6451930 ＬＥＤ電球

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6451930

(24)【登録日】2018年12月21日

(45)【発行日】2019年1月16日

(54)【発明の名称】ＬＥＤ電球

(51)【国際特許分類】

   F21K 9/237 20160101AFI20190107BHJP

   F21V 23/00 20150101ALI20190107BHJP

   F21V 29/83 20150101ALI20190107BHJP

   F21V 29/77 20150101ALI20190107BHJP

   H01L 33/00 20100101ALI20190107BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20190107BHJP

【ＦＩ】

   F21K9/237

   F21V23/00 150

   F21V23/00 160

   F21V29/83

   F21V29/77

   H01L33/00 H

   F21Y115:10

【請求項の数】5

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2014-215592(P2014-215592)

(22)【出願日】2014年10月22日

(65)【公開番号】特開2016-81884(P2016-81884A)

(43)【公開日】2016年5月16日

【審査請求日】2017年9月22日

(73)【特許権者】

【識別番号】000102212

【氏名又は名称】ウシオ電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000729

【氏名又は名称】特許業務法人 ユニアス国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】岩▲さき▼ 晴彦

(72)【発明者】

【氏名】百々 征貴

(72)【発明者】

【氏名】西村 介伸

【審査官】 下原 浩嗣

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−０６９５３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 登録実用新案第３１４３７３２（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２１Ｋ ９／２３７

Ｆ２１Ｖ ２３／００

Ｆ２１Ｖ ２９／７７

Ｆ２１Ｖ ２９／８３

Ｈ０１Ｌ ３３／００

Ｆ２１Ｙ １１５／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

発光するＬＥＤ素子と、
複数のフィンと、前記フィン間に内部と外部とを連通する連通部とを有し、内部に前記ＬＥＤ素子を収容する導電性のＬＥＤケースと、
前記ＬＥＤ素子に電気を供給する電気回路を有し、前記ＬＥＤケースと離間して配置される電源部と、
前記ＬＥＤケースと前記電源部とをそれぞれ支持する支持部と、
前記支持部の電気伝導率よりも大きい電気伝導率を有し、前記電気回路のグランドと前記ＬＥＤケースとを電気接続する電気接続機構と、を備えるＬＥＤ電球。

【請求項2】

前記ＬＥＤ素子が表面に搭載されるＬＥＤ基板部を備え、
前記ＬＥＤ基板部は、裏面に、前記ＬＥＤケースに接する導電部を備え、
前記導電部は、前記電気接続機構を構成する請求項１に記載のＬＥＤ電球。

【請求項3】

前記支持部は、前記ＬＥＤケースから前記電源部に熱伝導することを抑制すべく、前記ＬＥＤケースの熱伝導率よりも小さい熱伝導率を有する請求項１又は２に記載のＬＥＤ電球。

【請求項4】

前記ＬＥＤ素子が搭載されるＬＥＤ基板部と、
前記電源部から長尺に延びる剛性の導電体と、を備え、
前記ＬＥＤ基板部は、前記ＬＥＤケースに接する導電部を備え、
前記導電体は、前記電気回路のグランドと前記導電部とを電気接続し、
前記導電部及び前記導電体は、電気接続機構を構成する請求項１〜３の何れか１項に記載のＬＥＤ電球。

【請求項5】

前記ＬＥＤ基板部は、貫通孔部を備え、
前記導電体は、前記貫通孔部に挿入され、且つ前記導電部に接合される請求項４に記載のＬＥＤ電球。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、発光するＬＥＤ素子を備えるＬＥＤ電球に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、ＬＥＤ電球として、発光するＬＥＤ素子と、内部と外部とを連通する連通部を有し、内部にＬＥＤ素子を収容するＬＥＤケースとを備えるＬＥＤ電球が、知られている（例えば、特許文献１）。斯かるＬＥＤ電球は、ＬＥＤ素子から発生した熱を、連通部を通過して外部へ放出できるため、冷却効率を向上させている。

【0003】

ところで、ＬＥＤ電球は、ＬＥＤ素子に電気を供給する電気回路のグランドから、ノイズを放出する。特許文献１に係るＬＥＤ電球においては、ノイズが、ＬＥＤケースの連通部を通過してそのままの強さで外部に放出されるため、周辺機器に対してノイズ障害を生じさせる場合がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特表２０１３−５３３５８３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

よって、本発明は、斯かる事情に鑑み、冷却効率を向上しつつ、周辺機器に対してノイズ障害の発生を抑制できるＬＥＤ電球を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明に係るＬＥＤ電球は、発光するＬＥＤ素子と、内部と外部とを連通する連通部を有し、内部に前記ＬＥＤ素子を収容する導電性のＬＥＤケースと、前記ＬＥＤ素子に電気を供給する電気回路を有し、前記ＬＥＤケースと離間して配置される電源部と、前記ＬＥＤケースと前記電源部とをそれぞれ支持する支持部と、前記支持部の電気伝導率よりも大きい電気伝導率を有し、前記電気回路のグランドと前記ＬＥＤケースとを電気接続する電気接続機構と、を備える。

【0007】

また、ＬＥＤ電球においては、前記支持部は、前記ＬＥＤケースから前記電源部に熱伝導することを抑制すべく、前記ＬＥＤケースの熱伝導率よりも小さい熱伝導率を有する、という構成でもよい。

【0008】

また、ＬＥＤ電球においては、前記ＬＥＤ素子が搭載されるＬＥＤ基板部と、前記電源部から長尺に延びる剛性の導電体と、を備え、前記ＬＥＤ基板部は、前記ＬＥＤケースに接する導電部を備え、前記導電体は、前記電気回路のグランドと前記導電部とを電気接続し、前記導電部及び前記導電体は、電気接続機構を構成する、という構成でもよい。

【0009】

また、ＬＥＤ電球においては、前記ＬＥＤ基板部は、貫通孔部を備え、前記導電体は、前記貫通孔部に挿入され、且つ前記導電部に接合される、という構成でもよい。

【発明の効果】

【0010】

以上の如く、本発明に係るＬＥＤ電球は、冷却効率を向上しつつ、周辺機器に対してノイズ障害の発生を抑制できる、という優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】一実施形態に係るＬＥＤ電球の全体斜視図である。

【図2】同実施形態に係るＬＥＤ電球の全体正面図である。

【図3】同実施形態に係るＬＥＤ電球のカバーを外した状態の全体斜視図である。

【図4】同実施形態に係るＬＥＤ電球の全体分解斜視図である。

【図5】同実施形態に係るＬＥＤ電球の全体断面図である。

【図6】図５のVI領域の拡大図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、ＬＥＤ電球における一実施形態について、図１〜図６を参酌して説明する。なお、各図において、図面の寸法比と実際の寸法比とは、必ずしも一致していない。

【0013】

図１〜図３に示すように、本実施形態に係るＬＥＤ電球１は、発光する複数（本実施形態においては４つ）のＬＥＤ素子２と、ＬＥＤ素子２が搭載されるＬＥＤ基板部３と、先端側に開口部４１を有し、ＬＥＤ素子２を内部に収容するＬＥＤケース４とを備えている。また、ＬＥＤ電球１は、ＬＥＤケース４の開口部４１を覆うカバー５と、ＬＥＤケース４とカバー５とを接続する接続体６とを備えている。

【0014】

ＬＥＤ電球１は、ＬＥＤ素子２に電気を供給する電気回路を有する電源部７と、ＬＥＤケース４と電源部７とをそれぞれ支持する支持部８とを備えている。また、ＬＥＤ電球１は、電源部７を収容する電源ケース９と、外部から電気が供給されるための端子部１０と備えている。そして、ＬＥＤ電球１は、電源部７から長尺に延びる導電性の導電体１１を備えている。

【0015】

ＬＥＤケース４は、開口部４１側に向けて拡径する円筒状に形成されている。具体的には、ＬＥＤケース４は、円環状に形成されるベース部４２（図４〜図６参照）と、ベース部４２から突出する複数のフィン４３とを備えている。そして、ＬＥＤケース４は、フィン４３，４３間に、内部と外部とを連通する連通部４４を複数備えている。

【0016】

ＬＥＤケース４は、ＬＥＤ素子２から発生した熱を外部に放出すべく、大きい熱伝導率を有している。そして、ＬＥＤケース４は、フィン４３及び連通部４４により、ＬＥＤ素子２から発生した熱を外部に向けて放出する。即ち、ＬＥＤケース４は、冷却（ヒートシンク）の機能を有している。また、ＬＥＤケース４は、導電性を有している。本実施形態においては、ＬＥＤケース４は、金属（例えば、アルミニウム等）で形成されている。

【0017】

カバー５は、ＬＥＤケース４の開口部４１を覆う平板状のカバー部５１と、ＬＥＤ素子２の光が入射されるレンズ５２（図５参照）とを備えている。そして、カバー５は、透光性を有して形成されている。本実施形態においては、カバー５は、ポリカーボネートやアクリル樹脂等の透光性樹脂で形成されている。

【0018】

接続体６は、先端部がカバー５に固定され且つ基端部がＬＥＤケース４に固定される接続部６１を複数（本実施形態においては、３つ）備えている。該接続部６１は、長尺に形成されていると共に、弾性を有している。また、接続体６は、透光性を有して形成されている。本実施形態においては、接続体６は、ポリカーボネートやアクリル樹脂等の透光性樹脂で形成されている。

【0019】

図４に示すように、電源部７は、電気回路を構成する電源素子（例えば、電解コンデンサ、コイル等）７１と、電源素子７１が搭載される電源基板７２とを備えている。本実施形態において、支持部８及び電源ケース９は、一体的に形成されている。また、ＬＥＤ基板部３は、導電体１１が挿入するための貫通孔部３１を備えている。

【0020】

第１の固定材１２は、カバー５の開口に挿入され、接続部６１の先端部の開口と螺合する。また、第２の固定材１３は、接続部６１の基端部の開口、ＬＥＤ基板部３の開口、ＬＥＤケース４の開口、及び電源部７の凹部にそれぞれ挿入され、支持部８の開口と螺合する。これにより、各構成は、お互いに固定されている。本実施形態においては、各固定材１２，１３は、雄ねじ材としている。

【0021】

図５に示すように、支持部８は、円筒状に形成されている。そして、支持部８は、外周部及び軸方向端部で、ＬＥＤケース４を支持すると共に、内周部で電源部７を支持している。これにより、電源部７は、支持部８を介在させて、ＬＥＤケース４と離間して配置されている。

【0022】

支持部８は、ＬＥＤケース４から電源部７に熱伝導することを抑制すべく、ＬＥＤケース４の熱伝導率よりも小さい熱伝導率を有している。具体的には、支持部８は、断熱性を有している。また、支持部８は、小さい電気伝導率を有している。具体的には、支持部８は、電気絶縁性を有している。本実施形態において、支持部８は、樹脂（例えば、プラスチック）で形成されているが、セラミックで形成されていてもよい。

【0023】

導電体１１は、電源部７からＬＥＤ基板部３まで延びる棒状に形成されており、剛性を有している。そして、導電体１１の先端部は、ＬＥＤ基板部３から突出している。また、導電体１１の基端部は、電源部７の電気回路のグランドと電気接続されている。本実施形態において、導電体１１は、金属（例えば、アルミニウム）で形成されている。

【0024】

図６に示すように、ＬＥＤ基板部３は、導電性を有する導電部３２と、導電部３２上に設けられる回路部３３とを備えている。そして、リード線（図示していない）が電源部７と回路部３３とを電気接続することにより、電源部７からＬＥＤ素子２に電気が供給されている。

【0025】

導電部３２は、ＬＥＤ基板部３とＬＥＤケース４とが固定されることにより、ＬＥＤケース４のベース部４２に接している。本実施形態においては、導電部３２は、金属（例えば、アルミニウム）で形成されている。また、回路部３３は、図示していないが、ＬＥＤ素子２に電気を供給するための銅箔と、銅箔間の短絡を防止するためのレジストと、銅箔と導電部３２とを電気絶縁するための絶縁層とを備えている。

【0026】

導電体１１の先端部は、ＬＥＤ基板部３の貫通孔部３１に挿入されている。そして、導電体１１は、接合材１４により、導電部３２に接合されている。本実施形態においては、接合材１４は、ハンダであり、導電体１１と導電部３２とは、ハンダ接合されている。これにより、導電体１１は、導電部３２と電気接続している。

【0027】

したがって、電源部７の電気回路のグランドとＬＥＤケース４とは、導電体１１及び導電部３２から構成される電気接続機構１５により、電気接続されている。これにより、電源部７の電気回路のグランドから発生するノイズは、ＬＥＤケース４の連通部４４から直接に外部に放出されることなく、導電体１１及び導電部３２を経由して、ＬＥＤケース４で拡散されて外部に放出される。なお、電気接続機構１５は、支持部８の電気伝導率よりも大きい電気伝導率を有している。

【0028】

以上より、本実施形態に係るＬＥＤ電球１は、発光するＬＥＤ素子２と、内部と外部とを連通する連通部４４を有し、内部に前記ＬＥＤ素子２を収容する導電性のＬＥＤケース４と、前記ＬＥＤ素子２に電気を供給する電気回路を有し、前記ＬＥＤケース４と離間して配置される電源部７と、前記ＬＥＤケース４と前記電源部７とをそれぞれ支持する支持部８と、前記支持部８の電気伝導率よりも大きい電気伝導率を有し、前記電気回路のグランドと前記ＬＥＤケース４とを電気接続する電気接続機構１５と、を備える。

【0029】

斯かる構成によれば、ＬＥＤ素子２から発生した熱を、連通部４４を通過して外部へ放出できるため、冷却効率を向上させている。また、支持部８の電気伝導率よりも大きい電気伝導率を有する電気接続機構１５は、電気回路のグランドとＬＥＤケース４とを電気接続している。これにより、電気回路のグランドから発生するノイズは、電気接続機構１５を経由して、導電性のＬＥＤケース４で拡散され、弱い強度で外部に放出される。したがって、周辺機器に対してノイズ障害の発生を抑制することができる。

【0030】

また、本実施形態に係るＬＥＤ電球１においては、前記支持部８は、前記ＬＥＤケース４から前記電源部７に熱伝導することを抑制すべく、前記ＬＥＤケース４の熱伝導率よりも小さい熱伝導率を有する。

【0031】

斯かる構成によれば、支持部８の熱伝導率が、ＬＥＤケース４の熱伝導率よりも小さいため、支持部８を経由して、ＬＥＤケース４から電源部７に熱伝導することを抑制することができる。これにより、ＬＥＤ素子２から発生してＬＥＤケース４に伝導された熱が、電源部７に熱伝導することを抑制することができるため、電源部７の温度が上昇することを抑制することができる。

【0032】

また、本実施形態に係るＬＥＤ電球１は、前記ＬＥＤ素子２が搭載されるＬＥＤ基板部３と、前記電源部７から長尺に延びる剛性の導電体１１と、を備え、前記ＬＥＤ基板部３は、前記ＬＥＤケース４に接する導電部３２を備え、前記導電体１１は、前記電気回路のグランドと前記導電部３２とを電気接続し、前記導電部３２及び前記導電体１１は、電気接続機構１５を構成する。

【0033】

斯かる構成によれば、ＬＥＤ素子２が搭載されるＬＥＤ基板部３は、ＬＥＤケース４に接する導電部３２を備えている。そして、電源部７から長尺に延びる剛性の導電体１１が、電気回路のグランドと導電部３２とを電気接続するため、導電部３２及び導電体１１が、電気接続機構１５を構成する。これにより、導電部３２及び導電体１１は、電気回路のグランドとＬＥＤケース４とを電気接続している。

【0034】

また、本実施形態に係るＬＥＤ電球１においては、前記ＬＥＤ基板部３は、貫通孔部３１を備え、前記導電体１１は、前記貫通孔部３１に挿入され、且つ前記導電部３２に接合される。

【0035】

斯かる構成によれば、導電体１１は、ＬＥＤ基板部３の貫通孔部３１に挿入されている。そして、導電体１１が導電部３２に接合されているため、導電体１１と導電部３２とが電気接続されている。これにより、例えば、導電体１１と導電部３２との電気接続の作業を容易にすることができる。

【0036】

なお、ＬＥＤ電球は、上記した実施形態の構成に限定されるものではなく、また、上記した作用効果に限定されるものではない。また、ＬＥＤ電球は、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、下記する各種の変更例に係る構成や方法等を任意に選択して、上記した実施形態に係る構成や方法等に採用してもよいことは勿論である。

【0037】

上記実施形態に係るＬＥＤ電球１においては、導電体１１は、剛性を有して、棒状に形成されている、という構成である。しかしながら、ＬＥＤ電球は、斯かる構成に限られない。例えば、ＬＥＤ電球においては、導電体１１は、リード線である、という構成でもよい。

【0038】

また、上記実施形態に係るＬＥＤ電球１においては、電気接続機構１５は、ＬＥＤ基板部３の導電部３２と導電体１１とで構成されている、という構成である。しかしながら、ＬＥＤ電球は、斯かる構成に限られない。例えば、ＬＥＤ電球においては、電気接続機構１５は、電源部７の電気回路のグランドとＬＥＤケース４とを接続するリード線である、という構成でもよい。

【0039】

また、上記実施形態に係るＬＥＤ電球１においては、導電体１１と導電部３２とは、ハンダ接合されている、という構成である。しかしながら、ＬＥＤ電球１は、斯かる構成に限られない。例えば、ＬＥＤ電球１においては、導電体１１と導電部３２とは、溶接接合されている、という構成でもよく、また、導電体１１は、接合材１４を介することなく、導電部３２に押圧することで接合されている、という構成でもよい。

【符号の説明】

【0040】

１…ＬＥＤ電球、２…ＬＥＤ素子、３…ＬＥＤ基板部、４…ＬＥＤケース、５…カバー、６…接続体、７…電源部、８…支持部、９…電源ケース、１０…端子部、１１…導電体、１２…第１の固定材、１３…第２の固定材、１４…接合材、１５…電気接続機構、３１…貫通孔部、３２…導電部、３３…回路部、４１…開口部、４２…ベース部、４３…フィン、４４…連通部、５１…カバー部、５２…レンズ、６１…接続部、７１…電源素子、７２…電源基板

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】