JP5903255B2 - 直管形発光源内装ランプ、直管形発光源内装ランプ用ソケット、および照明装置 - Google Patents

直管形発光源内装ランプ、直管形発光源内装ランプ用ソケット、および照明装置 Download PDF

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Description

本発明は、直管形蛍光ランプに類似した外観を有し、発光ダイオードなどを実装した基板が内装された直管形発光源内装ランプに関する。
従来、施設の照明等に好適な長尺の直管形蛍光ランプとして、110W型のものと、これとは管径、管長の異なる86W型(高周波点灯専用)のものとが市販されている。しかし両者に互換性はなく、口金部の形状も異なっている。以下、この点について説明する。
図7(a)〜(g)は、110W型蛍光ランプと、ソケットとの接続関係を示す図面である。ここに(a)は一方のソケットの側面図、(b)はそのソケットの受金部を示す正面図、(c)は口金部を示す蛍光ランプの正面図、(d)はそのランプの側面図、(e)はそのランプの口金部を示す背面図、(f)は他方のソケットの受金部を示す正面図、(g)はそのソケットの側面図になっている。一方のソケットと蛍光ランプとは、(b)と(c)の間の紙面を谷折りした状態で接続され、他方のソケットと蛍光ランプとは、(e)と(f)との間の紙面を谷折りした状態で接続される。
110W型蛍光ランプ100の口金部13は、(c)、(e)に示すように、正面から見えると、一対の電極13aと、その電極13aを囲む嵌合凸枠13bとからなるが、嵌合凸枠13bは周囲に凹凸がない滑らかな楕円形状になっている。そしてソケット200も、(b)、(f)に示すように、受金部21に、その嵌合凸枠13bに対応した嵌合凹枠21bが形成され、その内側に一対の電極21aが設けられている。
一方、図8(a)〜(g)は、86W型蛍光ランプと、ソケットとの接続関係を示す図面である。ここに(a)は一方のソケットの側面図、(b)はそのソケットの受金部を示す正面図、(c)は口金部を示す蛍光ランプの正面図、(d)はそのランプの側面図、(e)はそのランプの口金部を示す背面図、(f)は他方のソケットの受金部を示す正面図、(g)はそのソケットの側面図になっている。一方のソケットと蛍光ランプとは、(b)と(c)の間を谷折りした状態で接続され、他方のソケットと蛍光ランプとは、(e)と(f)との間を谷折りした状態で接続される。
86W型蛍光ランプの口金部13は、(c)、(e)に示すように、嵌合凸枠13bの対向する2カ所に突起13xが設けられ、ソケット200も、(b)、(f)に示すように、その突起13xに対応した凹部21xが設けられている。
したがって、110W型蛍光ランプは、110W型蛍光ランプ対応ソケットと、86W型蛍光ランプ対応ソケットとの両方に嵌合可能であるが、86W型蛍光ランプは、その口金部13の突起13xを受け入れる凹部21xが110W型蛍光ランプ対応ソケット200には設けられていないために、110W型蛍光ランプ対応ソケットには嵌合不可能であり、その凹部21xが設けられた86W蛍光ランプ用ソケットだけに嵌合可能である。その結果、86W型蛍光ランプは高周波点灯専用とするという規格的な要求が守られることになる。
また次の特許文献1には、定格ランプ電力について、適合しない直管形ランプとソケットの組合せによる誤接続を防止するために、口金に平面視矩形状の一対の凸部を設け、受金には、その凸部に対応した平面視矩形状の凹部を設けることが提案されている。
特許第4261808号公報
ところで近年は、省エネ志向の高まりから、従来の照明器具の替わりに、発光ダイオード等を利用した低消費電力タイプのものが用いられる場合が増えている。直管形蛍光ランプも例外ではなく、これに類似した外観を有し、発光ダイオードなど実装した基板が内装された直管形発光源内装ランプが開発、市販され始めている。
そのような直管形発光源内装ランプは、蛍光ランプと同様に両端に口金部が設けられるが、発光原理が蛍光ランプとは異なるため、その口金部を通じて、発光源に対応した直流電源を供給する、あるいは、ランプ内に収容された電源回路に適した交流電源を供給する必要があり、更に、安全性のため接地をする必要もある。
そこで本発明は、従前の蛍光ランプを直管形のLEDランプなどに設備替えする場合に、既設の蛍光ランプ用の給電用ソケットをそのまま使用できる直管形発光源内装ランプを提供することを目的とする。
更に、接地側ソケット、給電側ソケットに接続するべき口金部を両端に設けた直管形発光源内装ランプにおいて、口金部とソケットとの誤接続が生じない直管形発光源内装ランプを提供することを目的とする。
更に、従前の蛍光ランプを直管形のLEDランプなどに設備替えした場合に、既設の蛍光ランプの口金部は接続できず、本願発明の直管形発光源内装ランプのみが接続できる直管形発光源内装ランプ用給電ソケットを提供することを目的とする。
本発明による直管形発光源内装ランプは、発光素子が実装された基板を、透光カバーが設けられた管内に収容し、口金部を両端に設けた直管形発光源内装ランプであって、前記口金部と嵌合接続する一対の受金部を備えたソケットから給電され、前記受金部のそれぞれには突部が形成されており、前記口金部のそれぞれは、電極と、該電極を囲む嵌合凸枠とを備え、前記突部のそれぞれに嵌合するように、該嵌合凸枠の一部を分断して合わせ凹部が形成されている
前記口金部の一方は接地用の電極を備え、他方は給電用電極を備えており、かつ前記一方の口金部に形成された合わせ凹部の位置と、他方の口金部に形成された合わせ凹部の位置とが異なるとよい。
前記口金部の一方は接地用の電極を備え、他方は給電用電極を備えており、かつ前記一方の口金部に形成された合わせ凹部の個数と、他方の口金部に形成された合わせ凹部の個数とが異なってもよい。
本発明によるランプ用ソケットは、直管形発光源内装ランプに給電するため、前記直管形発光源内装ランプの両端に設けた口金部を嵌合接続するようにした一対の受金部を備えた直管形発光源内装ランプ用ソケットであって、前記口金部のそれぞれは、電極と、該電極を囲む嵌合凸枠とを備え、該嵌合凸枠の一部を分断して合わせ凹部を形成した構造にされており、前記直管形発光源内装ランプの口金部の嵌合凸枠に形成された合わせ凹部に対応した突部を、前記一対の受金部に形成している。
ここに一方のソケットは、前記一方の口金部の嵌合枠が挿入される受金部を備え、該受金部は、前記一方の口金部の合わせ凹部に対応するリブ状の前記突部が形成され、かつ、他方のソケットに向けて、後退可能に弾性的に付勢されており、他方のソケットは、前記他方の口金部の嵌合枠が挿入される受金部を備え、該受金部は、前記他方の口金部の合わせ凹部に対応するリブ状の前記突部が形成されていてもよい。
本発明による照明装置は、前記直管形発光源内装ランプと、前記直管形発光源内装ランプ用ソケットとを組み合わせて構成される。
本願発明の直管形発光源内装ランプによれば、ランプの口金部の嵌合凸枠に特別な突部等を設けていないので、ランプの寸法形状を従前の蛍光ランプと同じに設計し、かつ、従前の給電用ソケットの受金部に形成された凹部に嵌め入れ可能な寸法形状に形成しておけば、従前の蛍光ランプ用のソケットを取り替えることなくそのまま使用できる。したがって、従前の照明器具に直管形のLEDランプを使用するための改造が簡単になって、資源の有効利用が図れる。なお、その改造では、電源回路を取り換えたり、配線を繋ぎかえたりする必要はあるが、ソケットがそのまま使用できるので、リフォーム時の電気工事作業を容易にし、かつコストも軽減できる。
また、直管形発光源内装ランプの両端に設ける口金部を請求項2または3の構成とし、それらに対応したソケットの構造を、一方の口金部、他方の口金部に対応した構造に形成したものと組み合わせて使用することで、接地用ソケット、給電用ソケットへの誤接続が防止できる。特に、請求項2の構成によれば、両端の口金部に設けた合わせ凹部の位置が上下に異なっているので、直管形発光源内装ランプを、給電用ソケットに接続する際に、天地を逆にして接続されることもない。請求項2または3の口金部の構造は、直管形発光源内装ランプの極性のある直流給電型、極性のない交流給電型のいずれにも適用してもよいが、請求項2、3のうちの一方の口金部の構造を直流給電型に特定し、他方の口金部の構造を交流給電型に特定したものを組み合わせ使用すれば、直流給電型を交流給電型あるいはその逆に誤って接続することが未然に防止できる。
請求項4、5の直管形発光源内装ランプ用給電ソケットによれば、給電用ソケットの受金部側には、請求項1における直管形発光源内装ランプの嵌合凸枠に形成した合わせ凹部に対応した突部を設けている。この場合、突部は、合わせ凹部に嵌め入れられるために口金部は受金部に接続できる。しかし従前の蛍光ランプは、このような合せ凹部がないので、受金部に設けた突部によって、接続が拒否される。よって既設の蛍光ランプが誤って接続されることがない。
請求項6に記載の本発明の照明装置によれば、給電用ソケットには従前の蛍光ランプは接続できず、本願発明の直管形発光源内装ランプのみが接続できる。
ここに、本発明の照明装置は、請求項1〜3に記載した直管形発光源内装ランプのいずれかに、請求項4、5に記載したランプ用ソケットのいずれかを組み合わせて構成され、それぞれに対応した効果がある。
(a)〜(g)は、本発明の実施形態に係る照明装置を構成する直管形発光源内装ランプと、ソケットとの組み合わせ例を示す図面である。 (a)は本発明による直管形発光源内装ランプの斜視図、(b)は直管形発光源内装ランプの部分破断底面図である。 (a)は接地用ソケットの斜視図、(b)は給電用ソケットの斜視図である。 (a)〜(g)は、本発明の実施形態に係る照明装置を構成する他の直管形発光源内装ランプと、ソケットとの組み合わせ例を示す図面である。 は、同直管形発光源内装ランプの外観を示す斜視図である。 は、給電用ソケットの他例を示す斜視図である。 (a)〜(g)は、従来の照明装置の一例を構成する蛍光ランプと、ソケットとの組み合わせ例を示す図面である。 (a)〜(g)は、従来の照明装置の他例を構成する蛍光ランプと、ソケットとの組み合わせ例を示す図面である。
以下、本発明の実施例を、図面を参照しながら説明する。
図1(a)〜(g)は、本発明の照明装置を構成する直管形発光源内装ランプとソケットとの組み合せを示している。ここに(a)、(b)は接地用ソケットの側面図と、その正面図、(f)、(g)は給電用ソケットの正面図、そのソケットの側面図になっている。(c)、(d)は直管形発光源内装ランプの正面図、側面図、(e)はそのランプの背面図、である。
接地用ソケットと、直管形発光源内装ランプとは、(b)と(c)の間を谷折りした状態で接続され、直管形発光源内装ランプと、給電用ソケットとは、(e)と(f)との間を谷折りした状態で接続される。
また図2(a)、(b)は、直管形発光源内装ランプの外観斜視、およびその内部構造を示す図面である。ここに(a)は直管形発光源内装ランプの斜視図、(b)は直管形発光源内装ランプの部分破断底面図で、図では、透光カバーの一部が破断されており、その内部にある基板が見えている。なお、基板の一部は省略している。
図3(a)、(b)は、ソケットの外観を示す図面であり、(a)は接地用ソケットの斜視図、(b)は給電用ソケットの斜視図である。
ランプ1は、発光素子が実装された基板11を、透光カバー12が設けられた管内に収容し、口金部13を両端に設けた基本構造を有する。発光素子11aは、高輝度白色発光ダイオードが好適であるが、これには限定されず、他の種別の発光素子を採用してもよい。
ランプ1は、断面が略半円である筒形の金属本体14に、断面が略半円である筒形の透光カバー12を向かい合わせて接合し、全体として蛍光灯のような直管形の外観となっている。
基板11は、発光素子11aが透光カバー12側に向くようにして、金属本体14に固定されている。透光カバー12は、ランプ1が所定の高さに配置されたときに、床面を良好に照らす配光特性となるように、レンズパターン12aが長手方向に筋状に彫刻されている。なお、透光カバー12は、透明な樹脂でも、乳白色な樹脂でもよいが、樹脂に含有させる拡散剤の分量は、配光特性を考慮して定められる。
発光素子11aは一般に直流駆動であるが、ランプ1自体は、直流給電に対応した構成も、交流給電に対応した構成も可能である。前者であれば、照明器具(不図示)の本体に必要とされる直流電源装置(不図示)を設ければよく、後者であればランプ1に同様な直流電源装置(不図示)を内蔵させればよい。この場合、直流電源装置は、基板11の背後等に配置するとよい。
以下では、直流給電に対応した構成について、ランプ1の口金部13の構成、ソケットの受金部21の構成を詳しく述べる。
口金部13は金属本体14の両端にそれぞれ固定されている。口金部13の一方は、図2(a)、(b)に示すように接地用電極を備えた接地用口金部13Aであり、他方は直流の給電用電極を備えた給電用口金部13Bである。いずれの口金部13も、一対の電極13aと、それらを囲む嵌合凸枠13bが形成された絶縁性の凸枠部材13dとを有している。
嵌合凸枠13bは、楕円形状をなしており、その楕円長軸は、基板11の幅方向に一致している。また嵌合凸枠13bは一部が分断され、その分断された部分が合わせ凹部13cを形成している。
接地用口金部13Aは、合わせ凹部13cが、嵌合凸枠13bの上辺(ランプの天井側)に、すなわち、金属本体14側の辺に形成されている。一方、給電用口金部13Bは、合わせ凹部13cが、嵌合凸枠13bの下辺(ランプの床側)に、すなわち透光カバー12側の辺に形成されている。
つまり接地用口金部13Aに形成された合わせ凹部13cと、給電用口金部13Bに形成された合わせ凹部13cとは、上、下の位置が異なっているが、上、下の位置の異なる構成は一例に過ぎず、要は、両者の位置が異なっていればよい。また、この例では、合わせ凹部13cは、嵌合凸枠13bの一部を分断してスリット状に形成しているが、同部分を分断せずに内側に屈曲させて溝状に形成してもよい。
ランプ1の口金部13に対応して、ソケット2も、接地用と、給電用との2種別があり、以下では、それぞれを接地用ソケット2A、給電用ソケット2Bと呼ぶが、接地用ソケット2A、給電用ソケット2Bは、ランプ1に対して一対となって使用される。
すなわち、それらはランプ1の管長に適合する距離を隔てて、受金部21を向かい合わせにして、照明器具の本体、あるいは建造物の天井面等に固定、設置される。
接地用ソケット2Aは、図3(a)に示すように、照明器具本体、あるいは建造物の天井面に固定される脚部22と、ランプ1の接地用口金部13Aに適合する受金部21とを備える。受金部21は、一対の電極21aと、接地用口金部13Aの嵌合凸枠13bが挿着される嵌合凹枠21bが形成された絶縁性の凹枠部材21dとからなる。凹枠部材21dは、脚部22から後退可能に突出し、スプリングなどの弾性体(不図示)によって、他方の給電用ソケットに向く付勢力を受けている。また嵌合凹枠21bは、嵌合凸枠13bに対応した楕円形の広がりを有する。
嵌合凹枠21bの内周面には、接地用口金部13Aの嵌合凸枠13bに形成された合わせ凹部13cに対応して、リブ状の突部21cが形成されている。接地口金部13Aの合わせ凹部13cは嵌合凸枠13bの上辺に設けられていることから、このリブ状の突部21cも嵌合凹枠21bの上辺に設けられている。
嵌合凹枠21bの内側中心部には、電極固定部21e(図1(b)参照)が突出して形成されている。この例では、リブ状の突部21cは、嵌合凹枠21bと電極固定部21eとを連絡するように形成されているが、このような連絡構造は必須ではなく、合わせ凹部13cの形状に対応していればよい。
電極固定部21eに設けられた一対の電極21aは、いずれも板状であって、嵌合凹枠21bの楕円長軸を含む面上に平面的に並べて設けられている。またこれらの電極21aはその面上で両者の間隔が拡縮可能とされており、弾性体(不図示)によってその間隔を拡げる向きの付勢力を受けている。したがって接地用口金部13Aが、接地用ソケット2Aの受金部21に嵌められたときには、口金部側の電極13aの向かい合うそれぞれの面に対して、電極21aのそれぞれの外側端面が、弾性体の付勢力によって圧接して、電気的な接続が確保される。
一方の給電用ソケット2Bは、接地用ソケット2Aと基本的には同様の構造を有しているが、図3(b)に示すように、受金部21を構成する凹枠部材21dは、脚部22に対して移動不可能に一体的に形成され、嵌合凹枠21bに形成されるリブ状の突部21cは、給電用口金部13Bの嵌合凸枠13bに形成された合わせ凹部13cに対応して、嵌合凹枠21bの下辺に設けられている。
次いで、上述とは異なる例として、交流給電に対応したランプと、ソケットの構成について説明する。なお、直流給電に対応した構成と共通する点については、詳細な説明を割愛する。
図4は、直管形発光源内装ランプと、ソケットとの接続関係を示す図面である。ここに(a)は接地用ソケットの側面図、(b)はそのソケットの受金部を示す正面図、(c)は口金部を示す直管形発光源内装ランプの正面図、(d)はそのランプの側面図、(e)はそのランプの口金部を示す背面図、(f)は給電用ソケットの受金部を示す正面図、(g)はそのソケットの側面図になっている。ここに、接地用ソケットと、直管形発光源内装ランプとは、(b)と(c)の間を谷折りした状態で接続される。そして直管形発光源内装ランプと、給電用ソケットとは、(e)と(f)との間を谷折りした状態で接続される点は、前述のランプと同様である。
また図5は、直管形発光源内装ランプの斜視図、図6は、給電用ソケットの斜視図である。
交流給電に対応したランプ1は、発光素子11aに電源を供給するための直流電源回路(不図示)が内蔵されており、ランプ1両端のそれぞれに、接地用口金部13Aと、交流用の給電用口金部13Bとを備える。
接地用口金部13Aは、直流給電に対応したランプ1のものと共通であってもよいが、給電用口金部13Bは、直流給電に対応したランプ1のものとは異ならせておけば、直流駆動型、交流駆動型の照明器具を混在させた場合でも施行現場での誤装着が防止でき、すこぶる望ましい。
図1〜図4に示した構成に替えて、接地用口金部13Aに形成される合わせ凹部13cの個数と、給電用口金部13Bに形成される合わせ凹部13cの個数とを異ならせたものを準備してもよい。図5,図6の例では、接地用口金部13Aは、直流給電に対応したランプ1の場合と同様に、合わせ凹部13cが、嵌合凸枠13bの上辺(天井側)に形成されているが、給電用口金部13Bは、合わせ凹部13cが2つあって、その一方は、嵌合凸枠13bの上辺(天井側)、すなわち金属本体14側の辺に形成され、他方は、嵌合凸枠13bの下辺(床側)、すなわち透光カバー12側の辺に形成されており、これらの合わせ凹部13cは嵌合凸枠13b上の対向する位置に設けられている。
接地用ソケット2Aは、直流給電に対応した構成と共通であるが、給電用ソケット2Bは、給電用口金部13Bの嵌合凸枠13bに形成された2つの合わせ凹部13cのそれぞれに対応して、2つのリブ状の突部21cが形成されている。
以上のように構成した2種の直管形発光源内装ランプでは、口金部に形成した嵌合凸枠に特別な突部等を設けていないので、従来の蛍光ランプ用のソケットにもそのまま装着できる。そのため、従前の照明器具にこれらのランプを使用するための改造が簡単になって、資源の有効利用が図れる。また、照明器具の取り替え時には、電源回路を取り換えたり、配線を繋ぎかえたりする必要はあるが、ソケットはそのまま使用できるので、リフォーム時の電気工事作業を容易にし、かつコストも軽減できる。
また、以上のように構成した2種の態様の直管形発光源内装ランプを含んだ照明装置は、いずれも接地用ソケットと、給電用ソケットとで、ランプの口金の合わせ凹部に嵌合するリブ状の突部の位置や個数が異なるので、ランプを上下逆にして装着したり、接地側と給電側とを逆にして装着してしまうということも未然に防止できる。
また、以上のように構成した2種類の態様の直管形発光源内装ランプと、それに対応した一対のソケットとを組み合わせた照明装置の一方の組み合わせ種類を、直流電源駆動型ランプ、他方の組み合わせ種類を交流給電型ランプとして区別して使用すれば、直流給電型ランプ、交流給電型ランプに対応した接地用口金部、給電用口金部のいずれもが交流給電型ランプや直流給電型ランプの給電用ソケットには挿着されないので、ランプの誤装着によるランプ自身や照明器具の損傷が未然に防止できる。
また、従来の蛍光ランプの口金は、直流給電に対応したランプ用のソケット、交流給電に対応したランプ用のソケットのいずれにも嵌らないので、蛍光ランプの誤装着によるランプ自身の損傷や、照明器具の損傷も未然に防止できる
なお以上の説明では、直流給電に対応したランプにおいて、一方の口金部に形成された合わせ凹部の位置と、他方の口金部に形成された合わせ凹部の位置とを異ならせ、交流給電に対応したランプにおいては、一方の口金部に形成された合わせ凹部の個数と、他方の口金部に形成された合わせ凹部の個数とを異ならせるとした。しかしながらその逆の構成、すなわち直流給電に対応したランプにおいて、一方の口金部に形成された合わせ凹部の個数と、他方の口金部に形成された合わせ凹部の個数とを異ならせ、交流給電に対応したランプにおいては、一方の口金部に形成された合わせ凹部の位置と、他方の口金部に形成された合わせ凹部の位置とを異ならせてもよいことはいうまでもない。
1 ランプ
11 基板
11a 発光素子
12 透光カバー
13A,13B 口金部
13a 電極
13b 嵌合凸枠
13c 合わせ凹部
2A、2B ソケット
21 受金部
21b 嵌合凹枠
21c

Claims (6)

  1. 発光素子が実装された基板を、透光カバーが設けられた管内に収容し、口金部を両端に設けた直管形発光源内装ランプであって、
    前記口金部と嵌合接続する一対の受金部を備えたソケットから給電され、
    前記受金部のそれぞれには突部が形成されており、
    前記口金部のそれぞれは、電極と、該電極を囲む嵌合凸枠とを備え、前記突部のそれぞれに嵌合するように、該嵌合凸枠の一部を分断して合わせ凹部が形成されている、直管形発光源内装ランプ。
  2. 記口金部の一方は接地用の電極を備え、他方は給電用電極を備えており、かつ
    前記一方の口金部に形成された合わせ凹部の位置と、他方の口金部に形成された合わせ凹部の位置とが異なって形成されている、請求項1記載の直管形発光源内装ランプ。
  3. 記口金部の一方は接地用の電極を備え、他方は給電用電極を備えており、かつ
    前記一方の口金部に形成された合わせ凹部の個数と、他方の口金部に形成された合わせ凹部の個数とが異なって形成されている、請求項1記載の直管形発光源内装ランプ。
  4. 直管形発光源内装ランプに給電するため、前記直管形発光源内装ランプの両端に設けた口金部を嵌合接続するようにした一対の受金部を備えた直管形発光源内装ランプ用ソケットであって、
    前記口金部のそれぞれは、電極と、該電極を囲む嵌合凸枠とを備え、該嵌合凸枠の一部を分断して合わせ凹部を形成した構造にされており、
    前記直管形発光源内装ランプの口金部の嵌合枠に形成された合わせ凹部に対応した突部を、前記一対の受金部に形成している、直管形発光源内装ランプ用ソケット。
  5. 方のソケットは、前記一方の口金部の嵌合枠が挿入される受金部を備え、該受金部は、前記一方の口金部の合わせ凹部に対応するリブ状の前記突部が形成され、かつ、他方のソケットの方向に後退可能に弾性的に付勢されており、
    他方のソケットは、前記他方の口金部の嵌合枠が挿入される受金部を備え、該受金部は、前記他方の口金部の合わせ凹部に対応するリブ状の前記突部が形成されている請求項4記載の直管形発光源内装ランプ用ソケット。
  6. 請求項1〜3のいずれか1項に記載の直管形発光源内装ランプと、請求項4〜5のいずれかに記載された直管形発光源内装ランプ用ソケットとを組み合わせた照明装置。
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