(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の固体発光素子と、
上記固体発光素子からの熱を伝導する熱伝導部材と、
上記固体発光素子および上記熱伝導部材を収容するケースとを備えた直管形ランプであって、
上記熱伝導部材と上記ケースとの間に断熱部材が設けられる一方、
上記熱伝導部材は、上記ケースの長手方向に垂直な方向の断面形状が、コの字型部分と該コの字型部分の両側の鍔部からなるハット型をなし、上記コの字型部分の窪みの底部に上記固体発光素子が搭載された基板が取り付けられており、
上記断熱部材は、上記断熱部材と上記熱伝導部材との間および／または上記断熱部材と上記ケースとの間に空気層を形成するように設けられていることを特徴とする直管形ランプ。
【請求項２】
上記熱伝導部材は、上記断熱部材にて保持されており、上記熱伝導部材と上記ケースとは非接触であることを特徴とする請求項１に記載の直管形ランプ。
【請求項３】
上記断熱部材は、上記ケースの内面に、上記ケースの中心軸に平行な面内において対をなすようにして形成された突出片、あるいは上記ケースの中心軸に向かって対をなすようにして形成された突出片にて、上記ケースの内面に沿った周方向の移動が規制されると共に上記ケースに係止されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の直管形ランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は直管形ランプに関し、特に、固体発光素子を光源とした直管形ランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境意識の向上に伴い、白熱電球や蛍光灯に替わる新しい光源として、半導体レーザや発光ダイオード等の固体発光素子が注目されている。特に、発光ダイオード（以下、ＬＥＤと記載）は、長寿命で、光変換効率も高く、ＬＥＤを光源として使用したＬＥＤランプが注目されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、ＬＥＤを光源とする直管形ランプが開示されている。この直管形ランプは、複数のＬＥＤを搭載した長矩形状の基板が、基板の長手方向に沿って伸びる細長い放熱部材に積層して配置されており、放熱部材と共に円筒形のケースに収容されてなる。放熱部材は、点灯時にＬＥＤに発生する熱を逃がすための部材である。放熱部材を設けてＬＥＤの熱を逃がすことで、ＬＥＤの寿命を延ばすことができる。そして、上記構成では、ケースに対する基板の相対的な位置決めをより的確に行うために、放熱部材をケースの内面に当接させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１２３３５９号公報（２０１０年６月３日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の直管形ランプでは反りが発生するという問題がある。これは、ＬＥＤの発熱にてケースが熱せられるが、その際に、ケースの周方向の、一方側の温度が他方側に比べて上がってしまい、熱膨張の度合いに差が生じるためである。
【０００６】
ケースは、通常、ポリカーボネート等の合成樹脂から形成される。合成樹脂は、ガラスなどに比べて破損し難いといった利点を有するが、熱膨張しやすい材質である。特許文献１の直管形ランプでは、放熱部材をケース内に収容しているので、放熱部材がケース外部に露出している構成に比べて、放熱部材の熱が排出され難い構成となっている。そのため、ケースにおける放熱部材が配されている周方向の一方側の温度が、放熱部材が配されていない他方側の温度よりも上がってしまい、一方側が他方側に比して大きく熱膨張し、反りが生じることとなる。しかも、特許文献１の直管形ランプでは、放熱部材をケースの内面に当接させている。そのため、ケースにおける放熱部材が配されている一方側での熱膨張が顕著となり、比較的大きな反りを生じることとなる。
【０００７】
なお、直管形ランプに発生した反りは、ＬＥＤが消灯され、ケースの温度が下がることにより復元される。しかしながら、このような反りと復元を繰り返すと、直管形ランプが取り付けられている照明器具より落下する危険がある。つまり、直管形ランプを、従来の蛍光灯照明器具に取り付ける場合、直管形ランプの長手方向両端の口金を、蛍光灯照明器具のソケットに装着させることで行う。口金には、２本の端子が突出して設けられており、この端子をソケットの差込口に嵌合させることで装着する。反りと復元を繰り返すと、端子と差込口との嵌合の具合が徐々に甘くなり、最悪、直管形ランプが落下することとなる。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みなされてものであり、その目的は、反りが生じ難い直管形ランプを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本発明の直管形ランプは、複数の固体発光素子と、上記固体発光素子からの熱を伝導する熱伝導部材と、上記固体発光素子および上記熱伝導部材を収容するケースとを備えた直管形ランプであって、上記熱伝導部材と上記ケースとの間に断熱部材が設けられる一方、上記熱伝導部材は、上記ケースの長手方向に垂直な方向の断面形状が、コの字型部分と該コの字型部分の両側の鍔部からなるハット型をなし、上記コの字型部分の窪みの底部に上記固体発光素子が搭載された基板が取り付けられており、上記断熱部材は、上記断熱部材と上記熱伝導部材との間および／または上記断熱部材と上記ケースとの間に空気層を形成するように設けられていることを特徴としている。
【００１０】
上記構成によれば、熱伝導部材とケースとの間に断熱部材が設けられているので、ケースに熱伝導部材からの熱が伝わり難くなる。これにより、たとえ熱伝導部材をケース内に収容した構成であっても、ケースにおける熱伝導部材が配されている背面側（光照射側の反対側）の温度が上がり難くなり、背面側と光照射側との熱膨張の度合いの差による反りの発生を抑制することができる。以下、背面側と光照射側との熱膨張の度合いの差による反りを、熱膨張による反りと称する。
さらに、熱伝導部材をハット型とし、該ハット型のコの字型部分の窪みの底部に固体発光素子を搭載した基板を取り付けたことで、固体発光素子の斜め方向から出る色温度の低い光をコの字型部分にて遮ることが可能となり、直管形ランプの照射光の色を均一にすることができる。
【００１２】
加えて、上記断熱部材と上記熱伝導部材との間および／または上記断熱部材と上記ケースとの間に形成された空気層は断熱層として機能するので、上記構成では、断熱部材自身の断熱層としての機能に加えて、空気層による断熱効果も作り出し、断熱部材としての軽量化を図りながら、大きな断熱効果を得ることができる。
【００１３】
本発明の直管形ランプにおいては、上記熱伝導部材は、上記断熱部材にて保持されており、上記熱伝導部材と上記ケースとは非接触である構成とすることもできる。
【００１４】
熱伝導部材とケースとを非接触とすることで、熱伝導部材からケースへの熱伝達を効果的に抑制することができ、上記した熱膨張による反りの発生をより効果的に抑制することができる。
【００１５】
本発明の直管形ランプにおいては、上記断熱部材は、上記ケースの内面に、上記ケースの中心軸に平行な面内において対をなすようにして形成された突出片、あるいは上記ケースの中心軸に向かって対をなすようにして形成された突出片にて、上記ケースの内面に沿った周方向の移動が規制されると共に上記ケースに係止されていることが好ましい。
【００１６】
熱伝導部材を保持した断熱部材とケースの内面との接触部分を極力少なくすることで、断熱部材からケースへの熱伝達も少なくできる。上記構成では、断熱部材はケースの内面に形成された突出片にて係止され、ケースの内面に沿った周方向の移動が規制されるので、断熱部材からケースへの熱伝達も少なくでき、かつ、熱伝導部材および断熱部材のケースへの組み付けを簡単に行うことができるので容易に製造することができる。また、リサイクル時の分解も容易に行える。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、ケースの熱膨張による反りを抑制することができ、かつ、直管形ランプの照射光の色を均一にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係る直管形ランプを示すもので、長手方向に沿った（図２のＡ−Ａ線に沿う）断面図である。
【図２】上記実施形態の直管形ランプの外観を示す斜視図である。
【図３】上記実施形態の直管形ランプを示すもので、図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図４】上記実施形態の直管形ランプを示すもので、図１のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
【図５】上記実施形態の直管形ランプの要部を示すもので、直管形ランプの要部の分解斜視図である。
【図６】上記実施形態の直管形ランプにおける照射領域（照射範囲）を示す説明図である。
【図７】上記実施形態の直管形ランプにおける変形例を示すもので、偏肉のケースの断面形状を示す説明図である。・
【図８】本発明の他の実施形態に係る直管形ランプを示すもので、長手方向に垂直な方向に沿った、中央部及び端部の断面を合成して示す段面図である。
【図９】上記他の実施形態に係る直管形ランプにおける断熱部材の長手方向に垂直な方向に沿った断面形状を示す断面図である。
【図１０】本発明の他の実施形態に係る直管形ランプを示すもので、長手方向の一端部の断面構造を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
〔実施の形態１〕
以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。
【００２２】
図１〜図６は、本発明に係る本実施形態の直管形ランプ１００を示している。このうち、図２は直管形ランプ１００の外観を示す斜視図であり、図１は図２のＡ−Ａ線に沿う断面図である。図３は図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図であり、図４は図１のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。図５は直管形ランプ１００の要部の分解斜視図である。
【００２３】
本実施形態の直管形ランプ１００は、図１に示すように、ケース６と、ＬＥＤ基板１と、複数のＬＥＤ２と、放熱部材３と、断熱部材４と、コネクタ部５と、一対のジョイント部７・９と、一対の口金８・８とを備えている。
【００２４】
ケース６は、図１、図２、図３に示すように、円形断面を有する直管状の円筒形であり、内部に、ＬＥＤ基板１、放熱部材３、および断熱部材４を収容するものである。ケース６は、ポリカーボネート等の透光性を有する合成樹脂から形成されている。なお、ケース６は、円形断面を有する直管状の円筒形に限らず、楕円形断面を有していてもよく、要は筒形であればよい。
【００２５】
ＬＥＤ基板１は、たとえばガラスエポキシ樹脂製である。図５に示すように、ＬＥＤ基板１は、長矩形状に形成されており、第１の面１ａに、複数のＬＥＤ２が実装されている。また、図示してはいないが、ＬＥＤ基板１には配線が形成されている。
【００２６】
複数のＬＥＤ２は、直管形ランプ１００の光源である。複数のＬＥＤ２は、ＬＥＤ基板１の長手方向に沿って所定間隔で並ぶように配置されている。これらＬＥＤ２は、図示しない配線によって接続されている。本実施形態では、所定の個数のＬＥＤ２が直列に接続されて組を構成し、各組が互いに並列に接続されている。ＬＥＤ２としては、たとえば表面実装用のパッケージ型に構成された白色ＬＥＤが好適に用いられる。
【００２７】
放熱部材３は、ＬＥＤ２で発生した熱を逃がすための部材、換言するとＬＥＤ基板１の熱を逃がすための部材であり、ＬＥＤ基板１の長手方向に沿って伸びる細長い部材である。放熱部材３の材質としては、熱伝導性に優れ軽量でもある、アルミニウムが専ら利用されている。上記ＬＥＤ基板１は、ＬＥＤ２が実装されている第１の面１ａとは反対側の第２の面１ｂが放熱部材３上に積層して配置されて、放熱部材３に取り付けられている。この取り付けは、例えば、ビス留めやリベット留め等の手法（図示せず）で行われる。
【００２８】
図３に示すように、本実施形態では、放熱部材３は、長手方向に垂直な方向に切った断面形状が、コの字型部分３ａと該コの字型部分３ａの両側に伸びる鍔部３ｂ・３ｂとからなるハット型に形成されている。そして、上記ＬＥＤ基板１は、上記コの字型部分３ａの窪みの底部に取り付けられている。
【００２９】
放熱部材３の形状を、このような断面形状ハット型とし、コの字型部分３ａにＬＥＤ基板１を収めることで、ＬＥＤ２の斜め方向から出る色温度の低い光（黄色っぽい光）を遮蔽して、直管形ランプ１００の照射光の色を均一にすることができる。
【００３０】
これについて、より詳細に説明する。ＬＥＤ２からの出射光において、ＬＥＤ基板１の法線方向でもある出射中心に近い光は色温度の高い白色光であるが、出射中心から最も離れた斜め方向に照射される光は、色温度の低い黄色っぽい光になる。このような光が、ケース６を通して照射されると、直管形ランプ１００からの照射光の一部が黄色っぽくなるといった不具合を招来する。
【００３１】
これに対し、図６に示すように、放熱部材３の形状を断面形状ハット型とし、ＬＥＤ基板１をコの字型部分３ａに取り付けることで、ＬＥＤ２の斜め方向から出る色温度の低い光をコの字型部分３ａの側壁により遮蔽することでケース６を通して照射される色温度の低い光を低減することが可能となる。本実施形態では、放熱部材３は、ＬＥＤ２からの出射光として白色光が保証される、出射中心を挟んで１２０度強の角度範囲となるように設計されている。
【００３２】
また、放熱部材３をこのような断面形状ハット型に形成して、折り曲げ部を持たせることで、同じ厚みで折り曲げ部を持たない平板状の放熱部材よりも、放熱部材の強度を上げることができ、ひいては、直管形ランプ１００の剛性を高めることができる。
【００３３】
つまり、放熱部材３は、図１に示すように、ケース６の長手方向に沿ってケース６のほぼ全長にわたって配設される部材である。したがって、放熱部材３は、直管形ランプ１００の構造材としても機能する。構造材としても機能する放熱部材３の強度が上がることで、直管形ランプ１００自体の剛性を高めることができる。
【００３４】
なお、図５では、ＬＥＤ基板１を、１枚で直管形ランプ１００の長手方向の寸法に相当する長さを有する構成として示しているが、製造を容易にするために、ＬＥＤ基板１を複数枚に分割して構成してもよい。ＬＥＤ基板１を複数枚に分割して構成する場合は、分割された基板が、放熱部材３に取り付けられた状態で、電気的に接続されていればよい。
【００３５】
断熱部材４は、図１、図３、図５に示すように、放熱部材３とケース６との間に配置される、放熱部材３からケース６への熱の伝達を抑制（好ましくは遮断）するための部材である。
【００３６】
前述したように、ケース６は、ポリカーボネート等の熱膨張し易い合成樹脂から形成されているため、放熱部材３が配置されている、ケース６の周方向の一方側の温度が他方側に比べて高くなると、熱膨張の度合いに差が生じ、反りが発生する。ケース６の反りは、直管形ランプ１００の反りとなる。
【００３７】
断熱部材４が設けられることで、放熱部材３の熱がケース６に伝わることが抑制（好ましくは阻止）され、ケース６における放熱部材３が配置されている側が他方側よりも大きく熱膨張してケース６が反るといった事態の招来を効果的に回避することができる。
【００３８】
断熱部材４の材質としては、それ自体が剛性をもたない材質の選択も可能である。しかしながら、断熱部材４の材質としては、剛性を有する材質が用いられることが好ましい。また、断熱部材４は、その断熱効果を考えると、放熱部材３と同様に、ケース６の長手方向に沿ってケース６のほぼ全長にわたって配置することが最も好ましい。したがって、剛性を持つ断熱部材４を長手方向に沿ってケース６のほぼ全長にわたって配置することによって、放熱部材３と同様に、直管形ランプ１００の構造材として機能させることができる。
【００３９】
断熱部材４が、構造材としても機能することで、直管形ランプ１００自体の剛性を高めることができる。また、ケース６における、反りの原因となる熱膨張を起こす側に、このような剛性を有する部材が配設されることで、たとえケースが熱膨張して、反りを生じる状態となったとしても、断熱部材４の有する剛性にて、反り量を軽減することができる。
【００４０】
剛性を有する断熱部材４の材質としては、ケース６と同じ、ポリカーボネート等の合成樹脂を挙げることができる。但し、ケース６とは異なり、断熱部材４には透光性を有する必要はないので、断熱性が高く、軽量かつ必要な剛性を有する材質であればよい。
【００４１】
ここで、図１、図３、図５を用いて、本実施形態の直管形ランプ１００における断熱部材４の形状、並びに、断熱部材４と放熱部材３およびケース６との取り付けについて詳しく説明する。
【００４２】
断熱部材４は、図５に示すように、放熱部材３と同様、ＬＥＤ基板１の長手方向に沿って伸びる細長い部材である。本実施形態では、断熱部材４は、薄肉の細長い樹脂板を折り曲げ加工したような成型部材であり、長手方向に垂直な方向に切った断面形状が、ケース６の内周（内面）に沿った湾曲部４ｂと、この湾曲部４ｂの両側のＳ字状に曲成されたＳ字状部４ａ・４ａとからなる。このような断熱部材４は、ポリカーボネート等の合成樹脂を押出成型することで形成される。
【００４３】
断熱部材４における湾曲部４ｂは、図３に示すように、放熱部材３とケース６との間を仕切るように配され、これにより、湾曲部４ｂと放熱部材３との間、および湾曲部４ｂとケース６との間に、空気層２０・２１が形成される。これら空気層２０・２１も断熱層として機能する。つまり、本実施形態の断熱部材４の構成では、断熱部材４自身が断熱層として機能すると共に、断熱層として機能する空気層２０・２１を作り出して、断熱部材４としての軽量化を図りながら、大きな断熱効果を引き出す構成となっている。なお、ここでは２つの空気層２０・２１が形成される構成を例示したが、空気層は、湾曲部４ｂと放熱部材３との間、或いは湾曲部４ｂとケース６との間の少なくとも何れか一方に形成されている構成であってもよい。
【００４４】
また、本実施形態では、断熱部材４における放熱部材３とケース６との間を仕切る部分を、ケース６の内周に沿った湾曲部４ｂとしている。これにより、ケース６は、あたかも湾曲部４ｂの配設部分にて、二重構造のようになるので、ケース６の反りを防止するための強度が高まり、熱膨張によるケースの反りの発生をより効果的に抑制することができる。
【００４５】
また、ケース６の内周に沿った湾曲部４ｂ側に凸となるようにコの字型部分３ａを配置することで、曲面である湾曲部４ｂと平面であるコの字型部分３ａの底部との間に確実に空気層２０を形成できると共に、コの字型部分３ａの底部にＬＥＤ２を配置することで、ケース６にてＬＥＤ２からの光を十分に拡散して光を均一に出射するためのＬＥＤ２とケース６との距離を確保することが可能となる。
【００４６】
なお、断熱部材４における放熱部材３とケース６との間を仕切る部分の形状は、これに限らず、例えば、湾曲部４ｂの頂上部分を平坦部としてもよい。これによれば、断熱部材とケース６との間に形成される空気層を大きくすることができる。但し、放熱部材３とケース６との間を仕切る部分の形状を、ケース６の内周に沿った湾曲部４ｂとして、ケース６をあたかも二重構造のようにする構成が、ケース６の反りを防止するための強度を最も上げることができる。
【００４７】
一方、Ｓ字状部４ａであるが、Ｓ字状部４ａは、図３に示すように、詳細には、保持部４ａ−１と係止部４ａ−２とからなる。係止部４ａ−２は、湾曲部４ｂと連続し、湾曲部４ｂの中心軸（ケース６に収容された状態ではケース６の中心軸）に向かって凸を成すようにＵ字状に折り曲げられてなる。一方、保持部４ａ−１は、係止部４ａ−２と連続し、湾曲部４ｂの中心軸に向かって内向きに断熱部材４の長手方向に沿った両端部が折り曲げられることで、湾曲部４ｂの中心軸から離れる方向に凸を成すようにＵ字状に折り曲げられてなる。
【００４８】
係止部４ａ−２は、断熱部材４がケース６内に収容された状態で、断熱部材４におけるケース６の内面（内周）に沿った周方向への移動を規制しつつ、断熱部材４をケース６に係止させるものである。ケース６の内面には、ケース６の中心軸に向かって対をなすように形成されたリブ（突出片）６ａ・６ａが設けられている。これらリブ６ａ・６ａと係止部４ａ−２・４ａ−２とが係合することで、断熱部材４は、ケース６に係止され、ケース６内面に沿った周方向への移動が規制される。
【００４９】
ケース６への熱の伝わりを最小限にするためには、断熱部材４とケース６との接触は極力回避することが好ましい。本実施形態では、断熱部材４のケース６との接触（当接）は、係止部４ａ−２・４ａ−２とリブ６ａ・６ａとの接触のみとなっている。
【００５０】
なお、リブ６ａ・６ａは、ケース６の中心軸に平行な面内において対をなすように形成してもよい。また、係止部４ａ−２におけるＵ字状部分の間隔を、リブ６ａ・６ａの厚みよりも若干小さく形成して板ばねとして機能させ、リブ６ａ・６ａを係止部４ａ−２にて挟み込む構成とすることもできる。
【００５１】
また、保持部４ａ−１は、放熱部材３を担持するものである。放熱部材３は、ケース６の長手方向に沿って伸びる両端部が、断熱部材４の上記長手方向に沿って伸びる両端部に保持されている。具体的には、放熱部材３は、長手方向に沿って伸びる両端部の鍔部３ｂ・３ｂが断熱部材４の保持部４ａ−１・４ａ−１にて担持されることで、ケース６と接触することなく、ケース６内部に収容されている。保持部４ａ−１におけるＵ字状部分の寸法を、鍔部３ｂ・３ｂ厚みよりも若干小さく形成して板ばねとして機能させ、鍔部３ｂ・３ｂを保持部４ａ−１・４ａ−１にて挟持する構成が好ましい。
【００５２】
このような構成とすることにより、放熱部材３と断熱部材４とを一つの部材として扱うことができる。つまり、放熱部材３を断熱部材４に取り付けたものを、ケース６の内面に形成されたリブ６ａ・６ａと、係止部４ａ−２・４ａ−２との位置合わせを行ってケース６内部に挿入することで、放熱部材３と断熱部材４とを、ケース６内に同時に取り付けることができる。
【００５３】
そして、断熱部材４においても、上記のようにＳ字状部４ａを形成して折り曲げ部を持たせることで、折り曲げ部を持たない同じ厚みの断熱部材よりも、断熱部材４の強度を上げることができる。これにより、ケース６の見かけ上の強度も上げることができ、また、直管形ランプ１００の剛性を高めることができる。
【００５４】
また、上述したように、断熱部材４は、ケース６の長手方向に沿ってケース６のほぼ全長にわたって配置することが最も好ましい。しかしながら、直管形ランプ１００に必要な総重量の問題をクリアするために、部分的にしか配置できない場合もある。そのような場合は、最も反りを発生させる力が集中しやすい、ケース６の長手方向中央部に配置することが好ましい。
【００５５】
ジョイント部７・９は、ケース６の長手方向（ケースの中心軸に平行な方向）の両端部に取り付けられた端部部材である。ジョイント部７・９は、ＬＥＤ基板１、放熱部材３、断熱部材４が収容されたケース６の長手方向の両端に取り付けられる。ジョイント部７・９には、ケース６の長手方向端面の形状にあった、円形溝７ａ・９ａが形成されている。ジョイント部７・９は、ケース６の長手方向の端部がこれら円形溝７ａ・９ａに嵌合されることで、ケース６の端部に取り付けられる。
【００５６】
放熱部材３が取り付けられている断熱部材４は、ジョイント部７・９にて、ケース６に対するケース６の長手方向への移動が規制されている。
【００５７】
具体的には、図１、４に示すように、ジョイント部７に設けられた水平端面７ｂが断熱部材４の保持部４ａ−１・４ａ−１と当接して、断熱部材４の長手方向の一端部を保持する。また、ジョイント部７に設けられた垂直端面７ｃが、断熱部材４および放熱部材３の長手方向の一端部と突き当たるように当接する。
【００５８】
また、図１では記載されていないが、ジョイント部９にも、断熱部材４の保持部４ａ−１・４ａ−１と当接して、断熱部材４の長手方向の一端部を保持する部分と、断熱部材４および放熱部材３の長手方向の一端部と突き当たるように当接する部分とが設けられている。
【００５９】
断熱部材４および放熱部材３の長手方向の両端部は、ジョイント部７に設けられた水平端面７ｂおよび垂直端面７ｃと、ジョイント部９に設けられた上記保持する部分および上記当接する部分により、ケース６の長手方向への移動が規制され、位置決めされると共に保持されている。
【００６０】
なお、放熱部材３が断熱部材４に保持され、断熱部材４に対して動かないように固定されている構成では、断熱部材４の長手方向の両端部を、ジョイント部にて、ケース６の長手方向への移動を規制し、位置決めすると共に保持させればよい。
【００６１】
なお、断熱部材４および放熱部材３の長手方向の両端部を、端部部材であるジョイント部によって位置決めすると共に保持させる構成の詳細については、実施の形態３において後述する。
【００６２】
コネクタ部５は、図１に示されるように、給電側となる一方のジョイント部９の内部に取り付けられている。コネクタ部５とＬＥＤ基板１とが電気的に接続されている。ジョイント部９には、コネクタ部５と照明器具に設けられた電源との配線による接続を可能とするための開口１０が形成されている。
【００６３】
口金８・８は、ジョイント部７・９に取り付けられている。口金８・８にはそれぞれ、端子８ａが２本ずつ突出して設けられている。本実施形態の直管形ランプ１００は、コネクタ部５を用いてＬＥＤ基板１へ給電を行うため、これら端子８ａ・８ａは、給電には利用されず、照明器具への取り付け部材として用いられる。
【００６４】
なお、ジョイント部７・９の構成は、これに限らず、コネクタ部５を設けることなく、従来からある蛍光照明器具に、直管形蛍光ランプに替えて使用できる構成としてもよい。つまり、口金８・８には形成された端子８ａ・８ａを、蛍光灯照明器具のソケットに装着させることで、直管形ランプを照明器具に機械的に取り付けると共に、電気的に接続させる構成としてもよい。また、その他、直管形ランプ内部に電源を搭載するタイプへの応用も可能である。
【００６５】
以上のように、本実施形態の直管形ランプにおいては、ケース６と放熱部材３との間に、放熱部材３からケース６への熱の伝達を抑制（好ましくは遮断）するための断熱部材４が設けられている。
【００６６】
これにより、放熱部材３の熱がケース６に伝わることが抑制（好ましくは阻止）され、放熱部材３が配置されているケース６の周方向の一方側が他方側に比べて大きく熱膨張することによりケース６に反りが生じることを効果的に抑制して、たとえ放熱部材３をケース６内に収容した構成であっても、反りが生じ難い直管形ランプ１００を実現することができる。
【００６７】
なお、より望ましい構成として、上記ケース６に替えて、図７に示すような、光照射側の肉厚がより薄くされた偏肉のケース６Ａとしてもよい。例えば、光照射側の肉厚を１．０ｍｍ、背面側の肉厚を１．５ｍｍとする。これによれば、光照射側の肉厚を薄くすることで、より多くの光を照射して光の利用効率を上げつつ、光照射側に比較して熱膨張の割合が大きい背面側の肉厚を厚くすることで、強度を上げて熱膨張による反りを生じ難くできる。また、背面側の肉厚を変えることなく、光照射側の肉厚を薄くした場合には、光の利用効率を上げつつ、軽量化を図ることができる。
【００６８】
したがって、このような効果を有する偏肉のケース６Ａを、ケース６に替えて本実施形態の直管形ランプ１００に備えることで、反りの発生をより一層効果的に抑制することが可能となる。
【００６９】
また、上述したように、直管形ランプ１００に必要な総重量の問題をクリアするために、断熱部材４を部分的にしか配置できない場合にも、このような偏肉のケース６Ａを採用することでケースを軽量化できるので、断熱部材４を放熱部材３の長手方向全域に配置することが可能となる場合もあり、非常に効果的な組み合わせである。
【００７０】
〔実施の形態２〕
以下、本発明の他の実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。なお、説明の便宜上、実施の形態１で用いた部材と同じ機能を有する部材には同じ符号を付して説明を省略する。
【００７１】
図８は、本発明に係る他の実施形態の直管形ランプ１００Ａの断面図である。図８は、実施の形態１の図３、図４に相当する、ＬＥＤ２が設けられている直管形ランプ１００Ａの中央部の断面図と、直管形ランプ１００Ａのジョイント部７の断面図とを合成して記載している。
【００７２】
実施の形態１の直管形ランプ１００と本実施形態の直管形ランプ１００Ａとの主たる違いは、断熱部材の形状にある。本実施形態の直管形ランプ１００Ａの断熱部材４Ａは、図９に示すように、長手方向の断面形状が半円状の細長い部材である。
【００７３】
断熱部材４Ａは、図８、図９に示すように、薄肉の細長い樹脂板を折り曲げ加工したような成型部材である。断熱部材４Ａの長手方向に垂直な方向に切った断面形状は、ケース６Ｂの内周（内面）に沿った円弧部４Ａ−１と、この円弧部４Ａ−１の両端部を円弧部４Ａ−１の中心軸に向かって水平に折り曲げてなる係止部４Ａ−２・４Ａ−２と、係止部４Ａ−２・４Ａ−２の先端をさらに円弧部４Ａ−１に向かって折り曲げた保持部４Ａ−３・４Ａ−３と、円弧部４Ａ−１の内面より垂下するように設けられた保持部４Ａ−５・４Ａ−５と、円弧部４Ａ−１の内面より係止部４Ａ−２・４Ａ−２と平行に設けられた保持部４Ａ−６・４Ａ−６と、円弧部４Ａ−１の内面より垂下するように設けられた案内壁４Ａ−４とからなる。このような断熱部材４Ａは、ポリカーボネート等の合成樹脂を押出成型することで形成される。
【００７４】
断熱部材４Ａにおける円弧部４Ａ−１は、図８に示すように、放熱部材３とケース６Ｂとの間を仕切るように配され、円弧部４Ａ−１と放熱部材３との間、および湾曲部４ｂとケース６Ｂとの間に、断熱層として機能する空気層２０・２１が形成されている。但し、本実施形態では、円弧部４Ａ−１は、ケース６Ｂの内面に近接して配されているため、空気層２０は実施形態１に比べて薄くなっている。なお、ここでは２つの空気層２０・２１が形成される構成を例示したが、空気層は、円弧部４Ａ−１と放熱部材３との間、或いは湾曲部４ｂとケース６Ｂとの間の、少なくとも何れか一方に形成されている構成であってもよい。
【００７５】
放熱部材３は、図８に示すように、断熱部材４Ａにおける一対の保持部４Ａ−３・４Ａ−５0・４Ａ−６で、鍔部３ｂ・３ｂがそれぞれ保持される。つまり、これにおいても、放熱部材３は、ケース６Ｂの長手方向に沿って伸びる両端部が、断熱部材４Ａの上記長手方向に沿って伸びる両端部に保持されている。
【００７６】
また、案内壁４Ａ−４は、放熱部材３のコの字型部分３ａをガイドするものである。放熱部材３は断熱部材４Ａに対して、断熱部材４Ａの長手方向端部側より鍔部３ｂ・３ｂが、３つの保持部４Ａ−３・４Ａ−５・４Ａ−６が向き合う空間に位置するように位置を合わせた上で挿入されることで取り付けられるが、案内壁４Ａ−４は、挿入時のガイドとして機能する。
【００７７】
また、保持部４Ａ−３・４Ａ−５・４Ａ−６および案内壁４Ａ−４は、空気層２０を形成するために放熱部材３と断熱部材４Ａとの間に位置するスペーサおよび放熱部材３に対する断熱部材４Ａの保持位置を決める位置決め部としても機能する。これにより、確実に空気層２０を形成できるとともに安定して放熱部材３を断熱部材４Ａに保持することが可能となる。
【００７８】
また、放熱部材３が取り付けられた断熱部材４Ａは、ケース６Ｂの内面に形成されたリブ６Ｂａ・６Ｂａと、係止部４Ａ−２・４Ａ−２との位置合わせを行ってケース６Ｂ内部に挿入することで、ケース６Ｂに取り付けられる。
【００７９】
そして、断熱部材４Ｂにおいても、上記のように係止部４Ａ−２・４Ａ−２、保持部４Ａ−５・４Ａ−５、保持部４Ａ−６・４Ａ−６、案内壁４Ａ−４を設けることで、折り曲げ部を持たない同じ厚みの断熱部材よりも、断熱部材４Ａの強度を上げることができる。これにより、ケース６Ｂの反りを防止するための強度も上げることができ、また、直管形ランプ１００Ａの剛性を高めることができる。
【００８０】
〔実施の形態３〕
以下、本発明のさらに他の実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。なお、説明の便宜上、実施の形態１、２で用いた部材と同じ機能を有する部材には同じ符号を付して説明を省略する。
【００８１】
図１０は、本発明に係る他の実施形態の直管形ランプ１００Ｂの長手方向の一端部の断面構造を示す斜視図である。ケース６Ｃの長手方向の一端部に取り付けられたジョイント部３０は、本体部３１と本体部３１に嵌装されたコネクタケース３２とからなる。コネクタケース３２は、給電を行うための前述したコネクタを保持する部材であり、本体部３１に嵌装されることで、ジョイント部３０の一部として機能する。コネクタケース３２には、内部に保持されたコネクタと照明器具側に配置された電源とを接続するための配線を通す開口１０が形成されている。なお、本実施形態では、本体部３１と、これとは別部材よりなるコネクタケース３２を設けてコネクタを保持する構成としたが、本体部３１とコネクタケース３２とを一体構成とすることもできる。
【００８２】
また、上記ジョイント部３０は、本体部３１に形成された円形溝３１ａにケース６Ｃの長手方向の端部が嵌合されることで、ケース６Ｃに取り付けられる。ケース６Ｃにおける長手方向の端部は、本体部３１におけるコネクタケース３２が嵌装される部分の形状に合せて周方向の一部が切り欠かれている。
【００８３】
また、本実施形態において、断熱部材４Ｂは、長手方向に垂直な方向に切った断面形状が、ケース６Ｃの内周（内面）に沿った湾曲部４Ｂｂと、この湾曲部４Ｂｂの両側の「５」の字状に曲成された５字状部４Ｂａ・４Ｂａとからなる。このような断熱部材４Ｂも、ポリカーボネート等の合成樹脂を押出成型することで形成される。
【００８４】
断熱部材４Ｂの湾曲部４Ｂｂは、実施の形態１の断熱部材４の湾曲部４ｂと同様の機能を有し、また、断熱部材４Ｂの５字状部４Ｂａも、断熱部材４のＳ字状部４ａと同様の機能を有する。つまり、５字状部４Ｂａの保持部４Ｂａ−１と係止部４Ｂａ−２とが、Ｓ字状部４ａの保持部４ａ−１と係止部４ａ−２に相当し、両側の保持部４Ｂａ−１・４Ｂａ−１にて放熱部材３の鍔部３ｂを保持し、両側の係止部４Ｂａ−２・４Ｂａ−２とケース６Ｃに形成されたリブ６Ｃａ・６Ｃａとが係合する。
【００８５】
これにより、断熱部材４Ｂおよびこれに保持された放熱部材３は、ケース６Ｃの内面に沿った周方向への移動が規制される。なお、上述したように、ケース６Ｃは、コネクタケース３２が嵌装される部分で切り欠かれているため、コネクタケース３２に、切り欠かれた部分に形成されるリブ６Ｃａの替わりとなるリブ３２ａが形成されている。断熱部材４Ｂの係止部４Ｂａ−２は、ジョイント部３０におけるコネクタケース３２が嵌装されている部分では、このリブ３２ａと係合する。
【００８６】
また、断熱部材４Ｂおよびこれに保持された放熱部材３は、ジョイント部３０に形成された支持部３１ｂ・３１ｂ・３１ｃ・３１ｄ、テンション部３１ｅ、当接部３２ｂにて、保持されると共に位置決めされ、ケース６Ｃの長手方向への移動が規制される。
【００８７】
具体的には、ジョイント部３０の本体部３１に形成された支持部３１ｂ・３１ｂが、断熱部材４Ｂにおける両側の保持部４Ｂａ−１に、放熱部材３におけるコの字型部分３ａの底部側とは反対側より当接する。また、本体部３１に形成された支持部３１ｃ・３１ｄが、断熱部材４Ｂにおける湾曲部４Ｂｂと、放熱部材３におけるコの字型部分３ａに、コの字型部分３ａの底部側とは反対側より当接する。そして、本体部３１に形成されたテンション部３１ｅが、断熱部材４Ｂにおける湾曲部４Ｂｂと放熱部材３におけるコの字型部分３ａとの間に、これらの間を押し広げるようにして断熱部材４Ｂと放熱部材３とのテンションをかける。さらに、ジョイント部３０のコネクタケース３２に設けられた当接部３２ｂが、断熱部材４Ｂの長手方向の一端部と突き当たるように当接する。当接部３２ｂは、ケース６Ｃの中心軸と直交する方向に平坦な当接面を有している。
【００８８】
そして、図示してはいないが、直管形ランプ１００Ｂの長手方向の他端部にも、ジョイント部３０における支持部３１ｂ・３１ｂ・３１ｃ・３１ｄ、テンション部３１ｅ、当接部３２ｂと同様の構成を有し、コネクタ部に関する部材を搭載していない点だけが異なるジョイント部が設けられており、これら２つのジョイント部で断熱部材４Ｂおよび放熱部材３が収容されたケース６Ｃを挟み込むことで、断熱部材４および放熱部材３の長手方向の両端部が位置決めされると共に保持されている。
【００８９】
なお、放熱部材３が断熱部材４Ｂに保持され、断熱部材４Ｂに対して動かないように固定されている構成では、断熱部材４Ｂの長手方向の両端部を、ジョイント部にて位置決めさせると共に保持させればよい。
【００９０】
上記の課題を解決するために、本発明の直管形ランプは、複数の固体発光素子が搭載された基板と、上記基板からの熱を放熱する放熱部材と、上記基板および上記放熱部材を収容する筒形のケースとを備えた直管形ランプであって、上記放熱部材と上記ケースとの間に断熱部材が設けられていることを特徴としている。
【００９１】
上記構成によれば、放熱部材とケースとの間に断熱部材が設けられているので、ケースに放熱部材からの熱が伝わり難くなる。これにより、たとえ放熱部材をケース内に収容した構成であっても、ケースにおける放熱部材が配されている背面側（光照射側の反対側）の温度が上がり難くなり、背面側と光照射側との熱膨張の度合いの差による反りの発生を抑制することができる。以下、背面側と光照射側との熱膨張の度合いの差による反りを、熱膨張による反りと称する。
【００９２】
本発明の直管形ランプにおいては、さらに、上記放熱部材は、上記断熱部材にて保持されており、上記放熱部材と上記ケースとは非接触である構成とすることが好ましい。
【００９３】
放熱部材とケースとを非接触とすることで、放熱部材からケースへの熱伝達を効果的に抑制することができ、上記した熱膨張による反りの発生をより効果的に抑制することができる。
【００９４】
上記構成は、例えば、上記放熱部材は、上記ケースの長手方向に沿って伸びる両端部が、上記断熱部材の上記長手方向に沿って伸びる両端部に保持されている構成とすることで、簡単に実現することができる。
【００９５】
本発明の直管形ランプにおいては、さらに、上記断熱部材は、上記放熱部材と上記ケースとの間を仕切るように配された部分を有し、上記断熱部材と上記放熱部材との間および／または上記断熱部材と上記ケースとの間に空気層が形成されている構成とすることもできる。
【００９６】
上記断熱部材と上記放熱部材との間および／または上記断熱部材と上記ケースとの間に形成された空気層は断熱層として機能するので、上記構成では、断熱部材自身の断熱層としての機能に加えて、空気層による断熱効果も作り出し、断熱部材としての軽量化を図りながら、大きな断熱効果を得ることができる。
【００９７】
本発明の直管形ランプにおいては、さらに、上記断熱部材は、上記ケースの内面に、上記ケースの中心軸に平行な面内において対をなすようにして形成された突出片、あるいは上記ケースの中心軸に向かって対をなすようにして形成された突出片にて、上記ケースの内面に沿った周方向の移動が規制されると共に上記ケースに係止されている構成とすることが好ましい。
【００９８】
放熱部材を保持した断熱部材とケースの内面との接触部分を極力少なくすることで、断熱部材からケースへの熱伝達も少なくできる。上記構成では、断熱部材はケースの内面に形成された突出片にて係止され、ケースの内面に沿った周方向の移動が規制されるので、断熱部材からケースへの熱伝達も少なくでき、かつ、放熱部材および断熱部材のケースへの組み付けを簡単に行うことができるので容易に製造することができる。また、リサイクル時の分解も容易に行える。
【００９９】
本発明の直管形ランプにおいては、さらに、上記断熱部材は、上記ケースの長手方向の両端部に取り付けられた端部部材にて、上記ケースに対する上記長手方向への移動が規制されている構成とすることが好ましい。
【０１００】
これによれば、ケースの長手方向への断熱部材の移動を、ケースの両端部に取り付けられた端部部材にて挟みこむようにして規制しているので、組み付けも簡単であり、かつ、リサイクル時の分解も容易に行える。
【０１０１】
本発明の直管形ランプにおいては、さらに、上記断熱部材における上記放熱部材と上記ケースとの間を仕切るように配された部分は、上記ケースの内周に沿った形状を有している構成とすることが好ましい。
【０１０２】
これによれば、断熱部材における放熱部材とケースとの間を仕切るように配された部分により、ケースがあたかも二重構造のようになるので、ケースの強度が高まり、上記反りの発生をより効果的に抑制することができる。
【０１０３】
本発明の直管形ランプにおいては、さらに、上記放熱部材は、上記ケースの長手方向に垂直な方向の断面形状が、コの字型部分と該コの字型部分の両側の鍔部からなるハット型をなしており、上記コの字型部分の窪みの底部に上記基板が取り付けられている構成とすることが好ましい。
【０１０４】
これによれば、固体発光素子の斜め方向から出る色温度の低い光をコの字型部分にて遮ることが可能となるので、直管形ランプの照射光の色を均一にすることができる。
【０１０５】
本発明の直管形ランプにおいては、さらに、上記ケースの肉厚は、背面側に比して光照射側が薄く形成されている構成とすることもできる。
【０１０６】
光照射側の肉厚を薄くすることで、より多くの光を照射して光の利用効率を上げつつ、光照射側に比較して大きく熱膨張する背面側の肉厚を厚くすることで、強度を上げて熱膨張によるケースの反りを生じ難くできる。また、背面側の肉厚を変えることなく、光照射側の肉厚を薄くした場合には、光の利用効率を上げつつ、軽量化を図ることができる。
【０１０７】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１０８】
１  ＬＥＤ基板
２  ＬＥＤ
３  放熱部材（熱伝導部材）
３ａ  コの字型部分
３ｂ  鍔部
４  断熱部材
４Ａ  断熱部材
４Ａ−１  円弧部
４Ａ−２  係止部
４Ａ−３  保持部
４Ａ−４  案内壁
４Ａ−５  保持部
４Ａ−６  保持部
４ａ  Ｓ字状部
４ａ−１  保持部
４ａ−２  係止部
４ｂ  湾曲部
４Ｂ  断熱部材
４Ｂｂ  湾曲部
４Ｂａ  ５字状部
４Ｂａ−１  保持部
４Ｂａ−２  係止部
４Ｂｂ  湾曲部
５  コネクタ部
６  ケース
６Ａ  ケース
６Ｂ  ケース
６Ｂａ  リブ
６ａ  リブ
７  ジョイント部
７ａ  円形溝
９ａ  円形溝
７ｂ  水平端面
７ｃ  垂直端面
８  口金
８ａ  端子
９  ジョイント部
１０  開口
２０  空気層
２１  空気層
３０  ジョイント部
３１  本体部
３１ａ  円形溝
３１ｂ  支持部
３１ｃ  支持部
３１ｄ  支持部
３１ｅ  テンション部
３２  コネクタケース
３２ａ  リブ
３２ｂ  当接部
１００  直管形ランプ
１００Ａ  直管形ランプ
１００Ｂ  直管形ランプ
【図１】
0005558526.tif 000002
【図２】
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【図３】
0005558526.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
0005558526.tif 000007
【図７】
0005558526.tif 000008
【図８】
0005558526.tif 000009
【図９】
0005558526.tif 000010
【図１０】
0005558526.tif 000011