(57)【要約】【課題】  部品数の少ないランプを提供する。【解決手段】  実施形態のランプは、一端側に基板取付部１１１を有するとともに、一端側と他端側に貫通する貫通孔１１２を備える放熱部材１と；放熱部材１の基板取付部１１１に取り付けられた発光モジュール２と；他端側に第１の係止片３１を有する第１の係止部３１１を備え、第１の係止片３１１を貫通孔１１２を介して放熱部材１の他端側に係止することで、放熱部材１の一端側に設けられたカバー３と；一端側に第２の係止片４２１を有する第２の係止部４２を備え、第２の係止片４２を貫通孔１１２を介して放熱部材１の一端側に係止することで、放熱部材１の他端側に設けられた絶縁ケース４と；絶縁ケース４の内部に配置された点灯回路６と；を具備する．【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端側に基板取付部を有するとともに、一端側と他端側に貫通する貫通孔を備える放熱部材と；
前記放熱部材の前記基板取付部に取り付けられた発光モジュールと；
他端側に第１の係止片を有する第１の係止部を備え、前記第１の係止片を前記貫通孔を介して前記放熱部材の他端側に係止することで、前記放熱部材の一端側に設けられたカバーと；
一端側に第２の係止片を有する第２の係止部を備え、前記第２の係止片を前記貫通孔を介して前記放熱部材の一端側に係止することで、前記放熱部材の他端側に設けられた絶縁ケースと；
前記絶縁ケースの内部に配置された点灯回路と；
を具備することを特徴とするランプ。
【請求項２】
前記放熱部材は他端側に突出するとともに、その外壁面がランプの外面に露出する側部を端部に有し、前記側部は前記絶縁ケースと接触するとともに、前記放熱部材と前記絶縁ケースとの間に、前記第１の係止片を配置する空隙を形成することを特徴とする請求項１に記載のランプ。
【請求項３】
前記第１の係止片は前記側部の方向に、前記第２の係止片は前記発光モジュールの方向に突出していることを特徴とする請求項２に記載のランプ。
【請求項４】
一端側に基板取付部を有する放熱部材と；
前記放熱部材の前記基板取付部に取り付けられた発光モジュールと；
前記放熱部材の他端側に設けられた絶縁ケースと；
前記絶縁ケースの内部に配置された点灯回路と；
前記放熱部材と前記前記ケースの間に外気と連通する空気層を形成するように介在されるとともに、内部に孔を備え、この孔に前記放熱部材と前記絶縁ケースとを固定する固定部材および／または前記発光モジュールと前記点灯回路とを繋ぐ電線を挿通させる筒状部と；
を具備することを特徴とするランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、ランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば照明や表示用途に、発光ダイオードなどの半導体の発光を利用したランプが使用されている。このランプは、光源と、光源に電力を供給する点灯回路と、光源や点灯回路を収容する部材などで構成される。この種のランプは、従来、部品数が多く、コストが高かったり、組み立てが難しいものであった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３１３７１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、部品数の少ないランプを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を達成するために、実施形態のランプは、一端側に基板取付部を有するとともに、一端側と他端側に貫通する貫通孔を備える放熱部材と；前記放熱部材の前記基板取付部に取り付けられた発光モジュールと；他端側に第１の係止片を有する第１の係止部を備え、前記第１の係止片を前記貫通孔を介して前記放熱部材の他端側に係止することで、前記放熱部材の一端側に設けられたカバーと；一端側に第２の係止片を有する第２の係止部を備え、前記第２の係止片を前記貫通孔を介して前記放熱部材の一端側に係止することで、前記放熱部材の他端側に設けられた絶縁ケースと；前記絶縁ケースの内部に配置された点灯回路と；を具備することを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】第１の実施形態のランプについて説明するための図である。
【図２】第１の実施形態のランプの一部の断面について説明するための図である。
【図３】第１の実施形態のランプにおいて、カバーを取り外し、一端側から見た状態について説明するための図である。
【図４】第１の実施形態のランプの一使用例である。
【図５】第２の実施形態のランプについて説明するための図である。
【図６】第３の実施形態のランプについて説明するための図である。
【図７】第３の実施形態のランプの一部の断面について説明するための図である。
【図８】第４の実施形態のランプについて説明するための図である。
【図９】第５の実施形態のランプについて説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
（第１の実施形態）
【０００８】
図１〜図３を参照して、第１の実施形態を説明する。図１は、本発明の第１の実施形態のランプについて説明するための図であり、図２は、第１の実施形態のランプの一部の断面について説明するための図、図３は、第１の実施形態のランプにおいて、カバーを取り外し、一端側から見た状態について説明するための図である。
【０００９】
本実施形態のランプは、照明や表示用途に使用されるＬＥＤランプであり、放熱部材１、発光モジュール２、カバー３、絶縁ケース４、口金５、点灯回路６で構成されている。なお、本実施形態では、ランプの中心軸において、口金５から見てカバー３が位置している方向を一端側、カバー３から見て口金５が位置している方向を他端側と称して説明する。
【００１０】
放熱部材１は、熱伝導性に優れた材料、例えばアルミニウムからなるケースであり、底部１１および側部１２を備えている。底部１１は略円形状の板であり、その一端側には板取付部１１１が形成されているとともに、一端側と他端側に貫通する貫通孔１１２、１１３が形成されている。本実施形態では、貫通孔１１２は底部１１の外端付近に複数、具体的には円形を呈する底部１１の中心を基準に約９０度の等間隔で４つ形成されている。貫通孔１１３は底部１１の中央に形成されている。側部１２は、底部１１の外端部に、他端側に突出するように形成された筒状の壁であり、その外壁面はランプの状態において外面に露出している。また、側部１２は、底部１１の他端側と絶縁ケース４の一端側の間に空隙１１４を形成するスペーサとしての機能もある。
発光モジュール２は、基板２１、ＬＥＤ２２およびコネクタ受部２３で構成され、放熱部材１の基板取付部１１に設けられている。
【００１１】
基板２１は、アルミニウムなどの金属からなり、一端側にシリコーン樹脂等の電気絶縁層を介して、銅箔等からなる配線パターンが形成された円形状の基板であり、熱伝導性を有し電気絶縁性を有するシリコーン樹脂等からなる絶縁シートを介してネジ２４によって基板取付部１１に配置されている。基板２１は、酸化アルミニウムなどのセラミックやエポキシ樹脂等の合成樹脂で構成されていてもよい。また、接着剤によって基板取付部１１に配置されてもよい。基板２１の中央には、貫通孔１１３と連通するように、孔２１１が形成されている。
【００１２】
ＬＥＤ２２は、半導体発光の光源としての発光ダイオードである。具体的には、樹脂等のパッケージ上に青色の光を放出する発光チップを実装し、その発光チップを覆うように黄色の蛍光体層を被覆してなる発光ダイオードである。本実施形態では、基板２１の一端側に８個を等間隔で環状に実装している。コネクタ受部２３は、樹脂絶縁ケースと金属接続端子を備えており、孔２１１付近の基板２１の一端側に配置されている。
【００１３】
カバー３は、ポリカーボネートを主体とする透明ないし乳白色の透光性の部材である。カバー３は、半球状であり、放熱部材１の一端側に発光モジュール２を覆うように配設されている。カバー３の他端側には、他端方向に突出する第１の係止部３１が形成されている。第１の係止部３１は、その先端部に第１の係止片３１１を備えている。この第１の係止片３１１を貫通孔１１２を介して放熱部材１の他端側に係止することで、カバー３は放熱部材１の一端側に設けられる。その際、第１の係止片３１１は、底部１１と絶縁ケース４の間の空隙１１４に配置される。なお、本実施形態では、第１の係止部３１は貫通孔１１２に対応する位置に、貫通孔１１２と同じ数だけ形成され、第１の係止片３１は外端方向に突出するように形成されている。
【００１４】
絶縁ケース４は、例えばポリブチレンテレフタレートなどの電気絶縁性に優れ、かつ金属よりも熱伝導性が低い材料からなる絶縁ケースである。絶縁ケース４は、本体部４１を備えている。本体部４１は、その内壁および外壁が一端側から他端側に向かって縮径する縮径部４１１と縮径部４１１の他端側に形成され、他端側の中央部に開口４１２１を有する有底開口の筒状部４１２とを備えている。つまり、本体部４１の内部には一端側と他端側に連通する空間が形成されている。なお、縮径部４１１と筒状部４１２の境界付近の内側には、段部４１３が形成されている。また、縮径部４１１の一端側の外端部には、放熱部材１の側部１２の一部が合致する段差部４１１１が形成されている。
【００１５】
また、絶縁ケースの４の外端部の一端側には、一端方向に突出する第２の係止部４２が形成されている。第２の係止部４２は、その先端部に第２の係止片４２１を備えている。この第２の係止片４２１を貫通孔１１２を介して放熱部材１の一端側に係止することで、絶縁ケース４は放熱部材１の一端側に設けられる。なお、本実施形態では、第２の係止部４２は貫通孔１１２に対応する位置に、貫通孔１１２と同じ数だけ形成され、第２の係止片４２１は第１の係止片３１１とは反対の方向、すなわち内端方向に突出するように形成されている。
【００１６】
口金５は、器具のソケットに装着される部分であり、ランプの他端に設けられている。口金５は、螺旋状部５１、アイレット５２および絶縁部５３で構成されている。螺旋状部５１は、口金５の側面に形成された螺旋状の金属部分である。アイレット５２は、口金５の底面に形成された金属部分である。絶縁部５３は、螺旋状部５１、アイレット５２の間に形成される部分であり、それらを互いに電気的に絶縁している。
【００１７】
点灯回路６は、発光モジュール２に所望の電力を供給するための回路であり、絶縁ケース４の内部に収容されている。点灯回路６は、エポキシ等の電気絶縁性を有する基板上に所定の金属配線が設けられた配線基板、トランス、コンデンサ、ダイオード等、ＬＥＤ２２を点灯するための回路素子を備えている。配線基板は、一端側よりも他端側の方が幅が狭く形成された段差を有している。この段差が段差部４１３に合致するとともに、本体部４１の内部に形成された溝（図示なし）に挟持されることで、点灯回路６は絶縁ケース４内に固定される。また、点灯回路６は、受電線６１、給電線６２およびコネクタ６３を備えている。受給線６１は、電力供給を受けるための一対の被覆線であり、開口４１２１を介して絶縁ケース４の外部に導出され、一方は螺旋状部５１の内面、他方はアイレット５２の内面に接続されている。給電線６２は、発光モジュール２に電力を供給するための一対の被覆線である。コネクタ６３は、給電線６２の他方に接続された、樹脂絶縁ケースと金属接続端子を備える給電部材であり、コネクタ受部２３に接続される。
【００１８】
本実施形態のランプの組み立てについて説明する。まず、底部１１の基板取付部１１１に、発光モジュール２を孔２１１が貫通孔１１３に合致するように位置させ、シリコーン樹脂等を介して放熱部材１に接合する。また、本体部４１の内部に点灯回路６を配置し、一対の受電線６１を、一方は螺旋状部５１に、他方はアイレット５２に接続したのち、本体部４１の他端側に口金５を接続する。
【００１９】
次に、底部１１の貫通孔１１２に第２の係止部４２を挿通させて第２の係止片４２１を底部１１の一端側に係止させるとともに、側部１２の先端部を段差部４１１１に合致させることで、放熱部材１とカバー４を接続する。その際、点灯回路６の給電線６２を貫通孔１１３および孔２１１から放熱部材１の一端側に導出させておき、その先端にコネクタ６３を接続し、コネクタ６３をコネクタ受部１３に接続する。なお、貫通孔１１３および孔２１１の大きさがコネクタ６３よりも大きい場合は、あらかじめ給電線６２にコネクタ６３を接続していてもよい。または、コネクタを使用せず、直接ＬＥＤ基板にはんだ等で接続しても良い。
【００２０】
最後に、第１の係止部３１を底部１１の貫通孔１１２に挿通させて第１の係止片３１１を空隙１１４に位置させるとともに、底部１１の他端側に係止させて、カバー３を放熱部材１に接続する。このように貫通孔１１３にカバー３の第１の係止部３１、絶縁ケース４の第２の係止部４２の両方を係止するようにすることで、組み立てが簡単で、かつ部品点数を少なくすることができる。
【００２１】
このランプ１００は、図４に示すように、口金５を器具本体２１０側のソケット２２０に螺合させることで、器具２００に取り付けられ、ソケット２２０に電源から電力が供給されることで点灯する。具体的には、ソケット２２０、口金５を介して、点灯回路６に電力が供給され、所望に変換された電力が発光モジュール２に供給されることで、ＬＥＤ２２から白色光が生成され、その白色光はカバー３を通過して出光する。
【００２２】
その発光過程において、ＬＥＤ２２や点灯回路６の温度が上昇し、ランプは発熱する。ＬＥＤ２２の熱は、主に放熱部材１に伝わって、外面に露出する側部１２の外壁面から放熱され、点灯回路６の熱は、絶縁ケース４に伝わって、外気に露出する表面で放熱されたり、口金５に伝わって、ソケット２２０を介して放熱される。ＬＥＤ２２と点灯回路６の熱をそれぞれ放熱することで、例えばＬＥＤ２２の熱が点灯回路６に伝わって点灯回路６の温度が上昇することを抑制できる。
【００２３】
第１の実施形態では、カバー３の他端側に第１の係止片３１を有する第１の係止部３１１を形成し、第１の係止片３１を貫通孔１１２を介して放熱部材１の他端側に係止することで、カバー３に放熱部材１の一端側に設けるとともに、絶縁ケース４の一端側に第２の係止片４２を有する第２の係止部４２１を形成し、第２の係止片４２１を貫通孔１１２を介して放熱部材１の一端側に係止することで、絶縁ケース４を放熱部材１の他端側に設けるようにすることで、部品数が少なく、簡単に組み立てることができ、さらに放熱性に優れたランプを実現することができる。
【００２４】
また、放熱部材１の端部に他端側に突出するとともに、その外壁面がランプの外面に露出する側部１２を形成し、側部１２を絶縁ケース４と接触させるとともに、放熱部材１と絶縁ケース４との間に空隙１１４を形成させるようにしたことで、空隙１１４に第１の係止片３１１を配置することができ、カバー３と放熱部材１の接続を困難なく行うことができる。
【００２５】
また、第１の係止片３１１は側部１２の方向に、第２の係止片４２１は前記発光モジュール２の方向に突出させることで、貫通孔１１２にそれらを挿通させる際に互いに干渉することを抑制することができる。
（第２の実施形態）
【００２６】
図５は、本発明の第２の実施形態のランプについて説明するための図である。この第２の実施の形態の各部について、第１の実施形態の各部と同一部分は、同一符号で示し、その説明を省略する。
【００２７】
本実施形態では、放熱部材１の一端側に段差部１１５を設け、その段差部１１５に反射手段として反射シート１１６を配置するとともに、その反射シート１１６を基板２１とともにネジ２４によって放熱部材１に固定している。
【００２８】
放熱部材１はアルミニウム等からなる金属であるため、ＬＥＤの光を吸収し、効率を低下させる場合がある。この例では、放熱部材１の一端側に反射率の高い反射シート１１６を設けたため、効率低下を抑制することができる。また、反射シート１１６を、基板２１を放熱部材１に固定するネジ２４で共締めしているため、部品点数を増やすことなく、反射シート１１６を固定することができる。
【００２９】
なお、反射手段としては、反射板などであってもよく、要はＬＥＤ２２の光の反射率に優れ、かつ段差部１１５の高さ以下の反射材であれば用いることができる。
（第３の実施形態）
図６は、本発明の第３の実施形態のランプについて説明するための図、図７はである。
【００３０】
本実施形態では、絶縁ケース４の一端側にスペーサ部材として第１の筒状部７１、第２の筒状部７２を形成し、放熱部材１と絶縁ケース４の間に外気と連通する空気層８を形成している。具体的には、放熱部材１に形成された孔１１７および第１の筒状部７１に形成された孔７１１に放熱部材１の一端側からネジ９を挿入・螺合させることで、放熱部材１と絶縁ケース４の接続をしつつ、それらの間に空気層８を形成している。なお、第２の筒状部７２に形成された孔７１２には給電線６２が挿通されている。また、絶縁ケース４は、本体部４１と蓋部４２とで構成され、第１、第２の筒状部７１、７２は蓋部４２に構成されている。
【００３１】
このランプでは、放熱部材１と絶縁ケース４の間に、空気層８が形成されているとともに、放熱部材１と絶縁ケース４の接点は第１の筒状部７１、第２の筒状部７２やネジ９のみであるため、ＬＥＤ２２の熱の点灯回路６側への伝導がさらに抑制される。すなわち、一般に点灯回路６側よりもＬＥＤ２２側の方が多く熱が発生するが、空気層８が断熱層として作用し、第１の筒状部７１、第２の筒状部７２等は面積が小さく、熱抵抗が大きいため、ＬＥＤ２２の熱の熱が伝わって点灯回路６の温度が過度に上昇することが抑制される。したがって、図４のように点灯回路６が内蔵されている絶縁ケース４の大部分が器具本体２１０によって覆われる取付け形態であったとしても、点灯回路６の寿命が短くなることを抑制できる。
【００３２】
また、空気層８は外気と連通しているため、放熱部材１の他端側および絶縁ケース４の一端側を冷却することで、ＬＥＤ２２や点灯回路６の温度を低減することができる。また、第１の筒状部７１、第２の筒状部７２は、放熱部材１と絶縁ケース４の間に空気層８を形成するのみならず、ネジ９を挿通させる孔７１１および給電線６２を挿通させる孔７２１を備えているため、ランプを構成する部材を削減することができる。
【００３３】
さらに、放熱部材１は金属、絶縁ケース４は樹脂で構成したため、ＬＥＤ２２の熱は効率よく放熱させるとともに、点灯回路６への伝熱を抑制し、かつランプを軽量化することができる。また、第１の筒状部７１、第２の筒状部７２は、絶縁ケース４に一体形成したため、ランプを構成する部材を削減することができる。なお、第１の筒状部７１および／または第２の筒状部７２は、放熱部材１に一体形成してもよい。
（第４の実施形態）
図８は、本発明の第４の実施形態のランプについて説明するための図である。
【００３４】
本実施形態では、底部１１の他端側に凹部１１８を形成し、凹部１１８に第１、第２の筒状部７１、７２を嵌め込んでいる。このように、底部１１の第１、第２の筒状部７１、７２と対応する部分に凹部１１８を形成することで、位置合わせを容易、かつ正確に合わせることができる。
（第５の実施形態）
図９は、本発明の第５の実施形態のランプについて説明するための図である。
【００３５】
本実施形態では、第１、第２の筒状部７１、７２を放熱部材１や絶縁ケース４とは異なる部材で構成している。第１、第２の筒状部７１、７２を別の部材で構成することで、放熱部材１で発生した熱が第１、第２の筒状部７１、７２を介して絶縁ケース４に伝わる際に熱抵抗が生じるため、絶縁ケース４への伝熱を抑制することができる。なお、ネジ７は、本体部４１の内側に空間方向に突出形成されたボス部４１４の一端側に形成されているネジ穴４１４１にねじ込まれている。
本発明は上記実施態様に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。
例えば、放熱部材１の底部１１の他端側に、放熱面積を広くすべく、放熱フィンを形成してもよい。
光源は、レーザダイオードであってもよいし、発光チップを基板上に直接実装し、蛍光体を含む透光性樹脂で覆ったものでもよい。
【００３６】
この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】
【００３７】
１  放熱部材
１１  底部
１１１  基板取付部
１１２  貫通孔
１２  側部
２  発光モジュール
２１  基板
２２  ＬＥＤ
３  カバー
３１  第１の係止部
３１１  第１の係止片
４  絶縁ケース
４２  第２の係止部
４２１  第２の係止片
６  点灯回路
【図１】
2014229394.tif 000003
【図２】
2014229394.tif 000004
【図３】
2014229394.tif 000005
【図４】
2014229394.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2014229394.tif 000009
【図８】
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【図９】
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