直管形灯以及照明装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种低成本的直管形灯及照明装置。直管形灯(11)的特征在于包括：基板(35)及发光模块(32)，其中该发光模块是在该基板的一面侧(35a)安装发光元件(36)而成；树脂制的直管罩(20)具有配设部(28)、保持部(29)及透光部(24)，配设部与基板的另一面侧(35b)热连接，保持部是在配设部的两侧设置槽部(27)而成，槽部供基板的两侧部(35c)配置，透光部形成在与配设部对向的方向，且直管罩形成为配设部的线膨胀率低于透光部的线膨胀率；及灯头(22、23)，配设在直管罩的两端。根据本实用新型，可以期待提供一种低成本且抑制直管罩因热膨胀而变形的直管形灯。
【专利说明】直管形灯以及照明装置
【技术领域】
[0001]本实用新型的实施方式涉及一种直管形灯(lamp)以及照明装置。
【背景技术】
[0002]以往，直管形灯被广泛使用。直管形灯中，除现有的荧光灯以外，近年来，利用发光元件、例如发光二极管元件(以下，称为LED(light emitting d1de))的直管形灯也开始广泛普及。
[0003]使用LED的直管形灯(以下，称为LED灯)中，通常，安装着作为发光部的多个LED的模块(module)基板固定在销板(aluminium plate)上，并设置在直管罩(cover)内。
[0004]铝板是谋求保持直管形灯本身的机械强度及维持长边轴方向的长度，供电是通过固定在铝板两端的例如G13型灯头的灯脚(lamp pin)或形成为L形的灯脚来进行。两个灯头被螺固在设置于铝板两端的孔中。即，固定着模块基板的铝板是由两个灯头保持的被保持构件，直管形灯的机械强度与长边轴方向的长度由该铝板来保持。
[0005]然而，热导率高的铝等的构件存在如下问题:如果它的体积变大，构件本身的成本(cost)会变高。
[0006]另一方面，也考虑使直管罩为硬质玻璃(glass)制，在直管罩的两端设置灯头，且将模块基板固定在直管罩内，但需要利用热收缩性的防飞膜进行覆盖以保证相对于玻璃破裂的安全性，从而零件个数会增加，且导致成本上升。
[0007][现有技术文献]
[0008][专利文献]
[0009][专利文献I]日本专利特开2012-216303号公报实用新型内容
[0010][实用新型要解决的问题]
[0011]实施方式的目的在于提供一种低成本的直管形灯及照明装置。
[0012][解决问题的手段]
[0013]本实施方式的直管形灯的特征在于包括:基板及发光模块，其中所述发光模块是在该基板的一面侧安装发光元件而成；树脂制的直管罩，包含配设部、保持部及透光部，其中所述配设部与所述基板的另一面侧热连接，所述保持部是在该配设部的两侧设置槽部而成，该槽部供所述基板的两侧部配置，所述透光部形成在与所述配设部对向的方向，且所述直管罩形成为所述配设部的线膨胀率低于所述透光部的线膨胀率形成；以及灯头，配设在所述直管罩的两端。
[0014]此外，所述配设部的热导率高于所述透光部的热导率。
[0015]此外，所述保持部的一部分形成为朝向所述基板的一面侧。
[0016]此外，在所述基板的一面侧，设置至少一部分露出的有导电性的布线图案，所述布线图案用于对所述发光元件供给电力，所述保持部接触于所述露出的布线图案。
[0017]此外，所述保持部利用至少一部分的弹性变形所引起的应力来对所述基板进行定位。
[0018]此外，所述基板由柔性基板构成，且配设为利用自身的弹性变形将所述基板的另一面侧对所述配设部按压。
[0019]此外，所述保持部形成为线膨胀率低于所述透光部的线膨胀率。
[0020]此外，在所述配设部的两侧配设有线状构件，所述线状构件的强度高于所述配设部的强度。
[0021]此外，在所述透光部的与所述配设部对向的位置配设有所述线状构件。
[0022]本实施方式的照明装置的特征在于包括:器具本体；灯座，设置于所述器具本体；以及上述直管形灯，安装于所述灯座。
[0023][实用新型效果]
[0024]根据本实用新型，可以期待提供一种低成本且抑制直管罩因热膨胀而变形的直管形灯。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]图1是表不第一实施方式的直管形灯的剖视图。
[0026]图2是所述直管形灯的透过直管罩所得的前视图。
[0027]图3是本实施方式的照明装置的立体图。
[0028]图4是表示第二实施方式的直管形灯的剖视图。
[0029]图5是表示第三实施方式的直管形灯的剖视图。
[0030][符号的说明]
[0031]10:照明装置
[0032]11:直管形灯
[0033]12:器具本体
[0034]13、14:灯座
[0035]20:直管罩
[0036]22、23:灯头
[0037]24:透光部
[0038]25:肋
[0039]27:作为槽部的保持槽
[0040]28:配设部
[0041]28a:基板载置面
[0042]28b:外周面
[0043]29:保持部
[0044]29a:立起部
[0045]29b:爪部
[0046]32:发光模块
[0047]33:基台
[0048]35:柔性布线基板
[0049]35a:表面
[0050]35b:另一面
[0051]35c:两侧部
[0052]35d:中央部
[0053]35f:露出部
[0054]36:发光元件
[0055]40:线状构件
[0056]54:供电端子
[0057]55:保持元件
[0058]56:连接器
【具体实施方式】
[0059]以下，参照图1至图3对第一实施方式进行说明。
[0060]如图3所示，照明装置10使用长条的直管形灯11，且包括长条的器具本体12、灯座(socket) 13、灯座14以及电源电路15等，所述灯座13、灯座14配置在该器具本体12的长边方向的两端，所述电源电路15配设在器具本体12内。
[0061]而且，图1及图2表示直管形灯11。直管形灯11包括直管罩20、发光模块32以及灯头22、灯头23，所述发光模块32插入配置在该直管罩20内，所述灯头22、灯头23配设在直管罩20及发光模块32的两端。
[0062]发光模块32包括长条带状的柔性(flexible)布线基板35及多个发光元件36，所述发光元件36安装在该柔性布线基板35的一面侧的表面35a的宽度方向中央。另外，以下对使用柔性布线基板的发光模块32进行说明，但也可以使用刚性(rigid)布线基板。
[0063]柔性布线基板35是将膜(film)状的绝缘材料与布线图案(pattern)积层而构成。在布线图案上电连接着多个发光元件36，利用布线图案将多个发光元件36例如串联地电连接。另外，布线图案形成有至少一部分露出的露出部35f，在其余的柔性布线基板35的表面35a的区域，也可以形成绝缘层或光的反射率高的高反射膜。
[0064]发光元件36使用例如LED或有机电致发光(electroluminescence，EL)元件等。本实施方式中是使用LED，多个LED是沿着长边方向隔开规定间隔地安装在柔性布线基板35的表面35a的宽度方向中央。
[0065]发光模块32也可以构成为，柔性布线基板35的宽度方向的两侧部35c的强度低于宽度方向的中央部35d的强度。例如，通过只在柔性布线基板35的中央部35d形成布线图案，或在柔性布线基板35的表面35a的中央部35d形成高反射膜，可以构成为柔性布线基板35的两侧部35c的强度低于中央部35d的强度。或者，可以通过使柔性布线基板35的两侧部35c的厚度薄于中央部35d的厚度，或在柔性布线基板35的两侧部35c开孔，而构成为柔性布线基板35的两侧部35c的强度低于中央部35d的强度。此外，柔性布线基板35的中央部35d的宽度尺寸宽于柔性布线基板35的两侧部35c各自的宽度尺寸。
[0066]直管罩20具有:配设部28，与柔性布线基板35的中央部35d接触而配设；保持部29，形成在该配设部28的两侧，且具有作为槽部的保持槽27 ;以及透光部24，形成在与配设部28对向的方向；且所述直管罩20是树脂制且一体成型，并且形成为配设部28的线膨胀率低于透光部24的线膨胀率。
[0067]透光部24是由如下的材料以大致固定的壁厚构成，所述材料例如是在基材的树脂中分散玻璃纤维(glass fiber)而成。透光部24构成直管罩20的比保持部29更靠光出射侧的部分，例如直管罩20的3/4以上的大部分，且具有透明或光扩散性，以使从发光元件36出射的光穿透到外部。另外，通过分散有玻璃纤维，透光部24的强度比只有基材的树脂时变高。
[0068]配设部28及保持部29是在成为基材的树脂中分散滑石(talc)而构成，为具有光反射性的白色，且构成为线膨胀率比透光部24更低、热导率比透光部24更高。通过以白色构成配设部28及保持部29，可以使从发光元件36出射的光向透光部24反射而提高光的提取效率。此外，配设部28及保持部29也可以使用如下的树脂，除滑石以外还分散有玻璃纤维、碳(carbon)等。
[0069]配设部28具有:平面状的基板载置面28a，壁厚比透光部24厚且形成为无空洞的实心，供基板35载置；以及圆弧状的外周面28b，构成直管罩20的外表面的一部分。通过配设部28的材料及构造而提高相对于与长边方向正交的方向的弯曲应力。另外，从基板载置面28a到外周面28b的路径成为用于将基板35的热向外部散热的散热路径，因为配设部28的热导率比透光部24更高，所以配设部28也作为直管罩20的散热器(heat sink)而发挥功能。
[0070]保持部29形成有立起部29a及爪部29b，所述立起部29a从配设部28的两侧部向直管罩20的内表面侧突出，所述爪部29b从立起部29a朝向柔性布线基板35的表面35a对向配置，在爪部29b的内侧形成有保持槽27，所述保持槽27供柔性布线基板35的两侧部35c配置。S卩，爪部29b是以从立起部29a朝向表面35a接近的方式形成，限制基板35的位置。保持槽27保持柔性布线基板35的两侧部，并且使柔性布线基板35弹性变形，而将基板35的另一面35b按压至配设部28。通过柔性布线基板35自身的变形，柔性布线基板35密接于配设部28，且热连接于配设部28的基板载置面28a。
[0071]此外，柔性布线基板35的露出部35f与爪部29b的前端接近配置，但可以构成为相互接触。此时，既能构成为以爪部29b使基板35弹性变形的方式配设柔性布线基板35，并利用该弹性变形所引起的应力而使两者接触，也能构成为保持部29以一部分或整体具有弹性，并利用该弹性而使爪部29b与露出部35f接触。作为使保持部29具有弹性的方法，可以通过使一部分或整体壁厚变薄来实现。另外，可利用保持部29的弹性变形所引起的应力，来对柔性布线基板35进行定位。
[0072]保持部29与配设部28同样地具有高热导率，可通过如下方式从基板的表面35a向保持部29散热，S卩，使保持部29的至少一部分与基板35的表面35a接近配置，优选为接触。
[0073]具有如此构成的透光部24、配设部28及保持部29的直管罩20例如是利用两色成形等成形技术，由不同的材料而一体地形成。即，透光部24与配设部28及保持部29为基材中所含的材料或材料比不同的不同构件，但作为一个构件而一体地形成。
[0074]灯头22、灯头23为一般社团法人日本照明工业会标准的灯头GX16t_5。灯头22、灯头23是利用具有电绝缘性的合成树脂例如聚对苯二甲酸丁二酯(polybutyleneterephthalate,PBT)树脂，分别形成为有底的圆筒状。在灯头22、灯头23中插入着直管罩20的长边方向的两端部且利用未图示的固定构件而固定。
[0075]灯头22为供电端子侧灯头，配设有一对供电端子54。一对供电端子54例如由黄铜形成，且形成为L字形，并且以相互朝向相反方向的方式从灯头22突出。一对供电端子54通过布线在灯头22内及直管罩20内的未图示的连接线，而连接于连接器(connector) 56，该连接器56安装在印刷布线基板35的表面35a。
[0076]灯头23为非供电端子侧灯头或接地(earth)端子侧灯头，配设有一个保持元件55。
[0077]接下来，对本实施方式的作用进行说明。
[0078]当组装直管形灯11时，从直管罩20的一端侧插入发光模块32。S卩，将柔性布线基板35的两侧部35c插入至保持部29的保持槽27。此时，通过预先将柔性布线基板35的端部的两侧部分切割为前端变细状，而只要将柔性布线基板35的中央部35d插入至配设部28上，柔性布线基板35的两侧部35c便容易自动地插入至两侧的保持部29的保持槽27，从而可易于进行柔性布线基板35的端部的插入操作。
[0079]将柔性布线基板35的端部插入至保持槽27之后，直接使柔性布线基板35沿着保持槽27滑动，将柔性布线基板35配置于保持槽27的规定位置。而且，通过保持槽27或基板载置面28a与保持部29，而使柔性布线基板35的两侧部35c弯曲，从而可以将柔性布线基板35保持在柔性布线基板35的另一面35b沿着配设部28而接触的状态。
[0080]在将柔性布线基板35配置于保持槽27的规定位置的状态下，通过保持部29而使柔性布线基板35的两侧部35c弯曲，从而柔性布线基板35的中央部35d沿着基板载置面28a的平面呈平面状地按压而密接，因此，柔性布线基板35的另一面35b与基板载置面28a的接触面积增大，从柔性布线基板35向配设部28的热传导变得良好。
[0081]另外，当将使用比较牢固的刚性基板而非柔性布线基板35的发光模块进行组合时，保持部29也可以使爪部29b以弹性力将刚性基板对配设部28按压。
[0082]此外，当组装直管形灯时，将发光模块32插入至直管罩20内，将灯头22与柔性布线基板35电连接，且将灯头22、灯头23覆盖并固定在直管罩20的两端。
[0083]然后，如图3所示，将直管形灯11的灯头22、灯头23安装在照明装置10的灯座
13、灯座14。
[0084]通过从电源电路15经由灯座13对直管形灯11供给点灯电力，而使多个发光元件36点灯。多个发光元件36所产生的光穿透直管罩20的透光部24而照射至照明空间。
[0085]多个发光元件36点灯时所产生的热从柔性布线基板35传递至配设部28，且从配设部28的外周面28b向外部散热。
[0086]此时，因从柔性布线基板35传递至配设部28的热，直管罩20会热膨胀，因为配设部28与柔性布线基板35热连接，本实施方式中柔性布线基板35直接密接于配设部28，所以配设部28的温度上升比透光部24快。本实施方式中，并不具备架设在灯头22、灯头23之间的Al等保持构件，该灯头22、灯头23配设在直管罩20的两端，从而直管罩20的热膨胀的影响会影响安装在直管罩20的灯头22、灯头23。因此，透光部24与配设部28的温度差所引起的热膨胀差会导致直管罩20变形，从而灯头容易从灯座脱落。
[0087]然而，本实施方式中，相对于透光部24而言，配设部28及保持部29的线膨胀率低，因此，温度差所引起的热膨胀差得以缓和，结果能够抑制直管罩20的变形。
[0088]另外，配设部28及保持部29的热导率比透光部24的热导率高，且配设部28具有外周面28b，该外周面28b构成直管罩20的外表面的一部分，因此，与透光部24相比易于散热。由此，通过使透光部24与配设部28的温度差变小，而可以抑制直管罩20的变形。
[0089]另外，热导率比透光部24更高的保持部29的一部分与露出部35f接近或接触，该露出部35f是柔性布线基板35的布线图案露出而成，因此，也可以从柔性布线基板35的表面35a传热，从而可以缓和热集中于配设部28的尤其是基板载置面28a附近的情况，且可以通过使透光部24与配设部28的温度差变小而抑制直管罩20的变形。
[0090]另外，通过使柔性布线基板35弹性变形而按压至配设部28，中央部35d沿着平面的基板载置面28a而设置，因此，柔性布线基板35与配设部28的接触面积增大，并且可以确保高散热性能。
[0091]另外，配设部28及保持部29是由分散有滑石且具有光反射性的例如白色的树脂而构成，从而可以使从发光元件36出射的光向透光部24反射。此外，当柔性布线基板35为透光性时，也可以由配设部28使穿透基板的光向透光部24侧反射，因此光的提取效率提尚O
[0092]此外，通过使保持部29构成为具有弹性而对基板进行定位，可以应对柔性布线基板及刚性基板的两者。
[0093]其次，图4表示第二实施方式。此外，关于与第一实施方式相同的构成及作用效果使用相同符号并省略其说明。
[0094]第二实施方式中，在基板35与配设部28之间设置着基台33。在配设部28的基板载置面28a形成有凹部28c，在凹部28c配设基台33，且基台33与配设部28热结合。
[0095]基台33由例如铝等热导率高的材料形成为薄板状。基台33旨在进行向基板35的长边方向的热传导。由此，由发光元件36所产生的热易于传热至配设部28整体。另一方面，基台33的强度本身可不那么高，例如与直管罩20相比相对于与长边方向的面正交的应力较弱。因此，相对于与直管形灯11的长边方向正交的应力，直管罩20成为主要进行支撑的构造。
[0096]基板35例如为与第一实施方式相同的柔性布线基板35，通过自身的弹性变形按压至基台33而与之密接，且柔性布线基板35与基台33热结合。即，柔性布线基板35与配设部28热结合，从而由发光元件36所产生的热经由柔性布线基板35及基台33而热传导至配设部28。
[0097]其次，图5表不第三实施方式。此外，关于与第一实施方式、第二实施方式相同的构成及作用效果使用相同符号并省略其说明。
[0098]第三实施方式的特征在于，在配设部28的两侧配设有线状构件40，该线状构件40的强度高于配设部28的强度。
[0099]线状构件40是将强度比配设部28更高的线状的构件跨及直管罩20的长边方向配设而成。此处，所谓强度高是指相对于拉伸强度、杨氏模量(Young' s modulus)等应力的变形量少，例如可使用金属的单线、玻璃纤维等。
[0100]利用该线状构件40，可以抑制直管罩20的因热膨胀而引起的变形。线状构件40在抑制变形时为了保持平衡(balance)，理想为相对于作为从热源进行热传导的热传导部的配设部28设置于对称位置，本实施方式中至少左右一对地设置有各一根线状构件40。
[0101]此外，本实施方式中，在肋(rib) 25设置有线状构件40，该肋25是在与配设部28对向的透光部24的位置突出形成于直管罩20的内面侧。由此，可以与设置于配设部28的两侧的一对线状构件40 —起在三处确实地抑制直管罩20的因热膨胀而引起的变形。此外，肋25本身也使直管罩20的强度提高。
[0102]另外，设置于透光部24侧的线状构件优选为透明，例如使用玻璃纤维。
[0103]另外，相对于透光部24而配设部28侧的温度上升更大，需要更确实地抑制变形，因此，线状构件40例如在配设部28侧更多地使用线状构件28，以使配设部28侧的整体强度比透光部24侧更高。本实施方式中，在透光部24侧使用一根线状构件，在配设部28侧使用两根线状构件。
[0104]已对本实用新型的若干实施方式进行了说明，但这些实施方式是作为示例而提出的，并不旨在限定实用新型的范围。这些新颖的实施方式能以其它各种方式实施，且在不脱离实用新型的主旨的范围内，可进行各种省略、替换、变更。这些实施方式或它们的变形包含于实用新型的范围或主旨内，并且包含于所记载的实用新型与其均等的范围内。
【权利要求】
1.一种直管形灯，其特征在于包括: 基板及发光模块，其中所述发光模块是在所述基板的一面侧安装发光元件而成； 树脂制的直管罩，具有配设部、保持部及透光部，其中所述配设部与所述基板的另一面侧热连接，所述保持部是在所述配设部的两侧设置槽部而成，所述槽部供所述基板的两侧部配置，所述透光部形成在与所述配设部对向的方向，且所述直管罩形成为所述配设部的线膨胀率低于所述透光部的线膨胀率；以及 灯头，配设在所述直管罩的两端。
2.根据权利要求1所述的直管形灯，其特征在于:所述配设部的热导率高于所述透光部的热导率。
3.根据权利要求1或2所述的直管形灯，其特征在于:所述保持部的一部分形成为朝向所述基板的一面侧接近。
4.根据权利要求1或2所述的直管形灯，其特征在于:在所述基板的一面侧，设置有至少一部分露出的有导电性的布线图案，所述布线图案用于对所述发光元件供给电力，所述保持部接触于所述露出的布线图案。
5.根据权利要求1或2所述的直管形灯，其特征在于:所述保持部利用至少一部分的弹性变形所引起的应力来对所述基板进行定位。
6.根据权利要求1或2所述的直管形灯，其特征在于:所述基板由柔性基板构成，且配设为利用自身的弹性变形将所述基板的另一面侧对所述配设部按压。
7.根据权利要求1或2所述的直管形灯，其特征在于:所述保持部形成为线膨胀率低于所述透光部的线膨胀率。
8.根据权利要求1或2所述的直管形灯，其特征在于:在所述配设部的两侧配设有线状构件，所述线状构件的强度高于所述配设部的强度。
9.根据权利要求8所述的直管形灯，其特征在于:还在所述透光部的与所述配设部对向的位置配设有所述线状构件。
10.一种照明装置，其特征在于包括: 器具本体； 灯座，设置于所述器具本体；以及 根据权利要求1至9中任一项所述的直管形灯，安装于所述灯座。
【文档编号】F21V23/00GK204240115SQ201420679831
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年11月7日 优先权日:2014年3月31日
【发明者】贵家学 申请人:东芝照明技术株式会社