CN102003666A - 照明装置及照明器具 - Google Patents

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Abstract

本发明是有关于一种照明装置及照明器具,将成本方面有利的半导体发光元件作为光源。其中的照明装置(10)包括:导热性的主体(13),一端部具有基板支撑部(13e);基板(14),安装着半导体发光元件(11)且配设于主体的基板支撑部;导电性的绕线引脚(15),配设于基板上且连接于半导体发光元件;点灯装置(12),收容于主体内并点亮半导体发光元件;供电用的导线(16),一端连接于点灯装置,另一端卷绕且连接于绕线引脚;以及灯座部件(17),设置于主体的另一端部侧且连接于点灯装置。其中的照明器具包括:器具主体,设置有插座;以及上述照明装置,安装于此器具主体的插座上。本发明提供的上述技术方案有效降低了成本。

Description

照明装置及照明器具
技术领域
本发明涉及一种照明技术领域中的照明装置及照明器具,特别是涉及一种将发光二极管等的半导体发光元件作为光源的照明装置及照明器具。
背景技术
近年来,采用灯泡形LED灯等的照明装置代替白炽灯(filament lamp)来作为各种照明器具的光源,所述灯泡形LED灯是将作为寿命长且消耗电力较少的半导体发光元件的发光二极管作为光源的灯。当构成将此种发光二极管作为光源的照明装置时,当然发挥发光二极管的优点而构成小型的照明装置,而且需要构成廉价的照明装置作为一般的白炽灯的替代光源。例如,在专利文献1(日本专利特开2003-59330号公报)中揭示有一种使用了LED模块的LED照明器具,该LED照明器具在搭载有多个发光二极管的大致平板状的LED模块上,设置用以直接连接向该LED模块供电的供电用导线的连接器零件,从而使供电用导线的连接变得容易。
然而,专利文献1中所示的LED照明器具需要将用以连接向发光二极管供电的供电用导线的连接器零件设置在LED模块基板上,存在成本上升的问题。
由此可见,上述现有的照明装置和照明器具在结构与使用上,显然仍存在有不便与缺陷,而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题,相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道,但长久以来一直未见适用的设计被发展完成,而一般的照明装置和照明器具又没有适切的结构能够解决上述问题,此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新型结构的照明装置和照明器具,实属当前重要研发课题之一,亦成为当前业界极需改进的目标。
发明内容
本发明的目的在于,克服现有的照明装置及照明器具存在的缺陷,而提供一种新型结构的照明装置及照明器具,所要解决的技术问题是使其有效抑制成本,从而更加适于实用。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。为达到上述目的,依据本发明的照明装置包括:导热性的主体,一端部具有基板支撑部;基板,安装着半导体发光元件且配设于主体的基板支撑部;导电性的绕线引脚(lapping pin),配设于基板上且连接于半导体发光元件;点灯装置,收容于主体内并点亮半导体发光元件;供电用的导线,一端连接于点灯装置,另一端卷绕且连接于绕线引脚;以及灯座部件,设置于主体的另一端部侧且连接于点灯装置。
根据本发明,通过配设于基板上且连接于半导体发光元件的导电性的绕线引脚,可以构成产品成本得到抑制的照明装置。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
在本发明中,照明装置也可以构成为近似于一般的白炽灯的形状的灯泡形照明装置(A形或PS形)、球型的灯泡形照明装置(G形)、圆筒型的灯泡形照明装置(T形)、反射(reflection)型的灯泡形照明装置(R形)等。进而,也可以构成无灯罩的灯泡形照明装置。另外,本发明并不限于近似于一般的白炽灯的形状的照明装置,也可以应用于构成其他各种外观形状、用途的照明装置。
半导体发光元件容许是发光二极管、半导体激光等将半导体作为发光源的发光元件。半导体发光元件优选使用COB(Chip on Board,板上芯片封装)技术,有规则地且以一定的顺序将一部分或整体排列成矩阵状或锯齿状或放射状等安装而成的半导体发光元件,但也可以是由SMD形(Surface Mount Device,表面安装器件)所构成的半导体发光元件,当为SMD形时,半导体发光元件优选由多个构成,但也可以根据照明的用途而选择必要的个数,例如,构成4个左右的元件群,且该群以形成1个群或多个群的方式构成。进而,也可以是由1个半导体发光元件构成的半导体发光元件。半导体发光元件优选以发出白色光的方式构成,但根据照明器具的用途,也可以是红色、蓝色、绿色等,进而也可以组合各种颜色来构成。
为了提高半导体发光元件的散热性,主体优选由导热性良好的金属,例如包含铝(Al)、铜(Cu)、铁(Fe)、镍(Ni)的至少一种的金属形成,但除此以外,也可以由氮化铝(AlN)、碳化硅(Sic)等工业材料构成。进而,也可以由高导热树脂等合成树脂构成。就对于现有照明器具的适用率得到提升而言,外观形状优选形成为如直径从一端部向另一端部逐渐变小的近似于一般的白炽灯中的颈部的轮廓的形状,此处,近似于一般的白炽灯并非条件,并不限定于受限的特定的外观形状。为了密接并支撑配设有半导体发光元件的基板,主体的一端部的基板支撑部优选具有平坦的面,但此处,无需为特别平坦的面,只要可以利用导热性良好的粘结剂等部件进行密接,那么也可以由具有凹凸的面构成。
基板是用以配设作为光源的半导体发光元件的部件,由于可配设绕线引脚,因此优选由具有电绝缘性的陶瓷构成基板,且在它的表面形成配线图案,在该配线图案上安装而配设半导体发光元件,但用于基板的构成及安装的手段并不限定于特定的手段。进而,例如也可以由铝、铜、不锈钢等导热性良好的金属构成基板,且在它的表面经由硅树脂等的电绝缘层而形成配线图案,在该配线图案上安装而配设半导体发光元件。进而,基板的材质例如也可以由环氧构脂等的合成树脂或玻璃环氧材料、酚醛纸材料等的非金属性的部件构成。另外,为了构成点或面模块,基板的形状可以是形成板状的圆形,四角形、六角形等的多角形状,进而椭圆形状等的形状,且容许用以获得作为目标的光分布特性的所有形状。
绕线引脚是用以连接将电力供给至配设于基板上的半导体发光元件的供电用的导线的引脚,例如由铜、镍等具有导电性的材料构成,为了卷绕并连接供电用的导线,优选形成三角形或四角形等的角柱状,但也可以是圆柱状。另外,柱可以是实心,也可以是空心,进而,也可以在卷绕且连接供电用的导线后,进行铆接或溶接等来更可靠地连接。
就强度而言,优选使绕线引脚从基板的表面贯穿至背面来配设,但也可以不使绕线引脚贯穿而通过植设于基板上来配设。另外,绕线引脚与半导体发光元件的电性连接优选使绕线引脚经由形成于基板的表面的配线图案而贯穿或植设于基板,由此将绕线引脚配设于基板的同时,也可以进行电性连接,但也可以将绕线引脚直接配设于基板上,利用其他配线图案或导线、焊接等手段将配设于基板上的绕线引脚与半导体发光元件加以连接。
点灯装置容许是构成例如将交流电压100V转换为直流电压24V后供给至发光元件的点灯电路的点灯装置。另外,点灯装置也可以是具有用以对半导体发光元件进行调光的调光电路的点灯装置。
供电用的导线是一端连接于点灯装置,另一端卷绕且连接于绕线引脚,用以将点灯装置的输出供给至半导体发光元件的手段,容许可以卷绕于绕线引脚的导线等所有电线。
灯座部件容许可以安装在安装有一般的白炽灯的插座上的所有灯座,但优选通常最普及的爱迪生型的E17形或E26形等的灯座。另外,也可以是灯座整体的材质由金属构成的灯座,也可以是由铜板等金属构成电性连接的部分,由合成树脂构成除此以外的部分的树脂制的灯座,进而,也可以是具有用于荧光灯的引脚形的端子的灯座,也可以是具有用于吊灯用插座的L字形的端子的灯座,并不限定于特定的灯座。
较佳地,前述的照明装置,其中所述基板由陶瓷构成,绕线引脚插入并安装于基板。根据本发明,基板由具有电绝缘性的陶瓷构成,由此可以将绕线引脚配设于基板上,并且不需要对基板进行绝缘处理,从而可以构成进一步抑制产品成本的照明装置。在本发明中,容许构成基板的陶瓷由例如氧化铝、氮化铝、氮化硅等构成。
较佳地,前述的照明装置,其中所述基板由金属构成,绕线引脚经由基板表面的绝缘层而安装。根据本发明,由金属构成基板,由此可以构成进一步抑制产品成本的照明装置。
本发明的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。为达到上述目的,依据本发明的照明器具,包括:器具主体,设置有插座;以及上述的照明装置,安装于此器具主体的插座上。
在本发明中,照明器具容许天花板埋入形、直接安装形、悬垂形、进而壁面安装形等,可以是在器具主体上安装作为制光装置的灯罩、遮光物(shade)、反射体等的照明器具,也可以是使作为光源的照明装置露出的照明器具。另外,并不限定于在器具主体上安装有1个照明装置的照明器具,也可以是配设多个照明装置的照明器具。进而,也可以构成办公室等设施和业务用的大型的照明器具等。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案,本发明提供的照明装置和照明器具至少具有下列优点及有益效果:
①通过配设于基板上且连接于半导体发光元件的导电性的绕线引脚,可以提供产品成本得到抑制的照明装置。
②通过由陶瓷构成基板,可以将绕线引脚配设于基板上,并且不需要对基板进行绝缘处理,从而可以提供进一步抑制产品成本的照明装置。
③通过由金属构成基板,可以提供进一步抑制产品成本的照明装置。
④通过使用所述的照明装置,可以提供成本方面有利的照明器具。
综上所述,本发明提供的照明装置和照明器具具有成本低等优点,在技术上有显著的进步,并具有明显的积极效果,诚为一新颖、进步、实用的新设计。
上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举较佳实施例,并配合附图,详细说明如下。
附图说明
图1表示作为本发明的第1实施形态的照明装置,(a)是以卸下了遮罩部件的状态来表示的俯视图,(b)是纵截面图,(c)是将绕线引脚部分放大表示的立体图。
图2表示作为本发明的第1实施形态的照明装置的基板支撑部,(a)是放大表示的截面图,(b)是放大表示的立体图。
图3是概略地表示将安装有作为本发明的第1实施形态的照明装置的照明器具设置在天花板的状态的截面图。
图4表示作为本发明的第1实施形态的照明装置的变形例,(a)是表示第1变形例的绕线引脚部分的截面图,(b)是表示第2变形例的绕线引脚部分的截面图,(c)是表示第3变形例的绕线引脚部分的截面图,(d)是表示第4变形例的基板支撑部的截面图。
图5表示作为本发明的第1实施形态的照明装置的另一变形例,(a)是表示第5变形例的基板支撑部的截面图,(b)是表示第6变形例的基板支撑部的截面图。
图6表示作为本发明的第1实施形态的照明装置的第7变形例,(a)是以卸下了遮罩部件的状态来表示的俯视图,(b)是纵截面图。
图7表示作为本发明的第1实施形态的照明装置的又一变形例,(a)是表示第8变形例的基板支撑部的立体图,(b)是将绕线引脚部分放大表示的立体图,(c)是表示第9变形例的基板支撑部的立体图,(d)是将绕线引脚部分放大表示的立体图。
10照明装置                  11半导体发光元件        12点灯装置
12a电路基板                 12b电子零件             13主体
13a、13b、20a、31a开口部                       13c、14c收纳凹部
13d散热片                   13e基板支撑部           13f凸条部
13g贯穿孔                   13h槽部                 13h1空洞部
14基板                      14a电线插通部           14b堤部
14d密封部件                 14e支撑部               14r电绝缘层
14p、14p1配线图案           14q安装孔               15绕线引脚
15a、15b绕线引脚            15的两端                15c固定部
16导线                      17灯座部件              17a外壳部
17b电绝缘部                 17c眼孔部               18遮罩部件
18a开口                     20绝缘盒                20b卡止部
20c灯座安装部               20d插通孔               30照明器具
31器具主体                  32反射体                33插座
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例,对依据本发明提出的照明装置和照明器具其具体实施方式、结构、特征及其功效,详细说明如后。
[实施例1]
本实施例的照明装置如图1及图2所示,构成相当于小型氪气(Mini Krypton)灯泡的小型的灯泡形照明装置10,其包括:半导体发光元件11;点灯装置12,点亮半导体发光元件11;主体13,一端部具有基板支撑部;基板14,安装半导体发光元件11;绕线引脚15,配设于基板14上;供电用的导线16,一端连接于点灯装置12,另一端连接于绕线引脚15;灯座部件17,设置于主体13的另一端部侧;以及遮罩部件18。
半导体发光元件11在本实施例中由发光二极管(以下称为「LED 」)构成,准备具有相同性能的多个LED,包含通过蓝色LED芯片与由该蓝色LED芯片所激发的黄色荧光体发出白色光的高亮度、高输出的LED,进而,光线主要朝一个方向,即,朝LED的光轴放射。此处,光轴是相对于安装LED11的基板14的面为大致垂直方向的光轴。
点亮LED11的点灯装置12包含安装着构成所述多个LED的点灯电路的电路零件的平板状的电路基板12a。点灯电路是以将交流电压100V转换成直流电压24V后供给至各LED11的方式构成。电路基板12a构成为长方形的纵向较长的形状且一面或两面上形成电路图案,它的安装面安装小型的电解电容器等的导线零件或晶体管等的芯片零件等用以构成点灯电路的多个小型的电子零件12b,在后述的主体13的另一端部的绝缘盒20内成纵向地收容电路基板12a。另外,电路基板12a的输出端子连接用以向半导体发光元件11供电的供电用的导线16,输入端子连接输入线(未图示)。
主体13形成由导热性良好的金属(主体13由导热性良好的金属形成),本实施例中为铝构成的横截面形状为大致圆形的圆柱状,其一端部具有直径较大的开口部13a,另一端部具有直径较小的开口部13b,且一体地形成收纳凹部13c。另外,外周面以构成为直径从一端部向另一端部逐渐变小的大致圆锥状的锥形(taper)面的方式形成,且外观构成为近似于小型氪气灯泡中的颈部的轮廓的形状。在外周面上一体地形成从一端部向另一端部成放射状地突出的多个散热片13d。此种构成的主体13例如通过铸造、锻造或切削加工等进行加工,而构成为内部空洞较少的壁厚的圆柱体。
在主体13的一端部的开口部13a,以形成圆形的凹部的方式一体地形成使表面形成为平坦的面的基板支撑部13e,在该凹部的周围一体地形成构成环状的凸条部13f。进而,从基板支撑部13e的中央部向另一端部的开口部13b形成沿着主体的中心轴x-x方向成直线状地贯穿的贯穿孔13g。此贯穿孔13g是用以使供电用的导线16插通的贯穿孔,它的中心轴y-y形成于从主体13的中心x-x起朝外周方向仅偏移尺寸a的位置上。另外,在基板支撑部13e中一体地形成槽部13h,该槽部13h的一端向基板支撑部13e开放,另一端连接贯穿孔13g,且贯穿孔沿着从中心x-x偏移a尺寸的外周方向成大致直线状地延伸。槽部13h的宽度及深度的尺寸以如下方式构成,即,不使供电用的导线16从基板支撑部13e的表面突出,且可以将供电用的导线16嵌入并收容于槽部13h内,尤其,将连接贯穿孔13g的部分形成为更深的槽而形成空洞部13h1(图2(a))。
此外,贯穿孔13g优选形成于从基板支撑部13e的中央部向外周部侧偏移的位置上,但也可以形成于大致中央部,进而,也可以形成于外周部。进而,为了使主体13的热容量增加并确保散热性能,贯穿孔13g的直径优选具有用以使供电用的导线16插通所必需的最低限度的孔径,但可以具有更大的直径,例如收纳点灯装置12的绝缘盒20可以插通的程度的孔径,进而,可以是圆形的孔,也可以是方形的孔,容许从主体的一端部贯穿至另一端部的所有孔。另外,就布线而言,槽部13h优选以从贯穿孔13g向基板支撑部13e的外周方向开放的方式而形成为大致直线状的槽,但也可以是面向以贯穿孔13g为中心的旋转方向的曲线状的槽。
另外,一体地形成于主体13的另一端部的收纳凹部13c是用以将构成点灯装置12的电路基板12a配设在它的内部的凹部,其横截面构成以主体13的中心轴x-x为中心的大致圆形,且上述贯穿孔13g贯穿至它的底面。为了谋求点灯装置12与包含铝的主体13的电绝缘,在收纳凹部13c内嵌入绝缘盒20。绝缘盒由PBT(Polybutylene terephthalate,聚对苯二甲酸丁二醇酯)等耐热性且具有电绝缘性的合成树脂构成,并构成为如下的形状,即,一端部形成开口部20a,另一端部被阻塞,且形成与收纳凹部13c的内面形状大致一致的有底圆筒状,该绝缘盒20通过螺丝或硅树脂或环氧树脂等粘结剂而固定于收纳凹部13c内。绝缘盒20一体地形成位于它的外周面的大致中间部分并以形成环状的凸缘的方式突出的卡止部20b,在从该卡止部向前突出的部分将外周构成为段状而一体地形成灯座安装部20c。图中,20d是以贯穿绝缘盒的被阻塞的底面并与主体13的贯穿孔13g一致的方式所形成的用以使供电用的导线16穿过的插通孔。
基板14构成切除了四角的大致正方形,其由具有导热性且具有电绝缘性的陶瓷制的薄平板构成。在基板14的表面侧形成内周面构成大致圆形的堤部14b,且形成浅圆形的收容凹部14c,在该收容凹部的底面,即,基板14的表面形成包含铜箔的配线图案14p。此时,由于基板14由陶瓷构成且具有电绝缘性,因此无需在基板14与配线图案14p之间实施电绝缘处理,在成本方面变得有利。此基板14是使用COB技术将邻接于基板的收容凹部14c中的配线图案的上述多个LED11(蓝色LED芯片)安装成大致矩阵状。另外,有规则地配置成大致矩阵状的各蓝色LED芯片11通过邻接的配线图案与接合线而串联连接。
将分散·混合有黄色荧光体的密封部件14d涂布或填充于以上述方式所构成的基板14的收容凹部14c,使从上述蓝色LED芯片11所放射的蓝色光透过,并且通过蓝色光来激发黄色荧光体而将蓝色光转换为黄色光,所透过的蓝色光与黄色光混光而放射白色的光。14e是一体地形成于基板14的两端部的支撑部,且为用以将基板14支撑于主体13的基板支撑部13e的部件。
绕线引脚15准备有一对,其是用以连接将电力供给至基板14上所安装的LED11的供电用的导线16的引脚,其由具有导电性的材料构成为实心的四角柱状。此绕线引脚15以相对于事先形成于具有电绝缘性的陶瓷制基板14的一侧部的安装孔14q(图4(c)),压入并插入引脚而与基板14成一体的方式安装、支撑且固定于基板14上。此安装孔14q从构成LED11的一对输入端子部的配线图案14p1的前端部贯穿至基板14的背面侧而形成。绕线引脚15以贯穿此安装孔14q,即,从基板14的表面贯穿至背面的方式压入并插入而得到支撑。进而,对从配线图案14p1的表面立设而成的绕线引脚15a与配线图案的接触部分进行焊接s来加以固定(图1(c))。
由此,将一对绕线引脚15配设于基板14的同时,进行一对绕线引脚15与LED11的电性连接。在此状态下,从基板14的表背两面将绕线引脚15的两端15a、15b相对于基板面朝大致垂直方向立设,且使供电用的导线16卷绕于向表面侧突出的引脚15a上。向背面侧突出的引脚15b以朝槽部13h的空洞部13h1突出,且不接触槽部13h的壁面等的方式谋求电绝缘而收容于空洞部13h1内。
此外,当由铝等具有导电性的金属构成基板14时,在一对绕线引脚间产生短路,而无法使用绕线引脚,必须使用如专利文献1所示的连接器零件,从而成为成本上升的主要原因。相对于此,在本实施例中,由于使用具有电绝缘性的陶瓷制的基板14,因此绕线引脚间不发生短路,所以可以使用廉价的绕线引脚,从而在成本方面变得有利。
以上述方式所构成的包含陶瓷的基板14以密接于主体13的基板支撑部13e的方式安装着。即,如图2所示,以使绕线引脚15面对直线状的槽部13h的一端的开放部分而定位的方式配置基板14,且使用螺丝等固定手段将基板14密接并安装于形成平坦的面的基板支撑部13e。此时,由于以不使供电用的导线16从基板支撑部13e的表面突出,且可以将它嵌入并收容于槽部13h内的方式构成,因此可以不在基板14与基板支撑部13e之间夹持供电用的导线16,而将基板14可靠地密接于基板支撑部13e,且与基板14由导热性良好的陶瓷构成相结合,而有效地将从LED11所产生的热传递至主体13并进行散热。另外,由于基板14由陶瓷构成且具有电绝缘性,因此基板14与铝制的主体13之间不需要用以谋求电绝缘的特别的绝缘薄片等,在成本方面也变得有利。根据所述构成,包含各LED11与基板14的光源体的光轴与主体13的中心x-x大致一致,作为整体而言,在俯视下构成具有大致圆形的发光面的光源部。
供电用的导线16可以插通主体13的贯穿孔13g,且具有如下的形状·尺寸,即,以不从基板支撑部13e的平坦的表面突出的方式而沿着槽部13h内嵌入并被收容,其由受到电绝缘包覆的2芯的细导线构成。
灯座部件17如图1(b)所示,是构成爱迪生型的E17形的灯座,其包括:具备螺纹的铜板制的筒状的外壳部17a、以及经由电绝缘部17b而设置于该外壳部17a的下端的顶部的导电性的眼孔(eyelet)部17c。外壳部17a的开口部嵌入于绝缘盒20的灯座安装部20c中,其通过利用硅树脂或环氧树脂等粘结剂的粘结或铆接等手段而形成与主体13之间的电绝缘并固定在主体13的另一端部侧。外壳部17a及眼孔部17c与从点灯装置12中的电路基板12a的输入端子所导出的输入线(未图示)连接。
遮罩部件18是构成灯罩的部件,其具有透光性,例如由厚度较薄的玻璃或聚碳酸酯等合成树脂构成,且通过透明或具有光扩散性的乳白色,此处为乳白色的聚碳酸酯而形成为一端部具有开口18a的近似于小型氪气灯泡的轮廓的平滑的曲面状。遮罩部件18将开口18a的开口端部以覆盖基板14的发光面的方式而嵌入至基板支撑部13e的凸条部13f中,并通过例如硅树脂或环氧树脂等粘结剂加以固定。由此,变成主体13的倾斜的外周面一体地大致连接灯罩18的曲面状的外周面的外观形状,从而构成为近似于小型氪气灯泡的轮廓的形状。
其次,对以上述方式所构成的灯泡形照明装置10的组装顺序进行说明。首先,将绝缘盒20嵌入至主体13的收纳凹部13c内,然后将绝缘盒的插通孔20d对准主体的贯穿孔13g,且在绝缘盒20的外周面与收纳凹部13c内周面的接触部分涂布并固定粘结剂。
其次,一面将事先连接于点灯装置12的电路基板12a的输出端子的供电用的导线16从绝缘盒20的插通孔20d向主体13的贯穿孔13g穿通,一面将电路基板12a竖起而插入至绝缘盒20内且使其嵌合于导槽中来进行支撑并收容。此时,将供电用的导线16的前端从主体13的贯穿孔13g的上端拉出。其次,将从贯穿孔13g所拉出的供电用的导线16沿着槽部的直线嵌入至基板支撑部13e的槽部13h内,并将导线16的前端从槽部的前端部分拉出。
其次,将安装着LED11的基板14以使它的绕线引脚15面对槽部13h的方式加以定位并载置,且从上面侧(表面侧)使用螺丝等固定手段固定周围4个部位(图2(b))。由此,基板14的背面与基板支撑部13e的平坦的面密接而得到固定。此时,向背面侧突出的引脚15b以不接触槽部13h的壁面等的方式而被收容于空洞部13h1内,且自动地谋求电绝缘(图2(a))。
其次,将已经被从槽部13h拉出,且被剥离了绝缘包覆的供电用的导线16的前端卷绕于从基板表面大致垂直地立设的绕线引脚15a上。此卷绕是以所需次数紧密地卷绕(图1(c))。此时,由于绕线引脚构成为四角柱,因此可以将供电用的导线16可靠地卡止于角柱的角,而无松弛地可靠地卷绕。此操作可以是手工操作,但由于将供电用的导线16连接于绕线引脚15的连接操作可以在具有空间的基板14的表面侧进行,因此能够实现自动化,通过使用自动机械来进行连接操作,可以谋求有效的成本降低。此外,如专利文献1所示将供电用导线连接于连接器零件时难以自动化而以手工操作来进行,但如本实施例般,由于由具有电绝缘性的陶瓷构成基板,且可以使用具有导电性的绕线引脚,因此可以使供电用的导线的连接操作自动化,从而可以降低成本。
其次,将从点灯装置12的电路基板12a的输入端子所导出的输入线(未图示)连接于灯座部件17的外壳部17a及眼孔部17c,在连接的状态下将外壳部17a的开口部嵌入至绝缘盒20的灯座安装部20c内并利用粘结剂加以粘固。其次,准备遮罩部件18,将它以覆盖主体13的基板支撑部13e的方式罩上,将开口18a的开口端部嵌入至主体的凸条部13f中,且在开口18a的开口端部与凸条部13f的接触部分涂布并固定粘结剂。由此,构成一端部具有作为遮罩部件18的灯罩,另一端部设置有E17形的灯座部件17,整体的外观形状近似于小型氪气灯泡的轮廓的小型的灯泡形照明装置10。
其次,对将以上述方式所构成的照明装置10作为光源的照明器具的构成进行说明。如图3所示,照明器具30埋入而设置于店铺等的天花板面X,并将具有E17形的灯座的小型氪气灯泡作为光源的筒灯(down light)式的现有的照明器具,其包括:构成下面具有开口部31a的金属制的箱状的器具主体31、嵌合于开口部31a的金属制的反射体32、以及可以旋入小型氪气灯泡的E17形的灯座的插座33。反射体32例如由不锈钢等的金属板构成,反射体32的上面板的中央部设置有插座33。
在以上述方式所构成的小型氪气灯泡用的现有的照明器具30中,为了节能或长寿命化等而使用将上述LED11作为光源的小型的灯泡形照明装置10来代替小型氪气灯泡。即,照明装置10由于将灯座部件17构成为E17形,因此可以直接插入至所述照明器具的小型氪气灯泡用的插座33中。此时,照明装置10的外周面形成大致圆锥状的锥形面,外观构成为近似于小型氪气灯泡中的颈部的轮廓的形状,因此颈部可以不触碰插座周边的反射体32等而顺利地插入,灯泡形照明装置10的对于现有照明器具的适用率得到提升。由此,构成将LED11作为光源的节能形的筒灯。
如果使以上述方式所构成的筒灯接通电源,那么将从插座33经由照明装置10的灯座部件17供给电源,点灯装置12动作而输出24V的直流电压。此直流电压从连接于点灯装置12的输出端子的供电用的导线16经由绕线引脚15而施加于经串联连接的LED11。由此,所有LED11同时点亮而放射白色的光。
另外,如果灯泡形照明装置10被点亮,那么LED11的温度将上升而产生热。该热从包含导热性良好的陶瓷的基板14传递至密接并固定有基板的基板支撑部13e,然后从包含铝的主体13经由散热片13d而有效地散热至外部。
以上,根据本实施例,利用廉价的绕线引脚15来连接供电用的导线16,而非如先前般使用连接器零件来连接,因此可以提供产品成本得到抑制的照明装置。同时,可以使连接作业自动化,从而可以进一步谋求降低成本。
另外,在本实施例中,由于使用具有电绝缘性的陶瓷作为基板14,因此可以使用廉价的绕线引脚而不发生短路,并且无需在基板14与配线图案之间、以及基板与铝制的主体13之间实施电绝缘处理,在成本方面变得更加有利。
另外,由于以不使供电用的导线16从基板支撑部13e的表面突出,且可以将它嵌入并收容于槽部13h内的方式构成,因此基板14可靠地密接于基板支撑部13e,且与基板14由导热性良好的陶瓷构成相结合,可以有效地将从LED11所产生的热传递至主体13并进行散热。由此,可以提供如下的照明装置,即,各LED11的温度上升及温度不均得到防止,发光效率的下降得到抑制,可以防止由光束下降所引起的照明度的下降,并可以充分地获得与规定的白炽灯同等的光束。同时,可以谋求LED的长寿命化。
另外,绕线引脚15以贯穿陶瓷制的基板14的方式压入并插入而安装着,且在与配线图案的接触部分进行焊接s来加以固定,因此在将绕线引脚15配设于基板14的同时,可靠地进行绕线引脚15与LED11的电性连接。另外,由于将供电用的导线16卷绕于向基板的表面侧突出的引脚15a,因此可以在具有空间的基板14的表面侧进行,从而可以提供易于进行配线操作且制造容易的适合于量产化的照明装置,且可以降低成本而谋求照明装置的低成本化。
同时,在卷绕供电用的导线16的操作中,由于绕线引脚15构成为四角柱,因此可以将供电用的导线16可靠地卡止于角柱的角而无松弛地可靠地卷绕。另外,向背面侧突出的引脚15b朝槽部13h的空洞部13h1突出,其电性的沿面距离因空洞部而变长,并且其以不接触槽部13h的壁面等的方式谋求电绝缘而被收容于空洞部13h1内,因此可以提供无漏电等之虞的安全的照明装置。
进而,作为照明装置,通过COB将多个LED11成大致矩阵状地有规则地配置并安装于基板14的表面,因此从各LED11所放射的光向遮罩部件18的整个内面大致均等地放射,通过乳白色的灯罩将光扩散,而可以进行具有近似于小型氪气灯泡的光分布特性的照明。
另外,由于绕线引脚15位于外周部而非基板14的中心部,即,发光部分的中心部,因此可以极力避免对于光分布特性的影响,可以进行灯罩整体大致均匀地发光且具有均匀的光分布的照明。
尤其,作为光源的照明装置10的光分布接近小型氪气灯泡的光分布,由此使配置于照明器具30内的插座33附近的对于反射体32的光的照射量增大,可以大致获得作为小型氪气灯泡用而构成的反射体32的如光学设计般的器具特性。
另外,用以收容供电用的导线16并使基板14与基板支撑部13e密接的槽部13h及贯穿孔13g可以通过铝的切削加工等而容易地形成,从而可以提供成本方面有利的照明装置。主体13的贯穿孔13g的中心轴y-y形成于从主体13的中心x-x起朝外周方向仅偏移尺寸a的位置上,关于槽部13h,形成连接贯穿孔13g且沿着外周方向成直线状地延伸的槽部13h,因此可以极力缩短攀绕的供电用的导线16的长度,从而在成本方面变得更加有利。
以上,在本实施例中,绕线引脚15是以贯穿基板14的方式设置的,但如图4(a)所示,也可以不贯穿基板14,而以如下方式插入并安装绕线引脚15,即,使绕线引脚15的下端部与基板背面成为同一面,且将绕线引脚15的上端部立设于基板14的表面侧。进而,如图4(b)所示,也能够以将绕线引脚15的下端部埋入基板14的厚度内的方式而插入、安装并支撑绕线引脚15。根据这些构成,绕线引脚15的长度变短,在成本方面变得更加有利,并且绕线引脚15不向基板14的背面侧突出,因此不需要用以获取电性的沿面距离的空洞部13h1,槽部13h通过单纯的槽加工而形成,在成本方面变得更加有利。
另外,绕线引脚15以贯穿陶瓷制的基板14的方式而压入并插入,进而在其与配线图案14p1的接触部分进行焊接s来加以固定,但如图4(c)所示,也可以省略焊接,仅通过将绕线引脚15压入、插入而安装于配线图案14p1,来谋求绕线引脚15与配线图案14p1的电性连接。由此,通过省略焊接步骤,在成本方面变得更加有利。
另外,供电用的导线16卷绕且连接于向基板14表面侧突出的绕线引脚15a,但如图4(d)所示,也可以卷绕在向基板14的背面侧突出的绕线引脚15b。在此情况下,当进行组装时,先将供电用的导线16卷绕在绕线引脚15b上,然后将基板14密接并安装于主体13的基板支撑部13e。由此,绕线引脚15与供电用的导线16的连接部分可以不露出于基板14的表面侧而收容在槽13h内,从LED11所放射的光不会被绕线引脚15与供电用的导线16的连接部遮挡,连接部不会成为阴影出现,而可以进行灯罩18整体大致均匀地发光且具有更均匀的光分布的照明。另外,可以缩短向基板14的表面侧突出的绕线引脚15a,也可以防止引脚15a成为阴影。
另外,绕线引脚15与供电用的导线16的连接部分,换言之,绕线引脚15a的上端部,如图5(a)所示,其高度与主体13的基板支撑部13e中的构成环状的凸条部13f的高度大致相同,或者如图5(b)所示,其高度低于凸条部13f的高度,由此使供电用的导线16与绕线引脚15的连接部分不会成为阴影出现在灯罩18上,而可以进行具有更均匀的光分布的照明。
另外,绕线引脚15将引脚压入、插入而支撑于基板14的一侧部,且将供电用的导线16从贯穿孔13g经由槽部13h而连接于绕线引脚15,但如图6(a)(b)所示,也可以将绕线引脚15设置在基板14的大致中央部,使供电用的导线16从贯穿孔13g不经由槽部而直接连接于绕线引脚15。由此,不需要槽部的加工,可以谋求成本进一步降低。
另外,在本实施例中,使用了利用COB技术安装有多个LED11的陶瓷制的基板14,但如图7(a)(b)所示,也可以使用各种在包含金属的基板上表面安装有LED的SMD形的基板。在此情况下,基板14例如由铝构成,在它的表面经由硅树脂等的电绝缘层14r而形成包含铜箔的配线图案14p,然后以使4个LED11形成大致同心圆状的方式将它们大致等间隔地安装并配设于此配线图案14p上。此外,各LED11通过配线图案而串联连接。另外,在基板14的周边,以贯穿配线图案14p及电绝缘层14r的方式切割而形成电线插通部14a。电线插通部14a由位于邻接的LED11的大致中间并沿着基板支撑部13e的槽部13h的直线且宽度尺寸大于槽部13h的宽度的长孔形状的切口部构成。
一对绕线引脚15分别植设在向基板14的电线插通部14a延长的成为输入端子的一对配线图案14p1上,且绕线引脚15经由基板14表面的电绝缘层14r而安装并配设。此构造如图7(b)(d)所示,以如下方式构成,即,将由圆柱构成的绕线引脚15的下端压碎而一体地形成面积较宽广的固定部15c,通过焊接或点焊等手段将此固定部粘固在包含铜箔的配线图案14p1上,而将绕线引脚15立设并安装于基板14的表面侧。由此,一对绕线引脚15以如下方式植设,即,通过经分离的一对配线图案14p1及电绝缘层14r而与包含铝的基板14电绝缘,且绕线引脚间不发生短路。根据以上所述,绕线引脚15配设在面对并接近基板14的电线插通部14a的位置,并且与安装在基板表面的4个LED11的每一个电性连接。
以上述方式所构成的基板14是以谋求与主体13的基板支撑部13e的电绝缘,且密接于基板支撑部13e的方式安装着。即,如图7(a)所示,以使切口状的电线插通部14a与直线状的槽部13h的前端部分相对而定位的方式而配置基板14,且使用螺丝等固定手段,经由以硅树脂等所构成的电绝缘薄片(未图示)而将基板14密接并安装于形成平坦的面的基板支撑部13e上。
根据以上所述,相对于安装在基板支撑部13e上的基板14的绕线引脚15,使从槽部13h所拉出的供电用的导线16的前端插通该基板14的电线插通部14a,然后将导线16卷绕并连接于立设在基板表面的绕线引脚15(图7(b))。
另外,对基板14的周边进行切割而形成了电线插通部14a,但如图7(c)(d)所示,也可以由贯穿的比较宽的开口而非切口部来构成,且以将绕线引脚15设置在更靠近基板14的中心部的位置的方式来构成。由此,可以将绕线引脚15设置在靠近贯穿孔13g的位置,且可以进一步缩短供电用的导线16的长度。此外,主体13的贯穿孔13g也可以不论SMD形及COB形,均使贯穿孔13g的中心轴y-y与主体13的中心轴x-x大致一致而形成。
根据所述构成,对于SMD形的金属基板也可以使用绕线引脚15,利用廉价的绕线引脚15来连接供电用的导线16,而非如先前般使用连接器零件来连接,因此可以提供产品成本得到抑制的照明装置。同时,可以使用比陶瓷更廉价的金属作为基板14,因此可以提供进一步抑制产品成本的照明装置10。
进而,在照明装置10的主体13中,也可以将漏出至外方的外面部分形成为例如凹凸或梨表皮状来增大表面积、或者实施白色涂装或白色耐酸铝(alumite)膜处理来提高外面部分的热放射率。另外,在实施了白色涂装或白色耐酸铝膜处理的情况下,当将灯泡形照明装置10安装在照明器具30上并点亮时,露出至外面的铝制的主体13外表面的反射率变高,可以提高器具效率,另外,在外观、设计方面也变得良好,也可以提高商品性。另外,遮罩部件18也可以由用以从外部保护发光二极管的充电部等的透明或半透明的保护遮罩来构成。
此外,在表示变形例的图4~图7中,对与图1~图3相同的部分标注相同的符号,并省略了详细的说明。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (4)

1.一种照明装置,其特征在于包括:
导热性的主体,一端部具有基板支撑部;
基板,安装着半导体发光元件且配设于主体的基板支撑部;
导电性的绕线引脚,配设于基板上且连接于半导体发光元件;
点灯装置,收容于主体内并点亮半导体发光元件;
供电用的导线,一端连接于点灯装置,另一端卷绕且连接于绕线引脚;以及
灯座部件,设置于主体的另一端部侧且连接于点灯装置。
2.根据权利要求1所述的照明装置,其特征在于:所述基板由陶瓷构成,绕线引脚插入并安装于基板。
3.根据权利要求1所述的照明装置,其特征在于:所述基板由金属构成,绕线引脚经由基板表面的绝缘层而安装着。
4.一种照明器具,其特征在于包括:
器具主体,设置有插座;以及
根据权利要求1至3中任一项所述的照明装置,安装于此器具主体的插座上。
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