JP2016062739A - ランプ装置および照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】組立性を向上でき、自動組立にも対応できるランプ装置を提供する。【解決手段】ランプ装置は、発光モジュール、筐体、口金14、および電源回路15を備える。筐体は、一端側に発光モジュールを配置する。口金14は、筐体の他端側に取り付け、一端側に収容部55を有するとともに、一端側から他端側に貫通する電極ピン51を有する。電源回路15は、電極ピン51がはんだ付け接続される基板部73を有する回路基板70、および回路基板70に実装する電子部品71を備え、口金14の収容部55に収容する。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、発光モジュールを用いるランプ装置、およびこのランプ装置を用いた照明装置に関する。

従来、発光モジュールを用いるランプ装置は、例えばＧＸ５３形の口金を用いるフラット形のランプ装置がある。

このランプ装置では、一端側に発光モジュールを配置する筐体、筐体の他端側に取り付けられる口金、および口金内に組み込まれる電源回路等を備えている。口金には、一端側から他端側に貫通する電極ピンを配置している。口金内において、電線で電源回路と電極ピンとを電気的に接続している。電線は、その電極の一端を電源回路の回路基板に予め接続しておき、ランプ装置を組み立てる際に、例えば電線を電極ピンに巻き付けるラッピング接続をしている。

特開２０１２−２２９９４号公報

しかしながら、電源回路からの電線を電極ピンへラッピング接続する場合、作業性が悪く電極ピンが高価になるという問題がある。これは、口金内のスペースが狭く、電線が動きやすいために電線と電極ピンとの位置決めが難しく、電線を保持した状態で電極ピンに電線を電極ピンに巻き付けて接続しなければならないためである。

本発明が解決しようとする課題は、組立性を向上でき、自動組立にも対応できるランプ装置、およびこのランプ装置を用いた照明装置を提供することである。

実施形態のランプ装置は、発光モジュール、筐体、口金、および電源回路を備える。筐体は、一端側に発光モジュールを配置する。口金は、筐体の他端側に取り付け、一端側に収容部を有するとともに、一端側から他端側に貫通する電極ピンを有する。電源回路は、電極ピンがはんだ付け接続される基板部を有する回路基板、および回路基板に実装する電子部品を備え、口金の収容部に収容する。

本発明によれば、組立性を向上でき、自動組立にも対応可能となることが期待できる。

第１の実施形態を示すランプ装置の口金および電源回路の斜視図である。 同上口金および電源回路の断面図である。 同上ランプ装置の断面図である。 同上ランプ装置を用いた照明装置の斜視図である。 第２の実施形態を示すランプ装置の回路基板を示し、(a)は分割前の回路基板の正面図、(b)は分割後で口金に配置した状態の回路基板の正面図である。 第３の実施形態を示すランプ装置の回路基板の正面図である。 第４の実施形態を示すランプ装置の口金および電源回路の斜視図である。

以下、第１の実施形態を、図１ないし図４を参照して説明する。

図１ないし図４に、フラット形のランプ装置10を示す。なお、以下、ランプ装置10の一端側を前（前側や前面）、他端側を後（後側や後面）として説明する。また、図４に示すように、本実施形態の使用状態では発光面を下方に向けるが、図１ないし図３では使用状態とは逆向きとなる発光面を上方に向けた状態で図示する。

ランプ装置10は、筐体11、この筐体11の前側に取り付けられた発光モジュール12およびグローブ13、筐体11の後側に取り付けられた口金14、および口金14内に収容された電源回路15を備えている。

筐体11は、基板取付部20、およびこの基板取付部20の外周に形成される外周部21を備えている。基板取付部20は、平板状に形成されている。外周部21は、円筒状に形成され、基板取付部20の前後にそれぞれ突出されている。

基板取付部20の前面中央には、発光モジュール12が取り付けられる基板取付面22が形成されている。基板取付面22の周囲位置には、筐体11に口金14を固定するためのねじが挿通する複数の取付孔が基板取付部20を貫通して形成されているとともに、１つの配線孔24が基板取付部20を貫通して形成されている。基板取付部20の後面には、外周部21の後部が突出されていて口金14が嵌り込む円筒状の壁部25が形成されている。

そして、筐体11は、熱拡散板28を樹脂部29で覆うインサート成形によって一体に形成されている。

熱拡散板28は、熱を拡散させる作用が良好な例えば金属材料によって形成されている。金属材料としては例えばアルミニウムが用いられる。熱拡散板28は、基板取付部20から壁部25に亘って配置されている。また、熱拡散板28には、複数の孔が形成されており、熱拡散板28の表面側の樹脂部29と裏面側の樹脂部29とが互いに結合されるように構成されている。

樹脂部29は、絶縁性を有するとともに、例えば白色の高反射樹脂が用いられている。筐体11の基板取付部20の前面および外周部21の内周面には、樹脂部29によって高反射率の反射面に形成されている。

樹脂部29の前面中央に開口部30が形成され、この開口部30から熱拡散板28が露出されている。この露出した熱拡散板28の部分が、発光モジュール12を取り付ける基板取付面22として構成されている。基板取付面22は、四角形状で、平面状に形成されている。筐体11の後面には、配線孔24の縁部から押付部31が突設されている。

また、発光モジュール12は、基板40、およびこの基板40の前面に実装された発光素子41を備えている。さらに、基板40の前面には、発光素子41と電源回路15とを電気的に接続するための端子部42が実装されている。

基板40は、例えば、熱伝導性に優れたアルミニウム等の金属あるいはセラミックス等で四角形板状に形成されている。基板40の前面には、絶縁層を介して配線パターンが形成され、配線パターンに発光素子41が実装されているとともに端子部42が形成されている。さらに、配線パターン上には、発光素子41の実装位置および端子部42を除いて、反射率の高い白色の絶縁層が形成されている。そして、基板40は、基板40の後面を筐体11の基板取付面22に接合し、この基板40を通じて複数のねじ43を熱拡散板28に螺着することにより、熱拡散板28に熱的に接続されている。

発光素子41は、例えばＬＥＤである。本実施形態では、発光素子41として、ＬＥＤチップが搭載された複数のＳＭＤ（Surface Mount Device）パッケージが用いられている。発光素子41は、白色系の照明光を放射する。なお、発光素子41は、ＣＯＢ（Chip On Board）モジュールでもよいし、ＥＬ素子等の他の発光素子を用いてもよい。

また、グローブ13は、透光性および拡散性を有する合成樹脂製で円板状に形成されている。グローブ13は、筐体11の下面を覆って、筐体11の外周部21の内側に嵌め込まれて取り付けられている。

また、口金14は、例えばＧＸ５３形口金である。口金14は、口金本体50、およびこの口金本体50の後面から突出する一対の電極ピン51を備えている。

口金本体50は、絶縁性を有する樹脂製で一体に形成されている。口金本体50は、環状部52、この環状部52の周縁部から前面側に突出する円筒状の嵌合部53、および環状部52の中央領域から後側に突出する円筒状の突出部54を有している。これにより、口金本体50は前面が開口され、口金本体50の内部に電源回路15を組み込む収容部55が形成されている。

環状部52の前面には、複数のボス56が突設されている。そして、嵌合部53を筐体11の壁部25に嵌合し、複数のねじを筐体11からボス56に螺着することにより、筐体11と口金14とが固定される。

環状部52には、一対の電極ピン51が前側から後側に貫通して取り付けられる一対の電極ピン取付部57が形成されている。一対の電極ピン取付部57とは直交する両側位置に電源回路15の回路基板70を取り付ける回路基板取付部58（図３に示す）が突設されている。

口金14の前側には、収容部55の側部からガイド部59が突設されている。ガイド部59は、筐体11と口金14とを組み合わせた状態では、押付部31の側部で、配線孔24に対向する位置に配置される。ガイド部59には、収容部55に対向する側面に保持溝60が形成されている。

突出部54の外周面には、口金14の中心に対して対称位置であって一対の電極ピン51を配置する位置からずれた位置に一対のＬ字形のキー溝61が形成されている。また、突出部54の端面は平面状に形成されている。

一対の電極ピン51は、導電性を有する金属製で、電極ピン取付部57に前面側から後面側に挿通して取り付けられている。電極ピン51の先端には径大部62が形成されている。電極ピン51の後端にはピン部63が突設されている。

また、電源回路15は、交流電力を入力し、所定の直流電力に変換して発光モジュール12に供給する。

電源回路15は、回路基板70、およびこの回路基板70に実装された複数の電子部品71を備えている。

回路基板70はプリント配線基板であり、回路基板70の前面に配線パターンを有する配線パターン面70aが形成され、後面に実装面70bが形成されている。回路基板70は、基板本体72、この基板本体72の両側に配置される一対の基板部73、および基板本体72と基板部73とをそれぞれ電気的に接続するジャンパー線74を有する。なお、基板本体72および基板部73のいずれも配線パターン面70aを有している。

基板本体72は、基板部73よりも面積が大きく、電子部品71の全てが実装されているか、あるいは電子部品71の一部を除いた大部分が実装されている。電子部品71のうち、リード線71aを有する電子部品71は基板本体72の実装面70bに実装されるとともにリード線71aが基板本体72を貫通して配線パターンにはんだ付け接続され、チップ状の小形の電子部品71は基板本体72の配線パターン上に配置されてはんだ付け接続されている。基板本体72の両側には、ジャンパー線74がそれぞれ接続されるジャンパー線接続部75が形成されている。

基板部73は、基板本体72より面積が小さく、電子部品71が実装されていないか、あるいは電子部品71の一部が実装されている。基板部73は、略Ｌ字形に形成されているが、これに限定されない。基板部73の一端にジャンパー線74が接続されるジャンパー線接続部76が形成され、他端に電極ピン51のピン部63が接続されるピン接続部77が形成されている。

ジャンパー線74は、例えば銅線によって構成され、柔軟性を有している。

そして、回路基板70は、基板本体72と一対の基板部73とが一体に形成された状態で、電子部品71が実装されるとともに、基板本体72と基板部73との間にジャンパー線74が接続される。電子部品71のリード線71aおよびジャンパー線74は配線パターンにはんだ付け接続される。その後、回路基板70の基板本体72と基板部73との間に予め形成されている溝等の分割線に沿って基板本体72と基板部73とが分割されている。分割された基板本体72と基板部73とはジャンパー線74によって電気的な接続が維持されている。

電子部品71を実装した回路基板70は、口金14の収容部55に組み込まれ、回路基板取付部58により口金14に保持される。

電源回路15では、一対の電極ピン51からの交流電力の入力用に一対の基板部73が用いられ、電源回路15から発光モジュール12への直流電力を出力用に出力線78が用いられる。出力線78は、例えば、フレキシブル配線基板によって構成され、一端が基板本体72に配線パターンに接続され、基板本体72の側方に突出されている。

次に、ランプ装置10の組み立てについて説明する。

まず、基板部73のピン接続部77に電極ピン51のピン部63をそれぞれ通し、基板部73のピン接続部77と電極ピン51のピン部63とをはんだ付け接続する。次に、電極ピン51が基板部73に接続された状態で基板本体72および基板部73を回路基板取付部58にそれぞれ取り付ける。なお、口金14に電極ピン51を取り付け、口金14の収容部55に電源回路15を組み込んだ後に、基板部73のピン接続部77と電極ピン51のピン部63とをはんだ付け接続するようにしてもよい。

口金14の収容部55に電源回路15を組み込んだ状態では、基板本体72と基板部73とが基板本体72と基板部73の表面に垂直な方向である前後方向に段差を設けて配置されている。

また、口金14の収容部55に電源回路15を組み込む際、出力線78がガイド部59に当接し、ガイド部59に沿って折れ曲がりながら立ち上がる。

予め発光モジュール12を取り付けておいた筐体11と、電源回路15を組み込んだ口金14とを組み合わせ、複数のねじで筐体11と口金14とを固定する。

筐体11と口金14とを組み合わせる際、口金14からガイド部59に沿って立ち上がっている出力線78を筐体11の配線孔24に挿通させる。筐体11と口金14とを組み合わせていくと、筐体11の押付部31の先端が出力線78に当接し、出力線78をガイド部59に沿わせ、出力線78をガイド部59に沿って確実に立ち上がらせる。

筐体11の配線孔24から突出する出力線78を発光モジュール12に向けて折り曲げ、出力線78の先端を発光モジュール12の端子部42に電気的に接続する。

最後に筐体11にグローブ13を取り付ける。

次に、図４には、ランプ装置10を用いる照明装置80を示す。照明装置80は、例えばダウンライトである。照明装置80は、器具本体81、ソケット82、およびランプ装置10を備える。

器具本体81は、下方に開口され、反射体としても構成されている。

ソケット82は、ソケット本体83、およびこのソケット本体83内に収容された端子を備えている。ソケット本体83は、絶縁性を有する樹脂製で環状に形成され、中央にはランプ装置10の突出部54が挿通される挿通孔84が形成されている。

ソケット本体83の下面には、ソケット82の中心に対して対称位置に、ランプ装置10の各電極ピン51を差し込んで回動する一対の接続孔85が形成されている。これら接続孔85は、ソケット本体83の周方向に沿って長い長孔で、その一端には電極ピン51の径大部62が挿通可能な孔部86が形成されている。各接続孔85の内側に、接続孔85に差し込まれた電極ピン51が電気的に接続される端子が収容されている。

ソケット本体83の内周面には、口金14の電極ピン51を接続孔85に差し込んで回動するのに伴って、口金14の突出部54の外周面に形成されている略Ｌ字形のキー溝61に嵌り込んで口金14をソケット本体83に支持するキー87が突設されている。

そして、ランプ装置10をソケット82に装着した状態で、ソケット82の端子およびランプ装置10の電極ピン51を通じて電源回路15に交流電力を供給することにより、電源回路15が交流電力を所定の直流電力に変換して発光モジュール12の発光素子41に供給し、発光素子41が発光する。

発光素子41の光はグローブ13を透過して照明空間に照射される。

そして、本実施形態のランプ装置10によれば、電源回路15の回路基板70が電極ピン51にはんだ付け接続される基板部73を備えているため、口金14の収容部55に電源回路15を組み込むだけで、基板部73を電極ピン51に容易に接続することが可能となり、組立性を向上でき、自動組立にも対応することができる。また、基板部73に電極ピン51を接続した状態で口金14の収容部55に電源回路15を組み込む場合には、組立性を向上させることができるとともにはんだ付けによる熱が口金14に影響することがない。

また、ランプ装置10の点灯および消灯による熱影響によって、ランプ装置10の各部品に熱膨張および熱収縮が生じる。このような熱的影響は一対の電極ピン51間に接続されている回路基板70にも作用するが、回路基板70は基板本体72と基板部73とを分割し、基板本体72と基板部73とをジャンパー線74で電気的に接続しているため、熱的影響によって一対の電極ピン51間の寸法が変化しても、その寸法変化を基板本体72と基板部73との間に形成された隙間で吸収できる。したがって、基板部73と電極ピン51とのはんだ付け接続箇所、基板本体72および基板部73とジャンパー線74とのはんだ付け接続箇所に、無理な負荷が加わることがなく、接続の信頼性を確保できる。

また、口金14の収容部55に電源回路15を組み込んだ状態では、基板本体72と基板部73とが基板本体72と基板部73の表面に垂直な方向である前後方向に段差を設けて配置されている。そのため、熱的影響によって一対の電極ピン51間の寸法が変化しても、基板本体72と基板部73とが接触するのを防止でき、熱的影響による寸法変化を確実に吸収できる。

さらに、基板部73に電極ピン51を取り付けた状態で基板本体72および基板部73を口金14に配設することができる。つまり、回路基板70に電子部品71、ジャンパー線74、電極ピン51をはんだ付けした後に電源回路15を口金14に取り付けることができるので、口金14に電源回路15を取り付けた後にはんだ付けする必要がない。このため、口金14がはんだ付け時の熱によって変形することがなく、組み立て作業性が向上する。

次に、図５に第２の実施形態を示す。なお、前記実施形態と同じ構成については同じ符号を用い、その構成および作用効果についての説明は省略する。

図５(a)に分割前の回路基板70を示す。基板本体72と基板部73とが一体の状態では、基板本体72と基板部73との間の例えば溝等によって構成される分割線90が形成されている。基板本体72のジャンパー線接続部75と基板部73のジャンパー線接続部76とは、分割線90に対して対称位置ではなく、ずれた位置に設けられている。そのため、ジャンパー線74は分割線90に対して斜め方向に沿って接続されている。

図５(b)に分割後で口金14に配置した状態の回路基板70を示す。基板本体72から分割された基板部73は、基板本体72から分割される分割位置から基板本体72に沿ってずれた位置に配置される。このずれた位置は、基板本体72のジャンパー線接続部75と基板部73のジャンパー線接続部76とが分割線90に対して対称となる位置である。

ジャンパー線74は、基板部73の分割位置での基板本体72と基板部73とを接続する距離と、基板部73のずれた位置での基板本体72と基板部73とを接続する距離が同じであって、基板部73は、基板本体72から分割される分割位置から基板本体72に沿ってずれた位置に配置されることによって、基板本体72と基板部73との間に隙間が形成される。なお、基板部73が基板本体72に沿ってずれた位置は必ずしも分割線90に対して対称となる位置でなくてもよく、分割位置に対して基板本体72のジャンパー線接続部75と基板部73のジャンパー線接続部76とが対称位置に近付くことで基板本体72と基板部73との間に隙間が形成されるように構成されていればよい。また、隙間は回路基板70の面に対して水平方向に形成されるだけでなく、垂直方向に形成されてもよい。

そして、基板本体72と基板部73との間に隙間が形成されることにより、熱的影響によって一対の電極ピン51間の寸法が変化しても、その寸法変化を吸収できる。

次に、図６に第３の実施形態を示す。なお、前記実施形態と同じ構成については同じ符号を用い、その構成および作用効果についての説明は省略する。

一対の基板部73のうち、一方の基板部73は基板本体72から分割してジャンパー線74で電気的に接続するが、他方の基板部73は基板本体72に一体のままでもよい。この場合にも、一方の基板部73と基板本体72との間で、熱的影響による寸法変化を吸収できる。

次に、図７に第４の実施形態を示す。なお、前記実施形態と同じ構成については同じ符号を用い、その構成および作用効果についての説明は省略する。

基板本体72と一対の基板部73とは分割せずに一体のままでもよい。この場合、回路基板70が一体なので、電源回路15を口金14の収容部55に容易に組み込むことができ、組立性が向上し、自動組立にも対応することができる。

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 ランプ装置
11 筐体
12 発光モジュール
14 口金
15 電源回路
51 電極ピン
55 収容部
70 回路基板
71 電子部品
72 基板本体
73 基板部
74 ジャンパー線
80 照明装置
82 ソケット

Claims (5)

1. 発光モジュールと；
   一端側に前記発光モジュールを配置する筐体と；
   前記筐体の他端側に取り付けられ、一端側に収容部を有するとともに、一端側から他端側に貫通する電極ピンを有する口金と；
   前記電極ピンがはんだ付け接続される基板部を有する回路基板、およびこの回路基板に実装される電子部品を備え、前記口金の前記収容部に収容される電源回路と；
   を具備することを特徴とするランプ装置。
2. 前記回路基板は、前記基板部と分割されている基板本体、および前記基板本体と前記基板部とを電気的に接続するジャンパー線を有する
   ことを特徴とする請求項１記載のランプ装置。
3. 前記基板本体と前記基板部とは、前記回路基板の表面に対して垂直方向に段差を設けて配置される
   ことを特徴とする請求項２記載のランプ装置。
4. 前記ジャンパー線は、前記基板部の分割位置での前記基板本体と前記基板部とを接続する距離と、前記基板部が前記基板本体に沿ってずれた位置に配置されたときの前記基板本体と前記基板部とを接続する距離とが同じであって、前記基板部は、前記基板本体から分割される分割位置から前記基板本体に沿ってずれた位置に配置されることによって、前記基板本体と前記基板部との間に隙間が形成される
   ことを特徴とする請求項２記載のランプ装置。
5. 請求項１ないし４いずれか一記載のランプ装置と；
   前記ランプ装置の前記口金を接続するソケットと；
   を具備することを特徴とする照明装置。

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