(57)【要約】【課題】電源基板の位置ずれによる断線問題をコスト上昇を抑制しつつ解消できるとともに、筐体の放熱機能も損なうことがないＬＥＤランプを提供する。【解決手段】ＬＥＤランプは、断面が半円形状の筒形状をなす筐体２と透光性のカバー３とからなる円筒状の概観を有する。筐体２の平坦部３２の外側には複数のＬＥＤ１２を実装したＬＥＤ基板１１が固定され、内側には電源基板７が設置されている。平坦部３２にはリブ３１ａ、３１ｂが一体に形成されており、リブ３１ａ、３１ｂで区画される凹部３０に電源基板７が収容されている。電源基板７は幅方向の位置ずれを阻止され、リード線１３ａ、１３ｂの断線が阻止される。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒形状をなす筐体と、
前記筐体の一側面を長手方向全体に亘って覆うように前記筐体に取り付けられた透光性のカバー部材と、
前記筐体と前記カバー部材との一体構成の両端部を覆うように設けられ、照明器具に電気的に接続可能なキャップ部材と、
前記筐体の外面に前記カバー部材に対向するように取り付けられ、複数の半導体発光素子が前記長手方向に間隔をおいて配置された実装基板と、
前記筐体内に取り付けられ、前記半導体発光素子に電流を供給する電源基板と、
を有するＬＥＤランプにおいて、
前記筐体内に、前記電源基板を収容可能で、且つ、前記電源基板の前記長手方向と直交する幅方向の位置ずれを阻止する凹部が設けられていることを特徴とするＬＥＤランプ。
【請求項２】
請求項１に記載のＬＥＤランプにおいて、
前記筐体内に前記長手方向に延びる２本の突起が形成され、該２本の突起で囲まれる部分が前記凹部としてなり、前記突起間は平坦面に形成されていることを特徴とするＬＥＤランプ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のＬＥＤランプにおいて、
前記電源基板と前記筐体との間に、電気的絶縁性を確保するための絶縁部材が設けられ、前記電源基板は前記絶縁部材と共に前記凹部により前記幅方向の位置ずれを阻止されることを特徴とするＬＥＤランプ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１つに記載のＬＥＤランプにおいて、
前記凹部の側面又は前記突起の高さは、前記電源基板の部品実装面と略同等の高さに設定されていることを特徴とするＬＥＤランプ。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１つに記載のＬＥＤランプにおいて、
前記キャップ部材が、蛍光灯照明器具にも搭載可能な端子を有していることを特徴とするＬＥＤランプ。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１つに記載のＬＥＤランプと、前記ＬＥＤランプを装着する照明器具とを備えたことを特徴とする照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ等の半導体発光素子を光源とするＬＥＤランプ、該ＬＥＤランプを備えた照明装置に関し、詳しくは、整流回路や基板をランプ内部に有する直管形のＬＥＤランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）を光源とする直管形ランプが商品化されている。
ＬＥＤランプは、高効率で省エネルギーな光源として使用されている。
このようなＬＥＤランプはＬＥＤモジュール（発光モジュール）を具備し、ＬＥＤモジュールの形状を適宜選択して直管形ＬＥＤランプや電球形ＬＥＤランプ等が提案されている。
両者とも複数個のＬＥＤを、基板上に１列、あるいは複数列配置してＬＥＤモジュールを構成している。
【０００３】
現在商品化されている直管形ＬＥＤランプは、蛍光灯にそのまま置き換えることが可能なタイプと、ＬＥＤランプに直流を供給できるように工事が必要なタイプとに大別できる。
言い換えれば、整流回路と基板とをＬＥＤランプ内に有するものと、ＬＥＤランプ外に有するものとに分かれる。
直管形ＬＥＤランプは、蛍光灯に類似して細長い円柱形状のものが多くなっている。
整流回路と基板とを内蔵した場合、高温になる部品が密閉空間に収納されるため、放熱性の優れた金属製のものを筐体として使用することが多くなっている。
【０００４】
特許文献１には、半円筒形状の筐体の平坦部の外面に、長手方向に間隔をおいて複数のＬＥＤチップを配設した実装基板を固定し、該平坦部の外側を半円形状の透光性カバーで覆ったＬＥＤ照明装置が開示されている。
筐体と透光性カバーとの一体構成の外形形状は、蛍光灯と同様に円柱形状をなしている。
筐体の内部にＬＥＤチップに電流を供給するための電源基板を収容し、電源基板と実装基板との間をリード線で電気的に接続する構成となっている。
電源基板からは別のリード線が長手方向に延び、円柱形状の両端部に設けられた口金（キャップ部材）の端子にそれぞれ接続されている。
【０００５】
筐体内に収容された電源基板は、上記各リード線の存在によって特に長手方向の位置ずれを阻止される。
しかしながら、長手方向と直交する基板の幅方向と厚み方向（上下方向）の位置ずれは厳密には阻止されない。
特に幅方向の位置ずれに対してはリード線による押さえ機能が緩い。
このため、流通時（輸送時）の振動や、据付後の経時における地震等の振動による電源基板の位置ずれが繰り返されることにより、リード線に負荷がかかり断線するなどの懸念があった。
電源基板を筐体にネジ等で固定して位置ずれを防止する構成としてもよいが、面倒であるとともに、経時的にはネジの緩みによる位置ずれの懸念を否めない。
【０００６】
特許文献１に記載の発明ではこのような問題を解消すべく、予め電源基板を組み込んだプラスチック製のケースを筐体内に収納し、ケースを筐体にネジ固定するようになっている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この種のＬＥＤランプでは、製造コストの低減を図るために、筐体は放熱性の高い金属材料を引き抜き加工や押し出し加工等により一体成形して筒状に形成している。
しかしながら、特許文献１に記載の方式では、電源基板の位置ずれ問題は解消できるものの、ケースを別途用いるためにその分のコストアップを来たし、筐体を一体成形するメリットを十分に活かすことができなかった。
また、筐体と電源基板との間にプラスチック製のケースが介在するため、筐体と電源基板とが離れるため、筐体による放熱機能が十分に得られないという問題があった。
【０００８】
本発明は、このような現状に鑑みて創案されたもので、電源基板の位置ずれによる断線問題についてコスト上昇を抑制しつつ解消できるとともに、筐体の放熱機能も損なうことがないＬＥＤランプの提供を、その主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明は、筒形状をなす筐体と、前記筐体の一側面を長手方向全体に亘って覆うように前記筐体に取り付けられた透光性のカバー部材と、前記筐体と前記カバー部材との一体構成の両端部を覆うように設けられ、照明器具に電気的に接続可能なキャップ部材と、前記筐体の外面に前記カバー部材に対向するように取り付けられ、複数の半導体発光素子が前記長手方向に間隔をおいて配置された実装基板と、前記筐体内に取り付けられ、前記半導体発光素子に電流を供給する電源基板と、を有するＬＥＤランプにおいて、前記筐体内に、前記電源基板を収容可能で、且つ、前記電源基板の前記長手方向と直交する幅方向の位置ずれを阻止する凹部が設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、電源基板の位置ずれによる断線問題についてコスト上昇を抑制しつつ解消でき、筐体の放熱機能も損なうことがない。
これにより、故障に対する信頼性が高いＬＥＤランプを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る照明装置の分解斜視図である。
【図２】ＬＥＤランプのカバーを取り外した状態の斜視図である。
【図３】ＬＥＤランプの筐体の一部をカットし、口金を外した状態の斜視図である。
【図４】ＬＥＤランプの構成を示す図で、（ａ）は一端部における一部切り欠きの分解斜視図、（ｂ）は他端部における一部切り欠きの分解斜視図である。
【図５】ＬＥＤ基板の実装構成を示す図で、（ａ）は一端部の分解斜視図、（ｂ）は他端部の分解斜視図である。
【図６】ＬＥＤランプにおいて、図２のＡ方向から見た図である。
【図７】図３のＢ部分の拡大斜視図である。
【図８】クランプによる筐体に対する電源基板の固定構造を示す要部断面図である。
【図９】第２の実施形態における図６相当図である。
【図１０】第３の実施形態における凹部を示す概要図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を図を参照して説明する。
まず、図１乃至図８に基づいて第１の実施形態を説明する。
図１は、本実施形態に係る照明装置２００の外観を示す分解斜視図である。照明装置２００は、直管形のＬＥＤランプ１００と、ＬＥＤランプ１００を装着する照明器具１５０とを備えている。
照明器具１５０は、蛍光灯を点灯させるための器具と同じものであり、ソケット１５１ａ、１５１ｂの穴位置に合わせてＬＥＤランプ１００の端子（４ａ〜４ｄ）を差し込む。
商業用電流あるいは図示しない安定器を通った電流が端子（４ａ〜４ｄ）からＬＥＤランプ１００内の後述するＬＥＤに流れ、ＬＥＤランプ１００が点灯するようになっている。
【００１３】
ＬＥＤランプ１００は、主に、透光性のカバー部材としてのカバー３、筐体２、照明器具１５０に電気的に接続可能なキャップ部材としての口金１ａ、１ｂとから構成されている。
筐体２は、断面形状が長手方向（軸方向）全体に亘って略同一の半円筒状（筒形状）に形成されている。
内部で生じる熱の放熱機能を向上させるために、筐体２の外面には凹凸が付与され（図６参照）、表面積を大きくしている。
筐体２は、熱伝導率の大きい金属材料で形成されている。筒形状であるために、押出し成形や引き抜き成形等の加工方法により、断面形状が均一な筐体２を安価に製作できる。
【００１４】
金属材料としては、アルミ合金やマグネシウム合金が多く用いられるが、他の押出し材料等でも良い。
外周部の凹凸により、リブや放熱フィンを設けるのと同じような放熱機能を持たせることができる。
ここでは放熱性向上を目的として、筐体２の外周部に凹凸を設けるようにしているが、筐体２と後述する駆動基板（電源基板）や電気部品との絶縁性が確保できれば内周部に凹凸を設けても良い。
【００１５】
カバー３は、筐体２の外径とほぼ同じ外径（曲率）を有し、筐体２の長手方向に沿う開口部を有する半円形状に形成されている。
すなわち、カバー３は円弧状の断面形状を有し、筐体２の一側面を長手方向に亘って覆う大きさを有している。
カバー３は、図６に示すように、筐体２の外面に設けた軸方向に延びる溝２１に、端縁３３を嵌め込む形で取り付けられ、筐体２との一体構成は円筒形状となる。
図１に示すように、口金１ａ、１ｂは、筐体２とカバー３との一体構成の両端部にその外面を覆うように設けられている。
口金１ａ、１ｂには、図４に示すように、蛍光灯を点灯可能な照明器具（蛍光灯照明器具）１５０に搭載可能な端子４ａ〜４ｄが装備されている。
【００１６】
口金１ａ、１ｂの端子４ａ〜４ｄと、口金１ａ、１ｂに接続されたコネクタ１６から延びるリ−ド線６ａ、６ｂを介して電源基板７に電流が供給される。
端子４ａ〜４ｄと、リ−ド線６ａ、６ｂとを直接はんだ付けなどの方法で電気的に接続しても問題はない。
口金１ａ、１ｂは、複数のねじ５ａ〜５ｄによって筐体２に固定されることで、筐体２とこれに嵌合されたカバー３とが一体になるように包み込んでいる。
【００１７】
口金１ａ、１ｂは、ねじ止めではなく、筐体２にカシメ等の手段により固定してもよい。口金１ａ、１ｂの形状は、既存の蛍光灯の両端部に位置する口金と略同一の形状となっている。
したがって、蛍光灯が用いられている既存の照明器具に対して、ＬＥＤランプ１００を蛍光灯に代えて取り付けることにより、照明器具の交換を要することなくＬＥＤランプの照明装置を構成することができる。
これにより、別途新たな照明器具を取り付ける場合に比べて、設備コストや工事コストを大幅に低減できるとともに、交換作業の労力の低減、時間短縮を実現できる。
【００１８】
図６に示すように、筐体２の平坦部（半円形の弦に相当する部分）３２の外側には、カバー３に対向して、実装基板としてのＬＥＤ基板１１が粘着性を有するシート１０を介して固定されている。
シート１０は、ＬＥＤで発生する熱を筐体２に伝え易くするために、すなわち放熱を促進させるために、熱伝導性のよい材質（例えば放熱シリコ−ンゴム等）が望ましい。
電源基板７は、平坦部３２の内側に沿うように、筐体２の内部に配置されている。
図２に示すように、ＬＥＤ基板１１は細長い長方形状のプリント基板であり、ＬＥＤ基板１１ａとＬＥＤ基板１１ｂとから構成されている。
【００１９】
ＬＥＤ基板１１の分割構成に対応して、シート１０を長手方向に分割してもよい。
ＬＥＤ基板１１ａ、１１ｂにはそれぞれ、ＥＬ効果を持つ半導体発光素子の一例としてのＬＥＤ１２ａ、１２ｂが筐体２の長手方向に所定の間隔で複数実装されている。
【００２０】
図３に示すように、電源基板７は筐体２の長手方向に延びる細長い長方形状に形成されており、その実装面には直流電源変換用の電子部品９が長手方向に間隔をおいて複数搭載されている。
【００２１】
電子部品９によって直流に整流された電流は、図５（ａ）に示すリード線１３ａ、１３ｂを通して実装基板１１ａ、１１ｂに供給される。
ＬＥＤ基板１１ａ、１１ｂの間は、図示しないリード線やジャンパー線などで電気的に接続されている。
本実施形態では半導体発光素子を実装する実装基板（ＬＥＤ基板）を２枚の直列配置構成としているが、１枚や３枚以上の直列配置構成でもよく、並列構成でもよい。
【００２２】
上記のように、電源基板７は筐体２の平坦部３２の内側に設置されている。
電源基板７の電子部品９の実装面と反対の面に電子部品がなく、平坦部３２に塗料などの絶縁物が塗布されて電気的絶縁性が確保できる場合には、直に両者を当接させることができる。
筐体２の内部には、電源基板７を収容可能な凹部３０が形成されている。
【００２３】
電源基板７は、商業用電源から送られてきた電流を交流から直流に変換し、リード線１３ａ、１３ｂを介してＬＥＤ基板１１ａ、１１ｂに電流を供給し、ＬＥＤ１２ａ、１２ｂを点灯させる。
図７に示すように、電源基板７は、その端部に設けた穴２４と筐体２の平坦部３２に設けた穴２５（図８参照）を合わせるようにしてクランプ１５を挿入することで、筐体２に固定される。
クランプ１５は、電源基板７の長手方向一端部を筐体２に固定するためのロック手段である。
これにより、電源基板７の長手方向の位置ずれを規制することができる。
電源基板７の他端部は、上記のようにリード線１３ａ、１３ｂで押さえられている。
【００２４】
筐体２に設ける穴２５は、ＬＥＤ基板１１ｂよりも外側で、口金１ｂに近い方を選択する（図２参照）。
すなわち、クランプ１５は、電源基板７の口金１ｂに近い側に設置し、且つＬＥＤ基板１１ｂより外側になるように設定する。
このように、クランプ１５をＬＥＤ基板１１の外側に配置することにより、ＬＥＤの光束がけられて陰になることもない。
図６等では、クランプ１５は分かりやすくするために飛び出た形状を示している。
実際には、図８に示すように、クランプ１５を平坦部３２の外側から挿入して押し込むと、電源基板７の穴２４を抜けた時点で弾性変形部１５ａが外側に広がる。
これにより、電源基板７は筐体２にワンタッチ操作で固定される。
【００２５】
筐体２の外周部に凹凸をつけて放熱効果を向上させ、さらに筐体２の平坦部３２に電源基板７を密着させて設置し、クランプ１５でその密着性を高めているので、電源基板７からの熱を効率的に筐体に逃がすことができる。
【００２６】
図６に示すように、クランプ首下長さｈ１と、（筐体平坦部厚さ＋電源基板厚さ）ｈ２を略同じにすることで、電源基板７に垂直な方向を規制することができる。
すなわち、電源基板７の筐体長手方向と直交する厚み方向の移動を規制することができる。
【００２７】
凹部３０は、平坦部３２と、該平坦部３２から電源基板７の厚み方向に立ち上がる突起としての２本のリブ３１ａ、３１ｂとによって構成されている。
リブ３１ａ、３１ｂの長さＬ（図３参照）を筐体２の長さと同じにしておけば、例えば押出し加工が可能になる。
すなわち、筐体２の成形と同時に一体成形することができ、製造コストの低減を維持することができる。
平坦部３２にリブ３１ａ、３１ｂを形成しているため、突起間は平坦面に形成されている。
【００２８】
図６に示すように、電源基板７の幅をＤ１、リブ３１ａ、３１ｂの間隔をＤ２とするとき、Ｄ２＞Ｄ１の関係が成り立つように設定されている。
すなわち、電源基板７を凹部３０にスムーズに挿入できる幅にしておく。
リブ高さＨ１は、電源基板７の部品実装面と略同等の高さに設定する。
このようにすることで、電源基板７が図の左右方向に動こうとしても、リブ３１ａ、３１ｂを乗り越えることはできない。
【００２９】
したがって、電源基板７はリブ３１ａ、３１ｂによって筐体長手方向と直交する幅方向（左右方向）の位置ずれを阻止される。
これにより、流通時の振動や地震等による振動によって電源基板７が幅方向にずれることが繰り返されることによるリード線の断線（ＬＥＤランプの不意の不点灯）を抑制することができる。
【００３０】
筐体２内で電源基板７を滑らせてセットする際でも、リブ３１ａ、３１ｂをガイドとして使用できるので、位置決めがし易く、スム−ズに挿入できる。
筐体２は押出し成形や引き抜き成形により同一断面形状の筒形状に形成されるので、筐体２に電源基板７を挿入する方向は、いずれの端部からでもよい。
リブ３１ａ、３１ｂの高さ（Ｈ１）は、電源基板７の幅方向の位置ずれを阻止できる最小限の高さに設定しているので、筐体２の長手方向全体に亘って設けても質量的には大きな増加とはならない。
すなわち、筐体の質量が増し、筐体が反りやすくなって、地震等の振動で落下する懸念もない。
逆に、リブによる補強効果で筐体の長手方向の剛性が向上するので、曲がりにくくなるという副次的効果も得ることができる。
【００３１】
上記のように、押出し成形等によりリブ３１ａ、３１ｂを設けることで、電源基板７の左右方向の動きはほとんど規制される。
【００３２】
図９に基づいて第２の実施形態を説明する。
なお、上記実施形態と同一部分は同一符号で示し、特に必要がない限り既にした構成上及び機能上の説明は省略して要部のみ説明する（以下の他の実施形態において同じ）。
筐体２と電源基板７と間にリーク電圧に対する必要な耐圧が確保できない場合は、両者の間に耐圧を確保できる薄板状の絶縁部材４１を設けておく。
電源基板７の基板幅Ｅ１に対し、絶縁部材４１の内寸は同等かやや大きめに設定する。
絶縁部材４１の外寸幅Ｅ２は、リブ間隔Ｅ３より大きく、スム−ズに挿入可能な幅に設定する。
【００３３】
リブ高さＨ２も（絶縁部材厚さ＋電源基板厚さ）よりは大きめに設定するが、絶縁部材高さＫ１よりは低くてもリブ３１ａ、３１ｂを電源基板７が乗り越えることはない。
クランプ１５で固定する場合は、絶縁部材４１にも穴を開けておき、筐体２と電源基板７間に挟むように設置し、クランプ１５を穴に挿入することで固定できる。
絶縁部材４１の穴（図示せず）は、クランプ１５を挿入した状態で電源基板７が絶縁部材４１よりはみ出さない位置に設ける。
なお、クランプ１５の代わりにネジ固定しても良い。
絶縁部材４１が挿入された場合も、（筐体平坦部厚さ＋絶縁部材厚さ＋電源基板厚さ）ｈ３≒クランプ首下長さｈ１としておけば、電源基板７の厚み方向の移動を規制することができる。
【００３４】
本実施形態では、絶縁部材４１の存在により電源基板７に流れる電流が筐体２に流れることはないので、感電等の怪我や火災等の心配がない。
【００３５】
図１０に第３の実施形態を示す。
上記各実施形態では、筐体２の内部において平坦部３２にリブ３１ａ、３１ｂを一体成形することにより凹部３０を形成する構成としたが、図１０に示すように、平坦部３２を外側に凹ませて凹部３５を形成するようにしてもよい。
【００３６】
上記各実施形態では、直管形のＬＥＤランプ１００を、蛍光灯を点灯可能な照明器具１５０に搭載可能な構成としたが、勿論ＬＥＤ専用の照明器具に装着する構成としてもよい。
【符号の説明】
【００３７】
１ａ、１ｂ  キャップ部材としての口金
２  筐体
３  カバー部材としてのカバー
４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ  端子
７  電源基板
１１  実装基板としてのＬＥＤ基板
３０、３５  凹部
３１ａ、３１ｂ  突起
４１  絶縁部材
１００  ＬＥＤランプ
１５０  照明器具
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３８】
【特許文献１】特開２０１１−２８９４６号公報
【図１】
2014175206.tif 000003
【図２】
2014175206.tif 000004
【図３】
2014175206.tif 000005
【図４】
2014175206.tif 000006
【図５】
2014175206.tif 000007
【図６】
2014175206.tif 000008
【図７】
2014175206.tif 000009
【図８】
2014175206.tif 000010
【図９】
2014175206.tif 000011
【図１０】
2014175206.tif 000012