JP5485773B2 - 電球形ランプ及び照明装置 - Google Patents

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Description

本発明は、半導体発光素子を用いた電球代替可能な電球形ランプ及び照明装置に関する。
近年、省エネルギ化を図り地球温暖化を防止すべく、照明分野においても従来の白熱電球などに比べて高いエネルギ効率を実現できるLED(Light Emitting Diode)を用いた照明装置が研究開発されている。
例えば、既存の白熱電球では、数十[lm/W]であったエネルギ効率が、LEDを光源として用いると(LEDを用いて、電球代替目的とした照明装置を、以下、「LED電球」とする。)、100[lm/W]以上の高効率が実現可能である。
特許文献1などにおいて、従来の白熱電球に置き換わるLED電球が提案されている。この特許文献1に記載されているLED電球は、複数のLEDが実装された基板を、LEDを点灯(発光)させるための点灯回路を内部に備える外郭部材の端面(表面)に載置固定し、当該LEDをドーム状のグローブで覆う構成を有している。なお、LEDが前記回路により発光すると、LED電球が点灯することとなる。
このLED電球は、従来の白熱電球に近い外観形状を有し、また、給電端子としてのE型口金を具備しているので、従来の白熱電球を装着する灯具のソケットにも装着することができる。
特開2006−313718号公報
しかしながら、上記LED電球をはじめ、LEDを光源とする従来の照明装置では、LED発光時における放熱性の向上と、照明装置としての小型化・軽量化を同時に達成することは困難である。
つまり、従来の構成では、LEDで発生した熱は、LEDから基板へ、基板から当該基板を載置する外郭部材へと、そして、外郭部材から当該外郭部材に接触する筐体部へと伝わる放熱経路により、外郭部材や筐体部材などから外部(外気)へ放熱している。
この構成では、外郭部材や筐体部材が、所謂ヒートシンクとして機能する。
このような場合、放熱性を向上させるためには、ヒートシンクのサイズを大きく、つまり、基板を載置している外郭部材等を大きくし、熱容量を高める必要があるが、外郭部材等を大きくすると、照明装置としての小型化・軽量化が困難となる。
一方、外郭部材等の小型化・軽量化を図ると、ヒートシンクとしての機能が低下、つまり、放熱特性が低下し、外郭部材等の蓄熱量が増加する。また、外郭部材と点灯回路との間に十分な隙間を設けることが困難となり、LEDで発生した熱が点灯回路へ伝わりやすくなり、点灯回路を形成している電子部品に悪影響を及ぼすおそれがある。
本発明は、上記問題を解決しようとなされたものであって、放熱性向上と小型化・軽量化を同時に達成しても、点灯回路への熱負荷を減少させることができる電球形ランプ及び照明装置を提供することを目的とする。
本発明に係る照明装置は、基板に発光素子が実装されてなる発光モジュールと、前記発光素子の発光時の熱を放熱する筒状のヒートシンクと、前記ヒートシンクの一端側に設けられた口金と、前記発光モジュールを表面に搭載し且つ前記ヒートシンクの他端開口を塞いで前記発光時の熱を前記ヒートシンクに伝える熱伝導部材と、前記口金を介して給電を受けて前記発光素子を発光させる回路と、前記ヒートシンク内に配され且つ内部に前記回路を格納する回路格納部材とを備え、前記回路格納部材と、前記ヒートシンク及び前記熱伝導部材との間には空気層が存在し、前記回路は前記回路格納部材により前記空気層から隔離され、前記熱伝導部材と前記ヒートシンクとの接触面積をS1、前記発光モジュールの基板と前記熱伝導部材との接触面積をS2としたときに、接触面積の比S1/S2が、0.5 ≦ S1/S2 の関係を満たすことを特徴としている。
ここで、ヒートシンクは、外気に対して放熱する機能を有する部材をいい、熱伝導部材は、発光モジュールの熱をヒートシンクに伝える機能を有し、外気に対して放熱する機能がヒートシンクよりも低い部材をいう。
また、熱伝導部材は、ヒートシンクの他端の全部を塞いでも良いし、一部を塞いでも良い。
さらに、回路格納部材と、ヒートシンク及び熱伝導部材との間に存在する空気層は、ヒートシンクの内面全体と回路格納部材との間に存在しても良いし、ヒートシンクの内面の一部と回路格納部材との間に存在しても良いし、同様に、熱伝導部材の裏面全体と回路格納部材との間に存在しても良いし、熱伝導部材の裏面の一部と回路格納部材との間に存在しても良い。
また、回路と空気層との隔離は、両者が実質的に隔離していれば良く、例えば、回路格納部材内に回路を格納した状態に当該回路格納部材を組み立てた際に必然的に生じる、回路格納部材の内部と外部との間の空気の流出入や、回路と発光モジュールとを接続する給電路と回路格納部材との間に必然的に生じる隙間による空気の流入出も、本願発明の隔離の概念に含まれるものとする。
上記構成によれば、回路格納部材と、ヒートシンク及び熱伝導部材との間には空気層が存在し、点灯回路は回路格納部材により前記空気層から隔離されているので、ヒートシンクから点灯回路側へ伝わる熱量を少なくでき、回路を構成する電子部品の熱負荷を減少できる。
さらに、回路格納部材と、ヒートシンク及び熱伝導部材との間には空気層が存在するため、発光モジュール及び点灯回路からの発生した熱は、発光モジュールや点灯回路の内部に蓄積され難くなる。
熱伝導部材とヒートシンクとの接触面積をS1、発光モジュールの基板と熱伝導部材との接触面積をS2としたときに、接触面積の比S1/S2が、0.5 ≦ S1/S2 の関係を満たしているので、効率良く、発光モジュール側からヒートシンク側へと熱を伝えることができる。
さらに、熱伝導部材は、熱を効率良くヒートシンク側に伝えるので、熱伝導部材の蓄熱を抑えることができる。これにより、装置全体としての放熱性が向上するだけでなく、熱伝導部材の薄肉化が可能となり、結果的に装置自体の小型化・軽量化を図ることができる。
一方、前記比S1/S2が、1.0 ≦ S1/S2 ≦ 2.5 の関係を満たすことを特徴としている。これにより、効率良く、発光モジュール側からヒートシンク側へと熱を伝えることができると共に、装置自体としての小型化・軽量化を図ることができる。
また、前記熱伝導部材は凹部を表側に有し、当該凹部に前記発光モジュールの基板が配されていることを特徴としている。これにより、発光モジュールの熱伝導部材に対する位置決めを容易に行うことができる。
さらに、前記熱伝導部材は、円盤状をし、その外周面が、前記ヒートシンクの内周面に全周に亘って接触していることを特徴としている。これにより、発光モジュールの熱をヒートシンク側に均等に伝え易い構造となり、熱伝導部材から伝わった熱をヒートシンクから効率的に放熱できる。
あるいは、ヒートシンクは、熱伝導部材から伝わった熱を効率良く放熱する機能が必要とされる一方、ヒートシンク自身に蓄熱する機能は必要とされない。従って、ヒートシンクの厚みを厚くする必要はなく、ヒートシンク全体に熱が効率良く伝わる厚みを確保すれば良く、例えば、ヒートヒートシンクの厚みが1mm以下とすることができる。これにより、軽量化を図ることが可能となる。
また、前記熱伝導部材における前記基板と接触している部分の厚みが、前記基板の厚みに対し、1倍以上3倍以下の範囲内にあることを特徴としている。これにより、熱伝導部材を薄肉化でき、点灯回路(回路ホルダ)と熱伝導部材との間に十分な隙間を設けることが可能となり、点灯回路を構成する電子部品への熱による悪影響を防止できる。
前記熱伝導部材における前記発光モジュールを搭載する領域部分の厚みの方が、前記ヒートシンクの厚みよりも厚いことを特徴としている。これにより、効率良く、発光モジュール側からヒートシンク側へと熱を伝えることができると共に、ヒートシンクの薄肉化、さらには、熱伝導部材の薄肉化を図ることができる。
あるいは、前記ヒートシンクに貫通孔を有することを特徴としている。これにより、ヒートシンクの内部と外部とが連通状態となり、ヒートシンクの熱を、ヒートシンク内部と外部との間で連通する空気へと伝えることができ、ヒートシンクの放熱特性をさらに向上させることができる。
前記基板における前記発光素子を実装している面が、前記ヒートシンクの他端開口側の端縁のなす仮想端面に対して、前記口金と反対側に位置していることを特徴としている。あるいは、前記熱伝導部材における少なくとも前記発光モジュールを搭載している面が、前記ヒートシンクの他端開口側の端縁のなす仮想端面に対して、前記口金と反対側に位置していることを特徴としている。これにより、発光モジュールよりも後方(口金側)へと光を出力することもできる。
また、前記基板における前記発光素子を実装している面が、前記ヒートシンクの他端開口側の端縁のなす仮想端面に対して、前記口金側に位置していることを特徴としている。あるいは、前記熱伝導部材は凹部を有すると共に当該前記凹部に前記発光モジュールが搭載され、前記熱伝導部材の前記発光モジュールを搭載している面が、前記ヒートシンクの他端開口側の端縁のなす仮想端面に対して、前記口金側に位置していることを特徴としている。これにより、当該照明装置から発せられる光のビーム角を狭くすることができ、例えば、装置直下の照度を向上させることができる。
さらに、前記凹部はその内周面に反射機能を有することを特徴としている。これにより、LEDモジュールから発せられた光を集光させたり、ランプ効率を向上させたりすることができる。
また、前記回路格納部材は、前記ヒートシンクに取着され、前記熱伝導部材は、前記回路格納部材に連結されていることを特徴としている。これにより、熱伝導部材が間接的にヒートシンクに取着されることとなり、熱伝導部材がヒートシンクから外れるのを防止することができる。
さらに、前記回路格納部材は、少なくとも他端が開口し且つ前記ヒートシンクに装着される本体部と、当該本体部の開口を塞ぎ且つ前記熱伝導部材と連結された蓋部とを有し、前記熱伝導部材は、前記ヒートシンクの他端から挿入されることにより前記ヒートシンクに装着され、前記回路格納部材の蓋部が、前記熱伝導部材の前記ヒートシンクへの挿入方向に移動可能に前記本体部に装着されていることを特徴としている。これにより、熱伝導部材のヒートシンクの装着位置が変動しても、回路格納部材の蓋部が熱伝導部材のヒートシンクへの挿入方向に移動可能に本体部に装着されているため、装着位置のバラツキを許容することができる。
前記回路格納部材は、少なくとも他端が開口し且つ前記ヒートシンクに装着される本体部と、当該本体部の開口を塞ぐ蓋部とを有し、前記熱伝導部材は、前記ヒートシンクの他端から挿入されることにより前記ヒートシンクに装着され、前記回路格納部材の蓋部が、前記熱伝導部材の前記ヒートシンクへの挿入方向に移動可能であって前記挿入方向と直交する方向に移動が規制される状態で、前記熱伝導部材と連結されていることを特徴としている。これにより、蓋部が熱伝導部材の前記ヒートシンクへの挿入方向と直交する方向に移動が規制することができる。
本発明に係る照明装置は、電球形ランプと、当該電球形ランプを着脱自在に装着する照明器具とを備え、前記電球形ランプが上記の電球形ランプであることを特徴としている。
本発明の第1の実施の形態に係る電球形ランプの縦断面図である。 図1のX−X線における断面を矢印方向から見た図である。 LEDモジュールの断面図である。 回路ホルダの基板の装着を説明する図であり、(a)は回路ホルダの断面図であり、(b)は(a)のY−Y線における断面を矢印方向から見た図である。 第1の実施の形態に係るLED電球の組み立て方法を説明する図である。 載置部材の厚みと伝熱性との関係を説明する図であり、(a)は試験に用いた載置部材の説明図であり、(b)は試験の測定結果である。 載置部材とケースとの接触面積と載置部材とLEDモジュールとの接触面積の比によるLED温度の影響を示す図である。 本発明の第2の実施の形態に係るLED電球の外観図である。 載置部材の位置決め方法の変形例を示す図である。 載置部材の抜け防止対策を施した変形例を示す図である。 載置部材と回路ホルダとを連結させた変形例を示す図である。 載置部材と回路ホルダとを連結させた第2の変形例を示す図である。 回路ホルダと載置部材の分解斜視図である。 載置部材と蓋体との斜視図である。 LED電球の組立てを説明する図である。 LED電球の組立てを説明する図である。 円盤状の載置部材の変形例を示す図である。 板材から製作された載置部材の例を示す図であり、(a)は載置部材の断面図であり、(b)は当該載置部材を適用したLED電球の一部断面である。 板材から製作された載置部材の他の例を示す図である。 ケースの変形例を示す図である。 ケースと載部材との他の結合方法を示す図である。 ケースと載部材との他の結合方法を示す図である。 LED実装面がケースの端面よりも外側に位置する変形例を示す図である。 LED実装面がケースの端面よりも外側に位置する変形例を示す図である。 ビーム角の異なる変形例を示す図である。 本発明の実施の形態に係る照明装置を説明する図である。
以下、本発明の一例である実施の形態に係る電球形ランプについて、それぞれ図面を参照しながら説明する。
<第1の実施の形態>
1.構成
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る電球形ランプの縦断面図である。図2は、図1のX−X線における断面を矢印方向から見た図である。
電球形ランプ(以下、「LED電球」という。)1は、図1に示すように、複数のLED(本発明の「発光素子」に相当する。)19を光源として備えるLEDモジュール(本発明の「発光モジュール」に相当する。)3と、当該LEDモジュール3を載置する載置部材(本発明の「熱伝導部材」に相当する。)5と、前記載置部材5を他端に備えるケース(本発明の「ヒートシンク」に相当する。)7と、LEDモジュール3を覆うグローブ9と、前記LED(19)を点灯(発光)させる点灯回路(本発明の「回路」に相当する。)11と、前記点灯回路11を内部に格納し且つ前記ケース7内に配された回路ホルダ(本発明の「回路格納部材」に相当する。)13と、前記ケース7の一端に設けられた口金部材(本発明の「口金」に相当する。)15とを備える。
(1)LEDモジュール3
図3は、LEDモジュールの断面図である。
LEDモジュール3は、基板17と、当該基板17の主面に実装された複数のLED19と、LED19を被覆する封止体21とを備える。なお、LED19の数、接続方法(直列接続、並列接続)等は、LED電球1として要求される所望の発光光束等により適宜決定される。また、基板17のLED19を実装している主面を、「LED実装面」ともいう。
基板17は、絶縁性材料からなる基板本体23と、この基板本体23の主面に形成された配線パターン25とを備える。配線パターン25は、複数のLED19を所定の接続方法で接続するための接続部25aと、点灯回路11に接続する給電路(リード線)と接続する端子部25bとを有する。
LED19は、半導体発光素子であって所定の光色を発する素子である。また、封止体21は、LED19が外気に触れないようにLED19を封止するものであり、例えば、透光性材料と、LED19から発せられた光の波長を所定の波長へと変換する変換材料とからなる。
具体例として、基板17として、例えば、樹脂材料やセラミック材料が利用されるが、熱伝導率の高い材料が好ましい。また、電球代替を目的とする場合、LED19として、例えば青色光を出射するGaN系が用いられ、透光性材料として、例えばシリコーン樹脂が、変換材料として、例えば珪酸塩(シリケート)蛍光体((Sr,Ba)SiO4:Eu2+,SrSiO:Eu2+)等がそれぞれ利用され、結果として、LEDモジュール3から白色光が出射される。
LED19の基板17への実装は、例えば、マトリックス状に配されるように行われており、48個のLED19が8行×6列で実装され、これらのLED19が電気的に接続されている。
(2)載置部材5
載置部材5は、LEDモジュール3を装着すると共に、後述の筒状をしたケース7の他端を塞いでいる。載置部材5は、図1及び図2に示すように、例えば円盤状をし、ケース7の他端に内嵌され、ケース7の外部側(図1では、上側である。)に位置する面(この面を表面とする。)にLEDモジュール3が装着されている。ここでは、ケース7が円筒状をしているため、載置部材5は円盤状をしている。
載置部材5の表側には、LEDモジュール3載置用の凹部27が形成され、この凹部27の底面とLEDモジュール3の基板17とが面接触する状態で、LEDモジュール3が載置部材5に取着されている。なお、LEDモジュール3の載置部材5への取着は、例えば、固定ビスにより直接固定する方法や、板ばね等により取着力を加える方法により行われる。なお、この凹部27によりLEDモジュール3の位置決めが容易且つ正確に行える。
載置部材5は、その厚み方向に貫通する貫通孔29を備え、点灯回路11からの給電路31が当該貫通孔29を通って、基板17の端子部25bに電気的に接続される。なお、貫通孔29は少なくとも1個あれば良く、この場合は、2つの給電路(31)が1つの貫通孔(29)を通り、また、貫通孔29,29が2個あれば、2つの給電路31,31は、別々に貫通孔29,29を通ることとなる。
載置部材5は、外径の小さい小径部33と、小径部33の外径より大きい大径部35とからなり、大径部35の外周面35aがケース7の内周面7aに当接し、ケース7の内周面7aと小径部33との間で、当該間に挿入されているグローブ9の開口側の端部37を例えば、接着剤等を利用して固着している。
(3)ケース7
ケース7は、図1に示すような筒状をし、他端から一端にかけて徐々に外径が小さくなっており、他端に上記の載置部材5が取着され、一端に口金部材15が設けられている。ケース7は、内部に回路ホルダ13を収納し、この回路ホルダ13内に点灯回路11が保持(格納)されている。
ここでのケース7は、筒壁39と、筒壁39の一端に設けられた底壁41とを有し、前記底壁41の中央部分(筒部の中心軸を含む。)に貫通孔43が設けられている。
筒壁39は、筒壁39の中心軸に沿って移動しても内径が略一定なストレート部45と、中心軸に沿って移動した(他端から一端に移動した)ときに、内径が徐々に小さくなるテーパ部47とを有している。
また、LED19が点灯した際に発生した熱は、LEDモジュール3の基板17から載置部材5へと、載置部材5からさらにケース7へと伝わり、ケース7に伝わった熱が当該ケース7から外気へと主に放出される。このため、ケース7は、LED19が点灯した際に発生した熱を外気中に放熱する放熱機能を有し、ヒートシンクとも言え、載置部材5は、LEDモジュール3の熱をケース7に伝える伝熱機能を有し、熱伝導部材とも言える。
載置部材5のケース7への装着は、例えば、載置部材5をケース7の他端から圧入することで行われる。圧入時の載置部材5の位置決めは、ケース7内面に形成されたストッパー48により行われる。ストッパー48は、複数(例えば、3個である。)あり、ケース7の周方向に等間隔で形成されている。
載置部材5とケース7との位置関係については、載置部材5のLEDモジュール3が取着されている面が、ケース7における載置部材5側の端面よりも内側(ケース7の中心軸の延伸する方向であって口金部材15側である。)の位置に存在している。ここで、ケース7における載置部材5側の端面は、ケース7の開口側の端縁のなす仮想端面であり、本願発明の仮想端面である。
また、LEDモジュール3の基板17におけるLED19の実装面もケース7における載置部材5側の端面よりも内側に位置している。これにより、例えば、LEDモジュール3から発せられた光の内、ケース7の開口側の端縁により遮られない光だけがLED電球1から出力されるため、スポット的な照明装置として利用できる。
(4)回路ホルダ13
回路ホルダ13は、点灯回路11を内部に格納するためもので、ホルダ本体49と蓋体51とから構成され、蓋体51はホルダ本体49の格納口を塞いでいる。
ホルダ本体49は、図1に示すように、ケース7の内部からケース7の底壁41の貫通孔43を通って外部へと突出する突出筒部53と、ケース7の底壁41の内面に当接する底部55と、底部55の外周縁から突出筒部53の突出方向と反対側に延伸する大径筒部57とを有し、大径筒部57の開口が前記蓋体51により塞がれている。突出筒部53の外周面は、口金部材15の口金部73と螺着するねじ部56となっている。
蓋体51は、図1に示すように、蓋部59と筒部61とを有する有底筒状をし、例えば、筒部61がホルダ本体49の大径筒部57に外嵌する。つまり、蓋体51の筒部61の内径と、ホルダ本体49の大径筒部57の外径とが対応しており、蓋体51とホルダ本体49とを組み立てた状態で、蓋体51の筒部61の内周面と、ホルダ本体49の大径筒部57の外周面とが当接する。
なお、蓋体51とホルダ本体49とは、例えば、接着剤で固着しても良いし、係合部と被係合部とを組み合わせた係合手段により固定しても良いし、両者にねじを設けて螺着しても良いし、さらには、蓋体51の筒部61の内径をホルダ本体49の大径筒部57の外径よりも小さくして、嵌め合い(しまり嵌め)により固定しても良い。
図4は、回路ホルダの基板の装着を説明する図であり、(a)は回路ホルダの断面図であり、(b)は(a)のY−Y線における断面を矢印方向から見た図である。
なお、同図の(a)では、基板の装着方法が分かるように、基板に実装されている電子部品65等の図示は省略している。
電子部品65等が実装されている基板63は、回路ホルダ13の規制腕と係止爪とからなるクランプ機構により保持される。
具体的には、複数(2個以上、例えば、4個である。)の規制腕69a,69b,69c,69dと、複数(2個以上、例えば、4個である。)の係止爪71a,71b,71c,71dとが、蓋体51の蓋部59から点灯回路11側へと突出するように、それぞれ設けられている。
係止爪71a,71b,71c,71dの先端部(点灯回路11側の端部)は、図4の(a)に示すように、点灯回路11側から蓋部59に近づくに従って回路ホルダ13の中心軸側に近づく傾斜面72a,(72b,)72c,72dを有している。
これにより、係止爪71a,71b,71c,71dの先端部の傾斜面72a,72b,72c,72dに基板69を当接させ、この状態のまま基板69を蓋部59側に押し込むと、係止爪71a,71b,71c,71dが回路ホルダ13の径方向の外方へと拡がり、やがて、基板69の周縁が係止爪71a,71b,71c,71dにより係止される。このとき、基板69の蓋部59側の面が規制腕69a,69b,69c,69dで規制される。
なお、規制腕69a,69b,69c,69dと、複数(2個以上、例えば、4個である。)の係止爪71a,71b,71c,71dとは、周方向に等間隔をおいて形成されている。
回路ホルダ13のケース7への装着は、詳細は後述するが、ホルダ本体49の底部55と口金部材15とでケース7の底壁41を挟み込むことで行われる。これにより、回路ホルダ13の底部55と突出筒部53とを除く部分(の外面)とケース7の内面との間、そして、回路ホルダ13の底部55と突出筒部53とを除く部分(の外面)と載置部材5の裏面との間には隙間があり、当該隙間に空気層が存在する。
(5)点灯回路11
点灯回路11は、口金部材15を介して供給される商業用電力を利用してLED19を点灯させる。点灯回路11は、基板63に実装されている複数の電子部品65,67等から構成され、例えば、整流・平滑回路、DC/DCコンバータ等から構成されている。なお、複数の電子部品の符号は、便宜上「65」と「67」で表している。
基板63は、その一の主面に上記電子部品65,67を実装し、電子部品65,67がホルダ本体49の突出筒部53側に位置する状態で、回路ホルダ13に保持されている。なお、基板63の他の主面は、LEDモジュール3と接続された給電路31が取着されている。
(6)グローブ9
グローブ9は、例えばドーム状をし、LEDモジュール3を被覆する状態で、ケース7等に設けられている。ここでは、グローブ9の開口側の端部37が、ケース7の内周と載置部材5の小径部33との間に挿入されて、その端面が大径部35に当接する状態で、ケース7と小径部33との間に配された接着剤(図示省略)によりグローブ9がケース7側に固着されている。
(7)口金部材15
口金部材15は、灯具のソケットに取着され、このソケットから給電を受けるためのもので、ここでは、エジソン式の口金部73と、当該口金部73の開口側の端部から径方向の外方に延出する鍔部75とを有している。なお、図1では、点灯回路11と口金部73とを電気的に接続する接続線の図示は省略している。
口金部73は、ねじ部分のシェル部77と先端部のアイレット部79とを有し、シェル部77が回路ホルダ13のねじ部56と螺合する。
2.組立
図5は、第1の実施の形態に係るLED電球の組み立て方法を説明する図である。
まず、内部に点灯回路11を格納した回路ホルダ13と、ケース7とを準備する。そして、同図の(a)に示すように、回路ホルダ13の突出筒部53を、ケース7の内部から、底壁41の貫通孔43を介して外部へと張り出させる。
そして、同図の(b)に示すように、ケース7の貫通孔43から突出している回路ホルダ13の突出筒部53に口金部材15を被せ、その状態で突出筒部53の外周のねじ部56に沿って回転させる。なお、回路ホルダ13側を回転させても良く、両方を回転させても良いのは言うまでもない。
これにより、口金部材15が、ねじ部56と螺合すると共にケース7の底壁41に近づき、さらに口金部材15を回転させて、回路ホルダ13のホルダ本体49(の底部55)と口金部材15の鍔部75とでケース7の底壁41を挟持する。これにより、ケース7と回路ホルダ13と口金部材15とが一体に組み立てられる。
このように、ケース7と回路ホルダ13と口金部材15との組み立てに、回路ホルダ13と口金部材15との螺合により両者が近づくのを利用して、ケース7の底壁41を挟持する構造を採用しているので、これらの結合(組立)に、例えば、接着剤等が不要となり、効率的且つ安価に組み立てできる。
次に、LEDモジュール3を載置(装着)する載置部材5を準備し、LEDモジュール3が表側(回路ホルダ13に対して口金部材15と反対側である。)となる状態で、同図の(b)のように、載置部材5の貫通孔29に回路ホルダ13から延出する給電路31を挿通させた後、載置部材5をケース7の開口から回路ホルダ13側へと押し込む。
この際、ケース7の内周面7aには、載置部材5の進入を規制するストッパー48が設けられているので、載置部材5がストッパー48に当接するまで、載置部材5をケース7の内部へと押し込む。
なお、ケース7の開口側の端部の内径と、載置部材5の大径部35の外径との寸法は、ケース7に載置部材5を組み込んだ状態でしまり嵌めとなる関係である。このため、ケース7と載置部材5との結合に、例えば、接着剤等が不要となり、効率的且つ安価にケース7と載置部材5とを組み立てできると共に、ケース7の内周面7aと載置部材5の外周面との密着性を向上させることができ、載置部材5から熱を効率良くケース7側に伝えることが可能となる。
載置部材5のケース7への装着が完了すると、図5の(c)に示すように、載置部材5の貫通孔29を通って載置部材5の上方へと導出された給電路31をLEDモジュール3の端子部(25b)に電気的に接続され、その後、グローブ9の開口側の端部37を、ケース7の内周面7aと載置部材5の小径部33の外周面との間に挿入し、例えば、接着剤により固着する。
これにより、グローブ9のケース7側への装着が完了し、LED電球1が完成する。
3.熱特性
(1)伝熱性
第1の実施の形態に係るLED電球1では、LEDモジュール3が点灯(発光)したときに、LEDモジュール3に発生した熱は、当該LEDモジュール3から載置部材5へと伝わり、さらに、載置部材5からケース)7へと伝わる。
ここで、載置部材の厚みと伝熱性との関係について説明する。
具体的には、載置部材とケースとの接触面積及びLEDモジュールと載置部材との接触面積を一定にして、載置部材におけるLEDモジュールの載置面における厚みの異なるLED電球を製作して(図6(a)参照。)、投入電力を変化させたときのLEDの温度(ジャンクション温度)を測定した。
図6は、載置部材の厚みと伝熱性との関係を説明する図であり、(a)は試験に用いた載置部材の説明図であり、(b)は試験の測定結果である。
試験に用いた載置部材は、外径(同図の(a)の「c」である。)が直径38(mm)の円盤状をし、その材質はアルミニウムである。また、試験に用いたケースは、載置部材が組み込まれる部分の内径が38(mm)、外径が40(mm)、その肉厚が1(mm)、包絡体積が約42(cc)であり、その材質はアルミニウムである。
載置部材は、同図の(a)に示すように、載置部材におけるLEDモジュールの載置面における厚みbが、1(mm)、3(mm)、6(mm)の3種類が利用され、ケースの中心軸方向における載置部材とケースとの接触長さaが、4(mm)で一定であり、ケースと載置部材との接触面積が480(mm)、LEDモジュールと載置部材との接触面積が440(mm)である。
また、LEDモジュール(正確には基板である。)のサイズは、一辺が21(mm)の正方状で、基板の厚みが1(mm)である。
上記構成のLED電球を点灯させたときのLEDの温度は、図6の(b)に示すように、載置部材5の厚みbに関係なく、すべての載置部材5の厚みで、投入電力の増加に伴って増加する傾向にあるのが分かる。なお、試験に用いたLED電球で想定されている実投入電力範囲は、4(W)〜8(W)である。
さらに、同じ投入電力で比較すると、載置部材5の厚みの違いによるLEDの温度の差がほとんど無いことが分かる。
以上のことから、載置部材5の厚みは、装置としての軽量化を図る観点からは、なるべく薄い方が好ましい(厚みについては後述する。)。
したがって、載置部材5の厚みは、LEDモジュールを載置でき、さらに、当該載置部材5をケース7に組立てる際に圧入方式を採用する場合に、その圧入負荷に耐えられる機械的特性を有していれば良い。
(2)放熱性
第1の実施の形態に係るLED電球では、LEDモジュールが点灯(発光)したときに、LEDモジュールに発生した熱は、当該LEDモジュールから載置部材へと伝わり、さらに、載置部材からケースへと伝わり、ケースから外気へと放熱される。
LEDモジュールで発生した熱のケースからの放熱特性を考慮した場合、載置部材とケースとの接触面積をS1、LEDモジュールと載置部材との接触面積をS2とした場合に、両接触面積の比S1/S2が0.5以上であるのが好ましい。
図7は、載置部材とケースとの接触面積と、載置部材とLEDモジュールとの接触面積の比によるLED温度の影響を示す図である。
試験では、所定の投入電力(2種類)でLED電球を点灯させた際のLEDモジュールのLEDの温度(ジャンクション:Tj)を測定して評価している。
なお、試験に利用したLED電球は、接触面積の比S1/S2が、0.1、0.5、1.1、2.2の4種類で、投入電力を6(W)及び4(W)としている。
図7では、投入電力が6(W)で点灯させた場合、4(W)で点灯させた場合とも、投入電力に関係なく、接触面積の比S1/S2が大きくなるに従って、LEDの温度が低くなっているのが分かる。
また、接触面積の比S1/S2が0.5より小の場合は接触面積の比S1/S2の変化に対する降温幅が大きく、比S1/S2が0.5以上の場合は、接触面積の比S1/S2が大きくなっても、さほど温度は低下しないことが分かる。
さらに、接触面積の比S1/S2が1.0以上になると、接触面積の比S1/S2が大きくなっても、ほとんど温度が低下しないことが分かる。特に、LEDの温度は、接触面積の比S1/S2が大きくなるとほとんど温度が低下せず、接触面積の比S1/S2が1.0では、接触面積の比S1/S2が2.2の場合のLEDの温度との差が1(℃)以内となり、ほとんど温度差がない。
特に、接触面積の比S1/S2が2.5以上で温度変化がほとんどなくなり、3.0より大の場合は、LEDに温度低下は見られないと考えられる。
以上のことから、放熱特性は、接触面積の比S1/S2が0.5以上であることが好ましく(LEDモジュールの発熱に対し、載置部材に十分なキャパシティがある場合である。)、1.0以上であることがより好ましい(LEDモジュールの発熱に対し、載置部材に十分なキャパシティがない場合である。)と言える。
さらに、LEDの温度を低くするには、接触面積の比S1/S2を1.1以上にすることが好ましい。
なお、接触面積の比S1/S2を1.1以上にするのが好ましいが、載置部材の小型化、そしてLED電球の装置自体の軽量化を考慮すると、接触面積の比S1/S2を3.0以下とするのが好ましく、2.5以下とするのがより好ましく、そして、さらに軽量化したい場合は、接触面積の比S1/S2を2.2以下とするのが好ましい。
<第2の実施の形態>
第1の実施の形態では、LEDモジュール3から発せられた熱を載置部材5からケース7へと伝え、ケース7に伝わった熱の大部分が外気へと放出され、ケース7に伝わった熱の一部がケース7内の空気へ伝わり、空気に蓄熱されている。
第2の実施の形態に係るLED電球は、LEDモジュールからケースを介してケース内の空気に伝わった熱を、ケース内の空気をケース内外に連通させることで、結果的に外気に放熱する構造を有する。
図8は、本発明の第2の実施の形態に係るLED電球の外観図である。
第2の実施の形態に係るLED電球101は、第1の実施の形態に係るLED電球1の構成に対してケースと回路ホルダの構成が異なり、それ以外の構成と略同じである。したがって、第1の実施の形態と同じ構成については、同じ符号を使用し、また、その説明を省略する。
LED電球101は、LEDモジュール3、載置部材5、ケース103、グローブ9、点灯回路11(図示省略)、回路ホルダ105、口金部材15を備え、また、第1の実施の形態と同様に、回路ホルダ105の底部と突出筒部とを除く部分(の外面)とケース103の内面との間、そして、回路ホルダ105の底部と突出筒部とを除く部分(の外面)と載置部材5の裏面との間には隙間があり、当該隙間に空気層が存在する。
ケース103は、図8に示すように、複数の通気孔を有する。この通気孔は、ケース103から内部の空気へと伝わった熱を、当該熱を蓄積する空気ごと外部に流出させるためのものである。
したがって、複数の通気孔は、例えば、ケース103の中心軸Zの延伸方向(以下、中心軸方向ともいい、装置の中心軸の延伸する方向でもある。)に離れた領域であって、当該領域内の周方向に間隔をおいて形成されていることが好ましい。
具体的には、ケース103の中心軸方向に離れた2つの領域A,Bであって、当該領域A,Bそれぞれにおける周方向に等間隔をおいて4個形成され、合計で8個形成されている。つまり、領域Aでは4個の通気孔107a,107b,107c,107d(107bの裏側となる。)が形成され、領域Bでは4個の通気孔109a,109b,109c,109d(109bの裏側となる。)が形成されている。
この場合、例えば、LED電球101が、その中心軸Zが上下方向となり、口金部材15が上となる状態で点灯(所謂、口金上点灯である。)された場合、通気孔107a,107b,107c,107dからLED電球101の外部の空気がケース103内に流入し、ケース103の内部の空気が通気孔の109a,109b,109c,109dからLED電球101の外部へと流出する。
また、LED電球101が、その中心軸Zが水平方向となる状態で点灯された場合、各領域A,Bにおいて、最下位にある通気孔からケース103内に空気が流入し、ケースから伝わった熱を蓄積する空気が、前記最下位にある通気孔の上位置にある通気孔から外部へと流出する。
これにより、ケース103から伝わった熱を蓄積する空気を効率的に外部に流出させることができ、LED電球101としての放熱特性を向上させることができる。
なお、ケース103に通気孔107a,109a等を形成することで、点灯回路11を構成している電子部品・基板等に水分が付着するおそれが生じるため、回路ホルダ105の内部は、密閉状態に保持されている。
具体的は、回路ホルダ105は、第1の実施の形態と同様に、ホルダ本体と蓋体とを備え、両者が密閉状に組立てられていると共に、蓋体の貫通孔と、当該貫通孔を挿通する給電路との間に、例えば、シリコーン樹脂等のシール部材が充填されている。
<その他>
1.載置部材
(1)位置決め
第1の実施の形態では、載置部材のケースに装着する際の載置部材のケースに対する位置決めは、ケース内周面に設けられたストッパーにより行っていたが、他の方法で載置部材の位置決めを行っても良い。
図9は、載置部材の位置決め方法の変形例を示す図である。
なお、ここでも、第1の実施の形態に係るLED電球1の構成と同じ構成については、同じ符号を使用し、また、その説明を省略する。
同図の(a)に示す例では、ケース211は、載置部材5が挿入される側が、ストレート部213とテーパ部215とを有している。
そして、載置部材5のケース211への組込みの際に、ケース211内で載置部材5が圧入されていくと、やがて、載置部材5の圧入方向に位置する端縁5aがストレート部213の終点位置、つまり、テーパ部215の開始位置に達し、載置部材5の進入が止まる。これにより、ケース211内の所定位置に載置部材5が位置決めされる。
また、同図の(b)及び(c)に示す例では、ケース221,231は、載置部材5が挿入される側に、開口側の内径が大きく且つ中心軸方向の中央側の内径が小さい構造の段差223,233を有している。
この例においても、ケース221,231内に載置部材5が圧入され、載置部材5の圧入方向に位置する端縁5aが段差223,233に達すると載置部材5の進入が止まる。これにより、ケース221,231内の所定位置に載置部材5が位置決めされる。
なお、ケース221の段差223は、ケース221の周壁の厚みを一定にして(端部の厚みと、端部以外の他の部分の厚みとが同じである。)形成されている。これに対し、ケース231の段差233は、ケース231における載置部材5が圧入される領域のみ厚みを薄くして(端部の厚みが、端部以外の他の部分の厚みよりも薄い。)形成されている。
図10は、載置部材の抜け防止対策を施した変形例を示す図である。
なお、ここでも、第1の実施の形態に係るLED電球1の構成と同じ構成については、同じ符号を使用し、また、その説明を省略する。
図10に示す変形例に係るLED電球は、第1の実施の形態に係るLED電球1に、載置部材5のケース7から抜ける(外れる)のを防止する抜け防止機構を設けたものである。
同図の(a)に示す例では、ケース251は、載置部材252の裏面252aに当接するストッパー253と、載置部材252の大径部254の側面に張り出す張出部255とを有する。ストッパー253及び張出部255は、ケース251の周方向に等間隔をおいて複数個(例えば、3個である。)形成されている。
載置部材252の大径部254におけるグローブ9側の周縁は、張出部255に対応してテーパ状となっている。このテーパ状は、口金部材15側の端部からグローブ9側の端部に移るに従って、載置部材252の中心軸に近づく形状である。
張出部255は、例えば、載置部材252をストッパー253に当接する位置まで挿入(圧入)した状態で、ケース251の外周面であって張出部255に対応する部分をポンチ打ちすることで形成される。
同図の(b)に示す例では、ケース261は、載置部材262の裏面262aに当接する裏側ストッパー263と、載置部材262の大径部264の表面264aに当接する表側ストッパー265とを有する。裏側ストッパー263及び表側ストッパー265は、ケース261の周方向に等間隔をおいて複数個(例えば、3個である。)形成されている。
表側ストッパー265は、載置部材262の圧入に伴って拡径するようなテーパ状となっている。このテーパ状は、グローブ9側の端部から口金部材15の端部に移るに従って、載置部材262の中心軸に近づく形状である。
図11は、載置部材と回路ホルダとを連結させた変形例を示す図である。
なお、図11は、本変形例の特徴部分を示したものであり、第1の実施の形態に係るLED電球1の構成と基本的に同じ構成部分についての説明を省略する。
本変形例に係るLED電球270は、載置部材272と回路ホルダ274とを連結させた点で、第1の実施の形態に係るLED電球1と異なる。
LED電球270は、LEDモジュール271、載置部材272、ケース273、点灯回路(図示省略)、回路ホルダ274、グローブ275、口金部材15(仮想線で一部図示)を備える他、外嵌部材276、連結部材277を備える。
なお、LEDモジュール271は、第1の実施の形態と同様に、基板、1又は2以上のLEDや封止体等を備えるが、図11では1つのものとして、1種類のハッチングで示している。
載置部材272は、円盤状をし、表側にはLEDモジュール載置用の凹部272aを、裏側には軽量化のための凹部272bをそれぞれ有する。載置部材272の中央部分には、後述の連結部材277である雄ねじが螺合するための雌ねじ部が形成されている。
なお、雌ねじ部は、載置部材272を貫通しても良いし、貫通しなくても良い。しない場合は、当該雌ねじ部は載置部材の裏面の略中央に設けられる。
載置部材272の外周は、大径部272cと小径部272dとを有する段状をしており、大径部272cがケース273の内周面273aに当接し、小径部272dとケース273の内周面273aとの間に形成されている空間に、第1の実施の形態と同様に、グローブ275の開口側の端部275aが挿入され、接着剤282等により固着されている。
グローブ275は、ケース273から半楕円(楕円の長径がケース273の開口径に相当する。)のドーム状に張り出すように構成されている。なお、接着剤282は、グローブ275をケース273側に固着させると共に、ケース273と載置部材272とを固着する。
ケース273は、筒状をし、両端に開口を有する。他端側(LEDモジュール271に近い側の端である。)の開口273bは、一端側(口金に近い側の端である。)の開口273cよりも大きくなっている。
ケース273は、詳細に説明すると、他端から一端に移るに従って直径が小さくなる2つのテーパ部273d,273eと、テーパ部273eの一端からケース273の中心軸側に屈曲して当該中心軸側に張り出す底部273fとからなる有底筒状をしている。なお、底部273fの中央には、貫通孔である開口273cがある。また、ケース273の他端を大径側端と、一端を小径側端とそれぞれいい、大径側端の開口を大径側の開口と、小径側端の開口を小径側の開口ともそれぞれいう。
ケース273は、その表面がアルマイト処理されている。これによりケース273の輻射率が向上し、ケースの厚みを300(μm)以下に薄肉化してもヒートシンクとしての放熱性を確保することが可能となる。
なお、本例では、ケース273の厚みdを200(μm)以上、500(μm)以下としている。これにより、ケースの強度・剛性・軽量化を確保することができると共に、ヒートシンクとしての機能も果たすこととなる。
また、ケース273のテーパ部273dの内面の傾斜と、載置部材272の大径部272cの側面の傾斜とを同じにすることにより、ケース273と載置部材272との接触面積を拡げることができる上に、載置部材272をケース273に押し込むことで当該載置部材272をケース273に隙間なく確実に接触させることができる。
回路ホルダ274は、ケース273の内部に配される本体部278と、当該本体部278からケース273の小径側の開口273cを介してケース273の外部へと突出する筒状の突出筒部279とを備える。
本体部278は、ケース273の小径部側の開口273cを通過できない大きさであり、突出筒部279をケース273の開口273cから突出させたときに、ケース273の小径側端部(底部273f)の内面と当接する当接部278aを有する。
回路ホルダ274は、一部がケース273の小径側の開口273cを介してケース273の外部に突出し、残部がケース273の内部に配される筒体280と、筒体280におけるケース273の内部に配されている側の開口を塞ぐ蓋体281とからなる。
つまり、回路ホルダ274の本体部278は、筒体280と蓋体281とから構成される回路ホルダ274のうち、ケース273の内部に配されている部分であり、回路ホルダ274の突出筒部279は、筒体280のうち、ケース273の小径側の開口273cを介してケース273の外部に突出している部分である。なお、突出筒部279の外周面には外嵌部材276と口金15とが装着されるため、突出筒部279の外周の一部又は全部が雄ねじ部279aとなっている。
蓋体281は、有底筒状をし、その筒部が筒体280の大径側の端部内に挿入される構造をしている(言うまでもなく、筒体が蓋体内に挿入される構造であっても良い。)。蓋体281は、筒体280の大径側の端部に形成されている複数(本例では2個である。)の係合孔280aに係合する係合爪281aを複数(本例では2個である。)筒部に有し、筒部が当該筒体280に挿入された際に前記係合爪281aが係合孔280aに係合することで、筒体280に着脱自在に装着される。なお、係合爪及び係合孔は互いに係合できれば良く、上記説明とは逆に、係合孔が筒部に、係合爪が筒体にそれぞれ形成されていても良い。
筒体280の係合孔280aは、蓋体281の係合爪281aが嵌る部分より大きく構成されている。具体的には、筒体280の係合孔280aは、蓋体281の筒部の筒体280への挿入方向(筒体280の中心軸方向である。)に長く、その形状は、例えば、長方形状をしている。これにより、蓋体281は、筒体280に対して蓋体281の筒体280への挿入方向に移動自在に取着されることとなる。
蓋体281は、その中央に載置部材272側に突出する有底筒状の突出部281bを有し、その底部281cに貫通孔を有している。突出部281bの先端は平坦となっており、蓋体281が載置部材272に連結されたときに載置部材272の裏面に当接するようになっている。
突出部281bの内部には、回路ホルダ274と載置部材272とを連結する連結部材277である雄ねじが挿入され、この際、当該雄ねじの頭部(の首)が突出部281bの底部281cに当接する。これにより連結部材277の突出部281b内への挿入が規制される。
外嵌部材276は、環状をし、その内径は、突出筒部279の外径に対応している。外嵌部材276は、突出筒部279に装着(外嵌)されたときに、ケース273の底部273fの外面に当接する当接部276aを有する。
口金部材15は、第1の実施の形態と同様に、エジソン式の口金であり、突出筒部279の雄ねじ部279aに螺着する。なお、口金部材15が雄ねじ部279aに沿って突出筒部279に螺合すると、口金部材15の開口側端が外嵌部材276をケース273の底部273f側へと移動する。
この構成により、ケース273の底部273f(小径側の開口の周辺部分)が本体部278の当接部278aと外嵌部材276の当接部276aとにより挟持され、結果的に回路ホルダ274がケース273に装着(固定)される。
なお、点灯回路を構成する電子部品を実装する基板(図11では、仮想線で示す。)282が、蓋体281に形成されている規制腕281dと係止爪281eとからなるクランプ機構により保持される。
上述のように、回路ホルダ274は、ケース273に取着され、さらに、載置部材272が回路ホルダ274に連結されているので、結果的に、載置部材272は、ケース273に固定されたことになり、載置部材272のケース273からの脱落を未然に防止することができる。
さらに、回路ホルダ274の蓋体281が、筒体280に対して中心軸方向(この方向は、ケース273の中心軸方向でもあり、さらに、載置部材のケースへの挿入方向でもある。)に移動可能に装着されているため、例えば、ケース273の大径側の開口径、載置部材272の大径部272cの外径、載置部材272の厚さ等にバラツキがあり、載置部材272のケース273内の位置が変化したとしても、これらのバラツキを許容することができる。
また、載置部材272と回路ホルダ274とケース273とが熱的に接続されることとなり、LEDモジュール271で発生した熱を載置部材272から回路ホルダ274を介してケース273へと伝えることができる。
なお、本変形例では、回路ホルダ274において、蓋体281を筒体280の中心軸方向に移動可能に筒体280に装着していたが、例えば、他の部材間で、載置部材272をケース273に移動可能に固定しても良い。
他の部材間の例としては、載置部材と回路ホルダとを、ケースの中心軸方向に移動可能に装着する場合がある。この場合、例えば、図11における連結部材277であるねじ部分を長くすることで実施できる。ただし、この構成では、載置部材のケースへの挿入量が少ないときは、載置部材と回路ホルダとは当接しないこととなる。
本変形例におけるLED電球270の組立ては、回路ホルダ274と載置部材272とを連結部材277で連結させた状態で、回路ホルダ274の突出筒部279をケース277の内部から外部へと張り出させながら、載置部材272をケース277に圧入する。そして、その後、突出筒部279に外嵌部材276を外嵌させて、ケース273の底部273fを回路ホルダ274の本体部278の当接部278aと外嵌部材276の当接部276aとにより挟持して、回路ホルダ274及び載置部材272をケース273に装着する。
つまり、第1の実施の形態では、図5の(a)に示すように、回路ホルダ13をケース7に装着していたが、本例では、載置部材272に連結されている回路ホルダ274をケース277に装着している点で異なる。
なお、回路ホルダ274と載置部材272とを連結させるには、回路ホルダ274の蓋体281と載置部材272とを連結部材277で連結させた後、蓋体281と、点灯回路が組み込まれた筒体280とを組み立てることで行われる。
図12〜図16は、載置部材に回路ホルダを取着させた第2の変形例を示す図である。
上記図11で示した変形例では、回路ホルダ274を構成する筒体280と蓋体281とが筒体280の中心軸方向(蓋体281の筒体280への挿入方向である。)に移動自在に取着され、蓋体281が載置部材272に連結部材277により連結されている。
図12は、載置部材と回路ホルダとを連結させた第2の変形例を示す図であり、図13は、回路ホルダと載置部材の分解斜視図である。
図12〜図16に記載の変形例では、上記の変形例と同様に、回路ホルダ291を構成する筒体295と蓋体297とが固定状態で直接取着され、蓋体297が載置部材293に対して筒体295の中心軸方向に移動自在に取着している。
第2の変形例に係る回路ホルダ291は、図12に示すように、載置部材293に取着された状態でケース296の内部に格納されている。
回路ホルダ291は、上記実施の形態や変形例と同様に、筒体295と蓋体297とを備える。
蓋体297は、図13に示すように、全体形状として有底筒状をし、蓋部299と、蓋部299が他端側に接続される筒部301と、筒部301の一端から径方向の外方へと張り出す鍔部303とを有している。
蓋体297の鍔部303の所定箇所(例えば、平面視(LED電球やケース296の中心軸の延伸方向から見たときである。)において筒部301の中心軸を挟んで互いに対称となる2箇所)には下方へと延出する係止腕305が形成されている。なお、係止腕305は2個あり、その一端からは突出爪305aが径方向の外方に突出している。
蓋体297の鍔部303の所定箇所(例えば、平面視において筒部301の中心軸を挟んで互いに対称となる2箇所であって、一対の係止腕305を結ぶ仮想線分と直交する2箇所)には上方へと延出するガイド部307が形成されている。
ガイド部307は2個あり、その延出方向と直交する断面は「U」字状をし、点灯回路とLEDモジュールとを接続する給電路が「U」字内に沿って配される。なお、ガイド部307が形成されている部分には、底(鍔部)は存しない。
蓋体297の鍔部303は、平面視において、筒体295の他端の内径に対応した(筒体295の他端に嵌る)略円形状をし、係止腕305が形成されている部分の円弧が切り欠かれている。これにより、係止腕305が筒体295の内周面に沿うようになる。
また、鍔部303の所定箇所(例えば、平面視において筒部301の中心軸を挟んで互いに対称となる2箇所であって、係止腕305とガイド部307との間の2箇所)には、蓋体297が筒体295の内周側に入り込むのを規制する規制張出部311が形成されている。
筒部301の外周には、蓋体297を載置部材293に装着した際に、筒体295の中心軸と直交する方向に蓋体297が移動するのを規制する規制凸部309が形成されている。規制凸部309は、筒部301の周方向に複数、本例では等間隔をおいて4個形成されている。なお、蓋体297と載置部材293との装着方法等については後述する。
筒体295は、他端(蓋体297側である。)から一端(口金353)へと移るに従って、直径が小さくなるコーン状をする本体部315と、本体部315の一端から本体部315の中心軸に沿って突出する突出筒部317とを有している。なお、突出筒部317の外表面は、口金353と螺合するように雄ネジ部317aとなっている。
本体部315の他端部には、蓋体297の係止腕305の突出爪305aが係合する係合孔319が係止腕305に対応して所定数(ここでは2個である。)形成されている。
本体部315の他端には、回路ホルダ291内に格納されている点灯回路(11)とLEDモジュール361とを接続する給電路(31)を外部に引き出すと共に引き出された給電路(31)の位置決めをする導出部321が形成されている。ここでは、導出部321は、本体部315の周縁から中心軸方向に突出する一対の突出部321a,321bにより構成されている。
本体部315の内周面の所定箇所(例えば、平面視において本体部315の中心軸を挟んで互いに対称となる2箇所)には、点灯回路(11)の基板(63)を支持する支持部323が形成されている。
また、本体部315の内周面の所定箇所(例えば、平面視において本体部315の中心軸を挟んで互いに対称となる2箇所であって、一対の支持部323を結ぶ仮想線分と直交する2箇所)には、蓋体297の本体部315内への挿入を規制すると共に基板(63)を支持する規制支持部325が形成されている。
上記支持部323及び規制支持部325は、本体部315の中心軸に沿って延伸するリブ状に形成されている。また、規制支持部325は、段差状になっており、本体部315の他端に近い側が規制機能を、一段下がった部分が支持機能をそれぞれ有する。
本体部315の内面における周方向であって係合孔319の両側には中心軸に沿って延伸する一対の延伸部327a,327bを有する回転規制部327がそれぞれ形成されている。なお、係合孔319の大きさと、係止腕305の突出爪305aの大きさとは略同じである。
載置部材293は、全体形状として有底筒状をし、蓋部341と、他端側に蓋部341が接続された筒部343と、筒部343の一端から径方向の外方へと張り出す鍔部345とを有している。
蓋部341はLEDモジュール361を装着するための凹部347を有し、蓋部341、筒部343及び鍔部345には、点灯回路(11)とLEDモジュール361とを接続する給電路(31)用の切欠部349が一対形成されている。なお、蓋体297のガイド部307と載置部材293の切欠部349との位置は互いに対応している。
図14は、載置部材と蓋体との斜視図である。なお、図14では、載置部材293と蓋体297とが、図13で示している載置部材293と蓋体297と、上下逆になっている。
載置部材293は、上述したように、有底筒状をし、図12に示すように、その内側に蓋体297の一部が嵌合する。これにより、載置部材293に蓋体297が装着される。載置部材293における内周351の形状は、平面視において円状をし、この内周351に蓋体297の筒部301が内嵌する。
蓋体297の筒部301には規制凸部309が筒部301の中心軸と平行に延出しており、この規制凸部309の高さは、蓋体297が載置部材293に対して中心軸方向に移動可能であり且つ中心軸と直交する方向に移動しない程度となっている。
蓋体297が載置部材293に装着される際に、蓋体297の蓋部299及び筒部301が載置部材293の内部に挿入されると、蓋体297の鍔部303が、載置部材293の開口側の端面(つまり、鍔部345の蓋体297側の端面である。)に当接し、蓋体297の載置部材293への挿入が規制される。なお、蓋体297のガイド部307が載置部材293の切欠部349に対応しており、ガイド部307が切欠部349に嵌る。
図15及び図16は、LED電球の組立てを説明する図である。
まず、図15を使って説明する。
最初に、点灯回路(11)を回路ホルダ291の内部に格納し、回路ホルダ291の蓋体297を載置部材293の内部へと挿入して、回路ホルダ291と載置部材293とを装着する。
この際、載置部材293と蓋体297とは、蓋体297の筒部301に形成されている規制凸部309により、蓋体297が載置部材293に対して中心軸方向に移動可能であり且つ中心軸と直交する方向に移動しないようになる。
また、蓋体297を載置部材293の内面(内部)に嵌め込むことにより載置部材293と回路ホルダ291とを装着でき、図11に示す変形例のおける載置部材272と回路ホルダ274の蓋体281との連結に連結部材277を利用する場合に比べて、組立てが簡素化され、また、連結部材277が不要となり低コスト化が図れる。
次に、組み上がった載置部材293と回路ホルダ291とを、ケース296の内部へと挿入し、回路ホルダ291の突出筒部317をケース296の一端側の開口から突出させて、突出筒部317の雄ネジ部317aに口金353を螺着する。このとき、ケース296と口金353との絶縁性を確保するために、絶縁材料からなる絶縁リング355をケース296と口金353との間に介在させる。
次に図16を使って説明する。
載置部材293及び回路ホルダ291がケース296に格納され、絶縁リング355及び口金353が装着されたものに対し、LEDモジュール361、端子部材363,363、押さえ部材365を順次装着する。
LEDモジュール361は、実施の形態で説明したように、所定形状(ここでは平面視において略正方形である。)の基板367と、基板367に実装された複数のLEDと、基板367上に設けられ且つ複数のLEDを封止する封止体369とを備える。
封止体369は、図16に示すように、所定形状(ここでは平面視において長方形状である。)をし、基板367上における封止体369が形成されていない領域に端子部371が形成されている。ここでの領域は、封止体369の長辺と基板367の長辺との間である。
LEDモジュール361は、その基板367が載置部材293の凹部347に嵌められた状態で、押さえ部材365により押さえられることで載置部材293に装着される。
端子部材363は、基板367上における封止体369が形成されていない領域であって、端子部371が形成されている側の辺(封止体369の長辺である。)に沿って延伸している領域を押圧すると共に、端子部371と電気的に接触する。
この端子部材363も、押さえ部材365により押さえられることで載置部材293に装着される。
押さえ部材365は、平面視円形状の平板により構成され、その中央部にLEDモジュール361の封止体369に対応して矩形状の開口373を有し、また、端子部材363に対応する領域は、載置部材293に装着される領域よりも高く(載置部材293から離れている。)なっており、基板367上に配される端子部材363を押さえるようになっている。なお、押さえ部材365の載置部材293への装着は、ネジ375により行われる。
なお、上記変形例では、規制凸部は、蓋体297の筒部301に形成されていたが、載置部材293の内周面に形成されていても良い。また、個数も4個に限定するものではなく、蓋体297が載置部材293に対して筒体295の中心軸方向に移動自在であって中心軸と直交する方向に規制されれば良く、周方向に等間隔をおいて3個形成されていても良く、周方向に不規則に4個以上形成されていても良い。
(2)形状
第1の実施の形態では、載置部材5は、円盤状をし、外径の異なる小径部33と大径部35と有する。しかしながら、本願発明に係る載置部材は、第1の実施の形態に係る載置部材5の形状に限定するものではない。
以下、載置部材についての変形例を説明する。
図17は、円盤状の載置部材の変形例を示す図である。
なお、ここでも、第1の実施の形態に係るLED電球1の構成と同じ構成については、同じ符号を使用し、また、その説明を省略する。
同図の(a)に示す載置部材403は、第1の実施の形態と同様に、円盤状をしている。本例では、第1の実施の形態の載置部材5と異なり、外径が一定であり、段差が設けられていない。
載置部材403の表面には、LEDモジュール3用の凹部407が形成されている他、グローブ9の開口側の端部37を装着するための装着溝405が設けられている。なお、この載置部材403を備えるLED電球を、符号「401」として図示している。
同図の(b)に示す載置部材413は、上記の載置部材403と同様に、円盤状をし、グローブ9用の装着溝415とLEDモジュール3用の凹部417を表側に形成されている。本例では、上記の載置部材303と異なり、載置部材413の裏面が厚み方向に凹入する形状(この凹入している部分を凹部419としている。)となっている。これにより、上記の載置部材403と比べて軽量化を図ることができる。
なお、LEDモジュール3からの熱をケース7側に伝導させるという載置部材413の機能は、図5の(b)で説明したように、凹部419を有していても、凹部419のない載置部材403の機能と変わらない。また、この載置部材413を備えるLED電球を、符号「411」として図示している。
同図の(c)に示す載置部材423は、第1の実施の形態と同様に、外観状が円盤状をし、小径部424と大径部425とを有すると共に表側に凹部426を有する。
本例では、第1の実施の形態の載置部材5と異なり、上記の載置部材413と同様に、載置部材423の裏面が厚み方向に凹入する形状(この凹入している部分を凹部427としている。)となっている。これにより、LEDモジュール3からの熱をケース7側に伝導させる機能を低下させずに、載置部材303と比べて軽量化を図ることができる。なお、この載置部材323を備えるLED電球を、符号「421」として図示している。
なお、図17で示す載置部材の製作方法等については特に説明していないが、公知の技術、例えば、柱状体からの機械加工や鋳造により製作しても良く、さらに、板材を用いて載置部材を作製することもできる。
図18は、板材から製作された載置部材の例を示す図であり、(a)は載置部材の断面図であり、(b)は当該載置部材を適用したLED電球の一部断面である。
なお、ここでも、第1の実施の形態に係るLED電球1の構成と同じ構成については、同じ符号を使用し、また、その説明を省略する。
同図の(a)に示す載置部材451は、板材を例えば、プレス加工して得られる。この場合も、載置部材451の上面の一部又は全部がLEDモジュール(3)を載置する載置領域453となっている。
載置部材451は、外観形状において側面部分に段差455を有し、同図の(b)に示すように、外径の大きい側面457がケース7に当接し、外径の小さい側面459とケース7との間にグローブ9が装着される。
なお、載置部材451の位置決めは、ケース7の内面に設けられたストッパー48により規制される。
図19は、板材から製作された載置部材の他の例を示す図である。
載置部材461は、同図の(a)に示すように、筒状を構成する筒壁462と、前記筒壁462の一端を塞ぐ底壁463とを有し、底壁463の中央部分が筒壁462の他端側に張り出す形状をしている。この張り出した部分を張り出し部とし、この張り出し部の一部又は全部が、LEDモジュール(3)を載置する搭載領域464となっている。
筒壁462の内面と、底壁463における張り出し部以外の部分(筒壁462に連続する部分である。)の表面と、張り出し部のうち筒壁462に対向する部分の外面(筒壁462に対向する対向面である。)の3つの面により、グローブ9用の装着溝466が形成される。なお、筒壁462の外面が、ケース(7)の内周面と当接する。
載置部材471は、同図の(b)に示すように、筒状を構成する筒壁472と、前記筒壁472の他端を塞ぐ底壁473とを有し、底壁473の中央部分の一部又は全部が、LEDモジュール(3)を載置する搭載領域474となっている。
底壁473における筒壁472に近い部分には、グローブ9用の装着溝475が全周に亘って形成されている。なお、筒壁472の外面が、ケース(7)の内周面と当接する。
2.ケース
第1の実施の形態において、ケース7における載置部材5が挿入する部分の形状は、ストレート状をしていたが、他の形状であっても良い。
図20は、ケースの変形例を示す図である。
ケース501,511,521,531は、同図の(a),(b),(c),(d)に示すように、グローブ側が拡がるラッパ状をしている。
これに対応して、内嵌される載置部材503,513の側面形状も、グローブ9側(表側)から点灯回路側(裏面)に移るに従って、外径が小さくなっている。
ケース501,511,521の内周面505,517,525と、載置部材503の外周面とは、互いに対応した形状をし、ケース501,511,521の内径と、載置部材503の外径とが一致するところで、載置部材503,513が位置決めされる。
なお、本例においても、載置部材503,513のケース501への組み込みは、第1の実施の形態と同様に、圧入方式である。
ケース511,521は、同図の(a)に示すケース401と、基本的に同じ構造を有しているが、図9で説明した、載置部材の抜け防止用の張出部515や表側ストッパー523を有する。張出部515はケース511の内面517から二等辺三角状に突出してなり、表側ストッパー523は、ケース521の内面525から、載置部材503の上面に当接する辺を有する三角状に突出してなる。
特にケースがラッパ状をしている場合、上記の張出部の形成箇所は、ケースの内径が最も大きい箇所で行うことが好ましい。これは、ケースと載置部材との接触する領域がケースの最大径となる位置となるため、ケースと載置部材との接触面積が略最大となるからである。なお、張出部を形成することで両者の接触面積も大きくすることができる。
また、張出部は、ケースの周方向に規則的に間隔をおいて、あるいは不規則的に間隔をおいて複数設けても良いし、ケースの中心軸方向に複数段(例えば、2段、3段である。)設けても良い。このように張出部を形成することで、ケースと載置部材との結合力を高めることができる。
さらには、張出部は、ケースの周方向に連続して設けても良いし、ケースの中心軸方向に多重(例えば、2重、3重である。)に設けても良い。張出部を周方向に全周(さらには多重)に亘って形成することで、ケースと載置部材との結合力を一層高めることができる。
図20の(d)は、ケースの厚みを薄くして、グローブ9側の端部を内側に折り返して折り返し部533の先端が載置部材503の上面(上面の上方)に位置して、載置部材503のケース531からの抜けを防止している。
ケース531の厚みは、1mm以下が好ましい。これは、ケース531は、ヒートシンクとしての機能を有し、この機能(載置部材503から伝わった熱を効率よく放熱する)を満たせば良く、載置部材503から伝わった熱をケース531に蓄熱する機能は必要とされていない。このため、ケース531の厚みを厚くする必要がないのである。
3.ケースと載置部材との関係
(1)装着(結合)方法
第1の実施の形態において、載置部材5のケース7への装着は、載置部材5をケース7の内部へと圧入することで行っていたが、載置部材やケースの形状を変更して、他の方法で両者を結合させても良い。
図21は、ケースと載部材との他の結合方法を示す図である。
同図に示すLED電球541は、第1の実施の形態と同様な、LEDモジュール3、載置部材542、ケース543、グローブ9、点灯回路(11)、回路ホルダ(13)、口金部材(15)を備える。
載置部材542は、グローブ9を装着するための装着溝544と、載置部材542をケース543に装着するためのねじ用穴545とを有している。ケース543は、筒状をし、口金部材(15)が装着される側と反対側の他端から、ケース543の中心軸側に張り出す鍔部546を有している。
載置部材542のケース543への装着は、載置部材542の裏面542aをケース543の鍔部546に当接させた状態で、両者をねじ547により固着(螺着)することで行っている。
このような場合でも、載置部材542とケース543との接触面積、LEDモジュール3と載置部材542との接触面積との関係は、上述したとおり、接触面積の比S1/S2が、
0.5 ≦ S1/S2
の関係を満している。
図22は、ケースと載置部材との他の結合方法を示す図である。
同図に示すLED電球551は、第1の実施の形態と同様な、LEDモジュール3、載置部材552、ケース553、グローブ9、点灯回路(11)、回路ホルダ(13)、口金部材(15)を備える。
載置部材552は、グローブ9を装着するための装着溝554と、載置部材552をケース553に装着するための段差部555とを有している。ケース553は、筒状をし、口金部材(15)が装着される側と反対側の他端が、載置部材552の段差部555に嵌合する嵌合部556を有している。
載置部材552のケース553への装着は、載置部材552の段差部555と、ケース553の嵌合部556との嵌合を利用して行われている。
(2)厚み
実施の形態では、載置部材とケースとの厚みの関係について特に説明しなかったが、載置部材におけるLEDモジュールを搭載する領域部分の厚みの方が、ケースの厚みよりも厚いことが好ましい。これは、載置部材におけるLEDモジュールを搭載する領域部分の機能と、ケースの機能との相違により生じる。
つまり、載置部材におけるLEDモジュールを搭載する領域部分は、LEDモジュールからの熱を一時的にでも蓄熱する必要があり、蓄熱と熱伝導との両機能(役割)が必要となる。これに対し、ケースは、LEDで発生した熱が載置部材からケースへ伝えられた後は、ケースから外気へと放熱されるため、蓄熱機能は必要でない。
従って、ケースの肉厚を厚くする必要はないが、蓄熱の役割が必要となる載置部材におけるLEDモジュールを搭載する領域部分の部分を、ケースの厚みよりも厚くする必要がある。換言すると、ケースの厚みを載置部材よりも薄くでき、軽量化を図ることができる。
なお、載置部材におけるLEDモジュール(正確には基板である。)と接触している部分の厚みは、LEDモジュールの基板の厚みに対し、1倍以上3倍以下の範囲内にあることが好ましい。これは、LED電球の全長が定められている場合、載置部材におけるLEDモジュールと接触している部分が基板の厚みに対し3倍よりも厚いと、点灯回路(回路ホルダ)と載置部材との間に十分な隙間を設けることが不可能となり、点灯回路を構成する電子部品への熱による悪影響が生じる可能性が高くなる。一方、載置部材におけるLEDモジュールと接触している部分が1倍よりも薄いと、LEDモジュールを載置するための機械的特性が不足するからである。
4.LEDモジュールとケースとの位置関係
第1の実施の形態では、LEDモジュール3の基板17のLED実装面が、例えば、図1に示すように、ケース7の載置部材5側の端面よりも内側(口金部材15がある側である。)に位置している。
しかしながら、本発明は、基板のLED実装面とケースの端面との位置関係を第1の実施の形態のようにLED実装面がケース7の端面よりも内側に位置する場合に限定されるものではなく、例えば、基板のLED実装面が、ケースの端面よりも外側(口金部材がある側と反対側である。)に位置しても良いし、さらにはLED実装面とケースの端面とが面一状になっていても良い。
図23は、LED実装面がケースの端面よりも外側に位置する変形例を示す図である。
同図に示すLED電球601は、第1の実施の形態と同様に、LEDモジュール3、載置部材603、ケース7、グローブ9、点灯回路(11)、回路ホルダ(13)、口金部材(15)を備える。なお、図23では、点灯回路(11)、回路ホルダ(13)、口金部材(15)の図示を省略する。
載置部材603は、底壁605と周壁607とからなる有底筒状をしている。底壁605にはLEDモジュール載置用の凹部609が形成され、また、周壁607には大径部と小径部とがあり、大径部の外周面がケース7の内周面7aに当接し、ケース7の内周面7aと小径部との間にグローブ9の開口側の端部が挿入され接着剤等で固着されている。
LEDモジュール3のLED実装面3aは、ケース7の端面7bよりもLED電球601の中心軸の延伸する方向であって外方側(図23においてグローブ9の頂部側である。)に位置している。これにより、LEDモジュール3から側方(図中の矢印Cの方向である。)に発せられた光はそのままLED電球601から側方へと出力される。
なお、LEDモジュール3から側方に発せられた光をそのままLED電球601から側方へ出力させるには、LED実装面3aが載置部材603の凹部609よりもグローブ9の頂部側に位置する、つまり、LED実装面3aが凹部609の外側にあるのが好ましい。
図24は、LED実装面がケースの端面よりも外側に位置する変形例を示す図である。
同図に示すLED電球611は、LEDモジュール613,615、載置部材617、ケース7、グローブ9、点灯回路(11)、回路ホルダ(13)、口金部材(15)を備える。なお、図24でも、点灯回路(11)、回路ホルダ(13)、口金部材(15)の図示を省略する。
載置部材617は、底壁619と周壁621とからなる有底筒状をしている。底壁619は、同図に示すように、その中央部がグローブ9の頂部側に突出する形状をしている。具体的には、中央部が截頭四角錐状に突出し、その頂部にはLEDモジュール613を載置するための凹部623を、側部にはLEDモジュール615を載置するための凹部625をそれぞれ有する。
また、周壁621には大径部と小径部とがあり、大径部の外周面がケース7の内周面7aに当接し、ケース7の内周面7aと小径部との間にグローブ9の開口側の端部が挿入され接着剤等で固着されている。
LEDモジュール613は、LED電球611の中心軸の延伸方向であって口金部材からグローブ9に向かう方向(所謂、前方であり、図では紙面の下部から上部に向かう方向である。)の光(光束)を確保するために、他のLEDモジュール615内に実装されているLEDの数よりも多い数のLEDを有している。
LEDモジュール613,615におけるLED実装面は、ケース7の端面7bよりも外方側(図24においてグローブ9の頂部側である。)に位置している。これにより、図24に示すように、LED電球611の後方(図中の矢印Dの方向である。)へも光を出力することができる。
なお、ここでのLED実装面がケース7の端面7bよりも外方側に位置するとは、基板におけるLEDを実装している領域の内、最も口金部材に近い位置が、ケース7の端面7bよりも外方側に位置していることをいう。
5.配光特性
上記の4.LEDモジュールとケースとの位置関係の項目では、LEDモジュール(LED実装面)とケースとの位置関係について説明したが、これに関連して、両者の位置関係を調整することでLED電球のビーム角を調整できる。
図25は、ビーム角の異なる変形例を示す図である。
同図の(a)は、載置部材654におけるLEDモジュール653のLED実装面がケース655の端面からグローブ657の頂部側へと張り出している位置にあるLED電球651を示す。
この場合、LEDモジュール653から発せられる光のビーム角は、180(度)よりも広くなり、白熱電球を代替する一般照明装置として好適である。
同図の(b)は、載置部材664におけるLEDモジュール663の実装面がケース665の端面と略面一の位置にあるLED電球661を示す。
この場合、LEDモジュール663から発せられる光のビーム角は、略180(度)となり、LED電球661の下方照度を向上させることができる。
同図の(c)は、載置部材674におけるLEDモジュール673の実装面がケース675の端面から口金部材側(グローブ677の頂部と反対側)へと凹入しているLED電球671を示す。
この場合、LEDモジュール673から発せられる光のビーム角は、180(度)よりも狭くなり、直下照度を向上させることができ、例えば、装飾用のスポット照明装置の用途に好適である。なお、同図の(c)では、載置部材674がカップ状をし、その底面にLEDモジュール673が実装され、その開口側の端面によりビーム角が規定されている。
さらに、LED電球671は、載置部材674の内周面674aに反射機能を持たせることにより、LEDモジュール673から発せられた光を集光させたり、ランプ効率を向上させたりすることができる。なお、反射機能を持たせるには、例えば、反射膜を形成したり、鏡面仕上げにしたりすることで実施できる。
以上説明したように、LED電球のビーム角は、LEDの実装位置とケース又は載置部材の端面と位置関係(実際には基板のサイズにも関係する。)により調整でき、載置部材の形状等を変更することで、各種のビーム角を有するLED電球を実施できる。
6.口金部材
実施の形態では、口金部材15はEタイプの口金部77を有していたが、他のタイプ、例えば、GタイプやPタイプ等の口金部を有していても良い。
7.通気孔
第2の実施の形態では、ケース103のA領域及びB領域で、周方向に等間隔をおいて4個形成された通気孔107,109を有するLED電球101を説明した。これは、ケース103内の空気をケース外に流出させるものである。
したがって、ケース内の空気を外部に流出させることができれば、ケース以外に貫通孔を設けても良い。例えば、載置部材における給電路用の貫通孔を利用して、グローブにおけるケースによって覆われている部分と口金部材とに貫通孔を設け、グローブ−口金部材間で空気を流動させるようにしても良い。
8.照明装置
実施の形態等では、LED電球として半球状(正確には、半球状部と筒状部とからなる形状)のグローブ9を備えていたが、他の形状、具体的は、電球形蛍光ランプのグローブと同様に、所謂、A形、G型等の形状をしていても良いし、さらには、これらの形状と全く異なる形状であっても良い。
また、実施の形態ではグローブ9を備えるLED電球であったが、グローブを備えていなくても良い。
9.最後に
上記で説明したLED電球(例えば、第1の実施の形態に係るLED電球1である。)を光源とした照明装置の一例について説明する。
図26は、本発明の実施の形態に係る照明装置の一例を説明する図である。
照明装置751は、LED電球1と照明器具753とを備え、ここでの照明器具753は、所謂、ダウンライト用照明器具である。
照明器具753は、LED電球1と電気的に接続され且つLED電球1を保持するソケット755と、LED電球1から発せられた光を所定方向に反射させる反射板757と、図外の商用電源と接続される接続部759とを備える。
ここでの反射板757は、天井759の開口759aを介してソケット755側が天井759の裏側に位置するように天井759に取り付けられている。
なお、本発明に係る照明装置は、上記ダウンライト用に限定するものでないのは言うまでもない。
最後に、各実施の形態及び各変形例では、それぞれ個別に特徴部分について説明したが、各実施の形態及び各変形例での説明した構成を、他の実施の形態や他の変形例の構成と組み合わせても良い。
本発明は、放熱性向上と小型化・軽量化を同時に達成しても、回路への熱負荷を減少させるのに利用できる。
1 LED電球(電球形ランプ)
3 LEDモジュール(発光モジュール)
5 載置部材(熱伝導部材)
7 ケース(ヒートシンク)
9 グローブ
11 点灯回路
13 回路ホルダ
15 口金部材(口金)
17 基板
19 LED(発光素子)
S1 載置部材とケースとの接触面積
S2 LEDモジュールの基板と載置部材との接触面積

Claims (14)

  1. 基板に発光素子が実装されてなる発光モジュールと、
    前記発光素子の発光時の熱を放熱する筒状のヒートシンクと、
    前記ヒートシンクの一端側に設けられた口金と、
    前記発光モジュールを表面に搭載し且つ前記ヒートシンクの他端開口を塞いで前記発光時の熱を前記ヒートシンクに伝える熱伝導部材と、
    前記口金を介して給電を受けて前記発光素子を発光させる回路と、
    前記ヒートシンク内に配され且つ内部に前記回路を格納する回路格納部材と
    を備え、
    前記回路格納部材は、前記ヒートシンクに取着され、
    前記熱伝導部材は、前記回路格納部材に連結され、
    前記回路格納部材は、少なくとも他端が開口し且つ前記ヒートシンクに装着される本体部と、当該本体部の開口を塞ぎ且つ前記熱伝導部材と連結された蓋部とを有し、
    前記熱伝導部材は、前記ヒートシンクの他端から挿入されることにより前記ヒートシンクに装着され、
    前記回路格納部材の蓋部が、前記熱伝導部材の前記ヒートシンクへの挿入方向に移動可能に前記本体部に装着されている
    ことを特徴とする電球形ランプ。
  2. 基板に発光素子が実装されてなる発光モジュールと、
    前記発光素子の発光時の熱を放熱する筒状のヒートシンクと、
    前記ヒートシンクの一端側に設けられた口金と、
    前記発光モジュールを表面に搭載し且つ前記ヒートシンクの他端開口を塞いで前記発光時の熱を前記ヒートシンクに伝える熱伝導部材と、
    前記口金を介して給電を受けて前記発光素子を発光させる回路と、
    前記ヒートシンク内に配され且つ内部に前記回路を格納する回路格納部材と
    を備え、
    前記回路格納部材は、前記ヒートシンクに取着され、
    前記熱伝導部材は、前記回路格納部材に連結され
    前記回路格納部材は、少なくとも他端が開口し且つ前記ヒートシンクに装着される本体部と、当該本体部の開口を塞ぐ蓋部とを有し、
    前記熱伝導部材は、前記ヒートシンクの他端から挿入されることにより前記ヒートシンクに装着され、
    前記回路格納部材の蓋部が、前記熱伝導部材の前記ヒートシンクへの挿入方向に移動可能であって前記挿入方向と直交する方向に移動が規制される状態で、前記熱伝導部材と連結されている
    ことを特徴とする電球形ランプ。
  3. 前記熱伝導部材は凹部を表側に有し、当該凹部に前記発光モジュールの基板が配されている
    ことを特徴とする請求項1又は2に記載の電球形ランプ。
  4. 前記熱伝導部材は、円盤状をし、その外周面が、前記ヒートシンクの内周面に全周に亘って接触している
    ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の電球形ランプ。
  5. ヒートシンクの厚みが1mm以下である
    ことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の電球形ランプ。
  6. 前記熱伝導部材における前記基板と接触している部分の厚みが、前記基板の厚みに対し、1倍以上3倍以下の範囲内にある
    ことを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の電球形ランプ。
  7. 前記熱伝導部材における前記発光モジュールを搭載する領域部分の厚みの方が、前記ヒートシンクの厚みよりも厚い
    ことを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の電球形ランプ。
  8. 前記ヒートシンクに貫通孔を有する
    ことを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の電球形ランプ。
  9. 前記基板における前記発光素子を実装している面が、前記ヒートシンクの他端開口側の端縁のなす仮想端面に対して、前記口金と反対側に位置している
    ことを特徴とする請求項1又は2に記載の電球形ランプ。
  10. 前記熱伝導部材における少なくとも前記発光モジュールを搭載している面が、前記ヒートシンクの他端開口側の端縁のなす仮想端面に対して、前記口金と反対側に位置している
    ことを特徴とする請求項1又は2に記載の電球形ランプ。
  11. 前記基板における前記発光素子を実装している面が、前記ヒートシンクの他端開口側の端縁のなす仮想端面に対して、前記口金側に位置している
    ことを特徴とする請求項1又は2に記載の電球形ランプ。
  12. 前記熱伝導部材は凹部を有すると共に当該前記凹部に前記発光モジュールが搭載され、
    前記熱伝導部材の前記発光モジュールを搭載している面が、前記ヒートシンクの他端開口側の端縁のなす仮想端面に対して、前記口金側に位置している
    ことを特徴とする請求項1又は2に記載の電球形ランプ。
  13. 前記凹部はその内周面に反射機能を有する
    ことを特徴とする請求項12に記載の電球形ランプ。
  14. 電球形ランプと、当該電球形ランプを着脱自在に装着する照明器具とを備える照明装置において、
    前記電球形ランプが請求項1から1のいずれか1項に記載の電球形ランプである
    ことを特徴とする照明装置。
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