JPWO2013132770A1 - ランプ及び照明装置 - Google Patents

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Abstract

ランプは、実装基板上に複数の半導体発光素子が設けられてなる光源部と、透光性材料により構成され且つ前記光源部を収容する筒状の外郭部材と、前記外郭部材の少なくとも一端開口を覆う状態で前記外郭部材の一端部に設けられた口金とを備え、前記口金は、有底筒状の口金本体と、前記口金本体の底部に取着された端子とを備え、前記口金本体は、前記外郭部材の一端部が挿入される筒部を残し且つ前記筒部よりも底部側の一部が欠落した第1部材と、前記第1部材の欠落部分を補う第2部材とからなり、前記第2部材は、前記第1部材における前記筒部よりも底部側に残余する残余部分に設けられた固定部に固定部材により固定されることで、前記第1部材に組み合わされている。

Description

本発明は、LED(Light Emitting Diode)等の半導体発光素子を光源とするランプ及び照明装置に関する。
近年、省エネルギーの観点から、従来の蛍光灯(直管タイプ)に代替する光源として注目される直管形LEDランプ(以下、LEDランプや単にランプとも記載する。)は、透光性材料で形成された長尺状の筐体と、筐体の両端を塞ぐように設けられた口金とを備え、この筐体内に多数のLEDが実装された発光部、放熱部材などを設置した、複数の部材を有する構成が広く普及している。
蛍光物質が塗布されたガラス管内に一対の電極を備える構成が主流である従来の蛍光灯に比べて、直管形LEDランプは構成部材が多いため、重量化しやすい。そのため、発光部を設置(収容)する筐体と口金とを十分に固定することが重要となる。
そこで、直管形LEDランプにおいて、筐体に口金を設ける方法として、有底筒状の口金を、当該口金を半割状にした2つの部材から構成し、筐体の端部を2つの部材で挟んだ状態でネジのような固定部材で両部材を固定するようにしたものがある(例えば、特許文献1参照)。
特開2010−135271号公報
しかしながら、ネジを介して筐体に口金を固定する際には、ネジ留め時に発生する応力が筐体の端部に作用し、筐体の端部にクラックの発生を招くという問題がある。特に、筐体の径方向に沿って口金へネジを挿入し、固定すると、応力集中などが発生し、筐体の径方向に対して大きな負荷がかかる。このため、筐体の端部にクラックが発生しやすい。
なお、単に筺体の端部に口金を設けるだけであれば、有底筒状の口金を利用して端部に被せれば、クラックの発生を抑制できるが、口金を筺体の端部に装着する際に、口金の内部が塞がれるため、口金の端子との電気的接続を行う空間がなく、電気的接続が困難となる。
本発明は、外郭部材(筺体に相当する。)の開口をふさぐように口金が設けられたランプにおいて、口金が固定される外郭部材の端部付近でのクラックの発生が抑えられ、光源部と口金の端子との電気的接続を容易に行えるランプの提供を目的とする。
上記の目的を達成するため、本発明に係るランプは、実装基板上に複数の半導体発光素子が設けられてなる光源部と、透光性材料により構成され且つ前記光源部を収容する筒状の外郭部材と、前記外郭部材の少なくとも一端開口を覆う状態で前記外郭部材の一端部に設けられた口金とを備えるランプであって、前記口金は、有底筒状の口金本体と、前記口金本体の底部に取着された端子とを備え、前記口金本体は、前記外郭部材の一端部が挿入される筒部を残し且つ前記筒部よりも底部側の一部が欠落した第1部材と、前記第1部材の欠落部分を補う第2部材とからなり、前記第2部材は、前記第1部材における前記筒部よりも底部側に残余する残余部分に設けられた固定部に固定部材により固定されることで、前記第1部材に組み合わされていることを特徴とする。
また、上記の目的を達成するため、本発明に係る照明装置は、ランプと、前記ランプを装着して点灯させる照明器具とを備える照明装置であって、前記ランプは、上記構成のランプであることを特徴とする。
上記の構成によれば、外郭部材の一端部をそのまま筒部に入れるため、外郭部材の負荷を筒部全体で受けることができる。これにより、応力集中がしにくくなり、結果的にクラックの発生が抑制される。
また、第2部材は第1部材に取着されるため、第2部材の第1部材への固定の前に光源部と端子との電気的接続を行うことができる。
また、前記第1部材は、前記筒部の軸方向と交差して前記口金本体内を2分する仕切り壁と、当該仕切り壁から前記外郭部材の一端部の内周面に沿って筒状に延出する延出筒部とを有し、前記延出筒部と前記筒部との間に前記外郭部材の一端部が挿入されていることを特徴とする。この構成により、外郭部材の一端部を外郭部材の軸と直交する方向である内・外から保持でき、外郭部材の一端部に応力が集中するのを抑制できる。
また、前記外郭部材の一端部が前記延出筒部と前記筒部との間に挿入された状態で接着剤により固着されていることを特徴とする。この構成により、外郭部材の一端に応力が集中しにくくできる。
また、前記複数の半導体発光素子は、前記外郭部材より長い長尺状の基台上に配され、当該基台の前記少なくとも一端部は、前記仕切り壁の貫通孔を通って前記底部側に延出し、当該基台における延出部分が固定状態にある前記第1部材と前記第2部材により挟持されていることを特徴とする。この構成により、基台の移動を規制しつつ基台を保持できる。
また、前記固定部材はネジであり、前記基台は前記延出部分に貫通孔を有し、当該貫通孔を前記ネジが通っていることを特徴とする。この構成により、基台を容易に保持することができる。
また、前記仕切り壁の貫通孔の幅は、前記基台の前記少なくとも一端部の幅に等しいことを特徴とする。この構成により、基台の幅方向のズレを抑制できる。
実施形態に係るLEDランプを示す斜視図である。(a)はLEDランプをその一端側から見た図であり、(b)はLEDランプをその他端側から見た図である。 ランプの分解斜視図である。 光源ユニットの斜視図である。 光源ユニットの分解斜視図である。 ランプにおける受電側の口金部分の縦断面の斜視図である。 ランプにおける受電側の口金部分の縦断面図である。 外郭部材側から見た口金の斜視図である。 ランプにおける受電側の口金部分の斜視図であり、第2部材の固定前の状態を示す図である。 受電側の口金の第1部材の斜視図である。 受電側の口金の第2部材に斜視図である。 ランプにおけるアース側の口金部分の縦断面の斜視図である。 ランプにおけるアース側の口金部分の縦断面図である。 ランプにおけるアース側の口金部分の斜視図であり、第2部材の固定前の状態を示す図である。 外郭部材側から見た口金の斜視図である。 アース側の口金の第1部材の斜視図である。 アース側の口金の第2部材に斜視図である。
≪実施形態≫
1.全体構成
図1は、実施形態に係るLEDランプ1を示す斜視図である。(a)はLEDランプ1をその一端側から見た図であり、(b)はLEDランプ1をその他端側から見た図である。
図2は、ランプの分解斜視図である。
なお、LEDランプ1において、長手方向の一端側を口金9側とし、他端側を口金7側とする。
LEDランプ1は、主に図2に示すように、複数の半導体発光素子を列方向に有する光源ユニット3と、光源ユニット3を内部に格納する透光性材料からなる筒状の外郭部材5と、外郭部材5の端部に装着された口金7,9とを備える。
本実施形態では、半導体発光素子として、ここではLEDが利用されている。また、口金7は、図1の(b)に示すように、照明器具側のソケットから受電するための端子(以下、受電端子という。)31,33を有し、口金9は、アース用の端子(以下、アース端子という。)35を有する。
2.各部構成
(1)光源ユニット3
図3は、光源ユニット3の斜視図であり、図4は、光源ユニット3の分解斜視図である。
光源ユニット3は、図3及び図4に示すように、複数のLEDが長尺状の基台11上に配されてなる。
本実施形態では、複数のLEDは長尺状(基台11より短い)の実装基板13に実装された、所謂、モジュールの形態(LEDモジュール15とする。)で、基台11の第1主面11aに実装されている(図3参照)。
また、実施形態に係る光源ユニット3は、LEDモジュール15、基台11以外に、基台11の裏面側に配されたヒートシンク17、口金7から受電してLEDを発光させる回路ユニット19、回路ユニット19を保護する回路カバー23、ヒートシンク17と基台11との絶縁性を確保する絶縁シート25等を備える。
光源ユニット3は、外郭部材5に挿入され、外郭部材5の両端に装着された口金7,9により支持されている。
(a)LEDモジュール15
光源部として作用するLEDモジュール15は、図4に示すように、平面視矩形状の実装基板13と、当該実装基板13の第1主面13aに実装された複数のLEDとを備える。本実施形態では、複数のLEDは一列状に配されており、複数のLEDをまとめて封止する列状の封止体36が実装基板13の第1主面13aに設けられている。
実装基板13は、例えば、金属材料(配線パターンとの関係で絶縁処理が必要となる場合がある。)、樹脂材料、セラミック材料により構成されており、第1主面13aには、複数のLEDを直列、並列又は直並列に接続するための配線パターン(図示省略)や、回路ユニット19に電気的に接続するための端子部等を有する。
端子部は、ここでは、回路ユニット19と電気的に接続する配線ケーブル71(図3参照)の一端に設けられたコネクタ(雄コネクタ)72に対して接合するコネクタ(雌コネクタ37)により構成されている。なお、端子部は、コネクタ(37)を利用せずに導電ランドにより構成して、配線ケーブル71の一端と半田等により電気的に接合(接続)するようにしても良い。
LEDは、所謂、チップの状態で実装基板13に実装されている。複数のLEDは、間隔(例えば、等間隔である。)をおいて、実装基板13の長手方向に配置されている。LEDは、複数列状、例えば2列状に実装されても良く、LEDの個数、配列等は、LEDランプ1に要求される輝度等により適宜決定される。
封止体36は、例えばシリコーン樹脂等の透光性材料からなり、LEDへの空気・水分の侵入を防止している。封止体36は、LEDから発せられた光の波長を変換する必要がある場合は波長変換機能を有する。波長変換機能は、例えば、蛍光体粒子等の波長変換材料を透光性材料に混入することで実施できる。
例えば、LEDの発光色が青色光の場合、LEDの青色光を黄色光に変換する波長変換材料が利用される。これにより、LEDモジュール15は、LEDから発せられた青色光と、波長変換材料により波長変換された黄色光とにより混色された白色光を出射することとなる。
(b)基台11
基台11は、図4等に示すように、平面視長細い矩形状をし、その全長は、ヒートシンク17や外郭部材5よりも長い。つまり、光源ユニット3が外郭部材5に格納された際に、基台11の端部が外郭部材5から張り出す。
基台11は、LEDモジュール15を直接(一部または全部)接触する状態で搭載する。また、LEDの発光時の温度を考慮すると、LEDモジュール15の発光時の熱をヒートシンク17側に効率良く伝導させるために、高熱伝導の材料で基台11を構成するのが好ましい。
基台11は、その両端が口金7,9により支持される。このため、口金7,9により基台11が支持された状態で、基台11が撓まない程度の剛性が必要である。
上記観点から、基台11は、例えば、金属、具体的には鉄材料に構成されている。なお、剛性が確保できれば、他の材料、樹脂材料、セラミック材料で構成することもでき、スチール、アルミニウム等の他の金属材料を利用することもできる。
基台11には、ヒートシンク17に対して長手方向の位置を規定する長手方向規制手段の一部の構成が設けられている。長手方向規制手段は、具体的には、基台11がヒートシンク17に対して所定位置に配置されたときに、互いに係合する係合手段である。ここでは、基台11の側部に凹部11bを有し、ヒートシンク17は凹部11bに対応した位置に当該凹部11bに係合する係合片17aを有する。なお、係合手段は、凹・凸の関係を利用しており、凹部を、基台11側に設けても良いし、あるいはヒートシンク側に設けても良い。
基台11の一端11gには、図2に示すように、口金9のアース端子35に接続された接続部材を固定するための固定手段の一部構成が設けられている。ここでは、接続部材はL字部材39であり、固定手段はネジ43であり、ネジ43用の貫通孔11cが基台11に設けられている。なお、ネジ43は、貫通孔11cを挿通して、L字部材39のネジ孔と螺合する。
基台11の両端11f,11gには、基台11の移動を規制する規制手段の一部の構成が設けられている。ここでは、規制手段は、嵌合構造を利用しており、嵌合孔11d,11eが基台11の両端11f,11gに形成されている。なお、この規制手段の詳細は後述する。
(c)ヒートシンク17
ヒートシンク17は、発光時にLEDから発生する熱を放熱する機能を有する。つまり、LEDの発光時の熱は、LEDモジュール15、基台11を経由してヒートシンク17に伝わり、ヒートシンク17から、外郭部材5内の空間へと放熱される。
ヒートシンク17は、上記放熱機能以外に、LEDモジュール15、基台11、絶縁シート25を装着・固定して、ヒートシンク17を含めて光源ユニットとして一体化する機能も有する。
ヒートシンク17は、横断面形状が、「U」字を構成する一対の上下方向に延伸する延伸部分に外側に広がる段差を有するような形状をしている。換言すると、ヒートシンク17の断面は、図4から分かるように、「U」をしたU字部45と、U字部45の上端45a,45bから横方向(側方)の外方へ(互いに離れる方向に)と延伸する平坦部47,49と、平坦部47,49の外方端から立設する立設部51,53とを有するような形状をし、長手方向に略同じ断面形状で延伸する。
断面において平坦部47,49上に基台11が絶縁シート25を介して配置(載置)され、この基台11上にLEDモジュール15が配置(載置)されている。なお、平坦部47,49は、基台11(LEDモジュール15)を水平状態で載置するために、同一面内に存する。
立設部51,53の少なくとも一方、ここでは立設部53には、LEDモジュール15の厚み方向への移動を規制する厚み方向規制手段が設けられている。厚み方向規制手段は、ここでは、長手方向に間隔をおいて、LEDモジュール15の上面へと張り出す張出部分53a,53bにより構成されている。この張出部分53a,53bは、立設部53の外側から局部的に圧力を作用(押圧)させることで得ることができる。
なお、言うまでもなく、厚み方向規制手段は、両方の立設部51,53に設けても良いし、他方の立設部51に設けても良い。また、個数も実施形態での2個に限定するものでなく、長手方向中央に1個設けても良いし、長手方向に3個以上設けても良い。また、両立設部51,53にそれぞれ設けても良い。
ヒートシンク17には、基台11の長手方向への移動を規制する長手方向規制手段の構成の一部を有している。この長手方向規制手段は、上述した基台11とヒートシンク17間での長手方向規制手段の一部とで構成される。長手方向規制手段は、例えば、係合手段が利用され、ここでは、基台11の凹部11bに係合する係合片17aにより構成される。係合片17aは、具体的には、U字部45、平坦部49及び立設部53に跨って形成されており、U字部45の延伸部分から平坦部49を超えて立設部53までの部分が切欠かれた残部により構成されている。なお、係合手段は、係合片17aの代わりに、上述の張出部分53a,53bのような、凹部11bに嵌る張出部であっても良い。
ヒートシンク17は、放熱性の観点から、例えば、アルミニウム、銅、スチール等の金属材料が好ましく、例えば鉄材料により構成されている。なお、金属材料を利用する場合、プレス加工可能な厚みの板材を湾曲させることで実施できる。また、軽量化の観点から、例えば、セラミック材料や樹脂材料も利用することができる。
(d)回路ユニット19
回路ユニット19は、図4に示すように、回路基板57と、当該回路基板57に実装された各種の電子部品59とを備える。
ここでは、口金7に供給される電力は直流電力であり、回路ユニット19を経由してLEDモジュール15に給電される。回路ユニット19は、例えば、ランプ1が上下間違って照明器具に誤装着された場合(逆極性の電力が供給された場合)に、LEDモジュール15に逆電流が入力されるのを防止する機能を有している。
各種電子部品59は、例えば、整流回路や平滑回路を構成し、例えば、ダイオードブリッジや平滑コンデンサ等が利用される。
回路ユニット19は、図3に示すように、口金7の一対の受電端子31,33(図8参照)と接続する配線ケーブル63の一端のコネクタ(雄コネクタ)65と接合されるコネクタ(雌コネクタ)67と、LEDモジュール15と接続する配線ケーブル71の他端のコネクタ(雄コネクタ)73と接合されるコネクタ(雌コネクタ)75とを備えている。
回路ユニット19は、基台11の第1主面11a上であってLEDモジュール15の他端と隣接するように配されている。回路ユニット19は、この状態で、回路カバー23により覆われると共にヒートシンク17に装着される。
(e)回路カバー23
回路カバー23は、上述したように、回路ユニット19を保護すべく、回路ユニット19を覆う。回路カバー23は、図4に示すように、平坦部77と、平坦部77におけるLEDランプ1の長手方向と平行な端部から下方へ延出する延出部79,81と、平坦部77の内側の面から下方(回路ユニット19側である。)へと突出する突出部85とを有している。
延出部79,81は、その先端が内側に湾曲しており、回路カバー23をヒートシンク17に装着した際に、延出部79,81の先端がヒートシンク17の底側に廻り込む。これにより、回路カバー23のヒートシンク17からの脱落を防止する。
また、回路カバー23をヒートシンク17に装着した際に、突出部85の先端(回路ユニット19側の端である。)側が回路基板57の上面に近接(又は当接)する。これにより、突出部85が回路ユニット19の回路基板57の厚み方向に移動を規制する。
平坦部77におけるLEDモジュール15と反対側の端部には、回路カバー23がLEDモジュール15側に移動するのを規制する長手方向規制手段が形成されている。この長手方向規制手段は基台11側に飛び出す鍔部87により構成される(図5参照)。鍔部87は、回路カバー23がLEDモジュール15側(基台11の他端11g側である。)に移動しようとした際に、ヒートシンク17の立設部51,53に当接する。
(f)絶縁シート25
絶縁シート25は、基台11とヒートシンク17との間に配されている。基台11は口金9のアース端子35と接続されており、また、ヒートシンク17は放射率を考慮して金属材料で構成されている。絶縁シート25は、基台11とヒートシンク17との絶縁性を確保するためのものであり、絶縁性のシートにより構成されている。
また、絶縁シート25は、絶縁機能の他に、LEDモジュール15から発せられた光をLEDモジュール15の主面を基準にしたとき、LEDが実装されている側であってLEDモジュール15から離れる方向へと反射させる機能も有している。
このような機能を有するシート25としては、例えば、PET等の樹脂シートがある。なお、基台11の絶縁性を確保する必要がない場合でも、反射機能を利用するため絶縁性を有するシートを利用しても良い。
(2)外郭部材5
外郭部材5は、図1及び図2に示すように、筒状をし、透光性材料により構成されている。外郭部材5は、ここでは、直管蛍光灯のバルブと同じ外観形状をしている。つまり、外郭部材5は、断面形状が円形状で中心軸の延伸する方向(以下、「軸方向」という。)に断面形状が変化しない円筒状をしている。外郭部材5に利用される透光性材料としては、ガラス材料や樹脂材料等がある。
本実施形態では、特に限定しないが、外郭部材5の内周面に、光拡散処理や波長変換処理等の光学処理を施しても良く、具体的には、光拡散処理としては、例えば、シリカや白色顔料等の塗布があり、波長変換処理としては波長変換部材の塗布等がある。
(3)口金
(a)受電側
図5は、ランプ1における受電側の口金7部分の縦断面の斜視図であり、図6はランプ1における受電側の口金7部分の縦断面図である。図7は外郭部材5側から見た口金7の斜視図である。図8は、ランプ1における受電側の口金7部分の斜視図であり、第2部材113の固定前の状態を示す図である。図9は受電側の口金7の第1部材111の斜視図であり、図10は受電側の口金7の第2部材113に斜視図である。
口金7は、図1に示すように、口金本体91と受電端子31,33とを有する。口金本体91は、筒部101と底部103とを有する有底筒状をしている。なお、底部103には、図1の(b)に示すように、受電端子31,33が延出する状態で設けられている。
筒部101は、図5、図6及び図9に示すように、筒部101の中心軸と交差して、口金本体91の内部を2分する仕切り壁105を有している。
口金本体91の仕切り壁105から筒部101の開口101aまでの領域が、図5及び図6に示すように、外郭部材5の端部外周に接着剤107を介して接合され、仕切り壁105から底部103までの領域で基台11の端部11fを支持する。なお、基台11の端部11fは、外郭部材5から張り出し且つ仕切り壁105の貫通孔109を通って底部103側に延出している(図8及び9参照)。
つまり、口金本体91(口金7)の内部は、仕切り壁105から筒部101の開口101aまでが外郭部材5と接続(接合)される接合室と、仕切り壁105から底部103までが基台11を支持する支持室とになっている。
口金7は、底部103の一部と筒部101における前記底部103の一部に連続する部分(この部分が欠落部分である。)が欠落した第1部材111と、第1部材111の欠落部分を補う第2部材113とからなる口金本体91を有する。
より具体的に説明すると、第1部材111は、口金本体91の有底筒状に対して、口金本体917の底部103の半分と当該底部103の半分に接続する筒部101であって仕切り壁105よりも底部103側に位置する部分を欠いている。第2部材113は、底部103の半分と当該底部103の半分に接続する筒部101の一部とからなり、第1部材111の欠落部分を塞ぐ。
なお、第1部材111と第2部材113とは、図2及び図6に示すように、固定部材として作用するネジ115により固定(結合)されている。なお、第1部材111と第2部材とを固定するための固定部材はネジに限定されず、互いの部材の動きを規制するように固定できる部材であればよい。
口金本体91は、一対の受電端子31,33を装着する端子装着部117(図1の(b)参照)を底部103に有する。端子装着部117は、図9及び図10に示すように、第1部材111の第1装着部119a,119bと、第2部材113の第2装着部121a,121bとからなる。
なお、支持室は、受電端子31,33と回路ユニット19(LED側である。)とが配線ケーブル63を介して電気的に接続された接続部が存在する接続室でもある。
(a−1)第1部材111
第1部材111の接合室は、図6及び図7に示すように、仕切り壁105から外郭部材5の端部の内周面に沿って筒状に延出する延出筒部125を有している。これにより、外郭部材5の端部は、延出筒部125と筒部101との間に挿入されることになる。ここでは、延出筒部125は、周方向に連続した構造を有し、延出筒部125の延出先端側の一部に切欠部分125aを有している。切欠部分125aは、点灯時のLEDモジュール15の熱による熱膨張を許容するためのものである。
なお、筒部101と、延出筒部125と、仕切り壁105における筒部101と延出筒部125とに跨る部分とで、図7に示すように、外郭部材5の端部が挿入される円環状の挿入溝127が形成される。この挿入溝127の全周に亘って接着剤107が配置された状態で外郭部材5の端部が挿入溝127内に挿入されると、外郭部材5が口金7(口金本体91)に対して気密状に接合される(外郭部材5の内外で連通しない状態で接合される。)。このため、例えば外郭部材5の外部からの虫の侵入を防止することができる。
筒部101における仕切り壁105よりも開口側部分(接合室の筒部でもある。)の内周面には、図7に示すように、筒部101の中心軸と平行な方向に延伸する条突起133が周方向に間隔をおいて複数形成されている。この条突起133により、口金本体111と外郭部材5とを容易に同軸上に配置することができる。
仕切り壁105には、図9に示すように、基台11の端部11fを仕切り壁105から支持室側に延出させるための貫通孔109が形成されている。貫通孔109は、基台11の断面形状に対応して矩形状をしている。具体的には、貫通孔109における矩形状の長手方向の寸法は、基台11の端部11fの幅に対応し、貫通孔109における矩形状の短手方向の寸法は、基台11の端部11fの厚みよりも大きくなっている。
仕切り壁105には、上記の貫通孔109の他に貫通孔135が形成されている。この貫通孔135は、貫通孔109よりも大きく、回路ユニット19と口金7とを接続するための配線ケーブル63が通る(図8)。なお、貫通孔135は、大きいほど配線ケーブル63を通しやすくなり、また口金7の軽量化が図られ、小さいほど口金7の潰れ(圧縮負荷)に対する耐力が向上する。
第1部材111の支持室は、図8及び図9に示すように、口金本体91の底部103の略半分である半底部137と、当該半底部137の半分に連続する半筒部139とを有している。半筒部139には、基台11と直交する方向に延出する延出筒部143が形成されている。延出筒部143の内周には、第1部材111と第2部材113とを固定するためのネジ(雄ネジ)115と螺合するネジ145が形成されている。つまり、半筒部139には、図8及び図9に示すように、第1部材111と第2部材113とを固定するための雌ネジ部147を有している。
雌ネジ部147は、筒部101の中心軸と交差するように形成され、筒部101の軸方向から見たときに、配線ケーブル63用の貫通孔135の略中央に位置している(図5参照)。この場合、貫通孔135の略中央が雌ネジ部147により塞がれる。なお、雌ネジ部147は、中央に位置することで、延出筒部143を太くすることができ、ネジ115を強固に固定することができる。
延出筒部143の先端部分は、基部側部分よりも外径が小さくなった小径部分143aとなっている。つまり、延出筒部143の先端部分が段差状となっている(図9参照)。第1部材111と第2部材113とが組み合わさると、小径部分143aの基部部分の平坦部分143bと、第2部材113の凹部167の底壁167aとの間隔が、基台11の端部11fの厚みより少し大きくなるように設定されている。なお、ここでの少し大きい寸法は、ランプ点灯時にLEDから発せられる熱による基台11の膨張分である。
延出筒部143の小径部143aの外径は、図8に示すように、基台11の端部11f側の嵌合孔11dの幅(基台の短手方向の寸法である。)と一致(嵌る程度の一致である。)しているか、または少し小さくなっている。ここでも、小径部分143aの外径は、ランプ点灯時の基台11の熱膨張を考慮して設定されている。
第1部材111の半底部137には、図8及び図9に示すように、受電端子31,33を装着する端子装着部117を構成する第1装着部119a,119bが形成されている。ここでは、受電端子31,33は、図8に示すように、矩形状の板状の中央に屈曲部31a,33aを有するクランク状をしている。なお、受電端子31,33における底部103の外側の先端部分が軸方向と直交する方向であって外側(互いに離される向きである。)に屈曲する。
第1装着部119a,119bは、受電端子31,33の屈曲部31a,33aから先端部までが底部103に対して直交する状態で、屈曲部31a,33aを含むその周辺部を保持する保持溝149a,149bを有している。保持溝149a,149bは、受電端子31,33の屈曲部31a,311aに対応したクランク状の溝である。保持溝149a,149bは、第1部材111に対して第2部材113を装着する際の装着方向を深さ(の方向)としている。第1装着部119a,119bは、保持溝149a,149bを有するため厚み(筒部101の軸方向の寸法である。)が大きく、半底部137から筒部101の軸方向へと張り出している。
なお、受電端子31,33が保持溝149a,149b内に挿入された状態では、図8に示すように、受電端子31,33の挿入方向の後端(第2部材113側の端である。)は、第1装着部119a,119bの第2部材113側の端面と一致(もしくは受電端子31,33の方が溝内に入り込んでいる。)している。
一対の第1装着部119a,119bは、保持溝149a,149bの深さ方向と直交する方向に所定の間隔をおいて半底部137に設けられている。一対の第1装着部119a,119bの間には、図9に示すように、第2部材113と第1部材111とが係合するように係合手段153の一部が形成されている。ここでは、第2部材113の係止部(173;図10参照)が係止する被係合部(155)が形成されている。被係合部は、半底部137の外表面に対して一段高くなった被係合凸部分155により構成されている。なお、被係合部は、凸部でなく、凹部とすることもできる。
一対の第1装着部119a,119b間には、第2部材113を第1部材111に装着する際、第2部材113を第1部材111の所定位置に誘導するガイド手段が形成されている。ガイド手段は、具体的には、第2部材113の第1部材111への装着方向に延伸し且つ深さ方向を筒部101の軸方向と平行な方向とするガイド溝157により構成されている。
第1部材111における第2部材113が装着される部分には、図9に示すように、段差部161が形成されている。ここでの段差部161は、内側が高くなる段差である。
(a−2)第2部材113
第2部材113は、図10に示すように、口金本体91のうち、第1部材111の欠落部分を覆うように構成され、口金本体91の底部103の略半分である半底部163と、当該半底部163に連続する半筒部165とを有している。
半筒部165には、第1部材111に固定する際にネジ115の頭部115aが嵌る凹部167が形成されている。凹部167の深さは、ネジ115が隠れる程度であり、また、凹部167の底壁であってこの内周側の面に基台11の端部11fが当接するように設定されている。これにより、第2部材113が第1部材111に装着された際には、基台11の端部11fは、第1部材111の延出筒部143の平坦部分143bと、第2部材113の凹部167の底壁167aとで挟持される。
半筒部165は、凹部167を構成する周壁167bに連続して内周面から筒部101の中心軸に向かって突出する突出壁169を有し、その先端部が基台11に端部11fの幅に対応して凹でいる(凹部169aである。)。この凹入面は、凹部167の底壁167aの内面と一致する。これにより、基台11の端部11fが突出壁169の凹部169aに嵌り、基台11の幅方向への移動が規制される。なお、凹部169aがあれば、第1部材111の延出筒部143の小径部分143aが基台11の嵌合孔11dの幅よりも小さくても良い。
凹部167の底壁167aの第1部材111側の端は、半筒部165の周縁(凹部167の部分を除く。)よりも第1部材111側に延出すると共に、その延出部分167cが外側に張り出している。つまり、底壁167aの内面は平坦であるが、外面は延出部分167cで凹部167の凹入方向と反対側に張り出し、その部分での厚みが厚くなっている。延出部分167cは、第1部材111に第2部材113を固定する際に、第1部材111の仕切り壁105の貫通孔109に挿入し、両者が固定された状態では、延出部分167cが貫通孔109の周面に係止する又は係止可能となる。これにより、何らかの原因で、ネジ115が外れたとしても、延出部分167cが貫通孔109を構成する周面に係止することとなり、第2部材113の第1部材111の落下を防止できる。
半底部163は、第1部材111の一対の第1装着部119a,119bとで端子装着部117を構成する第2装着部121a,121bを有する。第2装着部121a,121bは、第1装着部119a,119bの保持溝149a,149bを塞ぐ蓋面を有する。これにより、保持溝149a,149bに挿入された受電端子31,33の脱落を防止できると共に、受電端子31,33における保持溝149a,149bの深さ方向への移動が規制される。
第2装着部121a,121bは、図1の(b)に示すように、半底部163から筒部101の軸方向の外方へと少し張り出し、第2部材113が第1部材111に装着されると、第1部材111の第1装着部119a,119bの外面と面一となる。これにより、口金7における受電端子31,33の周辺の意匠性が向上する。
一対の第2装着部121a,121b間には、第1部材111の一対の第1装着部119a,119b間に設けられた被係合部(155)に係合する係合部(173)が形成されている。具体的には、係止部(173)は、第1部材111の半底部137側へと延出し、その延出先端部173aが内側に張り出す係合爪173により構成されている。なお、延出先端部173aが、第1部材111の被係合部である被係合凸部分155に係合する。
係合部(173)の裏面には、第2部材113を第1部材111に装着する際、第2部材113を第1部材111の所定位置に誘導するガイド手段の構成の一部が形成されている。ガイド手段の構成の一部は、具体的には、第1部材111のガイド溝157に嵌る突条部175により構成されている。
第2部材113における第1部材111が装着される部分には、図10に示すように、第1部材111の段差部161に重ね合わされる逆段差部177が形成されている。ここでは、逆段差部177は外側が高くなる段差部である。なお、第1部材111と第2部材113とが組み合われると、第2部材113の逆段差部177は、第1部材111の段差部161の外側に位置する。ここでの逆段差部177の外側・内側は、第1部材111の段差部161との関係であり、第1部材の段差部が外側にある場合は、第2部材の逆段差部は内側に存すれば良い。
第2部材113の半筒部165には、第1部材111の半筒部139の内周面に当接するように突出する当接突起179が筒部101の軸方向に間隔をおいて複数、ここでは、2個形成されている。この当接突起179と逆段差部177との間に、第1部材111の段差部161が入る。これにより、第1部材111に第2部材113を装着する際に、第2部材113を第1部材111に対して安定した姿勢で相対的にスライドさせることができる。
(b)アース側
図11は、ランプ1におけるアース側の口金9部分の縦断面の斜視図であり、図12はランプ1におけるアース側の口金9部分の縦断面図である。図13は、ランプ1におけるアース側の口金9部分の斜視図であり、第2部材213の固定前の状態を示す図である。図14は外郭部材5側から見た口金9の斜視図である。図15はアース側の口金9の第1部材211の斜視図であり、図16はアース側の口金9の第2部材213に斜視図である。
口金9は、図1に示すように、口金本体93とアース端子35とを有する。口金本体93は、筒部201と底部203とを有する有底筒状をしている。なお、底部203には、図11及び図12に示すように、アース端子35が延出する状態で設けられている。
筒部201は、図11から図15に示すように、筒部201の中心軸と交差して、口金本体93の内部を2分する仕切り壁205を有している。
口金本体93の仕切り壁205から筒部201の開口201aまでの領域が、図11及び図12に示すように、外郭部材5の端部外周に接着剤207を介して接合され、仕切り壁205から底部203までの領域で基台11の端部11gを支持する。なお、基台11の端部11gは、図13に示すように、外郭部材5から張り出し且つ仕切り壁205の貫通孔209を通って底部203側に延出している。
つまり、口金本体93(口金9)の内部は、仕切り壁205から筒部201の開口101aまでが外郭部材5と接続(接合)される接合室と、仕切り壁205から底部203までが基台11を支持する支持室とになっている。
口金9は、底部203の一部と筒部201における底部203の一部に連続する部分(この部分が欠落部分である。)を欠落した第1部材211(図15参照)と、第1部材211の欠落部分を補う第2部材213(図16参照)とからなる口金本体93を有する。
より具体的に説明すると、第1部材211は、口金本体93の有底筒状に対して、口金本体93の底部203の半分と当該底部203の半分に接続する筒部201であって仕切り壁205よりも底部203側に位置する部分を欠いている。第2部材213は、底部203の半分と当該底部203の半分に接続する筒部201の一部とからなり、第1部材211の欠落部分を塞ぐ。なお、第1部材211と第2部材213とは、図11及び図12に示すように、ネジ215により固定されている。
口金本体93は、アース端子35を装着するアース端子装着部217を底部203に有する。アース端子装着部217は、第1部材211の第1装着部219(図15参照)と、第2部材213の第2装着部221(図16参照)とからなる。
(b−1)第1部材211
第1部材211の接合室は、主に図14に示すように、仕切り壁205から外郭部材5の端部の内周面に沿って筒状に延出する延出筒部225を有している。これにより、外郭部材5の端部は、延出筒部225と筒部201との間に挿入されることになる。ここでは、延出筒部225は、周方向に連続した構造を有し、延出筒部225の延出先端側の一部に切欠部分225a,225bを有している。切欠部分225a,225bは、点灯時のLEDモジュール15の熱による熱膨張を許容するためのものである。
なお、筒部201と、延出筒部225と、仕切り壁205における筒部201と延出筒部225とに跨る部分とで、外郭部材5の端部が挿入される円環状の挿入溝227が形成される。この挿入溝227の全周に亘って接着剤207(図11参照)が配置された状態で外郭部材5の端部が挿入溝227内に挿入されると、外郭部材5が口金9(口金本体93)に対して気密状に接合される(外郭部材5の内外で連通しない状態で接合される。)。このため、例えば外郭部材5の外部からの虫の侵入を防止することができる。
筒部201における仕切り壁205よりも開口側部分(接合室の筒部でもある。)の内周面には、図14に示すように、筒部201の中心軸と平行な方向に延伸する条突起233が周方向に間隔をおいて複数形成されている。この条突起233により筒部201の強度が向上し、筒部201の肉厚を薄くできる。
仕切り壁205には、図13に示すように、基台11の端部11gを仕切り壁205から支持室側に延出させるための貫通孔209が形成されている。貫通孔209の幅は、基台11の端部11gの幅に対応している。これにより、貫通孔209に挿入されている基台11の端部11gの幅(横)方向の移動が規制される。
貫通孔209の大きさは、基台11の端部11gに接続部材(L字部材39)及びアース端子35が装着された状態で、その通過を許容する大きさである。
第1部材211の支持室は、図15に示すように、口金本体939の底部203の略半分である半底部237と、当該半底部137の半分に連続する半筒部239とを有している。半筒部239には、図15に示すように、基台11と直交する方向に延出する延出筒部243が形成されている。延出筒部243の内周には、第1部材211に第2部材213を固定するためのネジ(雄ネジ、図11参照)215と螺合するネジ245が形成されている。つまり、半筒部239には、第1部材211に第2部材213を固定するための雌ネジ部246を有している。
雌ネジ部246は、筒部201の中心軸と交差するように形成され、筒部201の軸方向から見たときに、貫通孔209と重ならようにしている(図15参照)。つまり、基台11の端部11gにL字部材39及びアース端子35が装着された状態で、貫通孔209を通過するのを妨げないようにしている(図13参照)。
第1部材211の支持室の半筒部239には、図15に示すように、貫通孔209を挟むように、一対の立設壁251,253を有する。立設壁251,253は、延出筒部243と同様に、基台11と直交する方向に延出している。立設壁251,253は、図13に示すように、貫通孔209を通過した基台11の端部11gを半筒部239が存在する側から支持する(この観点からは立設壁は支持壁とも言える。)。このため一対の立設壁251,253の間隔は、基台11の端部11gよりも小さく構成されている。
なお、一対の立設壁251,253の間隔は、基台11の端部11gにL字部材39及びアース端子35が装着された状態で、L字部材39等の通過を妨げるものでなはい。また、一対の立設壁251,253は、仕切り壁205の補強、つまり、口金9(口金本体93)の潰れに対する耐力を高める機能も有する。
第1部材211の半底部237には、図15に示すように、アース端子35を装着するアース端子装着部217を構成する第1装着部219が形成されている。ここでは、アース端子35は、図1に示すように、棒状をしている。なお、アース端子35は、図13に示すように、軸方向の略中央に径方向に張り出す鍔部35aを有し、底部203の外側に位置する先端部分が軸方向と直交する方向であって外側(互いに離される向きである。)に張り出している(アース端子35の先端部分をアース端子の延伸方向から見ると長円形状をしている。)。
第1装着部219は、半底部237の内面から軸方向に張り出す張出部分248と、張出部分248の軸方向と直交する方向の端面(図15では上端面である。)に形成された保持穴249とを有する。
張出部分248の保持穴249が形成されている面は、半底部237の端面より内側に入り込んでいる(低くなっている。)。
保持穴249は、アース端子35の鍔部35aから先端部までが半底部237に対して直交する状態で、鍔部35aを含むその周辺部を保持する。保持穴249は、アース端子35の鍔部35aの一部(半分以下である。)が嵌る大きさ(深さ)を有する。なお、保持穴249は半底部237を含んだ張出部分248に形成されている。
第1部材211における第2部材213が装着される部分には、図15に示すように、段差部261が形成されている。ここでの段差部261は、内側が高くなる段差である。
(b−2)第2部材213
第2部材213は、図16に示すように、口金本体93のうち、第1部材211の欠落した部分を覆うように構成され、口金本体93の底部203の略半分である半底部263と、当該半底部263に連続する半筒部265とを有している。
半筒部265には、第1部材211に固定する際にネジ215の頭部(図12参照)が嵌る凹部267が形成されている。凹部267の深さは、ネジ215が隠れる程度である。凹部267の底壁267aの内面には、基台11と直交する方向に延出する延出筒部269が形成されている。延出筒部269の内部は、凹部267と連通しており、この内部をネジ215が挿通する。
延出筒部269は、筒部201の中心軸と交差するように形成され、第1部材211と第2部材213とが組み合わされた状態を筒部201の軸方向から見たときに、第1部材211の貫通孔209の略中央に位置している。つまり、貫通孔209の略中央が延出筒部269により塞がれている。これにより、例えば、何らかの原因で外郭部材5が破損し、外側から口金9内に指を挿入しようとしても、その挿入を防ぐことができる。
凹部267の底壁267aの内面は、第1部材213の一対の立設壁251,253により支持された基台11の端部11gにおける支持面と反対側の面に当接する。これにより、口金9の内部において、基台11の端部11gの厚み方向への移動が規制される。
なお、延出筒部269は、第1部材211と第2部材213とが組み合わされた状態において、図12に示すように、基台11の端部11gの嵌合孔11eを通る。
半底部263は、第1部材211の第1装着部219とでアース端子装着部217を構成する第2装着部221を有する。第2装着部221は、半底部263の内面から第1部材211の半底部237側に張り出す張出部分271と、張出部分271に形成された保持穴273とを有する。
張出部分271の保持穴273が形成されている面は、半底部263の端面(上面)より外側に張り出している(高くなっている。)。これにより、第1装着部219の張出部分248と第2装着部221の張出部分271とが当接する(もしくは当接するぐらい近接している。)。これにより、アース端子35の脱落を防止することができる。
保持穴273は、アース端子35の鍔部35aから先端部までが半底部263に対して直交する状態で、鍔部35aを含むその周辺部を保持する。保持穴273は、アース端子35の鍔部35aの半分以上が嵌る大きさ(深さ)を有する。なお、保持穴273は半底部263を含んだ張出部分271に形成されている。
アース端子35は、図13に示すように、鍔部35aから一端(口金9の内部に位置する側の端である。)までが断面矩形状をした矩形部35bになっている。保持穴273も、アース端子35の矩形部35bが嵌る部分は矩形状に凹入している(図16において、符号「273a」に示す部分である。)。これにより、アース端子35の回転が規制される。
張出部分271における延出筒部269と対向する部分は、第1部材211の筒部201の中心軸と直交する平坦領域271aと、平坦領域271aの両端から延出筒部269側へと延出する一対の延出領域271b,271cとを有する。
一対の延出領域271b,271cは、互いに平行であって延出筒部269の延出方向に沿って延伸している。一対の延出領域271b,271cの間隔は、アース端子35が装着されたL字部材39の幅と一致している。これにより、L字部材39の幅方向の移動が規制される。
張出部分271の軸方向の張り出し量は、L字部材39における延出筒部269の延出方向と平行な面と当接する、もしくは当接するぐらい近接する程度である。これにより、基台11の長手方向であって口金9側への移動が規制される。
第2部材213における第1部材211が装着される部分には、図16に示すように、第1部材211の段差部261に重ね合わされる逆段差部277が形成されている。ここでは、逆段差部277は外側が高くなる段差部である。なお、第1部材211と第2部材213とが組み合われると、第2部材213の逆段差部277は、第1部材211の段差部261の外側に位置する。ここでの逆段差部277の外側・内側は、第1部材211の段差部261との関係であり、第1部材の段差部が外側にある場合は、第2部材の逆段差部は内側に存すれば良い。
第2部材213の半底部263と半筒部265とには、第1部材211の半筒部239の内周面に当接するように突出する当接突起279が複数、ここでは、6個形成されている。この当接突起279と逆段差部277との間に、第1部材211の段差部261が入る。これにより、第1部材211に第2部材213を装着する際に、第2部材213を第1部材211に対して安定した姿勢で相対的にスライドさせることができる。
なお、当接突起279は、半筒部265の端延から離れるに従って延出筒部269に近づく傾斜面279aを有している。これにより第2部材213を第1部材211に装着する際のガイド部材として機能する。
3.組み立て
(1)光源ユニット3
光源ユニット3の組み立てを、図4を用いて説明する。
光源ユニット3は、光源ユニット3を構成する部材を準備する準備工程、ヒートシンク17、絶縁シート25、基台11、LEDモジュール15、回路ユニット19をこの順で重なるように各部材を載置する載置工程、配線ケーブル63,71を接続するケーブル接続工程、回路カバー23をヒートシンク17に装着するカバー装着工程を含む。
(a)準備工程
準備工程は、ヒートシンク17、絶縁シート25、基台11、LEDモジュール15、回路ユニット19、配線ケーブル(図示省略))、回路カバー23を準備する。ここでいう準備には、例えば、板材からヒートシンク17用の部材を打ち抜く工程、打ち抜いた部材をプレスしてヒートシンク17を形成する工程等を行ったり、すでに形成されたヒートシンク17を搬入したりすることが含まれる。
(b)載置工程
載置工程は、準備工程で準備された各部材を、ヒートシンク17、絶縁シート25、基台11、LEDモジュール15、回路ユニット19の順で重ねて配置できれば良く、その配置の順は特に限定するものではない。
例えば、絶縁シート25をヒートシンク17上に配置し、配置された絶縁シート25上に基台11を配置し、配置された基台11上にLEDモジュール15と回路ユニット19とを配置しても良い。
あるいは、LEDモジュール15と回路ユニット19とを基台11に配置し、これらと別に、絶縁シート25をヒートシンク17上に配置し、そのあとに、ヒートシンク17上に配された絶縁シート25上に、LEDモジュール15と回路ユニット19とが配置された基台11を載置するようにしても良い。
(c)接続工程
接続工程は、LEDモジュール15と回路ユニット19とを配線ケーブル71で接続する第1工程と、回路ユニット19と口金7(受電端子31,33)とを接続する配線ケーブル63を回路ユニット19に接続する第2工程とがある。
第1工程では、配線ケーブル71の一端に設けられた雄コネクタ72をLEDモジュール15の雌コネクタ37に装着し、配線ケーブル71の他端に設けられた雄コネクタ73を回路ユニット19の雌コネクタ75に接続する。
第2工程では、一端に雄コネクタ65を有する配線ケーブル63を利用し、当該雄コネクタ65を回路ユニット19の雌コネクタ67に接続する。
なお、本接続工程は、上記の載置工程前や工程中に行っても良い。例えば、LEDモジュール15と回路ユニット19とを基台11に配置する前に、LEDモジュール15と回路ユニット19との電気的接続(第1工程である。)を行っても良いし、LEDモジュール15と回路ユニット19とを基台11に載置した後、LEDモジュール15と回路ユニット19とを接続し、この状態で基台11をヒートシンク17側に配置しても良い。
(d)カバー装着工程
回路カバー23は、上述したように、底が平坦なU字状をし、その先端が内側に湾曲する形状をしている。このため、カバー装着工程では、ヒートシンク17の他端と回路カバー23の一端とを位置合わせし、回路カバー23をヒートシンク17に対して相対的にスライドさせる。
(2)LEDランプ1
LEDランプ1への組み立ては、光源ユニット3を外郭部材5内に挿入するユニット挿入工程と、口金本体91,93と外郭部材5とを接着剤107,207により接合しつつ口金7,9に光源ユニット3(基台11)を取り付ける取付工程とを経て行われる。
(a)ユニット挿入工程
ユニット挿入工程では、組立てられた光源ユニット3を外郭部材5の端部から内部へと挿入する。
(b)取付工程は、図7,図14に示すように、口金本体91,93の第1部材111,211の挿入溝127,227に接着剤107,207を配する接着剤配置工程と、第1部材111,211の挿入溝127,227に外郭部材5の端部を挿入しながら、基台11の端部11f,11gを第1部材111,211の仕切り壁105,205に形成されている貫通孔109,209に挿入させる(つまり、当該貫通孔109,209から端部11f,11gを延出させる)端部延出工程と、受電端子31,33と配線ケーブル63とを接続する接続工程と、第1部材111,211に第2部材113,213をネジ115,215により固定する固定工程とを有する。
このとき、口金本体91,93の内部には、仕切り壁105,205が設けられているので、外郭部材5に対して、位置決めがしやすい。また、第1部材111,211と、第2部材113,213とをネジ115,215を用いて固定すると、ネジ115,215を締め付ける際の応力が外郭部材5の端部に伝わり、クラックなどが発生するおそれがある。
ところが、本発明のように、ネジ固定用の箇所と、外郭部材5を固定する箇所を別個に設けることで、外郭部材5の位置決めを精度良く行いながら、過度な応力を外郭部材5に付与することなく口金本体91,93を固定することができる。このため、外郭部材5の端部に、クラックを発生させることなく、外郭部材5の端部に口金7,9を固定することができる。
上記工程のほかに回路ユニット19に接続された配線ケーブル63を仕切り壁105の配線ケーブル用の貫通孔135から引き出す工程や、受電端子31,33を第1装着部119a,119bの保持溝149a,149bに挿入する工程も行う。これらの工程は、端部延出工程から固定工程前に行えば良く、例えば、配線ケーブル63の引き出しは端部延出工程中に行い、受電端子31,33の保持溝149a,149bへの挿入は接続工程後に行っても良い。
(b―1)接着剤配置工程
接着剤配置工程では、口金本体91,93の挿入溝127,227に接着剤107,207を配置する。このため、接着剤107,207の配置を容易に行うことができる。なお、接着剤107,207の配置は、例えば、挿入溝127,227内に挿入できる大きさのディスペンサによりに容易に行うことができる。
(b−2)端部延出工程
挿入溝127,227は、筒部101,201と、仕切り壁105,205と、延出筒部125,225とで構成されている。このため、外郭部材5の端部を筒部101,201に挿入すれば、後は、筒部101,201の内周面と、延出筒部125,225の外周面とにより、外郭部材5の端部が挿入溝127,227の奥側に案内される。
この際、基台11の端部11f,11gを仕切り壁105,205に形成された貫通孔109,209に、配線ケーブル63の先端をケーブル用の貫通孔135にそれぞれ位置合わせして、口金本体91,93を外郭部材5側に移動させる。
貫通孔109,209は、その幅が基台11の端部11f,11gの幅に対応しているため、貫通孔109,209に基台11の端部11f,11gが挿入さえされれば、基台11の端部11f,11gは貫通孔109,209から延出する。
そして、口金本体91側においては、基台11の端が延出筒部143の近くになると、基台11を持ち上げて、基台11の端部11fの嵌合孔11d内に延出筒部143の先端を嵌合させる。その後、口金本体91,93を外郭部材5や基台11に対して長さ調整する。
(b―3)接続工程
本工程では、例えば、貫通孔135から導出されている配線ケーブル63の先端に接続された受電端子31,33を第1装着部119a,119bの保持溝149a,149bに挿入する。
このように電気的接続において、口金7(口金本体91)を第1部材111と第2部材113との2分割タイプとし、第1部材111は、底部側の一部に欠落部分を有するため、当該欠落部分を利用して、受電端子31,33(端子装着部でもある。)と配線ケーブル63との電気的接続を容易に行うことができる。
この際、第1部材111,211と外郭部材5とを接着する接着剤107,207を硬化させておけば、第1部材111,211を外郭部材5に対して位置決めした状態で保持する必要がなく、作業者は受電端子31,33と配線ケーブル63との電気的接続に集中できる。
(b−4)固定工程
固定工程では、第1部材111,211に第2部材113,213をネジ115,215により固定する。この固定により、第1部材111,211に第2部材113,213を被せる方向において、第1部材111,211と第2部材113,213とにより基台11の端部11f,11gが挟持される。
これにより、基台11の端部11f,11gは、第1部材111,211の仕切り壁105,205の貫通孔109,209により左右方向が、第1部材111の延出筒部143が基台11の端部11fの嵌合孔11dに嵌ることにより外郭部材5の軸方向が、それぞれ規制される。このようにして、上記第1部材と111,113と第2部材211,213との固定による外郭部材5の軸方向と直交する方向に規制されることで、基台11(光源ユニット3)が口金7,9に支持される。
≪変形例≫
以上、本発明の構成を実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記実施形態に限られない。また、上記実施形態に記載した材料、数値等は好ましいものを例示しているだけであり、それに限定されることはない。さらに、本発明の技術的思想の範囲を逸脱しない範囲で、LEDランプや照明装置の構成に適宜変更を加えることは可能である。
1.光源ユニット
(1)構成
実施形態に係る光源ユニット3は、LEDモジュール15、基台11、絶縁シート25、ヒートシンク17、回路ユニット19、回路カバー23を備えている。
しかしながら、光源ユニットは、光源となる半導体発光素子(例えば、LEDである。)を備えていれば良く、上記構成の全てを備える必要はない。但し、ランプの組立工程の操作性、半導体発光素子の支持(固定)等を考慮すると、基台を備える方が好ましい。
(2)半導体発光素子
実施形態では、半導体発光素子としてのLEDを実装基板に実装した、所謂モジュールタイプであったが、例えば、基台を実装基板として機能させて、当該基台に半導体発光素子を実装するような形態であっても良い。
半導体発光素子は、実施形態ではLEDを利用したが、半導体レーザ素子や有機EL素子等を利用しても良い。
(3)LEDモジュール
実施形態では、LEDモジュール15は1つであったが、例えば、複数のLEDモジュールが基台に装着(載置)される構造としても良い。この場合、複数のLEDモジュールは、隣接するLEDモジュールを電気的に接続するための接続端子を備えれば良く、接続端子として、コネクタや、導電ランド(半田を含む。)等がある。
また、半導体発光素子の配置は、一列状に限定するものでなく、複数列でもよいし、多角形状の各辺に相当する部位に実装する半導体発光素子群とし、これらの半導体発光素子群を、例えば、1列或いは複数列に複数配置しても良い。
(4)ヒートシンク
本実施形態ではヒートシンク17を備えていたが、半導体発光素子が発光時に発熱する場合であっても、半導体発光素子の個数が少なかったり、半導体発光素子への投入電力が低かったりして、放熱対策が不要な場合は、ヒートシンクを備える必要はない。
但し、実施形態では、ヒートシンク17は、LEDモジュール15、基台11等を保持する機能も有しており、実施形態でのヒートシンクをそのまま保持部材として備えても良いし、他の手段や部材でLEDモジュールや基台を保持するようにしても良い。
(5)基台
実施形態では、基台11を金属材料で構成している。しかしながら、基台を他の材料、例えば、セラミックや樹脂材料により構成することもできる。樹脂材料の場合剛性が不足している場合は、繊維強化樹脂材料等を用いることができる。この場合、絶縁シート等の絶縁対策が不要となる。
(6)絶縁シート
実施形態では絶縁シート25を利用したが、他の方法で基台に対して、例えば上述のような絶縁材料の塗布等による絶縁処理を施しても良い。但し、実施形態では、絶縁シート25は、LEDから発せられた光を照射面側に反射させる機能を有しており、実施形態での絶縁シートをそのまま反射部材として備えても良いし、他の手段や部材でLEDからの光を反射させても良い。
(7)回路ユニット
実施形態では回路ユニット19を有していたが、例えば、照明器具側に全ての電源装置を装備して給電線をLEDモジュールに直結させるランプにおいては、回路ユニットは不要となる。この場合においても、照明器具からの給電線との接続端子は必要であり、また、当該接続端子と半導体発光素子との電気的接続は必要である。
なお、回路カバー23は、当然回路ユニットを備えていない場合は不要である。また、回路ユニット19を備える場合、組立時の光源ユニット3の操作性を考慮すると、回路ユニット19を基台11に固定する機能も有する回路カバー23はあった方が好ましい。
また、通常のランプとしての使用においては、回路ユニットは外郭部材内に格納されるため、人の指等に触れることはないが、外郭部材が破損した場合に、破損した部分から挿入された指が回路ユニットと接触することもあり得るため、回路カバーはある方が好ましい。
2.外郭部材
実施形態では、外郭部材5は円筒状をしていたが、その断面形状は円形状に限定するものでなく、例えば、楕円形状、長円形状、四角形状等の多角形状であっても良い。
また、実施形態では、外郭部材はガラス材料により構成されていたが、他の透光性材料により構成しても良い。他の材料としては、樹脂材料、例えば、ポリカーボネート樹脂等がある。
3.口金
(1)受電端子
実施形態では、一方の口金7が2つの受電端子31,33を有していたが、この形態に限定するものではない。
例えば、外郭部材の両端に装着される口金のそれぞれが1個の受電端子を有しても良い。この場合、両端の口金のそれぞれの構造は同じとなり、口金部品のコストを下げることができたり、組立作業の効率が向上したりする。
受電端子の形状・構造は、実施形態で説明した形状・構造に限定するものではない。例えば、受電端子をピンタイプとしても良く、例えば口金の底部にピンをインサート成形したものでも良い。この場合、口金を第1部材と第2部材とで構成しているため、受電端子と半導体発光素子側との電気的接続を容易に行うことができる。
(2)欠落部分
実施形態では、第1部材111,211の欠落部分は、有底筒状の口金本体91,93の底部103,203の半分部分(137,237)と、当該底部の半分部分(137,237)に連続する筒部部分(139,239)とであったが、第1部材の欠落部分はこれに限定するものではない。
例えば、受電端子が底部から延出している場合は、底部に隣接する側の筒部の一部のみが欠落していても良い。あるいは、受電端子が口金の筒部であって底部に近い部分に設けられている場合は、底部の少なくとも一部が欠落していても良い。上述のいずれの構成においても、欠落している部分から受電端子と半導体発光素子側との電気的接続を行うことができる。
つまり、欠落部分は、口金本体の底部側にあり、受電端子と半導体発光素子側との電気的接続を行うことができる部位に存在していれば良く、その位置や大きさは特に限定するものでない。
(3)仕切り壁
実施形態では、第1部材111,211の筒部101,201内に仕切り壁105,205を有していたが、筒部における外郭部材と接合する領域を区分けできれば、仕切り壁は必ずしも要しない。例えば、外郭部材の筒部内への挿入を規制する規制凸部を筒部内に設けることにより、仕切り壁を無くすることができる。
(4)第2部材
実施形態では、口金本体91,93は、第1部材111,211と第2部材113,213とから構成されていた。つまり、第2部材113,213は1個であったが、例えば、複数個の第2部材により第1部材の欠落部分を補うようにしても良い。
(5)第1部材と第2部材との固定
実施形態では、第1部材111,211と第2部材113,213とをネジ115,215により固定していたが、他の方法で固定(結合)するようにして良い。他の方法としては、係合手段、接着手段、これらの組み合わせたもの等がある。このような固定手段を用いた場合でもあっても、第1部材111,211や第2部材113,213に延出筒部143,269を設け、基台の端部の貫通孔と嵌合することで、基台の位置決め等を行うことができる。
また、実施形態では、第1部材111,211と第2部材113,213との固定方向は、基台11の主面に対して直交する方向であったが、別の方向であっても良い。
本発明に係るランプは、例えば、直管状の蛍光灯に代替するランプとして好適に利用可能である。
1 LEDランプ
3 光源ユニット
5 外郭部材
7 口金
11 基台
31,33 受電端子
91 口金本体
101 筒部
103 底部
105 仕切り壁
107 接着剤
109 貫通孔
111 第1部材
113 第2部材
115 ネジ
125 延出筒部
143 延出筒部

Claims (7)

  1. 実装基板上に複数の半導体発光素子が設けられてなる光源部と、
    透光性材料により構成され且つ前記光源部を収容する筒状の外郭部材と、
    前記外郭部材の少なくとも一端開口を覆う状態で前記外郭部材の一端部に設けられた口金と
    を備えるランプであって、
    前記口金は、有底筒状の口金本体と、前記口金本体の底部に取着された端子とを備え、
    前記口金本体は、前記外郭部材の一端部が挿入される筒部を残し且つ前記筒部よりも底部側の一部が欠落した第1部材と、前記第1部材の欠落部分を補う第2部材とからなり、
    前記第2部材は、前記第1部材における前記筒部よりも底部側に残余する残余部分に設けられた固定部に固定部材により固定されることで、前記第1部材に組み合わされている
    ことを特徴とするランプ。
  2. 前記第1部材は、前記筒部の軸方向と交差して前記口金本体内を2分する仕切り壁と、当該仕切り壁から前記外郭部材の一端部の内周面に沿って筒状に延出する延出筒部とを有し、
    前記延出筒部と前記筒部との間に前記外郭部材の一端部が挿入されている
    ことを特徴とする請求項1に記載のランプ。
  3. 前記外郭部材の一端部が前記延出筒部と前記筒部との間に挿入された状態で接着剤により固着されている
    ことを特徴とする請求項2に記載のランプ。
  4. 前記複数の半導体発光素子は、前記外郭部材より長い長尺状の基台上に配され、
    当該基台の前記少なくとも一端部は、前記仕切り壁の貫通孔を通って前記底部側に延出し、
    当該基台における延出部分が固定状態にある前記第1部材と前記第2部材により挟持されている
    ことを特徴とする請求項2に記載のランプ。
  5. 前記固定部材はネジであり、
    前記基台は前記延出部分に貫通孔を有し、当該貫通孔を前記ネジが通っている
    ことを特徴とする請求項4に記載のランプ。
  6. 前記仕切り壁の貫通孔の幅は、前記基台の前記少なくとも一端部の幅に等しい
    ことを特徴とする請求項4又は5に記載のランプ。
  7. ランプと、前記ランプを装着して点灯させる照明器具とを備える照明装置であって、
    前記ランプは、請求項1〜6のいずれか1項に記載のランプである
    ことを特徴とする照明装置。
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