CN103775870B - 灯泡型照明装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种灯泡型照明装置,能够使用形状不同的电源电路基板,其具备:具有一个或多个半导体元件的发光体;覆盖上述发光体的罩部件;散热体,其用于安装上述罩部件的开口端部且使上述发光体中产生的热发散;从上方固定上述发光体,使该发光体与上述散热体热接触的透光性的支架;安装在上述散热体的一端侧的灯头;通过上述灯头供电,使上述半导体元件发光的电源电路基板;和从一端面连通至另一端面的筒状的收纳外壳,该收纳外壳从上述一端面收纳上述电源电路基板,上述收纳外壳的横截面是非正圆形,在该收纳外壳的内周的多个相对的位置分别具有一对保持部,能够用上述保持部保持不同形状的上述电源电路基板。

Description

灯泡型照明装置
技术领域
[0001] 本发明涉及灯泡型照明装置。
背景技术
[0002] 具备具有led (Light Emitting D1de:发光二极管)等半导体元件的发光体的灯泡型照明装置,与白炽灯泡相比能够实现长寿命、节能,所以近年受到了关注。为了使具备具有半导体元件的发光体的灯泡型照明装置点亮,需要用于驱动发光体的驱动电路。
[0003] 例如,专利文献1中,记载了一种灯泡型照明装置,其具备:安装有多个LED的LED基板,与上述LED基板热连接的散热体,设置有用于驱动上述LED的驱动电路(电源电路)的驱动电路(电源电路)基板,用于保持上述散热体与上述驱动电路之间的电绝缘性的绝缘外壳(绝缘槽)。
[0004] 没有保持驱动电路的灯泡型照明装置,可能因落下或振动而使驱动电路损伤,所以在上述绝缘外壳中具备保持部,用保持部保持驱动电路基板。
[0005] 专利文献1:日本特开2011-159637号公报
发明内容
[0006] 在灯泡型照明装置中,改变LED的个数时,驱动电路的设计变化,需要与其相应地改变驱动电路基板的形状。
[0007] 专利文献1中记载的灯泡型照明装置的绝缘外壳中,因为改变LED的个数时驱动电路基板的形状改变,所以可能不能够用绝缘外壳保持驱动电路基板。
[0008] 为了使用这样不同形状的驱动电路基板实现灯泡型装置,可以考虑使用与各种不同形状的驱动电路基板对应的形状(不同形状)的绝缘外壳,但存在为了准备各种不同形状的绝缘外壳而使制造成本提高的问题。
[0009] 于是,本发明的目的在于提供一种能够使用不同形状的驱动电路基板的灯泡型照明装置。
[0010] 为了解决上述课题,本发明特征在于,包括:具有一个或多个半导体元件的发光体;覆盖上述发光体的罩部件;散热体,其用于安装上述罩部件的开口端部且使上述发光体中产生的热发散;从上方固定上述发光体,使该发光体与上述散热体热接触的透光性的支架;安装在上述散热体的一端侧的灯头;通过上述灯头供电,使上述半导体元件发光的电源电路基板;和保持上述电源电路基板的收纳外壳,该收纳外壳具有能够保持2种以上不同形状的上述电源电路基板的保持部。
[0011] 根据本发明,能够提供一种能够使用不同形状的驱动电路基板的灯泡形照明装置。
附图说明
[0012] 图1是灯泡型照明装置的外观正面图。
[0013] 图2是图1所示的灯泡型照明装置的分解立体图。
[0014] 图3 (a)是支架的平面图,图3 (b)是支架的立体图,图3 (c)是从图3 (a)的D方向观察的支架的正面图,图3 (d)是沿着图3 (a)的C-C线的支架的截面图。
[0015] 图4是沿着图2的A-A线的灯泡型照明装置的纵截面图。
[0016] 图5是沿着图2的B-B线的灯泡型照明装置的纵截面图。
[0017] 图6是拆下了罩部件的状态的灯泡型照明装置的平面图。
[0018] 图7 (a)是表示从LED放出的光透过支架的状况的示意图,图7 (b)是表示在罩部件上反射的光向支架与罩部件的间隙去的状况的示意图。
[0019]图8是收纳有一种电源电路基板的收纳外壳的示意图。
[0020] 图9是收纳有与图8的电源电路基板不同形状的电源电路基板的收纳外壳的示意图。
[0021] 图10是收纳外壳的平面图。
[0022] 图11是收纳外壳的外观图。
[0023] 图12是从图11中的A观察的收纳外壳的截面图。
[0024] 符号说明
[0025] 100灯泡型照明装置
[0026] 10罩部件
[0027] 11开口端部
[0028] 20,20A 支架
[0029] 30,30A 发光体
[0030] 31,31A LED (半导体元件)
[0031] 50,55电源电路基板
[0032] 60收纳外壳
[0033] 65,66 保持部
[0034] 80 灯头
[0035] 90透镜部件
[0036] P散热体
[0037] K 间隙
[0038] Μ光反射板(光反射材料)
具体实施方式
[0039] 对于本发明的实施方式,适当参照附图进行详细说明。其中,在各图中,对于共通的部分附加相同的符号,省略重复的说明。
[0040] <灯泡型照明装置的结构>
[0041] 图1是灯泡型照明装置的外观正面图。如图1所示,灯泡型照明装置100具备:具有作为半导体发光元件的LED31 (参照图2)的发光体30 (参照图2);覆盖发光体30的罩部件10 ;安装罩部件10的开口端部11且使发光体30中产生的热发散的散热体Ρ。
[0042] 散热体Ρ具备本体部70和发光体安装部40 (参照图2)。其中,关于发光体安装部40在后文中叙述。
[0043] 本体部70具备直径向下方缩小的筒状的主体部71,和与该主体部71—体成形的、以轴线为中心辐射状地配置的多个肋片72。各个肋片72从主体部71的外周面起向直径方向外侧突出,并且在轴线方向上延伸。由于具备这样的肋片72,能够提高散热体P的散热性會泛。
[0044] 其中,肋片72具有比主体部71的上端(罩部件10 —侧的端)向上方延伸规定长度的多个延伸部76 (参照图2)。S卩,本体部70的上部在侧面视图中,呈现肋片72的延伸部76和主体部71的上端形成的凹凸状(参照图2)。
[0045] 另一方面,在成圆顶形状的罩部件10的下缘,形成有与肋片72的延伸部76对应的多个槽部12 (参照图2)。从而,将罩部件10安装在本体部70上时,各个肋片72的延伸部76与罩部件10的槽部12嵌合,所以能够防止罩部件10的旋转。
[0046] 此外,灯泡型照明装置100具备灯头80和绝缘环81。其中,关于灯头80和绝缘环81在后文中叙述。
[0047] 图2是图1所示的灯泡型照明装置的分解立体图。如图2所示,在罩部件10与本体部70之间存在发光体30等。发光体30具备多个(图2中为7个)LED31 (半导体元件)和基板32。
[0048] LED31例如使用射出蓝色光的LED。各个LED31例如被硅树脂等透明的密封树脂包覆。在该密封树脂内,混入了对从LED31射出的光进行颜色变换的荧光体。荧光体例如使用黄色发光的荧光体,来自LED31的蓝色光被该荧光体进行颜色变换,成为白色光。此外,LED31为了提高光的导出效率而被半球状的透镜覆盖。
[0049] 基板32在平面视图中呈大致圆形状,设置有4个切口 33。这4个切口 33的位置与散热体P的本体部70上设置的4个螺孔74对应。此外,在基板32的表面,形成有与各个LED31连接的规定的图案。
[0050] 罩部件10是PC (聚碳酸酯)等树脂制的或玻璃制的部件,朝向发光体30开口。此夕卜,在罩部件10中,也可以含有使来自发光体30的光扩散的光扩散材料。
[0051] 此外,在罩部件10的下缘,如上所述在其周长方向上等间隔地形成有与肋片72的延伸部76的形状对应的多个槽部12。然后,为了使各个肋片72的延伸部76能够收纳在槽部12中,罩部件10的开口端部11向直径方向内侧凹陷地形成(参照图4的符号14)。进而,在罩部件10的开口端部11附近,形成有与后述的收纳外壳60的卡合片63对应的多个孔部13。
[0052] 支架20从上方固定发光体30,并且使发光体30与散热体P热接触。此外,本实施方式中支架20呈环状结构,在安装在发光体30上的情况下,与该发光体30的上面边缘部抵接,包围7个LED31。此外,支架20只要在安装在发光体30上的情况下,与发光体30的上面边缘部抵接,包围LED31即可,不限于环状结构。
[0053] 此外,在支架20上,设置有用于使螺栓部件S贯通的贯通孔21和引导导线(未图示)的引导部23。此外,关于支架20的详情在后文中叙述。
[0054] 发光体安装部40具备载置发光体30的载置部41和从载置部41的外缘部向下方延伸的门状的延伸部42。延伸部42优选在安装在主体部71的情况下与左右一对的凹部75接触,为了用规定的弹性力对凹部75的侧面施加向外的接触压力而具有弹性。
[0055] 此外,发光体安装部40例如用铜或银(包括合金)等导热率高的材料形成。此外,在载置部41上,形成有用于引导导线的切口 43。
[0056] 导热板44存在于发光体30与发光体安装部40的载置部41之间。导热板44由硅橡胶等导热性良好且电绝缘性高的材料形成。
[0057] 此外,导热板44在平面视图中呈大致圆形状,形成有与在本体部70的上部设置的4个螺孔74分别对应的切口 44a和用于引导导线的切口 44b。
[0058] 电源电路基板50、与电源电路基板50不同形状的电源电路基板55(参照图9)中,多个电子部件(未图示)安装在基板上。电源电路基板50、55中,在下端设置有电容器51。此外,电源电路基板50、55具备将来自市电电源的交流电力整流为直流电力的电路和调整整流后的直流电力的电压的电路等。
[0059] 在电源电路基板50、55与发光体安装部40之间存在绝缘板45。绝缘板45由电绝缘性高的树脂材料等形成。此外,绝缘板45在平面视图中呈大致圆形状,呈现与后述的收纳外壳60的内侧面对应的形状。
[0060] 此外,在绝缘板45的左右设置的一对卡合片45a,能够卡合在收纳外壳60的内侧面上形成的凹部(未图示)上。
[0061] 收纳外壳60例如是PBT (聚对苯二甲酸丁二酯)或PC (聚碳酸酯)等树脂制的,在收纳外壳60的上端形成槽部64,从该槽部64引出电源电路基板50、55的输出用导线。收纳外壳60是从一端面连通至另一端面的筒状。电源电路基板50、55从收纳外壳60的一端面侧收纳。收纳外壳60横截面是大致椭圆形状。在收纳外壳60的内壁形成分别保持电源电路基板50、电源电路基板55的保持部65、保持部66 (参照图10)。保持部65、66设置在收纳外壳60的内周上的相对的位置。本实施例中,相对的位置是横截面中内周与长轴的交点、和横截面中内周与短轴的交点这2个位置,在这2个位置上设置有保持部65和66。通过在相对的距离不同的位置设置保持部,能够保持不同形状的电源电路基板。此外,收纳外壳60的保持部的形状,例如如果是电源电路基板55则为保持部66这样,优选为了保持电源电路基板而为与电源电路基板类似的形状(参照图12)。但是,只要能够保持电源电路基板,也可以是其他形状。保持部65、66设置在收纳外壳60上,只要是能够保持电源电路基板55或56的形状、结构,也可以是槽状的结构或突起状的结构。保持部65、66也可以从收纳外壳60中的上方直到下方地设置,也可以仅在一部分上设置。在收纳外壳中的上方设置有保持部65、66的情况下,在保持电源电路基板55、56的效果之外,还可以起到在收纳外壳60中收纳时容易进入的效果。从收纳外壳中的上方直到下方地设置保持部65、66的情况下,与仅在一部分上设置保持部65、66的情况相比,能够更加牢固地保持。
[0062] 此外,在收纳外壳60的下方的外周面,形成有与灯头80的内周面对应的螺纹槽
61ο
[0063] 进而,在收纳外壳60的上端,设置有与罩部件10的槽部12卡合的卡合片63。
[0064] 本体部70如上所述,具备筒状的主体部71,和与该主体部71 —体成形的以轴线(参照图2)为中心辐射状地配置的多个肋片72。此外,主体部71的内侧面是能够外嵌收纳外壳60的形状,并且随着朝向下方直径缩小。
[0065] 此外,本体部70具备其内侧面上的多处(图2中为4处)向内侧突出、并且在轴线方向上延伸的凸部73。然后,在各个凸部73的上表面77上,设置上述螺孔74。
[0066] 进而,在凸部73之间形成的左右一对的凹部75,形成为在外嵌有收纳外壳60的状态下,能够形成用于嵌入发光体安装部40的延伸部42的间隙。
[0067] 此外,本体部70例如由铝(包括合金)等导热率高的材料形成。从而,发光体30中产生的热,通过发光体安装部40有效地传导至本体部70,从本体部70的外周面向外部的空气发散。
[0068] 灯头80安装在本体部70的下端侧,用于通过旋入在外部设置的一般的照明灯泡用的插槽(未图示)而与市电电源电连接。
[0069] 绝缘环81存在于灯头80与本体部70之间,使灯头80与本体部70电绝缘。此外,在绝缘环81的上端,设置有对于在收纳外壳60的外周面上形成的凹陷部62通过弹性力施加朝向直径方向内侧的力的爪部81a。
[0070]〈支架〉
[0071] 接着详细说明支架20。图3 (a)是支架的平面图,图3 (b)是支架的立体图。
[0072] 如图3 (a)、图3 (b)所示,在本实施方式中支架20是环状结构,在其上部,设置有多个与螺栓部件S的形状对应的锪孔22 (图3中为4个)。此外,在各个锪孔22的底面中央设置有使螺栓部件S贯通的贯通孔21。此外,在支架20上,设置有向直径方向内侧凹陷、用于引导导线(未图示)的引导部23。
[0073] 支架20由PC (聚碳酸酯)、PBT (聚对苯二甲酸丁二酯)、C0P (环烯烃聚合物)、环烯烃共聚物(C0C)、丙烯酸树脂、硅树脂、或环氧树脂等具有透光性、耐热性和电绝缘性的树脂材料形成。此外,支架20也可以是玻璃制的。
[0074] 此外,支架20优选使可见光波段的光透过例如10%以上。此外,本实施方式中,使用使可见光波段的光透过约90%的支架。
[0075] 由此,能够防止从LED31射出的光被支架20遮挡而使LED31的配光范围变窄。即,在从LED31射出的光中,与支架20的透光性相应的规定比例的可见光波段的光透过支架20,通过罩部件10向外部射出(参照图7 (a))。
[0076] 图3 (c)是从图3 (a)的D方向观察的支架的正面图,图3 (d)是沿着图3 (a)的C-C线的支架的截面图。如图3 (c)、图3 (d)所示,支架20的上部成平滑的倒角形状(所谓圆倒角)。
[0077] 具体而言,如图3 (d)的影线所示,支架20的直径方向内侧(接近轴线一侧)的上部、和直径方向外侧(远离轴线一侧)的上部,成为在截面视图中成曲线的倒角形状。由此,射向罩部件10的下端附近(支架20的外侧面附近)的光不会到达支架20,而是直接通过罩部件10向外部射出(参照图7 (b))。
[0078] 此外,如图3 (d)的影线所示,支架20的下面(背面)在截面视图中成L字状,支架20的下表面与基板32的上面边缘部抵接。由此,在螺栓部件S通过贯通孔21旋入本体部70的螺孔74的情况下,支架20从上方压紧基板32,使基板32的下表面与导热片44的上表面密合,并且能够提高基板的保持力。
[0079] <灯泡型照明装置的组装方法>
[0080] 再次返回图2,说明灯泡型照明装置100的组装方法的概要。
[0081] 首先,将收纳外壳60从上方嵌入本体部70。接着,将电源电路基板50、55以长边方向为纵向而从上方(一端)插入收纳外壳60内,与收纳外壳60内的保持部65卡合地收纳。此外,预先与电源电路基板50连接的输出用的导线(未图示)的前端,此时成为从收纳外壳60内向外引出的状态。
[0082] 另一方面,将预先与电源电路基板50连接的输入用的导线(未图示)与灯头80的规定位置连接。然后,以绝缘环81的爪部81a通过弹力按压收纳外壳60的凹陷部62的方式,将绝缘环81从下方安装在收纳外壳60上。进而,使绝缘环81存在于本体部70与灯头80之间,使收纳外壳60与灯头80螺合。
[0083] 接着,在收纳在收纳外壳60的电源电路基板50的周围,填充导热性良好并且电绝缘性高的树脂(未图示)。由此,能够使电源电路基板50中产生的热效率良好地传导至散热体Ρ。
[0084] 进而,将绝缘板45从上方嵌入收纳外壳60,使绝缘板45的卡合片45a卡合在收纳外壳60的内侧面上形成的凹部(未图示)上。
[0085] 接着,将载置有发光体30和导热片44的发光体安装部40安装在本体部70上。即,以发光体安装部40的延伸部42在轴线方向上在本体部70的凹部75的侧面滑动的方式插入发光体安装部40。其中,发光体安装部40的延伸部40的前端与本体部70的凹部75的终端78 (参照图5)抵接,其移动被限制。
[0086] 然后,使螺栓部件S贯通支架20的贯通孔21,旋入在本体部70的上表面77形成的螺孔74,由此将发光体30和发光体安装部40安装在本体部70上。在该状态下,环状的支架20包围多个LED31。
[0087] 接着,使从收纳外壳60内向外引出的导线(未图示)沿着支架20的引导部23卷绕,使导线的前端与发光体30的LED31通过软钎焊等连接。
[0088] 最后,以覆盖发光体30的方式从上方安装罩部件10。即,以在收纳外壳60的上端形成的卡合片63与在罩部件10的下方形成的孔部13卡合的方式,安装罩部件10。
[0089] 此外,灯泡型照明装置100的组装方法不限于上述方法,能够适当变更。
[0090] 图4是沿着图2的A-A线的灯泡型照明装置的纵截面图,图5是沿着图2的B_B线的灯泡型照明装置的纵截面图。
[0091] 如图4和图5所示,在灯泡型照明装置100已组装的状态下,设置有LED31的基板32的下表面与导热片44的上表面密合。此外,导热片44的下面与发光体安装部40的载置部41 (参照图2)的上表面密合。进而,如图5所示,发光体安装部40具备的门状的延伸部42 (参照图2)的外侧面与本体部70的内侧面密合。
[0092] 从而,LED31发光时产生的热,按基板32、导热片44、发光体安装部40和本体部70的顺序导热,向外部发散。
[0093] 此外,如图4和图5所示,在支架20的外周面与罩部件10的内周面之间设置有间隙K。由此,在罩部件10上反射而射向间隙K的光不通过支架20,而是仅通过罩部件10向外部射出。
[0094] 此外,图4和图5的各截面图中,在罩部件10的凹陷部14的外侧配置本体部70的肋片72,但如上所述本体部70的上端成凹凸形状。从而,在本体部70的周长方向上的没有配置肋片72的位置,通过了间隙K的光通过罩部件10射出。
[0095]图8是从上方观察收纳有电源电路基板50的收纳外壳60的平面图。图9是从上方观察收纳有电源电路基板55的收纳外壳60的平面图。
[0096] 如上所述,本实施方式的灯泡型照明装置100,具备电源电路基板50或者电源电路基板55 ;和收纳外壳60,在收纳外壳60中,形成有用于分别保持电源电路基板50和电源电路基板55的保持部65、保持部66。
[0097] 这样,通过在收纳外壳60中形成不同的保持部65、保持部66,在使用电源电路基板50的情况和使用电源电路基板55的情况的任意一个情况下,都能够用1个收纳外壳60收纳、保持电源电路基板。
[0098] 在收纳外壳60中没有形成保持部66的情况下,收纳有电源电路基板55的情况下的示意图。没有保持电源电路基板55的情况下,电源电路基板55与发光体30的距离变化,所以需要使用于使电源电路基板55与发光体30电连接的导线的长度,具有在电源电路基板55与发光体30的距离最大的情况下不会对导线施加应力的充分的长度。
[0099] 导线较长的情况下,在发光体30与罩部件10之间存在导线,可能阻碍从发光体30射出的光,在光的配光中产生不均,从外部观察时成为阴影,外观变差,亮度也降低。此外,灯泡型照明装置100振动的情况或落下的情况下,因为导线的长度有余量,所以导线弯曲,可能因接触周围而开裂,丧失导线的电绝缘性。进而,因为电源电路基板55没有被保持部保持,所以在振动的情况或落下的情况下可能与周围接触而损伤。
[0100] 如果在收纳外壳60中形成不同的保持部65、保持部66,则即使在使用与电源电路基板50不同形状的电源电路基板55的情况下,也能够消除从外部观察的情况下的阴影,从而能够提供没有配光不均的明亮的照明装置。进而,通过设置保持部65、66保持电源电路基板50、55,在灯泡型照明装置100振动的情况或落下的情况下也能够降低电源电路基板50、55与周围接触而损伤的可能性。
[0101] 根据以上所述,使用本实施方式的灯泡型照明装置100,可以保持电源电路基板55,所以可以抑制导线阻碍从发光体30射出的光,防止配光不均和亮度降低,由此能够提供外观良好的灯泡型照明装置。
[0102] 此外,因为保持导线和电源电路基板55,所以在振动的情况或落下的情况下,能够防止导线和电源电路基板55损伤。
[0103]《变形例》
[0104] 以上用实施方式说明了本发明的灯泡型照明装置,但本发明的实施方式不限于这些记载,能够进行各种变更等。
[0105] 例如,在上述实施方式中,说明了形成了保持部65和保持部66的收纳外壳60,但保持部也可以不是2个,而是形成3个以上。该情况下,也能够保持与电源电路基板50和电源电路基板55形状不同的电源电路基板,能够提供通用性更高的灯泡型照明装置。
[0106] 此外,来自发光体30的光不限定于白色,能够使用发光颜色不同的LED和荧光体设定为所要求的颜色。
[0107] 此外,在实施方式中,说明了发光体30具备7个LED31的情况,但LED的数量不限于此,也可以是1〜6个或8个以上。
[0108] 此外,在第一实施方式中,说明了 LED31被透镜覆盖的情况,但也可以省略上述透镜。
[0109] 此外,在上述各实施方式中,说明了发光体30具备LED的情况,但也可以使用EL(Electro-Luminescence:电发光)等其他半导体发光元件作为发光体30。

Claims (2)

1.一种灯泡型照明装置,其特征在于,包括: 具有一个或多个半导体元件的发光体; 覆盖所述发光体的罩部件; 散热体,其用于安装所述罩部件的开口端部且使所述发光体中产生的热发散; 从上方固定所述发光体,使该发光体与所述散热体热接触的透光性的支架; 安装在所述散热体的一端侧的灯头; 通过所述灯头供电,使所述半导体元件发光的电源电路基板;和从一端面连通至另一端面的筒状的收纳外壳,该收纳外壳从所述一端面收纳所述电源电路基板, 所述收纳外壳的横截面是非正圆形, 在该收纳外壳的内周的多个相对的位置分别具有一对保持部, 能够用所述保持部保持不同形状的所述电源电路基板。
2.如权利要求1所述的灯泡型照明装置,其特征在于: 所述横截面是椭圆形状, 所述多个相对的位置是所述横截面中的内周与长轴的交点和所述横截面中的内周与短轴的交点这2个位置。
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