JP6485634B2 - ランプ装置および照明装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、発光素子を用いたランプ装置、およびこのランプ装置を用いた照明装置に関する。

従来、例えばＧＸ５３形口金、ＧＨ７６ｐ形口金およびＧＨ６９ｈ形口金等の口金を用いたフラット形のランプ装置がある。

このランプ装置は、光源を配設する筐体、この筐体に設けられた口金、この口金内に配設される回路部品が実装された基板等を備えている。口金からは電極ピンが突設され、口金内において電線により基板と電極ピンとを電気的に接続している。電線は、その一端を基板に予め接続しておき、ランプ装置を組み立てる際に、電線の他端を電極ピンに巻き付けて接続している。

特開２０１２−２２９９４号公報

しかしながら、電線を電極ピンに接続する際、口金内のスペースが狭く、電線が動きやすいために電線と電極ピンとの位置決めが難しく、電線を保持した状態で電線を電極ピンに巻き付けなければならない。そのため、組立性が悪く、自動組立への対応も難しい。

本発明が解決しようとする課題は、組立性を向上でき、自動組立への対応も容易にできるランプ装置および照明装置を提供することである。

実施形態のランプ装置は、筐体、基板および光源ユニットを備える。筐体は、電極ピンが配設された口金を有する。基板は、孔部および切欠部のいずれか一方を有する。光源ユニットは、基板の一面に実装された発光素子、基板に実装された回路部品、および基板の最外周よりも内側であり、孔部および切欠部のいずれか一方の周囲に電気的に接続固定され、孔部および切欠部のいずれか一方に向けて突設された接続部材を有する。接続部材を通じて電極ピンに螺着されるねじにより、接続部材が電極ピンに電気的に接続されるとともに、発光素子が実装された基板の一面の実装領域に対して反対側の他面の領域が口金に熱的に接続されて、基板が筐体に固定される。

本発明によれば、組立性を向上でき、自動組立への対応も容易にすることが期待できる。

第１の実施形態を示すランプ装置の断面図である。 同上ランプ装置の分解斜視図である。 同上ランプ装置を用いた照明装置の斜視図である。 第２の実施形態を示すランプ装置の断面図である。 同上ランプ装置の分解斜視図である。 同上ランプ装置の光源ユニットの斜視図である。 第３の実施形態を示すランプ装置の分解断面図である。 第４の実施形態を示すランプ装置の断面図である。 第５の実施形態を示すランプ装置の口金および電極ピンの斜視図である。

以下、第１の実施形態を、図１ないし図３を参照して説明する。

図１ないし図３に、フラット形のランプ装置10を示す。なお、以下、ランプ装置10の一端側である光照射方向を下側、光照射方向に対して反対の他端側である口金側を上側として説明する。

ランプ装置10は、筐体11、この筐体11内に配設された光源ユニット12および反射体13、筐体11の下部に取り付けられた透光カバー14を備えている。

そして、筐体11には、一対の電極ピン17が配設された口金18が一体に形成されている。口金18は、ＧＸ５３形口金である。

筐体11（口金18）は、環状部19、この環状部19の外周から下方に突出する円筒状の外周部20、環状部19の内周から上方に突出する円筒状の突出部21、および環状部19の内周でかつ突出部21の下側域に設けられた中央の基板配設部22を備えている。外周部20の内側にも、中央の基板配設部22と面一となる外周側の基板配設部23が形成されている。

筐体11は、金属板24および一対の電極ピン17を樹脂部25で覆うインサート成形によって一体に形成されている。金属板24は、例えばアルミニウム等の金属の平板をプレス成形して、基板配設部22、環状部19および外周部20に亘る形状に形成されている。金属板24には、電極ピン17のインサート位置を含む複数箇所に複数の孔部26が形成されている。また、樹脂部25は、絶縁性を有する樹脂材料によって、環状部19、外周部20、突出部21および基板配設部22を形成している。

環状部19には、口金18の中心に対して対称位置に、樹脂部25から一対のボス部27が下方へ向けて突設されているとともに、このボス部27内に電極ピン17が固定されている。ボス部27の下端は基板配設部22，23よりも下方に突出されている。

外周部20の内周面の複数箇所には、光源ユニット12の基板や反射体13を位置決めする複数の位置決め部28a，28bが突設されているとともに、透光カバー14を取り付ける複数の取付部29が形成されている。

突出部21の外周面には、口金18の中心に対して対称位置であって一対の電極ピン17が配置される位置からずれた位置に、一対のＬ字形のキー溝30が形成されている。突出部21の内側には上方に開口する空間部31が形成され、この空間部31の底部に基板配設部22が設けられている。

基板配設部22は、環状部19よりも下方に突出されている。この基板配設部22において、樹脂部25の下面中央に開口部32が開口され、この開口部32から金属板24が露出されている。この開口部32には例えばシリコーン樹脂等の熱伝導部材33が充填され、この熱伝導部材33に基板配設部22，23に配設される光源ユニット12の基板が密着されている。そのため、熱伝導部材33は、基板配設部22の一部を構成している。熱伝導部材33の一部は、金属板24の孔部26に侵入されている。

また、電極ピン17は、導電性を有する金属材料によって形成されている。電極ピン17は、ボス部27に固定される基部34、およびこの基部34の上端から突出するピン部35を有している。基部34には、ボス部27に固定される固定部36が突設されているとともに、下方に開口するねじ孔37が形成されている。ピン部35の先端には、径大部38が形成されている。そして、電極ピン17の下端は、ボス部27の下端よりも下方に突出しているか、ボス部27の下端と面一に配設されている。

次に、光源ユニット12は、基板41、この基板41の一面である下面に実装された発光素子42、基板41に実装された電源回路43の回路部品44、および基板41に電気的に接続固定された接続部材45を備えている。

基板41は、円板状のプリント配線基板であって、下面、および他面である上面の両面に配線パターンが形成された両面実装基板である。基板41の周縁には溝部41aが形成されており、基板41を筐体11内に配設する際に、溝部41aが位置決め部28aに嵌り込んで、基板41が筐体11に位置決めされる。

基板41の下面中央領域が発光素子42を実装する発光素子実装領域46、基板41の周辺領域が回路部品44を実装する回路部品実装領域47として構成されている。

発光素子実装領域46には、複数の挿通孔48が貫通形成されているとともに、複数の挿通孔48より外側に注入孔49が形成されている。

基板41の最外周よりも内側に、基板41の中心に対して対称位置であって一対のボス部27および一対の電極ピン17の位置に対応した位置に、接続部材45が配設される一対の孔部50が設けられている。孔部50は、円形で、ボス部27が貫通可能とする孔径に形成されている。

また、発光素子42は、例えばＬＥＤである。本実施形態では、発光素子として、ＬＥＤチップが搭載された複数のＳＭＤ（Surface Mount Device）パッケージが用いられている。そして、発光素子42は、基板41の発光素子実装領域46に設けられている配線パターンにはんだ付け接続によって電気的に接続固定されている。なお、発光素子42は、ＣＯＢ（Chip On Board）モジュールでもよいし、ＥＬ素子等の他の発光素子を用いてもよい。

また、電源回路43は、一対の電極ピン17から交流電力を入力し、交流電力を所定の直流電力に変換して発光素子42に供給する。

電源回路43の回路部品44のうち、リード線を有する回路部品44は基板41の下面に配置されるとともにリード線が基板41を貫通して上面の配線パターンにはんだ付け接続され、チップ状の小形の回路部品44は基板41の上面の配線パターンにはんだ付け接続されている。

また、接続部材45は、導電性を有する金属製のワイヤ51によって構成されている。一対のワイヤ51は、基板41の径方向に対して直交する方向に沿って孔部50上を通過するように配設されているとともに、ワイヤ51の両端が基板41を貫通して基板41の上面の配線パターンにはんだ付けによって電気的に接続固定されている。一対のワイヤ51は、基板41が筐体11に位置決めされた状態で、電極ピン17のねじ孔37の両側で電極ピン17の端面上に対向配置されるように配設されている。一対のワイヤ51は、電源回路43の交流電力を入力する入力端に電気的に接続されている。

そして、接続部材45を通じて電極ピン17に螺着されるねじ52により、ワイヤ51が電極ピン17に電気的に接続されるとともに、発光素子42が実装された基板41の下面の発光素子実装領域46に対して反対側の上面の領域が口金18の基板配設部22に熱的に接続される状態で、基板41が筐体11に固定されている。

ねじ52は、ねじ軸部52aおよび頭部52bを有している。ねじ軸部52aに、ワイヤ51に接触するプレートワッシャ53、およびこのプレートワッシャ53と頭部52bとの間に介在されるスプリングワッシャ54がそれぞれ挿通されている。スプリングワッシャ54は、軸方向に弾性を有している。

次に、反射体13には、中央に発光素子42が対向する開口部57が形成され、この開口部57の周囲から下方へ向けて拡開する反射面部58が形成され、この反射面部58の下端から外径方向にカバー部59が形成されている。カバー部59は筐体11との間で回路部品44を覆っている。反射体13の周辺部には、筐体11と透光カバー14との間に挟み込まれて保持されるフランジ部60が形成され、このフランジ部60に筐体11の位置決め部28bに嵌り込む溝部60aが形成されている。

次に、透光カバー14は、透光性および拡散性を有する合成樹脂で円盤状に形成されている。透光カバー14の周辺部には、筐体11の外周部20の内側に嵌め込まれる嵌め込み部63が突設されている。嵌め込み部63の複数箇所には、筐体11の外周部20の取付部29にそれぞれ取り付けられて透光カバー14を筐体11に固定する爪部64が突設されている。

次に、ランプ装置10の組み立てについて説明する。

筐体11の内側に光源ユニット12を挿入し、基板41の孔部50にボス部27を挿通させる。この状態で、孔部50上に配設されている一対のワイヤ51が電極ピン17のねじ孔37の両側で電極ピン17の端面上に対向配置される。この状態では、一対のワイヤ51は一対の電極ピン17の端面から離反している。

プレートワッシャ53およびスプリングワッシャ54を装着したねじ52のねじ軸部52aを一対のワイヤ51間から電極ピン17のねじ孔37に螺着する。このねじ52により、ワイヤ51を電極ピン17の端面に押し付けるようにワイヤ51を変位させながら、ねじ52の頭部52bと電極ピン17の端面との間にワイヤ51、プレートワッシャ53およびスプリングワッシャ54を挟み込んで締め付け固定する。

このねじ52による固定状態では、ワイヤ51が電極ピン17の端面に接触し、ワイヤ51と電極ピン17とが電気的に接続され、また、ワイヤ51がプレートワッシャ53に接触し、ワイヤ51と電極ピン17とがプレートワッシャ53、スプリングワッシャ54およびねじ52を通じて電気的に接続される。さらに、ねじ52で固定されるワイヤ51によって、基板41が基板配設部22，23に押し付けられるとともに、基板41が筐体11に固定される。

基板配設部22の開口部32と基板41との間に介在する隙間に、基板41の注入孔49を通じて硬化前の流動性を有する状態の熱伝導部材33を充填するか、あるいは、基板配設部22の開口部32に硬化前の流動性を有する状態の熱伝導部材33を充填した後、基板配設部22に配設する基板41を熱伝導部材33に接触させる。その後、熱伝導部材33が基板配設部22の開口部32から露出する金属板24および基板41にそれぞれ密着した状態で硬化することにより、熱伝導部材33を介して基板41と口金18とが熱的に接続される。熱伝導部材33の一部は基板41の複数の挿通孔48に侵入し、熱伝導部材33と基板41との接触面積が増加し、基板41から口金18への熱伝導性が向上する。

筐体11の内側に反射体13を挿入し、筐体11に透光カバー14を取り付ける。このとき、透光カバー14の嵌め込み部63で反射体13のフランジ部60を筐体11内に押し込んで筐体11との間に挟持する。さらに、透光カバー14で筐体11内に押し込まれる反射体13の開口部57の周縁部分が基板41に当接し、基板41を口金18に押し付ける。

なお、ランプ装置10の組み立て順序はこのような順序に限定されるものではない。

次に、図３には、ランプ装置10を用いる照明装置70を示す。照明装置70は、例えばダウンライトである。照明装置70は、器具本体71、ソケット72、およびランプ装置10を備える。

器具本体71は、下方に開口され、反射体としても構成されている。

ソケット72は、ソケット本体73、およびこのソケット本体73内に収容された端子を備えている。ソケット本体73は、絶縁性を有する樹脂製で環状に形成され、中央にはランプ装置10の突出部21が挿通される挿通孔74が形成されている。

ソケット本体73の下面には、ソケット72の中心に対して対称位置に、ランプ装置10の各電極ピン17を差し込んで回動する一対の接続孔75が形成されている。これら接続孔75は、ソケット本体73の周方向に沿って長い長孔で、その一端には電極ピン17の径大部38が挿通可能な挿脱孔76が形成されている。各接続孔75の内側に、接続孔75に差し込まれた電極ピン17が電気的に接続される端子が収容されている。

ソケット本体73の内周面には、口金18の電極ピン17を接続孔75に差し込んで回動するのに伴って、口金18の突出部21の外周面に形成されている略Ｌ字形のキー溝30に嵌り込んで口金18をソケット本体73に支持するキー77が突設されている。

そして、ランプ装置10をソケット72に装着した状態で、ソケット72の端子およびランプ装置10の電極ピン17を通じて電源回路43に交流電力を供給することにより、電源回路43が交流電力を所定の直流電力に変換して発光素子42に供給し、発光素子42が発光する。

発光素子42の光は、反射体13内を通過するとともに透光カバー14を透過して照明空間に照射される。

発光素子42が発光時に発生する熱は、主に、基板41に熱伝導され、この基板41から熱伝導部材33を通じて筐体11の金属板24に熱伝導される。金属板24の中心部で基板41から熱伝導される熱は、金属板24の外径方向に拡散し、金属板24の全域で金属板24から樹脂部25に熱伝導される。これにより、樹脂部25に熱伝導された熱が樹脂部25の表面から空気中に放熱される。また、口金18はソケット72に接続されているため、口金18からソケット72にも放熱される。

そして、本実施形態のランプ装置10では、基板41に電気的に接続固定した接続部材45を通じて電極ピン17にねじ52を螺着することにより、接続部材45が電極ピン17に電気的に接続されるとともに、発光素子42が実装された基板41の下面の発光素子実装領域46に対して反対側の上面の領域が口金18の基板配設部22に熱的に接続され、この状態で基板41が筐体11に固定することができる。そのため、ランプ装置10の組立性を向上でき、自動組立にも対応することができる。

また、接続部材45は、基板41の最外周よりも内側に配設しているため、基板41の面積を大きくすることができ、基板41に発光素子42とともに回路部品44を実装することができる。

さらに、基板41に孔部50を設けているため、基板41の強度を確保しながら、接続部材45を基板41の最外周よりも内側に配設することができる。

また、ねじ52の頭部52bと接続部材45との間にスプリングワッシャ54を介在させているため、接続部材45と電極ピン17との電気的な接続、あるいはねじ52を通じての接続部材45と電極ピン17との電気的な接続を確実にできる。

また、接続部材45にワイヤ51を用いることにより、ねじ52を締め付けた際に生じる応力をワイヤ51が吸収し、ワイヤ51が基板41にはんだ付け接続されている接続箇所に加わる応力を緩和し、ワイヤ51と基板41との電気的な接続への影響を低減することができる。

次に、図４ないし図６に第２の実施形態を示す。なお、第１の実施形態と同様の構成については、同じ符号を用いてその構成および作用効果について説明を省略する。

筐体11は、樹脂材料のみで形成されている。筐体11のボス部27には、外側から電極ピン17が挿入される挿入孔27aが形成されている。電極ピン17の基部34には、挿入孔27aへの挿入を位置決め規制するストッパ部34aが突設されている。このストッパ部34aによって位置決め規制された状態では、電極ピン17の基部34の下端よりもボス部27の下端が突出しており、電極ピン17の基部34の下端とボス部27の下端との間には隙間がある。

突出部21の端面の中央から筐体11内へ向けて突出する筒部80が形成され、この筒部80の下部に基板配設部22が設けられている。基板配設部22の下面に凹部81が形成され、この凹部81に熱伝導部材33が充填されている。

基板41の最外周よりも内側に、基板41の中心に対して対称位置であって一対のボス部27および一対の電極ピン17の位置に対応する位置に、接続部材45が配設される一対の切欠部82が設けられている。切欠部82は、扇状に形成されている。

一対の切欠部82の縁部に一対の接続部材45がそれぞれはんだ付け接続によって電気的に接続固定されている。接続部材45は、導電性および弾性を有する板ばね83によって形成されている。板ばね83の一端に基板41にはんだ付け接続によって電気的に接続固定される固定部84が形成され、他端にねじ52が挿通するねじ挿通孔85を有する接続部86が形成され、これら一端の固定部84と他端の接続部86との間に応力緩和部87が形成されている。固定部84は、周辺部から折曲された複数の固定片84aを有し、これら固定片84aが基板41を貫通して基板41の上面の配線パターンにはんだ付けによって電気的に接続固定されている。応力緩和部87は、固定部84と接続部86との間で波状に複数回屈曲されて形成されている。

基板41の一対の切欠部82は、一対の電極ピン17（一対の接続部86）間を結ぶ仮想線L1に対する垂直二等分線L2を基準として対称に形成されている。

同様に、接続部材45の固定部84は、一対の電極ピン17（一対の接続部86）間を結ぶ仮想線L1に対する垂直二等分線L2を基準として対称となる基板41の位置にそれぞれ固定されている。

そして、ランプ装置10の組み立てについて説明する。

筐体11の基板配設部22の凹部81に、硬化前の流動性を有する状態の熱伝導部材33を充填する。このとき、凹部81の容積よりも少し多い量の熱伝導部材33を充填することが好ましい。

熱伝導部材33が硬化する前に、筐体11の内側に光源ユニット12を挿入し、基板41の上面を熱伝導部材33に押し付けて密着させる。筐体11の内側に光源ユニット12を挿入することにより、基板41の切欠部82にボス部27が配置されるとともに、一対の板ばね83の接続部86が一対のボス部27上に対向配置される。この状態では、一対の板ばね83の接続部86は一対のボス部27の端面から離反している。

口金18の外側からボス部27の挿入孔27aに電極ピン17を挿入し、プレートワッシャ53およびスプリングワッシャ54を装着したねじ52のねじ軸部52aを板ばね83の接続部86のねじ挿通孔85を通じて電極ピン17のねじ孔37に螺着する。このねじ52により、板ばね83の接続部86をボス部27の端面に押し付けるように板ばね83を変位させながら、ねじ52の頭部52bとボス部27との間に板ばね83の接続部86、プレートワッシャ53およびスプリングワッシャ54を挟み込んで締め付け固定する。この場合、電極ピン17の基部34の下端とボス部27の下端との間には隙間があるため、ねじ52の頭部52bと電極ピン17のストッパ部34aとの間でボス部37を挟み込んで締め付け固定することができる。

このねじ52による固定状態では、板ばね83の接続部86がプレートワッシャ53に接触し、板ばね83と電極ピン17とがプレートワッシャ53、スプリングワッシャ54およびねじ52を通じて電気的に接続される。さらに、ねじ52で固定される板ばね83によって、基板41が基板配設部22の熱伝導部材33に押し付けられるとともに、基板41が筐体11に固定される。

その後、熱伝導部材33が基板配設部22および基板41にそれぞれ密着した状態で硬化することにより、熱伝導部材33を介して基板41と口金18とが熱的に接続される。

筐体11の内側に反射体13を挿入し、筐体11に透光カバー14を取り付ける。このとき、透光カバー14の嵌め込み部63で反射体13のフランジ部60を筐体11内に押し込んで筐体11との間に挟持する。さらに、透光カバー14で筐体11内に押し込まれる反射体13の開口部57の周縁部分が基板41に当接し、基板41を口金18に押し付ける。

そして、ランプ装置10をソケット72に装着した状態で、ソケット72の端子およびランプ装置10の電極ピン17を通じて電源回路43に交流電力を供給することにより、電源回路43が交流電力を所定の直流電力に変換して発光素子42に供給し、発光素子42が発光する。

発光素子42の光は、反射体13内を通過するとともに透光カバー14を透過して照明空間に照射される。

発光素子42が発光時に発生する熱は、主に、基板41に熱伝導され、この基板41から熱伝導部材33を通じて口金18の基板配設部22に熱伝導される。基板配設部22に熱伝導された熱は、口金18の全体に拡散し、口金18の表面から空気中やソケット72に放熱される。

そして、本実施形態のランプ装置10では、基板41に電気的に接続固定した接続部材45を通じて電極ピン17にねじ52を螺着することにより、接続部材45が電極ピン17に電気的に接続されるとともに、発光素子42が実装された基板41の下面の発光素子実装領域46に対して反対側の上面の領域が口金18の基板配設部22に熱的に接続され、この状態で基板41が筐体11に固定することができる。そのため、ランプ装置10の組立性を向上でき、自動組立にも対応することができる。

また、接続部材45は、基板41の最外周よりも内側に配設しているため、基板41の面積を大きくすることができ、基板41に発光素子42とともに回路部品44を実装することができる。

さらに、基板41に切欠部82を設けているため、接続部材45を基板41の最外周よりも内側に配設することができる。

また、ねじ52の頭部52bと接続部材45との間にスプリングワッシャ54を介在させているため、ねじ52を通じての接続部材45と電極ピン17との電気的な接続を確実にできる。これは、ねじ52と電極ピン17との電気的に接続が、ねじ軸部52aとねじ孔37とのねじ山同士の接触で確保されているため、スプリングワッシャ54により、ねじ軸部52aとねじ孔37とのねじ山同士を圧接させることができ、ねじ52を通じての接続部材45と電極ピン17との電気的な接続を確実にできる。

また、接続部材45に板ばね83を用いることにより、ねじ52で締め付け固定される板ばね83によって、基板41を基板配設部22に押し付けることができ、基板41から口金18への放熱性能を向上できる。

さらに、接続部材45が応力緩和部87を有するため、ねじ52を締め付けた際に生じる応力を応力緩和部87が吸収し、接続部材45が基板41にはんだ付け接続されている接続箇所に加わる応力を緩和し、接続部材45と基板41との電気的な接続への影響を低減することができる。

また、接続部材45は、一対の電極ピン17（一対の接続部86）間を結ぶ仮想線L1に対する垂直二等分線L2を基準として対称となる基板41の位置にそれぞれ固定されているため、一対のねじ52で一対の接続部材45を締め付けることによって基板41に加わる力を均一化することができ、基板41の一部に力が集中することによる不具合の発生を抑制することができる。

次に、図７に第３の実施形態を示す。なお、前記実施形態と同様の構成については、同じ符号を用いてその構成および作用効果について説明を省略する。

第３の実施形態では、第１の実施形態に対して光源ユニット12の構成が異なり、他の構成は同じとなっている。

光源ユニット12の基板41には、基板41の最外周よりも内側に、基板41の中心に対して対称位置であって一対のボス部27および一対の電極ピン17の位置に対応する位置に、接続部材45が配設される一対の切欠部82が設けられている。

一対の切欠部82には、基板41の基板本体90から幅狭部91を介して基板部92が突設されている。基板部92は、幅狭部91を介することにより、この幅狭部91の弾性変形範囲内で容易に動くことが可能となっている。基板部92の上面には配線パターンが形成されているが、この基板部92の配線パターンは電源回路43の回路部品44が接続される回路パターンとは分離されている。すなわち、幅狭部91には配線パターンが設けられていない。

基板部92には、接続部材45が電気的に接続固定されているとともに、基板本体90との間にジャンパー線93が電気的に接続されている。

接続部材45は、いわゆるラグ端子と呼ばれる端子94で、一端に基板部92に固定される固定部95が設けられ、他端にねじ52が挿通するねじ挿通孔96を有する接続部97が設けられている。固定部95は、折曲された複数の固定片を有しており、これら固定片が基板部92を貫通して基板部92の上面の配線パターンにはんだ付けによって電気的に接続固定されている。

ジャンパー線93は、導電性を有する金属材料によって形成されており、一端が基板本体90を貫通して基板本体90の上面の配線パターンにはんだ付けによって電気的に接続固定され、他端が基板部92を貫通して基板部92の上面の配線パターンにはんだ付けによって電気的に接続固定されている。ジャンパー線93は、基板部92と基板本体90との間を斜めに横切るように配設され、基板部92が基板本体90に対して動いても、ジャンバー線93が追従して動きやすいように構成されている。この場合、基板部92の先端側よりも幅狭部91に近い側の方が基板部92の移動量が少ないので、ジャンパー線93の他端は基板部92の幅狭部91に近い位置に電気的に接続固定されている。

基板41の一対の切欠部82および一対の基板部92は、一対の電極ピン17（一対の接続部97）間を結ぶ仮想線に対する垂直二等分線を基準として対称に形成されている。

同様に、接続部材45の固定部95は、一対の電極ピン17（一対の接続部97）間を結ぶ仮想線に対する垂直二等分線を基準として対称となる基板41の位置にそれぞれ固定されている。

また、口金18の基板配設部22と基板41との間には絶縁シート98が介在される。

そして、ランプ装置10の組み立てについて説明する。

筐体11の基板配設部22の凹部81に、硬化前の流動性を有する状態の熱伝導部材33を充填する。このとき、凹部81の容積よりも少し多い量の熱伝導部材33を充填することが好ましい。

熱伝導部材33が硬化する前に、筐体11の内側に光源ユニット12を挿入し、絶縁シート98を介して基板41の上面を熱伝導部材33に押し付けて密着させる。筐体11の内側に光源ユニット12を挿入することにより、基板41の切欠部82にボス部27が配置されるとともに、一対の端子94が一対の電極ピン17上に対向配置される。この状態では、一対の端子94は一対の電極ピン17の端面から離反している。

プレートワッシャ53およびスプリングワッシャ54を装着したねじ52のねじ軸部52aを端子94の接続部97のねじ挿通孔96を通じて電極ピン17のねじ孔37に螺着する。このねじ52により、端子94を電極ピン17の端面に押し付けるように端子部92を変位させながら、ねじ52の頭部52bとボス部27との間に端子94、プレートワッシャ53およびスプリングワッシャ54を挟み込んで締め付け固定する。

このねじ52による固定状態では、端子94が電極ピン17の端面に接触し、端子94と電極ピン17とが電気的に接続され、また、端子94がプレートワッシャ53に接触し、端子94と電極ピン17とがプレートワッシャ53、スプリングワッシャ54およびねじ52を通じて電気的に接続される。さらに、ねじ52で締め付け固定される端子94および基板部92によって、基板41が基板配設部22の熱伝導部材33に押し付けられるとともに、基板41が筐体11に固定される。

その後、熱伝導部材33が基板配設部22および基板41との間の絶縁シート98にそれぞれ密着した状態で硬化することにより、熱伝導部材33および絶縁シート98を介して基板41と口金18とが熱的に接続される。

筐体11の内側に反射体13を挿入し、筐体11に透光カバー14を取り付ける。このとき、透光カバー14の嵌め込み部63で反射体13のフランジ部60を筐体11内に押し込んで筐体11との間に挟持する。さらに、透光カバー14で筐体11内に押し込まれる反射体13の開口部57の周縁部分が基板41に当接し、基板41を口金18に押し付ける。

そして、ランプ装置10をソケット72に装着した状態で、ソケット72の端子およびランプ装置10の電極ピン17を通じて電源回路43に交流電力を供給することにより、電源回路43が交流電力を所定の直流電力に変換して発光素子42に供給し、発光素子42が発光する。

発光素子42の光は、反射体13内を通過するとともに透光カバー14を透過して照明空間に照射される。

発光素子42が発光時に発生する熱は、主に、基板41に熱伝導され、この基板41から絶縁シート98および熱伝導部材33を通じて口金18の基板配設部22に熱伝導される。基板配設部22に熱伝導された熱は、口金18の全体に拡散し、口金18の表面から空気中やソケット72に放熱される。

発光素子42が発光時に発生する熱は、主に、基板41に熱伝導され、この基板41から絶縁シート98および熱伝導部材33を通じて筐体11の金属板24に熱伝導される。金属板24の中心部で基板41から熱伝導される熱は、金属板24の外径方向に拡散し、金属板24の全域で金属板24から樹脂部25に熱伝導される。これにより、樹脂部25に熱伝導された熱が樹脂部25の表面から空気中に放熱される。また、口金18はソケット72に接続されているため、口金18からソケット72にも放熱される。

そして、本実施形態のランプ装置10では、基板41に電気的に接続固定した接続部材45を通じて電極ピン17にねじ52を螺着することにより、接続部材45が電極ピン17に電気的に接続されるとともに、発光素子42が実装された基板41の下面の発光素子実装領域46に対して反対側の上面の領域が口金18の基板配設部22に熱的に接続され、この状態で基板41が筐体11に固定することができる。そのため、ランプ装置10の組立性を向上でき、自動組立にも対応することができる。

また、接続部材45は、基板41の最外周よりも内側に配設しているため、基板41の面積を大きくすることができ、基板41に発光素子42とともに回路部品44を実装することができる。

さらに、基板41に切欠部82を設けているため、接続部材45を基板41の最外周よりも内側に配設することができる。

また、ねじ52の頭部52bと接続部材45との間にスプリングワッシャ54を介在させているため、接続部材45と電極ピン17との電気的な接続、あるいはねじ52を通じての接続部材45と電極ピン17との電気的な接続を確実にできる。

また、基板41には基板本体90から幅狭部91を介して基板部92を突設し、この基板部92に接続部材45を電気的に接続固定するとともに、基板部92と基板本体90との間をジャンパー線93で電気的に接続するため、ねじ52で締め付け固定される接続部材45および基板部92によって、基板41を基板配設部22に押し付けることができ、基板41から口金18への放熱性能を向上でき、さらに、ねじ52を締め付けた際に生じる応力を基板部92の変位によって吸収し、接続部材45が基板41にはんだ付け接続されている接続箇所に加わる応力を緩和し、接続部材45と基板41との電気的な接続への影響を低減することができる。

さらに、基板部92と基板本体90との間をジャンパー線93で電気的に接続することにより、ねじ52を締め付けた際に応力が加わる幅狭部91には配線パターンを配設しないため、配線パターンの損傷による電気的な不具合を防止でき、基板部92と基板本体90との間の電気的な接続を安定させることができる。しかも、ジャンパー線93は、基板部92と基板本体90との間を斜めに横切るように配設されるため、基板部92が基板本体90に対して動いても、ジャンバー線93が追従して動きやすく、ジャンパー線93が基板本体90および基板部92にはんだ付け接続されている接続箇所に加わる応力を緩和し、ジャンパー線93と基板本体90および基板部92との電気的な接続への影響を低減することができる。

また、接続部材45は、一対の電極ピン17（一対の接続部97）間を結ぶ仮想線に対する垂直二等分線を基準として対称となる基板41の位置にそれぞれ固定されているため、一対のねじ52で一対の接続部材45を締め付けることによって基板41に加わる力を均一化することができ、基板41の一部に力が集中することによる不具合の発生を抑制することができる。

次に、図８に第４の実施形態を示す。なお、前記実施形態と同様の構成については、同じ符号を用いてその構成および作用効果について説明を省略する。

第４の実施形態では、第２の実施形態のランプ装置10において、反射体13を用いない場合であり、透光カバー14の構造が異なり、その他の構成は同じである。

透光カバー14には、基板41の発光素子42が実装された発光素子実装領域46を囲むように円筒状の光ガイド部101が一体に形成されている。すなわち、光ガイド部101は、基板41の発光素子42が実装された発光素子実装領域46と回路部品44が実装された回路部品実装領域47とを仕切るように形成されている。光ガイド部101内に対向する透光カバー14の前面中央領域は光が透過するが、光ガイド部101およびこの光ガイド部101よりも外径側となる透光カバー14の前面外周領域は光を透過しないように構成されている。この透光カバー14は、光を透過する材料と光を透過しない材料との二色成形や、光を透過しない部分への非透光材料の蒸着によって形成されている。

そして、発光素子42の光は、光ガイド部101内を通過し、透光カバーの前面中央領域を透過して照明空間に照射される。照明空間に照射される光は、スポット光となる。

本実施形態のランプ装置10では、反射体13が不要で、部品点数を削減でき、組立性を向上できる。

しかも、透光カバー14が筐体11に取り付けられた状態で、光ガイド部101の先端が基板41に当接し、基板41を筐体に押し付けるため、基板41から口金18への放熱性能を向上できる。

次に、図９に第５の実施形態を示す。なお、前記実施形態と同様の構成については、同じ符号を用いてその構成および作用効果について説明を省略する。

電極ピン17の基部34の周囲の形状は、円形ではなく、六角形とする。電極ピン17の基部34を六角形とすることにより、強度を高くでき、電極ピン17を筐体11にインサート成形する際に電極ピン17が回転したり、電極ピン17が変形するのを抑制することができる。

なお、電極ピン17の基部34の周囲の形状は、六角形に限らず、四角形や八角形等の多角形であればよく、あるいは基部34の周囲の一部に突起や凹みがある異形でもよく、これらの場合にも同様の作用効果を奏する。

なお、本実施形態の構成は、ＧＸ５３形口金を備えたランプ装置に限らず、ＧＨ７６ｐ形口金やＧＨ６９ｈ形口金を備えたランプ装置にも適用できる。

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。

10 ランプ装置
11 筐体
12 光源ユニット
17 電極ピン
18 口金
41 基板
42 発光素子
44 回路部品
45 接続部材
50 孔部
52 ねじ
52b 頭部
54 スプリングワッシャ
70 照明装置
72 ソケット
82 切欠部
87 応力緩和部
90 基板本体
91 幅狭部
92 基板部
93 ジャンパー線

Claims (7)

1. 電極ピンが配設された口金を有する筐体と；
   孔部および切欠部のいずれか一方を有する基板と；
   前記基板の一面に実装された発光素子、前記基板に実装された回路部品、および前記基板の最外周よりも内側であり、前記孔部および切欠部のいずれか一方の周囲に電気的に接続固定され、前記孔部および前記切欠部のいずれか一方に向けて突設された接続部材を有し、前記接続部材を通じて前記電極ピンに螺着されるねじにより、前記接続部材が前記電極ピンに電気的に接続されるとともに、前記発光素子が実装された前記基板の一面の実装領域に対して反対側の他面の領域が前記口金に熱的に接続されて、前記基板が前記筐体に固定される光源ユニットと；
   を具備することを特徴とするランプ装置。
2. 電極ピンが配設された口金を有する筐体と；
   基板、この基板の一面に実装された発光素子、前記基板に実装された回路部品、および前記基板に電気的に接続固定された接続部材を有し、前記接続部材を通じて前記電極ピンに螺着されるねじにより、前記接続部材が前記電極ピンに電気的に接続されるとともに、前記発光素子が実装された前記基板の一面の実装領域に対して反対側の他面の領域が前記口金に熱的に接続されて、前記基板が前記筐体に固定される光源ユニットと；
   を具備し、
   前記基板は、基板本体、およびこの基板本体に幅狭部を介して突設された基板部を有し、前記基板部に、前記接続部材が電気的に接続固定されているとともに、前記基板本体との間にジャンパー線が電気的に接続されている
   ことを特徴とするランプ装置。
3. 前記ねじが有する頭部と前記接続部材との間にスプリングワッシャが介在されている
   ことを特徴とする請求項１または２記載のランプ装置。
4. 前記接続部材は、前記基板と前記電極ピンとの間に応力緩和部を有する
   ことを特徴とする請求項１ないし３いずれか一記載のランプ装置。
5. 前記電極ピンは、前記口金の中心に対して対称となる２箇所にそれぞれ配設され、
   前記接続部材は、一対用いられ、前記電極ピン間の垂直二等分線に対して対称となる前記基板の位置にそれぞれ電気的に接続固定されている
   ことを特徴とする請求項１ないし４いずれか一記載のランプ装置。
6. 前記電極ピンは、前記筐体にインサート成形されている
   ことを特徴とする請求項１ないし５いずれか一記載のランプ装置。
7. 請求項１ないし６いずれか一記載のランプ装置と；
   前記ランプ装置の前記口金が装着されるソケットと；
   を具備することを特徴とする照明装置。

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