JP2010244872A - Ｌｅｄ照明機器 - Google Patents

Abstract

【課題】機器の一部が破損等した場合のメンテナンス（修理）の負担を低減することができるＬＥＤ照明機器を提供すること。
【解決手段】ＬＥＤ照明機器１は、電力を供給するための一対のソケットの間隔に対応した全長を有する全長基板１０；全長基板１０の両端部に固定される、ソケットの一対のピン穴に差し込まれる一対の電極ピン６１を有する一対の口金７０；全長基板１０の両端部と中間部分の少なくとも一箇所に間隔をおいて固定される複数のブリッジ体２０；隣接するブリッジ体２０の間に固定される、複数のＬＥＤ４２を列状に実装した複数のＬＥＤ基板４０；複数のブリッジ体２０内に備えられた、両端部のＬＥＤ基板４０と口金の電極ピン６１、及び隣接するＬＥＤ基板４０を電気的に接続する接続回路ユニット３０；及び全長基板１０に装着される、複数に分割されたレンズカバー８０；を有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、ＬＥＤ照明機器（発光体）に関する。

従来、蛍光ランプを光源とする照明機器（蛍光灯）が多用されていたが、このところ、低消費電力、長寿命及び高輝度の優位性を持つＬＥＤを蛍光ランプに代替させたＬＥＤ照明機器の導入が急速に進められている（特許文献１）。

直管型のＬＥＤ照明機器として、外管体、この外管体の両端部に固定される一対の電極ピンを有する一対の口金、及びこの外管体に保持されるＬＥＤ実装基板を有する基本構成のものが知られている。直管型ＬＥＤ照明機器のサイズは、外管体の全長が３００ｍｍのタイプ（１０Ｗ、街灯や公衆電話、自動販売機等）、６００ｍｍのタイプ（２０Ｗ、家庭用等）、１２００ｍｍのタイプ（４０Ｗ、ビルやオフィス等）、２４００ｍｍのタイプ（駅や大型施設等）に分類される。

特開２００９-４３４４７号公報

しかしながら、ＬＥＤ照明機器は未だ高価格の域を出ておらず、機器の一部が破損等した場合のメンテナンス（修理）の負担が大きいという問題がある。すなわち、外管体の一部が割れた場合には外管体の全体を取り換えなければならず、また、ＬＥＤの一部が切れた場合にはＬＥＤ実装基板ごと取り換えなければならないので、高コストである。特に、大型タイプのＬＥＤ照明機器においては、このメンテナンス（修理）の負担が増大する。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、機器の一部が破損等した場合のメンテナンス（修理）の負担を低減することができるＬＥＤ照明機器を提供することを目的とする。

本発明のＬＥＤ照明機器は、電力を供給するための一対のソケットの間隔に対応した全長を有する全長基板；全長基板の両端部に固定される、ソケットの一対のピン穴に差し込まれる一対の電極ピンを有する一対の口金；全長基板の両端部と中間部分の少なくとも一箇所に間隔をおいて固定される複数のブリッジ体；隣接するブリッジ体の間に固定される、複数のＬＥＤを列状に実装した複数のＬＥＤ基板；複数のブリッジ体内に備えられた、両端部のＬＥＤ基板と口金の電極ピン、及び隣接するＬＥＤ基板を電気的に接続する接続回路ユニット；及び全長基板に装着される、複数に分割されたレンズカバー；を有することを特徴としている。

ＬＥＤ基板は、二列の独立した通電経路でＬＥＤを実装していることが好ましい。

全長基板の両端部に固定されたブリッジ体は同一仕様とすることが好ましく、これら両端部のブリッジ体内に備えられた接続回路ユニットも同一仕様とすることが好ましい。

全長基板の中間部分に複数のブリッジ体を固定する場合、これら中間部分の複数のブリッジ体は同一仕様とすることが好ましく、また、これら中間部分のブリッジ体内に備えられた接続回路ユニットも同一仕様とすることが好ましい。

さらに、全長基板の両端部と中間部分の少なくとも一箇所に間隔をおいて固定された複数のブリッジ体をすべて同一仕様とすることができ、これら複数のブリッジ体内に備えられた接続回路ユニットをすべて同一仕様とすることも可能である。

複数のＬＥＤ基板は、同一仕様であることが好ましい。

複数に分割されたレンズカバーは、同一仕様であることが好ましい。

レンズカバーは、複数のＬＥＤ基板の長さに対応させて分割されていることが好ましい。

レンズカバーは、断面半円筒部と、この断面半円筒部の両端部から全長基板側に延びて該全長基板に固定される固定部とを有する態様をとることができる。

口金は、全長基板の両端に固定される基板固定部材と、一対の電極ピンを有しこの基板固定部材に対する該一対の電極ピンの相対位置を調整後に固定される電極ピン保持部材とから構成することができる。この場合、基板固定部材と電極ピン保持部材は、互いに係合する凸と凹の半円筒面を有し、この凸凹の半円筒面上に、該半円筒面の軸線と平行な方向に延び円周方向に等角度間隔で並ぶ位置決め溝を形成することができる。

本発明のＬＥＤ照明機器によれば、機器の一部が破損等した場合のメンテナンスの負担を低減することができる。

本発明の一実施の形態に係るＬＥＤ照明機器の組立状態を示す斜視図である。 図１のＬＥＤ照明機器の分解斜視図である。 図２の一部拡大図である。 全長基板の両端部への基板固定部材の固定を示す図である。 基板固定部材への電極ピン保持部材の固定を示す図である。 基板固定部材に対する一対の電極ピンの相対位置の調整を示す図である。 全長基板へのレンズカバーの装着を示す図である。 分割されたレンズカバーの合わせ面を示す図である。 本発明のＬＥＤ照明機器の別の実施形態を示す図２に対応する分解斜視図である。

図１は本発明の一実施の形態に係るＬＥＤ照明機器１の組立状態を示す斜視図であり、図２は同分解斜視図であり、図３は図２の一部拡大図である。

ＬＥＤ照明機器１は、取付器具の一対のソケットの間隔に対応した長さ（例えば、３００ｍｍ、６００ｍｍ、１２００ｍｍ又は２４００ｍｍ程度）の全長基板１０を有している。この全長基板１０の両端部にはブリッジ体２０Ａが固定され、同全長基板１０の中間部の３箇所には、所定の間隔をおいて３つのブリッジ体２０Ｂが固定されている。ブリッジ体２０Ａ（２０Ｂ）は、全長基板１０のブリッジ体収納凹部１１Ａ（１１Ｂ）に収納される本体部２１Ａ（２１Ｂ）と、全長基板１０の係合溝１２Ａ（１２Ｂ）に係合する二股の係合突起２２Ａ（２２Ｂ）とを有しており、これらを互いに係合することでブリッジ体２０Ａ（２０Ｂ）が全長基板１０に固定されている。ブリッジ体２０Ａ（２０Ｂ）は、同一仕様（同一部品）で互換性があり、同一の態様で全長基板１０に固定される。

両端部のブリッジ体２０Ａの回路基板収納凹部２３Ａには接続回路ユニットとしての回路基板３０Ａが収納され、中間部のブリッジ体２０Ｂの回路基板収納凹部２３Ｂには接続回路ユニットとしての回路基板３０Ｂが収納されている。回路基板３０Ａ，３０Ｂには、交流電流を直流電流に整流する全波整流部及びＬＥＤの順電流を一定にする定電流部を備える電源回路部品が実装されており、回路基板３０Ｂにはさらに、ＬＥＤ基板４０を制御してＬＥＤ４２を点灯させる制御素子が実装されている。したがって、回路基板３０Ｂは回路基板３０Ａよりも若干全長が大きくなっている。回路基板３０Ａ（３０Ｂ）は、同一仕様（同一部品）で互換性があり、同一の態様でブリッジ体２０Ａ（２０Ｂ）に収納される。

５つのブリッジ体２０Ａ（２０Ｂ）のうち隣接するブリッジ体の間には、二列の独立基板からなるＬＥＤ基板４０が、そのコネクタ突起４１をブリッジ体２０Ａ（２０Ｂ）のコネクタ凹部２４Ａ（２４Ｂ）に差し込むことにより固定されている。ＬＥＤ基板４０には、例えば、ＬＥＤ素子、このＬＥＤ素子を封止する封止樹脂、及び入出力電極を有する複数の表面実装型ＬＥＤ（以下単に「ＬＥＤ」という）４２が列状に実装されている。ＬＥＤ４２は出射光束の指向性が高いので、その光の出射方向を照射したい方向に高精度に一致させてＬＥＤ基板４０に実装されている。ＬＥＤ基板４０の二列の独立基板は互いに独立した通電経路をなしており、ＬＥＤ基板４０の一方の独立基板の通電経路が何らかの原因で遮断され同独立基板上のＬＥＤ４２が消灯しても、ＬＥＤ基板４０の他方の独立基板の通電経路は維持され同独立基板上のＬＥＤ４２は点灯し続ける。４つのＬＥＤ基板４０はすべて同一仕様（同一部品）で互換性があり、同一の態様でブリッジ体２０Ａ（２０Ｂ）に固定され、また、同一の態様でＬＥＤ４２を実装している。

全長基板１０の両端部には、基板固定部材５０がビスＢにより固定されている（図４）。基板固定部材５０は凸半円筒面５１を有し、この凸半円筒面５１上には、同凸半円筒面５１の軸線と平行な方向に延び円周方向に等角度間隔で並ぶ位置決め溝（セレーション溝）５２が形成されている。

基板固定部材５０には、取付器具の各ソケットのピン穴に差し込まれる一対の電極ピン６１を有する電極ピン保持部材６０が、固定部材６２により固定されている（図５）。固定部材６２により固定された基板固定部材５０と電極ピン保持部材６０は、全長基板１０の両端部にそれぞれ位置し、一対の口金７０を構成する。一対の電極ピン６１は、ＪＩＳ規格により標準化されている既存の蛍光灯用の一対の電極ピンと同一形状、間隔を有している。電極ピン保持部材６０は凹半円筒面６３を有し、この凹半円筒面６３上には、同凹半円筒面６３の軸線と平行な方向に延び円周方向に等角度間隔で並ぶ位置決め溝（セレーション溝）６４が形成されている。

基板固定部材５０の位置決め溝５２と電極ピン保持部材６０の位置決め溝６４の円周方向の係合位置を変更することにより、基板固定部材５０に対する一対の電極ピン６１の相対位置を調整することができ（一対の電極ピン６１を結ぶ方向をソケットの一対のピン穴を結ぶ方向に合わせることができ）、この調整後、固定部材６２により電極ピン保持部材６０を基板固定部材５０に固定することができる（図６）。

電極ピン保持部材６０は、一対の電極ピン６１と電気的に接続されたリード線６５と、このリード線６５と電気的に接続されたコネクタ突起６６を有している。電極ピン保持部材６０（一対の口金７０）は、コネクタ突起６６をブリッジ体２０Ａのコネクタ凹部２４Ａに差し込むことにより、両端部のブリッジ体２０Ａにも固定されている。

全長基板１０には、ブリッジ体２０Ａ（２０Ｂ）、回路基板３０Ａ（３０Ｂ）及びＬＥＤ基板４０を覆って、ＬＥＤ基板４０の長さに対応させて４つに分割されたレンズカバー８０が装着されている。レンズカバー８０は、断面半円筒部８１と、この断面半円筒部８１の両端部から全長基板側に延びる固定部８２を有し、この固定部８２に係合溝８３が形成されている。レンズカバー８０の係合溝８３と全長基板１０の係合突起１３Ａ（１３Ｂ）が係合することにより、レンズカバー８０が全長基板１０に固定される（図７）。隣接するレンズカバー８０の合わせ面８４は、平面形状にすることもできる（図８（Ａ））し、Ｖ字形状にすることもできる（図８（Ｂ））。レンズカバー８０は、ガラス又はプラスチック等の透光性材料からなり、反射面を形成するためのコーティングあるいはレンズ面を形成するためのフレネル面が適宜施されている。４つのレンズカバー８０はすべて同一仕様（同一部品）で互換性があり、同一の態様で全長基板１０に固定される。

以上の構成のＬＥＤ照明機器１は、組立完成状態（使用状態）では、ブリッジ体２０Ａ（２０Ｂ）内に備えられた回路基板３０Ａ（３０Ｂ）が、両端部のＬＥＤ基板４０と電極ピン保持部材６０の一対の電極ピン６１、及び隣接するＬＥＤ基板４０を電気的に接続している。従って、電極ピン保持部材６０の一対の電極ピン６１にソケットから電力が供給されると、この電力は、リード線６５、コネクタ突起６６（コネクタ凹部２４Ａ）、回路基板３０及びコネクタ突起４１（コネクタ凹部２４Ａ（２４Ｂ））を介してＬＥＤ基板４０に供給され、ＬＥＤ基板４０に実装されたＬＥＤ４２が点灯する。

本実施形態のＬＥＤ照明機器１によれば、ブリッジ体２０Ａ（Ｂ）、回路基板３０Ａ（Ｂ）、ＬＥＤ基板４０及びレンズカバー８０を複数の部材に分割して構成しているので、これらの部材が破損等した場合のメンテナンス（修理）の負担を小さくすることができる（低コストでメンテナンス（修理）をすることができる）。例えば、レンズカバー８０のうちの１つが割れた場合には、その割れた１つのレンズカバー８０のみを取り換えるだけで十分であり、他のレンズカバー８０を取り換える必要がない。また、ＬＥＤ基板４０のうちの１つに実装されたＬＥＤ４２が切れた場合には、その切れたＬＥＤ４２（その切れたＬＥＤ４２が実装されたＬＥＤ基板４０）のみを取り換えるだけで十分であり、他のＬＥＤ４２（ＬＥＤ基板４０）を取り換える必要がない。

しかも、分割された各ＬＥＤ基板４０及びレンズカバー８０は同一仕様（同一部品）で互換性があるので、作業性及び量産性を高めることができ、低コスト化を図ることができる。同様に、両端部のブリッジ体２０Ａ（回路基板３０Ａ）、及び中間部のブリッジ体２０Ｂ（回路基板３０Ｂ）はそれぞれ同一仕様（同一部品）で互換性があるので、作業性及び量産性を高めることができ、低コスト化を図ることができる。

また、ＬＥＤ照明機器の性能（照らす範囲や明るさ等）を変更したいときでも、それぞれの機能を持つパーツ、モジュールの変更により、全て取り替える事無く、対応する事ができる。例えば、照らす範囲はアウターレンズのパーツ、明るさはＬＥＤのチップを取り替えることにより変更可能である。以上より、顧客ニーズにあったＬＥＤ照明機器を提供することが可能となる。

また、接続回路ユニットとしての回路基板３０Ａ（３０Ｂ）を１チップ化するとともに、この回路基板３０Ａ（３０Ｂ）を介した電気部品の電気的な接続はコネクタ突起４１、６６をコネクタ凹部２４Ａ（２４Ｂ）に差し込むだけで確保されるので、半田付けが不要である。さらに、各部品の組付け（例えば、全長基板１０とブリッジ体２０Ａ（２０Ｂ）の固定、ブリッジ体２０Ａ（２０Ｂ）とＬＥＤ基板４０の固定、及び全長基板１０とレンズカバー８０の固定）は、簡単な差し込み（係合）だけで行われるので、かしめ等の複雑な工程が不要である。結果として、ＬＥＤ照明機器１の組付けの作業性及び部品の量産性を高めることができるとともに、低コスト化を図ることができる。

さらに別の実施形態では、全長基板の両端部と中間部にすべて同一仕様（同一部品）のブリッジ体を固定し、これらブリッジ体内にすべて同一仕様（同一部品）の回路基板を備えることも可能である。図９は、その実施形態を示しており、両端部と中間部のブリッジ体２０がすべて同一仕様（同一部品）であり、これらブリッジ体２０内に備えられた回路基板３０もすべて同一仕様（同一部品）となっている。

以上の実施形態では、ブリッジ体２０及び回路基板３０の分割数を５つとし、ＬＥＤ基板４０及びレンズカバー８０の分割数をともに４つとしたが、分割数は増減可能であり、またブリッジ体２０、回路基板３０、ＬＥＤ基板４０及びレンズカバー８０の分割数を互いに異ならせることも可能である。例えば、ブリッジ体２０及び回路基板３０の分割数を３つ（５つ又は７つ）として、ＬＥＤ基板４０及びレンズカバー８０の分割数を２つ（４つ又は６つ）としてもよい。

１ ＬＥＤ照明機器
１０ 全長基板
１１Ａ、１１Ｂ、１１ ブリッジ体収納凹部
１２Ａ、１２Ｂ、１２ 係合溝
１３Ａ、１３Ｂ、１３ 係合突起
２０Ａ、２０Ｂ、２０ ブリッジ体
２１Ａ、２１Ｂ、２１ 本体部
２２Ａ、２２Ｂ、２２ 二股の係合突起
２３Ａ、２３Ｂ、２３ 回路基板収納凹部
２４Ａ、２４Ｂ、２４ コネクタ凹部
３０Ａ、３０Ｂ、３０ 回路基板（接続回路ユニット）
４０ ＬＥＤ基板
４１ コネクタ突起
４２ ＬＥＤ
５０ 基板固定部材
５１ 凸半円筒面
５２ 位置決め溝（セレーション溝）
６０ 電極ピン保持部材
６１ 一対の電極ピン
６２ 固定部材
６３ 凹半円筒面
６４ 位置決め溝（セレーション溝）
６５ リード線
６６ コネクタ突起
７０ 一対の口金
８０ レンズカバー
８１ 断面半円筒部
８２ 固定部
８３ 係合溝
８４ 合わせ面

Claims (14)

1. 電力を供給するための一対のソケットの間隔に対応した全長を有する全長基板；
   全長基板の両端部に固定される、ソケットの一対のピン穴に差し込まれる一対の電極ピンを有する一対の口金；
   全長基板の両端部と中間部分の少なくとも一箇所に間隔をおいて固定される複数のブリッジ体；
   隣接するブリッジ体の間に固定される、複数のＬＥＤを列状に実装した複数のＬＥＤ基板；
   複数のブリッジ体内に備えられた、両端部のＬＥＤ基板と口金の電極ピン、及び隣接するＬＥＤ基板を電気的に接続する接続回路ユニット；及び
   全長基板に装着される、複数に分割されたレンズカバー；
   を有することを特徴とするＬＥＤ照明機器。
2. 請求項１記載のＬＥＤ照明機器において、
   ＬＥＤ基板は二列の独立した通電経路でＬＥＤを実装しているＬＥＤ照明機器。
3. 請求項１又は請求項２記載のＬＥＤ照明機器において、
   全長基板の両端部に固定されたブリッジ体は同一仕様であるＬＥＤ照明機器。
4. 請求項３記載のＬＥＤ照明機器において、
   全長基板の両端部に固定されたブリッジ体内に備えられた接続回路ユニットは同一仕様であるＬＥＤ照明機器。
5. 請求項１又は請求項２記載のＬＥＤ照明機器において、
   全長基板の中間部分には複数のブリッジ体が固定され、これら中間部分に固定された複数のブリッジ体は同一仕様であるＬＥＤ照明機器。
6. 請求項５記載のＬＥＤ照明機器において、
   全長基板の中間部分に固定された複数のブリッジ体内に備えられた接続回路ユニットは同一仕様であるＬＥＤ照明機器。
7. 請求項１又は請求項２記載のＬＥＤ照明機器において、
   全長基板の両端部と中間部分の少なくとも一箇所に間隔をおいて固定された複数のブリッジ体はすべて同一仕様であるＬＥＤ照明機器。
8. 請求項７記載のＬＥＤ照明機器において、
   全長基板の両端部と中間部分の少なくとも一箇所に間隔をおいて固定された複数のブリッジ体内に備えられた接続回路ユニットはすべて同一仕様であるＬＥＤ照明機器。
9. 請求項１乃至請求項８のいずれか１項記載のＬＥＤ照明機器において、
   複数のＬＥＤ基板は同一仕様であるＬＥＤ照明機器。
10. 請求項１乃至請求項９のいずれか１項記載のＬＥＤ照明機器において、
    複数に分割されたレンズカバーは同一仕様であるＬＥＤ照明機器。
11. 請求項１乃至請求項１０のいずれか１項記載のＬＥＤ照明機器において、
    レンズカバーは、複数のＬＥＤ基板の長さに対応させて分割されているＬＥＤ照明機器。
12. 請求項１乃至請求項１１のいずれか１項記載のＬＥＤ照明機器において、
    レンズカバーは、断面半円筒部と、この断面半円筒部の両端部から全長基板側に延びて該全長基板に固定される固定部とを有するＬＥＤ照明機器。
13. 請求項１乃至請求項１２のいずれか１項記載のＬＥＤ照明機器において、
    口金は、全長基板の両端に固定される基板固定部材と、一対の電極ピンを有しこの基板固定部材に対する該一対の電極ピンの相対位置を調整後に固定される電極ピン保持部材とからなっているＬＥＤ照明機器。
14. 請求項１３記載のＬＥＤ照明機器において、
    基板固定部材と電極ピン保持部材は、互いに係合する凸と凹の半円筒面を有し、この凸凹の半円筒面上に、該半円筒面の軸線と平行な方向に延び円周方向に等角度間隔で並ぶ位置決め溝が形成されているＬＥＤ照明機器。

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