JP2013254667A - 照明ランプ及び口金 - Google Patents

Abstract

【課題】蛍光管用ガラス管の流用が可能な直管形のＬＥＤランプを提供する。
【解決手段】照明ランプ５０は、所定の管内径Ａを有する筒状の直管部８１と、直管部の両端に形成され直管部の管内径Ａよりも小さいネック内径Ｂを有するネック部８２とを有するガラス管５６と、発光ダイオードを搭載した基板５２と、基板を取付けガラス管の長手方向に渡って直管部に延在するヒートシンク５４と、ガラス管の端部に取り付けられるとともにヒートシンクの端部を固定する口金５５とを備える。口金５５は、ガラス管の長手方向の中央に向かってネック部８２を超えて直管部８１まで突出した突出部８３を有し、ヒートシンク５４は、直管部８１に配置され、ヒートシンクの端部は、突出部８３の端部に固定される。
【選択図】図２

Description

この発明は、ＬＥＤ（発光ダイオード）ランプなどの照明ランプ及び口金に関する。

直管形のＬＥＤランプでは放熱のためにいろいろな放熱構造が提案されている。

また、直管形のＬＥＤランプでは、長さや寸法の規制がある。たとえば、全長は、１２１２．６ｍｍ、口金の直径またはガラス管の直径は、Ｔ：２５．５ｍｍ、Ｓ：３２．５ｍｍ相当である。

直管形のＬＥＤランプでは、これらの長さや寸法の規制を満足させながら、放熱効果を高める必要がある。

特開２０１１−１８７９７３号公報 特開２０１１−１３８６８１号公報

本発明の実施の形態では、たとえば、直管形のＬＥＤランプの放熱を向上させることを目的とする。

この発明の照明ランプは、
所定の管内径Ａを有する筒状の直管部と、直管部の両端に形成され直管部の管内径Ａよりも小さいネック内径Ｂを有するネック部とを有するガラス管と、
発光ダイオードを搭載した基板と、
基板を取付け、ガラス管の長手方向に渡って直管部に延在するヒートシンクと、
ガラス管の端部に取り付けられるとともにヒートシンクの端部を固定する口金と
を備えたことを特徴とする。

口金は、ガラス管の長手方向の中央に向かってネック部を超えて直管部まで突出した突出部を有し、
ヒートシンクは、直管部に配置され、ヒートシンクの端部は、突出部の端部に固定されたことを特徴とする。

ネック部は、凸環部と、凹環部と、直環部とからなり、
ガラス管のガラス端面からの突出部の挿入長を挿入長Ｘ１とし、
ネック部の凹環部と直環部との長手方向の長さをネック長Ｌ２とし、
ネック部の直環部の長手方向の直環長を直環長ＣＬとすると、
Ｘ１≧Ｌ２＋（Ｌ２−ＣＬ）
であることを特徴とする。

ヒートシンクの端部は、突出部にネジで固定され、
ヒートシンクの高さをＨ１とし、ネジのネジ径をＭとすると、
管内径Ａ÷２≧Ｈ１＞｛（管内径Ａ−ネック内径Ｂ）÷２｝＋ネジ径Ｍ
であることを特徴とする。

ヒートシンクは、押出品であり、両端面から内部に向かって形成されたネジ穴を有し、
ヒートシンクは、ネジ穴を用いて突出部にネジ固定されたことを特徴とする。

ガラス管の長手方向に直交する平面によるヒートシンクの断面は、直線状の平板部と円弧状の弧状部とからなるＤ字状をしており、
弧状部の半径は、管内径Ａの略半分であることを特徴とする。

ヒートシンクは、金属板であり、長手方向の端部を折り曲げてネジ孔を形成した折り曲げ部を有し、
ヒートシンクは、ネジ孔を用いて突出部にネジ固定されたことを特徴とする。

ガラス管の長手方向に直交する平面によるヒートシンクの断面は両側に補強板を有する凹型をしており、
凹型の内側底部に基板を取り付けたことを特徴とする。

口金は、ヒートシンクに接触してヒートシンクの回転を抑制する突起を有することを特徴とする。

ヒートシンクは、突起を嵌め込む嵌込部を有することを特徴とする。

突出部は、長手方向に口金通気孔を有し、
ヒートシンクは、突出部の口金通気孔と連通するヒートシンク通気孔を有することを特徴とする。

この発明の口金は、
ガラス管内にヒートシンクを有する照明ランプに用いる口金であって、
ガラス管の端部をカバーするカバー部と、
カバー部よりもガラス管の長手方向の中央に向かって突出した突出部と
を備え、
突出部の端部にヒートシンクを固定することを特徴とする。

ガラス管は、端部にネックフォームを有し、
突出部は、ガラス管のネックフォームを超えて長手方向の中央に向かって突出したことを特徴とする。

口金は、さらに、突出部よりも筒管の長手方向の中央に向かって伸びた突起を有し、
突起は、ヒートシンクに接触してヒートシンクの回転を抑制することを特徴とする。

突出部は、長手方向に貫通した口金通気孔を有することを特徴とする。

この発明に係る照明ランプは、蛍光管用ガラス管の流用が可能になり、コスト・生産に有利である。また、塗膜等現有の蛍光管用設備の流用が可能になり、コスト・生産に有利である。

実施の形態１の照明ランプ５０を示す図。 実施の形態１の照明ランプ５０のＺＺ断面図。 実施の形態１の照明ランプ５０の口金５５を外した管内径ＡＡ端面図。 実施の形態１の口金５５の内部を示す斜視図。 実施の形態１の実施の形態１の照明ランプ５０のヒートシンク５４の斜視図。 実施の形態１の口金５５の突起９６がピン形状の場合の図。 実施の形態１のヒートシンク５４の嵌込部９５がホール形状の場合の図。 実施の形態１の口金５５の突起９６が縦板状の場合の図。 実施の形態１のヒートシンク５４の嵌込部９５が溝形状の場合の図。 実施の形態２の照明ランプ５０を示すＺＺ断面図。 実施の形態２のヒートシンク５４を示す斜視図。 実施の形態３の突起９６の他の例を示す図。 実施の形態４の通気可能な照明ランプ５０を示す図。 実施の形態４の通気可能な照明ランプ５０のＺＺ断面図。 実施の形態４の通気可能な照明ランプ５０のＺＺ断面図。 実施の形態４の通気可能な照明ランプ５０のＺＺ断面図。 実施の形態４の通気可能な照明ランプ５０の口金５５の斜視図。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１の照明ランプ５０を示す図である。
照明ランプ５０は、筒状のガラス管５６を有している。ガラス管５６は、透明または半透明な直管形ガラス管である。

発光部６０は、発光ダイオード（ＬＥＤ５１）と基板５２とヒートシンク５４を有している。
発光部６０は、ガラス管５６に収納されて発光方向に光を発光する。発光部６０は、ガラス管５６の長手方向Ｘに渡って延在している。

ＬＥＤ５１は、ＬＥＤ（発光ダイオード）単体又はＬＥＤモジュールからなる。ＬＥＤ５１は、ＬＥＤチップともいう。
基板５２は、複数のＬＥＤ５１を均等に配置配列している。

ヒートシンク５４は、基板５２を取り付ける台座となりかつ放熱部材となる。

ヒートシンク５４の断面形状は、Ｄ字状形状あるいは半月形状をしている。
ヒートシンク５４は、一体成型された一つのアルミニウム部品である。

ガラス管５６の両端に一対の口金５５がある。
各口金５５は、一対の給電端子５８を備えている。
給電端子５８は、導電性材料からなり、例えば、真鋳が好適である。
給電端子５８の本数や形は、図に限らず他の本数でも他の形状でもよい。

１対の口金５５は、ガラス管５６の両端を覆うとともに、発光部６０のヒートシンク５４の両端又はガラス管５６の両端に固定されている。

口金５５は、全体として円筒形の形状をしている。口金５５には、半円筒形で薄肉のカバー部７０がある。カバー部７０は、ガラス管５６の端部外周を覆っている。
口金５５は、例えば、絶縁樹脂製である。絶縁樹脂は、例えば、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、管長ＬＣＰ（液晶ポリマー）等の絶縁性の樹脂が好適である。

ガラス管５６の内面には、拡散膜９０が有り、拡散膜９０は、ＬＥＤ５１からの光を拡散する。拡散膜９０によりガラス管５６の外観は曇った状態又は半透明状態になる。

照明ランプ５０は、ガラス製外郭を有し、ガラス管５６は、従来の直管形蛍光ランプと同じものである。

＜＜＜照明ランプ５０の構造＞＞＞
照明ランプ５０の構造は、左右対称の構成なので、以下、主に右側の構成について説明する。
図２は、実施の形態１の照明ランプ５０のＺＺ断面図である。
図３は、実施の形態１の照明ランプ５０の口金５５を外したＡＡ端面図である。
図４は、口金５５の内部を示す斜視図である。
図５は、実施の形態１の照明ランプ５０のヒートシンク５４の斜視図である。

図２に示すとおり、ガラス管５６の端部外周と口金５５のカバー部７０の端部内周との間に接着剤５７があり、ガラス管５６と口金５５とが接着されている。
また、ヒートシンク５４の下部とガラス管５６との間に長手方向に直線状に接着剤５７があり、ヒートシンク５４とガラス管５６とが接着されている。

接着剤５７は、例えば、シリコーン接着剤、熱硬化接着剤、２液接着剤、嫌気性接着剤等を用いる。接着剤５７として、例えば柔軟性のあるシリコーン接着剤を用いるのがよい。
なお、ガラス管５６と口金５５との接着をせずに、ガラス管５６と口金５５とを固定しなくてもよい。ガラス管５６と口金５５の固定がない場合、口金５５は、ヒートシンク５４の端部に、後述するネジ９１のみで固定される。

給電端子５８と基板５２の回路は給電線５９で接続されている。
基板５２は、ヒートシンク５４に密着して載せられている。基板５２とヒートシンク５４の固定は、ネジ（金属製ネジ・樹脂製ネジ・セラミック製ネジ）、かしめ、ボスと穴、接着剤、両面テープ等を用いる。
ヒートシンク５４のシンク端面８５から長手方向において中央に向かって所定の深さのネジ穴９２が形成されている。

＜＜＜口金５５の内部構造＞＞＞
図２に示すように、口金５５は、突出部８３を有する。
突出部８３は、長手方向において中央に向かって突き出ている。
突出部８３には、ネジ９１のネジ頭を収容する窪み７６がある。
突出部８３には、窪み７６から長手方向に貫通したネジ孔９４がある。

口金５５は、金属製のネジ９１によりヒートシンク５４の端部に固定される。
ネジ９１は、ネジ孔９４を経由してネジ穴９２にねじ込まれ、ヒートシンク５４のシンク端面８５と口金５５の突出端面８６とを密着固定する。
ネジ９１のネジ頭は、窪み７６に収容され、口金端面７３より出っ張ることはない。

以上のように、口金５５は、ガラス管内にヒートシンク５４を有する照明ランプ５０に用いられる。口金５５は、ガラス管５６の端部をカバーするカバー部７０と、カバー部７０よりもガラス管５６の長手方向の中央に向かって突出した突出部８３とを備えている。
口金５５は、突出部８３の端部にヒートシンク６４を固定する。

また、ガラス管５６は、端部にネックフォームを有し、突出部８３は、ガラス管５６のネックフォームを超えて長手方向の中央に向かって突出している。

＜＜＜ヒートシンク５４の構造＞＞＞
図５に示すように、ヒートシンク５４は、アルミニウムの押出品である。アルミニウムの押出品とは、アルミニウム又はその合金を加熱し加熱したアルミニウム又はその合金をダイス金型を通して押し出すことにより形状を成形する押出成形により成形された部品をいう。

ガラス管の長手方向に直交する平面によるヒートシンク５４の断面は、直線状の平板部６２と円弧状の弧状部６３とからなる。
平板部６２は、平板状の平面であり、弧状部６３は、円柱を平板で切った弧状曲面を呈している。

ヒートシンク５４は、両端面から内部に向かってネジ溝が形成されたネジ穴９２を有する。
ヒートシンク５４は、ネジ穴９２を用いて突出部８３にネジ固定される。

図２に示すように、ガラス管５６の管半径Ｒは、ガラス管５６の管内径Ａの半分である。
Ｒ＝Ａ÷２
図２と図５に示すように、弧状部６３の孤半径ＨＲは、管半径Ｒと等しい（ほぼ等しい）。
Ｒ＝ＨＲ

したがって、弧状部６３は、ガラス管５６の内周に密着する。あるいは、接着剤５７が存在するだけ離れるがほぼ密着状態になる。
弧状部６３の孤半径ＨＲは、ガラス管５６の管内径Ａの半分以下（管半径Ｒ以下）でもよいが、その場合でも、弧状部６３の孤半径ＨＲは、管内径Ａの半分（管半径Ｒ）よりわずかに小さくする。孤半径ＨＲが管内径Ａの半分（管半径Ｒ）に近いほどヒートシンク５４からガラス管５６への放熱効果が向上する。

図５に示すように、ヒートシンク５４の断面は、高さがシンク高Ｈ１であり、幅がシンク幅Ｗ１の大きさを有している。ヒートシンク５４の断面は長手方向のいずれの断面でも同じ形状をしており、ネック内径Ｂの内周円を通過できるようにしなければならない。
したがって、少なくともシンク高Ｈ１とシンク幅Ｗ１は、ネック部８２のネック内径Ｂ（図２）よりも小さくなければならない。
Ｈ１＜Ｂ
Ｗ１＜Ｂ

ガラス管５６の断面の中央Ｏから平板部６２までの垂線の長さはＨ２である。
Ｒ＝ＨＲ＝Ｈ１＋Ｈ２

ネジ穴９２の中心は平板部６２から距離Ｈ３だけ離れている。
ネジ穴９２の左右には、Ｕ字状の１対の嵌込部９５がある。
嵌込部９５の上下方向の中心もほぼ平板部６２から距離Ｈ３だけ離れている。
嵌込部９５は、ヒートシンク５４のサイドからネジ穴９２に向かって溝状に、かつ、左右対称に形成されている。
嵌込部９５の底の部分（ネジ穴９２に近い部分）は、ネジ穴９２の中心からＷ２だけ離れている。
ネジ穴９２の中心と嵌込部９５の底の部分とは、Ｗ１を４等分（ほぼ４等分）した位置に存在している。
Ｗ１＝Ｗ２×４

＜＜＜ガラス管５６の構造＞＞＞
ガラス管５６の構造は、蛍光ランプに使用するものと同じであり、ネックフォーミングされた以下のようなガラス管を用いる。
ガラス管５６の長手方向の全長は、管長Ｌとする。

ガラス管５６は、直管部８１と両側のネック部８２からなる。
直管部８１は、直環筒状を呈しており、管内径Ａの円筒部分である。
ネック部８２は、長手方向の外側に向かって、凸環部８７と凹環部８８と直環部８９とからなる。凸環部８７と凹環部８８と直環部８９とからなるネック部８２をネックフォームという。
凸環部８７は、半径Ｒ２の外側に膨らんだ部分である。
凹環部８８は、半径Ｒ１の内側にへこんだ部分である。
直環部８９は、直環筒状の円筒部分である。
直環部８９のネック内径Ｂは、管内径Ａよりも小さい。
凸環部８７の半径Ｒ２の外周と半径Ｒ１の凹環部８８の外周とは、共通の外接接線ＬＳで連続している。
凹環部８８の半径Ｒ１の外周接線が長手方向と平行になったところで直環部８９の外周の直線ＬＸと連続している。

ガラス管５６のネックフォームにより、長手方向全てにおいてストレートのものに比べガラス管内径が端部で小さくなる為、ＬＥＤ基板やヒートシンク等が入り辛くなる。これを踏まえた設計が必要である。
また、ネックフォームによりガラス管内に半径方向の高低差がある構造となり、ここを考慮した設計が必要である。

＜＜＜突出部８３の挿入長Ｘ１とネックフォーム長Ｘ２＞＞＞
図２に示すように、突出部８３は、ガラス管５６の長手方向の中央に向かってネック部８２を超えて直管部８１まで突出している。
ヒートシンク５４は、直管部８１に配置され、ヒートシンク５４の端部のシンク端面８５は、突出部８３に固定されている。

ガラス管５６のガラス端面８４からの突出部８３の挿入長を挿入長Ｘ１とし、
ネック部８２の長さをネックフォーム長Ｘ２とすると、
挿入長Ｘ１はネックフォーム長Ｘ２より長い。
Ｘ１＞Ｘ２

また、ネック部８２の凸環部８７の長手方向の凸環長を凸環長Ｌ４とし、
ネック部８２の凹環部８８の長手方向の凹環長を凹環長Ｌ３とし、
ネック部８２の直環部８９の長手方向の直環長を直環長ＣＬとすると、
Ｘ１＞Ｘ２＝Ｌ４＋Ｌ３＋ＣＬ＋公差
である。
ここで、
ガラス管５６の公差＝１．２ｍｍ
ヒートシンク５４の公差＝０．３ｍｍ
口金５５の公差＝０．２ｍｍ
とすると、
公差＝（ガラス管５６の公差＋ヒートシンク５４の公差＋口金５５の公差）÷３
＝（１．２＋０．３＋０．２）÷３
＝０．８５ｍｍ
となる。
また、凹環長Ｌ３と直環長ＣＬを加算した長さをネック長Ｌ２とし、
凸環長Ｌ４と凹環長Ｌ３が等しい（Ｌ３＝Ｌ４）と仮定すると、
Ｌ４＝Ｌ２−ＣＬとなり、
Ｌ３＝Ｌ２−ＣＬであるから、
Ｘ１＞Ｘ２＝Ｌ４＋Ｌ３＋ＣＬ＋公差
＝Ｌ２−ＣＬ＋（Ｌ２−ＣＬ）＋ＣＬ＋０．８５ｍｍ
＝Ｌ２＋（Ｌ２−ＣＬ）＋０．８５ｍｍ
となる。
蛍光ランプに用いられているＴ８、Ｔ９、Ｔ１０のガラス管５６のネック長Ｌ２と直環長ＣＬは以下のとおりであり、ネックフォーム長Ｘ２を計算すると以下のような値になる。

Ｔ８：Ｌ２＝４．５ｍｍ、ＣＬ＝１．２ｍｍ、Ｘ２＝８．６５ｍｍ
Ｔ９：Ｌ２＝４．０ｍｍ、ＣＬ＝１．０ｍｍ、Ｘ２＝７．７５ｍｍ
Ｔ１０：Ｌ２＝４．８５ｍｍ、ＣＬ＝１．２ｍｍ、Ｘ２＝９．３５ｍｍ

＜＜＜ヒートシンク５４の配置＞＞＞
突出部８３の挿入長Ｘ１は、ネックフォーム長Ｘ２より大きい（Ｘ１＞Ｘ２）ので、ヒートシンク５４のシンク端面８５がネック部８２を長手方向に超えることはない。
ヒートシンク５４の長手方向の全長であるシンク長ＨＬは、直管部８１の長さより短い。よって、ヒートシンク５４の全長に渡ってヒートシンク５４は、直管部８１に配置される。
ヒートシンク５４のシンク長ＨＬ＜管長Ｌ−（２×ネックフォーム長Ｘ２）

＜＜＜ヒートシンク５４の高さ（シンク高Ｈ１）＞＞＞
図３に示すように、ヒートシンク５４の上下方向の高さをシンク高Ｈ１とし、ネジ９１のネジ径をネジ径Ｍとすると、
管内径Ａ÷２≧シンク高Ｈ１＞｛（管内径Ａ−ネック内径Ｂ）÷２｝＋ネジ径Ｍ
である。
「管内径Ａ÷２≧シンク高Ｈ１」とする理由は、基板５２のＬＥＤ５１の位置をガラス管５６の中心Ｏより下方に配置して配光角度を広くするためである。
「シンク高Ｈ１＞｛（管内径Ａ−ネック内径Ｂ）÷２｝＋ネジ径Ｍ」とする理由は、｛（管内径Ａ−ネック内径Ｂ）÷２｝を半径差ＤＲとすると、シンク高Ｈ１が半径差ＤＲより高くなければ、ガラス端面８４よりも内側にシンク端面８５が現れないからである。また、ガラス端面８４よりも内側にシンク端面８５が現れた場合でも、ネジ止めに必要な高さが必要であり、最低でもネジ径Ｍの高さがいるからである。
ここで、Ｍ２のネジを用いると、Ｍ＝２ｍｍであり、高さ方向に上下０．５ｍｍの余裕を持たせると合わせて１ｍｍが加算される。
シンク高Ｈ１≧｛（管内径Ａ−ネック内径Ｂ）÷２｝＋ネジ径Ｍ＋１ｍｍ
シンク高Ｈ１≧半径差ＤＲ＋ネジ径Ｍ＋１ｍｍ

Ｔ８、Ｔ９、Ｔ１０の管内径Ａとネック内径Ｂは以下のとおりであり、シンク高Ｈ１を計算すると以下のような値になる。

Ｔ８：Ａ＝２４．０４ｍｍ、Ｂ＝１９．８ｍｍ、Ｈ１≧５．１２ｍｍ
Ｔ９：Ａ＝２７．１ｍｍ、Ｂ＝２１．３ｍｍ、Ｈ１≧５．９ｍｍ
Ｔ１０：Ａ＝３０．９ｍｍ、Ｂ＝２４．５ｍｍ、Ｈ１≧６．２ｍｍ

＜＜＜突出部８３とカバー部７０の配置＞＞＞
カバー部７０の口金５５の内壁から中央方向へ突き出した長さをカバー長Ｘ０とし、
突出部８３の口金５５の内壁から中央方向へ突き出した長さを突出長Ｘ３とすると、
Ｘ３＞Ｘ０
である。
カバー部７０のカバー端面７８より突出部８３が中央に突出した長さを突出差分ＤＸとすると、
ＤＸ＝Ｘ３−Ｘ０
である。
左右１対の口金５５のカバー部７０のカバー端面７８の距離ＫＬは、
ＫＬ＝ＤＸ＋ＨＬ＋ＤＸ
である。

カバー端面７８は、ガラス管５６のガラス端面８４よりも中央方向に存在しなければならず、かつ、カバー端面７８が、凸環部８７より中央にくることはないから、
Ｌ＞ＫＬ＞Ｌ−（Ｌ２＋Ｌ２）
Ｌ＞ＤＸ＋ＨＬ＋ＤＸ＞Ｌ−（Ｌ２＋Ｌ２）
よって、突出差分ＤＸは、
（Ｌ−ＨＬ）÷２＞ＤＸ＞｛Ｌ−ＨＬ−（Ｌ２＋Ｌ２）｝÷２
（Ｌ−ＨＬ）÷２＞ＤＸ＞（Ｌ−ＨＬ）÷２−Ｌ２
ここで、Ｌ＝Ｘ１＋ＨＬ＋Ｘ１であるから、
（Ｘ１＋ＨＬ＋Ｘ１−ＨＬ）÷２＞ＤＸ＞（Ｘ１＋ＨＬ＋Ｘ１−ＨＬ）÷２−Ｌ２
（Ｘ１＋Ｘ１）÷２＞ＤＸ＞（Ｘ１＋Ｘ１）÷２−Ｌ２
Ｘ１＞ＤＸ＞Ｘ１−Ｌ２
となる。
よって、突出差分ＤＸは、突出部８３の挿入長Ｘ１より小さい。
また、突出差分ＤＸは、突出部８３の挿入長Ｘ１からネック長Ｌ２を差し引いた長さより大きい。

＜＜＜回転防止構造＞＞＞
図４に示すように、口金５５は、ヒートシンク５４の回転を抑制する突起９６を有する。
突起９６は、口金端面７３から長手方向の中央に向かって板状に付き出ている。２つの突起９６は、水平方向の同一平面に存在している。

一方、ヒートシンク５４は、突起９６を嵌め込む嵌込部９５を有する。
ヒートシンク５４が押出品なので、嵌込部９５は、ヒートシンク５４の長手方向の全長に渡って形成されている。

突起９６の口金内面から中央方向へ突き出した突起長Ｘ４は、突出部８３の中央方向へ突き出した突出長Ｘ３よりも大きい。
Ｘ４＞Ｘ３
その理由は、突起９６がヒートシンク５４に嵌め込まれる分だけ、突出端面８６から突き出なければならないからである。Ｘ４−Ｘ３の長さだけ突起９６が突出端面８６から突き出ることになる。

ネジ孔９４が突出端面８６の中央にあり、突起９６は突出端面８６の左右両側にある。
嵌込部９５は、ヒートシンク５４の両側にあり、突起９６を嵌め込む。
この嵌め込みは、ネジ９１でヒートシンク５４を口金５５に固定する場合、ネジ９１の回転に伴って、ヒートシンク５４がガラス管５６の内部で、ネジ９１を中心にして回転してしまうことを防止するものである。
なお、嵌込部９５と突起９６との接触に隙間がなければ、嵌込部９５と突起９６とが片側だけにあっても、ヒートシンク５４の回転を防止することができる。

＜＜＜効果＞＞＞
この実施の形態の照明ランプ５０は、以下のメリットが有る。
Ａ：蛍光管用ガラスの流用が可能なので、コスト・生産に有利。
Ｂ：拡散膜９０の塗膜等現有の蛍光管用設備の流用が可能なので、コスト・生産に有利。
Ｃ：口金５５の外径がガラス管５６の外径より小さくでき、防水ソケット流用に有利。
Ｄ：ヒートシンク５４の端部のシンク端面８５と口金５５の突出部８３とが密着するので、放熱に有利。
Ｅ：ヒートシンク５４と口金５５とを固定するネジ９１が金属なので、放熱に有利。

＜＜＜他の例＞＞＞
以下、前述した例と異なる部分を説明する。
図６は、突起９６が円柱状のピンの場合を示している。
図７は、嵌込部９５がホール形状の場合を示している。
嵌込部９５は、ヒートシンク５４を長手方向全長に貫通している。

図８は、突起９６が２枚の縦板の場合を示している。２つの突起９６は、水平方向に垂直な平行平面に存在している。
図９は、嵌込部９５が溝形状の場合を示している。２つの嵌込部９５は、ヒートシンク５４の平板部６２から所定の深さまで平行に形成されている。

嵌込部９５は、ヒートシンク５４の長手方向全体に形成されていてもよいが、図８に示すように、嵌込部９５がヒートシンク５４の長手方向全体に形成されていなくてもよい。図８では、嵌込部９５は突起９６が嵌め込まれるのに十分な長手方向の溝が有ればよい。

なお、図５の嵌込部９５に図６の突起９６を嵌め込んでもよい。
また、図９の嵌込部９５に図６の突起９６を嵌め込んでもよい。

この実施の形態の照明ランプ５０は、ガラス管５６にヒートシンク５４全体を１００％入れ込んでいる点が特徴である。
ガラスは壊れやすいという特性がある。一方、ヒートシンク５４は、アルミニウムなどの金属を用いるので、重くかつ硬いという特性がある。
壊れやすいガラス管内に、重く硬い金属の塊を入れることは、ガラスの損傷や破壊を招く恐れがあり、避けた方が無難である。
しかし、ガラスは燃えにくいという特性があるとともに、ガラス管は蛍光管として広く用いられてきた実績がある。
この実施の形態の照明ランプ５０は、これらのガラス管のメリットを生かすために、ガラス管５６内にヒートシンク５４をどのように取り付けるかを工夫した点が特徴である。
特に、以下の仕様が特徴である。

１．ヒートシンク５４の配置位置
ヒートシンク５４をガラス管５６の直管部８１のみに配置しているので、ヒートシンク５４がネック部８２に接触してネック部８２を損傷することを防止している。直状あるいは棒状のヒートシンク５４をガラス管５６のストレート部分のみに配置しているので、長手方向において互いに当たるところがない。

２．ヒートシンク５４の固定
ヒートシンク５４の両端を口金５５の突出部８３で固定することにより、ヒートシンク５４を固定する力がガラス管５６の直管部８１に直接かかることがなく、直管部８１を損傷することを防止している。
仮にヒートシンク５４とガラス管５６とを接着剤５７だけで固定する場合は、ヒートシンク５４が重いので外部からの衝撃によりヒートシンク５４がガラス管５６からはがれる恐れがある。

３．ヒートシンク５４の形状
ヒートシンク５４の弧状部６３の孤半径ＨＲとガラス管５６の内周の管半径Ｒは一致しており、ヒートシンク５４の弧状部６３の外周面がガラス管５６の内周面に接触する場合、面接触する（点接触や線接触ではない）ので、ヒートシンク５４によるガラス管５６の損傷を防止している。
また、ヒートシンク５４は押出品なので、表面が凹凸なく滑らかであり、面接触を確実にする。

４．接着剤５７の意義
ヒートシンク５４とガラス管５６との間に接着剤５７がクッションとして存在する。接着剤５７に柔軟性があり、照明ランプ５０の落下等による衝撃を接着剤５７が分散吸収するので、ヒートシンク５４によるガラス管５６の損傷を防止している。
また、接着剤５７の厚さが存在する分だけヒートシンク５４とガラス管５６との間にわずかに隙間がある。この隙間により、ヒートシンク５４がガラス管５６に直接触れることを防止している。
ヒートシンク５４をガラス管５６の空間内に浮かせて取りつける場合（ヒートシンク５４の周囲全部が空間の場合）と比べて、この実施の形態の照明ランプ５０は、わずかな隙間があるが、ヒートシンク５４の弧状部６３の外周面がガラス管５６の内周面にほぼ面接触するので、ヒートシンク５４の熱がガラス管５６に放熱されやすい。

実施の形態２．
以下、前述した実施の形態１と異なる部分を説明する。
図１０は、実施の形態２の照明ランプ５０を示すＺＺ断面図である。
図１１は、実施の形態２のヒートシンク５４を示す斜視図である。

ヒートシンク５４は、板金の金属板であり、長手方向の両端に折り曲げ部９７を有する。
折り曲げ部９７は、板金の端部を折り曲げたものであり、折り曲げ部９７の中央にネジ溝がない平穴のネジ孔９３を形成している。
ヒートシンク５４は、ネジ孔９３を用いて突出端面８６にネジ固定される。
ネジ９１は先端に切れ込みが入っているタップネジを用いる。
製造時に雌側のネジ孔９３には溝がなく、雄側のネジ９１を締めていく事で雌側にネジ溝ができる。

ヒートシンク５４のシンク高Ｈ１（折り曲げ部９７の高さ）は、実施の形態１と同じである。
ヒートシンク５４の配置を決定する挿入長Ｘ１とネックフォーム長Ｘ２と突出長Ｘ３も、実施の形態１と同じである。

ヒートシンク５４は、長手方向両側に補強板９８を有する。補強板９８は、ヒートシンク５４のねじれやタワミを防止するものである。補強板９８の高さＨ４は、例えば、１ｍｍ〜３．５ｍｍである。

すなわち、ガラス管５６の長手方向に直交する平面によるヒートシンクの断面は凹型をしている。２枚の補強板９８は、平行でもよいが、光線を妨げないように発光方向に向かって２枚の補強板９８の間隔が次第に広くなるのがよい。

ヒートシンク５４は、凹型の内側底部に基板５２を取り付けている。
図１１に示すように、接着剤５７は、凹型のヒートシンク５４の下部の両方の角部に直線状に塗布され、ガラス管５６の内周に接着される。ヒートシンク５４の凹型の下部角部に接着剤５７があるので、ヒートシンク５４の角によるガラス管５６の損傷を防止できる。

図示しないが、折り曲げ部９７に嵌込部９５を形成して、口金５５の突起９６を嵌め込み、ヒートシンク５４の回転を防止するのがよい。

実施の形態３．
図１２に示すように、ヒートシンク５４に嵌込部９５を設けず、ヒートシンク５４の端部の平板部６２に対して１個の平板状の庇９９を被せてヒートシンク５４の回転を防止してもよい。
庇９９は、突出部８３の上部全体が中央方向に向かって突き出たものである。
庇９９の下部面がヒートシンク５４の端部の上面に隙間なく平板部６２の左右方向において覆いかぶさるように接触するので、ヒートシンク５４はネジ９１を軸にして回転できない。
なお、庇９９は、突出部８３の上部左右に角状に２個あってもよい。

実施の形態４．
図１３、図１４に示すように、口金５５に口金通気孔７４を設け、ヒートシンク５４にヒートシンク通気孔７５を設けて、通気できるようにしてもよい。
口金通気孔７４は、突出部８３を長手方向に貫通している。
ヒートシンク通気孔７５は、ヒートシンク５４を長手方向に貫通している。
口金通気孔７４とヒートシンク通気孔７５との断面形状は、ともに同一形状であり、Ｄ字状、半円状をしている。

口金通気孔７４とヒートシンク通気孔７５とは、連通しており、口金通気孔７４とヒートシンク通気孔７５とに外部の空気が流入して、ヒートシンク５４と口金５５とが冷却できる。
また、口金通気孔７４とヒートシンク通気孔７５とに埃やチリが入っても、ＬＥＤ５１や基板５２に触れることがない。
また、図１５に示すように、口金５５の上半分の壁に通気穴７７を形成してもよい。通気穴７７により、ＬＥＤ５１、基板５２を直接外気で冷却できる。

また、図１６に示すように、実施の形態２で示した折り曲げ部９７にヒートシンク通気孔７５を形成してもよい。
図１６の場合は、外気がガラス管５６の内部に流れ込むので、埃やチリがガラス管５６の内部に入り込む可能性があるが、ヒートシンク５４、口金５５だけでなく、ＬＥＤ５１、基板５２を直接外気で冷却できる。

また、図１７に示すように、突起９６の内部を中空にして外気を取り込む口金通気孔７４とし、ヒートシンク５４の嵌込部９５を長手方向に貫通させてヒートシンク通気孔７５としてもよい。

＜＜＜その他の実施の形態＞＞＞
上記各実施の形態の各例を、組み合わせてもかまわない。

ヒートシンク５４と突出部８３とは、ネジ９１による固定でなくてもよい。例えば、ヒートシンク５４と突出部８３とは、接着固定や嵌込み固定やひっかけ固定でもよい。

左右対称の構成でなくてもよい。例えば、右側のヒートシンク５４と突出部８３とは、ネジ９１による固定とし、反対の左側のヒートシンク５４と突出部８３とは、接着固定や嵌込み固定やひっかけ固定でもよい。
また、突出部８３の突出長Ｘ３が左右で異なっていてもよい。
また、給電は片側からのみでもよく、給電端子５８は両側になくてもよい。給電端子５８の代わりに、照明ランプ５０を照明器具に取り付ける取付端子でもよい。

口金の形状は限定されるものではないが、ソケットとの相性から、例えば日本電球工業会にてＪＥＬ８０１として日本電球工業会規格に制定されているＬ形（ＧＸ１６ｔ−５）口金や、従来蛍光ランプと同じＧ１３口金と同じ形状の口金を用いるのが好適である。

５０ 照明ランプ、５１ ＬＥＤ、５２ 基板、５４ ヒートシンク、５５ 口金、５６ ガラス管、５７ 接着剤、５８ 給電端子、５９ 給電線、６０ 発光部、６２ 平板部、６３ 弧状部、７０ カバー部、７３ 口金端面、７４ 口金通気孔、７５ ヒートシンク通気孔、７６ 窪み、７７ 通気穴、７８ カバー端面、８１ 直管部、８２ ネック部、８３ 突出部、８４ ガラス端面、８５ シンク端面、８６ 突出端面、８７ 凸環部、８８ 凹環部、８９ 直環部、９０ 拡散膜、９１ ネジ、９２ ネジ穴、９３ ネジ孔、９４ ネジ孔、９５ 嵌込部、９６ 突起、９７ 折り曲げ部、９８ 補強板、９９ 庇、Ａ 管内径、Ｒ 管半径、ＨＲ 孤半径、Ｂ ネック内径、Ｘ０ カバー長、Ｘ１ 挿入長、Ｘ２ ネックフォーム長、Ｘ３ 突出長、Ｘ４ 突起長、ＤＸ 突出差分、Ｈ１ シンク高、Ｌ 管長、ＫＬ 距離、ＨＬ シンク長、Ｌ２ ネック長、Ｌ３ 凹環長、Ｌ４ 凸環長、ＣＬ 直環長、Ｍ ネジ径。

Claims (15)

1. 所定の管内径Ａを有する筒状の直管部と、直管部の両端に形成され直管部の管内径Ａよりも小さいネック内径Ｂを有するネック部とを有するガラス管と、
   発光ダイオードを搭載した基板と、
   基板を取付け、ガラス管の長手方向に渡って直管部に延在するヒートシンクと、
   ガラス管の端部に取り付けられるとともにヒートシンクの端部を固定する口金と
   を備えたことを特徴とする照明ランプ。
2. 口金は、ガラス管の長手方向の中央に向かってネック部を超えて直管部まで突出した突出部を有し、
   ヒートシンクは、直管部に配置され、ヒートシンクの端部は、突出部の端部に固定されたことを特徴とする請求項１記載の照明ランプ。
3. ネック部は、凸環部と、凹環部と、直環部とからなり、
   ガラス管のガラス端面からの突出部の挿入長を挿入長Ｘ１とし、
   ネック部の凹環部と直環部との長手方向の長さをネック長Ｌ２とし、
   ネック部の直環部の長手方向の直環長を直環長ＣＬとすると、
   Ｘ１≧Ｌ２＋（Ｌ２−ＣＬ）
   であることを特徴とする請求項２記載の照明ランプ。
4. ヒートシンクの端部は、突出部にネジで固定され、
   ヒートシンクの高さをシンク高Ｈ１とし、ネジのネジ径をネジ径Ｍとすると、
   管内径Ａ÷２≧シンク高Ｈ１＞｛（管内径Ａ−ネック内径Ｂ）÷２｝＋ネジ径Ｍ
   であることを特徴とする請求項２〜３いずれかに記載の照明ランプ。
5. ヒートシンクは、押出品であり、両端面から内部に向かって形成されたネジ穴を有し、
   ヒートシンクは、ネジ穴を用いて突出部にネジ固定されたことを特徴とする請求項１〜４いずれかに記載の照明ランプ。
6. ガラス管の長手方向に直交する平面によるヒートシンクの断面は、直線状の平板部と円弧状の弧状部とからなるＤ字状をしており、
   弧状部の半径Ｒは、管内径Ａの略半分であることを特徴とする請求項１〜５いずれかに記載の照明ランプ。
7. ヒートシンクは、金属板であり、長手方向の端部を折り曲げてネジ孔を形成した折り曲げ部を有し、
   ヒートシンクは、ネジ孔を用いて突出部にネジ固定されたことを特徴とする請求項１〜４いずれかに記載の照明ランプ。
8. ガラス管の長手方向に直交する平面によるヒートシンクの断面は両側に補強板を有する凹型をしており、
   凹型の内側底部に基板を取り付けたことを特徴とする請求項７記載の照明ランプ。
9. 口金は、ヒートシンクに接触してヒートシンクの回転を抑制する突起を有することを特徴とする請求項１〜８いずれかに記載の照明ランプ。
10. ヒートシンクは、突起を嵌め込む嵌込部を有することを特徴とする請求項９記載の照明ランプ。
11. 突出部は、長手方向に口金通気孔を有し、
    ヒートシンクは、突出部の口金通気孔と連通するヒートシンク通気孔を有することを特徴とする請求項２〜１０いずれかに記載の照明ランプ。
12. ガラス管内にヒートシンクを有する照明ランプに用いる口金であって、
    ガラス管の端部をカバーするカバー部と、
    カバー部よりもガラス管の長手方向の中央に向かって突出した突出部と
    を備え、
    突出部の端部にヒートシンクを固定することを特徴とする口金。
13. ガラス管は、端部にネックフォームを有し、
    突出部は、ガラス管のネックフォームを超えて長手方向の中央に向かって突出したことを特徴とする請求項１２記載の口金。
14. 口金は、さらに、突出部よりも筒管の長手方向の中央に向かって伸びた突起を有し、
    突起は、ヒートシンクに接触してヒートシンクの回転を抑制することを特徴とする請求項１２又は１３記載の口金。
15. 突出部は、長手方向に貫通した口金通気孔を有することを特徴とする請求項１２〜１４いずれかに記載の口金。

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