JP2012119230A - Ｌｅｄランプおよびｌｅｄ照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】外部への放熱性を確保することおよび作業工程を簡潔にすることを両立させる。
【解決手段】取付部１０１に設けた取付孔１００ａに挿入した状態で取付孔周縁部に取付けられるＬＥＤランプ１であって、熱伝導性が高い樹脂またはアルミニウムからなり、内部ヒートシンク２１および外部フィン２３を一体的に有し、かつ内部に空洞４ａ、４ｂが形成され、上記取付孔周縁部に取付けられる外殻ケース３と、上記空洞４ｂ内に上記内部ヒートシンク２１と接触するように設けられ、ＬＥＤ素子５ａを有するチップ基板５と、上記空洞４ａ内に設けられ、上記ＬＥＤ素子５ａの点灯制御を行う制御回路９と、外殻ケース３の外側に設けられ、上記取付孔周縁部に外殻ケース３を着脱可能に取付けるための取付部材１１とを具備する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＬＥＤランプおよびＬＥＤ照明装置に関する。

近年、発光ダイオード（ＬＥＤ）を光源として備えたＬＥＤ電球が開発されている。このＬＥＤ電球は、従来の白熱電球に比べて消費電力が著しく小さいという特徴を有する。

上記ＬＥＤ電球は、白熱電球用の既存の設備を利用することができるように、ＬＥＤとエジソン型の口金とを一体化して構成され、その口金を、別に設けたソケットに取付けて使用する形式のものが一般的である（例えば特許文献１参照）。よって、ＬＥＤ電球の口金をソケットに取付けるという形式にあっては、ＬＥＤ電球とソケットが直列的に並ぶためにＬＥＤ電球の軸方向において長いものとなっていた。

このようなＬＥＤ電球に代わって、ＬＥＤ素子を有するチップ基板を用いたＬＥＤランプが近年開発されている。このＬＥＤランプは、上記チップ基板と、ＬＥＤ素子を点灯制御するための制御回路とが、ケースの内部に設けられた構成を採り、チップ基板は基板の厚み方向（光出射方向）の長さを短くすることができるので、ＬＥＤランプの軸方向長さを短くすることができるという利点がある。

そして、このＬＥＤランプにおいて、天井面や壁面などの取付面に埋め込むタイプのものでは、ケースの一端側を取付面に取付け、取付面よりも内側に位置するケース他端側の内部にチップ基板および制御回路が配設される。

このように用いられるケースは、一端側の部分と他端側の残り部分とで使用材料を異ならせている。つまり、ケースの他端側部分には内蔵するチップ基板や制御回路で発生した熱を外部へ放熱するためにアルミニウム等の金属が用いられ、取付面への取付けが行われるケース一端側部分には樹脂が用いられていて、２分割されている。

特開２００２−２０８３０５号公報

しかしながら、ケースの一端側部分と他端側部分とを別材料で形成する場合には、外部への放熱性を確保することができる反面、両部分を別々に作製して両者を繋ぐ必要があり、作業工程が煩雑になるという不都合がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、外部への放熱性を確保することおよび作業工程を簡潔にすることを両立させ得るＬＥＤランプおよびＬＥＤ照明装置を提供することを目的とする。

本発明に係るＬＥＤランプは、取付部に設けた取付孔に挿入した状態で取付孔周縁部に取付けられるＬＥＤランプであって、熱伝導性が高い樹脂またはアルミニウムからなり、内部ヒートシンクおよび外部フィンを一体的に有し、かつ内部に空洞が形成され、上記取付孔周縁部に取付けられる外殻ケースと、上記空洞内に上記内部ヒートシンクと接触するように設けられ、ＬＥＤ素子を有するチップ基板と、上記空洞内に設けられ、上記チップ基板の上記ＬＥＤ素子の点灯制御を行う制御回路と、外殻ケースの外側に設けられ、上記取付孔周縁部に外殻ケースを着脱可能に取付けるための取付部材とを具備することを特徴とする。本発明のＬＥＤランプにあっては、外殻ケースが内部ヒートシンクおよび外部フィンを一体的に有するので、これら内部ヒートシンクおよび外部フィンを介して上記熱を外部へ効率的に放熱させることができる。加えて、制御回路とチップ基板を内蔵する外殻ケースが熱伝導性の高い樹脂またはアルミニウムからなるため、制御回路やチップ基板から発生した熱が、通常の樹脂よりも迅速にかつ効率的に外殻ケースを介して外部へ放熱される。よって、外殻ケースを異なる材料で部分的に形成する必要がなく、外殻ケースを単一材料で構成することができるため、作業工程を簡潔にできる。このため、外部への放熱性を確保することおよび作業工程を簡潔にすることを両立させ得る。

この構成のＬＥＤランプにおいて、上記内部ヒートシンクは、上記チップ基板と接触する板状部と、その板状部のチップ基板とは反対側に設けられた同心状の複数の環状フィンとを有し、その複数の環状フィンが上記板状部の外周部に近づくほど隣り合うフィン間の距離が狭く、かつフィン高さが高くなるように形成されているようにすることが好ましい。この構成による場合には、内部ヒートシンクの複数の環状フィンが、板状部の外周部に近づくほど隣り合うフィン間の距離を狭く、かつフィン高さを高くしているので、板状部の外周部に近づくほど放熱効率が高くなり、チップ基板で発生した熱を外部へ効率よく放熱させることができる。

この構成のＬＥＤランプにおいて、上記外殻ケースは上記取付孔への挿入により上記取付孔周縁部に当接するリブを外周部に有し、一方の上記取付部材は、外殻ケースの挿入方向上流側の部位に基端側が固定された２又は３以上の弾性片を有し、その片持ち支持状態の弾性片と上記リブとで上記取付孔周縁部を挟持するように構成され、各弾性片の先端側を、上記取付孔への挿入を可能にすべく互いに接近する仮止め状態に保持する仮止め手段を備えるようにすることができる。この構成による場合には、リブと片持ち支持状態の弾性片とで取付孔周縁部を挟持するが、その挟持状態では弾性片の先端側が互いに離れて広がった状態であるので、その状態では取付孔への挿入に支障があるため、仮止め手段で各弾性片の先端側を互いに接近する仮止め状態に保持することで挿入を可能にし得る。また、片手で簡単に挿入することが可能になる。

この構成のＬＥＤランプにおいて、上記仮止め手段は、弾性片の先端部の幅方向両端に設けられ、幅方向の外方へ突出する突起と、外殻ケースの上記挿入方向の下流側部分に、その下流側部分に接近した弾性片先端部をその幅方向に挟むように設けられ、上記突起を入れて仮止め状態にする係止孔をそれぞれ有する一対の縦壁とを備え、上記係止孔に上記突起を入れた状態で、各弾性片の基端部から先端部までの途中部分が、外方に向け外殻ケース挿入時に取付孔周縁部と当接するように膨出した膨出部を形成し、その膨出部が外殻ケース挿入時に取付孔周縁部から内方に押されることで、弾性片が変形してその先端部が基端部から離れるように移動し、突起が係止孔から抜け出て仮止め状態を解除する構成にすることができる。この構成によれば、ＬＥＤランプの取付け前に、弾性片の先端部の突起を係止孔に入れて仮止め状態にしておく。これに伴い弾性片が外殻ケースの外面に沿った状態に維持されるとともに、弾性片の途中部分が外方に膨出した膨出部を形成する。そして、ＬＥＤランプを取付孔に挿入すると、膨出部が取付孔周縁部および内面に当接して膨出部が内方に押され、弾性片が変形して弾性片先端部がその基端部から離れるように移動し、突起が係止孔から抜け出て仮止め状態を解除する。結果として、挿入動作により仮止め状態を解除する機構であるため、ＬＥＤランプをコンパクトにすることができる。

この構成のＬＥＤランプにおいて、上記係止孔は、弾性片先端部がその基端部から離れるように移動する方向と同じ方向に延びていて、縦壁の端に達する長孔を含む構成にすることが好ましい。この構成による場合には、突起が長孔に導かれて移動し係止孔から外れるので、仮止め状態の解除を確実に行わせることができる。

この構成のＬＥＤランプにおいて、上記縦壁は、上記外部フィンの一部であるようにしてもよい。この構成によれば、外部フィンを利用して係止孔が形成されるので、その係止孔を設けるための縦壁を別途形成する必要がない。

この構成のＬＥＤランプにおいて、上記チップ基板が上記制御回路よりも光出射側に配されるとともに、上記チップ基板よりも光出射側に配光制御レンズが上記外殻ケースに取外し可能に取付けられるようにしてもよい。この構成にあっては、制御回路よりも光出射側に配されたチップ基板の更に光出射側に配光制御レンズが設けられるので、配光制御レンズを経て外部への光照射が可能になる。このとき、配光制御レンズとして、集光レンズや拡散レンズなどの光の集散状態が異なる複数種のレンズを用意し、これらのうちの一つを選んで外殻ケースに取付けることで、配光状態を選択することができる。

この構成のＬＥＤランプにおいて、上記外殻ケースが、軸心に対して線対称であって、上記チップ基板の取付位置よりも光出射側を拡径した形状であり、上記配光制御レンズとこの配光制御レンズが取付けられる外殻ケース部分とのうちの一方に取付凹部が形成され、他方に、上記取付凹部に圧入される取付凸部が設けられる構成としてもよい。この構成にあっては、外殻ケースの内部であって、チップ基板の取付位置よりも光出射側に配光制御レンズを挿入し、取付凹部に取付凸部を圧入することにより、外殻ケースに対して配光制御レンズを簡単かつ確実に取付けることが可能になる。逆に、取付凹部から取付凸部を抜き出すことにより、外殻ケースから配光制御レンズを取外すことができ、配光制御レンズの交換も簡単に行い得る。

本発明のＬＥＤ照明装置にあっては、上述したＬＥＤランプと、このＬＥＤランプが取付孔の周縁部に取付られる天井や壁等の取付部とを具備するＬＥＤ照明装置において、上記取付部に接続端子が、上記ＬＥＤランプの外殻ケースに上記接続端子に電気的に接続される被接続端子がそれぞれ設けられ、これら接続端子及び被接続端子が、差し込み方式または差し込んで回す方式を用いて電気的な接続が行われる構成にすることができる。この構成によれば、口金とソケットによる螺着よりも短い長さで電気的な接続が可能となり、このことによっても取付板から外側への飛び出し長さを短くすることができる。また、ＬＥＤランプは、それ自体が全体として交換可能な１つの照明器具として用いることができる。換言すれば、ＬＥＤ素子は長寿命であるので、外殻ケースに対してＬＥＤ素子を交換可能に配設する必要性があまり無く、外殻ケースにＬＥＤ素子を一体的に内蔵させた構成とし、外殻ケースを交換するようにしても支障が少ないためである。

本発明にあっては、外殻ケースが内部ヒートシンクおよび外部フィンを一体的に有するので、これら内部ヒートシンクおよび外部フィンを介して上記熱を外部へ効率的に放熱させることができる。加えて、制御回路とチップ基板を内蔵する外殻ケースが熱伝導性の高い樹脂またはアルミニウムからなるため、制御回路やチップ基板から発生した熱が、通常の樹脂よりも迅速にかつ効率的に外殻ケースを介して外部へ放熱される。よって、外殻ケースを異なる材料で部分的に形成する必要がなく、外殻ケースを単一材料で構成することができるため、作業工程を簡潔にできる。このため、外部への放熱性を確保することおよび作業工程を簡潔にすることを両立させ得る。

本発明の一実施形態に係るＬＥＤランプを天井の取付部に取付けた状態を示す正面図である。 図１のＬＥＤランプの平面図である。 弾性片に設けた突起が入れられる係止孔を示す斜視図である。 図１のＬＥＤランプにおいて内蔵するヒートシンクの構成を示す斜視図（一部破砕して表している。）である。 図１のＬＥＤランプにおいて突起を係止孔に入れて仮止めした状態を示す図である。 突起が係止孔から抜け出る状態の説明図である。 本発明における係止孔の他の形態例を示す斜視図である。 本発明のＬＥＤ照明装置における被接続端子の他の形態例を示す平面図である。

以下に、本発明の実施形態を具体的に説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係るＬＥＤ照明装置を示す正面図である。このＬＥＤ照明装置は、本発明の一実施形態に係るＬＥＤランプ１と、このＬＥＤランプ１が取付けられる天井１００とを有し、天井１００に設けられた取付孔１００ａに挿入した状態で取付孔１００ａの周縁部を取付部１０１としてＬＥＤランプ１が取付けられている。ここで、図下側はＬＥＤランプ１の挿入方向上流側、図上側は挿入方向下流側である。

このＬＥＤランプ１は、内部に上側空洞４ａおよび下側空洞４ｂを有する外殻ケース３と、下側空洞４ｂの内部に設けられ、ＬＥＤ素子５ａを有するチップ基板５と、下側空洞４ｂの内部であってチップ基板５の下側に設けられた配光制御レンズ７と、上側空洞４ａの内部に設けられ、ＬＥＤ素子５ａの点灯制御を行う制御回路９と、外殻ケース３の外側に設けられた取付部材１１と、外殻ケース３の上側に図示しないねじにより取付けられた蓋部１３とを有する。

天井１００の内側に予め設けられた引掛シーリングボディ１０２に一対の接続端子１０３が設けられている。上記蓋部１３には、上記接続端子１０３に電気的に接続するための一対の被接続端子１７が一部を外側に露出させて設けられており、被接続端子１７が上記引掛シーリングボディ１０２の接続端子１０３と電気的に接続される。この接続に伴い、ＬＥＤ素子５ａの点灯が可能になるとともに、上記制御回路９からの指令によるＬＥＤ素子５ａの点灯制御が可能になる。なお、引掛シーリングボディ１０２には、被接続端子１７を差し込んで回すための穴が設けられている。

上記取付部材１１は、２または３以上、図示例では２つの弾性片１２を有し、各弾性片１２は、長手方向の途中が「く」の字状に折れ曲がっていて、その折曲部１２ａよりも基端側部分（基端部）１２ｂが外殻ケース３の外側の軸心対称位置のそれぞれにおいて固定されている。一方、各弾性片１２の先端側は、自由端となっていて、片持ち支持の状態となっている。

各弾性片１２は、無負荷の状態において、図１に実線で示すように先端部１２ｃが取付孔１００ａの周縁よりも径方向外側に位置するように、横方向へ広がった第１姿勢Ａになり、このような弾性片１２の先端部１２ｃを第１姿勢Ａの時の位置よりも上側に位置するように力を付与すると、第１姿勢Ａに戻ろうとする弾性力が働く。この弾性力が働く状態である、取付孔１００ａの上側の周縁１００ｃと当接した第２姿勢Ｂの状態の弾性片１２と、外殻ケース３の下端に設けた外側へ突出するリブ３ｄとの間で、取付孔１００ａの周縁部が挟持され、これによりＬＥＤランプ１が取付部１０１に取付けられる。このＬＥＤランプ１は着脱可能であって、ＬＥＤランプ１を把持して降下させ、弾性片１２の先端部１２ｃを内側へ向けて撓ませることで取外しできる。また、各弾性片１２の先端部１２ｃには、弾性片１２の幅方向両端に、幅方向であって外側へ向けて突出した突起１２ｄがそれぞれ形成されている（図２参照）。

外殻ケース３は、熱伝導性が高い樹脂からなる一体成形品であり、ケース本体３ａを有する。このケース本体３ａはその軸心に対して線対称に形成されていて、内部に内部ヒートシンク２１が設けられ、この内部ヒートシンク２１によりケース本体３ａの内部が、上側空洞４ａおよび下側空洞４ｂの２つに分けられている。また、ケース本体３ａの外側には外部フィン２３が形成されている。なお、熱伝導性が高い樹脂としては、例えば銀を上回る高熱伝導率を有する高熱伝導性炭素ファイバーである帝人株式会社製の「ラヒーマ」（商品名）などが用いられる。

外部フィン２３は、図２に示すように、外殻ケース３の外側に、その軸心に対して半径方向に延びた複数（図示例では１６個）のフィン２３ａと、同じく外殻ケース３の外側に、平行になるように延びた複数対（図示例では２対）のフィン２３ｂとを有する。これらフィン２３ａおよびフィン２３ｂは、共に外殻ケース３の軸心方向にも延びている。

各対のフィン２３ｂは、それぞれ上記弾性片１２が配設された箇所を挟むように配設されている。また、各対のフィン２３ｂには、図３に示すように上部に、上方が開口し、かつフィン２３ｂの厚み方向に貫通した係止孔２４が形成されている。これら係止孔２４は、それぞれ上記突起１２ｄを仮止め状態にし、かつ仮止め状態を解除させるものであり、半円形の孔２４ａと、これに連通し、仮止め状態の解除を確実に行わせるべく突起１２ｄを上方へ導く上下方向に長い長孔２４ｂとを有する。

これらのフィン２３ｂは、縦壁として機能するものであり、突起１２ｄと、これを仮止めする係止孔２４を有するフィン２３ｂとは仮止め手段を構成する。なお、対のフィン２３ｂは、弾性片１２の数に対応した数で配設される。また、長孔２４ｂは、上下方向に一致していなくてもよく、突起１２ｄの移動方向に揃っておれば、上下方向から斜めに傾いていてもよい。更に、孔２４ａは、半円形に限らず、三角形や他の形状でもよい。

内部ヒートシンク２１は、周囲がケース本体３ａの内周面に繋がる円形状の板状部２１ａと、板状部２１ａの上側に設けられた複数、図示例では５つの環状フィン２１ｂとを有する。

上記５つの環状フィン２１ｂは、図４に示すようにすべて平面視において半径が異なる円形に形成され、同心状に配設されている。ここで、これら環状フィン２１ｂのうち、最内側（最小径）の環状フィンを２２ａ、その１つ外側の環状フィンを２２ｂ、更にその１つ外側の環状フィンを２２ｃ、更にその１つ外側の環状フィンを２２ｄ、更にその１つ外側であって最外側（最大径）の環状フィンを２２ｅとし、環状フィン２２ａの中心をＯとする。

環状フィン２２ｂと環状フィン２２ａとの間隔Ｌ２は、環状フィン２２ａの中心Ｏからの距離Ｌ１よりも狭く、環状フィン２２ｃと環状フィン２２ｂとの間隔Ｌ３は間隔Ｌ２よりも狭く、環状フィン２２ｄと環状フィン２２ｃとの間隔Ｌ４は間隔Ｌ３よりも狭く、環状フィン２２ｅと環状フィン２２ｄとの間隔Ｌ５は間隔Ｌ４よりも狭くなっている。つまり、間隔は、外周側になる程に狭くなっている。よって、フィンの空気との接触面積が外周側になる程に大きくなるため、放熱効率は外周側になる程に高くなる。これにより、外周側の温度を中心側の温度よりも低くする温度勾配を大きくし、熱伝導性を向上させて内部ヒートシンク２１全体の放熱効率を高めることが可能になる。

また、環状フィン２２ａ〜２２ｅの高さＨ１〜Ｈ５は、外周側になる程に高くなっている。つまり、環状フィン２２ｂの高さＨ２は環状フィン２２ａの高さＨ１よりも高く、環状フィン２２ｃの高さＨ３は環状フィン２２ｂの高さＨ２よりも高く、環状フィン２２ｄの高さＨ４は環状フィン２２ｃの高さＨ３よりも高く、環状フィン２２ｅの高さＨ５は環状フィン２２ｄの高さＨ４よりも高くなっている。よって、フィンの空気との接触面積が外周側になる程に大きくなるため、放熱効率は外周側になる程に高くなる。これにより、外周側の温度を中心側の温度よりも低くする温度勾配を大きくし、熱伝導性を向上させて内部ヒートシンク２１全体の放熱効率を高めることが可能になる。

この内部ヒートシンク２１の上記板状部２１ａの下側（環状フィン２１ｂとは反対側）であって、下側空洞４ｂ内に、チップ基板５がＬＥＤ素子５ａを下側に向けて配設されている。

更に、チップ基板５の下側の下側空洞４ｂ内には、配光制御レンズ７が圧入により設けられている。より詳細には、ケース本体３ａに設けた取付凹部、図示例では取付孔３ｅに、配光制御レンズ７の周囲に設けた取付凸部７ａが圧入されている。取付孔３ｅと取付凸部７ａとは、周方向に沿って断続的に設けられ、２または３以上の個数が形成されている。また、取付孔３ｅは一体成形が可能なようにその軸心をケース本体３ａの軸心方向（上下方向）に一致させている。更に、一旦取付けた配光制御レンズ７を外して他の種類の配光制御レンズ７に交換を可能にすべく、取付孔３ｅは図示例のように貫通孔とすることが好ましい。なお、ケース本体３ａに取付凸部を形成し、配光制御レンズ７に窪み状の取付凹部を形成してもよい。

上記上側空洞４ａの内部には、ケース本体３ａの内面に内方に向けて突出させた複数の支持片３ｆが設けられている。これら支持片３ｆは、周方向に沿って部分的に配設され、上記制御回路９を支持しており、制御回路９で発生した熱は支持片３ｆを介して外殻ケース３に伝達され、外部へ放熱される。

次に、このように構成された本実施形態に係るＬＥＤランプ１の取付部１０１への取付け手順を説明する。

まず、図５に示すように、弾性片１２の先端部１２ｃに設けた突起１２ｄを係止孔２４に入れて突起１２ｄを仮止めする。この仮止め状態において、弾性片１２の基端側部分１２ｂから先端部１２ｃまでの途中部分が、外方（外殻ケース３から離れる方向）へ向けて膨出した膨出部１２ｅを形成する。なお、この膨出部１２ｅから外殻ケース３の軸心までの距離Ｌ８は、弾性片１２の長さ、係止孔２４の位置などを調整することにより、取付孔１００ａの半径Ｌ７よりも大きく設定される。

続いて、引掛シーリングボディ１０２に、ＬＥＤランプ１の被接続端子１７を差し込んで回し、引掛シーリングボディ１０２の接続端子１０３に被接続端子１７を電気的に接続させる。

次に、ＬＥＤランプ１を取付孔１００ａに挿入する。挿入初期においては、弾性片１２の先端部１２ｃがフィン２３ｂの上部外側端とほぼ同じ位置に位置するので、取付孔１００ａに対して容易に挿入される。その後に、上記膨出部１２ｅが取付孔１００ａの下側周縁部および取付孔１００ａの内周面と順に当接し、取付孔１００ａの周縁部や内周面により内方に押される。これに伴って、弾性片１２が変形するとともに突起１２ｄが係止孔２４に導かれることで、先端部１２ｃが基端側部分１２ｂから離れるように移動し、つまり図６に実線および一点鎖線で示すように上方へ移動し、突起１２ｄが係止孔２４から抜け出る（図６に破線で示す）ことにより仮止め状態が解除される。

続いて、仮止め状態の解除により、弾性片１２が第１姿勢Ａに戻ろうとし、取付孔１００ａの上側周縁部１００ｃに押圧状態で当接し、その当接した押圧状態の第２姿勢Ｂで停止する。これと前後して、ＬＥＤランプ１の挿入により外殻ケース３のリブ３ｄが取付孔１００ａの下側周縁部に当接する。そして、その第２姿勢Ｂの弾性片１２と、外殻ケース３のリブ３ｄとの間で、取付孔１００ａの周縁部が挟持され、これによりＬＥＤランプ１が取付部１０１に取付けられる。よって、ＬＥＤランプ１の取付孔１００ａへの挿入から取付部１０１への取付けまで、片手でＬＥＤランプ１を把持した状態で行うことができる。

以上のように本実施形態にあっては、ＬＥＤランプ１を構成する外殻ケース３が内部ヒートシンク２１および外部フィン２３を一体的に有するので、これら内部ヒートシンク２１および外部フィン２３を介して、チップ基板５および制御回路９で発生した熱をＬＥＤランプ１の外部へ効率的に放熱させることができる。加えて、制御回路９とチップ基板５を内蔵する外殻ケース３が熱伝導性の高い樹脂からなるため、上記熱を通常の樹脂よりも迅速にかつ効率的に外殻ケース３を介して外部へ放熱できる。よって、外殻ケース３を異なる材料で部分的に形成する必要がなく、外殻ケース３を単一材料で構成することができるため、作業工程を簡潔にできる。このため、外部への放熱性を確保することおよび作業工程を簡潔にすることを両立させ得る。

また、本実施形態のＬＥＤ照明装置にあっては、天井１００の取付部１０１に接続端子１０３が、ＬＥＤランプ１の外殻ケース３に接続端子１０３に電気的に接続される被接続端子１７がそれぞれ設けられ、これら接続端子１０３及び被接続端子１７が差し込んで回す方式を用いて電気的な接続が行われる構成になっているので、口金とソケットによる螺着よりも短い長さで電気的な接続が可能となり、このことによっても天井１００から下側への飛び出し長さを短く或いは無くすことができる。また、ＬＥＤランプ１は、それ自体が全体として交換可能な１つの照明器具として用いることができる。換言すれば、ＬＥＤ素子５ａは長寿命であるので、外殻ケース３に対してＬＥＤ素子５ａを交換可能に配設する必要性があまり無く、外殻ケース３にＬＥＤ素子５ａを一体的に内蔵させた構成とし、外殻ケース３を交換するようにしても支障が少ないためである。

また、本実施形態にあっては、内部ヒートシンク２１の複数の環状フィン２１ｂが、板状部２１ａの外周部に近づくほど隣り合うフィン間の距離Ｌ１〜Ｌ５を狭く、かつフィン高さＨ１〜Ｈ５を高くしているので、板状部２１ａの外周部に近づくほど放熱効率を高くすることができる。これにより、外周側の温度を中心側の温度よりも低くする温度勾配を大きくし、熱伝導性を向上させて内部ヒートシンク２１全体の放熱効率を高めることが可能になり、チップ基板５で発生した熱を外部へ効率よく放熱させることができる。

更に、本実施形態にあっては、リブ３ｄと片持ち支持状態の弾性片１２とで取付孔１００ａの周縁部を挟持するが、その挟持状態では弾性片１２の先端部１２ｃが互いに離れて広がった状態であるので、その状態では取付孔１００ａへの挿入に支障があるため、仮止め手段で各弾性片の先端側を互いに接近する仮止め状態に保持することで挿入を可能にし得る。

更に、本実施形態にあっては、ＬＥＤランプ１の取付け前に、弾性片１２の先端部１２ｃの突起１２ｄを係止孔２４に入れて仮止め状態にし、これに伴い弾性片１２が外殻ケース３の外面に沿った状態に維持されるとともに、弾性片１２の途中部分が外方に膨出した膨出部１２ｅを形成する。そして、ＬＥＤランプ１を取付孔１００ａに挿入すると、膨出部１２ｅが取付孔１００ａの周縁部および内面に当接して膨出部１２ｅが内方に押され、これにより弾性片１２が変形して弾性片先端部１２ｃがその基端側部分１２ｂから離れるように移動し、突起１２ｄが係止孔２４から抜け出て仮止め状態を解除する。結果として、挿入動作により仮止め状態を解除する機構であるため、ＬＥＤランプ１をコンパクトにすることができる。

更に、本実施形態にあっては、係止孔２４が長孔２４ｂを有するので、突起１２ｄが長孔２４ｂに導かれて移動し係止孔２４から外れるので、仮止め状態の解除を確実に行わせることができる。

更に、本実施形態にあっては、縦壁を構成するフィン２３ｂが外部フィン２３の一部であるので、外部フィン２３を利用して係止孔２４が形成されるため、その係止孔２４を設けるための縦壁を別途形成する必要がない。

更に、本実施形態にあっては、制御回路９よりも光出射側（図１の下側）に配されたチップ基板５の更に光出射側に配光制御レンズ７が設けられるので、配光制御レンズ７を経て外部への光照射が可能になる。このとき、配光制御レンズ７として、集光レンズや拡散レンズなどの光の集散状態が異なる複数種のレンズを用意し、これらのうちの一つを選んで外殻ケースに取付けることで、配光状態を選択することができる。

更に、本実施形態にあっては、外殻ケース３の内部であって、チップ基板５の取付位置よりも光出射側に配光制御レンズ７を挿入し、取付孔３ｅに取付凸部７ａを圧入することにより、外殻ケース３に対して配光制御レンズ７を簡単かつ確実に取付けることが可能になる。逆に、取付孔３ｅから取付凸部７ａを抜き出すことにより、外殻ケース３から配光制御レンズ７を取外すことができ、配光制御レンズ７の交換も簡単に行い得る。

なお、上述した実施形態では係止孔２４は、孔２４ａと長孔２４ｂが連通する構成としているが、本発明はこれに限らず、図７に示すように円形の孔２４ｃであってもよく、或いは矩形状や他の形状の孔であってもよい。要は、膨出部１２ｅが取付孔周縁部および内面に当接して膨出部１２ｅが内方に押され、これにより弾性片１２が変形して弾性片先端部１２ｃがその基端側部分１２ｂから離れるように移動し、突起１２ｄが孔（係止孔）２４ｃから抜け出て仮止め状態を解除させることが可能であればよい。また、係止孔２４としては、フィン２３ｂの厚み方向に貫通している必要はなく、突起１２ｄが入る側に開口を有する窪みを含む。

また、上述した実施形態では外殻ケース３を熱伝導性が高い樹脂で形成しているが、本発明はこれに限らず、外殻ケース３をアルミニウムにより形成してもよい。但し、この場合にあっても、内部ヒートシンク及び外部フィンもアルミニウムによりケース本体と一体的に形成される。

更に、上述した実施形態では内部ヒートシンク２１の複数の環状フィン２１ｂが、板状部２１ａの外周部に近づくほど隣り合うフィン間の距離Ｌ１〜Ｌ５を狭く、かつフィン高さＨ１〜Ｈ５を高くしているが、本発明はこれに限らない。例えば、板状部２１ａの外周部に近づくほど隣り合うフィン間の距離Ｌ１〜Ｌ５を狭くするだけでもよく、或いは、板状部２１ａの外周部に近づくほどフィン高さＨ１〜Ｈ５を高くするだけでもよい。また、フィン間の距離Ｌ１〜Ｌ５を、板状部２１ａの外周部に近づくほど狭くする必要はなく、板状部２１ａの外周部側の一群が同じ間隔で、内側の一群が外周部側よりも狭く、かつ同じ間隔となっていてもよい。更に、高さに関しても、板状部２１ａの外周部に近づくほど高くする必要はなく、板状部２１ａの外周部側の一群が同じ高さで、内側の一群が外周部側よりも低く、かつ同じ高さとなっていてもよい。

更にまた、上述した実施形態では、引掛シーリングボディ１０２に、ＬＥＤランプ１の被接続端子１７を差し込んで回し、引掛シーリングボディ１０２の接続端子１０３に被接続端子１７を電気的に接続させる方式を採用しているが、本発明はこれに限らない。例えば、図８に示すようにＬＥＤランプ１の被接続端子として複数、図示例では４つの円筒状被接続端子１７Ａを設け、一方、取付部の近傍に被接続端子１７Ａと同数のピン状接続端子（図示せず）を同一配置で設け、ピン状接続端子を円筒状被接続端子１７Ａに差し込む方式を採用しても実施できる。つまり、本発明にあっては取付部材によりＬＥＤランプ１を取付部１０１に取付けるため、被接続端子および接続端子は単に電気的な接続が可能であればよいからである。上記差し込む方式を採用する場合には、上記ピン状接続端子を配線の先端に設ければよく、引掛シーリングボディ１０２を省略することができる。

更にまた、上述した実施形態では、天井を取付部としているが、本発明はこれに限らず、立設した壁を取付部としてＬＥＤランプ１を取付けることが可能である。

１ ＬＥＤランプ
３ 外殻ケース
３ａ ケース本体
３ｄ リブ
３ｅ 取付凹部（取付孔）
４ａ 上側空洞
４ｂ 下側空洞
５ チップ基板
５ａ ＬＥＤ素子
７ 配光制御レンズ
７ａ 取付凸部
９ 制御回路
１１ 取付部材
１２ 弾性片
１２ｂ 基端側部分（基端部）
１２ｃ 先端部
１２ｄ 突起
１２ｅ 膨出部
１７、１７Ａ 被接続端子
２１ 内部ヒートシンク
２１ａ 板状部
２１ｂ 環状フィン
２３ 外部フィン
２３ｂ フィン（縦壁）
２４ 係止孔
２４ｂ 長孔
Ｌ１ 距離
Ｌ２〜Ｌ５ 間隔
Ｈ１〜Ｈ５ 高さ
１００ａ 取付孔
１０１ 取付部
１０２ 引掛シーリングボディ
１０３ 接続端子

Claims (9)

1. 取付部に設けた取付孔に挿入した状態で取付孔周縁部に取付けられるＬＥＤランプであって、
   熱伝導性が高い樹脂またはアルミニウムからなり、内部ヒートシンクおよび外部フィンを一体的に有し、かつ内部に空洞が形成され、上記取付孔周縁部に取付けられる外殻ケースと、
   上記空洞内に上記内部ヒートシンクと接触するように設けられ、ＬＥＤ素子を有するチップ基板と、
   上記空洞内に設けられ、上記チップ基板の上記ＬＥＤ素子の点灯制御を行う制御回路と、
   外殻ケースの外側に設けられ、上記取付孔周縁部に外殻ケースを着脱可能に取付けるための取付部材とを具備することを特徴とするＬＥＤランプ。
2. 請求項１記載のＬＥＤランプにおいて、
   上記内部ヒートシンクは、上記チップ基板と接触する板状部と、その板状部のチップ基板とは反対側に設けられた同心状の複数の環状フィンとを有し、その複数の環状フィンが上記板状部の外周部に近づくほど隣り合うフィン間の距離が狭く、かつフィン高さが高くなるように形成されていることを特徴とするＬＥＤランプ。
3. 請求項１または２記載のＬＥＤランプにおいて、
   上記外殻ケースは上記取付孔への挿入により上記取付孔周縁部に当接するリブを外周部に有し、一方の上記取付部材は、外殻ケースの挿入方向上流側の部位に基端側が固定された２又は３以上の弾性片を有し、その片持ち支持状態の弾性片と上記リブとで上記取付孔周縁部を挟持するように構成され、
   各弾性片の先端側を、上記取付孔への挿入を可能にすべく互いに接近する仮止め状態に保持する仮止め手段を備えることを特徴とするＬＥＤランプ。
4. 請求項３に記載のＬＥＤランプにおいて、
   上記仮止め手段は、弾性片の先端部の幅方向両端に設けられ、幅方向の外方へ突出する突起と、外殻ケースの上記挿入方向の下流側部分に、その下流側部分に接近した弾性片先端部をその幅方向に挟むように設けられ、上記突起を入れて仮止め状態にする係止孔をそれぞれ有する縦壁とを備え、
   上記係止孔に上記突起を入れた状態で、各弾性片の基端部から先端部までの途中部分が、外方に向け外殻ケース挿入時に取付孔周縁部と当接するように膨出した膨出部を形成し、その膨出部が外殻ケース挿入時に取付孔周縁部から内方に押されることで、弾性片が変形してその先端部が基端部から離れるように移動し、突起が係止孔から抜け出て仮止め状態を解除することを特徴とするＬＥＤランプ。
5. 請求項４に記載のＬＥＤランプにおいて、
   上記係止孔は、弾性片先端部がその基端部から離れるように移動する方向と同じ方向に延びていて、縦壁の端に達する長孔を含むことを特徴とするＬＥＤランプ。
6. 請求項４または５に記載のＬＥＤランプにおいて、
   上記縦壁は、上記外部フィンの一部であることを特徴とするＬＥＤランプ。
7. 請求項１乃至６のいずれかに記載のＬＥＤランプにおいて、
   上記チップ基板が上記制御回路よりも光出射側に配されるとともに、上記チップ基板よりも光出射側に配光制御レンズが上記外殻ケースに取外し可能に取付けられることを特徴とするＬＥＤランプ。
8. 請求項７に記載のＬＥＤランプにおいて、
   上記外殻ケースが、軸心に対して線対称であって、上記チップ基板の取付位置よりも光出射側を拡径した形状であり、上記配光制御レンズとこの配光制御レンズが取付けられる外殻ケース部分とのうちの一方に取付凹部が形成され、他方に、上記取付凹部に圧入される取付凸部が設けられることを特徴とするＬＥＤランプ。
9. 請求項１乃至８のいずれかに記載のＬＥＤランプと、
   このＬＥＤランプが取付孔の周縁部に取付られる天井や壁等の取付部とを具備するＬＥＤ照明装置において、
   上記取付部に接続端子が、上記ＬＥＤランプの外殻ケースに上記接続端子に電気的に接続される被接続端子がそれぞれ設けられ、これら接続端子及び被接続端子が、差し込み方式または差し込んで回す方式を用いて電気的な接続が行われることを特徴とするＬＥＤ照明装置。

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