JP5281181B2 - 電球形ランプ - Google Patents
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Description
さらに、これよりも小型の白熱電球であるE17型の口金を有するミニクリプトン電球に代表される小型電球の代替光源の開発が望まれているが、寸法的な制約上、蛍光ランプでは所望の明るさを実現するのが困難であるため、LEDを用いることが検討されている。
これに対し、一般的な電球形LEDランプ(特許文献1)は、主として口金の軸心方向前方を照らすように発光モジュールであるLEDモジュールが設けられているため、上記したダウンライト型の照明器具には適さない。
さらに、前記発光モジュールは、プリント基板と当該プリント基板の片側主面に実装された少なくとも1個のLEDチップとを含み、前記主面が前記中心軸と直交する姿勢で、前記第2の筐体を前記第1の筐体に位置決めする機構を有していることを特徴とする。
<実施の形態1>
図1(a)、(b)は、実施の形態1に係る電球形LEDランプ2の概略構成を示す図である。なお、本図において、後述する第1筐体6と第2筐体8との相対的な角度変更機構を分かりやすくするため、第2筐体8の一部を二点鎖線で表している。
口金部4は、JIS(日本工業規格)に規定する、例えば、E17口金の規格に適合するものであり、一般白熱電球用のソケット(不図示)に装着して使用される。なお、口金部4は、これに限らずE26口金の規格等の他のサイズに適合するものとしても構わない。
第2絶縁体部20には、スリット20Aが開設されており、スリット20Aを介して、点灯回路ユニット12へ給電するための第1給電線22が第2絶縁体部20内から外部に導出されている。
アイレット16は、中央部に開設された貫通孔16Aを有している。点灯回路ユニット12へ給電するための第2給電線24の導線部がこの貫通孔16Aから外部へ導出され、アイレット16の外面に半田付けにより接合されている。
点灯回路ユニット12とLEDモジュール10とは、第1リード線26および第2リード線28で電気的に接続されている。
LEDモジュール10は、第2筐体8を構成する基台30に取り付けられている。
LEDモジュール10は、方形のプリント基板32を有し、プリント基板32には、発光素子であるLEDチップ(不図示)が複数個実装されている。これらのLEDチップは、プリント基板32の配線パターン(不図示)によって直列に接続されている。直列接続されたLEDチップの内、高電位側末端のLEDチップのアノード電極(不図示)と給電ランド32Aとが電気的に接続されており、低電位側末端のLEDチップのカソード電極(不図示)と給電ランド32Bとが電気的に接続されていて、両給電ランド32A,32Bから給電することによりLEDチップが発光する。LEDチップには、例えば、420nmから480nmに発光のピークを有する青色発光するものや、340nmから420nmに発光のピークを有する紫外発光するものを用いることができる。なお、LEDモジュール10を構成するLEDチップの個数は1個でも構わない。また、複数個用いる場合であっても、上記の例のように、全てを直列に接続するのに限らず、所定個数ずつを直列に接続したもの同士を並列に接続する、もしくは、所定個数ずつを並列に接続したもの同士を直列に接続する、いわゆる直並列接続することとしても構わない。また、LEDモジュール10を構成する給電ランドは、上記の例のような片側に2電極を設ける構成のほかに、両側に1電極ずつ設けてもよい。また、LEDモジュール10を構成する給電ランドは、2電極だけではなく、複数電極を設けても良い。このようなLEDモジュール10の多様性のある電極配置により、上記、点灯回路ユニット12からの第1リード線26および第2リード線28を自由に引き回すことが可能であるだけでなく、第1リード線26および第2リード線28を通すための孔30Aの配置及び形状の自由度も増す。
図1に戻り、口金部4は、例えば、ダウンライト型の照明器具に設けられたソケット(不図示)に装着される。言うまでも無く、口金部4は、回転されながらソケットにねじ込まれることにより装着される。このときの回転の中心軸(仮想軸)をXとする。
図3に示すのは、口金部4、第1筐体6、第2筐体8の分解図であり、構成部材の各々を断面図で描いたものである。以下、各構成部材の詳細を説明すると共に、図3を適宜参照しながら、各構成部材間の組立態様について説明する。
第1筐体6は、厚肉円筒体の側面が二面取りされた形状をしてなる第2筐体取り付け部38と、第2筐体取り付け部38の一端部にあって、円形鍔状をした口金部連結部40とを有する。
第1筐体6は、第1凸部50、第2凸部52の両中央部に、その高さ方向に貫通する貫通孔62を有する。
また、第1筐体6は、その長手方向に貫通し、第1および第2のリード線26,28(図1)が挿通される挿通孔64を有する。
なお、第1筐体6は、アルミニウム、銅などの金属類及びセラミックス等の良熱伝導性材料、高い熱伝導性を有するフィラーを高濃度で充填した樹脂に代表される有機材料等で形成されている。
図5、図6は、口金部4の第2絶縁体部20(図1)の構成部材である第1半円筒部材70、第2半円筒部材72をそれぞれ示している。
図5に示すように、第1半円筒部材70は、文字通り全体的に半円筒形をしており、長手方向の一端部部分が径方向に「コ」字状に張り出していて、この張り出した部分が、後述する第1筐体連結部74の半分を構成している。また、第1半円筒部材70は、その内周面から突出した突起部76を有している。
図6に示すように、第2半円筒部材72も、文字通り全体的に半円筒形をしており、長手方向の一端部部分が径方向に「コ」字状に張り出していて、この張り出した部分が、上記第1筐体連結部74の残り半分を構成している。また、他端部部分には前記したスリット20A(図1)が開設されている。
なお、第1半円筒部材70、第2半円筒部材72は、絶縁材料である合成樹脂で形成されている。
先ず、第1半円筒部材70と第2半円筒部材72とを矢印Cの向きに付き合わせて第2絶縁体部20(図1)を形成する。このとき、第1筐体連結部74における断面「コ」字状をした溝74Aに、第1筐体6の円形鍔状をした口金部連結部40を嵌めこむ。この場合に、溝74Aの幅W(図5、図6)は、口金部連結部40の図4(a)に示す厚みTよりも若干短く設定されているため、第1半円筒部材70、第2半円筒部材72の第1筐体連結部74は弾性変形して溝74Aの幅Wは若干広がる。
これにより、口金部4に対し第1筐体6は、図1(a)に示す中心軸Xの回りに矢印Eの向きに相対的に回転自在に取り付けられた状態が実現されている。この場合に、弾性変形した第1筐体連結部74の復元力によって、口金部連結部40が挟持されているため、口金部4に対し第1筐体6が勝手に回転してしまうことはない。
図7は、第2筐体8の構成部材である一対のブロック部材の内の片方のブロック部材78を示す図である。なお、ブロック部材78は同じもの2個を一対として用いる。
ブロック部材78の、図7(a)は正面図を、同図(b)は平面図を、同図(c)は下面図を、同図(d)は左側面図を、同図(e)は右側面図を、それぞれ示す。
また、壁面80の環状凸部82の中心には、後述するシャフト104(図3)が挿入される挿入孔87が開設されている。
壁面80下部の両端部には、突起部90、92が設けられている。一方の突起部90にはピン94が立設されており、他方の突起部94には孔96が開設されている。
図8は、リング部材98を示す図である。リング部材98は、シリコンゴムからなる。なお、シリコンゴムに限らず、耐熱性を有するポリカ樹脂、アクリル樹脂等の弾性材料であれば構わない。リング部材98は、外周面から突設された外方突起100を一対有する、また、リング部材98は、内周面から突設された内方突起102を一対有する。
ブロック部材78の取り付けに先立って、第1筐体6の貫通孔62にシャフト104が一点鎖線で示す状態位置まで圧入する。
次に、第1筐体6の第1凹部46と第2凹部48の各々にリング部材98をはめ込む。このとき、リング部材98の内方突起102(図8)が、第1凸部50、第2凸部52の切欠き部54,56,58,60(図4)に嵌るように位置合わせする。
一対のブロック部材78の組み付けが終了した後、LEDモジュール10等が設けられた基台30を矢印Gの向きにその底面をブロック部材78に耐熱性の接着剤等で接合する。
もしくは、基台30に数箇所貫通孔を設け、その貫通孔に対応するブロック部材78の面にねじ穴を設け、基台30とブロック部材78をねじで固定しても構わない。好ましくは、LEDモジュールの発熱を基台30を介してブロック部材78に伝えることができればよい。
そして、この角度は、図1において中心軸Xと交差する上下方向90度を超えて変更可能になっている(すなわち、角度幅で180度以上)。すなわち、中心軸Xと直交する(平面交差する)シャフト104の仮想中心軸(以下、当該仮想中心軸を「揺動軸」と言う。)を中心として上下方向に揺動可能になっている。
<実施の形態2>
図9(a)に、実施の形態2に係るLEDランプ202の平面図を、図9(b)に同下面図を示す。
基台204は、円柱の外周面がその長手方向に一部が切除されて、長方形の平面部分が形成されてなる形状をしている。当該平面部分が、モジュール搭載面204Aとなる。
両端のLEDモジュール10の内、高電位側のLEDモジュール10の給電ランド32Aが第1リード線210で、低電位側のLEDモジュール10の給電ランド32Bが第2リード線212で、点灯回路ユニット(不図示)とそれぞれ接続されている。なお、基台204には、ブロック部材78のスリット88(図7)に連通する貫通孔(不図示)が開設されており、第1リード線210、第2リード線212は、当該貫通孔を挿通されている。
本例において、LEDモジュール10を構成するLEDチップを多数個用い、このLEDモジュール10をさらに複数個(本例では、3個)用いることにより、一層の高輝度化が実現でき、例えば、HIDランプ(高輝度放電ランプ)の代替光源として用いることができる。
なお、口金部4に対し第1筐体6が中心軸Xの回りに矢印Eの向きに相対的に回転自在である点、および、第2筐体203が、第1筐体6に対し矢印Mおよび矢印Nの向きにそれぞれ90度を超えて相対的に揺動可能になっている点は、実施の形態1の場合と同様なので、その説明については省略する。
(1)上記の実施の形態では、揺動軸が中心軸Xと同一平面内で直交する(平面交差する)構成としたが、当該揺動軸を、中心軸Xと立体交差する構成としても構わない。すなわち、シャフト104を中心軸Xから離間した状態で直交する構成としても構わない。
(2)上記実施の形態の電球形LEDランプ2においては、第2筐体8は、図1に示すようにシャフト104を中心軸(揺動軸Y1)として、揺動軸Y1周りに中心軸Xと交差する上方(矢印Mの向き)および下方(矢印Nの向き)の各々に90度を超えて揺動可能になっているが、上方又は下方の片方向にのみ90度を超えて揺動可能としてもよい。この場合、第1筐体6が口金部4に対し1回転(360度)をすれば、不図示の照明器具のソケットに対して、常にLEDモジュール10を鉛直下方に向かせることができる。
(3)上記実施の形態では、発光素子の一例としてLEDを用いたが、発光モジュールを構成する発光素子は、これに限らず、例えば、エレクトロルミネッセンス素子やフィールドエミッション素子を用いても構わない。
4 口金部
6,112 第1筐体
8,114 第2筐体
10 LEDモジュール
202 LEDランプ
203 第2筐体
Claims (1)
- ソケットに対し回転されながら装着される口金と、
前記口金に取り付けられた筐体と、
発光モジュールと、
を有し、
前記筐体は、前記口金が前記ソケットに装着された状態で、当該口金に、前記回転の中心軸回りに回転自在に取り付けられており、
前記筐体はヒートシンク部を有していて、
前記発光モジュールは、光の照射方向が前記中心軸と直交するように、前記ヒートシンク部に搭載されており、
前記口金は、前記ソケットにねじ込まれるシェルと当該シェルの内側に嵌め込まれた筒状をした絶縁体とを含み、当該絶縁体には、前記シェルの開口側端部の内側に、径方向外側に凹むコ字状をした溝が周方向に形成されていて、
前記筐体は、円形鍔状をした口金部連結部を有しており、
前記溝は、筒状をした前記絶縁体の一端部部分が前記シェルの開口端面に接触した状態で径方向に立ち上がり、断面コ字状に張り出した部分の内側の凹み部分であって、
前記口金部連結部が前記溝に嵌め込まれていることにより、前記口金に前記筐体が前記回転自在に取り付けられていることを特徴とする電球形ランプ。
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