JP2015133171A - 直管形ｌｅｄランプ及び照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】屋外環境の温度変化時に樹脂製のケースと金属製の取付板とに作用する熱応力を簡易な構成で緩和できるようにし、透明シリコンの充填を不要にして組立作業の短時間化、コストの低廉化、及び軽量化を実現する。【解決手段】表面にプリント基板２が固定された取付板３をケース１内の段部１３に載置して収納し、ケース１の両端部に蓋体５を固定すると、取付板３の両端部の当接部３１にパッキン４の凸部４１が圧接する。取付板３は、ケース１内でパッキン４の凸部４１の弾性力により、両側から押圧された状態で長手方向について浮動支持される。【選択図】図３

Description

この発明は、複数のＬＥＤを直線上に配置した直管形ランプに関し、特に屋外設置の照明装置に用いられる防水型の直管形ＬＥＤランプ、及びこれを用いた照明装置に関する。

門柱灯や玄関灯のように屋外に設置される照明装置には、光源として直管形ランプを用いたものがある。近年、直管形ランプとして、省電力化及び長寿妙化の要請に応えるべく、複数のＬＥＤを直線上に配置した直管形ＬＥＤランプが商品化されている（例えば、特許文献１参照。）。

直管形ＬＥＤランプは、複数のＬＥＤを直線上に実装したプリント基板とプリント基板上のＬＥＤに電源を供給する電源ユニットとを、両端が開放した透光性を有する樹脂製の筒状ケース内に収納している。ケースの両端にパッキンを介して金属製の蓋体を固定することにより、屋外に設置される照明装置に用いる際の防水性が確保される。プリント基板及び電源ユニットは、ケースと略等しい長さの金属製の取付板に固定されており、取付板の両端を蓋体に固定することでケース内に位置決めされる。

ところが、樹脂製のケースと金属製の取付板とでは熱伸縮率が異なるため、屋外環境下での温度変化により、ともに蓋体に固定されたケース及び取付板に、熱応力の作用に起因する不具合を生じる。つまり、高温時には、ケースの伸張が、取付板の両端に固定された蓋体で拘束され、ケースが破損する可能性がある。一方、低温時には、ケースの収縮が、蓋体を介して支持板を圧縮する方向に作用し、プリント基板が撓んで回路破壊を生じる可能性がある。このため、１ｍ程度の長尺の直管形ＬＥＤランプの製造に支障をきたす。

そこで、ケース内に透明シリコンを充填し、複数のＬＥＤを実装したプリント基板を透明シリコンによってケース内で支持することが考えられる。

特開２０１３−２３５７７０号公報

しかし、透明シリコンは高価であるとともに、ケース内への透明シリコンの充填作業が必要となり、組立作業の長時間化及びコストの上昇を招く。また、重量の増加により、照明器具に強固な取付構造を設ける必要がある。

この発明の目的は、屋外環境の温度変化時に樹脂製のケースと金属製の取付板とに作用する熱応力を簡易な構成で緩和できるようにし、透明シリコンの充填を不要にして組立作業の短時間化、コストの低廉化、及び軽量化を実現できる直管形ＬＥＤランプ、及びこれを用いた照明装置を提供することにある。

この発明の直管形ＬＥＤランプは、ケース、プリント基板、取付板、パッキン、蓋体、弾性部材を備えている。ケースは、透光性樹脂を素材として両端が開放した筒状を呈している。プリント基板は、複数のＬＥＤを直線上に実装している。取付板は、表面にプリント基板を支持し、ケース内に収納される。パッキンは、平板状を呈し、ケースの両端部に配置される。蓋体は、パッキンを挟んでケースの両端部に配置され、ケースの両端に固定される。弾性部材は、取付板の両端部のそれぞれとパッキンとの間に配置される。

取付板は、ケース内でパッキン及び弾性部材の弾性力により、両側から押圧された状態で浮動支持される。ケースと取付板との素材の相違による熱収縮量の差が弾性部材によって吸収され、ケース及び取付板上のプリント基板に作用する熱応力が緩和される。

この構成において、弾性部材は、パッキンに一体的に形成することが好ましい。部品点数の削減による組立作業の簡略化、コストの低廉化を実現できる。この場合に、弾性部材は、パッキンの内側面に突出した凸形状とすることができる。

この発明によれば、屋外環境の温度変化時に樹脂製のケースと金属製の取付板とに作用する熱応力を簡易な構成で緩和でき、組立作業の短時間化、コストの低廉化、及び軽量化を実現できる。

本発明の第１の実施形態に係る直管形ＬＥＤランプを適用した照明器具の組立図である。 同直管形ＬＥＤランプの組立図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は、それぞれ常温時、高温時、低温時における同直管形ＬＥＤランプの左端部の断面図である。 この発明の第２の実施形態に係る直管形ＬＥＤランプの左端部の断面図である。

以下に、この発明の実施形態に係る直管形ＬＥＤランプについて図面を参照しつつ説明する。

図１に示すように、本発明の第１の実施形態に係る直管形ＬＥＤランプ１０は、照明器具１００に取り付けられる。照明器具１００は、一例として、略コの字型断面形状を呈する長尺体の本体１０１と、本体１０１の両端部を閉塞するカバー１０２と、本体１０１の内部に固定される２個のソケット１０３と、を備えている。本体１０１、カバー１０２、ソケット１０３は、何れも金属板のプレス加工により、又は押し出し成形品を所定の長さに切断することによって得られる。

本体１０１及びソケット１０３は、同一方向に開口する開口部１０１Ａ及び開口部１０３Ａを有している。ソケット１０３の開口部１０３Ａから内部に直管形ＬＥＤランプ１０を嵌入すると、ソケット１０３の弾性力によって直管形ＬＥＤランプ１０が本体１０１内に保持される。

直管形ＬＥＤランプ１０は、内部のＬＥＤの光を光の拡散性を有する湾曲面から外部に拡散光として照射する。湾曲面に対向する面から直管形ＬＥＤランプ１０をソケット１０３に嵌入させることにより、直管形ＬＥＤランプ１０から照射された拡散光が本体１０１の開口部１０１Ａから照明装置１０の外部に配光される。

図２に示すように、直管形ＬＥＤランプ１０は、ケース１、プリント基板２、取付板３、パッキン４、蓋体５を備えている。ケース１は、一例として透光性樹脂の押し出し材を所定の長さに切断して形成されており、両端が開放した筒状を呈している。プリント基板２は、長尺の帯状を呈し、複数のＬＥＤ２１を直線上に実装している。ケース１の内部には、側面に凹部１１，１２及び段部１３が形成されている。凹部１１，１２及び段部１３は、押し出し材を所定の長さに切断したケース１の全長にわたって形成されている。

取付板３は、一例として金属平板のプレス加工によって長尺の帯状に形成され、両端部を折り曲げて当接部３１にされている。取付板３は、表面にプリント基板２を固定した状態で、ケース１の一方の端部からケース１内に収納され、段部１３上に載置される。取付板3の裏面には、プリント基板２に電源を供給するための図示しない電源ユニットを取り付けることができる。

パッキン４は、ケース１の断面形状に一致する形状の平板状を呈し、ケース１の両端部に配置される。パッキン４は、中央部に内側に向かって突出した凸部４１を備えている。凸部４１は、この発明の弾性部材に相当する。蓋体５は、一例としてケース１の断面形状に一致する形状にプレス加工された金属板であり、パッキン４を挟んでケース１の両端部に固定される。パッキン４及び蓋体５には、それぞれ４箇所に貫通孔４Ａ及び貫通孔５Ａが形成されている。

図３（Ａ）に示すように、ネジ６を蓋体５及びパッキン４の貫通孔４Ａ及び貫通孔５Ａをこの順に貫通させた後にケース１の凹部１１，１２内にねじ込むことにより、ケース１の両端部にパッキン４を挟んで蓋体５が固定される。

表面にプリント基板２が固定された取付板３をケース１内の段部１３に載置して収納した後にケース１の両端部に蓋体５を固定すると、取付板３の両端部に形成された当接部３１にパッキン４の凸部４１が圧接する。これによって、取付板３は、ケース１内でパッキン４の凸部４１の弾性力により、長手方向について両側から押圧された状態で浮動支持される。

図３（Ｂ）に示すように、直管形ＬＥＤランプ１０の外部温度が高温になると、樹脂製のケース１は金属製の取付板３に比較して大きく伸張するが、ケース１の両端部に固定された蓋体５は取付板３に固定されておらず、ケース１の伸張は取付板３によって拘束されることがない。このため、パッキン４及び蓋体５は取付板３に対して矢印Ｓ方向に変位し、ケース１が熱応力によって破損することを防止できる。なお、常温状態で取付板３の両端部に十分な押圧力が作用するように凸部４１の突出量を設定しておくことで、熱膨張によるケース１の伸張量に応じて凸部４１が内側に大きく突出し、凸部４１から当接部３１に作用する押圧力により、ケース１内における取付板３の長手方向の変位を防止できる。

図３（Ｃ）に示すように、直管形ＬＥＤランプ１０の外部温度が低温になると、樹脂製のケース１は金属製の取付板３に比較して大きく収縮するが、ケース１の両端部に固定された蓋体５は取付板３に固定されておらず、ケース１の収縮は取付板３に直接的な影響を与えない。このため、ケース１と取付板３との収縮量の差に応じて、パッキン４及び蓋体５が取付板３に対して矢印Ｃ方向に変位するとともに凸部４１が弾性変形によって突出量を減少させることでこの差が吸収され、取付板３が熱応力によって撓むことがない。このため、取付板３に固定されたプリント基板２の回路破損を防止できる。

なお、直管形ＬＥＤランプ１０の右端部では、高温時及び低温時に、それぞれ図３（Ｂ）及び（Ｃ）と左右対称の変形を生じる。

図４に示すように、この発明の第２の実施形態に係る直管形ＬＥＤランプ２０は、直管形ＬＥＤランプ１０のパッキン４に代えて、凸部を有しない平板状のパッキン４０を備え、取付板３の両端部とパッキン４０との間に弾性部材７を配置したものである。直管形ＬＥＤランプ２０は、その他の構成において直管形ＬＥＤランプ１０と共通しており、同一の符号を付して説明を省略する。

直管形ＬＥＤランプ２０のように、パッキン４０とは別部材の弾性部材７を備え、弾性部材7の弾性力によって取付板３の両端部の当接部３１を押圧することにより、直管形ＬＥＤランプ１０と同様の効果を奏することができる。

なお、パッキン４０を環状に形成し、弾性部材７を蓋体５と取付板３の両端部との間に配置することもできる。

１−ケース
２−プリント基板
３−取付板
４−パッキン
５−蓋体
７−弾性部材
２１−ＬＥＤ
４１−凸部（弾性部材）
１００−照明装置
１０３−ソケット

Claims (3)

1. 透光性樹脂を素材として両端が開放した筒状を呈するケースと、
   複数のＬＥＤを直線上に実装したプリント基板と、
   表面に前記プリント基板を支持し、前記ケース内に収納される取付板と、
   平板状を呈し、前記ケースの両端部に配置されるパッキンと、
   前記パッキンを挟んで前記ケースの両端部に配置され、前記ケースの両端に固定される蓋体と、
   前記取付板の両端部のそれぞれと前記パッキンとの間に配置され、前記取付板の両端部に圧接する弾性部材と、
   を備えた直管形ＬＥＤランプ。
2. 前記弾性部材は、パッキンに一体的に形成され、内側に突出した凸状体である請求項１に記載の直管形ＬＥＤランプ。
3. 請求項１又は２に記載の直管形ＬＥＤランプと、
   前記直管形ＬＥＤランプを保持するソケットと、を備えた照明装置。

Images