JP2012216302A - 直管形ランプおよび照明器具 - Google Patents

Abstract

【課題】ランプ外への放熱性を向上させることができる直管形ランプおよびこのランプを用いた照明器具を提供することにある。
【解決手段】少なくとも一部に透光部21bを有し、端部が開口した直管カバー21を有し、この直管カバー21内に光源部25が配設された基板26とこの基板26を固定する取付板27が収容されている。直管カバー21の端部には、口金30,40が設けられている。この口金30,40は、一方が開放した有底筒状の本体部31、41この本体部31,41に配設されて内側および外側に突出するランプピン32,42を有して構成されている。また、口金30,40の内側に突出したランプピン32,42が嵌合する嵌合孔28bが形成されるとともに、口金30,40が取付板27に固定されるときに取付板27と熱的に接続される熱伝導部材28が設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、両端部に口金を備え、各口金に照明器具のソケットと係合するランプピンを有する直管形ランプおよびこのランプを用いた照明器具に関する。

一般に、断面円形の一対のランプピンが突出されたＧ１３形口金を両端に有する直管形の蛍光ランプ、およびこの蛍光ランプを接続するソケットを用いた照明装置が多く使用されている。

また、ＬＥＤ素子を用いた直管形ランプが提案されている。この直管形ランプでは、従来と同様のＧ１３形口金のランプピンまたは一端側をL形に形成したランプピンによってランプの機械的保持と給電を行うもの、あるいはランプピンは機械的保持のみを行い別途コネクタ等でランプに電源を供給する方式等が提案されている。

実用新案登録第３１５２５０９号公報

これらのランプにおいて、LEDが実装された基板がカバー内に収容される場合、ランプの外方へ放熱することが困難になる。

本発明が解決しようとする課題は、ランプ外へ放熱することができる直管形ランプおよびこのランプを用いた照明器具を提供することである。

実施形態の直管形ランプは、少なくとも一部に透光部を有し、端部が開口した直管カバーを有し、この直管カバー内に光源部が配設された基板とこの基板を固定する取付板が収容されている。直管カバーの端部には、口金が設けられている。この口金は、一方が開放した有底筒状の本体部、この本体部に配設されて内側および外側に突出するランプピンを有して構成されている。また、口金の内側に突出したランプピンが嵌合する嵌合孔が形成されるとともに、口金が取付板に固定されるときに取付板と熱的に接続される熱伝導部材が設けられている。

本発明によれば、ランプ外への放熱性を向上させることができる。

第１の実施形態を示す直管形ランプの斜視図である。 同上直管形ランプから口金を外したときの正面図である。 同上直管形ランプの給電用の口金の内側を示す背面図である。 同上直管形ランプの給電用の口金側を示す一部断面図である。 同上直管形ランプの給電用の口金の外側を示す正面図である。 同上直管形ランプの接地用の口金の内側を示す背面図である。 同上直管形ランプの接地用の口金側を示す一部断面図である。 同上直管形ランプの接地用の口金の外側を示す正面図である。 同上照明装置の斜視図である。 第２の実施形態を示す直管形ランプの給電口金の内側を示す背面図である。

以下、第１の実施形態を、図1ないし図9を参照して説明する。

図9に直管形ランプ２灯用タイプの埋込形照明器具である照明器具10を示し、この照明器具10には２本の直管形ランプ20が用いられている。

照明器具10は、天井面に埋め込み設置される下面開放形の長尺な器具本体11、この器具本体11の長手方向の両端に対向配置されて各直管形ランプ20の端部がそれぞれ装着される２組のソケット13，14、および器具本体11に配置されて直管形ランプ20を点灯させる点灯装置12を備えている。直管形ランプ20の一端側を装着する一端側のソケット13は非給電側であってアース側であり、直管形ランプ20の他端側を装着する他端側のソケット14は給電用である。なお、アース側のソケット13は、直管形ランプ20のアース接続と取り付けとを兼ねる場合、直管形ランプ20の取り付けのみを行う場合とがあり、いずれでもよい。

ソケット13，14は、これらソケット13，14の先端面からランプピンとしてのアースピン42および給電ピン32を挿入し、直管形ランプ20の管軸を中心として９０°回転させることにより装着する回転装着式が用いられている。

また、図９に示す点灯装置12は、商用交流電源が入力され、交流電力を直流電力に変換し、この直流電力を給電用のソケット14の一対の給電端子および直管形ランプ20の一対のランプピンとしての給電ピン32を通じて光源部25に供給する。そして、光源部25が点灯し、光源部25からの光が透光性カバー21を透過して照明器具10の下方の所定の照射方向へ照射される。

図1に示すように、直管形ランプ20は、直管形蛍光ランプの発光管と同程度の管長および管径で直管形に形成され、透光性を有する直管カバーとしての透光性カバー21、この透光性カバー21内に収容された光源ユニット22、および透光性カバー21の両端部にそれぞれ設けられた口金30，40を備えている。光源ユニット22は、取付板27およびこの取付板27に光源部25が配設された基板26が配置されて構成される。光源ユニット22は、取付板27は例えばアルミニウム等の熱伝導性が良好で、強度がある金属が使用される。直管形ランプ20の一端側の口金40はアース側のソケット13に装着される非給電側であるアース側であり、直管形ランプ20の他端側の口金30は給電用のソケット14に装着される給電用である。口金30側には略四角形で平板状に形成された熱伝導部材28が配設される。なお、アース側の口金40は、ソケット13に対してアース接続と取り付けとを兼ねる場合、ソケット13に対して取り付けのみを行う場合とがあり、いずれでもよい。

図２は、直管形ランプ20から口金30,40を外したときの正面図である。なお、図２は口金30が取り付けられる他端側から直管形ランプ20の端部を見たときの様子を示しているが口金40が取り付けられる一端側から見たときも同様の構成である。

透光性カバー21は、透光性を有する材料で構成され、一端側および他端側の端部が開口した筒状に形成されている。内周面には長手方向に延びる凸状の突出部21aが対向する位置から互いに接近するように突設されている。

発光部25は、ＬＥＤ素子やＥＬ素子などの複数の半導体発光素子を基板26に実装するＣＯＢ（Chip On Board）方式を用いることができ、例えば基板26に実装した青色の半導体発光素子25aを黄色の蛍光体層25bで覆うことで白色光を出射するように構成されている。なお、発光部25は、基板26上にＬＥＤチップが搭載された接続端子付きの複数のＳＭＤ（Surface Mount
Device）パッケージを実装する方式でもよい。

取付板27は、略半円筒状に形成されており、側縁部27aが突出部21aと係止されて透光性カバー21内の所定位置に収容されている。また、取付板27の中心部には透光性カバー21の端部から外方に臨んで一対の固定孔27b, 27bおよびこの固定孔27b, 27bと連通するように長手方向に貫通する連通部27cとが形成されている。取付板27の平面部27dには一面側に光源部25が配設された基板26が配置されている。平面部27dの側方には溝状27eが長手方向に形成されており、図示しないねじがこの溝状27eに取り付けられることで基板26が取付板27に固定され、基板26の他面側と平面部27dとが密接され、基板26と取付板とが熱的に接続される。なお、透光性カバー21は少なくとも一部に透光部21bを有していればよく、光源部25から出射された光が透光部21bから出射するように基板26は取付板27に固定される。

図３ないし図５に示すように、給電用の口金30は底壁31a、底壁31aの周囲から環状に突設された側壁31bを備え一方が開放した有底筒状の本体部31を有している。この本体部31は、ポリカーボネート（PC）やポリブチレンテレフタレート(PBT)等の合成樹脂で構成される。その他、点灯中の温度とランプ保持に耐えうる材料であれば特に限定されない。図４は、図２のA-A断面における給電用の口金30側を示す一部断面図である。なお、以下の説明では口金と透光性カバー21とが対向する側を内側、照明器具に取り付けられた状態でソケットと対向する側を外側とする。

底壁31aの外端面には、周囲よりも一段上がった段部31cが形成され、この段部31cから光源ユニット22に電気的に接続される給電用の一対の給電ピン32が突出されている。

そして、口金30の内側には本体部31の内側から突出し給電ピン32を覆うピン支持部33および一対の固定部34,34が形成されている。給電ピン32はピン支持部33よりもさらに内側へ突出している。また、固定部34には外側と内側とが連通する貫通孔35が設けられている。

さらに、口金の内側には熱伝導性、電気絶縁性を有するシリコーンまたは合成樹脂で形成された熱伝導部材28が配設されている。熱伝導部材28は、平板状の本体28aと給電ピン32が嵌合する一対の嵌合孔28bを有している。嵌合孔28bは、給電ピン32の外形寸法よりも若干小さくなっており、給電ピン32が圧入されることで給電ピン32と密着し、熱的に接続される。

そして、口金30の外側から貫通孔35を通して取付板27の固定孔27bに固定具38を取り付けることで口金30と取付板27とが固定される。このとき、熱伝導部材28は取付板27に圧接されて熱的に接続される。これによって、光源部25で発生した熱は、基板26、取付板27、熱伝導部材28、給電ピン32を介してランプの外部へ放熱される。なお、透光性カバー21は取付板27および口金30に対して固定されておらず長手方向への移動が許容される。また、図３、図４に示すように、口金30の内側には側壁31bから透光性カバー21の厚みよりも広い幅寸法で離間配置した一対の規制部39が設けられており、透光性カバー21に口金30を取りつける際に透光性カバー21を案内するとともに、取り付けた後に透光性カバー21の移動範囲を規制することができる。

次に、図６ないし８を用いて設置用の口金側について説明する。図７は、図３のA-A断面における接地用の口金40側を示す一部断面図である。接地用の口金40は底壁41a、底壁41aの周囲から環状に突設された側壁41bを備え一方が開放した有底筒状の本体部41、本体部41の外側中央部から突出するランプピンとしての一本のアースピン42を有している。アースピン42は、軸部42aおよび軸部42aの先端に形成された楕円板状の先端部42bを有している。また、本体部41の内側には、内側から突出しアースピン42を覆うピン支持部43および一対の固定部44,44が形成されている。また、固定部44には外側と内側とが連通する貫通孔45が設けられている。

そして、口金40が第２の取付体29に支持された状態で口金40の外側から貫通孔45を通して固定孔27bに固定具48を取り付けることで口金40と第２の取付体29とが固定される。なお、透光性カバー21は取付部材27および口金40に対して固定されておらず長手方向への移動が許容される。また、口金40も口金30と同様に口金40の内側には側壁41bから透光性カバー21の厚みよりも広い離間寸法で配置した口金40内側の３箇所にリブ41cと一体的に形成された規制部49が設けられており、透光性カバー21に口金40を取りつける際に透光性カバー21を案内するとともに、取り付けた後に透光性カバー21の移動範囲を規制することができる。

次に、直管形ランプ20の組み立て手順について説明する。

まず、長尺の取付板27に光源部25が実装された複数枚の基板26を図示しない固定手段によって固定する。各基板はコネクタやリード線等の接続手段によって電気的に接続する。このとき、光源ユニット22の一方の端部が非給電側、他方の端部が給電側となる。このように構成された光源ユニット22を透光性カバー21の一方の開口部から挿入する。このとき、取付板27の側縁部27aが透光性カバー21の突出部21aと係止するように、すなわち対向する一対の突出部21a,21aと透光性カバー21の一部とで形成される空間に光源ユニット22を収容する。なお、透光性カバー21と光源ユニット22とは設計誤差、点灯時の透光性カバー21の熱収縮、組み立て性等を考慮し若干の隙間を有している。つまり、光源ユニット22と透光性カバー21とは固定されておらず相対的に若干の移動を許容するように構成されている。

次に、口金30を光源ユニット22の給電側、口金40を非給電側に配設する。ここで、口金30を取付板27に取り付ける作業は、まず熱伝導部材28の嵌合孔28bに給電ピン32を圧入し、口金30と熱伝導部材28とを一体化する。そして、口金30の外側から貫通孔35を介して固定具38を固定孔27へ固定し、口金30を光源ユニット22に固定することで、口金30が透光性カバー21の他端に取り付けられる。なお、口金30の給電ピン32と光源ユニット22との電気的接続は、基板26に対して図示しないコネクタ手段を設けておいて、口金30の取り付け作業と同時に行ってもよいし、リード線等の接続手段によって予め接続しておいてもよい。

そして、他端側についても同様に口金40を光源ユニット22に固定する。なお、アースピン42は、光源ユニット22と接地されていてもいなくてもよい。アースピン42が接地されていない場合、アースピン42は直管形ランプ20の機械的保持のみを行うことになる。

なお、直管形ランプ20は、アースピン42の先端部42bの長手方向と、一対の給電ピン32が並ぶ方向とが一致されているとともに、これらの方向に平行な面と光源ユニット22の半導体発光素子25の発光面とが平行になるように設けられている。すなわち、直管形ランプ20がソケット13，14間に正しく装着された状態で、光源ユニット22の半導体発光素子25の発光面からの光を透光性カバー21の透光部から所定の照射方向に照射できるように設けられている。

このように、口金30の内側に熱伝導部材28を介在させることで、光源部25で発生した熱を基板26、取付板27、熱伝導部材28、給電ピン32を介してランプの外方へ放熱することができる。また、熱伝導部材28は給電ピン32と嵌合する嵌合孔28bを設けたので、給電ピン32を圧入することができ熱伝導部材28と給電ピン32との熱伝導性を向上させることができるとともに、口金30を透光性カバー21の端部に取り付けるときに、口金30と熱伝導部材28とを一体化した状態で取り付け作業を行うことができる。また、熱伝導部材32は絶縁性を有しているため、両方の給電ピン32と嵌合させることができ、また取付板27に熱伝導性が良好な金属部材を用いることができるため、放熱性を向上させることができる。

なお、本実施形態では給電ピン32側に熱伝導部材28を配設する場合について説明したが、アースピン42側に熱伝導部材を設けても同様の作用効果を得ることができる。

次に、第２の実施形態について、図１０を用いて説明する。なお、第１の実施形態とは補強部の構成が異なっており、その他の共通する構成については詳細な説明を省略する。

給電用の口金300は、第１の実施形態と同様に、給電ピン332、ピン支持部333,固定部334,固定部334の内側に設けられる貫通孔335、規制部339を有している。第２の実施形態における熱伝導部材28は、正面視が台形で平板状の本体部28a、給電ピン332が嵌合する嵌合孔28bを有しており、貫通孔335と対向する位置に開口部28cが形成されている。この開口部28cは貫通孔335および貫通孔335を貫通する固定具38の直径寸法よりも若干小さく形成されている。そして、口金30を取付板27に固定するときには、本体部28aが固定部334と取付板27との間に狭持される。これによって固定具38を固定孔27bに固定するときに熱伝導部材28が取付板27に強固に密着される。また、固定具38の直径寸法よりも開口部28cが若干小さく形成されているため固定具38を口金300の外側から取り付けたときに固定具38を仮止めすることができ、組み立て作業性を向上させることができる。

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。

10…照明器具、11…器具本体、13,14…ソケット、20…直管形ランプ、21…透光性カバー、21b…透光部、25…光源部、26…基板、27…取付板、28…熱伝導部材、30…給電用の口金、31,41…本体部、32…給電用のランプピン、40…接地用の口金、42…接地用のランプピン

Claims (3)

1. 少なくとも一部に透光部を有し、端部が開口した直管カバーと；
   この直管カバーに収容され、直管カバーの端部から外方に臨んで配置された取付板と；
   光源部が配設され、この光源部から出射された光が前記透光部から出射するように前記取付板に固定された基板と；
   一方が開放した有底筒状の本体部、この本体部に配設されて内側および外側に突出するランプピンを有し、前記取付板に固定されて前記直管カバーの端部に配設される口金と；
   前記口金の内側に突出したランプピンが嵌合する嵌合孔が形成されるとともに、
   前記口金が前記取付板に固定されるときに取付板と熱的に接続される熱伝導部材と；
   を具備したことを特徴とする直管形ランプ。
2. 
   前記熱伝導部材は、前記口金と前記取付板との間に挟持されることで前記取付板と熱的に接続することを特徴とする請求項１に記載の直管形ランプ。
3. 器具本体と；
   この器具本体に配設されたソケットと；
   ランプピンが前記ソケットに支持されて取り付けられる請求項１または２に記載の直管ランプと；
   を具備したことを特徴とする照明器具。
   
   
   
   
   
   

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