JP4915603B2 - 直管形ランプ、ソケットおよび照明装置 - Google Patents

Description

本発明は、半導体発光素子を用いた直管形ランプ、この直管形ランプを接続するソケット、およびこれら直管形ランプおよびソケットを用いた照明装置に関する。

一般に、直管形蛍光ランプを用いた照明器具が多く使用されているが、このような既設の照明器具に、直管形蛍光ランプに代えて使用可能な光源として低消費電力かつ長寿命なＬＥＤ素子を用いた直管形ランプが提案されている。

この直管形ランプは、直管形蛍光ランプと同じ管長とされ、その両端には直管形蛍光ランプと同じ一対の口金ピンが突出されたＧ１３形の口金が設けられており、直管形蛍光ランプと同様に、既設の照明器具に配設された一対のソケット間に装着可能としている。直管形ランプ内には、複数のＬＥＤ素子を実装した基板を有する光源ユニット、および直管形蛍光ランプ用の安定器からソケット内の端子およびランプピンを通じて供給される交流電力を直流電力に変換して光源ユニットの各ＬＥＤ素子に供給して各ＬＥＤ素子を点灯させる電源回路が収容されている。

実用新案登録第３１５２５０９号公報

しかしながら、直管形ランプは直管形蛍光ランプと互換性のあるＧ１３形口金を用いているため、直管形蛍光ランプ専用の点灯回路を搭載している照明器具に直管形ランプを誤って装着してしまったり、あるいは、直管形ランプ専用の電源回路を搭載している照明器具に直管形蛍光ランプを誤って装着してしまうおそれがある。

また、直管形蛍光ランプを使用してきた既設の照明器具では、直管形蛍光ランプの装着には問題がないもののソケットに劣化が生じている場合が多く、このソケットに対して、発光ユニットや電源回路が収容されていて直管形蛍光ランプよりも重い直管形ランプを装着することは、ソケットによる直管形ランプの保持の信頼性に問題が生じる。

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、Ｇ１３形口金対応のソケットに装着されるのを防止できる直管形ランプ、Ｇ１３形口金が装着されるのを防止できるソケット、およびこれら直管形ランプおよびソケットを用いた照明装置を提供することを目的とする。

本発明の直管形ランプは、半導体発光素子を有する光源ユニットを備える。光源ユニットを収容する透光性カバーを備える。透光性カバーの一端側に設けられ、Ｇ１３形口金で規定されている一対の口金ピン間の間隔より広い間隔でランプの長手方向に沿って突出する一対のピン部、およびこの一対のピン部の先端からピン部の長手方向に対して側方であって互いに反対方向に突出された接続部を備え、直流電力がそれぞれ供給される第１の口金ピンが設けられている第１の口金部を備える。透光性カバーの他端側に設けられ、管軸の中心にランプの長手方向に沿って突出する１本の第２の口金ピンを有する第２の口金部を備える。

本発明の直管形ランプによれば、透光性カバーの一端側に設けられ、Ｇ１３形口金で規定されている一対の口金ピン間の間隔より広い間隔でランプの長手方向に沿って突出する一対のピン部、およびこの一対のピン部の先端からピン部の長手方向に対して側方であって互いに反対方向に突出された接続部を備え、直流電力がそれぞれ供給される第１の口金ピンが設けられている第１の口金部を備えるとともに、透光性カバーの他端側に設けられ、管軸の中心にランプの長手方向に沿って突出する１本の第２の口金ピンを有する第２の口金部を備え、Ｇ１３形口金との互換性を備えないため、Ｇ１３形口金対応のソケットに装着されるのを防止することが期待できる。

本発明の前提となる実施形態を示す直管形ランプの一部の斜視図である。 同上直管形ランプの斜視図である。 同上直管形ランプを用いた照明装置の側面図である。 同上照明装置のソケットの斜視図である。 本発明の実施形態を示す照明装置の斜視図である。 本発明の実施形態を示す直管形ランプの一部の斜視図である。 本発明の実施形態を示すソケットの斜視図である。

以下、実施形態を説明する。

図５に示すように、照明装置11は、直管形蛍光ランプ２灯用タイプの埋込形照明器具である照明器具12、およびこの照明器具12に用いられる２本の直管形ランプ13を備えている。

照明器具12は、天井面に埋め込み設置される下面開放形の長尺な器具本体15、この器具本体15の長手方向の両端に対向配置されて各直管形ランプ13の端部がそれぞれ装着される２組のソケット16，17、および器具本体15に配置されて直管形ランプ13を点灯させる専用電源である点灯装置18を備えている。なお、以下、直管形ランプ13の一端側を装着する一端側のソケット16を第１のソケット16と呼び、直管形ランプ13の他端側を装着する他端側のソケット17を第２のソケット17と呼ぶ。

本実施形態の照明器具12は、例えば、直管形蛍光ランプを使用する既設の照明器具の器具本体15のみをそのまま使用し、直管形ランプ13と、この直管形ランプ専用のソケット16，17および点灯装置18とを組み合わせた照明器具12としてリニューアルするものである。あるいは、直管形ランプ13と、この直管形ランプ専用のソケット16，17および点灯装置18とを使用する照明器具12を新設する場合でも、直管形蛍光ランプ用の既存の器具本体15を流用し、これに直管形ランプ13、ソケット16，17および点灯装置18を組み合わせた照明器具12として設置するものである。

次に、図１ないし図４に本発明の前提となる実施形態を示す。直管形ランプ13は、直管形蛍光ランプと同程度の管長および管径で直管形蛍光ランプと略同じ外観に形成されたカバー体21、およびこのカバー体21内に収容された光源ユニット22を備えている。

カバー体21は、透光性カバー24、およびこの透光性カバー24の両端部をそれぞれ覆って設けられた端部キャップまたは端部カバーである口金部25，26を備えている。なお、以下、第１のソケット16に装着される直管形ランプ13の一端側の口金部25を第１の口金部25と呼び、第２のソケット17に装着される直管形ランプ13の他端側の口金部26を第２の口金部26と呼ぶ。

透光性カバー24は、例えば、透光性および拡散性を有する例えばアクリル樹脂などの樹脂材料によって長尺な円筒状に形成されている。

口金部25，26は、例えば、絶縁性を有する合成樹脂材料あるいは金属材料によって形成されている。なお、これら口金部25，26は、透光性カバー24の端部を覆うことができればどのような形状であってもよく、透光性カバー24の一部が含まれていてもよい。

第１の口金部25の端面には、光源ユニット22に電気的に接続された給電用の一対の第１の口金ピンとしての口金ピン27が突出されている。これら口金ピン27は、直管形ランプ13の長手方向に沿って突出するピン部27a、およびこのピン部27aの先端にピン部27aの長手方向に対して側方へ突出する円板状の接続部27bを備えている。そして、一対の口金ピン27間の間隔、すなわち一対のピン部27aの中心間の間隔ａは、ＪＩＳＣ７７０９−１に規定されているＧ１３形口金の一対の口金ピン間の間隔より広く設定されている。

第２の口金部26の端面には、１本のアース接続用の第２の口金ピンであるアースピン28が、直管形ランプ13の管軸を中心として直管形ランプ13の長手方向に沿って突出されている。

光源ユニット22は、例えばＬＥＤ素子やＥＬ素子などの複数の半導体発光素子29が実装された複数の基板30、およびこれら基板30を取り付けた取付板31を備えている。そして、光源ユニット22は、透光性カバー24のいずれか一方の端部から差し込まれた後、透光性カバー24の両端部に口金部25，26が取り付けられることにより、カバー体21内に収容されている。

半導体発光素子29には、ＬＥＤ素子の場合、ＬＥＤチップが搭載された接続端子付きのＳＭＤ（Surface Mount Device）パッケージが用いられている。このＳＭＤパッケージは、パッケージ内に例えば青色光を発するＬＥＤチップが配置され、このＬＥＤチップをＬＥＤチップからの青色光の一部により励起されて黄色光を放射する黄色の蛍光体が混入された例えばシリコーン樹脂などの蛍光体層で封止されている。したがって、蛍光体層の表面が発光面となり、この発光面から白色系の光が放射される。

なお、一対の口金ピン27と光源ユニット22の半導体発光素子29の発光面との位置関係は、直管形ランプ13をソケット16，17間に正しく装着した状態で、半導体発光素子29の発光面が下方に向いて所定の照射方向に光を照射できるように設定されている。

また、図４に示すように、第１のソケット16は、給電用のソケットであり、絶縁性を有する樹脂製の第２のソケット本体としてのソケット本体34、およびこのソケット本体34内に収容される一対の給電端子35を備えている。

ソケット本体34には、第２のソケット17に対向する内側面であるランプ装着面に、直管形ランプ13の一対の口金ピン27の接続部27bが挿通可能な幅寸法ｂの一対の丸孔状の挿通部36が形成され、これら各挿通部36と連通し、口金ピン27の接続部27bの幅より狭くピン部27aが通過可能な幅寸法ｃに形成された一対の通過部37が形成されている。これら挿通部36の幅寸法ｂと通過部37の幅寸法ｃとは、ｂ＞ｃの関係を有している。一対の通過部37は、直管形ランプ13の管軸を中心として一対の口金ピン27の回動を許容するように円弧状に沿って溝状に形成されている。そして、一対の通過部37の溝の中心間の間隔ｄは、一対の口金ピン27間の間隔、すなわち一対のピン部27aの中心間の間隔ａと同一とし、Ｇ１３形口金の一対の口金ピンを接続するソケットが有する孔や溝の一対の通過部間の間隔より広く設定されている。

各給電端子35は、ソケット本体34内に収容され、各口金ピン27のピン部27aが通過する各通過部37の位置で、その各通過部37に対向する位置より外側（例えば外径側）にずれた位置で口金ピン27の接続部27bと電気的に接続されるように配置されている。

また、図３に示すように、第２のソケット17は、保持用およびアース接続用のソケットであり、絶縁性を有する樹脂製の第２にソケット本体としてのソケット本体39、およびこのソケット本体39内に収容される端子としてのアース端子40を備えている。

ソケット本体39は、第１のソケット16に対向する内側面であるランプ装着面から進退可能とするランプ取付部41を備えている。このランプ取付部41の中心に直管形ランプ13のアースピン28が差し込まれる１つの差込孔が形成され、この差込孔の内側にアースピン28と電気的に接続されるアース端子40が配置されている。ランプ取付部41は、ソケット本体39内に配置されるアース端子40あるいは別のスプリングによってソケット本体39からの突出方向に付勢されている。アース端子40は、器具本体15などに電気的に接続されている。

また、図５に示す点灯装置18は、商用交流電源が入力され、交流電力を直流電力に変換し、この直流電力を第１のソケット16の一対の給電端子35および直管形ランプ13の一対の口金ピン27を通じて光源ユニット22に供給する。

そうして、例えば天井面に設置されている既設の直管形蛍光ランプ用照明器具をリニューアルする場合には、直管形蛍光ランプ用点灯装置を器具本体15から取り外すか、直管形蛍光ランプ用点灯装置をそのまま残す場合には商用交流電源を供給する電源線を直管形蛍光ランプ用点灯装置から外し、直管形ランプ13の専用の点灯装置18を器具本体15に新たに取り付け、この点灯装置18に電源線を接続する。

直管形蛍光ランプ用ソケットを器具本体15から外し、ソケット16，17を器具本体15に取り付け、点灯装置18と第１のソケット16とを電線によって電気的に接続する。

器具本体15のソケット16，17間に直管形ランプ13を装着する。この際、直管形ランプ13の第２の口金部26から突出する１本のアースピン28を第２のソケット17のランプ取付部41の差込孔に差し込み、ランプ取付部41を付勢に抗してソケット本体39内に押し込んで、直管形ランプ13を全体的に第２のソケット17側に寄せながら、直管形ランプ13の第１の口金部25から突出する一対の口金ピン27の接続部27bを第１のソケット16の一対の挿通部36に差し込んで挿通させ、さらに一対の口金ピン27のピン部27aを一対の挿通部36に挿通させる。続いて、直管形ランプ13を管軸回りで装着方向へ回転させ、一対の口金ピン27のピン部27aを一対の通過部37に移動させることにより、直管形ランプ13をソケット16，17間の所定の装着位置に装着する。

この直管形ランプ13の装着により、第２のソケット17側において、アースピン28がアース端子40に接続され、また、第１のソケット16側において、各口金ピン27のピン部27aが通過する各通過部37に対向する位置より外側（例えば外径側）にずれた位置で口金ピン27の接続部27bと電気的に接続される。

そして、点灯装置18の動作により、点灯装置18からの直流電力が第１のソケット16の一対の給電端子35および直管形ランプ13の一対の口金ピン27を通じて光源ユニット22に供給され、光源ユニット22の各半導体発光素子29が点灯し、各半導体発光素子29からの光が透光性カバー24を透過して照明器具12の下方の所定の照射方向へ照射される。

また、直管形ランプ13を外す場合には、装着時とは逆に、直管形ランプ13を管軸回りに取外し方向へ回転させ、ランプ取付部41を付勢に抗してソケット本体39内に押し込んで、直管形ランプ13を全体的に第２のソケット17側に寄せながら、第１の口金部25の一対の口金ピン27を第１のソケット16の挿通部36から抜き外し、直管形ランプ13の第１の口金部25側を下方へ移動させ、第２の口金部26のアースピン28を第２のソケット17から抜き外す。

また、直管形ランプ13を既存の直管形蛍光ランプ用照明器具に誤って装着しようとした場合、直管形ランプ13は、直管形蛍光ランプ用のＧ１３形口金で規定されている一対の口金ピン間の間隔より広い間隔で一対の口金ピン27が突設された第１の口金部25を備え、Ｇ１３形口金との互換性を備えないため、Ｇ１３形口金対応のソケットに装着されるのを確実に防止することができる。

しかも、口金ピン27の先端に、口金ピン27の長手方向に対して側方へ突出する接続部27bを備えることにより、Ｇ１３形口金対応のソケットに装着されるのをより確実に防止することができる。

さらに、一対の口金ピン27間の間隔が広いため、プラス、マイナスの直流電力がそれぞれ供給される一対の口金ピン27間の沿面距離を長くすることができ、絶縁性を確保できる。

また、直管形ランプ13の第１の口金部25を装着する第１のソケット16は、直管形ランプ13の一対の口金ピン27の接続部27bが挿通可能な一対の挿通部36と、これら各挿通部36と連通し、口金ピン27の接続部27bより幅が狭くピン部27aが通過可能な寸法に形成された一対の通過部37とを備え、一対の通過部37間の間隔が一対の口金ピン27間の間隔と同一で、Ｇ１３形口金の一対の口金ピンを接続するソケットが有する孔や溝などの一対の通過部間の間隔より広いため、この第１のソケット16に直管形蛍光ランプが装着されるのを確実に防止できる。

しかも、第１のソケット16内に収容される給電端子35は、各口金ピン27のピン部27aが通過する各通過部37の位置で、その各通過部37に対向する位置より外側（例えば外径側）にずれた位置で口金ピン27の接続部27bと電気的に接続されるように配置しているため、仮に、Ｇ１３形口金の真直ぐな口金ピンを無理やり一対の通過部37に挿入できたとしても、その口金ピンと給電端子35とが電気的に接続してしまうのを確実に防止できる。

以上のように、直管形ランプ13および直管形ランプ13が接続される第１のソケット16を用いることにより、直管形蛍光ランプおよびこの直管形蛍光ランプが接続されるソケットとの互換性をなくし、互いに誤って装着してしまうのを確実に防止することができる。

次に、本発明の実施形態の直管形ランプ13を図６に示す。

直管形ランプ13の第１の口金部25から突出する一対の口金ピン27の接続部27bに関するもので、直管形ランプ13の長手方向に沿って突出するピン部27aの先端に、ピン部27aの長手方向に対して側方であって互いに反対方向に略Ｌ字形に折曲された接続部27bを備えている。このように構成した場合にも、前提となる実施形態と同様の作用効果が得られる。

次に、本発明の実施形態の第１のソケット16を図７に示す。

第１のソケット16に関するもので、ソケット本体34には、第２のソケット17に対向する内側面であるランプ装着面から先端面に亘って、直管形ランプ13の一対の口金ピン27の接続部27bが挿通可能な幅寸法ｂとする１つの溝状の挿通部36が形成され、この各挿通部36と連通し、口金ピン27の接続部27bの幅より狭くピン部27aが通過可能な幅寸法ｃに形成された一対の通過部37が形成されている。これら挿通部36の幅寸法ｂと通過部37の幅寸法ｃとは、ｂ＞ｃの関係を有している。一対の通過部37は、直管形ランプ13の管軸を中心として一対の口金ピン27の回動を許容するように円弧状に沿って溝状に形成されている。

そして、一対の通過部37の溝の中心間の間隔ｄは、一対の口金ピン27間の間隔、すなわち一対のピン部27aの中心間の間隔ａと同一とし、Ｇ１３形口金の一対の口金ピンを接続するソケットが有する孔や溝の一対の通過部間の間隔より広く設定されている。

各給電端子35は、ソケット本体34内に収容され、各口金ピン27のピン部27aが通過する各通過部37の位置で、その各通過部37に対向する位置より外側（例えば外径側）にずれた位置で口金ピン27の接続部27bと電気的に接続されるように配置されている。

この第１のソケット16には、図１、図６にそれぞれ示した各実施形態の直管形ランプ13の一対の口金ピン27を装着することができる。

直管形ランプ13を装着するときには、一対の口金ピン27をソケット本体34の先端側から挿通部36に挿入し、直管形ランプを管軸を中心として装着方向に回転させることにより、図１、図６に示す直管形ランプ13の場合には一対の口金ピン27のピン部27aが一対の通過部37に侵入して移動し、管形ランプ13を第１のソケット16の所定の装着位置に装着できる。

したがって、この第１のソケット16は、直管形ランプ13の一対の口金ピン27の各種のバリエーションに対して共通に使用でき、汎用性を向上できる。

なお、各実施形態に示した各構成は、任意に組み合わせて構成することができる。

また、直管形ランプ13は、一対の口金ピン27にプラス、マイナスの専用の極性を持たせないようにする極性制御回路を備えていてもよい。この極性制御回路を備えることにより、例えば、一対の口金ピン27がそれぞれプラス用の給電端子35とマイナス用の給電端子35とのいずれに接続された場合でも点灯することができ、あるいは、極性が違って接続された場合に、点灯させないとともに光源ユニット22などに影響が生じないようにすることができる。

また、照明装置11は、埋込形照明器具に限らず、直付形照明器具にも適用できる。

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。

11 照明装置
13 直管形ランプ
16 ソケット
17 ソケット
22 光源ユニット
24 透光性カバー
25 第１の口金部
26 第２の口金部
27 第１の口金ピンとしての口金ピン
27a ピン部
27b 接続部
28 第２の口金ピンとしてのアースピン
29 半導体発光素子
34 第１のソケット本体としてのソケット本体
35 給電端子
39 第２のソケット本体としてのソケット本体
40 端子としてのアース端子

Claims (3)

1. 半導体発光素子を有する光源ユニットと；
   光源ユニットを収容する透光性カバーと；
   透光性カバーの一端側に設けられ、Ｇ１３形口金で規定されている一対の口金ピン間の間隔より広い間隔でランプの長手方向に沿って突出する一対のピン部、およびこの一対のピン部の先端からピン部の長手方向に対して側方であって互いに反対方向に突出された接続部を備え、直流電力がそれぞれ供給される第１の口金ピンが設けられている第１の口金部と；
   透光性カバーの他端側に設けられ、管軸の中心にランプの長手方向に沿って突出する１本の第２の口金ピンを有する第２の口金部と：
   を具備していることを特徴とする直管形ランプ。
2. 第１のソケット本体と；
   第１のソケット本体内に収容され、Ｇ１３形口金で規定されている一対の口金ピン間の間隔より広い間隔でランプの長手方向に沿って投出する一対のピン部、およびこの一対のピン部の先端からピン部の長手方向に対して側方であって互いに反対方向に突出された接続部を備えた第１の口金ピンが設けられている第１の口金部を一端側に有している直管形ランプの第１の口金ピンと電気的に接続され、第１の口金ピンに直流電力をそれぞれ供給する給電端子と；
   第２のソケット本体と；
   第２のソケット本体内に収容され、他端側に管軸の中心にランプの長手方向に沿って突出する１本の第２の口金ピンが設けられている第２の口金部を有する前記直管形ランプの第２の口金ピンと接続される端子と：
   を具備していることを特徴とするソケット。
3. 請求項１記載の直管形ランプと；
   請求項２記載のソケットと；
   を具備していることを特徴とする照明装置。

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