特許 6226130 ランプ装置および照明装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6226130

(24)【登録日】2017年10月20日

(45)【発行日】2017年11月8日

(54)【発明の名称】ランプ装置および照明装置

(51)【国際特許分類】

   F21S 8/02 20060101AFI20171030BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20171030BHJP

【ＦＩ】

   F21S8/02 430

   F21Y115:10

【請求項の数】3

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2014-28410(P2014-28410)

(22)【出願日】2014年2月18日

(65)【公開番号】特開2015-153685(P2015-153685A)

(43)【公開日】2015年8月24日

【審査請求日】2016年9月8日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003757

【氏名又は名称】東芝ライテック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100062764

【弁理士】

【氏名又は名称】樺澤 襄

(74)【代理人】

【識別番号】100092565

【弁理士】

【氏名又は名称】樺澤 聡

(74)【代理人】

【識別番号】100112449

【弁理士】

【氏名又は名称】山田 哲也

(72)【発明者】

【氏名】筏 邦彦

(72)【発明者】

【氏名】森 直人

(72)【発明者】

【氏名】木宮 淳一

(72)【発明者】

【氏名】大塚 誠

【審査官】 竹中 辰利

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許出願公開第２０１３／００６３９４６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１２−１７８３４６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２１Ｓ ８／０２

Ｆ２１Ｙ １１５／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

円筒状の筐体と；
前記筐体内に中央部に配置された発光モジュールと；
前記筐体の周辺部から突設された複数の電極と；
前記発光モジュールに電気的に接続される第１の接続線、前記電極に電気的に接続される第２の接続線、およびこれら第１の接続線と第２の接続線とを電気的に接続する接続部を有する接続線と；
前記筐体内の周辺部に設けられ、前記発光モジュールと前記電極との間で前記接続線を保持する保持部と；
を具備することを特徴とするランプ装置。

【請求項2】

前記保持部は、前記接続線の前記接続部を保持する
ことを特徴とする請求項１記載のランプ装置。

【請求項3】

請求項１または２記載のランプ装置と；
前記ランプ装置を装着するソケットと；
を具備する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】

本発明の実施形態は、発光モジュールを用いるランプ装置、およびこのランプ装置を用いる照明装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、円筒状の筐体内の中央部に発光モジュールが配置され、筐体の後側周辺部から複数の電極が突設され、筐体内で発光モジュールと電極とが接続線によって電気的に接続されているランプ装置がある。

【0003】

接続線は、筐体内の周辺部に沿わせて動かないように接着剤で固定されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１３−４１７４号公報

【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、接続線を筐体に接着剤で固定する場合、接着剤が硬化するまでの時間がかかるため、接着剤が硬化する前に接続線が動く虞がある。そのことからも、接続線の固定位置にばらつきが生じやすく、接続線と発光モジュールとの位置関係が一定にならず、絶縁距離の確保等に不都合が生じることがある。

【0006】

本発明が解決しようとする課題は、接続線と発光モジュールとの位置関係を一定にできるランプ装置、およびこのランプを用いる照明装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

実施形態のランプ装置は、円筒状の筐体を備える。筐体内に中央部に発光モジュールを配置する。筐体の周辺部から複数の電極を突設する。ランプ装置は接続線を備え、この接続線は、発光モジュールに電気的に接続される第１の接続線、電極に電気的に接続される第２の接続線、およびこれら第１の接続線と第２の接続線とを電気的に接続する接続部を有する。筐体内の周辺部に設けられた保持部により、発光モジュールと電極との間で接続線を保持する。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、筐体内の周辺部に設けられた保持部により、発光モジュールと電極との間で接続線を保持するため、接続線を一定の位置に固定し、接続線と発光モジュールとの位置関係を一定にすることが期待できる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】一実施形態を示すランプ装置の内部構造を示す上下面を反転させた斜視図である。

【図2】同上ランプ装置に用いる接続線の斜視図である。

【図3】同上ランプ装置の断面図である。

【図4】同上ランプ装置の図３とは異なる位置での断面図である。

【図5】同上ランプ装置の分解状態の斜視図である。

【図6】同上ランプ装置およびソケットの斜視図である。

【図7】同上ランプ装置およびソケットを用いた照明装置の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、一実施形態を、図１ないし図７を参照して説明する。

【0011】

図７に照明装置10を示す。照明装置10は、例えばダウンライトである。照明装置10は、ランプ装置11および器具12を備えている。さらに、照明装置10は、器具12に配置された電源回路13およびソケット14を備えている。なお、電源回路13は、器具12に配置せず、別置きでもよい。

【0012】

そして、図１ないし図７に示すように、ランプ装置11は、筐体20、および筐体20内に収容される発光モジュール21、筐体20から突出する複数の電極22、および発光モジュール21と電極22とを電気的に接続する接続線23等を備えている。なお、以下、ランプ装置11の光照射方向である前側を下側とし、光照射方向に対して反対側である後側を上側として説明する。

【0013】

筐体20は、例えば合成樹脂などの絶縁材料で円筒状に形成されたケース26、ケース26の下側を覆うカバー27、およびケース26の上側に取り付けられた放熱部28を備えている。

【0014】

ケース26の上面中央部に筒状の壁部30が突出され、壁部30を貫通するように放熱部28が取り付けられている。これら壁部30および放熱部28によって筐体20の上面中央から突出する突出部31が構成されている。ケース26の外側部の内側、および壁部30の下側に、それぞれカバー27を係止するための複数の爪部32および複数の爪部33が形成されている。ケース26の周辺部には、ケース26の上面から突出する電極22が取り付けられる複数の取付孔34が形成されている。ケース26の周辺部の下面には、発光モジュール21の周辺部（四隅）を嵌め込んで位置決めする複数の位置決め部35が設けられているとともに、接続線23を保持する複数の保持部36が設けられている。また、ケース26の下面には、発光モジュール21とは干渉しない位置に、カバー27側を支えるための支え部37が設けられている。

【0015】

保持部36は、溝部36aを介して互いに対向する一対の突部36bを有している。突部36bには、平板状のものや、円柱状のものが含まれる。保持部36は、電極22（取付孔34）の近傍位置であって、ケース26の周方向に対応した電極22（取付孔34）の両側位置に配置されている。さらに、保持部36は、２つの電極22（取付孔34）の中間位置にも配置されている。本実施形態では、近傍位置に配置される保持部36の突部36bは平板状に形成され、中間位置に配置される保持部36の突部36bは円柱状に形成されている。また、各保持部36は、溝部36aの両側の開口方向がケース26の周方向に向けられている。

【0016】

カバー27には透光板40、弾性体41および支持体42が組み込まれ、一体化されたカバーユニットとして構成されている。

【0017】

カバー27は、中央部に開口部44が開口された環状のカバー本体45を備えている。カバー本体45の上面周辺部には、ケース26の内側に嵌り込む外側壁部46が突設されているとともに、外側壁部46の一部にケース26の爪部32に係止される爪部47が設けられている。カバー本体45の上面で開口部44の周縁部には、透光板40の下面周縁部を保持する保持部48が形成されているとともに、この保持部48よりも外径側に内側壁部49が突設されている。内側壁部49には、ケース26の爪部33に係止される複数の係止孔50が設けられているとともに、支持体42を係止する複数の係止孔51が設けられている。

【0018】

透光板40は、透光性を有する例えばガラスあるいは樹脂材料で円板状に形成されている。

【0019】

弾性体41は、例えばシリコーンゴム等の弾性を有するとともに耐熱性を有する材料で円筒状に形成されている。弾性体41は上端から下端へ向けて拡開するように形成されている。上端は発光モジュール21に当接され、下端は透光板40に当接され、これら発光モジュール21と透光板40との間に挟み込まれて弾性変形し、その反発力により透光板40に対して発光モジュール21を放熱部28に押圧している。弾性体41の下端周辺部には透光板40と支持体42との間に挟み込まれて保持されるフランジ部53が形成されている。

【0020】

弾性体41の上端の一部には、弾性体41の内周側と外周側とに連通する通気部54が形成されている。通気部54は、例えば、断面Ｖ字形溝、断面半円形溝、断面四角形溝等の何れの溝形状でもよい。なお、通気部54は、溝形状に限らず、弾性体41の上端から突出する突起で構成し、突起の周辺に発光モジュール21との間に隙間を生じさせることによって構成してもよい。また、通気部54は、上端に設ける場合に限らず、下端に設けてもよく、上下両端に設けてもよい。さらに、通気部54は、周方向の１個所または複数個所に設けてもよい。さらに、通気部54を弾性体41の上端に溝形状で構成するとともに、通気部54を除く弾性体41の上端に複数の突起を設けてもよい。このように溝と突起とを組み合わせて構成することによって、弾性体41が弾性変形する際にまず突起が変形することで応力を吸収し、通気部54の変形を抑制することで弾性体41の内周側と外周側との通気を確保しやすくすることができる。

【0021】

支持体42は、筒状に形成されており、透光板40の周囲を嵌め込む枠部56、および枠部56の上端から内周側に突出する押え部57を有している。枠部56は、カバー27の内側壁部49の内側に嵌合可能とし、外周面には内側壁部49の各係止孔51に係止される複数の爪部58が突設されている。そして、支持体42に弾性体41のフランジ部53を介して透光板40を嵌合し、支持体42を内側壁部49の内側に嵌合するとともに各爪部58を各係止孔51に係止することにより、透光板40、弾性体41および支持体42がカバー27に取り付けられている。この取付状態では、支持体42の押え部57とカバー27の保持部48との間で透光板40および弾性体41のフランジ部53が挟み込まれている。

【0022】

放熱部28は、例えばアルミダイカスト等の金属材料で形成されている。放熱部28の下側が筐体20内に突出し、放熱部28の平面状の下面に発光モジュール21が熱的に接続された状態に取り付けられている。放熱部28の上側周辺部には、壁部30の上側に配置されるとともに壁部30よりも径方向に突出する縁部60が形成されている。縁部60には、複数の溝61が形成されている。さらに、縁部60には、複数のキー62が径方向に突設されている。また、放熱部28の上面には熱伝導シート63が取り付けられている。

【0023】

そして、筐体20の上側が、ソケット14に着脱可能に装着する口金65として構成されている。そして、筐体20は、ソケット14に対して着脱可能でかつソケット14に対して一定の向きで組み合わされるように構成されている。

【0024】

また、発光モジュール21は、基板68、および基板68上に形成された発光部69を備えている。発光部69は、基板68に実装された複数の発光素子70を備えている。発光モジュール21は、基板68に複数の発光素子70として複数の発光ダイオードを実装し、複数の発光ダイオードを蛍光体を含有した透光性樹脂で覆ったＣＯＢ（Chip On Board）モジュールによって構成されている。なお、発光素子70としては、発光ダイオードを用いたＳＭＤ（Surface Mount Device）パッケージでもよいし、あるいはＥＬ素子等の他の半導体発光素子でもよい。

【0025】

発光モジュール21は、直流電源の−極用と＋極用の一対の電源入力部71を有している。一対の電源入力部71は、基板68と弾性体41との接触位置よりも外側に配置されている。一対の電源入力部71間に複数の発光素子70が電気的に接続されている。

【0026】

そして、基板68が熱伝導シート72を介して放熱部28に熱的に接続されている。また、基板68の周辺部（四隅）がケース26の複数の位置決め部35間に嵌め込まれ、基板68の面に平行な方向の位置が位置決め保持されている。

【0027】

また、電極22は、導電性を有する金属製で、ピン状に形成されている。電極22は、ケース26の取付孔34に挿通されて取り付けられ、突出部31の周囲であるケース26の上面周辺部から上方に突出されている。

【0028】

また、接続線23は、発光モジュール21と電極22とを電気的に接続する。接続線23は、発光モジュール21の一方の電源入力部71（以下、第１の電源入力部71aと呼ぶ）と１つの電極22（以下、第１の電極22aと呼ぶ）とを電気的に接続する第１の接続ユニット75、および発光モジュール21の他方の電源入力部71（以下、第２の電源入力部71bと呼ぶ）の他方と他の電極22（以下、第２の電極22bと呼ぶ）とを電気的に接続する第２の接続ユニット76を備えている。これら接続ユニット75，76の接続線23は、発光モジュール21と電極22との間で保持部36に保持されている。

【0029】

各接続ユニット75，76の接続線23とも、発光モジュール21に電気的に接続される第１の接続線77、電極22に接続される第２の接続線78を備え、これら第１の接続線77と第２の接続線78とが接続部79で機械的に固定されているとともに電気的に接続されている。

【0030】

接続線23（接続線77，78）は、より線または単線で構成される導電線80を被覆体81で被覆した被覆電線が用いられ、被覆体81の一部を取り除いて導電線80を露出させることによって電気的な接続が行われている。接続部79は、例えば金属板をかしめて接続線77，78を機械的に固定するとともに電気的に接続している。なお、接続部79は、はんだ付けによって接続線77，78を機械的に固定するとともに電気的に接続してもよい。

【0031】

第１の接続ユニット75は、第１の電源入力部71aと１つの第１の電極22aとを電気的に接続する。第１の接続線77の一端が第１の電源入力部71aに電気的に接続され、第１の接続線77の他端と第２の接続線78の一端とが接続部79で電気的に接続され、第２の接続線78の他端と第１の電極22aとが電気的に接続されている。これらの電気的な接続には、かしめ構造やはんだ付けを用いることができる。また、接続部79は、保持部36の一対の突部36b間の溝部36aに圧入固定されている。

【0032】

第２の接続ユニット76は、第２の電源入力部71bと２つの第２の電極22bとを電気的に接続する。第１の接続線77の一端が第２の電源入力部71bに電気的に接続され、第１の接続線77の他端と第２の接続線78の中間部とが接続部79で電気的に接続され、第２の接続線78の一端および他端と２つの第２の電極22bとがそれぞれ電気的に接続されている。これらの電気的な接続には、かしめ構造やはんだ付けを用いることができる。また、接続部79は、保持部36の一対の突部36b間の溝部36aに圧入固定されている。

【0033】

なお、２つの第２の電極22bを備える理由は、ランプ装置11の光出力に応じた発熱量と器具12の放熱性能とが最適化されるように、光出力の種類に応じてランプ装置11の第２の電極22bの位置を変えている。この場合、低光出力のランプ装置11を高光出力のランプ装置11に最適化した高出力用の器具12に装着しても、放熱性能が過剰となるだけで使用には問題がないにもかかわらず、低光出力のランプ装置11を高出力用の器具12に装着して使用することができない不都合がある。このような不都合を解消するために、低光出力のランプ装置11を高出力用の器具12に装着に場合に、その器具12から給電が受けられる位置に第２の電極22bを増設している。そして、２つの第２の電極22bを第２の接続ユニット76で接続することにより、２つの第２の電極22bの何れからでも給電が受けられるようにしている。

【0034】

また、図５に示すように、器具12は、器具本体としての放熱体90、この放熱体90の下側に取り付けられた反射体91およびソケット14を備えている。さらに、器具12の周囲には、天井取付用の複数の取付ばねが取り付けられている。

【0035】

放熱体90は、例えばアルミダイカストなどの金属材料によって形成されている。放熱体90には、円板状の基部92、およびこの基部92の上面から突出する複数の放熱フィン93が形成されている。基部92の下面には、平面状の接続面が形成されている。放熱体90には側方に突出するブラケット94が取り付けられ、このブラケット94に電源回路13が取り付けられている。

【0036】

反射体91は、下方へ向けて拡開する円筒状に形成されている。

【0037】

また、電源回路13は、商用交流電源を整流平滑して直流電源に変換する電源回路、この直流電源をスイッチング素子のスイッチングにより所定の直流出力として負荷（ランプ装置11の発光素子70）に供給するＤＣ／ＤＣコンバータ、およびスイッチング素子の発振を制御する制御ＩＣ等を備えている。

【0038】

また、図４および図５に示すように、ソケット14は、ソケット本体100、およびこのソケット本体100に配置された複数の端子101を備えている。

【0039】

ソケット本体100は、絶縁性を有する合成樹脂製で環状に形成されている。ソケット本体100の中央には、ランプ装置11の口金65の突出部31が挿通する円形の挿通孔102が形成されている。

【0040】

ソケット本体100の内周面には、複数の突起103が突設されている。複数の突起103は、ソケット本体100に組み合わされるランプ装置11の各溝61の位置と対応した位置に配置されている。そして、ソケット本体100の挿通孔102にランプ装置11の突出部31を挿入し、各突起103の位置と各溝61の位置とが一致することにより、ソケット本体100の挿通孔102にランプ装置11の突出部31を挿通可能とされている。したがって、ランプ装置11がソケット14に対して一定の向きで組み合わされるように構成されている。

【0041】

ソケット本体100の内周面には、複数のキー溝104が形成されている。複数のキー溝104は、ソケット本体100に組み合わされるランプ装置11の各キー62の位置と対応した位置に形成されている。キー溝104は、下側が縦溝およびこの縦溝の上側で横溝が連通する略Ｌ字形に形成されている。そして、各キー溝104の縦溝に各キー62が挿入されるとともに、ランプ装置11が装着方向へ向けて回動されることによって各キー溝104の横溝に各キー62が嵌り込んで装着することができる。また、ランプ装置11が装着方向とは反対の取外し方向へ向けて回動されることによって各キー溝104の横溝から各キー62が外れ、各キー溝104の縦溝から各キー62を下方へ抜き外すことができる。したがって、ソケット14に対してランプ装置11が着脱可能に構成されている。

【0042】

ソケット本体100の下面には、ランプ装置11の電極22が挿入される複数の接続孔105が形成されている。接続孔105は、ソケット本体100に組み合わされるランプ装置11の各電極22の位置と対応した位置に配置されている。接続孔105は、ソケット本体100の周方向に沿って長孔状に形成されている。各接続孔105の上側に各端子101がそれぞれ配置されており、接続孔105に挿入されたランプ装置11の各電極22が各端子101にそれぞれ電気的に接続される。

【0043】

なお、ソケット14は、支持機構によって放熱体90に支持されている。この支持機構では、ソケット14にランプ装置11の口金65が装着することにより、その口金65の上面すなわち放熱部28を熱伝導シート63を介在して放熱体90の下面に押し付け、ランプ装置11から放熱体90への熱伝導性を高めるように構成されている。

【0044】

そして、ランプ装置11が器具12のソケット14に装着された状態において、電源回路13からランプ装置11に電源供給がなされることにより、発光モジュール21の発光部69が発光し、発光部69からの光が透光板40を透過して下方の照明空間に出射される。

【0045】

発光部69の発光時に発生する熱は、基板68から放熱部28に伝わり、放熱部28から放熱体90に伝わって空気中に放熱される。

【0046】

そして、ランプ装置11は、筐体20内の周辺部に設けられた保持部36により、発光モジュール21と電極22との間で接続線23を保持するため、接続線23を一定の位置に固定でき、接続線23と発光モジュール21との位置関係を一定に保つことができる。

【0047】

また、接続線23は、発光モジュール21に電気的に接続される第１の接続線77と電極22に電気的に接続される第２の接続線78とを接続部79で電気的に接続しており、この接続部79を保持部36に保持することにより、充電部である接続部79が動くのを規制し、接続部79と発光モジュール21との絶縁距離を一定に保つことができる。

【0048】

また、保持部36は、溝部36aを介して互いに対向する一対の突部36bを有し、溝部36aに接続線23を挿入するだけで容易に保持することができる。

【0049】

さらに、保持部36は、溝部36aの両側の開口方向がケース26の周方向に向けられているため、保持した接続線23をケース26の周方向に沿わせることができる。

【0050】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、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。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0051】

10 照明装置
11 ランプ装置
14 ソケット
20 筐体
21 発光モジュール
22 電極
23 接続線
36 保持部
77 第１の接続線
78 第２の接続線
79 接続部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】