JP2016001621A - 直管形ｌｅｄランプ - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数を少なくして組み立て容易な直管形ＬＥＤランプを提供する。
【解決手段】直管形ＬＥＤランプ１は、複数のＬＥＤ素子が実装されたＬＥＤ基板と、断面略半孤状に形成され平坦面にＬＥＤ基板が載置された支持基材３と、断面略半円状に形成され支持基材の平坦面を被覆して支持基板とで筒状をなす透光性カバー５と、支持基材３と透光性カバー５とでなされた筒状体の両端に接続された口金４と、を備え、支持基材３は長手方向に沿って全長にわたって一部開口を有して形成された溝を有し、口金４は前記溝に固定部材１５によって締め付けられて前記支持基材３と固定される。
【選択図】図３

Description

本発明は、ＬＥＤ（発光ダイオード）を光源に使用した直管形ＬＥＤランプに関する。

近年、環境意識の高まりから、省電力化に優れたＬＥＤ素子を光源に使用したＬＥＤランプが盛んに用いられるようになってきた。特に最近は、蛍光灯を使用した照明装置においても、そのまま置き換え可能な直管型ＬＥＤランプが急速に普及してきている。一般に直管型の蛍光灯は、室内の照明として用いられたり、看板や自動販売機等の照明に用いられたりするが、ＬＥＤランプは全方向に光が発散する従来の蛍光灯と異なり、発光ダイオードの光の方向には指向性があるため、特に看板や自動販売機においては照明方向の角度を最適な角度に調整しなければならない。しかしながら、口金部が固定されており、容易に調整できる構造にはなっていないという問題があった。

このような問題に鑑みて、例えば特許文献１では、固定的に装備されるソケット、例えば蛍光灯を装着するために予め装備したソケットに直管型ＬＥＤランプを装着したとき、口金の向きを変えることなく発光部本体の向きを回転を通して変更できるようにして照明方向の角度を最適な角度に調整ができるものとした提案がなされている。

特開２００９−２６６４３２号公報

特許文献１に記載の照明器具は、取り付け基板に植設したＬＥＤ発光体をそれぞれカバーで被覆し、全体の形状を円筒形に形成することから直管型の蛍光灯形状とすることができ、これによって蛍光灯の代替品として照明装置を提供することができるものとしたものである。更に、発光部本体の両端に備える端子を介してソケットに装着し、セットを完了した状態においてＬＥＤ発光体を内蔵する発光部本体を回転可能に支持する構造となし、取り付け基板の表面に植設されて照明の光が一定方向に特定される条件の中にあっても、上記回転を通して照射方向を任意変更することができるものとなっている。従って、自由に照射方向を選択し、蛍光灯と変わりない照明装置として利用することが可能であると共に、回転範囲、更には回転位置を決定して一定位置に止めておくことができることから安定した照明を得ることができ、看板の照明や自動販売機における商品の照明設備として有効に利用することができるものとしてある。
また、特許文献１の図２記載の照明器具においては、放熱用フィン７はスペーサ１１を介して端子カバー１９と止めねじ３２で固定されている。従って、部品点数が多く組立ての容易性が損なわれている。

上述した特許文献１に係るＬＥＤ発光体を内蔵した照明装置において、発光部本体は、口金が係止ホルダーを介して発光体本体に対して回転可能に組み付くことからソケットに装着した状態で回転可能となるが、この発光部本体の回転操作に当たっては、合成樹脂を材料に成形される上記係止ホルダーの外周部から周縁方向に沿って孤状に延設された弾性爪片の弾性を利用してクリック感を発生させ、且つ弾性爪片の爪が、所定の位置で回転を止めたとき、その回転位置に停止させ、自由な回転を拘束するストッパーとなっている。

上述した弾性爪片の弾性力によって口金の自由な回転を拘束する構造では、上述の口金や係止ホルダーに付設された弾性爪片の寸法精度のばらつきが、口金の自由な回転を拘束する拘束力を左右することになる。蛍光灯器具のソケット部が、挟み込み型で回転式ソケットとなっている場合、照明装置を装着する際には、先ず照明装置の両端の口金部の端子をソケット部内の中央凹部に挿入し、次に発光部本体を９０度回し、端子をソケット部内の金属端子板に挟み込むようにして装着するが、上述した口金の自由な回転を拘束する拘束力が小さい場合、発光部本体を９０度回動する動作を行ったときに口金が発光部本体に対して回動してしまい、ソケットへの装着ができないままランプ取り付け作業を終了してしまう虞があり、ランプが落下するという問題がある。このような問題を防ぐためにＪＩＳ Ｃ７６１７−１において、発光部本体に対して口金は１Ｎｍ以下のトルクでは回転しないことと定めている。

また、本発明によって解決しようとする課題は、スペーサ１１を用いずに部品点数を少なくして組み立て容易な直管形ＬＥＤランプを提供することである。

本発明は、直管形ＬＥＤランプであって、複数のＬＥＤ素子が実装されたＬＥＤ基板と、断面略半円弧状に形成されＬＥＤ基板が載置される平坦面を有する支持基材と、断面略半円弧状に形成され支持基材の平坦面を被覆して支持基板とで筒状をなす透光性カバーと、支持基材と透光性カバーとでなされた筒状の両端に接続された口金と、を備え、支持基材は長手方向に沿って全長にわたって一部開口を有して形成された溝を有し、口金は前記溝に固定部材によって締め付けられて前記支持基材と固定されるものである。

本発明によれば、部品点数を少なくして組み立てを容易とすることができる。

本発明の実施形態を示す回転口金付き直管形ＬＥＤランプの斜視図 発光部本体と第一口金部材の分解斜視図 支持基材に対する透光性カバーの装着状態を説明する図２におけるａ部の拡大図 第一口金部材の構成を説明する図２におけるｂ部の拡大図 第一口金部材の構成を説明する図２におけるｃ部の拡大図 発光部本体に対する第一口金部材の取付け状態を説明する斜視図 図６の発光部本体の一部を含む第一口金部材の鉛直断面図 第二口金部材の取付け状態を説明する斜視図 第一口金部材に対する第二口金部材の取付け状態を説明する斜視図 図１の回転口金の鉛直断面図 回転口金の回動可能状態を説明する鉛直断面図

以下に本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお本実施の形態は一例であり、これに限定されるものではない。
図１は、本発明直管形ＬＥＤランプの斜視図であり、このＬＥＤランプ１は図示しないＬＥＤ基板及び電源基板を搭載した支持基材３と、その一側面を被覆する透光性のカバー５と、両端に接続した回転口金４で構成されている。

支持基材３は、アルミニウムの押出成型材を使用した長尺肉薄の断面半円弧状の帯体をなし、図３に示すように、この支持基材３は透光性カバー５を装着するための溝形の係止部６ａ，６ｂを両側縁部に全長に亘って有している。

透光性カバー５は半透明の合成樹脂、例えばポリカーボネートやアクリル樹脂を材料に断面半円弧状の形状に形成してあり、両側縁部には内向きに突出する突条を全長に亘って形成した掛止め部７ａ，７ｂを有している。

図示していないが、前述の支持基材３に搭載された電源基板の一端に接続された電源コードは、回転口金４の後述する第二口金部材９に植設される端子に接続される。

上記電源コードを支持基材３の長手方向外方に臨ませた状態で、透光性カバー５に形成された掛止め部７ａ，７ｂを前記支持基材３の係止部６ａ，６ｂに係合して組み合わせる。透光性カバー５と支持基材３の長手方向両端と幅方向の位置を揃え合わせた後、透光性カバー５を上方から加圧することで掛止め部７ａ，７ｂが外方へ撓み、係止部６ａ，６ｂの上部壁を乗り越えて係止部６ａ，６ｂの溝へ嵌合される。透光性カバー５が完全に装着されたとき図１に示すように全体が円筒状となる発光部本体２が完成する。

前記回転口金４は、図１に示すように、第一口金部材８と第二口金部材９から構成されている。第一口金部材８は、照明灯具のソケットに挿入される端子が植設された第二口金部材９を発光部本体２の両端に回動可能に取り付けるための部材である。この第一口金部材８は、図２に示すように、係止ホルダー１０と口金回動位置決めホルダー１１とから構成されている。口金回動位置決めホルダー１１は、係止ホルダー１０と第二口金部材９との間に設けられ、第二口金部材９を回動可能または回動停止状態にするためのものであって、後述するように、段付きピン１３と、これに装着されるコイルバネ１２（図１０、図１１）により、第二口金部材９を第一口金部材８の嵌挿方向（軸長方向）に付勢している。

係止ホルダー１０には、図４、図５に示すように、一対の透孔１４が開口されている。この透孔１４は、口金回動位置決めホルダー１１を係止ホルダー１０と一体化して発光部本体２の両端に取り付ける際の回転方向の位置決め用の孔であり、また、第一口金部材８を発光部本体２の端面に固定するための止めネジ１５を通す孔でもある。

この係止ホルダー１０は例えばＰＢＴ樹脂等の合成樹脂を材料に成形してあり、前記発光部本体２の端面を覆い隠す外径を有する円盤形に形成されている。また、前記口金回動位置決めホルダー１１の円筒形外径部と嵌挿する内径を有し、係止ホルダー１０の外面側（口金回動位置決めホルダー１１側）へ向かう外周壁部１６を備える。係止ホルダー１０の内面側（発光部本体２の端面部側）には、前記支持基材３の半月状貫通孔１７（図２、図３）と略同一形状の支持枠部１８を立設し、その支持枠部１８を前記支持基材３の半月状貫通孔１７に嵌入させ、発光部本体２との取り付け位置決めを行う。

この支持枠部１８の内面側には電源コードの挿通口２２ａを形成するとともに、上端中央部にテーパ状の嵌入案内傾斜部１９を設けている。半円盤形の突盤部２１を形成し、この突盤部２１を前記透光性カバー５の端面の外周内壁２０（図２、図３）に沿って嵌入させることにより、発光部本体２内部へのゴミの侵入を防ぎ、透光性カバー５の端部の外圧からの補強を為している。突盤部２１に形成された方形の切り欠き部２２は、後述する第二口金部材９に植設される端子ピン２３に接続される前述電源コードを通すためのものである。

前記口金回動位置決めホルダー１１は、全体が略キャップ形状であり、円板形をなす側面板２４の中心部には、第二口金部材９を装着するための軸部２５が外側面方向（第二口金部材９方向）に一体に突設している。この軸部２５は円筒形に形成して側面板２４を貫く貫通孔２６とすると共に、図７に示すように、貫通孔２６の内面部における軸方向中間部には前述段付きピン１３の軸方向移動規制のためのストッパーとなる小径の段差部２７を備える。

この口金回動位置決めホルダー１１は例えばＰＢＴ樹脂等の合成樹脂を材料に成形してあり、側面板２４の外径は前記係止ホルダー１０の外周壁部１６に嵌入可能な寸法となっている。側面板２４から外側面方向に延設する外周壁２８の端縁部には、回転軸の周方向に配列された複数の第一延出部２９が突設している。また、第一延出部２９と隣接する位置には、後述第二口金部材９の回動を完全に阻止する回転角度拘束手段となる第二延出部３０が、第一延出部２９と間隔をあけて複数突設している。第一延出部２９と第二延出部３０は、軸部２５を中心とした対称位置に交互に一対設けている。

第一延出部２９は、回転軸の軸長方向に突出しており、その先端部は湾曲した山形状を為している。また複数の第一延出部２９の円周方向の両側面は回転軸心に対し平行な面と為している。第二延出部３０は、前記第一延出部２９よりも軸長方向に長く、かつ幅広な片板を間隔を設けて2枚配列することにより構成している。

口金回動位置決めホルダー１１の側面板２４における中央貫通孔２６の左右対称位置には、透孔３２を有する円筒形の係止部３１を設けている。この係止部３１は、前記係止ホルダー１０の透孔１４に挿入して係止ホルダー１０との組み合わせ位置決めをなし、止めネジ１５を側面板２４の外面側から係止部透孔３２に貫通させ、係止ホルダー１０を含む第一口金部材８を発光部本体２の両端面に取り付けている。また、これら係止部３１の中心を結んだ中心線を挟んで対称位置に電源コードを通すための貫通孔３３を設けている。

図７は、上記口金回動位置決めホルダー１１の前記貫通孔２６に段付きピン１３を挿入し、第一口金部材８を、係止ホルダー１０を介して発光部本体２の端面に取り付け接合した状態を断面図で示したものである。段付きピン１３は、先端部に小径部３４を有しており、その小径部３４に後述するストッパーネジ４３の挿入孔４２を形成している。この段付きピン１３は、口金回動位置決めホルダー１１の内面側から挿入し、段差部２７から段付きピン１３の小径部３４を突出させた状態とする。また図４、図５に示すように、係止部３１を係止ホルダー１０の透孔１４に係入させ、口金回動位置決めホルダー１１と係止ホルダー１０の位置合わせを行って組み立てた第一口金部材８を止めネジ１５で前記支持基材３の挿入孔４８ａ，４８ｂに締め付け固定する。

発光部本体２に対してその両端に上記第一口金部材８を取り付け接合した後、図９に示すような第二口金部材９を装着することになる。図８に示すように、第二口金部材９は、例えばＰＢＴ等の合成樹脂を材料に成形されたカップ状部材３７で、外面側に露出する金属製端子ピン２３が圧入固定されていて、第二口金部材９の内面側から金属製平板端子３６を止めネジ３５によって金属性端子ピン２３の端面に固定されている。

図１０、図１１に示すように、第二口金部材９の内側面の中心部には第一口金部材８に係合装着するための軸部３８を一体に有する。この軸部３８は円筒形に形成して外面側端面３９を貫く貫通孔４０を有している。貫通孔４０は開口部側先端部分４１が前記段付きピン１３の小径部３４の径に対応し、また第二口金部材９を第一口金部材８側に付勢するコイルバネ１２の外形に対応する内径部を有している。更に第二口金部材９の外面側端面３９側は上記段付きピン１３の小径部３４の挿入孔４２にねじ込んで固定するストッパーネジ４３の頭部フランジの径に対応する内径部を有している。

第二口金部材９の内周壁部４４（図９）には、口金回動位置決めホルダー１１の外周壁２８に設けられた延出部２９と延出部２９の間隙、もしくは延出部２９と回転角度拘束手段のための延出部３０の間隙に係入するリブ状の凸部４５を備える。リブ状の凸部４５は図１０、図１１では一方のみを示しているが、一対の延出部２９と対応して、同一形状のものが対象位置に一対設けられている。

第一口金部材８に第二口金部材９を取り付けるときは、上述の第二口金部材９の外側面に露出する２本の金属製端子ピン２３と、第一口金部材８を支持基材３に取り付ける２本の止めネジ１５が並行になる回転位置で第一口金部材８に係合装着し、コイルバネ１２を第二口金部材９の外面側端面３９側から貫通孔４０の奥へ挿入し、段付きピン１３の小径部３４へ装着する。更にストッパーネジ４３を前記段付きピン１３の小径部３４の挿入孔４２にねじ込むことで回転口金４が完成する。

なお、この装着にあたっては先に係止ホルダー１０の挿通口部２２ａ及び、口金回動位置決めホルダー１１の貫通孔３３を通して引き出した電源コードを第二口金部材９の内側に突き出す金属製平板端子３６に接続してから装着することになる。

本発明の回転口金４を装着した直管形ＬＥＤランプ１を、蛍光灯器具のソケット部に装着すると、支持基材３の表面に配置し取り付けたＬＥＤ発光体の照射指向性から照明方向は支持基材３の表面方向に特定され、直付下面開放型の灯具であれば、このソケットに装着すれば照明方向は床面側となる。
しかし、例えば自動販売機での陳列商品や看板の照明用に使用した場合、直ちに適切な照明光の照射が得られないことが起きる。本発明の直管形ＬＥＤランプ１においては、両端の第二口金部材９が第一口金部材８を介して発光部本体２に対して回動可能に組み付くことから、予め両端の第二口金部材９を所望な回転角度まで回動させて固定することで、上述の自動販売機や看板での照明用に使用した場合でも直ちに適切な照明光の照射が得られることになる。

この様に構成された本発明の回転口金４の動作について、図１０、図１１に従って説明する。図１０は、第二口金部材９が回動できない状態を示している。
第二口金部材９は通常、コイルバネ１２によって第一口金部材８側に付勢しており、この状態では、第一口金部材８を構成している口金回動位置決めホルダー１１の外周壁２８に設けられ回転軸方向に突出した回転角度拘束手段のための延出部３０と延出部２９の間隙に第二口金部材９の内周壁部４４に備えられたリブ状の凸部４５が係合して第二口金部材９の回動は阻止されている。第二口金部材９の回動が阻止されている状態において、第二口金部材９の回動操作を行うと、前述したように、延出部２９の円周方向の両側面は回転軸心に対して可能な限り平行な面となしているので、回転軸心と直交する円周方向に力のモーメントが作用し、不用意に回動されることはない。

次に第二口金部材９が回動可能な状態を図１１で示す。
第二口金部材９を回動する場合には、第二口金部材９を直管形ＬＥＤランプ１の長さが伸長する方向に直動させることによって口金回動位置決めホルダー１１の回転角度拘束手段のための延出部３０と延出部２９の間隙に係合しているリブ状の凸部４５との係合状態を解除することができる。この状態で、他の延出部２９側に第二口金部材９の回動が可能となり、任意の角度まで口金部材（Ｂ）９を回動して手を離せば上記コイルバネ１２の付勢力によって第二口金部材９は第一口金部材８側に付勢され、口金回動位置決めホルダー１１の延出部２９と延出部２９の間隙に第二口金部材９のリブ状の凸部４５が係合して第二口金部材９の回動が阻止される。

初期の第二口金部材９の回転方向の位置から約９０度回転させると、回転角度拘束手段のための延出部３０によって回動は阻止される。第二口金部材９を直管形ＬＥＤランプ１の長さが伸長する方向へ移動できる距離は、第二口金９の貫通孔４０内にあって小径となる段差面４９が第一口金部材８の段差ピン１３の挿入孔４２にねじ込まれたストッパーネジ４３のフランジ面に当接することで規制される。第二口金部材９を軸長方向に直動できる移動距離は第二口金部材９のリブ状の凸部４５と延出部２９との係合は解除するが、回転角度拘束手段のための延出部３０の高さを越えて嵌合を解除することがないように設定されている。

口金回動位置決めホルダー１１の延出部２９と延出部２９の間、もしくは延出部２９と回転角度拘束手段のための延出部３０の間に第二口金部材９のリブ状の凸部４５がスムーズに係合するように、延出部２９の先端とリブ状の凸部４５の先端にはフラットな面を作らず、円周方向の幅の中心から左右どちらにも傾斜面を形成している。

当該実施の形態では第二口金部材９の回動範囲を約９０度に設定し、更にその回動範囲内を均等４分割し約２２．５度ずつ回動できるようにしている。現在の発光部本体２と第二口金部材９の相対角度が分かるように、発光部本体２に取り付け固定している第一口金部材８に基準目印４６を付与し、回動可能な第二口金部材９の円周方向に２２．５度刻みで目印４７を付与している。この目印は各部材の成形時に一体で形成されているが、印刷等で後加工して付与してもよい。また、当該実施の形態では第二口金部材９の回動範囲を約９０度としたが、それ以下に設定しても良いし、回転角度の刻みも約２２．５度に拘るものではなく任意に設定してかまわない。

前述したように支持基材３の表面に配置し取り付けたＬＥＤ発光体の照射指向性から照明方向は支持基材３の表面方向に特定されるが、当該実施の形態では、発光部本体２に対して第二口金部材９が約９０度回転可能なので、相対的に支持基材３の表面方向が天井面から直下の方向であるときを０度として、天井面と平行の９０度まで可変できる。本実施形態の回転口金付き直管形ＬＥＤランプを蛍光灯器具のソケット部に装着する際に回転口金付き直管形ＬＥＤランプの長手方向の左右を変えれば、天井面から直下の方向を０度として、前述とは反対側に９０度照射の方向を変えられる。この角度可変範囲を具備していれば、照射方向に指向性を有する直管形ＬＥＤランプにおいても所望する部分を照射することができる。

このように形成された本発明の回転口金付き直管形ＬＥＤランプ１は、所望する部分に照射できるように、あらかじめ口金付き直管形ＬＥＤランプ１の両端にある第二口金部材９を口金付き直管形ＬＥＤランプ１の長さが伸長する方向に直動させて所望する回転角度まで回動し第二口金部材９から手を離すことで固定する。上記回転角度設定操作を片側ずつ行い、両端の第二口金部材９を同一の回転角度で固定し、蛍光灯器具のソケット部に金属製端子ピン２３を装着することで使用に供される。

当該実施の形態においては、直管形ＬＥＤランプの口金を、ＪＩＳ規格で定めるＧ１３タイプで説明したが、本発明はこれに限定されるのではない。例えば、「Ｒ１７ｄ」、「ＲＸ１７ｄ」、及び「ＧＸ１６ｔ−５」の口金でもよい。

１ 回転口金付き直管形ＬＥＤランプ
２ 発光部本体
３ 支持基材
４ 回転口金
５ 透光性カバー
６ａ，６ｂ 係止部
７ａ，７ｂ 掛止め部
８ 第一口金部材
９ 第二口金部材
１０ 係止ホルダー
１１ 口金回動位置決めホルダー
１２ コイルバネ
１３ 段付きピン
１４ 透孔
１５ 止めネジ
１６ 外周壁部
１７ 半月状貫通孔
１８ 支持枠部
１９ 嵌入案内傾斜部
２０ 外周内壁
２１ 突盤部
２２ 切り欠き部
２２ａ 挿通口
２３ 金属製端子ピン
２４ 側面板
２５ 軸部
２６ 貫通孔
２７ 段差部
２８ 外周壁
２９ 延出部
３０ 回転角度拘束手段のための延出部
３１ 係止部
３２ 透孔
３３ 貫通孔
３４ 小径部
３５ 止めネジ
３６ 金属製平板端子
３７ カップ状部材
３８ 軸部
３９ 外面側端面
４０ 貫通孔
４１ 開口部側先端部分
４２ 挿入孔
４３ ストッパーネジ
４４ 内周壁部
４５ 凸部
４６ 基準目印
４７ 目印
４８ａ，４８ｂ挿入孔
４９ 段差部

本発明は、複数のＬＥＤ素子が実装されたＬＥＤ基板を収容する直管形ＬＥＤランプであって、ＬＥＤ基板を載置する載置面を有し断面略半円弧状の筒体とされる支持基材と、支持基材の載置面を被覆して当該支持基材とで円筒形状を形成する断面略半円弧状の透光性カバーと、支持基材及び透光性カバーで形成された円筒形状の両端に取付けられて対をなす口金と、を備え、支持基材は長手方向に沿って全長にわたる一対の第１の溝及び一対の第２の溝を有し、透光性カバーは、断面視において、半円弧状の円弧部と当該円弧部の両端から管内側に延出する先端部とを有し、当該先端部が前記第１の溝に係止され、口金は、第２の溝に固定部材によって支持基材に締結される。また、支持基材は、断面視において、半円弧状の円弧部と、ＬＥＤ基板を載置する載置面を含む平板部と、を有し、第１及び第２の溝は、円弧部の両端領域に位置し、第１の溝は、前記載置面の短手方向外側に開口し、第２の溝は、透光性カバーの先端部が収容される第１の溝を構成している壁部位のうちの一つの壁部位を共通要素として含み、透光性カバーの先端部と第１の溝の一つの壁部位を介して隣接する

Claims (2)

1. 直管形ＬＥＤランプであって、
   複数のＬＥＤ素子が実装されたＬＥＤ基板と、
   断面略半円弧状に形成され前記ＬＥＤ基板が載置される平滑面を有する支持基材と、
   断面略半円弧状に形成され前記支持基材の前記平坦面を被覆して当該支持基板とで筒状をなす透光性カバーと、
   前記支持基材と透光性カバーとでなされた筒状体の両端に接続された口金と、
   を備え、
   前記支持基材は長手方向に沿って全長にわたって一部開口を有して形成された溝を有し、
   前記口金は前記溝に固定部材によって締め付けられて前記支持基材と固定される、
   ことを特徴とする直管形ＬＥＤランプ。
2. 前記支持基材は押出成形材を使用して成されている、請求項１に記載の直管形ＬＥＤランプ。

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