(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【背景技術】
【0002】
放熱部に複雑なダイカスト構造の放熱フィンを使用することなしに放熱効果を高めると共に機械的強度を高めたLED(発光ダイオード)電球を提供するために、LED素子が取付けられたLEDモジュールと、LEDモジュールが固定されLEDモジュールで発生する熱を外部に伝達する放熱プレートと、放熱プレートが載置され内部に電源基板が収容された金属製のカバー部材と、が備えられ、放熱プレートは縁部が形成され、縁部の外面とカバー部材の段部の内面は密着する構成としたLED電球が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
また、LED電球に用いられている連結部材は合成樹脂であるので、外郭部材と口金とを電気的に絶縁しているが、外郭部材内の点灯回路が発火すると、連結部材が熱で溶融などして変形してしまい、場合によっては連結体自体も発火してしまうという課題があった。その課題を解決するために、電源の供給を受けて機能する熱源からの発熱を放熱する放熱部等の導電部材と、熱源に電源を供給する外部電源に接続する電源接続部とを連結する連結体であって、連結体は、導電部材と電源接続部を電気的に絶縁するために電気的絶縁性を有し、さらに熱源からの熱による変形を防止するために耐熱性を有することを特徴とする照明装置が提案されている(例えば、特許文献2参照)。
【0004】
特許文献1及び特許文献2に記載されているように、LED電球のように発光ダイオード素子を利用し、小形で従来の白熱電球と同様の形をした照明装置においては、発光ダイオード素子の発熱により発光ダイオードの寿命が短くなるという課題がある。そのため、現在ほぼ全てのLED電球において放熱体が設けられている。そして、放熱体がより効果的に熱を放熱させるように、放熱体、発光ダイオード素子及び点灯回路基板の配置が検討されている。
【0005】
従って、従来の白熱電球のようなガラスの熱加工やカソードの封止といった熟練を要する生産工程は存在しないものの、LED電球の部品点数は白熱電球より多く、工程も複雑である。
【0006】
図14は従来の照明装置400の分解斜視図である。従来の照明装置400は、
図14に示すように、以下に示す部品で構成されている。
(1)透光カバー401;
(2)複数個の固定ネジ402;
(3)発光ダイオード素子を実装した発光ダイオード基板403;
(4)発光ダイオード素子を冷却する放熱体404;
(5)点灯回路基板406を収納するハウジング405;
(6)発光ダイオード素子の発光を制御する点灯回路基板406;
(7)口金側ハウジング407;
(8)口金408。
【0007】
このような部品で構成される照明装置400は、通常発光ダイオード基板403、放熱体404、点灯回路基板406及び点灯回路基板406を収納するハウジング405が、複数の固定ネジ402で固定されている。また、このときのこれら部品(発光ダイオード基板403、放熱体404、点灯回路基板406及び点灯回路基板406を収納するハウジング405)の位置合わせは、複数の固定ネジ402とネジ穴(図示せず)を合致させ、固定ネジ402を挿入することによって行う。
【0008】
特許文献1、特許文献2に記載されたLED電球、照明装置においても、上記照明装置400と略同様の方法で、行われる。
【発明を実施するための形態】
【0015】
実施の形態1.
図1、
図2は実施の形態1を示す図で、
図1は照明装置100の斜視図、
図2は照明装置100の分解斜視図である。
図1に示す照明装置100は、発光ダイオード(LED)素子を光源とする電球形のLEDランプである。
図1に示す各符号については、ここでは説明を省略する。
【0016】
図2の分解斜視図を参照しながら、照明装置100の構成を説明する。照明装置100は、以下に示す部品を備える。
(1)透光性を有する樹脂製の透光カバー101;
(2)発光ダイオード素子103a(半導体素子、光源、ここでは6個)を実装した発光ダイオード基板103(基板);
(3)透光カバー101側の端部に、発光ダイオード基板103を搭載する円盤状の円盤部104a (平面部)を有する放熱体104;
(4)点灯回路基板106を収納する放熱体側ハウジング105;
(5)発光ダイオード素子103aの発光を制御する点灯回路基板106;
(6)点灯回路基板106の一部を収納し、口金108に固定される口金側ハウジング107;
(7)照明器具に接続され、照明器具から電力が供給される口金108。
尚、放熱体側ハウジング105と口金側ハウジング107とで、「ハウジング」を構成する。放熱体側ハウジング105と口金側ハウジング107とは、嵌合により固定される。
【0017】
図3は実施の形態1を示す図で、放熱体104の斜視図である。
図3に示すように、放熱体104は、円盤部104aから発光ダイオード素子103aを実装した発光ダイオード基板103の反対側に突出した、テーパー形状(円盤部104a側の径が大きく、円盤部104aの反対側に向かって径が徐々に小さくなる)の略円筒状のキャップ形状になっている。略円筒状の外周面に、円盤部104a側から反対側に向かって延びる複数の放熱フィン104bを有する。放熱体104の円盤部104aの中央部付近には穴104cが設けられている。
【0018】
図4は実施の形態1を示す図で、放熱体側ハウジング105の斜視図である。
図4に示すように、点灯回路基板106を収納する放熱体側ハウジング105の発光ダイオード素子103a(光源)を実装した発光ダイオード基板103側には、突出部105aが設けられる。そして、突出部105aの基部には、突出部105aより4方向(径方向)に突き出した基部フィン105bが設けられている。
【0019】
放熱体104の円盤部104aの中央部付近に設けられている穴104cに、点灯回路基板106を収納する放熱体側ハウジング105の突出部105aより突き出した基部フィン105bが圧入されることにより、放熱体104と点灯回路基板106を収納する放熱体側ハウジング105が固定される。
【0020】
図5は実施の形態1を示す図で、放熱体側ハウジング105、放熱体104及び発光ダイオード基板103が組み合わされた状態を示す図である。
【0021】
図5に示すように、放熱体104の円盤部104aの中央部付近に設けられた穴104cより放熱体側ハウジング105の突出部105aが発光ダイオード素子103aを実装した発光ダイオード基板103方向に突出する。
【0022】
さらに、発光ダイオード素子103aを実装した発光ダイオード基板103の中央部付近に設けられた位置決め穴103bに、放熱体側ハウジング105の突出部105aが挿入されることにより、発光ダイオード基板103の位置決めが行われる。
【0023】
発光ダイオード素子103aを実装した発光ダイオード基板103と放熱体104の円盤部104aとは、接着剤、粘着テープ、小形のネジなどで固定される(図示せず)。
【0024】
点灯回路基板106を収納する放熱体側ハウジング105と、口金108側の口金側ハウジング107は嵌合により固定される(図示せず)。口金側ハウジング107は、口金108と嵌合または螺合により固定される(図示せず)。
【0025】
本実施の形態によれば、放熱体側ハウジング105の突出部105aが放熱体104の円盤部104aに開けられた穴104cに圧入されて、放熱体104と放熱体側ハウジング105とが固定されるので、工程を簡略化し、自動化が容易である。
【0026】
また、放熱体側ハウジング105の突出部105aの基部に複数の基部フィン105bが設けられ、基部フィン105bが放熱体104の円盤部104aの穴104cへ圧入されるので、より少ない力で圧入を行うことができる。
【0027】
また、発光ダイオード基板103の中央部付近に、放熱体104の円盤部104aの穴104cに対応する位置に位置決め穴103bが設けられ、放熱体側ハウジング105の突出部105aが、放熱体104の円盤部104aの穴104c及び発光ダイオード基板103の位置決め穴103bに挿入されるので、発光ダイオード基板103の位置決めが容易となり、工程の自動化が容易である。
【0028】
また、放熱体104は、外周面に円盤部104aから発光ダイオード基板103と反対側に延びて形成されるとともに、径方向に突出する三個以上の放熱フィン104bを有するので、通風が良くなり、冷却効率を向上させることができる。
【0029】
実施の形態2.
図6、
図7は実施の形態2を示す図で、
図6は照明装置200の斜視図、
図7は照明装置200の分解斜視図である。
図6に示す照明装置200も、発光ダイオード(LED)素子を光源とする電球形のLEDランプである。
図6に示す各符号については、ここでは説明を省略する。
【0030】
図7の分解斜視図を参照しながら、照明装置200の構成を説明する。照明装置200は、以下に示す部品を備える。
(1)透光性を有する樹脂製の透光カバー201;
(2)発光ダイオード素子203a(半導体素子、光源)を実装した発光ダイオード基板203(基板);
(3)透光カバー201側の端部に、発光ダイオード基板203を搭載する円盤状の円盤部204a (平面部)を有する放熱体204;
(4)点灯回路基板206を収納する放熱体側ハウジング205;
(5)発光ダイオード素子203aの発光を制御する点灯回路基板206;
(6)点灯回路基板206の一部を収納し、口金208に固定される口金側ハウジング207;
(7)照明器具に接続され、照明器具から電力が供給される口金208。
尚、放熱体側ハウジング205と口金側ハウジング207とで、「ハウジング」を構成する。
【0031】
図8は実施の形態2を示す図で、放熱体204の斜視図である。
図8に示すように、放熱体204は、円盤部204aから発光ダイオード基板203の反対側に突出した複数(ここでは、8個)の放熱フィン204bを有する。隣接する放熱フィン204bの間はスリット(空間)になっている。8個の放熱フィン204bは、円盤部204a側から反対側に向かって径が細くなるキャップ状に配置される。夫々の放熱フィン204bは、周方向に略等間隔に配置されている。
【0032】
点灯回路基板206を収納するハウジングは、放熱体204の円盤部204aに固定される放熱体側ハウジング205と、口金208に固定される口金側ハウジング207とから構成される。
【0033】
図9は実施の形態2を示す図で、放熱体側ハウジング205の斜視図である。
図9に示すように、放熱体側ハウジング205の発光ダイオード基板203側端部に、突出部205aが設けられている。さらに、突出部205aの基部には、突出部205aより4方向(径方向)に突き出した基部フィン205bが設けられている。
【0034】
放熱体204の円盤部204aの中央部付近には穴204cが設けられている。点灯回路基板206を収納する放熱体側ハウジング205の突出部205aより径方向に突き出した基部フィン205bが、穴204cに圧入されることにより、放熱体204と放熱体側ハウジング205とが固定される。
【0035】
図10は実施の形態2を示す図で、発光ダイオード基板203の斜視図である。放熱体側ハウジング205の突出部205aが、放熱体204の円盤部204aの中央部付近に設けられた穴204cより、発光ダイオード基板203方向に挿入され、さらに発光ダイオード基板203の中央部付近に設けられた位置決め穴203bに挿入される。それにより、発光ダイオード基板203の位置決めが行われる(図示せず)。
【0036】
発光ダイオード素子203aを実装した発光ダイオード基板203と放熱体204の円盤部204aとは、接着剤、粘着テープ、小形のネジなどで固定される(図示せず)。
【0037】
図11、
図12は実施の形態2を示す図で、
図11は放熱体204及び口金側ハウジング207の斜視図、
図12は口金側ハウジング207の拡大斜視図である。
【0038】
図8、
図11、
図12に示すように、放熱体204の4個の放熱フィン204bの下端部に、係合爪204e(溝部)が設けられる。また、口金側ハウジング207の放熱体204側端部に形成された筒部207cの外周に、4個の係合爪207a(突起部)が設けられる。
【0039】
係合爪204e(溝部)と係合爪207a(突起部)とが係合することにより、放熱体204と口金側ハウジング207とが、係合し固定される。
【0040】
このとき、放熱体204の別の3個の放熱フィン204bの下端部には凹部204dが設けられる。口金側ハウジング207の筒部207cに放熱体204側に突出するように、三箇所に凸部207bが設けられる。
【0041】
凸部207bが凹部204dに挿入されることにより、放熱体204に爪(係合爪204e(溝部)、係合爪207a(突起部))で固定された口金側ハウジング207が回転することを防止する。
【0042】
また、放熱体側ハウジング205の口金208側端部の筒部205cが、口金側ハウジング207の筒部207c(内周部)に挿入されることにより、放熱体側ハウジング205と口金側ハウジング207は結合される(図示せず)。口金側ハウジング207は、口金208と嵌合または螺合により固定される(図示せず)。
【0043】
本実施の形態は、口金側ハウジング207及び放熱体側ハウジング205の内部に点灯回路基板206を収納し、口金側ハウジング207と放熱体側ハウジング205とは、筒部(筒部205c、筒部207c)同士の挿入による不完全な結合状態である。
【0044】
点灯回路基板206、放熱体側ハウジング205を間にして、放熱体204の係合爪204e(溝部)と、口金側ハウジング207の係合爪207a(突起部)とが係合することにより、放熱体204と口金側ハウジング207とが、係合し固定される点に特徴がある。
【0045】
放熱体側ハウジング205は、
図9に示したように放熱体204側を頂部とする円錐状であり、放熱体側ハウジング205内に収納される点灯回路基板206も、この形状に沿って、放熱体側ハウジング205側が細くなるテーパー形状をしている。
【0046】
本実施の形態によれば、点灯回路基板206を収納するハウジングが、放熱体側ハウジング205と口金側ハウジング207とに分割されているので、点灯回路基板206のハウジングへの収納が容易となる。
【0047】
放熱体側ハウジング205と口金側ハウジング207とがそれぞれ放熱体204に固定されるため、放熱体側ハウジング205と口金側ハウジング207とを固定する必要が無くなり、工程を簡略化し、自動化が容易である。
【0048】
口金側ハウジング207が、放熱体204の放熱フィン204bとの爪(係合爪204e(溝部)、係合爪207a(突起部))による固定という強固かつ簡単な方法で固定されるため、工程を簡略化し、自動化が容易である。
【0049】
口金側ハウジング207に設けられた凸部207bの、放熱体204の放熱フィン204bに設けられた凹部204dへの挿入という簡単な方法によって口金側ハウジング207が回転することを防ぐことができる。
【0050】
実施の形態3.
図13は実施の形態3を示す図で、ハウジング305、放熱体304及び発光ダイオード基板303が組み合わされた状態を示す図である。
【0051】
図13に示すように、点灯回路基板を収納するハウジング305の発光ダイオード基板303(基板)側には、突出部305aが設けられている。突出部305aの基部には、突出部305aより4方向(径方向)に突き出した基部フィン305bが設けられている。
【0052】
放熱体304の円盤部304aの中央部付近には穴304cが設けられている。穴304cに点灯回路基板を収納するハウジング305の突出部305aより突き出した基部フィン305bが圧入されることにより、放熱体304とハウジング305が固定される。
【0053】
このとき、ハウジング305の基部フィン305bが、発光ダイオード基板303方向に突出し、発光ダイオード基板303の中央部付近に設けられた位置決め穴303bに同時に圧入される。
【0054】
これにより、発光ダイオード基板303の位置決めが行われると同時に、一度にハウジング305、放熱体304及び発光ダイオード基板303が固定される。その他の構成は、実施の形態1と同じである。
【0055】
この実施の形態1〜3によれば、
光源が実装された基板と、前記光源を冷却する放熱体と、前記光源を点灯する点灯回路基板と、前記点灯回路基板を収納するハウジングと、を備える照明装置において、
前記放熱体は、前記基板が装着され、中央部付近に穴が設けられる円盤部と、複数の放熱フィンとを有し、
前記ハウジングは、前記基板側の端部に、突出部が設けられ、
前記ハウジングの前記突出部が前記放熱体の前記円盤部に開けられた前記穴に圧入されて、前記放熱体と前記ハウジングとが固定されることを特徴とする。
【0056】
この実施の形態1〜3によれば、
前記ハウジングの前記突出部の基部に複数の基部フィンが設けられ、前記基部フィンが前記放熱体の前記円盤部の前記穴へ圧入されることを特徴とする。
【0057】
この実施の形態1〜3によれば、
前記基板の中央部付近に、前記放熱体の前記円盤部の前記穴に対応する位置に位置決め穴が設けられ、
前記ハウジングの前記突出部が、前記基板の前記位置決め穴に挿入されることを特徴とする。
【0058】
この実施の形態1〜3によれば、
前記基板は、前記放熱体の前記円盤部に、接着等により固定されることを特徴とする。
【0059】
この実施の形態1〜3によれば、
前記基板の中央部付近に、前記放熱体の前記円盤部の前記穴に対応する位置に位置決め穴が設けられ、
前記突出部が前記基板の前記位置決め穴へ圧入されることを特徴とする。
【0060】
この実施の形態1〜3によれば、
前記基板の中央部付近に、前記放熱体の前記円盤部の前記穴に対応する位置に位置決め穴が設けられ、
前記基部フィンが前記基板の前記位置決め穴へ圧入されることを特徴とする。
【0061】
この実施の形態1〜3によれば、
前記放熱体は、外周面に前記円盤部から前記基板と反対側に延びて形成されるとともに、径方向に突出する三個以上の前記放熱フィンを有することを特徴とする。
【0062】
この実施の形態1〜3によれば、
照明器具に接続され、前記照明器具から電力を供給される口金を有し、
前記点灯回路基板を収納するハウジングは、前記放熱体に固定される側の放熱体側ハウジングと、前記口金に固定される口金側ハウジングとに分割され、
前記放熱体側ハウジングと、前記口金側ハウジングとは、嵌合により固定されることを特徴とする。
【0063】
この実施の形態1〜3によれば、
照明器具に接続され、前記照明器具から電力を供給される口金を有し、
前記点灯回路基板を収納するハウジングは、前記放熱体に固定される側の放熱体側ハウジングと、前記口金に固定される口金側ハウジングとに分割され、
前記放熱体と前記口金側ハウジングとが嵌合により固定されることにより、前記放熱体側ハウジングと前記口金側ハウジングとが間接的に固定されることを特徴とする。
【0064】
この実施の形態1〜3によれば、
前記放熱体側ハウジングと前記口金側ハウジングとは、双方に形成される係合爪により、係合により固定されることを特徴とする。
【0065】
この実施の形態1〜3によれば、
前記放熱体の前記複数の放熱フィンの中の所定の放熱フィンに凹部が下端部に設けられ、
前記口金側ハウジングの筒部に前記放熱体側に突出するように、前記凹部に対応する凸部が設けられ、
前記凸部が前記凹部に挿入されることにより、前記口金側ハウジングの回転が防止されることを特徴とする。
【0066】
この実施の形態1〜3によれば、
前記放熱体側ハウジングは、前記放熱体側を頂部とする円錐状であることを特徴とする。
【0067】
この実施の形態1〜3によれば、
前記光源は半導体発光素子であることを特徴とする。
【0068】
この実施の形態1〜3によれば、
前記半導体発光素子は発光ダイオード素子であることを特徴とする。