JP5569372B2 - ランプ及びランプ装置 - Google Patents
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Description
また、LEDランプには、LEDの発熱によるLEDの劣化や光量低下を防止すべく、複数の放熱フィンを設けて放熱する各種の技術が知られている。例えば、LEDランプの上記胴体部の外周面に、平円板から口金の絶縁部まで延びる多数の放熱フィンを形成して放熱する技術(例えば、特許文献1参照)が知られている。
なお、かかる問題は、LEDランプに限らず、例えば有機EL等の発光素子を光源に備え、当該発光素子の点灯時に周囲温度よりも温度が高くなるランプに共通する課題である。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、胴体部に放熱フィンを備えたランプ及びこのランプを用いたランプ装置において、ランプとランプホルダーとの間の防水性を向上することを目的とする。
また、前記防水パッキンの前記内周面に、径方向内側に突出する円環状のリップ部を形成した構成としても良い。
さらに、前記防水パッキンの上面に、この上面を一周する環状溝部を設けるとともに、該環状溝部を前記防水パッキンの外周面に連通させる排水部を形成しても良い。
<第1実施形態>
図1は、第1実施形態に係るLEDランプ装置の外観構成を示す分解斜視図である。図2は、LEDランプ装置の断面図である。
LEDランプ装置100(ランプ装置)は、屋外の看板照明等に用いられる照明器具であり、図1及び図2に示すように、LEDランプ1(ランプ)と、LEDランプ1を支持するランプホルダー60と、LEDランプ1とランプホルダー60との間に介装される環状防水パッキン70とを備えて構成されている。
また、ホルダ筺体62の中には、LEDランプ1の終端に設けられた口金3或いは既存の電球ランプ90(図3)の口金92が螺合されるソケット65が終端部62A側に配設されている。このソケット65には、アーム取付部64から引き込まれた電力供給線が接続されており、ソケット65を通じて口金3からLEDランプ1に、或いは、既存の電球ランプ90に電力が供給される。
電球ランプ90は、ガラス製の電球部91と、終端に口金92を備える筒部93とを備えている。電球ランプ90は、口金92がソケット65に係合されることでランプホルダー60に装着され、この状態では、筒部93の近傍の電球ランプ90の基部90Aとホルダ筺体62の開口縁部66との間に、円環状の電球用パッキン94が介装されている。このように、電球ランプ90は、基部90Aが開口縁部66に当接する大きさを有しランプホルダー60の開口を塞ぐため、開口縁部66に沿う円環状の電球用パッキン94を介装することで、電球ランプ90とランプホルダー60との間を防水することができる。
これらの図に示すように、LEDランプ1は、既存の電球と形状及び光学特性が略同じになるように構成されており、既存の電球の代替として使用可能である。
図5において、符号26はOリング、符号27は固定ブッシュ、符号28は絶縁シートである。
胴体部2及び絶縁筒部10は樹脂成型時に二色成型により形成され、係合凸部2Bが係合凹部10Bに係合されるとともに当接部10Cが胴体部2に当接することで、胴体部2と絶縁筒部10との接合部がいわゆるラビリンス状になるとともに、この接合部の面積が大きくなっている。このため、胴体部2と絶縁筒部10との接合部を強固に接合できるとともに、この接合部の防水性を効果的に向上することができる。
リード線9A、9Bは、電気回路基板8における口金3側の端に接続され、配線孔31A、31Bを通ってシェル5、及びアイレット7にそれぞれ接続される。
絶縁筒部10の終端10Aの外周面には、シェル5の内周面が係合するねじ部33が形成されている。また、終端10Aの外周面には、絶縁筒部10の軸方向に延びる配線溝34が形成されており、この配線溝34はねじ部33の一部に彫り込まれるようにして設けられている。絶縁筒部10の内部から屈曲して外側に延びるリード線9Aは、配線溝34内に埋め込まれて胴体部2側に延びる。すなわち、絶縁筒部10にシェル5が取り付けられた状態では、リード線9Aはシェル5より内側の配線溝34を通り、シェル5の開口端の近傍でシェル5の外周面に接合される。
また、リード線9Aが通る配線溝34は、絶縁筒部10の内部に繋がっており、絶縁筒部10の内部は配線孔31A、31Bを介して、アイレット7と胴体部2とが連通している。このため、配線溝34及び配線孔31A、31Bを介して胴体部2内に空気が出入りでき、胴体部2内に結露が生じることを防止できる。
同図に示すように、ベース板13の面内には、当該胴体部2の連接箇所に対応して、電気回路基板8を胴体部2に挿入するための上面視略円形(胴体部2と略同径)の挿入開口14が形成されている。
電気回路基板8は、LED15の点灯回路(電源回路)を含む各種電気回路を実装した基板であり、図6に示すように、胴体部2の先端2Cから補強板部30にかけて延びる長さで、この胴体部2の中空形状に係合する正面視形状を有して形成されている。
なお、電気回路基板8とLED基板16との電気的接続構造は、上記リード線18に限らず、電気回路基板8の上端及びLED基板16の裏面のそれぞれに、互いに係合して導通するソケットを設けて電気的に接続する構造としても良い。また、LED基板16の裏面に電気回路基板8を直接接合して電気的に接続する構造としても良い。
すなわち、本実施形態では、LED基板16を取り付けるベース板13が、当該LED基板16を載置可能な大きさの円板状に構成されているため、例えばLED基板16の縁部を支持するような構成に比べてベース板13との接触面積が大きくなる。これにより、この接触面積を例えばLED基板16の50%以上とすることができ、LED基板16からベース板13への十分な伝熱量を確保できる。
さらにLED基板16とベース板13の間には、図5及び図6に示すように、LED基板16と同等かそれ以下の面積のLED基板用放熱シート20が挟まれており、LED15の発熱がLED基板16、及びLED基板用放熱シート20を通じてベース板13に効率良く導かれる。なお、LED基板用放熱シート20を用いることなく、LED基板16の裏面に放熱性能を有する弾性材質からなる樹脂を所要の厚さコートし一体化する構成としても良い。LED基板用放熱シート20またはLED基板16の裏面のコートに絶縁性能を持たせても良い。
ベース板13及び胴体部2の材料としては、アルミニウム等の金属材料や熱伝導性樹脂を好適に用いることができる。特に熱伝導性樹脂から形成することで、アルミニウム等の金属材料でベース板13及び胴体部2を形成したときよりもLEDランプ1の軽量化が図られ、同じ重量とした場合には放熱フィンの枚数を増やすことができるので、表面積が増え、より効率的に放熱性を高めることができる。このような熱伝導性樹脂としては、熱伝導率が2W/mK以上の熱伝導性に優れた樹脂材が好ましく、例えばカーボン繊維入りのポリカーボネイト樹脂を好適に用いることができる。熱伝導性樹脂を用いて胴体部2及びベース板13の軽量化を図ることで、電球の代替としてLEDランプ1を既存ソケットや既存ホルダーに装着する場合でも、当該LEDランプ1の重量を支えるために既存ソケットや既存ホルダーを補強する作業や部材が必要なく、そのまま代替使用することができる。
また電気回路基板8は、絶縁筒部10の補強板部30から胴体部2の先端2Cにかけて延びる長さに形成されているため、胴体部2に装着した状態では、図6に示すように、電気回路基板8の端部8Aが口金3の近傍に位置し、少なくとも、胴体部2及び絶縁筒部10のフィン無し区間45に対応する箇所に電気回路基板8の実装部品が配置される。上述の通り、このフィン無し区間45では、放熱フィン25による熱の影響が少ない。したがって、電気回路基板8には、このフィン無し区間45に対応した箇所に、熱的な影響を受け易い(熱から保護すべき)電気回路部品52を配置し、熱的な影響を受け難い(熱から保護する必要がない)電気回路部品53をフィン無し区間45以外の箇所に配置することで、電気回路部品52が放熱フィン25の熱から保護されることとなる。
これに対してLEDランプ1にあっては、板状の放熱フィン25が胴体部2の外周面に放射状に立設されているため、各放熱フィン25の間に隙間があり、開口縁部66に沿って電球用パッキン94を設けるだけではホルダ筺体62の内部に水が入り込んでしまう。そこで本第1実施形態では、LEDランプ1の放熱フィン25のフィン端部25B側に、ランプホルダー60の開口を塞ぐ環状防水パッキン70を設けている。
図1、図2、図9及び図10に示すように、環状防水パッキン70は、ホルダ筺体62の開口縁部66を全体に亘って覆う大きさの円板状に形成され、フィン端部25Bとホルダ筺体62の開口縁部66との間に介装されるパッキン本体71と、環状防水パッキン70の中央に設けられ、胴体部2が挿通される円錐孔72(内周部)とを有している。環状防水パッキン70はゴム製であり、ここではシリコンゴムが用いられている。
パッキン本体71は、その外周部78に、開口縁部66の端面に当接するフランジ部71Aと、フランジ部71Aに連続し、開口縁部66の内周面に当接する外周面71Bとを有している。また、パッキン本体71は、フィン端部25Bに面する上面71Cを有している。
外周面71Bには、径方向に突出した環状の外周側リップ部75が複数設けられており、シール性が向上されている。
このように、胴体部2の終端2Aに向けて先細る円錐部40と環状防水パッキン70の円錐孔72とが嵌合するため、円錐部40のテーパー状の斜面によって環状防水パッキン70をランプホルダー60の開口縁部66側に押さえ付けることができ、環状防水パッキン70がランプホルダー60から外れることを防止でき、LEDランプ1とランプホルダー60との間の防水性を向上できる。
また、環状防水パッキン70の円錐孔72を円錐部40に嵌合させることで、LEDランプ1をランプホルダー60の径方向に位置決めでき、専用の位置決め部材を用いない簡単な構成で、LEDランプ1を位置決めすることができる。
さらに、LEDランプ1は、口金3がソケット65に完全に螺合された状態では、パッキン本体71が、口金3とソケット65との締結力によってフィン端部25Bと開口縁部66との間で押圧されるように設定されている。このため、放熱フィン25と開口縁部66との間でパッキン本体71を潰すようにして密着させることができ、環状防水パッキン70とランプホルダー60との間の防水性を向上できる。
また、環状防水パッキン70の円錐孔72に、径方向内側に突出する円環状のリップ部76を形成したため、円錐孔72と円錐部40との間のシール性を向上でき、防水性を向上できる。
さらに、環状防水パッキン70に流れた液体を環状溝部73及び排水溝74を介して環状防水パッキン70の外周面側に排水でき、環状防水パッキン70の防水性を良好な状態に保つことができる。
上記第1実施形態では、環状防水パッキン70の外周面71Bがフィン端部25Bによってランプホルダー60の開口縁部66に押し付けられて潰れるものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、フィン端部25Bを環状防水パッキン70に当接させないように上方に逃がし、円錐部40のみで円錐孔72を介して環状防水パッキン70を開口縁部66に押し付けることで、環状防水パッキン70を固定しても良い。
また、上記第1実施形態では、放熱フィン25は、胴体部2の軸線を中心にして放射状に胴体部2の外周面に設けられるものとして説明したが、図11に示すように放熱フィンを設けても良い。図11に示す例では、各放熱フィン525は、胴体部2の軸線と平行に延びる面に対して平行な面を有する板状に形成され、互いに平行であるとともに略等間隔をあけて配置され、ベース板13の裏面13Aから終端2A側に向けて立設されている。そして、円錐部40によって環状防水パッキン70をランプホルダー60の開口縁部66側に押さえ付けるとともに、フィン端部525Bによって環状防水パッキン70を開口縁部66に押圧することで、LEDランプ1とランプホルダー60との間の防水性を向上することができる。
以下、図12を参照して、本発明を適用した第2実施形態について説明する。この第2実施形態において、上記第1実施形態と同様に構成される部分については、同符号を付して説明を省略する。
第1実施形態では、胴体部2の円錐部40が環状防水パッキン70の円錐孔72に嵌合し、胴体部2と環状防水パッキン70との間の防水性が向上されるものとして説明したが、本第2実施形態では、防水パッキンの上面を押圧して防水を図る構成を説明する。
図12に示すように、LEDランプ装置200(ランプ装置)は、LEDランプ201(ランプ)と、ランプホルダー60と、LEDランプ201とランプホルダー60との間に介装される環状防水パッキン270とを備えて構成されている。
LEDランプ201は、ベース板13から口金3まで延びる胴体部202を有し、放熱フィン25と口金3との間の胴体部202、すなわち、フィン端部25Bの下方には、胴体部202の径方向外側に突出する段部240が設けられている。段部240は、胴体部202の軸線に略直交するように外側に延びる段部であり、胴体部202の外周を一周するように設けられている。
環状防水パッキン270には、円筒部241に嵌合する嵌合孔272(内周部)が形成されている。嵌合孔272は環状防水パッキン270の径方向の中央に形成され、上面71Cに略直交して延びる略真円に形成されている。
以下、図14を参照して、本発明を適用した第3実施形態について説明する。この第3実施形態において、上記第1実施形態と同様に構成される部分については、同符号を付して説明を省略する。
第1実施形態では、胴体部2の円錐部40が環状防水パッキン70の円錐孔72に嵌合し、胴体部2と環状防水パッキン70との間の防水性が向上されるものとして説明したが、本第3実施形態では、図3で説明した電球用パッキン94を用いて防水を図る構成について説明する。
図14に示すように、LEDランプ装置300は、LEDランプ301と、ランプホルダー60と、LEDランプ301とランプホルダー60との間に介装される電球用パッキン94とを備えて構成されている。
LEDランプ301は、胴体部2を有し、終端2Aには、絶縁筒部10が設けられ、この絶縁筒部10には、口金3が設けられている。
押圧板340の内縁部は胴体部2の外周面に連接されており、放熱フィン325の間に侵入した液体は、押圧板340の内縁部側から口金3側に流れることはできず、押圧板340の外縁部から外部に排出される。すなわち、第3実施形態では、押圧板340と開口縁部66との間に電球用パッキン94を設けることで防水性を確保でき、胴体部2との間に防水パッキンを設ける必要がないため、防水が必要な個所が低減され、防水性を向上できる。
このように、電球用パッキン94を全体に亘って押圧可能な大きさの押圧板340を胴体部2に設けたため、電球用パッキン94を用いてLEDランプ装置300の防水を図ることができ、LEDランプ301に専用の防水パッキンを用いる必要がない。このため、電球ランプ90をLEDランプ301に容易に置き換えることができる。
上記第3実施形態では、押圧板340は、フィン端部325Bに連接されるものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、押圧板340は、フィン端部325Bの下方に離れて設けられても良い。
また、図15に示すように、電球ランプ90の基部90A(図3)と略同一形状の曲面部340Aを押圧板340の下部に形成し、この曲面部340Aで電球用パッキン94を押圧するように構成しても良い。この場合、電球用パッキン94の形状に対応して形成された曲面部340Aによって電球用パッキン94をより適切に押圧でき、防水性を向上できる。
また、放熱フィン325は、胴体部2の軸線と平行に延びる面に対して平行な面を有する板状であるものとして説明したが、これに限定されない。例えば、第1実施形態のように、胴体部2の軸線を中心にして放射状に延びる板状に形成しても良く、或いは、図16に示すように、ベース板13に対して平行な円板状の放熱フィン625を、ベース板13側から終端2A側に向かって複数配列し、最も終端2A側の放熱フィン625の下方に押圧板340を設けても良い。また、最も終端2A側の放熱フィン625を押圧板として用いても良い。
また、図17に示すように、電球用パッキン94に替えて環状防水パッキン70を用いい、円錐部40によって環状防水パッキン70をランプホルダー60の開口縁部66側に押さえ付けるとともに、押圧板340によって環状防水パッキン70を開口縁部66に押圧することで、LEDランプ1とランプホルダー60との間の防水性を向上することができる。また、押圧板340が環状防水パッキン70の上面71Cに密着することで、円錐孔72側への液体の侵入が阻止されるため、防水性をさらに向上できる。
以下、図18を参照して、本発明を適用した第4実施形態について説明する。この第4実施形態において、上記第1実施形態と同様に構成される部分については、同符号を付して説明を省略する。
第1実施形態では、環状防水パッキン70は開口縁部66に当接するフランジ部71A及び外周面71Bを有するものとして説明したが、第4実施形態では、環状防水パッキン470が開口縁部66の外周面にも当接する構成を説明する。
図18に示すように、環状防水パッキン470は、フランジ部71A及び外周面71Bに加え、外周面71Bよりも外周側で外周面71Bと略平行に突出する円環状の外側シール部71Dを有している。外周面71B、フランジ部71A及び外側シール部71Dが連続して設けられることで、環状防水パッキン470の外周部78には、開口縁部66が係合する環状溝471が形成され、開口縁部66はその外周面も外側シール部71Dによって覆われることになる。
このように、環状防水パッキン470が、開口縁部66の外周面を覆うため、環状防水パッキン470と開口縁部66との間の防水性をさらに向上できる。また、外側シール部71Dが設けられることで、環状防水パッキン470の剛性が高くなり、外力等の影響による環状防水パッキン470の変形を防止できるため、防水性を向上することができる。
2、202 胴体部
2A 終端
3 口金
12 発光部
15 LED(発光素子)
25、325、525 放熱フィン
40 円錐部(中間部)
60 ランプホルダー
66 開口縁部
70、270、470 環状防水パッキン(防水パッキン)
72 円錐孔(内周部)
73 環状溝部
74 排水溝(排水部)
76 リップ部
78 外周部
100、200 LEDランプ装置(ランプ装置)
240、540 段部
241 円筒部(中間部)
272 嵌合孔(内周部)
Claims (7)
- 屋外に設置されるランプホルダーの開口部に防水パッキンを介して装着されるランプであって、
発光素子により発光する発光部と、前記発光部に連なる胴体部と、前記胴体部の前記発光部との連接部に設けられた放熱フィンと、前記胴体部の終端に設けられた口金とを備え、
前記放熱フィンと前記口金との間の前記胴体部の中間部が、前記終端に向けて先細る円錐状に形成され、前記防水パッキンの内周部が前記中間部に嵌合可能に円錐状に形成され、前記防水パッキンの装着時には当該防水パッキンの内周部が前記胴体部の前記中間部に嵌合し、前記防水パッキンの外周部が前記ランプホルダーの開口縁部に係合して防水構造となることを特徴とするランプ。 - 前記防水パッキンの前記外周部は、前記放熱フィンによって前記ランプホルダーの前記開口縁部に押し付けられて潰れることを特徴とする請求項1記載のランプ。
- 前記防水パッキンの前記内周面に、径方向内側に突出する円環状のリップ部を形成したことを特徴とする請求項1または2記載のランプ。
- 前記防水パッキンの上面に、この上面を一周する環状溝部を設けるとともに、該環状溝部を前記防水パッキンの外周面に連通させる排水部を形成したことを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載のランプ。
- 屋外に設置されるランプホルダーの開口部に防水パッキンを介して装着されるランプであって、
発光素子により発光する発光部と、前記発光部に連なる胴体部と、前記胴体部の前記発光部との連接部に設けられた放熱フィンと、前記胴体部の終端に設けられた口金とを備え、
前記放熱フィンと前記口金との間の前記胴体部に段部が設けられ、この段部より終端側の中間部が略真円の円筒状に形成され、前記防水パッキンの内周部が前記円筒状の中間部に嵌合可能に形成され、前記防水パッキンの装着時には当該防水パッキンが前記胴体部の前記段部と前記ランプホルダーの開口縁部との間に狭持され、前記防水パッキンの内周部が前記胴体部の前記中間部に嵌合し、前記防水パッキンの外周部が前記ランプホルダーの開口縁部に係合して防水構造となることを特徴とするランプ。 - 屋外に設置されるランプホルダーと、このランプホルダーの開口部に防水パッキンを介して装着されるランプとを備え、
このランプが、発光素子により発光する発光部と、前記発光部に連なる胴体部と、前記胴体部の前記発光部との連接部に設けられた放熱フィンと、前記胴体部の終端に設けられた口金とを備え、
前記放熱フィンと前記口金との間の前記胴体部の中間部が、前記終端に向けて先細る円錐状に形成され、前記防水パッキンの内周部が前記中間部に嵌合可能に円錐状に形成され、前記防水パッキンの装着時には当該防水パッキンの内周部が前記胴体部の前記中間部に嵌合し、前記防水パッキンの外周部が前記ランプホルダーの開口縁部に係合して防水構造となることを特徴とするランプ装置。 - 屋外に設置されるランプホルダーと、このランプホルダーの開口部に防水パッキンを介して装着されるランプとを備え、
このランプが、発光素子により発光する発光部と、前記発光部に連なる胴体部と、前記胴体部の前記発光部との連接部に設けられた放熱フィンと、前記胴体部の終端に設けられた口金とを備え、
前記放熱フィンと前記口金との間の前記胴体部に段部が設けられ、この段部より終端側の中間部が略真円の円筒状に形成され、前記防水パッキンの内周部が前記円筒状の中間部に嵌合可能に形成され、
前記防水パッキンの装着時には当該防水パッキンが前記胴体部の前記段部と前記ランプホルダーの開口縁部との間に狭持され、前記防水パッキンの内周部が前記胴体部の前記中間部に嵌合し、前記防水パッキンの外周部が前記ランプホルダーの開口縁部に係合して防水構造となることを特徴とするランプ装置。
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