(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記ガイド部は、前記先端部から突出して前記基板に接続される前記接続線が配置される保持溝を有し、この保持溝は前記発光モジュールの前記基板の一端側の面より突出した位置に設けられている
ことを特徴とする請求項1記載のランプ装置。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、一実施形態を、
図1ないし
図9を参照して説明する。
【0012】
図1および
図2に、ランプ装置10を示す。ランプ装置10は、一般照明用白熱電球用のソケットに装着して使用可能な電球形ランプである。
【0013】
ランプ装置10は、筐体11、筐体11の一端側に配置される放熱板12、放熱板12の一端側の面に配設される発光モジュール13、筐体11内に配置される点灯回路14、筐体11の一端側に取り付けられるグローブ15、および筐体11の他端側に取り付けられる給電部16を備えている。なお、ランプ装置10は、グローブ15から給電部16に亘って仮想の中心軸を有し、その中心軸のグローブ15側を一端側、給電部16側を他端側という。
【0014】
図1ないし
図8に示すように、筐体11は、絶縁部(樹脂部)20に金属板21をインサート成形することによって形成されている。筐体11の内部には一端側(グローブ15側)および他端側(給電部16側)にそれぞれ開口する空洞部22が形成されている。筐体11の外郭部分は、一端側の径が大きく、他端側の径が小さく、一端側から他端側に向けて縮径する筒状に形成されている。
【0015】
絶縁部20は、絶縁性を有する樹脂材料によって形成されている。絶縁部20には、金属板21の外周部を覆うとともに筐体11の外郭を構成する外側部23、および金属板21の内側に形成される内側部24を備えている。外側部23と内側部24との他端側は一体に連続されるとともに、筐体11の他端側に突出して給電部16を取り付けるための取付部25が形成されている。
【0016】
金属板21は、例えばアルミニウム等の金属材料で、プレス成形によって筒状に形成されている。
【0017】
絶縁部20の内側部24は、一部が金属板21の内周面に接合されるとともに一部が金属板21の内周面から離反された異形の筒状に形成され、この内側部24の内側に点灯回路14を挿入配置する空洞部22が形成されている。
【0018】
筐体11の一端側において、外側部23は一端側への突出高さが金属板21と同じかあるいは高いが、内側部24は金属板21よりも低く、金属板21の一端側が露出されている。金属板21の一端側には、放熱板12の他端側の面を載置する載置部としての載置面26、およびこの載置面26から一端方向へ向けて斜めに拡開する傾斜面27が形成されている。
【0019】
内側部24の一端側には、筐体11の中心軸に対して対称位置に一対のボス28が突設されている。すなわち、ボス28は、空洞部22に対峙するように一対有している。ボス28は、載置面26よりも一端方向に突出されているが、載置面26からの突出寸法は放熱板12の厚み寸法より少し小さい程度とされている。
【0020】
内側部24には、一対のボス28とは交差する両側で、筐体11の中心軸よりも一方のボス28側に片寄った位置に、点灯回路14の後述する回路基板71を一端側から挿入する一対の基板挿入部30が互いに対向して形成されている。各基板挿入部30は、回路基板71の幅方向の縁を挿入する挿入溝31、および挿入溝31に挿入された回路基板71の厚み方向の両側の面を挟み込んで保持する一対の保持壁32を有している。一対の基板挿入部30は、内側部24の一端側から取付部25の他端側に亘り、筐体11の中心軸方向に沿って平行に形成されている。
【0021】
一対の基板挿入部30の一端側には一対の基板挿入部30間の対向幅が広い幅広対向部33aが形成され、一対の基板挿入部30の一端側には一対の基板挿入部30間の対向幅が広い幅狭対向部33bが形成され、これら幅広対向部33aと幅狭対向部33bとの間に段差状のストッパ部33cが形成されている。
【0022】
内側部24には、一対のボス28とは交差する両側で、筐体11の中心軸に対して対称位置であるとともに、基板挿入部30に挿入された回路基板71に対向する位置に、一対のガイド部34が設けられている。ガイド部34は、回路基板71に対向する側面が開口するガイド溝35を有し、断面略U字形に形成されている。ガイド溝35が形成される領域は、ガイド部34の中間よりも先端側(一端側)とされている。
【0023】
ガイド部34の先端部36は、外側部23の一端側よりも一端方向に突出されている。すなわち、ガイド部34の先端部36は、筐体11の一端側に配設された放熱板12の一端側の面および発光モジュール13の後述する基板61の一端側の面よりも一端側に突出されている。このガイド部34の先端部36には、筐体11の中心軸側に向けて連通する保持溝37が形成されている。
【0024】
ガイド部34には、回路基板71に対して反対側の側面、および金属板21の内周面に対向する側面に、それぞれ内側部24の一部で構成される支え部38が連続して形成されている。
【0025】
絶縁部20の他端側であって、一方の基板挿入部30の他端側には、空洞部22内の所定の位置に挿入された回路基板71を係止する係止部40が設けられている。係止部40は、ガイド溝35の他端側に連続する位置で、取付部25の他端側に形成された溝部41に突出して配置されている。係止部40は、溝部41内に突出する係止片42、およびこの係止片42の先端から空洞部22の中心軸方向に突出する爪43を有している。なお、係止部40は、このような構成に限らず、回路基板71を係止可能であれば、例えばダボ等の突出部でもよい。
【0026】
また、放熱板12は、例えばアルミニウム等の金属材料で円板状に形成されている。放熱板12は、一端側の面に発光モジュール13が配設され、他端側の面の周辺が筐体11の載置面26に載置される。放熱板12の外周面には、筐体11の傾斜面27に沿って接触可能な傾斜面50が形成されている。
【0027】
放熱板12には、放熱板12の中心軸に対して対称位置に、ボス28が挿通配置される一対の溝部51が形成されている。溝部51は、放熱板12の外径側に開口されている。また、放熱板12には、一対の溝部51とは交差する両側で、放熱板12の中心軸に対して対称位置に、ガイド部34がそれぞれ挿通される一対の挿通孔52が形成されている。さらに、放熱板12には、発光モジュール13をねじ止めするための複数のねじ孔(図示せず)が形成されている。
【0028】
また、発光モジュール13は、複数の発光素子60、およびこれら発光素子60を実装する基板61を有している。
【0029】
発光素子60は、例えば、SMD(Surface Mount Device)パッケージのLEDが用いられている。なお、発光素子60としては、COB(Chip On Board)モジュールを用いてもよく、あるいはLED以外の例えば有機ELなどの他の発光素子を用いてもよい。
【0030】
基板61は、平板状で、一端側の面には複数の発光素子60を実装する配線パターン62が形成されている。基板61は、絶縁材料または金属材料で形成されている。基板61が金属材料の場合には、基板61の表面に絶縁膜が形成され、この絶縁膜上に配線パターン62が形成されている。
【0031】
基板61には、基板61の中心軸に対して対称位置に、放熱板12の一対の溝部51に対向して一対の溝部63が形成されている。基板61には、一対の溝部63に対して交差する対称位置に、放熱板12の一対の挿通孔52に対応して一対の溝部64が形成されている。基板61の溝部63,64の外径側は、基板61を放熱板12に配置した状態で放熱板12の一端側の面の一部が露出するように、基板61の外径方向への寸法が放熱板12よりも短く形成されている。
【0032】
基板61の一端側の面には、一対の溝部64の位置から基板61の中心軸側に寄った位置に、点灯回路14を電気的に接続するための配線パターン62の一対のランド65が形成されている。
【0033】
基板61は、複数のねじ66によって放熱板12に締め付け固定され、放熱板12に熱的に結合されている。
【0034】
また、点灯回路14は、給電部16から入力する交流電力を所定の直流電力に変換して発光モジュール13の発光素子60に供給する。
【0035】
点灯回路14は、点灯回路14を構成する複数の電子部品70、およびこれら電子部品70を実装する回路基板71を有している。回路基板71の一方の面は配線パターンが形成された配線パターン面72である。電子部品70には、リード部品およびチップ部品が含まれる。リード部品は配線パターン面72とは反対側の面側に配置されるとともにリードが回路基板71を挿通して配線パターン面72の配線パターンにはんだ付け接続されている。チップ部品は、配線パターン面72に面実装されている。
【0036】
回路基板71は、筐体11の一端側から、筐体11の一対の基板挿入部30間に挿入される。回路基板71は、電子部品70を実装する面が一対のボス28を結ぶ仮想線に対して直交するように設けられており、筐体11内にその筐体11の中心軸と平行に配置されるとともに、筐体11の一端側近傍から他端側に亘って配置される。回路基板71は、一対の基板挿入部30間の対向幅、すなわち幅広対向部33aおよび幅狭対向部33bに対応して、一端側に幅広部73aが形成され、他端側に幅狭部73bが形成されている。これら幅広部73aと幅狭部73bとの間にストッパ部33cに当接して筐体11への回路基板71の挿入位置が位置決めされる当接部73cが形成されている。
【0037】
回路基板71の他端側の側部には、回路基板71が筐体11内の所定の位置に挿入されることにより係止部40によって係止される被係止部74が設けられている。被係止部74は、係止部40の爪43が引っ掛かる溝75によって構成されている。なお、本実施形態では、回路基板71の幅方向の両側に溝75が形成されているが、係止部40の位置に対応した一側に形成されていればよい。また、被係止部74は、溝75に限らず、回路基板71の他端側の他面でもよく、あるいは突出部でもよい。
【0038】
回路基板71の配線パターン面72とは反対側の面から一対の接続線76が導出されている。接続線76は、導線を絶縁体で被覆した被覆電線が用いられている。接続線76は、回路基板71を挿通して配線パターン面72の配線パターンに接続されている。接続線76の先端側は、発光モジュール13の基板61のランド65に電気的に接続される。回路基板71から導出される一対の接続線76の位置は、回路基板71を筐体11の一対の基板挿入部30間に挿入することにより、一対のガイド部34に対向し、一対のガイド部34のガイド溝35に自動的に入ることが可能な位置とされている。
【0039】
点灯回路14の交流電力の一対の入力部が給電部16に電気的に接続され、直流電力の一対の出力部に接続線76が電気的に接続されている。
【0040】
また、グローブ15は、光透過性および光拡散性を有し、例えばポリカーボネート等の合成樹脂中に拡散材を混入して白色に形成されている。グローブ15は、筐体11の一端側に取り付けられる第1のグローブ部80、およびこの第1のグローブ部80に取り付けられる第2のグローブ部81を有している。
【0041】
グローブ15は球形に近似した形状に形成され、第1のグローブ部80と第2のグローブ部81とはグローブ15の径寸法が最大となる部分でグローブ15の一端側と他端側とで分割されている。
【0042】
第1のグローブ部80は、一端側および他端側に開口された筒状に形成され、他端側が筐体11の一端側に取り付けられ、筐体11の外郭部分の形状に連続するように構成されている。
【0043】
第1のグローブ部80の他端側には、筐体11の一端側に取り付けられる取付部82が環状に形成されている。取付部82には、筐体11の一端面に当接する当接面83、およびこの当接面83から突出して筐体11の内側に嵌り込む突出部84が形成されている。
【0044】
第1のグローブ部80の取付部82には、第1のグローブ部80の中心軸に対して対称位置に、ねじ85で筐体11に締め付け固定される一対の固定部86が設けられている。固定部86は、取付部82から内径方向に突出形成されているとともに、ねじ85が挿通する取付孔87が形成されている。固定部86の他端側の面には、放熱板12の溝部51に嵌り込み、第1のグローブ部80と筐体11および放熱板12との周方向の位置を位置決めする突起88が突設されている。そして、固定部86は、ボス28の一端側に位置決め配置され、ねじ85が取付孔87からボス28に螺着されることにより、ねじ85で筐体11に締め付け固定される。また、固定部86の取付孔87よりも両側の一部は、発光モジュール13の基板61が配置されていない放熱板12の箇所で、放熱板12の一端側の面に当接される。
【0045】
第1のグローブ部80の取付部82には、一対の固定部86とは直交する両側で、第1のグローブ部80の中心軸に対して対称位置に、ねじ85による固定部86の締め付けで放熱板12を金属板21に押圧する一対の押圧部89が設けられている。押圧部89は、発光モジュール13の基板61が配置されていない放熱板12の箇所で、放熱板12の一端側の面に当接される。そして、押圧部89は、ねじ85により固定部86が筐体11に締め付け固定されることにより、放熱板12を筐体11に向けて押圧する。
【0046】
なお、放熱板12の一端側の面に当接する固定部86の一部も、押圧部89の一部として構成されている。
【0047】
第2のグローブ部81は、他端側が開口し、一端側に突出するドーム状に形成されている。第2のグローブ部81の他端側は第1のグローブ部80の一端側に例えば振動溶着等によって固定される。
【0048】
また、給電部16は、例えばE17やE26等の一般照明電球用のソケットに接続可能な口金91が用いられている。なお、給電部16は、口金91に限らず、ランプ種類によっては一対のピンでもよい。
【0049】
次に、
図9に、ランプ装置10を使用する照明器具100を示す。照明器具100は、例えばダウンライトである。照明器具100は、器具本体101を有し、この器具本体101内にソケット102および反射体103が配設されている。ソケット102は、ランプ装置10の口金91が電気的に接続され、ランプ装置10に交流電力を供給する。
【0050】
次に、ランプ装置10の組み立てについて説明する。
【0051】
点灯回路14を筐体11の一端側から空洞部22内に挿入する。すなわち、回路基板71の他端側を筐体11の一端側から空洞部22内に挿入し、まず、回路基板71の幅狭部73bを一対の基板挿入部30の幅狭対向部33bに挿入し、続いて、回路基板71の幅広部73aを一対の基板挿入部30の幅広対向部33aに挿入する。回路基板71を所定の位置まで挿入すると、回路基板71の当接部73cがストッパ部33cに当接して挿入を規制するとともに、回路基板71の他端側の溝75に係止部40の爪43が引っ掛かり、回路基板71が挿入方向に対して反対側に戻るのを規制し、回路基板71を筐体11に係止する。
【0052】
図3に示すように、回路基板71を筐体11に挿入する過程で、回路基板71から導出されている一対の接続線76がガイド部34のガイド溝35に自動的に嵌り込み、接続線76の先端側がガイド部34に沿って筐体11の先端側に向くように折り曲げられる。そして、回路基板71を筐体11に挿入完了した状態では、ガイド部34の先端部36から接続線76の先端部36が突出されている。接続線76は、ガイド部34のガイド溝35に沿って配置されるので、接続線76の先端部36から一端側へ向けて略垂直に突出されている。
【0053】
続いて、
図4に示すように、予め発光モジュール13を取り付けられている放熱板12を、筐体11の一端側に配置する。このとき、放熱板12の溝部51および挿通孔52の位置を、ボス28およびガイド部34の位置にそれぞれ位置決めし、この放熱板12を筐体11の一端側から近付けて筐体11の一端側に配置する。これにより、放熱板12の溝部51にボス28が挿通されるとともに、放熱板12の挿通孔52にガイド部34およびこのガイド部34の先端部36から突出する接続線76が挿通される。
【0054】
放熱板12を筐体11の一端側に配置することにより、放熱板12の他端側の面が金属板21の載置面26に載置されるとともに、放熱板12の傾斜面50が金属板21の傾斜面27に沿って当接される。放熱板12の溝部51とボス28との嵌合、および放熱板12の挿通孔52とガイド部34との嵌合により、放熱板12の周方向の位置が筐体11に対して位置決めされる。
【0055】
続いて、
図5および
図6に示すように、第1のグローブ部80を筐体11の一端側に取り付ける。第1のグローブ部80の突出部84を筐体11の一端側の内側に嵌合するとともに、突起88を放熱板12の溝部51に嵌合する。これにより、第1のグローブ部80の径方向および周方向の位置が筐体11に対して位置決めされる。すなわち、固定部86がボス28に位置決めされ、押圧部89が発光モジュール13の基板61が配置されていない放熱板12の一端側の面に配置される。
【0056】
ねじ85を第1のグローブ部80の固定部86の取付孔87を挿通してボス28に螺着し、ねじ85で固定部86をボス28に締め付け固定する。これにより、押圧部89が放熱板12を筐体11に向けて押圧し、放熱板12の他端側の面が金属板21の載置面26に面接触するように押圧固定されるとともに、放熱板12の傾斜面50が金属板21の傾斜面27に面接触するように押圧固定される。これにより、放熱板12と金属板21とが熱的に結合される。
【0057】
続いて、
図6に示すように、ガイド部34の先端部36から突出する接続線76を発光モジュール13の中心側に折り曲げ、接続線76の先端部をランド65にはんだ付け接続する。このとき、接続線76の先端部は被覆体が剥がされて導線が露出されている。
【0058】
ガイド部34の先端部36から折り曲げられる接続線76は、ガイド部34の先端部36の窪んだ保持溝37に嵌り込み、ガイド部34の先端部36に保持される。
【0059】
続いて、第2のグローブ部81を第1のグローブ部80に固定する。
【0060】
一方、筐体11の他端側の取付部25に口金91を取り付ける。このとき、点灯回路14の入力部と口金91とが電線によって電気的に接続される。
【0061】
なお、ランプ装置10の組み立て順序は、このような順序に限らず、例えば、接続線76を発光モジュール13のランド65にはんだ付け接続した後、第1のグローブ80を筐体11に取り付けるようにしてもよい。
【0062】
また、ランプ装置10を照明器具100のソケット102に装着し、ランプ装置10に通電すると、点灯回路14で変換された直流電力が接続線76を通じて発光モジュール13に供給され、発光素子60が発光する。発光素子60からの光は、グローブ15を透過し、所定の配光方向に出射される。
【0063】
このように構成された本実施形態のランプ装置10では、ねじ85で第1のグローブ部80の固定部86を筐体11に締め付け固定することにより、押圧部89で放熱板12を筐体11の金属板21に押圧するため、第1のグローブ部80および放熱板12を一度に筐体11に固定することが可能となって、製造性を向上できる。しかも、放熱板12を筐体11の金属板21に押圧することで、放熱板12と金属板21とを熱的に結合し、放熱性も向上できる。
【0064】
さらに、ねじ85は放熱板12の溝部51に配置された絶縁部20のボス28に螺着することにより、ねじ85と放熱板12との間に絶縁部20が介在されるため、ねじ85と放熱板12との間の絶縁性を確保することができる。
【0065】
さらに、第1のグローブ部80の押圧部89によって、放熱板12が金属板21の載置面26に面接触するように押圧固定されるため、放熱板12と金属板21とが熱的に結合され、放熱性を向上できる。
【0066】
また、筐体11の基板挿入部30の他端側、すなわち基板挿入部30に回路基板71を挿入する挿入方向の奥側に係止部40を設け、それに対応して、回路基板71の他端側、すなわち回路基板71の挿入方向の先端側に被係止部74を設けているため、回路基板71を筐体11の基板挿入部30に障害なく容易に挿入できるとともに、所定の位置まで挿入された回路基板71を係止でき、組立性を向上できる。
【0067】
さらに、回路基板71は、電子部品70を実装する面が一対のボス28を結ぶ仮想線に対して直交するように設けられているため、回路基板71の面積を確保しながら筐体11の小形化ができる。
【0068】
また、先端部36が放熱板12を貫通して放熱板12の一端側の面から突出するガイド部34により、筐体11の基板挿入部30に挿入される回路基板71から導出されている接続線76を放熱板12の一端側に導くことができ、組立性がよく、自動組立に容易に対応することができる。
【0069】
さらに、ガイド部34は、回路基板71に対向して開口し、接続線76を収容するガイド溝35を有するため、ガイド溝35に接続線76を取り込んで放熱板12の一端側に確実に導くことができる。しかも、接続線76の一端は回路基板71の電子部品70を実装する面に対して垂直に設けられ、ガイド溝35は回路基板71から略垂直に伸びる接続線76が衝突する位置に設けられているため、回路基板71を筐体11に挿入することにより、ガイド溝35に接続線76を容易に取り込むことができて放熱板12の一端側に確実に導くことができる。
【0070】
さらに、ガイド部34の先端部36に設けた保持溝37により、ガイド部34の先端部36から突出して基板61に接続される接続線76を位置決め保持でき、接続線76の基板61への接続工程を容易にでき、しかも、接続線76が動いて発光素子60からの光が遮られるのを防止することができる。しかも、保持溝37はその底面が発光モジュール13のランド65よりも一端側に設けられ、接続線76は保持溝37から他端側に傾斜してランド65に接続されるため、接続線76を保持溝37で確実に保持することができる。
【0071】
さらに、支え部38によってガイド部34の側部を支えるため、ガイド部34を強度を向上させ、接続線76との接触によって変形するのを防止することができる。
【0072】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。