JP3156685U - 電球型ランプ - Google Patents

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。

本考案の電球型ランプの斜視図 本考案の電球型ランプの分解斜視図 リング状取付板の形状を示す図 基板ケースの形状を示す図 本体カバーの形状を示す図 発光素子基板と駆動回路基板と放熱板の形状を示す図 透光性カバーとリング状スペーサーの形状を示す図 組立て手順１から４を示す図 組立て手順５から８を示す図 組立て手順９から１２を示す図 電球型ランプの断面図

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

Claims (4)

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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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