JP2012174687A

JP2012174687A - 灯管構造及びその組立体

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Publication number: JP2012174687A
Application number: JP2012014398A
Authority: JP
Inventors: Chun-Ming Lai; ライチュン−ミン; Chih-Yen Lin; リンチ−イェン
Original assignee: Lextar Electronics Corp
Current assignee: Lextar Electronics Corp
Priority date: 2011-02-21
Filing date: 2012-01-26
Publication date: 2012-09-10
Anticipated expiration: 2032-01-26
Also published as: JP5326005B2; CN102644862A; US8827486B2; US20120212951A1; TW201235599A

Abstract

【課題】十分な強度を確保したＬＥＤ官のエンドキャップ構造を提供する。
【解決手段】灯管構造は、第１エンドキャップ１１０と、第２エンドキャップ１２０と、ヒートシンク保持部１３０と、発光素子アレイ１４０と、ランプカバー１５０とを有する。第１エンドキャップは、一対の電気端子１１２ａ，１１２ｂと第１絶縁部１１１とを有する。電気端子は、インサート成形により第１絶縁部に組み込まれ、各々の電気端子の一端は、第１絶縁部の外側から突き出ている。第２エンドキャップは、接地端子と第２絶縁部とを有している。接地端子は、インサート成形により第２絶縁部に組み込まれ、接地端子の一端は、第２絶縁部の外側から突き出ている。発光素子アレイは、ヒートシンク保持部の上面に配置されている。ランプカバーの底面は発光素子アレイを受けるためにヒートシンク保持部に固定されている。
【選択図】図１

Description

本開示は、一般的に灯管構造に関し、より詳しくは、灯管構造及びその組立体に関する。

現代の社会では、発光ダイオード（ＬＥＤ）はとても一般的であり便利である。バックライトモジュール、ヘッドライト及び指示灯等ＬＥＤは多くの適用されている。ＬＥＤはより低い駆動電圧と長い寿命を有しているため、ＬＥＤは従来の蛍光灯管より低い電力を消費する。したがって、従来型の蛍光灯管は、次第にＬＥＤ管に置き換えられている。

しかしながら、ＬＥＤ管を組立てる際にＬＥＤ管に問題が生じている。一般的に、ＬＥＤ管は、２つのエンドキャップを有し、それぞれのエンドキャップは、２つの分離可能な独立した部品を有し、その独立した部品は、組立て工程をより複雑にし、組立てのコストを増加させている。加えて、２つの部品を有するエンドキャップは、衝撃から電気的端子を守るための十分な強度がない。結果として、ＬＥＤ管の信頼性は低下する。

発明の名称を「ＬＥＤ灯管」とする米国特許公開番号２００７００７０６３１は、従来のランプ支持器に接続可能なＬＥＤ灯管であって、回路基板と、その回路基板に組み込まれたＬＥＤ（発光ダイオード）の複数アレイと、回路基板とＬＥＤを収容する管状外郭と、必要な作動電圧を得るために、従来のランプ支持器のそれぞれの接続穴に回路基板を接続し、回路基板の２つの端で管状外郭の外に延びる２つの電気コネクタとを有するＬＥＤ灯管を開示している。

発明の名称を「ＬＥＤ灯管のエンドキャップ構造」とする米国特許公開番号２０１００３０４０７９は、ＬＥＤ灯管のための管の一端を蓋するためのエンドキャップと、そのエンドキャップの内側に固定的に実装された位置決め板と、その位置決め板に固定的に接続され、エンドキャップのそれぞれの貫通穴を通してエンドキャップからそれぞれ外側に延びる２つの金属接触部と、金属接触部のそれぞれに取り付けられ、貫通穴と金属接触部の間のギャップをシールするためにエンドキャップの貫通穴に設置される２つのガスケットと、エンドキャップに圧入され、位置決め板に当たって止められる挿入体と、挿入体と位置決め板との間のエンドキャップ内に設置されるクッションパッドと、挿入体、クッションパッド、位置決め板及びエンドキャップを共に固定するために、挿入体、クッションパッド及び位置決め板を通してエンドキャップの中に差し込むセルフタッピングネジと、を有するエンドキャップ実装構造が開示されいている。

本開示は、灯管構造及びその組立体について示し、そのエンドキャップは、衝撃に耐える十分な強さを有している。

本開示は、電極間のサージを吸収するためのサージバリスタを有する灯管組立体を示している。

本開示の一の側面によれば、灯管組立体は、第１エンドキャップと第２エンドキャップとを含んでいる。第１エンドキャップは、一対の電気端子と第１絶縁部とを含んでいる。電気端子は、インサート成形により第１絶縁部に組み込まれる。各々の電気端子の一端は、第１絶縁部から外側に突き出ている。第２エンドキャップは、接地端子と第２絶縁部とを含んでいる。接地端子は、インサート成形により第２絶縁部に組み込まれる。接地端子の一端は第２絶縁部の外側から突き出ている。

本開示の他の側面によれば、灯管組立体は、第１エンドキャップと第２エンドキャップとを含んでいる。第１エンドキャップは、一対の電気端子と第１絶縁部とを含んでいる。電気端子は、インサート成形により第１絶縁部に組み込まれる。各々の電気端子の一端は、第１絶縁部から外側に突き出ている。第２エンドキャップは、接地端子と第２絶縁部とを含んでいる。接地端子は、インサート成形により第２絶縁部に組み込まれる。接地端子の一端は、第２絶縁部の外側から突き出ており、接地端子の他端は、円筒穴構造を有している。

本開示の更に他の側面によれば、灯管構造は、第１エンドキャップと、第２エンドキャップと、ヒートシンク保持部と、発光素子アレイと、ランプカバーとを含んでいる。第１エンドキャップは、一対の電気端子と第１絶縁部とを含んでいる。電気端子は、インサート成形により第１絶縁部に組み込まれる。各々の電気端子の一端は、第１絶縁部から外側から突き出ている。第２エンドキャップは、接地端子と第２絶縁部を含んでいる。接地端子は、インサート成形により第２絶縁部に組み込まれる。接地端子の一端は第２絶縁部の外側から突き出ている。発光素子アレイは、ヒートシンク保持部の上面に配置されている。ランプカバーの底部は、ヒートシンク保持部に固定されている。

本開示の更に他の側面によれば、灯管構造は、第１エンドキャップと、第２エンドキャップと、ヒートシンク保持部と、発光素子アレイと、ランプカバーとを含んでいる。第１エンドキャップは、一対の電気端子と第１絶縁部とを含んでいる。電気端子は、インサート成形により第１絶縁部に組み込まれる。各々の電気端子の一端は、第１絶縁部の外側から突き出ている。第２エンドキャップは、接地端子と第２絶縁部とを含む。接地端子は、インサート成形により第２絶縁部に組み込まれる。接地端子の一端は、第２絶縁部の外側から突き出ており、接地端子の他端は、円筒穴構造を有している。発光素子アレイは、ヒートシンク保持部の上面に配置されている。ランプカバーの底部は、ヒートシンク保持部に固定されている。

本開示の更に他の側面によれば、サージからの保護のための灯管構造は、第１エンドキャップと、サージバリスタとを含んでいる。第１エンドキャップは、一対の電気端子と第１絶縁部とを含んでいる。電気端子は、インサート成形により第１絶縁部に組み込まれる。各々の電気端子の一端は、第１絶縁部の外側から突き出ている。サージバリスタは、第１エンドキャップ内に配置される。サージバリスタは電気的に一対の電気端子の間を接続している。

上述の開示及び開示の他の側面は、以下の限定されない形態の詳細な説明において、よりよく理解されるであろう。以下の説明は、添付の図面を参照してなされる。

一実施形態に係る灯管構造及びその組立体の分解図である図１の灯管構造の部品を示す図である。図１の灯管構造の部品を示す図である。第１エンドキャップの外形を示す図である。第１エンドキャップの断面を示す図である。ある形態における灯管の第２エンドキャップの外形を示す図である。ある形態における灯管の第２エンドキャップの局所断面を示す図である。ある形態における第２エンドキャップとその接地端子の図である。ある形態におけるヒートシンク保持部に組立てられた後の第２エンドキャップとその接地端子の図である。ある形態におけるヒートシンク保持部に組立てられた後の第２エンドキャップとその接地端子の断面を示す図である。

本開示の形態に開示された灯管構造及びその組立体によれば、灯管の第１エンドキャップは、結合強度を高めるためのインサート成形による一対の電気端子を備え、灯管の第２エンドキャップは、結合強度を高めるためのインサート成形による一対の接地端子を備えている。結果として、衝撃が起こった時でも、電気端子又は接地端子はしっかりと保護され、破壊される可能性を減少させている。本開示の本形態では、電気端子には、灯管の発光素子アレイを駆動するための入力電力、例えば直流電力、が供給され、接地端子は、灯管がノイズに干渉されないように、灯管のヒートシンク保持部を介したノイズを排除するために組み込まれている。

本開示の典型的な形態の灯管構造は、ＧＸ１６灯管により例示されるが、本発明の保護の範囲はこれに限られない。

図１は、ある形態における灯管構造及びその組立体の分解図を示している。図２Ａ及び２Ｂは、図１の灯管構造の部品を示している。

図１及び図２Ａを参照すると、灯管構造１００は、第１エンドキャップ１１０と、第２エンドキャップ１２０と、ヒートシンク保持部１３０と、発光素子アレイ１４０と、ランプカバー１５０とを含んでいる。第１エンドキャップ１１０は、一対の電気端子（端子１１２ａ及び１１２ｂ）と第１絶縁部１１１とを含んでいる。電気端子１１２ａ及び１１２ｂは、インサート成形により第１絶縁部１１１に組み込まれ、各々の電気端子の一端（第１端Ｅ１）は、第１絶縁部１１１の外側１０９から突き出ている。発光素子アレイ１４０は、ヒートシンク保持部１３０の上面に配置された多くの発光ユニット１４２を有している。底部１５１がヒートシンク保持部１３０に固定されたランプカバー１５０は、発光素子アレイ１４０を受けるように提供されている。

加えて、図１、２Ａ及び２Ｂを参照すると、灯管構造１００は、更に、第１エンドキャップ１１０に配置された基板接続部１６０を含んでいる。基板接続部１６０は、一対のソケット（ソケット１６２ａ及び１６２ｂ）と、二対の金属バネ、例えば、ソケット１６２ａ内の一対の金属バネ１６３ａ、を含んでいる。それぞれの一対の金属バネは、対応するソケット内に配置され、各々の電気端子の他の端は、対応する一対の金属バネにより挟まれる。例えば、一対の金属バネ１６３ａは、ソケット１６２ａ内に配置され、電気端子１１２ａの他端は、一対の金属バネ１６３ａにより挟まれる。ある形態では、ソケット１６２ａのスロット１６６ａ、及び、ソケット１６２ｂのスロット１６６ｂは、（１６ｍｍのような）距離により隔てられている。スロット１６６ａは、電気端子１１２ａの第２端Ｅ２に対応し、スロット１６６ｂは、電気端子１１２ｂの第２端Ｅ２に対応する。電気端子１１２ａと電気端子１１２ｂは、第１エンドキャップ１１０内で並行に延びるように配置され、それぞれスロット１６６ａ及びスロット１６６ｂに挿入される。図２Ｂに示されるように、電気端子１１２ａの第２端Ｅ２が金属バネ１６３ａと横方向に接するとき金属バネ１６３ａによる力は、ソケット１６２ａ内のそれぞれの電気端子１１２ａの第２端Ｅ２を固定する。

更に、図１及び２Ａを参照すると、灯管構造１００は更に、基板接続部１６０上に配置されたサージバリスタ１７０を含んでいる。サージバリスタ１７０は、電気端子１１２ａ及び１１２ｂの間に発生するサージを防ぐために、一対のソケット１６２ａ及び１６２ｂの間を電気的に接続する。ある形態では、基板接続部１６０は、円形板１６４により囲まれている。円形板１６４は、第１エンドキャップの中に基板接続部１６０を固定するために、第１エンドキャップ１１０とヒートシンク保持部１３０との間に組み込まれる。図２Ａに示されるように、基板接続部１６０は、例えば、一対のピン１６５を有するプリント回路基板である。ピン１６５は、電気端子１１２ａ及び１１２ｂから電力を受けるためのプリント回路基板上に組み込まれ、発光素子アレイ１４０に電気的に接続される。これにより、発光ユニット１４２は光ることができる。図２Ａのようにサージバリスタ１７０が基板接続部１６０に配置される形態の例外として、サージバリスタ１７０は、ヒートシンク保持部１３０に配置され、電気端子１１２ａ及び１１２ｂの間に発生するサージを防ぐためにソケット１６２ａと１６２ｂとの間に電気的に接続するとすることができる。灯管構造１００には一つのサージバリスタ１７０のみが必要であり、これにより費用と部品の量は削減される。

図３Ａ及び３Ｂに関し、図３Ａ及び３Ｂは、それぞれ第１エンドキャップ１１０の外形図及び断面図を示している。電気端子１１２ａ及び１１２ｂは、例えば、インサート成形により第１絶縁部１１１に組み込まれた金属ピンにより実装されている。電気端子１１２ａ及び１１２ｂ並びに第１絶縁部１１１は、例えば図３Ｂに示される入れ子刻み構造１１６のような直線的でない入れ子構造を形成して、互いに組み合わせられる。ある形態では、各々の電気端子１１２ａ／１１２ｂは刻み部１１３を有し、第１エンドキャップ１１０は第１成形部１１４と第２成形部１１５とを有している。刻み部１１３は、電気端子１１２ａ／１１２ｂの他の直線的部分と比較して非直線的部分であるように形成され、電気端子１１２ａ／１１２ｂ及び第１絶縁部１１１の間の結合強さを高めている。

この形態は、以下に、より詳細に述べられる。第１成形部１１４及び第２成形部１１５は、（不図示の）型により成形される前に、刻み部１１３は最初に（不図示の）成形用キャビティに配置され、次に成形材料が、刻み部１１３の周りの成形用キャビティに挿入される。成形工程が完了すると、刻み部１１３は、成形用キャビティから取り除かれ、第１成形部１１４及び第２成形部１１５は、例えば図３Ｂに示される入れ子刻み構造１１６のような、直線的でない入れ子構造を形成するように刻み部１１３と組み合わされる。しかしながら、直線的でない入れ子構造の形状はこれに限られない。ある形態では、直線的でない入れ子構造は、電気端子１１２ａ及び１１２ｂが外部力により引っ張られ又は押された際に、電気端子１１２ａ及び１１２ｂを衝撃による破壊から守るために実装される。したがって、電気端子１１２ａ及び１１２ｂの信頼性は高められる。

加えて、図４Ａ及び４Ｂに関し、図４Ａ及び４Ｂは、それぞれ、ある形態における灯管の第２エンドキャップの外形図及び局所断面図を示している。第２エンドキャップ１２０は、接地端子１２２及び第２絶縁部１２１を含んでいる。接地端子１２２は、インサート成形により第２絶縁部１２１に組み込まれ、接地端子１２２の一端（第３端Ｅ３）は、第２絶縁部１２１の外側１１９から突き出ている。接地端子１２２は、例えば、Ｔ字形状の支柱であり、インサート成形により、第２絶縁部１２１に組み込まれる。接地端子１２２及び第２絶縁部１２１は、図４Ｂに示される入れ子歯車構造１２６のような非円筒入れ子構造を形成するように互いに組み合わされる。ある形態では、接地端子１２２は歯車部１２４を有し、第２エンドキャップ１２０は成形部１２５を有する。歯車部１２４は、接地端子１２２の他の円筒部と比較して非円筒構造であるように形成され、接地端子１２２と第２絶縁部１２１との間の結合強さを高めている。

成形部１２５は、（不図示の）型により成形される前に、歯車部１２４は、最初に（不図示の）成形用キャビティに配置され、成形材料は、歯車部１２４に囲まれた成形用キャビティに挿入される。成形工程の完了後、歯車部１２４は成形用キャビティから取り除かれ、成形部１２５は、図４Ｂに示される入れ子歯車構造１２６のような非円筒入れ子構造を形成するように歯車部１２４と組合わせられる。しかしながら、この形態の非円筒入れ子構造の形状は、これに限られない。ある形態では、非円筒入れ子構造は、接地端子１２２が外部力により回転される際に、接地端子１２２を破壊するトルクから接地端子１２２を守るために適用される。これにより、接地端子１２２の信頼性は高められる。

図１及び図５Ａに関し、図５Ａは、この形態における第２エンドキャップ及びその接地端子の図を示している。灯管構造１００は、更に一対の端子接続部１８１及び１８２とワイヤ１８０と含んでいる。ワイヤ１８０は、端子接続部１８１と１８２との間を電気的に接続している。端子接続部１８１は、接地端子１２２の一端（第４端Ｅ４）と結合され、端子接続部１８２はヒートシンク保持部１３０と結合されているため、接地端子とヒートシンク保持部との間で接地のための接続が達成されている。

図１、５Ｂ及び５Ｃに関し、図５Ｂ及び５Ｃは、それぞれ、ある形態において、ヒートシンク保持部に組立てられた後の第２エンドキャップ及びその接地端子の図及び断面図である。ある形態では、灯管構造１００は、更に、第１ネジ１９０及び第２ネジ１９２を含んでいる。第１ネジ１９０は、端子接続部１８１を貫通し、接地端子１２２の円筒穴１２３の中にねじ込まれている。接地端子１２２の円筒穴１２３は、接地端子１２２の第４端Ｅ４に配置され、端子接続部１８１と揃えられている。加えて、第２ネジ１９２は、端子接続部１８２を貫通し、ヒートシンク保持部１３０の穴１３１の中にねじ込まれている。ヒートシンク保持部１３０の穴１３１は、上面に配置され、端子接続部１８２に揃えられている。第１ネジ１９０及び第２ネジ１９２は、はんだを用いることなく、端子接続部１８１及び１８２に固定されて取り付けられるため、ヒートシンク保持部１３０と接地端子１２２との間のはんだによる誤接続による危険性は避けられる。

図１及び５Ｃを参照すると、円形板１８４は、ヒートシンク保持部１３０上に第２エンドキャップ１２０を固定するために、第２エンドキャップ１２０とヒートシンク保持部１３０との間に取り付けられる。第２ネジ１９２が、ヒートシンク保持部１３０の中に、垂直方向にねじ込まれるとき、円形板１８４も第２ネジによりヒートシンク保持部１３０に固定される。その後、円形板１８４の一方の端にある端子接続部１８１は、接地端子１２２の第４端Ｅ４に配置され、水平方向に沿って第１ネジ１９０により接地端子１２２にねじ込まれる。したがって、作業者は、端子接続部１８１及び１８２がそれぞれヒートシンク保持部１３０及び接地端子１２２に組立てられた後でも、第２エンドキャップ１２０の取付け又は取り外しを容易にすることができる。

上に開示の形態において開示された灯管構造とその組立体によれば、灯管の第１エンドキャップは、結合強度を高めるためにインサート成形により一対の電気端子を提供し、灯管の第２エンドキャップは、結合強度を高めるためにインサート成形により接地端子を提供する。結果として、電気端子又は接地端子で起こる衝撃の影響は低減され、電気端子又は接地端子の損傷を防ぐ。従って、灯管構造の電気端子及び接地端子の信頼度は向上する。

以上、例による方法及び例示的形態の観点で説明したが、開示の発明はこれに限られないことは理解されるであろう。反対に、発明は、様々な修正、並びに同様の構成及び手順に及ぶように意図されており、添付の請求項の範囲は、そのようなすべての修正、並びに同様の構成及び手順を含むように最大限の解釈が認められるべきである。

Claims

一対の電気端子と、第１絶縁部とを有する第１エンドキャップを備え、
前記電気端子は、インサート成形により前記第１絶縁部に組み込まれ、
前記電気端子のそれぞれの一端は、前記第１絶縁部の外側から突き出ている、ことを特徴とする灯管組立体。
請求項１に記載の灯管組立体であって、
接地端子と、第２絶縁部と、を有する第２エンドキャップを更に備え、
前記接地端子は、インサート成形により前記第２絶縁部に組み込まれ、
前記接地端子の一端は、前記第２絶縁部の外側から突き出ている、ことを特徴とする灯管組立体。
請求項１又は２に記載の灯管組立体であって、
前記第１絶縁部内に配置された基板接続部を更に備え、
前記基板接続部は、一対のソケットと、一対の金属バネとを有し、
それぞれの前記金属バネは対応する前記ソケットに配置され、
それぞれの電気端子の他端は対応する前記金属バネに挟まれている、ことを特徴とする灯管組立体。
請求項３に記載の灯管組立体であって、
前記基板接続部に配置されたサージバリスタを更に備え、
前記サージバリスタは、前記一対のソケットの間に電気的に接続されている、ことを特徴とする灯管組立体。
請求項２乃至４のいずれか一項に記載の灯管組立体であって、
前記接地端子の他端は円筒穴構造を有している、ことを特徴とする灯管組立体。
請求項５に記載の灯管組立体であって、
一対の端子接続部と、ワイヤと、を更に備え、
前記ワイヤは、前記端子接続部の間を電気的に接続し、
前記端子接続部は、第１端子接続部を有し、
前記第１端子接続部は、前記接地端子の他端に接続され、
前記組立体は、前記第１端子接続部を貫通するネジを有し、
前記ネジは、前記接地端子の前記円筒穴構造にねじ込まれる、ことを特徴とする灯管組立体。
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の灯管組立体であって、
前記各々の電気端子は、直線的でない部分を有し、
前記第１絶縁部は、前記直線的でない部分に対応する成形部を有し、
前記刻み部及び前記成形部は互いに接続され、入れ子刻み構造又は直線的でない入れ子構造を形成する、ことを特徴とする灯管組立体。
請求項１乃至７のいずれか一項に記載の灯管組立体であって、
前記接地端子は、非円筒部を有し、
第２絶縁部は、前記非円筒部に対応する成形部を有し、
前記非円筒部及び前記成形部は互いに接続され、入れ子歯車構造又は非円筒入れ子構造を形成する、ことを特徴とする灯管組立体。
請求項１乃至８のいずれか一項に記載の灯管組立体と、
ヒートシンク保持部と、
前記ヒートシンク保持部の上面に配置された発光素子アレイと、
前記ヒートシンク保持部に底部が固定されたランプカバーと、を備える灯管構造。
請求項９に記載の灯管構造であって、
前記ヒートシンク保持部に配置されたサージバリスタを更に有し、
前記サージバリスタは、前記一対の電気端子をそれぞれ電気的に接続するために、前記ヒートシンク保持部及び一対のソケットの間で電気的に接続される、ことを特徴とする灯管構造。