JP6071380B2 - 発光ダイオードランプ - Google Patents
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Description
胴部を有するヒートシンクと、
発光ダイオードを有し、前記胴部の周囲に取り付けられる発光ダイオードユニットと
を備え、
前記発光ダイオードユニットは、前記胴部の中心に対する中心角θが120度以上360度以下の範囲で前記胴部の周囲に存在し、
前記ヒートシンクは、
前記胴部に埋めこまれ、前記発光ダイオードユニットに給電する給電線を有する胴部コネクタを複数有するともに、
前記胴部コネクタに着脱可能に嵌め込まれ前記複数の胴部コネクタの前記給電線を直列に結線するショートコネクタ
を有し、
前記発光ダイオードユニットは、
前記胴部コネクタに嵌め込まれ前記胴部コネクタの前記給電線から給電される受電線を有するユニットコネクタを有することを特徴とする。
(発光ダイオードランプの構成)
図1は、発光ダイオードランプの構成の第1の例を示す図である。
図1は、胴部コネクタ62とユニットコネクタ53とが接続される直前の様子を示している。
図1の発光ダイオードランプ100は、複数の発光ダイオードユニット50(発光ダイオードユニット50a〜50d)を備える。
なお、同じ部品(構成要素)であっても説明において区別が必要な場合は、符号にアルファベットを付して区別する(以降同様)。
なお、ケーブル52はプラス側(もしくは高電位側)とマイナス側(もしくは低電位側)との2本の配線から成るが、例えば樹脂などで被覆され図1に示すように1本になっていてもよい。
口金61は、例えば交流の商用電源が供給される電源ソケットにねじ込まれ、電力を発光ダイオードランプ100に給電する。また、口金61には、直流が供給されてもよい。
発光ダイオードランプ100は、例えば電球型ランプと同様に用いられてもよい。
また、整流回路や電圧変換回路などは発光ダイオードユニット50に内蔵されていてもよく、その場合も、底部67は無くてもよい。
更に、口金61に直流が供給される場合には、整流回路や電圧変換回路などが無くてもよく、その場合も、底部67は無くてもよい。
なお、整流回路や電圧変換回路は、発光ダイオードランプ100に接続可能な発光ダイオードユニット50の最大数が、発光ダイオードランプ100に接続された場合に必要な電力(最大電力)に耐えられる回路となっている。
胴部コネクタ62は、整流回路や電圧変換回路などにより調整された電力、もしくは口金61から給電された電力を発光ダイオードユニット50に供給する。具体的には、胴部コネクタ62とユニットコネクタ53とが結線(電気的に接続)されることにより、胴部コネクタ62とユニットコネクタ53とが通電し、胴部コネクタ62からの電力がユニットコネクタ53に供給される。
ここで、胴部コネクタ62は給電部の一例であり、ユニットコネクタ53は受電部の一例である。
そして、発光ダイオードユニット50のユニットコネクタ53に供給された電力は、ケーブル52を経由して筺体55に供給される。
そして、胴部63の周囲に発光ダイオードユニット50が取り付けられる。
発光ダイオードユニット50は、胴部63に嵌め込まれてもよいし、胴部63と発光ダイオードユニット50とにネジの溝が加工されており、発光ダイオードユニット50は、胴部63にねじ込まれてもよい。本実施の形態では、ネジの溝が加工されていない場合について説明を進める。
挿入された発光ダイオードユニット50は、胴部63の所定の位置(例えば図1の発光ダイオードユニット50aの位置や、発光ダイオードユニット50cの位置)に移動(シフト)され、固定される。発光ダイオードユニット50の固定方法は後述する。そして、図1において発光ダイオードユニット50の固定に用いられる部品の図示は省略している。なお、発光ダイオードユニット50の固定方法の説明に無関係な図に関しては、以降においても、発光ダイオードユニット50の固定に用いられる部品の図示は省略する。
図2(a)は、発光ダイオードランプ100のA−A断面図である。なお、図2(a)は、図1に示す「X」の部分のA−A断面図を示したものである。すなわち、図2の発光ダイオードユニット50は、図1の発光ダイオードユニット50aに対応する。
図2(b)は、発光ダイオードランプ100の斜視図である。なお、図2(b)は、図1に示す「X」の部分の斜視図である。なお、図2(b)では、胴部63と発光ダイオードユニット50のカバー57とを透視して示している。そして、ケーブル52とユニットコネクタ53との図示を省略している。
中空部93には、例えば胴部コネクタ62に接続されている配線などが収納されていてもよい。
なお、図2の例では、発光ダイオードユニット50の筺体55は、ベース部56とカバー57とから構成されている。
発光ダイオード51は、ベース外周面97上に実装される。図2の例では、発光ダイオード51は、胴部63の中心98に対し、360度に渡って環状に実装されている。換言すると、発光ダイオード51は、胴部63の中心98に対し360度の範囲で胴部63の周囲に存在する。
ここで、胴部63の中心98とは、胴部63の円周(外周もしくは内周)の中心であり、胴部63の長さ方向(高さ方向)の中心軸でもある。
プリント基板105は、例えばフレキシブル基板であり、ベース部56のベース外周面97に接するように配置される。なお、ベース部56が金属の場合は、プリント基板105の配線とベース部56とは絶縁されている。
そして、ベース部56は、ヒートシンク60の胴部63と接触する。より具体的には、ベース部56の内周面54が、胴部63の外周面64と接触する。そして、ベース部56は、発光ダイオード51により生じた熱を胴部63(ヒートシンク60)へ伝える。ここで、ベース部56は、放熱部の一例である。
ベース部56は、熱伝導率が高い例えば金属などの材料が好ましいが、加工のしやすい樹脂などの材料であってもよい。ベース部56が樹脂の場合も、熱伝導率が高い材料が好ましい。なお、ベース部56が金属など導電性の材料である場合は、発光ダイオード51や各種の電極や配線等とベース部56とは絶縁されている(以下の説明も同様)。
また、ベース部56は、一部が熱伝導を行う放熱部となっていてもよい。
更に、ベース部56が無く、プリント基板105が胴部63の外周面64に直接接するように配置されてもよい。この場合、プリント基板105の発光ダイオード51実装面とは反対の面が発光ダイオードユニット50の径βの環状面を形成する。そして、プリント基板105が放熱部となる。
カバー57は、図2(a)に示すように中空であってもよいし、例えば、樹脂などで内部が充填されていてもよい。充填に用いられる樹脂は、例えば、カバー57と同じ屈折率を有するものであってもよいし、発光ダイオード51の発光面を形成する材料と同じ屈折率を有するものであってもよい。
また、発光ダイオードランプ100全体にカバーが設けられる場合などは、発光ダイオードユニット50ごとにカバー57が無くてもよい。
図3は、図2(b)におけるB−B断面を示す図である。
発光ダイオードユニット50(ベース部56)は、胴部63の中心98に対する中心角θの範囲でヒートシンク60の胴部63の外周面64に接している。換言すると、発光ダイオードユニット50は、中心角θの範囲で胴部63の周囲に存在する。なお、図3の例では、中心角θは360度である。
そして、具体例を後述するが、中心角θは360度に限定されず、例えば、中心角θは120度以上360度以下の範囲であってもよい。
次に、発光ダイオードユニット50の固定方法について説明する。
図4は、位置決め具の例を示す斜視図である。
そして、図4では、胴部63の外周面64の一部分を示している。
胴部63は、外周面64に図4に示すような位置決め具82aと位置決め具82bとを備える。位置決め具82aと位置決め具82bとで一組の位置決め具82になっている。
位置決め具82は爪状であり、断面形状が三角形である。
図5は、図1に示す「Y」の部分のA−A断面図を示している。すなわち、図5の発光ダイオードユニット50は、図1の発光ダイオードユニット50aに対応する。
図5の例では、1つの発光ダイオードユニット50に対して、胴部63には、位置決め具82aと位置決め具82bとの組が2組設けられている。この場合、図1の例のように発光ダイオードユニット50が4つ取り付け可能な胴部63には、8組の位置決め具82aと位置決め具82bとの組が設けられる。
1つの発光ダイオードユニット50に対して、位置決め具82aと位置決め具82bとの組が1組だけ設けられる場合は、例えば図5の例では、胴部63の上側の位置決め具82aと位置決め具82bとの組だけでもよい。
更に、1つの発光ダイオードユニット50に対して、位置決め具82aと位置決め具82bとの組が2組以上設けられてもよい。
なお、位置決め具82のバネ及び位置決め具82を収納可能な胴部63の凹みについては図示を省略する。
胴部コネクタ62は、発光ダイオードユニット50に給電する給電線94を有する。
また、胴部63の外周面64を形成する外壁90には、中空部93に籠った熱を外部に放熱するための中空部93から外部へと貫通する穴が設けられていてもよい。この穴は、1つであっても良いし、複数の小さな穴であってもよい。そして、胴部63の外壁90はメッシュ状であってもよい。
発光ダイオードユニット50が位置決め具82aの上を通過後は、位置決め具82aの上部の力が無くなり、位置決め具82aが外周面64から飛び出した状態(図5に示す状態)となる。そして、発光ダイオードユニット50は、位置決め具82aと位置決め具82bとにより固定される。
図6は、発光ダイオードユニットの固定方法の第2の例を示す図である。
図6は、図1に示す「Y」の部分のA−A断面図を示している。すなわち、図6の発光ダイオードユニット50は、図1の発光ダイオードユニット50aに対応する。
そして、ベース部56と胴部63との間に位置決め突起86が設けられ、位置決め突起86によって、発光ダイオードユニット50が固定される。
位置決め突起86は、例えば金属や樹脂などのボール状である。ただし、位置決め突起86の形状はボール状に限定されるものではなく、ピン形状や柱状であってもよい。
また、1つの発光ダイオードユニット50あたりに設けられる位置決め突起86の数は限定されない。
更に、胴部63は、外壁90の先端と内壁91の先端との間に形成され、胴部63の先端96を形成する先端壁92を有していてもよい。
そして、胴部コネクタ62や胴部コネクタ62に接続される配線は、外壁90と内壁91と先端壁92とにより形成される空間に収納されてもよい。
図7(a)は、位置決め突起がベース部に備えられている例を示す図、図7(b)は、位置決め突起が胴部に備えられている例を示す図である。
図7(a)のように、位置決め突起86は、ベース部56に備えられていてもよいし、図7(b)のように胴部63に備えられていてもよい。
そして、図7(a)の場合は、位置決め突起86が嵌合する凹み部83が胴部63に設けられ、図7(b)の場合は、凹み部83がベース部56に設けられる。
図8(a)は、位置決め突起と凹み部との嵌合前の状態を示す図、図8(b)は、位置決め突起と凹み部との嵌合後の状態を示す図である。
図8は、図7(a)の例のようにベース部56に位置決め突起86が設けられている場合を示す。
発光ダイオードユニット50が胴部63に挿入されると、位置決め突起86に力が加わり、位置決め突起86は、ベース部56に収納される。
そして、発光ダイオードユニット50が図8(a)に示すように、矢印方向(発光ダイオードユニットの挿入方向)に移動すると、位置決め突起86がボール状の場合は、胴部63との摩擦により位置決め突起86が回転する。
そして、位置決め突起86がボール状以外の場合、位置決め突起86の先端は球状であることが好ましい。これは、発光ダイオードユニット50に横から力が加わった場合に、位置決め突起86がベース部56に収納されやすくする為(位置決め突起86が凹み部83の壁に押し付けられた際に、位置決め突起86が可動しやすくする為)である。
図9は、発光ダイオードユニットの固定方法の第3の例を示す図である。
図9では、胴部63の上部のみを図示している。そして、配線やコネクタの図示を省略している。
ベース部56は、ネジ穴を有するネジ止め具87を備えていてもよい。
そして、ネジ88により、発光ダイオードユニット50が胴部63に固定される。
なお、胴部63にもネジ穴が設けられている。
ネジ止め具87やネジ88も熱伝導率の高い材料(例えば金属)であれば、発光ダイオードユニット50により生じた熱は、ベース部56からネジ止め具87を伝い、更にネジ88を経由して胴部63に伝って、放熱される。
図示は省略するが、前述のように、胴部63の外周面64と、ベース部56の内周面54とにネジの溝が形成されており、胴部63に発光ダイオードユニット50がねじ込まれて発光ダイオードユニット50が固定されてもよい。
図10は、ヒートシンクの例を示す図である。
図10は、胴部コネクタ62とショートコネクタ70とが接続される直前の様子を示している。
ヒートシンク60は、前述の通り発光ダイオードユニット50に給電する胴部コネクタ62を複数有し、胴部コネクタ62に発光ダイオードユニット50のユニットコネクタ53が接続されない場合は、胴部コネクタ62にショートコネクタ70が接続される。
すなわち、ヒートシンク60は、ショートコネクタ70を有する。
そして、ショートコネクタ70は、胴部コネクタ62に着脱可能に嵌め込まれる。
図11(a)は、図10と同様に、胴部コネクタ62とショートコネクタ70とが接続される直前の状態を示す図である。
胴部コネクタ62は、胴部63の外周面64上に設けられている。
図11(b)は、胴部コネクタ62とショートコネクタ70とが接続された後の状態を示す図である。
そして、図11(a)に示すように、胴部コネクタ62において給電線94はオープンになっている(開放されている)為、口金61からの電流は流れない。
一方、図11(b)に示すように、ショートコネクタ70は、胴部コネクタ62に嵌め込まれ、胴部コネクタ62の給電線94を直列に結線する。換言すると、ショートコネクタ70は、胴部コネクタ62の給電線94をショート(短絡)する。そして、ショートコネクタ70の配線が給電線94の一部を形成する。
図12(a)は、胴部コネクタとショートコネクタとの電気的接続の第1の例を示す図、図12(b)は、胴部コネクタとショートコネクタとの電気的接続の第2の例を示す図、図12(c)は、胴部コネクタとショートコネクタとの電気的接続の第3の例を示す図である。
図12(a)に示すように、胴部コネクタ62が給電線94に接続された2つのソケット65を設け、ショートコネクタ70がショート配線99に接続された2つの端子76を設け、ソケット65と端子76とが嵌合することにより、胴部コネクタ62とショートコネクタ70との電気的接続がなされてもよい。そして、ソケット65と端子76とショート配線99とで給電線94の一部を形成し、給電線94を直列に結線してもよい。
胴部コネクタ62は、胴部63の外周面64から凹んで設けられていてもよい。そして、ショートコネクタ70が胴部コネクタ62の凹みに嵌合してもよい。
ショートコネクタ70は、胴部コネクタ62の凹みに嵌合し、ショートコネクタ70の上部(図14におけるショートコネクタ70の右側の面)が、胴部63の外周面64と同じ、もしくは胴部63の外周面64より凹んでもよい。
図11もしくは図13の例の場合、ショートコネクタ70が胴部63の外周面64より出っ張っているので、発光ダイオードユニット50の挿入の邪魔になってしまう。その為、発光ダイオードユニット50が固定された後に、ショートコネクタ70が胴部コネクタ62に嵌合される必要がある。
一方、図14の例では、ショートコネクタ70が胴部63の外周面64より出っ張っていない。ショートコネクタ70が胴部コネクタ62に嵌合された後でも発光ダイオードユニット50を胴部63の先端96から挿入し、胴部63の奥(口金61の方向)まで移動(シフト)することが可能である。
発光ダイオードユニット50は、環状の筺体55(ベース部56とカバー57)を備え、筺体55にはユニットコネクタ53を備えたケーブル52が設けられている。
発光ダイオードユニット50には、複数の発光ダイオード51が実装されている。そして、例えば、2個の発光ダイオード51が並列接続され、並列接続された2個の発光ダイオード51から成る組が直列に複数接続される。
このように接続することで、例えば、並列接続された2個の発光ダイオード51のうちの一方が故障しても、他方の発光ダイオード51により電流が断たれることが無くなり、発光ダイオードユニット50は発光が可能となる。
なお、この配線例は一例に過ぎず、発光ダイオード51の配線方法は限定されるものではない。
発光ダイオードユニット50が例えば図1の発光ダイオードユニット50aの位置に接続される場合、胴部コネクタ62aに嵌め込まれていたショートコネクタ70を外し、発光ダイオードユニット50を胴部63に挿入し、挿入した発光ダイオードユニット50のユニットコネクタ53を胴部コネクタ62aに嵌め込む。
ユニットコネクタ53は、胴部コネクタ62に嵌め込まれ胴部コネクタ62から給電されるコネクタである。
なお、胴部コネクタ62とユニットコネクタ53との嵌合は、胴部コネクタ62とショートコネクタ70との嵌合と同様である為、説明を省略する。
そして、ケーブル52(受電線95)は、胴部コネクタ62の給電線94から電力が給電され、給電された電力を発光ダイオードユニット50の発光ダイオード51に供給する。
発光ダイオードユニット50が例えば図1の発光ダイオードユニット50aと発光ダイオードユニット50bとの位置に接続される場合、胴部コネクタ62aと胴部コネクタ62bとに嵌め込まれていたショートコネクタ70が外される。そして、2つの発光ダイオードユニット50を胴部63に挿入し、一方の発光ダイオードユニット50のユニットコネクタ53が胴部コネクタ62aに嵌め込まれ、他方の発光ダイオードユニット50のユニットコネクタ53が胴部コネクタ62bに嵌め込まれる。
胴部コネクタ62aに発光ダイオードユニット50aが接続され、胴部コネクタ62bに発光ダイオードユニット50bが接続されることで、発光ダイオードユニット50aと発光ダイオードユニット50bとは給電線94を介して直列に配線される。
そして、1つの発光ダイオードユニット50あたりの明るさ(全光束)が485ルーメン(一般電球40ワット相当)であるとすると、2つの発光ダイオードユニット50が接続された発光ダイオードランプ100は、970ルーメン(一般電球80ワット相当)の明るさを有する。
4つの発光ダイオードユニット50が胴部63に接続されると、4つの発光ダイオードユニット50が直列に接続される。
そして、4つの発光ダイオードユニット50が接続された発光ダイオードランプ100は、1つの発光ダイオードユニット50が接続された場合に比べ4倍の明るさとなる。
本実施の形態の発光ダイオードランプ100は接続する発光ダイオードユニット50の数によって低光束(低ワット)から高光束(高ワット)まで対応することができる。すなわち、ヒートシンク60(胴部63)は共通で、発光ダイオードユニット50を増減することができる。
また、発光ダイオードランプ100のユーザは、発光ダイオードユニット50を買い足したて発光ダイオードユニット50の取り付け数を増やしたり、発光ダイオードユニット50の取り付け数を減らしたりすることで発光ダイオードランプ100の明るさ(全光束)を調整することも可能である。
すなわち、発光ダイオードユニット50が熱伝導率の高い金属や樹脂により形成されたヒートシンク60(胴部63)に取り付けられるので、発光ダイオードユニット50の熱はヒートシンク60から放熱される。
また、ヒートシンクの放熱が悪い(空気の対流が悪い)場合は、例えばヒートシンク(胴部)の設置方向が例えば垂直方向に制約され、発光ダイオードランプは横方向(水平方向)点灯が出来ない。しかし、本実施の形態のヒートシンク60(胴部63)は中空部93(空気孔)もあるため、放熱にすぐれ、点灯方向への制約がない。
そして、並列接続される発光ダイオードユニット50が取り付けられる箇所の胴部コネクタ62は、発光ダイオードユニット50が取り付けられない場合でも、ショートコネクタ70の取り付けは不要である。
本実施の形態について、主に実施の形態1との差異を説明する。
実施の形態2では、ケーブル52を不要とした発光ダイオードユニット50について説明する。
発光ダイオードユニット50の筺体55は、ユニット側電極84aとユニット側電極84bとを備える。
ここで、ユニット側電極84はユニットコネクタ53の一例である。
ユニット側電極84は、例えば、筺体55のベース部56に備えられる。
前述の図5と同様に、発光ダイオードユニット50は位置決め具82によって固定される。
胴部側電極85aと胴部側電極85bとは、給電線94に接続されている。
なお、プラスとマイナスの極性は限定されるものではない。
また、胴部側電極85は、胴部コネクタ62の一例である。
また、位置決め具82が複数組備えられている場合、少なくとも1組の位置決め具82に胴部側電極85が備えられていればよい。
例えば、図22において、胴部側電極85は胴部63の上部の位置決め具82に備えられているので、胴部63の下部の位置決め具82には備えられていなくてもよい。
ユニット側電極84aとユニット側電極84bとは受電線95に接続されている。
そして、胴部側電極85からユニット側電極84に給電される。
胴部側電極85により給電され、発光ダイオードユニット50が接続されず、胴部側電極85aと胴部側電極85bとを短絡する必要がある場合は、図23に示す環状ショートコネクタ71が用いられる。
ここで、環状ショートコネクタ71はショートコネクタ70の一例である。
環状ショートコネクタ71の外観は、図21に示す発光ダイオードユニット50の外観と同様である。
なお、カバー57は、無くてもよい。
また、環状ショートコネクタ71の外周と発光ダイオードユニット50の外周とが一致してもよいし、一致しなくてもよい。
そして、ユニット側電極84aと胴部側電極85a及びユニット側電極84bと胴部側電極85bが電気的に接続することにより、給電線94がショートされる。
ここで、図7(a)に示すように位置決め突起86がベース部56に設けられている場合を例に説明を進める。
また、ベース部56は、ユニット側電極84を有し、ユニット側電極84は受電線95に接続されている。
そして、位置決め突起86は金属などの導電性の材料であり、ユニット側電極84と電気的に接続されている。
本実施の形態について、主に実施の形態1との差異を説明する。
実施の形態3では、実施の形態1とは外観(主に発光ダイオードユニット50の形状)が異なる発光ダイオードランプ100の例を説明する。尚、本実施の形態では、発光ダイオードユニット50と胴部63との電気的接続については説明を省略し、配線(例えばケーブル52)やコネクタ(例えば胴部コネクタ62)などの図示は省略する(以降の実施の形態においても同様)。
発光ダイオードランプ100は、複数の発光ダイオードユニット50を備える。図25の例では、発光ダイオードランプ100は例えば、発光ダイオードユニット50a〜50cの3つを備える。
そして、それぞれの発光ダイオードユニット50は、内径が同一であればよく、外径が異なっていてもよい。例えば、発光ダイオードユニット50aは一番外径が小さい小径であり、発光ダイオードユニット50bが中径であり、発光ダイオードユニット50cが一番外径が大きい大径である。
小径、中径、大径の並び順は限定されず、2種類の外径の組合せで発光ダイオードユニット50が取り付けられても良いし、3種類以上の外径の組合せで発光ダイオードユニット50が取り付けられても良い。
発光ダイオードユニット50は、外周の一部が面取りされてフラットとなり、断面形状(図26のG−G断面の形状)がD字状であってもよい。
発光ダイオードユニット50が胴部63の周囲360度に存在しなくてもよい。
図28は、図27におけるC−C断面を示す図である。
図28に示すように、発光ダイオードユニット50は、例えば、胴部63の中心98に対する中心角θが180度を超え、360度未満の範囲で胴部63の周囲に存在する。
中心角θが180度を超える場合は、実施の形態1で説明した中心角θが360度の範囲で胴部63の周囲に存在する発光ダイオードユニット50と同様の方法で胴部63に固定が可能である。
その場合、発光ダイオードユニット50は、実施の形態1で説明したネジや接着剤により胴部63に固定される。
図29は、発光ダイオードユニット50が、胴部63の中心98に対する中心角θが180度を超え、360度未満の範囲で胴部63の周囲に存在する場合の一例である。
発光ダイオードユニット50の断面形状(図29のH−H断面の形状)は、C字状である。
断面の図示は省略するが、カバー57の内周にもベース部56が延在している。
発光ダイオードユニット50のベース部56の幅(図30の「b」)は、カバー57の幅(図30の「c」)より太くてもよい。この場合、ベース部56と胴部63とが接触する面積が大きくなるので、放熱効果がより大きく得られる。
発光ダイオードランプ100は、胴部63の先端96に先端部68を備えていてもよい。
先端部68は、球状や半球状である。
先端部68の内部には、底部67と同様に前述した整流回路や電圧変換回路などが備えられていてもよい。また、先端部68の内部に整流回路や電圧変換回路などが備えられている場合は、底部67が無くてもよい。
前述の通り、発光ダイオードランプ100は底部67が無くてもよい。
本実施の形態について、主に実施の形態1との差異を説明する。
実施の形態4では、胴部63が円柱形状以外の発光ダイオードランプ100の例を説明する。
図33(a)は、発光ダイオードランプの構成の第9の例の発光ダイオードユニットを示す図、図33(b)は、発光ダイオードランプの構成の第9の例を示す図である。
胴部63は、角柱状(多角柱)であってもよい。図33は、胴部63が6角柱である例を示す。
そして、発光ダイオードユニット50の内周の形状が胴部63の外周の形状と同一であればよい。図33(a)は、発光ダイオードユニット50の内周の形状が6角形である例を示す。
すなわち、胴部63の形状(図33に示すJ−J断面の形状)は、限定されない。
本実施の形態について、主に実施の形態1との差異を説明する。
実施の形態5では、実施の形態1とは外観(主に胴部63の形状)が異なる発光ダイオードランプ100の例を説明する。
図34は、胴部63が弧状に曲がっている例である。胴部63はJ字状になっていてもよいし、U字状になっていてもよい。
実施の形態1と同様に発光ダイオードユニット50は、胴部63の先端96から挿入可能である。
図35は、胴部63がくの字状(もしくはへの字状)に曲がっている例である。また胴部63は、胴部63の折れ曲がりの角度φが90度であるL字状になっていてもよいし、胴部63の折れ曲がりの角度φが鋭角であるV字状になっていてもよい。
そして、この場合は、底部67が備えられておらず、発光ダイオードユニット50は、胴部63の先端96及び口金61から挿入される。
図36は、胴部63が2つに分岐し、Y字状になっている例である。胴部63は2つ以上に分岐してもよい。
図37は、胴部63が2つに分岐し、T字状になっている例である。図36のY字状の例も同様であるが、発光ダイオードユニット50は、胴部63の2つの先端96から挿入される。また底部67が無い場合は、発光ダイオードユニット50は口金61からも挿入される。
図38は、胴部63の長さが、胴部63の径よりも短い例である。胴部63の長さは、発光ダイオードユニット50を固定するスペースが有ればよく、限定されるものではない。
本実施の形態について、主に実施の形態1との差異を説明する。
実施の形態6では、発光ダイオードユニットをリング型蛍光灯用の照明機器に取り付けて発光ダイオードランプ100を構成する例を説明する。
図39(a)は、ランプユニットの構成要素を示す図、図39(b)は、ランプユニットの外観を示す図である。
胴部63は、リング型蛍光灯のようなドーナツ形状の内径と外径との半分の位置で、当該ドーナツ形状を切断した場合の内径側の部分と同じ形状である。
胴部63は、当該ドーナツ形状の内径と外径との半分の長さの径αの環状面(外周面)を有する。そして、胴部63は、内周面が曲面になっている。
そして、発光ダイオードユニット50eは、当該ドーナツ形状を切断した場合の外径側の部分を更に水平に半分にした場合の下半分と同じ形状であり、発光ダイオードユニット50dは、上半分と同じ形状である。
発光ダイオードユニット50dと発光ダイオードユニット50eとは、径αと同じ径である径βの環状面(内周面)を備える。
ここで、胴部63と発光ダイオードユニット50dと発光ダイオードユニット50eとを組み合わせたものをランプユニット101と称する。
胴部63には、前述の整流回路などが備えられ、電源ケーブル80から供給される電力(交流)を発光ダイオード51の点灯に適切な電力(直流)に変換する。また、整流回路などは発光ダイオードユニット50内に備えられていてもよい。
図40は、図39のD−D断面を示す。なお、電源ケーブル80の図示は省略する。
また断面を示すハッチングも省略する(以降の図も同様)。
図40において、中心98に対し、左側の断面図では、発光ダイオードユニット50dと発光ダイオードユニット50eの内部構造を示している。一方、中心98に対し、右側の断面図では、発光ダイオードユニット50dと発光ダイオードユニット50eの内部構造の図示は省略している。
胴部63と発光ダイオードユニット50dと発光ダイオードユニット50eとが組み合わさることで、断面の径が、リング型蛍光灯の管の半径Rと同じになる。
そして、胴部63は、径αの外周面64を有し、発光ダイオードユニット50dと発光ダイオードユニット50eとは、径αと等しい径βの内周面54を有する。
ランプユニット101(胴部63と発光ダイオードユニット50dと発光ダイオードユニット50e)は、胴部63の中心98(中心軸)に対して360度に渡り、環状に配置されている。
なお、図40においては、胴部63の外周面64と発光ダイオードユニット50dの内周面54との間に隙間が有るが、説明を分かりやすくする為であり、実際には、胴部63の外周面64と発光ダイオードユニット50dの内周面54とは接している。胴部63と発光ダイオードユニット50eとも同様である。また、発光ダイオードユニット50dと発光ダイオードユニット50eとが接していてもよい。以降の説明においても同様である。
ベース部56dには、発光ダイオード51dが実装されたプリント基板105dが取り付けられる。
また、発光ダイオードユニット50dは、ランプユニット101の外周面を形成するカバー57dを備える。
発光ダイオードユニット50eも同様である。
そのため、ランプユニット101は、下方向に光を照射する必要がある。そして、例えば、図40に示すようにベース部56に傾斜が設けられ、発光ダイオード51から光が下方向に照射される。
ベース部56に対し、発光ダイオード51が斜めに取り付けられることで、発光ダイオード51から光が下方向に照射されてもよく、発光ダイオード51から光が下方向に照射される為の構造は限定されるものではない。
図41は、図39(b)を上(図39(b)の破線矢印の方向)から見た図、もしくは図40を上(図40の破線矢印の方向)から見た図である。なお、電源ケーブル80の図示は省略する。また口金61のピンの図示も省略する。
発光ダイオードユニット50dの内周面54は、胴部63の中心98に対する中心角θが360度の範囲で胴部63の外周面64に接している。換言すると、発光ダイオードユニット50dは、中心角θが360度の範囲で胴部63の周囲に存在する。
発光ダイオードユニット50eも同様である。
図42(a)は、ランプユニットの外観を示す図、図42(b)はランプユニットの断面を示す図である。なお、図42(b)では発光ダイオードユニット50dと発光ダイオードユニット50eの内部構造の図示は省略している。
ランプユニット101は、前述の通りリング型蛍光灯の管の半径Rと同じ半径を有する。その為、リング型蛍光灯用の照明機器の固定具81により固定されることが可能である。
すなわち、ランプユニット101は、リング型蛍光灯用の照明機器にリング型蛍光灯の代わりに取り付けられ、発光ダイオードランプ100を構成することが可能である。
そして、発光ダイオードランプ100へのランプユニット101の取り付け数を変更することが可能である。
なお、図43では発光ダイオードユニット50eの内部構造の図示は省略している。
ランプユニット101の第2の例の全体の図示は省略するが、図43は、図40の断面図と同様の位置(第2の例のランプユニット101において、図39のD−D断面に対応する位置)の断面を示す。
リング型蛍光灯用の照明機器は、主に天井に設置され、下方向に光を照射する。その為、ランプユニット101は、上方向に光を照射する発光ダイオードユニット50dは無くてもよい。
そして、ランプユニットの第1の例(図40)において、胴部63に発光ダイオードユニット50dが取り付けられ、発光ダイオードユニット50eが無い構成であってもよい。
ランプユニット101の第3の例の全体の図示は省略するが、図44は、図40の断面図と同様の位置の断面を示す。
図44において、中心98に対し、左側の断面図では、発光ダイオードユニット50dと発光ダイオードユニット50eの内部構造を示している。一方、中心98に対し、右側の断面図では、発光ダイオードユニット50dと発光ダイオードユニット50eの内部構造の図示は省略している。
胴部63の下部にベース部56dが接するように発光ダイオードユニット50dが配置される。
そして、プリント基板105dに実装された発光ダイオード51dが下向きにベース部56dに設置され、発光ダイオード51からの光は下方向に照射される。
発光ダイオードユニット50eも同様である。
図45(a)は、図44のランプユニット101のE−E断面を示す図であり、図45(b)は、図44のランプユニット101のF−F断面を示す図である。
そして、発光ダイオードユニット50dは、外径がβの環状面103を有し、発光ダイオードユニット50eは、内径がβの環状面104を有する。αとβは同じ長さである。
発光ダイオードユニット50dと発光ダイオードユニット50eとは、中心角θが360度の範囲で、胴部63の環状面102に接している。換言すると、発光ダイオードユニット50dと発光ダイオードユニット50eとは、中心角θが360度の範囲で胴部63の周囲に存在する。
なお、発光ダイオードユニット50dと発光ダイオードユニット50eとのいずれかが無い構成であってもよい。
なお、図46では発光ダイオードユニット50dと発光ダイオードユニット50eとの内部構造の図示は省略している(以降の説明に用いる図おいても発光ダイオードユニット50dと発光ダイオードユニット50eとの内部構造の図示は省略している)。
ランプユニット101の第4の例の全体の図示は省略するが、図46は、図40の断面図と同様の位置(第4の例のランプユニット101において、図39のD−D断面に対応する位置)の断面を示す。
ランプユニット101の第4の例は、ランプユニット101の第3の例の胴部63の一部が下方向に伸びた形状である。あるいは、ランプユニット101の第4の例は、ランプユニット101の第3の例の胴部63の下部に板状でかつ環状の部分が追加されたものである。
そして、発光ダイオードユニット50dが胴部63と嵌合する角度ηが90度の例である(発光ダイオードユニット50eも同様)。
発光ダイオードユニット50dは、径α1と同じ長さの径β1であって、胴部63の中心98(中心軸)に対し、環状の環状面103を有する。発光ダイオードユニット50eは、径α2と同じ長さの径β2であって、胴部63の中心98(中心軸)に対し、環状の環状面104を有する。
そして、発光ダイオードユニット50dの環状面103は胴部63の中心98に対する中心角θが360度の範囲で、胴部63の環状面102bに接している。また、発光ダイオードユニット50eの環状面104は胴部63の中心98に対する中心角θが360度の範囲で、胴部63の環状面102aに接している。換言すると、発光ダイオードユニット50dと発光ダイオードユニット50eとは、中心角θが360度の範囲で胴部63の周囲に存在する。
なお、発光ダイオードユニット50dと発光ダイオードユニット50eとのいずれかが無い構成であってもよい。
ランプユニット101の第5の例の全体の図示は省略するが、図47は、図40の断面図と同様の位置(第5の例のランプユニット101において、図39のD−D断面に対応する位置)の断面を示す。
ランプユニット101の第5の例は、発光ダイオードユニット50dが胴部63と嵌合する角度ηが鋭角の例である(発光ダイオードユニット50eも同様)。
他はランプユニット101の第4の例と同様である為、説明を省略する。
なお、発光ダイオードユニット50dが胴部63と嵌合する角度ηは鈍角でもよい(発光ダイオードユニット50eも同様)。
ランプユニット101の第6の例の全体の図示は省略するが、図48は、図40の断面図と同様の位置(第6の例のランプユニット101において、図39のD−D断面に対応する位置)の断面を示す。
ランプユニット101の第6の例は、胴部63が板状でかつ環状の場合である。
発光ダイオードユニット50dは、径α1と同じ長さの径β1であって、胴部63の中心98(中心軸)に対し、環状の環状面103を有する。発光ダイオードユニット50eは、径α2と同じ長さの径β2であって、胴部63の中心98(中心軸)に対し、環状の環状面104を有する。
そして、発光ダイオードユニット50dの環状面103は胴部63の中心98に対する中心角θが360度の範囲で、胴部63の環状面102bに接している。また、発光ダイオードユニット50eの環状面104は胴部63の中心98に対する中心角θが360度の範囲で、胴部63の環状面102aに接している。換言すると、発光ダイオードユニット50dと発光ダイオードユニット50eとは、中心角θが360度の範囲で胴部63の周囲に存在する。
なお、発光ダイオードユニット50dと発光ダイオードユニット50eとのいずれかが無い構成であってもよい。
ランプユニット101の第7の例の全体の図示は省略するが、図49は、図40の断面図と同様の位置(第7の例のランプユニット101において、図39のD−D断面に対応する位置)の断面を示す。
ランプユニット101の第1〜第6の例では、ランプユニット101への発光ダイオードユニット50の取り付け数が2つの場合を説明したが、ランプユニット101の第7の例では、ランプユニット101への発光ダイオードユニット50の取り付け数が2つ以上の場合を説明する。
なお、ランプユニット101の第6の例に示した胴部63の場合を例に説明を進めるが、ランプユニット101の第1〜第5の例においても同様である。
そして、胴部63に発光ダイオードユニット50d〜発光ダイオードユニット50gのうちの少なくともいずれかが取り付けられなくてもよい。
本実施の形態について、主に実施の形態1との差異を説明する。
実施の形態7では、発光ダイオードランプ100が直管型ランプである例を説明する。
発光ダイオードランプ100の口金61は、例えばピン口金であってもよい。更に、口金61は、例えば、L型ピン口金であってもよい。
更に、発光ダイオードランプ100は、アース口金69を有し、発光ダイオードランプ100の全長は、直管型蛍光灯(直管型ランプ)と同じ長さであってもよい。
例えば、胴部63の外周面64が口金61及びアース口金69の径と同じであってもよい。
発光ダイオードユニット50は、発光ダイオードランプ100の管軸方向(胴部63もしくは発光ダイオードランプ100の長さ方向)に長い形状であってもよい。
発光ダイオードユニット50の外径が、口金61及びアース口金69の径と同じであってもよい。この場合、胴部63の外径が、口金61及びアース口金69の径よりも小さくなる。
胴部を有するヒートシンクと、
発光ダイオードを有し、胴部の周囲に取り付けられる発光ダイオードユニットと
を備え、
発光ダイオードユニットは、胴部の中心に対する中心角θが120度以上360度以下の範囲で胴部の周囲に存在することを特徴とする。
発光ダイオードユニットは、径αと同じ長さの径βの環状面を有し、
発光ダイオードユニットは、中心角θの範囲でヒートシンクの胴部の環状面に接することを特徴とする。
発光ダイオードユニットは、給電部と結線される受電部を有することを特徴とする。
胴部に埋めこまれ、発光ダイオードユニットに給電する給電線を有する胴部コネクタを複数有するともに、
胴部コネクタに着脱可能に嵌め込まれ複数の胴部コネクタの給電線を直列に結線するショートコネクタ
を有し、
発光ダイオードユニットは、
胴部コネクタに嵌め込まれ胴部コネクタの給電線から給電される受電線を有するユニットコネクタ
を有することを特徴とする。
Claims (6)
- 胴部を有するヒートシンクと、
発光ダイオードを有し、前記胴部の周囲に取り付けられる発光ダイオードユニットと
を備え、
前記発光ダイオードユニットは、前記胴部の中心に対する中心角θが120度以上360度以下の範囲で前記胴部の周囲に存在し、
前記ヒートシンクは、
前記胴部に埋めこまれ、前記発光ダイオードユニットに給電する給電線を有する胴部コネクタを複数有するともに、
前記胴部コネクタに着脱可能に嵌め込まれ前記複数の胴部コネクタの前記給電線を直列に結線するショートコネクタ
を有し、
前記発光ダイオードユニットは、
前記胴部コネクタに嵌め込まれ前記胴部コネクタの前記給電線から給電される受電線を有するユニットコネクタを有することを特徴とする発光ダイオードランプ。 - 前記ヒートシンクの前記胴部は、径αの環状面を有し、
前記発光ダイオードユニットは、径αと同じ長さの径βの環状面を有し、
前記発光ダイオードユニットは、中心角θの範囲で前記ヒートシンクの前記胴部の前記環状面に接することを特徴とする請求項1記載の発光ダイオードランプ。 - 前記発光ダイオードユニットは、前記ヒートシンクの前記胴部と接触して前記発光ダイオードの熱を前記ヒートシンクへ伝える放熱部を有することを特徴とする請求項1又は2記載の発光ダイオードランプ。
- 前記ヒートシンクは、中空の金属筒又は中空の樹脂筒であることを特徴とする請求項1〜3いずれかに記載の発光ダイオードランプ。
- 前記ヒートシンクは、電力を供給する給電部を有し、
前記発光ダイオードユニットは、前記給電部と結線される受電部を有することを特徴とする請求項1〜4いずれかに記載の発光ダイオードランプ。 - 胴部を有するヒートシンクと、
発光ダイオードを有し、前記胴部の周囲に取り付けられる発光ダイオードユニットと
を備え、
前記ヒートシンクは、
前記胴部に埋めこまれ、前記発光ダイオードユニットに給電する給電線を有する胴部コネクタを複数有するともに、
前記胴部コネクタに着脱可能に嵌め込まれ前記複数の胴部コネクタの前記給電線を直列に結線するショートコネクタ
を有し、
前記発光ダイオードユニットは、
前記胴部コネクタに嵌め込まれ前記胴部コネクタの前記給電線から給電される受電線を有するユニットコネクタを有することを特徴とする発光ダイオードランプ。
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