JPWO2014006801A1 - 電球形ランプ - Google Patents

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洋介 藤巻
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Abstract

開口部(141)を有する中空のグローブ(140)と、グローブ(140)の内方に配置され、光源である半導体発光素子(112)を有する発光モジュール(110)と、発光モジュール(110)に電力を供給するための駆動回路(120)と、駆動回路(120)に供給される電力を外部から受ける口金(180)と、グローブ(140)の開口部(141)と接続され、駆動回路(120)を内部に収容し、かつ、口金(180)と螺合する螺合部(162)を有する筐体(160)と、口金(180)と筐体(160)との間に配置されることで、口金(180)と筐体(160)との隙間からの異物の侵入を抑制する介在部材(210)とを備える電球形ランプ(100)。

Description

本発明は、電球形ランプに関し、特に、発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)等の半導体発光素子を備える電球形ランプに関する。
半導体発光素子の一種であるLEDは、従来の照明光源に比べて、小型、高効率および長寿命である。近年の省エネあるいは省資源に対する市場ニーズが追い風となり、フィラメントコイルを用いた従来の白熱電球の代替えとなる、LEDを用いた電球形ランプ(以下、単に「LED電球」ともいう)の需要が増加している。
LEDは、その温度が上昇するに伴って光出力が低下するとともに、寿命が短くなることが知られている。
特許文献1には、半球状のグローブと口金との間に金属製の筐体が設けられたLED電球が開示されている。当該LED電球では、金属製の筐体により放熱性を高めることで、光源であるLEDの、温度上昇の抑制(温度上昇による劣化の抑制)が図られる。
特開2006−313717号公報
ここで、上記の特許文献1記載のLED電球を含め、半導体発光素子を備える従来の電球形ランプでは、一般に、外部電源との接点となる口金は、螺合によって筐体と結合されている。
具体的には、筒状の筐体の一端の外周面にネジ山が設けられ、有底筒状の口金の内周面に当該ネジ山に対応するネジ溝が設けられており、口金の内部に、筐体の当該ネジ山の部分がネジ入れられることで、筐体に口金が取り付けられる。
また、口金および筐体は、口金が筐体に取り付けられた状態において、口金の内周面と筐体のネジ山を備える端部とは、実質的に点または線で接触するように作製される。つまり、当該内周面と当該端部との間には隙間が存在する。これは、筐体への口金の取付を可能かつ容易にするためである。
つまり、仮にこのような隙間が全く存在しないように口金と筐体とを作製した場合、現実的には、口金と筐体とを螺合する際の口金と筐体との間の摩擦抵抗が大きく、当該螺合は不可能または困難である。また、この摩擦抵抗に抗して口金を筐体に取り付けようとした場合、例えば口金または筐体が変形する可能性がある。
一方で、電球形ランプには、例えば雨天での屋外の使用、または、水中での使用に耐えうる程度の防水性が要求される場合もある。この場合、例えば、電球形ランプの口金部分からの水分の浸入をどのようにして防ぐかが課題となる。
また、従来の電球形ランプにおいて、筐体には、複数の電子部品が収容されており、これら複数の電子部品のうちの高熱を発する電子部品が口金の近傍に位置する場合もある。
本願発明者らは、このような状況を鑑み、LED電球等の従来の電球形ランプでは、筐体の口金が取り付けられる部分と、口金との間に隙間が存在し、これにより、電球形ランプにおける放熱性の向上が阻害されるという問題があるとの知見を得た。
また、本願発明者らは、口金と筐体との間の隙間の存在は、粉塵または水分等の異物が多く存在する空間内における、口金と筐体との螺合による異物の侵入に対する抑制効果が阻害されるという問題があるとの知見も得た。
本発明は、上記従来の課題を考慮し、口金と筐体との隙間からの水分の浸入を抑制することのできる電球形ランプを提供することを目的とする。
また、本発明は、口金を介して効率よく放熱することのできる電球形ランプを提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る電球形ランプは、開口部を有する中空のグローブと、前記グローブの内方に配置され、光源である半導体発光素子を有する発光モジュールと、前記発光モジュールに電力を供給するための駆動回路と、前記駆動回路に供給される電力を外部から受ける口金と、前記グローブの前記開口部と接続され、前記駆動回路を内部に収容し、かつ、前記口金と螺合する螺合部を有する筐体と、前記口金と前記筐体との間に配置されることで、前記口金と前記筐体との隙間からの異物の侵入を抑制する介在部材とを備える。
また、本発明の一態様に係る電球形ランプは、例えば、さらに、前記筐体に設けられた円環溝であって、前記螺合部と螺合した状態における前記口金の円環状の端縁部を収容する円環溝を備え、前記介在部材は、前記円環溝の内部に配置され、前記口金の前記端縁部と前記円環溝の内面との間に挟みこまれた円環部材であるとしてもよい。
また、本発明の一態様に係る電球形ランプは、例えば、さらに、少なくとも前記口金の前記端縁部の外周面を覆うように前記円環溝に収容された封止部材を備えるとしてもよい。
また、本発明の一態様に係る電球形ランプは、例えば、さらに、前記円環溝の内面に突設された係合部であって、前記端縁部と係合することで、前記円環溝の内方に収容された前記端縁部の、円環溝の外方への移動を規制する係合部を備えるとしてもよい。
また、本発明の一態様に係る電球形ランプにおいて、例えば、前記口金の前記端縁部は、前記口金が前記螺合部と螺合した状態において、前記円環部材の外周面の少なくとも一部を覆うように設けられているとしてもよい。
また、本発明の一態様に係る電球形ランプにおいて、例えば、前記口金の前記端縁部は、前記端縁部によって形成される開口に近づくに従って口径が大きくなるよう形成されていることで、前記円環部材の外周面の少なくとも一部を覆うとしてもよい。
また、本発明の一態様に係る電球形ランプにおいて、例えば、前記介在部材は、前記口金の内周面と前記螺合部との間に、前記口金および前記螺合部の双方と接触するように配置されているとしてもよい。
また、本発明の一態様に係る電球形ランプにおいて、例えば、前記介在部材は、前記口金および前記螺合部の螺合軸に交差する少なくとも一つの断面において、前記口金の内周面と前記螺合部との間の空間を、前記内周面の全周において埋めるように配置されているとしてもよい。
また、本発明の一態様に係る電球形ランプは、例えば、さらに、前記口金の円環状の端縁部と前記筐体との間に挟み込まれた円環部材を備えるとしてもよい。
また、本発明の一態様に係る電球形ランプにおいて、例えば、前記口金の前記端縁部は、前記口金が前記螺合部と螺合した状態において、前記円環部材の外周面の少なくとも一部を覆うように設けられているとしてもよい。
また、本発明の一態様に係る電球形ランプにおいて、例えば、前記口金の前記端縁部は、前記端縁部によって形成される開口に近づくに従って口径が大きくなるよう形成されていることで、前記円環部材の外周面の少なくとも一部を覆うとしてもよい。
本発明に係る電球形ランプによれば、口金と筐体との隙間からの水分の浸入を抑制することができるため、例えば、防水性の高い電球形ランプを提供することができる。
また、本発明の一態様に係る電球形ランプによれば、口金を介して効率よく放熱することができる。これらにより、例えば、電球形ランプの寿命を延ばすことができる。
図1は、実施の形態1における電球形ランプの断面図である。 図2は、実施の形態1における電球形ランプの口金部分の断面を示す断面図である。 図3は、実施の形態1における電球形ランプの口金部分の分解斜視図である。 図4は、実施の形態1における円環溝と円環部材の外観の一例を示す斜視図である。 図5は、実施の形態1における電球形ランプの円環部材付近の断面の第1の例を示す断面図である。 図6は、実施の形態1における電球形ランプの円環部材付近の断面の第2の例を示す断面図である。 図7は、実施の形態1における電球形ランプの円環部材付近の断面の第3の例を示す断面図である。 図8は、実施の形態1における電球形ランプの円環部材付近の断面の第4の例を示す断面図である。 図9は、断面形状が曲線で構成された円環溝および円環部材の断面の一例を示す図である。 図10は、断面形状がV字状である円環溝および円環部材の断面の一例を示す図である。 図11は、実施の形態1における電球形ランプが係合部を備える場合の円環部材付近の断面を示す断面図である。 図12は、実施の形態2における電球形ランプの断面図である。 図13は、実施の形態2における電球形ランプの口金部分の断面を示す断面図である。 図14は、図13におけるA−A断面を示す断面図である。 図15は、実施の形態2における電球形ランプに円環部材を配置する場合の分解斜視図である。 図16は、実施の形態2における電球形ランプの円環部材付近の断面の第1の例を示す断面図である。 図17は、実施の形態2における電球形ランプの円環部材付近の断面の第2の例を示す断面図である。 図18は、実施の形態2における電球形ランプの円環部材付近の断面の第3の例を示す断面図である。 図19は、実施の形態2における電球形ランプの円環部材付近の断面の第4の例を示す断面図である。 図20は、実施の形態3における照明装置の概略断面図である。
以下、本発明の実施の形態における電球形ランプについて、図面を参照しながら説明する。なお、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示したものではない。
また、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、作製の工程、工程の順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
(実施の形態1)
まず、実施の形態1における電球形ランプ100の構成概要について、図1を用いて説明する。
図1は、実施の形態1における電球形ランプ100の断面図である。なお、図1において、駆動回路120については断面図ではなく側面図である。
図1に示すように、本実施の形態に係る電球形ランプ100は、電球形蛍光灯または白熱電球の代替品となる電球形LEDランプであって、光源としての発光モジュール110と、発光モジュール110に所定の電力を供給するための駆動回路120と、駆動回路120を内部に収容する筐体160とを備える。
本実施の形態における電球形ランプ100は、さらに、開口部141を有し発光モジュール110を覆う中空のグローブ140と、外部から電力を受ける口金180とを備える。なお、本実施の形態における電球形ランプ100は、グローブ140と筐体160と口金180とによって外囲器が構成されている。
以下、電球形ランプ100の各構成部材について、図1を参照しながら説明する。
[筐体]
筐体160は、駆動回路120を内部に収容する構造物であり、本実施の形態では、樹脂性の単一の構造物として電球形ランプ100に備えられている。なお、筐体160は、例えば、駆動回路120を収容する回路ケースと、回路ケースを覆うカバーなどの複数の部材によって構成されていてもよい。
本実施の形態における筐体160は、図1に示すようにグローブ140の開口部141と接続されている。具体的には、グローブ140の開口部141と、筐体160の図1における上方の端縁内周との間は例えば樹脂が充填されており、これにより、グローブ140の開口部141からの水分の浸入は防止される。
また、筐体160はさらに、口金180と螺合する螺合部162と、螺合部162と螺合した状態における口金180の円環状の端縁部を収容する円環溝164を有しており、円環溝164には、後述する円環部材210が配置されている。
[グローブ]
グローブ140は、例えば、可視光に対して透明なシリカガラス製の中空部材である。なお、グローブ140は、透明である必要はなく、素材もシリカガラスでなくてもよい。グローブ140は、内部に配置された半導体発光素子112からの光を透過させる光透過性を有する中空の部材であればよい。
[発光モジュール]
発光モジュール110は、LEDを光源として有するLEDモジュールであって、グローブ140の内方に配置されている。発光モジュール110は、基板111と、基板111に実装された半導体発光素子112と、基板111上に形成された封止体113とを備える。
基板111としては、例えば、平面視において略正方形の板状基板であって、アルミナ等からなるセラミックス基板が採用される。
半導体発光素子112は、基板111の片面上に複数個実装されている。半導体発光素子112は、例えばLED(LEDチップ)である。なお、基板111に実装されている半導体発光素子112の数は複数に限らず1個であってもよい。
また、発光モジュール110には、駆動回路120の電力出力部から導出される一対のリード線130a及び130bと電気的に接続された一対の電極(不図示)が設けられている。この一対の電極に、駆動回路120からの直流電力が供給されることによって半導体発光素子112が発光する。
封止体113は、半導体発光素子112を封止する部材であり、本実施の形態では、全ての半導体発光素子112を一括封止している。なお、1以上の半導体発光素子112を封止する封止体113が、基板111上に複数形成されていてもよい。
封止体113は、主として透光性材料で構成される。また、半導体発光素子112から発せられた光の波長を所定の波長へと変換する必要がある場合には、光の波長を変換するための波長変換材料が当該透光性材料に混入される。
透光性材料としては、例えばシリコーン樹脂等の樹脂を利用することができる。また、波長変換材料としては、例えば蛍光体粒子を利用することができる。これにより、封止体113を蛍光体含有樹脂により形成することができる。
本実施の形態にでは、半導体発光素子112として、青色光を出射する青色LEDチップが採用されている。また、封止体113として、青色光を黄色光に波長変換する蛍光体粒子(例えばイットリウム・アルミニウム・ガーネット(YAG)系の蛍光体粒子)と当該蛍光体粒子が混入される透光性樹脂材料とが用いられている。
これにより、半導体発光素子112から出射された青色光の一部が封止体113によって黄色光に波長変換され、当該波長変換による黄色光と変換されない青色光との混色により生成される白色光が発光モジュール110から放射される。
[駆動回路]
駆動回路(回路ユニット)120は、発光モジュール110の半導体発光素子112を点灯(発光)させるための点灯回路であって、発光モジュール110に所定の電力を供給する。
例えば、駆動回路120は、一対のリード線130c及び130dを介して口金180から供給される交流電力を直流電力に変換し、一対のリード線130a及び130bを介して当該直流電力を発光モジュール110に供給する。
駆動回路120は、回路基板121と、回路基板121に接続された複数の回路素子(電子部品)122とを有する。
回路基板121は、金属配線がパターン形成されたプリント基板であり、当該回路基板121に実装された複数の回路素子122同士を電気的に接続するとともに、複数の回路素子122とリード線130a〜130bとを電気的に接続する。
複数の回路素子122は、例えば、セラミックコンデンサ(出力側平滑コンデンサ)122a、および122b、電解コンデンサ122c、チョークコイル122d、ノイズフィルタ122eなどである。
[口金]
口金180は、駆動回路120に供給される電力を外部から受ける、筐体160の一端に備えられた部材である。
具体的には、筒状の筐体160の、グローブ140の開口部141と接続された端部とは反対側の端部に、ネジ山を有する螺合部162が設けられており、螺合部162に口金180が螺合することで、口金180が筐体160に取り付けられている。
なお、口金180は、例えば照明器具のソケットに取り付けられ、これにより、口金180は、電球形ランプ100の点灯のための電力を、照明器具のソケットから受けることができる。
また、口金180は、照明器具に取り付けられた場合にソケットの内部に収容される部分に貫通孔を有している。この貫通孔により、筐体160および口金180の内部と外部との間の気体の流通が可能となり、その結果、例えば電解コンデンサ122c等の部品が過度に高熱になることが抑制される。また、当該貫通孔は、照明器具に取り付けられた場合にソケットの内部に位置するため、当該貫通孔を介した水分等の異物の浸入は抑制される。
また、本実施の形態の電球形ランプ100では、円環部材210が配置された円環溝164に、口金180の円環状の端縁部が収容されている。
[円環部材]
実施の形態1における円環部材210は、介在部材の一例であり、例えば、エラストマー(elastomer)等の弾性を有する材料を素材とする円環状の部材である。
図2は、実施の形態1における電球形ランプ100の口金180部分の断面を示す断面図である。
図3は、実施の形態1における電球形ランプ100の口金180部分の分解斜視図である。
図4は、実施の形態1における円環溝164と円環部材210の外観の一例を示す斜視図である。
なお、図2および図4では、口金180およびその近傍の構造概要を明確にするために、電解コンデンサ122c等の部材(図1参照)の図示は省略している。
また、図2に示す螺合軸190は、口金180と螺合部162との螺合における口金180の回転中心となる仮想的な軸である。
図2〜図4に示すように、本実施の形態における電球形ランプ100では、口金180と筐体160との間に、円環部材210が配置される。
具体的には、筐体160における、ネジ山が形成された螺合部162の付け根部分に存在する段差部163に、円環溝164が設けられており、かつ、円環溝164の内部に円環部材210が配置されている。つまり、円環溝164に円環部材210が埋設されている。
また、円環溝164には、螺合部162と螺合した状態における口金180の円環状の端縁部185が収容されており、かつ、口金180の端縁部185と、円環溝164の内面との間に円環部材210が挟みこまれている。
本実施の形態の電球形ランプ100は、この円環部材210を備えることで、口金180の端縁部185からの水分等の異物の浸入を抑制することができる。
ここで、口金180の端縁部185からの水分等の異物の浸入を抑制するために、例えば、口金180と螺合部162とを螺合した後に、端縁部185と筐体160との隙間を埋めるように、端縁部185の端縁に沿って外側から硬化性の樹脂等のシール剤で塗り固めることも考えられる。
しかしながら、この場合、例えば、上記構成を有する電球形ランプを照明器具に取り付ける場合などに、口金180が螺合部162に対して回転した場合、その回転角度が僅かであっても、固化したシール剤の変形等によりシール剤による防水性が低下することが考えられる。
また、端縁部185と筐体160との境界の外周に樹脂を塗布することでシール部が形成された場合、当該シール部の外部への露出面積は大きいため、設置環境の変化(温度および湿度の変化等)の影響を受けやすい。つまり、設置環境の変化に起因するシール部の劣化が生じ易い。
一方、円環部材210を備える電球形ランプ100では、仮に口金180が螺合部162に対して回転した場合であっても、その回転角度が僅かであれば、円環部材210の弾性により、口金180の端縁部185と円環部材210との接触状態は維持される。
また、円環部材210は、円環溝164に埋設されるため、外部への露出面積は非常に少なく、設置環境の変化に起因する円環部材210の劣化という問題も生じ難い。
つまり、電球形ランプ100における、円環部材210による水分の侵入抑制機能は、照明器具への取付作業または運搬時などに与えられる外力への耐性、および、環境変化に対する耐性が高いといえる。
また、円環溝164の内部に設置された円環部材210が、上述のような水分の侵入に対する抑制効果を有することで、例えば、IP(International Protection)規格に示されるいずれかの保護等級に対応した電球形ランプ100の提供が可能となる。また、円環部材210による、水分の侵入に対する抑制果によって、電球形ランプ100の延命化という効果も生じる。
上述のように、本実施の形態における電球形ランプ100では、円環溝164の内部に配置された円環部材210により、口金180の端縁部185からの水分の浸入を抑制することができる。また、電球形ランプ100は、当該抑制の効果をさらに向上させるための要素を有してもよい。
例えば、円環溝164に挿入された状態の口金180の端縁部185が、樹脂等により封止されてもよい。
図5は、実施の形態1における電球形ランプ100の円環部材210付近の断面の第1の例を示す図である。
図6は、実施の形態1における電球形ランプ100の円環部材210付近の断面の第2の例を示す図である。
図5および図6に示すように、本実施の形態における電球形ランプ100は、封止部材220を備えてもよい。
図5に示す封止部材220は、少なくとも口金180の端縁部185の外周面を覆うように円環溝164に収容されている。
なお、封止部材220の素材としては、例えば、シリコーン樹脂等の樹脂であって、固化した後でも所定の柔軟性を維持できる樹脂が採用される。
具体的には、螺合部162と口金180との螺合が完了し、口金180の端縁部185が円環部材210に当接した状態で、シリコーン樹脂等の樹脂が円環溝164に流し込まれることで、端縁部185の外周面を覆う封止部材220が形成される。
これにより、まず、封止部材220によって、端縁部185からの水分等の異物の浸入が抑制される。また、仮に、例えば封止部材220の経年劣化に起因して、水分が封止部材220を越えた場合であっても、円環部材210によって、当該水分の筐体160の内部への侵入は抑制される。
また、螺合部162と口金180とを螺合させる前に、円環部材210の上からシリコーン樹脂等の樹脂を円環溝164に流し込み、当該樹脂が固化する前に、螺合部162と口金180とを螺合させてもよい。
その結果、例えば、図6に示すように、端縁部185の内方にも封止部材220の一部が形成されるため、封止部材220による、水分の筐体160の内部への侵入に対する抑制効果が向上する。
ここで、本実施の形態の封止部材220は、図5および図6に示すように、円環溝164に収容された状態で電球形ランプ100に備えられる。そのため、例えば口金180の端縁部185と筐体160との境界の外周に樹脂を塗布することでシール部を形成した場合と比較すると、封止部材220外部への露出面積は、当該シール部の外部への露出面積よりも低く抑えられる。
つまり、封止部材220は、設置環境の変化を受けにくい態様で電球形ランプ100に備えられており、これにより、封止部材220における設置環境の変化に起因する経年劣化が抑制される。
また、図7および図8に示すように、口金180の端縁部185は、口金180が螺合部162と螺合した状態において、円環部材210の外周面の少なくとも一部を覆うように設けられてもよい。
図7は、実施の形態1における電球形ランプ100の円環部材210付近の断面の第3の例を示す断面図である。
図8は、実施の形態1における電球形ランプ100の円環部材210付近の断面の第4の例を示す断面図である。
例えば、図7に示すように、口金180の端縁部185aを、円環部材210を抱持するように内側に屈曲または湾曲した形状に形成する。これにより、口金180と円環部材210との接触面積を増加させることができる。
その結果、口金180と円環部材210との間からの水分の浸入に対する抑制効果が向上する。
また、図8に示すように、口金180の端縁部185bは、端縁部185bによって形成される開口に近づくに従って口径が大きくなるよう形成されていることで、円環部材210の外周面の少なくとも一部を覆ってもよい。
この構成によれば、図8に示すように、口金180と螺合部162とが螺合されることで、弾性を有する円環部材210は、端縁部185bによって、円環溝164の、X軸方向に平行な内面とZ軸に平行な内面との双方に押圧される。
これにより、円環部材210と円環溝164の内面との密着性が向上し、その結果、円環溝164の内面と円環部材210との間からの水分の浸入に対する抑制効果が向上する。
また、円環溝164および円環部材210の断面形状(Z軸に平行な平面における断面形状、以下同じ)は、例えば図2等に示されるような矩形でなくてもよい。
図9は、断面形状が曲線で構成された円環溝164aおよび円環部材210aの断面の一例を示す図である。
図10は、断面形状がV字状である円環溝164bおよび円環部材210bの断面の一例を示す図である。
電球形ランプ100は、例えば図9に示すように、断面形状が曲線で構成された円環溝164aおよび円環部材210aを備えてもよい。
また、電球形ランプ100は、例えば図10に示すように、断面形状が曲線で構成された円環溝164bおよび円環部材210bを備えてもよい。
つまり、電球形ランプ100が備える円環溝および円環部材の断面形状に特に限定はない。なお、円環溝の断面形状と円環部材の断面形状とを同一または近似にすることで、円環部材と円環溝の内面との密着性を向上させることができる。
また、螺合部162に螺合した状態の口金180を筐体160に対して固定する手法に特に限定はない。例えば、口金180が螺合部162に螺合した状態で口金180を径方向にかしめることで、口金180を筐体160に固定してもよい。
また、上記のかしめに代えてまたは加えて、例えば筐体160が、口金180を筐体160に対して固定する構成を備えてもよい。
図11は、実施の形態1における電球形ランプ100が係合部230を備える場合の円環部材210付近の断面を示す断面図である。
例えば図11に示すように、電球形ランプ100は、円環溝164の内面に突設された係合部230であって、端縁部185cと係合することで、円環溝164の内方に収容された端縁部185cの、円環溝164の外方への移動を規制する係合部230を備えてもよい。
なお、係合部230は、例えば、円環溝164の内面において周方向に1以上設けられる。また、係合部230は、図11に示すように、円環溝164の開口に近づくほど螺合軸190(図2参照)から遠ざかるように傾いた面を有していることで、口金180が螺合部162に螺合する際に、端縁部185cが係合部230を越え易くなっている。
また、図11に示ように、端縁部185cが、返し部185dを有することで、係合部230を越えて、円環溝164の内方に収容された端縁部185cが、円環溝164から抜け出し難い構造となっている。
なお、係合部230と端縁部185cとの係合の態様は、図11に示す態様に限定されない。例えば、係合部230と端縁部185cとは、口金180が螺合部162に螺合する際の口金180の回転を許容し、かつ、反対方向の回転を困難とするように係り合う構造であってもよい。
つまり、図11では、係合部230と端縁部185cとは、螺合軸190に平行な方向に係り合っている。しかし、係合部230と端縁部185cとは、螺合軸190に平行な方向に係り合うことに代えてまたは加えて、螺合軸190を中心とした周方向に係り合ってもよい。
このように、電球形ランプ100は、係合部230を備えることで、例えば口金180に、口金180の筐体160への固定のためのかしめに適した部分がない場合であっても、口金180と筐体160との結合状態の安定性の確保が可能となる。
なお、図7〜図11のそれぞれに示される円環溝164に、図5および図6を用いて説明した封止部材220が配置されてもよい。
これにより、電球形ランプ100における、口金180と螺合部162との隙間からの水分の浸入に対する抑制効果がさらに向上する。
また、例えば、図7(図8)を用いて説明した、円環部材210の外周面の少なくとも一部を覆うように設けられた端縁部185a(185b)に係合するように、係合部230が円環溝164の内面に突設されていてもよい。
この場合、端縁部185a(185b)に、返し部185d(図11参照)のような、端縁部185a(185b)が、係合部230と安定的に係り合うための部分を設けてもよい。
これにより、電球形ランプ100における、口金180と螺合部162との隙間からの水分の浸入に対する抑制効果が向上するとともに、口金180と筐体160との結合状態の安定性の確保が可能となる。
(実施の形態2)
次に、実施の形態2における電球形ランプ101の構成概要について、図12を用いて説明する。
図12は、実施の形態2における電球形ランプ101の断面図である。なお、図12において、駆動回路120については断面図ではなく側面図である。
図1に示すように、本実施の形態に係る電球形ランプ101は、実施の形態1における電球形ランプ100と同じく、電球形蛍光灯または白熱電球の代替品となる電球形LEDランプである。
本実施の形態に係る電球形ランプ101は、光源としての発光モジュール110と、発光モジュール110に所定の電力を供給するための駆動回路120と、駆動回路120を内部に収容する筐体160とを備える。
本実施の形態における電球形ランプ101は、さらに、開口部141を有し、発光モジュール110を覆う中空のグローブ140と、外部から電力を受ける口金180とを備える。なお、本実施の形態における電球形ランプ101は、グローブ140と筐体160と口金180とによって外囲器が構成されている。
なお、実施の形態2における電球形ランプ101が備える、筐体160、グローブ140、発光モジュール110、駆動回路120、および口金180のそれぞれの基本的な構成は、実施の形態1における電球形ランプ101が備える、筐体160、グローブ140、発光モジュール110、駆動回路120、および口金180のそれぞれの基本的な構成と同一である。
そのため、これら筐体160等の基本的な構成についての説明は省略し、実施の形態2の特徴的な構成について説明する。
具体的には、実施の形態2の電球形ランプ101では、口金180の内周面と螺合部162との間に、口金180および螺合部162の双方と接触するように配置された介在部材200が備えられている。
以下、介在部材200、および、電球形ランプ101における介在部材200の周辺の構造を中心に説明する。
[介在部材]
介在部材200は、例えば、螺合部162に樹脂等を塗布することで得られる薄膜状の部材であり、少なくとも厚み方向の柔軟性を備えた部材である。
つまり、螺合部162と口金180とが螺合する場合に、口金180の内周面と螺合部162との間において、場所ごとに厚みを変えるように変形する。
なお、介在部材200の素材としては、例えば、アクリルフォーム等の樹脂材料が採用される。
図13は、実施の形態2における電球形ランプ101の口金180部分の断面を示す断面図である。
図14は、図13におけるA−A断面を示す断面図である。
なお、図13および図14では、口金180と螺合部162のとの構造概要を明確にするために、電解コンデンサ122c等の他の部材(図12参照)の図示は省略している。
図13に示すように、螺合部162と口金180との間の距離は、口金180と螺合部162との螺合における口金180の回転中心となる仮想的な軸である螺合軸190に平行な方向において均一ではない。
また、図14に示すように、螺合部162と口金180との間の距離は、螺合部162の周方向においても均一ではない。
しかしながら、本実施の形態の電球形ランプ101では、上述のように柔軟性を有する薄膜状の介在部材200を、螺合部162と口金180の内周面との間に配置される。これにより、介在部材200がない場合に、口金180の内周面と螺合部162との間に生じる隙間が、介在部材200によって実質的に埋められる。
ここで、上述の駆動回路120に備えられた複数の回路素子122のうち、最も背の高い電解コンデンサ122cの一部は、筐体160内において、口金180の内部に相当する空間(螺合部162の内方の空間)に配置されている(図12参照)。また、電解コンデンサ122cは、駆動回路120の動作時において、例えば80℃程度の高温を発する。
このような状況において、本実施の形態の電球形ランプ101では、筐体160の螺合部162と口金180との間に、これらの双方に接する介在部材200が配置されている。
そのため、筐体160の内部の熱を、口金180を介して効率よく外部に放出することができ、これにより、電球形ランプ101全体としての放熱性は向上する。その結果、例えば、半導体発光素子112を延命化することができる。
また、本実施の形態では、介在部材200は、本実施の形態では、口金180および螺合部162の螺合軸190に交差する少なくとも一つの断面において、口金180の内周面と螺合部162との間の空間を全周において埋めるように配置されている。
例えば、図14に示すように、螺合軸190に垂直な一つの断面である、A−A断面では、螺合部162が有するネジ山および口金180が有するネジ溝がらせん状であるために、螺合部162と口金180との間の距離は均一ではない。
しかし、介在部材200は、柔軟性を有していることで、当該断面において、口金180の内周面と螺合部162との間の空間を全周において埋めるように電球形ランプ101に備えられている。
そのため、例えば、口金180部分における気密性が向上し、口金180の端縁部186から、筐体160の内部への、粉塵および水分等の異物の侵入を実質的に防止することが可能となる。
また、介在部材200がない場合と比較すると、介在部材200によって、口金180と螺合部162との螺合による、螺合部162から口金180への圧力が分散される。
これにより、例えば、口金180の変形を抑制しつつ、口金180と螺合部162と螺合におけるトルクを増加させることができる。簡単に言うと、口金180と螺合部162との結合力を向上させることができる。
また、言い換えると、口金180の肉厚を薄くした場合であっても、口金180と螺合部162とをしっかりと螺合させることが可能となる。
また、介在部材200が、上述のような異物の侵入の防止効果を有することで、例えば、電球形ランプ101の延命化以外にも、例えば、IP(International Protection)規格に示されるいずれかの保護等級に対応した電球形ランプ101の提供が可能となる。
ここで、口金180と螺合部162との間からの、筐体160の内部への異物の侵入を防止するために、例えば、エラストマー(elastomer)等の弾性を有する材料で構成された環状部材211を、口金180の端縁部186と、筐体160との間に配置してもよい。
以下、実施の形態2における環状部材211および電球形ランプ101における配置の態様等について説明する。
[環状部材]
図15は、実施の形態2における電球形ランプ101に環状部材211を配置する場合の分解斜視図である。
図16は、実施の形態2における電球形ランプ101の環状部材211付近の断面の第1の例を示す断面図である。
図15および図16に示すように、口金180と筐体160との間に、環状部材211を配置する。
つまり、口金180の円環状の端縁部186と筐体160との間に挟み込まれた状態で、環状部材211が電球形ランプ101に備えられる。
より具体的には、ネジ山が形成された螺合部162の付け根部分に存在する段差部163に、螺合部162が環状部材211を貫通した状態で、環状部材211が配置されている。
これにより、まず、環状部材211によって、端縁部186からの水分等の異物の浸入が抑制される。また、仮に、例えば環状部材211の経年劣化に起因して、水分等の異物が、端縁部186から侵入した場合であっても、介在部材200によって、当該異物の筐体160の内部への侵入は抑制される。
なお、図16において、環状部材211の下方に介在部材200および環状部材211が存在しない空間が存在するが、当該空間が、例えば介在部材200によって埋められていてもよい。
これにより、介在部材200の、口金180および筐体160との間の接触面積が増加する。その結果、例えば、電球形ランプ101の放熱性が向上し、かつ、異物の筐体160の内部への侵入に対する抑制効果が向上する。
また、図16では、環状部材211の内周面は、筐体160に接しているが、環状部材211の内周面は、筐体160から離れていてもよい。
図17は、実施の形態2における電球形ランプ101の環状部材211付近の断面の第2の例を示す断面図である。
図17に示すように、環状部材211の内周面と筐体160(螺合部162)との間に隙間がある場合、当該隙間に介在部材200の一部が存在していてもよい。
また、図18および図19に示すように、口金180の端縁部186は、口金180が螺合部162と螺合した状態において、環状部材211の外周面の少なくとも一部を覆うように設けられてもよい。
図18は、実施の形態2における電球形ランプ101の環状部材211付近の断面の第3の例を示す断面図である。
図19は、実施の形態2における電球形ランプ101の環状部材211付近の断面の第4の例を示す断面図である。
例えば、図18に示すように、口金180の端縁部186aを、環状部材211を抱持するように内側に屈曲または湾曲した形状に形成する。これにより、口金180と環状部材211との接触面積を増加させることができる。
その結果、口金180と環状部材211との間からの異物の浸入に対する抑制効果が向上する。
また、図19に示すように、口金180の端縁部186bは、端縁部186bによって形成される開口に近づくに従って口径が大きくなるよう形成されていることで、環状部材211の外周面の少なくとも一部を覆ってもよい。
この構成によれば、図19に示すように、口金180と螺合部162とが螺合されることで、弾性を有する環状部材211は、端縁部186bによって、筐体160の、X軸方向に平行な表面とZ軸に平行な表面との双方に押圧される。
つまり、環状部材211は、径方向および軸方向の成分を有する押圧力によって、筐体160の段差部163および螺合部162の外周面の双方に押し当てられる。
これにより、環状部材211と筐体160との密着性が向上し、その結果、筐体160と環状部材211との間からの異物の浸入に対する抑制効果が向上する。
なお、図15〜図19に示すような、介在部材200と環状部材211とを備える電球形ランプ101を作製する場合、螺合部162の外周面における介在部材200の形成と、筐体160への環状部材211の取り付けとはいずれが先に行われてもよい。
ここで、口金180の端縁部186からの異物の浸入を抑制するために、例えば、口金180と螺合部162とを螺合した後に、端縁部186と筐体160との隙間を埋めるように、端縁部186の端縁に沿って外側から硬化性のシリコーン樹脂等のシール剤で塗り固めることも考えられる。
しかしながら、この場合、例えば、上記構成を有する電球形ランプを照明器具に取り付ける場合などに、口金180が螺合部162に対して回転した場合、その回転角度が僅かであっても、固化したシール剤の破壊が生じる場合がある。この場合、シール剤による異物の侵入防止機能は失われる。
一方、図15等に示す環状部材211を備える電球形ランプ101では、仮に口金180が螺合部162に対して回転した場合、その回転角度が僅かであれば、環状部材211の弾性により、口金180の端縁部186と環状部材211との接触状態は維持される。
つまり、電球形ランプ101における、環状部材211による異物の侵入防止機能は、照明器具への取付作業または運搬時などに与えられる外力への耐性が高いといえる。
なお、本実施の形態では、介在部材200の素材としてアクリルフォームを例示した。しかしながら、介在部材200の素材は、他の素材であってもよい。例えば、樹脂および硬化剤等を含む粉体塗料を螺合部162に吹き付けることで、厚み方向の柔軟性を有する介在部材200を形成してもよい。
また、螺合部162ではなく、口金180の内周面に介在部材200を形成した後に、口金180と螺合部162とを螺合させてもよい。
また、介在部材200は、口金180と螺合部162とが螺合された後に、熱等によって膨張することで、口金180と螺合部162との間の隙間を埋めてもよい。
(実施の形態3)
次に、実施の形態3として、上述の電球形ランプ100(101)を備える照明装置について、図20を用いて説明する。
図20は、実施の形態3における照明装置2の概略断面図である。
図20に示すように、本発明の実施の形態に係る照明装置2は、例えば、室内の天井に装着されて使用される装置である。照明装置2は、実施の形態1における電球形ランプ100または実施の形態2における電球形ランプ101と、点灯器具3とを備える。
点灯器具3は、点灯器具3に取り付けられた電球形ランプ100(101)を消灯及び点灯させる器具である。点灯器具3は、天井に取り付けられる器具本体4と、電球形ランプ100(101)を覆う透光性のランプカバー5とを備える。
器具本体4は、ソケット4aを有する。ソケット4aには、電球形ランプ100(101)の口金180がねじ込まれる。このソケット4aを介して電球形ランプ100(101)に電力が供給される。
(実施の形態1〜3についての補足)
実施の形態1および2における電球形ランプ100および101のそれぞれが備えるグローブ140の形状に特に限定はなく、全体として細長い形状であってもよく、一部に平面を有する立体形状であってもよい。
また、上記の実施の形態1および2において、発光モジュール110は、青色LEDチップである半導体発光素子112と黄色蛍光体とによって白色光を放出するが、白色光の放出の手法はこれに限らない。発光モジュール110は、例えば、赤色蛍光体及び緑色蛍光体を含有する蛍光体含有樹脂と青色LEDチップとの組み合わせによって白色光を放出してもよい。
また、半導体発光素子(LEDチップ)112は、青色以外の色を発光するLEDチップを用いても構わない。例えば、半導体発光素子112として紫外線発光のLEDチップを用いる場合、封止体113内の蛍光体粒子としては、三原色(赤色、緑色、青色)に発光する各色蛍光体粒子を組み合わせたものを用いることができる。
さらに、封止体113に、蛍光体粒子以外の波長変換材が含まれてもよい。例えば、波長変換材として、半導体、金属錯体、有機染料、または顔料など、ある波長の光を吸収し、吸収した光とは異なる波長の光を発する物質を有する材料を封止体113が含んでもよい。
また、上記の実施の形態1および2において、半導体発光素子112としてLEDを例示した。しかし、電球形ランプ100および101が備える半導体発光素子112として、半導体レーザ、有機EL(Electro Luminescence)または無機EL等の半導体発光素子が採用されてもよい。
また、上記の実施の形態1および2において、発光モジュール110として、LEDチップ(ベアチップ)が実装基板に直接実装された構造であるCOB(Chip On Board)型のLEDモジュールとしたが、これに限らない。
例えば、発光モジュール110は、表面実装型(SMD:Surface Mount Device)のLED素子が基板上に複数個実装することで構成されてもよい。なお、SMD型のLED素子とは、樹脂成形されたキャビティの中にLEDチップを実装して当該キャビティ内を蛍光体含有樹脂によって封入したパッケージ型のLED素子である。
また、実施の形態1における電球形ランプ100と、実施の形態2における電球形ランプ101とは、筐体160等の基本的な構成が同一であるとした。しかしながら、筐体160等の基本的な構成が、実施の形態1における電球形ランプ100と、実施の形態2における電球形ランプ101とで異なっていてもよい。
また、以上説明した、電球形ランプ100および101についての各種の変形例は、実施の形態3の照明装置2が備える、電球形ランプ100または101に反映されてもよい。
以上、本発明に係る電球形ランプおよび照明装置について、実施の形態およびその補足に基づいて説明したが、本発明は、実施の形態およびその補足に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態およびその補足に施したもの、および、本実施の形態およびその補足における各種の構成要素を任意に組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。
例えば、実施の形態1における電球形ランプ100がさらに、実施の形態2における介在部材200を備えてもよい。
また、実施の形態2における電球形ランプ101がさらに実施の形態1における円環溝164を備えてもよい。つまり、実施の形態2における環状部材211が、筐体160に設けられた円環溝164に埋設されてもよい。
本発明は、従来の白熱電球等を代替する電球形ランプ、特に、LED電球およびこれを備える照明装置等として有用である。
2 照明装置
3 点灯器具
4 器具本体
4a ソケット
5 ランプカバー
100、101 電球形ランプ
110 発光モジュール
111 基板
112 半導体発光素子
113 封止体
120 駆動回路
121 回路基板
122 回路素子
122a、122b セラミックコンデンサ
122c 電解コンデンサ
122d チョークコイル
122e ノイズフィルタ
130a、130b、130c、130d リード線
140 グローブ
141 開口部
160 筐体
162 螺合部
163 段差部
164、164a、164b 円環溝
180 口金
185、185a、185b、185c、186、186a、186b 端縁部
185d 返し部
190 螺合軸
200 介在部材
210、210a、210b 円環部材(介在部材)
211 環状部材
220 封止部材
230 係合部
本発明は、電球形ランプに関し、特に、発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)等の半導体発光素子を備える電球形ランプに関する。
半導体発光素子の一種であるLEDは、従来の照明光源に比べて、小型、高効率および長寿命である。近年の省エネあるいは省資源に対する市場ニーズが追い風となり、フィラメントコイルを用いた従来の白熱電球の代替えとなる、LEDを用いた電球形ランプ(以下、単に「LED電球」ともいう)の需要が増加している。
LEDは、その温度が上昇するに伴って光出力が低下するとともに、寿命が短くなることが知られている。
特許文献1には、半球状のグローブと口金との間に金属製の筐体が設けられたLED電球が開示されている。当該LED電球では、金属製の筐体により放熱性を高めることで、光源であるLEDの、温度上昇の抑制(温度上昇による劣化の抑制)が図られる。
特開2006−313717号公報
ここで、上記の特許文献1記載のLED電球を含め、半導体発光素子を備える従来の電球形ランプでは、一般に、外部電源との接点となる口金は、螺合によって筐体と結合されている。
具体的には、筒状の筐体の一端の外周面にネジ山が設けられ、有底筒状の口金の内周面に当該ネジ山に対応するネジ溝が設けられており、口金の内部に、筐体の当該ネジ山の部分がネジ入れられることで、筐体に口金が取り付けられる。
また、口金および筐体は、口金が筐体に取り付けられた状態において、口金の内周面と筐体のネジ山を備える端部とは、実質的に点または線で接触するように作製される。つまり、当該内周面と当該端部との間には隙間が存在する。これは、筐体への口金の取付を可能かつ容易にするためである。
つまり、仮にこのような隙間が全く存在しないように口金と筐体とを作製した場合、現実的には、口金と筐体とを螺合する際の口金と筐体との間の摩擦抵抗が大きく、当該螺合は不可能または困難である。また、この摩擦抵抗に抗して口金を筐体に取り付けようとした場合、例えば口金または筐体が変形する可能性がある。
一方で、電球形ランプには、例えば雨天での屋外の使用、または、水中での使用に耐えうる程度の防水性が要求される場合もある。この場合、例えば、電球形ランプの口金部分からの水分の入をどのようにして防ぐかが課題となる。
また、従来の電球形ランプにおいて、筐体には、複数の電子部品が収容されており、これら複数の電子部品のうちの高熱を発する電子部品が口金の近傍に位置する場合もある。
本願発明者らは、このような状況を鑑み、LED電球等の従来の電球形ランプでは、筐体の口金が取り付けられる部分と、口金との間に隙間が存在し、これにより、電球形ランプにおける放熱性の向上が阻害されるという問題があるとの知見を得た。
また、本願発明者らは、口金と筐体との間の隙間の存在は、粉塵または水分等の異物が多く存在する空間内における、口金と筐体との螺合による異物の侵入に対する抑制効果が阻害されるという問題があるとの知見も得た。
本発明は、上記従来の課題を考慮し、口金と筐体との隙間からの水分の入を抑制することのできる電球形ランプを提供することを目的とする。
また、本発明は、口金を介して効率よく放熱することのできる電球形ランプを提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る電球形ランプは、開口部を有する中空のグローブと、前記グローブの内方に配置され、光源である半導体発光素子を有する発光モジュールと、前記発光モジュールに電力を供給するための駆動回路と、前記駆動回路に供給される電力を外部から受ける口金と、前記グローブの前記開口部と接続され、前記駆動回路を内部に収容し、かつ、前記口金と螺合する螺合部を有する筐体と、前記口金と前記筐体との間に配置されることで、前記口金と前記筐体との隙間からの異物の侵入を抑制する介在部材とを備える。
また、本発明の一態様に係る電球形ランプは、例えば、さらに、前記筐体に設けられた円環溝であって、前記螺合部と螺合した状態における前記口金の円環状の端縁部を収容する円環溝を備え、前記介在部材は、前記円環溝の内部に配置され、前記口金の前記端縁部と前記円環溝の内面との間に挟みこまれた円環部材であるとしてもよい。
また、本発明の一態様に係る電球形ランプは、例えば、さらに、少なくとも前記口金の前記端縁部の外周面を覆うように前記円環溝に収容された封止部材を備えるとしてもよい。
また、本発明の一態様に係る電球形ランプは、例えば、さらに、前記円環溝の内面に突設された係合部であって、前記端縁部と係合することで、前記円環溝の内方に収容された前記端縁部の、円環溝の外方への移動を規制する係合部を備えるとしてもよい。
また、本発明の一態様に係る電球形ランプにおいて、例えば、前記口金の前記端縁部は、前記口金が前記螺合部と螺合した状態において、前記円環部材の外周面の少なくとも一部を覆うように設けられているとしてもよい。
また、本発明の一態様に係る電球形ランプにおいて、例えば、前記口金の前記端縁部は、前記端縁部によって形成される開口に近づくに従って口径が大きくなるよう形成されていることで、前記円環部材の外周面の少なくとも一部を覆うとしてもよい。
また、本発明の一態様に係る電球形ランプにおいて、例えば、前記介在部材は、前記口金の内周面と前記螺合部との間に、前記口金および前記螺合部の双方と接触するように配置されているとしてもよい。
また、本発明の一態様に係る電球形ランプにおいて、例えば、前記介在部材は、前記口金および前記螺合部の螺合軸に交差する少なくとも一つの断面において、前記口金の内周面と前記螺合部との間の空間を、前記内周面の全周において埋めるように配置されているとしてもよい。
また、本発明の一態様に係る電球形ランプは、例えば、さらに、前記口金の円環状の端縁部と前記筐体との間に挟み込まれた環状部材を備えるとしてもよい。
また、本発明の一態様に係る電球形ランプにおいて、例えば、前記口金の前記端縁部は、前記口金が前記螺合部と螺合した状態において、前記環状部材の外周面の少なくとも一部を覆うように設けられているとしてもよい。
また、本発明の一態様に係る電球形ランプにおいて、例えば、前記口金の前記端縁部は、前記端縁部によって形成される開口に近づくに従って口径が大きくなるよう形成されていることで、前記環状部材の外周面の少なくとも一部を覆うとしてもよい。
本発明に係る電球形ランプによれば、口金と筐体との隙間からの水分の入を抑制することができるため、例えば、防水性の高い電球形ランプを提供することができる。
また、本発明の一態様に係る電球形ランプによれば、口金を介して効率よく放熱することができる。これらにより、例えば、電球形ランプの寿命を延ばすことができる。
図1は、実施の形態1における電球形ランプの断面図である。 図2は、実施の形態1における電球形ランプの口金部分の断面を示す断面図である。 図3は、実施の形態1における電球形ランプの口金部分の分解斜視図である。 図4は、実施の形態1における円環溝と円環部材の外観の一例を示す斜視図である。 図5は、実施の形態1における電球形ランプの円環部材付近の断面の第1の例を示す断面図である。 図6は、実施の形態1における電球形ランプの円環部材付近の断面の第2の例を示す断面図である。 図7は、実施の形態1における電球形ランプの円環部材付近の断面の第3の例を示す断面図である。 図8は、実施の形態1における電球形ランプの円環部材付近の断面の第4の例を示す断面図である。 図9は、断面形状が曲線で構成された円環溝および円環部材の断面の一例を示す図である。 図10は、断面形状がV字状である円環溝および円環部材の断面の一例を示す図である。 図11は、実施の形態1における電球形ランプが係合部を備える場合の円環部材付近の断面を示す断面図である。 図12は、実施の形態2における電球形ランプの断面図である。 図13は、実施の形態2における電球形ランプの口金部分の断面を示す断面図である。 図14は、図13におけるA−A断面を示す断面図である。 図15は、実施の形態2における電球形ランプに円環部材を配置する場合の分解斜視図である。 図16は、実施の形態2における電球形ランプの円環部材付近の断面の第1の例を示す断面図である。 図17は、実施の形態2における電球形ランプの円環部材付近の断面の第2の例を示す断面図である。 図18は、実施の形態2における電球形ランプの円環部材付近の断面の第3の例を示す断面図である。 図19は、実施の形態2における電球形ランプの円環部材付近の断面の第4の例を示す断面図である。 図20は、実施の形態3における照明装置の概略断面図である。
以下、本発明の実施の形態における電球形ランプについて、図面を参照しながら説明する。なお、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示したものではない。
また、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、作製の工程、工程の順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
(実施の形態1)
まず、実施の形態1における電球形ランプ100の構成概要について、図1を用いて説明する。
図1は、実施の形態1における電球形ランプ100の断面図である。なお、図1において、駆動回路120については断面図ではなく側面図である。
図1に示すように、本実施の形態に係る電球形ランプ100は、電球形蛍光灯または白熱電球の代替品となる電球形LEDランプであって、光源としての発光モジュール110と、発光モジュール110に所定の電力を供給するための駆動回路120と、駆動回路120を内部に収容する筐体160とを備える。
本実施の形態における電球形ランプ100は、さらに、開口部141を有し発光モジュール110を覆う中空のグローブ140と、外部から電力を受ける口金180とを備える。なお、本実施の形態における電球形ランプ100は、グローブ140と筐体160と口金180とによって外囲器が構成されている。
以下、電球形ランプ100の各構成部材について、図1を参照しながら説明する。
[筐体]
筐体160は、駆動回路120を内部に収容する構造物であり、本実施の形態では、樹脂性の単一の構造物として電球形ランプ100に備えられている。なお、筐体160は、例えば、駆動回路120を収容する回路ケースと、回路ケースを覆うカバーなどの複数の部材によって構成されていてもよい。
本実施の形態における筐体160は、図1に示すようにグローブ140の開口部141と接続されている。具体的には、グローブ140の開口部141と、筐体160の図1における上方の端縁内周との間は例えば樹脂が充填されており、これにより、グローブ140の開口部141からの水分の入は防止される。
また、筐体160はさらに、口金180と螺合する螺合部162と、螺合部162と螺合した状態における口金180の円環状の端縁部を収容する円環溝164を有しており、円環溝164には、後述する円環部材210が配置されている。
[グローブ]
グローブ140は、例えば、可視光に対して透明なシリカガラス製の中空部材である。なお、グローブ140は、透明である必要はなく、素材もシリカガラスでなくてもよい。グローブ140は、内部に配置された半導体発光素子112からの光を透過させる光透過性を有する中空の部材であればよい。
[発光モジュール]
発光モジュール110は、LEDを光源として有するLEDモジュールであって、グローブ140の内方に配置されている。発光モジュール110は、基板111と、基板111に実装された半導体発光素子112と、基板111上に形成された封止体113とを備える。
基板111としては、例えば、平面視において略正方形の板状基板であって、アルミナ等からなるセラミックス基板が採用される。
半導体発光素子112は、基板111の片面上に複数個実装されている。半導体発光素子112は、例えばLED(LEDチップ)である。なお、基板111に実装されている半導体発光素子112の数は複数に限らず1個であってもよい。
また、発光モジュール110には、駆動回路120の電力出力部から導出される一対のリード線130a及び130bと電気的に接続された一対の電極(不図示)が設けられている。この一対の電極に、駆動回路120からの直流電力が供給されることによって半導体発光素子112が発光する。
封止体113は、半導体発光素子112を封止する部材であり、本実施の形態では、全ての半導体発光素子112を一括封止している。なお、1以上の半導体発光素子112を封止する封止体113が、基板111上に複数形成されていてもよい。
封止体113は、主として透光性材料で構成される。また、半導体発光素子112から発せられた光の波長を所定の波長へと変換する必要がある場合には、光の波長を変換するための波長変換材料が当該透光性材料に混入される。
透光性材料としては、例えばシリコーン樹脂等の樹脂を利用することができる。また、波長変換材料としては、例えば蛍光体粒子を利用することができる。これにより、封止体113を蛍光体含有樹脂により形成することができる。
本実施の形態にでは、半導体発光素子112として、青色光を出射する青色LEDチップが採用されている。また、封止体113として、青色光を黄色光に波長変換する蛍光体粒子(例えばイットリウム・アルミニウム・ガーネット(YAG)系の蛍光体粒子)と当該蛍光体粒子が混入される透光性樹脂材料とが用いられている。
これにより、半導体発光素子112から出射された青色光の一部が封止体113によって黄色光に波長変換され、当該波長変換による黄色光と変換されない青色光との混色により生成される白色光が発光モジュール110から放射される。
[駆動回路]
駆動回路(回路ユニット)120は、発光モジュール110の半導体発光素子112を点灯(発光)させるための点灯回路であって、発光モジュール110に所定の電力を供給する。
例えば、駆動回路120は、一対のリード線130c及び130dを介して口金180から供給される交流電力を直流電力に変換し、一対のリード線130a及び130bを介して当該直流電力を発光モジュール110に供給する。
駆動回路120は、回路基板121と、回路基板121に接続された複数の回路素子(電子部品)122とを有する。
回路基板121は、金属配線がパターン形成されたプリント基板であり、当該回路基板121に実装された複数の回路素子122同士を電気的に接続するとともに、複数の回路素子122とリード線130a〜130bとを電気的に接続する。
複数の回路素子122は、例えば、セラミックコンデンサ(出力側平滑コンデンサ)122a、および122b、電解コンデンサ122c、チョークコイル122d、ノイズフィルタ122eなどである。
[口金]
口金180は、駆動回路120に供給される電力を外部から受ける、筐体160の一端に備えられた部材である。
具体的には、筒状の筐体160の、グローブ140の開口部141と接続された端部とは反対側の端部に、ネジ山を有する螺合部162が設けられており、螺合部162に口金180が螺合することで、口金180が筐体160に取り付けられている。
なお、口金180は、例えば照明器具のソケットに取り付けられ、これにより、口金180は、電球形ランプ100の点灯のための電力を、照明器具のソケットから受けることができる。
また、口金180は、照明器具に取り付けられた場合にソケットの内部に収容される部分に貫通孔を有している。この貫通孔により、筐体160および口金180の内部と外部との間の気体の流通が可能となり、その結果、例えば電解コンデンサ122c等の部品が過度に高熱になることが抑制される。また、当該貫通孔は、照明器具に取り付けられた場合にソケットの内部に位置するため、当該貫通孔を介した水分等の異物の入は抑制される。
また、本実施の形態の電球形ランプ100では、円環部材210が配置された円環溝164に、口金180の円環状の端縁部が収容されている。
[円環部材]
実施の形態1における円環部材210は、介在部材の一例であり、例えば、エラストマー(elastomer)等の弾性を有する材料を素材とする円環状の部材である。
図2は、実施の形態1における電球形ランプ100の口金180部分の断面を示す断面図である。
図3は、実施の形態1における電球形ランプ100の口金180部分の分解斜視図である。
図4は、実施の形態1における円環溝164と円環部材210の外観の一例を示す斜視図である。
なお、図2および図4では、口金180およびその近傍の構造概要を明確にするために、電解コンデンサ122c等の部材(図1参照)の図示は省略している。
また、図2に示す螺合軸190は、口金180と螺合部162との螺合における口金180の回転中心となる仮想的な軸である。
図2〜図4に示すように、本実施の形態における電球形ランプ100では、口金180と筐体160との間に、円環部材210が配置される。
具体的には、筐体160における、ネジ山が形成された螺合部162の付け根部分に存在する段差部163に、円環溝164が設けられており、かつ、円環溝164の内部に円環部材210が配置されている。つまり、円環溝164に円環部材210が埋設されている。
また、円環溝164には、螺合部162と螺合した状態における口金180の円環状の端縁部185が収容されており、かつ、口金180の端縁部185と、円環溝164の内面との間に円環部材210が挟みこまれている。
本実施の形態の電球形ランプ100は、この円環部材210を備えることで、口金180の端縁部185からの水分等の異物の入を抑制することができる。
ここで、口金180の端縁部185からの水分等の異物の入を抑制するために、例えば、口金180と螺合部162とを螺合した後に、端縁部185と筐体160との隙間を埋めるように、端縁部185の端縁に沿って外側から硬化性の樹脂等のシール剤で塗り固めることも考えられる。
しかしながら、この場合、例えば、上記構成を有する電球形ランプを照明器具に取り付ける場合などに、口金180が螺合部162に対して回転した場合、その回転角度が僅かであっても、固化したシール剤の変形等によりシール剤による防水性が低下することが考えられる。
また、端縁部185と筐体160との境界の外周に樹脂を塗布することでシール部が形成された場合、当該シール部の外部への露出面積は大きいため、設置環境の変化(温度および湿度の変化等)の影響を受けやすい。つまり、設置環境の変化に起因するシール部の劣化が生じ易い。
一方、円環部材210を備える電球形ランプ100では、仮に口金180が螺合部162に対して回転した場合であっても、その回転角度が僅かであれば、円環部材210の弾性により、口金180の端縁部185と円環部材210との接触状態は維持される。
また、円環部材210は、円環溝164に埋設されるため、外部への露出面積は非常に少なく、設置環境の変化に起因する円環部材210の劣化という問題も生じ難い。
つまり、電球形ランプ100における、円環部材210による水分の侵入抑制機能は、照明器具への取付作業または運搬時などに与えられる外力への耐性、および、環境変化に対する耐性が高いといえる。
また、円環溝164の内部に設置された円環部材210が、上述のような水分の侵入に対する抑制効果を有することで、例えば、IP(International Protection)規格に示されるいずれかの保護等級に対応した電球形ランプ100の提供が可能となる。また、円環部材210による、水分の侵入に対する抑制果によって、電球形ランプ100の延命化という効果も生じる。
上述のように、本実施の形態における電球形ランプ100では、円環溝164の内部に配置された円環部材210により、口金180の端縁部185からの水分の入を抑制することができる。また、電球形ランプ100は、当該抑制の効果をさらに向上させるための要素を有してもよい。
例えば、円環溝164に挿入された状態の口金180の端縁部185が、樹脂等により封止されてもよい。
図5は、実施の形態1における電球形ランプ100の円環部材210付近の断面の第1の例を示す図である。
図6は、実施の形態1における電球形ランプ100の円環部材210付近の断面の第2の例を示す図である。
図5および図6に示すように、本実施の形態における電球形ランプ100は、封止部材220を備えてもよい。
図5に示す封止部材220は、少なくとも口金180の端縁部185の外周面を覆うように円環溝164に収容されている。
なお、封止部材220の素材としては、例えば、シリコーン樹脂等の樹脂であって、固化した後でも所定の柔軟性を維持できる樹脂が採用される。
具体的には、螺合部162と口金180との螺合が完了し、口金180の端縁部185が円環部材210に当接した状態で、シリコーン樹脂等の樹脂が円環溝164に流し込まれることで、端縁部185の外周面を覆う封止部材220が形成される。
これにより、まず、封止部材220によって、端縁部185からの水分等の異物の入が抑制される。また、仮に、例えば封止部材220の経年劣化に起因して、水分が封止部材220を越えた場合であっても、円環部材210によって、当該水分の筐体160の内部への侵入は抑制される。
また、螺合部162と口金180とを螺合させる前に、円環部材210の上からシリコーン樹脂等の樹脂を円環溝164に流し込み、当該樹脂が固化する前に、螺合部162と口金180とを螺合させてもよい。
その結果、例えば、図6に示すように、端縁部185の内方にも封止部材220の一部が形成されるため、封止部材220による、水分の筐体160の内部への侵入に対する抑制効果が向上する。
ここで、本実施の形態の封止部材220は、図5および図6に示すように、円環溝164に収容された状態で電球形ランプ100に備えられる。そのため、例えば口金180の端縁部185と筐体160との境界の外周に樹脂を塗布することでシール部を形成した場合と比較すると、封止部材220外部への露出面積は、当該シール部の外部への露出面積よりも低く抑えられる。
つまり、封止部材220は、設置環境の変化を受けにくい態様で電球形ランプ100に備えられており、これにより、封止部材220における設置環境の変化に起因する経年劣化が抑制される。
また、図7および図8に示すように、口金180の端縁部185は、口金180が螺合部162と螺合した状態において、円環部材210の外周面の少なくとも一部を覆うように設けられてもよい。
図7は、実施の形態1における電球形ランプ100の円環部材210付近の断面の第3の例を示す断面図である。
図8は、実施の形態1における電球形ランプ100の円環部材210付近の断面の第4の例を示す断面図である。
例えば、図7に示すように、口金180の端縁部185aを、円環部材210を抱持するように内側に屈曲または湾曲した形状に形成する。これにより、口金180と円環部材210との接触面積を増加させることができる。
その結果、口金180と円環部材210との間からの水分の入に対する抑制効果が向上する。
また、図8に示すように、口金180の端縁部185bは、端縁部185bによって形成される開口に近づくに従って口径が大きくなるよう形成されていることで、円環部材210の外周面の少なくとも一部を覆ってもよい。
この構成によれば、図8に示すように、口金180と螺合部162とが螺合されることで、弾性を有する円環部材210は、端縁部185bによって、円環溝164の、X軸方向に平行な内面とZ軸に平行な内面との双方に押圧される。
これにより、円環部材210と円環溝164の内面との密着性が向上し、その結果、円環溝164の内面と円環部材210との間からの水分の入に対する抑制効果が向上する。
また、円環溝164および円環部材210の断面形状(Z軸に平行な平面における断面形状、以下同じ)は、例えば図2等に示されるような矩形でなくてもよい。
図9は、断面形状が曲線で構成された円環溝164aおよび円環部材210aの断面の一例を示す図である。
図10は、断面形状がV字状である円環溝164bおよび円環部材210bの断面の一例を示す図である。
電球形ランプ100は、例えば図9に示すように、断面形状が曲線で構成された円環溝164aおよび円環部材210aを備えてもよい。
また、電球形ランプ100は、例えば図10に示すように、断面形状が曲線で構成された円環溝164bおよび円環部材210bを備えてもよい。
つまり、電球形ランプ100が備える円環溝および円環部材の断面形状に特に限定はない。なお、円環溝の断面形状と円環部材の断面形状とを同一または近似にすることで、円環部材と円環溝の内面との密着性を向上させることができる。
また、螺合部162に螺合した状態の口金180を筐体160に対して固定する手法に特に限定はない。例えば、口金180が螺合部162に螺合した状態で口金180を径方向にかしめることで、口金180を筐体160に固定してもよい。
また、上記のかしめに代えてまたは加えて、例えば筐体160が、口金180を筐体160に対して固定する構成を備えてもよい。
図11は、実施の形態1における電球形ランプ100が係合部230を備える場合の円環部材210付近の断面を示す断面図である。
例えば図11に示すように、電球形ランプ100は、円環溝164の内面に突設された係合部230であって、端縁部185cと係合することで、円環溝164の内方に収容された端縁部185cの、円環溝164の外方への移動を規制する係合部230を備えてもよい。
なお、係合部230は、例えば、円環溝164の内面において周方向に1以上設けられる。また、係合部230は、図11に示すように、円環溝164の開口に近づくほど螺合軸190(図2参照)から遠ざかるように傾いた面を有していることで、口金180が螺合部162に螺合する際に、端縁部185cが係合部230を越え易くなっている。
また、図11に示ように、端縁部185cが、返し部185dを有することで、係合部230を越えて、円環溝164の内方に収容された端縁部185cが、円環溝164から抜け出し難い構造となっている。
なお、係合部230と端縁部185cとの係合の態様は、図11に示す態様に限定されない。例えば、係合部230と端縁部185cとは、口金180が螺合部162に螺合する際の口金180の回転を許容し、かつ、反対方向の回転を困難とするように係り合う構造であってもよい。
つまり、図11では、係合部230と端縁部185cとは、螺合軸190に平行な方向に係り合っている。しかし、係合部230と端縁部185cとは、螺合軸190に平行な方向に係り合うことに代えてまたは加えて、螺合軸190を中心とした周方向に係り合ってもよい。
このように、電球形ランプ100は、係合部230を備えることで、例えば口金180に、口金180の筐体160への固定のためのかしめに適した部分がない場合であっても、口金180と筐体160との結合状態の安定性の確保が可能となる。
なお、図7〜図11のそれぞれに示される円環溝164に、図5および図6を用いて説明した封止部材220が配置されてもよい。
これにより、電球形ランプ100における、口金180と螺合部162との隙間からの水分の入に対する抑制効果がさらに向上する。
また、例えば、図7(図8)を用いて説明した、円環部材210の外周面の少なくとも一部を覆うように設けられた端縁部185a(185b)に係合するように、係合部230が円環溝164の内面に突設されていてもよい。
この場合、端縁部185a(185b)に、返し部185d(図11参照)のような、端縁部185a(185b)が、係合部230と安定的に係り合うための部分を設けてもよい。
これにより、電球形ランプ100における、口金180と螺合部162との隙間からの水分の入に対する抑制効果が向上するとともに、口金180と筐体160との結合状態の安定性の確保が可能となる。
(実施の形態2)
次に、実施の形態2における電球形ランプ101の構成概要について、図12を用いて説明する。
図12は、実施の形態2における電球形ランプ101の断面図である。なお、図12において、駆動回路120については断面図ではなく側面図である。
図1に示すように、本実施の形態に係る電球形ランプ101は、実施の形態1における電球形ランプ100と同じく、電球形蛍光灯または白熱電球の代替品となる電球形LEDランプである。
本実施の形態に係る電球形ランプ101は、光源としての発光モジュール110と、発光モジュール110に所定の電力を供給するための駆動回路120と、駆動回路120を内部に収容する筐体160とを備える。
本実施の形態における電球形ランプ101は、さらに、開口部141を有し、発光モジュール110を覆う中空のグローブ140と、外部から電力を受ける口金180とを備える。なお、本実施の形態における電球形ランプ101は、グローブ140と筐体160と口金180とによって外囲器が構成されている。
なお、実施の形態2における電球形ランプ101が備える、筐体160、グローブ140、発光モジュール110、駆動回路120、および口金180のそれぞれの基本的な構成は、実施の形態1における電球形ランプ101が備える、筐体160、グローブ140、発光モジュール110、駆動回路120、および口金180のそれぞれの基本的な構成と同一である。
そのため、これら筐体160等の基本的な構成についての説明は省略し、実施の形態2の特徴的な構成について説明する。
具体的には、実施の形態2の電球形ランプ101では、口金180の内周面と螺合部162との間に、口金180および螺合部162の双方と接触するように配置された介在部材200が備えられている。
以下、介在部材200、および、電球形ランプ101における介在部材200の周辺の構造を中心に説明する。
[介在部材]
介在部材200は、例えば、螺合部162に樹脂等を塗布することで得られる薄膜状の部材であり、少なくとも厚み方向の柔軟性を備えた部材である。
つまり、螺合部162と口金180とが螺合する場合に、口金180の内周面と螺合部162との間において、場所ごとに厚みを変えるように変形する。
なお、介在部材200の素材としては、例えば、アクリルフォーム等の樹脂材料が採用される。
図13は、実施の形態2における電球形ランプ101の口金180部分の断面を示す断面図である。
図14は、図13におけるA−A断面を示す断面図である。
なお、図13および図14では、口金180と螺合部162のとの構造概要を明確にするために、電解コンデンサ122c等の他の部材(図12参照)の図示は省略している。
図13に示すように、螺合部162と口金180との間の距離は、口金180と螺合部162との螺合における口金180の回転中心となる仮想的な軸である螺合軸190に平行な方向において均一ではない。
また、図14に示すように、螺合部162と口金180との間の距離は、螺合部162の周方向においても均一ではない。
しかしながら、本実施の形態の電球形ランプ101では、上述のように柔軟性を有する薄膜状の介在部材200を、螺合部162と口金180の内周面との間に配置される。これにより、介在部材200がない場合に、口金180の内周面と螺合部162との間に生じる隙間が、介在部材200によって実質的に埋められる。
ここで、上述の駆動回路120に備えられた複数の回路素子122のうち、最も背の高い電解コンデンサ122cの一部は、筐体160内において、口金180の内部に相当する空間(螺合部162の内方の空間)に配置されている(図12参照)。また、電解コンデンサ122cは、駆動回路120の動作時において、例えば80℃程度の高温を発する。
このような状況において、本実施の形態の電球形ランプ101では、筐体160の螺合部162と口金180との間に、これらの双方に接する介在部材200が配置されている。
そのため、筐体160の内部の熱を、口金180を介して効率よく外部に放出することができ、これにより、電球形ランプ101全体としての放熱性は向上する。その結果、例えば、半導体発光素子112を延命化することができる。
また、本実施の形態では、介在部材200は、本実施の形態では、口金180および螺合部162の螺合軸190に交差する少なくとも一つの断面において、口金180の内周面と螺合部162との間の空間を全周において埋めるように配置されている。
例えば、図14に示すように、螺合軸190に垂直な一つの断面である、A−A断面では、螺合部162が有するネジ山および口金180が有するネジ溝がらせん状であるために、螺合部162と口金180との間の距離は均一ではない。
しかし、介在部材200は、柔軟性を有していることで、当該断面において、口金180の内周面と螺合部162との間の空間を全周において埋めるように電球形ランプ101に備えられている。
そのため、例えば、口金180部分における気密性が向上し、口金180の端縁部186から、筐体160の内部への、粉塵および水分等の異物の侵入を実質的に防止することが可能となる。
また、介在部材200がない場合と比較すると、介在部材200によって、口金180と螺合部162との螺合による、螺合部162から口金180への圧力が分散される。
これにより、例えば、口金180の変形を抑制しつつ、口金180と螺合部162と螺合におけるトルクを増加させることができる。簡単に言うと、口金180と螺合部162との結合力を向上させることができる。
また、言い換えると、口金180の肉厚を薄くした場合であっても、口金180と螺合部162とをしっかりと螺合させることが可能となる。
また、介在部材200が、上述のような異物の侵入の防止効果を有することで、例えば、電球形ランプ101の延命化以外にも、例えば、IP(International Protection)規格に示されるいずれかの保護等級に対応した電球形ランプ101の提供が可能となる。
ここで、口金180と螺合部162との間からの、筐体160の内部への異物の侵入を防止するために、例えば、エラストマー(elastomer)等の弾性を有する材料で構成された環状部材211を、口金180の端縁部186と、筐体160との間に配置してもよい。
以下、実施の形態2における環状部材211および電球形ランプ101における配置の態様等について説明する。
[環状部材]
図15は、実施の形態2における電球形ランプ101に環状部材211を配置する場合の分解斜視図である。
図16は、実施の形態2における電球形ランプ101の環状部材211付近の断面の第1の例を示す断面図である。
図15および図16に示すように、口金180と筐体160との間に、環状部材211を配置する。
つまり、口金180の円環状の端縁部186と筐体160との間に挟み込まれた状態で、環状部材211が電球形ランプ101に備えられる。
より具体的には、ネジ山が形成された螺合部162の付け根部分に存在する段差部163に、螺合部162が環状部材211を貫通した状態で、環状部材211が配置されている。
これにより、まず、環状部材211によって、端縁部186からの水分等の異物の入が抑制される。また、仮に、例えば環状部材211の経年劣化に起因して、水分等の異物が、端縁部186から侵入した場合であっても、介在部材200によって、当該異物の筐体160の内部への侵入は抑制される。
なお、図16において、環状部材211の下方に介在部材200および環状部材211が存在しない空間が存在するが、当該空間が、例えば介在部材200によって埋められていてもよい。
これにより、介在部材200の、口金180および筐体160との間の接触面積が増加する。その結果、例えば、電球形ランプ101の放熱性が向上し、かつ、異物の筐体160の内部への侵入に対する抑制効果が向上する。
また、図16では、環状部材211の内周面は、筐体160に接しているが、環状部材211の内周面は、筐体160から離れていてもよい。
図17は、実施の形態2における電球形ランプ101の環状部材211付近の断面の第2の例を示す断面図である。
図17に示すように、環状部材211の内周面と筐体160(螺合部162)との間に隙間がある場合、当該隙間に介在部材200の一部が存在していてもよい。
また、図18および図19に示すように、口金180の端縁部186は、口金180が螺合部162と螺合した状態において、環状部材211の外周面の少なくとも一部を覆うように設けられてもよい。
図18は、実施の形態2における電球形ランプ101の環状部材211付近の断面の第3の例を示す断面図である。
図19は、実施の形態2における電球形ランプ101の環状部材211付近の断面の第4の例を示す断面図である。
例えば、図18に示すように、口金180の端縁部186aを、環状部材211を抱持するように内側に屈曲または湾曲した形状に形成する。これにより、口金180と環状部材211との接触面積を増加させることができる。
その結果、口金180と環状部材211との間からの異物の入に対する抑制効果が向上する。
また、図19に示すように、口金180の端縁部186bは、端縁部186bによって形成される開口に近づくに従って口径が大きくなるよう形成されていることで、環状部材211の外周面の少なくとも一部を覆ってもよい。
この構成によれば、図19に示すように、口金180と螺合部162とが螺合されることで、弾性を有する環状部材211は、端縁部186bによって、筐体160の、X軸方向に平行な表面とZ軸に平行な表面との双方に押圧される。
つまり、環状部材211は、径方向および軸方向の成分を有する押圧力によって、筐体160の段差部163および螺合部162の外周面の双方に押し当てられる。
これにより、環状部材211と筐体160との密着性が向上し、その結果、筐体160と環状部材211との間からの異物の入に対する抑制効果が向上する。
なお、図15〜図19に示すような、介在部材200と環状部材211とを備える電球形ランプ101を作製する場合、螺合部162の外周面における介在部材200の形成と、筐体160への環状部材211の取り付けとはいずれが先に行われてもよい。
ここで、口金180の端縁部186からの異物の入を抑制するために、例えば、口金180と螺合部162とを螺合した後に、端縁部186と筐体160との隙間を埋めるように、端縁部186の端縁に沿って外側から硬化性のシリコーン樹脂等のシール剤で塗り固めることも考えられる。
しかしながら、この場合、例えば、上記構成を有する電球形ランプを照明器具に取り付ける場合などに、口金180が螺合部162に対して回転した場合、その回転角度が僅かであっても、固化したシール剤の破壊が生じる場合がある。この場合、シール剤による異物の侵入防止機能は失われる。
一方、図15等に示す環状部材211を備える電球形ランプ101では、仮に口金180が螺合部162に対して回転した場合、その回転角度が僅かであれば、環状部材211の弾性により、口金180の端縁部186と環状部材211との接触状態は維持される。
つまり、電球形ランプ101における、環状部材211による異物の侵入防止機能は、照明器具への取付作業または運搬時などに与えられる外力への耐性が高いといえる。
なお、本実施の形態では、介在部材200の素材としてアクリルフォームを例示した。しかしながら、介在部材200の素材は、他の素材であってもよい。例えば、樹脂および硬化剤等を含む粉体塗料を螺合部162に吹き付けることで、厚み方向の柔軟性を有する介在部材200を形成してもよい。
また、螺合部162ではなく、口金180の内周面に介在部材200を形成した後に、口金180と螺合部162とを螺合させてもよい。
また、介在部材200は、口金180と螺合部162とが螺合された後に、熱等によって膨張することで、口金180と螺合部162との間の隙間を埋めてもよい。
(実施の形態3)
次に、実施の形態3として、上述の電球形ランプ100(101)を備える照明装置について、図20を用いて説明する。
図20は、実施の形態3における照明装置2の概略断面図である。
図20に示すように、本発明の実施の形態に係る照明装置2は、例えば、室内の天井に装着されて使用される装置である。照明装置2は、実施の形態1における電球形ランプ100または実施の形態2における電球形ランプ101と、点灯器具3とを備える。
点灯器具3は、点灯器具3に取り付けられた電球形ランプ100(101)を消灯及び点灯させる器具である。点灯器具3は、天井に取り付けられる器具本体4と、電球形ランプ100(101)を覆う透光性のランプカバー5とを備える。
器具本体4は、ソケット4aを有する。ソケット4aには、電球形ランプ100(101)の口金180がねじ込まれる。このソケット4aを介して電球形ランプ100(101)に電力が供給される。
(実施の形態1〜3についての補足)
実施の形態1および2における電球形ランプ100および101のそれぞれが備えるグローブ140の形状に特に限定はなく、全体として細長い形状であってもよく、一部に平面を有する立体形状であってもよい。
また、上記の実施の形態1および2において、発光モジュール110は、青色LEDチップである半導体発光素子112と黄色蛍光体とによって白色光を放出するが、白色光の放出の手法はこれに限らない。発光モジュール110は、例えば、赤色蛍光体及び緑色蛍光体を含有する蛍光体含有樹脂と青色LEDチップとの組み合わせによって白色光を放出してもよい。
また、半導体発光素子(LEDチップ)112は、青色以外の色を発光するLEDチップを用いても構わない。例えば、半導体発光素子112として紫外線発光のLEDチップを用いる場合、封止体113内の蛍光体粒子としては、三原色(赤色、緑色、青色)に発光する各色蛍光体粒子を組み合わせたものを用いることができる。
さらに、封止体113に、蛍光体粒子以外の波長変換材が含まれてもよい。例えば、波長変換材として、半導体、金属錯体、有機染料、または顔料など、ある波長の光を吸収し、吸収した光とは異なる波長の光を発する物質を有する材料を封止体113が含んでもよい。
また、上記の実施の形態1および2において、半導体発光素子112としてLEDを例示した。しかし、電球形ランプ100および101が備える半導体発光素子112として、半導体レーザ、有機EL(Electro Luminescence)または無機EL等の半導体発光素子が採用されてもよい。
また、上記の実施の形態1および2において、発光モジュール110として、LEDチップ(ベアチップ)が実装基板に直接実装された構造であるCOB(Chip On Board)型のLEDモジュールとしたが、これに限らない。
例えば、発光モジュール110は、表面実装型(SMD:Surface Mount Device)のLED素子が基板上に複数個実装することで構成されてもよい。なお、SMD型のLED素子とは、樹脂成形されたキャビティの中にLEDチップを実装して当該キャビティ内を蛍光体含有樹脂によって封入したパッケージ型のLED素子である。
また、実施の形態1における電球形ランプ100と、実施の形態2における電球形ランプ101とは、筐体160等の基本的な構成が同一であるとした。しかしながら、筐体160等の基本的な構成が、実施の形態1における電球形ランプ100と、実施の形態2における電球形ランプ101とで異なっていてもよい。
また、以上説明した、電球形ランプ100および101についての各種の変形例は、実施の形態3の照明装置2が備える、電球形ランプ100または101に反映されてもよい。
以上、本発明に係る電球形ランプおよび照明装置について、実施の形態およびその補足に基づいて説明したが、本発明は、実施の形態およびその補足に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態およびその補足に施したもの、および、本実施の形態およびその補足における各種の構成要素を任意に組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。
例えば、実施の形態1における電球形ランプ100がさらに、実施の形態2における介在部材200を備えてもよい。
また、実施の形態2における電球形ランプ101がさらに実施の形態1における円環溝164を備えてもよい。つまり、実施の形態2における環状部材211が、筐体160に設けられた円環溝164に埋設されてもよい。
本発明は、従来の白熱電球等を代替する電球形ランプ、特に、LED電球およびこれを備える照明装置等として有用である。
2 照明装置
3 点灯器具
4 器具本体
4a ソケット
5 ランプカバー
100、101 電球形ランプ
110 発光モジュール
111 基板
112 半導体発光素子
113 封止体
120 駆動回路
121 回路基板
122 回路素子
122a、122b セラミックコンデンサ
122c 電解コンデンサ
122d チョークコイル
122e ノイズフィルタ
130a、130b、130c、130d リード線
140 グローブ
141 開口部
160 筐体
162 螺合部
163 段差部
164、164a、164b 円環溝
180 口金
185、185a、185b、185c、186、186a、186b 端縁部
185d 返し部
190 螺合軸
200 介在部材
210、210a、210b 円環部材(介在部材)
211 環状部材
220 封止部材
230 係合部

Claims (11)

  1. 開口部を有する中空のグローブと、
    前記グローブの内方に配置され、光源である半導体発光素子を有する発光モジュールと、
    前記発光モジュールに電力を供給するための駆動回路と、
    前記駆動回路に供給される電力を外部から受ける口金と、
    前記グローブの前記開口部と接続され、前記駆動回路を内部に収容し、かつ、前記口金と螺合する螺合部を有する筐体と、
    前記口金と前記筐体との間に配置されることで、前記口金と前記筐体との隙間からの異物の侵入を抑制する介在部材と
    を備える電球形ランプ。
  2. さらに、前記筐体に設けられた円環溝であって、前記螺合部と螺合した状態における前記口金の円環状の端縁部を収容する円環溝を備え、
    前記介在部材は、前記円環溝の内部に配置され、前記口金の前記端縁部と前記円環溝の内面との間に挟みこまれた円環部材である
    請求項1記載の電球形ランプ。
  3. さらに、少なくとも前記口金の前記端縁部の外周面を覆うように前記円環溝に収容された封止部材を備える
    請求項2記載の電球形ランプ。
  4. さらに、前記円環溝の内面に突設された係合部であって、前記端縁部と係合することで、前記円環溝の内方に収容された前記端縁部の、円環溝の外方への移動を規制する係合部を備える
    請求項2または3記載の電球形ランプ。
  5. 前記口金の前記端縁部は、前記口金が前記螺合部と螺合した状態において、前記円環部材の外周面の少なくとも一部を覆うように設けられている
    請求項2〜4のいずれか一項に記載の電球形ランプ。
  6. 前記口金の前記端縁部は、前記端縁部によって形成される開口に近づくに従って口径が大きくなるよう形成されていることで、前記円環部材の外周面の少なくとも一部を覆う
    請求項5記載の電球形ランプ。
  7. 前記介在部材は、前記口金の内周面と前記螺合部との間に、前記口金および前記螺合部の双方と接触するように配置されている
    請求項1記載の電球形ランプ。
  8. 前記介在部材は、前記口金および前記螺合部の螺合軸に交差する少なくとも一つの断面において、前記口金の内周面と前記螺合部との間の空間を、前記内周面の全周において埋めるように配置されている
    請求項7記載の電球形ランプ。
  9. さらに、前記口金の円環状の端縁部と前記筐体との間に挟み込まれた環状部材を備える
    請求項7または8記載の電球形ランプ。
  10. 前記口金の前記端縁部は、前記口金が前記螺合部と螺合した状態において、前記環状部材の外周面の少なくとも一部を覆うように設けられている
    請求項9記載の電球形ランプ。
  11. 前記口金の前記端縁部は、前記端縁部によって形成される開口に近づくに従って口径が大きくなるよう形成されていることで、前記環状部材の外周面の少なくとも一部を覆う
    請求項10記載の電球形ランプ。
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