JP6599162B2 - 直管型ｌｅｄ照明装置 - Google Patents

Description

本発明は、照明光源にＬＥＤ素子を用いた直管型ＬＥＤ照明装置に関する。

従来から、照明光源にＬＥＤ素子を用いた直管型ＬＥＤ照明装置には、ＬＥＤ素子へと電力供給をするための電源装置を備えたものが既に知られている。

この際、外部電力は、口金から電源装置へと供給され、この電源装置によって電流の変換等の電気的処理が行なわれる。そのうえで、外部電力は、ＬＥＤ素子を実装した光源基板へと供給されている。

また、このような直管型ＬＥＤ照明装置としては、透明で断面が略半円状の透光性の樹脂製ケースと、この樹脂製ケースを保持するように断面が略半月状の中空体である金属製ケースと、で全体として円柱体としたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この際、電源装置は金属製ケースの内部に収容され、ＬＥＤ基板は金属製ケースに支持された状態で樹脂製ケースの内部に収容されている。

特開２０１４−０５３２６６号公報

しかしながら、このような直管型ＬＥＤ照明装置にあっては、樹脂製ケースと金属製ケースとで分割したことによって、金属製ケースの狭い閉断面空間の内部に電源装置を収納するとともに、金属製ケースにＬＥＤ基板を先に支持させた状態で、樹脂製ケースを金属製ケースに保持させる必要があり、組み付け作業が煩雑化するという問題があった。

しかも、近年の高輝度化に伴い、電源装置の電子部品点数が増す傾向にあることから、金属製ケースの狭い閉断面空間の内部に電源装置を収納する作業がより困難になりつつあり、直管型ＬＥＤ照明装置の全体の組み付け作業の容易化並びに低コスト化の要望が高まっている。

本発明は、上述のような課題を解決するために、組み付け作業の容易化並びに低コスト化に貢献することができる直管型ＬＥＤ照明装置を提供することを目的とする。

本発明に係る直管型ＬＥＤ照明装置は、上記目的を達成するため、直管型ＬＥＤ照明装置であって、管状に形成されたガラス製の筐体と、筐体の両端それぞれに接続された口金と、筐体の内部に収容され、ＬＥＤ素子が実装されたＬＥＤ基板と、筐体の内部に少なくとも一部が収容され、ＬＥＤ基板に電力を供給する電源装置と、筐体の内部に収容され、ＬＥＤ基板と電源装置とを管軸に沿って仕切って前記ＬＥＤ基板と前記電源装置とを支持する、長尺状かつ平板状に形成された支持部材と、を備えるものである。

本発明によれば、管状に形成したガラス製の筐体に収納した長尺状かつ平板状に形成した支持部材でＬＥＤ基板と電源装置とを管軸に沿って仕切った状態で独立して支持することにより、組み付け作業の容易化並びに低コスト化に貢献することができる。

本発明の一実施の形態に係る直管型ＬＥＤ照明装置の正面図である。 本発明の一実施の形態に係る直管型ＬＥＤ照明装置の分解状態の正面図である。 本発明の一実施の形態に係る直管型ＬＥＤ照明装置の側面図である。 本発明の一実施の形態に係る直管型ＬＥＤ照明装置に適用される管軸に沿う方向の給電側口金を含む要部の断面図である。 本発明の一実施の形態に係る直管型ＬＥＤ照明装置に適用されるＬＥＤ基板の底面図である。 本発明の一実施の形態に係る直管型ＬＥＤ照明装置に適用されるキャップを示し、（Ａ）はキャップの側面図、（Ｂ）はキャップの正面図である。 本発明の一実施の形態に係る直管型ＬＥＤ照明装置に適用される管軸と直交する方向の給電側口金の管体側端部付近を含む断面図である。 本発明の一実施の形態に係る直管型ＬＥＤ照明装置に適用される管軸と直交する方向の筐体を含む断面図である。

次に、本発明に係る一実施の形態について図面を参照して説明する。

図１に示すように、本実施の形態として示す直管型ＬＥＤ照明装置１は、直線上に管軸Ｐを有するように管状に形成されたガラス製の筐体２と、筐体２の両端それぞれに接続された口金３と、を備える。なお、本実施の形態において、口金３は、一方（例えば、図示左側）を商用電源からの電力を供給する給電側とし、他方（例えば、図示右側）は短絡した短絡側としている。

図２に示すように、ガラス製の筐体２は、その内部に、複数のＬＥＤ素子４を実装した長尺状のＬＥＤ基板５と、ＬＥＤ基板５に電力を供給する電源回路６を有する電源装置７と、電源装置７を覆う筒状カバー８と、ＬＥＤ基板５と電源装置７とを管軸Ｐに沿って仕切ってＬＥＤ基板５と電源装置７とを支持する長尺状かつ平板状に形成した支持部材９と、を備える。

図３に示すように、口金３は、一対の端子ピン１０の先端を端面から突出させている。この際、給電側の端子ピン１０は、一方を回路上の高電位側、他方を回路上の低電位側とし外部電力と接続される。図２に示すように、口金３の内部には、ホルダ１１が収納される。なお、以下の説明においては、図３に示すように、一対の端子ピン１０が略水平（図示左右方向）に並んでいる状態を図示しない天井設置の照明器具への取り付け状態とする。したがって、図１及び図２に示した状態は、直管型ＬＥＤ照明装置１を照明器具に取り付けた状態において側面視となる。また、以下の説明における上下方向に関しても、直管型ＬＥＤ照明装置１を照明器具に取り付けた状態を基準とする。例えば、ＬＥＤ基板５のＬＥＤ素子４を実装した実装面は下面、その反対側の非実装面は上面となる。

図４に示すように、ホルダ１１は、一対のネジ１２によって口金３の内部で、その口金３を固定している。ホルダ１１は、ネジ１２の先端と螺合する雌ネジ穴１１ａを形成した取付座部１１ｂと、口金３と協働して筐体２の端部を全周に跨って支持する筐体支持部１１ｃと、電源装置７の管外側端部と係合する係合爪１１ｄを形成した係合部１１ｅと、支持部材９に支持される被支持部１１ｆと、を一体に形成している。

図２に示すように、ＬＥＤ素子４を実装したＬＥＤ基板５は、一端側のコネクタ５ａに電源装置７の高電位側配線１３aと接続され、他端側のコネクタ５ｂに電源装置７の低電位側配線１３ｂと接続される。これにより、ＬＥＤ基板５には、電源装置７を介して外部電力が供給され、ＬＥＤ素子４が点灯する。電源装置７は、給電側の端部にコネクタ７ａ（図２にのみ図示）を備えており、一対の端子ピン１０から外部電力が供給される。

図５に示すように、ＬＥＤ素子４は、矩形状（略長方形状）に形成されるとともに、その短辺がＬＥＤ基板５の長手方向、すなわち、管軸Ｐに沿いかつ長辺が管軸Ｐと直交するように配置されている。これにより、多数のＬＥＤ素子４をＬＥＤ基板５の長手方向に沿って隣接して実装することができ、照明全体の高輝度化に貢献することができる。

本実施の形態において、ＬＥＤ基板５は、長手方向における一端において電源装置７との電気接続用の配線１３ａが接続されるコネクタ５ａを有する。このコネクタ５ａは、平面視にて少なくともその周囲の一部が口金３に覆われている。なお、コネクタ５ａは、図４に示すように、その全部を口金３の内部に収納するようにＬＥＤ基板５に実装してもよいが、少なくとも一部を口金３の内部に収納するようにＬＥＤ基板５に実装してもよい。

図４に示すように、筐体２は、内層から順に、光拡散層２ａ、透光性のガラス層２ｂ、及び透光性の保護層２ｃ、が位置する一体の構成を少なくとも有する管状であり、その全体がＬＥＤ素子４から照射された照明光束を透光するガラス製の透光部として機能する。光拡散層２ａは、例えば、ガラス層２ｂの内周面全体に白色シリコン系塗料からなる塗膜によって形成しており、その層厚は約０．０８ｍｍである。ガラス層２ｂは、例えば、硼珪酸ガラスからなる無色透明のガラス管であり、その厚さは約０．７５ｍｍである。保護層２ｃは、例えば、ＰＥＴ等の熱収縮性樹脂フィルムであり、その熱収縮後の厚さは０．０８ｍｍである。なお、保護層２ｃは、図４に示すように、筐体２の外周面から口金３の外周面の全体を覆っているが、筐体２の外周面のみを覆ってもよい。

筒状カバー８は、給電側の口金３から管内側に向って延びる底壁８ａと、底壁８aの長手方向に沿う縁部から立ち上がる一対の縦壁８ｂと、縦壁８ｂの上端間に跨る上壁８ｃと、で両端を開放する筒状に形成している。この際、筒状カバー８は、短絡側の開放端をキャップ１４（図２参照）で覆っている。

図６に示すように、キャップ１４は、筒状カバー８に嵌合する嵌合部１４ａと、筒状カバー８の外側において筐体２の内壁面に当接する当接部１４ｂと、を一体に備える。嵌合部１４ａは、電源装置７電源装置７の管内側端部と係合するように内面に開放する係合溝１４ｃと、配線１３ａ，１３ｂを外部に引き出すために管軸方向に沿って貫通するとともに下端に開放する開口１４ｄと、が形成されている。なお、開口１４ｄは、下端に開放しない貫通穴としてもよい。また、係合溝１４ｃは無くてもよい。

図４，図７及び図８に示すように、支持部材９は、一面をＬＥＤ基板５を載置する第１の面としての下面９ａとし、この下面９ａとは反対側である他面を電源装置７を支持する第２の面としての上面９ｂとしている。支持部材９は、下面９ａから下向きに立ち下がる第１壁部９ｃと、上面９ｂから上向きに立ち上がる第２壁部９ｄと、第１壁部９ｃと第２壁部９ｄとの間に位置して管軸Ｐの方向に沿って延びる溝９ｅと、を一体に有する。

第１壁部９ｃは、支持部材９の管軸Ｐに沿って延びる両縁部、すなわち、長辺側の縁部から立ち下がるとともに、先端が互いに接近するよう屈曲してＬＥＤ基板５を支持する支持部９ｆを一体に形成している。

第２壁部９ｄは、支持部材９の管軸Ｐに沿って延びる両縁部から立ち上がるとともに、その基部側において断面Ｕの字状に屈曲することで溝９ｅを一体に形成している。この際、溝９ｅは、支持部材９の管軸Ｐの方向に沿って延びる長手方向全幅、すなわち、支持部材９の全長にわたって形成している。溝９ｅには、ホルダ１１を支持部材９で支持するために被支持部１１ｆに設けた支持ネジ１５の雄ネジ部が螺合するようになっている。なお、溝９ｅには、雌ネジを形成してもよいし、支持ネジ１５を螺合させる際の材質（例えば、アルミ）の硬度差による塑性変形によって対応してもよい。

これにより、支持部材９は、例えば、アルミ等の金属材料の押し出し成形によって成形することができる。また、第１壁部９ｃ及び第２壁部９ｄの屈曲構造が支持部材９の平板部分の直近に長辺方向の縁部に沿って形成され、支持部材９のねじり方向の強度を確保することができる。すなわち、支持部材９は、長尺に成形したものを組み付け作業する際に、ねじれ及びたわみが発生してしまうと、例えば、一方の口金３とホルダ１１とを組み付ける際には問題が発生し難いものの、他方の口金３とキャップ１４とを組み付ける際に相対位置にズレが発生してしまい、組み付け作業が困難となってしまう。しかしながら、支持部材９の剛性を確保するために断面形状を閉断面とすることなく軽量化を確保しつつ、ねじれやたわみの発生を抑制することによって、支持部材９などの組み付け作業の容易化に貢献し得て、しかも、図示しないコネクタや回路部品等を配置するための管内スペースの有効活用にも貢献することができる。

ところで、図８に示すように、支持部材９は、ＬＥＤ素子４が筐体２の光拡散層２ａに対して接近する方向に管軸Ｐよりも片寄るようにＬＥＤ基板５を支持している。すなわち、支持部材９を管軸Ｐよりも片側に寄せることにより、高輝度化等に伴って部品点数が増える傾向にある電源装置７の配置スペースを支持部材９の他方側に確保することができる。また、ＬＥＤ素子４を筐体２に接近する方向に片寄って配置した結果、点灯状態のＬＥＤ素子４が外部から点状となって見えるムラとなり易い。そこで、筐体２の外表面を保護層２ｃで覆うことにより、ムラをぼかすことができる。

このような基本構成において、本実施の形態に係る直管型ＬＥＤ照明装置１は、管状に形成されたガラス製の筐体２と、筐体２の両端それぞれに接続された口金３と、筐体２の内部に収容されてＬＥＤ素子４が実装されたＬＥＤ基板５と、筐体２の内部に少なくとも一部が収容されてＬＥＤ基板５に電力を供給する電源装置７と、筐体２の内部に収容されてＬＥＤ基板５と電源装置７とを管軸Ｐの方向に沿って仕切ってＬＥＤ基板５と電源装置７とを支持する長尺状かつ平板状に形成された支持部材９と、を備えることにより、組み付け作業の容易化並びに低コスト化に貢献することにある。

次に、本実施の形態に係る直管型ＬＥＤ照明装置１の組み付け手順の一例を説明図する。なお、筐体２、口金３、ＬＥＤ基板５、電源装置７、筒状カバー８等の各部品そのものはすでに組みあがっているものとする。上記の構成において、直管型ＬＥＤ照明装置１は、支持部材９の下面９ａと支持部９ｆとの間に図示しない両面テープ等を介してＬＥＤ基板５を貼り付けて下面９ａにＬＥＤ基板５を載置状に支持させる。なお、図７等に示すように、照明器具に取り付けた状態では載置状態ではない。

また、支持部材９の両端に、支持ネジ１５を介してホルダ１１を固定し、支持部材９にホルダ１１を支持させる。この状態から、筒状カバー８の内部に挿入した状態の電源装置７の管外側の端部に形成した係合穴７ｂに係合爪１１ｄを係合させ、ホルダ１１を介して支持部材９に電源装置７の管外側の端部を支持させる。また、筒状カバー８にキャップ１４を嵌め込みつつ、電源装置７の管内側の端部を係合溝１４ｃに係合させ、キャップ１４を介して支持部材９に電源装置７の管内側の端部を支持させる。

さらに、ネジ１２によりホルダ１１に口金３を固定することによって直管型ＬＥＤ照明装置１の組み付けが完了する。

このように、本実施の形態に係る直管型ＬＥＤ照明装置１は、長尺で平板状の支持部材９に対して、下面９ａにＬＥＤ基板を支持させ、上面９ｂに電源装置７を支持させることができる。

なお、コネクタ５ａを口金３の内部に収納するように配置することにより、ＬＥＤ素子４を口金３の近傍にまで配置することができ、筐体２の全長において見掛け上の暗部を少なくすることができる。すなわち、コネクタ５ａが筐体２の管内側に突出した状態であると、その部分にはＬＥＤ素子４を配置することができない。これにより、ＬＥＤ素子４を点灯させた際に、外部から筐体２を見たとき、筐体２の端部が暗く見えてしまう。

このような筐体２の端部が見掛け上で暗く見えてしまうと、従前の蛍光灯のように、経年劣化の目安と勘違いしてしまう虞がある。したがって、ＬＥＤ素子４は、できるだけ給電側の口金３の内部に収納するのが好ましい。

以上説明したように、本発明に係る直管型ＬＥＤ照明装置は、組み付け作業の容易化並びに低コスト化に貢献することができるという効果を有し、照明光源にＬＥＤ素子を用いた直管型ＬＥＤ照明装置全般に有用である。

２ 筐体
２ａ 光拡散層
２ｂ ガラス層
２ｃ 保護層
３ 口金
４ ＬＥＤ素子
５ ＬＥＤ基板
７ 電源装置
９ 支持部材
Ｐ 管軸

Claims (3)

1. 直管型ＬＥＤ照明装置であって、
   管状の筐体と、
   前記筐体の両端それぞれに接続された口金と、
   前記口金の内部に収容されるホルダと、
   前記筐体の内部に収容され、ＬＥＤ素子が実装されたＬＥＤ基板と、
   前記筐体の内部に少なくとも一部が収容され、前記ＬＥＤ基板に電力を供給する電源装置と、
   前記筐体の内部に収容され、前記ＬＥＤ基板と前記電源装置とを管軸に沿って仕切って前記ＬＥＤ基板と前記電源装置とを支持する、長尺状かつ平板状に形成された支持部材と、
   前記支持部材は、
   前記ＬＥＤ基板を載置する第１の面と、
   前記第１の面とは反対側において前記電源装置を支持する第２の面と、
   前記第１の面から前記第２の面が位置する側とは反対側に向けて立ち上がる第１壁部と、
   前記第２の面から前記第１の面が位置する側とは反対側に向けて立ち上がる第２壁部と、
   前記第１壁部と前記第２壁部との間に溝を有し、
   前記溝にねじを介して前記ホルダを固定可能とした
   ことを特徴とする直管型ＬＥＤ照明装置。
2. 請求項１に記載の直管型ＬＥＤ照明装置であって、
   前記ホルダは、前記ねじの軸部と螺合する取付座部を有し、
   前記ねじの軸部が前記取付座部に螺合することで、前記溝にねじを介して前記ホルダが固定可能となる
   ことを特徴とする直管型ＬＥＤ照明装置。
3. 請求項１または２に記載の直管型ＬＥＤ照明装置であって、
   前記ホルダにねじを介して前記口金を固定可能とした
   ことを特徴とする直管型直管型ＬＥＤ照明装置。
   

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