JP4853130B2 - Hidランプ用ソケット及び照明器具 - Google Patents

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Description

本発明は、所定の適合HIDランプが装着されるHIDランプ用ソケット及び照明器具に関するものである。
従来、HIDランプや白熱ランプ、ハロゲンランプなどのランプは、それぞれ多くの種類が市販され、又は開発されている。同時に、上記ランプ用のソケットも、例えば特許文献1などに開示されているように、多くの種類が市販され、又は開発されている。
ここで、HIDランプは、白熱ランプやハロゲンランプと始動電圧や動作電圧が異なっているが、白熱ランプやハロゲンランプと同じ呼び径の口金を備える場合がある。一方、HIDランプ用ソケットとしては、所定の適合HIDランプの始動パルス電圧に対応するために、定格パルス電圧を5kVのものが多い。HIDランプ用ソケットに不適合ランプが挿入されるといった誤使用を防止する対策として、表示による注意喚起や、口金の長さを変えることによって不適合ランプの金属端子とHIDランプ用ソケットの中心接触片との接触導通を防止することが知られている。
実用新案登録第2604428号公報(段落0012〜0031及び第1図)
しかしながら、上記従来のHIDランプ用ソケット9には、図7に示すように、適合HIDランプ1(図4(b)参照)と同じ呼び径であって口金80のシェル800の下面801から絶縁部802の先端803に設けられた金属端子804までの長さが適合HIDランプ1より短く口金基準面を有しない不適合ランプ8が誤って挿入されると、不適合ランプ8がどこまでも挿入され、不適合ランプ8の金属端子804と中心接触片90とが接触導通してしまうという問題があった。このため、不適合ランプ8が放電したり点灯したりしてしまう恐れがあった。
本発明は上記の点に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、シェルの外径が適合HIDランプと同じでありシェルの一端面から金属端子までの距離が適合HIDランプより短い不適合ランプが誤って挿入されたとしても、不適合ランプの放電や点灯を防止することができるHIDランプ用ソケット及び照明器具を提供することにある。
請求項1に記載のHIDランプ用ソケットの発明は、螺合用の溝が形成された金属製のシェルと、前記シェルの一端面から突出して設けられた絶縁部と、前記絶縁部の先端に設けられた金属端子とを有する予め決められた形状の口金を備える所定の適合HIDランプが装着されるHIDランプ用ソケットであって、一の面に開口し前記適合HIDランプが挿入される凹所が形成された絶縁性の外郭と、前記凹所に収納され前記適合HIDランプが装着されたときに当該適合HIDランプのシェルと螺合して導通する受金と、前記凹所に収納され前記適合HIDランプが装着されたときに当該適合HIDランプの金属端子と接触導通する中心接触片と、筒状に形成され、前記凹所の中で前記受金と前記中心接触片との間に一端が前記中心接触片と当接して収納される絶縁スペーサとを備え、シェルの外径が前記適合HIDランプと同じであり当該シェルにおける絶縁部が突出して設けられた一端面から金属端子までの距離が前記適合HIDランプより短いランプを不適合ランプとし、前記絶縁スペーサは、内径が前記適合HIDランプの絶縁部の最大外径より大きく前記適合HIDランプのシェルにおける当該適合HIDランプの絶縁部が突出して設けられた一端面の外径より小さく、高さが、前記不適合ランプのシェルにおける当該不適合ランプの絶縁部が突出して設けられた一端面から当該不適合ランプの金属端子までの距離以上、前記適合HIDランプのシェルにおける当該適合HIDランプの絶縁部が突出して設けられた一端面から当該適合HIDランプの金属端子までの距離以下であり、前記不適合ランプが装着されたときに、当該不適合ランプの金属端子と前記中心接触片とを離隔した状態で、当該不適合ランプのシェルにおける絶縁部が突出して設けられた一端面を前記絶縁スペーサの他端に当接させることを特徴とする。
請求項2に記載のHIDランプ用ソケットの発明は、請求項1に記載の発明において、前記絶縁スペーサの高さが、前記不適合ランプシェルにおける絶縁部が突出して設けられた一端面から当該不適合ランプの金属端子までの距離に、JIS C 8280で規定された空間距離を加えた距離以上、前記適合HIDランプシェルにおける絶縁部が突出して設けられた一端面から当該適合HIDランプの金属端子までの距離以下であることを特徴とする。
請求項3に記載のHIDランプ用ソケットの発明は、請求項1又は2に記載の発明において、前記絶縁スペーサが、少なくとも他端側の内壁から中心方向に突出するリブを備えるとともに、外壁で前記凹所の内面と当接し、中心から前記リブの先端までの距離の2倍を前記絶縁スペーサの内径とすることを特徴とする。
請求項4に記載の照明器具の発明は、請求項1〜3のいずれかに記載のHIDランプ用ソケットと、前記HIDランプ用ソケットに装着された適合HIDランプを点灯制御する点灯装置とを備えることを特徴とする。
請求項1の発明によれば、シェルの外径が適合HIDランプと同じでありシェルの一端面から金属端子までの距離が適合HIDランプより短い不適合ランプが誤って挿入されたとしても、不適合ランプのシェルの一端面を絶縁スペーサに当接させることができるので、不適合ランプの放電や点灯を防止することができる。
請求項2の発明によれば、上記不適合ランプが誤って挿入されたとしても、JIS規格で規定された空間距離を確保することができる。
請求項3の発明によれば、絶縁スペーサの外形寸法を外郭の凹所の寸法や用途などに応じて自由に決定することができる。
請求項4の発明によれば、シェルの外径が適合HIDランプと同じでありシェルの一端面から金属端子までの距離が適合HIDランプより短い不適合ランプが誤って挿入されたとしても、不適合ランプのシェルの一端面を絶縁スペーサに当接させることができるので、不適合ランプの放電や点灯を防止することができる。
(実施形態1)
本発明の実施形態1について図1〜5を用いて説明する。図1,5は、実施形態1のHIDランプ用ソケットを示す図である。図2は、実施形態1の照明器具を示す図である。図3は実施形態1の点灯装置の回路図である。図4は、実施形態1のHIDランプ用ソケットへのランプの装着状態を示す図である。
まず、実施形態1の照明器具の構成について説明する。実施形態1の照明器具は、図2(a)に示すように、例えば天井面5に設置されるダウンライトであり、適合HIDランプ1と、器具本体2と、点灯装置3と、HIDランプ用ソケット4とを備えている。
適合HIDランプ1は、HIDランプ用ソケット4に適合した所定のランプであり、電力が供給されると点灯する点灯部10と、点灯部10の一端(図2(a)の上端)に設けられた口金11とを備えている。口金11は、図4(b)に示すように、螺合用の溝(図示せず)が外面に螺旋状に形成された筒状の金属製のシェル110と、シェル110の下面111からシェル110の軸方向(図4(b)の下方向)に突出して設けられた絶縁部112と、絶縁部112の先端113に設けられた金属端子114とを備え、予め決められた形状に形成されたものである。シェル110及び金属端子114は、電源(図示せず)からの電力を点灯部10(図2(a)参照)に伝達する。
器具本体2は、図2(a)に示すように、適合HIDランプ1及びHIDランプ用ソケット4を収納して天井面5の開口50に設置されている。適合HIDランプ1からの光は器具本体2の下方を照射する。
点灯装置3は、点灯回路部30と、端子部31とを備えている。点灯回路部30は、図3に示すように、直流回路300と、平滑回路301と、チョッパ回路302と、インバータ回路303と、負荷回路304とを備え、HIDランプ用ソケット4に装着された適合HIDランプ1を点灯制御する。端子部31は、図2(a),(b)に示すように、後述の受金側電線42の他端421(図1(a)参照)及び中心接触片側電線43の他端431(図1(a)参照)と接続し、受金側電線42及び中心接触片側電線43を介して電源(図示せず)からの電力をHIDランプ用ソケット4に伝達する。なお、点灯装置3は器具本体2と分離されて別の位置に設置されていることに限定されるものではなく、用途に応じて器具本体2と一体であってもよい。
HIDランプ用ソケット4は、図1(a),(c)に示すように、適合HIDランプ1(図2(a)参照)が装着されるねじ込みソケットであり、受金40と、中心接触片41と、受金側電線42と、中心接触片側電線43と、弾性部材44と、取付板45と、絶縁スペーサ6と、外郭7とを備えている。このHIDランプ用ソケット4の定格パルス電圧は、適合HIDランプ1の始動パルス電圧に対応し、5kVに設定されている。受金40は、例えば金属材料などの導電材料で形成されて後述の外郭7の凹部72に収納されるものであり、板状の基部400と、基部400の中央に設けられ適合HIDランプ1が装着されたときにシェル110(図4(b)参照)と螺合して導通する螺合部401とを一体に備えている。中心接触片41は、例えば金属材料などの導電材料で形成されて凹部72に収納されるものであり、適合HIDランプ1が装着されたときに金属端子114(図4(b)参照)と接触導通する。
受金側電線42は、例えばスポット溶接などで一端420(図6(a)参照)を受金40と接続し、一端420と他端421の間の2個所で折り曲げられたものである。中心接触片側電線43は、例えばスポット溶接などで一端430(図6(a)参照)を中心接触片41と接続し、一端430と他端431の間の3個所で折り曲げられたものである。弾性部材44は、上端440が中心接触片41と接続するコイルスプリングであり、中心接触片41を金属端子114(図4(b)参照)に押し当てる荷重を発生させる。なお、中心接触片41及び弾性部材44に代えて、中心接触片41及び弾性部材44が一体に形成されたものを用いてもよい。
取付板45は、図1(d)に示すように、基部450と、基部450の端部から段差を有して延設された1対の突出部451,451と、基部450の端部から延設された1対の突出部452,452とを備えている。各突出部451には、外郭7に固定されるための外郭用固定孔453が形成されている。各突出部452は、外郭7との固定時に外郭7の外側に露出するように設けられている。また、各突出部452には、器具本体2に固定されるための器具本体用固定孔454が形成されている。1対の器具本体用固定孔454,454の中心間を結ぶ直線L2は、1対の外郭用固定孔453,453の中心間を結ぶ直線L1と直交している。
絶縁スペーサ6は、図1(c)に示すように、非磁性材料の弾性体で筒状に形成されたものであり、後述の外郭7の凹部72の中で受金40と中心接触片41との間に収納されている。適合HIDランプ1が装着されていないとき、絶縁スペーサ6の下端62は中心接触片41と当接している。この絶縁スペーサ6の内径a1は、図4(a),(b),(d)に示すように、適合HIDランプ1の絶縁部112の最大外径b1より大きく、シェル110の下面111の外径b2より小さい。シェル110の下面111の外径b2は溝の山部を基準としたものである。また、絶縁スペーサ6の高さa2は、シェル800の外径c2が適合HIDランプ1と同じでありシェル800の下面801から金属端子804までの距離c3が適合HIDランプ1より短い不適合ランプ8におけるシェル800の下面801から金属端子804までの距離c3に、JIS C 8280で規定された空間距離を加えた距離以上であり、適合HIDランプ1におけるシェル110の下面111から金属端子114までの距離b3以下である。実施形態1において、JIS C 8280で規定された空間距離は4mmである。上記絶縁スペーサ6は、適合HIDランプ1が装着されていないとき、受金40と中心接触片41との絶縁距離を確保している。
外郭7は、図1(a),(c)に示すように、ボディ70とボディ70に組み合わされるカバー71とで構成されるものである。外郭7は、ボディ70にカバー71が組み合わされた状態で、受金40、中心接触片41、受金側電線42、中心接触片側電線43、弾性部材44及び絶縁スペーサ6を収納している。
ボディ70は、例えばセラミックなどの絶縁材料で形成され、断面U字状の側壁700(図6(a)参照)を備えている。このボディ70の中央付近には、上面701(図6(a)参照)に開口する凹部720が形成されている。凹部720には絶縁スペーサ6が収納されるとともに、その下方に中心接触片41が上下方向(図1(c)の左右方向)に動くことができるように中心接触片41及び弾性部材44が収納される。また、ボディ70には1対の取付孔730,740(図6(a)参照)が形成されている。
カバー71は、例えばセラミックなどの絶縁材料で形成され、上面部710と、上面部710の一端から下方(図1(a)の手前から奥方向)に延設された第1の絶縁壁711と、上面部710の一端から下方(図1(a)の手前から奥方向)に延設された第2の絶縁壁712とを一体に備えている。上面部710には、適合HIDランプ1が挿入されるランプ受口721と、ランプ受口721と連続しランプ受口721より内径の小さい貫通孔722とが形成されている。第1の絶縁壁711は、受金側電線42のうち他端421を除いた部分をボディ70の側壁700(図6(a)参照)とともに覆い隠す。第2の絶縁壁712は、中心接触片側電線43のうち他端431を除いた部分をボディ70の側壁700とともに覆い隠す。第1の絶縁壁711と第2の絶縁壁712は同じ高さである(図1(f)参照)。また、カバー71には1対の取付孔731,741(図6(a)参照)が形成されている。
ボディ70の凹部720とカバー71のランプ受口721及び貫通孔722とは、ボディ70とカバー71とが組み合わされたときに一体となって凹部72を構成する。
また、ボディ70の取付孔730(図6(a)参照)とカバー71の取付孔731(図6(a)参照)とは、ボディ70とカバー71とが組み合わされたときに、一体となって取付孔73を構成する。同様に、ボディ70の取付孔740(図6(a)参照)とカバー71の取付孔741(図6(a)参照)とは、ボディ70とカバー71とが組み合わされたときに、一体となって取付孔74を構成する。各取付孔73,74には、外郭用固定孔453とともに組立ねじ732,742が挿通される。このとき、組立ねじ732,742のそれぞれは、器具本体2(図2(a)参照)を介して接地されるので、HIDランプ用ソケット4の充電部(受金40及び中心接触片41)とは絶縁距離を確保することができる。
上記のような構成の外郭7は、図1(c)に示すように、ボディ70とカバー71とが組み合わされたときに、カバー71に対向するボディ70の2つの対向面(図示せず)とボディ70に対向するカバー71の2つの対向面(図示せず)とによって、受金側電線42を挟持して張力止めを行う。具体的には、ボディ70の一方の対向面とカバー71の一方の対向面とによって、受金側電線42の一部を挟持して第1の張力止めを行う。同時に、ボディ70の他方の対向面とカバー71の他方の対向面とによって、受金側電線42の他部を挟持して第2の張力止めを行う。このとき、一方の対向面と他方の対向面とは異なる角度で受金側電線42を挟持している。
また、ボディ70とカバー71とが組み合わされたときに、カバー71に対向するボディ70の2つの対向面(図示せず)とボディ70に対向するカバー71の2つの対向面(図示せず)とによって、中心接触片側電線43を挟持して張力止めを行う。具体的には、ボディ70の一方の対向面とカバー71の一方の対向面とによって、中心接触片側電線43の一部を挟持して第3の張力止めを行う。同時に、ボディ70の他方の対向面とカバー71の他方の対向面とによって、中心接触片側電線43の他部を挟持して第4の張力止めを行う。このとき、一方の対向面と他方の対向面とは異なる角度で中心接触片側電線43を挟持している。
このような外郭7によって張力止めされた受金側電線42の他端421と中心接触片側電線43の他端431とは、図1(a),(f)に示すように、同一の方向かつ同一の高さで外郭7の取付孔74に近接した位置、つまり、組立ねじ742の両脇から外部に引き出される。このとき、受金側電線42及び中心接触片側電線43はカバー71の突出部713より内側から外部に引き出される。
次に、実施形態1のHIDランプ用ソケット4の組立方法について図1を用いて説明する。まず、中心接触片41、中心接触片側電線43、弾性部材44及び絶縁スペーサ6を外郭7のボディ70に収納する。続いて、ボディ70にカバー71を被せて受金40及び受金側電線42を収納する。このとき、取付孔73,74及び外郭用固定孔453,453に組立ねじ732,742を挿通することによって、ボディ70、カバー71及び取付板45をねじ止め固定する。上記より図5に示すようなHIDランプ用ソケット4が完成する。
次に、実施形態1のHIDランプ用ソケット4に適合HIDランプ1及び不適合ランプ8を装着した場合について図4を用いて説明する。HIDランプ用ソケット4は図4(a)に示すようなものであり、絶縁スペーサ6の高さa2を8mm以上11.2mm以下とする必要があり、ここでは9mmとしている。また、HIDランプ用ソケット4の定格パルス電圧は5kVである。まず、適合HIDランプ1を装着した場合について説明する。適合HIDランプ1は図4(b)に示すような口金11を備えている。図4(c)に示すように適合HIDランプ1をHIDランプ用ソケット4に装着すると、シェル110と受金40が螺合し、さらに螺合していくと金属端子114が中心接触片41と接触導通し、さらに、口金基準線115がランプ受口721の底面724に当接する。このとき、受金40及び中心接触片41から適合HIDランプ1に電力が供給されて適合HIDランプ1が点灯する。
続いて、不適合ランプ8を装着した場合について説明する。不適合ランプ8は、図4(d)に示すように、E10口金を備えるものであり、シェル800の下面801から金属端子804までの距離c3が4mmである。この不適合ランプ8は、適合HIDランプ1とは異なり、口金基準面を有していない。なお、E10口金の形状は、JIS C 7709−1:1997 1−15−1で規定されている。図4(e)に示すように不適合ランプ8をHIDランプ用ソケット4に装着すると、シェル800と受金40が螺合していく。その後、シェル800の下面801が絶縁スペーサ6に当接する。ここで、JIS C 8280やIEC60238では印加電圧(定格パルス電圧)ごとに要求絶縁距離が定められており、不適合ランプ8の金属端子804とHIDランプ用ソケット4の中心接触片41との間に空間距離を保つことが望ましい。例えば5kVの定格パルス電圧では4mm以上の空間距離を保つことが望ましい。シェル800の下面801が絶縁スペーサ6に当接したとき、金属端子804と中心接触片41の距離は5mmであり、定格パルス電圧が5kVである場合の上記JIS規格で規定された空間距離4mmを確保する。また、金属端子804と中心接触片41は接触していないので、不適合ランプ8に電力が供給されず、不適合ランプ8が点灯することがない。
以上、実施形態1によれば、シェル800の外径c2が適合HIDランプ1と同じでありシェル800の下面801から金属端子804までの距離c3が適合HIDランプ1より短い不適合ランプ(例えば口金基準面を有しないE10口金のランプなど)8が誤って挿入されたとしても、不適合ランプ8のシェル800の下面801を絶縁スペーサ6に当接させることができるので、不適合ランプ8の放電や点灯を防止することができる。これに対して、適合HIDランプ1が挿入された場合、絶縁スペーサ6の内径a1が絶縁部112の最大外径b1より大きいので、干渉することがなく、金属端子114と中心接触片41が接触導通する。
また、HIDランプ用ソケット4に不適合ランプ8が誤って挿入されたとしても、不適合ランプ8の金属端子804とHIDランプ用ソケット4の中心接触片41との間にJIS規格で規定された空間距離を確保することができる。
なお、実施形態1の変形例として、HIDランプ用ソケット4の定格パルス電圧を5kV以外としてもよい。このHIDランプ用ソケット4の定格パルス電圧は5kVに限定されず、適合HIDランプ1の仕様や用途などに応じて適宜設定されるものである。上記定格パルス電圧の大きさに応じて空間距離が変化し、この空間距離の変化に基づいて絶縁スペーサ6の高さa2を決定する。
(実施形態2)
本発明の実施形態2について図6を用いて説明する。図6は、実施形態2のHIDランプ用ソケットを示す図である。
実施形態2の照明器具は、実施形態1の照明器具(図2(a)参照)と同様に、適合HIDランプ1と、器具本体2と、点灯装置3とを備えているが、実施形態1の照明器具にはない以下に記載の特徴部分を有する。
実施形態2の照明器具は、実施形態1のHIDランプ用ソケット4(図1参照)に代えて図6(a)に示すようなHIDランプ用ソケット4aを備えている。HIDランプ用ソケット4aは、絶縁スペーサ6に代えて図6(b)に示すような絶縁スペーサ6aを備えている。絶縁スペーサ6aは、筒部60と、筒部60の内壁600から中心方向に突出して設けられた4つのリブ61,・・・とを一体に備えている。筒部60は、外壁601を外郭7の凹部72の絶縁スペーサ収納部723(図6(c)参照)に合わせた形状とし、この外壁601で凹部72の内面と当接している。また、絶縁スペーサ6aは、中心から各リブ61の先端までの距離の2倍を絶縁スペーサ6aの内径とする。つまり、絶縁スペーサ6aと同じ中心軸を有し各リブに内接する円Aの直径を内径とする。なお、HIDランプ用ソケット4aは上記以外の点において実施形態1のHIDランプ用ソケット4と同様である。
以上、実施形態2によれば、絶縁スペーサ6aの外形寸法を外郭7の凹部72の寸法や用途などに応じて自由に決定することができる。
なお、実施形態2の変形例として、絶縁スペーサ6aのリブ61は4つ以外の個数(例えば1箇所や6箇所など)であってもよい。
本発明による実施形態1のHIDランプ用ソケットであって、(a)が上面図、(b)が左側面図、(c)が断面図、(d)が下面図、(e)が前面図、(f)が後面図である。 同上の照明器具であって、(a)が側面図、(b)が点灯装置の上面図である。 同上の点灯装置の回路図である。 同上のHIDランプ用ソケットへの各ランプの装着状態を示す図である。 同上のHIDランプ用ソケットの外観斜視図である。 本発明による実施形態2のHIDランプ用ソケットであって、(a)が分解斜視図、(b)が絶縁スペーサの拡大図、(c)が外郭のボディの拡大図である。 従来のHIDランプ用ソケットの概略図である。
符号の説明
40 受金
41 中心接触片
6,6a 絶縁スペーサ
7 外郭

Claims (4)

  1. 螺合用の溝が形成された金属製のシェルと、前記シェルの一端面から突出して設けられた絶縁部と、前記絶縁部の先端に設けられた金属端子とを有する予め決められた形状の口金を備える所定の適合HIDランプが装着されるHIDランプ用ソケットであって、
    一の面に開口し前記適合HIDランプが挿入される凹所が形成された絶縁性の外郭と、
    前記凹所に収納され前記適合HIDランプが装着されたときに当該適合HIDランプのシェルと螺合して導通する受金と、
    前記凹所に収納され前記適合HIDランプが装着されたときに当該適合HIDランプの金属端子と接触導通する中心接触片と、
    筒状に形成され、前記凹所の中で前記受金と前記中心接触片との間に一端が前記中心接触片と当接して収納される絶縁スペーサとを備え、
    シェルの外径が前記適合HIDランプと同じであり当該シェルにおける絶縁部が突出して設けられた一端面から金属端子までの距離が前記適合HIDランプより短いランプを不適合ランプとし、
    前記絶縁スペーサは、
    内径が前記適合HIDランプの絶縁部の最大外径より大きく前記適合HIDランプのシェルにおける当該適合HIDランプの絶縁部が突出して設けられた一端面の外径より小さく、
    高さが、前記不適合ランプのシェルにおける当該不適合ランプの絶縁部が突出して設けられた一端面から当該不適合ランプの金属端子までの距離以上、前記適合HIDランプのシェルにおける当該適合HIDランプの絶縁部が突出して設けられた一端面から当該適合HIDランプの金属端子までの距離以下であり、
    前記不適合ランプが装着されたときに、当該不適合ランプの金属端子と前記中心接触片とを離隔した状態で、当該不適合ランプのシェルにおける絶縁部が突出して設けられた一端面を前記絶縁スペーサの他端に当接させる
    ことを特徴とするHIDランプ用ソケット。
  2. 前記絶縁スペーサの高さが、前記不適合ランプのシェルにおける絶縁部が突出して設けられた一端面から当該不適合ランプの金属端子までの距離に、JIS C 8280で規定された空間距離を加えた距離以上、前記適合HIDランプのシェルにおける絶縁部が突出して設けられた一端面から当該適合HIDランプの金属端子までの距離以下であることを特徴とする請求項1記載のHIDランプ用ソケット。
  3. 前記絶縁スペーサが、少なくとも他端側の内壁から中心方向に突出するリブを備えるとともに、外壁で前記凹所の内面と当接し、中心から前記リブの先端までの距離の2倍を前記絶縁スペーサの内径とすることを特徴とする請求項1又は2記載のHIDランプ用ソケット。
  4. 請求項1〜3のいずれか記載のHIDランプ用ソケットと、
    前記HIDランプ用ソケットに装着された適合HIDランプを点灯制御する点灯装置と
    を備えることを特徴とする照明器具。
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