JP2012124109A - カバー部材取付装置、口金付ランプおよび照明器具 - Google Patents

Abstract

【課題】カバー部材と本体の取付部における防水機能を確実に確保することが可能なカバー部材取付装置、カバー部材取付装置を有する口金付ランプおよび照明器具を提供する。
【解決手段】カバー部材取付装置１は、カバー部材２と本体３とパッキング５を具備し、カバー部材２は、一端部に開口２ｃを有する円形の盆形状をなし、開口内周面にネジ部２ａを形成し、ネジ部に連続して開口端に通じる環状の段部２ｂを形成する。本体３は、一端部側に開口部３ｃを有し、開口部の外周面にカバー部材のネジ部に螺合する本体側ネジ部３ａを形成し、本体側ネジ部に連続しカバー部材の段部に対向するように形成された本体側段部３ｂを有する。パッキング５は、カバー部材の段部と本体の本体側段部が対向することによって形成される断面が略矩形状をなす空間部４内に配設される。そして、カバー部材を本体にねじ込むことによって、矩形状をなす空間部の各内壁によってパッキングが圧縮される。
【選択図】 図１

Description

本発明の実施形態は、カバー部材を本体に取り付けるためのカバー部材取付装置、カバー部材取付装置を有する口金付ランプおよび照明器具に関する。

近年、フィラメント電球に代わって、寿命が長く、また消費電力の少ない固体発光素子である発光ダイオードを光源とした電球形ＬＥＤランプ等の口金付ランプが各種照明器具の光源として採用されるようになっている。特に、最近では、ビームランプと称される既存の反射形白熱電球に代替が可能なビーム形の口金付ランプが商品化されている。

この種のビーム形の口金付ランプは、店舗のスポットライトやビル・看板等の投光照明に適するため、屋外等で使用されることが多く、省エネや長寿命化をはかると同時に、特に、発光ダイオードからなる発光部等に対する防水性を確保し、信頼性を高めることが要求されている。

実用新案登録第３１５０９１４号公報 特開２００９−１１７３４２号公報 特開２０１０−３４５４５号公報

しかしながら、この種のビーム形の口金付ランプにおいて、透光性を有するカバー部材は、Ｏリングを介在させて本体の開口部に嵌め込みや、ねじ込みによって取り付けられている。Ｏリングは、カバー部材と本体との間で挟持され圧縮されることによって防水構造を構成している。このため、Ｏリングは、カバー部材と１箇所、本体と１箇所の計２箇所によって圧縮される構成であり、カバー部材および本体のＯリングとの接触面が傷やひけ、巣等によって防水機能が確保されない懸念がある。特に、屋外で長期にわたり使用されることによって、一層防水機能が劣化する虞があり、この種の口金付ランプにおいては、カバー部材と本体の取付部における水等の浸入を如何にして防止するかが重要な課題となっている。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたもので、カバー部材と本体の取付部における防水機能を確実に確保することが可能なカバー部材取付装置、カバー部材取付装置を有する口金付ランプおよび照明器具を提供しようとするものである。

本発明の実施形態におけるカバー部材取付装置は、カバー部材と本体とパッキングを具備し、カバー部材は、一端部に開口を有する円形の盆形状をなし、開口内周面にネジ部を形成し、ネジ部に連続して開口端に通じる環状の段部を形成する。本体は、一端部側に開口部を有し、開口部の外周面にカバー部材のネジ部に螺合する本体側ネジ部を形成し、本体側ネジ部に連続しカバー部材の段部に対向するように形成された本体側段部を有する。パッキングは、カバー部材の段部と本体の本体側段部が対向することによって形成される断面が略矩形状をなす空間部内に配設される。そして、カバー部材を本体にねじ込むことによって、矩形状をなす空間部の各内壁によってパッキングが圧縮される。

本実施形態によれば、カバー部材と本体の取付部における防水機能を確実に確保することが可能なカバー部材取付装置、カバー部材取付装置を有する口金付ランプおよび照明器具を提供することができる。

本発明の実施形態であるカバー部材取付装置を示し、（ａ）は一部を切り欠いて示す断面斜視図、（ｂ）は図１のＡ部分を拡大して示す断面図。 本発明の実施形態であるカバー部材取付装置を有する口金付ランプを示す断面斜視図。 同じく口金付ランプ示し、図２のＡ部分を拡大して示す断面図。 同じく口金付ランプを分解して示す斜視図。 同じく口金付ランプを光源とした照明器具を概略的に示す断面図。

以下、本発明に係るカバー部材取付装置、口金付ランプおよび照明器具の実施形態について説明する。

実施形態１

先ず、カバー部材取付装置につき説明する。本実施形態は、ビーム形の口金付ランプに用いられるカバー部材取付装置を構成するもので、図１に示すように、カバー部材取付装置１は、ネジ部２ａを形成し、ネジ部に連続して環状の段部２ｂを形成したカバー部材２と、カバー部材２のネジ部２ａに螺合する本体側ネジ部３ａを形成し、カバー部材２の段部２ｂに対向するように形成された本体側段部３ｂを有する本体３と、カバー部材２の段部２ｂと本体側段部３ｂが対向することによって形成される空間部４内に配設されるパッキング５で構成する。

カバー部材２は、合成樹脂または金属からなり、本実施形態では、口金付ランプのグローブを構成するために、透明なアクリル樹脂で、一端部に開口２ｃを有する円形の盆形状をなし、開口内周面にネジ部２ａを一体に形成し、ネジ部２ａに連続して開口２ｃの開口端に通じる環状の段部２ｂを一体に形成する。

本体３は、合成樹脂または金属からなり、本実施形態では、口金付ランプの外郭部材を構成するために、アルミニウムで、一端部側に開口部３ｃを有する中空の円筒をなす筒体に形成し、開口部３ｃの外周面にカバー部材２のネジ部２ａに螺合する本体側ネジ部３ａを一体に形成し、本体側ネジ部３ａに連続しカバー部材２の段部２ｂに対向するように形成された本体側段部３ｂを一体に形成する。

パッキング５は、本実施形態ではＯリングで構成し、図１に示すように、シリコーン樹脂や合成ゴムで構成され、カバー部材２の段部２ｂと本体３の本体側段部３ｂが対向することによって形成される断面が略矩形状をなす空間部４内に配設される。

そして、カバー部材２と本体３の取り付けは、本体３の本体側段部３ｂにＯリング５を嵌め込み、カバー部材２のネジ部２ａと本体３の本体側ネジ部３ａをそれぞれ螺合させてねじ込む。このねじ込みは、カバー部材２の段部２ｂの水平面が本体３の段部３ｂ１に当接することによって停止する。

これによって、カバー部材２が本体３に対して取り付けられると同時に、Ｏリング５が矩形状をなす空間部４の各内壁によって圧縮されて密着し、カバー部材２と本体３とが密閉され気密状態となるように取り付けられる。この際、Ｏリング５は、図１（ｂ）に示すように、カバー部材２の段部２ｂの水平面と垂直面の２箇所（図中ａ−ａ点）と、本体３の本体側段部３ｂの水平面と垂直面の２箇所（図中ｂ−ｂ点）で圧縮されて接するので、防水気密の確保部分が２箇所になり、２個のＯリングを使用している状態と同等となる。この防水気密の確保は、確保のための格別の操作・作業を伴うことなく、カバー部材２を本体３にねじ込む操作によって自動的に行うことができる。これにより、防水気密の信頼性が格段に向上するとともに、強固な防水気密性が要求される仕様でもＯリング１個で、簡単かつ確実に実現させることができる。また、カバー部材２は、ネジ部２ａを有する周側部と底面部（口金付ランプにおけるレンズ部）とが別部材で形成されるものであってもよい。

次に、上記構成のカバー部材取付装置１を用いた口金付ランプにつき説明する。本実施形態は、既存の反射形白熱電球に代替が可能なビーム形の口金付ランプを構成するもので、図２〜図４に示すように、口金付ランプ１０は、上記構成のカバー部材取付装置１によって取り付けられる透光性を有するカバー部材１９および一端部側に照射開口部１１ａを有する筒体からなる本体１１と、本体にカバー部材１９に対向して設置される発光部１３と、本体の他端部側に設けられる口金部材１６で構成する。

本体１１は、熱伝導性の良好な金属、セラミックスまたは熱伝導性を有する合成樹脂のうち一ないし二以上の材質からなる外郭部材を構成する。本実施形態ではアルミニウムで構成され、横断面形状が略円形で、一端部側に径の大きな照射開口部１１ａを、他端部側には径の小さな開口部１１ｂを有する中空の円筒をなす筒体に構成される。本体１１内の略中間部分には、円形の環状の段部が形成されるように表面が平滑な平面状をなす基板支持部１１ｃを一体に形成する。なお、他端部側の径の小さな開口部１１ｂの内径寸法は、後述する口金部材１６が挿通できる大きさに形成する。

そして、本体１１の外周部は、筒体の軸心、すなわち、光軸ｘ−ｘ線方向に沿って一端部側から他端部側に向かい順次直径が小さくなる略円錐状のテーパー面をなすように形成し、外観が既存の反射形白熱電球における外周部およびネック部のシルエットに近似させた形状に形成する。これら構成の本体１１は、例えば、鋳造、鍛造または切削加工等で加工され、外周部にはアクリル焼付け塗装がなされ、メタリックシルバー色、または、白色等の外観を有するように構成される。

上記に構成された本体１１には、固体発光素子１２からなる発光部１３がカバー部材１９に対向して収容され設置される。発光部１３は、図４に示すように、固体発光素子１２を面状に配設した発光モジュール１３ａと、発光モジュールを配設する基板１３ｂからなる。固体発光素子１２は、本実施形態では発光ダイオード（以下「ＬＥＤ」と称す）で構成し、同一性能を有する青色ＬＥＤチップからなる高輝度・高出力の複数個のＬＥＤからなり、各ＬＥＤ１２を配線基板１２ａ１に実装することにより発光モジュール１３ａが構成される。

発光モジュール１３ａは、次のようにして構成される。すなわち、配線基板１２ａ１は、略正方形をなし熱伝導性が良好な金属やセラミックス等からなる部材、本実施形態では、アルミニウムからなる基板上に絶縁層を形成した薄い平板で構成され、その一面側（表面側）の中央部分に内周面が略正方形をなす土手部を形成して浅い正方形の凹部を形成する。この凹部に複数のＬＥＤ１２（青色ＬＥＤチップ）をＣＯＢ技術によって略マトリックス状に実装する。さらに、実装されたＬＥＤ１２に対して黄色蛍光体を分散・混合した封止部材が塗布または充填され、略正方形で面状をなす発光モジュール１３ａが構成される。

この発光モジュールは、上述した青色ＬＥＤチップから放射される青色光を透過させるとともに、青色光を黄色蛍光体によって黄色光に変換する。透過した青色光と黄色光が混光して白色の光を放射する。上記に構成された発光モジュール１３ａは、基板１３ｂに配設されて発光部１３を構成する。基板１３ｂは、放熱部材を兼ねるもので、熱伝導性の良好な部材、本実施形態では、比較的肉厚の略円形の板状をなすアルミニウムで構成し、平坦な中央部分に対して、発光モジュール１３ａがネジ等の固定手段によって密着して固定され、各ＬＥＤ１２から発生する熱を、配線基板１２ａ１から基板１３ｂに伝達させるように構成する。なお、配線基板１２ａ１は、基板１３ｂと一体に形成してもよく、この場合には、熱伝導性がより良好になって一層放熱性がよくなる。これにより、固体発光素子であるＬＥＤ１２が略正方形の面状をなすように配設された発光部１３が構成される。

上記に構成された発光部１３は、本体１１に収容されて設置される。すなわち、基板１３ｂの裏面側を平滑な平板状の段部からなる基板支持部１１ｃに対して密着させてネジ等の固定手段により支持し固定する。これにより、配線基板１２ａ１から基板１３ｂに伝達されたＬＥＤ１２の熱を、さらにアルミニウム製の本体１１に伝達させて外部に放熱させるようにする。なお、基板１３ｂは、本体１１と一体に形成してもよく、この場合には、熱伝導性がより良好になって一層放熱性がよくなる。また、図２に示すように、発光部１３の光軸ｘ−ｘ線と本体１１の軸心線ｙ−ｙが略合致し、全体として平面視で略円形の発光面を有する光源体が構成される。

また、上記に構成された本体１１内には、絶縁ケース１５が収容され、この絶縁ケースの内部に点灯装置１４が収容される。すなわち、絶縁ケース１５は、電気絶縁性を有する合成樹脂、本実施形態ではＰＢＴ樹脂からなる両端部を開口した円筒状をなす筒体に構成される。筒体の一端部側の開口部１５ａは、発光部１３の基板１３ｂの裏面側に対向するように配設され、点灯装置１４の出力端子に接続された電線（図示せず）が挿通される。

筒体の他端部側の開口部１５ｂには、口金支持部１５ｃが一体に形成され、口金支持部１５ｃの外周面に、後述する口金部材１６をねじ込むことができるようにネジ部１５ｃ１を一体に形成する。筒体の内周面には、点灯装置を支持するための一対の縦溝からなる支持溝１５ｄ（図４）が一体に縦方向に形成され、筒体の外周部には、本体１１に固定するための支持段部１５ｅおよびパッキング、本実施形態では、Ｏリング１５ｆを嵌め込むためのリング状の横溝からなる支持凹部１５ｇを一体に形成する。

上記に構成された絶縁ケース１５には、内部に点灯装置１４が収容され、口金支持部１５ｃに対して口金部材１６が装着される。先ず、点灯装置につき説明する。点灯装置１４は、図２に示すように、各ＬＥＤ１２の点灯回路を構成する回路部品１４ａと、回路部品を実装した回路基板１４ｂからなる。点灯回路は、交流電圧１００Ｖを２４Ｖ程度の直流電圧に変換して各ＬＥＤ１２に定電流の直流電流を供給するように構成される。回路基板１４ｂは短冊状をなすガラスエポキシ材からなり、片面または両面に電子部品からなる回路部品１４ａが実装され、この回路基板１４ｂを縦方向にし、絶縁ケース１５の内面に形成した一対の支持溝１５ｄ（図４）に挿入し嵌め込むことによって、点灯装置１４が絶縁ケース１５の内部に縦方向に収容されて支持される。なお、回路基板１４ｂの出力端子には電線が接続され、入力端子には口金部材１６に接続される入力線（図示せず）が接続されている。

また、口金部材１６は、図２に示すように、エジソンタイプの口金で、本実施形態では、既存の反射形白熱電球と同様のＥ２６形で構成し、ねじ山を備えた導電性を有する金属、本実施形態では銅板からなる筒状のシェル部１６ａと、このシェル部の下端の頂部に絶縁部１６ｂを介して設けられたアイレット部１６ｃを備えている。そして、絶縁ケース１５における口金支持部１５ｃのネジ部１５ｃ１に対し、シェル部１６ａの開口部を嵌め込んでねじ山をねじ込むことによって支持する。これにより、口金部材１６が絶縁ケース１５の他端部側に装着され、アルミニウム製の本体１１と口金部材１６との電気絶縁が図られる。この際、予め回路基板１４ｂの入力端子から導出された入力線が、口金部材１６に接続される。

上記のように、絶縁ケース１５に点灯装置１４が収容され他端部側に口金部材１６が装着された状態で充填材１７が充填される。充填材１７は、電気絶縁性および熱伝導性を有し、固化した状態で弾性を有し、かつ防水性と接着性を有するシリコーン樹脂やエポキシ樹脂等の合成樹脂、本実施形態では、シリコーン樹脂からなる接着剤を用いた。充填は、上記のように、点灯装置１４が収容され他端部側に口金部材１６が装着され、口金部材１６と点灯装置１４との電気配線が行われた状態で、絶縁ケース１５の一端部側の開口部１５ａから液状のシリコーン樹脂からなる充填材１７を注入する。これにより図２に示すように、液状のシリコーン樹脂が、絶縁ケース１５に収容された点灯装置１４の回路部品１４ａおよび回路基板１４ｂを覆うようにして、円筒をなす絶縁ケースの内面に沿って流れ込み、さらに、絶縁ケース１５の他端部側の開口部１５ｂから口金部材１６のシェル部１６ａ内の全空間に流れ込む。そして、絶縁ケース１５の一端部側の開口部１５ａからシリコーン樹脂が溢れる程度まで注入し、高温雰囲気内で硬化させて安定させる。

なお、充填材１７は、絶縁ケース１５およびシェル部１６ａの全空間に充填させることが好ましいが、全空間に充填させることが条件ではなく一部に空間があってもよく、要は、点灯装置１４の回路部品１４ａおよび回路基板１４ｂの全て若しくは一部、さらに絶縁ケース１５の口金支持部１５ｃと、口金部材１６のシェル部１６ａとの間が充填材１７で覆われ支持されていればよい。また、充填材１７の硬化作業は、絶縁ケース１５を本体１１に組み込む前に、点灯装置１４および口金部材１６を組み込んだ絶縁ケース１５単体で硬化させることができ、安定した状態で作業を行うことができる。因みに、本体１１に組み込んだ状態では、本体１１が大きく、また円形をなしているために安定せず作業がし難くなる。

これにより、絶縁ケース１５内の回路部品１４ａおよび回路基板１４ｂが、シリコーン樹脂で十分に覆われるとともに、シェル部１６ａ内にもシリコーン樹脂が充満された状態となり、外部と内部が防水気密隔離され、口金部材１６におけるシェル部１６ａと絶縁ケース１５の口金支持部１５ｃとのねじ込み部分が気密に密閉されて固定される。これにより、口金部材１６からの水や塵埃等の浸入を確実に防止することが可能になり、点灯装置の信頼性を高めることができる。

また、回路基板１４ｂは、弾性を有する充填材１７によって絶縁ケース内にガタツクことなく強固に支持されるので、部品落下やシェル部１６ａ内における入力線等の断線の虞がなく、さらに、回路基板１４ｂは、電気絶縁性を有する充填材によって埋め込まれ電気絶縁性が十分に保たれており、より高い信頼性を確保することが可能になる。

また、回路基板１４ｂは、絶縁ケース１５に対して圧入して固定することなく、充填材１７によって固定されるこのため、圧入によるストレスが回路部品１４ａおよび回路基板１４ｂにかかることがないので回路の信頼性を高めることもできる。同時に、回路部品１４ａから発生する熱は、熱伝導性を有する充填材１７を介して、銅板からなる口金部材１６に伝達され外部に効果的に放熱させることができ、より一層点灯装置１４の信頼性を高めることが可能になる。

これにより、点灯装置１４の電気絶縁性を図るための充填材を利用し、また、充填材の充填作業をそのまま利用して、口金部材１６の固定と口金部材の防水構造を達成することができる。換言すれば、充填材の１部品と充填材を注入する１作業によって、点灯装置１４の支持と口金部材１６の固定、さらに、口金部材の防水構造を実現することができ、既存の反射形白熱電球と同様に耐候性、防水性、電気絶縁性に優れ、特に、屋外での使用に適したビーム形のＬＥＤを光源とした口金付ランプ１０が構成される。

上記により、点灯装置１４を収容し他端部側の口金支持部１５ｃに口金部材１６を装着した絶縁ケース１５は、口金部材１６を下にして、本体１１の一端部側の照射開口部１１ａから挿入し、さらに、他端部側の小さな径の開口部１１ｂに挿通させて本体１１の他端部側から突出させる。これにより、口金部材１６が本体１１の他端部側に設けられるとともに、絶縁ケース１５の支持段部１５ｅが本体１１の内周面に載置され、支持段部１５ｅが本体１１の内周面に対してネジ等の固定手段によって固定される。

この際、絶縁ケース１５の他端部側の外周面上に小さな凸状部１５ｈが一体に形成され、凸状部１５ｈの外径突出寸法が本体１１の他端部側の小さな開口部１１ｂの内径寸法より若干大きく形成してある。これにより、絶縁ケース１５は、本体１１の他端部側の開口部１１ｂに圧入によって挿入され、凸状部１５ｈが開口部１１ｂの開口を乗り越えることによって係止され、絶縁ケース１５が本体１１に対してより強固に固定される。この場合、絶縁ケース１５を本体１１に固定するためのネジ等を省略してもよい。これにより、絶縁ケース１５を本体１１に固定するための接着剤等を使用することなく固定することができ、部品追加や接着剤硬化等の煩雑さを招くことがなく、組み立て時の手間やコストアップをなくすことが可能になる。

また、絶縁ケース１５は、その外周部に形成された支持凹部１５ｇにＯリング１５ｆを嵌め込んだ状態で、Ｏリング１５ｆの弾性に抗しながら押し込むことによって挿通する。これにより、Ｏリング１５ｆが本体１１の内周面に密着し、絶縁ケース１５と本体１１とが気密状態となるように支持される。そして、回路基板１４ｂの出力端子に接続された電線が、絶縁ケース１５の一端部側の開口部１５ａから導出されて発光部１３を構成する基板１３ｂのＬＥＤ１２に接続される。

次に、図２中、１８は発光部１３から放射される光の配光を制御するための反射体、１９は上記構成のカバー部材取付装置１によって取り付けられるグローブをなすカバー部材である。先ず、反射体につき説明する。反射体１８は、金属または合成樹脂、本実施形態ではＰＢＴ樹脂からなり、反射面１８ａが回転放物面をなすように、一端部側に光を放射するための広い開口からなる出射開口１８ｂと、他端部側に小さな開口からなる入射開口１８ｃを有するように、すり鉢状の形状に一体に形成される。反射面１８ａは、アルミ蒸着仕上げを施した鏡面に形成する。

上記に構成された反射体１８は、本体１１の一端部側の照射開口部１１ａに支持される。図２、図３に示すように、本体１１の照射開口部１１ａには、内周側に環状の段部１１ａ１が一体に形成され、この段部に反射体１８の広い出射開口１８ｂに一体に形成された鍔部１８ｂ１が載置されネジ等の固定手段によって固定される。これにより図２に示すように、反射体１８の光軸が発光部１３の光軸ｘ−ｘ線に合致し、反射体１８の入射開口１８ｃが発光モジュール１３ａ全体を囲み対向して配設され、発光モジュール１３ａから放射される光を入射開口１８ｃで光ロスなく取り込み、反射面１８ａで反射させて出射開口１８ｂから放射させることができる。

カバー部材１９は、ランプのグローブを構成するもので、例えば、厚さが厚い合成樹脂やガラスなどの材質で構成され、透明または光拡散性を有する乳白色などの半透明、本実施形態では透明なアクリル樹脂で、一端部に開口１９ａを有する既存の反射形白熱電球のグローブのシルエットに近似させた浅い盆状をなす形状に形成する。

カバー部材１９は、上述したカバー部材取付装置１によって本体１１に取り付けられる。すなわち、口金付ランプ１０におけるカバー部材取付装置の部分（図２中のＡ部分）を拡大して示した図３に示すように、盆の縁となる内周面にネジ部１９ｂを一体に形成し、縁の開口縁、すなわち、開口１９ａの開口端となる縁部にパッキング、本実施形態では、Ｏリングｐを収容するための環状の段部１９ａ１を一体に形成する。さらに、図２に示すように、盆の内側の底面部に多数の凸球面からなるレンズ部１９ｃを一体に形成する。

上記に構成されたカバー部材１９は、本体１１の一端部側の照射開口部１１ａにねじ込むことによって支持される。図３に示すように、本体１１の照射開口部１１ａには、外周側に環状の段部１１ａ２を一体に形成し、この段部の外周面に本体側ネジ部１１ａ３を一体に形成し、本体側ネジ部１１ａ３の下方、すなわち、段部の肩部分に環状の本体側段部１１ａ４を一体に形成する。なお、口金付ランプ１０における図２中のＡ部分と対向する右側の部分も同一の構成を有している。また、カバー部材１９は、ネジ部１９ｂを有する周側部と底面部（口金付ランプにおけるレンズ部１９ｃ）とが別部材で形成されるものであってもよい。

これにより、カバー部材１９の開口１９ａを、発光部１３および反射体１８を覆うようにして本体１１の段部１１ａ２に嵌め込み、本体１１の本体側ネジ部１１ａ３に対し、カバー部材１９のネジ部１９ｂをねじ込むことによってカバー部材１９が本体１１に固定される。この際、本体１１の環状の本体側段部１１ａ４に、Ｏリングｐを予め嵌め込んだ状態でカバー部材１３を本体１１にねじ込む。このねじ込みは、カバー部材１９の段部１９ａ１の水平面が本体１１の段部１１ａ２に当接することによって停止する。

これにより、Ｏリングｐが本体１１の本体側段部１１ａ４と、カバー部材１９の段部１９ａ１が対向することによって形成される断面が略矩形状をなす空間部Ｓ内にＯリングｐが配設され、カバー部材１９を本体１１にねじ込むことによって、矩形状をなす空間部Ｓの各内壁によってＯリングｐが圧縮されて密着し、カバー部材１９と本体１１とが気密状態となるように支持される。

Ｏリングｐは、上述したカバー部材取付装置１を採用することによって、図３に示すように、カバー部材１９の段部１９ａ１の水平面と垂直面の２箇所（図中ａ−ａ点）と、本体１１の本体側段部１１ａ４の水平面と垂直面の２箇所（図中ｂ−ｂ点）で圧縮されて接するので防水気密の確保部分が２箇所になり、２個のＯリングを使用している状態と同等となる。この防水気密の確保は、確保のための格別の操作・作業を伴うことなく、口金付ランプ１０のカバー部材１９を本体１１にねじ込む操作によって自動的に行うことができる。これにより、防水気密の信頼性が格段に向上するとともに、強固な防水機密性が要求される仕様の口金付ランプでもＯリング１個で簡単かつ確実に実現させることができる。

特に、屋外で使用されビーム形の口金付ランプに、上述したカバー部材取付装置１を採用することによって、既存の反射形白熱電球と同等、若しくは、それ以上の防水機能を有する口金付ランプを提供することが可能になる。また、この種の口金付ランプは、光源となるＬＥＤ１２が発熱して本体１１内の温度が上昇し、冬季等外気との温度差が激しい環境で膨張・収縮が繰り返され、かつ長期間にわたって使用されるため、気密性に劣化が生じ易くなるが、上述したカバー部材取付装置を採用することによって、これら問題を解消することが可能になる。

上記により、略円錐状のテーパー面をなすように形成された本体１１の外周部が、グローブを構成する盆状のカバー部材１９に一体的に略連続した外観形状になり、ランプ全体が既存の反射形白熱電球のシルエットに近似させた外観形状・寸法をなすビーム形の口金付ランプ１０が構成される。そして、図２に示すように、カバー部材１９の光軸が発光部１３および反射体１８の光軸ｘ−ｘ線に合致し、反射体１８の出射開口１８ｂから放射された光を、カバー部材１９のレンズ部１９ｃによって所定の方向に集光させたビーム形の照明を行うことができる。

特に、本実施形態の口金付ランプ１０によれば、レンズ部１９ｃを有する透光性のカバー部材１９による光学制御機能と、反射体１８による光学制御機能によって目的とする配光制御を行うことができる。このため、カバー部材１９と反射体１８を選択することによって、多種類の配光角を実現することが可能になる。例えば、カバー部材１９と反射体１８において、配光違いの数部品をラインナップすれば、その組み合わせにより多彩な配光角を有したビーム形の口金付ランプを簡単に構成することもできる。

次に、上記に構成される口金付ランプ１０の組み立て手順につき図４に従い説明する。先ず、絶縁ケース１５に点灯装置１４の回路基板１４ｂを収容する。この際、回路基板１４ｂの出力端子に接続された電線を絶縁ケース１５の一端部側の開口部１５ａから導出し、入力線を他端部側の開口部１５ｂから導出させておく。

次に、絶縁ケース１５の他端部側の開口部１５ｂから導出された入力線を口金部材１６のシェル部１６ａおよびアイレット部１６ｃに接続する。次に、絶縁ケース１５の口金支持部１５ｃに口金部材１６のシェル部１６ａをねじ込む。次に、絶縁ケース１５の一端部側の開口部１５ａから、充填材１７を開口部１５ａから溢れる程度まで注入する。次に、高温雰囲気内で充填材１７を硬化させる。

次に、口金部材１６を取り付けた絶縁ケース１５の口金支持部１５ｃを、本体１１の一端部側の照射開口部１１ａから挿入し、他端部側の開口部１１ｂに挿通させ、本体１１の他端部側から突出させる。この際、絶縁ケース１５の外周部に嵌めこまれたＯリング１５ｆの弾性に抗しながら押し込むことによって挿通させる。

次に、予め発光モジュール１３ａが装着された発光部１３の基板１３ｂの裏面側を、本体１１内の平滑段部からなる基板支持部１１ｃに対して密着させネジによって固定する。次に、反射体１８の鍔部１８ｂ１を、本体１１の環状の段部１１ａ１載置しネジによって固定し、反射体１８の入射開口１８ｃを発光部１３の発光モジュール１３ａに対向させる。

次に、上述したカバー部材取付装置１を用いて、カバー部材１９の開口１９ａを、発光部１３および反射体１８を覆うようにして本体１１の段部１１ａ２に嵌め込み、本体１１の本体側ネジ部１１ａ３に対し、カバー部材１９のネジ部１９ｂをねじ込むことによって固定する。この際、Ｏリングｐの弾性に抗し嵌め込みながらねじ込んで固定する。

上記により、ＬＥＤ１２を光源とし、口金をＥ２６形で構成した既存の反射形白熱電球に代替が可能なビーム形の口金付ランプ１０が構成される。この口金付ランプは、充填材１７で口金部材１６の装着部分が密閉され、Ｏリング１５ｆで絶縁ケース１５と本体１１が密閉され、さらに、上述したカバー部材取付装置１を用いたＯリングｐによってカバー部材１９と本体１１との間が密閉される。これらＯリングによる簡単な構成および組み立て時に行うカバー部材１９の本体１１へのねじ込みや、絶縁ケース１５の本体１１への押し込み等による簡単な手段によって、既存の反射形白熱電球と同等、若しくは、それ以上の防水機能を有する完全防水形のビーム形のＬＥＤを光源とした口金ランプとして構成される。

次に、上記に構成された口金付ランプ１０の作動につき説明する。口金付ランプ１０の口金部材１６を器具のソケットに装着して電源を供給し点灯させると、発光部１３の略正方形をなす面状の発光モジュール１３ａから光が放射される。放射された光は、反射体１８の入射開口１８ｃに取り込まれ、反射面１８ａで光軸ｘ−ｘ線に略沿う方向に反射され、さらに、カバー部材１９のレンズ部１９ｃによって光軸ｘ−ｘ線に沿う方向に集光され、既存の反射形白熱電球と同等のビーム形の配光特性をもった照明を行うことができる。

また、口金付ランプ１０が屋外に設置され、雨水等がかかった場合には、上述したカバー部材取付装置１を用いたＯリングｐによってカバー部材１９と本体１１との間が確実に密閉されているので本体１１内に水が浸入することはない。また、本体１１の外周部を伝わってきた水は、Ｏリング１５ｆで絶縁ケース１５と本体１１とが密閉されているので本体１１内に侵入しない。さらに口金部材１６に伝わってきた水は、充填材１７で口金部材１６が密閉されているので口金内に侵入しない。これら水と同様にして塵埃等も侵入することがない。これにより、上述したカバー部材取付装置１による防水機能と相まって、Ｏリング１５ｆさらには充填材１７よる防水性・気密性によって、完全防水形の口金付ランプ１０が構成される。

また、口金付ランプ１０が点灯すると、ＬＥＤ１２の温度が上昇し熱が発生する。その熱は、アルミニウムからなる配線基板１２ａ１から、同様にアルミニウムからなる基板１３ｂに伝達され、さらに基板１３ｂが固着されたアルミニウムからなる本体１１に伝達され外部に放熱される。これは、本体１１が略円錐状のテーパー面をなすように形成し、外観が既存の反射形白熱電球における外周部およびネック部のシルエットに近似させた形状に構成され、放熱作用を奏する外周部が広い面積を有することから、本体１１に伝達された熱は外周部から次々と放出されて継続的な放熱が行われる。この効果的な放熱作用によりＬＥＤ１２の温度上昇が抑制され、ＬＥＤの発光効率の低下が抑制されるとともに長寿命化を図ることが可能になる。

また、同時に、点灯装置１４の回路部品１４ａから発生する熱は、熱伝導性を有する充填材１７を介して、口金部材１６に伝達されて、器具のソケットから器具本体等を介して効果的に外部に放熱させることができ、充填材によって埋め込まれた回路基板１４ｂも冷却されることから、回路部品１４ａの温度上昇も抑制することができ、電子部品の信頼性を高めることも可能になる。

次に、上記のように構成された電球形の口金付ランプ１０を光源とした照明器具の構成を説明する。図５に示すように、２０は店舗等の外壁Ｘに設置され、Ｅ２６形の口金を有する既存の反射形白熱電球を光源としたスポットライトで、下面に開口部２１ａを有する金属製のラッパ状をなす器具本体２１と、既存の反射形白熱電球に設けられたＥ２６形の口金をねじ込むことが可能なソケット２２と、器具本体２１が回動可能に取り付けられるベース部２３で構成される。器具本体２１は、例えば、塗装鋼板等の金属板で構成し、上面板の中央部にソケット２２が設置される。

上記に構成された反射形白熱電球用の既存のスポットライト２０において、省エネや長寿命化などのために反射形白熱電球に替えて、上述したＬＥＤを光源とするビーム形の口金付ランプ１０を装着する。すなわち、本実施形態の口金付ランプ１０は、口金部材１６をＥ２６形に構成してあるので、上記スポットライト２０のソケット２２にそのまま差し込むことができる。

また、口金付ランプ１０は、外観が既存の反射形白熱電球における外周部およびネック部のシルエットに近似させた形状に構成されているので、ネック部がソケット周辺の器具本体２１の内面等に当たることなくスムーズに差し込むことができ、ＬＥＤを光源とした口金付ランプ１０における既存照明器具への適合率が向上する。これにより、既存のスポットライトを、ＬＥＤを光源とした口金付ランプ１０が設置された省エネ形のスポットライトに簡単に変えることができる。勿論、既存器具のみでなく、新規構成の照明器具も同様にして構成することができる。

上記に構成されたスポットライト２０に電源を投入すると、ソケット２２から口金付ランプ１０に対し、口金部材１６を介して商用電源が供給され、全てのＬＥＤが同時に点灯して白色の光が放射され、上述したように既存の反射形白熱電球と同様の配光特性をもった照明を行うことができる。同時に、ＬＥＤを光源とした本実施形態の口金付ランプ１０を光源としているので、長期にわたり明るさが低下することなく、さらに上述したカバー部材取付装置１による完全防水で電子部品の信頼性も高めることができ、長寿命で信頼性の高い照明器具を提供することが可能となる。

以上、本実施形態において、点灯装置１４の回路基板１４ｂは、絶縁ケース１５の支持溝１５ｄに挿入し嵌め込むことによって、支持したが、回路基板１４ｂの幅寸法を、円筒状をなす絶縁ケース１５の内径寸法より若干大きく形成し、絶縁ケース１５を断面形状が楕円形をなすように撓む構成となし、回路基板１４ｂを楕円形に撓んだ絶縁ケース１５に挿入し、絶縁ケースの円形への復帰によって回路基板１４ｂを絶縁ケース１５内に係止して支持するように構成してもよい。これにより、回路基板１４ｂの挿入がスムーズに行え、部品点数を増やすことなく、かつ回路基板１４ｂ、回路部品１４ａに対するストレスを最小限に抑えて絶縁ケースと回路基板１４ｂを支持することが可能になり、組み立て性の改善、コスト低減等を達成することが可能になる。

また、口金付ランプ１０の口金部材１６は、絶縁ケース１５の口金支持部１５ｃにねじ込むことによって支持したが、口金支持部１５ｃのネジ部１５ｃ１を形成せずに、単にシェル部１６ａを嵌めこむことによって支持するようにしてもよい。さらに、口金部材１６は固定をより強固にするために、カシメや接着剤等によって支持するようにしてもよい。

また、本実施形態において、カバー部材取付装置１を有する口金付ランプ１０は、既存の反射形白熱電球の形状に近似させたビーム形の口金付ランプに構成したが、一般白熱電球の形状に近似させた電球形（Ａ形またはＰＳ形）、ボール形（Ｇ形）、円筒形（Ｔ形）などに構成してもよい。また既存の白熱電球の形状に近似させた口金付ランプに限らず、その他各種の外観形状、用途をなす口金付ランプに適用することができる。

また、固体発光素子１２は、ＬＥＤに限らず、有機ＥＬまたは半導体レーザなどを発光源とした固体発光素子が許容される。ＬＥＤ１２は、ＣＯＢ技術を用いて構成したが、ＳＭＤ形で構成されたものであってもよい。固体発光素子は、白色で発光するように構成することが好ましいが、使用される照明器具の用途に応じ、赤色、青色、緑色等でも、さらには各種の色を組み合わせて構成してもよい。

基板１３ｂおよび配線基板１２ａ１は、熱伝導性の良好なアルミニウムで構成したが、銅、ステンレス等の金属で構成したものであってもよい。さらにセラミックスで構成されたものであってもよい。さらに、配線基板１２ａ１は、例えば、エポキシ樹脂等の合成樹脂やガラスエポキシ材、紙フェノール材等の非金属性の部材で構成されてもよい。また、ＬＥＤ１２を面状に配設した発光部１３の形状は、点または面モジュールを構成するために円形、四角形、六角形などの多角形状、さらには楕円形状等をなすものであってもよく、目的とする配光特性を得るための全ての形状が許容される。

本体１１は、熱伝導性の良好なアルミニウムで構成したが、銅（Ｃｕ）、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）の少なくとも一種を含む金属で形成してもよい。この他に、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、シリコーンカーバイト（ＳｉＣ）などの工業材料で構成しても、さらに高熱伝導樹脂等の合成樹脂で構成してもよい。また、本体１１は、アルミダイキャスト製とすることが好適であるが、アルミニウム等の金属板を絞り成形等することにより本体を形成するようにしてもよい。

点灯装置１４は、固体発光素子１２を調光するための調光機能や調色機能を有するものであってもよい。点灯装置１４は絶縁ケース１５内に全てが収容され配設されたものでも、口金部材１６に一部が収容されるものであってもよい。また、点灯装置１４は、上記のように、電球内に内蔵させて、既存の反射形白熱電球とそのまま代替ができるように構成することが好適であるが、コンパクト形蛍光ランプのように点灯装置はランプを装着する器具側に別置きにして設け、電球側には内蔵させないように構成してもよい。また、カバー部材１９のレンズ部１９ｃは、集光形に構成したが散光形等に構成してもよく、用途に応じて適宜選択される。

口金部材１６は、一般的に最も普及しているエジソンタイプのＥ２６形やＥ１７形等の口金が好適である。また、材質は口金全体が金属で構成されたものでも、電気的接続部分を銅板等の金属で構成し、それ以外の部分を合成樹脂で構成した樹脂製の口金であってもよい。さらに、ピン形の端子を有する口金部材でも、Ｌ字形の端子を有する口金部材でもよく、特定の口金部材には限定されない。

また、本実施形態において、照明器具は、壁面取付形、天井直付形、吊下形、さらには天井埋込形等が許容され、器具本体に制光体としてグローブ、セード、反射体などが取付けられるものであっても、光源となる口金付ランプが露出するものであってもよい。また、器具本体に１個の口金付ランプを取付けたものに限らず、複数個が配設されるものであってもよい。さらに、オフィス等、施設・業務用の大型の照明器具などを構成してもよい。

以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されることなく、カバー部材取付装置を有する、例えば、防水形の照明器具やＧＸ５３形の口金部材を備えた口金付ランプを構成するなど、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々の設計変更を行うことができる。

１ カバー部材取付装置
２ カバー部材
２ａ ネジ部
２ｂ 段部
２ｃ 開口
３ 本体
３ａ 本体側ネジ部
３ｂ 本体側段部
３ｃ 開口部
４ 空間部
５ パッキング
１０ 口金付ランプ
１１ 本体
１１ａ 照射開口部
１３ 発光部
１６ 口金部材
１９ カバー部材
２０ 照明器具
２１ 器具本体
２２ ソケット

Claims (3)

1. 一端部に開口を有する円形の盆形状をなし、開口内周面にネジ部を形成し、ネジ部に連続して開口端に通じる環状の段部を形成したカバー部材と；
   一端部側に開口部を有し、開口部の外周面にカバー部材のネジ部に螺合する本体側ネジ部を形成し、本体側ネジ部に連続しカバー部材の段部に対向するように形成された本体側段部を有する本体と；
   カバー部材の段部と本体の本体側段部が対向することによって形成される断面が略矩形状をなす空間部内に配設されるパッキングと；
   を具備し、カバー部材を本体にねじ込むことによって、矩形状をなす空間部の各内壁によってパッキングが圧縮されるようにしたことを特徴とするカバー部材取付装置。
2. 請求項１に記載のカバー部材取付装置によって取り付けられる透光性を有するカバー部材および一端部側に照射開口部を有する本体と；
   本体にカバー部材に対向して設置される発光部と；
   本体の他端部側に設けられる口金部材と、
   を具備していることを特徴とする口金付ランプ。
3. ソケットが設けられる器具本体と；
   器具本体のソケットに装着される請求項２に記載の口金付ランプと；
   を具備していることを特徴とする照明器具。
   

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