JP2012018923A

JP2012018923A - 懐中電灯

Info

Publication number: JP2012018923A
Application number: JP2011147988A
Authority: JP
Inventors: Rainer Opolka; ライナー・オーポルカ
Original assignee: Zweibrueder Optoelectronics GmbH
Current assignee: Zweibrueder Optoelectronics GmbH
Priority date: 2010-07-07
Filing date: 2011-07-04
Publication date: 2012-01-26
Also published as: US9057500B2; EP2405179A1; EP2405179B1; US20120008311A1; DE102010026388A1

Abstract

【課題】
本発明は、ランプハウジングと接触ピン付きの少なくとも１つの発光ダイオードを有するランプヘッドとを備えた懐中電灯に関する。
【解決手段】
この課題は、前記発光ダイオードが一体型ホルダ内に固定されていて、この一体型ホルダがねじ結合部によって前記ランプヘッド及び／又は前記ランプハウジングに固定されていること及び前記一体型ホルダが中空反射器として形成されていて且つ別々の開口部を有し、半田付け箇所のない端子がバッテリに至る接触電極に対して接続されているか又は接続可能であるように、前記接触ピンが前記別々の開口部内に固定されていることによって解決される。
【選択図】図６

Description

本発明は、ランプハウジングと接触ピン付きの少なくとも１つの発光ダイオード（ＬＥＤ）を有するランプヘッドとを備えた懐中電灯に関する。

懐中電灯は、無灯火の道、小さい空洞を含めた空間又は表示板を照明するために不可欠な補助手段として何十年にもわたって挙げられている。従来の懐中電灯は、設けられているソケット内にねじ留めされたいわゆる白熱電球を一様に備えている。同様に、このソケットは、スイッチによって操作可能な電気回路の一部である。光ビームを焦点に集め、光の最適な利用を保証するため、白熱電球は、中空ミラーの焦点に配置される。少なくとも１つの比較的大きくて重いバッテリが、電源として使用される。当該バッテリは、バッテリーパック内に配置される。このバッテリーパックは、同時に懐中電灯のグリップを形成する。

白熱電球の欠点は、比較的短い寿命及び比較的大きい電力消費にある。それ故に、発光ダイオードが、照明手段として多方面から使用されている。より長い耐用期間及びより小さい電力消費に加えて、当該懐中電灯は小型化もされ得る。その結果、当該懐中電灯は、キーホルダーとして容易に携行され得る。

従来の技術によれば、発光ダイオードが、その接触ピンによって基板上に半田付けされる。また、この基板は、バッテリの電極用の接点を有する。この配置の欠点は、相当に経費のかかる製造及び半田付け時の避けられない製造ミスにある。
米国特許第６，３９８，３８３号明細書米国特許第７，１２１，６７７号明細書米国特許第５，３０９，３３７号明細書

本発明の課題は、簡単に組み立てられていて且つ容易に製造可能である懐中電灯を提供することにある。

この課題を解決するため、請求項１に記載の懐中電灯が提唱される。当該本発明の懐中電灯は、発光ダイオードが一体型ホルダ内に固定されていて、この一体型ホルダはねじ結合部によってランプヘッド及び／又はランプハウジングに固定されていて、さらに前記一体型ホルダは中空反射器として形成されていて、前記一体型ホルダは別々の開口部を有し、半田付け箇所のない端子がバッテリに至る接触電極に対して接続されているか又は接続可能であるように、複数の接触ピンが前記別々の開口部内に固定されていることを特徴とする。

発光ダイオードを一体型ホルダ内に固定することは、当該発光ダイオードの、電気接点に対する故意でない相対運動を阻止する。当該相対運動は、従来の技術による実施の形態の場合は接触ピンに破損箇所を生じさせうる。一体型ホルダが、発光ダイオードの保持部として使用されるだけではなくて、同時に反射器として使用されることによって、この一体型ホルダが最適化される。

さらに、当該一体型ホルダは、開口部を有する。接触ピンが、これらの開口部内に容易に差し込まれ、引き続き、バッテリの電極に対するそれぞれの端子が半田付け箇所なしに製造されているように、これらの接触ピンが、これらの開口部内に保持されるか、又は、発光ダイオードを含む電気回路を閉じるための接触端子が、対応するスイッチ操作によって形成されるように、これらの接触ピンが、これらの開口部内に配置されている。したがって、これらの接触ピンは、当該一体型ホルダによって外部に対して完全に保護される。これによって、接触ピンの過失による折損が効果的に阻止される。何故なら、これらの接触ピンは、当該保護がない場合に起こりうる押圧運動、引っ張り運動及び剪断運動から保護されているからである。

本発明のその他の構成は、従属請求項中に記載されている。すなわち、本発明の第１の実施の形態によれば、ランプヘッドが、ランプハウジングに対して回転可能に配置されているために回転可能なスイッチとして形成されている。具体的な実施の形態では、接触ピンのうちの一方の接触ピンが、一体型ホルダの底部を貫通され得、この底部で曲げられ得る。その結果、この接触ピンが、装填されたバッテリ又は装填されたバッテリーセットの正極に持続して接触する。第２接触ピンが、バッテリーパックハウジングの前面又はジャケット内面に沿って接触するので、この第２接触ピンは、別の開口部に通されて半径方向に外側に向かって敷設される。この場合、この第２接触ピンは、回転位置に応じて絶縁位置又はバッテリの負極に接触する電気伝導可能な位置に接触する。スイッチとしてのこのような回転可能なランプヘッドは、押しスイッチと比べてもほとんど磨耗しない。

本発明の特別な構造によれば、開口部のうちの一方の開口部が、一体型ホルダの底部を貫通して敷設され、開口部のうちの他方の開口部が、半径方向に外側に向かって敷設される。その結果、両箇所で固定された接触ピンの一方の接触ピンが、バッテリ又はバッテリースタックの正極に接触し、当該他方の接触ピンが、ランプハウジングを介して当該バッテリ又はバッテリースタックの負極に間接に接触する。特にこれらの接触ピンは、その開放端部でＵ字状又はＳ字状に曲げられている。その結果、接触線又は接触面が形成される。

構造を簡略化するため、及び製造を容易にするため、本発明の別の構造によれば、上述した一体型ホルダが、外ねじを有する。この外ねじは、組み立てられた状態ではランプヘッドに対応して形成された内ねじに螺合する。当該ランプヘッドのこの内ねじは、本発明の別の構造にしたがってランプハウジングの外ねじにも対応して形成され得る。その結果、当該ランプヘッドの内ねじは、一体型ホルダの外ねじと当該ランプハウジングの外ねじとの双方に螺合する。

当該一体型ホルダは、本発明の特別な構造にしたがって射出成形されている合成樹脂部品からも構成され得る。その結果、当該製造のコストが著しく下がる。光透過性の合成樹脂が、リング状に前方に突出する部分をさらに有する一体型ホルダ用の材料として選択される場合、ランプヘッドの外面とランプハウジングの外面とに特に同一平面上で一体になる上述したリングが、ランプヘッドとランプハウジングとの間に配置されている形を実現することができる。懐中電灯の電気接続された状態では、このリングは、照明するリング面として作用する。本発明の別の構造では、当該リング面を情報の表示面として利用することもできる。技術情報若しくはメーカー情報を入手するため又は宣伝目的のため、これらの情報は、特にレーザーによって当該リング面内に彫り込まれ得る。

図１から分かるように、使用された発光ダイオード２０は、ダイオードヘッド２１及びこのダイオードヘッド２１の下面から突出する２つの接触ピン２２及び２３を有する。これらの接触ピン２２及び２３は、一体型ホルダの開口部及び曲線経路にこれらの接触ピン２２及び２３を適切に通してこの一体型ホルダ内に取り付けた後に図２及び３で分かる形を有する。接触ピン２３は、その下端部でＵ字状の輪郭に湾曲されている。この場合、この接触ピン２３の下面に形成されているＵ字状の輪郭の底辺が、バッテリ又はバッテリースタックの一番上のバッテリの正極に対する接触線又は接触面を実現する。接触ピン２２は、図２及び図３にしたがって外側に向かって半径方向に折り曲げられ、引き続き上方に向かって曲げられる。最終的に部分リング状の端子を形成する。この端子は、例えばバッテリーハウジングの電気伝導性に形成された内側ジャケットに当接し、当該ハウジングの内壁を介したバッテリの負極に対する端子を実現する。

図４及び図５中に展開して示したように、ランプは、ランプヘッド３０、一体型ホルダ４０及びランプハウジング５０から構成される。一体型ホルダ４０は、放物線状の内面を有する中空反射器として形成されていて且つ発光ダイオードを固定するために使用される。この発光ダイオードは、その底面に２つの開口部４１を有し、もう１つの縁面開口部４２を有する。接触ピン２２が、一体型ホルダ４０の底部の第１開口部４１に差し込まれ、引き続き折り曲げられ、その開放端部で上方に曲げられ、この開放端部の隣に配置されたもう１つの底面開口部４１内に差し込まれる。この接触ピンの下面２３１が、図６から分かるように、４つのバッテリ６０から成るスタックに対する接点６１を形成する。第２接点６２が、接点５１１に至るハウジングジャケット５１の表面に沿って形成される。この接点５１１は、円弧状に上方に曲げられている接触ピン２２の開放端部に接触している。円弧２２１が、一体型ホルダ４０の段部の下面に当接するので、この接触ピンは、開口部４２を半径方向に外側に向かって貫通して、一体型ホルダ４０に密接しつつ上方に曲げられる。この一体型ホルダ４０は、射出成形されている合成樹脂部品である。この合成樹脂部品は、その外側ジャケットに外ねじ４３を有する。この外ねじは、ランプヘッドの内ねじ３１に対応して形成されている。ランプハウジング５０は、ランプヘッド３０又は一体型ホルダ４０に面しないその上面に外ねじ５２を有する。同様に、この外ねじ５２は、ランプヘッド３０の内ねじに対応して形成されている。接触ピン２２の円弧２２１が、ランプハウジング５０の前面に当接するまで、一体型ホルダ４０が、ランプハウジング５０の上方の開口部内に差し込まれ得るように、この一体型ホルダ４０は形成されている。引き続き、ランプヘッド３１が、一体型ホルダ４０に差し込まれると、このランプヘッド３１が、最初に外ねじ４３に螺合され得る。この場合、当該ランプヘッドをさらにねじ留めすると、このランプヘッドの内ねじ３１が、ランプハウジングの外ねじ５２に螺合し、一体型ホルダ４０の不動の嵌着に寄与する。ランプハウジングは、その下端部でキャップ５３によって閉鎖されている。このキャップ５３は、ばね５４を有する。このばね５４の弾性力が、バッテリーパケットを押圧する結果、電気接続を引き起こす。

この場合、ランプヘッドは、回転スイッチとして形成されている。この場合、ランプヘッドを回転させて一体型ホルダ４０と一緒に差し込むことによって、接触ピン２２の開放端部（符号２２１参照）が、ランプハウジングの前面の異なった位置で電気接続される。当該位置のうちの或る位置では電気絶縁性にあり、その他の位置では電気伝導性にある。その結果、発光ダイオードが、ランプヘッドを回転させることによってオンオフされ得る。

原理的に同様に、図８ａ〜ｃ又は図９ａ〜ｃによる接触ピン２５及び２６を有する発光ダイオード２４が、一体型ホルダ４４内に固定されている。接触ピン２５は、同様に上述したようにその開放端部でＵ字状の外観に折り曲げられている。接触ピン２６が、ねじ４５の下の段部に当接するので、当該接触ピン２５に対して、この接触ピン２６は、半径方向に外側に向かって屈曲されているだけである。先に説明した実施の形態とは違って、一体型ホルダ４４は、半径方向に外側に向かって突出するカラー状のリング領域４６を有する。特に図１２及び図１３から分かるように、このリング状の突出部の外面が、ランプヘッド３０の外面又はハウジング５０の外面に同一平面上で一体になる。図１２中に「Ｌｏｇｏ」と付記されているように、このランプリングは、商号又はその他の表記を表す文字を有する。一体型ホルダ４４は、光透過性の材料から製造されている。その結果、この一体型ホルダ４４は、ランプと一緒に組み合わせられた状態では発光するリングとして外側から目視される。図１０〜１３による実施の形態では、一体型ホルダのねじ４７が、ランプハウジングの内ねじ５５に螺合することが提唱されている。同様にさらなるねじ結合部が、ランプヘッド３０と一体型ホルダ４４の上部との間に設けられてはならない場合、これに対して、ランプヘッド３０は、この場合では一体型ホルダ４４に嵌め込まれて摩擦結合される（図示せず）。

本発明の特別な利点は、発光ダイオードが一体型ホルダ４０，４４内に容易に固定され得、懐中電灯側の接点に対する接続が面倒なしに提供され得る点にある。接触ピンが、一体型ホルダ内に確実に埋設されている。その結果、当該接触ピンが、破損及び望まない短絡から保護される。発光ダイオードを一体型ホルダ内に差し込み、接触ピンを曲げることは、自動化された工程の範囲内で実施され得る。固定された発光ダイオードを有する一体型ホルダとランプハウジングとランプヘッドとの組み立ては、純粋なねじ留め作業に限定される。完全に組み立てられた懐中電灯の場合、修理の目的で又は発光ダイオードを交換するため、一体型ホルダを取り替えることも有益な方法で可能である。何故なら、発光ダイオードを有する一体型ホルダが、その他の補助手段及び特別な手作業なしに素人によってもユニットとして交換可能であるからである。

（取り付け前の）２つの接触ピンを有する発光ダイオードの正面図である。（図示しなかった）一体型ホルダの開口部及び対応する曲線経路に接触ピンを通した後の図１の発光ダイオードの側面図である。図２の発光ダイオードの下面図である。ランプヘッド、一体型ホルダ及びランプハウジングを有する懐中電灯を展開して示した側面図である。図４の懐中電灯の横断面図である。組み立てて完成したランプの横断面図である。図６の懐中電灯の側面図である。一体型ホルダの形に対応させて曲げられている接触ピンを有する発光ダイオードの各種の図である。一体型ホルダの形に対応させて曲げられている接触ピンを有する発光ダイオードの各種の図である。一体型ホルダの形に対応させて曲げられている接触ピンを有する発光ダイオードの各種の図である。取り付けられた発光ダイオードを有する一体型ホルダの側面図である。取り付けられた発光ダイオードを有する一体型ホルダの横断面図である。取り付けられた発光ダイオードを有する一体型ホルダの俯瞰図である。ランプヘッド、一体型ホルダ及びランプハウジングから構成される懐中電灯の側面図である。ランプヘッド、一体型ホルダ及びランプハウジングから構成される懐中電灯の横断面図である。一部を組み立てた懐中電灯の側面図である。一部を組み立てた懐中電灯の横断面図である。図１０及び図１１の組み立て完成した懐中電灯の側面図である。

２０発光ダイオード
２１ダイオードヘッド
２２接触ピン
２３接触ピン
２４発光ダイオード
２５接触ピン
２６接触ピン
３０ランプヘッド
３１ランプヘッド
４０一体型ホルダ
４１開口部
４２開口部
４３外ねじ
４４一体型ホルダ
４５ねじ
４６リング、リング領域
４７ねじ
５０ランプハウジング
５１ハウジングジャケット
５２外ねじ
５３キャップ
５４ばね
５５内ねじ
６０バッテリ
６１接点
６２接点
２２１円弧
２３１下面
５１１接点

Claims

ランプハウジングと接触ピン（２２，２３；２５，２６）付きの少なくとも１つの発光ダイオード（２０）を有するランプヘッド（３０）とを備えた懐中電灯において、
前記発光ダイオード（２０）は、一体型ホルダ（４０，４４）内に固定されていて、この一体型ホルダ（４０，４４）は、ねじ結合部（４３，４５，４７）によって前記ランプヘッド（３０）及び／又は前記ランプハウジング（５０）に固定されていること、及び、前記一体型ホルダ（４０，４４）は、中空反射器として形成されていて且つ別々の開口部（４１，４２）を有し、半田付け箇所のない端子が、バッテリに至る接触電極（６１，５１１）に対して接続されているか又は接続可能であるように、前記接触ピン（２２，２３；２５，２６）が、前記別々の開口部（４１，４２）内に固定されていることを特徴とする懐中電灯。
前記ランプヘッド（３０）は、前記ランプハウジング（５０）に対して回転可能に且つこれによって回転可能なスイッチとして形成されていることを特徴とする請求項１に記載の懐中電灯。
前記開口部のうちの一方の開口部（４１）が、前記一体型ホルダ（４０）の底部を貫通して敷設され、前記開口部のうちの他方の開口部（４２）が、半径方向に外側に向かって敷設される結果、当該両箇所で固定された接触ピンの一方の接触ピンが、バッテリ又はバッテリースタックの中心の正極に接触し、当該他方の接触ピンが、前記ランプハウジングを介して当該バッテリ又はバッテリースタックの負極に間接に接触することを特徴とする請求項１又は２に記載の懐中電灯。
前記接触ピン（２２，２３；２５，２６）は、接触線又は接触面を形成するためにこれらの接触ピン（２２，２３；２５，２６）の開放端部でＵ字状又はＳ字状に曲げられていることを特徴とする請求項３に記載の懐中電灯。
前記一体型ホルダ（４０）は、外ねじ（４３）を有し、前記ランプヘッドは、この外ねじ（４３）に対応して形成された内ねじ（３１）を有し、特にこの内ねじ（３１）は、前記ランプハウジングの外ねじ（５２）に対しても対応して形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の懐中電灯。
前記一体型ホルダ（４０，４４）は、光透過性の合成樹脂から、特に射出成形部品として完成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の懐中電灯。
一体型ホルダ（４４）の一部であり且つ前記ランプヘッド（３０）の外面と前記ランプハウジング（５０）の外面とに同一平面上で一体になるリング（４６）が、前記ランプヘッド（３０）と前記ランプハウジング（５０）との間に配置されていることを特徴とする請求項６に記載の懐中電灯。
特に情報が、特にレーザーによって光透過性の一体型ホルダ（４４）の表面内に彫り込まれているので、前記リングは、情報の表示面として使用されることを特徴とする請求項７に記載の懐中電灯。