JP7426554B2 - 照明用光源及び照明装置 - Google Patents

Description

本開示は、大型化を抑制し、発光素子の実装面積を増加できる照明用光源及びこれを備えた照明装置に関する。

従来から、発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎ Ｄｉｏｄｅ）を用いたＬＥＤ電球は、従来から知られる電球形蛍光灯や白熱電球に代替する照明用光源として積極的に開発が進められている。

ＬＥＤ電球は、例えば、基板と発光素子を有する発光モジュールと、発光モジュールを発光させるための駆動回路と、発光モジュールと熱的に結合されたヒートシンクと、駆動回路を囲む筐体とを有する（例えば、特許文献１）。

特開２０１６－１３９５１８号公報

しかしながら、特許文献１のＬＥＤ電球では、筐体とヒートシンクを固定するために、基板が配置されるヒートシンクの配置面から、筐体の爪部が突出している。こうした構造によって、基板に爪部を挿入するための孔部を設ける必要があり、発光素子の実装個数を増加させる場合、基板の実装面積を大きくする必要があり、照明装置の小型化が困難であった。

本開示は、このような課題に鑑みてなされたものであり、照明用光源の大型化を抑制し、発光素子の実装面積を増加する照明用光源を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本開示に係る照明用光源は、発光モジュールと、発光モジュールを発光させるための駆動回路と、駆動回路を囲み、第１係合部を有する筐体と、発光モジュールと熱的に結合され、第２係合部を有するヒートシンクとを備え、第１係合部は第２係合部内に収納され、または、第２係合部は第１係合部内に収納され、第１係合部及び第２係合部がヒートシンク内に収納された状態で第１係合部と第２係合部が係合される。

本開示の照明用光源は、照明用光源の大型化を抑制し、発光素子の実装面積を増加できる。

実施の形態１に係るＬＥＤ電球の斜視図である。 実施の形態１に係るＬＥＤ電球の断面図である。 実施の形態１に係るＬＥＤ電球の分解斜視図である。 実施の形態１に係るヒートシンクを筐体に組み込むときの様子を説明するための拡大断面図である。 実施の形態１に係るヒートシンクを筐体に組み込むときの様子を説明するための拡大断面図である。 実施の形態１に係るヒートシンクを筐体に組み込むときの様子を説明するための斜視図である。 実施の形態２に係るヒートシンクを筐体に組み込むときの様子を説明するための拡大断面図である。

以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される、数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、並びに、工程及び工程の順序などは、一例であって本発明を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。なお、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。

(実施の形態１)
［ＬＥＤ電球］
以下の実施の形態では、照明用光源の一例として、電球形蛍光灯又は白熱電球の代替品となる電球形のＬＥＤランプ（ＬＥＤ電球）について説明する。

まずは、本実施の形態に係るＬＥＤ電球１の全体構成について、図１、図２、図３を用いて説明する。図１は、実施の形態１に係るＬＥＤ電球１の斜視図である。図２は、実施の形態１に係るＬＥＤ電球１の断面図である。図３は、実施の形態１に係るＬＥＤ電球１の分解斜視図である。

なお、図２において、紙面上下方向に沿って描かれた一点鎖線はＬＥＤ電球１の中心軸Ｊを示している。本実施の形態において、中心軸Ｊは、ＬＥＤ電球１の光軸（ランプ軸）であって、グローブ２０の軸（グローブ軸）と一致している。また、中心軸Ｊは、ＬＥＤ電球１を照明装置（図示せず）のソケットに取り付ける際の回転中心となる軸であり、口金６０の回転軸と一致している。

図１～図３に示すようにＬＥＤ電球１は、発光モジュール１０と、発光モジュール１０を覆うグローブ２０と、発光モジュール１０を発光させるための駆動回路３０と、発光モジュール１０と熱的に結合されたヒートシンク４０と、駆動回路３０を囲む筐体５０とを有する。ＬＥＤ電球１は、さらに、口金６０と、ネジ７０と、リード線７１～７４とを有する。

本実施の形態において、ＬＥＤ電球１は、グローブ２０と筐体５０と口金６０とによって外囲器が構成されている。

以下、ＬＥＤ電球１の各構成部材の詳細について、図２及び図３を参照しながら説明する。

［発光モジュール］
発光モジュール１０は、所定の色（波長）の光を放出する発光装置である。発光モジュール１０は、例えば白色光を放出するように構成されている。

発光モジュール１０は、グローブ２０の内方に配置されており、駆動回路３０から供給される電力によって発光する。

発光モジュール１０は、ヒートシンク４０に固定されている。具体的には、発光モジュール１０は、ヒートシンク４０の第１伝熱板４１（伝熱板）に固定されている。

発光モジュール１０は、基板１１と、基板１１に配置された発光素子１２とを有する。

基板１１は、発光素子１２を実装するための実装基板である。基板１１は、例えば、平面視において略円形の板状基板である。

基板１１は、ヒートシンク４０に固定されている。具体的には、基板１１は、ヒートシンク４０の第１伝熱板４１に載置されて第１伝熱板４１に固定される。基板１１にはネジ７０を挿通するための貫通孔１１０が設けられており、基板１１と第１伝熱板４１とはネジ７０によってネジ止め固定されている。図２に示すように、ネジ７０のネジ部の一部は、基板１１から突出している。なお、ネジ７０は３本用いているが、１本であっても、２本あってもよく、特に限定されることはない。また、基板１１とヒートシンク４０との固定方法はネジ止めに限るものではなく、接着剤などの他の固定手段を用いてもよい。

また、基板１１の中央部には、駆動回路３０から導出される一対のリード線７１及び７２を挿通させるための貫通孔１１１が設けられている。なお、貫通孔１１１の位置は、基板１１の中央部でなくてもよい。また、基板１１に貫通孔１１１を設けるのではなく、基板１１の縁部などに切り欠き部を設けて、この切り欠き部に一対のリード線７１及び７２を挿通して基板１１の一対の電極端子に接続してもよい。

基板１１としては、例えば、アルミニウム等の金属の基材に絶縁被膜を施すことで得られるメタルベース基板、アルミナ等のセラミック材料の焼結体であるセラミックス基板、又は、樹脂材料からなる樹脂基板等が用いられる。なお、基板１１の形状は、円形に限らず、矩形状の基板を用いてもよい。

基板１１の表面には、給電部として一対の電極端子（不図示）が設けられている。一対の電極端子の各々には、駆動回路３０から導出される一対のリード線７１及び７２が接続される。また、基板１１の表面には、電極端子と複数の発光素子１２とを電気的に接続するための金属配線（不図示）が所定の形状のパターンで形成されている。

発光素子１２は、基板１１の片面に複数個実装されている。本実施の形態において、複数の発光素子１２は、円環状の配列となるように、基板１１の中央部を中心とする円周状に配置されている。なお、図３では、一例として、２４個の発光素子１２が実装されているが、発光素子１２の実装個数は、これに限るものではなく、２５個や２６個であってもよいし、２２個以外の複数個であってもよい。

図２に示すように、本実施の形態における発光素子１２は、個々にパッケージ化された表面実装（ＳＭＤ：Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｕｎｔ Ｄｅｖｉｃｅ）型のＬＥＤ素子であり、容器１２０（パッケージ）と、容器１２０内に一次実装されたＬＥＤチップ１２１と、ＬＥＤチップ１２１を封止する封止部材１２２とを備える。ＳＭＤ型のＬＥＤ素子である発光素子１２は、基板１１に二次実装される。

容器１２０は、白色樹脂からなる樹脂成形品又は白色のセラミック成形品であり、逆円錐台形状の凹部（キャビティ）を有する。凹部の内側面は傾斜しており、ＬＥＤチップ１２１からの光を上方に反射させるように構成されている。

ＬＥＤチップ１２１は、容器１２０の凹部の底面に実装されている。ＬＥＤチップ１２１は、所定の直流電力により発光する半導体発光素子の一例であって、単色の可視光を発するベアチップである。ＬＥＤチップ１２１は、例えば、通電されると青色光を発する青色ＬＥＤチップである。

封止部材１２２は、シリコーン樹脂等の透光性の絶縁性樹脂材料である。本実施の形態における封止部材１２２は、ＬＥＤチップ１２１からの光の波長を変換する波長変換材として蛍光体を含む。つまり、封止部材１２２は、透光性樹脂に蛍光体が含有された蛍光体含有樹脂であり、ＬＥＤチップ１２１からの光を所定の波長に波長変換（色変換）する。封止部材１２２は、容器１２０の凹部に充填されている。

封止部材１２２としては、例えばＬＥＤチップ１２１が青色ＬＥＤである場合、白色光を得るために、ＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）系の黄色蛍光体粒子をシリコーン樹脂に分散させた蛍光体含有樹脂を用いることができる。これにより、黄色蛍光体粒子は青色ＬＥＤチップの青色光によって励起されて黄色光を放出するので、封止部材１２２からは、励起された黄色光と青色ＬＥＤチップの青色光との合成光として白色光が放出される。なお、封止部材１２２に、シリカ等の光拡散材を含有させても構わない。

このように構成される複数の発光素子１２は、例えば直列接続されており、一対のリード線７１及び７２を介して駆動回路３０から供給される直流電力によって発光する。なお、複数の発光素子１２の接続の態様（直列接続、並列接続、及び、直列接続と並列接続との組み合わせの接続等）は特に限定されるものではない。

［グローブ］
グローブ２０は、発光モジュール１０を覆う透光性カバーであって、発光モジュール１０から放出される光をランプ外部に取り出すように構成されている。つまり、グローブ２０の内面に入射した発光モジュール１０の光は、グローブ２０を透過してグローブ２０の外部へと取り出される。

グローブ２０は、開口部２１を有する中空部材であり、開口部２１とは反対側の頂部が閉塞された略球状である。図２に示すように、グローブ２０は、例えば、中心軸Ｊを回転軸とする中空の回転体であり、開口部２１が絞られた形状となっている。

グローブ２０は、筐体５０のグローブ２０側の開口部２１に固定される。本実施の形態では、グローブ２０の開口部２１が、筐体５０の外郭部５２の開口部の端部に設けられた凹部に挿入されて、シリコーン樹脂等の接着剤によってグローブ２０の開口部２１と筐体５０の外郭部５２とが固着される。

グローブ２０の材料としては、可視光に対して透明なシリカガラスなどのガラス材、または、アクリル（ＰＭＭＡ）やポリカーボネート（ＰＣ）などの樹脂材などからなる透光性材料を用いることができる。

グローブ２０には、発光モジュール１０から放出される光を拡散させるための拡散処理が施されていることが好ましい。例えば、グローブ２０の内面または外面に光拡散膜（光拡散層）を形成することでグローブ２０に光拡散機能をもたせることができる。

具体的には、シリカや炭酸カルシウム等の光拡散材を含有する樹脂や白色顔料等をグローブ２０の内面又は外面の全面に塗布することによって乳白色の光拡散膜を形成すること
ができる。あるいは、グローブ２０に複数の光拡散ドット又は複数の微小な窪みを形成することによって、グローブ２０に光拡散機能を持たせることもできる。このように、グローブ２０に光拡散機能を持たせることにより、発光モジュール１０からグローブ２０に入射する光を拡散させることができるので配光角を広くすることができる。

なお、グローブ２０に光拡散機能を持たせずに、内部の発光モジュール１０が視認できるようにグローブ２０を透明にしてもよい。また、グローブ２０の形状は、回転楕円体または偏球体であってもよく、また、一般的な電球形状であるＡ型のバルブに準拠した形状であってもよい。

［駆動回路］
駆動回路３０は、発光モジュール１０を駆動するための電源回路（電源ユニット）であり、発光モジュール１０（発光素子１２）を発光させるための電力を発光モジュール１０に供給する。駆動回路３０は、例えば、一対のリード線７３及び７４を介して口金６０から供給される交流電力を直流電力に変換し、一対のリード線７１及び７２を介して当該直流電力を発光モジュール１０に供給する。駆動回路３０（点灯回路）から供給される直流電力によって発光モジュール１０（発光素子１２）が点灯及び消灯する。

駆動回路３０は、回路基板３１と、当該回路基板３１に実装された複数の電子部品（不図示）とを有する。駆動回路３０は、発光モジュール１０と口金６０との間に配置される。具体的には、駆動回路３０は、筐体５０の内郭部５１内に収納されており、ネジ止め、接着、または係合などにより内郭部５１に固定されている。

回路基板３１は、一方の面（半田面）に銅箔などの金属配線がパターニングされたプリント基板（ＰＣＢ）である。回路基板３１に実装された複数の電子部品は、回路基板３１に形成された金属配線によって互いに電気的に接続されている。回路基板３１は、例えば、当該回路基板３１の主面が中心軸Ｊと略平行する姿勢（縦置き）で配置されている。なお、回路基板３１の主面が縦置きの配置に限るものではなく、当該回路基板３１の主面が中心軸Ｊ略直交する姿勢（横置き）で配置してもよい。

回路基板３１に実装される電子部品は、発光モジュール１０を点灯させるための複数の回路素子であり、例えば、電解コンデンサやセラミックコンデンサなどの容量素子、抵抗器等の抵抗素子、整流回路素子、コイル素子、チョークコイル（チョークトランス）、ノイズフィルタ、ダイオード又は集積回路素子などの半導体素子などである。

このように構成される駆動回路３０は、絶縁樹脂材料によって構成された筐体５０の内郭部５１に収納されることで絶縁性が確保されている。なお、駆動回路３０には、調光回路や昇圧回路などが組み合わされていてもよい。

駆動回路３０と発光モジュール１０とは、一対のリード線７１及び７２によって電気的に接続されている。また、駆動回路３０と口金６０とは、一対のリード線７３及び７４によって電気的に接続されている。これらの４本のリード線７１～７４は、例えば合金銅リード線であり、合金銅からなる芯線と当該芯線を被覆する絶縁性の樹脂被膜とからなる。

一対のリード線７１及び７２は、駆動回路３０から発光モジュール１０に直流電力を供給する電線である。例えば、リード線７１は高圧側出力端子線であり、リード線７２は低圧側出力端子線である。リード線７１及び７２は、ヒートシンク４０に設けられた貫通孔４１２と発光モジュール１０に設けられた貫通孔１１１とに挿通されて発光モジュール１０の基板１１に接続される。

また、リード線７３及び７４は、口金６０から駆動回路３０に交流電力を供給するための電線である。リード線７３は、口金６０のシェル部６１に接続されている。一方、リード線７４は、口金６０のアイレット部６３に接続されている。

［ヒートシンク］
ヒートシンク４０は、主として発光モジュール１０で発生する熱を放熱する放熱部材である。したがって、ヒートシンク４０は、金属などの熱伝導率の高い材料によって構成されているとよい。本実施の形態において、ヒートシンク４０は、金属製であり、例えばアルミニウム板などの金属板をプレス加工することによって成形することができる。なお、ヒートシンク４０は、駆動回路３０で発生する熱を放熱してもよい。

また、ヒートシンク４０は、発光モジュール１０を支持するための支持部材としても機能し、ヒートシンク４０には発光モジュール１０が固定されている。

ヒートシンク４０は、駆動回路３０を囲むように構成されており、中心軸Ｊの方向において発光モジュール１０と口金６０との間に配置される。

ヒートシンク４０は、略有底筒状部材であり、底部に対応する第１伝熱板４１（伝熱板）と、筒部に対応する第２伝熱板４２とを有する。第２伝熱板４２は、中心軸Ｊを筒軸とする筐体であり、第１伝熱板４１は、この筒体の開口部に蓋をするように設けられた蓋体である。本実施の形態において、第１伝熱板４１と第２伝熱板４２とは、金属板のプレス加工によって一体的に成形されている。

第１伝熱板４１は、主面が中心軸Ｊと略直交する板状部材であり、例えば、中心軸Ｊを中心とする円板状の金属板である。第１伝熱板４１は、中心軸Ｊの方向と交差する口金６０側の面（以降、一方の面４１００と称する。）と、グローブ２０側の面（他方の面４１０１）とを有している。他方の面４１０１は、発光モジュール１０が配置される平坦な面であり、本明細書では配置面４１０１と称する。配置面４１０１は、モジュールプレートとして機能する。

なお、配置面４１０１は平坦な面ではなくてもよく、微細な凹凸が形成されていてもよく、特に限定されることはない。

図４は、実施の形態２に係るヒートシンク４０を筐体５０に組み込むときの様子を説明するための拡大断面図である。図４に示すように、ヒートシンク４０は、第１伝熱板４１の配置面４１０１と交差する位置に形成された孔部４１０を有する。孔部４１０は、例えば第１伝熱板４１を貫通する貫通孔であり、第１伝熱板４１における筐体５０の爪部５１０と対応する位置に設けられている。このときの状態を図４（ａ）に示す。

孔部４１０は、第２係合部であり、筐体５０の爪部５１０（第１係合部）と係合する。爪部５１０（第１係合部）は、孔部４１０（第２係合部）に収納され、爪部５１０（第１係合部）は、孔部４１０（第２係合部）がヒートシンク４０内に収納された状態で爪部５１０（第１係合部）と孔部４１０（第２係合部）が係合されている。

具体的には、爪部５１０（第１係合部）と孔部４１０（第２係合部）が係合された場合、爪部５１０（第１係合部の）先端が第１伝熱板４１（伝熱板）の厚さの範囲内に位置する。つまり、この場合、爪部５１０の先端は、配置面４１０１から一方の面４１００の間に位置している。

孔部４１０は、中心軸Ｊを中心に対向する位置に２つ形成されている。各孔部４１０は
、平面視略矩形状である。各孔部４１０は、筐体５０の爪部５１０を保持するための保持部４１０２を有している。保持部４１０２は、矩形状で、第１伝熱板４１（伝熱板）の一方の面４１００側で、かつ、孔部４１０の内周面に設けられ、側面視で孔部４１０が階段状となるように形成されている。具体的には、保持部４１０２は、孔部４１０の長手方向の一方の端部４１０３から、孔部４１０の長手方向の一方の端部４１０３と他方の端部４１０４との中央部に向かって延出している。また、保持部４１０２の中心軸Ｊの方向の長さは第１伝熱板４１の厚さよりも短ければよく、筐体５０の爪部５１０を保持部４１０２で保持した場合に、爪部５１０の先端が第１伝熱板４１の配置面４１０１よりも突出しない長さであればよい。

保持部４１０２は、配置面４１０１側に形成され、爪部５１０の後述する延設部５１０１を収納する凹部である。なお、保持部４１０２の形状は、円形状であっても、三角形状であってもよく、特に限定されることはない。

こうした構造をとることによって、図４（ｂ）に示すように、ヒートシンク４０は、ヒートシンク４０、または筐体５０を押圧することで、爪部５１０（第１係合部）と孔部４１０（第２係合部）が係合されて、筐体５０に固定されている。爪部５１０（第１係合部）と孔部４１０（第２係合部）が係合された場合、発光モジュール１０が配置されるヒートシンク４０の配置面４１０１が平坦であるため、爪部５１０を挿入するための挿入孔を基板１１に形成する必要がない。そのため、基板１１の面積を大型化せずに、発光素子１２の実装面積を増加させることができる。つまり、ＬＥＤ電球１の小型化につながる。

第１伝熱板４１と発光モジュール１０とはネジ７０によって固定されるので、第１伝熱板４１にはネジ７０を挿通するための貫通孔４１１が設けられている。貫通孔４１１は、基板１１の貫通孔１１０に対応する位置に設けられている。つまり、基板１１に設けられる貫通孔１１０の数と第１伝熱板４１に設けられる貫通孔４１１の数は等しいことが好ましく、本実施の形態では、貫通孔４１１は３つ形成されている。また、第１伝熱板４１の中央部には、リード線７１及び７２を挿通させるための貫通孔４１２が設けられている。貫通孔４１２は、基板１１の貫通孔１１１に対応する位置に設けられている。

第１伝熱板４１の一方の面４１００には、筐体５０の内郭部５１のグローブ２０側の端部が当接している。これにより、ヒートシンク４０は、筐体５０の内郭部５１に支持される。つまり、ヒートシンク４０は、当該ヒートシンク４０に発光モジュール１０が固定された状態で、筐体５０に支持されている。

第２伝熱板４２は、第１伝熱板４１に接続され、駆動回路３０を囲むように構成されている。本実施の形態において、第２伝熱板４２は、筐体５０の内郭部５１を介して駆動回路３０を囲んでいる。

第２伝熱板４２は、筐体５０の内郭部５１と外郭部５２との間に位置する。第２伝熱板４２の内面は内郭部５１の外面と対面しており、第２伝熱板４２の外面は外郭部５２の内面と対面している。

第２伝熱板４２は、中心軸Ｊを筒軸とする円筒状の金属部材であり、一例として、厚みが一定の金属板によって構成されている。具体的には、第２伝熱板４２は、中心軸Ｊの方向に延設された径が一定の第１円筒部と、中心軸Ｊに対して傾斜するように構成されたテーパ状の第２円筒部とを有する。

［筐体］
筐体５０は、中心軸Ｊの方向においてグローブ２０と口金６０との間に配置されている
。筐体５０は、二重壁構造になっており、駆動回路３０を囲む内側部分の内郭部５１、内郭部５１を囲む外側部分の外郭部５２を有する。内郭部５１と外郭部５２とは各々の口金６０側の根本で連結されている。

内郭部５１は、駆動回路３０を囲むように構成された筒体であり、駆動回路３０を保護する回路ケースとして機能する。また、内郭部５１は、駆動回路３０の回路基板３１を固定するための構造が設けられている。つまり、内郭部５１は、駆動回路３０を保持する保持部（ホルダ）としても機能する。

内郭部５１は、例えば中心軸Ｊの方向に延設するように形成された肉厚が一定の略円筒形状である。内郭部５１は、外郭部５２とでヒートシンク４０の第２伝熱板４２を挟むように構成されている。したがって、内郭部５１の外面と第２伝熱板４２の内面とは対面している。なお、内郭部５１と第２伝熱板４２との間には、隙間（空間）が存在する。

筐体５０は、第１係合部として、ヒートシンク４０の孔部４１０に係合する爪部５１０を有する。爪部５１０は内郭部５１に設けられている。具体的には、爪部５１０は、筒体である内郭部５１のグローブ２０側の開口部の端部に設けられている。本実施の形態では、一対の爪部５１０が設けられている。一対の爪部５１０の各々は対抗する位置に設けられている。爪部５１０（第１係合部）は、ヒートシンク４０に筐体５０を押圧させることで、ヒートシンク４０の孔部４１０（第１係合部）と係合する。延設部５１０１は、側面視略三角形状に形成されていることによって、外部からの圧力によって容易に変形することができる。そのため、爪部５１０は孔部４１０に嵌め殺しされるので、爪部５１０が孔部４１０から抜けにくくなっている。

なお、延設部５１０１は、貫通部５１００よりも肉厚が薄く形成されていることが好ましい。

一対の爪部５１０の各々は、第１伝熱板４１の一方の面４１００から配置面４１０１に向かって孔部４１０を貫通する貫通部５１００と、貫通部５１００の先端から貫通方向と交差する方向に延設された延設部５１０１とを有する。各爪部５１０の肉厚は、内郭部５１の肉厚とほぼ同じである。

貫通部５１００は、内郭部５１の開口部の端部に連結される爪部５１０の根本部分であり、貫通部５１００の中心軸Ｊの方向の長さは、第１伝熱板４１の厚さと略同じであることが好ましい。なお、貫通部５１００の中心軸Ｊの方向の長さは、略同じでなくてもよく、第１伝熱板４１の厚さよりも短ければよい。

延設部５１０１は、爪部５１０と孔部４１０が係合した場合、第１伝熱板４１の保持部４１０２に保持されており、貫通部５１００から第１伝熱板４１の保持部４１０２に沿って延設されている。また、孔部４１０の保持部４１０２が爪部５１０の延設部５１０１を収納することによって、爪部５１０が孔部４１０に係合される。つまり、爪部５１０が孔部４１０に収納されている。この場合、延設部５１０１は、ヒートシンク４０の配置面４１０１よりも一方の面４１００側に位置しているので、ヒートシンク４０の配置面４１０１は平坦になっている。こうした構造をとることによって、基板１１に爪部５１０を挿通するための貫通孔を形成する必要がなく、発光素子１２の実装面積を増加することができる。

図５は、実施の形態１に係るヒートシンク４０を筐体５０に組み込むときの様子を説明するための拡大断面図である。

図５（ａ）に示すように、従来のＬＥＤ電球では、ヒートシンク４０を筐体５０に固定するために、発光モジュール１０に爪部５１０を挿入するための貫通孔が設けられていた。発光モジュール１０の貫通孔の径は、ヒートシンク４０に設けられた孔部４１０の径よりも大きくなるように形成されていた。一方で、図５（ｂ）に示すように、本実施の形態に係るＬＥＤ電球１では、第１係合部５１０は第２係合部内４１０に収納され、第１係合部５１０及び第２係合部４１０が発光モジュール１０よりもヒートシンク４０側に位置して第１係合部５１０と第２係合部４１０が係合される。こうした構造をとることによって、孔部４１０の径よりも大きく形成された発光モジュール１０の貫通孔を形成する必要がないので、発光モジュール１０がヒートシンク４０に設置される面積が増加するので、放熱性が向上することできる。

なお、延設部５１０１の中心軸Ｊ方向の長さは、爪部５０１と孔部４１０が係合した場合に、延設部５１０１のグローブ２０側の先端と配置面４１０１との間に隙間（空間）を形成する長さであることが好ましい。こうした構造をとることによって、延設部５１０１の中心軸Ｊ方向の長さが線膨張によって長くなるなど熱で変形した場合でも、延設部５１０１が基板１１に圧力を加えることを抑制できる。そのため、ＬＥＤ電球１が発熱した場合でも、基板１１がヒートシンク４０に接触する面積が減少することを抑制できる。

なお、貫通部５１００の中心軸Ｊ方向と交差する方向の長さは、爪部５１０と孔部４１０を係合した場合に、貫通部５１００と孔部４１０との間に隙間（空間）を形成する長さであることが好ましい。こうした構造をとることによって、延設部５１０１の中心軸Ｊと交差する方向の長さが線膨張によって長くなるなど熱で変形した場合でも、延設部５１０１がヒートシンク４０に圧力を加えることを抑制できる。

また、図３に示すように、筐体５０は、当接部５１１と、螺合部５１２とを有する。当接部５１１及び螺合部５１２は、内郭部５１に設けられている。

当接部５１１は、第１伝熱板４１の一方の面４１００に当接する。グローブ２０の第１伝熱板４１は、爪部５１０の延設部５１０１と当接部５１１とによって挟持されている。本実施の形態において、当接部５１１は、内郭部５１の開口部のグローブ２０側の端部である。

螺合部５１２は、口金６０と螺合する。つまり、螺合部５１２には口金６０がネジ込まれる。螺合部５１２は、内郭部５１の口金６０側に延設された部分に形成される。

また、外郭部５２は、外部（大気中）に露出する露出部であり、ＬＥＤ電球１の外郭部材を構成している。したがって、外郭部５２の外面は、外部に露出している。また、外郭部５２は、ヒートシンク４０の第２伝熱板４２の周囲を囲むように構成されている。したがって、外郭部５２の内面と第２伝熱板４２の外面とは対面している。外郭部５２の内面形状は、第２伝熱板４２の表面形状に沿った形状である。

外郭部５２は、例えば中心軸Ｊの方向に延設するように形成された肉厚が一定の略円筒形状である。なお、外郭部５２の内周面及び外周面は、中心軸Ｊに対して傾斜するように構成されたテーパ面（傾斜面）となっている。

外郭部５２と第２伝熱板４２との間には、クリアランスが設定されており、隙間（空間）が存在する。つまり、外郭部５２と第２伝熱板４２とは互いに面接触しないように構成されている。これにより、ヒートシンク４０（第２伝熱板４２）と筐体５０（外郭部５２）とが熱膨張又は熱収縮したとしても、ヒートシンク４０と筐体５０との線膨張係数差による熱膨張差又は熱収縮差に伴う応力を、外郭部５２と第２伝熱板４２との間の隙間によ
って吸収することができる。一例として、外郭部５２と第２伝熱板４２との間の隙間はほぼ一定である。なお、外郭部５２と第２伝熱板４２とは接していてもよい。

このように構成される筐体５０は、樹脂によって一体的に成形されている。つまり、内郭部５１と外郭部５２とは一体的に形成されている。つまり、筐体５０は、樹脂による一体成形品である。これにより、低コストかつ容易に筐体５０を製造することができる。筐体５０は、例えばポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等の絶縁性樹脂材料によって構成することができる。

［口金］
口金６０は、発光モジュール１０（発光素子１２）を発光させるための電力をランプ外部から受電する受電部である。口金６０は、例えば、照明装置のソケットに取り付けられる。これにより、口金６０は、ＬＥＤ電球１を点灯させる際に、照明装置のソケットから電力を受けることができる。

口金６０には、例えば商用電源から交流電力が供給される。本実施の形態における口金６０は二接点によって交流電力を受電し、口金６０で受電した電力は、一対のリード線７３及び７４を介して駆動回路３０に入力される。

口金６０は、金属製の有底筒体形状であって、外周面が雄ネジとなっているシェル部６１と、シェル部６１に絶縁部６２を介して装着されたアイレット部６３とを備える。絶縁部６２は、例えばガラスカレットによって構成される。

口金６０の外周面には、照明装置のソケットに螺合させるための螺合部５１２が形成されている。また、口金６０の内周面には、筐体５０の内郭部５１の螺合部５１２に螺合させるための螺合部５１２が形成されている。口金６０は、この内郭部５１の螺合部５１２にネジ７０込んで嵌め込むことで筐体５０（内郭部５１）に外嵌される。

口金６０の種類は、特に限定されるものではないが、本実施の形態では、ネジ込み式のエジソンタイプ（Ｅ型）の口金６０を用いている。例えば、口金６０として、Ｅ２６形、Ｅ１７形又はＥ１６形等が挙げられる。また、口金６０として、差し込み式の口金６０を用いてもよい。

［ＬＥＤ電球の組み立て方法］
次に、ＬＥＤ電球１の組み立て方法の一例について、図２及び図３を参照しながら、図６を用いて説明する。図６は、ヒートシンク４０を筐体５０に組み込むときの様子を説明するための図である。

まず、図６（ａ）に示すように、筐体５０の爪部５１０とヒートシンク４０の孔部４１０の位置が同じ位置にくるように、筐体５０の内郭部５１にヒートシンク４０をかぶせるように配置する。そして、ヒートシンク４０の第１伝熱板４１の孔部４１０に内郭部５１の爪部５１０を中心軸Ｊの方向に押圧して挿入することによって、筐体５０の内郭部５１の爪部５１０（第１係合部）をヒートシンク４０の第１伝熱板４１の孔部４１０（第１係合部）に係合させる。このときの状態を図６（ｂ）に示す。具体的には、図４に示すように、爪部５１０の延設部５１０１と内郭部５１の保持部４１０２とによって、爪部５１０を孔部４１０に係合させることによって、ヒートシンク４０は筐体５０に固定される。

次に、図６（ｃ）に示すように、発光モジュール１０をヒートシンク４０に固定する。具体的には、発光モジュール１０の基板１１とヒートシンク４０の第１伝熱板４１とを、図３に示すように、３本のネジ７０で固定する。この場合、ネジ７０は、基板１１の貫通
孔１１０と第１伝熱板４１の貫通孔１１０とに挿通させる。

その後、図２に示すように、駆動回路３０から導出されたリード線７１及び７２を発光モジュール１０に接続して、グローブ２０を筐体５０に固定する。また、駆動回路３０から導出されたリード線７３及び７４を口金６０に接続して、口金６０を筐体５０の内郭部５１の螺合部５１２にネジ込む。これにより、ＬＥＤ電球１が完成する。

なお、本実施の形態では、ヒートシンク４０に筐体５０を押圧して挿入することで、爪部５１０と孔部４１０を係合させたが、これに限るものではなく、筐体５０にヒートシンク４０を押圧して挿入することによって、爪部５１０と孔部４１０とを係合させてもよい。

［照明装置］
本実施の形態に係る照明装置は、例えば、室内の天井などに取り付けられて使用される。照明装置は、上記実施の形態に係るＬＥＤ電球１と、照明装置（不図示）とを備える。

照明装置は、ＬＥＤ電球１を消灯及び点灯させるものであり、天井に取り付けられる器具本体と、ランプカバーとを備える。

器具本体は、ＬＥＤ電球１の口金６０が装着されるとともにＬＥＤ電球１に給電を行うソケットを有する。ソケットには、ＬＥＤ電球１の口金６０がネジ込まれ、このソケットを介してＬＥＤ電球１に電力が供給される。なお、ランプカバーの開口部に透光性プレートを設けてもよい。

（実施の形態２）
実施の形態２の基本的な構成は、実施の形態１と略同じである。よって、同一箇所には同一符号を付して説明を省略し、異なる箇所のみの説明を行う。

図７は、実施の形態２に係るヒートシンク４０を筐体５０に組み込むときの様子を説明するための拡大断面図である。図７に示すように、ヒートシンク４０は、配置面４１０１には貫通孔４１０が形成されずに、第１伝熱板４１の一方の面４１００側に側面視逆Ｔ字状の第２係合部である凹部８０が形成されている。凹部８０は、挿入孔８００と、挿入孔８００のグローブ２０側の先端から延出して形成される第１保持部８０１と第２保持部８０２とを有する。

挿入孔８００は、第１伝熱板４１の一方の面４１００側に設けられ、挿入孔８００の中心軸Ｊの方向の長さは、第１伝熱板の中心軸Ｊの方向の長さよりも短くなるように形成されている。第１保持部８０１は、矩形状で、挿入孔８００の配置面４１０１側の先端から中心軸Ｊの方向と交差する方向に延出している。第２保持部８０２は、矩形状で、挿入孔８００の配置面４１０１側の先端から中心軸Ｊの方向と交差する方向で、かつ、第１保持部８０１と反対方向に延出している。

爪部５１０は、第１伝熱板４１の第２係合部に係合されるように、側面視Ｔ字状に形成されている。爪部５１０は、挿入部８１と、グローブ２０側の挿入部８１の先端から延出している第１延設部８１０と第２延設部８１１とを有する。挿入部８１は、ヒートシンク４０の第１伝熱板４１の一方の面４１００から配置面４１０１に向かって第１伝熱板４１の挿入孔８００に挿入されている。挿入部８１の中心軸Ｊの方向の長さは、挿入孔８００の中心軸Ｊの方向の長さと略同じである。第１延設部８１０は、挿入部８１の先端から中心軸Ｊの方向と交差する方向に延出している。第２延設部８１１は、挿入部８１の先端から中心軸Ｊの方向と交差する方向で、かつ、第１延設部８１０と反対の方向に延出してい
る。

爪部５１０は、爪として変形が容易な樹脂で形成されている。こうした構成によって、凹部８０に爪部５１０を係合した場合、爪部５１０の第１延設部８１０と第２延設部８１１が縮んで、挿入孔８００に挿入された後はそれぞれが伸びて第１保持部８０１と第２保持部８０２にそれぞれ保持される。

こうした構造をとることによって、爪部５１０の先端が配置面４１０１から突出せずに、爪部５１０を凹部８０に係合することができる。そのため、基板１１に爪部５１０を挿入するための貫通孔１１０を形成する必要がなく、発光素子１２の実装面積を増加することができる。また、貫通孔１１０を形成しないので、基板１１がヒートシンク４０に接触する面積も増加するので、放熱性も向上することができる。

（実施の形態３）
実施の形態３の基本的な構成は、実施の形態１と略同じである。よって、同一箇所には同一符号を付して説明を省略し、異なる箇所のみの説明を行う。

また、上記の実施の形態において、ヒートシンク４０は、第１係合部または第２係合部を回転させることで回転の軸方向の動きが規制された状態で筐体５０に固定されていてもよい。

この場合、ヒートシンク４０は、第１伝熱板４１に設けられた孔部４１０を有する。孔部４１０は、例えば第１伝熱板４１を貫通する貫通孔であり、第１伝熱板４１における筐体５０の爪部５１０と対応する位置に設けられている。孔部４１０は、第２係合部であり、筐体５０の爪部５１０（第１係合部）と係合する。孔部４１０は、中心軸Ｊを中心に対向する位置に２つ形成されている。各孔部４１０は、略円弧のスリット状である。

筐体５０は、第２係合部として、ヒートシンク４０の孔部４１０に係合する爪部５１０有する。爪部５１０は、内郭部５１に設けられている。具体的には、爪部５１０、筒体である内郭部５１のグローブ２０側の開口部の端部に設けられている。実施の形態３では、一対の爪部５１０が設けられている。一対の爪部５１０の各々は対向する位置に設けられている。爪部５１０（第１係合部）は、ヒートシンク４０又は筐体５０を回転させることでヒートシンク４０の孔部４１０（第２係合部）と係合する。例えば、爪部５１０は孔部４１０にかみ合うように係合する。一対の爪部５１０の各々は、例えばＬ字形状である。

筐体５０は、さらに、凸部（図不示）を有している。凸部は、ヒートシンク４０の回転方向の動きを規制する回転規制部である。ヒートシンク４０は、発光モジュール１０とヒートシンク４０とを固定するためのネジ７０の一部が凸部に接触することで、回転方向の動きが規制される。凸部は、筐体５０の側面に設けられている。具体的には、凸部は、内郭部５１の外面に設けられている。

実施の形態３において、中心軸Ｊを回転軸としてヒートシンク４０を回転させることによって、筐体５０の内郭部５１の爪部５１０（第１係合部）をヒートシンク４０の第１伝熱板４１の孔部４１０（第２係合部）に係合させる。例えば、孔部４１０の周辺の第１伝熱板４１に爪部５１０を引っ掛けるようにして係合させる。具体的には、爪部５１０の延設部５１０１と内郭部５１の当接部５１１とによって第１伝熱板４１を挟持することで爪部５１０を孔部４１０に係合させている。このように、爪部５１０を孔部４１０に係合させることによって、ヒートシンク４０は、回転の軸方向の動きが規制された状態で筐体５０に固定される。

このとき、ヒートシンク４０を回転させることで、ネジ７０の一つが筐体５０の凸部に当接する。具体的には、ネジ７０の基板１１から突出した部分が凸部の壁面に当接する。これにより、ヒートシンク４０の回転方向の動きが規制される。

（変形例）
また、上記の実施の形態において、第１伝熱板４１に孔部４１０を設けるとともに内郭部５１に爪部５１０を設けてこれらを係合したが、これに限るものではない。例えば、第２伝熱板４２の側面に孔部４１０を設けるとともに、外郭部５２の内面に爪部５１０を設けてこれらを係合することによってヒートシンク４０を筐体５０に固定してもよい。

また、上記の実施の形態において、筐体５０は、二重壁構造としたが、これに限るものではない。例えば、筐体５０は、ヒートシンク４０の第２伝熱板４２を囲む外郭部５２を有していなくてもよく、ヒートシンク４０の第２伝熱板４２が外郭部５２となって外部に露出するように構成されていてもよい。

また、上記の実施の形態において、孔部は、第１係合部であり、ヒートシンク４０の爪部（第２係合部）と係合する。爪部（第２係合部）は、孔部（第１係合部）内に収納され、孔部（第１係合部）及び爪部（第２係合部）がヒートシンク４０内に収納された状態で孔部（第１係合部）と爪部（第２係合部）が係合されていてもよい。

この場合、孔部は、筒体５０である内郭部５１のグローブ２０側の開口部の端部に設けられている。また、爪部は、第１伝熱板４１に設けられている。爪部５１０は、一対に設けられ、一対の爪部の各々は対抗する位置に設けられている。さらに、一対の爪部５１０は、第１伝熱板４１のそれぞれ孔部と対向する位置に設けられている。

また、上記の実施の形態において、発光素子１２は、ＳＭＤ型ＬＥＤ素子であるとしたが、これに限らない。例えば、ベアチップが基板上に直接実装（１次実装）されたＣＯＢ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｂｏａｒｄ）型のＬＥＤモジュールを用いてもよい。つまり、発光素子１２として、ＬＥＤチップ１２１そのものが採用されてもよい。この場合、封止部材１２２によって、複数のＬＥＤチップ１２１を一括又は個別に封止してもよい。封止部材１２２には、上述のように黄色蛍光体等の波長変換材が含有されていてもよい。

また、上記の実施の形態において、発光素子１２は、青色ＬＥＤチップと黄色蛍光体とによって白色光を放出するＢ－Ｙタイプの白色ＬＥＤ素子としたが、これに限らない。例えば、赤色蛍光体及び緑色蛍光体を含有する蛍光体含有樹脂を用いて、これと青色ＬＥＤチップと組み合わせることによりに白色光を放出するように構成してもよい。また、演色性を高める目的で、黄色蛍光体に加えて、さらに赤色蛍光体や緑色蛍光体を混ぜても構わない。また、青色以外の色を発光するＬＥＤチップ１２１を用いてもよく、例えば、青色ＬＥＤチップが放出する青色光よりも短波長である紫外光を放出する紫外ＬＥＤチップを用いて、主に紫外光により励起されて青色光、赤色光及び緑色光を放出する青色蛍光体、緑色蛍光体及び赤色蛍光体によって白色光を放出するように構成してもよい。

また、上記の実施の形態及び各変形例において、発光素子１２としてＬＥＤを例示したが、半導体レーザなどの半導体発光素子、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）又は無機ＥＬ等の発光素子、その他の固体発光素子を用いてもよい。

その他、上記の実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態、又は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で上記の実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本開示に含まれる。

１ ＬＥＤ電球
１０ 発光モジュール
１１ 基板
１１１ 貫通孔
１２ 発光素子
１２０ 容器
１２１ ＬＥＤチップ
１２２ 封止部材
１１０ 貫通孔
２０ グローブ
２１ 開口部
３０ 駆動回路
３１ 回路基板
４０ ヒートシンク
４１ 第１伝熱板
４２ 第２伝熱板
４１０ 孔部
４１１ 貫通孔
４１２ 貫通孔
４１００ 一方の面
４１０１ 配置面
４１０２ 保持部
４１０３ 一方の端部
４１０４ 他方の端部
５０ 筐体
５１ 内郭部
５２ 外郭部
５１０ 爪部
５１１ 当接部
５１２ 螺合部
５１００ 貫通部
５１０１ 延設部
６０ 口金
６１ シェル部
６２ 絶縁部
６３ アイレット部
７０ ネジ
８０ 凹部
８００ 挿入孔
８０１ 第１保持部
８０２ 第２保持部
８１ 挿入部
８１０ 第１延設部
８１１ 第２延設部

Claims (8)

1. 発光モジュールと、
   前記発光モジュールを発光させるための駆動回路と、
   前記駆動回路を囲み、第１係合部を有する筐体と、
   前記発光モジュールと熱的に結合され、第２係合部を有するヒートシンクと、を備え、
   前記ヒートシンクは、前記発光モジュールが配置される配置面を有しており、
   前記第１係合部は前記第２係合部内に収納され、または、前記第２係合部は前記第１係合部内に収納され、前記第１係合部及び前記第２係合部が、前記配置面から前記発光モジュールの側に突出することなく前記ヒートシンク内に収納された状態で前記第１係合部と前記第２係合部が係合される、
   照明用光源。
2. 前記ヒートシンクは、前記発光モジュールが配置される前記配置面を有する伝熱板を有しており、前記配置面と交差する位置に前記第２係合部が形成されており、
   前記第１係合部と前記第２係合部が係合された場合、前記第１係合部の先端が前記伝熱板の厚さの範囲内に位置する、
   請求項１に記載の照明用光源。
3. 前記ヒートシンクは、前記第２係合部として、前記伝熱板に設けられる孔部を有し、
   前記筐体は、前記第１係合部として、前記孔部に係合する爪部を有する、
   請求項２に記載の照明用光源。
4. 前記ヒートシンクは、前記ヒートシンク、または前記筐体を押圧することで、前記第１係合部と前記第２係合部が係合されて、前記筐体に固定さる、
   請求項１または請求項２に記載の照明用光源。
5. 前記ヒートシンクは、前記第１係合部または前記第２係合部を回転させることで前記回転の軸方向の動きが規制された状態で前記筐体に固定されている、
   請求項１または請求項２に記載の照明用光源。
6. 前記爪部は、前記伝熱板の一方の面から他方の面に向かって前記孔部を貫通する貫通部と、前記貫通部の先端から前記貫通方向と交差する方向に延出する延設部とを有し、
   前記孔部は、前記伝熱板の前記一方の面側に前記延設部を保持する保持部を有する、
   請求項３に記載の照明用光源。
7. 前記保持部は、前記配置面側に形成された前記延設部を収納する凹部である、
   請求項６に記載の照明用光源。
8. 請求項１～請求項７のいずれか一項に記載の照明用光源を備えた、
   照明装置。

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