特許 7173430 ＬＥＤランプ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-11-08

(45)【発行日】2022-11-16

(54)【発明の名称】ＬＥＤランプ

(51)【国際特許分類】

   F21K 9/237 20160101AFI20221109BHJP

   F21V 31/00 20060101ALI20221109BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20221109BHJP

【ＦＩ】

F21K9/237

F21V31/00 100

F21V31/00 300

F21Y115:10

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2018107233

(22)【出願日】2018-06-04

(65)【公開番号】P2019212473

(43)【公開日】2019-12-12

【審査請求日】2021-04-15

(73)【特許権者】

【識別番号】000000192

【氏名又は名称】岩崎電気株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100135965

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 要泰

(74)【代理人】

【識別番号】100100169

【弁理士】

【氏名又は名称】大塩 剛

(72)【発明者】

【氏名】大野 篤史

【審査官】野木 新治

(56)【参考文献】

【文献】実開昭５５－１７３８８０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１６－１１９２２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】登録実用新案第３１５６７１０（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２１Ｋ ９／２３７

Ｆ２１Ｖ ３１／００

Ｆ２１Ｙ １１５／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ソケットに取り付けるＬＥＤランプにおいて、
前記ソケットと前記ＬＥＤランプとの間に配置される弾性部材を備え、
前記弾性部材は、前記ソケットの外周面を開口端部から部分的に覆うほぼ円筒形の本体部分と、一端に前記ＬＥＤランプの下端部と密着するシール部分と、該本体部分から分岐してランプ軸線方向に本体部分に沿って延在して該本体部分との間に前記ソケットの開口端部の外形形状に適合する間隙を形成するソケット端部捕捉部分とを有し、
前記間隙に前記ソケットの開口端部を圧入することにより、前記弾性部材は、該ソケットの開口端部の内周面、端部、及び外周面に亘って密着する、ＬＥＤランプ。

【請求項2】

請求項１に記載のＬＥＤランプにおいて、
前記ＬＥＤランプは、ソケットに取り付けるＥ形口金を備えている、ＬＥＤランプ。

【請求項3】

請求項１又は２に記載のＬＥＤランプにおいて、
前記弾性部材の本体部分の内周面に円周方向に延在する複数本の土手が形成されている、ＬＥＤランプ。

【請求項4】

請求項１～３のいずれか一項に記載のＬＥＤランプにおいて、
前記弾性部材は、弾性、絶縁性を有する弾性材料によって形成される、ＬＥＤランプ。

【請求項5】

ソケットと該ソケットに取り付けるＬＥＤランプとの間に配置される弾性部材であって、該前記弾性部材は、
前記ソケットの外周面を開口端部から部分的に覆うほぼ円筒形の本体部分と、
一端に前記ＬＥＤランプの下端部と密着するシール部分と、該本体部分から分岐してランプ軸線方向に本体部分に沿って所定の長さ延在して該本体部分との間に前記ソケットの開口端部の外形形状に適合する間隙を形成するソケット端部捕捉部分とを備え、
前記間隙に前記ソケットの開口端部を圧入することにより、前記弾性部材は、該ソケットの開口端部の内周面、端部、及び外周面に亘って密着する、弾性部材。

【請求項6】

請求項５に記載のソケットと該ソケットに取り付けるＬＥＤランプとの間に配置される弾性部材において、
前記本体部分のソケット圧入側の先端部の板厚が、他の部分と比較して円周に沿って厚くなっている、弾性部材。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ＬＥＤランプに関し、更に具体的には、防水機能に加えて、防振機能及び緩み止め機能を有する電球型のＬＥＤランプに関する。

【背景技術】

【0002】

発光ダイオード（以下、「ＬＥＤ」という。）を光源とするＬＥＤランプが広く普及している。

【0003】

電球型のＬＥＤランプの口金は、既存の電球ランプの口金と同一であり、既存の電球ランプ用のソケットに装着することができる。典型的なＥタイプ口金は、元々、装置内で使用されるので、防水機能を備えていない。そのため、必要に応じて、器具全体を防水機構内に収納している。或いは、ソケット底部に適当な防水手段を設け、同時に、ＬＥＤランプとソケットの間に水が浸入することを防止するための防水パッキンを採用している。

【0004】

例えば、特許文献１には、ＬＥＤランプの口金が設けられた筒状部とソケットの外周を覆う防水パッキンの例が開示されている。この防水パッキンは、防水機能ばかりでなく、ＬＥＤランプの脱落防止機能を備える。

【0005】

特許文献２には、ＬＥＤ電灯の口金のカラーにリング状のパッキンを設けた例が記載されている。このパッキンは、ＬＥＤ電灯の本体部のリング状の基端部上に、ソケットの端面によって軸線方向に押圧され、気密封止作用を奏している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開2013-84435号「ランプ」（公開日：2013/05/09）出願人：岩崎電気株式会社

【文献】実用新案登録第3156168号「照明器具用パッキン及びその照明器具用パッキンを備えた照明器具」出願人：鍋清株式会社

【文献】特開2014-119228号「ＬＥＤランプ」(公開日：2016/06/30) 出願人：岩崎電気株式会社

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

電球型のＬＥＤランプが投光器等の照明器具に用いられる場合、ＬＥＤランプは、ランプ軸線が水平又は水平に近い姿勢に配置される（以下、「水平点灯」という。）。この場合、ランプ本体は口金とソケットの装着部によって片持ち支持されている。そのため、口金とソケットの装着部には、ランプ本体の重量と重心の位置に比例した曲げモーメントが作用する。ＬＥＤランプが外力により振動した場合、この曲げモーメントは増加する。

【0008】

電球型のＬＥＤランプに、水平点灯の状態で、振動が継続的に印加されると、ソケットが破損する可能性がある。

【0009】

本出願人は、電球型のＬＥＤランプに錘を付加し、ソケットに装着し、水平点灯の姿勢に配置し、長時間の振動を印加する実験を行った。その結果、ソケットの受け金が破損することが判った。そこで、受け金の破損状態を観察したところ、ＬＥＤランプの口金とソケットの受け金の間に僅かな隙間が有り、ＬＥＤランプが振動するとソケットの内部で受け金に負荷が掛かり、受け金とソケットの接続部分が破損して、ＬＥＤランプが更に大きく振動が生じることを見出した。

【0010】

そこで、本出願人は、ＬＥＤランプの口金とソケットの受け金の間に環状の弾性部材を挿入することを着想した。本願の発明者は様々な形状及び寸法の防振部材を試作し、それを装着して、振動試験を行った。その結果、所定の形状及び寸法の防振部材を装着することによって、振動が吸収され、ソケットの受け金は破損するのを回避することを確認した。この技術的成果を特許文献３として特許出願している。

【0011】

特許文献３に開示する環状の弾性部材は、防振効果を有するが、長期間使用した場合に防水（気密封止）効果は期待できない。

【0012】

そこで、この環状の弾性部材に関して継続して開発を進め、防水効果が期待でき、口金に装着が容易であり、長期間の振動に曝されても脱落しない形状の弾性部材を開発した。

【0013】

本発明の目的は、一面では、電球型のＬＥＤランプにおいて、防水機能に加えて、防振機能及び緩み止め機能を奏する弾性部材（パッキン）を備えたＬＥＤランプを提供することにある。

【0014】

更に、本発明の目的は、一面では、ＬＥＤランプの口金とソケットの受け金の間に設けられ、防水機能に加えて、防振機能を有し、装着が容易であり且つ長期間の振動に曝されてもランプが脱落しない形状の弾性部材を備えたＬＥＤランプを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0015】

本発明に係るソケットに取り付けるＬＥＤランプは、一面では、前記ソケットと前記ＬＥＤランプとの間に配置される弾性部材を備え、前記弾性部材は、ほぼ円筒形の本体部分と、一端に前記ＬＥＤランプの下端部と密着するシール部分と、該本体部分から分岐してランプ軸線方向に本体部分に沿って所定の長さ延在して該本体部分との間に所定の間隙を形成するソケット端部捕捉部分とを有し、前記間隙に前記ソケットの開口端部を圧入することにより、前記弾性部材は、該ソケットの開口端部の内周面、端部、及び外周面に亘って比較的広い接触面で密着する。

【0016】

更に、上記ＬＥＤランプでは、前記ＬＥＤランプは、ソケットに取り付けるＥ形口金を備えていてもよい。

【0017】

更に、上記ＬＥＤランプでは、前記弾性部材の本体部分とソケット端部捕捉部分とが形成する所定の間隙は、前記ソケットの開口端部の外形形状に適合していてもよい。

【0018】

更に、上記ＬＥＤランプでは、前記弾性部材の本体部分の内周面に円周方向に延在する複数本の土手が形成されていてもよい。

【0019】

更に、上記ＬＥＤランプでは、前記弾性部材は、弾性、絶縁性を有し、一部使用条件によっては耐熱性、及び耐候性を有する任意の弾性材料によって形成されていてもよい。

【0020】

更に、本発明に係るソケットと該ソケットに取り付けるＬＥＤランプとの間に配置される弾性部材は、一面では、ほぼ円筒形の本体部分と、一端に前記ＬＥＤランプの下端部と密着するシール部分と、該本体部分から分岐してランプ軸線方向に本体部分に沿って所定の長さ延在して該本体部分との間に所定の間隙を形成するソケット端部捕捉部分とを備え、前記間隙に前記ソケットの開口端部を圧入することにより、前記弾性部材は、該ソケットの開口端部の内周面、端部、及び外周面に亘って比較的広い接触面で密着する。

【0021】

更に、上記ＬＥＤランプでは、前記本体部分のソケット圧入側の先端部の板厚が、他の部分と比較して円周に沿って厚くなっていてもよい。

【発明の効果】

【0022】

本発明によれば、一面では、電球型のＬＥＤランプにおいて、防水機能に加えて、防振機能及び緩み止め機能を奏する弾性部材（パッキン）を備えたＬＥＤランプを提供することが出来る。

【0023】

更に、本発明によれば、一面では、ＬＥＤランプの口金とソケットの受け金の間に設けられ、防水機能に加えて、防振機能を有し、装着が容易であり且つ長期間の振動に曝されてもランプが脱落しない形状の弾性部材を備えたＬＥＤランプを提供することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】図１は、本実施形態に係るＬＥＤランプの正面図である。

【図2】図２は、図１に示すＬＥＤランプのランプ軸線に沿って切断した分解図である。

【図3】図３は、図１に示すＬＥＤランプの構造を説明する分解斜視図である。

【図4】図４は、弾性部材（パッキン）の詳細を説明する図であり、図４（Ａ）は弾性部材のランプ軸線に沿って切断した断面図、図４（Ｂ）は斜視図、図４（Ｃ）は平面図、図４（Ｄ）は正面図、図４（Ｅ）は弾性部材の変形例を示す図である。

【図5】図５は、特許文献３で開示された弾性部材を説明する図であり、図５（Ａ）はランプ軸線に沿って切断した分解図、図５（Ｂ）は弾性部材の斜視図である（特許文献３の図６及び図７Ａに夫々該当する。）。

【発明を実施するための形態】

【0025】

以下、本発明に係るＬＥＤランプの実施形態に関して、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中、同一の要素に対しては同一の参照符号を付して、重複した説明を省略する。

【0026】

（ＬＥＤランプの全体構造）
図１～図３を参照して本実施形態に係るＬＥＤランプ１０の例を簡単に説明する。ＬＥＤランプ１０は、口金１３と、口金１３に接続された連結部材１９と、連結部材１９に装着された筐体２０と、筐体２０に取り付けられた円筒状の透光性のカバー４１とを有する。カバー４１の内部には、複数個のＬＥＤユニット３０が配置されている。本実施形態に係るＬＥＤランプ１０は所謂電球型であり、既存のソケット５０に装着されて使用される。

【0027】

以下に、ランプ軸線に沿って、口金１３に向かう方向を口金側と称し、その反対方向をトップ側と称する。

【0028】

ＬＥＤランプ１０の内部構造は、ＬＥＤユニット３０及び点灯時にランプの冷却を効率よく行うための種々の要素が搭載されているが、これらは本発明と直接関係ないため、説明を省略する。

【0029】

（防振部材）
ＬＥＤランプ１０において、防振部材（「弾性部材」又は「パッキン」ともいう。）１４が、ソケット５０に装着されている。防振部材１４は、一端が有底の円筒形ソケット５０の開口端の円周縁部を内周面、端部、及び外周面から覆うように装着される。更に、防振部材１４は、口金１３の一部を覆い、更に、連結部材１９の下部を覆うように形成されている。

【0030】

ソケット５０の凹部の内面には、ネジ型の受け金５１が設けられ、凹部の底面には平坦な受け金５２が設けられている。ＬＥＤランプ１０をソケット５０にネジ込んだ場合、口金１３の外面のネジ形端子１３は受け金５１に接触し、先端の端子は受け金５２に接触する。

【0031】

図４は、この弾性部材１４の詳細を説明する図であり、図４（Ａ）は弾性部材のランプ軸線に沿って切断した断面図、図４（Ｂ）は斜視図、図４（Ｃ）は平面図、図４（Ｄ）は正面図、図４（Ｅ）は弾性部材の変形例を示す図である。

【0032】

弾性部材１４の外形形状は、全体的に円筒形のパッキン本体部分１４－１と、ＬＥＤランプ１０の連結部材１９の下部分にリング状に密着係合するシール部分１４-２と、断面図（Ａ）で見ると本体部分から分岐してランプ軸線方向に本体部分１４－１に沿って所定の長さ延在して、本体部分との間に所定の間隙１６を形成するソケット端部捕捉部分１４－３とを有している。

【0033】

この間隙１６は、円筒形ソケット５０の開口端部の形状に適合し、開口端部を押し込み収納できるようになっている。即ち、断面図（Ａ）で見て、間隙１６の幅寸法は、円筒形ソケット５０の開口端部の板厚に対応している。間隙１６の底部形状は、円筒形ソケット５０の開口端部の形状に対応している。組立時に、最初に、弾性部材１４を円筒形ソケット５０の開口端部に圧入し、その後、ＬＥＤランプ１０を口金１３を使ってソケット５０にネジ込んでいる。

【0034】

弾性部材１４は、弾性、絶縁性を有し、一部使用条件によっては耐熱性、及び耐候性を有する任意の弾性材料によって形成される。具体的には、防振部材１４は、主にシリコン樹脂、シリコンゴム、ウレタン、TPE（熱可塑性エラストマー）やTPS（スチレン系熱可塑性エラストマー）のようなエラストマー等によって形成される。このように、弾性部材１４は、ある程度柔らかい弾性材料で形成されているので、狭い空間に押し込まれた場合には空間の形状に変形し、その空間を封止し、これに逆らう反発力を発生する性質を有している。

【0035】

弾性部材１４の機能及び効果に関して説明する。全体的に説明すると、弾性部材１４は、一端でランプと密着し、他端でソケットと密着し、内側のソケット端部捕捉部分１４－３が口金とソケットとに密着している。

【0036】

主として、弾性部材１４のシール部分１４-２が、ＬＥＤランプ１０の連結部材１９の下部分１９ａにリング状に密着係合することにより気密封止作用を奏し、外部の水分がソケット内に浸入することを防ぐ、防水機能を奏している。

【0037】

更に、主として、弾性部材１４の本体部分１４－１及びソケット端部捕捉部分１４－３が、円筒形ソケット５０の開口端部の内周面、端部及び外周面に亘って比較的広い接触面で密着することで、防水機能に加えて、ランプの防振機能及びランプ口金の緩み止め機能を奏している。この「比較的広い接触面」の意味は、後で図５に関連して説明する特許文献３に開示する弾性部材１４０のソケット５００に対する接触面との比較における「比較的広い接触面」である。

【0038】

ここで、図４（Ｅ）に示すように、所望により、弾性部材１４の本体部分１４－１の内周面１４－５に円周方向に延在する複数本の土手を形成することにより、湿気がソケットと弾性部材１４との間に浸入するのを効果的に防止することも出来る。

【0039】

更に、弾性部材１４のソケット端部捕捉部分１４－３が、口金１３とソケット５０との間に配置され、ランプ１０をソケットにネジ込んだ際、弾性部材１４が口金１３とソケット５０とによって押圧され、これに対する反発力により、ランプの防振機能及びランプ口金の緩み止め機能を奏している。

【0040】

更に、ランプ１０をソケットにネジ込んだ際、弾性部材１４のランプ軸線方向の反発力により、弾性部材１４の頂面部分１４－４が、連結部材１９の底面１９ｂに押圧され密着するので、ランプの防振機能及びランプ口金の緩み止め機能を奏している。

【0041】

更に、主として、弾性部材１４のソケット端部捕捉部分１４－３が、口金１３とソケット５０との間に配置され、その反発力により、ランプの防振機能及びランプ口金の緩み止め機能を奏している。

【0042】

更に、主として、弾性部材１４のソケット端部捕捉部分１４－３が本体部分との間に所定の間隙１６を形成し、円筒形ソケット５０の開口端部をこの間隙に圧入することにより、弾性部材の装着容易及び脱落防止機能を奏している。

【0043】

更に、主として、弾性部材１４の本体部分１４－１のソケット圧入側の先端部の板厚が円周に沿って厚くなっており（図４（Ａ）の断面図ではかまぼこ形状になっている。）、このためソケットに圧入する際に本体部分１４－１が裏返しにならず、弾性部材の装着容易及び脱落防止機能を奏している。

【0044】

以上説明したように、これらの結果、弾性部材１４は、(1)防水機能、(2)防振機能、(3)ランプ口金の緩み止め、(4)装着容易、及び（5）脱落防止、の諸機能を奏している。

【0045】

（特許文献３（特開20146-119228）との比較）
図５は、特許文献１の弾性部材を説明する図であり、図５（Ａ）はランプ軸線に沿って切断した分解図、図５（Ｂ）は弾性部材の斜視図である（特許文献１の図６及び図７Ａに夫々該当する。）。なお、図面の参照符号の重複を避けるため、図５では特開20146-119228の図面で使用されている参照符号を３桁のものに置換している。ここでは、弾性部材１４０は、ソケット５００に対する接触面積が比較的狭い。更に、口金１３０とソケット５００との間に挿入されているだけである。従って、一定の防振効果は有るが、長期間使用した場合には、防水・防湿効果は期待できない。

【0046】

（その他）
以上、本実施形態に係るＬＥＤランプについて説明したが、これらは例示であって、本発明の範囲を制限するものではない。

【0047】

本発明の弾性部材は、電球型ＬＥＤランプに限定されず、ＬＥＤランプの一端に複数本（典型的には2本）のピンが有り、ソケットのピン穴に差し込み回転して取り付けるタイプのＬＥＤ照明装置にも適用可能である。

【0048】

当業者が、本実施形態に対して容易になしえる追加・削除・変更・改良等は、本発明の範囲内である。本発明の技術的範囲は、添付の特許請求の記載によって定められる。

【符号の説明】

【0049】

１０：ＬＥＤランプ，ランプ、 １３：ネジ形端子，口金、 １４：弾性部材，防振部材，パッキン、 １４－１：（パッキン）本体部分、 １４－２：シール部分、 １４－３：ソケット端部捕捉部分、 １４－４：頂面部分、 １４－５：内周面、 １６：間隙、 １９：連結部材、 １９ａ：連結部材の下部分、 １９ｂ：連結部材の底面、 ２０：筐体、 ３０：ＬＥＤユニット、 ４１：カバー、 ５０：ソケット、 ５１，５２：受け金、 １３０：口金、 １４０：弾性部材、 ５００：ソケット、 １００：ＬＥＤランプ、

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】