JP6045643B2 - 照明用光源の口金 - Google Patents

Description

この発明は、グローランプや蛍光ランプや発光ランプなどの電球類の口金に関する。特に、口金ピンを有する口金に関する。
電球類とは、白熱電球、放電ランプなどを意味し、発光ダイオードランプ（ＬＥＤランプ）、有機ＥＬランプも含む。

グローランプにはＰ２１口金が用いられている。Ｐ２１口金は給電及び装着・固定の役割を２本のピンが担っている。Ｅ口金と呼ばれるスクリュータイプの口金も口金単独で電球類への給電と装着・固定を行えるが、装着・固定までの操作に電球類を数回転させる必要がある。一方、Ｐ２１口金は４５度回転で電球類の装着・固定できる事より着脱に優れている。着脱性のみに注目すれば、ＪＩＳ Ｃ７５２５に定められている一般照明用片口金ハロゲン電球低電圧低封入圧形に用いられるＧ４口金が単純に給電端子をソケットに挿入するのみなので優れているが、これは挿入とは逆に電球類を引張っただけで抜けてしまうため、重量が２００ｇ以上のようなランプには不向きである。
従ってある種の電球類においては、簡便着脱かつ電球類の固定双方の観点から判断するとＰ２１口金が総合的に満足できる形となっている。

登録実用新案第３５４７９０号公報

社団法人日本電球工業会ＪＩＳＣ７６１９「蛍光ランプ用グロースターター一般及び安全性要求事項、付属書付図１ クラスＩＩ蛍光ランプ用照明器具用スタータの寸法」、１９９９年０３月２０日制定

Ｐ２１口金は、電球類（グローランプ）端面に植設されたピンの太さがピン植設部とピン先端部では異なり、先端部の径が植設部に比べ太く、従って植設部のピン間隔より先端部のピン間隔のほうが狭くなっている。この２本のピンが装着・固定のみの機能ではなく、給電端子としての役割をも負っていることを考えると、Ｐ２１口金は、先端部のピン間隔が狭いため空間距離を短くしてしまうという課題があった。
当然空間距離が短くなれば、給電の端子間の絶縁性能が低下してしまう。これは端に絶縁破壊だけでなく、特に寿命が長いＬＥＤ等を用いた電球類においては、電球類とソケット間に長期使用により埃等が溜まりがちで、トラッキング等を起こし危険な状態になる場合がある。これは当然距離が短い方がそのリスクが高まる事は言うまでもない。
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、Ｐ２１口金同等の回転角度が約９０°以内装着・固定可能な着脱の簡便さを有し、かつこのピンにより装着・固定の機能も損なわず、更にはＰ２１口金以上の絶縁性能を有する口金を得る事を目的とする。

この発明に係る照明用光源の口金は、
照明用光源の端面に植設される２本のピン植設部と、
前記２本のピン植設部のそれぞれの先端部に設けられた２つのピン先端部と
を備え、
前記２本のピン植設部は、前記先端部における間隔が前記端面における間隔以上となるように形成され、
前記２つのピン先端部の間隔は、前記２本のピン植設部の間隔以上であり、
前記２つのピン先端部は、前記先端部の直近における前記端面に沿った断面積が前記ピン植設部の前記先端部の直近における前記端面に沿った断面積以上であるとともに、前記端面から離れるほど間隔が大きくなるように形成されたことを特徴とする。

この発明によれば、着脱の簡便さを有し、かつ装着・固定の機能も損なわず、絶縁性能が向上した口金を得ることができる。

実施の形態１の口金２０を示す図。 実施の形態２の口金２０を示す図。 実施の形態３の口金２０を示す図。 実施の形態４の口金２０を示す図。 実施の形態５の口金２０を示す図。 実施の形態６の口金２０を示す図。 実施の形態７の口金２０を示す図。 実施の形態７の口金の電気力線の集中を示す図。 実施の形態８のピン２４を示す図。 実施の形態９のピン２４を示す図。 実施の形態１０のピン２４を示す図。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１のグローランプの口金２０を示す図である。グローランプ２１は、円筒形をしており、グローランプ２１の端面２５（あるいは、口金２０の端面２５）に１対のピン２４が有る。ピン２４は、ピン植設部２２とピン先端部２３とからなる。

２本のピン２４は、電球類の端面２５の中央（回転の中心２７）から点対称な位置に配置されている。すなわち、２本のピン２４の中心は、端面２５の回転の中心２７を通る直線上であって、中心２７から等距離のところに配置されている。

各ピンは、電球類の端面２５に植設されたピン植設部２２と、ピン植設部２２の先端に設けられたピン先端部２３とを有している。

ピン植設部２２は、根元部から先端部まで断面（端面２５と平行な面による断面）が円形の円柱形をしている。ピン植設部２２は端面２５から垂直に立設している。ピン植設部２２の先端にはピン先端部２３が有る。ピン先端部２３は、円柱形の一部が端面２５に垂直な平面で切り取られた形状をして、断面がＤ字の形状を呈している。ピン先端部２３は、ソケット（図示せず）への挿入側となるピン露出先端部である。ピン先端部２３は、ピン植設部２２の断面積以上の断面積を有しておりピン植設部２２の先端部から張り出した庇状の拡大部２６を有している。拡大部２６は、ピン植設部２２の外側（中心２７からの半径方向外側）に存在している。

従来のグローランプの口金では、ピン植設部２２の間隔Ａとピン先端部２３の間隔Ｂとの関係は、
ピン植設部２２の間隔Ａ＞ピン先端部２３の間隔Ｂ
であるが、実施の形態１のグローランプの口金２０は、
ピン植設部２２の間隔Ａ＝ピン先端部２３の間隔Ｂ
であることが特徴である。

回転して固定する口金構造は電球類の大きさにしたがい、相似にて拡大・縮小することができる。しかし、発明者らが対象としているものは事務所や家庭で用いられる照明用光源で電球、グローランプ、蛍光ランプ、ＬＥＤランプ、有機ＥＬランプである。
なぜならば、ピン植設部２２の間隔Ａ＞ピン先端部２３の間隔Ｂの口金を単純に相似にて縮小・小形化しても、給電端子間の距離（間隔Ａ）が十分広ければそもそも絶縁性能が低下という課題は存在しない。本実施の形態１に係る口金２０は、給電端子間つまり２本のピンの最小空間距離（間隔Ａ）が１５．１ｍｍ以下のものを対象にしている。

相似により大きな口金を製作する際は、当然電極間距離も相似により拡大するため、絶縁破壊耐力の課題は解消し、そもそも本発明が解決しようとする絶縁性能が低下という課題が発生しない。

また、本実施の形態１に係る口金２０は、ＨＩＤランプ等の大型のものを対象とせず、電球類重量も５００ｇ以下を対象とする。

また、本実施の形態１に係る口金２０は、最大管径がφ３４ｍｍ以下に適用される電球類の口金であり、即ちＰ２１口金同等の回転角度が約９０度以内装着・固定可能な着脱の簡便さを有し、かつこのピンにより装着・固定の機能も損なわず、給電端子間つまり２本のピンの最小空間距離が１５．１ｍｍ以下の小形の電球類口金を対象にしている。

実施の形態１に係る口金２０は、Ｐ２１口金のピン先端部２３をピン植設部２２と同等の間隔になるように、ピン植設部２２より内側に張り出している３３の庇部分を平面で部分をカットして、全位置において間隔Ａ＝間隔Ｂとなる様にする。ピン長全体においていずれの部分も少なくとも植設された部分の電球類端面２５におけるピン間最小間隔Ａが、露出しているいかなる部分におけるピン間最小間隔Ａよりも小さくならない構造とする。

実施の形態１に係る口金２０は、片口金形、もしくは直管形円筒状ランプの最大管径がφ３４ｍｍ以下に適用される電球類の口金である。

実施の形態１に係る口金２０は、電球類端面２５に垂直に植設された２本のピンによって給電が行われ、かつこの２本のピン間の中心２７を軸として９０度以内の回転によりソケットに装着・固定が行われるものである。

実施の形態１に係る口金２０は、前記２本のピンの最小空間距離が１５．１ｍｍ以下のものである。

実施の形態１に係る口金２０は、ピン植設部２２とは反対側のピン露出先端部（つまりソケットへの挿入側となるピン先端部２３）に、ピン植設部２２の断面積以上の断面積を有する拡大部２６を設けた事で容易に電球類がソケットから抜けてしまう事を防ぐ構造の口金である。

実施の形態１に係る口金２０は、電球類の端面２５のピン植設間隔最小距離をＡとしたとき、ピン露出部分のいかなる部分においてもピン間最小間隔がＡより短い部分が存在しない構造とした事を特徴とする。

実施の形態１に係る口金２０は、植設部のピン形状が円であることを特徴とする。

実施の形態１に係る口金２０は、着脱性を維持しつつ絶縁耐力を改善できる効果がある。

実施の形態２．
図２は、口金２０のピン植設部２２の断面が円であり、ピン先端部２３の断面が楕円の場合を示している。電球類の端面２５のピン植設間隔最小距離をＡとしたとき、ピン先端部２３のいかなる部分においてもピン間最小間隔がＡより短い部分が存在しない。
その他は、実施の形態１に係る口金２０と同じである。

実施の形態３．
図３は、口金２０のピン植設部２２の断面が円であり、ピン先端部２３の断面が矩形の場合を示している。矩形は正方形や長方形でもかまわない。あるいは、断面が、台形や６角形等の多角形でもよい。
その他は、実施の形態１に係る口金２０と同じである。

実施の形態４．
図４は、口金２０のピン植設部２２の断面が矩形であり、ピン先端部２３の断面が矩形の場合を示している。矩形は正方形や長方形でもかまわない。あるいは、断面が、台形や６角形等の多角形でもよい。図４の場合、断面が矩形のＬ字形ピン２本が、先端部が互いに背を向け合う様に電球類端面２５に植設されている。

実施の形態４の口金２０は、植設部のピン形状が矩形であることを特徴とする。電球類端面２５の植設部分が矩形のためピン単体の回転が防げ、トルク強度が増す。また断面が矩形の棒を切断加工することでピンを製作でき、より低コスト化が計れる。
その他は、実施の形態１に係る口金２０と同じである。

実施の形態５．
図５は、口金２０のピン植設部２２の断面が釣鐘形あるいは弾丸型であり、ピン先端部２３の断面が釣鐘形あるいは弾丸型の場合を示している。
その他は、実施の形態１に係る口金２０と同じである。

実施の形態６．
図６は、口金２０のピン植設部２２の断面が円弧状であり、ピン先端部２３の断面が円弧状の場合を示している。ピン植設部２２の断面の内側円弧２８は、端面２５の中央を中心２７とする半径Ｒ１の円の一部である。ピン植設部２２の断面の外側円弧２９は、端面２５の中央を中心２７とする半径Ｒ２（Ｒ１＜Ｒ２）の円の一部である。したがって、中心２７を軸として口金２０を回転させる場合に、内側円弧２８のいずれの部分でも半径Ｒ１を保ったまま回転するので内輪差が生じない。同様に、外側円弧２９のいずれの部分でも半径Ｒ２を保ったまま回転するので内輪差が生じない。したがって、ソケットとのピン通し穴の幅ＬをＬ＝Ｒ２−Ｒ１（又は、Ｌ≒Ｒ２−Ｒ１）にすることができ、ピン通し穴とピンとの隙間（遊び）が少なくでき確実な固定ができる。
その他は、実施の形態１に係る口金２０と同じである。

実施の形態７．
図７は、図１の口金２０に対して、ピン先端部２３の角に丸みを持たせた場合を示している。前記２本のピン２４のピン先端部２３の対向する部分Ｐは、ピン間隔Ａよりも長くなるように、先端に向かって丸みを持たせた形状にする。

図８に示すように、ピン先端Ｐ部分の横断面において角が立っていると、電気力線の集中を招き、より絶縁耐力を低めてしまう事から、ピン先端部２３の先端の対向部分Ｐは少なくとも電球類端面２５におけるピン間隔Ａよりも長くなる様、丸みを持たせた形状とする。たとえば、この丸みが、半径ｒ＝０．５ｍｍの形状であることが望ましい。

更には、前記対向部分Ｐの丸みに、ロゴスキー形電極構造の先端周辺部を応用する事も有効である。

ロゴスキー形電極構造の丸みの構造だけを利用するとすれば、丸みは半径ｒの円弧とし、半径ｒの値を間隔Ａの半分にすればよい。ピン植設部２２の高さＶと同じ高さに円弧の中心を置き、丸みにより形成される円弧の中心角の角度は９０度にし、円弧の両端の接線が垂直線と水平線になればよい。円弧の垂直な接線はピン植設部２２の内側の線と同一になる。
半径ｒ＝間隔Ａ÷２
円弧の中心角の角度＝９０度

従来のＰ２１口金の間隔Ａは、９．３ｍｍ以上１０．１ｍｍ以下であるから、従来のＰ２１口金と同じ間隔Ａの口金（Ｐ２１口金と互換性のある口金）を作成する場合は、半径ｒは、
９．３ｍｍ÷２〜１０．１ｍｍ÷２＝４．６５ｍｍ〜５．０５ｍｍ
となる。したがって、半径ｒ＝５ｍｍ（又は、半径ｒ≒５ｍｍ）の丸みを用いることが望ましい。

あるいは、９．３ｍｍ〜１０．１ｍｍの中央値は、９．７ｍｍであるから、半径ｒは、
９．７ｍｍ÷２＝４．８５ｍｍ
となる。したがって、半径ｒ＝４．８５ｍｍの丸みを用いることが望ましい。

さらに、ロゴスキー形電極構造の片側半分の高さ構造を利用するとすれば、ピン２４の高さＳは間隔Ａの２．１５倍（４．３÷２倍）にすればよい。
高さＳ＝間隔Ａ×（４．３÷２）＝間隔Ａ×２．１５

従来のＰ２１口金と同じ間隔Ａの口金（Ｐ２１口金と間隔の互換性のある口金）を作成する場合は、高さＳは、
９．３ｍｍ×２．１５〜１０．１ｍｍ×２．１５＝１９．９９５ｍｍ〜２１．７１５ｍｍとなる。したがって、高さＳ＝２０ｍｍ（又は、高さＳ≒２０ｍｍ）のピン２４を用いることが望ましい。

なお、従来のＰ２１口金と同じ高さのピン２４を作成する場合は、ピン植設部２２の高さＶを高くあるいは低くして、高さＳを従来のＰ２１口金の高さと同じにすればよい。

実施の形態７の口金２０のピン先端部２３の対向部分Ｐは、電球類端面２５におけるピン間隔Ａよりも対向部分Ｐの間隔がしだいに長くなる様丸みを持たせた形状である。
実施の形態７の口金２０は、通電時電気力線の集中を防げ、更なる絶縁耐力が得られる。
その他は、実施の形態１に係る口金２０と同じである。
丸みを持たせた形状にするのは、他の実施の形態の口金２０にも適用することができる。

実施の形態８．
図９は、ピン植設部２２の根元からピン先端部２３まで次第に間隔が大きくなるように傾斜したピン２４を示している。
図９は、実施の形態１〜５のピン２４を端面垂線に対して角度θだけ傾いた斜めの平面Ｈでカットしたものである。
ピン植設部２２の根元間の間隔は最小間隔Ａであり、ピン２４が端面から離れるほど２本のピン２４の間隔が大きくなるので、絶縁耐力を改善できる効果がある。
なお、前述した実施の形態のピン２４を、端面に斜めに植設して、ピン２４が端面から離れるほど２本のピン２４の間隔が大きくなるもよい。
その他は、実施の形態１に係る口金２０と同じである。

実施の形態９．
図１０は、ピン植設部２２の根元からピン植設部２２の先端まで次第に間隔が大きくなるように傾斜したピン２４を示している。
図１０は、実施の形態７のピン２４を端面垂線に対して角度θだけ傾いた斜めの平面Ｈでカットしたものである。
ピン先端部２３の形状は、実施の形態７に示した丸みを持たせたものを使用している。
その他は、実施の形態１に係る口金２０と同じである。

実施の形態１０．
図１１は、ピン先端部２３の形状が、半球又はドーム形状の場合を示している。実施の形態７の口金２０は、全方向からの電気力線の集中を防げ、更なる絶縁耐力が得られる。
ピン先端部２３の形状は、間隔Ａよりも狭くならないような形状でありかつ電気力線の集中を防げるカーブのある形状であることが望ましく、かまぼこ型、釣鐘型、ボール形などでもよい。
その他は、実施の形態１に係る口金２０と同じである。

実施の形態１１．
実施の形態１〜１０では、グローランプ２１の口金２０を説明したが、その他の電球類の口金でもよい。
実施の形態１〜１０では、口金２０が片側に有る場合を示したが、両側に有る場合でもよい。すなわち、片口金の場合でもよいし、直管形ランプの一方の口金でもよいし、又は、直管形ランプの両方の口金でもよい。
実施の形態１〜１０で示したピン植設部２２とピン先端部２３とを組み合わせてもよい。
口金２０のピン植設部２２の断面は、Ｃ字状、Ｕ字状、コ字状、Ｄ字状、Ｏ字状でもよい。
口金２０のピン先端部２３の断面も、間隔Ａよりも狭くならないような形状で有ればよく、Ｃ字状、Ｕ字状、コ字状、Ｄ字状、Ｏ字状でもよい。

以上のように、上記実施の形態の電球類の口金は、
片口金形、もしくは直管形円筒状ランプの最大管径がφ３４ｍｍ以下に適用される電球類の口金であって、
電球類の端面の中央から対称な位置に配置され、電球類の端面に垂直に植設されたピン植設部と、ピン植設部の先端に設けられたピン先端部とを有する２本のピンを備え、
前記２本のピンによって電球類に給電するものであり、
前記２本のピン間の中心を軸として９０度以内の回転により電球類を装着固定するものであり、
前記２本のピンの最小空間距離が１５．１ｍｍ以下のものであり、
前記２本のピンは、ピン先端部に、ピン植設部の断面積以上の拡大部を設けたものであり、
前記２本のピンは、ピンの電球類の端面からの露出部分のいかなる部分においても、前記ピン植設部の最小間隔Ａより短い部分が存在しないことを特徴とする。

ピン植設部の断面形状は円であることを特徴とする。

ピン植設部の断面形状は矩形であることを特徴とする。

ピン植設部の断面形状は弧状であることを特徴とする。

また、ピン植設部の根元部から先端部に向かってピン植設部の間隔が大きくなっていることを特徴とする。

前記２本のピンのピン先端部の対向する部分Ｐは、前記最小間隔Ａよりも対向する部分Ｐの間隔が長くなるように、先端に向かって丸みを持たせた形状であることを特徴とする。

前記丸みの半径ＲがＲ＝０．５ｍｍであることを特徴とする。

前記丸みがロゴスキー形電極の周辺部形状であることを特徴とする。

２０ 口金、２１ グローランプ、２２ ピン植設部、２３ ピン先端部、２４ ピン、２５ 端面、２６ 拡大部、２７ 中心、２８ 内側円弧、２９ 外側円弧。

Claims (10)

1. 照明用光源の端面に植設される２本のピン植設部と、
   前記２本のピン植設部のそれぞれの先端部に設けられた２つのピン先端部と
   を備え、
   前記２本のピン植設部は、前記先端部における間隔が前記端面における間隔以上となるように形成され、
   前記２つのピン先端部の間隔は、前記２本のピン植設部の間隔以上であり、
   前記２つのピン先端部は、前記先端部の直近における前記端面に沿った断面積が前記ピン植設部の前記先端部の直近における前記端面に沿った断面積以上であるとともに、前記端面から離れるほど間隔が大きくなるように形成されたことを特徴とする照明用光源の口金。
2. 照明用光源の端面に植設される２本のピン植設部と、
   前記２本のピン植設部のそれぞれの先端部に設けられた２つのピン先端部と
   を備え、
   前記２本のピン植設部は、前記先端部における間隔が前記端面における間隔以上となるように形成され、
   前記２つのピン先端部の間隔は、前記２本のピン植設部の間隔以上であり、
   前記２つのピン先端部は、前記先端部から外側に張り出した庇状の拡大部を有しているとともに、前記端面から離れるほど間隔が大きくなるように形成されたことを特徴とする照明用光源の口金。
3. 照明用光源の端面に植設される２本のピン植設部と、
   前記２本のピン植設部のそれぞれの先端部に設けられた２つのピン先端部と
   を備え、
   前記２本のピン植設部は、前記先端部における間隔が前記端面における間隔以上となるように形成され、
   前記２つのピン先端部の間隔は、前記２本のピン植設部の間隔以上であり、
   前記２つのピン先端部は、前記端面から離れるほど間隔が大きくなるように先端に向かって丸みを持たせた形状を有することを特徴とする照明用光源の口金。
4. 前記２本のピン植設部は、前記端面から前記先端部に向かうほど間隔が大きくなるように形成されたことを特徴とする請求項１から３いずれか１項に記載の照明用光源の口金。
5. 前記２本のピン植設部は、前記端面に沿った断面形状が円形であることを特徴とする請求項１から４いずれか１項に記載の照明用光源の口金。
6. 前記２本のピン植設部は、前記端面に沿った断面形状が矩形であることを特徴とする請求項１から４いずれか１項に記載の照明用光源の口金。
7. 前記２本のピン植設部は、最小空間距離が１５．１ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の照明用光源の口金。
8. 照明用光源の端面にピン間隔Ａで垂直に立設される２本のピンを備え、
   前記２本のピンのピン先端の対向する部分Ｐは、前記端面から離れるほどピン間隔Ａよりも間隔が長くなるように形成され、かつ、前記対向する部分Ｐ全てにおいてピン間隔Ａよりも間隔が長くなるように形成され、
   前記２本のピンのピン先端は、外側に張り出した庇状の拡大部を有していることを特徴とする照明用光源の口金。
9. 照明用光源の端面にピン間隔Ａで垂直に立設される２本のピンを備え、
   前記２本のピンのピン先端の対向する部分Ｐは、ピン間隔Ａよりも長くなるように、先端に向かって丸みを持たせた形状を有し、かつ、前記対向する部分Ｐ全てにおいてピン間隔Ａよりも間隔が長くなるように形成され、
   前記２本のピンのピン先端は、外側に張り出した庇状の拡大部を有していることを特徴とする照明用光源の口金。
10. 照明用光源の端面に配置される２本のピンを備え、
    前記２本のピンは、前記端面から離れるほど間隔が大きくなっており、
    前記２本のピンのピン先端は、外側に張り出した庇状の拡大部を有していることを特徴とする照明用光源の口金。

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