JP5281182B2 - 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、蛍光ランプでは小型化が困難なため、LEDを用いたタイプも検討されている。
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。
特許文献2の電球形LEDランプは、球状をした筐体を有し、当該筐体をその中心を通る第1の軸体と当該第1の軸体と前記中心で連結され第1の軸体とT字状に交差し、筐体の半径方向に延出された第2の軸体とで支持する構成を有している。第1の軸体に対し筐体は回転自在に軸支されている。第2の軸体は、第1の軸体と直交する方向半周に渡って筐体に開設されたスリットを介して、筐体外部に延出されている。また、第2の軸体は、略円筒形を有する口金に取り付けられたカバー部に、口金の仮想中心軸と重なる状態で、一端部が固定されている。
また、当該LEDモジュールを点灯するための点灯回路の大半は、前記口金の内部空洞に収納されている。
上記構成からなる特許文献2に記載の電球形LEDランプによれば、口金を照明器具のソケットに装着した後、筐体を第2の軸体周りに回転させて、第1の軸体を水平方向に向かせる。そして、第1の軸体周りに筐体を回転させて、LEDモジュールが下方を向くように調整することができる。
すなわち、特許文献2に係る電球形LEDランプは、E26型の口金を有する比較的大きなシリカ電球の代替光源として構成することは可能でも、E17型の口金を有する比較的小さなミニクリプトン電球の代替光源として構成することは困難であると考えられる。
<実施の形態1>
図1(a)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り、図1(b)は、図1(a)におけるA・A線に沿って切断し、切断面のみ表した端面図である。なお、図1(a)において、後述する第1筐体6、LEDモジュール10、および点灯回路ユニット12以外の構成要素は断面で表している。
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。
LEDモジュール10は、第2筐体8に搭載されている。
図2(a)にグローブ40付き第2筐体8の正面図を、図2(b)に同平面図を、図2(c)に同下面図を、図2(d)に同右側面図をそれぞれ示す。また、図3(a)に図2(d)におけるB・B線断面図を、図3(b)に図2(a)におけるC・C線断面図をそれぞれ示す。なお、これらの図は、LEDモジュール10を搭載した状態を表している。
本体部30の内底面にLEDモジュール10が設けられている。
LEDモジュール10は、方形のプリント基板34を有し、プリント基板34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34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34A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34Bとが電気的に接続されていて、両給電ランド34A,34B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、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、上記の例のようにプリント基板34の片側に2電極を設ける構成のほか、両側に1電極ずつ設けてもよい。また、給電ランドは、2電極だけではなく、3以上の複数の電極を設けても良い。このように様々なLEDモジュール10の給電ランド配置により、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になるだけでなく、第1リード線26および第2リード線28を通すための孔38の配置及び形状の自由度も増す。
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、あるいはこのLEDモジュール10をさらに複数個用い、かつ、第1筐体6、第2筐体8を含む筐体部の寸法を大きくし、放熱特性を向上させることで、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も可能である。
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4に示すのは、第1筐体6の一部および口金部4の分解図であり、口金部4の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4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。
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44、第2半円筒部材46をそれぞれ示している。
図5(a)は第1半円筒部材44の正面図を、同図(b)は同平面図を、同図(c)は同下面図を、同図(d)は右側面図をそれぞれ示している。なお、左側面図は、右側面図と同様に現れるので省略することとする。
図6(a)は第2半円筒部材46の正面図を、同図(b)は同平面図を、同図(c)は同下面図を、同図(d)は右側面図をそれぞれ示している。なお、左側面図は、右側面図と同様に現れるので省略することとする。
後述するが、第1半円筒部材44、第2半円筒部材46において上述した第1筐体連結部48の「コ」字状に張り出した部分の内側の溝48Aに第1筐体6の円形鍔状をした口金部連結部42(図4)が嵌り込む。ここで、溝48Aの幅W(図5、図6)は、口金部連結部42の図4に示す厚みTよりも若干短く設定されている。
図4に戻り、口金本体19、第1半円筒部材44、第2半円筒部材46、および第1筐体6の組立態様について説明する。なお、以下に図4を用いて説明する組立態様においては、第1第給電線22および第2給電線24については言及しない。
次に、第1筐体6の詳細と第1筐体6と第2筐体8の組立態様(連結構造)について説明する。
また、図8に、第1半殻部材52とグローブ40付き第2筐体8の斜視図を示す。図8において、その断面形状を理解しやすくするため、第2筐体8の嵌合部32は、一部を切断して表している。
両半殻部材52,54は、一端部に上述した口金連結部42となる半円鍔部42A,42Bを有する。
第1半殻部材52の半円鍔部42Aの端面には、突起部56が設けられている。
支持部58A,58Bは、中心角が鈍角の扇形をした摺接面60A,60Bを有し、両摺接面60A,60Bが対向するように、支持部58A,58Bが設けられている。
摺接面60A,60Bの扇形の周縁に沿って、略「V」字状の横断面を有するガイドレール62A,62Bが設けられている。よって、ガイドレール62A,62Bも円弧状に湾曲している。
次に、図3、図8を参照しながら、第2筐体8の嵌合部32について説明する。
半円板状をした嵌合部32は、円弧状をした周面に沿って、その両側にガイドレール62A,62Bの横断面形状に合致する横断面を有する嵌合溝32A,32Bが形成されている。よって、嵌合溝32A,32Bも円弧状に湾曲している。ここで、嵌合部32において、嵌合溝32A,32B以外の一様な厚みをした半円板状部を摺接部32Cとする。摺接部32Cの厚みは、間隙64(図7(d))の幅よりも僅かに大きく設定されている。
これにより、図1(b)に示すように、ガイドレール62A,62Bに嵌合溝32A,32Bが嵌り込む形で、嵌合部32が支持部58A,58Bに支持されることとなる。よって、嵌合部32の嵌合溝32A,32Bがガイドレール62A,62Bによって案内されるため、第2筐体8は、第1筐体6に対し、揺動軸Y1周りに矢印Hの方向に揺動可能に取り付けられていることとなる。
上記の構成からなる電球形LEDランプ2は、照明器具に以下に記す取り付け方が可能となるため、口金部4の装着時の進入方向が水平方向から水平方向と鉛直下方に45度を成す方向の間に設定されたソケットを有する照明器具に好適に使用することができる。
この場合に、上記した通り、摺接部32Cの厚みが間隙64の幅よりも僅かに大きく設定されているため、摺接部32Cが摺接面60A,60Bに密着し、両者間の摩擦抵抗によって、第2筐体8が勝手に摺動することなく位置決めされることとなる。
さらに、点灯回路ユニット12を収納するための筐体(第1筐体6)を設けたため、口金部の内部といった狭小なスペースに制約されることなく点灯回路ユニットを収納することができる。このため、たとえ小型白熱電球の代替として、その口金を用いたとしても電球形LEDランプを構成することができる。図1に示す例では、上述した通り、第2筐体8は、LEDモジュール10の光照射方向が中心軸Xと直交することとなる姿勢から当該光照射方向が中心軸Xと45度で交差する姿勢までの範囲で揺動可能になっている。そして、第1筐体6は、揺動軸Y1に対し第2筐体8の上記揺動範囲と反対側領域に点灯回路ユニット12の収納スペースを有しているため、全体的に白熱電球に似せた形状を確保しつつ点灯回路ユニットの収納空間を創設することが可能となっている。
(変形例1)
図9(a)は、変形例1に係る電球形LEDランプ70の概略構成を示す図であり、図1(a)に準じて描いたものである。なお、図9(a)では、口金部4は切断しておらず、第2筐体8の嵌合部32は簡略化している。また、変形例1の電球形LEDランプ70は、実施の形態1の電球形LEDランプ2とは、第1筐体の形態が異なる以外は、基本的に同様の構成を有している。よって、実施の形態1と共通する部分については、同じ符号を付してその詳細な説明は省略し、以下、異なる部分を中心に説明する。
上記構成からなる電球形LEDランプ70は、口金部4の装着時の進入方向が水平方向から鉛直方向の間に設定されたソケットを有する照明器具に好適に使用することができる。
(変形例2)
図9(b)は、変形例2に係る電球形LEDランプ80の概略構成を示す図であり、図1(a)に準じて描いたものである。なお、図9(b)では、口金部4は切断しておらず、第2筐体8の嵌合部32は簡略化している。また、変形例1の電球形LEDランプ70は、実施の形態1の電球形LEDランプ2とは、第2筐体およびグローブの形態が異なる以外は、基本的に同様の構成を有している。よって、実施の形態1と共通する部分については、同じ符号を付してその詳細な説明は省略し、以下、異なる部分を中心に説明する。
すなわち、実施の形態1では、揺動軸Y1は中心軸Xと仮想平面上で直交させていたが、変形例2では、図9(b)に示すように、揺動軸Y2を中心軸Xと立体交差させている(交差角度は90度)。
揺動軸を上記にようにオフセットした関係上、LEDランプ全体のシルエットを白熱電球に近づけるため、第2筐体8に設けるグローブ84を実施の形態1のものよりも扁平なものとしている。
<実施の形態2>
実施の形態1の電球形LEDランプ2では、図1(a)に示すように、点灯回路ユニット12とLEDモジュール10との間の電気的な接続は一対のリード線26,28のみで行った。これに対し、実施の形態2では、一部に摺動接点を用いて、点灯回路ユニット12とLEDモジュール10との間の電気的な接続を図っている。
図10(a)は電球形LEDランプ90の第2筐体92における嵌合部94の正面図であり、図10(b)は同平面図であり、図10(c)は、図10(a)におけるM・M線断面図である。
絶縁部材98には、前記挿通孔96と連通する、独立した端子取付孔100,102が開設されている。
端子取付孔100,102の各々には、短冊状をした金属片が「L」字状に屈曲されてなる可動接触子104,106の一部が埋設されている。
図10(d)は、第1筐体112において第1半殻部材114の支持部118Aと第2半殻部材116の支持部118Bとが対向する部分の断面図であり、図7(d)に準じて描いたものである。図10(e)は、図10(d)におけるN・N線断面図である。
チャネル部材122の内底面には、長手方向に、短冊状をした金属片からなる二つの固定接触子124,126が平行に貼着されている。固定接触子124,126の各々の端部には、リード線の一端部が接続されている(図10(e)では、固定接触子124に接続されたリード線128のみが現れている)。そして、当該リード線の他端部は、点灯回路ユニット(不図示)に接続されている。
嵌めこまれた(組み立てられた)状態での、図10(d)に示す位置での断面図を図11(a)に示す。また、図10(e)に示す位置での図を図11(b)に示す。なお、図11(b)において第2筐体92は切断していない。
また、第2筐体92の揺動範囲全域に渡って、可動接触子104,106と対応する固定接触子126,124との間の接触が図られる。
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明は上記した形態に限らないことは勿論であり、例えば、以下のような形態とすることをできる。
(1)上記実施の形態では、第1筐体6にガイドレール62を、第2筐体8に嵌合溝32A,32Bを設けたが、これとは逆の構成としても構わない。すなわち、第2筐体にガイドレールを設け、第1筐体に当該ガイドレールと嵌合する嵌合溝を設けることとしても構わない。
(2)上記実施の形態では、第2筐体8にグローブ40を設けているが、当該グローブは必ずしも設ける必要はない。
(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 第1筐体
8 第2筐体
10 LEDモジュール
12 点灯回路ユニット
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、前記回転の中心軸周りに回転自在に支持されたヒートシンクと、
光の照射方向が前記中心軸と直交するように、前記ヒートシンクに設けられた発光モジュールと、
前記発光モジュールを点灯する点灯回路ユニットと、
を有し、
前記ヒートシンクは中空部を有し、前記点灯回路ユニットの少なくとも一部が、前記中空部に収納されており、
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、
前記ヒートシンクは、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、前記口金に前記ヒートシンクが前記回転自在に支持されていることを特徴とする電球形ランプ。
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