(57)【要約】【課題】  感電、実装基板のぶれや撓みなどが防止可能なガラス外管を有する直管形発光ランプおよびこの直管形発光ランプを具備する照明器具を提供する。【解決手段】  直管形発光ランプ１は、直管状のガラス管２と、長尺の基板９および基板９の一面９ａに長手方向に沿って実装された半導体発光素子１０を有する発光体２と、基板９が固定される取付け面１２を有し、ガラス管２の内側に配設される基台４と、基台４に取り付けられるとともに弾性変形によってガラス管２の内面２ｂを押圧することで、基台４をガラス管２の内面２ｂ側へ押圧するように形成された一対の突出部１７，１７を有する移動規制体６と、半導体発光素子１０に接続される給電用接触子２２，２２を有し、ガラス管２の端部２ｄに設けられた口金７と、を具備している。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直管状のガラス管と；
長尺の基板およびこの基板の一面に長手方向に沿って実装された半導体発光素子を有する発光体と；
前記基板が固定される取付け面を有し、前記ガラス管の内側に配設される基台と；
前記基台に取り付けられるとともに弾性変形によって前記ガラス管の内面を押圧することで、前記基台を前記ガラス管の内面側へ押圧するように形成された一対の突出部を有する移動規制体と；
前記半導体発光素子に接続される給電用接触子を有し、前記ガラス管の端部に設けられた口金と；
を具備していることを特徴とする直管形発光ランプ。
【請求項２】
前記移動規制体は、一対の突出部間に前記発光体を覆う透光性のカバー部を有していることを特徴とする請求項１記載の直管形発光ランプ。
【請求項３】
前記基台は、前記取付け面との間で前記基板を長手方向に亘って挟持する弾性変形可能な固定部を有する固定体が設けられていることを特徴とする請求項１または２記載の直管形発光ランプ。
【請求項４】
前記移動規制体と前記固定体とが係止され、前記移動規制体と前記固定体とによって前記基台を内包するように形成されていることを特徴とする請求項３記載の直管形発光ランプ。
【請求項５】
請求項１ないし４いずれか一記載の直管形発光ランプと；
この直管形発光ランプの口金が接続されるソケットを有する器具本体と；
前記直管形発光ランプを点灯する点灯装置と；
を具備していることを特徴とする照明器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の一実施形態は、半導体発光素子を光源とする直管形発光ランプおよびこの直管形発光ランプを具備する照明器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
オフィスなどの照明には、従来、直管形蛍光ランプが使用されてきたが、消費電力が少なく、長寿命であるＬＥＤを光源とする直管形ＬＥＤランプが使用されつつある。この直管形ＬＥＤランプは、外管に光拡散性を有する合成樹脂例えばポリカーボネート（ＰＣ）樹脂が用いられている(例えば特許文献１参照。)。この樹脂製の外管を用いた直管形ＬＥＤランプは、その外管が破損しにくいが、火災時の燃焼が避けられないという欠点を有している。このため、外管にガラス管を用いた直管形ＬＥＤランプも提案されている（例えば特許文献２参照。）。
【０００３】
また、直管形ＬＥＤランプは、例えば基台（フレーム）にＬＥＤが実装された実装基板を取り付けて外管内に収納している。そして、基台は、外管の両端にそれぞれ配設される口金により固定されている。基台は、ＬＥＤの熱を効率よく拡散、放熱させるために、アルミニウム（Ａｌ）などの高熱伝導率を有する金属材料を用いられているものがある（例えば特許文献２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１２９３８２号公報（第５頁、第１、２図）
【特許文献２】特開２０１２−９９４１４号公報（第８、１０頁、第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ガラス管の外管を用いた直管形ＬＥＤランプは、ガラス管の破損時にガラスが落下するという欠点を有する。また、ガラス管が破損しても点灯が維持される可能性があり、実装基板等の充電部に接触して感電するおそれがある。この感電を防止するために、例えば金属製の基台を接地するように構成すると、指などが充電部に触れないように充電部からの沿面距離を確保する必要があり、直管形ＬＥＤランプが大形化してしまうという欠点がある。
【０００６】
また、直管形ＬＥＤランプは、長尺状であるので、基台が口金に強固に固定されていても、かつ金属製であっても、直管形ＬＥＤランプに加わる振動などによって、基台の長手方向の中央部がぶれたり、撓んだりすることがあり、これにより、実装基板もぶれたり、撓んだりするという問題がある。ガラス管の場合、ガラス管の外面側から基台をねじ等により固定できなく、ガラス管の内面に塗布した接着材で固定するという欠点を有する。
【０００７】
本実施形態は、感電、実装基板のぶれや撓みなどを防止可能なガラス外管を有する直管形発光ランプおよびこの直管形発光ランプを具備する照明器具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本実施形態の直管形発光ランプは、ガラス管、発光体、基台、移動規制体および口金を有して構成される。
【０００９】
ガラス管は、直管状のものである。発光体は、長尺の基板と、この基板の一面に長手方向に沿って実装された半導体発光素子を有して形成される。
【００１０】
基台は、発光体の基板が固定される取付け面を有してなり、ガラス管の内面に配設される。
【００１１】
移動規制体は、基台に取り付けられるとともに、弾性変形によってガラス管の内面を押圧することで、基台をガラス管の内面側へ押圧するように形成された一対の突出部を有して形成される。
【００１２】
口金は、半導体発光素子に接続される給電用接触子を有してなる。そして、ガラス管の端部に設けられる。
【発明の効果】
【００１３】
本実施形態によれば、移動規制体の一対の突出部は、弾性変形によってガラス管の内面を押圧することで、基台をガラス管の内面側へ押圧するので、ガラス管内で基台を保持することができて、これにより、基台をガラス管の内面へ接着材を用いることなく固定できることが期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１の実施形態を示すガラス管を透視した直管形発光ランプの概略上面図である。
【図２】同上、直管形発光ランプの概略縦断面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態を示す照明器具の概略横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照して説明する。まず、本発明の第１の実施形態について説明する。
【００１６】
本実施形態の直管形発光ランプ１は、図１および図２に示すように構成されている。図２において、直管形発光ランプ１は、発光ダイオードを光源とする直管形ＬＥＤランプであり、ガラス管２、発光体３、基台４、固定体５、移動規制体６および口金７，８を有して構成されている。なお、図２中、口金７のみを示す。
【００１７】
ガラス管２は、透光性の軟質ガラス例えばソーダ石灰ガラスからなり、直管状であり、例えば外径２５．５ｍｍ、肉厚１ｍｍの円筒状に形成されている。発光体３は、基板９および半導体発光素子としての複数個のＬＥＤ素子１０を有して形成されている。基板９は、絶縁性を有する合成樹脂板例えばガラスエポキシ板やセラミック板からなり、長尺である長方形に形成されている。ＬＥＤ素子１０は、基板９の一面９ａに実装されているとともに、図１に示すように、基板９の長手方向に沿って等間隔に、本実施携帯では１列に実装されている。そして、ＬＥＤ素子１０は、図示しない配線パターンにより直列接続されている。直列接続されたＬＥＤ素子１０は、基板９の一端側に設けられたコネクタ１１に図示しない配線パターンにより接続されている。ＬＥＤ素子１０は、パッケージ品であり、例えば白色光を放射するものが用いられている。
【００１８】
なお、発光体３は、ガラス管２の全長に応じて１個または複数個が用いられている。
【００１９】
図２において、基台４は、ガラス管２よりも幾分長い全長を有する長形に形成され、平坦状の取付け面１２および底面１３を有する略逆円錐台状に形成されている。そして、基台４の長手方向に沿って、一対の貫通孔１４，１４がそれぞれ略三角柱状に形成されている。基台４は、高熱伝導率を有する金属材料例えばアルミニウム（Ａｌ）からなり、押出し成形により成型されている。
【００２０】
固定体５は、基台４の取付け面１２に発光体３の基板９を固定するものであり、高熱伝導率を有する合成樹脂例えばポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂により形成されている。固定体５は、ガラス管２の内面２ｂに沿って接触する土台部１５および正対する先端側に固定部１６，１６を有し、取付け面１２を除いて、基台４に面接触して基台４を内包するように、基台４に沿った枠状に形成されている。この形成により、固定体５は、基台４を強固に保持している。すなわち、基台４と固定体５は、強固に一体化している。固定体５は、例えば押出し成形により形成されている。
【００２１】
そして、固定部１６，１６は、固定体５の長手方向に亘って弾性変形する爪状に形成されている。発光体３は、その基板９が基台４の取付け面１２と固定部１６，１６との間に固定部１６，１６を押し上げるようにして挿入される。そして、基板９は、その全体が取付け面１２に設置されるように押し込まれる。固定部１６，１６は、取付け面１２と反対側に弾性変形するとともに、弾性復帰力で基板９の短手方向の両端部を押圧する。こうして、固定体５の固定部１６，１６は、基台４の取付け面１２との間で基板９を長手方向に亘って挟持する。発光体３は、その基板９が基台４の取付け面１２に密接して固定される。
【００２２】
そして、土台部１５は、基台４の底面１３を密接した状態で、その長手方向に亘ってガラス管２の内面２ｂに設置される。これにより、発光体３、基台４および固定体５は、ガラス管２内に設けられる。基台４は、固定体５を介してガラス管２の内側に配設されている。
【００２３】
なお、固定体５は、その長手方向の全長が基台４よりも幾分短くなるように形成されている。また、本実施形態では、発光体３がガラス管２の長手方向の中心軸２ｃよりも基台４の底面１３側（固定体５の土台部１５側）に位置するように、基台４および固定体５のそれぞれの大きさが設定されている。
【００２４】
移動規制体６は、発光体３、基台４および固定体５のガラス管２の内面２ｂからの浮き上がる移動を防止して、ガラス管２内に基台４および固定体５を保持するものであり、透光性を有する合成樹脂例えばポリカーボネート（ＰＣ）樹脂により形成されている。移動規制体６は、押出し成形により、一対の突出部１７，１７、カバー部１８および一対の係止部１９，１９が一体に形成されている。また、移動規制体６は、その長手方向の全長が固定体５とほぼ同等となるように形成されている。
【００２５】
一対の突出部１７，１７は、それぞれガラス管２の内面２ｂにガラス管２の長手方向に亘って密接するとともに、ガラス管２の内面２ｂを押圧する弾性変形可能な円弧状の板状に形成され、ガラス管２の長手方向の中心軸２ｃを挟んで対向（正対）するように設けられている。また、一対の突出部１７，１７は、それぞれの先端１７ａ，１７ａがガラス管２の中心軸２ｃよりも基台４の底面１３（固定体５の土台部１５）の反対側となるように形成されて、ガラス管２内に設けられている。
【００２６】
カバー部１８は、一対の突出部１７，１７間に、発光体３を覆うように設けられている。カバー部１８は、ＬＥＤ素子１０との距離が略同等となるように、ＬＥＤ素子１０に対して球面状に凹む形状に形成されている。なお、カバー部１８にプリズム加工やレンズ加工して、ＬＥＤ素子１０からの放射光を拡散させるようにしてもよい。また、移動規制体６を光拡散性の樹脂で形成してもよく、カバー部１８に光拡散性粒子を混入させたものであってもよい。また、カバー部１８は、その長手方向の両端側が開放されていてもよく、閉塞されていてもよい。
【００２７】
一対の係止部１９，１９は、係止爪状に形成され、その長手方向に亘って固定体５の被係止部２０，２０に係止している。これにより、移動規制体６を固定体５に固定している。また、移動規制体６は、固定体５を介して基台４に取り付けられている。すなわち、移動規制体６と固定体５とは、一対の係止部１９，１９および被係止部２０，２０により係止され、移動規制体６と固定体５とによって取付け面１２を除いて基台４を内包している。
【００２８】
ガラス管２の長手方向の両端部２ｄ，２ｅには、図１に示すように、それぞれ口金７，８が設けられている。口金７，８は、電気絶縁性を有する合成樹脂例えばポリカーボネート（ＰＣ）樹脂により、それぞれ有底の円筒状に形成されており、ガラス管２の長手方向の両端部２ｄ，２ｅが挿入されている。そして、口金７，８は、それぞれの底部２０，２１の内面において、基台４の長手方向の両端部を接着材により固定している。すなわち、基台４は、口金７および口金８に固定されている。
【００２９】
そして、口金７は、一対の給電用接触子２２，２２を配設し、口金８は、１個の保持子２３を配設している。一対の給電用接触子２２，２２は、例えば黄銅からなり、比較的肉厚の大きい略板状に形成されている。保持子２３は、直方体に形成されて、口金８の底部２１の外面２１ａの中央部に設けられている。すなわち、保持子２３は、口金８と一体に形成されており、底部２１の外面２１ａから突出している。
【００３０】
口金７は、その底部２０の外面２０ａに平板状の凸部２４が設けられている。この凸部２４は、略長方形に形成され、外面２０ａの中央部に設けられている。一対の給電用接触子２２，２２は、凸部２４の図示しない孔に圧入されて、口金７の底部２０を貫通して取り付けられている。また、一対の給電用接触子２２，２２は、その先端側２２ａ，２２ａがＬ形となるように折り曲げられているとともに互いに遠ざかる方向となるようにして、凸部２４に取り付けられている。そして、一対の給電用接触子２２，２２は、口金７内およびガラス管２内に配線された図示しない接続線により、基板９に配設されたコネクタ１１に接続されている。
【００３１】
上述のように構成された電球形発光ランプ１は、照明器具の電源ソケットおよび保持ソケットに口金７および口金８が取り付けられる。
【００３２】
次に、本発明の第１の実施形態の作用について述べる。
【００３３】
直管形発光ランプ１は、その一対の給電用接触子２２，２２に所定の電力が供給されると、発光体３のＬＥＤ素子１０が点灯（発光）し、発光体３から白色光が放射される。白色光は、移動規制体６のカバー部１８を透過し、ガラス管２を透過して外部空間に放射される。
【００３４】
そして、カバー部１８が光拡散性を有するように形成されていると、発光体３から放射された白色光は、カバー部１８で光拡散されて外部空間に放射される。また、カバー部１８が設けられていると、ガラス管２の外側から個々のＬＥＤ素子１０の発光が見えにくくなり、ガラス管２が長手方向に亘って略均一に光っているように見える。
【００３５】
今、直管形発光ランプ１は、発光体３が下方（床面側）を向くように照明器具に取り付けられているとする。ここで、照明器具に振動等が加わると、直管形発光ランプ１は、その基台４が長手方向の両端で口金７，８により固定されているので、基台４、基台４を内包して設けている固定体５および固定体５に係止している移動規制体６は、ガラス管２内において、口金７，８を支点として上下方向に振動しようとし、固定体５の土台部１５がガラス管２の内面２ｂから浮き上がろうとする。
【００３６】
移動規制体６の一対の突出部１７，１７は、その先端１７ａ，１７ａがガラス管２の長手方向の中心軸２ｃよりも固定体５の土台部１５の反対側となるように形成されているので、ガラス管２の内面２ｂに沿う一対の突出部１７，１７間は、可変できない間隔となっている。そして、移動規制体６は、ガラス管２の内面２ｂにおいて、その長手方向に亘って、一対の突出部１７，１７が互いに近づくように移動しようとすると、その弾性変形によってガラス管２の内面２ｂを押圧する。これにより、基台４および固定体５は、ガラス管２の内面２ｂ側へ押圧される。固定体５および基台４は、それらの長手方向に亘ってガラス管２の内面２ｂから浮き上がることがない。
【００３７】
仮に、一対の突出部１７，１７の先端１７ａ，１７ａがガラス管２の長手方向の中心軸２ｃよりも固定体５の土台部１５側（基台４の底面１３側）となるように形成されていると、先端１７ａ，１ａから先端１７，１７間の仮想面がガラス管２の中心軸２ｃに達するまでのガラス管２の内面２ｂは、先端１７ａ，１７ａから広がっているので、一対の突出部１７，１７は、その先端１７，１７間の仮想面がガラス管２の中心軸２ｃに達するまでは、弾性変形によってガラス管２の内面２ｂを押圧していても、ガラス管２の内面２ｂに沿って互いに近づくように移動可能である。固定体５および基台４は、移動規制体６の移動に伴って、ガラス管２の内面２ｂから浮き上がるものであり、振動等によってぶれるものである。特に、長手方向の中央部がぶれやすい。
【００３８】
すなわち、移動規制体６の一対の突出部１７，１７は、長手方向に亘って互いに近づくように移動することができなく、弾性変形によってガラス管２の内面２ｂを押圧して基台４および固定体５をガラス管２の内面２ｂ側へ押圧する。これにより、直管形発光ランプ１に振動等が加わっても、固定体５の土台部１５がガラス管２の内面２ｂから吹き上がることがなく、基台４がその長手方向に亘ってぶれたり、撓んだりすることを防止される。基台４の取付け面１２に取り付けられている発光体３もぶれたりしなくなり、発光体３からの放射光のぶれや不均一などが防止される。
【００３９】
そして、直管形発光ランプ１は、照明器具に取り付けられているときに、ガラス管２に物が当たって破損することがある。ガラス管２が破損しても、ＬＥＤ素子１０は、点灯できて、発光体３から白色光が放射される。そして、例えば、ガラス管２の破片を取り除こうとして、発光体３側に指を入れることがある。このとき、発光体３は、カバー部１８で覆われているので、指が発光体３に接触することがなく、感電することが防止される。
【００４０】
本実施形態の直管形発光ランプ１によれば、移動規制体６の一対の突出部１７，１７は、ガラス管２の内面２ｂを弾性変形によって押圧して、基台４および固定体５をガラス管２の内面２ｂ側へ押圧するので、基台４をガラス管２内に保持することができ、接着材を用いることなく固定することができるという効果を有する。そして、直管形発光ランプ１に振動等が加わっても、動規制体６に固定されている固定体５および基台４がガラス管２の内面２ｂから浮き上がることがなく、基台４および基台４に取り付けられた基板９がそれぞれ長手方向に亘ってぶれたり、撓んだりすることを防止できて、発光体３からの放射光のぶれや不均一などを防止することができるという効果を有する。
【００４１】
また、発光体３は、移動規制体６のカバー部１８で覆われているので、ガラス管２が破損しても、発光体３などの充電部に不用意に触れることを防止できて、感電を防止することができるという効果を有する。
【００４２】
また、発光体３の基板９は、その長手方向に亘って、基台４の取付け面１２と固定体５の固定部１６，１６との間に挟持されているので、ねじ等を用いないで、発光体３を基台４に容易かつ強固に取り付けることができるという効果を有する。
【００４３】
また、固定体５と移動規制体６とは係止されて、固定体５と移動規制体６とによって基台４を内包するように設けられているので、基台４と一体化して、発光体３をより強固に固定することができるという効果を有する。
【００４４】
なお、本実施形態において、基台４は、その底面１３がガラス管２の内面２ｂに設置されるように形成され、固定体５は、土台部１５を具備せず、基台４に固定されるように形成されてもよい。
【００４５】
また、発光体３は、半導体発光素子としてＬＥＤ素子１０を用いたが、これに限らず、ＬＥＤベアチップを用いて形成してもよい。また、半導体発光素子として、有機エレクトロルミネセンス（ＥＬ）素子を用いてもよい。
【００４６】
また、ガラス管２は、軟質ガラスに限らず、透光性の硬質ガラスを用いて形成してもよい。
【００４７】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
【００４８】
本実施形態の照明器具３１は、天井や壁面などの造営物３２に直付けされる直付け形照明器具であり、直管形発光ランプ１、ソケットとしての電源ソケット３３および保持ソケット３４、器具本体３５および点灯装置３６を有して形成されている。電源ソケット３３は、ソケット取付板３７に取り付けられ、保持ソケット３４は、保持取付板３８に取り付けられて、器具本体３５に設けられている。
【００４９】
器具本体３５は、例えば１枚の長方形の鉄板を折曲して形成され、平面部３９およびこの平面部３９の長手方向の両端に直角に起立して互いに正対するように設けられた側面部４０，４０を有している。
【００５０】
平面部３９には、木ネジ４１を通すための複数の通孔４２および電源コード４３を挿通するための挿通孔４４が形成されている。挿通孔４４には、図示しないブッシングが配設されている。そして、挿通孔４４に対応して、造営物３２には、挿通孔４５が設けられている。また、平面部３９には、短手方向両端側に側面部４０，４０と同方向を向くようにして複数個の取付片４６が設けられている。側面部４０，４０には、ねじ４７，４７を挿通する挿通孔４８，４８が形成されている。
【００５１】
器具本体３５は、複数個の木ネジ４１が通孔４２を通して造営物３２にねじ込まれて、造営物３２に固定している。そして、側面部４０，４０に、ねじ４７，４７によりソケット取付板３７および保持取付板３８をそれぞれ取り付けて、電源ソケット３３および保持ソケット３４を配設している。ソケット取付板３７および保持取付板３４は、電源ソケット３３および保持ソケット３４に直管形発光ランプ１を着脱可能に、側面部４０，４０に取り付けられている。電源ソケット３３には、口金７の一対の給電用接触子２２，２２を挿入して案内する案内溝が設けられ、保持ソケット３４には、口金８の保持子２３を挿入して案内する案内孔が設けられている。
【００５２】
そして、器具本体３５には、点灯装置３６が配設されている。点灯装置３６は、平面部３９に図示しないリベットにより取り付けられている。点灯装置３６は、電源コード４４が導出されていて、電源コード４４から外部電源を入力する。また、点灯装置３６から出力コード４９が導出され、その出力線５０ａ，５０ｂが電源ソケット３３に接続されている。点灯装置３６は、外部電源の交流電圧を直流電圧に生成し、所定の電流を出力して、直管形発光ランプ１を点灯させる既知の回路構成に形成されている。
【００５３】
また、器具本体３５には、その内側を覆い隠すように、断面略凹形の化粧カバー５１が配設されている。化粧カバー５１は、例えば鉄板からなり、ソケット取付板３７および保持取付板３８を挿通する不図示の開口がそれぞれ形成されており、複数個の取付片４６に、ねじ５２により取り付けられている。そして、化粧カバー５１には、図示しない塗膜などが形成されている。
【００５４】
直管形発光ランプ１は、口金７の一対の給電用接触子２２，２２が電源ソケット３３の下方側から電源ソケット３３に挿入され、ほぼ同時に、口金８の保持子２３が保持ソケット３４の下方側から保持ソケット３４に挿入される。そして、電球形発光ランプ１は、右回りに９０°回転されて、電源ソケット３３および保持ソケット３４に取り付けられる。
【００５５】
本実施形態の照明器具３１によれば、振動等が加わっても放射光のぶれや不均一などが防止される直管形発光ランプ１を具備するので、安定した照明を行うことができるという効果を有する。
【００５６】
なお、本実施形態の照明器具は、直付け形に限らず、埋め込み形や吊り下げ形の照明器具であってもよい。
【００５７】
また、本発明の上述した実施形態は、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。
【符号の説明】
【００５８】
１…直管形発光ランプとしての直管形ＬＥＤランプ、  ２…ガラス管、  ３…発光体、  ４…基台、  ５…固定体、  ６…移動規制体、  ７，８…口金、  ９…基板、  １０…半導体発光素子としてのＬＥＤ素子、  １２…取付け面、  １６，１６…固定部、  １７，１７…一対の突出部、  ２２，２２…給電用接触子、  ３１…照明器具、  ３３…ソケットとしての電源ソケット、  ３４…ソケットとしての保持ソケット、  ３５…器具本体、  ３６…点灯装置
【図１】
2014071990.tif 000003
【図２】
2014071990.tif 000004
【図３】
2014071990.tif 000005