JP5351361B1 - ランプ - Google Patents

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Abstract

ランプは、筒状のケースの一端側に基台が装着されてなる本体と、本体の基台表面に設けられたLED素子と、LED素子を覆う状態で本体に装着されたグローブとを備え、本体は、グローブの開口側の端部の少なくとも一部分の形状に合わせて凹入する凹入部を有し、グローブは、その開口側の端部の前記一部分が凹入部に挿入され且つ凹入部内に配された接着剤により固着され、凹入部は、凹入部を構成する面の一部が凹入部内のグローブ側へと張り出す形状(張出部分)をし、凹入部の開口縁がグローブの外周面に当接している。

Description

本発明は、半導体発光素子を光源とするランプに関する。
近年、照明器具の光源として使用されてきた白熱電球及びミニクリプトン電球並びに電球形蛍光ランプ等(これらをまとめて、「従来のランプ」ともいう。)を代替するものとして、半導体発光素子の1つである光高率な長寿命のLED素子(Light Emitting Diode)を利用したランプが提案されている。なお、このLED素子を用いたランプを、従来のランプと区別するために、LEDランプとする。
上記LEDランプとして、例えば、筒状のケースの一端側に基台が装着されてなる本体の基台表面に複数のLED素子が設けられ、複数のLED素子を覆うようにグローブが本体に装着されたものがある。
グローブの装着は、例えば、基台上に配された複数のLED素子を囲繞する凹入部(溝)が本体に設けられており、当該凹入部にグローブの開口側の端部を挿入した状態で凹入部内に配された接着剤により固着されることで行われる(例えば、特許文献1)。
特許4612120号
通常、グローブと本体とを接合する接着剤は、両者の接合に必要な接合力に合わせて定められた一定量が凹入部に配される。この際、例えば、ディスペンサ等を利用する場合、ノズルの一部が詰まっていると、凹入部に配される接着剤の量が少なくなる。ノズルが完全に詰まると、凹入部に接着剤が配されず、ディスペンサの故障(ノズルの異常)を容易に発見できるが、接着剤の凹入部への充填量の不足は目視においても発見されにくい。
一方、ノズルが欠けると、凹入部に配される接着剤の量が多くなる。この場合、凹入部にグローブの開口側の端部を挿入すると、余剰の接着剤が凹入部からグローブの外面へとはみだし、意匠性が著しく劣ることとなる。
本発明は、グローブと本体とを固着する接着剤の量が不足している場合にその不足を発見しやすく、接着剤の量が多い場合でも意匠性の低下を防ぐことのできる構造のランプを提供することを目的とする。
上記の目的を達成するため、本発明に係るランプは、筒状のケースの一端側に基台が装着されてなる本体と、前記本体の基台表面に設けられた半導体発光素子と、他端側に開口を有し且つ前記半導体発光素子を覆う状態で前記本体に開口側の端部が装着されたグローブとを備え、前記本体は、前記グローブの開口側の端部の少なくとも一部分が挿入される凹入部を有し、前記グローブは、前記グローブの開口側の端部の少なくとも一部分が前記凹入部に挿入され且つ当該凹入部内に配された接着剤により固着され、前記凹入部は、当該凹入部を構成する面であって前記グローブの開口側の端部の前記凹入部への挿入方向に沿う面の一部が前記凹入部内の前記グローブ側へと張り出す形状をし、当該凹入部の開口縁が前記グローブの外周面に当接していることを特徴としている。
本発明に係るランプでは、凹入部を構成する面の一部がグローブ側に張り出す形状をしているので、張り出した部分や張り出すことによる形状変化の境界線等が凹入部内に配された接着剤の量を検査する際の基準となり、目視であっても接着剤の量の不足を発見しやすい。
また、凹入部の開口縁がグローブの外周面に当接しているので、凹入部内に配された接着剤の量が多い場合でも、凹入部からの接着剤がグローブの外面側にはみ出しにくくなり、意匠性を損なうことも少なくなる。
第1の実施の形態に係る照明装置の断面図である。 第1の実施の形態に係るLEDランプの外観斜視図である。 第1の実施の形態に係るLEDランプの断面図である。 第1の実施の形態に係る基台の斜視断面図である。 第1の実施の形態に係るLEDランプの分解斜視図である。 第1の実施の形態に係るLEDランプ上部の分解斜視図である。 第2の実施の形態1に係るLEDランプの正面図である。 第2の実施の形態1に係るLEDランプの断面図である。 第2の実施の形態2に係るLEDランプの斜視図である。 第2の実施の形態2に係るLEDランプの断面図である。 凹入部の変形例を示す図である。
以下、本発明に係るLEDランプ及び照明装置の例である実施の形態について図面を参照しながら説明する。
なお、発明の実施の形態で使用している、材料、数値は好ましい例を例示しているだけであり、この形態に限定されることはない。また、本発明の技術的思想の範囲を逸脱しない範囲で適宜変更は可能である。また、他の実施の形態との組み合わせは、矛盾が生じない範囲で可能である。
以下で説明するランプは、筒状のケースの一端側に基台が装着されてなる本体と、前記本体の基台表面に設けられた半導体発光素子と、前記半導体発光素子を覆う状態で前記本体に装着されたグローブとを備え、前記本体は、前記グローブの開口側の端部の少なくとも一部分の形状に合わせて凹入する凹入部を有し、前記グローブは、前記グローブの開口側の端部の少なくとも一部分が前記凹入部に挿入され且つ当該凹入部内に配された接着剤により固着され、前記凹入部は、当該凹入部を構成する面であって前記グローブの開口側の端部の前記凹入部への挿入方向に沿う面の一部が前記凹入部内の前記グローブ側へと張り出す形状をし、当該凹入部の開口縁が前記グローブの外周面に当接している。これにより、例えば、凹入部を構成する面を張り出す形状にしない場合に比べて使用する接着剤の量を少なくできる。
また、前記グローブは、前記凹入部の開口縁と当接する部分のみで前記凹入部と接触している。これにより、例えば、本体側の熱をグローブ側に伝わるのを抑制することができる。あるいは、前記グローブは、前記凹入部内に位置する開口側の端部の少なくとも一部が前記凹入部を構成する面に接触している。これにより、例えば、本体側の熱をグローブ側に伝わるのを促進することができる。さらに、前記グローブの開口側の端部の少なくとも一部の先端の厚みが、当該開口側の端部の厚みよりも厚い状態に膨出している。これにより、仮に、凹入部内でグローブの開口側の端部と接着剤とが剥がれた場合でも、膨出している部分が接着剤に係止して、グローブが本体から外れるのを防止できる。
<第1の実施の形態>
1.照明装置
図1は、第1の実施の形態に係る照明装置1の断面図である。
照明装置1は、天井3の開口3aを利用して天井3に埋設された照明器具5と、照明器具5に取り付けられたLEDランプ7とを備える。なお、LEDランプ7については後で説明する。
照明器具5は、所謂、ダウンライト用であり、碗状の器具本体9と、ランプを装着するためのソケット11と、ソケット11を器具本体9に対して所定角度で傾斜させて器具本体9に連結する連結部材13と、商用電源と接続される接続部15とを有する。なお、ソケットは、本実施の形態に係るLEDランプ7や、白熱電球及びミニクリプトン電球及び電球形蛍光ランプ等の従来のランプを装着できる。
ソケット11は、ソケット11の中心軸(LEDランプ7の中心軸でもある。)Yが器具本体9の中心軸Xに対して所定の傾斜角度A、例えば70度で傾斜している。なお、ソケットの傾斜角度は、中心軸X,Yの交点Oを中心として、当該交点Oよりも上方に延伸している中心軸Xを起点としている。
2.LEDランプ
図2は、第1の実施の形態に係るLEDランプ7の外観斜視図であり、図3は、第1の実施の形態に係るLEDランプ7の断面図である。図4は、基台44の斜視断面図である。また、図5は、LEDランプ7の分解斜視図であり、図6は、LEDランプ7上部の分解斜視図である。
図3の仮想線Zは、口金20の中心軸でもあり、LEDランプ7の中心軸であるランプ軸でもある。また、図3における仮想線Zは、LEDランプ7が照明器具5に装着されると、図1に示す仮想線Yと一致する。
LEDランプ7は、特に、図3に示すように、照明器具5のソケット11に装着自在に装着される口金20と、口金20に対し口金20の中心軸Zを中心とする軸回りに回転可能に連結され且つ口金20(LEDランプ7)の中心軸Zに対して所定の角度Bで傾斜する平坦面(基台44の底面62である。)を有する本体22と、本体22の平坦面に搭載されたLEDモジュール24と、LEDモジュール24を点灯させる回路ユニット26と、本体22内に収容され且つ回路ユニット26を覆う回路ケース28と、LEDモジュール24を覆うグローブ30とを有する。
ここで、上記平坦面は、図4に示すように、基台44の上面に存する。なお、LEDモジュール24を点灯したときに発生する熱は、基台44を介してケース42に伝わり、当該ケース42から大気へと放出される。このため、ケース42はヒートシンクの機能も有することとなる。
(1)口金20
口金20は、図2、図3及び図5に示すように、従来のランプの電球を装着する照明器具5(図1参照)にも適合できるように、従来のランプの口金と同じものであり、例えば、JIS(日本工業規格)に規定するEタイプやGタイプが用いられる。
ここでの口金20は、E17であり、図3に示すように、筒状のシェル34にアイレット36が絶縁接続体38を介して接続されている。シェル34及びアイレット36は、配線40a,40bを介して回路ユニット26と接続される。なお、口金20は、シェル34の雌ネジ部を利用して、回路ケース28の装着部126に螺着している。
(2)本体22
本体22は、図3及び図5に示すように、両端に開口を有する筒状のケース42と、ケース42の一端側の開口を塞ぐように一端部に装着された基台44とを備える。ここでのケース42の一端は、口金20の存する側と反対側の端、つまりグローブ30の存する側の端を指し、他端はグローブ30の存する側と反対側の端、つまり口金20の存する側の端を指す。また、仮想線Zはケース42の中心軸でもあり、中心軸Zとも表す。
ケース42と基台44とは、例えば、基台44をケース42に圧入したり、接着剤により固着したりすることで互いに接合されており、本体22は口金20に対して後述する機構により回転自在(但し、回転可能な角度は360[°]未満である。)となっている。なお、他の公知な技術、例えば、ネジ、かしめ、溶接等によりケース42と基台44とを一体的に接合して本体22を構成しても良い。
(2−1)ケース42
ケース42は、図3及び図5に示すように、横断面形状が円環状の筒状をし、中心軸Z上を一端から他端に移るに従って直径が小さくなる円錐台状をしている。具体的には、ケース42の中心軸Z上を一端から他端に移るに従って中心軸Zに近づくように傾斜する傾斜部46と、他端で屈曲して中心軸Zに向かって延出する延出部48と、延出部48から中心軸Zと平行な方向であって他端へと突出する突出部50とからなる。
ここでは、ケース42は、熱伝導率の高い材料、例えば、アルミニウム等により構成され、放熱機能や伝熱機能を有している。なお、延出部48はケース42の中心軸Zにまで達しておらず、延出部48の内周面及び延出部48の内周面により開口49(図3参照。)が形成されている。
(2−2)基台44
図4は、基台44の斜視図断面図である。
基台44は、図3、図4及び図6、特に図3に示すように、球体を2つの平面で切断した形状と近い形状をしている。2つの平面は、球体の下端付近でランプ軸Zと直交する第1の平面D1と、第1の平面D1と離れた位置で第1の平面D1に対して傾斜した第2の平面D2とであり、基台44の外観上で互いに交差することはない。なお、基台44は、熱伝導率の高い材料、例えば、アルミニウム等により構成されている。
基台44の第1の平面D1で切断された側には、ケース42の一端側を塞ぐ蓋部52が形成されている。基台44がケース42に装着された状態では、図3に示すように、蓋部52の外周とケース42の一端の外周とが略一致する。
蓋部52は、図3及び図4に示すように、ケース42の一端面と当接する当接部分52aと、当該当接部分52aよりも少し内側に入った部位からケース42の一端側内部へと突出する突出部分52bとを有する。突出部分52bの外周は、ケース42の一端側の端部の内周よりも若干大きく、突出部分52bがケース42の一端側の端部に圧入されることで、基台44がケース42に装着(接合)される。
基台44は、図3に示すように、第2の平面D2を基準として当該第2の平面D2から内側へと凹入する第1凹入部56と、蓋部52の中央から内方へと凹入する第2凹入部58とを備える。
第1凹入部56は、その底面62が、図3に示すように、中心軸Zに対して角度Bで傾斜するように凹入している。角度Bは、第2の平面D2とランプ軸Zとの間の角度よりも小さく、底面62は、第1の平面D1と第2の平面とD2が交差する側から離れるに従って第2の平面D2からの凹入量が少なくなる。
このため、図3の矢印C方向から基台44を見たとき(ランプ軸Zと直交する方向からLEDランプ7を見たとき)に、底面62が、下側部分が手前側であって、上側部分が奥側になるように傾斜している。この傾斜した底面62の中央位置にLEDモジュール24が搭載(載置)されている。
なお、底面62は、LEDモジュール24を位置決めするための段差部63a,63b(図6参照)を、LEDモジュール24と接続端子部材86,88とが当接しない2辺の外側に有している。
基台44におけるLEDモジュール24を搭載する部分(底面62の中央部分である)が第1の平面D1と第2の平面とD2が交差する側(位置)から離れるに従って第2の平面D2からの凹入量が少くなるように傾斜しているため、中央部分の外側(外周)には、グローブ30の開口側の端部64を装着するための凹入部65が形成されている。
凹入部65は、第1の平面D1と第2の平面D2とが交差する側(交差する位置に近い側である。)では、底面62の凹入量が大きくなり、消滅している。換言すると、凹入部65は、基台44における第2平面D2に近い側では第1凹入部56に繋がり、第1凹入部56に吸収されている。さらに別の言い方をすると、凹入部65は、第1の平面D1と第2の平面D2とが交差する側において凹入部の幅が大きくなっている。
凹入部65は、当該凹入部を構成する面の一部が凹入部65内のグローブ30側へと張り出す形状をしている。ここでは、凹入部65は、図3及び図4に示すように、LEDモジュール24に近い位置にある内面65aと、内面65aに対して空間を挟んで対向する外面65bと、底面65cとの3つの面で構成されている。上記グローブ30側へと張り出す形状を有する面は外面65bである。換言すると、凹入部65は、グローブ30側に張り出す張出部分65dを有している。ここでの張出部分65dは周方向の全周(第1凹入部56内も含めている)に亘って形成されている。張出部分65により、外面65bに形状の変化により形成される境界線65eが周方向に連続する。
第2凹入部58は、図3に示すように、回路ケース28の一部が挿入されるように、当該回路ケース28の一部の形状・大きさに対応して凹入している。具体的には、凹入形状は第1凹入部56の底面62と平行な仮想平面で柱を斜めに切断したような形状であり、C方向から見たときに、第1の平面D1に対して、手前側から奥側に移るに従って深くなる(口金20から離れる)ように凹入している。
第1凹入部56と第2凹入部58との間の底板66には、LEDモジュール24と回路ユニット26とを電気的に接続する配線82,84(図5参照)用の貫通孔68,70が形成されている(図6参照)。
(3)LEDモジュール24
LEDモジュール24は、図3に示すように、表面に配線パターン(図示省略)を有する実装基板72と、実装基板72の表面に実装された複数のLED素子74と、複数のLED素子74をまとめて封止する封止体76とを備える。
図3では、LEDモジュール24に実装されているLED素子74は6個現れているが、封止体76により覆われている他のLED素子(74)を含めて合計36個が実装されている。なお、LED素子74の実装数はこれに限定するものではなく、ランプの仕様、LED素子の仕様等により適宜決定される。
実装基板72は、絶縁性材料(例えば、セラミックである。)により構成され、ここでは平面視正方形状をしている(図6参照)。配線パターンは、実装基板72上に実装される複数のLED素子74を直列及び/又は並列に接続するための接続部と、回路ユニット26から受電するための端子部78,80とを有する(図6参照)。
なお、端子部78,80は、基台44の貫通孔68,70を通って、基台44の内部から外部に導出された一対の配線82,84(図5参照)と接続端子部材86,88(図3及び図5参照)を介して接続される。
封止体76は、例えば、透光性樹脂(例えば、シリコーン樹脂である。)等により構成され、LED素子74から発せられた光の波長を変換する必要がある場合は、蛍光体粉末等の波長変換機能を有する材料が透光性樹脂に混入される。
例えば、LEDモジュール24から白色光を出射させる場合、LED素子74として青色発光するGaN系の素子を用いると、蛍光体粉末として、(Ba,Sr)2SiO4:Eu2+やYAG:Ce3+等の黄緑色蛍光体粉末とSr2Si58:Eu2+や(Sr,Ca)AlSiN3:Eu2+等の赤色蛍光体粉末とを用いれば実施できる。
なお、LED素子74から発せられた光の波長を封止体(76)で変換しない場合、例えば、グローブ30の内周面に蛍光体粉末を含む蛍光膜を形成することでも白色光を出射することができる。
LEDモジュール24は、図6に示す押さえ板90によって基台44の底面62に押圧・固定されている。押さえ板90は、図6に示すように、全体としてLEDモジュール24よりも大きく、LEDモジュール24の封止体76に対応する部分(中央に相当する。)に開口92を有している。
押さえ板90は、四角形のLEDモジュール24で互いに対向する一組の辺であって端子部78,80が形成されている側の辺に相当する部分94,96が、他の対向し合う一組の辺に相当する部分98,100よりも高くなっている。この高くなっている部分94,96とLEDモジュール24の実装基板72との間に接続端子部材86,88が配される(図3参照)。
これにより、押さえ板90をLEDモジュール24に被せたときに、押さえ板90の低い部分98,100が実装基板72の表面に当接し、高い部分94,96が接続端子部材86,88の上面に当接する。この状態で、押さえ板90は、低い部分98,100がネジ102,104により基台44の段差部63a,63bに螺着されることで、LEDモジュール24が基台44に装着される。
なお、接続端子部材86,88は、配線82,84に接続される金属製の板バネを有し、この板バネが、LEDモジュール24の実装基板72上の端子部78,80に接触し、押さえ板90の基台44への装着時に弾性変形する。
なお、LEDモジュール24は、基台44の第1凹入部56の底面62に接着剤により固着されても良い。この場合、LEDモジュール24と底面62とが接着剤を介して完全に密着するので、LEDモジュール24の熱を効率良く基台44に伝えることができる。なお、LEDモジュール24を底面62に熱グリスを介して熱接合させても良い。
(4)回路ユニット26
回路ユニット26は、口金20を介して受電する電力を利用してLED素子74を点灯させる。回路ユニット26は、図3及び図5に示すように、回路基板110に実装されている複数の電子部品等から構成され、例えば、整流・平滑回路、DC/DCコンバータ、制御回路等から構成されている。
複数の電子部品としては、例えば、平滑回路の電解コンデンサ112、DC/DCコンバータのチョークコイル114、制御回路のIC部品116等がある。
回路基板110は、その一の主面にチョークコイル114等の電子部品が、他の主面にIC部品116をそれぞれ実装している。電解コンデンサ112は、後述するが、口金20内に配されるように、リード線112a,112bが回路基板110に接続されている。
なお、回路ユニット26は、上述したように、回路ケース28に全部又は一部が格納された状態で、本体22内に配されている。回路ユニット26の回路ケース28への装着については、後述する。
(5)回路ケース28
回路ケース28は、図3及び図5に示すように、主に本体22のケース42と口金20の内部に格納されている第1ケース120と、主に本体22の基台44の内部に格納されている第2ケース122とを有する。
本体22は、回路ケース28の第1ケース120に対して回転(360[°]以下である。)自在となっており、また、基台44に格納される第2ケース122も第1ケース120に対して回転自在となっている。
(5−1)第1ケース120
第1ケース120は、ケース42内に格納される本体部124と、回路ケース28と本体22との回転を規制するための規制手段(162)と、口金20や嵌合筒体152が装着される装着部126とを備える。装着部126は、ケース42の口金20側の端部の開口49からケース42の外部へと突出し、規制手段(162)は、装着部126におけるケース42の開口49に対応する部分に設けられている。
なお、第1ケース120は、口金20や嵌合筒体152とで本体22のケース42を回転自在に挟持するため、構造部材としての機能を有している。
本体部124は、ケース42の内周面形状に対応して、上側広がりのコーン状をしたコーン部分128と、コーン部分128の口金20の端部から中心軸に向かって延出する延出部分130
図3参照)とを有する。延出部分130の外面(他端側の端面)は、図3に示すように、ケース42の延出部48の内面(一端側の端面)に当接している。なお、本体部124は、上側の端部、つまり、口金20と反対側の端部が、第2ケース122により塞がれる。
装着部126は、第1ケース120の本体部124の延出部分130から口金20に向かって筒状、ここでは、円筒状に延出している。装着部126は、本体部124側から、ケース42の開口49の径よりも小さく且つ嵌合筒体152の内周よりも大きい径の第1外径部分131と、嵌合筒体152の内周面に嵌合する径の第2外径部分132と、外周面がネジとなったネジ部分136とをこの順で有する。
第1外径部分131、第2外径部分132は、ケース42の延出部48に形成されている開口49の径よりも小さく、さらに、ネジ部分136は第2外径部分132よりも外径が小さい。これにより、装着部126がケース42の内側から開口49を介して外部へと突出できる。
規制手段(162)は、図5に示すように、第1外径部分131に形成され且つ外方へと突出する1つの凸部162により構成される。当該凸部162は、本体22が第1ケース120に対して回転した際には、その回転が規制されずにある位置まで回転したときに、ケース42の延出部48に形成されている凸部164に係合する。これにより本体22の第1ケース120に対する回転が規制される。
第1ケース120は、構造部材として利用されるため、所望の機械特性(強度、剛性)を有し、例えば、樹脂(ポリブチレンテレフタレート(PBT)、熱伝導率が0.2[W/mK]〜0.3[W/mK]である。)等が利用される。
(5−2)第2ケース122
第2ケース122は、図3及び図5に示すように、板状のベース部140と、回路ユニット26の回路基板110を保持して回路ユニット26の一部を格納するユニット格納部142とを備え、口金20に対して回転自在に設けられている。
ユニット格納部142は、外観形状が、円柱を、上面を少し残して斜め方向に切断したような形状をしている。斜め方向に切断された部分、つまり、傾斜した部分を傾斜部142aとする。
ユニット格納部142は、所定の略一定の厚みを有し、内面は、前記外観形状を構成する外面に沿った形状をし、内面によって回路ユニット26の一部を格納する格納空間が形成される。
ユニット格納部142の内面には、回路ユニット26の回路基板110を固定する固定手段が形成されている。具体的には、図3に示すように、回路基板110の裏面(IC部品116が実装されている側の面である。)を支持する支持突起143aと、回路基板110の表面(チョークコイル114が実装されている側の面)の周縁に係止する係止爪143bとから構成される。
傾斜部142aには、図5に示すように、外方へ延出する延出筒部分144,146が形成されている。この延出筒部分144,146は、ランプとして組み立てられる際に、基台44の貫通孔68,70内に挿入され、その内部をLEDモジュール24と電気的に接続する配線82,84が通る。
第2ケース122は、回路ユニット26側の熱を基台44に伝える機能を有するため、少なくとも第1ケース120や空気より高い熱伝導率を有する材料で構成され、例えば、樹脂(ポリブチレンテレフタレート(PBT)に高熱伝導性のフィラー(例えば、アルミナフィラー等である。)を混入させた材料で、熱伝導率が1[W/mK]〜15[W/mK]である。)等が利用される。
なお、第1ケース120及び第2ケース122とも主材料を樹脂で構成する場合、熱伝導率は、樹脂に混入するフィラー量で調整することができ、フィラー量を増やすと熱伝導率が高くなり、少なくすると機械特性が高くなる。
(6)グローブ30
グローブ30は、例えば半球状をし、外観上、ミニクリプトン電球のバルブ(ガラス部分)形状の一部に似せている。つまり、グローブ30が本体22に装着された状態では、グローブ30と本体22とで白熱電球のバルブ形状に似た形状を構成する。グローブ30は、LEDモジュール24を被覆する状態で、本体22(基台44)に装着されている。
グローブ30は、図1及び図2に示すように、開口周縁を含む仮想面がLEDランプ7の中心軸に対して傾斜する状態で本体22に装着されている。
ここでは、グローブ30の開口側の端部64が、基台44の第1凹入部56又は凹入部65に挿入された状態で、第1凹入部56又は凹入部65に配された接着剤150により基台44に固着されている。
(7)嵌合筒体152
嵌合筒体152は、回路ケース28(第1ケース120である。)とで装着部126に装着された口金20に対して本体22のケース42を回転自在に保持するためのものである。嵌合筒体152は、ケース42の他端側の形状に対応した形状の内周面を備える。具体的には、ケース42の他端部は段差状になっており、嵌合筒体152の内周面も段差状(段差部154)になっている。これにより、嵌合筒体152とケース42とが位置決めされ、ケース42を回路ケース28と嵌合筒体152とでガタツキなく保持できる。
嵌合筒体152は、口金20の一端側端面が当該嵌合筒体152に当接した状態で、装着部126に口金20を固着することで、回路ケース28に装着される。
3.回転規制
本実施の形態では、本体22が口金20に対して360[°]以上回転するのを規制する規制手段(162,164)が設けられている。これは、回路ユニット26は、本体22が360[°]以上回転すると、口金20と配線40a,40bにより接続されているため、配線40a,40bが、切断したり、口金20から外れたりするのを防止するためである。
また、LEDランプ7をソケット11に装着する際に、グローブ30や基台44を把持して、LEDランプ7をソケット11にねじ込むときに、グローブ30や基台44が口金20に対して空回りするのを防止するためである。
回転規制機構は、回路ケース28側に設けられた係止手段(凸部162)と、ケース42側に設けられた被係止手段(凸部164)とが、口金20(回路ケース28)に対してケース42(本体22)が回転した際に所定の回転位置で係合することでその回転が規制される。
なお、係止手段はケース側に、被係止手段は回路ケース側にそれぞれ設けられても良い。また、他の手段、例えば、回路ケースと口金との中心軸上に位置するネジにより回路ケースを口金に装着し、回路ケースをネジに対して回転自在にすることで、回路ケースを口金に対して回転自在としても良い。
係止手段及び被係止手段について具体的に説明する。
回路ケース28の第1ケース120の第1外径部分131であって、ケース42の開口49の内周面に対向する部分の1箇所にケース42の開口面に向かって突出する凸部162を有する(図5参照)。
一方、ケース42の開口49を構成する内周面であって、第1ケース120の第1外径部分131に対向する部分の1箇所にケース42の中心軸Zに向かって突出する凸部164を有する(図5参照)。
上記構成により、ケース42の凸部164が回路ケース28の第1ケース120の第1外径部分131の外周面に当接する状態で、ケース42が回転し、やがて凸部162がケース42の凸部164に当接(係合)してその回転が360[°]以内で規制されることとなる。
また、上記説明では本体22が口金20に対して回転自在な構造となっていたが、例えば、本体22を構成している基台(44)をケース(42)に対して回転自在に装着しても良い。
4.グローブ30の本体22への装着について
グローブ30の本体22への装着は、グローブ30の開口側の端部64を基台44の第1凹入部56と凹入部65とに挿入し、第1凹入部56の一部と凹入部65に配された(充填された)接着剤150により固着される。
具体的には、基台44の第1凹入部56が上向きとなり且つ第2の平面D2が水平となる様に本体22を傾斜させ、この姿勢で第1凹入部56の所定位置と凹入部65の内部とに硬化前の接着剤を供給する。
接着剤の供給方法は、例えば、ディスペンサを利用しても良く、その他の方法でも良い。この際、凹入部65には図4に示す張出部分65dが形成されているため、凹入部65内での張出部分65dの付け根の境界線65eや張出部分65dを基準にして、供給された接着剤の量を大まかに判断できる。
具体的に説明すると、接着剤が規定量だけ供給されると、張出部分65dのすべてが埋まるように張出部分65dを形成しておくと、接着剤の供給量が少ない場合は張出部分65dが露出することとなり、目視により直ちに供給量不足を発見できる。
あるいは、接着剤が規定量だけ供給されると、張出部分65dが例えば、1[mm]程度露出するように張出部分65dを形成しておくと、接着剤の供給量が少ない場合は張出部分65dの露出量が多く、目視により直ちに供給量不足を発見できる。
また、接着剤が規定量よりも多い場合でも、凹入部65とグローブ30の外面とが当接しているため、接着剤の凹入部65から外部への流出を規制することができる。
<第2の実施の形態>
第1の実施の形態では、本体22の凹入部65は基台44に形成され、また、凹入部65は、第1凹入部56との関係(凹入部65は第1凹入部56に含まれる。)でグローブ30の開口側の端部64の全周の一部に対応するように構成されている。
しかしながら、凹入部は、本体に設けられていれば良く、例えば、基台とケースとで凹入部を形成するようにしても良い。第2の実施の形態では、凹入部が基台とケースとで形成されている2つの形態について説明する。
1.形態1
図7は、第2の実施の形態1に係るLEDランプ201の正面図であり、図8は、第2の実施の形態1に係るLEDランプ201の断面図である。なお、図8では、凹入部230内の構造が分かるように図に対して向かって左側の凹入部の拡大図では接着剤223の図示を省略している。
LEDランプ201は、LED素子218を光源として備えるLEDモジュール203と、LEDモジュール203を搭載する基台205と、基台205が一端に装着されるケース207と、LEDモジュール203を覆うグローブ209と、LED素子218を点灯させる回路ユニット211と、回路ユニット211を内部に格納し且つケース207内に配された回路ケース213と、ケース207の他端に設けられた口金部材215とを備える。
なお、ケース207と基台205とを組合せたものが本体206である。
LEDモジュール203は、第1の実施の形態と同様に、実装基板217、複数のLED素子218、封止体219を備え、封止体219は、透光性材料(例えば、シリコーン樹脂等である。)に波長変換材料(例えば、蛍光体粒子である。)が混入されてなる。
基台205は、その表面にLEDモジュール203を搭載すると共に、ケース207の一端を塞いでいる。基台205は、点灯時にLED素子218に発生する熱をケース207へと伝える機能も有しており、熱伝導性の高い材料(例えば、アルミニウムである。)が利用される。
本第2の実施の形態1では、盤状、例えば円盤状の部材により基台205が構成され、ケース207の一端に圧入され、また、ネジ221により回路ケース213と連結されている。
基台205は、グローブ209側に小径部205a、口金部材215側に小径部205aよりも外径が大きな大径部205bとを有している。基台205の外周面は、小径部205a及び大径部205bにより段差状になっている。この段差部232とケース207の一端部との間に凹入部230が形成される。
ケース207は、筒状をし、その一端に上記基台205が、他端に口金部材215がそれぞれ装着される。ケース207は、点灯時のLED素子218からの熱を基台205から受け、この熱を放射する機能も有しており、熱放射性の高い材料(例えば、アルミニウムである。)が利用される。
ケース207の内部には回路ケース213のケース本体213aが収容され、ケース本体213aの一部がケース207の他端側から外部へと延出し、その延出部分に口金部材215が装着されている。
回路ユニット211は、回路基板225に複数の電子部品が実装されたものであり、回路ケース213に格納されている。回路ユニット211とLEDモジュール203とは配線227a,227bにより電気的に接続されている。電子部品の1つであるIC部品226は、回路基板225の基台205に近い側の主面に実装されている。
回路ケース213は、ケース本体213aと蓋体213bとを有し、それぞれ絶縁性材料からなる。絶縁性材料としては、例えば、合成樹脂(具体的には、ポリブチレンテレフタレート(PBT)である。)を利用することができる。
蓋体213bは、回路ユニット211側の熱を基台205に伝導する機能を有するため、熱伝導性の高い材料で構成されている。なお、ケース本体213aは、蓋体203bと同じ材料で構成しても良いし、第1の実施の形態における第1ケース120と同様に、機械特性に優れた材料で構成しても良い。
口金部材215は、ここでも、Eタイプであり、口金228と、口金228とケース207との絶縁性を確保するための絶縁部材229とを有する。
グローブ209は、基台205とケース207とを組み合わせたときに形成される上記凹入部230に嵌め込まれ(挿入され)、その凹入部230に接着剤223が充填されることにより基台205及びケース207に固定(固着)されている。なお、凹入部については後で詳細に説明する。
凹入部230は、基台205の外周の段差部232とケース207の一端側の端部207aとで形成される。凹入部230を構成する面のうち、基台205(の小径部205a)の外周面205cはグローブ209の開口側の端部209a側に張リ出し、張出部分205dを構成する。
凹入部230を構成する面であってケース207の一端側の端部207aの内周面の端縁はグローブ209の外周面209bに接している。凹入部230の底面205eはグローブ209の開口側の端部209aと接触している。これにより、基台205の熱をグローブ209側に伝えることができ、基台205(LEDモジュール203)の温度上昇を抑制することができる。
2.形態2
図9は、第2の実施の形態2に係るLEDランプ301の斜視図であり、図10は、第2の実施の形態2に係るLEDランプ301の断面図である。なお、図10では、凹入部337内の構造が分かるように図に対して向かって左側の凹入部の拡大図では接着剤339の図示を省略している。
LEDランプ301は、LED素子303を光源として備えるLEDモジュール305をグローブ307内に有している。グローブ307の開口側の端部にはケース309が取着されている。このケース309は筒状をしている。
ケース309の他端(図1における下側である。)には口金311が取着されている。また、ケース309の一端側の開口は基台313により塞がれている。ケース309の内部には回路ユニット315が格納されている。基台313には、グローブ307内へと延伸してその先端にLEDモジュール305が取着されている延伸部材317が取着されている。
LEDモジュール305は、平面視形状が矩形状をした実装基板321と、実装基板321の表面に2列状に実装された複数のLED素子303と、各列の複数のLED素子303を列単位で被覆する封止体323を備える。実装基板321は、ここでは、LED素子303から発せられた光のうち、後方(口金311側)へ発せられた光を遮らないように、透光性材料(例えば、ガラスやアルミナ等である。)により構成されている。
グローブ307は、白熱電球のバルブ(ガラスバルブとも言う。)と同じような形状をした、いわゆるAタイプである。グローブ307は、中空の球状をした球状部307aと、筒状をした筒状部307bとを有している。筒状部307bは、球状部307aから離れるに従って縮径している。なお、グローブ307は、透光性材料(例えば、ガラス材料や樹脂材料等である。)により構成されている。
ケース309の形状は、白熱電球のバルブに近い形状をしている。つまり、ケース309は、白熱電球においてバルブの口金側に位置する部分に対応し、白熱電球のこの部分の形状に似ている。ケース309は、その中心軸方向におけるグローブ側半分に大径部309aを、口金側半分に小径部309bをそれぞれ有し、大径部309aと小径部309bとの間には段差部309cが生じている。
ケース309は、大径部309aの端部が基台313により塞がれ、ケース309の大径部309aと基台313との間に形成される凹入部337にグローブ307が挿入され、接着剤339により固着されている。なお、ケース309と基台313とで本体310が構成される。ケース309の小径部309bには口金311が被着している。ケース309は、樹脂材料、例えばポリブチレンテレフタレート(PBT)により構成されている。
ケース309は、その一端側の開口が上述の基台313により塞がれ、他端側の開口が口金311により塞がれることで内部に形成される空間に回路ユニット315が収納される。
口金311は、LEDランプ301が照明器具に取着されて点灯された際に、照明器具のソケットから電力を受けるためのものである。口金311の種類は、特に限定するものではないが、ここでは、筒状であって周壁がネジ状をしたシェル部327と、シェル部327に絶縁材料329を介して装着されたアイレット部331とを有するEタイプである。
基台313は、小径部313aと、小径部313aよりも径の大きな大径部313bとを有し、大径部313bの外周面がケース309の大径部309aの内周面に当接する。これにより、小径部313aとケース309の内周面との間に、ケース309の内周面に沿った凹入部337が形成される。なお、凹入部337には、図10に示すように、グローブ307の開口側の端部307cが挿入され、グローブ307が本体310に接着剤339により固着されている。
本形態2での基台313は、ケース309の大径部309aの開口を塞ぐ機能を有する他、内部に格納する回路ユニット315がLED素子303を発光させる際に発生する熱をケース309に伝える機能を有する。また、点灯時にLED素子303に生じた熱であって、延伸部材317から伝導してきた熱を、グローブ307とケース309とに伝える機能を有する。このため、基台313とグローブ307とは凹入部337内で接触している。
回路ユニット315は、形態1と同様に、回路基板341と、当該回路基板341に実装された各種の電子部品343,345とから構成されている。回路基板341は、ケース309の内部に係止構造347を利用して固定される。
延伸部材317は、LEDモジュール305をグローブ307の中央位置で支持する。延伸部材317は、棒状をし、上端(一端)部はLEDモジュール305に結合され、下端(他端)部は基台313に取着されている。
延伸部材317の上端(一端)部とLEDモジュール305との結合は、図9に示すように、延伸部材317の上面の凸部317aと、LEDモジュール305の実装基板321の略中央の孔部321aとが嵌合する状態で接着剤(図示省略)により固着(結合)されている。
延伸部材317は、基台313とでLEDモジュール305を支持する機能を有する。発光時にLED素子303に発生する熱を基台313に伝える機能を有する。この伝熱機能は、熱伝導性の高い材料を用いることで実施できる。
回路ユニット315は、LEDモジュール305に対して、基台313の貫通孔357,359、延伸部材317の貫通孔353,355のそれぞれを挿通するリード線349,351により接続される。
回路ユニット315は、口金311に対してリード線333,335により接続されている。なお、リード線349,351はLEDモジュール305に半田324により接続されている。
本体310に設けられた凹入部337は、当該凹入部337を構成する面のうち、ケース309の内周面309dがグローブ307の開口側の端部307c側に張リ出し、張出部分309eを構成する。
張出部分309eは、ケース309から基台313が脱落するのを防止する機能を有し、ケース309に基台313を挿入した後に、凹入部337に対応するケース309部分を外側から押入(局部的に押圧する)することで形成される。なお、張出部分309eは、凹入部337内の接着剤339の充填量を目視する際の基準となれば良く、複数個あっても良いし、1個であっても良い。
凹入部337を構成する面であってケース309の一端側の端部の内周面の端縁309fはグローブ307の外周面に接している。また、凹入部337の底面313cはグローブ307の開口側の端部307cの膨出部分307dと接触している。なお、膨出部分307dは、端部307cにおいて端の手前に位置する部分の肉厚よりも大きく厚み方向に張り出した部分である。
<変形例>
1.本体
実施の形態における本体は、ケースの一端に基台が挿入された構造を有していたが、例えば、筒状のケースの一端が基台内に挿入されるような構造でも良いし、ケースの一端の一部を基台が覆うような構造であっても良い。
ケースと基台との装着は、接着剤を用いても良いし、基台をケースに対してねじ込む螺合方法でも良い。さらには、基台をケース内に挿入する場合では基台をケースに圧入する圧入方法でもあっても良いし、これらを組み合わせたものでも良い。
本体の材料については、LEDモジュールから直接的(第1の実施の形態を参照)または間接的(第2の実施の形態2を参照)に本体(基台)に伝わった熱を積極的にケース側に伝熱させる場合は熱伝導率の高い材料を用い、ケース側に熱を伝えたくない場合は熱伝導率の悪い材料を用いれば良い。例えば、樹脂材料を用いる場合、アルミナフィラー等の熱伝導性の高い材料を混入することで、本体(基台、ケース)の熱伝導率を調整できる。
本体の熱を積極的にケース側に伝えるには本体とケースとの接触面積を大きくし、伝えにくくするには、本体とケースとの接触面積を少なくすれば良い。また、本体とケースとを接着剤を利用して固着する場合には、本体側の熱をケース側に積極的に伝えたいときは熱伝導率の高い接着剤を利用し、伝えにくくしたいときは熱伝導性の低い接着剤を利用すれば良い。
2.凹入部
実施の形態での凹入部は、第1の実施の形態では基台44に形成され、第2の実施の形態では基台205,313とケース207,309とに跨って形成されていたが、例えば、ケースに凹入部を形成するようにしても良い。ケースに凹入部を形成する場合は、ケースの一端側の厚みを大きくし、この部分に凹入部を設けることで実施できる。
凹入部は、第2の実施の形態で説明したように、グローブの開口側の端部の全部が挿入されるようなものであっても良いし、グローブの開口側の端部の一部が挿入されるようなものであっても良い。
図11は、凹入部の変形例を示す図である。
図11に示す変形例では、本体401は、その一端(図では上端である。)に凹入部403を複数、ここでは、6個有する。グローブ405は、開口側の端部が周方向に間隔をおいて切欠部分407を複数(ここでは、本体401の凹入部403に対応して6個である。)有し、周方向に隣接する切欠部分407間が突出部分409となっている。
グローブ405は、グローブ405の突出部分409が、本体401の凹入部403に挿入された状態で凹入部403内の接着剤により固着されることで、本体401に装着される。
なお、ここでは、グローブ405の開口側の端部の突出部分409の個数と、本体401の凹入部403の個数とが一致していたが、グローブ405の突出部分409と、本体401の凹入部403との位置が対応していれば、グローブ405の突出部分409の数は、本体401の凹入部403の数よりも少なくても良い。
凹入部内の張出部分は、凹入部を構成する面であってグローブの開口側の端部の凹入部への挿入方向に沿う面の一部が凹入部内のグローブ側へと張り出していれば良く、例えば、凹入部を構成する面であってグローブの開口側の端部の凹入部への挿入方向に沿う2つの面のうち、ランプ軸に近い側の面を内面、遠い側の面を外面としたとき、張出部分は、内面又は外面に設けても良く、さらには、内面と外面の両方に設けても良い。
また、張出部分は、凹入部内であって周方向の全部に対して形成される必要はなく、第2の実施の形態2で説明したように間隔をおいて複数設けても良いし、1個設けても良い。
7 LEDランプ(ランプ)
22 本体
24 LEDモジュール
30 グローブ
44 基台
46 ケース
65 凹入部
65d 張出部分

Claims (6)

  1. 筒状のケースの一端側に基台が装着されてなる本体と、
    前記本体の基台表面に設けられた半導体発光素子と、
    他端側に開口を有し且つ前記半導体発光素子を覆う状態で前記本体に開口側の端部が装着されたグローブとを備え、
    前記本体は、前記グローブの開口側の端部の少なくとも一部分が挿入される凹入部を有し、
    前記グローブは、前記グローブの開口側の端部の少なくとも一部分が前記凹入部に挿入され且つ当該凹入部内に配された接着剤により固着され、
    前記凹入部は、当該凹入部を構成する面であって前記グローブの開口側の端部の前記凹入部への挿入方向に沿う面の一部が前記凹入部内の前記グローブ側へと張り出し且つ凹入部内のグローブの開口側の端部と係合しない形状をし、当該凹入部の開口縁が前記グローブの外周面に当接している
    ことを特徴とするランプ。
  2. 前記グローブは、前記凹入部の開口縁と当接する部分のみで前記凹入部と接触している
    ことを特徴とする請求項1に記載のランプ。
  3. 前記グローブは、前記凹入部内に位置する開口側の端部の少なくとも一部が前記凹入部を構成する面に接触している
    ことを特徴とする請求項1に記載のランプ。
  4. 前記グローブの開口側の端部の少なくとも一部の先端の厚みが、当該開口側の端部の厚みよりも厚い状態に膨出している
    ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のランプ。
  5. 前記張り出す形状をした部分が、前記凹入部における前記挿入方向に沿う面であって、ランプ軸に遠い側の面に設けられている
    ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のランプ。
  6. 前記張り出す形状をした部分が、前記凹入部における前記挿入方向に沿う面の内、ランプ軸に近い側の面又はランプ軸に遠い側の面に設けられている
    ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のランプ。
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