(57)【要約】      （修正有）【課題】安全性の高い電球型照明装置を提供する。【解決手段】半導体素子を有する発光体３０とカバー部材１０と、発光体３０で発生する熱を放出する放熱体Ｐと、電源回路基板５０と、一端面から他端面まで連通する筒状の収納ケース６０と口金８０を備え、放熱体は対向する肉厚部を有し、発光体３０は略長方形であり、長手方向が対向する肉厚部の向きに放熱体に配置する。発光体３０はホルダ２０によって放熱体に固定され、カバー部材１０を保持するホルダ２０の保持部は、保持部材と、電球型照明装置１００の短手方向の中心軸から同一線上に配置され、ホルダ２０はネジＳによって放熱体と固定され、カバー部材１０を保持するホルダ２０の係止ツメ２４は、ホルダ２０におけるネジＳの貫通孔２１と、ホルダ２０の中心とを結んだ線上に配置される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一つ又は複数の半導体素子を有する発光体と、前記発光体を覆うカバー部材と、前記発光体で発生する熱を放出する放熱体と、前記半導体素子を発光させる電源回路基板と、一端面から他端面まで連通する筒状であり、かつ前記電源回路基板を前記一端面から収納する収納ケースと、前記収納ケースの一端側に取り付けられる口金と、を備え、
前記放熱体は、対向する肉厚部を有し、
前記発光体は略長方形であり、かつ該発光体の長手方向が前記対向する肉厚部の向きになるよう前記放熱体に配置され、
前記発光体はホルダによって前記放熱体に固定され、前記ホルダはネジによって前記放熱体と固定され、前記カバー部材は前記ホルダによって保持され、前記カバー部材を保持する前記ホルダの係止ツメは、前記ホルダにおける前記ネジの貫通孔と、前記ホルダの中心とを結んだ線上に配置されることを特徴とする電球型照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電球型照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤ（Light Emitting Diode）などの半導体素子を有する発光体を備えた電球型照明装置は、白熱電球と比較して長寿命化・省エネルギー化を図ることができるため、近年注目が集まっている。ＬＥＤを用いた電球型照明装置では、高輝度化及び高信頼性のために、放熱性の高い構造が望まれている。
【０００３】
さらに、ＬＥＤを用いた電球型照明装置では、白熱電球と比較して質量の増大や構造の複雑化による信頼性の低下が問題になっており、急速な普及に伴って、高い安全性が望まれている。
【０００４】
例えば特許文献１には、発光部と、発光部が搭載されるホルダと、発光部を覆うグローブと、を備え、ホルダに発光部の周りを囲む溝部が形成され、溝部にはグローブの端部が挿入され、発光部をホルダに固定するための留め具が溝部の開口の一部を覆う形で取り付けられ、溝部の底面の一部には貫通孔が設けられており、貫通孔および溝部に接着剤を充填することでグローブの抜け落ちを防止することを目的とする電球型照明装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−５４５７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の電球型照明装置では、グローブは接着剤でホルダに固定されている。接着剤の劣化によっては、グローブが抜け落ちる恐れが生じる。
【０００７】
本発明は、安全性の高い電球型照明装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するために、本発明は、一つ又は複数の半導体素子を有する発光体と、前記発光体を覆うカバー部材と、前記発光体で発生する熱を放出する放熱体と、前記半導体素子を発光させる電源回路基板と、一端面から他端面まで連通する筒状であり、かつ前記電源回路基板を前記一端面から収納する収納ケースと、前記収納ケースの一端側に取り付けられる口金と、を備え、前記放熱体は、対向する肉厚部を有し、前記発光体は略長方形であり、かつ該発光体の長手方向が前記対向する肉厚部の向きになるよう前記放熱体に配置され、前記発光体はホルダによって前記放熱体に固定され、前記ホルダはネジによって前記放熱体と固定され、前記カバー部材は前記ホルダによって保持され、前記カバー部材を保持する前記ホルダの係止ツメは、前記ホルダにおける前記ネジの貫通孔と、前記ホルダの中心とを結んだ線上に配置される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明により、安全性の高い電球型照明装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】電球型照明装置の外観正面図である。
【図２】図１に示される電球型照明装置の分解斜視図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線に沿う電球型照明装置の縦断面図である。
【図４】図２のＢ−Ｂ線に沿う電球型照明装置の縦断面図である。
【図５】カバー部材を取り外した状態の電球型照明装置の平面図である。
【図６】カバー部材とホルダと発光体とを取り外した状態の電球型照明装置の平面図である。
【図７】電球型照明装置の外観斜視図である。
【図８】ホルダの外観斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において、共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
【００１２】
図１は、電球型照明装置の外観正面図である。図１に示すように、電球型照明装置１００は、半導体発光素子としてのＬＥＤ３１（図２参照）を有する発光体３０（図２参照）と、発光体３０を覆うカバー部材１０と、発光体３０で発生する熱を放出する放熱体Ｐと、を備えている。
【００１３】
放熱体Ｐは、本体部７０と、発光体取付部４０（図２参照）と、を備えている。なお、発光体取付部４０については後記する。
【００１４】
本体部７０は、下方に向けて縮径する中空かつ筒状の胴部７１と、この胴部７１と一体成形され、軸線を中心として放射状に配置された複数のフィン７２と、を備えている。それぞれのフィン７２は、胴部７１の外周面から径方向外向きに突出し、かつ、軸線方向に延在している。このようなフィン７２を備えることによって、放熱体Ｐの放熱性能を向上させることができる。
【００１５】
なお、フィン７２は、胴部７１の上端（カバー部材１０側の端）よりも所定長さだけ上方に延びる複数の延在部を有していてもよい。つまり、本体部７０の上部は側面視で、フィン７２の延在部と、胴部７１の上端とによる凹凸状を呈していてもよい。この場合、ドーム形状をしたカバー部材１０の裾には、フィン７２の延在部に対応する複数の溝部が形成されることが望ましい。カバー部材１０を本体部７０に取り付けると、それぞれのフィン７２の延在部が、カバー部材１０の溝部に嵌合されるため、カバー部材１０の回転を防止することができるという効果を奏する。
【００１６】
また、電球型照明装置１００は、口金８０を備えている。なお、口金８０については後記する。
【００１７】
図２は、図１に示される電球型照明装置の分解斜視図である。図２に示すように、カバー部材１０と本体部７０との間には、発光体３０などが介在している。発光体３０は、ＬＥＤ３１（半導体素子）と、基板３２と、を備えている。発光体３０は略長方形である。
【００１８】
ＬＥＤ３１に用いられる発光素子としては、例えば青色光を発するものが使用される。それぞれのＬＥＤ３１は、例えばシリコーン樹脂などの透明の封止樹脂により被覆されている。この封止樹脂内には、ＬＥＤ３１から放出される光を色変換する蛍光体が混入されている。蛍光体としては、例えば黄色発光のものが用いられ、当該蛍光体によってＬＥＤ３１からの青色光が色変換されて、白色光となる。なお、ＬＥＤ３１は、光の取り出し効率を向上させるために、半球状のレンズで覆われていてもよい。
【００１９】
基板３２は、平面視で略長方形を呈しており、４つの切り欠き３３が設けられている。また、基板３２の表面には、ＬＥＤ３１に接続される所定のパターンが形成されている。
【００２０】
カバー部材１０は、ＰＣ（ポリカーボネート）などの樹脂製又はガラス製であり、発光体３０に向けて開口している。ちなみに、カバー部材１０には、発光体３０からの光を拡散させる光拡散材が含有されていてもよい。カバー部材１０の開口端部１１付近には、後記するホルダ２０の係止ツメに対応する孔部１３が形成されている。
【００２１】
ホルダ２０は、発光体３０を上方から固定すると共に、発光体３０を取り付けた発光体取付部４０と放熱体Ｐとを熱的に接触させるものである。また、本実施形態においてホルダ２０は外形が略円形状の枠体である環状構造を呈しており、発光体３０に取り付けられた場合に、この発光体３０の上面縁部に当接し、ＬＥＤ３１を取り囲むようになっている。なお、ホルダ２０は、発光体３０に取り付けられた場合に、発光体３０の上面縁部に当接し、ＬＥＤ３１を取り囲むようになっていればよく、環状構造に限るものではない。
【００２２】
また、ホルダ２０には、ねじ部材Ｓを貫通させるための貫通孔２１、及び、リード線（図示せず）を案内するガイド部２３が設けられている。なお、ホルダ２０の詳細については後記する。
【００２３】
発光体取付部４０には３つの切り欠きが設けられている。この３つの切り欠きの位置は、放熱体Ｐの本体部７０に設けられた３つのねじ穴７４に対応している。なお、発光体取付部４０には、リード線を案内するための切り欠き４３が形成されている。
【００２４】
また、発光体取付部４０は、例えば銅、銀、または、アルミニウム（合金を含む）などの熱伝導率の高い材料で形成された発光体取付部１層４０ａ（図示なし）と、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、または、ポリイミド樹脂（アルミナなどの絶縁フィラが内在しているものを含む）などの熱伝導性が良好で電気絶縁性が高い材料で形成された発光体取付部２層４０ｂ（図示なし）と、から形成されている。
【００２５】
電源回路基板５０は、複数の電子部品（図示せず）が基板に実装されたものである。電源回路基板５０は、下端にはコンデンサ５１が設置されている。また、電源回路基板５０は、商用電源からの交流電力を直流電力に整流する回路、整流後の直流電力の電圧を調整する回路などを備えている。
【００２６】
収納ケース６０は、例えば、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）やＰＣ（ポリカーボネート）などの樹脂製である。収納ケース６０は一端面から他端面まで連通する筒状である。電源回路基板５０は収納ケース６０の一端面側から収納される。収納ケース６０は、横断面が略楕円形状である。収納ケース６０の内壁には、電源回路基板５０をそれぞれ保持する保持部６５が形成される（図３参照）。保持部６５は、収納ケース６０の内周における向かい合う箇所に設けられている。保持部６５は収納ケース６０に設けられており、電源回路基板５５を保持できる形状、構造であれば、溝状の構造でも突起状の構造でもよい。保持部６５は収納ケース６０における上方から下方に亘って設けられていても良いし、一部のみに設けられていても良い。収納ケースにおける上方に保持部６５が設けられている場合は、電源回路基板５５を保持するという効果に加え、収納ケース６０に収納する際に入れ易くなるという効果を奏する。収納ケースにおける上方から下方に亘って保持部６５が設けられている場合は、一部のみに保持部６５が設けられている場合に比べて、より強く保持することが可能となる。
【００２７】
収納ケース６０は本体部７０の内側面の縮径形状に沿うような縮径部分と、縮径部分から連続して形成される細身部分と、からなる。これと、電源回路基板の形状と、により電源回路基板５０を収納ケース６０に上方向から入れた際に収納ケース６０の下方向から抜け落ちることがないという効果を奏する。細身部分の断面積は縮径部分の最小断面積と略同じとするまた、収納ケース６０の細身部分の下方の外周面には、口金８０の内周面に対応するねじ溝６１が形成されている。
【００２８】
本体部７０は、前記したように、筒状の胴部７１と、この胴部７１と一体成形され、軸線（図２参照）を中心として放射状に配置された複数のフィン７２と、を備えている。また、胴部７１の内側面は収納ケース６０を外嵌可能な形状となっており、かつ、下方に向かうにつれて縮径している。本体部７０の内側面は、上方から下方に向かうにつれて縮径している。
【００２９】
また、本体部７０は、その内側面のうち複数箇所（図２では、２箇所）が内側に突出し、かつ、軸線方向に延在する凸部７７と凸部７８とを備えている。そして、それぞれの凸部７７，７８の上面には、前記したねじ穴７４が設けられている。
【００３０】
凸部７７と凸部７８は肉厚となっている箇所である。凸部７７と凸部７８とは本体部７０の内側面において対向している。凸部７７と凸部７８とは、電球型照明装置１００の中心軸（口金とカバー部材の頂点とをつなぐ軸）を中心に対向する位置に設けられている。前述のように本体部７０の内側面は下方に向かうにつれて縮径しており、凸部７７と凸部７８も同様に下方に向かうにつれて厚みが薄くなっている。つまり、凸部７７と凸部７８とのそれぞれにおいて最も厚い部分はカバー側の部分であり、最も薄い部分は口金側の部分である。本体部７０の胴部７１は中空の筒状であり、電源回路基板５０を内部に保持できるものである。本実施例において、胴部７１の上方の開口面積は、胴部７１の下方の開口面積よりも大きいものである。これと、収納ケース６０の形状と、により、収納ケース６０を胴部７１の上方向から入れた際に胴部７１の下方向から抜け落ちることがないという効果を奏する。
【００３１】
凸部７７と凸部７８の上面には発光体取付部４０が取り付けられる。凸部７７と凸部７８が肉厚であるため、発光体取付部４０を本体部７０に取り付けた場合、発光体取付部４０と凸部７７、７８との接触面積が、凸部７７，７８を設けていないものの接触面積よりも大きくなる。接触面積が大きくなることで、熱源である発光体３０から放熱体である本体部７０への伝熱性が高くなる。これにより、ＬＥＤ電球の放熱性が高くなり高効率なＬＥＤ電球を実現することができる。
【００３２】
前述のように、発光体３０は略長方形状である。発光体３０を載置した発光体取付部４０は、本体部７０へ、発光体３０の長手方向が対向する肉厚部の向きに配置される。つまり、発光体３０の長手方向が凸部７７，７８を向くように配置される。これにより、熱源である発光体３０から肉厚部である凸部７７、７８までの熱の移動距離を短くすることができ、更に放熱性の高い構造を有した電球型照明装置を提供することができるという効果を奏する。
【００３３】
肉厚部である凸部７７と凸部７８の周方向の長さをそれぞれＬ１、Ｌ２とし、本体部７０の全周をＬとする。電球型照明装置１００を、中心軸が床面に対して斜めとなるような器具に設けられる場合、本体部７０の肉厚部である凸部７７と凸部７８の周方向の長さの和が本体部７０の全周の長さの半分以上となるように、肉厚部が設けられていることが望ましい。つまり、（肉厚部の周方向の長さの和）／全周＞０．５となるように肉厚部が設けられることが望ましい。このように肉厚部を設けることで、必ず肉厚部の一部が床面に面した配置とすることができ、床面方向への熱輻射を増すことができるという効果を奏する。
【００３４】
また、発光体取付部４０と本体部７０との係止により、収納ケース６０が本体部７０の上方向から抜けることがなくなるという効果を奏する。
【００３５】
さらに、凸部７７と凸部７８との間には凹部７５が形成されている。
【００３６】
ここで、凸部７７，７８の厚さは、凹部７５の厚さの３倍以上のものと規定する。
【００３７】
なお、本体部７０は、例えばアルミニウム（合金を含む）など、熱伝導率の高い材料から形成されている。したがって、発光体３０で発生する熱は、発光体取付部４０を介して本体部７０に効率的に伝導され、本体部７０の外周面から外部の空気に放出されるようになっている。
【００３８】
口金８０は、収納ケース６０の下端側に取り付けられ、外部に設置された一般照明電球用のソケット（図示せず）にねじ込むことにより商用電源に電気的に接続するためのものである。
【００３９】
次に、ホルダ２０について詳細に説明する。
【００４０】
本実施形態においてホルダ２０は環状構造であり、その上部には、ねじ部材Ｓの形状に対応する座ぐり穴２２が複数（図２では、３つ）設けられている。また、それぞれの座ぐり穴２２の底面中央には、ねじ部材Ｓを貫通させる貫通孔が設けられている。また、ホルダ２０には、径方向内向きに凹み、リード線(図示せず)を案内するためのガイド部２３が設けられている。
【００４１】
ホルダ２０は、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＣＯＰ（シクロオレフィンポリマー）、シクロオレフィンコポリマー（ＣＯＣ）、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、又はエポキシ樹脂など、耐熱性、及び電気絶縁性を有する樹脂材料から形成されている。なお、ホルダ２０はガラス製などの透光性を有する材料であってもよい。
【００４２】
ホルダ２０には、カバー部材１０の孔部１３に係止される係止ツメ２４が設けられている。係止ツメは孔部１３に係止される。カバー部材１０とホルダ２０との係止を行う際、係止ツメ２４は、ホルダ２０に対するカバー部材１０の係止の効果や、ホルダ２０に対するカバー部材１０の回転防止といった効果を奏する。さらに、ホルダ２０の中心から貫通孔２１の中心を通過する直線と、ホルダ２０の外周面と、が交差する部分に係止ツメ２４は位置している。ホルダ２０はねじ部材Ｓによって放熱体Ｐに固定されるため、係止ツメ２４がねじ部材Ｓが通る貫通孔２１の近傍に位置するほど係止ツメの変形を抑制し、カバー部材１０が係止された際にカバー部材１０の外れを抑制する効果を奏し、カバー部材との強い係止が可能となる。
【００４３】
なお、係止ツメ２４は上側の方が下側よりも長い形状であり、カバー部材１０が上から入り易く抜けづらい構造となっている。
【００４４】
電球型照明装置１００において、ホルダ２０はカバー部材１０の内側に位置するように取り付けられる。ここで、係止ツメ２４は、ホルダ２０の外側に向かって突出するよう出ているため、孔部１３と係止ツメ２４とを係止した後にカバー部材１０の外側から内側に向けて力を加えても、孔部１３と係止ツメ２４との係止を解除しづらいという効果を奏する。更に、本実施形態では、放熱体ＰにおけるＬＥＤ３１の配置箇所は、放熱体Ｐの上面よりも一段低い。ホルダ２０の上面と放熱体Ｐの上面とが同じくらいの高さである。孔部１３と係止ツメ２４とを取り付けると、カバー部材１０の下方の端部はホルダ２０の外周側と放熱体Ｐの内周側で挟まれることになり、係止を解除しづらくなるという効果を奏する。
【００４５】
以上のように、発光体３０をネジ部材Ｓで固定するホルダ２０において、ホルダ２０における中心とホルダ２０におけるネジ部材Ｓの貫通孔とを結ぶ線上にカバー部材１０と係止する係止ツメ２４を設けることで、カバー部材（グローブ）１０が電球型照明装置１００から抜け落ちる恐れを少なくし、安全性の高い電球型照明装置１００を提供することが可能となる。
【００４６】
再び図２に戻り、電球型照明装置１００の組立方法の概略を説明する。
【００４７】
まず、収納ケース６０を上方から本体部７０に嵌め込む。収納ケース６０を上方から本体部７０に嵌め込む際、収納ケース６０の縮径部分は、本体部６０の内面に接触し、収納ケース６０の細身部分は本体部７０の下側の開口から飛び出ることになる。続いて、電源回路基板５０を、長手方向を縦にして上方（一端側）から収納ケース６０内に挿入し、収納ケース６０内の保持部６５に係合させて収納する。なお、電源回路基板５０に予め接続されている出力用のリード線（図示せず）の先端は、このとき収納ケース６０内から外に引き出された状態にする。
【００４８】
一方、電源回路基板５０に予め接続されている入力用のリード線（図示せず）を口金８０の所定箇所に接続する。さらに、収納ケース６０の細身部分の下部と口金８０とを螺合する。収納ケース６０が絶縁性の樹脂であること、および収納ケース６０の細身部分が本体部７０から飛び出しており、かつ細身部分の下部と口金８０とが螺合すること、で口金と本体部とが接触する恐れのある場合に必要であった絶縁ゴムなどが不要になる。これにより、部品点数の低減が可能となるという効果を奏する。細身部分は２５ｍｍ程度の長さを有しており、口金８０と螺合する部分は収納ケース６０の下端から１２ｍｍ程度の長さである。本体部７０と口金８０との間が２ｍｍ以上あくように設けられれば、本体部７０と口金８０とが接触する恐れがなくなる。このとき、本体部７０から伝搬してくる熱が口金８０側に伝わりにくくなることによって口金８０の近傍に収容されているコンデンサ５１の温度上昇の抑制が可能となるという効果を奏する。
【００４９】
続いて、収納ケース６０に収納された電源回路基板５０の周囲に、熱伝導性が良好で電気絶縁性が高い樹脂（図示せず）を充填してもよい。この樹脂によって、電源回路基板５０で発生した熱を放熱体Ｐに効率良く伝導させることができる。
【００５０】
次に、発光体３０が載置された発光体取付部４０を本体部７０に取り付ける。
【００５１】
そして、ねじ部材Ｓをホルダ２０の貫通孔２１に貫通させ、本体部７０の上面７７に形成されたねじ穴７４にねじ込むことにより、発光体３０及び発光体取付部４０を本体部７０に組み付ける。この状態において、環状のホルダ２０がＬＥＤ３１を取り囲んでいる。
【００５２】
続いて、収納ケース６０内から外に引き出されているリード線（図示せず）をホルダ２０のガイド部２３に沿わせて這い回し、リード線の先端を発光体３０のＬＥＤ３１に半田付けなどによって接続する。
【００５３】
最後に、発光体３０を覆うようにして、カバー部材１０を上方から取り付ける。すなわち、ホルダ２０に形成されている係止ツメ２４が、カバー部材１０の下方に形成されている孔部１３に係止するように、カバー部材１０を取り付ける。
【００５４】
なお、電球型照明装置１００の組立方法は、前記した方法に限定されるものではなく適宜変更することが可能である。
【００５５】
図３は、図２のＡ−Ａ線に沿う電球型照明装置の縦断面図であり、図４は、図２のＢ−Ｂ線に沿う電球型照明装置の縦断面図である。
【００５６】
図３及び図４に示すように、電球型照明装置１００が組立てられた状態において、発光体３０が設置された発光体取付部４０の下面と、本体部７０の上面とが密着している。特に、凸部７７や凸部７８の上面との接触面積が大きくなっている。
【００５７】
ＬＥＤ３１が発光する際に発生する熱は、基板３２、発光体取付部４０、及び本体部７０の順に伝熱し、外部に放出される。
【００５８】
図５は、カバー部材１０を取り外した状態の電球型照明装置１００の平面図である。
【００５９】
図６は、カバー部材１０とホルダ２０と発光体３０とを取り外した状態の電球型照明装置１００の平面図である。
【００６０】
図７は、電球型照明装置１００の外観斜視図である。
【００６１】
以上、本発明に係る電球型照明装置について実施形態により説明したが、本発明の実
施態様はこれらの記載に限定されるものではなく、種々の変更などを行うことができる。
【００６２】
また、発光体３０からの光は白色に限定されるものではなく、発光色の異なるＬＥＤや蛍光体を用いて所望の色に設定可能である。
【００６３】
また、実施形態では、発光体３０が１個のＬＥＤ３１を備える場合について説明したが、ＬＥＤの数はこれに限定されず、複数でもよい。
【００６４】
また、実施形態では、ＬＥＤ３１がレンズで覆われていてもよい。
【００６５】
また、前記実施形態では、発光体３０がＬＥＤを備える場合について説明したが、発光体３０としてＥＬ（Electro-Luminescence）など他の半導体発光素子を用いてもよい。
【符号の説明】
【００６６】
１００  電球型照明装置
１０  カバー部材
１１  開口端部
２０  ホルダ
３０  発光体
３１  ＬＥＤ（半導体素子）
５０  電源回路基板
６０  収納ケース
６５  保持部
８０  口金
Ｐ  放熱体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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