JP2014222632A - ランプ - Google Patents
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- F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
- F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]
Abstract
【解決手段】光源としての発光モジュール10と、当該発光モジュール10が搭載された基台20と、前記発光モジュール10を点灯させるための回路ユニット40と、筒状であって、内部に前記回路ユニット40が収容され且つ筒軸方向一端部53が前記基台20に向けられた回路ケース50と、筒状であって前記回路ケース50に外嵌され且つ筒軸方向一端部61に前記基台が固定されたボディ60と、を備え、前記回路ケース50における前記筒軸方向一端部53および前記基台20における前記回路ケース50の筒軸方向一端部53と対向する部位には、一方に少なくとも1つの凸部56が設けられていると共に他方に少なくとも1つの凹部25が設けられており、前記凸部56が前記凹部25に圧入されていることによって前記回路ケース50に前記基台20が組み付けられている構成とする。
【選択図】図3
Description
ランプ900では、発光モジュール910が板状の基台920の搭載面922aに搭載されている。基台920の姿勢が正常であるなら、搭載面922aはランプ軸Jと直交しているはずであり(図15に示す基台920の姿勢は正常ではない。)、この搭載面922aに発光モジュール910を搭載するだけで、発光モジュール910の主出射方向Lをランプ軸Jと平行な方向に定めることができる。ランプ軸Jと平行な方向に出射された発光モジュール910の出射光は、発光モジュール910を覆うグローブ990の内面992に入射し、グローブ990を透過して外部に取り出される。
従来のように、回路ケースに基台を組み付けない構成であれば、回路ケースと基台とが互いに影響し合うことなく別々に傾いている可能性があるため(例えば回路ケースは傾いていないのに基台だけが傾いていることもある)、回路ケースの姿勢は、基台の傾きを見極める際の参考にはなり難い。
<第1の実施形態>
[概略構成]
図1は、第1の実施形態に係るランプを示す正面断面図である。図1に示すように、第1の実施形態に係るランプ1は、白熱電球の代替品となるLEDランプであって、白熱電球と近似した外観形状を有する。
[各部材の基本構成]
(発光モジュール)
発光モジュール10は、ランプ1の光源であって、例えば、略円環状の実装基板11と、実装基板11の上面11aに環状に配置された複数の発光部12とを備える。
(基台)
図1に示すように、基台20は、下側に略円柱状の空洞21を有する略円板状の本体部22と、本体部22の外周の下側部分に設けられた円環状の鍔部23とからなる。本体部22の上面は、ランプ軸J(口金80のねじ込み軸と一致)と直交する平面であって、発光モジュール10が搭載される搭載面22aとなっている。発光モジュール10は、実装基板11の下面11bを搭載面22aに面接触させるようにして、搭載面22aの略中央に搭載されている。搭載面22aがランプ軸Jと直交する平面であるため、搭載面22aに下面11bが面接触するように実装基板11を設置するだけで、実装基板11をランプ軸Jと直交する姿勢に定めることができる。
光学部材30は、ランプ1の配光角を広げるための部材であって、例えば、ポリカーボネート等の樹脂材料、ガラス、セラミック等の透光性材料で形成されており、発光モジュール10の実装基板11の上面11aに載置されている。当該光学部材30は、略円錐台を上下方向に2つ積み重ねたような外観形状を有し、中央には上下方向に貫通する略円柱状の貫通孔31が設けられている。各発光部12から出射された光の一部が光学部材30によって斜め下方へ導かれるため、ランプ1は配光角が広い。
(回路ユニット)
回路ユニット40は、例えば、回路基板41と、回路基板41に実装された各種の電子部品42とを有し、基台20を挟んで発光モジュール10とは反対側に配置されている。当該回路ユニット40は、回路基板41の主面がランプ軸Jに対して平行を保つ姿勢、いわゆる縦置きの姿勢で、回路ケース50の内部に収容されている。回路ユニット40と発光モジュール10とはリード線43を介して電気的に接続されており、回路ユニット40と口金80とはリード線44を介して電気的に接続されている。
回路ケース50は、例えば、大径部51および小径部52を有する略円筒状であって、基台20を挟んで発光モジュール10とは反対側に配置されている。図1に示すように、回路ケース50の筒軸はランプ軸Jと一致しており、大径部51側に位置する筒軸方向上端部53は基台20側に向けられている。大径部51の内部には回路ユニット40の大半が収容されており、小径部52には口金80が外嵌されている。回路ケース50は、例えば樹脂やセラミック等の絶縁性材料で形成されており、内部に収容された回路ユニット40と外部に外嵌されたボディ60との電気的な絶縁性を確保している。
(ボディ)
ボディ60は、例えば、上下両側が開口しており上側から下側へ向けて縮径した略円筒状であって、ボディ60の筒軸がランプ軸Jと一致した状態で回路ケース50の大径部51に外嵌されている。ボディ60の筒軸方向上端部61には、基台20が、ボディ60の筒軸方向上端部61の開口を塞ぐようにして固定されている。ランプ軸J方向全体に亘って、ボディ60の内径は回路ケース50の外径よりもやや大きく、ボディ60と回路ケース50との間には筒状の隙間が形成されているため、ボディ60の熱が回路ケース50に伝導し難い。
(カバー)
カバー70は、例えば、上下両端が開口しており上側から下側へ向けて縮径した略円筒状であって、樹脂などの絶縁性に優れた材料で形成されている。カバー70の内部には、基台20、回路ユニット40の大部分、回路ケース50の大径部51、ボディ60、およびグローブ90の開口側端部91が収容されている。カバー70の筒軸方向上端部71は、ボディ60の筒軸方向上端部61よりも上側に迫り出しており、グローブ90に当接されている。そのため、基台20の本体部22とボディ60の筒軸方向上端部61との間の溝3に充填された接着剤が、カバー70の外側に漏れ出し難くなっている。
口金80は、ランプ1が照明器具に取り付けられ点灯された際に、照明器具のソケットから電力を受けるための部材であって、本実施の形態ではエジソンタイプであるE26口金が使用されている。当該口金80はシェル部81およびアイレット部82を備え、それらシェル部81およびアイレット部82がそれぞれリード線(不図示)により回路ユニット40と電気的に接続されている。
(グローブ)
グローブ90は、A形(JIS C7710)のランプ用の形状であって、例えばポリカーボネートなどの樹脂材料やガラス材料等からなる。なお、グローブ90は、A形のランプ用の形状に限定されず、G形のランプ用の形状など他の形状であってもよい。また、グローブ90は、クリアタイプであってもよいし、光拡散処理が施されたタイプであってもよい。光拡散処理が施されたタイプとしては、グローブ90が樹脂材料からなる場合は、例えば樹脂材料に光拡散材を混入させることが考えられる。グローブ90がガラス材料からなる場合は、内面92に配光特性を改善するための光拡散膜を形成することが考えられる。
次に、第1の実施形態に係るランプ1の要部構成として、基台20の回路ケース50への組み付けの態様について説明する。
図3は、第1の実施形態に係る基台の回路ケースへの組み付けの態様を説明するための斜視図である。図3に示すように、基台20には3つの凹部25が設けられていると共に、回路ケース50には3つの凸部56が設けられており、各凸部56をそれぞれ対応した凹部25内に1対1の関係で圧入することによって、回路ケース50に基台20が組み付けられている。
図5は、第1の実施形態に係る回路ケースの平面図である。図5に示すように、凸部56は、回路ケース50の筒軸方向上端部53における凹部25に対応した位置3箇所に設けられている。各凸部56は、回路ケース50の大径部51の内周面54からランプ軸Jと平行に上方に向けて延出しており、凸部56の上端部分56aが筒軸方向上端部53よりも上方に突出している。凸部56は、上端部分56aにおける外側の部位(ランプ軸J側とは反対側の部位)が基台20の凹部25内に嵌り込む。凸部56の上端部分56aはランプ軸Jと直交する断面形状が略方形である。
図6は、第1の実施形態に係るランプの製造工程の一部を示す斜視図である。図6を用いて、基台20、回路ユニット40、回路ケース50およびボディ60の組立工程を説明する。
次に、図6(b)に示すように、基台20と回路ケース50とが一体になった組立体4をボディ60内へ差し込んで、回路ケース50の大径部51がボディ60の内部に収まり、小径部52がボディ60の下側から突出した状態にする。
以上に説明したように、ランプ1は、凸部56を凹部25に圧入させることによって基台20を回路ケース50に組み付ける構成であるため、ボディ60に対し基台20を適正な姿勢で固定し易い。基台20を回路ケース50に組み付ける構造であれば、基台20をボディ60に固定する前に、基台20と回路ケース50とを一体化させおくことができる。基台20と回路ケース50とを一体化させてなる組立体4は、基台20単体と比べてランプ軸Jに沿った方向の寸法が長いため、傾きを見極め易い。
しかしながら、棚部を設けるとボディの形状が複雑になってボディの重量が増してしまう。また、ボディの形状が複雑になるため、ボディを絞り加工によって製造することが難しくなる。その場合は、ダイキャスト加工や削り出し加工でボディを製造しなければならないため、製造コストが高くなる。さらに、基台をボディにねじ止めしようとすると製造工程も煩雑になる。これに対して、本実施の形態に係るランプ1は、ボディ60が複雑な形状にならないため、安価な絞り加工によりボディ60を形成することができる。また、ボディ60の厚みを均一かつ薄くすることもできるため、ランプ1を軽量化することもできる。さらに、凹部25に凸部56を圧入するといったねじ止めよりもはるかに簡単な作業で基台20の姿勢を決めることができるため、製造工程も煩雑にならない。
以下に、第1の実施形態係る基台20および回路ケース50の変形例を、特に、凸部および凹部の数や形状や配置の観点から説明する。なお、第1の実施形態係る基台20および回路ケース50と共通する構成には第1の実施形態係と同じ符号を付して、その構成の説明を簡略または省略する。
図7は、第1の実施形態の変形例1に係る基台の斜視図である。図7に示す変形例1に係る基台120は、第1の実施形態に係る基台20と同様に、空洞121を有する略円板状の本体部122と、本体部122の外周の下側部分に設けられた略円環状の鍔部23とで構成される。変形例1に係る基台120は、空洞121自体が凹部として機能する点において第1の実施形態に係る基台20と相違する。詳述すると、第1の実施形態では、空洞21の内周面21aに溝状の凹部25が形成されていたが、変形例1では、空洞121の内周面121aに溝は形成されておらず、略円柱状の空洞121に回路ケース50(図3参照)の凸部56を3つセットで圧入することで、回路ケース50に基台120が組み付けられる。
このように、凸部と凹部との関係は、必ずしも1対1である必要はなく、複数の凸部が1つの凹部に圧入される構成でもよい。変形例1の場合、ランプ軸Jを中心とする回転方向については基台20と回路ケース50との位置合わせを気にする必要がない。したがって、より簡単に回路ケース50に基台20を組み付けることが可能である。
図8は、第1の実施形態の変形例1に係る基台の斜視図である。図8に示す変形例2に係る基台220は、第1の実施形態に係る基台20と同様に、略円板状の本体部222と、本体部222の外周の下側部分に設けられた略円環状の鍔部23とで構成される。しかしながら、変形例2に係る基台220は、第1の実施形態に係る基台20のように本体部22の空洞21内に凹部25が形成されている構成ではなく、基台220の下面220aに3つの穴状の凹部225が形成されている構成である。凹部225のランプ軸Jと直交する断面形状は、凸部56の上端部分56aの形状に合わせて略方形である。
(変形例3)
図9は、第1の実施形態の変形例3に係る基台の回路ケースへの組み付けの態様を説明するための斜視図である。図9に示す変形例3に係る基台320は、変形例2に係る基台220と同様に、空洞を有さない略円板状の本体部322と、本体部322の外周の下側部分に設けられた略円環状の鍔部23とで構成される。基台320の下面320aには凸部356が1つしか形成されておらず、回路ケース350にも凹部325が1つしか設けられていない。
三角リブ356bが当たる第1面325aと、三角リブ356cが当たる第2面325bとの間の幅W1は、三角リブ356bと三角リブ356cとの頂部間の幅W2よりも狭い。また、三角リブ356dが当たる第3面325cと、三角リブ356eが当たる第4面325dとの間の幅W3は、三角リブ356dと三角リブ356eとの頂部間の幅W4よりも狭い。したがって、凸部356を凹部325内に嵌め込むと、各三角リブ356b〜356eの頂部が各面325a〜325dに当たってそれら頂部が潰れる。これにより、凸部356が凹部325内に圧入された状態となる。三角リブ356b〜356eを凸部356の上端部分356aの四方に設けたことによって、凸部356が1つだけであるにもかかわらず、基台320が回路ケース350に対してぐらつき難い構成となっている。
図10は、第2の実施形態に係る基台の回路ケースへの組み付けの態様を説明するための斜視図である。図11は、第2の実施形態に係るランプを示す断面図である。なお、第1の実施形態係る基台20および回路ケース50と共通する構成には第1の実施形態係と同じ符号を付して、その構成の説明を簡略または省略する。
<第3の実施形態>
図12は、第3の実施形態に係る基台の回路ケースへの組み付けの態様を説明するための斜視図である。図12では、なお、第1の実施形態係る基台20および回路ケース50と共通する構成には第1の実施形態係と同じ符号を付して、その構成の説明を簡略または省略する。
これまでは、基台に凸部が設けられており、回路ケースに凹部が設けられている構成について説明したが、基台に凹部が設けられており、回路ケースに凸部が設けられている構成であってもよい。図13は、第4の実施形態に係る基台の回路ケースへの組み付けの態様を説明するための斜視図である。図13では、第1の実施形態に係るランプ1と同様の構成については同符号を付しており、以降の説明を省略する。
図14は、第5の実施形態に係るランプを示す断面図である。図14に示すように、第5の実施形態に係るランプ700は、いわゆるクリア電球タイプのLEDランプであり、白熱電球に近似した配光特性を得ることが可能なものである。
ランプ700は、発光モジュール710、基台720、回路ユニット740、回路ケース750、口金780、およびグローブ790を備える。
基台720は、本体部721と、ステム部722とで構成される。
さらに、本体部721の下面725には、回路ケース750の凸部756が圧入される凹部726が形成されている。凹部726は、第2の実施形態における凹部426と同様に、本体部721の下面725の一部が本体部721の上面723側に凹入してなる。凹部726に三角リブ756a,756bが設けられた凸部756が圧入されることで、回路ケース750に基台720が組み付けられる。凸部756および凹部726は、第2の実施形態の凸部457および凹部426の構成を適用することができる。
ボディ760は、円筒状の部材であり、外殻部761および口金取付部762で構成される。外殻部761は、上方から下方へ向けて縮径した円筒形状であり、回路ケース750の大径部751に外嵌されている。口金取付部762は、外殻部761の下端から下方に突出してなり、口金取付部762には口金780が外嵌されている。また、ボディ760の外殻部761の内面は、本体部721の外周面727と当接している。これにより、発光モジュール710で発生し、ステム部722を介して本体部721に伝搬されてきた熱を効率的にボディ760に伝熱することが可能である。
グローブ790は、一般的な白熱電球と同様のA形であり、例えばシリカガラスや樹脂等の透光性材料により構成されている。本体部721の周縁部728は凹部となっており、周縁部728に接着剤701を充填した状態でグローブ790の開口側端部791を差し込むことにより、本体部721、ボディ760、およびグローブ790の3つが固着される。
<その他の変形例>
その他の変形例として、発光モジュールに関して、実装基板11は、金属ベース基板に限定されず、樹脂基板、セラミック基板など、金属ベース基板以外の既存の実装基板であってもよい。また、発光部12は、LEDを利用したものに限定されず、例えば、LD(レーザダイオード)、EL素子(エレクトリックルミネッセンス素子)などのLED以外の半導体発光素子を利用したものであってもよい。また、発光部12は、白色光を出射するものに限定されず、他の色の光を出射するものであってもよい。さらに、LEDは、砲弾型、表面実装(Surface Mounted Device:SMD)型、COB(Chip On Board)型、パワーLED型などいずれの構造であってもよい。
以上、本発明の構成を、上記実施の形態および変形例に基づいて説明したが、本発明は上記実施の形態およびその変形例に限られない。例えば、上記実施の形態およびその変形例の部分的な構成を、適宜組み合わせてなる構成であってもよい。また、上記実施の形態に記載した材料、数値等は好ましいものを例示しているだけであり、それに限定されることはない。さらに、本発明の技術的思想の範囲を逸脱しない範囲で、構成に適宜変更を加えることは可能である。本発明は、照明用途全般に広く利用可能である。
20,120,220,320,420,520,620,720 基台
22a,722c 搭載面
25,121,225,325,425,426,525,656a,724 凹部
40,740 回路ユニット
50,750 回路ケース
53 筒軸方向上端部(筒軸方向一端部)
56,356,456,457,555,625,756 凸部
60,760 ボディ
61 筒軸方向上端部(筒軸方向一端部)
Claims (6)
- 光源としての発光モジュールと、
当該発光モジュールが搭載された基台と、
前記発光モジュールを点灯させるための回路ユニットと、
筒状であって、内部に前記回路ユニットが収容され、且つ、筒軸方向一端部が前記基台に向けられた回路ケースと、
筒状であって、前記回路ケースに外嵌され、且つ、筒軸方向一端部に前記基台が固定されたボディと、を備え、
前記回路ケースにおける前記筒軸方向一端部および前記基台における前記回路ケースの筒軸方向一端部と対向する部位には、一方に少なくとも1つの凸部が設けられていると共に他方に少なくとも1つの凹部が設けられており、前記凸部が前記凹部に圧入されていることによって前記回路ケースに前記基台が組み付けられていることを特徴とするランプ。 - 前記基台は、板状であって、前記ボディの前記筒軸方向一端部の開口を塞ぐようにして前記ボディに固定されていることを特徴とする請求項1記載のランプ。
- 前記回路ケースおよび前記ボディは、それぞれ円筒状であって、双方の筒軸が略一致していることを特徴とする請求項1または2に記載のランプ。
- 前記凸部および前記凹部は2組以上設けられており、前記凸部および前記凹部の少なくとも2組が前記回路ケースの筒軸に対して非点対称となる位置に配置されていることを特徴とする請求項3に記載のランプ。
- 前記基台およびボディは金属製であって、前記基台は前記ボディにかしめにより固定されていることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載のランプ。
- 前記回路ケースは樹脂製であり前記基台は金属製であって、前記凸部は前記回路ケースに設けられ前記凹部は前記基台に設けられていることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載のランプ。
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