特許第6983061号(P6983061)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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特許6983061照明ランプ、照明装置、及び、照明ランプの製造方法
(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】6983061
(24)【登録日】2021年11月25日
(45)【発行日】2021年12月17日
(54)【発明の名称】照明ランプ、照明装置、及び、照明ランプの製造方法
(51)【国際特許分類】
   F21V 19/00 20060101AFI20211206BHJP
   F21K 9/232 20160101ALI20211206BHJP
   F21K 9/90 20160101ALI20211206BHJP
   F21K 9/237 20160101ALI20211206BHJP
   F21K 9/00 20160101ALI20211206BHJP
   F21V 29/503 20150101ALI20211206BHJP
   F21V 29/70 20150101ALI20211206BHJP
   F21Y 107/40 20160101ALN20211206BHJP
   F21Y 107/70 20160101ALN20211206BHJP
   F21Y 107/80 20160101ALN20211206BHJP
   F21Y 115/10 20160101ALN20211206BHJP
   F21Y 115/15 20160101ALN20211206BHJP
   F21Y 115/30 20160101ALN20211206BHJP
【FI】
   F21V19/00 450
   F21K9/232 100
   F21K9/90
   F21K9/237
   F21K9/00 100
   F21V29/503
   F21V29/70
   F21Y107:40
   F21Y107:70
   F21Y107:80
   F21Y115:10
   F21Y115:15
   F21Y115:30
【請求項の数】9
【全頁数】42
(21)【出願番号】特願2017-249947(P2017-249947)
(22)【出願日】2017年12月26日
(65)【公開番号】特開2018-190704(P2018-190704A)
(43)【公開日】2018年11月29日
【審査請求日】2020年11月5日
(31)【優先権主張番号】特願2017-92527(P2017-92527)
(32)【優先日】2017年5月8日
(33)【優先権主張国】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000006013
【氏名又は名称】三菱電機株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】390014546
【氏名又は名称】三菱電機照明株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002491
【氏名又は名称】溝井国際特許業務法人
(72)【発明者】
【氏名】山本 源治
(72)【発明者】
【氏名】近藤 和良
【審査官】 竹中 辰利
(56)【参考文献】
【文献】 特開2015−050078(JP,A)
【文献】 特開2012−004067(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
F21V 19/00
F21K 9/232
F21K 9/90
F21K 9/237
F21K 9/00
F21V 29/503
F21V 29/70
F21Y 107/40
F21Y 107/70
F21Y 107/80
F21Y 115/10
F21Y 115/15
F21Y 115/30
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
筒状の基板の外側面に光源を実装した光源ユニットと、
前記光源ユニットの発光面側を覆う透光性のカバーと、
前記基板の外側面から前記カバーの内壁面の方向に向かって突きでている弾性部材と
を備え
前記弾性部材は、前記光源ユニットと前記カバーとの間にスペースを確保するスペーサである照明ランプ。
【請求項2】
前記基板は、取付孔を有し、
前記弾性部材は、前記取付孔に取り付けられている請求項1に記載の照明ランプ。
【請求項3】
筒状の基板の外側面に光源を実装した光源ユニットと、
前記光源ユニットの発光面側を覆う透光性のカバーと、
前記基板の外側面から前記カバーの内壁面の方向に向かって突きでている弾性部材と
を備え、
前記基板は、取付孔を有し、
前記弾性部材は、前記取付孔に取り付けられており、
前記弾性部材は、
前記カバーの内壁面と接触するスペーサ主部と、
前記取付孔に嵌めこまれたスペーサ取付部と、
前記スペーサ主部と前記スペーサ取付部とを繋いでいる連結部と
を有する照明ランプ。
【請求項4】
前記基板の外側面と平行な平面による前記取付孔の断面形状と前記基板の外側面と平行な平面による前記連結部の断面形状とは、同じ形状である請求項3に記載の照明ランプ。
【請求項5】
前記基板は、取付凹部を有し、
前記弾性部材は、前記取付凹部に取り付けられている請求項1に記載の照明ランプ。
【請求項6】
前記弾性部材は、
前記カバーの内壁面と接触するスペーサ主部と、
前記取付凹部に嵌めこまれた嵌め込み部と
を有する請求項5に記載の照明ランプ。
【請求項7】
請求項1からいずれか1項に記載の照明ランプと、
前記照明ランプの光源を点灯させる点灯装置と
を備えることを特徴とする照明装置。
【請求項8】
筒状の基板の外側面に光源を実装した光源ユニットを製造し、
前記光源ユニットにカバーの内壁面の方向に向かって突き出る弾性部材を取り付け、
前記弾性部材を取り付けた前記光源ユニットを透光性のカバーに挿入する照明ランプの製造方法であって、
前記弾性部材により前記光源ユニットと前記カバーとの間にスペースを確保する照明ランプの製造方法。
【請求項9】
前記基板に前記弾性部材を取り付ける取付孔又は取付凹部を形成して前記光源ユニットを製造する請求項に記載の照明ランプの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、照明ランプ、照明装置、及び、照明ランプの製造方法に関するものであり、たとえば、街路灯用LED(発光ダイオード素子)電球に関するものである。
【背景技術】
【0002】
特許文献1のように、街路灯や防犯灯に使用されるHIDランプ(High Intensity Discharge lamp)に近い広い配光のLED電球を実現するものがある。特許文献1では、光源ユニットをカバー内に挿入し、シリコーンを充填する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2013−123027号公報
【特許文献2】特開2015−050078号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明の目的は、カバー内にシリコーン樹脂が充填されていない場合であっても、カバー内に配置された光源ユニットが傾かないように姿勢を維持できる照明ランプを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
この発明に係る照明ランプは、
筒状の基板の外側面に光源を実装した光源ユニットと、
前記光源ユニットの発光面側を覆う透光性のカバーと、
前記基板の外側面から前記カバーの内壁面の方向に向かって突き出ている弾性部材と
を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【0006】
この発明によれば、基板の外側面から前記カバーの内壁面の方向に向かって突き出ている弾性部材があるので、カバー内に配置された光源ユニットが傾かないように、光源ユニットの姿勢を維持できる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
図1】実施の形態1における照明ランプ50の口金72を装着した状態を示す外観図。
図2】実施の形態1における照明ランプ50の口金72を外した状態を示す外観図。
図3】実施の形態1における光源ユニット60を示す図。
図4】実施の形態1における基板61の組立外観図。
図5】実施の形態1における基板61の展開図。
図6】実施の形態1における筐体70の口金周辺を拡大した外観図。
図7】実施の形態1における蓋部90及び外縁突設部91を示す外観図。
図8】実施の形態1における蓋部90及び基板61を示す組立外観図。
図9】実施の形態1における基板突設部81を示す図。
図10】実施の形態1における基板突設部81を示す図。
図11】実施の形態1における基板61に形成された通気孔66の形状を示す図。
図12】実施の形態1における空気の経路を示す図。
図13】実施の形態1のシリコーン53の充填方法を示す図。
図14】実施の形態2における基板61の展開図と組立外観図。
図15】実施の形態2における基板61の展開図と組立外観図。
図16】実施の形態3における蓋部90の舌状突設部92を示す図。
図17】実施の形態3における蓋部90の舌状突設部92を示す図。
図18】実施の形態4における基板突設部81を示す図。
図19】実施の形態5における光源ユニット60及び弾性部材(周部スペーサ)810を示す図。
図20】実施の形態5における弾性部材(周部スペーサ)810を示す斜視図。
図21】実施の形態5における弾性部材(周部スペーサ)810を示す3面図。
図22】実施の形態5における弾性部材(周部スペーサ)810の取り付け状態を示す図。
図23】実施の形態5における照明ランプ50の製造方法を示すフロー図。
図24】実施の形態5における取付孔611が形成された基板61の展開図。
図25】実施の形態6における弾性部材(周部スペーサ)810Aを示す斜視図。
図26】実施の形態6における弾性部材(周部スペーサ)810Aを示す2面図。
図27】実施の形態6における弾性部材(周部スペーサ)810Aの取り付け状態を示す図。
図28】実施の形態7におけるネジ111を使用した弾性部材(周部スペーサ)810Bを示す図。
図29】実施の形態7における接着剤113を使用した弾性部材(周部スペーサ)810Cを示す図。
図30】実施の形態8における他の形状の弾性部材(周部スペーサ)810D〜810Kを示す図。
図31】実施の形態8における弾性部材(周部スペーサ)810が基板61と台座100に固定されている状態を示す図。
図32】実施の形態9におけるバネ101を有する弾性部材(周部スペーサ)810L〜810Pを示す図。
図33】変形例を説明する図であり、弾性部材(周部スペーサ)810がヒートシンク102に固定されている状態を示す図。
図34】変形例を説明する図であり、弾性部材(周部スペーサ)810が錐状部64に固定されている状態を示す図。
図35】実施の形態10における弾性部材(周部スペーサ)810Qを示す斜視図。
図36】実施の形態10における弾性部材(周部スペーサ)810Qを示す断面図。
図37】実施の形態10における弾性部材(周部スペーサ)810Qの作用を説明する断面図。
図38】実施の形態11における弾性部材(周部スペーサ)810Rを示す斜視図。
図39】実施の形態11における弾性部材(周部スペーサ)810Rを示す断面図。
図40】実施の形態12における光源ユニット60、弾性部材(周部スペーサ)810S、及びネジ8133を示す図。
図41】実施の形態12における弾性部材(周部スペーサ)810Sを示す図。
図42】実施の形態13における弾性部材(周部スペーサ)810Tを示す斜視図。
図43】実施の形態13における弾性部材(周部スペーサ)810Tを示す3面図。
図44】実施の形態13における弾性部材(周部スペーサ)810Tの作用を説明する断面図。
【発明を実施するための形態】
【0008】
実施の形態1.
図1は、実施の形態1における照明ランプ50の口金72を装着した状態を示す(口金有りの)外観図である。
図2は、実施の形態1における照明ランプ50の口金72を外した状態を示す(口金無しの)外観図である。
照明ランプ50は、照明装置のソケットに物理的に取り付けられ、照明ランプ50の光源65を点灯させる点灯装置に電気的に接続され、点灯装置から点灯電力が供給されて点灯する。
【0009】
照明ランプ50は、光源ユニット60と筐体70を有している。
光源ユニット60は、ステム76と基板61と光源65を有している。
光源ユニット60は、筒状の基板61の外側面84に複数の光源65を配列実装し、その他の電子部品を実装している。
基板61は、筒状部63と錐状部64を有している。
基板61は、アルミニウム製の金属板に絶縁層や回路層を形成した回路基板である。
基板61は、樹脂性、銅製、鉄製などでもよい。
【0010】
基板61は、複数の通気孔66を有している。
光源であるLED素子、ワイヤ、ダイなどを封止するための封止材料、例えば、LEDパッケージを構成する封止材料は、空気に触れないと、光学的特性が劣化するといわれている。この経時劣化を抑制するためには、光源(LEDパッケージ)に空気を供給する必要がある。通気孔66は、基板61の裏から表に対して空気を供給する穴である。
【0011】
筒状部63は、照明ランプ50の中心軸Cに直交する断面形状が正12角形の多角柱の形状をしている。筒状部63の内部は空洞である。
錐状部64は、正12角錐または正12角錐に類似した形状をしている。錐状部64の内部も空洞であり、筒状部63の内部空間と連続している。
【0012】
筐体70は、カバー71と口金72を有している。
筐体70は、光源ユニット60の発光面側を覆う透光性のカバー71を有し、光源ユニット60を内部に収納している。
【0013】
カバー71は、透明又は半透明のガラス製である。カバー71は、バルブと呼ばれる。
ガラス製の場合は、ガラスバルブとも呼ばれる。カバー71は樹脂製でもよく、樹脂製の場合は、耐熱性を有することが好ましい。
【0014】
カバー71は、上部(図では左側)が半球状の円筒形の形状をしており、下部(図では右側)が口金72で覆われている。照明ランプ50の中心軸C(カバー71の中心軸C)からカバー71の内壁までの半径Rは一定であるが、0.5mm程度の製造時の製造ばらつきBが存在する。
【0015】
カバー71に、光源ユニット60が挿入されている。カバー71の中心軸Cと光源ユニット60の中心軸Zとが一致するように収納されているのが望ましい。
シリコーン53は、基板61の外側面とカバー71の内壁面との間に充填されている。
シリコーン53は、透明で熱伝導性のある樹脂であり、カバー71と光源ユニット60の空間部に存在している。
シリコーン53は、カバー71の半球状の頂部の内面から光源ユニット60の基板61の筒端部86の端面近傍まで充填されている。
シリコーン53は、ガス透過性を有し、通気孔66から供給される空気は、シリコーン53の内部を伝播し、光源65に到達する。
【0016】
光源65は、発光ダイオード、レーザーダイオード、有機エレクトロルミネッセンスのいずれかである。図では、光源65が発光ダイオードの場合を示しており、基板61がLED基板の場合を示している。
【0017】
蓋部90は、基板61の筒端部86に設けられている。
蓋部90は、正12角形または円形状の平板(プレート)である。
蓋部90は、筒端部86との間に蓋隙間99を設けるようにして、ネジ96で基板61に固定される。
蓋部90の周囲は、基板61の筒状部63の外側面84よりも庇状にとび出ている外縁突設部91を形成している。外縁突設部91は、蓋部90の外縁部である。外縁突設部91は、突設部80の一例である。
蓋部90は、ステム76に固定され、ステム76は、カバー71に固定されている。
カバー71は、口金72の下端部から口金72の内側に向かって、1対のくぼみ74を有している。1対のくぼみ74は、180度方向に設けられている。くぼみ74は、キー溝とも呼ばれる。くぼみ74は、カバー71の肩部から口金72の下端部(ネジ切り部の下部)まで凹状にくぼんでいる。
【0018】
図2に示すように、カバー71のネジ切り部には、くぼみ74と連続してU字溝が形成されており、このU字溝は、ネジ切り方向と直交しており、中心軸C方向に口金72の内面との間に口金隙間73を形成している。口金隙間73は、中心軸C方向にリード線を通す隙間であり、かつ、カバー71に口金72が取り付けられても口金72の内部空間と外部空間とを連通する隙間である。
図2に示すように、ステム76には、チップ管75の一端がステム口56として開口しており、チップ管75の他端が管口57として口金72側に開口している。チップ管75は、カバー71の内部空間と口金72の内部空間とを連通させている。
【0019】
図3は、実施の形態1における光源ユニット60を示す図である。
蓋部90は、締結金具95とネジ96により、筒状部63の端部に締結固定される。
ステム76は、カバー71の端部に融着されるガラス製の封止部である。
支持柱58は、ステム76の下端部中央にあらかじめ融着されて固定されている。
蓋支持鋼線98は、蓋部90に溶接され、さらに、蓋支持鋼線98の中央が、支持柱58の下端に溶接される。
チップ管75が、ステム76の下部に連結され、ステム口56を形成する。チップ管75は、チップカットされ管口57が形成される。ステム口56と管口57はチップ管75により連通している。ステム口56は、カバー71の内部空間にある。管口57は、口金72の内部空間にある。
【0020】
2本のリード線59が、ステム76を貫通しており、2個のステンレススリーブ77に固定されている。
2本のNIP鉄線78は、2本のリード線59と電気的に接続され、基板61の回路にはんだ付けされる。NIP鉄線78は、蓋部90を通過する部分がポリイミドチューブ79で覆われている。
【0021】
図4は、実施の形態1における基板61の組立外観図である。
図5は、実施の形態1における基板61の展開図である。
基板61は組立てられた状態では筒状であり、筒状部63の外側面84は、12面のLED実装平面となる。基板61の筒状部63は、筒軸Zに直交する断面形状が正12角形の12角筒である。筒状部63の内側面の一辺(短辺)の長さをDとし、筒状部63の対抗する1対の内側面の距離をL3とする。
【0022】
基板61になる平板のアルミニウム基板には、回路パターンが形成されており、図5に示すように、ダイオードブリッジ68、ヒューズ69、光源65、配線パッド83等の電子部品や電子回路が搭載されている。平板のアルミニウム基板は折り曲げ部62で折り曲げられ、アルミニウム基板の両サイド辺がはんだ付けされて筒状になる。
基板61は、筒状部63の対抗する面に、1対の基板ネジ孔82を有している。基板ネジ孔82は、蓋部90に溶接された締結金具95をねじ固定するためのねじ穴である。
【0023】
複数の通気孔66は、光源65及び電子部品が実装されていない箇所に形成される。また、複数の通気孔66は、回路パターンが敷設されていない箇所に形成される。
例えば、複数の通気孔66は、基板61の折り曲げ部62に形成されている。複数の通気孔66を折り曲げ部62に直線状に形成すると、アルミニウム基板を折り曲げ部62に沿って直線状に折り曲げ易くなり好適である。
【0024】
例えば、基板61の折り曲げ部62には列状に径が約1.0mmの通気孔66が設けられる。通気孔66はアルミニウム基板(基板61)を貫通している貫通孔である。はんだ留め部67によって継合される継合部には基板隙間55が形成されるため、通気孔66が設けられていない。
通気孔66は、全ての折り曲げ部62に設けられてもよい。
通気孔66は、LEDの単位面積当たりの実装密度に応じて、延べ開孔面積が大きくなるように設けられるのが望ましい。
通気孔66は、LEDの発熱に伴う基板61の温度上昇に応じて、延べ開孔面積が大きくなるように設けられてもよい。
通気孔66は、錐状部64の外側面84に設けられてもよい。
通気孔66は、筒状部63の外側面84に設けられてもよい。
【0025】
図6は、実施の形態1における筐体70のうち口金周辺を拡大した外観図である。
2本のリード線59のうち、一方のリード線59は、口金72のトップの+側に、はんだ付けされる。他方のリード線59は、口金72の側部の−側に、はんだ付けされる。
カバー71には、カバー71の管軸Cに直交する断面において管軸Cを中心として回転対称の位置に2つのくぼみ74が設けられている。
口金72の内部空間は、管口57からチップ管75を経由して、カバー71の内部空間に通じている。また、口金72の内部空間は、カバー71と口金72のネジ切りの間の口金隙間73を経由し、くぼみ74から外部空間に通じている。
【0026】
カバー71は、点灯に伴う発熱の影響を受けて膨張や収縮を繰り返し、これによるカバー71内の気圧の変化で空気の出入りが発生し、カバー71の内部と外部とで空気の交換が行われる。
【0027】
図7は、実施の形態1における蓋部90及び外縁突設部91を示す外観図である。
図8は、実施の形態1における蓋部90及び基板61を示す組立外観図である。
【0028】
蓋部90は、基板61の筒端部86を覆う平板である。
蓋部90の面積は、筒状部63の筒軸Zに直交する断面形状の断面積よりも大きく、蓋部90は、筒状部63の断面形状と相似形の多角形のアルミニウム平板である。ここでは、筒状部63の断面形状が正12角形なので、蓋部90も正12角形のアルミニウム平板である。蓋部90は、筒状部63の筒軸Zに直交する断面形状を覆う円形平板でもよい。
蓋部90は、基板61の筒端部86全体を覆うように、かつ、基板の筒端部86から筒軸Z方向に離れて、基板に固定される。
蓋部90は、筒軸Z方向において筒状部63の断面形状を完全に覆っておりに、筒状部63の筒端部86よりも外側にはみ出した外縁突設部91を有している。
【0029】
外縁突設部91の対角線の長さ(あるいは、円形の蓋部90の場合は直径)は、カバー71の内径と同じである。あるいは、カバー71の中心軸Cから半径方向に、カバー71の半径方向の製造ばらつきB(0.5mm)だけ小さい。
外縁突設部91は、筒状部63の外側面84より外側に突出している。
外縁突設部91は、光源ユニット60のカバー71への挿入をガイドする突設部80の一例である。
【0030】
図8に示すように、外縁突設部91の突出高さW2は、筒状部63の光源65や電子部品の高さW1より高く設定するのがよい。例えば、カバー71の中心軸Cと光源ユニット60の中心軸Zとを一致させた状態で、外縁突設部91の突出高さW2は、カバー71の内壁までの高さW3(外側面84と内壁との距離)よりも小さく、電子部品の最大の高さW1より0.5mm高くする。
【0031】
カバー71の筒軸Zから半径方向に見た高さの関係は以下のとおりである。
カバー71の内壁の半径R>外縁突設部91の突出高さ>電子部品の最大高さ>筒状部63の外側面84
W3=W2+製造ばらつきB
W2=W1+0.5mm
なお、W1=W2としてもよい。
【0032】
外縁突設部91を設けることで、LEDのレンズ先端部とカバー71の内壁面が直接接触することを避けることができる。また、LEDパッケージの高さ寸法に依存せずに、外縁突設部91(突設部80)によって光源ユニット60をカバー71内に安定して、傾くことなく挿入でき、かつ、傾くことなく収納することができる。
外縁突設部91は、光源ユニット60のカバー71への挿入途中から光源ユニット60をカバー71の中心に位置させる機能を有する。製造ばらつきBがゼロであれば、理論的には、W3=W2とすることができ、蓋部90の外縁突設部91では、カバー71の中心軸Cと光源ユニット60の中心軸Zとが完全に一致する。
【0033】
このように、外縁突設部91は、蓋部90がカバー71に挿入される際に、カバー71の中心軸Cと光源ユニット60の中心軸Zとを一致させる機能を有する。このため、光源ユニット60をカバー71内に挿入する際に、光源ユニット60がカバー71内で大きく傾くことなく挿入でき、さらに大きく傾くことなく収納できる。
【0034】
基板61の組立寸法としては、常温の環境下において、基板61がカバー71に傾かずに(挿入されて)収納された状態で、光源や電子部品の先端部とカバー71の内壁面との間隔K1(W3−W1)は約0.5mm確保する。すなわち、カバー71の中心軸Cと光源ユニット60の中心軸Zとを一致させた状態で、間隔K1は約0.5mm(K1=W3−W1=0.5mm)確保する。
また、蓋部90の最大外径端とカバー71の内壁面との間隔K2(W3−W2)は、製造ばらつきB(約0.5mm)以上であって製造ばらつきBに近い値になるようにする。すなわち、カバー71の中心軸Cと光源ユニット60の中心軸Zとを一致させた状態で、間隔K2は約0.5mm(K2=W3−W2=0.5mm)にする。
【0035】
光源や電子部品の先端部がカバー71の内壁面に接触しても問題はないが、光源や電子部品に機械的圧力やストレスを与えないようにするほうが望ましい。そこで、光源や電子部品の先端部がカバー71の内壁面に接触しないようにするためには、間隔K1>間隔K2とするのがよい。
間隔K1=間隔K2の場合は、光源や電子部品の先端部がカバー71の内壁面に接触する場合がある。
間隔K1<間隔K2の場合は、光源や電子部品の先端部が蓋部90の最大外径端よりも先にカバー71の内壁面に接触してしまい、光源や電子部品に機械的圧力やストレスを与えることになる。
【0036】
蓋部90の口金側の面(表面)には、ランプマーク54が印字される。
蓋部90の口金側の面(表面)には、蓋支持鋼線98がある。蓋支持鋼線98は、コ形状をしており、両端が蓋部90に溶接される。蓋支持鋼線98の中央には、ステム76に固定された支持柱58が溶接され、ステム76と蓋部90とが固定される。
【0037】
蓋部90の光源ユニット60側の面(裏面)には、締結金具95がある。
締結金具95は、短辺長Dの矩形板金をC字形状(コ字形状)に折り曲げたC金具であり、平らな背中板と背中板の両側にある2枚の締結側部85がある。締結金具95の中央にある背中板が蓋部90にスポット溶接される。背中板の両側にある2枚の締結側部85には、金具ネジ孔97があり、締結側部85は、ネジ96により、基板61に固定される。接着剤や嵌め込み機構等のネジ96以外の締結部材を用いてもよい。締結金具95と基板61が固定されることにより、基板61に対して蓋部90が固定される。
【0038】
前述したとおり、蓋支持鋼線98と支持柱58が溶接されるので、ステム76と蓋部90と基板61とが一体形成され、ステム76と蓋部90と基板61とにより光源ユニット60が形成される。
【0039】
蓋部90の周囲には、180度方向に1対の幅広凹部93(凹部の一例)がある。幅広凹部93は矩形の切り取り部である。幅広凹部93の長辺の長さは、筒状部63の内側面の短辺(正12角形の1辺)の長さDと同じである。幅広凹部93の短辺の長さは、筒状部63の内部空間を露出させない長さ(図8の突出高さW以下)とする。すなわち、幅広凹部93は、基板の外側面84よりも外側に存在する。筒軸Z方向において、幅広凹部93が、筒状部63の内部空間を露出させることはない。
【0040】
蓋部90の周囲には、1対の弧状凹部94(凹部の一例)がある。弧状凹部94は半円状又はU字状の形をしている。弧状凹部94の幅と奥行きは、ポリイミドチューブ79が通過できる大きさであればよい。弧状凹部94の奥行きは、筒状部63の内部空間を露出させない長さ(図8の突出高さW以下)とする。すなわち、弧状凹部94は、基板の外側面84よりも外側に存在する。筒軸Z方向において、弧状凹部94が、筒状部63の内部空間を露出させることはない。
【0041】
蓋部90の中心(筒状部63の筒軸Z)から見て、電子部品が存在する半径方向の長さの関係は以下のとおりである。
カバー71の内壁までの半径>外縁突設部91の半径方向の長さ>電子部品の半径方向の高さ>筒状部63の外側面84
例えば、図8に示すとおり、外縁突設部91は、筒状部63の外側面84から、突出高さWだけ、外側に突出している。突出高さWとは、筒軸Z方向に直交する断面における外縁突設部91の一辺と筒状部63の外側面84との距離である。
幅広凹部93と弧状凹部94の場所を除き、蓋部90は、周囲に突出高さWの幅を有する外縁突設部91を有している。
【0042】
蓋部90と基板61の口金側端部(筒端部86)との間隔は1.5mm以上確保されるように組立てられる。
2つの幅広凹部93は、光源ユニット60をカバー71内に収納した後に、シリコーンを充填するための充填孔の機能を持つとともに、蓋部90の基板側と口金側との通気経路としての機能を併せ持つ。
【0043】
2つの弧状凹部94は、ポリイミドチューブ79に包覆されたNIP鉄線78を挿通させる隙間となる。NIP鉄線78は、ステム76のステンレススリーブ77と基板61の配線パッド83とを電気的に接続する。
好ましくは、2つの弧状凹部94は、NIP鉄線78の経路が最短となる位置に設けられる。
【0044】
2つの弧状凹部94は、蓋部90の周縁部に回転対称に設けられてもよい。
2つの幅広凹部93や2つの弧状凹部94は、光源ユニット60が傾かないように蓋部90の最大外径を大きくしたことによって構造上必要となる構成である。すなわち、弧状凹部94と幅広凹部93とは、蓋部90の最大外径端とカバー71の内壁面との間隔を約0.5mm程度に狭めたことにより、電線やシリコーンの通過経路を確保するものである。
【0045】
NIP鉄線78の一端は、ステンレススリーブ77にスポット溶接され、他端は、ポリイミドチューブ79に覆われて、蓋部90の弧状凹部94を通過し、配線パッド83にはんだ付けされる。
【0046】
締結金具95は、ネジ96により筒状部63に固定される。H1>=H2+1.5mmなので、基板61の筒端部86の端面と蓋部90の裏面の間には1.5mm以上の蓋隙間99が形成される。蓋隙間99があるので、基板61の筒内部は密閉されることなく通気性が保たれる。
【0047】
締結金具95が折り曲げられて、蓋部90から起立する締結側部85の短辺長(締結金具95の短辺長)は、基板61の折り曲げ間隔D(多角形の一辺長D)と同寸法である。また、締結側部85の短辺長(締結金具95の短辺長)は、幅広凹部93の幅とも同寸法である。したがって、締結側部85の外面全面が基板61の筒状部63の内側面の筒端部全面に渡って当接する。すなわち、締結側部85の両辺が折り曲げ部62に沿って直線状に挿入される。このため、蓋部90を基板61にねじ留めする際に、蓋部90にスポット溶接された締結金具95の金具ネジ孔97の中心を支点とした蓋部90の回動を規制することができ、蓋部90の面は基板61の筒状部63の筒軸Zに対して正確に直交して固定される。
【0048】
蓋部90と基板61の口金側端部との間隔は1.5mm以上確保されるように組立てられる。この間隔は締結金具95の金具ネジ孔97の位置と基板61の基板ネジ孔82の位置との相対関係で決まるもので、設計仕様に応じて任意に設定できる。
【0049】
以下に、長さの関係を示す。
L1:蓋部90の平行な2辺の距離
L2:締結金具95の背中板の長さ
L3:筒状部63の平行な内側面の距離
H1:蓋部90の裏面と金具ネジ孔97の中心との距離
H2:基板61の筒端部86の端面と基板ネジ孔82の中心との距離
D:筒状部63の内側面の短辺の長さ(正12角形の一辺の長さ)
W:筒軸Z方向に直交する断面における外縁突設部91の一辺と筒状部63の外側面84との距離
L1>L2=L3
L1−(W×2)=L2=L3
W>幅広凹部93の短辺の長さ
W>弧状凹部94の半径方向の奥行き
L1−(幅広凹部93の短辺の長さ×2)>L3
L1−(弧状凹部94の半径方向の奥行き×2)>L3
H1>=H2+1.5mm
D=幅広凹部93の長編の長さ
D=締結金具95の幅(締結金具95の短辺長)
【0050】
図9は、実施の形態1における基板突設部81を示す図である。
基板突設部81は、アルミニウム基板(基板61)をエンボス加工して、周囲より山形に突出させたものである。基板突設部81の天頂部は、カバー71の内壁を傷つけないようにするために曲面を呈している。
基板突設部81は、基板61の筒状部63の外側面84の端部(錐状部64側の端部)にあり、カバー71の内壁面の方向(半径方向)に向かって突出している。
基板突設部81は、光源ユニット60のカバー71への挿入をガイドする突設部の一例である。
基板突設部81は、LED実装部や配線パターン付設部を避けて、基板61を部分的に突設させて形成する。
基板突設部81は、カバー71、基板61、及び基板突設部81のばらつきなどを考慮して、円周上に均等間隔で3箇所(例えば120度毎に)設ける。これによって、カバー71の中心軸Cと光源ユニット60の中心軸Zとを一致させることができる。基板突設部81は、組み立て時の傾き、あるいは振動に伴う光源(LED)65の変位を考慮して、円周上に均等間隔で4箇所以上設けてもよい。
【0051】
図10に示すように、基板突設部81の高さT2は、筒状部63の光源65や電子部品の高さT1より高く設定するのがよい。例えば、カバー71の中心軸Cと光源ユニット60の中心軸Zとを一致させた状態で、基板突設部81の高さT2は、カバー71の内壁までの高さT3(外側面84と内壁との距離)よりも小さく、電子部品の最大の高さT1より0.5mm高くする。
【0052】
カバー71の筒軸Zから半径方向に見た高さの関係は以下のとおりである。
カバー71の内壁の半径R>基板突設部81の高さ>電子部品の最大高さ>筒状部63の外側面84
T3=T2+製造ばらつきB
T2=T1+0.5mm
なお、T1=T2としてもよい。
【0053】
基板突設部81を設けることで、LEDのレンズ先端部とカバー71の内壁面が直接接触することを避けることができる。また、LEDパッケージの高さ寸法に依存せずに、基板突設部81(突設部80)によって光源ユニット60をカバー71内に安定して、傾くことなく挿入でき、かつ、傾くことなく収納することができる。
光源ユニット60をカバー71に挿入する際に、LEDのパッケージ内の断線など、LEDに対する機械的ストレスを回避することができる。
基板突設部81は、光源ユニット60のカバー71への挿入当初から光源ユニット60をカバー71の中心に位置させる機能を有する。製造ばらつきBがゼロであれば、理論的には、T3=T2とすることができ、基板突設部81がある部分において、カバー71の中心軸Cと光源ユニット60の中心軸Zとが完全に一致する。
なお、光源65はレンズを有しないLEDパッケージを用いてもよい。
【0054】
結局、蓋部90の外縁突設部91と基板61の基板突設部81とがあることにより、外縁突設部91のある位置と基板突設部81のある位置との2箇所においてカバー71の中心軸Cと光源ユニット60の中心軸Zとが完全に一致することになる。その結果、カバー71の中心軸Cと光源ユニット60の中心軸Zとは全ての位置で一致することになり、カバー71に対して光源ユニット60が傾くことなく挿入でき、かつ、傾くことなく収納できる。仮に、カバー71の中心軸Cと光源ユニット60の中心軸Zとにずれが生じたとしても、ずれの最大は製造ばらつきBの範囲内になる。
【0055】
基板突設部81は、エンボス加工によらず切り起し曲げ加工によって、LED実装部や配線パターン付設部を避けて、基板61を部分的に突設させて形成することができる。
あるいは、基板突設部81は、基板61とは別部品である釣鐘状の部品やドーム状の部品を、基板61の筒状部63に接着、溶着などの方法を用いて固定して形成してもよい。
【0056】
図11は、実施の形態1における基板61に形成された通気孔66の形状を示す図である。
通気孔66の形状は、円形でもよい。四角形でもよい。長孔やスリットでもよい。通気孔66は単独で存在してもよいし、複数個配列されて存在していてもよい。
通気孔66は、折り曲げ部62以外に、LED以外や配線パターン以外の箇所であれば、外側面84に配置してもよい。
【0057】
図12は、実施の形態1における空気の経路を示す図である。
照明ランプ50は、消灯状態と点灯状態との繰り返しや、設置環境温度の上昇と下降の繰り返しなどに伴って、カバー71及びカバー71の内部の空気は膨張と収縮とを繰り返す。
【0058】
これによって、口金付近の2つのくぼみ74、蓋部90と基板61との蓋隙間99、及び、基板61の通気孔66を介して、空気は照明ランプ50の外部空間とLEDが実装されている照明ランプ50の内部空間との間で、吸排気方向に移動する。図12の矢印は、吸気方向を示したおり、排気方向はその逆である。
【0059】
シリコーン53は、良好な放熱特性を有するが、良好なガスの透過性もある。例えば、シリコーンの気体透過性は天然ゴムを100とした場合、以下の値をもつ。
水素:1070
酸素:2200
窒素:3300
二酸化炭素:1600
空気:2700
【0060】
このため、光源65がシリコーン53で覆われていても、シリコーン内を空気が伝搬して光源65に到達することができる。ここで、空気が伝搬するシリコーン内の距離を短くした方が通気性は向上するので、通気孔66は、光源65の近傍に設けるのが望ましい。
通気孔66のサイズを大きくするとシリコーン53を基板61とカバー71の間に充填する際に、シリコーン53が通気孔66を経由して、基板61の内部空間に漏れ出てしまうので、通気孔66のサイズは、シリコーン53が通過しないサイズの穴、例えば、せいぜい直径が1mm程度の穴にする。あるいは、シリコーン53の充填前に通気孔66をシリコーン53で目止め(コーキング)しておき、通気孔66からシリコーン53が基板61の内部空間に漏れ出てしまうことを防止するのがよい。
基板61の内部空間はシリコーン53が存在せず空気で満たしておき、通気孔66からシリコーン53を経由して光源65に空気を取り込ませるのがよい。
【0061】
このため、LEDが実装される基板61の内部空間には常に新鮮な空気が満たされ、LEDの動作温度を下げる効果に加え、LEDパッケージを構成する樹脂封止材料の経時劣化を抑制する効果を奏する。
【0062】
空気の伝搬経路をまとめると以下のとおりである。
外気−くぼみ74−口金隙間73−口金72の内部空間−管口57−チップ管75−ステム口56−カバー71の内部空間−蓋隙間99−基板61の内部空間−基板61の通気孔66−シリコーン53−光源65
【0063】
以上のように、発光ダイオードの表面付近と照明ランプ50の外部との間に、空気が流動し得る経路を設けたので、LEDパッケージを構成する封止材料の光学的特性の経時劣化を抑制することができ、長期間に渡って安定した光学的特性を維持できる。
【0064】
以下、照明ランプ50の製造方法、特に、シリコーン充填方法について特徴的部分を説明する。
【0065】
<<<基板61の製造方法>>>
光源や回路が搭載されたアルミニウム基板を専用治具によって折り曲げる。折り曲げ後、基板隙間55が最小になるようにモールで固定しておく。そして、基板の合わせ面の4箇所のはんだ留め部67をはんだ付けする。錐状部64の基板隙間55は、表面からマスキングテープを貼って、塞いでおく。
【0066】
次に、基板61の内部空間にシリコーン53が入り込まないように基板61の隙間を閉塞(目止め)しておく。具体的には、基板61を組立成形した後で、基板61の内側から、通気孔66及び基板隙間55を、信越シリコーン製シリコーンゴムのうちシーリング用のシリコーン(例えばKE−1885)でコーキング(シーリング)する。コーキングは、基板61の内側より外側に向かって、かつ、折り曲げ部62又は基板隙間55に沿って行う。錐状部64の基板隙間55もコーキングする。コーキング後に、基板61を恒温槽内で乾燥させる。
【0067】
目止め材として、カバー71内に充填するシリコーン53と同じシリコーンあるいは通気性のある接着用シリコーンを塗布して目止めしてもよいし、多孔質膜などの通気性を有するシートを貼り付けてもよい。目止めする理由は、基板61の内部空間にまでシリコーン53が注入されることを防止するためである。基板61の内部空間にまでシリコーン53が注入されると、シリコーン53の空気の伝播経路が長くなり、光源65に空気が供給されにくくなってしまう。
【0068】
<<<蓋部90の製造方法>>>
蓋部90にランプマーク54をレーザ印字する。
蓋部90の口金側面(表面)に、蓋支持鋼線98を専用治具で固定して、スポット溶接する。
蓋部90の基板側面(裏面)に、締結金具95を専用治具で固定して、スポット溶接する。
ランプマーク54は、蓋部90に刻印してもよいし、表示されたシート又はプレートを蓋部90に接着してもよい。
【0069】
<<<光源ユニット60の製造方法>>>
締結金具95の締結側部85を基板61の内面に挿入し、金具ネジ孔97と基板ネジ孔82とにネジ96を通し、蓋部90の裏面と基板61の端面部の端面の距離が1.5mm以上になるように固定する。
ポリイミドチューブ79にNIP鉄線78を通し、NIP鉄線78と蓋部90とが電気的に接触しないようにする。
NIP鉄線78を、弧状凹部94の位置に嵌め込む。
NIP鉄線78の一端を基板61の配線パッド83にはんだ付けする。
蓋支持鋼線98と支持柱58をスポット溶接する。
NIP鉄線78の他端をステンレススリーブ77にスポット溶接する。
リード線59をステンレススリーブ77にスポット溶接する。
この時点で、光源ユニット60が完成する。
【0070】
<<<シリコーン53の注入方法>>>
一端が開放したカバー71に光源ユニット60を挿入し、カバー71の開放部とステム76の端部とを溶融して結合する。
図13に示すように、チップ管75の管口57にシリコーンディスペンサーの注入針(整専用ノズル)を挿入し、カバー71内部にシリコーンディスペンサーから押し出されたシリコーン53を注入する。この時、チップ管75の開口部を上向きにしてディスペンサーの注入針を挿入する。つまり、口金72が取り付けられる側を上向きに配置し、シリコーン53を注入針の先端から重力により垂らして注入する。カバー71は、一方の幅広凹部93が斜め下(図13では、左下)になり、他方の幅広凹部93が斜め上(図13では、右上)になるように、垂直方向に対して管軸Cがθ度(例えば、20度〜30度)傾けられる。
【0071】
シリコーン53は、例えば、信越シリコーン製シリコーンゴムKE−109E−AとKE−109E−Bとを所定の混合比(例えば2:1の混合比)で混合したものが好適である。シリコーン53は2液式に限らず、1液式であってもよい。
シリコーン53が注入されると、シリコーン53は蓋部90の表面に滴下する。53は蓋部90がθ度だけ傾斜しているので、左下に流れ、左下の幅広凹部93から基板61の外側面とカバー71の内壁面の間に落下してゆく。蓋部90が基板61を覆っているので、シリコーン53が基板61の内部に入ることはない。
シリコーン53の注入と同時に、注入されたシリコーン53の体積分だけ、カバー71内の空気は、右上にある幅広凹部93を通過して、注入針230とチップ管75の内面との隙間から外部に流出する。
【0072】
シリコーン53は、光源の放熱用であるから、光源が配置された部分が存在する高さまで充填すればよい。基板61の筒端部86までシリコーン53を注入すると、蓋隙間99が塞がれてしまい通気性がなくなるので、シリコーン53は、全ての光源65を覆う高さ以上で筒端部86未満の高さまで注入する。例えば、シリコーン53は、筒端部86の端面から約10mmの位置まで注入する。
【0073】
<<<口金付け>>>
シリコーン53の充填後に、チップ管75のチップカットを行う。
その後、口金72を取り付け、2本のリード線59を口金72にはんだ付けする。
基板61の−側のリード線は、口金隙間73に配線され、カバー71のくぼみ74で口金サイドにはんだ付けする。
基板61の+側のリード線は、アイレット側にはんだ付けする。
【0074】
実施の形態2.
以下、前述した実施の形態と異なる点を説明する。
図14のように、通気孔66を全ての折り曲げ部62に設けてもよい。
図14の場合は、筒状部63の全ての光源65の横に、3個1組の通気孔66が1対1に対応して設けられている。3個1組の通気孔66の長さは、光源65の長さに等しい。
【0075】
図15のように、光源65の配置が異なっていてもよい。光源65の配置は、格子状、チェック状、ジグザグ状、ランダム状でもよい。
図15のように、錐状部64の形状が異なっていてもよい。錐状部64の形状は、半球状、錐台状、釣鐘状、平板状、円錐状でもよい。錐状部64がなくてもよく、筒状部63が平面で覆われていてもよい。
図示しないが、筒状部63は、正12角柱でなくてもよく、3角柱、4角柱、5角柱、それ以上の角柱でもよい。均一な配光性の点からは、6角柱以上の正角柱が望ましく、正8角柱、正12角柱がより望ましい。
【0076】
実施の形態3.
以下、前述した実施の形態と異なる点を説明する。
図16は、実施の形態3における蓋部90を示す図である。
図16の蓋部90の形状は、筒状部63の断面形状と同じ正12角形でかつ同じサイズである。
図16の蓋部90には、外縁突設部91がなく、代わりに、舌状突設部92がある。
舌状突設部92は、蓋部90の外周の複数の角に舌状に設けられ、外周から円弧状または半円状にまたは扇状に突設されている。
【0077】
舌状突設部92は、基板61の折り曲げ部62に対応する位置にあり、折り曲げ部62よりもカバー71の内面の方向に向かって突出している。
舌状突設部92は、光源ユニット60のカバー71への挿入をガイドする突設部80の一例である。
舌状突設部92の数は2以上の任意の数である。
図16の(a)の蓋部90には、舌状突設部92が円周上に均等間隔で3個ある。
図16の(b)の蓋部90には、舌状突設部92が円周上に均等間隔で4個ある。
【0078】
舌状突設部92の先端部を直角に折り曲げて、直角に折り曲げた先端部によりカバー71の内壁面と当接する当接面を形成すれば、蓋部90の面がカバー71の中心軸Cに対して直交した状態を維持して収納させることができる。
光源ユニット60をカバー71に挿入する際の、当接面と内壁面との摩擦を軽減するために、当接面に滑りを促進する部材を付設してもよい。
【0079】
図17の舌状突設部92は、折り曲げ部62に対応する位置ではなく、基板61の外側面84の中央に対応する位置に存在している。
図17の舌状突設部92は、外側面84の中央に配置された光源65あるいは電子部品の最大高さよりも、前記カバー71の内壁の方向に向かって突出している。
舌状突設部92は、折り曲げ部62に対応する位置と基板61の外側面84の中央に対応する位置との両方にあってもよい。
【0080】
実施の形態4.
以下、前述した実施の形態と異なる点を説明する。
図18は、基板突設部81を筒軸Z方向に3箇所設けた場合を示している。
また、基板突設部81を、周上に6個配置した場合を示している。
このため、光源ユニット60の挿入時に斜め挿入を防ぐことができる。
基板突設部81を筒軸Z方向に2箇所設けておけば、基板突設部81のある2箇所においてカバー71の中心軸Cと光源ユニット60の中心軸Zとが一致することになり、結局、カバー71の中心軸Cと光源ユニット60の中心軸Zとは全ての位置で一致することになる。このため、カバー71に対して光源ユニット60を傾くことなく挿入でき、かつ、傾くことなく収納できる。基板突設部81を筒軸Z方向に2箇所設けておけば、外縁突設部91はなくてもよい。
【0081】
実施の形態5.
以下、前述した実施の形態と異なる点を説明する。
この実施の形態では、筒状部63の一端部にある基板突設部81が、弾性部材を用いて形成されている構成を説明する。
この実施の形態では、透光性を有する外郭部であるカバー(ガラス管)71内に配置される光源ユニット60の姿勢維持の構成について説明する。
【0082】
***構成の説明***
<弾性部材(周部スペーサ)810>
図19は、実施の形態5における光源ユニット60及び弾性部材(周部スペーサ)810を示す図である。
図20は、実施の形態5における弾性部材(周部スペーサ)810を示す斜視図である。
図21は、実施の形態5における弾性部材(周部スペーサ)810を示す3面図である。
図22は、実施の形態5における弾性部材(周部スペーサ)810の取り付け状態を示す図である。
図19図20図21、及び、図22に示すように、照明ランプ50は、キノコ形状の弾性部材(周部スペーサ)810を有する。
弾性部材(周部スペーサ)810は、前述した実施の形態における基板突設部81の一例であり、基板61の外側面84側に光源65より高く突設している。
本実施の形態において、弾性部材(周部スペーサ)810は、基板61と別部材である。
弾性部材(周部スペーサ)810は、光源ユニット60の周部に複数配置され、光源ユニット60とカバー71との間にスペースを確保するスペーサである。
弾性部材(周部スペーサ)810は、筒状に組み立てられた基板61の筒状部63の一端部付近に取り付けられる。
弾性部材(周部スペーサ)810は、基板61に設けられた取付孔611に嵌め込まれ、取付孔611に係合した状態で光源ユニット60に取り付けられる。
弾性部材(周部スペーサ)810は、弾性変形可能な材料を用いて、かつ、弾性変形可能な形状に形成されている。
弾性部材(周部スペーサ)810は、樹脂材料を用いて形成される。
弾性部材(周部スペーサ)810は、好適には、硬度が50度程度である樹脂材料を用いて形成される。具体的には、フッ素系樹脂などが好ましい。あるいは、弾性部材(周部スペーサ)810は、バネ、その他の金属材料を用いて形成される。
図19に示すように、基板61の筒状部63は、12面体をしている。
本実施の形態において、弾性部材(周部スペーサ)810は、12面の一つ置きの面に配置されており、6個に設けられている。
直径方向にある2個の弾性部材(周部スペーサ)810の頭部Tの間の距離は、カバー71の内壁面711の直径(カバー71の内径)に等しい。
あるいは、直径方向にある2個の弾性部材(周部スペーサ)810の頭部Tの間の距離は、カバー71の内壁面711の直径よりやや大きい。
2個の弾性部材(周部スペーサ)810の頭部Tの間の距離がカバー71の内壁面711の直径より大きい場合でも、光源ユニット60がカバー71に収納された状態では、弾性部材(周部スペーサ)810の頭部Tが弾性変形することにより、2個の弾性部材(周部スペーサ)810の頭部Tの間の距離は、カバー71の内壁面711の直径と等しくなる。
【0083】
<弾性部材(周部スペーサ)810の構造>
弾性部材(周部スペーサ)810は、スペーサ主部811、基板61に形成された取付孔611に嵌めこまれるスペーサ取付部814、及びスペーサ主部811とスペーサ取付部814とを繋ぐ連結部819からなる。
【0084】
<スペーサ主部811>
本実施の形態におけるスペーサ主部811は、略半球形状に形成されている。
図22に示すように、スペーサ主部811の径方向の最大寸法は取付孔611の最大寸法よりも大きく、光源ユニット60がカバー71に収納された状態では、スペーサ主部811は、基板61の外側面84とカバー71の内壁面711との間に配置される。
基板61の外側面84は、基板61の表面であり、光源65その他の電子部品の実装面である。
スペーサ主部811は、カバー71の内壁面711に接触する。
スペーサ主部811は表面が曲面である第1当接部(曲面部)812と表面が平面である第2当接部(平面部)813とからなる。
図22に示すように、基板61に弾性部材(周部スペーサ)810が取り付けられた光源ユニット60がカバー71に収納されている状態では、第1当接部(曲面部)812は内壁面711と当接しており、第2当接部(平面部)813は基板61の外側面84と当接している。
スペーサ主部811は、弾性変形した状態または弾性変形可能な状態で基板61と外郭カバー71との間に当接して配置される。
【0085】
<スペーサ取付部814>
スペーサ取付部814は、弾性部材(周部スペーサ)810の抜けを防止する爪部である。
スペーサ取付部814は、連結部819の両側に1対存在する。
スペーサ取付部814は、それぞれ、傾斜面部816と係止面部817と側面部818とを有する。
スペーサ取付部814の形状は、三角柱状であり、三角柱状の断面形状は直角三角形又は略直角三角形である。
直角三角形の斜辺部分には、傾斜面部816が存在する。
直角三角形の直角をはさむ2辺の一方の辺には、連結部819が存在する。
直角三角形の直角をはさむ2辺の他方の辺には、係止面部817が存在する。
スペーサ取付部814の弾性部材(周部スペーサ)810の中心軸Xと交差する方向の最大寸法は取付孔611の最大寸法よりも大きく、スペーサ取付部814が取付孔611に挿入されると、係止面部817が基板61の内側面89(基板61の裏面)に引っかかり、弾性部材(周部スペーサ)810が抜けなくなる。
【0086】
弾性部材(周部スペーサ)810が取付孔611に取り付けられた状態では、取付孔611はスペーサ取付部814により蓋をされた状態になり、取付孔611はスペーサ取付部814により完全に閉塞される。
スペーサ取付部814は、弾性変形を伴いながら取付孔611を通過する。
弾性部材(周部スペーサ)810が取り付けられている状態では、スペーサ取付部814は係止面部817が基板61の内側面89と対向しており、係止面部817が基板61と係合する。
【0087】
<連結部819>
連結部819は、スペーサ主部811とスペーサ取付部814とを繋ぐ部位である。
図20に示すように、連結部819は、スペーサ取付部814が形成されている突き出し部8191と、取付孔611に配置される首部8192とを有する。
突き出し部8191の両側には1対のスペーサ取付部814が配置されている。
首部8192は、弾性部材(周部スペーサ)810が取り付けられている状態で、取付孔611内に配置される。
基板61の外側面84と平行による連結部819の断面形状は、基板61の外側面84と平行な面による取付孔611の断面形状と同じ形状であり、首部8192の断面形状は、取付孔611の孔形状と同じである。
図19において、首部8192と取付孔611との断面形状は、矩形である。
弾性部材(周部スペーサ)810は、取付孔611に係合している状態で外れない。
本実施の形態では、連結部819は角柱形状に形成されており、この断面形状に対応した取付孔611内に連結部819が配置された状態では、角柱の中心軸Xを基準とした回動が規制される。つまり、弾性部材(周部スペーサ)810は、取付孔611に係合している状態で中心軸Xを中心にして回転しない。
【0088】
<弾性部材(周部スペーサ)810の機能>
弾性部材(周部スペーサ)810は、光源ユニット60の錐状部64が存在する一端側において、カバー71内の径方向における配置位置を決める。
弾性部材(周部スペーサ)810は、蓋部90の周縁に設けられた突設部80と共同して、光源ユニット全体の、カバー71内における径方向の配置位置を決める。
【0089】
以下、図23により、本実施の形態における照明ランプ50の製造方法を説明する。
ここでは、カバー71内にシリコーン樹脂が充填されていない場合を説明する。
図23は、実施の形態5における照明ランプ50の製造方法を示すフロー図である。
【0090】
<ステップS11:基板61の製造方法>
図24は、実施の形態5における取付孔611が形成された基板61の展開図である。
図24に示すように、組み立てられる前の基板61を展開したアルミニウム基板に、取付孔611を形成する。
取付孔611は、アルミニウム基板に対して打ち抜き処理、エッチング処理、レーザ処理、ウォータジェット処理又は、その他の加工処理を施すことにより、形成される。
取付孔611は、光源65及び電子部品が実装されていない箇所に形成される。また、取付孔611は、回路パターンが敷設されていない箇所に形成される。
図24では、アルミニウム基板の上部で、光源65が存在しない部分に取付孔611を形成している例を示している。
取付孔611は、図24に示した通気孔66と基板ネジ孔82と同じ加工処理により、通気孔66と基板ネジ孔82の形成と同時に形成することができる。
【0091】
次に、アルミニウム基板に光源及び回路を搭載する。
逆に、アルミニウム基板に光源及び回路を搭載してから、取付孔611を形成してもよい。
【0092】
次に取付孔611が形成され、光源と回路が搭載されたアルミニウム基板(基板61)を専用治具によって折り曲げる。
その後は、実施の形態1で説明した基板61の製造方法と同じである。
【0093】
<ステップS12:蓋部90の製造方法>
実施の形態1で説明した蓋部90の製造方法と同じである。
【0094】
<ステップS13:光源ユニット60の製造方法>
実施の形態1で説明した光源ユニット60の製造方法と同じである。
弾性部材(周部スペーサ)810は、光源ユニット60と別部品であり、光源ユニット60が完成した後、弾性部材(周部スペーサ)810を、取付孔611に嵌め込む。
その際、弾性を有するスペーサ取付部814を手で変形させて取付孔611をくぐらせる。
そして、連結部819の首部8192の周囲全体に取付孔611が配置されるようにする。
このように、弾性部材(周部スペーサ)810を取付孔611に係合させることにより、弾性部材(周部スペーサ)810は、基板61から外れないように取り付けられる。
【0095】
<ステップS14:光源ユニット60の挿入>
一端が開放したカバー71に光源ユニット60を挿入する。
具体的には、カバー71の外壁面710を保持した状態で、錐状部64を先頭にして光源ユニット60をカバー71の内壁面711の中央に挿入する。
弾性部材(周部スペーサ)810は、カバー71の内壁面711に接触しながらスライド移動する。
スライド移動の際、弾性部材(周部スペーサ)810の頭部Tは変形せずに、又は、やや変形しへこみながら移動する。
光源ユニット60がカバー71に配置された状態では、弾性部材(周部スペーサ)810の頭部Tがカバー71の内壁面711に当たることにより、光源65がカバー71の内壁面711に当たることはない。
すなわち、弾性部材(周部スペーサ)810により、LEDのレンズ先端部とカバー71の内壁面711が直接接触することを避けることができる。
また、弾性部材(周部スペーサ)810により、光源ユニット60をカバー71内に安定して、傾くことなく挿入でき、かつ、傾くことなく収納することができる。
このように、照明ランプ50の組み立て途中の状態において、弾性部材(周部スペーサ)810は、カバー71内に配置された光源ユニット60の姿勢維持を確実に行うことができる。
カバー71に光源ユニット60を挿入した後、カバー71の開放部とステム76の端部とを溶融して結合する。
【0096】
<ステップS15:口金付け>
実施の形態1で説明した口金付けと同じである。
以上で、カバー71内にシリコーン樹脂が充填されていない照明ランプ50が完成する。
完成した照明ランプ50において、弾性部材(周部スペーサ)810は、弾性変形可能な状態で筒状部63とカバー71の内壁面711との間に配置されている。
弾性部材(周部スペーサ)810が、筒状部63とカバー71の内壁面711との間に配置されているので、カバー71内にシリコーン樹脂が充填されていない完成した状態において、弾性部材(周部スペーサ)810により、カバー71内に配置された光源ユニット60の姿勢維持を確実に行うことができる。
【0097】
この実施の形態の照明ランプ50の製造方法の特徴は以下のとおりである。
基板61に弾性部材(周部スペーサ)810を取り付ける取付孔611又は取付凹部103を形成する。
筒状の基板61の外側面84に光源65を実装した光源ユニット60を製造する。
光源ユニット60にカバー71の内壁面711の方向に向かって突き出る弾性部材(周部スペーサ)810を取り付ける。
弾性部材(周部スペーサ)810を取り付けた光源ユニット60を透光性のカバー71に挿入する。
カバー71とステム76とを結合して光源ユニット60をカバー71に封入する。
【0098】
なお、ステップS14とステップS15との間に、シリコーン53を注入してもよい。すなわち、カバー71の開放部とステム76の端部との溶融結合後に、実施の形態1で説明したシリコーン53の注入方法のとおり、カバー71の内部にシリコーンディスペンサーから押し出されたシリコーン53を注入してもよい。
取付孔611はスペーサ取付部814により完全に閉塞されるため、カバー71の内部にシリコーン樹脂が充填されても取付孔611から基板61の内側面89の側に漏れ出すことはない。
シリコーン樹脂の用いた照明ランプ50においては、シリコーン樹脂が、筒状部63とカバー71の内壁面711との間に配置されるので、カバー71内にシリコーン樹脂が充填されている完成した状態において、シリコーン樹脂によりカバー71内に配置された光源ユニット60の姿勢維持を確実に行うことができる。
シリコーン樹脂の用いた照明ランプ50では、照明ランプ50の組み立て途中の状態において、弾性部材(周部スペーサ)810が、カバー71内に配置された光源ユニット60の姿勢維持を確実に行うことができる。
【0099】
***実施の形態5の効果***
本実施の形態によれば、光源ユニット60と別部品であり弾性を有する弾性部材(周部スペーサ)810が、光源ユニット60の筒状部63に設けられた取付孔611に係合して外れないように取り付けられている。
また、弾性部材(周部スペーサ)810が、弾性変形可能な状態で筒状部63とカバー71の内壁面711との間に配置されている。
したがって、カバー71内にシリコーン樹脂が充填されていない状態において、カバー71内に配置された光源ユニット60の姿勢維持を確実に行うことができる。
ここで、「カバー71内にシリコーン樹脂が充填されていない状態」とは、
(A)シリコーン樹脂の用いた照明ランプ50における組み立て途中の状態と、
(B)シリコーン樹脂を用いない照明ランプ50における組み立て途中の状態と、
(C)シリコーン樹脂を用いない照明ランプ50における完成した状態と
の三つの状態を含む。
スペーサ主部811の突出高さを筒状部63の光源65や電子部品の高さより高く設定することによって、LEDのレンズ先端部とカバー71の内壁面711が直接接触することを避けることができる。また、光源ユニット60をカバー71内に安定して、傾くことなく挿入でき、かつ、傾くことなく収納することができる。
さらに、照明ランプ50の組み立て途中と完成した状態において、照明ランプ50に加えられる衝撃や振動による光源ユニット60の変位を抑制することができる。
【0100】
***変形例***
弾性部材(周部スペーサ)810を透光性の材料を用いて形成してもよい。
弾性部材(周部スペーサ)810を透光性の材料を用いて形成することによって、光源65から出射した光を遮ることなく外部の広い照射範囲へ配光させることができる。
【0101】
弾性部材(周部スペーサ)810を、高反射性の材料を用いて形成してもよい。
弾性部材(周部スペーサ)810を、高反射性の材料を用いて形成することによって、光源65から出射した光を無駄なく外部へ照射させることができ光の利用率を向上させることができる。
【0102】
連結部819の首部8192と取付孔611の断面形状は矩形でなくてもよく、多角形、円形、楕円、その他の形状でもよい。
【0103】
スペーサ取付部814は、連結部819の両側に1対だけ存在するのではなく、連結部819の周囲に3個以上存在してもよい。あるいは、スペーサ取付部814は、連結部819の周囲全体に環状に存在してもよい。
【0104】
実施の形態6.
この実施の形態では、前述した実施の形態と異なる点について説明する。
特に、この実施の形態では、前述した実施の形態5と異なる点について説明する。
【0105】
***構成の説明***
<弾性部材(周部スペーサ)810A>
図25は、実施の形態6における弾性部材(周部スペーサ)810Aを示す斜視図である。
図26は、実施の形態6における弾性部材(周部スペーサ)810Aを示す2面図である。
図27は、実施の形態6における弾性部材(周部スペーサ)810Aの取り付け状態を示す図である。
図25図26、及び、図27に示すように、照明ランプ50は、キノコ形状の弾性部材(周部スペーサ)810Aを有する。
【0106】
<スペーサ取付部814A>
本実施の形態では、弾性部材(周部スペーサ)810Aの4箇所に、スペーサ取付部814Aが回転対称(軸対称)に形成されている。
スペーサ取付部814Aは、径方向の複数箇所に均等に配置される。
スペーサ取付部814Aの個数は、2個以上6個以下がよく、4個が好適である。
スペーサ取付部814Aは、弾性変形して弾性部材(周部スペーサ)810Aの残留応力をバランスよく分散できる。
【0107】
スペーサ取付部814Aは、傾斜面部816と係止面部817と側面部818とを有する。
スペーサ取付部814Aの半径方向の断面の形状は、直角三角形又は略直角三角形である。
直角三角形の斜辺部分には、傾斜面部816が存在する。
直角三角形の直角をはさむ2辺の一方の辺には、連結部819Aが存在する。
直角三角形の直角をはさむ2辺の他方の辺には、係止面部817が存在する。
スペーサ取付部814Aの弾性部材(周部スペーサ)810Aの中心軸Xと交差する方向の最大寸法は取付孔611Aの最大寸法よりも大きく、スペーサ取付部814Aが取付孔611Aに挿入されると、係止面部817が基板61の内側面89に引っかかり、弾性部材(周部スペーサ)810Aが抜けなくなる。
【0108】
<連結部819A>
本実施の形態では、連結部819Aは円柱形状に形成されている。
連結部819Aは、円形の取付孔611A(図示は省略)の内側に配置される。
【0109】
***実施の形態6の効果***
弾性部材(周部スペーサ)810Aは、スペーサ取付部814Aが回転対称(軸対称)に形成されている。
弾性部材(周部スペーサ)810Aを円形の取付孔611Aに取り付ける際に、弾性部材(周部スペーサ)810Aの中心軸Xに対する回転方向の取付向きが制限されない。
このため、弾性部材(周部スペーサ)810Aの取り付け作業が改善され、照明ランプ50の組立性が改善される。
【0110】
***変形例***
連結部819Aと取付孔611Aの断面形状は円形でなくてもよく、多角形、楕円、その他の形状でもよい。
【0111】
スペーサ取付部814は、連結部819Aの周囲に4個だけ存在するのではなく、連結部819Aの周囲に2個以上存在していればよい。つまり、スペーサ取付部814Aの個数は2個以上の偶数個であってもよいし、3個以上の奇数個であってもよい。あるいは、スペーサ取付部814Aは、連結部819Aの周囲全体に環状に存在してもよい。
【0112】
実施の形態7.
この実施の形態では、前述した実施の形態と異なる点について説明する。
特に、この実施の形態では、前述した実施の形態5、6と異なる点について説明する。
【0113】
<ネジ111>
図28は、実施の形態7におけるネジ111を使用した弾性部材(周部スペーサ)810Bを示す図である。
図28に示すように、弾性部材(周部スペーサ)810Bの連結部819Bにネジ機構を採用して、ネジ機構により弾性部材(周部スペーサ)810Bを取付孔611Bに係合させてもよい。
(a)に示すように、基板61の外側面84から内側面89に向かって取付孔611Bに挿通させたネジ111とネジ111にねじ込まれるナット112とによって基板を挟持してもよい。
(b)に示すように、基板61の外側面84から内側面89に向かって取付孔611Bにねじ溝612の加工を施し、基板61の外側面84から内側面89に向かって取付孔611Bに直接ネジ111をねじ込んでもよい。
(b)の場合は、取付孔611Bの代わりに、底のある取付凹部を形成して、取付凹部にねじ溝加工を施してもよい。
また、図示しないが、基板61の外側面84から内側面89に向かって取付孔611Bにバーリング加工とねじ溝加工を施し、基板61の外側面84から内側面89に向かって取付孔611Bに直接ネジ111をねじ込んでもよい。
図28に示す場合は、ネジ111の全体を弾性のある樹脂その他の弾性部材で形成する。あるいは、ネジ111の頭部を弾性のある樹脂その他の弾性部材で形成する。
【0114】
<接着剤113>
図29は、実施の形態7における接着剤113を使用した弾性部材(周部スペーサ)810Cを示す図である。
図29に示すように、弾性部材(周部スペーサ)810Cは、基板61の外側面84に接着剤113で固定されていてもよい。弾性部材(周部スペーサ)810Cが基板61の外側面84に接着剤113で固定される場合は、弾性部材(周部スペーサ)810Cは、半球形状のスペーサ主部811のみがあればよく、図20から図22に示した連結部819とスペーサ取付部814とは不要であり、取付孔611も不要である。
(a)に示すように、弾性部材(周部スペーサ)810Cは、基板61の外側面84に接着剤113で固定されていてもよい。
(b)に示すように、基板61の外側面84に外側面84から窪んだ取付凹部103を形成してもよい。
取付凹部103は、基板61の製造時に、弾性部材(周部スペーサ)810Cを配置する位置に形成しておく。
取付凹部103の形状は、第2当接部(平面部)813の形状と同じである。
弾性部材(周部スペーサ)810Cの第2当接部(平面部)813を取付凹部103に嵌め込み接着剤113で固定する。
【0115】
実施の形態8.
<スペーサ主部811D〜811Kの形状>
図30は、実施の形態8における他の形状の弾性部材(周部スペーサ)810D〜810Kを示す図である。
図30に示すように、弾性部材(周部スペーサ)810D〜810Kのスペーサ主部811D〜811Kの形状は、略半球形状に形成されることに限定されず、多様な形状を選択して形成されてもよい。
スペーサ主部811D〜811Kは、それぞれ、
(a)ドーム形状の第1当接部812D、
(b)釣鐘形状の第1当接部812E、
(c)椀形状の第1当接部812F、
(d)山形状の第1当接部812G、
(e)円錐台形状の第1当接部812H、
(f)角錐台形状の第1当接部812I、
(g)円錐形状の第1当接部812J、
(h)角錐形状の第1当接部812K
を有している。
【0116】
図示しないが、スペーサ主部(811)の形状は、上述した形状の他に、ピラミッド形状、円柱形状、円筒形状、かまぼこ形状、棒形状、又は、その他の凸形状でもよい。
あるいは、スペーサ主部(811)の第1当接部(曲面部)812の形状を、カバー71の内壁面711と同じ形状にしてもよい。すなわち、スペーサ主部811の形状をかまぼこ型にして、第1当接部(曲面部)812の半径をカバー71の内壁面711の半径Rと一致させてもよい。
【0117】
<基板61と台座100>
図31は、実施の形態5における弾性部材(周部スペーサ)810が基板61と台座100に固定されている状態を示す図である。
図31に示すように、光源ユニット60が、基板61を固定した台座100を有する場合は、取付孔611Cは、基板61と台座100とを貫通するように形成する。
連結部819の首部8192は、基板61と台座100との両方に挿入できるような長さを有している。
光源ユニット60に台座100が露出して存在する場合は、弾性部材(周部スペーサ)810を、直接、露出した台座100に固定してもよい。
なお、実施の形態5における弾性部材(周部スペーサ)810の代わりに、実施の形態6〜8における弾性部材(周部スペーサ)810A〜810Kが、図31に示すように、基板61を固定した台座100に固定されてもよい。
【0118】
実施の形態9.
<バネ101>
図32は、実施の形態9におけるバネ101を有する弾性部材(周部スペーサ)810L〜810Pを示す図である。
図32に示すように、弾性部材(周部スペーサ)810L〜810Pがバネ101L〜101Pで形成されてもよい。
(a)の弾性部材(周部スペーサ)810Lは、基板61の一部を舌状に切り起こしたものである。(a)の弾性部材(周部スペーサ)810Lは、基板61の素材そのものの弾性を利用してバネ101Lとしたものである。
(b)の弾性部材(周部スペーサ)810Mは、滑らかに屈曲した板状のバネ101Mを基板61にはんだ付け又は接着したものである。
(c)の弾性部材(周部スペーサ)810Nは、U字状又はC字状に曲げたバネ101Nを基板61にはんだ付け又は接着したものである。
(d)の弾性部材(周部スペーサ)810Oは、先端が傾斜しているT字状のバネ101Oを取付孔611Oに固定したものである。
(e)の弾性部材(周部スペーサ)810Pは、先端をU字状又はC字状に曲げたT字状のバネ101Pを取付孔611Pに固定したものである。
図32に示すいずれの構成においても、カバー71に光源ユニット60を挿入する際に、矢印の方向に基板61を挿入すれば、バネ101がカバー71に引っかかることがない。
【0119】
***変形例***
<ヒートシンク102の取付凹部103>
図33は、弾性部材(周部スペーサ)810がヒートシンク102に固定されている状態を示す図である。
図33に示すように、光源ユニット60にヒートシンク102が存在する場合は、弾性部材(周部スペーサ)810をヒートシンク102に固定してもよい。
弾性部材(周部スペーサ)810は、ヒートシンク102の外側面からカバー71の内壁面711の方向に向かって突き出ている。
図示しないが、ヒートシンク102に、ヒートシンク102を貫通した取付孔611を形成してもよい。
あるいは、通常、ヒートシンク102は肉厚であるから、取付孔611の代わりに、図33に示すように、ヒートシンク102に筒形の取付凹部103を形成してもよい。取付凹部103は底のある穴である。
弾性部材(周部スペーサ)810は、スペーサ主部811と、取付凹部103に嵌め込む筒形の嵌め込み部8193を有する。
嵌め込み部8193を取付凹部103にきつくかつ深く嵌め込むようにすれば、弾性部材(周部スペーサ)810がヒートシンク102から外れにくくなる。あるいは、嵌め込み部8193を接着剤で取付凹部103に固定してもよい。
図33の(a)は、弾性部材(周部スペーサ)810を、直接、露出したヒートシンク102に嵌め込んだ場合を示している。
なお、光源ユニット60が図31に示すように台座100を備えており、台座100が露出して存在する場合は、台座100に取付凹部103を形成して、弾性部材(周部スペーサ)810を、直接、露出した台座100に固定してもよい。
図33の(b)は、弾性部材(周部スペーサ)810を、基板61を間に挟んで、ヒートシンク102に嵌め込んだ場合を示している。
なお、実施の形態6〜9における弾性部材(周部スペーサ)810A〜810Pが、図33の(a)に示したヒートシンク102の取付凹部103に固定されてもよい。
また、実施の形態6〜9における弾性部材(周部スペーサ)810A〜810Pが、図33の(b)に示したヒートシンク102の取付凹部103に基板61を間に挟んで固定されてもよい。
【0120】
<基板61の取付凹部103>
基板61自体の厚さが厚い場合は、基板61に対して、取付孔611の代わりに、取付凹部103を形成してもよい。光源ユニット60は、アルミニウム基板に取付凹部103を形成してから製造される。
すなわち、基板61は、取付凹部103を有し、弾性部材(周部スペーサ)810が、基板61の取付凹部103に取り付けられてもよい。
その際、弾性部材(周部スペーサ)810は、カバー71の内壁面711と接触するスペーサ主部811と、基板61の取付凹部103に嵌めこまれる嵌め込み部8193とを有する。
なお、実施の形態6〜9における弾性部材(周部スペーサ)810A〜810Pが、基板61の取付凹部103に固定されてもよい。
【0121】
<舌状突設部92>
筒状部63の基板突設部81ではなく、図16図17とに示した舌状突設部92を、弾性部材(周部スペーサ)810A〜810Pで形成してもよい。
舌状突設部92が基板61の折り曲げ部62に対応する位置にある場合、弾性部材(周部スペーサ)810A〜810Pの第2当接部(平面部)813は、折り曲げ部62の形状に対応して、く字型の窪んだ形状にする。
【0122】
<基板突設部81>
筒状部63の一端部にある基板突設部81だけでなく、図18に示した全ての基板突設部81を、弾性部材(周部スペーサ)810A〜810Pで形成してもよい。
【0123】
<錐状部64>
図34は、弾性部材(周部スペーサ)810が錐状部64に固定されている状態を示す図である。
図34に示すように、筒状部63ではなく、錐状部64に、弾性部材(周部スペーサ)810が設けられてもよい。
錐状部64に弾性部材(周部スペーサ)810を設けた場合は、第1当接部(曲面部)812の頭部Tはカバー71の半球状の頂部の内面と当接する。
このため、光源ユニット60の挿入時に錐状部64の光源65とカバー71の半球状の頂部の内面との接触を防ぐことができる。
【0124】
また、図34に示すように、錐状部64の先端に、弾性部材(周部スペーサ)810が設けられてもよい。
錐状部64の先端に弾性部材(周部スペーサ)810を形成した場合は、光源ユニット60の挿入時に錐状部64の先端とカバー71の半球状の頂部の内面との衝突を防ぐことができる。
なお、錐状部64、錐状部64の先端には、実施の形態6〜9における弾性部材(周部スペーサ)810A〜810Pが設けられてもよい。
【0125】
実施の形態10.
この実施の形態では、前述した実施の形態と異なる点について説明する。
特に、この実施の形態では、前述した実施の形態5、6と異なる点について説明する。
図35は、実施の形態10における弾性部材(周部スペーサ)810Qを示す斜視図である。
図36は、実施の形態10における弾性部材(周部スペーサ)810Qを示す断面図である。
図35図36に示すように、本実施の形態における弾性部材(周部スペーサ)810Qは、スペーサ主部811Qの態様が異なる。
【0126】
本実施の形態におけるスペーサ主部811Qは、略半球形状に形成されている。
図36に示すように、スペーサ主部811Qの径方向の最大寸法は取付孔611Qの最大寸法よりも大きく、光源ユニット60がカバー71に収納された状態では、スペーサ主部811Qは、基板61の外側面84とカバー71の内壁面711との間に配置される。
基板61の外側面84は、基板61の表面であり、光源65その他の電子部品の実装面である。
スペーサ主部811Qは、カバー71の内壁面711に接触する。
スペーサ主部811Qは、表面が曲面である第1当接部(曲面部)812、表面が平面である第2当接部(平面部)813、及び、第2当接部(平面部)813における連結部819側の部分を凹ませた凹部8131からなる。
図35図36に示すように、基板61に弾性部材(周部スペーサ)810Qが取り付けられた光源ユニット60がカバー71に収納されている状態では、第1当接部(曲面部)812は内壁面711と当接しており、第2当接部(平面部)813は基板61の外側面84と当接している。
スペーサ主部811Qは、弾性変形した状態または弾性変形可能な状態で基板61と外郭カバー71との間に当接して配置される。
図36では、基板61の外側面84とカバー71の内壁面711との距離寸法がT3であることを示しているが、実際は、部品の製造誤差及び取付誤差により、距離寸法T3は、最小距離寸法T3minと最大距離寸法T3maxとの間でばらついた値になる。
すなわち、「T3min≦T3≦T3max」である。
スペーサ主部811Qの最小高さ寸法L1は、基板61の外側面84とカバー71の内壁面711との最小距離寸法T3min以上である。そして、スペーサ主部811Qの最大高さ寸法L2は、基板61の外側面84とカバー71の内壁面711との最大距離寸法T3max以上である。
【0127】
***実施の形態10の効果***
弾性部材(周部スペーサ)810Qは、第2当接部(平面部)813における連結部819側の部分に凹部8131が形成されている。
このため、スペーサ主部811Qが広がるように弾性変形するので、弾性部材(周部スペーサ)810Qを取付孔611Qに挿入しやすくなる。つまり、弾性部材(周部スペーサ)810Qの取り付け作業が改善され、照明ランプ50の組立性が改善される。
基板61の外側面84とカバー71の内壁面711との距離寸法T3が小さい場合であっても、スペーサ主部811Qを基板61の外側面84とカバー71の内壁面711との間に配置することができる。
また、基板61の外側面84とカバー71の内壁面711との距離寸法T3がばらついた場合であっても、カバー71の中心軸Cと光源ユニット60の中心軸Zとを一致させることができる。
そして、図37に示すように、矢印S2に向かって光源ユニット60をカバー71の内部に挿入する際に、弾性部材(周部スペーサ)810Qは、矢印S1の向きに大きく弾性変形するので、第1当接部(曲面部)812とカバー71の内壁面711との摩擦が軽減される。つまり、弾性部材(周部スペーサ)810Qの取り付け作業が改善され、照明ランプ50の組立性が改善される。
さらに、弾性部材(周部スペーサ)810Qは、第2当接部(平面部)813における連結部819側の部分に凹部8131が形成されており、スペーサ主部811Qが広がるように弾性変形するので、照明ランプ50の組み立て途中と完成した状態において、照明ランプ50に加えられる衝撃や振動による光源ユニット60の変位を、さらに抑制することができる。
【0128】
実施の形態11.
この実施の形態では、前述した実施の形態と異なる点について説明する。
特に、この実施の形態では、前述した実施の形態5、6と異なる点について説明する。
図38は、実施の形態11における弾性部材(周部スペーサ)810Rを示す斜視図である。
図39は、実施の形態11における弾性部材(周部スペーサ)810Rを示す断面図である。
図38図39に示すように、本実施の形態における弾性部材(周部スペーサ)810Rは、スペーサ主部811R、スペーサ取付部(814)、及び連結部819Rの態様が異なる。
【0129】
本実施の形態における弾性部材(周部スペーサ)810Rの連結部819Rは、円柱状の突き出し部8191と、取付孔611に配置される首部8192とを有する。
本実施の形態における弾性部材(周部スペーサ)810Rは、長尺の連結部819Rを有しており、連結部819Rの先端は傾斜面部816が形成されている。そして、連結部819Rから径方向の外側に張り出しているスペーサ取付部814(例えば実施の形態5(図20から図22)で説明したスペーサ取付部814)は形成されていない。
図39に示すように、弾性部材(周部スペーサ)810Rが取り付けられた光源ユニット60がカバー71に収納されている状態では、第1当接部(曲面部)812は内壁面711と当接しており、第2当接部(平面部)813は基板61の外側面84と当接している。
スペーサ主部811は、弾性変形した状態または弾性変形可能な状態で基板61と外郭カバー71との間に当接して配置される。
連結部819Rの長さ寸法L3は、弾性部材(周部スペーサ)810Rが弾性変形した場合に取付孔611Rから外れない程度の長さとする。
連結部819Rの長さ寸法L3は、スペーサ主部811Rの最大高さ寸法L2以上であり、基板61の外側面84とカバー71の内壁面711との最大距離寸法T3max以上である。本実施の形態において、連結部819Rの長さ寸法L3はスペーサ主部811Rの最大高さ寸法L2の2倍程度である。
【0130】
***実施の形態11の効果***
本実施の形態における弾性部材(周部スペーサ)810Rは、長尺の連結部819Rを有している。このため、弾性部材(周部スペーサ)810Rは、弾性変形した場合であっても取付孔611Rから外れるおそれがない。
そして、本実施の形態における弾性部材(周部スペーサ)810Rは、連結部819Rから径方向の外側に張り出すスペーサ取付部814は形成されていない。このため、弾性部材(周部スペーサ)810Rを取付孔611Rに挿入しやすくなる。つまり、弾性部材(周部スペーサ)810Rの取り付け作業が改善され、照明ランプ50の組立性が改善される。
さらに、本実施の形態における弾性部材(周部スペーサ)810Rは、連結部819Rから径方向の外側に張り出すスペーサ取付部814は形成されていない。このため、基板61は任意の厚さ寸法で基板を形成することができる。すなわち、光源ユニット60全体の放熱特性などに応じて厚さ寸法が異なる基板を任意に選択した場合でも、同じ弾性部材(周部スペーサ)810Rを用いて光源ユニット60を形成することができる。
【0131】
実施の形態12.
この実施の形態では、前述した実施の形態と異なる点について説明する。
特に、この実施の形態では、前述した実施の形態5、6と異なる点について説明する。
図40は、実施の形態12における光源ユニット60、弾性部材(周部スペーサ)810S、及びネジ8133を示す図である。
図41は、実施の形態12における弾性部材(周部スペーサ)810Sを示す図である。
図40図41に示すように、本実施の形態における弾性部材(周部スペーサ)810Sは、ネジ8133を用いて基板61に取り付けられる。
【0132】
本実施の形態における弾性部材(周部スペーサ)810Sは、略円形の底壁部8134と底壁部8134の一面の周縁部に形成された周壁部8135を有しており、全体として有底円筒状の形状をなしている。なお、底壁部8134は楕円形、多角形、星形などの円形以外の形状でもよく、弾性部材(周部スペーサ)810Sは角筒状などの円筒状以外の形状でもよい。
【0133】
底壁部8134にはスペーサネジ孔8132が設けられている。スペーサネジ孔8132は底壁部8134を貫通する貫通孔であり、ネジ8133が挿通される孔である。
周壁部8135の先端は第1当接部812でありカバー71の内壁面711に当接する。周底壁部8134における周壁部8135が形成されていない他面は第2当接部813であり基板61の外側面84に当接する。
【0134】
弾性部材(周部スペーサ)810Sは、底壁部8134と周壁部8135とに囲まれた凹部8131を外側に向けた状態で基板61に取り付けられる。詳しくは、弾性部材(周部スペーサ)810Sは、スペーサネジ孔8132に挿通したネジ8133が基板61に設けられた取付孔611Sにねじ込まれることによって、基板61に取り付けられる。
【0135】
***実施の形態12の効果***
本実施の形態における弾性部材(周部スペーサ)810Sは、ネジ8133を用いて基板61に強固に取り付けられるので、弾性変形した場合であっても基板61から外れるおそれがない。
【0136】
実施の形態13.
この実施の形態では、前述した実施の形態と異なる点について説明する。
特に、この実施の形態では、前述した実施の形態10、11と異なる点について説明する。
図42は、実施の形態13における弾性部材(周部スペーサ)810Tを示す斜視図である。
図43は、実施の形態13における弾性部材(周部スペーサ)810Tを示す3面図である。
図44は、実施の形態13における弾性部材(周部スペーサ)810Tの作用を説明する断面図である。
図42図43に示すように、本実施の形態における弾性部材(周部スペーサ)810Tは、スペーサ主部811Tの態様が異なる。
【0137】
本実施の形態における弾性部材(周部スペーサ)810Tは、基板61の開口に挿入する軸部分となる連結部819Tと軸の先端に形成されたスペーサ主部811Tとからなり、弾性を有する樹脂材料で形成される。
連結部819Tは、前述した実施の形態11と同様に、筒状の突き出し部8191と、取付孔611に配置される首部8192とを有する。
本実施の形態における弾性部材(周部スペーサ)810Tのスペーサ主部811Tは、略半球形状に形成されている。
図44に示すように、スペーサ主部811Tの径方向の最大寸法は取付孔611Tの最大寸法よりも大きく、光源ユニット60がカバー71に収納された状態では、スペーサ主部811Tは、基板61の外側面84とカバー71の内壁面711との間に配置される。
基板61の外側面84は、基板61の表面であり、光源65その他の電子部品の実装面である。
スペーサ主部811Tは、カバー71の内壁面711に接触する。
スペーサ主部811Tは、表面が曲面である第1当接部(曲面部)812、表面が平面である第2当接部(平面部)813、第2当接部(平面部)813における連結部819R側の部分を凹ませた凹部8131、及び、第1当接部(曲面部)812と第2当接部(平面部)813とを部分的に貫通する貫通部8136からなる。
図44に示すように、基板61に弾性部材(周部スペーサ)810Tが取り付けられた光源ユニット60がカバー71に収納されている状態では、第1当接部(曲面部)812は内壁面711と当接しており、第2当接部(平面部)813は基板61の外側面84と当接している。
スペーサ主部811Tは、弾性変形した状態または弾性変形可能な状態で基板61と外郭カバー71との間に当接して配置される。
図42図43に示すように、貫通部8136は、スペーサ主部811Tの周縁部から中心軸方向に略同じ幅寸法で直線状に切り込まれたスリット形状をなしている。
貫通部8136は、スペーサ主部811Tのうち連結部819Rと接続している部分を除いて、第1当接部(曲面部)812と第2当接部(平面部)813とを貫通するように形成されている。
【0138】
本実施の形態では、スペーサ主部811Tの4箇所に、貫通部8136が回転対称(軸対称)に形成されている。
貫通部8136は、径方向の複数箇所に均等に配置される。
貫通部8136の個数は、2個以上6個以下がよく、4個が好適である。
本実施の形態では、貫通部8136は、弾性部材(周部スペーサ)810Tの中心軸Xを通る放射状の方向に沿って形成されている。
貫通部8136は、スペーサ主部811Tが弾性変形している状態において残留応力をバランスよく分散できる。
弾性部材(周部スペーサ)810Tの中心軸Xの方向に沿って、スペーサ主部811Tを押しつぶすように応力が加わった場合に、スペーサ主部811Tは放射状に拡がるがように弾性変形する。このとき、貫通部8136の幅が拡がるように弾性変形するので、スペーサ主部811Tが弾性限界を超えて裂損することがない。
【0139】
***実施の形態13の効果***
弾性部材(周部スペーサ)は、ガラス管などのカバー71の内部に衝撃を抑制しながら基板61を支えるための緩衝ブッシュであるが、管径サイズが異なるカバー71又はカバー71の内部の形状や寸法のバラツキに対応しきれずに、隙間が残って基板61を支えられない可能性がある。また、基板61を確実に支える正確な寸法で各部品を製作すると部品間の隙間がなく組み立てにくい場合がある。
弾性部材(周部スペーサ)810Tのスペーサ主部811Tの側面には貫通部8136となる複数のスリットを入れてある。このスリットにより、軸方向に応力が加わったときには、スペーサ主部811Tが側方に広がるように変形する。スペーサ主部811Tの先端とカバー71との間隔が狭くなった場合でも弾性部材(周部スペーサ)810Tがスムーズに挿入できるので、基板61の外側面84とカバー71の内壁面711との距離寸法T3が任意の間隔であっても対応できる。
前述した実施の形態の弾性部材(周部スペーサ)810は、スリットが無いため、基板61とカバー71との距離寸法T3が狭くなると、弾性部材(周部スペーサ)810が縮まらず、挿入しにくい可能性があるが、スペーサ主部811Tにスリットを入れることによって、距離寸法T3が狭くても基板61をカバー71に挿入やすくなる。また、カバー71のサイズ違いやバラつきがあっても基板61を支えることができる。
【0140】
本実施の形態における弾性部材(周部スペーサ)810Tの貫通部8136は、スペーサ主部811Tに回転対称(軸対称)に形成されており、スペーサ主部811Tが弾性変形している状態において残留応力をバランスよく分散するので、スペーサ主部811Tが弾性限界を超えて裂損することを防ぐことができる。
図44に示すように、貫通部8136が設けられたスペーサ主部811Tは、特に弾性部材(周部スペーサ)810Tの中心軸Xの方向に沿って押しつぶすように応力が加わった場合に、図44の(b)の矢印Eの方向に、裂損することなく放射状に拡がるがように弾性変形する。このため、図44の(b)に示すように、基板61の外側面84とカバー71の内壁面711との距離寸法T3が小さい場合であっても、スペーサ主部811Tを基板61の外側面84とカバー71の内壁面711との間に配置することができる。
また、光源ユニット60をカバー71の内部に挿入する際に、スペーサ主部811Tの周縁部側が放射状に広がるように弾性変形するので、第1当接部(曲面部)812とカバー71の内壁面711との摩擦が軽減され、照明ランプ50の組立性が維持される。
そして、弾性部材(周部スペーサ)810Tは、スペーサ主部811Tに貫通部8136が回転対称(軸対称)に形成されており、スペーサ主部811Tは裂損することなく放射状に拡がるがように弾性変形するので、照明ランプ50の組み立て途中と完成した状態において、照明ランプ50に加えられる衝撃や振動による光源ユニット60の変位を、さらに抑制することができる。
【0141】
***変形例***
貫通部8136は、スペーサ主部811Tの周縁部側に4個だけ存在するのではなく、スペーサ主部811Tの周縁部側に2個以上存在していればよい。つまり、貫通部8136の個数は2個以上の偶数個であってもよいし、3個以上の奇数個であってもよい。
貫通部8136は、弾性部材(周部スペーサ)810Tの中心軸Xに向かって渦巻き状の方向に沿って形成されてもよい。
貫通部8136は、弾性部材(周部スペーサ)810Tの中心軸Xを通過しない方向に沿って形成されてもよい。
貫通部8136は、略同じ幅寸法で直線状に切り込まれたスリット形状に限らず、扇形状、波型状の形状であってもよい。
貫通部8136は、幅寸法が略ゼロの単純な切り込みであってもよい。
【0142】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、これらの実施の形態のうち、いくつかを組み合わせて実施しても構わない。或いは、これらの実施の形態のうち、いずれか1つ又はいくつかを部分的に実施しても構わない。例えば、これらの実施の形態の説明において「部」として説明するもののうち、いずれか1つのみを採用してもよいし、いくつかの任意の組み合わせを採用してもよい。なお、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【0143】
50 照明ランプ、53 シリコーン、54 ランプマーク、55 基板隙間、56 ステム口、57 管口、58 支持柱、59 リード線、60 光源ユニット、61 基板、611,611A〜611C,611O〜611T 取付孔、612 ねじ溝、62 折り曲げ部、63 筒状部、64 錐状部、65 光源、66 通気孔、67 はんだ留め部、68 ダイオードブリッジ、69 ヒューズ、70 筐体、71 カバー、710 外壁面、711 内壁面、72 口金、73 口金隙間、74 くぼみ、75 チップ管、76 ステム、77 ステンレススリーブ、78 NIP鉄線、79 ポリイミドチューブ、80 突設部、81 基板突設部、810,810A〜810T 弾性部材(周部スペーサ)、811,811D〜811K,811Q,811R,811T スペーサ主部、812 第1当接部(曲面部)、813 第2当接部(平面部)、8131 凹部、8132 スペーサネジ孔、8133 ネジ、8134 底壁部、8135 周壁部、8136 貫通部、814,814A スペーサ取付部、816 傾斜面部、817 係止面部、818 側面部、819,819A,819B,819R,819T 連結部、8191 突き出し部、8192 首部、8193 嵌め込み部、82 基板ネジ孔、83 配線パッド、84 外側面、85 締結側部、86 筒端部、89 内側面、90 蓋部、91 外縁突設部、92 舌状突設部、93 幅広凹部、94 弧状凹部、95 締結金具、96 ネジ、97 金具ネジ孔、98 蓋支持鋼線、99 蓋隙間、100 台座、101,101L〜101P バネ、102 ヒートシンク、103 取付凹部、111 ネジ、112 ナット、113 接着剤、230 注入針。
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13
図14
図15
図16
図17
図18
図19
図20
図21
図22
図23
図24
図25
図26
図27
図28
図29
図30
図31
図32
図33
図34
図35
図36
図37
図38
図39
図40
図41
図42
図43
図44