JP2014179185A - 口金付ランプ - Google Patents

Abstract

【課題】 小型化に適した口金付ランプを提供する。
【解決手段】
実施形態の口金付ランプは、ＬＥＤ２２と；他端側に開口１３を備え、一端側にＬＥＤ２２が設けられる放熱ケース１と；他端側が開口１３から突出するように放熱ケース１の内部に設けられた絶縁ケース５と；放熱ケース１から突出した絶縁ケース５の外面側に設けられた口金６と；回路基板７１を備え、回路基板７１の面がランプ軸Ｌ−Ｌ’に対して略平行となるように、絶縁ケース５の内部に配置された点灯回路７と；放熱ケース１と口金６の間に介在するように、絶縁ケース５の外面側に設けられた環状の絶縁リング８と；を具備し、絶縁リング８は内面側に凹部８１を備え、絶縁ケース５は放熱ケース１から突出した部分の外面側に、絶縁リング８の凹部８１と合致する凸部５４、および凸部５４が形成されている部分の内面側に、回路基板７１が合致する溝５６を備えていることを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明の実施形態は、口金付ランプに関する。

口金付ランプは、発光ダイオードなどの光源を使用したランプであり、例えば照明や表示用途に使用されている。この種のランプでは、既存のランプ、例えば電球の代替として器具に適合する必要があるため、寸法に対する制約がある。特に、ミニクリプトンタイプのランプはダウンライト器具への使用が多いことから、寸法に対する制約が大きい。

特開２０１２−１２４０４９号公報

本発明が解決しようとする課題は、小型化に適した口金付ランプを提供することである。

上記課題を達成するために、実施形態のランプは、発光部と；他端側に開口、内部に前記開口につながる空間を備え、一端側に前記発光部が設けられる放熱ケースと；内部に空間を備え、他端側が前記開口から突出するように前記放熱ケースの前記空間に設けられた絶縁ケースと；前記放熱ケースから突出した前記絶縁ケースの外面側に設けられた口金と；回路基板を備え、前記回路基板の面がランプ軸に対して略平行となるように、前記絶縁ケースの前記空間内に配置された点灯回路と；前記放熱ケースと前記口金の間に介在するように、前記絶縁ケースの外面側に設けられた環状の絶縁リングと；を具備する口金付ランプであって、前記絶縁リングは内面側に凹部を備え、前記絶縁ケースは前記放熱ケースから突出した部分の外面側に、前記絶縁リングの前記凹部と合致する凸部、および前記凸部が形成されている部分の内面側に、前記回路基板が合致する溝を備えていることを特徴とする。

本発明によれば、小型化に適した口金付ランプを提供することができる。

第１の実施形態の口金付ランプについて説明するための図である。 第１の実施形態の口金付ランプのＬ−Ｌ’断面を矢印方向から見た状態について説明するための斜視図である。 第１の実施形態の口金付ランプにおいて、カバーを取り外し、一端側から見た状態について説明するための図である。 第１の実施形態の口金付ランプにおいて、発光モジュールを取り外し、一端側から見た状態について説明するための図である。 第１の実施形態の絶縁ケースについて説明するための図である。 第１の実施形態の絶縁リングについて説明するための図である。 第１の実施形態の絶縁ケースと点灯回路および絶縁リングの関係について説明するための図である。

（第１の実施形態）

図１〜図４を参照して、第１の実施形態を説明する。図１は、第１の実施形態の口金付ランプについて説明するための図、図２は、第１の実施形態の口金付ランプのＬ−Ｌ’断面を矢印方向から見た状態について説明するための斜視図、図３は、第１の実施形態の口金付ランプにおいて、カバーを取り外し、一端側から見た状態について説明するための図、図４は、第１の実施形態の口金付ランプにおいて、発光モジュールを取り外し、一端側から見た状態について説明するための図である。

本実施形態の口金付ランプは、照明や表示用途に使用される全長６７ｍｍ、直径３５ｍｍ程度の小型のＬＥＤランプであり、放熱ケース１、ＬＥＤモジュール２、ネジ３、カバー４、絶縁ケース５、口金６、点灯回路７および絶縁リング８で構成されている。なお、本実施形態では、ランプ軸Ｌ−Ｌ’において、口金６から見てカバー４が位置している方向を一端側、カバー４から見て口金６が位置している方向を他端側と称して説明する。

放熱ケース１は、熱伝導性に優れた材料、例えばアルミニウムからなる筒状の部材であり、本体部１１、本体部１１の一端側に形成された開口１２、本体部１１の他端側に形成された開口１３、開口１２および開口１３につながる空間１４とで構成されている。本実施形態では、放熱ケース１は、内面形状および外面形状が一端側から他端側に向かって直径が小さくなる先細り形状の円筒となっている。

この放熱ケース１の本体部１１の一端側かつ内端側には、カバー４の方向に突出する環状の突出部１１１が形成されている。この突出部１１１は、本体部１１の一端側の外端部とで段差を形成するとともに、一端側に平坦面を構成する。この突出部１１１の内面側には、ランプ軸Ｌ−Ｌ’方向に突出する嵌合部１１２が形成されている。嵌合部１１２は、いわゆるボスであり、その一端側には、ネジ穴１１３が形成されている。嵌合部１１２およびネジ穴１１３は、略等間隔で３つそれぞれ形成されている。
ＬＥＤモジュール２は、基板２１、ＬＥＤ２２、コネクタ受部２３で構成され、放熱ケース１の一端側に配置されている。

基板２１は、酸化アルミニウムなどのセラミック製またはアルミニウムなどの金属製の基板であり、放熱ケース１の開口１２をふさぐように、突出部１１１の平坦面に配置されている。基板２１は、直径が突出部１１１の外径よりもわずかに大きい円形状であり、切欠２１１、配線切欠２１２およびネジ切欠２１３を備えている。切欠２１１は、円形状の基板２１の一部を直線的に切り落とすことで、基板２１の端部３カ所に形成されている。なお、切欠２１１は、切欠２１１の部分における基板２１の直径は、突出部１１１の外径よりも小さくなるように形成される。配線切欠２１２およびネジ切欠２１３は、基板２１の端部に形成されている。ネジ切欠２１３は、ネジ穴１１３と同様に、略等間隔で３つ形成されている。

ＬＥＤ２２は、光源部としての発光ダイオードである。具体的には、パッケージ上に青色の光を放出する発光チップを実装し、その発光チップを覆うように黄色の蛍光体層を被覆してなる発光ダイオードである。本実施形態では、基板２１の一端側に１６個を直列的に実装している。コネクタ受部２３は、ケースと接続端子を有しており、基板２１の一端側に配置されている。

ネジ３は、頭部と軸部を有しており、軸部をネジ切欠２１３およびネジ穴１１３に通すとともに、頭部を基板２１の一端側に引っ掛けることで、ＬＥＤモジュール２を放熱ケース１に固定している。

カバー４は、ポリカーボネートを主体とする透明ないし乳白色の透光性の部材であり、放熱ケース１の一端側にＬＥＤ２２を覆うように配設されている。カバー４は、半球状であり、すなわち他端側は開口している。そのカバー４の他端側には、内端方向に突出する突片部４１を備えている。突片部４１は、基板２１の切欠２１１に対応する位置に同じ数だけ、すなわち３カ所形成されている。この突片部４１が形成されている部分のカバー４の内径は、切欠２１１の部分における基板２１の直径よりは大きく、基板２１の直径よりは小さい。したがって、突片部４１を基板２１の切欠２１１の外側を通して本体部１１に接触させたのち、ランプ軸Ｌ−Ｌ’を中心にカバー４を回動させることで、突片部４１を本体部１１と基板２１の間に配置することができ、これによってカバー４を放熱ケース１に取り付けることができる。

絶縁ケース５は、図５に示すような電気絶縁性に優れた円筒状の樹脂ケースである。絶縁ケース５は、本体部５１、突出部５２および空間５３を備えている。本体部５１は、放熱ケース１の内部に、放熱ケース１の内面に密着するように配置される部分である。つまり、本体部５１の外面形状は、放熱ケース１の内面形状と同じ形状になっており、一端側から他端側に向けて先細りの形状で、かつ嵌合部１１２と嵌合する、凹状の被嵌合部５１１を備えた形状になっている。突出部５２は放熱ケース１の開口１３から他端側に突出する部分である。突出部５２は、他端側に壁を有する有底開口の円筒状であり、その壁には中央に穴５２１が形成されている。突出部５２は、他端側に壁のない円筒状であってもよい。なお、本体部５１と突出部５２の内面形状は、それらの外面形状に略沿った形状である。空間５３は、本体部５１および突出部５２に連通し、かつ一端側が開口した空間である。

また、絶縁ケース５は、放熱ケース１から突出する部分、すなわち突出部５２の外面側に凸部５４、内部に壁５５および溝５６を備えている。凸部５４は、後述する絶縁リング８の凹部８１と嵌合して、絶縁リング８を回転止めする機能を持つものである。壁５５は、一対で構成され、本体部５１と突出部５２の内面形状に沿って、絶縁ケース５の一端側から他端側に延びている。溝５６は、後述する点灯回路７の配線基板７１の厚み部分を保持するための凹みであり、凸部５４が形成されている突出部５２の内面側に形成されている。溝５６は、一対の壁５５の間に形成された空間と、空間的に連通するように形成することもできる。本実施形態では、凸部５４、壁５５および溝５６はそれぞれ一対形成され、それらを結ぶ線はランプ軸Ｌ−Ｌ’に対して偏位している。

口金６は、器具のソケットに装着される部分であり、ランプの他端に設けられている。口金６は、螺旋状部６１、アイレット６２および絶縁部６３で構成されている。螺旋状部６１は、口金６の側面に形成された螺旋状の金属部分であり、突出部５２の外面に形成された螺旋突起に螺合される。アイレット６２は、口金６の底面に形成された金属部分である。絶縁部６３は、螺旋状部６１、アイレット６２の間に形成される部分であり、それらを互いに電気的に絶縁している。

点灯回路７は、ＬＥＤモジュール２に所望の電力を供給するための回路であり、絶縁ケース５の内部に収容されている。点灯回路７は、配線基板７１、回路素子７２、受電線７３、給電線７４およびコネクタ７５で構成されている。配線基板７１は、エポキシ等の電気絶縁性を有する基板上に所定の金属配線が設けられた基板であり、ランプ軸Ｌ−Ｌ’に対して略平行になるように、絶縁ケース５の内部に配置されている。この配線基板７１は、広幅部７１１と狭幅部７１２と角部７１３を備え、絶縁ケース５の内面形状にほぼ沿った形状となっており、壁５５にガイドされ、広幅部７１１の他端側の角部７１３が溝５６に嵌合する。凸部５４、壁５５および溝５６はランプ軸Ｌ−Ｌ’に対して偏位しているため、点灯回路７もランプ軸Ｌ−Ｌ’に対して偏位する。

回路素子７２は、トランス、コンデンサ、ダイオード等、ＬＥＤ２２を点灯するために必要な素子であり、配線基板７１の一方の面に実装されている。受給線７３は、電力供給を受けるための一対の被覆線であり、穴５２１を介して絶縁ケース５の外部に導出され、一方は螺旋状部６１の内面、他方はアイレット６２の内面に接続されている。給電線７４は、ＬＥＤモジュール２に電力を供給するための一対の被覆線であり、一方は配線基板７１の金属配線と接続されている。コネクタ７５は、給電線７４の他方に接続された給電部材であり、切欠２１３を介してＬＥＤモジュール２の一端側に導出され、コネクタ受部２３に嵌合される。

絶縁リング８は、放熱ケース１と口金６を絶縁するために放熱ケース１と口金６の間に介在するように、絶縁ケース５の外面側に設けられた樹脂製のリングである。絶縁リング８は、図６に示すように環状であり、その内面側には絶縁ケース５の凸部５４に嵌合する凹部８１が形成されている。本実施形態では、凹部８１は、凸部５４と同様に一対形成され、それらを結ぶ線はランプ軸Ｌ−Ｌ’に対して偏位している。

以上のランプは、器具側の電源から電力が口金６を介して点灯回路７に供給され、点灯回路７では所望の電力に変換される。その電力がＬＥＤモジュール２に供給されることで、ＬＥＤ２２から白色光が生成され、その白色光はカバーを通過して出光する。

本実施形態のランプの組み立てについて説明する。まず、放熱ケース１の内部に樹脂ケース５を一端側から挿入するようにして配置したのち、絶縁リング８を絶縁ケース５の他端側から凸部５４と凹部８１が合致するように挿入して、絶縁リング８を突出部５２に装着する。次いで、配線基板７１を壁５５でガイドさせて溝部５６を進ませ、角部７１３が凸部５４の裏側の溝部５６に合致するように樹脂ケース５の内部に点灯回路７を配置する。次に、一対の受電部７３を穴５２１から導出させ、一方は螺旋状部６１に、他方はアイレット６２に接続したのち、樹脂ケース５の突出部５２に、放熱ケース１の他端側とで絶縁リング８を挟み込むように口金６を螺合する。

さらに、配線切欠２１２から給電線７４およびコネクタ７５をＬＥＤモジュール２の一端側に導き出したうえで、突出部１１１の平坦面にＬＥＤモジュール２を配置する。次いで、ネジ３を基板２１の一端側からネジ切欠２１３を介してネジ穴１１３にねじ込むことで、ＬＥＤモジュール２を放熱ケース１に固定したのち、コネクタ７５をコネクタ受部２３に嵌め込む。最後に、カバー４の突片部４１をＬＥＤモジュール２の基板２１と本体部１１の間に挟持させることで、カバー４を放熱ケース１に接続する。

本実施形態では図７に示すように、絶縁ケース５の凸部５４には絶縁リング８の凹部８１が合致し、凸部５４に対応して樹脂ケース５の内側に形成された溝５６には配線基板７１の角部７１３が合致するようになっている。つまり、絶縁ケース５の凸部５４が絶縁リング８を保持する機能と、溝５６が絶縁リング８を保持する機能を兼ねているため、スペースを効率的に利用することができる。したがって、従来よりもランプの小型化を実現したり、ランプの寸法は同じで、グローブの寸法を大きくして配光特性を改善したりすることができる。

また、絶縁リング８の凹部８１、絶縁ケース５の凸部５４および溝５６はそれぞれ一対形成されており、それらを結ぶ線は、ランプ軸Ｌ−Ｌ’に対して偏位しているため、点灯回路７を回路基板７１が一対の溝５６に合致して、ランプ軸Ｌ−Ｌ’に対して偏位して絶縁ケース５の空間５３に配置することができる。これによって、点灯回路７が絶縁ケース５内の空間を広い空間と狭い空間とに分けるため、広い空間に回路素子７２を配置することで点灯回路７を回路素子７２が干渉することなく、絶縁ケース５内部に収納することができる。
本発明は上記実施態様に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。
例えば、光源は、レーザダイオードであってもよいし、発光チップを基板上に直接実装したものでもよい。

放熱ケース１とＬＥＤモジュール２の間に、放熱板を配置してもよい。つまり、放熱ケース１の突出部１１１の一端側に放熱板を配置し、放熱板のさらに一端側にＬＥＤモジュール２を配置してもよい。

溝５６は、一対の壁５５によって構成される必要なく、絶縁ケース５に凹部を形成することで構成してもよい。また、溝５６は、絶縁ケース５の内部全体に形成される必要はなく、少なくとも凸部５４の裏側等、部分的に形成されていてもよい。

この発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１ 放熱ケース
１３ 開口
１４ 空間
２ ＬＥＤモジュール
２１ 基板
２２ ＬＥＤ
４ カバー
５ 絶縁ケース
５３ 空間
５４ 凸部
５６ 溝
６ 口金
７ 点灯回路
７１ 配線基板
８ 絶縁リング
８１ 凹部

Claims (3)

1. 発光部と；
   他端側に開口、内部に前記開口につながる空間を備え、一端側に前記発光部が設けられる放熱ケースと；
   内部に空間を備え、他端側が前記開口から突出するように前記放熱ケースの前記空間に設けられた絶縁ケースと；
   前記放熱ケースから突出した前記絶縁ケースの外面側に設けられた口金と；
   回路基板を備え、前記回路基板の面がランプ軸に対して略平行となるように、前記絶縁ケースの前記空間内に配置された点灯回路と；
   前記放熱ケースと前記口金の間に介在するように、前記絶縁ケースの外面側に設けられた環状の絶縁リングと；
   を具備する口金付ランプであって、
   前記絶縁リングは内面側に凹部を備え、前記絶縁ケースは前記放熱ケースから突出した部分の外面側に、前記絶縁リングの前記凹部と合致する凸部、および前記凸部が形成されている部分の内面側に、前記回路基板が合致する溝を備えていることを特徴とする口金付ランプ。
2. 前記絶縁リングの凹部、前記絶縁ケースの前記凸部および前記溝はそれぞれ一対形成されており、それらを結ぶ線は、前記ランプ軸に対して偏位していることを特徴とする請求項１に記載の口金付ランプ。
3. 前記点灯回路は、前記回路基板が一対の前記溝に合致することで、前記ランプ軸に対して偏位して前記絶縁ケースの前記空間に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の口金付ランプ。

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