JP2014222632A - ランプ - Google Patents

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    • F21Y2115/00Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10Light-emitting diodes [LED]

Abstract

【課題】ボディに対して基台を適正な姿勢で固定し易い構造のランプを提供する。
【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

本発明は、LED(Light Emitting Diode)などの半導体発光素子を利用した発光モジュールを光源として備えるランプに関する。
近年、上記ランプが白熱電球の代替品として普及しつつある。その一例である図15に示すランプ900は、発光モジュール910、基台920、回路ユニット940、回路ケース950、ボディ960、口金980、およびグローブ990等を備える(特許文献1)。
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。
回路ユニット940は、基台920を挟んで発光モジュール910とは反対側に、円筒状の回路ケース950の内部に収容された状態で配置されている。回路ケース950には円筒状のボディ960が外嵌されており、そのボディ960の筒軸方向上端部961の開口内には基台920が固定されている。また、ボディ960の筒軸方向下端部側には回路ケース950を介して口金980が取り付けられている。発光モジュール910で発生した熱は、基台920およびボディ960を介して口金980に伝導し、口金980からランプ900の外部に放散される。
国際公開WO2013/031043号
上記のような構成のランプ900において、図15に示すように、搭載面922aがランプ軸Jに対して直交していない場合は、発光モジュール910の主出射方向Lがランプ軸Jと平行にならず、発光モジュール910の出射光が設計どおりにグローブ990の内面992に入射しない。そうすると、グローブ990に明度むらが生じ、ランプ900の配光特性および点灯時のランプ900の意匠性が悪くなる。
このような不具合は、基台920がボディ960に対して傾いた姿勢で固定されている場合に生じる。基台920はかしめ等によりボディ960に固定されるのであるが、固定の際に筒状のボディ960の筒軸方向上端部961の開口内にセットされた板状の基台920の傾きを見極めるのは容易ではない。そのため、完成したランプ900を点灯させた際に明度むらが生じていて初めて、基台920の傾きに気付くケースも少なくはなく、その場合は、一度完成したランプ900を分解して基台920の傾きを修正することも現実的ではないため、このことが不良品が生じる原因の一つとなっている。
本発明は、上記した課題に鑑み、ボディに対し基台を適正な姿勢で固定し易いランプを提供することを目的とする。
本発明に係るランプは、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。
本発明の一態様に係るランプは、凸部が凹部に圧入されていることによって回路ケースに基台を組み付ける構成であるため、ボディに対し基台を適正な姿勢で固定し易い。
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。
これに対して、本発明の一態様に係るランプでは、回路ケースに基台が組み付けられる構成であるため、基台が傾いているときは回路ケースも傾いており、基台が傾いていないときは回路ケースも傾いておらず、回路ケースの姿勢を、基台の傾きを見極める際の参考にできる。したがって、基台をボディに固定する際に基台の傾きに気付く可能性が高く、固定前に傾きに気付けば傾きを修正することもできるため、ボディに対し基台を適正な姿勢で固定し易いと言える。
第1の実施形態に係るランプを示す正面断面図 第1の実施形態に係るランプを示す分解斜視図 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 第1の実施形態に係る基台の底面図 第1の実施形態に係る回路ケースの平面図 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 第1の実施形態の変形例1に係る基台の斜視図 第1の実施形態の変形例2に係る基台の斜視図 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 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 第2の実施形態に係るランプを示す断面図 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 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 第5の実施形態に係るランプを示す断面図 従来例に係るランプを示す断面図
以下、本発明の一態様に係るランプを、図面を参照しながら説明する。
<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。
図2は、第1の実施形態に係るランプを示す分解斜視図である。図2に示すように、ランプ1は、発光モジュール10、基台20、光学部材30、回路ユニット40、回路ケース50、ボディ60、カバー70、口金80、およびグローブ90等を備える。なお、ランプ1はグローブ90側が上側であり、口金80側が下側である。
[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。
実装基板11は、例えば、樹脂板と金属板とからなる金属ベース基板であって、上面11aに配線パターン(不図示)が形成されている。各発光部12は、例えば、青色光を発するGaN系のLEDを、青色光を黄色光に変換する蛍光体粒子が混入された透明のシリコーン樹脂で封止したものであって、青色光と黄色光との混色により得られる白色光を出射する。
各発光部12は、平面視略長方形であって、それぞれの長手方向が実装基板11の径方向と一致するように全体として放射状に配置されている。実装基板11の上面11aには、複数の発光部12で構成される環の内側に接続端子13が配置されており、当該接続端子13は前記配線パターンを介して各発光部12と電気的に接続されている。
(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。
基台20は、金属などの熱伝導性に優れた材料で形成されていることが好ましく、本実施の形態ではアルミニウムで形成されている。その他に基台20を形成するのに好適な金属としては、錫、亜鉛、インジウム、鉄、銅、銀、ニッケル、ロジウム、パラジウム等の単一の金属元素からなる純金属、複数の金属元素からなる合金、金属元素と非金属元素とからなる合金等が挙げられる。実装基板11の下面11bが搭載面22aに面接触しているため、発光モジュール10で発生した熱が基台20に伝導し易くなっている。
なお、基台20を熱伝導性に優れ且つ電気的絶縁性にも優れた材料で形成すれば、発光モジュール10と回路ユニット40との間の電気的な絶縁を確保することもできる。そのような材料としては、ポリプロピレン、ポリプロピレンサルファイド、ポリカーボネート、ポリエーテルイミド、ポリフェニレンサルファイド、ポリフェニレンオキサイド、ポリサルフォン、ポリブチレンテレフタレート、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルフォン、ポリフタールアミド等の樹脂材料、およびセラミック材料等が挙げられる。
(光学部材)
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。
光学部材30の貫通孔31内には、発光モジュール10の接続端子13が配置されている。また、図2に示すように、貫通孔31内には、ねじ止め用の穴部32aを有する延出部32が設けられている。光学部材30および発光モジュール10は、ねじ2を用いて共締めにより基台20に固定されている。具体的には、光学部材30の穴部32a、および、実装基板11の孔部14にねじ2を挿入し、そのねじ2を更に基台20のねじ孔24にねじ込むことによって、ねじ止めされている。
なお、本発明に係るランプは、光学部材30を必ずしも必要としておらず、光学部材30を備えていない構成であってもよい。
(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)
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。
回路ケース50の大径部51の内周面54には、一対のレール部55が形成されており、それら一対のレール部55にはそれぞれ1条のレール溝55aが互いに対向するように設けられている。それら一対のレール溝55aは、回路ユニット40の回路基板41を回路ケース50に固定するためのものであって、回路基板41の両側縁部がそれら一対のレール溝55aに嵌め込まれることによって、回路ユニット40が縦置きの姿勢で固定されている。
一対のレール溝55aは、ランプ軸Jを挟んでは対向しておらず、ランプ軸Jを挟まずに対向しており、ランプ軸Jに対しては、両方のレール溝55aが一方側に偏った位置となるよう配置されている。別の表現をすれば、ランプ軸Jを含む仮想面で大径部51内を2つの空間に区切る場合に、一方の空間内に両方のレール溝55aが収まるよう配置されている。したがって、それらレール溝55aに回路基板41を固定した状態において、回路基板41はランプ軸J上、すなわち大径部51の中央に配置されることはなく、ランプ軸Jに対して一方側にずれた位置に配置される。そのため、回路基板41によって大径部51内は、一方の主面側の広い空間と、他方の主面側の狭い空間とに区切られる。これにより、一方の主面側には、より背の高い電子部品を配置することができる。なお、本発明に係るランプは、一対のレール溝55aがランプ軸Jを挟んで対向している構成であってもよい。
なお、回路ケース50は、略円筒状に限定されず、例えば略楕円筒状や略角筒状であってもよい。また、回路ケース50の大径部51の形状は、上側から下側へ向けて縮径した形状に限定されず、ランプ軸Jに沿って均一な径を有する形状であってもよいし、上側から下側へ向けて拡径した形状であってもよい。
(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。
ボディ60は、金属などの熱伝導性に優れた材料で形成されており、ヒートシンクとしても機能する。基台20の鍔部23の外周面23aは、ボディ60の内周面62の形状に合わせて上側から下側へ向けて縮径したテーパ状になっており、ボディ60の内周面62と面接触している。このように基台20とボディ60とが面接触しているため、発光モジュール10で発生した熱が基台20からボディ60へと効率良く伝導する。ボディ60は、基台20と同様に、金属などの熱伝導性に優れた材料で形成されていることが好ましく、本実施の形態ではアルミニウムで形成されている。
基台20の鍔部23の外周面23aには、ボディ60を基台20に固定するためのかしめ穴23bが周方向に沿って複数形成されており、それらかしめ23b穴を利用して、ボディ60はかしめにより基台20に固定されている(図面はかしめていない状態を示す)。ボディ60の筒軸方向上端部61が基台20の鍔部23よりもグローブ90側に迫り出しているため、基台20の本体部22とカバー70の筒軸方向上端部71との間には溝3が形成されている。そして、その溝3にはグローブ90の開口側端部91が嵌め込まれていると共に、その溝3内には接着剤4が充填されており、これによってグローブ90が基台20およびボディ60に固着されている。
なお、ボディ60は、略円筒状に限定されず、例えば略楕円筒状や略角筒状であってもよい。また、ボディ60の形状は、上側から下側へ向けて縮径した形状に限定されず、ランプ軸Jに沿って均一な径を有する形状であってもよいし、上側から下側へ向けて拡径した形状であってもよい。
(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)
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。
なお、口金80は、E26形に限定されず、同じエジソンタイプのE11形やE17形の口金であってもよいし、エジソンタイプ以外の例えば、ピン形の端子を有するピンタイプの口金(具体的にはGY、GX等のGタイプ)や、L字形の端子を有する口金であってもよい。
(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。
[要部構成]
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4は、第1の実施形態に係る基台の底面図である。図4に示すように、各凹部25は、基台20の空洞21の内周面21aに、ランプ軸Jに沿って且つ空洞21の上下方向全体に亘って設けられている。各凹部25の下側は開放しており、開放しているところから凹部25内に回路ケース50の凸部56が嵌め込まれる。
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3に示すように、凹部25および凸部56は、ランプ軸Jに対して非点対称となる位置に配置されている。そのため、基台20と回路ケース50とのランプ軸Jを中心とする回転方向の位置が合致していなければ、全ての凸部56が凹部25内に収まらない。逆に言えば、3つの凸部56をそれぞれ対応した凹部25に嵌め込むことで、基台20と回路ケース50とのランプ軸Jを中心とする回転方向の位置合わせが完了する。
各凸部56の上端部分56aにおける外側面(ランプ軸J側とは反対側の面)56bには、ランプ軸Jと直交する断面形状が略三角形の三角リブ56cがランプ軸Jに沿って1条ずつ設けられている。平面視において3つの凹部25の3つの溝底面25aの全てと重なる仮想円C1の径R1(図4参照)は、3つの三角リブ56cの3つの頂部56dの全てと重なる仮想円C2の径R2(図5参照)よりも小さく、平面視において3つの凸部56の3つの外側面56bの全てと重なる仮想円C3の径R3(図5参照)よりも大きい。したがって、凸部56の上端部分56aを凹部25内に嵌め込むと、三角リブ56cの頂部56dが溝底面25aに当たって頂部56dが潰れる。これにより、凸部56が凹部25内に圧入された状態となる。
なお、圧入のためのリブの形状は上記に限定されず、例えばランプ軸Jと直交する断面が略半円形であってもよい。さらにリブは必ずしも必要ではなく、例えば上端部分を上に向かうほど漸次細くなるような先細り形状等にすれば、リブを形成しなくても凸部を凹部に圧入させることが可能である。
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。
まず、図6(a)に示すように、回路ケース50の内部に回路ユニット40を入れる。回路ユニット40を入れた後は、回路ケース50に基台20を組み付ける。この組み付けは、基台20の凹部25に回路ケース50の凸部56を圧入するようにして行うが、その際に回路ケース50に対して基台20が適正な姿勢となるように、すなわち回路ケース50の筒軸に対して基台20の搭載面22aが直交する状態となるように調整する。3箇所それぞれにおける凸部56の凹部25への嵌め込み具合を調整することによって、回路ケース50に対する基台20の姿勢を調整することができる。
一旦姿勢を適正に調整してしまえば、基台20は圧入により回路ケース50に組み付けられているため、その姿勢が簡単に崩れることがない。例えば、回路ケース50を逆さまにするなど回路ケース50をどのような姿勢にしても、基台20の回路ケース50に対する姿勢は維持される。その一方で、基台20は回路ケース50に対して全く動かせないわけではないため、基台20の姿勢が適正でなければ姿勢の修正が可能である。また、基台20を回路ケース50から取り外すことも可能である。
図1に示すように、回路ケース50に基台20を組み付けた状態において、凸部56の上端部分56aと基台20の空洞21の上面21bとの間には隙間がある。また、回路ケース50の筒軸方向上端部53と基台20の下面20a(鍔部23の下面でもある。)との間にも隙間がある。ランプ点灯時の熱により、基台20および回路ケース50は熱膨張しうるが、そうすると、基台20と回路ケース50との熱膨張率の違いにより基台20と回路ケース50との間に寸法誤差が生じうる。上記の隙間はその寸法誤差を吸収するためのものであり、これにより基台20と回路ケース50との間に応力が発生し難く、応力発生による部品の破損を防止することができる。
なお、凸部56の上端部分56aが基台20の空洞21の上面21bに当接される構成としてもよい。例えば、3つの凸部56の上端部分56aを基台20の空洞21の上面21bに当接させることによって、搭載面22aが回路ケース50の筒軸と直交する姿勢に定まるように、凸部56および凹部25の寸法および形状等が定められていてもよい。
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。
最後に、図6(c)に示すように、ボディ60と回路ケース50の双方の筒軸が略一致するように、ボディ60に対する回路ケース50の姿勢を調節する。その際は、ボディ60の下側から突出している回路ケース50の小径部52が、ボディ60に対して傾いていないかを確認する。小径部52は基台20よりもボディ60に対する傾きを確認し易い。なぜなら、小径部52の方が基台20よりもランプ軸Jに沿った方向の寸法が長いからである。また、基台20はボディ60内に収容されていてほとんど露出していないが、小径部52は略全体が露出しているからである。
ボディ60に対する組立体4の傾きを正した後は、ボディ60における基台20のかしめ穴23bに対応した部位をかしめる。かしめは、例えば、かしめピン(不図示)を用いてボディ60の一部をかしめ穴23b側に押し付けることによって行う。これにより、ボディ60にピンによる凹部を形成し、その凹部とかしめ穴23bとの嵌合構造により基台20をボディ60に固定する。かしめ後は、ボディ60のかしめ部分にかしめ跡63が残る。
このようにして、基台20をボディ60にかしめにより固定する。なお、かしめ穴23bの数や形状などは上記に限定されず任意であって、かしめに適した数や形状であればよい。さらに、基台20にかしめ穴23bは必ずしも必要でなく、かしめ穴23bが設けられていない基台20にボディ60をかしめにより固定することもできる。その場合は、例えば、かしめピンを用いて、ボディ60の一部を基台20の鍔部23の外周面23aにめり込ませてかしめることが考えられる。
なお、基台20をボディ60に固定する方法はかしめに限定されず、接着剤を利用した接着であってもよい。但し、接着の場合は、接着剤を必要部分のみに正確に塗布するなどの煩雑な塗布工程が必要であり、また、接着剤を固化させるための乾燥工程も必要である。
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。
特に、回路ケース50およびボディ60がそれぞれ円筒状の場合は、双方の筒軸を一致させることが容易であるため傾きを見極め易い。なぜなら、組立て途中のランプ1を上方または下方から見て、回路ケース50の輪郭とボディ60の輪郭とが同心円になっているのかを確認すれば、組立体4の傾きがわかるからである。特に、組立て途中のランプ1を下方から見て、小径部52の輪郭とボディ60の輪郭とが同心円になっているのかを確認すれば、組立体4の傾きが良くわかる。
組立体4の傾きを見極めることができれば、その組立体4の一部である基台20の傾きも見極めることができるため、結局は基台20の傾きも見極め易いと言える。そうすると、基台20をボディ60に固定する前に基台20の傾きに気付いて、基台20の傾きを修正することが可能であり、基台20をボディ60に対し適正な姿勢で固定し易いと言える。
基台20がボディ60に対して傾いていた場合は、小径部52を持って組立体4を動かして、ボディ60に対する基台20の姿勢を修正することができる。小径部52は基台20よりも手で持ち易いため、傾きを修正する際の作業性が良い。姿勢を正してボディ60と回路ケース50の双方の筒軸を一致させれば、基台20の本体部22の搭載面22aはボディ60の筒軸に対して直交した状態になる。
仮に、ボディの内周面に基台の下面を載せることのできる棚部を設けても、基台の傾きを防止することができる。棚部に載せた状態の基台をねじ止めなどによりボディに固定しておけば、基台がずれ動いて傾くこともない。
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。
[第1の実施形態の変形例]
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。
(変形例1)
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。
空洞121の内径R4は、図4に示す仮想円C1の径R1と同じであり、回路ケース50の3つの凸部56を空洞121内に嵌め込むと、三角リブ56cの頂部56dが空洞121の内周面121aに当たって頂部56dが潰れる。これにより、凸部56が空洞121内に圧入された状態となる。
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。
(変形例2)
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。
基台220は、回路ケース50(図3参照)の凸部56を基台220の凹部225に圧入させることによって、回路ケース50に組み付けられる。平面視において3つの凹部225の3つの外側面(ランプ軸J側とは反対側の面)225aの全てと重なる仮想円C5の径R5は、図4に示す仮想円C1の径R1と同じである。回路ケース50の3つの凸部56をそれぞれに対応した凹部225内に嵌め込むと、三角リブ56cが凹部225の外側面225aに当たって三角リブ56cの頂部56dが潰れる。これにより、各凸部56が各凹部225内に1対1の関係で圧入された状態となる。
このように、凹部はそれぞれが独立した穴状であってもよい。凹部が穴状であると凹部の位置を把握し易い。また、変形例2の場合は、凹部225が回路ケース50の筒軸に対して非点対称となる位置に配置されているため、ランプ軸Jを中心とする回転方向においての回路ケース50に対する基台220の位置合わせが可能である。
(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。
凸部356の上端部分356aの先端は先細り形状になっており凹部325に嵌め込み易くなっている。また、凸部356の上端部分356aには、ランプ軸Jと反対側に三角リブ356bが設けられているだけでなく、ランプ軸J側にも三角リブ356cが設けられている。さらに、凸部356の上端部分356aにおけるランプ軸Jを中心とする回転方向両側にもそれぞれ三角リブ356d,356eが設けられている。
凹部325のランプ軸Jと直交する断面形状は、凸部356の上端部分356aの形状に合わせて略方形である。凹部325の内側面は、ランプ軸Jと反対側の第1面325aと、ランプ軸J側の第2面325bと、ランプ軸Jを中心とする回転方向両側の第3面325cおよび第4面325dとの4面で構成されている。
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。
以上のように、凹部および凸部は必ずしも複数である必要はなく、それぞれ単数であってもよい。変形例3の場合、変形例2と比べて回路ケースに設ける凸部の数が少ないため回路ケースの内部を広く確保することができる。しかも嵌め込む箇所が1つだけであるため、組み付け作業が簡単である。また、本実施の形態では三角リブが凸部の上端部分の四方4箇所に設けられていたが、三角リブの数は1つでもよい。
<第2の実施形態>
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。
図10に示すように、大径部51の筒軸方向上端部53には、上方に突出する一対の凸部456,457が設けられている。一対の凸部456,457は、ランプ軸Jを挟んで互いに対向する位置に配置されており、それぞれの平面視形状が大径部51の内周面54のカーブに沿った円弧状である。凸部456と凸部457は、高さ(上下方向の幅)は同じであるが、大径部51の内周面54に沿った方向の幅は、凸部456の方が凸部457よりも長い。また、凸部456と凸部457の厚みは、大径部51の厚みと同じである。
一方、基台420の下面420aには、凸部456,457の平面視形状に対応した円弧状の断面形状を有する凹部425,426が、凸部456,457の位置に対応した2箇所に形成されている。凹部425は凸部456に対応した形状であり、凹部426は凸部457に対応した形状であるため、鍔部23の外周面23aに沿った方向の幅は、凹部425の方が凹部426よりも長い。そして、凸部456を凹部426に嵌め込もうとしても、凹部426の前記幅が足りないために嵌め込めない。したがって、凸部456と凸部457が凹部425と凹部426にあべこべに嵌め込まれることがなく、基台420と回路ケース450とのランプ軸Jを中心とする回転方向の位置合わせの際に間違いが生じ難い。
凹部425,426は、内周面における外側面(ランプ軸J側とは反対側の面)425a,426aと内側面(ランプ軸J側の面)425b,426bとの間の幅が、凸部456,457の厚みよりも厚い。一方、凸部456,457には、外側にそれぞれ2条の三角リブ456a,457aが設けられていると共に、内側にそれぞれ1条の三角リブ456b,457bが設けられている。図11に示すように、凹部425,426に凸部456,457を嵌め込むと、凹部425,426の外側面425a,426aに三角リブ456a,457aが当たると共に、凹部425,426の内側面425b,426bに三角リブ456b,457bが当たって、凸部456,457が凹部425,426内に圧入された状態となる。
大径部51の筒軸方向上端部53から凸部456,457が突出する構成であるため、大径部51の内周面54から凸部が突出する構成と比べて、回路ケース50内の空間を広く確保することが可能である。
<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。
図12に示すように、回路ケース550の内周面54には、回路基板を差し込むためのレール溝555aを有するレール部555が、ランプ軸J方向に沿って一対、互いに平行となるように設けられている。レール溝555aのレール幅は、回路基板の厚みに応じた幅になっており、これらレール溝555a内に回路ユニット40の回路基板41(図12には表示していない)の外縁部が差し込まれることにより、回路ユニット40は回路基板41の主面がランプ軸J方向に沿った姿勢で回路ケース550に保持される。
一対のレール部555の上端部555bは、大径部51の筒軸方向上端部53よりも上方に突出しており、レール部555の上端部555bは、基台520の凹部525に圧入される凸部として機能する。レール部555の上端部555bの外側面(ランプ軸J側とは反対側の面)555cには、1条の三角リブ555dがランプ軸Jに沿った方向に形成されている。一方、基台520は、略円板状の本体部522と、本体部522の外周の下側部分に設けられた略円環状の鍔部23とを備える。基台520の下面520aには、レール部555の上端部555bの平面視形状に対応した断面形状を有する凹部525が、レール部555の位置に対応した2箇所に形成されている。凹部525にレール部555の上端部555bを嵌め込むと、凹部525の内周面における外側面(ランプ軸J側とは反対側の面)525aに三角リブ555dが当たって、上端部555bが凹部525内に圧入された状態となる。
以上のように、レール部555の上端部555bが凹部525内に圧入される構成であっても、基台520を回路ケース550に組み付け可能である。この場合、レール部555とは別途に凸部を設ける場合と比較して、回路ケース550の形状をより簡単にすることができるため、回路ケース550の製造コストを安価にすることができる。また、凸部によって、回路ケース550の内部が狭くなることがないため、回路ケース550の内部をより広く確保することができる。
<第4の実施形態>
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13に示すように、基台620は、略円板状の本体部622と、本体部622の外周の下側部分に設けられた略円環状の鍔部23とを備える。基台620の下面620aには、ランプ軸Jと直交する仮想線上に、一対の凸部625が設けられている。それら凸部625は、下面620aから垂直方向に延びるように設けられており、どちらも同じく略方形板状であって、高さ(上下方向の幅)も幅も厚みも同じである。また、凹部656aに嵌め込み易いように、凸部625の下端部625aの厚みが下側に向かうほど薄くなっている。
一方、回路ケース650の内周面54には、凸部625を差し込むための溝状の凹部656aを有する膨出部656が、ランプ軸J方向に沿って一対、互いに平行になるように設けられている。膨出部656の凹部656aの幅は、凸部625の厚みよりもやや大きい幅になっており、これら凹部656a内に凸部625を嵌め込めるようになっている。凹部656aが有する一対の壁面656b,656cにはそれぞれ1条の三角リブ656d,656eがランプ軸Jに沿って設けられている。凹部656a内に凸部625を嵌め込むと、三角リブ656d,656eが凸部625の一対の主面625b,625cに当たって、三角リブ656d,656eの頂部が潰れ、凸部625が凹部656a内に圧入された状態となる。
なお、凸部を凹部に圧入する構成では、一方が金属製で他方が樹脂製だった場合、樹脂製の部品の方が壊れ易い。したがって、頂部が潰れることを前提とするリブは、樹脂製の部品側に設けることが好ましい。金属製の部品側にリブを設けると、そのリブによって樹脂製の部品が破損するおそれがある。また、凹部側が樹脂製であるよりも凸部側が樹脂製である方がよい。金属製の凸部を樹脂製の凹部に無理やり嵌め込むと、樹脂製の部品が破損するおそれがあるからである。したがって、回路ケース50側に凸部を設ける方が好ましい。
<第5の実施形態>
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。
発光モジュール710は、実装基板711と、実装基板711上に設けられた発光部712とを備える。実装基板711の両端部には、給電端子(不図示)が設けられている。導電性接合部材714,715により、給電端子が回路ユニット740の一対のリード線744,745と電気接続されている。
基台720は、本体部721と、ステム部722とで構成される。
本体部721は、略円板状であり、上面723に発光モジュール710を支持するステム部722が立設されている。また、本体部721には、回路ユニット740の一対のリード線744,745を挿通させるための一対の貫通孔724が形成されている。
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。
ステム部722は、金属製の棒状部材であり、発光モジュール710をグローブ790の中央位置で支持する。ステム部722の基端部722aは本体部721により支持され、先端部722bの上面である搭載面722cに、発光モジュール710が載置されている。ステム部722を有するため基台720はランプ軸J方向の寸法が長い。基台720のランプ軸J方向の寸法が長い場合は、ボディ760に対する搭載面722cの傾きは比較的わかり易い。但し、そのような場合であっても、基台720を回路ケース750に組み付ければ、基台720と回路ケース750を含む組立体のランプ軸J方向の寸法は基台720単体よりも長いため、長くなった分だけボディ760に対して基台720を適正な姿勢で固定し易くなる。
回路ユニット740は、口金780を介して受電して発光部712を発光させるためのものである。回路ユニット740は、回路基板741、回路基板741に実装された複数の電子部品742,743を含む。なお、図面では一部の電子部品にのみ符号「742」および「743」を付している。回路ユニット740は、回路ケース750により、回路基板741の主面がランプ軸J方向に沿う姿勢に保持されている。
また、図18に示すように、回路ユニット740と発光モジュール710とは、一対のリード線744,745によって電気接続されている。一対のリード線744,745は、それぞれ本体部721の貫通孔724を介して本体部721の上方に導出されると共に、発光モジュール710に接続されている。一方、回路ユニット740と口金780とは、一対のリード線746,747により電気接続されている。リード線746は、回路ケース750の貫通孔753およびボディ760における口金取付部762の貫通孔763を通って、口金780のシェル部781と接続されている。また、リード線747は、回路ケース750における小径部752の下側開口755を通って、口金780のアイレット部782と接続されている。
回路ケース750は筒状部を有し、筒状部内において、回路基板741の主面が筒状部の筒軸方向に沿う姿勢に、回路ユニット740を保持するものである。回路ケース750は円筒状であり、回路ケース750の筒軸はランプ軸Jと一致している。回路ケース750の内周面には不図示の溝部が形成されており、この溝部に回路基板741が差し込まれることで、回路ユニット740を上記姿勢に保持する。さらに、回路基板741が溝部に差し込まれることで、ランプ軸Jを中心とする回路基板741の回転移動が規制される。
回路ケース750は、大径部751と小径部752とを備える。大径部751には、上側開口754の開口面から突出してなる凸部756が形成されている。凸部756が本体部721の凹部726に嵌め込まれることで、本体部721の位置合わせがなされる。一方、小径部752には口金780が外嵌されている。
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。
口金780は、例えば、略円筒形状であって外周面が雄ねじとなっているシェル部781と、シェル部781に絶縁部783を介して装着されたアイレット部782とを備えたエジソンタイプのE26口金である。
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。
このような構成により、クリア電球においても、第1の実施形態で説明した効果を得ることが可能である。また、図14では、第2の実施形態の構成をクリア電球に適用した例を示したが、第1、第3、第4の実施形態およびこれらの変形例の構成を適用することも勿論可能である。
<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。
また、ランプは、一般白熱電球の形状に近似させた電球形ランプ(A形またはPS形)に限定されず、ボール形ランプ(G形)、円筒形ランプ(T形)、レフ形電球の代替品となるランプ等であってもよい。
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。
本発明は、LEDランプ全般に利用可能である。
10,710 発光モジュール
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)

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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。
  4. 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。
  5. 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。
  6. 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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