(57)【要約】【課題】放熱体の放熱性を確保しつつ材料使用量を削減した構造とするとともに組立性のよいランプ装置を提供する。【解決手段】ランプ装置10は、発光モジュール13、放熱体12、樹脂筐体11および給電部16を備える。発光モジュール13は、モジュール基板45、およびモジュール基板45に実装された発光素子46を有する。放熱体12は、一端側の面に発光モジュール13を取り付ける取付面部36、取付面部36の中央に設けられた開口部38、および取付面部36の周辺部から他端側に向けて突設された放熱筒部37を有する。樹脂筐体11は、放熱体12の放熱筒部37の外側に配置される外筒部20、放熱体12の放熱筒部37の内方に配置される内筒部21、および内筒部21の一端側から突設され開口部38を挿通して取付面部36の一端側に係止された係止部29を有する。給電部16は、樹脂筐体11の他端側に設けられる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モジュール基板、およびこのモジュール基板に実装された発光素子を有する発光モジュールと；
一端側の面に前記発光モジュールを取り付ける取付面部、この取付面部の中央に設けられた開口部、および前記取付面部の周辺部から他端側に向けて突設された放熱筒部を有する放熱体と；
前記放熱体の前記放熱筒部の外側に配置される外筒部、前記放熱体の前記放熱筒部の内方に配置される内筒部、およびこの内筒部の一端側から突設され前記開口部を挿通して前記取付面部の一端側に係止された係止部を有する樹脂筐体と；
前記樹脂筐体の他端側に設けられる給電部と；
を具備することを特徴とするランプ装置。
【請求項２】
前記モジュール基板は、前記係止部が嵌り込む孔部を有する
ことを特徴とする請求項１記載のランプ装置。
【請求項３】
電源基板、およびこの電源基板に実装された電源部品を有する電源部を具備し、
前記電源基板は、前記内筒部の内側に軸方向に沿って配置されているとともに、前記電源基板の面に沿った方向が前記係止部の位置に対して交差する位置に配置されている
ことを特徴とする請求項１または２記載のランプ装置。
【請求項４】
請求項１ないし３いずれか一記載のランプ装置と；
前記ランプ装置の前記給電部を接続するソケットと；
ことを特徴とする照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、発光モジュールを用いたランプ装置、およびこのランプ装置を用いた照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、発光モジュールを用いたランプ装置は、電球形ランプがあるが、発光モジュールが発生する熱の放熱性を確保するために金属筐体を用いていることが多い。
【０００３】
また、外郭の絶縁性を確保するために樹脂筐体を用いたランプ装置もある。この場合、発光モジュールの熱を放熱するための金属製の放熱体を樹脂筐体の内側に配置している。
【０００４】
しかし、放熱体を用いると、材料費がかさんだり、ランプ装置の質量が増加してしまい、さらに、組み立てに手間がかかる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−２０１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、放熱体の放熱性を確保しつつ材料使用量を削減した構造とするとともに組立性のよいランプ装置および照明装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態のランプ装置は、発光モジュール、放熱体、樹脂筐体および給電部を備える。発光モジュールは、モジュール基板、およびモジュール基板に実装された発光素子を有する。放熱体は、一端側の面に発光モジュールを取り付ける取付面部、取付面部の中央に設けられた開口部、および取付面部の周辺部から他端側に向けて突設された放熱筒部を有する。樹脂筐体は、放熱体の放熱筒部の外側に配置される外筒部、放熱体の放熱筒部の内方に配置される内筒部、および内筒部の一端側から突設され開口部を挿通して取付面部の一端側に係止された係止部を有する。給電部は、樹脂筐体の他端側に設けられる。
【発明の効果】
【０００８】
実施形態のランプ装置によれば、放熱体の放熱性を確保しつつ材料使用量を削減した構造とするとともに組立性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】一実施形態を示すランプ装置の断面図である。
【図２】同上ランプ装置の図１に対して９０°回転した断面図である。
【図３】同上ランプ装置の分解斜視図である。
【図４】同上ランプ装置の斜視図である。
【図５】同上ランプ装置を用いた照明装置の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、一実施形態を、図面を参照して説明する。
【００１１】
図１ないし図４にランプ装置10を示す。ランプ装置10は、例えば一般照明に用いられる白熱電球用のソケットに装着して使用する電球形ランプである。なお、ランプ装置10は、図１および図２に示す仮想の中心軸ｚを中心として略円筒状に構成されている。そして、以下、中心軸ｚに沿った方向のグローブ側を一端側、給電部側を他端側と呼ぶ。
【００１２】
ランプ装置10は、樹脂筐体11を備えている。この樹脂筐体11の一端側から放熱体12、発光モジュール13およびグローブ14が組み込まれ、樹脂筐体11の他端側から電源部15および給電部16が組み込まれている。
【００１３】
そして、樹脂筐体11は、中心軸ｚを中心とする円筒状で、絶縁性を有する樹脂材料によって一体に形成されている。樹脂筐体11は、一端側の外筒部20および内筒部21、および他端側の結合筒部22を備えている。
【００１４】
外筒部20は、円筒状で、内側が一端側へ向けて開口されている。外筒部20の外周面は、他端側が中心軸ｚと平行な直線状で、一端側が徐々に拡径するテーパ状に形成されている。外筒部20の内周面は、一端側から他端側に亘って略同一径で、放熱体12の少なくとも一部が接触する接触面23に設けられている。外筒部20の一端側の内周に嵌合溝24が設けられ、この嵌合溝24に臨む外筒部20の内周面に、複数の連結突起25が突設されている。そして、外筒部20の一端面は内筒部21の一端面よりも突出されている。
【００１５】
内筒部21は、結合筒部22と連続した円筒状に形成され、外筒部20の内方に所定の間隙をあけて配置されているとともに、内側が一端側および他端側にそれぞれ開口されている。内筒部21の内側には、内筒部21の他端側から挿入される電源部15を保持するための一対の保持溝部26が設けられている。一対の保持溝部26は、互いに対向し、中心軸ｚと平行でかつ中心軸ｚに対してオフセットした位置に設けられている。各保持溝部26の一端側には、電源部15の挿入位置を位置決めするストッパ部27が設けられている。
【００１６】
内筒部21の一端側には、放熱体12が当接する当接面28が設けられているとともに、内筒部21（樹脂筐体11）に放熱体12を係止する複数の係止部29が突設されている。本実施形態では、係止部29は、一対で、内筒部21の一対の保持溝部26の位置に対して交差（直交）する方向の両側位置に配置されている。係止部29は、スナップフィット構造に設けられている。すなわち、係止部29は、径方向に弾性変形可能な係止片30、およびこの係止片30の一端側の先端部から外径側に突出する爪部31を有している。係止片30の両側にはスリット状の溝部32が設けられ、係止片30の一端側が径方向に弾性変形可能とされている。爪部31は、一端側が傾斜面に設けられ、他端側が中心軸ｚに略直交する係止面に設けられている。そして、係止部29の一端側の先端部は、外筒部20の一端側よりも突出されている。
【００１７】
内筒部21の一端側には、複数のねじ干渉防止用の切欠部33が設けられている。切欠部33は、保持溝部26と係止部29との間に配置されている。
【００１８】
結合筒部22は、内筒部21と連続する円筒状に形成されており、外筒部20の他端側および内筒部21の他端側が一体に設けられている。結合筒部22の外周部には給電部16が螺着結合されている。結合筒部22の内面には、内筒部21の一対の保持溝部26が連続して形成されている。
【００１９】
また、放熱体12は、例えばアルミニウム等の金属材料によって形成されている。放熱体12は、例えば１枚の円形の板金をプレス加工することによって一体に形成されている。放熱体12は、一端側の円板状の取付面部36、およびこの取付面部36の周辺部から他端側に向けて突出されている放熱筒部37を備えている。
【００２０】
取付面部36の中央領域には、開口部38が設けられている。開口部38の直径は、ランプ装置10（グローブ14）の最大直径の１／８以上である。本実施形態では、開口部38の直径は、取付面部36の直径の略１/２である。また、取付面部36の開口部38の内縁部には、開口部38を挿通して取付面部36の一端側に係止される樹脂筐体11の各係止部29がそれぞれ係合する複数の係合溝39が設けられている。取付面部36の各係合溝39の側部には、発光モジュール13を放熱体12に固定するための複数のねじ40が螺着する取付孔41が設けられている。各取付孔41の位置は、樹脂筐体11の内筒部21の各切欠部33の位置と対応されている。
【００２１】
放熱筒部37の外周面は、一端側から他端側に亘って略同一径で、樹脂筐体11の接触面23の少なくとも一部に接触する接触面42が形成されている。
【００２２】
また、発光モジュール13は、放熱体12の取付面部36の一端側の面に配置される。発光モジュール13は、モジュール基板45、このモジュール基板45に実装された複数の発光素子46および受電コネクタ47を備えている。
【００２３】
モジュール基板45は、放熱体12の取付面部36と略同一径の円板状に形成されている。モジュール基板45の一端側の面に配線パターンが形成され、この配線パターン上に複数の発光素子46および受電コネクタ47が実装されている。モジュール基板45の中央領域には、樹脂筐体11の各係止部29が挿通して嵌り込む複数の孔部48が設けられ、モジュール基板45の各孔部48の側部に放熱体12の各取付孔41に螺着される各ねじ40が挿通する複数の挿通孔49が設けられ、さらに、受電コネクタ47が装着される装着孔50が設けられている。
【００２４】
発光素子46は、半導体発光素子であり、表面実装形ＬＥＤが用いられている。発光素子46は、モジュール基板45の孔部48や挿通孔49よりも外周側となるモジュール基板45の周辺部に沿って所定の間隔をあけて実装されている。そして、発光モジュール13が放熱体12の取付面部36の一端側の面に配置された状態で、モジュール基板45の周辺部に実装される発光素子46は、放熱体12の取付面部36上に位置され、つまりモジュール基板45を挟んで放熱体12の取付面部36に対向するように位置される。なお、発光素子46は、例えば有機ＥＬなどの他の発光素子を用いてもよい。
【００２５】
受電コネクタ47は、発光素子46よりも内側となるモジュール基板45の中央領域に実装されている。受電コネクタ47は、モジュール基板45の装着孔50に装着される樹脂製のコネクタ本体51、およびこのコネクタ本体51に保持され電源部15の一対の給電ピンが差し込まれて電気的に接続される一対の受電端子52を備えている。
【００２６】
また、グローブ14は、光透過性および光拡散性を有し、例えばポリカーボネイトなどの樹脂やガラスなどの材料で形成されている。グローブ14は、一端側が一般白熱電球と同様の球形に形成されているとともに他端側が開口されている。グローブ14の他端側には樹脂筐体11の外筒部20の嵌合溝24に嵌合される嵌合部55が設けられ、この嵌合部55の外周には外筒部20の連結突起25に係合する連結溝56が形成されている。
【００２７】
また、電源部15は、給電部16から入力する交流電源などの外部電源を発光素子46が発光する直流電源などの点灯電源に変換して発光モジュール13に供給する。電源部15は、電源基板60、この電源基板60に実装された複数の電源部品（電子部品）61および給電コネクタ62を備えている。なお、図面には、１つの電源部品61を示し、他の電源部品61は省略している。
【００２８】
電源基板60は、中心軸ｚに沿った方向を長手方向とする略長方形状に形成されている。電源基板60は、樹脂筐体11の結合筒部22の他端側から一対の保持溝部26間に挿入され、内筒部21の内側に配置されている。すなわち、電源基板60は、内筒部21の内側に軸方向に沿って配置されているとともに、電源基板60の面に沿った方向が係止部29の位置に対して交差するように配置されている。そして、電源部15に設けられる外部電源入力部が図示しない入力用配線によって給電部16に電気的に接続され、電源部15に設けられる点灯電源出力部に給電コネクタ62に電気的に接続されている。
【００２９】
給電コネクタ62は、電源基板60の一端側に実装されている。給電コネクタ62は、樹脂製のコネクタ本体63、およびこのコネクタ本体63から一端側へ向けて突出する一対の給電ピン64を有している。一対の給電ピン64は、受電コネクタ47の一対の受電端子52に差し込まれて電気的に接続される。電源部15が樹脂筐体11に組み込まれた状態で、給電ピン64の一端側が係止部29よりも突出する。
【００３０】
また、給電部16は、樹脂筐体11の他端側であって結合筒部22の周囲に取り付けられている。給電部16は、例えばＥ１７やＥ２６などの一般照明に用いられる白熱電球用のソケットに接続可能な口金が用いられている。なお、給電部16は、口金に限らず、ランプ種類によっては一対のピンなどでもよい。
【００３１】
次に、ランプ装置10の組み立てについて説明する。
【００３２】
樹脂筐体11の他端側から電源部15を挿入する。このとき、電源基板60の両側部を内筒部21の保持溝部26に沿って挿入し、電源基板60の一端部をストッパ部27に押し当てて、電源部15を樹脂筐体11に位置決め配置する。
【００３３】
樹脂筐体11の一端側から、樹脂筐体11の外筒部20の内側に放熱体12の放熱筒部37を挿入する。このとき、樹脂筐体11の内筒部21から突出する各係止部29の位置に放熱体12の各係合溝39の位置を合せて挿入することにより、各係止部29が取付面部36の各係合溝39を挿通し、各係止部29の爪部31が取付面部36を乗り越えて取付面部36の一端側の面に係止されるとともに、内筒部21の当接面28が取付面部36の他端側の面に当接し、樹脂筐体11に放熱体12が固定される。そして、樹脂筐体11の各係止部29が放熱体12の各係合溝39に挿通して嵌り込むことにより、樹脂筐体11に対して放熱体12の周方向の位置が位置決めされる。樹脂筐体11の外筒部20の内周面（接触面23）と放熱体12の放熱筒部37の外周面（接触面42）との少なくとも一部が接触する。また、放熱体12の取付面部36の一端側の面から、樹脂筐体11の各係止部29が突出されるとともに、電源部15の給電コネクタ62の給電ピン64が放熱体12の取付面部36の開口部38を通じて突出される。
【００３４】
放熱体12の取付面部36の一端側に発光モジュール13を配置する。このとき、発光モジュール13の受電コネクタ47を給電ピン64の位置を合せて、受電コネクタ47に給電ピン64を差し込み、さらに、モジュール基板45の各孔部48を各係止部29の位置に合せて、各孔部48に各係止部29を嵌め込む。
【００３５】
各ねじ40をモジュール基板45の各挿通孔49を通じて放熱体12の取付面部36の各取付孔41に螺着し、モジュール基板45を放熱体12の取付面部36に締め付けて固定する。このとき、１つのねじ40を締め付ける際に、モジュール基板45に回転力が加わって動くと、受電コネクタ47に接続されている給電コネクタ62の給電ピン64に負荷が加わり、電気的な接続に影響が生じるおそれがあるが、モジュール基板45の各孔部48に樹脂筐体11の各係止部29が嵌り込んでいて、モジュール基板45の動きが規制されているため、給電ピン64に負荷が加わるのを防止でき、電気的な接続の信頼性を確保できる。
【００３６】
なお、樹脂筐体11に放熱体12を取り付け、この放熱体12に発光モジュール13をねじ40で固定した後、樹脂筐体11に電源部15を組み込んでもよい。この場合、電源部15の電源基板60の両側部を樹脂筐体11の内筒部21の保持溝部26に沿って挿入することにより、給電コネクタ62の給電ピン64が受電コネクタ47の受電端子52に自動的に差し込まれて電気的に接続され、組立性がよい。
【００３７】
そして、樹脂筐体11の嵌合溝24に接着剤を充填する。接着剤の一部は、樹脂筐体11の外筒部20と放熱体12の放熱筒部37との間の隙間に入り込み、これら外筒部20と放熱筒部37とを機械的に固定するとともに熱的に接続する。
【００３８】
樹脂筐体11の嵌合溝24にグローブ14の嵌合部55を挿入し、樹脂筐体11の複数の連結突起25に嵌合部55の連結溝56を係合する。さらに、樹脂筐体11の嵌合溝24とグローブ14の嵌合部55との間に接着剤が回り込み、これら樹脂筐体11とグローブ14とを接着固定する。
【００３９】
樹脂筐体11の結合筒部22に給電部16を取り付けるとともに、給電部16と電源部15とを電気的に接続し、ランプ装置10の組み立てが完了とする。
【００４０】
なお、ランプ装置10の組立順序は、このような順序に限定されるものではない。
【００４１】
次に、図４には、ランプ装置10を使用する照明装置70の断面図を示す。照明装置70は、例えばダウンライトであり、器具本体71、この器具本体71内に設けられたソケット72および反射体73を備えている。ランプ装置10の給電部16がソケット72に接続される。
【００４２】
そして、外部電源がソケット72を通じてランプ装置10に供給されると、電源部15が外部電源を所定の点灯電源に変換して発光モジュール13に供給する。これにより、発光モジュール13の複数の発光素子46が発光し、これら発光素子46からの光がグローブ14を透過して外部へ出射される。
【００４３】
発光素子46が発生する熱は、主に、モジュール基板45から放熱体12の取付面部36に伝達され、この取付面部36の周辺部から放熱筒部37に伝達され、この放熱筒部37から樹脂筐体11の外筒部20に伝達され、外筒部20の外周面から空気中に放熱される。
【００４４】
このとき、放熱体12の放熱筒部37が略同一径の円筒状に形成されているため、給電部16側が径小となる場合に比べて、体積が大きく、発光素子46の熱を受収する熱容量が増加し、さらに、放熱筒部37の外周面の表面積が大きく、放熱筒部37から外筒部20に効率よく熱が伝わり、しかも、放熱筒部37の外側に配置される樹脂筐体11の外筒部20の表面積も大きく、樹脂筐体11からの放熱性も向上する。
【００４５】
このように構成された本実施形態のランプ装置10は、放熱体12の取付面部36の中央に開口部38を設けているため、放熱体12の材料使用量を削減でき、しかも、樹脂筐体11の内筒部21に設けた係止部29が開口部38を挿通して放熱体12の取付面部36に係止することができ、組立性を向上できる。したがって、放熱体12の放熱性を確保しつつ材料使用量を削減した構造とするとともに組立性を向上できるランプ装置10を提供できる。
【００４６】
さらに、放熱体12の放熱筒部37は、略同一径の円筒状に形成されているため、給電部16側を小径に形成する場合に比べて、放熱体12の製造を容易にできる。しかも、放熱筒部37の表面積が大きくなり、放熱筒部37から樹脂筐体11の外筒部20への熱の伝達性を向上できる。さらに、放熱筒部37の外側に配置される樹脂筐体11の外筒部20の表面積も大きくなるため、樹脂筐体11からの放熱性も向上できる。
【００４７】
また、放熱体12の取付面部36の一端側の面に配置されるモジュール基板45は、取付面部36に係止する係止部29が嵌り込む孔部48を有するため、樹脂筐体11に対するモジュール基板45の位置決めおよび不要な動きを規制できる。しかも、取付面部36に係止する係止部29がモジュール基板45の孔部48に嵌り込むことにより、係止部29が取付面部36から外れないように保持することができる。
【００４８】
さらに、モジュール基板45の周辺部に実装される発光素子46は、放熱体12の取付面部36上に位置され、つまりモジュール基板45を挟んで放熱体12の取付面部36に対向するように位置されるため、発光素子46が発生する熱をモジュール基板45を通じて放熱体12の取付面部36に効率よく伝達することができ、取付面部36の中央に開口部38を設けていても、発光素子46の放熱性を確保できる。
【００４９】
さらに、モジュール基板45の周辺部に発光素子46を実装し、発光素子46よりも内周側（内径側）にねじ40や受電コネクタ47などを配置しているため、発光素子46の発光によってねじ40や受電コネクタ47などの影がグローブ14に生じるのを防止できる。
【００５０】
また、電源部15の電源基板60は、内筒部21の内側に軸方向に沿って配置されているとともに、電源基板60の面に沿った方向が内筒部21の係止部29の位置に対して交差する位置に配置されているため、係止部29を電源基板60の配置に影響なく設けることができるとともに、放熱体12の取付面部36に係止される係止部29の係止動作に影響ない配置とすることができる。
【００５１】
なお、放熱体12の取付面部36の開口部38の外径は、発光モジュール13の発光素子46の実装位置に対応する範囲内で、もっと大きくてもよく、例えば係合溝39の外径側と同じ位置まで大きくしてもよい。この場合、内筒部21の一端側の端面は取付面部36に当接せず、樹脂筐体11に対する放熱体12の挿入位置を規制しないが、放熱体12の放熱筒部37の他端側の先端部を樹脂筐体11に当て、樹脂筐体11に対する放熱体12の挿入位置を規制するようにしてもよい。
【００５２】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００５３】
10    ランプ装置
11    樹脂筐体
12    放熱体
13    発光モジュール
15    電源部
16    給電部
20    外筒部
21    内筒部
29    係止部
36    取付面部
37    放熱筒部
38    開口部
45    モジュール基板
46    発光素子
48    孔部
60    電源基板
61    電源部品
70    照明装置
72    ソケット
【図１】
2020119739.tif 000003
【図２】
2020119739.tif 000004
【図３】
2020119739.tif 000005
【図４】
2020119739.tif 000006
【図５】
2020119739.tif 000007