JP5346305B2

JP5346305B2 - Ｌｅｄランプ

Info

Publication number: JP5346305B2
Application number: JP2010036031A
Authority: JP
Inventors: 玲堀口; 大志城戸
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2010-02-22
Filing date: 2010-02-22
Publication date: 2013-11-20
Anticipated expiration: 2030-02-22
Also published as: JP2011171228A

Description

本発明は、発光ダイオード（ＬＥＤ）を光源とするＬＥＤランプに関するものである。

近年、蛍光ランプに比べて点灯時の消費電力が低く且つ寿命が長いＬＥＤランプが提供されている（特許文献１参照）。

このようなＬＥＤランプを、既存の施設照明で使用されている直管蛍光ランプに置き換えて設置できるように、直管蛍光ランプと互換性がある口金を有するものが提供されている。而して、既存の照明器具が備える電子安定器に代えてＬＥＤランプ用の点灯回路を設置するとともに、この照明器具にＬＥＤランプを装着することで、既存の施設照明の光源をＬＥＤランプに変更することができる。

特開２００８−７７８９９号公報

ところで、直管蛍光ランプには定格ランプ電力が１６Ｗ，３２Ｗ，６４Ｗのものがあり、定格ランプ電力が１６Ｗの蛍光ランプの管長（約２フィート［ｆｔ］）を基本とし、３２Ｗ，６４Ｗの蛍光ランプはそれぞれ管長が４ｆｔ，８ｆｔとなっていた。したがって、直管蛍光ランプの代替品として直管形のＬＥＤランプを用意する場合、定格ランプ電力が１６Ｗ，３２Ｗ，６４Ｗの蛍光ランプと同等の明るさで、長さ寸法の等しい複数種類のＬＥＤランプを用意する必要があった。そのため、ＬＥＤランプの品種が増え、在庫管理にかかるコストが増加したり、１品種当たりの生産量が少なくなることでコスト高になるという問題もあった。

本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、１種類のランプを連結することで、様々な光出力のランプを構成できるＬＥＤランプを提供することにある。

上記課題を解決するために、第１の発明のＬＥＤランプは、光源として発光ダイオードが実装された回路基板と、当該回路基板を内部に収納するとともに、発光ダイオードからの照射光を外部に透過させる透光部が少なくとも一部に設けられた管状の収納容器と、収納容器の両側に設けられた口金と、各口金に設けられた口金ピンと、各口金に設けられ、他のＬＥＤランプが備える口金ピンが挿入される挿入口と、各口金内に設けられ、口金ピンに電気的に接続されるとともに、挿入口に挿入される他のＬＥＤランプの口金ピンに電気的に接触するコンタクトとを備え、両側の口金の口金ピンの間に発光ダイオードが電気的に接続されたことを特徴とする。

第２の発明のＬＥＤランプは、第１の発明において、口金は収納容器に対して回転自在に取り付けられており、口金には、２個の口金ピンが回転中心に対して対称な位置に設けられるとともに、２個の挿入口が回転中心に対して対称な位置に設けられ、且つ、２個の口金ピンと２個の挿入口が回転中心を中心とする同一円周上に設けられたことを特徴とする。

第３の発明のＬＥＤランプは、第１の発明において、一方の口金に設けられた口金ピンと、他方の口金に設けられた挿入口とが、ＬＥＤランプの連結方向において互いに重なる位置に設けられたことを特徴とする。

第４の発明のＬＥＤランプは、光源として発光ダイオードが実装された回路基板と、当該回路基板を内部に収納するとともに、発光ダイオードからの照射光を外部に透過させる透光部が少なくとも一部に設けられた管状の収納容器と、収納容器の両側に設けられた口金と、一方の口金に設けられた口金ピンと、他方の口金に設けられて、他のＬＥＤランプが備える口金ピンが挿入される挿入口と、他方の口金内に設けられ、挿入口に挿入される他のＬＥＤランプの口金ピンに電気的に接触するコンタクトとを備え、口金ピンとコンタクトとの間に発光ダイオードが電気的に接続されたことを特徴とする。

本発明によれば、１種類のランプを連結することで、様々な光出力のランプを構成できるＬＥＤランプを提供することができる。

実施形態１のＬＥＤランプを示し、（ａ）は外観斜視図、（ｂ）は口金部分の説明図である。（ａ）は同上のＬＥＤランプを連結した状態の外観斜視図、（ｂ）は連結前の状態の説明図である。同上のＬＥＤランプの口金部分を拡大した説明図である。実施形態２のＬＥＤランプを示し、（ａ）は口金部分の正面図、（ｂ）は口金部分の斜視図である。同上のＬＥＤランプを示し、（ａ）は連結前の状態の説明図、（ｂ）はＬＥＤランプを連結した状態の外観斜視図である。実施形態３のＬＥＤランプを示し、（ａ）（ｂ）は口金部分の説明図、（ｃ）は２本のＬＥＤランプを連結して照明器具に取り付けた状態の説明図である。

以下、本発明に係るＬＥＤランプの実施形態を図面に基づいて説明する。

（実施形態１）
図１（ａ）に実施形態１のＬＥＤランプ１の外観斜視図を、図１（ｂ）に要部拡大図を示す。

本実施形態のＬＥＤランプ１は直管形のランプであって、直管蛍光ランプに用いられるＧ１３型の口金７が両端に設けられた直管状の収納容器２を備えている。収納容器２の内部には、収納容器２の軸中心に沿って、矩形板状の回路基板５が収納されている。回路基板５の全長は収納容器２の全長よりも若干小さい寸法に形成されており、回路基板５の一面には長手方向に所定の間隔をおいて複数個の発光ダイオード６が実装されている。

収納容器２は、円筒の軸中心を通る平面で円筒を２分割した半割体を結合することによって円筒状に形成されており、一方の半割体が透光部３となり、他方の半割体が放熱部４となる。透光部３は、透光性を有する合成樹脂により形成されている。この透光部３は、例えば表面に微細な凹凸形状を形成したり、透明樹脂中に光拡散材を含有させたりすることで、拡散性をもたせてあり、発光ダイオード６の光を拡散することで、透光部３の全体から均一な光が照射されるようになっている。

また放熱部４は、回路基板５に実装された発光ダイオード６と熱的に結合され、点灯時に発光ダイオード６で発生した熱が放熱部４を介して外部に放出される。尚、上記の回路基板５は、透光部３及び放熱部４の境界付近に、発光ダイオード６の実装面を透光部３側にして収納されている。

両側の口金７は、一端側が閉塞された円筒状に形成されており、管状の収納容器２の両側に設けられ、収納容器２に対して円筒の中心軸周りに回転自在に取り付けられている。尚、口金７を回転自在に支持する機構としては従来周知の構造を用いればよい。例えば収納容器２の外周面に円周方向に沿って形成されたガイド溝（図示せず）に、口金７の円筒部分の内面に設けた突起をガイドさせることによって、口金７を収納容器２に対して回転自在に取り付けることができる。

各口金７には、軸方向に沿って延びる、丸棒状の２本の口金ピン１１，１１が中心軸（回転中心）に対して対称な位置に設けられている。また各口金７には、別のＬＥＤランプの口金ピンが挿入される丸穴状の挿入口１２，１２が、中心軸に対して対称な位置に設けられている。ここで、２本の口金ピン１１と２個の挿入口１２とは中心軸を中心とする同一の円周上に設けられ、２本の口金ピン１１を結ぶ線分と、２個の挿入口１２を結ぶ線分とは互いに直交している。また口金７の内部には、各々の挿入口１２に臨む位置に、挿入口１２を通して挿入される他のＬＥＤランプ１の口金ピン１１に電気的に接続されるコンタクト８が収納されている。本実施形態では、２本の口金ピン１１と２個のコンタクト８とがリード線９を介して互いに電気的に接続されている。そして、一方の口金７に設けた口金ピン１１及びコンタクト８はリード線９を介して発光ダイオード６のアノード側に接続され、他方の口金７に設けた口金ピン１１及びコンタクト８はリード線９を介して発光ダイオード６のカソード側に接続されている。すなわち、両側の口金７に設けられた口金ピン１１及びコンタクト８の間に、複数個の発光ダイオード６が直列に接続されるのである。

尚、口金７を回転させる際にリード線９と回路基板５との接続部分に加わる応力を低減するために、口金ピン１１又はコンタクト８と、回路基板５との間を接続するリード線９の長さには十分余裕を持たせるのが好ましい。また、口金７の回転範囲を規制するために、口金７が回転範囲の端まで回転した際に互いに接触してそれ以上の回転を規制する突起を口金７及び収納容器２に設けることも好ましい。また、口金ピン１１及びコンタクト８と回路基板５との間を電気的に接続する手段はリード線９に限定されるものではなく、例えば口金７の内側に円周方向に沿って設けられた導電板に、収納容器２に設けた摺動子を接触させることで電気的な接続を行ってもよい。

次に、上記のＬＥＤランプ１を連結する方法について図２（ａ）（ｂ）を参照して説明する。図２（ｂ）に示すように２本のＬＥＤランプ１，１の口金７，７を対面させ、一方のＬＥＤランプ１の口金ピン１１を、他方のＬＥＤランプ１の挿入口１２に挿入する。この時、挿入口１２から内部に挿入された口金ピン１１がコンタクト８に接続されることによって、両方のＬＥＤランプ１，１に収納された回路基板５，５が直列的に接続される。また、図２（ｂ）中の右側のＬＥＤランプ１は、左側のＬＥＤランプ１に対して９０度回転した状態となっており、透光部３が横向きとなっているので、右側のＬＥＤランプ１の収納容器２を口金７に対して矢印Ａの方向に９０度回転させる。このように収納容器２を回転させると、図２（ａ）に示すように透光部３が下側を向き、左右両端の口金７，７に設けた口金ピン１１が同じ位置に配置されるので、連結された２本のＬＥＤランプ１，１を照明器具２０のソケット２１に装着することができる。尚、ＬＥＤランプ１を連結する本数は２本に限定されるものではなく、所望の明るさが得られるように複数本のＬＥＤランプ１を連結して使用すればよい
このように、他のＬＥＤランプの口金ピンが、口金７に設けられた挿入口１２に挿入されると、コンタクト８を介して当該口金７の口金ピン１１に電気的に接続されるので、複数本のＬＥＤランプ１を、互いに電気的に接続された状態で連結することができる。したがって、１種類のＬＥＤランプ１を複数本連結することによって、様々な光出力のＬＥＤランプ１を提供することができる。例えば既存の直管蛍光ランプに合わせて、長さが１フィート又は２フィートのＬＥＤランプ１を基本とし、このＬＥＤランプ１を複数本連結することによって、所望の長さ（つまり明るさ）のＬＥＤランプ１を実現することができる。また、ＬＥＤランプ１の品種を減らすことによって、在庫管理にかかる費用を低減でき、また基本となる長さ（光出力）のＬＥＤランプ１の生産数が増えることでコストダウンを図ることもできる。

また、本実施形態では、収納容器２に対して口金７が回転可能になっているので、収納容器２の向きを所望の向きに回転させることができる。収納容器２に収納された回路基板５の一面のみに発光ダイオード６が実装されている場合、発光ダイオード６から所定の方向にしか光が照射されないが、口金７に対して収納容器２を回転できるので、所望の方向に配光することができる。

また、図３に示すように、複数の発光ダイオード６のうち両端に位置する発光ダイオード６ａの実装位置に、口金７から遠ざかるほど基板５からの突出量が大きくなるように表面が傾斜した台座５ａを設け、この台座５ａに発光ダイオード６を実装してもよい。台座５ａに実装された発光ダイオード６の光軸は口金７側に傾斜するので、発光ダイオード６の発光が口金７側に照射されることになる。したがって、複数のＬＥＤランプ１，１が連結された際に連結部分である口金７付近（図２（ａ）中のＤ部）が暗くなるのを抑制することができる。

尚、本実施形態では回路基板５に発光ダイオード６が複数個実装されているが、発光ダイオード６の数を１個にしてもよく、連結するＬＥＤランプ１の数を変更することによって、発光ダイオード６の個数を１個単位で増減することができる。

また、口金ピン１１及び挿入口１２の数及び配置は上記の形態に限定されるものではなく、適宜変更が可能である。

（実施形態２）
図４及び図５を参照して実施形態２を説明する。尚、実施形態１と共通する構成要素には同一の符号を付して、その説明は省略し、本実施形態の特徴部分のみを説明する。

上述の実施形態１では、収納容器２に対して口金７を回転自在に取り付け、口金７には各２個の口金ピン１１及び挿入口１２が、口金７の中心軸（回転中心）を中心とする同一の円周上に設けられている。

それに対して、本実施形態では口金７を収納容器２に対して固定してあり、各口金７には口金ピン１１と挿入口１２が２個ずつ設けてある。口金７に設けられた各２個の口金ピン１１と挿入口１２とは、図４（ａ）に示すように、円板状の口金７の中心を通る同一の直線上に設けられている。そして、両側の口金７のうち、一方の口金７に設けられた２個の口金ピン１１，１１は、他方の口金７に設けられた２個の挿入口１２，１２と、ＬＥＤランプ１の連結方向（軸方向）において互いに重なる位置に設けられている。また、一方の口金７に設けられた２個の挿入口１２，１２も、他方の口金７に設けられた２個の口金ピン１１，１１と、ＬＥＤランプ１の連結方向において互いに重なる位置に設けられている。したがって、２本のＬＥＤランプ１の口金７を互いに連結すると、一方の口金７に設けられた口金ピン１１が、他方の口金７に設けられた挿入口１２に挿入される。

また、収納容器２の内部には、挿入口１２に臨む位置にコンタクト８が配置されており、口金ピン１１及びコンタクト８はリード線９を介して回路基板５に電気的に接続されている。すなわち、一方の口金７に設けた口金ピン１１及びコンタクト８と、他方の口金７に設けた口金ピン１１及びコンタクト８との間に、回路基板５が電気的に接続されている。

次に、上記のＬＥＤランプ１を連結する方法について図５（ａ）（ｂ）を参照して説明する。図５（ａ）に示すように、２本のＬＥＤランプ１，１の口金７，７を対面させ、一方のＬＥＤランプ１の口金７に設けられた口金ピン１１を、他方のＬＥＤランプ１の口金７に設けられた挿入口１２に挿入する。この時、口金７の挿入口１２に挿入された口金ピンは、コンタクト８を介して当該口金７の口金ピン１１に電気的に接続されるので、両方のＬＥＤランプ１，１に収納された回路基板５，５が直列的に接続される。したがって、連結された２本のＬＥＤランプ１，１を照明器具のソケット（図示せず）に装着することができる。尚、ＬＥＤランプ１を連結する本数は２本に限定されるものではなく、所望の明るさが得られるように複数本のＬＥＤランプ１を連結して使用すればよい
このように、他のＬＥＤランプの口金ピンが、口金７に設けられた挿入口１２に挿入されると、コンタクト８を介して当該口金７の口金ピン１１に電気的に接続されるので、複数本のＬＥＤランプ１を、互いに電気的に接続された状態で連結することができる。したがって、１種類のＬＥＤランプ１を複数本連結することによって、様々な光出力のＬＥＤランプ１を提供することができる。例えば既存の直管蛍光ランプに合わせて、長さが１フィート又は２フィートのＬＥＤランプ１を基本とし、このＬＥＤランプ１を複数本連結することによって、所望の長さ（つまり明るさ）のＬＥＤランプ１を実現することができる。また、ＬＥＤランプ１の品種を減らすことによって、在庫管理にかかる費用を低減でき、また基本となる長さ（光出力）のＬＥＤランプ１の生産数が増えることでコストダウンを図ることもできる。

また本実施形態では、各々のＬＥＤランプ１において、一方の口金７に設けられた口金ピン１１と、他方の口金７に設けられた挿入口１２とが、ＬＥＤランプ１の連結方向において互いに重なる位置に設けられている。したがって、複数本のＬＥＤランプ１を、収納容器２に収納された回路基板５の向きが同じ状態で連結することができる。なお、回路基板５の一面のみに発光ダイオード６が実装されている場合、発光ダイオード６から所定の方向にしか光が照射されないが、複数本のＬＥＤランプ１は、回路基板５の向きが同じ向きとなるように連結されるので、発光ダイオード６の光を所望の方向に配光することができる。

尚、複数本のＬＥＤランプ１を連結する場合、連結部分である口金７は発光しないので、口金７の長さが大きいと口金部分が暗くなって、連結部分が目立つため、口金７の長さはできるだけ短くするのが好ましい。

（実施形態３）
図６に基づいて実施形態３を説明する。尚、実施形態１又は２と共通する構成要素には同一の符号を付して、その説明は省略し、本実施形態の特徴部分のみを説明する。

上述の実施形態１，２では、両側の口金７に口金ピン１１と挿入口１２とをそれぞれ設けているのに対して、本実施形態では両側の口金７ａ，７ｂのうち、一方の口金７ａには口金ピン１１を設け、他方の口金７ｂには挿入口１２を設けてある。収納容器２の内部には、口金７ｂに設けた挿入口１２に臨む位置に、挿入口１２を通して挿入された口金ピン１１に電気的に接触するコンタクト８が収納されている。そして、口金ピン１１およびコンタクト８はリード線（図示せず）を介して回路基板５に電気的に接続されており、口金ピン１１とコンタクト８との間に複数個の発光ダイオード６が直列に接続されることになる。

さらに、本実施形態では、複数のＬＥＤランプ１が連結される連結部分を目立たなくするために、連結部分において一方のＬＥＤランプ１の透光部３を、他方のＬＥＤランプ１側に張り出させ、他方のＬＥＤランプ１に重ねて配置してある。すなわち、口金７ａ側では放熱部４を、透光部３よりも軸方向における外側方向へ突出させることで、別のＬＥＤランプ１の透光部３が重ねて配置される凹部１３を設けてある。また、口金７ｂ側では透光部３を放熱部４よりも軸方向における外側方向へ突出させることで、別のＬＥＤランプ１の放熱部４が重ねて配置される凹部１４を設けてある。

このようなＬＥＤランプ１を連結する場合、図６（ｃ）に示すように、一方のＬＥＤランプ１の口金７ａと、他方のＬＥＤランプ１の口金７ｂとを対面させ、口金７ａに設けられた口金ピン１１を、口金７ｂに設けられた挿入口１２に挿入する。この時、挿入口１２を通して挿入された他のＬＥＤランプ１の口金ピン１１は、収納容器２の内部に配置されたコンタクト８に電気的に接続されるので、２本のＬＥＤランプ１，１に収納された回路基板５，５が直列的に接続される。このＬＥＤランプ１を使用する照明器具２０には、口金７ａ，７ｂがそれぞれ装着されるソケット２２ａ，２２ｂが設けられており、連結された２本のＬＥＤランプ１，１を照明器具２０に装着して使用することができる。尚、ＬＥＤランプ１を連結する本数は２本に限定されるものではなく、所望の明るさが得られるように複数本のＬＥＤランプ１を連結して使用すればよい
上述のようにＬＥＤランプ１では、一方の口金７ａには口金ピン１１のみが設けられ、他方の口金７ｂには挿入口１２のみが設けられているので、口金７ａ同士或いは口金７ｂ同士では連結できず、口金７ａと口金７ｂとで連結されるようになっている。そして、口金７ｂに設けた挿入口１２に、他のＬＥＤランプ１の口金ピン１１が挿入されると、複数本のＬＥＤランプ１の回路基板５が直列接続されるので、複数本のＬＥＤランプ１が、互いに電気的に接続された状態で連結される。したがって、１種類のＬＥＤランプ１を複数本連結することによって、様々な光出力のＬＥＤランプを提供することができる。そのうえ、ＬＥＤランプ１の品種を減らすことによって在庫管理の費用を低減でき、また基本となる長さ（光出力）のＬＥＤランプ１の生産数が増えることでコストダウンを図ることもできる。

また本実施形態では複数本のＬＥＤランプ１を連結した状態では、透光部３同士が接触するので、連結部分が目立たず、下側（照明空間側）から見て発光しない口金７を目立たなくすることができる。尚、口金７ｂ側では、放熱部４よりも、透光部３が外側まで張り出しており、この突出部分にも発光ダイオード６が配置されているので、この突出部分が暗くなることはない。

尚、上記の各実施形態において収納容器２、口金ピン１１、挿入口１２、コンタクト８の形状及び数量は一例であり、上記の形態に限定されるものではない。

１ＬＥＤランプ
２収納容器
３透光部
４放熱部
５回路基板
６発光ダイオード
７口金
８コンタクト
１１口金ピン
１２挿入口

Claims

光源として発光ダイオードが実装された回路基板と、
当該回路基板を内部に収納するとともに、前記発光ダイオードからの照射光を外部に透過させる透光部が少なくとも一部に設けられた管状の収納容器と、
前記収納容器の両側に設けられた口金と、
前記各口金に設けられた口金ピンと、
前記各口金に設けられ、他のＬＥＤランプが備える口金ピンが挿入される挿入口と、
前記各口金内に設けられ、前記口金ピンに電気的に接続されるとともに、前記挿入口に挿入される前記他のＬＥＤランプの口金ピンに電気的に接触するコンタクトとを備え、
両側の前記口金の前記口金ピンの間に前記発光ダイオードが電気的に接続されたことを特徴とするＬＥＤランプ。
前記口金は前記収納容器に対して回転自在に取り付けられており、
前記口金には、２個の前記口金ピンが回転中心に対して対称な位置に設けられるとともに、２個の前記挿入口が前記回転中心に対して対称な位置に設けられ、且つ、前記２個の口金ピンと前記２個の挿入口が前記回転中心を中心とする同一円周上に設けられたことを特徴とする請求項１記載のＬＥＤランプ。
一方の前記口金に設けられた前記口金ピンと、他方の前記口金に設けられた前記挿入口とが、ＬＥＤランプの連結方向において互いに重なる位置に設けられたことを特徴とする請求項１記載のＬＥＤランプ。
光源として発光ダイオードが実装された回路基板と、
当該回路基板を内部に収納するとともに、前記発光ダイオードからの照射光を外部に透過させる透光部が少なくとも一部に設けられた管状の収納容器と、
前記収納容器の両側に設けられた口金と、
一方の前記口金に設けられた口金ピンと、
他方の前記口金に設けられて、他のＬＥＤランプが備える口金ピンが挿入される挿入口と、
他方の前記口金内に設けられ、前記挿入口に挿入される前記他のＬＥＤランプの前記口金ピンに電気的に接触するコンタクトとを備え、
前記口金ピンと前記コンタクトとの間に前記発光ダイオードが電気的に接続されたことを特徴とするＬＥＤランプ。