得るための全ての形状が許容される。基板の電線挿通部は、基板の板面を貫通する円形の孔で形成することが好ましいが、孔の形状は長孔状、角孔状等、特定の形状には限定されない。また、基板の外周縁に開口する切欠状の孔で形成したものであってもよい。

本体は、熱伝導性の良好なアルミニウム(Al)、銅(Cu)、鉄(Fe)、ニッケル(Ni)の少なくとも一種を含む金属で形成することが好ましい。この他に、窒化アルミニウム(AlN)、シリコーンカーバイト(SiC)などの工業材料で構成しても、さらには高熱伝導樹脂等の合成樹脂で構成してもよい。外観形状は、一端部から他端部に向けて直径が順次小さくなるような、一般白熱電球におけるネック部分のシルエットに近似させた形状に形成することが、既存照明器具へのランプの適用率が向上して好ましいが、ここでは、一般白熱電球に近似させることは条件でなく、限られた特定の外観形状には限定されない。

本体の一端部に基板を配設する支持部は、発光素子が実装された基板を密着して支持するために平坦な面を有していることが好ましいが、ここでは、特に平坦な面である必要はなく、熱伝導性の良好な接着剤等の部材で密着させることが可能であれば、凹凸を有する面で構成されたものであってもよい。支持部に一端部から他端部に貫通する貫通孔は、中央部から外周部側に若干偏位した中央領域に形成されることが好ましいが、支持部の中心部であっても、さらには外周部側に形成されたものであってもよく、本体の一端部から他端部に貫通する全ての孔が許容される。

発光素子の点灯回路を構成する電子部品が実装される回路基板は、ガラスエポキシ材、紙フェノール材、ガラスコンポジット等、非金属性の部材で構成されても、放熱性を高めるためにアルミニウム等の熱伝導性の良好な金属で構成されていてもよい。さらにセラミックスで構成されたものであってもよい。点灯装置の回路基板は、本体の中心軸線方向に略沿って収納凹部に縦に配設されることが、小型化を達成するためには好ましいが、ここでは、斜めに傾斜させて配設されたものでもよい。点灯装置の回路基板が本体の収納凹部に配設される内部の状態は、気密にして塵埃等の侵入を防ぐようにしても、また放熱や圧力抜きのための空気孔等を形成し外部と連通させたものであってもよい。

点灯装置は、例えば、交流電圧100Vを直流電圧24Vに変換して発光素子に供給する点灯回路を構成するものが許容される。また、点灯装置は、発光素子を調光するための調光回路を有するものであってもよい。点灯装置は本体の収納凹部内に全てが収容され配設されたものでも、本体の他端部に設けられる口金部材に一部が収容されたものであってもよい。

絶縁ケースは、回路基板と本体の収納凹部との間に介在し、回路基板と本体との電気的な絶縁をなすもので、電気絶縁性および耐熱性を有する合成樹脂、例えば、PBT(ポリブチレンテレフタレート)が好適であるが、他のアクリルやABS等の合成樹脂、さらには、パルプ材や合成ゴム等、合成樹脂以外の電気絶縁体で構成してもよい。形状は、例えば、有底の円筒体をなしていることが好適であるが、材料費節減や放熱効果向上等のために電気絶縁を損なわない範囲で、例えば、格子状等、他の開口を設けた円筒体、角筒体等で構成されたものであってもよい。

絶縁ケースの保護部材は、本体の貫通孔および基板の電線挿通部に挿通されるように、例えば、有底の円筒体の底部に一体に筒体を形成し、筒体を電線挿通部の内側に突出させ、電線挿通部の角部を覆うことによって、電線を電線挿通部の先鋭なエッジが形成された角部から保護するようにすることが好ましいが、さらに筒体の先端部を基板の表面から若干突出させ、筒体の先端部で角部を確実に覆うようにしてもよい。しかし、先端部を基板の表面化から若干突出させることが条件でなく面一であってもよい。また、保護部材を構成する筒体は、合成樹脂製の絶縁ケースの成形時に一体に形成されるものであっても、別体に構成された筒体を接着剤等で一体化したものであってもよい。

また、保護部材は、電線が挿通される本体の貫通孔および基板の電線挿通部の内側に突出させて設けることにより、金属からなる貫通孔および電線挿通部に対して電線を保護するように構成することが好ましいが、貫通孔は、その角部に電線が接することがないように構成されることが多く、貫通孔は完全に覆うことなく電線に対して貫通孔の内表面が露出して構成されたものであってもよく、要は角部が形成される、少なくとも電線挿通部の内側に突出する保護部材であればよい。

基板側に接続される電線は、点灯装置の出力を発光素子に供給するための手段であり、本体の貫通孔および基板の電線挿通部に挿通することが可能な形状・寸法を有する被覆リード線等、全ての電線が許容される。また電線は、コネクタ等の電気接続部によって基板側の発光素子と接続されることが好ましいが、基板に形成された配線パターンに電線が直接半田付けやネジ止め等の手段で接続されるものであってもよい。さらには、配線パターンを介さずに発光素子に電線を直接接続するものであってもよい。

口金部材は、一般白熱電球が取付けられるソケットに装着可能な全ての口金が許容されるが、一般的に最も普及しているエジソンタイプのE26形やE17形等の口金が好適である。また、材質は口金全体が金属で構成されたものでも、電気的接続部分を銅板等の金属で構成し、それ以外の部分を合成樹脂で構成した樹脂製の口金であっても、さらには、蛍光ランプに使用されるピン形の端子を有する口金でも、引掛シーリングに使用されるL字形の端子を有する口金でもよく、特定の口金には限定されない。

請求項2に記載の照明器具の発明は、ソケットが設けられた器具本体と;この器具本体のソケットに装着される請求項1記載の口金付ランプと;を具備していることを特徴とする。

本発明において、照明器具は天井直付形、天井吊下形または壁面取付形の照明器具、さらには天井埋込形のダウンライト等が許容される。器具本体に制光体としてグローブ、セード、反射体などが取付けられるものであっても、口金付ランプが露出するものであってもよい。また、照明器具は器具本体に1個の口金付ランプを取付けたものに限らず、複数個が装着されるものであってもよい。さらに、オフィス等、施設・業務用の大型の照明器具などを構成してもよい。

請求項1の発明によれば、本体の貫通孔および基板の電線挿通部に挿通され、少なくとも電線挿通部の内側に突出する保護部材が形成された絶縁ケースを使用することにより、基板の電線挿通部に挿通される電線を容易に保護することができる。

請求項2の発明によれば、器具本体のソケットに装着される請求項1記載の口金付ランプを用いた照明器具を提供することができる。

本発明の実施形態である口金付ランプを示し、(a)は縦断面図、(b)は要部を拡大して示す断面図。 同じく口金付ランプにおける基板の支持部を示し、(a)は基板を支持した状態を示す斜視図、(b)は基板を取り外した状態を示す斜視図。 同じく口金付ランプにおける点灯装置の点灯回路を示す回路図。 同じく口金付ランプを装着した照明器具を、天井面に設置した状態を概略的に示す断面図。 同じく口金付ランプの変形例を示し、(a)は第1の変形例における基板の支持部を拡大して示す断面図、(b)は第2の変形例における基板の支持部を示す斜視図。 同じく口金付ランプの第3の変形例を示し、(a)は縦断面図、(b)は保護部材を絶縁ケースの一部を切り欠いて示す斜視図。

以下、本発明に係る口金付ランプおよび照明器具の実施形態について説明する。

図1〜図2に示すように、本実施例は電球形の口金付ランプ10を構成するもので、発光素子11、発光素子が実装される基板12、一端部に基板を配設する本体13、発光素子の点灯回路を構成する回路基板を有する点灯装置14、回路基板と本体の収納凹部との間に介在するように設けられる絶縁ケース15、一端が点灯装置に接続され他端が発光素子に接続される電線w、本体の他端部に設けられる口金部材16で構成する。

発光素子11は、半導体発光素子、本実施例では発光ダイオード(以下「LED」と称す)で構成し、同一性能を有する複数個、本実施例では、4個のLED11が用意され、この各LEDは、本実施例では青色LEDチップとこの青色LEDチップにより励起される黄色蛍光体により白色を発光する高輝度、高出力のSMD形のLEDからなり、さらに、一方向、すなわちLEDの光軸に光線が主として放射される。ここで光軸は、LED11が実装される基板12の面に対して略鉛直方向のことである。

基板12は、熱伝導性の良好な金属、本実施例では平板状の略円板状をなすアルミニウムで構成され、その表面(図1における上方の面)にシリコーン樹脂等の電気絶縁層を介して銅箔からなる配線パターンが形成され、この配線パターン上に4個のLED11が略同心円状をなすように略等間隔に実装して配設される(図2(a))。なお、各LED11は配線パターンにより直列に接続される。

また、基板12には、基板および配線パターンと電気絶縁層を貫通する電線挿通部12aを形成する。電線挿通部は、LED11へ電力を供給させる電線wを基板12の裏面から表面に向けて挿通させて電気接続部12bに接続させるための貫通した円形の孔で、その中心軸線x−xが基板12の中心(本体13の中心軸線y−y)から基板表面の外周方向に偏位した中央領域に寸法t1だけ離間させて形成する。基板12の裏面には電気絶縁層が形成されている。この絶縁層に代えて必要に応じて絶縁シートを貼付してもよい。

上記により基板12に実装された各LED11は、本体13の一端部に配設される。本体13は、熱伝導性の良好な金属、本実施例ではアルミニウムで構成され、横断面形状が略円形をなし、一端部に径の大きな開口部13aを他端部に径の小さな開口部13bを有する収納凹部13cを一体に形成し、外周面が一端から他端に向かい順次直径が小さくなる略円錐状のテーパー面をなすようにして、外観が一般白熱電球におけるネック部のシルエットに近似させた形状に構成する。外周面には、一端から他端に向かい中心軸線y−yを中心として放射状に突出する多数の放熱フィン13dを一体に形成し、表面はメタリックシルバー色、または、白色の塗装が施されている。これら本体13は、例えば、鋳造、鍛造または切削等で加工されアルミニウム製の肉厚の所定の熱容量をもった本体として構成される。

本体13の一端部の開口部13aには、凹部13eが形成されるように表面を平滑な面に形成した支持部13fを一体に形成し、この凹部にLED11を実装した基板12が配設される。すなわち、基板の裏面側を平滑な支持部13fに熱伝導性を有し電気絶縁性を有するシリコーン樹脂等からなる絶縁シートまたは接着剤等を介して密着させネジ等の固定手段により支持する。これにより、LED11と基板12からなる光源体の光軸z−zが、本体13の中心軸線y−yに略合致し、全体として平面視で略円形の発光面を有する光源部Aが構成される。

さらに、支持部13fの中央部分から下端部の開口部13bに向け、換言すれば、本体13の一端部から他端部、すなわち、収納凹部13の底面13c1に向け、中心軸線y−y方向に略平行に沿って貫通し給電用の電線wを挿通させるための貫通孔13gを形成する。この貫通孔は、基板12に形成された電線挿通部12aの孔と同心状に連通するように、その中心軸線x−x(電線挿通部12aの中心軸線x−x)が本体12の中心軸線y−yから寸法t1だけ外周方向に偏位した中央領域に形成する。図中13hは、一端部の開口部13aの外周に一体に下方に傾斜して設けられた飾り部で、その表面にメーカー名等が表示されている。この飾り部は、別体のリングで構成し、リングを飾り部に被せるようにしてもよい。

本体13の他端部に一体に形成された収納凹部13cは、その内部に点灯装置14を配設するための凹部で、横断面が本体13の中心軸線y−yを中心とした略円形をなし、凹部の底面13c1(図中上方に位置する面)に上述した貫通孔13gが貫通されている。収納凹部13c内には、点灯装置14の回路基板14aとアルミニウムからなる本体13との間の電気絶縁を図るために絶縁ケース15が嵌め込まれる。

絶縁ケース15は、PBT(ポリブチレンテレフタレート)などの耐熱性で電気絶縁性を有する合成樹脂で構成され、一端部(図中下端部)に開口部15aが形成され、他端部(図中上端部)が閉塞された底面15bが形成され、本体12の収納凹部13cの内面形状に略合致する有底の円筒状をなす形状に構成する。

絶縁ケース15は、その底面15bに電線wを保護するための保護部材15cを設ける。保護部材は、図1(b)に示すように、電線wを挿通するための本体13の貫通孔13gおよび基板12の電線挿通部12aに挿入されるように、合成樹脂製の絶縁ケース15の底面15bに筒体15c1を一体に形成する。この筒体は、その軸心が貫通孔13gおよび電線挿通部12aと略一致して電線挿通部12aの孔の内側に突出して挿入され、その筒内部に電線wを挿通させることができる。そして、貫通孔13gおよび電線挿通部12aに挿入し嵌合した際に、その先端部15c2が基板12の表面、すなわち、電線挿通部12aから若干突出させるようにする。この突出寸法h1(図1(b))は、約0.2〜5mm、本実施例では、約1mmの高さで突出させる。これにより、筒体15c1の先端部15s2で電線挿通部12aの内側、特に孔の角部cを合成樹脂で覆うことによって、電線wを電線挿通部12aの先鋭なエッジからなる角部cから保護される。同時に、アルミニウムからなる貫通孔13gの金属表面に対しても保護される。なお、保護部材15cにおける先端部15c2の突出寸法h1は、0.2mm未満であると、製造誤差により先端部が突出しない虞があり、また5mmを越えるとLEDから放射される光の影となって現れる虞がある。

絶縁ケース15は、その外周面の略中間部分に位置してリング状の鍔をなすように突出した係止部15dを一体に形成する。この係止部から先に(図中下方に)突出する部分には、外周を段状になして口金取付部15eを一体に形成する。絶縁ケース15の内面には、円筒の軸方向に沿ってガイド溝15fが一体に形成され、このガイド溝に平板状の回路基板14aが縦方向、すなわち、本体13の中心軸線y−yに略平行に沿って嵌合され支持される。ガイド溝15fは円筒をなす絶縁ケース15の軸線、換言すれば、本体13の中心軸線y−yから片側、本実施例では、電線wを挿通する保護部材15cが設けられた側に片寄って形成され、この片寄って形成されたガイド溝15fに回路基板14aが縦方向に挿入され嵌合される。

回路基板14aは、LED11の点灯回路19を構成する電子部品が実装され点灯装置14を構成するもので、ガラスエポキシ材からなり電解コンデンサ等の比較的大きな部品14bを片側の面(図中右側)に集中して配置し、小さいチップ部品やトランジスタ等で比較的発熱を伴う部品14cを他方の面(図中左側)に実装する。これら電子部品を実装した回路基板14aは、絶縁ケース15のガイド溝15fに縦方向にして挿入する際に、狭い空間、すなわち、保護部材15cがある側の空間に、小さいチップ部品やトランジスタ等で比較的発熱を伴う部品14cが位置し、他方の広い空間に大きな部品14bが位置するようにして挿入し嵌合させる。これによって、アルミニウムからなる本体13と点灯装置14の回路基板14aとの間の電気的な絶縁が絶縁ケース15によってなされる。

点灯回路19は、概略を図3に示すように、商用電源Eの交流電圧100VをダイオードブリッジDBおよび平滑コンデンサC1により整流平滑して直流電圧24Vに変換し、各LED11に供給する。R1は各LED11に流れる電流を設定するチップ抵抗、14c1はLED11の点灯制御用のトランジスタ、このトランジスタのベース電位はチップ抵抗R2およびツェナダイオードDにより設定される。これにより、商用電源Eから電源を供給すると、交流電圧100VがダイオードブリッジDBおよび平滑コンデンサC1により直流電圧24Vに変換され、各LED11に対してチップ抵抗R2およびツェナダイオードDにより設定された電圧が印加され、トランジスタ14c1で制御された電流が各LED11に流れることで各LEDが点灯して発光する。

また、回路基板14aの出力端子にはLED11への電力給電用の電線wが接続され、この電線の出力端が、上述した絶縁ケース15の底面15bから保護部材15cの筒体15c1を介して、本体13の貫通孔13gおよび基板12の電線挿通部12aに挿通され、基板14の表面側に引き出される。また、入力端子には口金部材16に接続される入力線(図示せず)が接続される。

絶縁ケース15は、さらに、本体13の他端部の開口部13bから突出した口金取付部15eの外周面に口金部材16を嵌め込み、カシメ若しくはシリコーン樹脂やエポキシ樹脂等の耐熱性を有する接着剤を用いて固着する。これにより、本体13から口金部材16にわたる外周面の外観形状が一般白熱電球におけるネック部のシルエットに近似させた形状に構成される。

口金部材16は、図1(a)に示すように、エジソンタイプのE26形で、ねじ山を備えた筒状のシェル部16aとこのシェル部の下端の頂部に絶縁部16bを介して設けられたアイレット部16cを備えている。シェル部16aの開口部が絶縁ケース15の口金取付部15eに嵌め込まれ接着やカシメなどにより固着される。これにより、アルミニウムからなる本体13と口金部材16との電気絶縁がなされる。口金部材16のシェル部16aおよびアイレット部16cには、回路基板14aの入力端子から導出された入力線が接続される。

なお、図1中15gは、絶縁ケース15の外周面に一体に形成された一対の突起部で、収納凹部13cの内側面に形成された係合溝13c2に係合し、絶縁ケース15および口金部材16の収納凹部13cからの落下を防止している。

18は、透光性カバー部材を構成するグローブで、例えば、厚さが薄いガラスや合成樹脂などの材質で構成され、透明または光拡散性を有する乳白色など、ここでは乳白色のポリカーボネート製で、一端部に開口18aを有する一般白熱電球のボール部分のシルエットに近似させた滑らかな曲面状に形成する。

このグローブ18は、本体13の光源部Aにおける発光面を覆うようにして、開口18aの開口端部に形成した突起部18a1を、本体13の支持部13fの内周面に形成した係合溝13iに嵌め込み係合させて、例えば、シリコーン樹脂やエポキシ樹脂などの接着剤により固定する。これにより、LED11やその充電部が覆われ保護されると共に、本体13の外周面形状がグローブ18の外周面形状に一体的に略連続した外観形状になり、全体形状として、より一般白熱電球全体のシルエットに近似させた形状の電球形の口金付ランプ10として構成される。

次に、上記に構成される電球形の口金付ランプ10の組立手順につき説明する。先ず、絶縁ケース15を本体13の収納凹部13c内に、絶縁ケース15の底面15bが収納凹部13cの底面13c1に向かうようにして嵌め込んでいく。このとき、絶縁ケース15に形成された保護部材15cの筒体15c1を、収納凹部13cの貫通孔13gに位置合わせして筒体15c1を貫通孔13g内に挿入し嵌合させる。同時に、絶縁ケース15の突起部15gを収納凹部13cの係合溝13c2に係合させて固定する。これにより、筒体15c1の先端部15c2が、本体13の支持部13fの表面から突出した状態になる(図2(b))。

次に、回路基板14aの出力端子にあらかじめ接続された電線wを絶縁ケース15の開口部15aから、保護部材15cの筒体15c1に向けて通しながら、回路基板14aを縦にして絶縁ケース15内に挿入しガイド溝15fに嵌合させて支持する。この際、回路基板14aは発熱部品14cが絶縁ケース15の保護部材15cがある側に面する向きにして挿入する。このとき、電線wの先端はLED11を実装した基板12の電線挿通部12aから引き出しておく。

次に、LED11を実装した基板12を本体13の支持部13f上に載置して密着させ、上面側(表面側)から周囲4箇所程度をねじ等の固定手段を用いて固定する。この際、基板12の電線挿通部12aと本体13の貫通孔13gとを位置合わせし、電線挿通部12aに支持部13fから既に突出している保護部材15cの先端部15c2を挿入して固定する(図2(a))。これにより、保護部材15cを構成する筒体15c1が電線挿通部12aの孔の内側に突出し、その先端部15c2が、基板12の表面、すなわち、電線挿通部12aの孔から若干、本実施例では、約1mmの高さで突出する。同時に、基板12の裏面と支持部13fの平滑な面が密着して熱的に連結して固定される。

次に、基板12の電線挿通部12aから、一端が引き出された電線wを、基板の中心側に折り曲げて電線接続部12bに接続する。この際、電線挿通部12aの孔の角部cが、約1mmの高さで突出する筒体15c1の先端部15c2によって覆われ、電線wが角部cに接触することなく保持され、先鋭なエッジからなる金属の角部から保護される。これにより、電線wの先端を基板12の電線挿通部12aから引き出す際や、電線wを折り曲げて電線接続部12bに接続する際においても電線wの被覆が損傷されることがない。

次に、回路基板14aの入力端子から導出された入力線(図示せず)を、口金部材16のシェル部16aおよびアイレット部16cに接続し、接続した状態でシェル部16aの開口部を絶縁ケース15の口金取付部15eに嵌め込み接着剤で固着する。

次に、グローブ18を用意し、本体13の光源部Aを覆うようにしてグローブの開口18aの突起部18a1を、本体13の支持部13fに形成した係合溝13iに嵌め込み係合させて接着剤により固定する。これにより、一端部にグローブを有し他端部にE26形の口金が設けられ、全体の外観形状が一般白熱電球のシルエットに近似した電球形の口金付ランプ10が構成される。

次に、上記のように構成された電球形の口金付ランプ10を光源とした照明器具の構成を説明する。図4に示すように、20は店舗等の天井面Xに埋め込み設置され、E26形の口金を有する一般白熱電球を光源としたダウンライト式の既存の照明器具で、下面に開口部21aを有する金属製の箱状をなした本体ケース21と、開口部21aに嵌合される金属製の反射体22と、一般白熱電球のE26形の口金をねじ込むことが可能なソケット23で構成されている。反射体22は、例えばステンレス等の金属板で構成し、反射体22の上面板の中央部にソケット23が設置される。

上記に構成された一般白熱電球用の既存の照明器具20において、省エネや長寿命化などのために白熱電球に替えて、上述したLEDを光源とする電球形の口金付ランプ10を使用する。すなわち、電球形の口金付ランプは口金部材16をE26形に構成してあるので、上記照明器具の一般白熱電球用のソケット23にそのまま差し込むことができる。この際、電球形の口金付ランプ10の本体13が略円錐状のテーパー面をなすようにして、外観が白熱電球におけるネック部のシルエットに近似させた形状に構成されているので、ネック部がソケット周辺の反射体22等に当たることなくスムーズに差し込むことができ、電球形の口金付ランプ10における既存照明器具への適用率が向上する。これにより、LEDを光源とした電球形の口金付ランプが設置された省エネ形のダウンライトが構成される。

次に、上記の構成された口金付ランプを光源としたダウンライトの作動につき説明する。上記に構成されたダウンライトに電源を投入すると、ソケット23から電球形の口金付ランプ10の口金部材16を介して商用電源Eが供給され、図3の点灯回路19に示すように、交流電圧100VをダイオードブリッジDBおよび平滑コンデンサC1により整流平滑して直流電圧24Vに変換し、各LED11に対してチップ抵抗R2およびツェナダイオードDにより設定された電圧が印加され、トランジスタ14c1で制御された電流が各LED11に流れることで全てのLED11が同時に点灯して白色の光が放射される。

この際、基板12の表面に4個のLED11が略同心円状をなすように略等間隔に実装して配設されているので、各LED11から放射される光は、グローブ18の内面全体に向かって略均等に放射され、乳白色のグローブで光が拡散され、一般白熱電球に近似した配光特性をもった照明を行うことができる。特に、下方に傾斜した飾り部13hによって形成されるグローブ18の膨出する下端周面から背面方向(口金方向)にも光が放射され、より一層一般白熱電球に近似した配光特性をもった照明を行うことができる。

特に、光源となる電球形の口金付ランプ10の配光が一般白熱電球の配光に近づくことで、照明器具20内に配置されたソケット23近傍の反射体22への光の照射量が増大し、一般白熱電球用として構成された反射体22の光学設計通りの器具特性を略得ることが可能となる。

また、電球形の口金付ランプ10が点灯されると各LED11の温度が上昇し熱が発生する。その熱は、円板状の基板12から基板が密着して固着された支持部13fに伝達され、本体13から放熱フィン13dを介して外気に放熱される。この際、基板12および本体13を熱伝導性の良好なアルミニウムで構成し、基板12を支持部13fに密着して支持したので、LED11で発生する熱を、熱伝導ロスを少なくして効果的に放熱させることができる。これにより、各LED11の温度上昇および温度むらが防止され、発光効率の低下が抑制され、光束低下による照度の低下を防止することができる。同時にLEDの長寿命化を図ることができる。また、アルミニウムによって軽量化することができ電球として重くなることがない。

また、口金付ランプ10が運搬時や使用中に振動を受け、電線wが振動した場合でも、保護部材15cを構成する筒体15c1が電線挿通部12aの孔の内側に突出し、その先端部15c2によってアルミニウムからなる電線挿通部12aの孔の角部cが覆われているので、電線wが角部cに接触することなく保持され電線wの被覆が損傷されることがない。

以上、本実施例の口金付ランプによれば、基板14の表面に4個のLED11が略同心円状をなすように略等間隔に実装して配設されているので、各LED11から放射される光は、カバー部材18の内面全体に向かって略均等に放射され、乳白色のグローブで光が拡散され、一般白熱電球に近似した配光特性をもった照明を行うことができる。特に、下方に傾斜した飾り部13hによって形成されるグローブ18の膨出する下端周面から背面方向(口金方向)にも光が放射され、より一層一般白熱電球に近似した配光特性をもった照明を行うことができる。同時に、LED給電用の電線wは、寸法t1だけ外周方向に偏位した基板12の中央領域に形成された電線挿通部12aから引き出されるので、特許文献1に示すように、基板12の外周縁に突出した形態とならない。このため、基板12を本体13の支持部13fに装着する場合に、電線wと本体13との電気的な絶縁距離をとる必要がなくなり、本体13の径方向の寸法を小さく構成することができ、ランプ全体の小形化を達成することができる。また、基板12の電線挿通部12aおよび本体13の貫通孔13gは、その中心軸y−yが本体13の中心軸x―xから寸法t1だけ外周方向に偏位した中央領域に形成したので、這わす電線の長さを極力短くすることが可能となってコスト的に有利となる。

また、合成樹脂製の絶縁ケース15に形成された保護部材15cの筒体15c1が電線挿通部12aの孔の内側に突出し、その先端部15c2によってアルミニウムからなる電線挿通部12aの孔の角部cが覆われているので、電線wが角部cに接触することなく保持され、先鋭なエッジからなる金属の角部から保護される。同時に、本体13の貫通孔13bの金属表面に対しても保護される。これにより、組立作業において、電線wの先端を基板12の電線挿通部12aから引き出す際や、電線wを折り曲げて電線接続部12bに接続する際においても電線wの被覆が損傷されることがない。また運搬時や使用時において振動を受けた場合にも、電線が損傷されることがなく、これら作用により、電線の短絡や漏電事故等の発生を確実に防止することができ、安全で寿命の長い口金付ランプを提供することができる。

特に、保護部材15cの先端部15c2は、約1mmの高さで基板12の表面から突出させているので、より確実に電線挿通部12aの角部cを覆うことができ、確実に電線wの損傷を防止することができる。同時に、保護部材15cにより、アルミニウムからなる電線挿通部12aと電線16との沿面距離を確保することができ、電気絶縁不足による短絡も確実に防止することができる。

また、保護部材15cは、合成樹脂製の絶縁ケースに一体に形成したので、専用部品としての保護チューブ等を用いる必要がなく、コスト的に有利な口金付ランプを提供することができる。

また、保護部材の組立は、絶縁ケース15の収納凹部13cへの組立時に、筒体15c1が本体13の貫通孔13gに自動的に挿入され、格別な組立作業を要することなく簡単に組み立てることができ、製造コストも低減することができることから一層コスト的にも有利になる。

さらに、組立作業において、電線wの被覆が損傷されることがないように、保護部材15cによって事前に防がれているため、組立作業がし易くなることから製造コストも低減され、より一層コスト的に有利な口金付ランプを提供することができる。これら作用により、組立作業を簡素化することが可能となり量産化に適した口金付ランプを提供することができる。

以上、本実施例において、本体13の貫通孔13gは、その中心軸x−xが本体13の中心軸y−yから外周方向に偏位した中央領域に寸法t1だけ離間させて形成したが、図5(a)に示すように、本体13の中心軸y−yに貫通孔13gの中心軸x−xを略一致させ、支持部13fの中心部に形成してもよい。また、図5(b)に示すように、基板12の電線挿通部12aを円形の孔でなく、基板の周縁に開口する長孔状の切欠部12a1で構成してもよい。この構成によれば、電線wを電線挿通部12aの小さな円形の孔を狙って通す必要がなく、基板12の外周縁から切欠部12a1を通して行うことができ、作業性をより改善することができる。

また、図6に示すように、ミニクリプトン電球に相当する小形の口金付ランプを構成するために、本体13の収納凹部13cを浅くしてアルミニウムからなる本体13の熱容量を増すようにしてもよい。この場合、保護部材15cの筒体15c1を長くして形成し、筒体の周側面を格子状にして多数の透孔15c3(図6(b))を形成し、先端部15c2を含んだ先端部分で基板12の電線挿通部12aの孔の角部cを覆うように構成する。この構成によれば、本体13の熱容量をより増すことができ小形の口金付ランプを構成することができると共に、筒体15c1の周側面を格子状にすることにより、合成樹脂からなる絶縁ケース15の材料費を低減することができる。

また、本体13は、外方に露出する外面部分を、例えば、凹凸若しくは梨地状に形成して表面積を大きくしたり、白色アルマイト処理を施して外面部分の熱放射率を高めるようにしてもよい。また、白色アルマイト処理や本実施例のようにメタリックシルバー色や白色の塗装を施した場合には、口金付ランプ10を照明器具20に装着して点灯した場合、外面に露出するアルミニウム製の本体13外面の反射率が高くなり、器具効率を高めることが可能となり、また外観、意匠的にも良好となり商品性を高めることもできる。また、カバー部材18は、LEDの充電部等を外部から保護するための透明または半透明の保護カバーで構成してもよい。

なお、上述した変形例を示す図5〜図6には、図1〜図4と同一部分に同一符号を付し、詳細な説明は省略した。以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明は上述の実施例に限定されることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々の設計変更を行うことができる。

10 口金付ランプ
11 発光素子
12 基板
12a 電線挿通部
13 本体
13c 収納凹部
13g 貫通孔
13f 支持部
14 点灯装置
14a 回路基板
15 絶縁ケース
15c 保護部材
16 口金部材
18 透光性カバー部材
20 照明器具
21 器具本体
23 ソケット
w 電線

Claims (2)

  1. 発光素子が実装されると共に、電線挿通部が形成された基板と;
    一端部に基板を配設する支持部を形成し、支持部に一端部から他端部に貫通する貫通孔を基板の電線挿通部に対向するように形成すると共に、他端部に収納凹部を形成した熱伝導性を有する本体と;
    発光素子の点灯回路を構成する電子部品が実装される回路基板を有し、本体の収納凹部に配設される点灯装置と;
    回路基板と本体の収納凹部との間に介在するように設けられ、本体の貫通孔および基板の電線挿通部に挿通され、少なくとも電線挿通部の内側に突出する保護部材が形成された絶縁ケースと;
    一端が点灯装置に接続され、他端が保護部材を介して基板側に接続される電線と;
    本体の他端部に設けられ点灯装置に接続される口金部材と;
    を具備していることを特徴とする口金付ランプ。
  2. ソケットが設けられた器具本体と;
    この器具本体のソケットに装着される請求項1記載の口金付ランプと;
    を具備していることを特徴とする照明器具。
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