JP2017027914A - ランプ装置および照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】放熱性能を確保しながら小形化できるランプ装置を提供する。【解決手段】ランプ装置10は、光源12、筐体11、絶縁カバー14、電源回路15および口金16を備える。筐体11は、金属製で、一端側に光源12を取り付ける光源取付部20、および光源取付部20の他端側に設けられた嵌合凹部26を有する。絶縁カバー14は、筐体11の光源取付部20の他端側に配設されるカバー部50、カバー部50の一端側から突出されて嵌合凹部26に嵌合される嵌合部53、および嵌合部53の他端側に設けられた収容凹部54を有する。電源回路15は、回路基板64、および回路基板64に実装された電子部品65を有し、回路基板64が絶縁カバー14の収容凹部54に配設される。口金16は、筐体11の他端側に取り付けられ、絶縁カバー14との間に電源回路15を収容する。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、電源回路を収容したランプ装置、およびこのランプ装置を用いた照明装置に関する。

従来、例えばＧＸ５３形口金を用いたフラット形のランプ装置がある。このランプ装置では、金属製の筐体を使用し、筐体の光源取付部の一端側に光源を取り付け、筐体の他端側に口金を取り付けている。筐体の光源取付部の他端側と口金との間には、光源に電源供給するための電源回路を収容しており、さらに、金属製の筐体に対する電源回路の絶縁性の確保のために、筐体の光源取付部の他端側と電源回路との間に絶縁カバーが配設されている。

このようにランプ装置では、筐体の光源取付部の他端側と口金との間には絶縁カバーおよび回路基板を収容するため、スペースを必要とし、光源側から口金の端面側までの高さ寸法が大きくなりやすい。また、ランプ装置の高さ方向の寸法を制限する要望がある場合には、筐体の高さ寸法を小さくしなければならず、そのため、筐体の表面積が減少し、放熱性能が低下してしまう。

特開２０１２−２２９９４号公報

本発明が解決しようとする課題は、放熱性能を確保しながら小形化できるランプ装置および照明装置を提供することである。

実施形態のランプ装置は、光源、筐体、絶縁カバー、電源回路および口金を備える。筐体は、金属製で、一端側に光源を取り付ける光源取付部、および光源取付部の他端側に設けられた嵌合凹部を有する。絶縁カバーは、筐体の光源取付部の他端側に配設されるカバー部、カバー部の一端側から突出されて嵌合凹部に嵌合される嵌合部、および嵌合部の他端側に設けられた収容凹部を有する。電源回路は、回路基板、および回路基板に実装された電子部品を有し、回路基板が絶縁カバーの収容凹部に配設される。口金は、筐体の他端側に取り付けられ、絶縁カバーとの間に電源回路を収容する。

本発明によれば、放熱性能を確保しながら小形化することが期待できる。

一実施形態を示すランプ装置の断面図である。 同上ランプ装置の断面図である。 同上ランプ装置の分解状態の斜視図である。 同上ランプ装置の分解状態の斜視図である。 同上ランプ装置を用いた照明装置の斜視図である。

以下、一実施形態を、図１ないし図５を参照して説明する。

図１ないし図５に、フラット形のランプ装置10を示す。なお、以下、ランプ装置10の一端側であって光照射方向を前（前側、前面等）、他端側であって光照射方向に対して反対側を後（後側、後面等）として説明する。また、図５に示すように本実施形態のランプ装置10の使用状態では光照射方向である前面側を下向きとするが、図１ないし図４には使用状態とは逆向きとなる前面側を上向きとした状態に図示する。

ランプ装置10は、筐体11、この筐体11の前側に取り付けられた光源12および透光カバー13、筐体11の後側に取り付けられた絶縁カバー14、電源回路15および口金16を備えている。

そして、筐体11は、金属製で一体に形成されている。金属としては、例えばアルミダイカストが用いられる。筐体11は、円盤状の光源取付部20、およびこの光源取付部20の周囲に設けられた円筒状の外周部21を備えている。

光源取付部20の前面の中央領域には、光源12を配設するための窪み部22が形成され、この窪み部22に平面状の基板取付面23が形成されている。窪み部22および基板取付面23は四角形状に形成されている。窪み部22の隅部には光源12を固定するための複数のねじ24が螺着する複数の取付孔25が形成されている。

光源取付部20の後面の中央領域には嵌合凹部26が形成され、この嵌合凹部26に平面状の絶縁カバー取付面27が形成されている。光源取付部20の嵌合凹部26の周囲には台部28が突出されている。嵌合凹部26は、四角形状で、一端部（一側部）26aが外周部21の内周面まで連続して形成されている。光源取付部20の後面には、絶縁カバー14を位置決めするための位置決め部29が設けられている。位置決め部29は、嵌合凹部26に設けられた複数の位置決め孔30、および台部28に設けられた複数の位置決め溝31を備えている。これら位置決め孔30および位置決め溝31は、嵌合凹部26の一端部26aに対して直交する嵌合凹部26の両側および台部28の両側にそれぞれ設けられている。

嵌合凹部26は窪み部22よりも外形が大きく、嵌合凹部26の外形領域内に対向するように窪み部22が位置されている。したがって、光源取付部20は、嵌合凹部26と窪み部22とが対向する領域の肉厚が最も薄く、台部28と窪み部22の周辺部とが対向する領域の肉厚が最も厚く形成されている。

光源取付部20の周辺部であって、窪み部22の周辺部と台部28とが対向する領域には、筐体11と口金16とを固定するための複数のねじ32が挿通する複数の挿通孔33が形成されている。

光源取付部20の周辺部の１箇所であって、窪み部22の周辺部と嵌合凹部26の一端部26aとが対向する領域には、光源取付部20を貫通する配線孔34が形成されている。

筐体11の外周部21は、光源取付部20よりも前方および後方にそれぞれ突出する一端側突出部としての前側突出部35および他端側突出部としての後側突出部36を備えている。前側突出部35には、透光カバー14を取り付けるための取付溝37が形成されている。

また、光源12には、発光モジュール40が用いられている。発光モジュール40は、基板41、およびこの基板41の表面に実装された発光素子42を備えている。そして、基板41が光源取付部20の窪み部22に嵌合されるとともに基板41の裏面が基板取付面23に接合されるとともに、基板41を挿通して筐体11の取付孔25に螺着される複数のねじ24により、基板41が筐体11に熱的に接続された状態に固定されている。

基板41の中央領域に複数の発光素子42が実装され、基板41の一端領域にコネクタ43が実装されている。基板41の表面には配線パターンが形成されており、この配線パターンに複数の発光素子42およびコネクタ43が電気的に接続されている。

発光素子42は、例えばＬＥＤである。本実施形態では、発光素子42として、ＬＥＤチップが搭載されたＳＭＤ（Surface Mount Device）パッケージが用いられている。なお、発光素子42は、ＣＯＢ（Chip On Board）モジュールでもよいし、ＥＬ素子等の他の発光素子を用いてもよい。

また、透光カバー13は、透光性および拡散性を有する例えば合成樹脂製で、円盤状に形成されている。透光カバー13の周辺部には、筐体11の外周部21の内側に嵌め込まれる嵌め込み部46が突設されている。嵌め込み部46には、筐体11の外周部21の取付溝37にそれぞれ係止されて透光カバー13を筐体11に固定する複数の爪部47が突設されている。

また、絶縁カバー14は、絶縁性を有する樹脂製で一体に形成されている。絶縁カバー14は、筐体11の後面側すなわち光源取付部20の後面および外周部21の後側突出部36の内周面を覆うカバー部50を備えている。カバー部50は、光源取付部20の後側に配設される円盤状の配設部51、および外周部21の後側突出部36の内周面を覆う円筒状の周壁部52を備えている。

カバー部50の前面の中央領域には、筐体11の嵌合凹部26に嵌合する嵌合部53が突出されている。嵌合部53は、四角形状で、一端部（一側部）53aがカバー部50の周壁部52まで連続して形成されている。

カバー部50の後面の中央領域であって嵌合部53に対向する領域には、電源回路15の一部を収容するための収容凹部54が形成されている。収容凹部54は、四角形状で、一端部（一側部）54aがカバー部50の周壁部52の内周面まで連続して形成されている。

絶縁カバー14の前面には、絶縁カバー14を筐体11に位置決めするための位置決め部55が設けられている。位置決め部55は、嵌合部53の前面に突設された複数の突起56、およびカバー部50の前面から突設された複数のリブ57を備えている。これら突起56およびリブ57は、嵌合部53の一端部53aに対して直交する嵌合部53の両側域にそれぞれ設けられている。突起56は筐体11の位置決め孔30に挿入され、リブ57は筐体11の位置決め溝31に挿入される。

カバー部50の一端部（嵌合部53の一端部53aおよび収容凹部54の一端部54a）にはカバー部50を貫通する配線孔58が形成されている。配線孔58の周囲には嵌合部53の前面から突出するガイド筒59が設けられている。ガイド筒59は、筐体11の配線孔34に挿通される。

カバー部50の周辺部には、ねじ32がそれぞれ挿通するための複数の挿通孔60が形成されている。

収容凹部54には、複数の基板押え部61が突設されている。基板押え部61は、収容凹部54の一端部54aに対して直交する両側部に突設されている。

カバー部50の後面で、収容凹部54の一端部54aに対して直交する両側方には、筒状の電極ピン押え部62が突設されている。電極ピン押え部62の先端の一部には配線溝62aが設けられている。

また、電源回路15は、交流電源を入力し、所定の直流電源に変換して発光素子42に供給する。

電源回路15は、回路基板64、およびこの回路基板64に実装された複数の電子部品65を備えている。

回路基板64は、プリント配線基板であり、回路基板64の前面に配線パターンを有する配線パターン面66が形成されている。回路基板64は、四角形状で、一端部（一側部）64aには円弧状の縁部67が形成されている。そして、回路基板64は、絶縁カバー14の収容凹部54に少なくとも一部が収容配置される。縁部67の端面は、絶縁カバー14の周壁部52の内周面に沿って対向するように円弧状に形成されている。

電子部品65のうち、リード線65aを有する電子部品65は、リード線65aが回路基板64の後面から前面である配線パターン面66に貫通されて配線パターンにはんだ付け接続され、チップ状の小形の電子部品65は回路基板64の配線パターン上に配置されてはんだ付け接続されている。

回路基板64の一端部64aに対して反対の他端部には、交流電源を入力する一対の入力線68が電気的に接続されている。また、回路基板64の一端部64aには、発光モジュール40に直流電源を出力する出力線（図示せず）が電気的に接続されている。出力線の先端には、発光モジュール40のコネクタ43に電気的に接続されるコネクタが設けられている。

また、口金16は、例えばＧＸ５３形口金である。口金16は、口金本体70、およびこの口金本体70の後面周辺から突出する一対の電極ピン71を備えている。

口金本体70は、絶縁性を有する樹脂製で、一体に形成されている。口金本体70は、筐体11の光源取付部20と平行となる環状部72、この環状部72の周囲から前方に突出する円筒状の外周部73、および環状部72の中央領域から後方に突出する円筒状の突出部74を備えている。

口金本体70の内側は、前方に開口されている。口金本体70の内側には、突出部74の内周面に連続するように筒状の覆い部75が突設されている。覆い部75の内側および突出部74の内側に、電源回路15の電子部品65のうちの少なくとも大形の電子部品65を収容する収容部76が形成されている。覆い部75の一部は、電子部品65を収容するために、突出部74の内周面よりも外径方向に突出形成されている。覆い部75は、外周部73よりも、口金16の前方への突出高さが低い関係を有している。

外周部73の先端側は筐体11の後側突出部36の内側に嵌合される。この外周部73の先端には絶縁カバー14の周壁部52が嵌合する溝部77が形成されている。

環状部72の前面には、複数のボス部78が突設されている。ねじ32が筐体11の挿通孔33を通じてボス部78にそれぞれ螺着されることにより、筐体11と口金16とが締め付け固定される。ボス部78の先端は絶縁カバー14の挿通孔60に挿通される。

環状部72には、一対の電極ピン71が前側から後側（口金16の内側から外側）に貫通して取り付けられる一対の電極ピン取付孔79が形成されている。一対の電極ピン取付孔79は、口金16の中心に対して対称位置に位置されている。

外周部73と覆い部75との間で環状部72の前面には、電源回路15の回路基板64の側部を保持する複数の基板保持部80が突設されている。基板保持部80は、一対の電極ピン取付孔79が設けられた領域にそれぞれ配設され、回路基板64の一端部64aに対して直交する両側部を保持する。基板保持部80には、回路基板64の側部を嵌め込んで保持する保持溝81が設けられている。基板保持部80は、口金16の外周部よりも前方に突出する位置に回路基板64を保持する。

外周部73の先端には、基板保持部80に保持される回路基板64の一端部64aの縁部67を支持する基板支持部82が設けられている。基板支持部82は、外周部73の先端から突出する複数の突部83によって構成されている。なお、基板支持部82は、突部83を設けず、外周部73の先端部で構成してもよい。

突出部74の外周面には、口金16の中心に対して対称位置であって一対の電極ピン71を配置する位置からずれた位置に一対のＬ字形のキー溝84が形成されている。

一対の電極ピン71は、導電性を有する金属材料で、円筒状に形成されている。電極ピン71は、電極ピン取付孔79に取り付けられる基部85、この基部85の前側に突出する接続部86、および基部85の後側に突出するピン部87を有している。接続部86には入力線68の先端が巻き付けられて電気的に接続されている。ピン部87の先端部には径大部87aが設けられている。

次に、ランプ装置10の組み立てについて説明する。

図３に示すように、まず、口金16の前面側を上方に向けた状態で、各電極ピン71を口金16の各電極ピン取付孔79にそれぞれ挿入し、電源回路15を口金16上に組み込む。この際、電子部品65を口金16の収容部76に挿入し、回路基板64の両側部を口金16の複数の基板取付部80の保持溝81に嵌め込み、回路基板64の縁部67を口金16の外周部73に沿って配置するとともに外周部73の基板支持部82上に配置する。さらに、各入力線68の先端を各電極ピン71の接続部86にそれぞれ巻き付けて電気的に接続する。

続いて、絶縁カバー14を口金16上に組み込む。この際、回路基板64に接続されている出力線を配線孔58に通してガイド筒59の上端から絶縁カバー14の上方に引き出し、絶縁カバー14の周壁部52を口金16の外周部73の溝部77に嵌め込む。

絶縁カバー14を口金16上に組み込むことにより、絶縁カバー14と口金16との間に電源回路64が収容され、絶縁カバー14の収容凹部54に回路基板64が収容されるとともに回路基板64の配線パターン面66に実装されている電子部品65（チップ部品）やリード線65aが収容される。さらに、絶縁カバー14の基板押え部61が回路基板64に当接し、基板押え部61と口金16の基板保持部80および基板支持部82との間に回路基板64が挟み込まれて保持される。さらに、絶縁カバー14の電極ピン押え部62が電極ピン71に当接し、電極ピン押え部62と口金16との間に電極ピン71が挟み込まれて保持され、また、電極ピン71に接続されている入力線68が電極ピン押え部62の配線溝62aに通される。さらに、絶縁カバー14の各挿通孔60に口金16の各ボス部78がそれぞれ挿通され、絶縁カバー14が口金16に位置決めされる。

続いて、筐体11を絶縁カバー14上に組み込む。この際、筐体11の後側突出部36を絶縁カバー14の周囲および口金16の周囲に嵌合し、筐体11の配線孔34に絶縁カバー14のガイド筒59を挿入し、筐体11の位置決め孔30および位置決め溝31に絶縁カバー14の突起56およびリブ57をそれぞれ挿入する。このように筐体11を絶縁カバー14上に組み込むことにより、筐体11が絶縁カバー14およびこの絶縁カバー14を介して口金16に位置決めされる。

複数のねじ32を筐体11の各挿通孔33から挿入して口金16の各ボス部78にそれぞれ螺着し、複数のねじ32で筐体11と口金16とを締め付け固定する。複数のねじ32で筐体11と口金16とを締め付け固定することにより、筐体11と口金16との間に絶縁カバー14、回路基板64および電極ピン71が挟み込まれて固定される。

続いて、発光モジュール40の基板41を筐体11の窪み部22に嵌合配置し、複数のねじ24によって基板41を筐体11に固定する。これにより、基板41が筐体11に熱的に接続される。

ガイド筒59の上端から引き出されている電源回路15からの出力線の先端のコネクタを基板41上のコネクタ43に接続する。

続いて、透光カバー13を筐体11に組み込む。この際、透光カバー13の嵌め込み部46を筐体11の前側突出部35の内側に嵌め込むとともに、透光カバー13の爪部47を筐体11の取付溝37に係止する。

このように、ランプ装置10は、一方向から組み立てることができ、組立性を良好にできる。

なお、ランプ装置10の組み立て順序はこのような順序に限定されるものではない。

次に、図５には、ランプ装置10を用いる照明装置90を示す。照明装置90は、例えばダウンライトである。照明装置90は、器具本体91、ソケット92、およびランプ装置10を備える。

器具本体91は、下方に開口され、反射体としても構成されている。

ソケット92は、ソケット本体93、およびこのソケット本体93内に収容された端子を備えている。ソケット本体93は、絶縁性を有する樹脂製で環状に形成され、中央にはランプ装置10の突出部74が挿通される挿通孔94が形成されている。

ソケット本体93の下面には、ソケット92の中心に対して対称位置に、ランプ装置10の各電極ピン71を差し込んで回動する一対の接続孔95が形成されている。これら接続孔95は、ソケット本体93の周方向に沿って長い長孔で、その一端には電極ピン71の径大部87aが挿通可能な孔部96が形成されている。各接続孔95の内側に、接続孔95に差し込まれた電極ピン71が電気的に接続される端子が収容されている。

ソケット本体93の内周面には、口金16の電極ピン71を接続孔95に差し込んで回動するのに伴って、口金16の突出部74の外周面に形成されている略Ｌ字形のキー溝84に嵌り込んで口金16をソケット本体93に支持するキー97が突設されている。

そして、ランプ装置10をソケット92に装着した状態で、ソケット92の端子およびランプ装置10の電極ピン71を通じて電源回路15に交流電源を供給することにより、電源回路15が交流電源を所定の直流電源に変換して発光モジュール40の発光素子42に供給し、発光素子42が発光する。

発光素子42の光は、透光カバー13を透過して照明空間に照射される。

発光素子42が発光時に発生する熱は、主に、基板41から筐体11の光源取付部20に伝わるとともに、光源取付部20から外周部21に伝わり、外周部21の表面から空気中に放熱される。また、筐体11からは透光カバー13および口金16にも熱が伝わり、これら透光カバー13および口金16に伝わった熱が透光カバー13および口金16の表面から空気中に放熱される。口金16はソケット92に接続されているため、口金16の熱の一部はソケット92を通じて器具本体91に放熱される。

本実施形態のランプ装置10によれば、筐体11の光源取付部20に嵌合凹部26を設け、絶縁カバー14には嵌合凹部26に嵌合される嵌合部53およびこの嵌合部53によって収容凹部54を設けることにより、電源回路15の回路基板64を絶縁カバー14の収容凹部54に配設できるため、ランプ装置10内のスペースを有効利用し、ランプ装置10の高さ方向（透光カバー13の前面と口金16の後面との間の高さ方向）の寸法を小形化することが可能となる。

そのため、ランプ装置10の高さ方向の寸法を制限する要望がある場合でも、筐体11の高さ寸法を小さくしなくてよく、筐体11の表面積を減少させず、放熱性能を確保することが可能となる。

したがって、ランプ装置10は、放熱性能を確保しながら小形化することができる。

また、絶縁カバー14の収容凹部54に回路基板64を収容するため、絶縁カバー14によって回路基板64を確実に位置決め保持することができる。

さらに、絶縁カバー14の収容凹部54に基板押え部61を設けているため、収容凹部54に収容された回路基板64を基板押え部61と口金16との間に保持することができる。

また、口金16の外周部73に、口金16の基板保持部80によって保持される回路基板64の縁部67を支持する基板支持部82を設けているため、基板保持部80とは別に回路基板64を支持するためのボス等の構造物が不要で、口金16の構造を簡略化することができる。

さらに、回路基板64の縁部67を口金16の外周部73の位置まで延設しているため、回路基板64の実装面積を拡大でき、回路設計や電子部品65の実装を容易にできる。

なお、ランプ装置は、ＧＸ５３形口金に限らず、ＧＨ７６ｐ形口金、ＧＨ６９ｈ形口金を備えたランプ装置でもよい。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

10 ランプ装置
11 筐体
12 光源
14 絶縁カバー
15 電源回路
16 口金
20 光源取付部
26 嵌合凹部
50 カバー部
53 嵌合部
54 収容凹部
64 回路基板
65 電子部品
73 外周部
80 基板保持部
82 基板支持部
90 照明装置
92 ソケット

Claims (3)

1. 光源と；
   一端側に前記光源を取り付ける光源取付部、およびこの光源取付部の他端側に設けられた嵌合凹部を有する金属製の筐体と；
   前記筐体の前記光源取付部の他端側に配設されるカバー部、このカバー部の一端側から突出されて前記嵌合凹部に嵌合される嵌合部、およびこの嵌合部の他端側に設けられた収容凹部を有する絶縁カバーと；
   回路基板、およびこの回路基板に実装された電子部品を有し、前記回路基板が前記絶縁カバーの前記収容凹部に配設される電源回路と；
   前記筐体の他端側に取り付けられ、前記絶縁カバーとの間に前記電源回路を収容する口金と；
   を具備することを特徴とするランプ装置。
2. 前記口金は、前記筐体に嵌合される外周部、この外周部の内側領域に設けられ前記回路回路基板を保持する基板保持部、および前記外周部の先端に設けられ前記基板保持部に保持される前記回路基板の縁部を支持する基板支持部を有する
   ことを特徴とする請求項１記載のランプ装置。
3. 請求項１または２記載のランプ装置と；
   前記ランプ装置を装着するソケットと；
   を具備することを特徴とする照明装置。

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