JP5875550B2 - ランプホルダ、および、それに用いられる放熱モジュール - Google Patents

Description

本発明は、ランプホルダ、及び、それに用いられる放熱モジュールに関する。

ＬＥＤ電球は、低い消費電力有し、幅広く使用されている。しかし、ＬＥＤ電球は、耐熱性が良くない欠点がある。また、従来のＬＥＤ電球は、ＬＥＤ発光素子が前方向きの配置となっており、前方向に集中して照射しているため、ＬＥＤ発光素子の周りの輝度が不足している。一方、様々の方向に照射可能なＬＥＤ電球が知られている。しかし、このような、ＬＥＤ電球は、ＬＥＤ発光素子の数が増加すると共に、長時間使用することにより温度が高くなり、熱がこもるおそれがある。

特開２００３−５９３０５号公報

従来の多方向投射ＬＥＤ電球は、矩形の伝熱柱、および、伝熱柱の一端に設けられている複数の放熱フィンを備える。伝熱柱の他端は熱吸収端が形成されており、熱吸収端の末端部は四つ角を有する角錐台が形成されている。複数のＬＥＤ発光素子がそれぞれ熱吸収端の末端部の側面及び端面に取り付けられ、多方向投射の効果が得られる。しかし、このような放熱装置は、伝熱柱が実心体であり、熱を素早く放出できないばかりでなく、回線の配置が困難であり、製造コストが高くなる。さらに、フィンと伝熱柱との組立が不安定である。

別の種類の放熱装置は、伝熱ベースの一端に伝熱素子が設けられ、伝熱ベースに放熱シートが結合されており、伝熱素子に様々な角度を有する結合面がプレス加工により形成されており、ＬＥＤ発光素子が様々な方向の配置に用いられる。この種の放熱手段は、放熱ベースと伝熱素子との２点式配置になっているため、放熱コンポーネント上の熱エネルギーをまとめて伝熱ベースに伝えることができなく、放熱効果が低下するばかりでなく、加工プロセスが煩雑であり、生産効率が低くなる。
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、優れた放熱効果を有するランプホルダ、および、それに用いられる放熱モジュールを提供することにある。

本発明によるランプホルダは、放熱モジュールと、ランプシェードと、コネクタと、を備える。ランプシェードは放熱モジュールの一端に設けられ、コネクタは放熱モジュールの他端に設けられている。放熱モジュールは、放熱チューブ受け台と、放熱チューブ受け台に嵌着されている複数の放熱フィンとを含む。放熱チューブ受け台は、プレス加工により一体に形成される、中空状の伝熱チューブ体と、基板と、ＬＥＤ発光素子の結合に用いられる中空状突起部とを有する。基板は、伝熱チューブ体の一端に接続されており、伝熱チューブ体の外周壁より突出している載置部が形成されている。中空状突起部は、頂面、基板に接続されている複数の側壁、ならびに、前記側壁および前記頂面により囲まれている内部空間を有する。内部空間は、伝熱チューブ体のチューブチャンバに接続されている。伝熱チューブ体は、外周壁に複数のサンドイッチ溝が形成されている。放熱フィンは、サンドイッチ溝に嵌着されている。これにより、本願発明は、加工が便利であり、生産効率を高めることができ、特に発光素子の様々なパワーの要求に従い、各部位の壁厚さを調節することができ、発光素子の熱を中空状突起部から基板および伝熱チューブ体に伝えて、放熱フィンによって速やかに放出することができる。また、サンドイッチ溝は、伝熱チューブ体、基板、および中空状突起部と共に成形されることができる。
また、伝熱チューブ体は、管壁の厚さが中空状突起部の側壁および頂面の厚さより小さくなるよう形成されている。よって、熱を集中させ素早く外部に放出することができる。

ランプシェードが基板の外壁に嵌設されており、ランプシェードの内壁にリング状リブが凸設されている。基板は、外周壁において周方向に繋がっているリング状の嵌着溝が形成されており、嵌着溝がリング状リブの嵌設に用いる。ランプシェードは放熱フィンに嵌設しており、ランプシェードに環状溝が凹設されており、放熱フィンの上部の内側に係止突起が凸設されており、隣接する放熱フィンの係止突起が環状溝の嵌着に用いられるリング状リブを形成する。さらに、放熱フィン上部の内側に階段部が凸設されており、隣接する放熱フィンの階段部が、基板の載置部を支持する支持面を形成する。載置部が支持面の上方に位置し、各放熱フィンの支持面と係止突起との間に隙間が形成されている。ランプシェードの環状溝の底部溝壁と載置部とが共に、隙間に嵌めこまれている。

コネクタが伝熱チューブ体に嵌着され、伝熱チューブ体の内壁面に案内溝および回動防止溝が形成されている。回動防止溝は案内溝と交差する。コネクタの上側の開口部の周りには複数の係止部、および、回動防止プレートが配置されている。係止部には外凸部が形成されている。外凸部は案内溝に嵌着されており、回動防止プレートは回動防止溝に挿入されている。コネクタは放熱フィンに嵌着されている。放熱フィンの下側に係合溝が凹設されており、コネクタの開口部の周りに複数の係止部が配置されており、係止部に内凸部が形成されている。内凸部は放熱フィンの係合溝に固着することができる。これにより、コネクタを安定、かつ緊密に取り付けすることができる。

ランプホルダは、放熱モジュールと、ランプシェードと、コネクタと、を備える。ランプシェードは放熱モジュールの一方に設けられ、コネクタは放熱モジュールの他方に設けられている。放熱モジュールは、放熱チューブ受け台と、複数の放熱フィンとを含む。放熱チューブ受け台は、中空状の伝熱チューブ体と、基板と、ＬＥＤ発光素子の結合に用いられる中空状突起部とを有し、プレス加工により成形される。基板は、伝熱チューブ体の外縁部より突出している載置部を有する。伝熱チューブ体は、外周壁に複数の基板と、中空状突起部と、サンドイッチ溝とが一体に成形される。放熱フィンはサンドイッチ溝の内部に嵌設されている。このように、一体成形により、加工が簡単かつ便利となり、生産効率も高くなり、特に様々な発光素子パワーに従い、各部の壁厚さに合わせて調節を行い、発光素子の発生熱を中空状突起部から基板および伝熱チューブ体に伝わり、放熱フィンを介して放出することができる。

本発明の第１実施形態によるランプホルダを示す分解斜視図である。 本発明の第１実施形態によるランプホルダを示す斜視図である。 本発明の第１実施形態によるランプホルダを示す断面図である。 本発明の第１実施形態によるランプホルダの放熱チューブ受け台を示す斜視図である。 本発明の第１実施形態によるランプホルダの放熱チューブ受け台を示す断面図である。 本発明の第２実施形態によるランプホルダを示す断面図である。 本発明の第２実施形態によるランプホルダの放熱チューブ受け台を示す斜視図である。 本発明の第１実施形態の変形例によるランプホルダの放熱チューブ受け台を示す斜視図である。 本発明の第３実施形態によるランプホルダを示す断面図である。 図９の部分Ａを示す要部拡大図である。 本発明の第４実施形態によるランプホルダを示す断面図である。

本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態によるランプホルダを図１〜５に示す。
図１〜５に示すように、本実施形態のランプホルダ１００は、放熱モジュール１０と、ランプシェード２０と、コネクタ３０と、を備える。本実施形態では、ランプシェード２０側を「上」とし、コネクタ３０側を「下」とする。

放熱モジュール１０は、放熱チューブ受け台１１と、放熱チューブ受け台１１に設けられている複数の放熱フィン１２とを含む。放熱チューブ受け台１１は、中空状の伝熱チューブ体１１１と、基板１１２と、中空状突起部１１３とを有し、プレス加工により一体形成されている。中空状突起部１１３はＬＥＤ発光素子の結合に用いられる。基板１１２は、下面が伝熱チューブ体１１１の一端と一体に接続されており、伝熱チューブ体１１１の外周壁より突出している載置部１１２１を有する。中空状突起部１１３は、基板１１２の上面に一体に接続されており、頂面１１３１と複数の側壁１１３２とを有する。本実施形態において、側壁１１３２は６つの平面を有する。当然ながら、図８に示すように、本実施形態の変形例では、側壁１１３２は３つの面を有する。また、側壁１１３２の面の数はこの限らない。側壁１１３１および頂面１１３２は内部空間１１３３を形成する。内部空間１１３３は、伝熱チューブ体１１１のチューブチャンバ１１１１と連通している。伝熱チューブ体１１１の外周壁には複数のサンドイッチ溝１１１２が形成されている。放熱フィン１２はサンドイッチ溝１１１２の内部に嵌着されている。サンドイッチ溝１１１２は、基板１１２および中空状突起部１１３と同時に成形される。これにより、加工がより簡単かつ便利となる。当然ながら、まず伝熱チューブ体１１１、基板１１２、および中空状突起部１１３を一体成形した後に、伝熱チューブ体１１１にサンドイッチ溝１１１２を形成することもできる。伝熱チューブ体１１１の内壁面は、旋盤加工により、案内溝１１１３と、回動防止溝１１１４とが形成されている。回動防止溝１１１４は案内溝１１１３と交差し、伝熱チューブ体１１１の底部端まで形成されている。コネクタ３０は、頂部が案内溝１１１３および回動防止溝１１１４の内部に嵌着されている。基板１１２の外縁部は、旋盤加工により、リング状の嵌着溝１１２２が形成されており、嵌着溝１１２２はランプシェード２０の嵌着に用いられる。

本実施形態の放熱チューブ受け台１１は、プレス加工により一体成形され、ＬＥＤのパワーに基づいて、伝熱チューブ体１１１の管壁厚さＤ１、中空状突起部１１３の側壁１１３２、および頂面１１３１の厚さＤ２を調整することができる。伝熱チューブ体１１１および中空状突起部１１３の管壁の厚さをそれぞれの値で調整することができる。当然ながら、放熱効率をさらに良くするため、放熱チューブ受け台１１１の管壁厚さＤ１を中空状突起部１１３の側壁１１３２および頂面１１３１の厚さＤ２より小さくすることができる。このように、中空状突起部１１３を用いて、発光素子の熱エネルギーを放熱チューブ受け台１１１に素早く伝導することができる。

ランプシェード２０は放熱モジュール１０の上方に取り付けられ、ランプシェード２０の内壁にリング状リブ２１が凸設され、リング状リブ２１が基板１１２の外周壁の係合溝１１２２に嵌着されている。

コネクタ３０が放熱モジュール１０の下方に設けられており、コネクタ３０の開口部３１の周りに複数の係止部３２および回動防止プレート３３が配置されており、回動防止プレート３３が係止部３２より外側に突出している。係止部３２に形成されている外凸部３２１が伝熱チューブ体１１１の案内溝１１１３に嵌着されており、回動防止プレート３３が伝熱チューブ体１１１の回動防止溝１１１４に嵌めこまれており、回動防止の効果を有する。

これにより、複数のＬＥＤ発光素子をそれぞれ中空状突起部１１３の側壁１１３２および頂面１１３１に結合することで、多方向の投射機能を得ることができる。熱は、中空状突起部１１３を介して伝熱チューブ体１１１および基板１１２を介して、放熱フィン１２より放出される。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態によるランプホルダを図６、７に示す。
本実施形態が第１実施形態と異なる点について説明する。本実施形態では、コネクタ３０が放熱モジュール１０の放熱フィン１２の下部に嵌設されており、各放熱フィン１２下部の外側に係合溝１２１が凹設されている。コネクタ３０は、開口部３１の周りに複数の係止部３２が配置されており、係止部３２に内凸部３２２が形成されている。内凸部３２２は放熱フィン１２の係合溝１２１に対応している。本実施形態において、放熱モジュール１０は、第１実施形態と同じく、伝熱チューブ体１１１、基板１１２、および中空状突起部１１３が一体成形されている。コネクタ３０および放熱フィン１２を嵌接するため、本実施形態による伝熱チューブ体１１１は、長さが前述実施形態より短く形成されており、ランプシェード２０と放熱モジュール１０との嵌接が前述されている実施形態と同じであるため、ここでの詳細説明を省略する。

（第３実施形態）
本発明の第３実施形態を図９、１０に示す。
図９、１０に示すように、本実施形態では、放熱チューブ受け台１１は前述の第１実施形態と同じく伝熱チューブ体１１１、基板１１２、および中空状突起部１１３が一体成形により成形されており、コネクタ３０および伝熱チューブ体１１１の嵌接方法も第１実施形態と同じである。以下、上記第１実施形態と異なる点について説明する。ランプシェード２０と、放熱モジュール１０の放熱フィン１２とは嵌接されている。ランプシェード２０の外壁に環状溝２２が凹設されており、各放熱フィン１２上部の内側に係止突起１２２が凸設されている。隣接する放熱フィン１２の係止突起１２２は、連続して、環状溝２２の嵌着用のリング状リブを形成する。リング状リブはランプシェード２０の嵌接に用いられる。さらに、ランプシェード２０の嵌接効果をより良くするため、各放熱フィン１２上部の内側に階段部１２３が凸設されている。放熱フィン１２に隣接する階段部１２３は、連続することで、基板１１２の載置部１１２１を支持する支持面を形成する。載置部１１２１は、支持面の上部に位置しており、各放熱フィン１２の階段部１２３と係止突起１２２との間には隙間１３が形成されている。ランプシェード２０の環状溝２２の底部溝壁２２１と載置部１１２１とは、ともに隙間１３の内部に嵌めこまれることによって、ランプシェード２０と放熱フィン１２とが緊密に結合する。

（第４実施形態）
本発明の第４実施形態によるランプホルダを図１１に基づいて説明する。
図１１に示すように、ランプシェード２０と放熱フィン１２との結合方式は、第３実施形態と同じであり、コネクタ３０と放熱フィン１２の底部との結合方式は第２実施形態と同じであるため、詳細な説明を省略する。

本実施形態では、放熱モジュールにおいて、放熱チューブ受け台は、プレス加工により伝熱チューブ体、基板、および、ＬＥＤ発光素子の結合に用いられる中空状突起部が一体に成形されている。伝熱チューブ体が放熱フィンに嵌着することによって、多方向の投射を実現し、ＬＥＤ発光素子のパワーに従って、伝熱チューブ体と中空状突起部とを調整し、放熱効果を向上することができると共に、加工の便利および生産効率の向上という効果を得ることができる。

以上の説明は、本発明の好ましい実施形態に過ぎず、本発明の技術範囲に何らの制限を加えるものではない。よって、本発明によって開示された技術に基づいた修正または変更は、本発明の技術範囲に含まれる。

１・・・放熱チューブ受け台、
１０・・・放熱モジュール、
１１１・・・伝熱チューブ体、
１１１１・・・チューブチャンバ、
１１１２・・・サンドイッチ溝、
１１１３・・・案内溝、
１１１４・・・回動防止溝、
１１２・・・基板、
１１２１・・・載置部、
１１２２・・・嵌着溝、
１１３・・・中空状突起部、
１１３１・・・頂面、
１１３２・・・側壁、
１１３３・・・内部空間、
１２・・・放熱フィン、
１２１・・・係合溝、
１２２・・・係止突起、
１２３・・・階段部、
１３・・・隙間、
２０・・・ランプシェード、
２１・・・リング状リブ、
２２・・・環状溝、
２２１・・・底部溝壁、
３０・・・コネクタ、
３１・・・開口部、
３２・・・係止部、
３２１・・・外凸部、
３２２・・・内凸部、
３３・・・回動防止プレート。

Claims (11)

1. 放熱モジュールと、
   前記放熱モジュールの一端に取り付けられているランプシェードと、
   前記放熱モジュールの他端に取り付けられているコネクタと、を備え、
   前記放熱モジュールは、放熱チューブ受け台、および前記放熱チューブ受け台に嵌め設けられている複数の放熱フィンを有し、
   前記放熱チューブ受け台は、中空状の伝熱チューブ体、基板、および、ＬＥＤ発光素子との結合に用いられる中空状突起部を有し、
   前記基板は、前記伝熱チューブ体の一端に接続されており、前記伝熱チューブ体の外周壁より突出している載置部が形成されており、外周壁において周方向に繋がっているリング状の嵌着溝が形成されており、
   前記中空状突起部は、頂面、前記基板に接続されている複数の側壁、ならびに、前記側壁および前記頂面により囲まれている内部空間を有し、
   前記内部空間は、前記伝熱チューブ体のチューブチャンバに接続されており、
   前記伝熱チューブ体は、前記外周壁に複数のサンドイッチ溝が形成されており、
   前記放熱フィンは、前記サンドイッチ溝に嵌着されており、
   前記ランプシェードは、前記嵌着溝に嵌着可能なリング状リブが内壁に凸設されており、前記基板の外周壁に嵌着されていることを特徴とするランプボルダ。
2. 前記伝熱チューブ体の管壁の厚さ及び前記中空状突起部の側壁の厚さは、前記頂面の厚さと異なることを特徴とする請求項１記載のランプホルダ。
3. 前記伝熱チューブ体は、管壁の厚さが前記中空状突起部の側壁の厚さ及び前記頂面の厚さより小さく形成されていることを特徴とする請求項２記載のランプホルダ。
4. 前記ランプシェードは、外壁に環状溝が凹設されており、
   前記放熱フィンは、前記環状溝に対応する位置に係止突起が設けられており、前記係止突起が互いに隣接していることにより前記環状溝に嵌着可能なリング状突起リブが形成されており、
   前記ランプシェードは前記放熱フィンに嵌着されていることを特徴とする請求項１記載のランプホルダ。
5. 前記放熱フィンは、前記基板側の内側に階段部が形成されており、前記階段部が互いに隣接していることにより前記基板の前記載置部を支持可能な支持部を形成し、
   前記放熱フィンは、前記階段部と前記係止突起との間に形成されている隙間を有し、
   前記ランプシェードの前記環状溝の底部溝壁が前記載置部と共に、前記隙間に嵌め込まれることを特徴とする請求項４記載のランプホルダ。
6. 前記伝熱チューブ体は、内壁面に案内溝および当該案内溝と直交する回動防止溝が形成されており、
   前記コネクタは、前記放熱モジュール側に形成されている開口部の外壁に複数の係止部および回動防止プレートが形成されており、
   前記回動防止プレートは、前記係止部より外側に突出するよう形成されており、
   前記係止部は、外凸部を有し、
   前記外凸部は前記環状溝に嵌着されていることを特徴とする請求項４記載のランプホルダ。
7. 前記放熱フィンの前記コネクタ側の外壁に係合溝が凹設されており、
   前記コネクタは、前記開口部の外壁に複数の係止部が設けられており、
   前記係止部は、内凸部を有することを特徴とする請求項１記載のランプホルダ。
8. 放熱チューブ受け台と、
   前記放熱チューブ受け台に嵌設されている複数の放熱フィンと、を備え、
   前記放熱チューブ受け台は、中空状の伝熱チューブ体、基板、および、ＬＥＤ発光素子との結合に用いられる中空状突起部を有し、
   前記基板は、前記伝熱チューブ体の一端に接続されており、前記伝熱チューブ体の外周壁より突出している載置部が外縁部に形成されており、外周壁において周方向に繋がっているリング状の嵌着溝が形成されており、
   前記中空状突起部は、頂面、前記基板に接続されている複数の側壁、ならびに、前記側壁および前記頂面により囲まれている内部空間を有し、
   前記内部空間は、前記伝熱チューブ体のチューブチャンバに接続されており、
   前記伝熱チューブ体は、外周壁に複数のサンドイッチ溝が形成されており、
   前記放熱フィンは、前記サンドイッチ溝に嵌着されていることを特徴とする放熱モジュール。
9. 前記伝熱チューブ体は、内壁に案内溝および当該案内溝と直交する回動防止溝が形成されていることを特徴とする請求項８記載の放熱モジュール。
10. 前記放熱フィンは、前記基板側の内側に係止突起が凸設されており、前記係止突起が互いに隣接することによりリング状突起リブが形成されることを特徴とする請求項８記載の放熱モジュール。
11. 前記放熱フィンは、前記コネクタ側の外側に前記ランプシェードの嵌着に用いる係合溝が凹設されていることを特徴とする請求項８記載の放熱モジュール。

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