JP2016122578A - Ｌｅｄランプ - Google Patents

Abstract

【課題】電球型のＬＥＤランプにおいて、透光性のカバーと筐体の接合作業を能率化し、且つ、透光性のカバーと筐体の接合部の強度を向上させる。
【解決手段】口金と、ＬＥＤ素子を実装した基板と、ヒートシンクと、筐体と、透光性のカバーを有する電球型のＬＥＤランプにおいて、前記カバーの口金側端部と前記筐体のトップ側端部の接合部には、前記カバーと前記筐体の間のランプの中心軸線方向の相対的移動を阻止する第１の係合構造と、前記カバーと前記筐体の間のランプの中心軸線周りの相対的回転を阻止する第２の係合構造が設けられ、前記第１の係合構造はスナップフィットによる係合機構を有する、としてよい。
【選択図】 図６

Description

本発明は、ＬＥＤランプに関し、特に、ＬＥＤ冷却機能を備えた電球型のＬＥＤランプに関する。

発光ダイオード（以下、ＬＥＤ：Light Emitting Diode）を光源とするＬＥＤランプが広く普及している。近年、ＬＥＤランプの用途の拡大に伴って、ＬＥＤランプの高出力化及び高電力化が求められている。ＬＥＤランプは、放電ランプと比較して高い発光効率を有する利点があるが、ＬＥＤが高温化すると、発光効率が低下する欠点がある。そこで、ＬＥＤの高温化を防止するために、ＬＥＤを冷却するためのＬＥＤ冷却機構が設けられる。ＬＥＤ冷却機構として、例えば、ヒートシンクと冷却ファンがある。

電球型のＬＥＤランプは、典型的には、口金と、ＬＥＤ素子を実装した基板と、ヒートシンクと、筐体と、透光性のカバー又はグローブを有する。口金は、既存の電球ランプの口金と同一であり、既存の電球ランプ用のソケットに装着することができる。

特開2014-146572号公報

特許文献１に開示された電球型のＬＥＤランプでは、透光性のカバーの縁が筐体に形成された円周状の溝に嵌めこまれ、接着剤によって接続される。しかしながら、このような接合構造では、組み立て作業に熟練を要し、作業能率を上げることが困難である。一方、接合構造を簡略化すると、組み立て作業は短縮化するが、接合機能を確実化することは困難となる。

本発明の目的は、電球型のＬＥＤランプにおいて、透光性のカバーと筐体の接合作業を能率化し、且つ、透光性のカバーと筐体の接合部の強度を向上させることを目的とする。

本願の発明者は、電球型のＬＥＤランプの組立作業の能率化と接合機能を確実化の両立させることを鋭意考察した。カバーと筐体の接合部の機能として、ランプの中心軸線方向の相対的移動を阻止することとランプの中心軸線周りの相対的な回転を阻止することが必要である。そこで本願の発明者は、２つの係合構造を設け、２つの機能を分けることを着想した。それによって、カバーと筐体の接合作業が簡単化し、且つ、簡単な係合構造を達成することができた。

本実施形態によると、口金と、ＬＥＤ素子を実装した基板と、ヒートシンクと、筐体と、透光性のカバーを有する電球型のＬＥＤランプにおいて、
前記カバーの口金側端部と前記筐体のトップ側端部の接合部には、前記カバーと前記筐体の間のランプの中心軸線方向の相対的移動を阻止する第１の係合構造と、前記カバーと前記筐体の間のランプの中心軸線周りの相対的回転を阻止する第２の係合構造が設けられ、前記第１の係合構造はスナップフィットによる係合機構を有する、としてよい。

本実施形態によると、前記ＬＥＤランプにおいて、前記筐体のトップ側端部は、全周に沿って延びる薄肉部と、該薄肉部の外周面と該外周面に接続された環状端面からなる段差と、を有し、前記カバーの口金側端部は、該環状端面に当接している、としてよい。

本実施形態によると、前記ＬＥＤランプにおいて、前記第１の係合構造は、前記筐体の薄肉部に形成された２つの切り欠き部の間に形成された爪部と、該爪部の外周面に形成された第１凸部と、前記カバー部の内周面に形成された第１凹部を含み、前記第１凸部が前記第１凹部に係合するように構成されている、としてよい。

本実施形態によると、前記ＬＥＤランプにおいて、前記筐体の薄肉部の第１凸部と前記カバー部の第１凹部は、それぞれ、ランプの中心軸線方向に直交する係合面を有する、としてよい。

本実施形態によると、前記ＬＥＤランプにおいて、前記筐体の薄肉部の第１凸部は、前記爪部のトップ側端部に近接して設けられている、としてよい。

本実施形態によると、前記ＬＥＤランプにおいて、
前記第２の係合構造は、前記筐体の薄肉部の外周面に形成された第２凸部と、前記カバー部の内周面に形成された第２凹部を含み、前記第２凸部が前記第２凹部に係合する、としてよい。

本実施形態によると、前記ＬＥＤランプにおいて、前記筐体の薄肉部の第２凸部と前記カバー部の第２凹部は、それぞれ、ランプの円周方向に直交する係合面を有する、としてよい。

本実施形態によると、前記ＬＥＤランプにおいて、前記カバー部の第２凹部は前記カバーの口金側端部まで延びている、としてよい。

本実施形態によると、前記ＬＥＤランプにおいて、前記第１の係合構造及び前記第２の係合構造は、前記カバーの口金側端部と前記筐体のトップ側端部にて円周方向に沿って等間隔に複数個設けられている、としてよい。

本実施形態によると、前記ＬＥＤランプにおいて、前記筐体のトップ側端部と前記カバーの口金側端部の接合部はランプの最大径の部分に形成され、該接合部の全周を覆うバンドが装着されている、としてよい。

本発明によれば、電球型のＬＥＤランプにおいて、透光性のカバーと筐体の接合作業を能率化し、且つ、透光性のカバーと筐体の接合部の強度を向上させることができる。

図１Ａは、本実施形態に係るＬＥＤランプの構成例を説明する斜視図である。 図１Ｂは、本実施形態に係るＬＥＤランプの構成例を説明する斜視図である。 図２は、本実施形態に係るＬＥＤランプの分解斜視図である。 図３は、本実施形態に係るＬＥＤランプのＬＥＤユニット及びスペーサの構造を説明する斜視図である。 図４は、本実施形態に係るＬＥＤランプにおける冷却用空気流を説明する説明図である。 図５Ａは、本実施形態のＬＥＤランプにおけるカバーと筐体の接合部の例を説明する説明図である。 図５Ｂは、本実施形態のＬＥＤランプにおけるカバーの口金側端部と筐体のファン収納部のトップ側端部を示す図である。 図６は、本実施形態のＬＥＤランプにおけるカバーの口金側端部と筐体のファン収納部のトップ側端部に設けられた第１及び第２の係合構造の例を説明する説明図である。 図７Ａ、本実施形態のＬＥＤランプにおけるカバーの口金側端部に設けられた第１の係合部と、筐体のファン収納部の薄肉部に設けられた第１の係合部が係合する前の状態を示す図である。 図７Ｂ、本実施形態のＬＥＤランプにおけるカバーの口金側端部に設けられた第１の係合部と、筐体のファン収納部のトップ側端部に設けられた第１の係合部が係合した状態を示す図である。 図８Ａは、本実施形態のＬＥＤランプにおけるカバーの口金側端部に設けられた第２の係合部と、筐体のファン収納部のトップ側端部に設けられた第２の係合部が係合する前の状態を示す図である。 図８Ｂは、本実施形態のＬＥＤランプにおけるカバーの口金側端部に設けられた第２の係合部と、筐体のファン収納部のトップ側端部に設けられた第２の係合部が係合した状態を示す図である。

以下、本発明に係るＬＥＤランプの実施形態に関して、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中、同一の要素に対しては同一の参照符号を付して、重複した説明を省略する。

図１Ａ及び図１Ｂを参照して本実施形態に係るＬＥＤランプの例を説明する。図１Ａに示すように、ＬＥＤランプ１０は、口金１３と、口金１３に接続された連結部材１９と、連結部材１９に装着された筐体２０と、筐体２０に取り付けられた円筒状の透光性のカバー４１とを有する。カバー４１の内部には、ＬＥＤユニット３０が配置される。本実施形態に係るＬＥＤランプは所謂電球型である。以下に、口金１３を通るランプの中心軸線に沿って、口金１３に向かう方向又は口金１３に近い方を口金側と称し、その反対をトップ側と称する。

筐体２０は、口金側の円筒部２１とトップ側のファン収納部２３とその間の空気取り入れ部２４を含む。円筒部２１及びファン収納部２３は略円筒状外面を有し、ファン収納部２３の外径は、円筒部２１の外径より大きい。尚、円筒部２１及びファン収納部２３の円筒状外面は、口金側に向かって外径が僅かに減少するように軸線方向に沿って傾斜してもよい。空気取り入れ部２４は冷却用空気を取り入れるための開口を有する。図１Ｂに示すように、ＬＥＤランプ１０は、更に、口金１３及び連結部材１９の一部を覆うリング状の防振部材１４を有する。

図２を参照して、本実施形態に係るＬＥＤランプ１０の内部構造を詳細に説明する。ＬＥＤランプは、カバー４１、ＬＥＤユニット３０、スペーサ１８、冷却ファン１５、円形の回路基板２７、筐体２０、連結部材１９、口金１３及び防振部材１４を有する。カバー４１のトップ側端部には複数の空気排出孔４２が形成される。空気排出孔４２は、ＬＥＤランプの中心軸線を囲むように同心的に配置される。ＬＥＤユニット３０、スペーサ１８及び冷却ファン１５の構造については後に説明する。冷却ファン１５は、典型的にはモータと、その周囲に設けられた回転羽根を有する軸流ファンであってよい。モータは、直流ブラシレスモータであってよい。

筐体２０は、口金側の円筒部２１、トップ側の空気取り入れ部２４、及び、中間のファン収納部２３を含む。空気取り入れ部２４には複数の空気吸入口２４２が円周方向に沿って設けられている。回路基板２７は、筐体２０の空気取り入れ部２４に配置されている。回路基板２７は、ＬＥＤ素子の温度が上昇した場合にＬＥＤ素子への電流の供給を止めるランプ保護回路と冷却ファン１５に直流電流を供給するファン駆動回路を備える。冷却ファン１５は、筐体２０のファン収納部２３内に配置される。スペーサ１８は、筐体２０のファン収納部２３に装着される。スペーサ１８は樹脂製である。更に、スペーサ１８に係合するようにＬＥＤユニット３０が装着される。こうして、回路基板２７、冷却ファン１５、スペーサ１８及びＬＥＤユニット３０が装着されると、ＬＥＤユニット３０を覆うようにカバー４１が装着される。

図３を参照してＬＥＤユニット３０とスペーサ１８と冷却ファン１５の構造の例を説明する。ＬＥＤユニット３０は、筒状に形成されたＬＥＤ基板３１と、その内面に装着されたヒートシンク３２を有する。ＬＥＤ基板３１は、ＬＥＤランプの中心軸線に平行に且つそれを囲むように配置される。ＬＥＤ基板３１は、筒状の配線基板３１１とその外面に装着された複数のＬＥＤ素子３１２を有する。

ヒートシンク３２は、ＬＥＤ基板３１の内面に面接触するように密着して装着される。ヒートシンク３２は複数の放熱用のフィン３２２を有する。フィン３２２はＬＥＤランプの中心軸線に沿って延びている。フィン３２２の形状は特に限定されない。ヒートシンク３２の内側に、空気流が通るための貫通孔３３が形成される。ヒートシンク３２は１枚の長方形の薄い金属製の板状部材を順に折り曲げて製造する。ヒートシンク３２は、熱伝導性が高い金属、例えば、銅、アルミニウム合金、ステンレス鋼等によって構成される。

図示の例では、ＬＥＤ基板３１は、断面が正八角形の筒状体に形成される。しかしながら、本実施形態では、ＬＥＤ基板３１は、図示の例に限定されるものではなく、断面が正八角形以外の正多角形の筒状体に形成されてよい。ＬＥＤ基板３１は、１枚の板状の長方形のＬＥＤ基板を７つの折り曲げ部３１９に沿って順に折り曲げて筒状に成形することにより形成される。従って、筒状のＬＥＤ基板の両縁の間に、隙間３１Ａが形成される。ＬＥＤ基板３１は、７つの折り曲げ部３１９に沿って細い長孔３１５を有する。

ＬＥＤ基板３１とヒートシンク３２は、トップ側端部（図３では上側端部）にてクリップ３５によって固定される。更に、ＬＥＤ基板３１とヒートシンク３２は、軸線方向の略中央の位置にてリベット３７によって固定される。クリップ３５及びリベット３７は、正八面体の各面毎に、合計８箇所にて設けられている。

スペーサ１８は、中心部材１８１とその周囲の環状部材１８３とを有する。中心部材１８１と環状部材１８３は、放射状の支持部材１８５によって接続されている。中心部材１８１と環状部材１８３の間に環状の貫通孔１８６が形成されている。中心部材１８１は、トップ側端面に設けられた円形部材１８１Ａとそれを支持する円筒部材１８１Ｂを有する。環状部材１８３は、環状のトップ側端面１８３Ａと円筒状内面１８３Ｂとを有する。トップ側端面１８３Ａに係合部材１８７が設けられている。

スペーサ１８の貫通孔１８６は、口金側からトップ側に向かって断面積が大きくなっている。環状部材１８３の円筒状内面１８３Ｂと中心部材１８１の円筒部材１８１Ｂの少なくとも一方は、軸線方向に沿って傾斜している。図示の例では、環状部材１８３の円筒状内面１８３Ｂの径は、トップ側に向かって増大している。更に、中心部材１８１の円筒部材１８１Ｂの外径を、トップ側に向かって増大させてもよい。

冷却ファン１５は、中心の円筒状のモータ１５１とその周囲の円筒状部材１５３とを有し、両者の間に、環状の貫通孔１５６が形成されている。貫通孔１５６に回転羽根が配置されている。モータ１５１と円筒状部材１５３は、放射状の支持部材１５５によって接続されている。

冷却ファン１５のモータ１５１とスペーサ１８の中心部材１８１は、対応した形状及び寸法を有し、ランプの中心軸線に沿って整合するように配置される。例えば、冷却ファン１５のモータ１５１とスペーサ１８の中心部材１８１の円形部材１８１Ａは、同一の外径を有するように形成されてよい。更に、冷却ファン１５のモータ１５１とスペーサ１８の中心部材１８１の円筒部材１８１Ｂの口金側端面は、同一の外径を有するように形成されてよい。

冷却ファン１５の支持部材１５５とスペーサ１８の支持部材１８５は、対応した形状及び寸法を有し、ランプの中心軸線に沿って整合して配置されている。例えば、冷却ファン１５が４本の支持部材１５５を備える場合には、スペーサ１８は４本の支持部材１８５を備える。

冷却ファン１５の貫通孔１５６とスペーサ１８の貫通孔１８６は、対応した形状及び寸法を有し、ランプの中心軸線に沿って整合して配置される。例えば、冷却ファン１５の貫通孔１５６のトップ側開口部とスペーサ１８の貫通孔１８６の口金側開口部は、同一形状を有するように形成されてよい。冷却ファン１５の貫通孔１５６とスペーサ１８の貫通孔１８６によって連続した管状の空気流路が形成される。この空気流路は、ヒートシンク３２の内側の貫通孔３３に接続されている。

ＬＥＤユニット３０は、スペーサ１８の環状部材１８３に装着される。ＬＥＤ基板３１の口金側端部（図３では下側端部）は、スペーサ１８の環状部材１８３のトップ側端面１８３Ａに当接し、且つ、係合部材１８７によって保持される。係合部材１８７は図示のような爪状であってもよいが他の形状であってもよい。

本願の発明者は、スペーサ１８の中心部材１８１の好ましい形状を鋭意検討した。本願の発明者は、管状の中心部材１８１を備えたスペーサ１８と、有底の円筒容器状の中心部材１８１を備えたスペーサ１８を用意し、図２に示したＬＥＤランプに装着し、点灯試験を行った。その結果、管状の中心部材１８１を備えたスペーサ１８を用いる場合より、有底の円筒容器状の中心部材１８１を備えたスペーサ１８を用いる場合のほうが、冷却ファン１５のモータ１５１の冷却に有効であることを見出した。更に、中心部材１８１において円形部材１８１Ａを円筒部材１８１Ｂのトップ側に設けた場合と、口金側に設けた場合を比較した。その結果、円形部材１８１Ａを円筒部材１８１Ｂのトップ側に設けたほうが、冷却ファン１５のモータ１５１の冷却に有利であることを見出した。そこで、本実施形態では、中心部材１８１は、図３に示すように、円形部材１８１Ａと円筒部材１８１Ｂを有する有底の円筒容器状に形成した。

図４を参照して、本実施形態に係るＬＥＤランプの空冷システムを説明する。図４は、本実施形態に係わるＬＥＤランプの中心軸線方向に沿った断面構造を示す。カバー４１の口金側端部は、筐体２０のファン収納部２３のトップ側端面に接続されている。カバー４１とファン収納部２３によって形成される空間内に、ＬＥＤユニット３０、スペーサ１８及び冷却ファン１５が配置されている。ＬＥＤユニット３０、スペーサ１８及び冷却ファン１５は、ランプの中心軸線に沿って整合して配置されている。ヒートシンク３２のフィン３２２は、ヒートシンク３２の口金側端部からトップ側端部まで軸線方向に沿って延びている。

本実施形態では、冷却ファン１５とヒートシンク３２の間にスペーサ１８が配置されている。即ち、冷却ファン１５とヒートシンク３２の間に、スペーサ１８を配置するための空間が形成されている。本実施形態では、冷却ファン１５とヒートシンク３２の間に空間を設け、更に、この空間にスペーサ１８を配置することによって、ヒートシンク３２からの熱が冷却ファン１５のモータ１５１に伝達されることが阻止される。

ヒートシンク３２の貫通孔３３の内径は、冷却ファン１５の貫通孔１５６の外径より大きい。即ち、ヒートシンク３２の貫通孔３３の断面と、冷却ファン１５の貫通孔１５６の断面の間に差異がある。スペーサ１８は、この差異を緩和する機能を有する。図示のように、スペーサ１８の環状部材１８３の円筒状内面１８３Ｂは傾斜しており、その径は、口金側からトップ側に向かって大きくなっている。即ち、スペーサ１８の貫通孔１８６の断面は、口金側からトップ側に向かって大きくなっている。従って、ヒートシンク３２の貫通孔３３の断面と、冷却ファン１５の貫通孔１５６の断面の間に差異は、スペーサ１８の貫通孔１８６の断面の変化によって緩和されている。本実施形態では、スペーサ１８を設けることによって、冷却ファン１５によって生成された冷却用空気は、効率的にヒートシンク３２の貫通孔３３に導くことができる。

筐体２０の空気取り入れ部２４は、円筒部２１とファン収納部２３を架橋する複数の支持部材２４１を有する。これらの支持部材２４１の間に空気吸入口２４２が形成されている。支持部材２４１は略三角形状であり、その斜辺の外面を共通に含む仮想の円錐面が形成される。筐体２０のファン収納部２３は円筒部２３Ａと底面部２３Ｂを有する。底面部２３Ｂには、空気吸入孔２３１が形成されている。

本実施形態に係るＬＥＤランプの冷却用空気流の経路を説明する。矢印は、冷却用空気流の経路を示す。筐体２０の空気取り入れ部２４の空気吸入口２４２、筐体２０のファン収納部２３の底面部２３Ｂの空気吸入孔２３１、冷却ファン１５の貫通孔１５６、スペーサ１８の貫通孔１８６、ヒートシンク３２の貫通孔３３、及び、カバー４１の空気排出孔４２は、ランプの中心軸線方向に沿って整合して配置されており、１つの連続した空気流通路を形成する。更に、ヒートシンク３２の貫通孔３３、ＬＥＤ基板３１の長孔３１５及び隙間３１Ａ（図３）、カバー４１とＬＥＤ基板３１の間の空間４３、及び、カバー４１の空気排出孔４２は、ランプの中心軸線の周りに１つの連続した空気流通路を形成する。

冷却ファン１５を回転させると、先ず、環状の貫通孔１５６に軸線方向の冷却用空気流が形成される。このとき、筐体２０の空気取り入れ部２４の空気吸入口２４２を介して外部空間から比較的温度が低い冷却用空気が取り入れられる。この冷却用空気は、ファン収納部２３の底面部２３Ｂの空気吸入孔２３１を経由して、冷却ファン１５の貫通孔１５６に導かれる。冷却ファン１５のモータ１５１は、外部空間からの比較的温度が低い冷却用空気によって冷却されるから、モータ１５１の潤滑油の劣化に起因する冷却ファン１５の性能低下を回避することができる。

筐体２０の空気取り入れ部２４の空気吸入口２４２を介して取り入れられた冷却用空気は、回路基板２７が配置される空間に流入する。それによって、空気取り入れ部２４に配置された回路基板２７は効率的に常に放熱される。そのため回路部品等の高温化に起因した劣化及び誤作動を防止することができる。

冷却ファン１５によって生成された冷却用空気流は、スペーサ１８の貫通孔１８６を経由して、ヒートシンク３２の貫通孔３３に導かれる。冷却用空気がヒートシンク３２に接触すると熱交換が行われる。冷却用空気はヒートシンク３２より熱を奪い、その温度が高くなる。この冷却後の比較的温度が高い空気は、貫通孔３３を通ってカバー４１のトップ側端部に設けられた空気排出孔４２より排出される。

ヒートシンク３２の貫通孔３３に導かれた冷却用空気の一部は、ＬＥＤ基板３１の長孔３１５及び隙間３１Ａ（図３）を経由して、カバー４１とＬＥＤ基板３１の間の空間４３に流入し、ＬＥＤ基板３１のトップ側端部を超えて空気排出孔４２より排出される。従って、カバー４１とＬＥＤ基板３１の間の空間４３の空気は、常に、新しい冷却用空気によって置換される。空間４３に流入した冷却用空気によって、配線基板３１１及びＬＥＤ素子３１２が冷却される。

本実施形態によると、冷却用空気が通る空間は、筐体２０の空気取り入れ部２４の空気吸入口２４２とカバー４１の空気排出孔４２とを除いて密閉空間を形成している。従って、外部空間から導入された冷却用空気は全て効率的に、ヒートシンク３２の貫通孔３３及び空間４３内を通過し、ヒートシンク３２及びＬＥＤ基板３１の冷却に使用される。従って、ヒートシンク３２及びそれに面接触しているＬＥＤ基板３１を効率的に冷却することができる。こうして、ヒートシンク３２及びＬＥＤ基板３１が高温化されることが防止される。

図５Ａを参照して、本実施形態のＬＥＤランプにおけるカバー４１と筐体２０の接合部の例について説明する。筐体２０は、円筒部２１、ファン収納部２３及び空気取り入れ部２４を有し、ファン収納部２３のトップ側端部とカバー４１の口金側端部が接合されている。図示のように、この接合部を覆うように、弾性材料からなるリング状のバンド４５が装着される。バンド４５は接合部を全周に渡って覆う。本実施形態では、カバー４１と筐体２０の接合部はＬＥＤランプの最大径の部分に形成される。バンド４５はＬＥＤランプの最大径の部分を覆うため、ＬＥＤランプを保護する機能を有する。バンド４５は、耐候性を有する任意の弾性材料によって形成されるが、例えば、シリコン樹脂又はシリコンゴムによって形成されてよい。バンド４５は防振部材１４と同一材料によって形成してよい。

図５Ｂは、カバー４１の口金側端部４１５と筐体２０のファン収納部２３の円筒部２３Ａのトップ側端部を示す。図示のようには、円筒部２３Ａのトップ側端部に、厚さが小さい薄肉部２３５が設けられている。円筒部２３Ａと薄肉部２３５の境界に環状面２３４が形成されている。環状面２３４の幅は、円筒部２３Ａのトップ側端部の厚さと薄肉部２３５の厚さの差に相当する。本実施形態によると、カバー４１と筐体２０の間のランプの中心軸線方向の相対的移動を阻止する第１の係合構造（破線Ａで示す。）と、カバー４１と筐体２０の間のランプの中心軸線周りの相対的回転を阻止する第２の係合構造（破線Ｂで示す。）が設けられている。これらの係合構造はカバー４１の口金側端部４１５の内周面に形成された凹部とファン収納部２３の円筒部２３Ａのトップ側端部に設けられた凸部からなる。第１の係合構造は、薄肉部２３５の弾性変形を利用するスナップフィット式の係合機構である。第１及び第２の係合構造は、円周方向に沿って等間隔に３個ずつ設けられる。尚、第１及び第２の係合構造の個数は、３個に限定されるものではなく、例えば、２個、又は、４個であってもよい。本実施形態では、第１及び第２の係合構造は、別個に且つ互いに隣接して設けられている。第１の係合構造の各々及び第２の係合構造の各々は、同一構造であるため、以下に、その１つについて説明する。

図６を参照して、カバー４１の口金側端部４１５と筐体２０のファン収納部２３の円筒部２３Ａのトップ側端部に設けられた第１及び第２の係合構造の例を説明する。カバー４１の口金側端部４１５は、外周面４１５ａ、内周面４１５ｃ及び口金側の端面４１５ｂを有する。円筒部２３Ａのトップ側端部に、薄肉部２３５が設けられている。薄肉部２３５は、外周面２３５ａと内周面２３５ｃと端部２３５ｂを有する。円筒部２３Ａと薄肉部２３５の境界に環状面２３４が形成されている。環状面２３４はランプ中心軸線に直交するように配置されてよい。

先ず、第１の係合構造について説明する。薄肉部２３５に１対の切り欠き２３５Ｂが形成され、その間に爪部２３５Ａが形成されている。爪部２３５Ａのトップ側端部には、外周面から突出するように第１凸部２３５１が形成されている。第１凸部２３５１は、口金側に面した係合面２３５１ａを有する。

一方、カバー４１の口金側端部４１５の内周面４１５ｃに第１凹部４１５１が形成されている。第１凹部４１５１は、トップ側に面した係合面４１５１ａを有する。第１凹部４１５１は、口金側端部４１５の端面４１５ｂより離れた位置に配置されている。第１凹部４１５１と口金側端部４１５の端面４１５ｂの間に傾斜凹部４１５１ｂが形成されている。傾斜凹部４１５１ｂの深さは、第１凹部４１５１から口金側端部４１５に向かって増加している。第１凹部４１５１と傾斜凹部４１５１ｂは、ファン収納部２３の円筒部２３Ａの爪部２３５Ａ及び第１凸部２３５１の寸法及び形状に対応した寸法及び形状を有する。第１凸部２３５１が第１凹部４１５１に係合するとき、係合面２３５１ａが係合面４１５１ａに係合するように構成されている。

次に、第２の係合構造について説明する。薄肉部２３５には、外周面２３５ａより突出するように第２凸部２３５２が設けられている。第２凸部２３５２は両側の２つの係合面２３５２ａ、２３５２ｂを有する。カバー４１の口金側端部４１５の内周面４１５ｃに第２凹部４１５２が形成されている。第２凹部４１５２は両側の２つの係合面４１５２ａ、４１５２ｂを有する。第２凹部４１５２は、ファン収納部２３の円筒部２３Ａの第２凸部２３５２の寸法及び形状に対応した寸法及び形状を有する。第２凸部２３５２が第２凹部４１５２に係合するとき、係合面２３５２ａ、２３５２ｂは係合面４１５２ａ、４１５２ｂに係合するように構成されている。

第２凸部２３５２の係合面２３５２ａ、２３５２ｂが第２凹部４１５２の係合面４１５２ａ、４１５２ｂにそれぞれ係合することによって、カバー４１と筐体２０の間のランプの中心軸線周りの相対的な回転が阻止される。係合面４１５２ａ、４１５２ｂ及び係合面２３５２ａ、２３５２ｂは、円周方向に直交するように、即ち、ランプの中心軸線に対して半径方向に沿って配置されてよい。

図７Ａ及び図７Ｂを参照して、第１の係合構造の機能について説明する。図７Ａはカバー４１の口金側端部４１５に設けられた第１の係合部と、ファン収納部２３の円筒部２３Ａの薄肉部２３５に設けられた第１の係合部が係合する前の状態を示す。カバー４１の口金側端部４１５の内周面４１５ｃに、第１凹部４１５１と傾斜凹部４１５１ｂが形成されている。傾斜凹部４１５１ｂは第１凹部４１５１に隣接して形成されている。第１凹部４１５１の口金側の側面によって係合面４１５１ａが形成されている。傾斜凹部４１５１ｂの深さは、第１凹部４１５１から口金側端部４１５の端面４１５ｂまで増加している。

ファン収納部２３の円筒部２３Ａのトップ側端部の薄肉部２３５に、爪部２３５Ａが形成されている。爪部２３５Ａは、外周面側に突出した第１凸部２３５１を有する。第１凸部２３５１は口金側に面した係合面２３５１ａとトップ側に面した傾斜面２３５１ｂを有する。円筒部２３Ａと薄肉部２３５の境界に環状面２３４が形成されている。

図７Ｂはカバー４１の口金側端部４１５に設けられた第１の係合部と、ファン収納部２３の円筒部２３Ａの薄肉部２３５に設けられた第１の係合部が係合した状態を示す。カバー４１の口金側端部４１５に筐体２０のファン収納部２３の円筒部２３Ａのトップ側端部を挿入すると、第１凸部２３５１の傾斜面２３５１ｂが、カバー４１の口金側端部４１５の端面４１５ｂの内縁に当接する。筐体２０のファン収納部２３の円筒部２３Ａを更にカバー４１の口金側端部４１５に挿入すると、爪部２３５Ａが弾性変形し、第１凸部２３５１は傾斜凹部４１５１ｂの傾斜底面に接触しその上を滑る。第１凸部２３５１が第１凹部４１５１に到達すると、弾性変形した爪部２３５Ａは元の状態に戻る。

こうして、ファン収納部２３の円筒部２３Ａの薄肉部２３５の第１凸部２３５１は第１凹部４１５１に係合する。このとき、カバー４１の口金側端部４１５の端面４１５ｂは、ファン収納部２３の円筒部２３Ａの環状面２３４に当接している。端面４１５ｂと環状面２３４の当接によって、カバー４１と筐体２０がランプの中心軸線方向に沿って互いに近づく方向に相対的に移動することが阻止される。一方、第１凸部２３５１の係合面２３５１ａが第１凹部４１５１の係合面４１５１ａに係合することによって、カバー４１と筐体２０がランプの中心軸線方向に沿って互いに遠ざかる方向に相対的に移動することが阻止される。係合面２３５１ａ及び係合面４１５１ａは、ランプの中心軸線に直交するように配置されてよい。

図８Ａ及び図８Ｂを参照して、第２の係合構造の機能について説明する。図８Ａはカバー４１の口金側端部４１５に設けられた第２の係合部と、ファン収納部２３の円筒部２３Ａの薄肉部２３５に設けられた第２の係合部が係合する前の状態を示す。カバー４１の口金側端部４１５の内周面４１５ｃに、第２凹部４１５２が形成されている。第２凹部４１５２は、カバー４１の口金側端部４１５の端面４１５ｂまで延びている。

ファン収納部２３の円筒部２３Ａの薄肉部２３５の外周面２３５ａに第２凸部２３５２が形成されている。第２凸部２３５２は、薄肉部２３５の外周面２３５ａと環状面２３４が接する角部に形成されている。

図８Ｂはカバー４１の口金側端部４１５に設けられた第２の係合部と、ファン収納部２３の円筒部２３Ａの薄肉部２３５に設けられた第２の係合部が係合した状態を示す。カバー４１の口金側端部４１５に筐体２０のファン収納部２３の円筒部２３Ａのトップ側端部を挿入すると、薄肉部２３５の外周面２３５ａがカバー４１の口金側端部４１５の内周面４１５ｃに接触し、第２凸部２３５２が第２凹部４１５２に係合する。図６を参照して説明したように、第２凸部２３５２と第２凹部４１５２の係合によって、カバー４１と筐体２０がランプの中心軸線周りに互いに相対的に回転移動することが阻止される。

図示のように、第２凹部４１５２の軸線方向の寸法は、第２凸部２３５２の軸緯線方向の寸法より僅かに大きい。従って、カバー４１の口金側端部４１５の端面４１５ｂは、ファン収納部２３の円筒部２３Ａの環状面２３４に当接する。端面４１５ｂと環状面２３４の当接によって、カバー４１と筐体２０がランプの中心軸線方向に沿って互いに近づく方向に相対的に移動することが阻止される。

以上、本実施形態に係るＬＥＤランプについて説明したが、これらは例示であって、本発明の範囲を制限するものではない。当業者が、本実施形態に対して容易になしえる追加・削除・変更・改良等は、本発明の範囲内である。本発明の技術的範囲は、添付の特許請求の記載によって定められる。

１０…ＬＥＤランプ、１３…口金、１４…防振部材、１５…冷却ファン、１８…スペーサ、１９…連結部材、２０…筐体、２１…円筒部、２３…ファン収納部、２３Ａ…円筒部、２３Ｂ…底面部、２４…空気取り入れ部、２７…回路基板、３０…ＬＥＤユニット、３１…ＬＥＤ基板、３１Ａ…隙間、３２…ヒートシンク、３３…貫通孔、３５…クリップ、３７…リベット、４１…カバー、４２…空気排出孔、４５…バンド、１５１…モータ、１５３…円筒状部材、１５５…支持部材、１５６…貫通孔、１８１…中心部材、１８１Ａ…円形部材、１８１Ｂ…円筒部材、１８３…環状部材、１８３Ａ…トップ側端面、１８３Ｂ…円筒状内面、１８５…支持部材、１８６…貫通孔、１８７…係合部材、２３１…空気吸入孔、２３４…環状面、２３５…薄肉部、２３５ａ…外周面、２３５ｂ…端部、２３５ｃ…内周面、２３５Ａ…爪部、２３５Ｂ…切り欠き、２４１…支持部材、２４２…空気吸入口、３１１…配線基板、３１２…ＬＥＤ素子、３１３…孔、３１５…長孔、３１７…スリット、３１９…折り曲げ部、３２２…フィン、４１５…口金側端部、４１５ａ…外周面、４１５ｂ…端面、４１５ｃ…内周面、２３５１…第１凸部、２３５１ａ…係合面、２３５２…第２凸部、２３５２ａ…係合面、４１５１…第１凹部、４１５１ａ…係合面、４１５２…第２凹部、４１５２ａ…係合面

Claims (10)

1. 口金と、ＬＥＤ素子を実装した基板と、ヒートシンクと、筐体と、透光性のカバーを有する電球型のＬＥＤランプにおいて、
   前記カバーの口金側端部と前記筐体のトップ側端部の接合部には、前記カバーと前記筐体の間のランプの中心軸線方向の相対的移動を阻止する第１の係合構造と、前記カバーと前記筐体の間のランプの中心軸線周りの相対的回転を阻止する第２の係合構造が設けられ、前記第１の係合構造はスナップフィットによる係合機構を有することを特徴とするＬＥＤランプ。
2. 請求項１記載のＬＥＤランプにおいて、
   前記筐体のトップ側端部は、全周に沿って延びる薄肉部と、該薄肉部の外周面と該外周面に接続された環状端面からなる段差と、を有し、前記カバーの口金側端部は、該環状端面に当接していることを特徴とするＬＥＤランプ。
3. 請求項２記載のＬＥＤランプにおいて、
   前記第１の係合構造は、前記筐体の薄肉部に形成された２つの切り欠き部の間に形成された爪部と、該爪部の外周面に形成された第１凸部と、前記カバー部の内周面に形成された第１凹部を含み、前記第１凸部が前記第１凹部に係合するように構成されていることを特徴とするＬＥＤランプ。
4. 請求項３記載のＬＥＤランプにおいて、
   前記筐体の薄肉部の第１凸部と前記カバー部の第１凹部は、それぞれ、ランプの中心軸線方向に直交する係合面を有することを特徴とするＬＥＤランプ。
5. 請求項３記載のＬＥＤランプにおいて、
   前記筐体の薄肉部の第１凸部は、前記爪部のトップ側端部に近接して設けられていることを特徴とするＬＥＤランプ。
6. 請求項２記載のＬＥＤランプにおいて、
   前記第２の係合構造は、前記筐体の薄肉部の外周面に形成された第２凸部と、前記カバー部の内周面に形成された第２凹部を含み、前記第２凸部が前記第２凹部に係合するように構成されていることを特徴とするＬＥＤランプ。
7. 請求項６記載のＬＥＤランプにおいて、
   前記筐体の薄肉部の第２凸部と前記カバー部の第２凹部は、それぞれ、ランプの円周方向に直交する係合面を有することを特徴とするＬＥＤランプ。
8. 請求項６項記載のＬＥＤランプにおいて、
   前記カバー部の第２凹部は前記カバーの口金側端部まで延びていることを特徴とするＬＥＤランプ。
9. 請求項１〜８のいずれか１項記載のＬＥＤランプにおいて、
   前記第１の係合構造及び前記第２の係合構造は、前記カバーの口金側端部と前記筐体のトップ側端部にて円周方向に沿って等間隔に複数個設けられていることを特徴とするＬＥＤランプ。
10. 請求項１〜９のいずれか１項記載のＬＥＤランプにおいて、
    前記筐体のトップ側端部と前記カバーの口金側端部の接合部はランプの最大径の部分に形成され、該接合部の全周を覆うバンドが装着されていることを特徴とするＬＥＤランプ。

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