JP5472635B2

JP5472635B2 - 直管形ランプおよび照明器具

Info

Publication number: JP5472635B2
Application number: JP2010228677A
Authority: JP
Inventors: しずか石田; 智渡邉; 誠山崎; 勝友内野; 仁志河野; 真一神代
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 2010-10-08
Filing date: 2010-10-08
Publication date: 2014-04-16
Anticipated expiration: 2030-10-08
Also published as: JP2012084323A

Description

本発明の実施形態は、光源として半導体発光素子を用いた直管形ランプ、およびこの直管形ランプを用いた照明器具に関する。

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、この直管形蛍光ランプに代えて使用可能な光源として、より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。

この直管形ランプでは、ＬＥＤ素子を有する光源ユニットが樹脂製の透光性カバー内に収容され、発光端の両端に一対の給電端子を突設したＧ１３形の口金が取り付けられている。

特開２０１０−１２３３５９号公報

ＬＥＤ素子を用いた直管形ランプの場合、口金の給電端子の絶縁性を確保するために、口金の口金本体を樹脂製とすることが考えられ、そして、この口金の製造にはインサート成形を用いるのが一般的である。

しかしながら、口金をインサート成形によって製造する場合、給電端子に光源ユニットと電気接続する配線を溶接して接続してから、この配線が接続されている状態の給電端子をインサート成形するのは困難であり、また、インサート成形後に、樹脂製の口金本体に一体化されている給電端子に配線を溶接して接続するのも困難であり、製造性が悪い問題がある。

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、製造性を向上できる直管形ランプ、およびこの直管形ランプを用いた照明器具を提供することを目的とする。

実施形態の直管形ランプは、透光性カバーに半導体発光素子を有する光源ユニットを収納し、透光性カバーの一端に給電用口金を取り付け、他端に非給電用口金を取り付ける。給電用口金は、複数に分割された口金部材を組み合わせて形成された口金本体、および複数の口金部材間に挟み込まれて口金本体に保持された給電端子を有する。給電用口金は、給電端子を光源ユニットに電気接続するとともに口金本体を透光性カバーの一端に挿入して取り付ける。

本発明によれば、給電用口金の口金本体を複数の口金部材に分割し、これら複数の口金部材間に給電端子を挟み込んで保持するため、例えば、給電端子を口金本体に組み込む前に、給電端子に光源ユニットと電気接続するための配線を接続するなどの処理を施すことができるとともに、予め処理の施された給電端子を口金本体に組み込んで保持することができ、製造性を向上できることが期待できる。

一実施形態を示す直管形ランプの給電用口金の分解状態の斜視図である。同上直管形ランプの給電用口金の組立状態の斜視図である。同上直管形ランプの給電用口金の分解状態であって図４のＡ−Ａ視断面図である。同上直管形ランプの断面図である。同上直管形ランプの給電用口金および光源ユニットと透光性カバーとの組み立てを示す斜視図である。同上直管形ランプの分解状態の斜視図である。同上直管形ランプを用いた照明器具の側面図である。同上照明器具の斜視図である。

以下、第１の実施形態を、図面を参照して説明する。

図７および図８に直管形蛍光ランプ２灯用タイプの埋込形照明器具である照明器具11を示し、この照明器具11には２本の直管形ランプ12が用いられている。

照明器具11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12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12を点灯させる専用電源である点灯装置18を備えている。直管形ランプ12の一端側を装着する一端側のソケット16は給電用であり、直管形ランプ12の他端側を装着する他端側のソケット17は非給電用である。なお、非給電用のソケット17は、直管形ランプ12のアース接続と取り付けとを兼ねるアース用、あるいは直管形ランプ12の取り付けのみの取付用などがあるが、本実施形態では取付用である。

図６に示すように、直管形ランプ12は、直管形蛍光ランプの発光管と同程度の管長および管径で直管形に形成されたチューブである透光性カバー21、この透光性カバー21内に収納される光源ユニット22、透光性カバー21の一端に取り付けられた給電用口金23、および投光性カバー21の他端に取り付けられた非給電用口金24を備えている。なお、非給電用口金24は、ソケット17に対して取り付けのみ行う取付用である。

図４ないし図６に示すように、透光性カバー21は、例えば透光性を有する合成樹脂製で、円筒状の直管形に押出成形によって形成されている。透光性カバー21の内面には、管軸の中心よりオフセットした位置に、一対の突部27が透光性カバー21の長手方向全体に亘って形成されている。これら一対の突部27には、互いに平行に対向する対向面28、およびこの対向面28に対して略直交する突面29が形成されている。一対の突部27の対向面28には、光源ユニット22を管軸方向にスライド可能に保持する保持溝30が形成されている。

また、図１、図２、図４ないし図６に示すように、光源ユニット22は、細長い取付ベース33、およびこの取付ベース33の長手方向に並んで取り付けられた複数の発光モジュール34を備えている。

取付ベース33は、例えば金属製で、透光性カバー21内に挿入可能に細長く形成されており、発光モジュール34を取り付ける平面状の取付面35、およびこの取付ベース33の両端部を除いた両側から取付面35とは反対側に折曲された折曲部36を有する断面略コ字形に形成されている。取付ベース33の一端には取付面35に連続して連結片37が延設され、この連結片37に給電用口金23に連結される一対の連結孔38が形成されている。取付ベース33の他端には取付面35から立ち上がる取付金具39が取り付けられ、この取付金具39に非給電用口金24をねじ止めするための一対の取付孔40が形成されている。

発光モジュール34は、細長い基板41、およびこの基板41の表面に形成された複数の発光部42を備えている。

基板41は、例えば金属やセラミックスあるいは絶縁材料で、透光性カバー21内に挿入可能に細長く形成されている。基板41の長手方向に交差する方向の横幅は取付ベース33の取付面35の横幅より広く形成され、基板41の両側部が取付ベース33より突出されていて透光性カバー21の保持溝30に挿入可能としている。基板41は、取付ベース33の取付面35に複数のねじで固定されて密着されている。なお、基板41の長手方向の両端部には図示しないコネクタが配置され、取付ベース33に複数の発光モジュール34を取り付ける際に、隣接する基板41のコネクタ同士が電気的に接続され、複数の発光モジュール34が電気的に接続されて一端側の発光モジュール34から他の発光モジュール34に給電可能とている。

発光部42には、例えばＬＥＤ素子やＥＬ素子などの半導体発光素子が用いられている。本実施形態では、半導体発光素子としてＬＥＤ素子が用いられ、基板41上に複数のＬＥＤ素子を実装するＣＯＢ（Chip On Board）方式が採用されている。すなわち、基板41上に複数のＬＥＤ素子が実装され、これら複数のＬＥＤ素子がワイヤボンディングなどによって直列に電気接続され、蛍光体を混入した例えばシリコーン樹脂などの透明樹脂で構成される蛍光体層で複数のＬＥＤ素子が一体に覆われている。ＬＥＤ素子には例えば青色光を発するＬＥＤ素子が用いられ、蛍光体層にはＬＥＤ素子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蛍光体が混入されている。したがって、ＬＥＤ素子および蛍光体層などによって発光部42が構成され、この発光部42の表面である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照明光が放射される。なお、発光部42には、ＬＥＤチップが搭載された接続端子付きのＳＭＤ（Surface Mount Device）パッケージを用いてもよい。

また、図１ないし図６に示すように、給電用口金23は、絶縁性を有する合成樹脂製の口金本体45、およびこの口金本体45に保持された一対の給電端子46を備えている。

口金本体45は、透光性カバー21の端部に突き当てて配置される円形状の口金部47、および透光性カバー21内に挿入される円環状の挿入部48を備えている。口金部47の外端面には径方向に沿って突出する突条部49が形成され、この突条部49から一対の給電端子46が突出している。

口金本体45は、複数に分割された口金部材として２分割された第１の口金部材50と第２の口金部材51とを備え、これら第１の口金部材50の分割面50aと第２の口金部材51の分割面51aとを互いに組み合わせて形成されている。口金本体45の口金部47における分割面50a，51aの位置は口金本体45の中心で均等に２分割された位置にあって、突条部49の長手方向に沿って２分割する位置にあり、また、挿入部48における分割面50a，51aの位置は口金本体45の中心よりも第２の口金部材51側に片寄った位置にある。

第１の口金部材50の口金部47は断面略半円形状に形成され、その分割面50aには一対の給電端子46を挿入する一対の給電端子固定溝52が形成されているとともにこの給電端子固定溝52内に凹部53が形成されている。第１の口金部材50の挿入部48は断面略半環状に形成され、その分割面50aとは異なる外周面位置であって口金本体45の中心よりも第２の口金部材51とは反対側に片寄った位置には透光性カバー21内の一対の突部27と嵌合する溝状の一対の嵌合部54が形成されている。さらに、第１の口金部材50の挿入部48には、一対の嵌合部54間に位置して、光源ユニット22の取付ベース33の連結片37が配置される連結部55が分割面50aと平行に形成されている。この連結部55には、連結片37の一対の連結孔38に差し込まれて連結する一対の連結ピン56が突設されている。

第２の口金部材51の口金部47は断面略半円形状に形成され、その分割面51aには一対の給電端子46を挿入する一対の給電端子固定溝57が形成されているとともにこの給電端子固定溝57内に凹部58が形成されている（図３参照）。第１の口金部材50の挿入部48は断面略半環状に形成されている。

一対の給電端子46は、それぞれ導電性を有する金属製で断面四角形状の平板によって形成されており、その中間部には両口金部材50，51の給電端子固定溝52，57間に挟み込まれて保持される固定部59が形成され、一端には口金本体45の突条部49から突出して相反する外径方向に向けて略Ｌ字形に折曲された接続部60が形成され、他端には挿入部48内に突出する配線部61が形成されている。固定部59の両側縁には、給電端子固定溝52，57の凹部53，58に嵌合する凸部62が形成されている。一対の給電端子46の配線部61には、図示しない給電用配線部品のコネクタに接続されている一対の配線がそれぞれスポット溶接によって接続されている。給電用配線部品のコネクタは、光源ユニット22の一端側に取り付けられた発光モジュール34の基板41の端部に配置されている図示しないコネクタに接続され、給電端子46から給電用配線部品を通じて各発光モジュール34に給電可能としている。

また、図６および図７に示すように、非給電用口金24は、絶縁性を有する合成樹脂製の口金本体65、およびこの口金本体65の外端面の中心から突設された１本の非給電端子66を備えている。

口金本体65は、透光性カバー21の端部に配置される円形状の口金部67、および透光性カバー21内に挿入される円環状の挿入部68を備えている。口金部67には一対の挿通孔69が設けられ、これら一対の挿通孔69を挿通する一対のねじ70が光源ユニット22の取付金具39の一対の取付孔40にそれぞれ螺着される。挿入部68の外周面には、透光性カバー21内の一対の突部27と嵌合する溝状の一対の嵌合部71が形成されている。

非給電端子66は、円柱状の軸部72、およびこの軸部72の先端周囲に突出する長円形状の接続部73を備えている。

なお、直管形ランプ12は、透光性カバー21の保持溝30と光源ユニット22の基板41との嵌合、および透光性カバー21の突部27と各口金23，24の嵌合部54，71との嵌合により、透光性カバー21と光源ユニット22と各口金23，24との管軸周りの周方向の位置が互いに位置決めされる。この位置決め状態では、給電用口金23の一対の給電端子46が並ぶ方向と、非給電用口金24の非給電端子66の接続部73の長円の長手方向と、発光モジュール34の発光部42が形成された基板41の表面とが平行に一致する関係にある。

また、図８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、この直流電力を給電用のソケット16および直管形ランプ12の一対の給電端子46を通じて光源ユニット22に供給する。

次に、直管形ランプ12の組立手順を説明する。

なお、予め、光源ユニット22は、複数の発光モジュール34の端部に配置されているコネクタを互いに接続し、これら発光モジュール34を取付ベース33にねじ止めして組み立てられている。また、一対の給電端子46の配線部61に図示しない給電用配線部品の一対の配線をそれぞれスポット溶接によって接続されている。

そして、図１において、第１の口金部材50の連結部55と光源ユニット22の取付ベース33の一端に設けられている連結片37とを組み合わせ、連結部55から突出する一対の連結ピン56を連結片37の連結孔38に挿入（圧入）し、第１の口金部材50と光源ユニット22の一端とを連結する。

第１の口金部材50の給電端子固定溝52に予め給電用配線部品が接続されている一対の給電端子46の固定部59の一側縁を挿入するとともに給電端子固定溝52の凹部53に固定部59の凸部62を挿入する。一対の給電端子46に接続されている給電用配線部品のコネクタを光源ユニット22の一端側に取り付けられた発光モジュール34の端部に配置されている図示しないコネクタに接続し、一対の給電端子46と各発光モジュール34とを電気的に接続する。

光源ユニット22が連結されるとともに一対の給電端子46が組み込まれた第１の口金部材50に第２の口金部材51を被着し、第１の口金部材50に組み込まれている一対の給電端子46の固定部59の他側縁を第２の口金部材51の給電端子固定溝57に挿入するとともに固定部59の凸部62を給電端子固定溝57の凹部58に挿入し、第１の口金部材50の分割面50aと第２の口金部材51の分割面51aとを接合させる。これにより、図２に示すように、一対の給電端子46の固定部59が第１の口金部材50と第２の口金部材51との間に挟み込まれて保持され、一対の給電端子46の接続部60が口金部47の外端面より突出し、一対の給電端子46の配線部61および給電用配線部品の配線が挿入部48内に突出した状態に、給電用口金23を組み立てる。なお、接合する分割面50a，51a間には接着剤を介在させて接着してもよいし、爪構造を用いて分割面50a，51aを接合した状態に係止してもよい。

図５および図６に示すように、光源ユニット22を透光性カバー21の一端側から内部に挿入する。このとき、光源ユニット22の発光モジュール34の基板41の両側縁を透光性カバー21の保持溝30に挿入する。

光源ユニット22を透光性カバー21の一端側から内部に挿入したら、さらに給電用口金23の挿入部48を透光性カバー21の内側に挿入（圧入）し、口金部47を透光性カバー21の一端面に押し当てる。このとき、挿入部48の周面に設けられている一対の嵌合部54が透光性カバー21の内面から突出する一対の突部27に嵌合する。給電用口金23の挿入部48を透光性カバー21の内側に挿入することにより、接合状態の口金部材50，51の挿入部48が透光性カバー21の内側に挿入され、口金部材50，51の接合状態が保持される。また、この状態で、光源ユニット22の他端の取付金具39が透光性カバー21の他端に臨む位置に配置される。

非給電用口金24の挿入部48を透光性カバー21の他端に挿入し、口金部47を透光性カバー21の一端面に押し当てる。このとき、挿入部48の周面に設けられている一対の嵌合部71が透光性カバー21の内面から突出する一対の突部27に嵌合し、一対の挿通孔69と取付金具39の一対の取付孔40とが位置決めされる。また、非給電用口金24と取付金具39との間には隙間があり、互いに離反した状態にある。

一対のねじ70を非給電用口金24の一対の挿通孔69を通じて取付金具39の一対の取付孔40に螺着して締め付ける。一対のねじ70の締め付けにより、非給電用口金24側に光源ユニット22が引っ張られ、したがって、光源ユニット22を介して給電用口金23と非給電用口金24との距離が縮まり、これら給電用口金23と非給電用口金24との間で透光性カバー21を挟み込んで固定される。

これにより、直管形ランプ12の製造が完了する。製造された直管形ランプ12は、透光性カバー21の保持溝30と光源ユニット22の基板41との嵌合、および透光性カバー21の突部27と各口金23，24の嵌合部54，71との嵌合により、透光性カバー21と光源ユニット22と各口金23，24との管軸周りの周方向の位置が互いに位置決めされる。この位置決め状態では、給電用口金23の一対の給電端子46が並ぶ方向と、非給電用口金24の非給電端子66の接続部73の長円の長手方向と、発光モジュール34の発光部42が形成された基板41の表面とが平行に一致する。

次に、直管形ランプ12を接続する場合には、図７に示すように、直管形ランプ12の給電端子46および非給電端子66をソケット16，17の先端面からそれぞれ挿入して、直管形ランプ12をソケット16，17間に配置し、直管形ランプ12の管軸を中心として９０°回転させることにより、直管形ランプ12をソケット16，17間に装着する。

そして、点灯装置18の動作により、点灯装置18からの直流電力が給電用のソケット16および直管形ランプ12の一対の給電端子46を通じて光源ユニット22に供給され、光源ユニット22の半導体発光素子が点灯し、半導体発光素子からの光が透光性カバー21を透過して照明器具11の下方の所定方向へ照射される。

以上のように構成された直管形ランプ12によれば、給電用口金23の口金本体45を複数の口金部材50，51に分割し、これら複数の口金部材50，51間に一対の給電端子46を挟み込んで保持するため、予め光源ユニット22と電気接続するための配線が接続された給電端子46を口金本体45に組み込んで保持することができ、インサート成形を用いずに済み、製造性を向上できる。

また、透光性カバー21の内面に設けられた突部27と、透光性カバー21の内側に挿入される各口金23，24の挿入部48，68に設けられた嵌合部54，71とが嵌合するため、透光性カバー21と各口金23，24とを管軸回りの周り止めをでき、透光性カバー21を回転操作して各口金23，24を各ソケット16，17に着脱する直管形ランプ12の着脱操作を確実にできる。

ところで、仮に、口金部材50，51の分割面50a，51aに嵌合部54が設けられた場合、直管形ランプ12の着脱操作の際に、透光性カバー21の回転力を透光性カバー21の突部27から口金部材50，51の分割面50a，51aに受けるため、それら分割面50a，51aが開く方向に作用し、透光性カバー21の回転力を給電用口金23に確実に伝達されないなどの不具合が生じてしまう。そこで、本実施形態では、給電用口金23の第１の口金部材50には、透光性カバー21の一端に挿入される挿入部48の位置で、かつ、第２の口金部材51と分割される分割面50aとは異なる位置に、透光性カバー21の突部27に嵌合する嵌合部54を設けているため、透光性カバー21の回転力を第１の口金部材50のみで受け、分割面50a，51aが開くことがなく、透光性カバー21の回転力を給電用口金23に確実に伝達することができる。

また、給電用口金23の分割した１つの第１の口金部材50に対して、一対の給電端子46の組み込み、および光源ユニット22の一端の連結を容易にでき、その後、他の口金部材である第２の口金部材51を組み合わせるだけでよく、組立性を向上できる。

また、直管形ランプの組立時に、一端に給電用口金23を連結した光源ユニット22を透光性カバー21の一端から内部に挿入し、給電用口金23を透光性カバー21の一端に押し当てて取り付け、非給電用口金24を透光性カバー21の他端に押し当てて取り付け、ねじ70を非給電用口金24から透光性カバー21内の光源ユニット22の他端に螺着して締め付けることにより、非給電用口金24側に光源ユニット22を引っ張り、給電用口金23と非給電用口金24との間で透光性カバー21を挟み込んで固定することができ、例えばねじなどの使用数が少なく、容易に組み立てることができる。

なお、給電用口金23の第１の口金部材50と第２の口金部材51とを組み合わせる際に、光源ユニット22の取付ベース33の連結片37を第１の口金部材50と第２の口金部材51との間に挟み込んで保持してもよい。

また、給電用口金23は、２分割に限らず、３分割以上に分割してもよい。例えば、第２の口金部材51を各給電端子46毎に２分割して第１の口金部材50とともに３分割としてもよく、あるいは、一対の給電端子46が並ぶ方向において、中央の口金部材と、この中央の口金部材の両側に各給電端子46を挟み込んで保持する両側の口金部材とに３分割してもよい。要は、給電端子46を挟み込む方向に分割されていればよい。

また、非給電用口金24は、光源ユニット22を外部にアース接続するアース用口金として用いてもよい。

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。

11 照明器具
12 直管形ランプ
15 器具本体
16，17 ソケット
21 透光性カバー
22 光源ユニット
23 給電用口金
24 非給電用口金
27 突部
45 口金本体
46 給電端子
50，51 口金部材
50a，51a 分割面
54 嵌合部
70 ねじ

Claims

半導体発光素子を有する光源ユニットと；
光源ユニットを収納する直管形の透光性カバーと；
複数に分割された口金部材を組み合わせて形成された口金本体、および複数の口金部材間に挟み込まれて口金本体に保持された給電端子を有し、給電端子が光源ユニットに電気接続されるとともに口金本体が透光性カバーの一端に挿入されて取り付けられた給電用口金と；
透光性カバーの他端に取り付けられた非給電用口金と；
を具備していることを特徴とする直管形ランプ。
透光性カバーの内面に突部が設けられ、
給電用口金の１つの口金部材には、透光性カバーの一端に挿入される位置で、かつ、他の口金部材と分割される分割面とは異なる位置に、透光性カバーの突部に嵌合する嵌合部が設けられている
ことを特徴とする請求項１記載の直管形ランプ。
給電用口金の１つの口金部材に、給電端子が組み込まれるとともに光源ユニットの一端が連結されている
ことを特徴とする請求項１または２記載の直管形ランプ。
給電用口金は、透光性カバー内に収納される光源ユニットの一端に連結されて透光性カバーの一端に取り付けられ、
非給電用口金は、非給電用口金を通じて透光性カバー内の光源ユニットの他端に螺着されるねじにより給電用口金との間に透光性カバーを締め付けた状態で透光性カバーの他端に取り付けられている
ことを特徴とする請求項１ないし３いずれか一記載の直管形ランプ。
請求項１ないし４いずれか一記載の直管形ランプと；
直管形ランプの給電用口金および非給電用口金がそれぞれ装着されるソケットを有する器具本体と；
を具備していることを特徴とする照明器具。