JP7295099B2

JP7295099B2 - 電球用の導電性駆動基板

Info

Publication number: JP7295099B2
Application number: JP2020517803A
Authority: JP
Inventors: ジョージジェイウーラー
Original assignee: テクニカルコンシューマープロダクツインコーポレイテッド
Priority date: 2017-09-29
Filing date: 2018-09-28
Publication date: 2023-06-20
Anticipated expiration: 2038-09-28
Also published as: US10655795B2; CA3077724A1; WO2019067968A1; JP2020536349A; CN111148935A; GB2580249B; US20190101247A1; CN111148935B; GB2580249A; GB202003651D0

Description

本開示は概略的には電球に関する、より詳細には、導電性接点を備える駆動基板を有する電球に関する。

発光ダイオード（ＬＥＤ）をベースにした照明装置は、いくつものエネルギーと白熱灯照明や蛍光灯照明のような他のタイプの照明装置を超える信頼性の高い利点とを提供する。したがって、ＬＥＤベースの照明装置は、益々使用され、他の既存の照明技術に置き換わっている。ＬＥＤベースの電球機構は、供給電圧からＬＥＤへ電流を提供する駆動基板へ電流を流させるための接触係合を必要とする場合がある。従来のＬＥＤベースの電球は、供給電圧即ち線間電圧を駆動基板に流すためのワイヤまたは精密に形成された機械的接点が利用するのが典型的である。

電流を供給装置から駆動基板へ流すために使用されるワイヤは可撓性である。ワイヤが可撓性であるので、製造中に、自動組立プロセスを使用してワイヤを整列させることが課題である。これは、不可能としても、組立の際にワイヤを繰り返し配列に位置決めすることが可撓性ワイヤには難しいためである。したがって、このようなワイヤは、普通、組立中にオペレータによって手動で位置決めされ、固定される。ワイヤを電球に組み込むのにオペレータを使用することは、大抵時間がかかる。

したがって、自動化プロセスによってねじ込受金に組み込むことのできる機械的接点を使用して、線間電圧が、駆動基板に移行されてもよい。しかしながら、このような機械的接点は、典型的に高価であるいくつもの精密に形成された構成要素を保有しており、したがって電球への費用が追加される。

本開示の電球の側方断面図であり、電球がねじ込受金と、ねじ込受金絶縁体と、導電発泡体インサートと、２つの脚部を有する駆動基板とを備えている。図１に示す電球の口金の断面斜視図である。図１及び図２に示す電球の口金の拡大断面図である。駆動基板の２つの脚部の１つとの係合することのできる導体キャップの斜視図である。図４に示す導体キャップがない場合の駆動基板の脚部の図である。図４に示す導体キャップとは異なるキャップを備えた場合の図５に示す駆動基板の図である。

後述の詳細な説明は、本発明の原理を示し、その例が添付の図面に示されている。図面では、類似の引用番号が、同一または機能的に類似した要素を指し示す。

図１は、例示の電球１０の側方断面図である。電球１０は、ねじ込受金２０と、ねじ込受金絶縁体２２と、導電発泡体インサート２６インサートと、駆動基板２８と、ハウジング３０と、外側ランプ体３２と、を有する。ねじ込受金２０は、電球１０の口金３４に沿って配置され、電球１０を従来の電球ソケット（図示せず）に螺合係合するように形作られたねじ山部分を形成する。ねじ込受金２０は、ねじ込受金が種々の寸法で利用可能なように、図１に示す寸法や形状に限定されない。図示した実施形態では、電球１０は、ねじ込受金タイプの電球１０として図示されている。しかしながら、本開示はねじ込受金タイプの電球に限定されず、例えば、バヨネット、多面反射（ＭＲ）、リニアＴタイプ（例えばＴ２、Ｔ４、Ｔ５、Ｔ８）の型ランプのような、同様の他のランプと共に使用されてもよい。このような他の実施形態では、図示されたねじ込受金２０は、口金受金、またはバヨネット、多面反射（ＭＲ）、リニアＴタイプ即ち他の型ランプの口金部分となる。バヨネットタイプのランプでは、ねじ込受金２０のねじ込形状は、互いに対向して配置され、ねじ込受金から外方に突出した一対の突出片に置き換わってもよく、ＭＲまたはＴタイプのランプでは、ねじ込形状が、例えば、ＧＵ１０またはＴ８コネクタ形状に置き換わってもよい。

限定的ではない一実施形態では、電球１０が、発光ダイオード（ＬＥＤ）ランプである。しかしながら、本開示はＬＥＤランプに限定されない。例えば、別の実施形態では、電球１０が、白熱電球、コンパクト蛍光ランプ（ＣＦＬ）、リニアＴタイプ蛍光ランプまたはＬＥＤランプ、ガス放電灯であってもよい。

ねじ込受金２０は、これらに限定されるものではないが、アルミニウム、ニッケルメッキアルミニウム、銅、または真鍮のような導電性材料で構成されている。ねじ込受金２０と、ねじ込受金絶縁体２２と、好ましくは、導電発泡体インサート２６とが、電球１０の口金３４に全て配置されている。ねじ込受金２２は、駆動基板２８の一部分とねじ込受金絶縁体２２の一部分とを受けるキャビティ３８を形成している。ねじ込受金２０によって形成されたキャビティ３８は、導電発泡体インサート２６を更に受ける。ねじ込受金絶縁体２２は、電球１０及びねじ込受金２０の最後方即ち近位側部分３８のところに配置される。ねじ込受金絶縁体２２は、電気絶縁材料で構成される。使用されてもよい電気絶縁材料のいくつかの例は、ガラスまたは非導電性ポリマーを含む。前述のＭＲ型ランプのような他の実施形態では、口金受金２０即ち口金部分が、電気絶縁材料で構成され、一体型または個別型の口金受金即ち口金絶縁部分２２を有してもよい。

図１、図２、図３を参照すると、ねじ込受金絶縁体２２は、電球１０の対称軸Ａ－Ａに沿って開口部５８へ伸びる通路４０を形成している。ねじ込受金絶縁体２２は、導電発泡体インサート２６インサートを受けるように形作られた円環縁４２を更に形成している。導電発泡体インサート２６は、ポリウレタン、シリコーン（スポンジ）、フロロシリコーン、フロロカーボン、ネオプレン（スポンジ）、またはＥＰＤＭ（エチレン－プロピレン－ジエンモノマ）のような、ただしこれらに限定されない導電発泡体で構成されてもよい。導電発泡体インサート２６は、内壁４８が通路４０を囲むような形の環状体でもよい。

駆動基板２８は、発光素子（図示せず）に電力を提供することのできる種々のパワーエレクトロニクス（図示せず）を有する回路基板（ＰＣＢ）である。一実施形態では、発光素子が、１つまたは２つ以上のＬＥＤである。引き続き図１ないし図３を参照すると、駆動基板２８は、駆動基板２８の最後方即ち近位側の縁５６から離れる方向に伸びる２つの脚部５０、５２を有する。正の脚部５０は正の導体トレースを有し、負の脚部５２は負の導体トレースを有する。脚部５０、５２の両方は、細長い長方形として形作られるが、本開示はこの形状に限定されない。更に、脚部５０、５２が導体トレースとして図示されているが、別の実施形態では、これに代えて脚部５０、５２が、剛体ワイヤで構成される、または、剛体ワイヤを有してもよい。

図２及び図３に示すように、正の脚部５２は、ねじ込受金絶縁体２２の通路４０によって受けられている。更に、駆動基板２８の正の脚部５２は、開口部４８を通って伸び、ねじ込受金絶縁体２２の最後方即ち近位側の端子表面に沿って配置されている。後述するように、導体キャップ６２が、正の脚部５０の近位側端部６４に沿って配置されてもよい。導体キャップ６２は、ねじ込受金絶縁体２２の開口部５８から突出し、電球ソケット（図示せず）の正の接点との正の接点を作成する。

図１ないし図３に示すように、負の脚部５２が、電球１０の対称軸Ａ－Ａから更に離れた位置に配置されている。したがって、駆動基板２８の正の脚部５０の近位側端部６４は、従来のねじ込タイプの電球ソケットの口金のところで正の接点に接触できるように、負の脚部５２の近位側端部７０と比べ駆動基板２８の近位側の縁５６から更に離れて配置されている。脚部５０、５２の長さは、特定の電球及びこれに対応する電球ソケットの具体的要件及び幾何学的配置に基づく。即ち、脚部５０、５２の長さが、電球の異なるタイプの種々のパッキング要件に対応できるように調整されている。例えば、電球１０の別の実施形態では、正及び負の脚部５０、５２は、長さがほぼ等しい。前述のＭＲ型ランプのような他の実施形態では、口金受金即ち口金絶縁部分２２は、２つの通路を有し、正及び負の脚部５０、５２の両方が口金受金即ち口金絶縁部分２２を超えて突出するようにそれぞれの通路４０を貫通している。

図２及び図３を参照すると、負の脚部５２の近位側端部７０が、ねじ込受金２０に当接する、あるいは別の方法で、電気的に接触している。好ましくは、負の脚部５２の近位側端部７０が、導電発泡体インサート２６に当接する、あるいは別の方法で接触し、負の脚部５２の近位側端部７０が、インサートねじ込受金２０のキャビティ３８内の適所に導電発泡体インサート２６インサートを保持または固定した状態で、導電発泡体インサート２６が、ねじ込受金２０への電気的接触を提供するために使用されてもよい。正の脚部５０と同様に、導体キャップ７２も、負の脚部５２の近位側端部７０に配置されてもよい。前述のＭＲ型ランプの変形例のような他の実施形態では、口金受金即ち口金絶縁部分が、キャビティ３８内に現れた一対の埋込み電気接点（図示せず）を有し、正及び負の脚部５０、５２の両方がキャビティ３８内でそれぞれ電気接点に当接してもよい。好ましくは、正の脚部５０及び負の脚部５０それぞれの近位側端部６２、７０は、導電発泡体インサート２６に当接するあるいは別の方法でそれぞれ接触し、キャビティ３８内で各電気接点に電気的接触を提供するように使用されてもよい。正の脚部５０及び負の脚部５２のそれぞれの近位側端部６２、７０は、次いで、各導電発泡体インサート２６インサートを口金受金即ち口金部分のキャビティ３８内の適所に保持または固定するように使用されてもよい。

図４は、導体キャップ６２の斜視図である。導体キャップ６２が示されているが、導体キャップ７２が同一形状であってもよいことがわかる。導体キャップ６２、７２は、アルミニウムまたは銅のような導電体材料で構成されている。導体キャップ６２は、キャビティ７８と、第１の開放端８０と、第２の開放端８２とを形成する略円筒形状を有する。図３、図４、図５、図６を参照すると、導体キャップ６２のキャビティ７８は、正の脚部５０の近位側端部６４を受けるように形作られる。導体キャップ６２と同様に、導体キャップ７２も同様の構成を有し、負の脚部５２の近位側端部７０を受けるように形作られる。導体キャップ６２、７２は、クリンプ、はんだ付け、導電性接着剤、または他の導電性の機械的または化学的結合によって、各脚部５０、５２に取り付けられてもよい。第２の閉鎖端部は、ＭＲタイプまたはリニアＴタイプのランプ用の二重ピンコネクタのピンコネクタとして使用できるように構成されてもよい。

図２及び図３に図示された例では、駆動基板２８の正の脚部５０が、ねじ込受金絶縁体２２の通路４０によって受けられる。また、駆動基板２８の正の脚部５０は、電球１０の対称軸Ａ－Ａの一部分に沿って伸びる。脚部５０の近位側端部６４に取り付けられた導体キャップ６２は、ねじ込受金絶縁体２２の開口部５８から突出し、従来の電球ソケット（図示せず）の正の接点と接触している。更に、駆動基板２８の負の脚部５２の導体キャップ７２は、導電発泡体インサート２６と電気的に接触し、導電発泡体インサート２６が、ねじ込受金２０と電気的に接触している。導体キャップ７２と導電発泡体２６とねじ込受金２０との間の電気的接続は、接地／負の導通を提供する。

図面を概略的に参照すると、開示された電球の技術的効果及び利益は、駆動基板への供給電圧即ち線間電圧の接続のための単純で費用効率の良いアプローチを有する。従来の電球は、線間電圧を駆動基板に接続するための可撓性ワイヤまたは精密に形成された構成要素をしばしば採用し、その結果、電球の製造時間、費用及び／または複雑性が増加してしまう場合がある。これに対し、開示されたねじ込受金と、絶縁体と、導電発泡体インサートと、駆動基板とは、自動化された手法を使用して組み立てることもできる。更には、駆動基板の脚部が、電球の全体設計を単純さにさえもしている。

本明細書中で説明された器具及び手法の形態が、本発明の好ましい実施形態を構成している一方で、本発明が、器具及び手法のこれら正確な形態に限定されず、本発明の範囲から離れることなく変更がなされることは理解されるべきである。

Claims

電球であって、
キャビティを形成するねじ込受金と、
前記キャビティ内に配置され、開口部で終端する通路を形成するねじ込み受金絶縁体と、
駆動基板であって、該駆動基板の近位側の縁から突出し、前記ねじ込み受金の開口部の外側に突出している近位側端部を形成する共面の正の脚部と、前記駆動基板の近位側の縁から突出し前記ねじ込み受金に電気的に接続された近位側端部を形成する負の脚部と、を有している駆動基板と、
前記ねじ込受金と前記負の脚部の前記近位側端部との間で前記キャビティ内に位置決めされた導電発泡体インサートと、を備える電球であって、
前記正の脚部が、前記通路を貫通し、電球ソケットの正の端子と電気的に接触するように構成され、
前記負の脚部の前記近位側端部は、前記導電発泡体インサートに当接している、
ことを特徴とする電球。
前記正の脚部の近位側端部が、導体キャップを有する、
請求項１に記載の電球。
前記負の脚部の近位側端部が、導体キャップを有する、
請求項１に記載の電球。
前記ねじ込み受金絶縁体が、前記導電発泡体インサートを受けるように形作られた円環縁を有する、
請求項１に記載の電球。
前記導電発泡体インサートが、前記通路を囲むような円環形状である、
請求項１に記載の電球。
前記共面の正の脚部の近位端部分が導体トレースを有している、
請求項１に記載の電球。
前記共面の正の脚部が基板と導体トレースを有している、
請求項１に記載の電球。
前記共面の負の脚部が基板と導体トレースを有している、
請求項１に記載の電球。
キャビティを形成する口金受金と、
前記キャビティ内に配置され開口部で終端する少なくとも１つの通路を形成する口金受金絶縁体と、
駆動基板であって、該駆動基板の近位側の縁から突出し前記口金受金絶縁体の前記開口部の外側に突出する近位側端部を形成する共面の正の脚部と、前記駆動基板の近位側の縁から突出し前記口金受金に電気的に接続されるかまたは前記口金受金絶縁体の第２の通路のもう１つの開口部の外側に突出する、近位側端部を形成する共面の負の脚部と、を有する駆動基板と、前記ねじ込受金と前記負の脚部の前記近位側端部との間で前記キャビティ内に位置決めされた導電発泡体インサートと、を備える電球であって、
前記正の脚部が、前記少なくとも１つの通路を貫通して、電球ソケットの正の端子と電気的に接触するように少なくとも構成され、
前記負の脚部の前記近位側端部は、前記導電発泡体インサートに当接している、
ことを特徴とする電球。
前記共面の負の脚部が基板と導体トレースを有している、
請求項９に記載の電球。
前記共面の正の脚部が基板と導体トレースを有している、
請求項９に記載の電球。
前記共面の負の脚部の近位側端部が、導体キャップを有する、
請求項９に記載の電球。
前記口金受金絶縁体が、前記導電発泡体インサートを受けるように形作られた円環縁を有する、
請求項９に記載の電球。
前記導電発泡体インサートが、前記少なくとも１つの通路を囲むような円環状である、
請求項９に記載の電球。
前記共面の負の脚部が、前記口金受金に電気的に接続された近位側端部を形成し、前記口金受金が、対向して配置され前記口金受金から外方に突出する一対の側方突出片を有する、
請求項９に記載の電球。
前記負の脚部が前記第２の通路を貫通し、電球ソケットの負の端子と電気的に接触するように構成されている、
請求項９に記載の電球。
前記正及び負の脚部の近位側端部のそれぞれが、導体キャップを有し、前記導電体キャップがピンコネクタとして使用できるように構成されている、
請求項９に記載の電球。