JP6279070B2 - 全方向性ｌｅｄランプ - Google Patents

Description

本開示はランプ分野に関する。より具体的には、本開示は全方向性ＬＥＤランプに関する。

白熱ランプ及び小型蛍光ランプ等の従来のランプは、一般に全方向性であり、これは全ての方向を照らす光パターンを提供する。このようなランプは、空間全体にわたって光の分散が望まれる用途で一般に使用される。しかしながら、従来のランプは、ＬＥＤランプのように有効かつ効率的ではない場合があるので、一般にＬＥＤランプに交換される。消費者は、特定の外径寸法のランプに慣れているので、ＬＥＤ交換ランプは、交換される白熱ランプを模倣して設計される場合が多い。

しかしながら、ＬＥＤ光源は寸法がより小型であり、ルーメン出力が作動温度の影響を受けやすい。従って、ＬＥＤランプは、適切に放熱してＬＥＤの過熱及び故障を防ぐために、小型蛍光ランプでは必要のない放熱特徴部を必要とする場合がある。加えて、ＬＥＤは、蛍光ランプが生じる光パターンとは異なった光パターンを生じる場合がある。

従って、ＬＥＤランプに適切な放熱特徴部並びに光分散特徴部を組み込むことで、白熱ランプや小型蛍光ランプに比べて異なる形状寸法を有するＬＥＤランプにつながる場合があり、これは消費者には望ましくないか又は容認できない可能性がある。

ランプは、ＬＥＤ組立体と、ＬＥＤ組立体と熱伝達状態にあるヒートシンクを含む。ヒートシンクは、本体の周りに配置され、該本体から離れて延びる、複数のフィンを含む。ランプは、複数のフィンの間で本体の周りに配置され複数のレンズを含む。レンズは、該レンズの上面に配置されたスロットと、ヒートシンクの穴に係合するように構成された突出ピンとを含む。また、ランプは、ランプの上面に配置されるキャップを含む。キャップは、複数のレンズに位置合わせして相互連結するように構成された複数の突起部を備える。

ランプを組み立てる方法であって、ＬＥＤ組立体の複数の切欠き部をヒートシンクの基部を取り囲む複数のフィンに位置合わせする。ＬＥＤ組立体を基部に対して固定する。複数のレンズを基部の周りに複数のフィンの間で配置し、レンズの下面の突出ピンは、ヒートシンクの穴に係合するように構成され、複数のレンズのレンズ溝部は、ＬＥＤ組立体に位置合わせして受け取るように構成される。ランプの上面にキャップを配置することで、前記複数のレンズを前記ヒートシンクに固定し、キャップの複数の突起部は、複数のレンズの複数のスロットに位置合わせして相互連結するように構成される。

ランプは、ヒートシンクを含む。ヒートシンクは、基部と、該基部を取り囲む複数のフィンと、基部の下に延びる底部とを有する。また、ランプは、複数のフィンの間で本体の周りに配置され、基部を隠蔽するように構成される複数のレンズを含む。また、ランプは、該ランプの上面に配置され、複数のレンズをヒートシンクに固定するように構成されるキャップを含む。

添付の図面において、以下の詳細な説明と共に、本教示の例示的な態様を説明する構造体が示されている。同じ要素には同じ参照番号が付与される。単一の構成要素として示される各要素は、複数の構成要素に置き換えることができること、さらに複数の構成要素で示される各要素は、単一の構成要素に置き換えることができることを理解されたい。各図面は縮尺通りではなく、特定要素の比率は説明目的で誇張されている。

ＬＥＤ全方向性ランプの１つの実施形態の斜視図を示す。 図１Ａに示すランプの上面図である。 図１Ａに示すランプと共に使用するためのヒートシンクの実施形態の側面図である。 図１Ａに示すランプと共に使用するためのヒートシンクの実施形態の上面図である。 図１Ａに示すランプと共に使用するためのレンズの実施形態の側面図である。 図１Ａに示すランプと共に使用するためのレンズの実施形態の上面図である。 図１Ａに示すランプと共に使用するためのレンズの実施形態の側面図である。 図１Ａに示すランプと共に使用するためのＬＥＤ組立体の実施形態の上面図である。 図４のＬＥＤ組立体と熱伝達状態にある図２Ｂヒートシンクの上面図である。 図１Ａに示すランプと共に使用するためのキャップの実施形態の側面図である。 ＬＥＤ全方向性ランプを組み立てるための方法を示すフローチャートである。

図１Ａ及び図１Ｂは、光を全方向に分散するか又は全方向に均等に分散するように設計されたＬＥＤ全方向性ランプ１００（以下、「ランプ」と呼ぶ）の１つの実施形態の斜視図及び上面図をそれぞれ示す。

一般に、ランプ１００は、図５に示すようにＬＥＤ組立体と熱伝達状態に構成されたヒートシンク１０２と、レンズ１０４と、キャップ１０６とを含む。

図２Ａ及び図２Ｂは、ヒートシンク１０２の側面図及び上面図をそれぞれ示し、ヒートシンク１０２は、ＬＥＤ組立体から熱を放散して、白熱ランプの外観を厳密に模倣するためにヒートシンク１０２の視覚的影響を最小限にしながらＬＥＤ組立体が適切に確実に機能するのを助けるように構成される。

ヒートシンク１０２は、本体２０２と、該本体２０２の周りに配置された複数のフィン２０４とを有する。フィン２０４は、本体２０２から離れて外向きかつ直角に延びる。１つの実施例において、フィン２０４は、本体２０２と部分的にオーバーラップする。５つのフィン２０４が示されているが、ヒートシンク１０２は、任意の数の適切なフィン２０４を備えることができることを理解されたい。また、ヒートシンク１０２は、底部２０８に穴２０６を有する。１つの実施例において、ヒートシンク１０２は、ねじのような取付け具又は固定具を受け入れるためのねじ穴２１０を有する。

ヒートシンク１０２は、アルミニウム、銅、又は複合材料といった放熱する能力のある任意の適切な材料で作ること又はこれを含有することができる。１つの実施形態において、ヒートシンク１０２は、アルムニウムといった材料で作ることができる。他の実施例において、ヒートシンク１０２は、液体塗料又は粉体塗料といった光反射性の塗料で被覆される。１つの実施形態において、ヒートシンク１０２は、熱伝導性プラスチックである。

図１Ａを再度参照すると、ランプ１００は、本体２０２を取り囲むか又は実質的に密閉又は隠蔽するレンズ１０４をさらに含むので、ヒートシンク１０２のフィン２０４及び底部だけが露出する。これにより、ヒートシンク１０２の視覚的な影響が最小になる。ヒートシンク１０２の露出部分に対するレンズ１０４で取り囲まれる部分は、本出願の範囲から逸脱することなく調節できることを理解されたい。

レンズ１０４は、別の方法で各フィン２０４の間で本体２０２を取り囲む。レンズ１０４は、光を分散できる任意の適切な材料で作ることができる。レンズ１０４は、レンズ１０４とフィン２０４との間に存在する空間又は間隙が存在するように配置され、空気は、フィン２０４の周りに流入すること又はそこから流出することができる。空気流は、ヒートシンク１０２の視覚的露出の減少にも関わらず、作動時にランプ１００の冷却を助けると共にランプ１００の機能性を維持するのを助ける。

図３Ａ、図３Ｂ、及び図３Ｃは、レンズ１０４の前面図、上面図及び側面図をそれぞれ示す。レンズ１０４は、ヒートシンク１０２の穴２０６に係合するように構成された１つ又は複数の突出ピン３０２を有する。１つの実施例において、ピン３０２は、レンズ１０４の底面から突出する。ピン３０２によって、組み立て時にレンズ１０４とヒートシンク１０２を位置合わせすることができる。１つの実施例において、ピン３０２は、組み立て完了後にレンズをヒートシンク１０２に固定するのを助ける。ピン３０２は、穴２０６の形状に一致するように設計された任意の形状又は厚さとすることができる。レンズ１０４は２つのピン３０２を有するように示されているが、レンズは、単一のピン３０２又は３つ以上のピン３０２を含み得ることを理解されたい。

また、レンズ１０４は、レンズ１０４の上面の褶曲（ｆｏｌｄｅｄ ｏｖｅｒ）部３０８にレンズスロット３０６を有する。また、レンズ１０４は、側面が湾曲又は褶曲している。これによって、レンズ１０４は、ヒートシンク１０２に面一に接触すること、及びランプ１００から熱を放散するためにフィン２０４が各レンズ１０４の間で外部に延びるのを可能にしながらヒートシンク１０４の大部分を視覚的に密閉することが可能になる。

また、レンズ１０４は、ランプ１００の組み立て時にレンズの位置合わせを助けると共に、組み込み完了後にレンズ１０４が垂直方向に変位するのを防ぐ中央溝部３０４を有する。１つの実施例において、中央溝部３０４は、ヒートシンク１０２に固定されたＬＥＤ組立体（図示せず）と位置合わせすると共にこれを受け入れる。

図４は、ランプ１００に含まれるＬＥＤ組立体４０２の１つの実施形態を示す。ＬＥＤ組立体４０２は、ランプ１００の下向き及び上向き光を発生するＬＥＤ４０４を含む。ＬＥＤ組立体４０２は、ヒートシンク１０２の貫通穴２１０と位置合わせした取付け穴４０６を含む。また、ＬＥＤ組立体４０２は、ヒートシンク１０２のフィン２０６に一致した又は位置合わせした切欠き部４０８を有する。従って、１つの実施例において、ＬＥＤ組立体４０２は、各フィン２０６の間をヒートシンク１０２上へスライドして、図５に示すように本体２０２の上面に固定されるように設計される。

ランプ１００は、２つ又はそれ以上のＬＥＤ組立体４０２を含み得ることを理解されたい。例えば、ランプ１００は、フィン２０４と位置合わせする切欠き部を有する第２のＬＥＤ組立体を含むことができる。第２のＬＥＤ組立体は、第１のＬＥＤ組立体と平行に本体２０２に固定されるが逆さまであり、第１のＬＥＤ組立体のＬＥＤは、第２の組立体のＬＥＤとは反対方向に向いている。換言すると、第１のＬＥＤ組立体のＬＥＤは、ランプ１００の底面に向くが、ＬＥＤ組立体のＬＥＤはランプ１００の上面を向くことができる。１つの実施例において、ＬＥＤ組立体４０２は、両面タイプとすることができ、ＬＥＤ４０４は、ＬＥＤ組立体４０２の上面及びＬＥＤ組立体４０２の下面の両方に配置される。１つの実施例において、ＬＥＤ４０４は、ＬＥＤ組立体４０２上で垂直方向に取り付けることができる。これによって、ランプ１００内で互いに重なり合う、３又はそれ以上のＬＥＤ組立体の積み重ねが可能になる。

図面には、ヒートシンク１０２及びＬＥＤ組立体４０２の中心に設けられた貫通穴２１０及び取付け穴４０６が示されているが、貫通穴２１０及び取付け穴４０６は、任意の適切な位置に配置できることを理解されたい。例えば、ＬＥＤ組立体４０２は、ヒートシンク１０２のフィン２０６に対して垂直方向に固定することができる。従って、フィン２０６には、ねじ穴を設けることができる。１つの実施例において、ランプ１００は、それぞれのフィン２０６に固定された複数のＬＥＤ組立体４０２を含むことができる。加えて、ヒートシンク１０２及びＬＥＤ組立体４０２は、複数の対応するねじ穴及び取付け穴を含むことができる。

図１Ａを再度参照すると、ランプ１００は、レンズ１０４を所定位置に固定して、組み立て完了後にレンズ１０４が水平方向に移動するのを防ぐように構成されたキャップ１０６をさらに含む。キャップ１０６は、開口１０８又はベントを含むことができ、冷却目的で追加の空気がランプ１００に流入すること又はそこから流出することができる。

図６は、キャップ１０６の側面図を示す。キャップ１０６は、キャップ１０６の下面から下向きに延びるキャップ突起部６０２を含む。キャップ突起部６０２は、レンズスロット３０６に位置合わせして滑り込み、それに相互連結するように構成される。従って、レンズスロット３０６に相互連結するキャップ突起部６０２と、ヒートシンク１０２に固定されるＬＥＤ組立体に位置合わせしてこれを受け入れる溝部３０４とを組み合わせることで、接着剤を必要とせず、効率的な組み立てプロセスを維持しながらしっかり固定されたランプ１００の組立体が保証される。

図７は、本出願の１つの例示的な態様による例示的なランプ１００を組み立てる方法に関するフローチャートを示す。ステップ７０２において、ＬＥＤ組立体の複数の切欠き部を、ヒートシンクの本体又は基部を取り囲む複数のフィン２０６に位置合わせする。ステップ７０４においてヒートシンクのフィンをＬＥＤ組立体の切欠き部を通って押し込んで基部上にＬＥＤ組立体を固定することで、ＬＥＤ組立体を基部上に押し込む。ステップ７０６において、各フィンの間の空間の数に対応するいくつかのレンズを各フィンの間で基部の周りに挿入する。レンズは、レンズの底面から突出するピンをヒートシンクの穴に位置合わせして、この穴に突出ピンを挿入することで所定位置に配置される。次に、レンズ中央のレンズ溝部をＬＥＤ組立体に位置合わせして、レンズ溝部をＬＥＤ組立体に係合することで、各レンズを、ＬＥＤ組立体に向かって押し込む。ステップ７０８において、キャップをランプの上面に配置することで、レンズをヒートシンクに固定する。キャップは、下向きに突出する複数の突起部を有する。キャップが、ランプ上に降下すると、突起部はレンズのスロットに位置合わせして相互連結する。

用語「含む」又は「含んでいる」が明細書又は請求項で使用される限りにおいて、請求項の連結詞として用いられる場合の用語「備えている」と同様に包括的であることが意図される。用語「又は」が用いられる場合（例えば、Ａ又はＢ）、「Ａ又はＢ、又は両方」を意味することが意図される。本出願人が、「両方ではなくＡ又はＢのみ」を指示すことを意図する場合、用語「両方ではなくＡ又はＢのみ」を用いることになる。従って、本明細書での「又は」の使用は包括的であり、排他的使用ではない。Ｂｒｙａｎ Ａ． Ｇａｒｎｅｒ著、Ａ Ｄｉｃｔｉｏｎａｒｙ ｏｆ Ｍｏｄｅｒｎ Ｌｅｇａｌ Ｕｓａｇｅ ６２４ （２ｄ． Ｅｄ． １９９５）を参照されたい。また、用語「内に（ｉｎ）」又は「内に（ｉｎｔｏ）」が明細書又は請求項で使用される限りにおいて、さらに「上に（ｏｎ）」又は「上に（ｏｎｔｏ）」を意味することが意図される。さらに、用語「結合する（ｃｏｎｎｅｃｔ）」が明細書又は請求項で使用される限りにおいて、「直接的に結合する」を意味するだけではなく、他の構成要素を介して結合されるような「間接的に結合する」を意味することが意図される。

本出願は、本開示の例示的な態様の説明によって例示されており、さらに例示的な態様は、かなり詳細に説明されているが、本出願では、特許請求の範囲はこのような詳細内容に限定されること又は何らかの制限を受けることは意図されていない。追加の利点及び変形例は、当業者であれば容易に理解できるはずである。従って、本出願は、その広範な態様において、特定の詳細内容に限定されず、代表的な装置及び方法並びに代表的な実施例が示されて説明される。従って、本出願人の全体的な発明コンセプトの精神又は範疇から逸脱することなく、このような詳細内容からの逸脱を行うことができる。

１００ ＬＥＤ全方向性ランプ
１０２ ヒートシンク
１０４ レンズ
１０６ キャップ

Claims (21)

1. ＬＥＤ組立体と、
   前記ＬＥＤ組立体と熱伝達状態にあり、本体の周りに配置され、該本体から離れて延びる複数のフィンを備える、ヒートシンクと、
   複数のレンズの各々と前記フィンの各々との間に、空気がランプへ流入及びランプから流出することができる空間が存在するように、前記複数のフィンの間で前記本体の周りに配置された複数のレンズであって、前記レンズが、該レンズの上面に配置されたスロットと、前記ヒートシンクの穴に係合するように構成された突出ピンとを備える、複数のレンズと、
   ランプの上面に配置され、前記複数のレンズの前記スロットに位置合わせして相互連結するように構成された複数の突起部を備える、キャップと、
   を備えるランプ。
2. 前記ＬＥＤ組立体は、前記本体の上面に固定され、前記ＬＥＤ組立体は、前記複数のフィンと位置合わせするように構成された複数の切欠き部を備え、前記レンズは、前記ＬＥＤ組立体に位置合わせして受け入れるように構成された溝部を有する、請求項１に記載のランプ。
3. 前記ＬＥＤ組立体に対して実質的に平行に配置された第２のＬＥＤ組立体をさらに備え、
   前記第２のＬＥＤ組立体は、前記複数のフィンと位置合わせするように構成された複数の切欠き部を備える、請求項２に記載のランプ。
4. 前記ＬＥＤ組立体の表面に配置された複数のＬＥＤは、前記第２のＬＥＤ組立体の表面に配置された複数のＬＥＤとは反対の方向に向いている、請求項３に記載のランプ。
5. 前記ＬＥＤ組立体の複数のＬＥＤは、前記ランプの底面を向いており、前記第２のＬＥＤ組立体のＬＥＤは、前記ランプの上面を向いている、請求項４に記載のランプ。
6. 前記ＬＥＤ組立体は両面タイプであり、前記ＬＥＤ組立体の第１の表面に配置された複数のＬＥＤは、前記ＬＥＤ組立体の第２の表面に配置された複数のＬＥＤとは反対の方向に向いている、請求項１に記載のランプ。
7. 前記ＬＥＤ組立体は、前記複数のフィンのうちの１つに対して固定されており、前記ランプの縦軸に対して配置されている、請求項１に記載のランプ。
8. 前記複数のフィンのうちの他の１つに対して固定され、前記ランプの縦軸に対して配置されている第２のＬＥＤ組立体をさらに備える、請求項７に記載のランプ。
9. 前記本体の周りで前記複数のフィンの間に配置される前記複数のレンズは、前記複数のレンズ及び前記複数のフィンの間の空気流を可能にするように構成されている、請求項１に記載のランプ。
10. 前記キャップは、前記ヒートシンクへの空気流を可能にするように構成された開口をさらに備える、請求項１に記載のランプ。
11. 前記ヒートシンクは、反射性である、請求項１に記載のランプ。
12. ランプを組み立てる方法であって、
    ＬＥＤ組立体の複数の切欠き部を、ヒートシンクの基部を取り囲む複数のフィンに位置合わせする段階と、
    前記ＬＥＤ組立体を前記基部に固定する段階と、
    複数のレンズの各々と前記フィンの各々との間に、空気がランプへ流入及びランプから流出することができる空間が存在するように、前記基部の周りで複数のフィンの間に複数のレンズを配置する段階であって、前記レンズの下面の突出ピンが、前記ヒートシンクの穴に係合するように構成され、前記複数のレンズのレンズ溝部が、前記ＬＥＤ組立体に位置合わせして受け入れるように構成されている、段階と、
    前記ランプの上面にキャップを配置することにより、前記複数のレンズを前記ヒートシンクに固定する段階であって、前記キャップの複数の突起部が、前記複数のレンズの複数のスロットに位置合わせして相互連結するように構成されている、段階と、
    を含む方法。
13. 前記ＬＥＤ組立体を前記基部に固定する段階は、ねじを前記ＬＥＤ組立体の開口を通して前記基部の上面の貫通穴に挿入する段階を含む、請求項１２に記載の方法。
14. 前記ヒートシンクを反射層で被覆する段階をさらに含む、請求項１２に記載の方法。
15. 第２のＬＥＤ組立体の複数の切欠き部を、前記基部を取り囲む前記複数のフィンに位置合わせする段階と、
    前記第２のＬＥＤ組立体を前記基部に固定する段階と、
    をさらに含む、請求項１２に記載の方法。
16. 第２のＬＥＤ組立体を前記複数のフィンの１つに固定する段階をさらに含む、請求項１２に記載の方法。
17. 前記基部の周りで複数のフィンの間に複数のレンズを配置する段階は、前記複数のレンズ及び複数のフィンの間の空気流のための空間を作る段階を含む、請求項１２に記載の方法。
18. 前記ランプの上面にキャップを配置することにより、前記複数のレンズを前記ヒートシンクに固定する段階は、前記キャップ及び複数のレンズの間の空気流のための空間を作る段階を含む、請求項１２に記載の方法。
19. 基部，前記基部を取り囲む複数のフィン，前記基部の下に延びる底部，を備えるヒートシンクと、
    複数のレンズの各々と前記フィンの各々との間に、空気がランプへ流入及びランプから流出することができる空間が存在するように、前記基部を取り囲むと共に、前記複数のフィンの間に前記複数のフィンと交互に配置され、前記基部を隠蔽するように構成された複数のレンズと、
    前記ランプの上面に配置され、前記複数のレンズを前記ヒートシンクに固定するように構成されたキャップと、
    を備えるランプ。
20. 前記ヒートシンクと熱伝達状態にある複数のＬＥＤ組立体をさらに備える、請求項１９に記載のランプ。
21. 前記キャップは、前記ランプを通る空気流を可能にする開口を定める、請求項１９に記載のランプ。

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