JP5582899B2 - ランプ及び照明装置 - Google Patents

Description

本発明は、ランプ及び照明装置に関し、特に、半導体発光素子を用いたランプ及び照明装置に関する。

近年、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）等の半導体発光素子は、白熱電球及びハロゲン電球に比べて高エネルギー効率及び長寿命であることから、省エネルギー化による地球温暖化の防止に貢献できるランプの新しい光源として期待されており、ＬＥＤを光源とするＬＥＤランプの研究開発が進められている。

ＬＥＤは、その温度が上昇するに従って光出力が低下するとともに、寿命が短くなることが知られている。このため、ＬＥＤランプでは、ＬＥＤの温度上昇を抑制するために、効率的な放熱構造をもつことが求められる。そこで、従来、効率的な放熱構造をもつＬＥＤランプが各種提案されている（例えば、特許文献１〜３参照）。

図１２及び図１３は、それぞれ、特許文献１に開示された従来のＬＥＤランプの断面構造図、及び、そのＬＥＤランプの分解斜視図である。この従来のＬＥＤランプでは、図１２に示すように、貫通孔２２８と第１の溝２３２とでＬＥＤ素子２３６の周辺部がＬＥＤ電球２１０の外部に連通されているため、これらの貫通孔２２８および第１の溝２３２を介して、ＬＥＤ素子２３６で発生した熱が外部に放出されるというものである。

また、特許文献２には、外部に露出する周側面部と光源取り付け部とを一体で形成した金属ホルダを設けることで、ＬＥＤの温度上昇を抑制する技術が開示されている。

さらに、特許文献３には、ＬＥＤランプの外周面に放熱性を向上させるためのフィンを形成することが開示されている。

特開２００９−２６７０８２号公報 特開２００９−０３７９９５号公報 特開２００９−００４１３０号公報

ところで、ＬＥＤランプは、ＬＥＤを発光させるための点灯回路を有しており、ＬＥＤランプにおいては、ＬＥＤの温度上昇を抑制するだけではなく、点灯回路（より、厳密には、点灯回路を構成する回路素子）の温度上昇も抑制する必要がある。

これは、ＬＥＤランプへの投入電力のうち回路素子によって２割程度も消費されるからであり、回路素子の温度上昇によって回路素子におけるエネルギー損（回路損）が大きくなるからである。従って、ＬＥＤランプの省エネルギー化を図るには、回路素子の温度上昇を抑制することも重要となる。

しかしながら、上述した従来のＬＥＤランプでは、いずれも、回路素子に対しては十分な放熱対策が講じられていない。このため、ＬＥＤの発光時においては、回路素子から発生した熱を効率よくランプ外部に放出することができず、回路素子の温度上昇を抑制することができないという問題がある。

たとえば、図１３に示される特許文献１に開示されたＬＥＤランプでは、電子部品２５６を覆う内側ボディ２５８、及び、その外周面に設けられた凸部２７４を介して、電子部品２５６で発生した熱を放熱できるようにも見える。ところが、このＬＥＤランプでは、内側ボディ２５８は、大径部２６０が電子部品２５６を覆うようにして筒状体２１４の内側に嵌め込まれ、凸部２７４が筒状体２１４の内面に形成された第２の溝（内側ボディ固定溝）２３４に沿うようにして内側ボディ２５８が外側ボディ２１２に嵌合されている。そのために、電子部品２５６で発生した熱が内側ボディ２５８から外側ボディ２１２に向けて放熱される熱の流れと、ＬＥＤ素子２３６で発生した熱が外側ボディ２１２から内側ボディ２５８に向けて放熱される熱の流れとがぶつかり合う（熱交換される）こととなり、その結果、電子部品２５６で発生した熱が十分には外界に放出されないという問題がある。

このように回路素子の温度上昇を抑制することができなければ、上述のとおり、回路素子による回路損によってエネルギー効率が悪くなってしまい、その結果、回路素子の寿命を著しく低下させてしまう。

そこで、本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、効果的に回路素子の温度上昇を抑制することができるランプ及び照明装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係るランプの一態様は、半導体発光素子からなる光源と、電力を受電する口金と、前記口金で受電された電力から、前記光源を発光させるための電力を生成する回路素子を有する点灯回路と、前記点灯回路を収納する樹脂製の筒体であって、前記口金と熱的に結合された内部ケースと、前記内部ケースを収納する筒体であって、前記光源と熱的に結合された外部ケースと、前記口金の開口端部と前記外部ケースの開口端部とによって挟持される環状構造物であって、前記口金と前記外部ケースとを電気的及び熱的に絶縁する非熱伝導性樹脂からなる絶縁リングとを備える。これにより、外部ケースと口金とは絶縁リングによって熱的に遮断されるので、光源から発生した熱は外部ケースを介して外界に放出され、一方、回路素子から発生した熱は内部ケース及び口金を介して外部に放熱される。つまり、光源から発生した熱と回路素子から発生した熱とがぶつかり合う（熱交換される）ことが回避され、効率よく、双方の熱が放熱される。

ここで、前記絶縁リングは、前記内部ケースと非接触になるように、固定されていてもよい。これにより、光源で発生し、外部ケースを伝達してきた熱と、回路素子で発生し、内部ケースを伝達してきた熱とが、絶縁リングでぶつかり合う（熱交換される）ことが回避され、効率よく、双方の熱が放熱される。

また、前記絶縁リングは、前記口金の開口端部及び前記外部ケースの開口端部の少なくとも一方と、点接触又は線接触していてもよい。これにより、絶縁リングと口金及び外部ケースの少なくとも一方との接触面積が小さく抑制され、外部ケースと口金とはより確実に熱的に遮断される。

具体的には、前記絶縁リングは、前記口金の開口端部及び前記外部ケースの開口端部の少なくとも一方に当接する突起部を有する構成を備えてもよい。このとき、前記口金の開口端部及び前記外部ケースの開口端部の少なくとも一方には、前記絶縁リングが有する前記突起部と嵌合される凹部が形成されているのが好ましい。これにより、口金及び外部ケースの少なくとも一方に設けられた凹部によって絶縁リングの突起部が安定に支持されるので、絶縁リングの取り付け時における安定性が向上される。

また、前記絶縁リングは、周方向に形成された溝部を有し、前記溝部には、前記外部ケースの開口端部が嵌合されていてもよい。これにより、外部ケースと絶縁リングとが嵌合によって強固に固定される。

また、前記絶縁リングは、前記内部ケースに当接する突起部を有する構成を備えてもよい。これにより、絶縁リングと内部ケースとの接触面積を極力小さくした状態で、内部ケースの安定性が確保される。

また、前記絶縁リングの周側面には、切り欠き部が形成されており、前記絶縁リングの外周面の一部は、前記外部ケースの内周面に付勢されて接触していてもよい。これにより、絶縁リングは、その外周面の一部が外部ケースの開口側から押し込まれ、付勢力によって外部ケースに固定される。

なお、前記絶縁リングは、エポキシ樹脂又はシリコン樹脂が一体成型されたものであるのが好ましい。これらの材料は、口金と外部ケースとを電気的及び熱的に絶縁する非熱伝導性樹脂として好適だからである。

また、前記内部ケースは、前記口金と螺合されていてもよい。これにより、内部ケースに口金をねじ込んでいくことで、絶縁リングが外部ケースと口金とによって挟持される。

また、前記内部ケースの開口端部には、前記内部ケースが前記口金に螺合されたときに前記口金の内面に付勢されて接触する垂下体が形成されてた構成を備えてもよい。これにより、内部ケースと口金との接触面積がより増大し、より確実に、回路素子から内部ケースを介して伝達してきた熱が口金に伝達され、放熱される。

さらに、本発明は、ランプとして実現できるだけでなく、上記ランプ及びそのランプを支持する点灯器具等を備える照明装置として実現してもよい。

本発明に係るランプ及び照明装置によれば、光源から発生した熱は外部ケースを介して外界に放出され、一方、回路素子から発生した熱は内部ケース及び口金を介して外部に放熱されるとともに、外部ケースと口金とが熱的に遮断されているので、光源から発生した熱と回路素子から発生した熱とがぶつかり合うことが回避され、効率よく、双方の熱が放熱される。

本発明の実施の形態に係るランプの外観図 本発明の実施の形態に係るランプの断面図 本発明の実施の形態に係るランプの分解斜視図 絶縁リングを含む箇所を拡大した断面図 （ａ）は絶縁リングの斜視図、（ｂ）は絶縁リングの断面図 外部ケースの第２開口端部に絶縁リングの突起部と嵌合される凹部が形成された例を示す図 第１の変形例に係るランプ（絶縁リング及びその周辺）の断面図 第１の変形例に係るランプが有する絶縁リングの斜視図 第１の変形例に係るランプが有する別の絶縁リングの及びその周辺の断面図 第２の変形例に係るランプが備える内部ケースの斜視図 本発明に係る照明装置の概略断面図 従来の電球型ＬＥＤランプの断面図 従来の電球型ＬＥＤランプの分解斜視図

以下、本発明の実施の形態に係るランプ及び照明装置について、図面を参照しながら詳細に説明する。

図１〜図３は、それぞれ、本発明の実施の形態に係るランプ１０の概観図、図１における中心軸ＡＡ’を含む面で切断して得られる断面図、及び、分解斜視図である。

このランプ１０は、全方向配光の電球型ＬＥＤランプであって、グローブ１と、口金２と、グローブ１と口金２との間に配置される外部ケース３とによってランプ外囲器が構成されている。

グローブ１は、ＬＥＤモジュール４から放出される光をランプ外部に放射するための球状の透光性カバーである。ＬＥＤモジュール４は、このグローブ１によって覆われている。また、グローブ１は、ＬＥＤモジュール４から放出される光を拡散させるために、すりガラス処理等の光拡散処理が施されている。このグローブ１の開口側は絞った形状となっており、グローブ１の開口端部は光源取り付け部材５の上面に当接して配置される。グローブ１は、耐熱性を有するシリコン系接着剤によって外部ケース３に固着される。なお、グローブ１の形状は球状のものに限らず、半球、回転楕円体又は偏球体であっても構わない。また、本実施の形態において、グローブ１の材質はガラス材としたが、グローブ１の材質はガラス材に限らず、合成樹脂等でグローブ１を成型しても構わない。

口金２は、二接点によって交流電力を受電するための受電部である。口金２で受電した電力はリード線（不図示）を介して回路基板７２の電力入力部に入力される。また、口金２は、金属性の有底筒体であって、その底部に、絶縁材で囲まれた電極であるアイレット２ａを有する。本実施の形態において、口金２はＥ型であり、その外表面には照明装置のソケット（不図示）に螺合させるための螺合部２ｂが形成されている。また、口金２の内周面には、後述する内部ケース６の第２ケース部６２と螺合させるための螺合部２ｃが形成されている。口金２の開口を構成している開口端部２ｄは、絶縁リング８０と接している。

外部ケース３は、内部ケース６を収納する筒体であって、ＬＥＤモジュール４と熱的に結合されている。この外部ケース３は、構造的には、上下方向に２つの開口を有する金属製の筒型放熱体の筐体であって、グローブ１側の開口を構成する第１開口端部３ａと、口金２側の開口を構成する第２開口端部３ｂとを有する。グローブ１側の開口の口径は口金２側の開口よりも大きく、外部ケース３は全体として逆円錐台形状の円筒体である。本実施の形態では、外部ケース３はアルミニウム合金材料で構成されている。また、外部ケース３の表面はアルマイト処理が施されており、熱放射率を向上させている。外部ケース３の第２開口端部３ｂは、絶縁リング８０と接している。

図２及び図３に示すように、本発明の実施の形態に係るランプ１０は、さらに、ＬＥＤモジュール４と、光源取り付け部材５と、内部ケース６と、点灯回路７と、絶縁リング８０とを備える。

ＬＥＤモジュール４は、半導体発光素子からなる光源の一例であって、所定の光を放出するＬＥＤからなる発光モジュール（発光ユニット）である。ＬＥＤモジュール４は、矩形状のセラミックス基板４ａと、当該セラミックス基板４ａの片面に実装された複数のＬＥＤチップ４ｂと、ＬＥＤチップ４ｂを封止するための封止樹脂４ｃとによって構成されている。封止樹脂４ｃには、所定の蛍光体粒子が分散されており、蛍光体粒子によってＬＥＤチップ４ｂからの発光が所望の色に変換される。

本実施の形態では、ＬＥＤチップ４ｂとして青色の光を発光する青色ＬＥＤを用い、蛍光体粒子として黄色蛍光体粒子が用いられている。これにより、黄色蛍光体粒子からは、青色ＬＥＤからの青色光によって励起されて黄色光が放出され、その黄色光と青色ＬＥＤからの青色光との合成によって、白色光がＬＥＤモジュール４から放出される。

なお、本実施の形態において、約１００個のＬＥＤチップ４ｂがマトリクス状にセラミックス基板４ａ上に実装されている。ＬＥＤモジュール４には、回路基板７２に形成された電力出力部から延出されるリード線に接続される２つの電極７３ａ、７３ｂが設けられている。これら２つの電極７３ａ、７３ｂからＬＥＤモジュール４に直流電力が供給されることにより、ＬＥＤチップ４ｂが発光する。

光源取り付け部材５は、ＬＥＤモジュール４を配置するための金属基板からなるホルダ（モジュールプレート）であり、アルミダイキャストによって円盤状に成型されている。この光源取り付け部材５は、ＬＥＤモジュール４から発生する熱を外部ケース３に伝達させる放熱体である。光源取り付け部材５は、外部ケース３の第１開口端部３ａに装着されＬＥＤモジュール４の光源と外部ケース３とは熱的に接続されており、光源取り付け部材５の側部は外部ケース３の上方内面に当接している。すなわち、光源取り付け部材５は外部ケース３の第１開口端部３ａ側に嵌め込まれている。また、光源取り付け部材５には、ＬＥＤモジュール４を配置するための凹部５ａが形成されている。本実施の形態において、凹部５ａは、ＬＥＤモジュール４のセラミックス基板４ａと同形状の矩形状に形成されている。凹部５ａに配置されたＬＥＤモジュール４は、止め金具４ｄによって挟持される。なお、光源の配置された光源取り付け部材５と外部ケース３とは別部材としたが一体物でも良い。

内部ケース６は、回路素子群７１を有する点灯回路７を収納する樹脂製の筒体であって、外部ケース３と略同形の逆円錐台形の円筒体である第１ケース部６１と、口金２と略同形の円筒体である第２ケース部６２とからなる。この内部ケース６は、回路素子群７１が金属製の外部ケース３と接触することを防止する電気的な絶縁ケースとして機能するとともに、回路素子群７１から発生した熱を口金２に伝達して放熱させる熱伝達媒体としても機能する。

内部ケース６は、第１ケース部６１と第２ケース部６２とが一体的に射出成形される。また、内部ケース６は、ガラス繊維（日本板硝子株式会社：ＲＥＳＯ１５ＴＰ７７）を５〜１５％含有してなる熱伝導率０．３５（Ｗ／ｍ・Ｋ）のポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）によって成形されている。なお、内部ケース６の材料としては、粒径が１〜１０μｍのアルミナを１５〜４０％含有してなる熱伝導率が１．５（Ｗ／ｍ・Ｋ）のポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）を用いてもよい。また、内部ケース６の材料としては、このＰＢＴの他に、粒径が１〜１０μｍの酸化亜鉛（ＺｎＯ）を１０〜４０％含有してなる熱伝導率が１．０（Ｗ／ｍ・Ｋ）のポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）を用いても構わない。内部ケース６の材料としては、熱伝導率が０．３５〜４（Ｗ／ｍ・Ｋ）の高熱伝導性樹脂を用いることが好ましい。

内部ケース６の第１ケース部６１は、ＬＥＤモジュール４側（第２ケース部６２とは反対側）に向けて開口している第１開口部６１ａを有している。

内部ケース６の第２ケース部６２は、口金２側（第１ケース部６１側とは反対側）に向けて開口している第２開口部６２ａを有する。第２ケース部６２の外周面は口金２の内周面と接触するように構成されている。本実施の形態では、第２ケース部６２の外周面には口金２と螺合するための螺合部６２ｂが形成されており、螺合部６２ｂによって第２ケース部６２は口金２に接触している。これにより、回路素子群７１から発生した熱が内部ケース１６から口金２に伝達され、外部に放熱される。

本実施の形態では、内部ケース６を構成する第１ケース部６１と第２ケース部６２とは、一体的に射出成型される。この内部ケース６（第１ケース部６１と第２ケース部６２）は、例えば、粒径が１〜１０μｍのアルミナを１５〜４０％含有してなるポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）によって成型される。なお、内部ケース６の材料としては、このＰＢＴの他に、粒径が１〜１０μｍの酸化亜鉛（ＺｎＯ）を１０〜４０％含有してなるポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）を用いても構わない。要するに、内部ケース６の材料としては、高熱伝達性樹脂を用いることが好ましい。

第１ケース部６１の光源取り付け部材５側の第１開口部６１ａには、樹脂キャップ６３が取り付けられている。内部ケース６の光源取り付け部材５側は、樹脂キャップ６３によって封止されている。

樹脂キャップ６３は、略円板形状であり、内面側の外周端部には、内部ケースの厚み方向に突出する環状の突出部６３ａが形成されている。突出部６３ａの内周面には、回路基板を係止するための複数個の係止爪（不図示）が形成されている。突出部６３ａは、内部ケース６の第１ケース部６１の第１開口部６１ａの端部に嵌め込むことができるように構成されている。この樹脂キャップ６３は、内部ケース６と同じ材料を用いて成型することができる。また、樹脂キャップ６３の材料も高熱伝達性樹脂を用いることが好ましい。なお、樹脂キャップ６３には、ＬＥＤモジュール４に給電するリード線を通すための貫通孔６３ｂが形成されている。

点灯回路７は、ＬＥＤモジュール４のＬＥＤチップ４ｂを発光させるための回路（電源回路）を構成する回路素子群７１と、回路素子群７１の各回路素子が実装される回路基板７２とを有する。

回路素子群７１は、口金２で受電された電力から、光源（ＬＥＤモジュール４）を発光させるための電力を生成するための複数の回路素子で構成されており、口金２で受電された交流電力を直流電力に変換し、電極７３ａ、７３ｂを介してＬＥＤモジュール４のＬＥＤチップ４ｂに直流電力を供給する。この回路素子群７１には、電解コンデンサ（縦型コンデンサ）である第１容量素子７１ａと、セラミックコンデンサ（横型コンデンサ）である第２容量素子７１ｂと、抵抗素子７１ｃと、コイルからなる電圧変換素子７１ｄと、ＩＰＤ（インテリジェントパワーデバイス）の集積回路である半導体素子７１ｅとが含まれる。回路素子群７１を構成する回路素子のうち、放熱対策が特に必要な回路素子は、発熱量が大きい部品、つまり、コンデンサである容量素子（特に第１容量素子７１ａ）と半導体素子７１ｅである。

回路基板７２は、円盤状のプリント基板であり、一方の面に回路素子群７１が実装されている。この回路基板７２は、上述のとおり、樹脂キャップ６３の係止爪によって樹脂キャップ６３に保持される。なお、回路基板７２には、切欠部が設けられている。この切欠部は、ＬＥＤモジュール４に直流電力を供給するためのリード配線を、回路素子群７１が実装された面側から反対側の面に渡すための通路を構成する。

絶縁リング８０は、口金２の開口端部２ｄと外部ケース３の第２開口端部３ｂとによって挟持される環状構造物であって、口金２と外部ケース３とを電気的及び熱的に絶縁する非熱伝導性樹脂からなる。この絶縁リング８０は、内部ケース６の第２ケース部６２と口金２とが螺合されることにより、口金２の開口端部２ｄと外部ケース３の第２開口端部３ｂとによって挟持される。ただし、この絶縁リング８０は、内部ケース６とは非接触となるように固定されている。

なお、絶縁リング８０は、例えば、熱伝導率が０．２１（Ｗ／ｍ・Ｋ）以下のエポキシ樹脂又は熱伝導率が０．１６（Ｗ／ｍ・Ｋ）以下のシリコン樹脂が一体成型されたものである。ここで、「電気的及び熱的に絶縁する非熱伝導性樹脂」とは、エポキシ樹脂よりも熱伝導率が小さく、かつ、電気抵抗が大きい樹脂をいい、具体的には、熱伝導率が０．２１（Ｗ／ｍ・Ｋ）以下で、かつ、抵抗率が１０¹²Ωｍ以上の樹脂であり、好ましくは、熱伝導率が０．１（Ｗ／ｍ・Ｋ）以下で、かつ、抵抗率が１０¹⁴Ωｍ以上の樹脂をいう。なお、熱劣化による絶縁リングの割れを防止するため、耐熱性の良い樹脂であることが好ましい。

このような構造、特に、特徴的な絶縁リング８０により、本実施の形態におけるランプ１０では、ＬＥＤモジュール４から発生した熱が外部ケース３を介して外界に放出され、一方、回路素子群７１から発生した熱が内部ケース６及び口金２を介して外部に放熱されるとともに、外部ケース３と口金２とが熱的に遮断されているので、ＬＥＤモジュール４から発生した熱と回路素子群７１から発生した熱とがぶつかり合う（熱交換される）ことが回避され、効率よく、双方の熱が外部に放熱される。

次に、以上のように構成された本実施の形態におけるランプ１０の特徴的な構成について説明する。

図４は、図２の断面図のうち、絶縁リング８０を含む箇所を拡大した断面図である。図５（ａ）は、絶縁リング８０の斜視図、図５（ｂ）は、絶縁リング８０の断面図（回転中心軸を含む面で切断したときの断面図）である。

これらの図に示されるように、絶縁リング８０は、外部ケース３の第２開口端部３ｂに当接する突起部８０ａと、口金２の開口端部２ｄに当接する突起部８０ｂとを有する。突起部８０ａ及び突起部８０ｂは、図４に示されるように、その断面が山形あるいは三角形となる形状を有している。これにより、絶縁リング８０と口金２の開口端部２ｄ、及び、絶縁リング８０と外部ケース３の第２開口端部３ｂとは、線接触（円周状の線で接触）した状態となる。このような接触形態により、外部ケース３と絶縁リング８０、及び、口金２と絶縁リング８０とが接触する面積が最小限に抑えられ、外部ケース３と口金２との熱的な結合が最小限に抑えられる。

なお、絶縁リング８０は、外部ケース３の第２開口端部３ｂ及び口金２の開口端部２ｄの両方に当接する突起部を有していなくても、それらの少なくとも一方に当接する突起部を有していていればよい。これにより、絶縁リング８０が外部ケース３の第２開口端部３ｂ及び口金２の開口端部２ｄの両方に面接触している場合に比べれば、接触面積が小さく抑制され、熱的な結合が抑制されるからである。

また、外部ケース３の第２開口端部３ｂ及び口金２の開口端部２ｄの少なくとも一方と絶縁リング８０との接触形態は、線接触だけに限られず、点接触であってもよい。これにより、線接触に比べ、より接触面積が小さく抑制され、外部ケース３及び口金２と絶縁リング８０との熱的な結合がより抑制される。

また、絶縁リング８０に突起部が設けられるのではなく、外部ケース３の第２開口端部３ｂ及び口金２の開口端部２ｄの少なくとも一方に突起部が設けられてもよい。

また、図６に示される断面図のように、外部ケース３の第２開口端部３ｂ及び口金２の開口端部２ｄに、それぞれ、絶縁リング８０の突起部８０ａ及び８０ｂと嵌合される凹部が形成されていてもよい。図６は、外部ケース３の第２開口端部３ｂに、絶縁リング８０の突起部８０ａと嵌合される凹部３ｃが形成され、一方、口金２の開口端部２ｄに、絶縁リング８０の突起部８０ｂと嵌合される凹部２ｅが形成された例を示している。このような凹部３ｃ及び２ｅにより、絶縁リング８０は、口金２の開口端部２ｄと外部ケース３の第２開口端部３ｂとの間に安定して支持され、絶縁リング８０の取り付け時における安定性が向上される。なお、このような凹部は、必ずしも外部ケース３の第２開口端部３ｂ及び口金２の開口端部２ｄの両方に設けられる必要はなく、少なくとも一方の開口端部に設けられてもよい。

次に、本実施の形態の変形例に係るランプについて、説明する。

（第１の変形例）
まず、第１の変形例に係るランプについて説明する。

図７は、第１の変形例に係るランプのうち、絶縁リング８１及びその周辺の構造を示す断面図である。図８は、その絶縁リング８１の斜視図である。本変形例に係るランプは、上記実施の形態におけるランプ１０と比べ、絶縁リング８１の構造、及び、その絶縁リング８１と他の構造物（外部ケース３、口金２、内部ケース６）との接触態様が異なるだけである。以下、本変形例に係るランプについて、実施の形態におけるランプ１０との相違点を説明する。

本変形例に係るランプが備える絶縁リング８１は、図８に示されるように、その周側面には、周方向に全周にわたって形成された、断面が矩形の溝部８１ａを有する。この溝部８１ａには、図７に示されるように、外部ケース３の第２開口端部３ｂが差し込まれて嵌合される。これにより、外部ケース３と絶縁リング８１とが嵌合によって強固に固定される。

また、この絶縁リング８１の周側面には、図８に示されるように、周方向と直交する方向に、４つの切り欠き部８１ｃが形成されている。この４つの切り欠き部８１ｃにより、絶縁リング８１の周側面が、その直径が小さくなる方向に萎むことができるので、絶縁リング８１の外周面の一部が外部ケース３の内側に押し込まれて挿入され易くなる。絶縁リング８１の一部が外部ケース３に挿入された結果、図７に示されるように、絶縁リング８１の外周面の一部は、外部ケース３の内周面に付勢されて接触し、これにより、絶縁リング８１と外部ケース３とが強固に固定される。

また、本変形例では、絶縁リング８１の角部８１ｂ（内周面の上端の角に設けられた突起部の一例）において、絶縁リング８１と内部ケース６とが接触している。これは、内部ケース６と絶縁リング８１との接触面積を極力小さくし、これにより、ＬＥＤモジュール４から発生した熱（外部ケース３を伝達してきた熱）と回路素子群７１から発生した熱（内部ケースを伝達してきた熱）とがぶつかり合うことが抑制され、効率よく、双方の熱が外部に放熱される。

なお、本変形例では、絶縁リング８１の角部８１ｂが内部ケース６と接触していたが、絶縁リング８１と内部ケース６との接触態様はこれに限られず、絶縁リングの複数の箇所が内部ケースと接触していてもよい。たとえば、図９に示される絶縁リング８２は、外部ケース３が嵌合する溝部８２ａ、内部ケース６に当接する角部８２ｂに加えて、その内周面に、内部ケース６の第２ケース部６２に当接する突起部８２ｃを有する。このような２つの突起部（角部８２ｂ及び突起部８２ｃ）により、内部ケース６と絶縁リング８２との熱結合を極力抑えつつ、内部ケース６と絶縁リング８２との位置関係を固定して安定化させることができる。

（第２の変形例）
次に、第２の変形例に係るランプについて説明する。

図１０は、第２の変形例に係るランプが備える内部ケース１６の斜視図である。この内部ケース１６は、上記実施の形態における内部ケース６と同様の第１ケース部６１及び第２ケース部６２に加えて、内部ケース１６（第２ケース部６２）の開口部６２ａ側に、この内部ケース１６が口金２に螺合されたときに口金２の内面に付勢されて接触する４つの垂下体６２ｃを有する。４つの垂下体６２ｃのそれぞれは、第２ケース部６２の開口端部から口金２の先端（アイレット２ａ）に向けて円弧状に曲がって垂れ下がる帯体であり、内部ケース１６が口金２に螺合されて第２ケース部６２が口金２の奥に進むに従って、その先端が口金２のアイレット２ａの内面に沿って曲がっていく。

このような構造を有する内部ケース１６は、口金２と、螺合によって接触するだけでなく、垂下体６２ｃによっても接触することになる。よって、上記実施の形態に比べ、内部ケース１６と口金２との接触面積が増大し、その結果、内部ケース１６と口金２との熱抵抗が減少し、より確実に、回路素子群７１から発生した熱が内部ケース１６から口金２に伝達され、効率よく、外部に放熱される。

なお、内部ケース１６に設けられる垂下体６２ｃの個数及び形状は、それぞれ、４個及び帯体に限られず、５個以上の線状体等であってもよい。

以上、本発明の実施の形態及び変形例では、特にランプについて説明したが、本発明の実施の形態及び変形例に係るランプは、照明装置に適用することができる。以下、本発明に係る照明装置について、図１１を参照しながら説明する。図１１は、本発明に係る照明装置１００の概略断面図である。

本発明に係る照明装置１００は、例えば、室内の天井２００に装着されて使用され、図１１に示すように、ランプ１１０と点灯器具１２０とを備える。ランプ１１０としては、上記の実施の形態及び変形例に係るランプを用いることができる。

点灯器具１２０は、ランプ１１０を消灯及び点灯させるものであり、天井２００に取り付けられる器具本体１２１と、ランプ１１０を覆うランプカバー１２２とを備える。

器具本体１２１には、ランプ１１０の口金１１１と螺合されるソケット１２１ａを有し、当該ソケット１２１ａを介してランプ１１０に所定の電力が給電される。

なお、ここでの照明装置１００は、一例であり、本発明に係る照明装置は、ランプ１１０の口金１１１と螺合するためのソケット１２１ａを備える照明装置であれば構わない。また、図１１に示す照明装置１００は、１つのランプを備えるものであるが、複数、例えば、２個以上のランプを備えるものであっても構わない。

以上、本発明に係るランプ及び照明装置について、実施の形態及び変形例に基づいて説明したが、本発明は、これらの実施の形態及び変形例に限定されるものではない。本発明の主旨を逸脱しない範囲で、これらの実施の形態及び変形例に対して当業者が思いつく各種変形を施してえられる形態や、これらの実施の形態及び変形例における構成要素を任意に組み合わせて実現される形態も、本発明に含まれる。

たとえば、本発明に係るランプが備える絶縁リングは、実施の形態におけるランプ１０と第１の変形例におけるランプとを組み合わせた構造であってもよい。具体的には、図４に示される絶縁リング８０は、外部ケース３の第２開口端部３ｂに当接する突起部８０ａと口金２の開口端部２ｄに当接する突起部８０ｂとを有していたが、これらに加えて、図９に示されるように、内部ケース６に当接する角部８２ｂ、及び、内部ケース６の第２ケース部６２に当接する突起部８２ｃの少なくとも一つを有していてもよい。これにより、内部ケースと絶縁リングとの熱結合を極力抑えつつ、内部ケースと絶縁リングとの位置関係を固定して安定化させることができる。

また、第２の変形例に係る内部ケース１６は、実施の形態、第１の変形例、及び、それらの組み合わせのいずれに係るランプの内部ケースとして適用できるのはいうまでもない。

本発明は、ＬＥＤ等の半導体発光素子を光源とするＬＥＤランプ及び照明装置等として、特に、サイズ及び構造上で放熱設計が難しくなる小型の電球型ＬＥＤランプ及びそれを用いた照明装置として、有用である。

１ グローブ
２、１１１ 口金
２ａ アイレット
２ｂ 螺合部
２ｃ 螺合部
２ｄ 開口端部
２ｅ 凹部
３ 外部ケース
３ａ 第１開口端部
３ｂ 第２開口端部
３ｃ 凹部
４ ＬＥＤモジュール
４ａ セラミックス基板
４ｂ ＬＥＤチップ
４ｃ 封止樹脂
４ｄ 止め金具
５ 光源取り付け部材
５ａ 凹部
６、１６ 内部ケース
７ 点灯回路
１０、１１０ ランプ
６１ 第１ケース部
６１ａ 第１開口部
６２ 第２ケース部
６２ａ 第２開口部
６２ｂ 螺合部
６２ｃ 垂下体
６３ 樹脂キャップ
６３ａ 突出部
６３ｂ 貫通孔
７１ 回路素子群
７１ａ 容量素子
７１ｂ 容量素子
７１ｃ 抵抗素子
７１ｄ 電圧変換素子
７１ｅ 半導体素子
７２ 回路基板
７３ａ、７３ｂ 電極
８０、８１、８２ 絶縁リング
８０ａ、８０ｂ、８２ｃ 突起部
８１ａ、８２ａ 溝部
８１ｂ、８２ｂ 角部
８１ｃ 切り欠き部
１００ 照明装置
１２０ 点灯器具
１２１ 器具本体
１２１ａ ソケット
１２２ ランプカバー
２００ 天井

Claims (8)

1. 半導体発光素子からなる光源と、
   電力を受電する口金と、
   前記口金で受電された電力から、前記光源を発光させるための電力を生成する回路素子を有する点灯回路と、
   前記点灯回路を収納する樹脂製の筒体であって、前記口金と熱的に結合された内部ケースと、
   前記内部ケースを収納する筒体であって、前記光源と熱的に結合された外部ケースと、
   前記口金の開口端部と前記外部ケースの開口端部とによって挟持される環状構造物であって、前記口金と前記外部ケースとを電気的及び熱的に絶縁する非熱伝導性樹脂からなる絶縁リングとを備え、
   前記絶縁リングは、前記内部ケースと非接触になるように、固定されている
   ランプ。
2. 前記絶縁リングは、前記口金の開口端部及び前記外部ケースの開口端部の少なくとも一方と、点接触又は線接触している
   請求項１記載のランプ。
3. 前記絶縁リングは、前記口金の開口端部及び前記外部ケースの開口端部の少なくとも一方に当接する突起部を有する
   請求項１記載のランプ。
4. 前記口金の開口端部及び前記外部ケースの開口端部の少なくとも一方には、前記絶縁リングが有する前記突起部と嵌合される凹部が形成されている
   請求項３記載のランプ。
5. 前記絶縁リングは、エポキシ樹脂又はシリコン樹脂が一体成型されたものである
   請求項１記載のランプ。
6. 前記内部ケースは、前記口金と螺合されている
   請求項１記載のランプ。
7. 前記内部ケースの開口端部には、前記内部ケースが前記口金に螺合されたときに前記口金の内面に付勢されて接触する垂下体が形成されている
   請求項６記載のランプ。
8. 請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載のランプを備えた照明装置。

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