JP3156685U - 電球型ランプ - Google Patents
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Abstract
【課題】電球型ランプに使用する本体カバーの形状を簡素化した組立構造を提供する。【解決手段】本体カバー4にリング状取付板と発光素子基板62と放熱板8とを取付けることができ、リング状取付板に透光性カバー2を取付けることができる。そして、本体カバー4には、放熱板8と面接触するための平坦部41とネジ孔42を形成するだけで、透光性カバー2を取付けるための凹溝と、該凹溝に接着剤を溜めるための凹部と、発光素子基板と放熱板を位置決めするための突起とが不要となり、本体カバー4の形状を簡素化できる。【選択図】図2
Description
本考案は、例えばLED(発光ダイオード)等の発光素子を光源として使用した電球型ランプに関する。
光源にLEDを使用した電球型ランプは、フィラメントを光源とする白熱電球に比べて消費電力が少ない製品として知られている。そして、電球型ランプは、白熱電球と同じ口金を備えており、白熱電球と同じソケットに取付けられる構造としている。この電球型ランプには、ランプの内部に、光源となるLEDの他にも、LEDを駆動する駆動回路、ランプ内部の発熱部の温度上昇を低減するための放熱部材などを取付ける必要があり、白熱電球に比べて部品点数が多く複雑な構造となる。
例えば、特許文献1の電球型ランプは、上部を透光性カバーとし、下部を金属製の本体カバーとした電球型ランプであって、本体カバーの上面にLEDと透光性カバーを取付け、本体カバーの内側にカップ状の基板ケースを取付け、基板ケースに駆動回路と口金を取付けた構造である。
また、例えば特許文献2の電球型ランプは、上部を透光性カバーとし、下部を金属製の本体カバーとした電球型ランプであって、本体カバーに透光性カバーを取付け、LEDは筒状の金属基板に実装され、本体カバーに絶縁部材を介して金属基板を取付け、筒状の金属基板の中に取付板を介して駆動回路を取付け、本体カバーに絶縁部材を介して口金を取付けた構造である。
特開2006−313717
特開2001−243809
特許文献1の電球型ランプは、本体カバーにLEDと透光性カバーとカップ状のケースを取付けるために、本体カバーには多くの取付部を形成する必要があり、そのために本体カバーの形状が複雑となってコストアップが懸念される。
また、特許文献2の電球型ランプは、本体カバーに透光性カバーと金属基板と口金を取付けることが説明されているが、取付けるための具体的な構造が明記されていないことから、実現の可能性について疑問がある。
本考案の目的は、電球型ランプに使用する本体カバーの形状を簡素化した組立構造を提供することにある。
請求項1の考案は、光源の上方に位置して光源を覆う透光性を有する透光性カバーと、前記光源の側部周縁に位置するリング状取付板と、前記光源の下方に位置する本体カバーと、前記本体カバーの下方に位置する口金と、で構成する収容体に、光源としての発光素子と、前記発光素子を駆動するための駆動回路とを内部に取付けた電球型ランプであって、前記本体カバーに前記リング状取付板を取付け、前記リング状取付板に前記透光性カバーを取付けることを特徴とする。
請求項2の考案は、請求項1に記載の電球型ランプであって、前記リング状取付板に凹溝を形成し、前記凹溝に前記透光性カバーの縁を入れることで、前記リング状取付板に前記透光性カバーを取付けることを特徴とする。
請求項3の考案は、請求項1に記載の電球型ランプであって、前記リング状取付板に貫通孔を形成し、前記本体カバーにネジ孔を形成して、前記リング状取付板の貫通孔を介して前記本体カバーのネジ孔にネジを螺合することで、前記本体カバーに前記リング状取付板を取付けることを特徴とする。
請求項4の考案は、請求項3に記載の電球型ランプであって、前記発光素子を基板に実装すると共に、前記基板には貫通孔を形成し、リング状取付板の貫通孔と前記基板の貫通孔とを介して前記本体カバーのネジ孔にネジを螺合することで、前記本体カバーに前記リング状取付板と前記基板とを取付けたことを特徴とする。
請求項1の考案によれば、本体カバーにリング状取付板を取付け、リング状取付板に透光性カバーを取付けることができるため、本体カバーに透光性カバーの取付部を形成する必要がなくなることで本体カバーの形状を簡素化でき、本体カバーを安価に製造することができる。
請求項2の考案によれば、リング状取付板の凹溝に位置決めして透光性カバーの縁を取付けることができるため、本体カバーに透光性カバーの取付部となる凹溝を形成する必要がなくなることで本体カバーの形状を簡素化でき、本体カバーを安価に製造することができる。
請求項3の考案によれば、本体カバーにリング状取付板をネジ締めにて取付けることができる。
請求項4の考案によれば、本体カバーに、発光素子を実装した基板(以下、発光素子基板と記す)とリング状取付板とをネジ締めにて取付けることができる。
このように、本体カバーにリング状取付板と発光素子基板とを取付けることができ、リング状取付板に透光性カバーを取付けることができる。そしてリング状取付板には、透光性カバーを取付けるための凹溝と、凹溝に接着剤を溜めるための凹部と、本体カバーにネジ締めするための貫通孔と、発光素子基板を位置決めするための突起を形成しても、リング状取付板を合成樹脂製としているため、複雑な形状であっても成形が容易である。また、発光素子基板を冷却するための放熱板を備える場合でも、放熱板に貫通孔を形成し、リング状取付板の貫通孔と発光素子基板の貫通孔と放熱板の貫通孔とを介して本体カバーのネジ孔にネジ締めすることで、本体カバーにリング状取付板と発光素子基板と放熱板とを取付けることができる。
また、本体カバーには、放熱板と面接触するための平坦部と、リング状取付板を取付けるためのネジ孔を形成するだけで、透光性カバーを取付けるための凹溝と、凹溝に接着剤を溜めるための凹部と、発光素子基板と放熱板を位置決めするための突起とが不要となり、本体カバーの形状を簡素化できる。従って、本体カバーを安価に製造することができる。
図1から図11を参照して本考案の実施形態を説明する。図1は電球型ランプの斜視図、図2は電球型ランプの分解斜視図、図3から図7は主要部品の形状を示す図、図8から図10は組立て手順を示す図、図11は完成品の断面図である。なお、本考案はその主旨に反しない範囲で、実施例において説明した構成以外のものに対しても適用可能である。
図1は、電球型ランプの斜視図である。同図に示すように、電球型ランプ1は、収容体として、光源の上方に位置して光源を覆う透光性カバー2と、光源の側部周縁に位置し部品を取付けるためのリング状取付板3と、前記光源の下方に位置する本体カバー4と、本体カバー4の下方に位置して電球ソケットに螺着することで電源と接続するための口金5とを備える。ここで、口金5は白熱電球に使われているものと同じものである。
図2は、電球型ランプの分解斜視図である。同図に示すように、電球型ランプ1の収容体の中には、少なくとも光源としての発光素子と、発光素子を駆動するための駆動回路(図示せず)を収容する。本実施例では、発光素子には複数のLED61を使用し、LED61を実装した基板62(発光素子基板62)と、LED61を駆動するための駆動回路(図示せず)を実装した基板72(以下、駆動回路基板72と記す)を備える。また、駆動回路基板72を収容するための基板ケース9は、右側基板ケース9aと左側基板ケース9bとに2分割できるようにする。そして、LED61から発生する熱を逃がすための放熱板8を備える。また、本体カバー4と口金5との間にリング状スペーサー10を備える。
次に、図2で示した主要部品を図3から図6を参照して説明する。図3(a)はリング状取付板の平面図、図3(b)は同正面図、図3(c)は同底面図である。同図で示すように、リング状取付板3は、円盤の中央に開口部32を形成した平面部31と、平面部31の外周上面に位置する凹溝33と、凹溝33の外周に位置するベルト状の帯34とを、一体に形成する。そして、平面部31には後述する部品をネジ締めするための貫通孔35を形成する。また、平面部31の下面には後述する部品を位置決めするための突起36を形成する。また、凹溝33には接着剤を溜めるための凹部37を形成する。ここで、ベルト状の帯34は平面部31に対して上下方向に連続して湾曲した波状としているが、これはデザイン的なものであり、ベルト状の帯34を平面部31と同一面に平面部を囲むように形成しても良い。また、リング状取付板3は、複雑な形状であっても成形が容易な合成樹脂製とし、LED61からの光を反射しやすくするために例えば白色とする。
図4(a)は右側基板ケースの平面図、図4(b)は同正面図、図4(c)は同内面側面図、図4(d)は左側基板ケースの平面図、図4(e)は同正面図、図4(f)は同内面側側面図である。同図で示すように、基板ケース9は、縦方向に2分割した構成であって、右側基板ケース9aと左側基板ケース9bとから成り、右側基板ケース9aの内面側と左側基板ケース9bの内面側とを互いに向かい合わせて組み立てる構成とする。組み立てられた基板ケース9は、円筒部91と、円筒部91より直径の大きい基板収容部92とを一体としており、ちょうどフラスコを逆にしたような形状である。そして、円筒部91の外周下側には、口金5が嵌合するネジ山93や、ネジ山93の上方には後述するリング状スペーサーを取付けるための凹部94を形成する。また、基板収容部92の外周には、後述する本体カバーに当接するリブ95を形成し、基板収容部92の内周には、駆動回路基板72を保持するためのリブ96を形成する。さらに、右側基板ケース9aの内面側と左側基板ケース9bの内面側とを互いに向かい合わせて組み立てるために、右側基板ケース9aにはネジ用ボス97を形成し、左側基板ケース9bにはネジ孔98とネジ頭収容凹部99を形成する。組み立てられた基板ケース9は、円筒部91より直径の大きい基板収容部92としたため、円筒部91の直径より大きい駆動回路基板72を水平に配置することができる。
図5(a)は本体カバーを平面図、図5(b)は同正面図、図5(c)は同底面図である。同図で示すように、本体カバー4は、下端から上端に向かって直径を大きくした略円筒状とする。そして、本体カバー4の上側には放熱板8と面接触するための平坦部41を形成し、この平坦部41には、後述する部品をネジ締めするためのネジ孔42を形成する。また、本体カバー4の内側には、基板ケース9を保持するためのリブ43を形成する。ここで、本体カバー4の上端を平坦部41に対して上下方向に連続して湾曲した波状としているが、これはデザイン的なことであり、上端を水平とすることでも良い。また、本体カバー4の材質は、LEDから発生する熱を効率よく逃がすために、熱伝導性の良い材料である例えばアルミニウムとする。そして本体カバー4の表面積を増やすために本体カバー4の表面に複数のリブ44を形成しても良い。
図6(a)は発光素子基板の平面図、図6(b)は同正面図である。同図で示すように、発光素子基板62は、周囲部近傍にネジ締め用の貫通孔63を形成し、外縁に位置決め用の切欠き64を形成する。そして発光素子基板62の上面には配線パターン(図示せず)を形成し、複数のLED61を実装する。なお、本実施例では、発光素子として複数のLEDを使用しているが、一つのパッケージに複数のLED素子が入っているパワーLEDを使用することでも良い。また、発光素子基板62の材質を、例えばガラス基板や金属基板などの熱伝導性に優れた材質とすることで、後述する放熱板8の厚みを小さくすることや放熱板8を不要にすることでも良い。
そして発光素子基板62の下面には駆動回路基板72と接続するためのコネクタ65を取付けて、発光素子基板62の貫通孔(図示せず)にコネクタ65のリード端子(図示せず)を挿入し、発光素子基板62の上面でハンダ付けする。なお、発光素子基板62と駆動回路基板72との接続は、後述するような駆動回路基板72からのコネクタ付きリード線75を発光素子基板62のコネクタ65に接続する方法だけでなく、ボードTOボードコネクタで接続する方法や、コネクタを使用せずにリード線をハンダ付けする方法でも良い。
図6(c)は駆動回路基板の平面図である。駆動回路基板72は基板ケース9の基板収容部92に収容できる形状とする。駆動回路は、口金から取り込んだ商用電源(AC100V)を使用してLEDを駆動するための回路で、駆動回路基板72に実装する。
図6(d)は放熱板の平面図である。放熱板8は、周囲部近傍にネジ締め用の貫通孔81と、外縁に位置決め用の切欠き82を形成する。また、発光素子基板62と放熱板8とを密着させるため、発光素子基板62の下面に取付けたコネクタ65の位置に対応した位置に開口部83を形成する。
図7(a)は透光性カバーの平面図、図7(b)は同正面図である。透光性カバー2は、透光性を有する材料で形成する。ここで、透光性カバー2の下端の縁21を水平面に対して上下方向に連続して湾曲した波状としているが、これはデザイン的なことであり、下端の縁21を水平とすることでも良い。
図7(c)はリング状スペーサーの平面図、図7(d)は同正面図である。リング状スペーサー10は、中央位置に貫通孔を有するリング形状とする。そして、リング状スペーサー10は、口金5と本体カバー4との間に取付けるもので、本体カバー4が金属製の材料のときには、口金5と本体カバー4とを電気的に絶縁する必要があるため、リング状スペーサー10は絶縁材料で形成する。また、リング状スペーサー10の内側には、基板ケース9の円筒部91の凹部94に嵌る突起11を形成する。
次に、電球型ランプの組立て手順を図8から図10を参照して説明する。図8(a)は組立て手順1を示す図で、右側基板ケース9aに駆動回路基板72を取付けたときの状態を示す。右側基板ケース9aのリブ96に駆動回路基板72の外縁を挿し込むことで、駆動回路基板72は保持される。なお、駆動回路基板72にはあらかじめ、口金5に接続するリード線74と、発光素子基板62に接続するコネクタ付きリード線75とが接続されている。
図8(b)は組立て手順2を示す図で、右側基板ケース9aに左側基板ケース9bを取付ける前の状態を示す。右側基板ケース9aの内面側と左側基板ケース9bの内面側とを互いに向かい合わせてネジ締めすることで、基板ケース9の中に駆動回路基板72が収容される。ここで、基板ケース9は、円筒部91より直径の大きい基板収容部92とし、さらに基板ケース9を右側基板ケース9aと左側基板ケース9bとに2分割できる構成としたため、円筒部91の直径より大きい駆動回路基板72を略水平に配置できる。基板ケース9の上側から発光素子基板62に接続するコネクタ付きリード線75を出して、基板ケース9の下側から口金5に接続するリード線74を出す。
図8(c)は組立て手順3を示す図で、本体カバー4に基板ケース9を取付ける前の状態を示し、図8(d)は組立て手順4を示す図で、本体カバー4に基板ケース9を取付けた後の状態を示す。なお、図8(d)は断面図である。本体カバー4の上側から基板ケース9の下側(円筒部91)を挿し込むと、本体カバー4の下側から基板ケース9の円筒部91の一部が突出するが、本体カバー4の内側に形成してある基板ケース9を保持するためのリブ43に基板ケース9の基板収容部92の外周に形成してあるリブ95が当接するため、これ以上基板ケース9は下側に移動できない。そして、リング状スペーサー10を基板ケース9の円筒部91の突出部分に下側から挿通して上側に移動させると、円筒部91の凹部94とリング状スペーサー10の突起11とが係合し、係合した位置でリング状スペーサー10が固定される。リング状スペーサー10が基板ケース9に固定されることで、基板ケース9は本体カバー4から外れることなく固定される。
図9(a)は組立て手順5を示す図で、口金を取付ける前の状態を示し、図9(b)は組立て手順6を示す図で、口金を取付けた後の状態を示す。なお、図9(b)は断面図である。口金5を取付ける前に、あらかじめリード線74を基板ケース9の円筒部91の側面と円筒部91の下側からそれぞれ引き出しておく。そして、基板ケース9の円筒部91の外周には口金5に嵌合するネジ山93を形成しているため、円筒部91に口金5を回しながら取付ける。そして、円筒部91の側面と円筒部91の下側から引き出しておいたそれぞれのリード線74を口金5にハンダ付けする。
図9(c)は組立て手順7を示す図で、リング状取付板3に発光素子基板62と放熱板8を取付ける前の状態を示す。リング状取付板3の下側に、LED61の実装面を上にして発光素子基板62を取付ける。その際、リング状取付板3の突起36と発光素子基板62の切欠き64を合わせることでリング状取付板3に発光素子基板62が位置決めできる。次に、発光素子基板62の下側に放熱板8を重ねて取付ける。その際、リング状取付板3の突起36と放熱板8の切欠き82を合わせることでリング状取付板3に放熱板8が位置決めできる。ここで、リング状取付板3の貫通孔35と発光素子基板62の貫通孔63と放熱板8の貫通孔81は、同じ軸線上に位置する。
図9(d)は組立て手順8を示す図、図10(a)は組立て手順9を示す図で、いずれも本体カバー4にリング状取付板3を取付ける前の状態を示す。あらかじめ発光素子基板62のコネクタ65に駆動回路基板72からのコネクタ付きリード線75を接続しておき、本体カバー4の平坦部41にリング状取付板3を載せる。リング状取付板3には、発光素子基板62と放熱板8が取付けられているため、本体カバー4の上に放熱板8と発光素子基板62とリング状取付板3とが順番に重なった状態となり、本体カバー4の平坦部41と放熱板8とは面接触する。ここで、リング状取付板3の貫通孔35と発光素子基板62の貫通孔63と放熱板8の貫通孔81と本体カバー4のネジ孔42は、同じ軸線上に位置する。
図10(b)は組立て手順10を示す図で、本体カバー4にリング状取付板3をネジ締めする前の状態を示す。リング状取付板3の上側からネジ締めすることで、本体カバー4にリング状取付板3と発光素子基板62と放熱板8とが固定できる。
図10(c)は組立て手順11を示す図で、透光性カバー2をリング状取付板3に取付ける前の状態を示し、図10(d)は組立て手順12を示す図で、透光性カバー2をリング状取付板3に取付けた後の状態を示す。あらかじめリング状取付板3の凹部37に接着剤(図示せず)を塗布しておく。そしてリング状取付板3の凹溝33に透光性カバー2の縁21を取付ける。
図11は完成した電球型ランプの断面図である。同図で示すように、リング状取付板3の上面には透光性カバー2を取付け、本体カバー4にはリング状取付板3と発光素子基板62と放熱板8とを取付ける。また、リング状取付板3のベルト状の帯35によって、リング状取付板3と透光性カバー2とのつなぎ目(境目)を見えないようになっており、見た目上の品位が良い。また、本体カバー4には駆動回路基板72を収容した基板ケース9(9a,9b)を収容し、リング状スペーサー10を基板ケース9に嵌合することで基板ケース9を本体カバー4に固定する。また、口金5は基板ケース9に固定する。LED61から発生した熱は、発光素子基板62から放熱板8、放熱板8から本体カバー4に伝わることで放熱する。また、口金5から取り込んだ商用電源を使用して駆動回路によってLED61を駆動することでLED61が発光する。そしてLED61からの光は透光性カバー2を通過して外部に放射する。
このように、リング状取付板3を備えることで、本体カバー4にリング状取付板3と発光素子基板62と放熱板8とを取付けることができ、リング状取付板3に透光性カバー2を取付けることができる。そして、リング状取付板3には、透光性カバー2を取付けるための凹溝33と、凹溝33に接着剤を溜めるための凹部37と、本体カバー4にネジ締めするための貫通孔35と、発光素子基板62と放熱板8を位置決めするための突起36を形成しているが、リング状取付板3を合成樹脂製としているため、複雑な形状であっても成形が容易である。
また、本体カバー4には、放熱板8と面接触するための平坦部41と、リング状取付板3を取付けるためのネジ孔42を形成するだけで、透光性カバー2を取付けるための凹溝と、凹溝に接着剤を溜めるための凹部と、発光素子基板62と放熱板8を位置決めするための突起とが不要となり、本体カバー4の形状を簡素化できる。従って、本体カバー4を安価に製造することができる。
なお、本考案の電球型ランプにおいて、収容体の形状は、白熱電球のような形状だけでなく、円筒型やレフ型のような電球とは異なる形状であっても適用可能である。
1 電球型ランプ
2 透光性カバー
3 リング状取付板
4 本体カバー
5 口金
8 放熱板
9 基板ケース
10 リング状スペーサー
11 突起
31 平面部
33 凹溝
34 帯
35 貫通孔
36 突起
37 凹部
41 平坦部
42 ネジ孔
61 LED
62 発光素子基板
63 貫通孔
64 切欠き
81 貫通孔
82 切欠き
91 円筒部
92 基板収容部
93 ネジ山
94 凹部
96 リブ
2 透光性カバー
3 リング状取付板
4 本体カバー
5 口金
8 放熱板
9 基板ケース
10 リング状スペーサー
11 突起
31 平面部
33 凹溝
34 帯
35 貫通孔
36 突起
37 凹部
41 平坦部
42 ネジ孔
61 LED
62 発光素子基板
63 貫通孔
64 切欠き
81 貫通孔
82 切欠き
91 円筒部
92 基板収容部
93 ネジ山
94 凹部
96 リブ
Claims (4)
- 光源の上方に位置して光源を覆う透光性を有する透光性カバーと、前記光源の側部周縁に位置するリング状取付板と、前記光源の下方に位置する本体カバーと、前記本体カバーの下方に位置する口金と、で構成する収容体に、光源としての発光素子と、前記発光素子を駆動するための駆動回路とを内部に取付けた電球型ランプであって、前記本体カバーに前記リング状取付板を取付け、前記リング状取付板に前記透光性カバーを取付けることを特徴とする電球型ランプ。
- 前記リング状取付板に凹溝を形成し、前記凹溝に前記透光性カバーの縁を入れることで、前記リング状取付板に前記透光性カバーを取付けることを特徴とする請求項1に記載の電球型ランプ。
- 前記リング状取付板に貫通孔を形成し、前記本体カバーにネジ孔を形成して、前記リング状取付板の貫通孔を介して前記本体カバーのネジ孔にネジを螺合することで、前記本体カバーに前記リング状取付板を取付けることを特徴とする請求項1に記載の電球型ランプ。
- 前記発光素子を基板に実装すると共に、前記基板には貫通孔を形成し、リング状取付板の貫通孔と前記基板の貫通孔とを介して前記本体カバーのネジ孔にネジを螺合することで、前記本体カバーに前記リング状取付板と前記基板とを取付けたことを特徴とする請求項3に記載の電球型ランプ。
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