(57)【要約】【課題】非光出射部を小さくして十分な大きさの光出射部を確保すると共に光出射部からの出射光が広い配光特性を有し、且つ放熱性が良好で高信頼性を得ることができるＬＥＤ電球を提供することにある。【解決手段】ＬＥＤ１２が実装されると共にＬＥＤ１２に電気的に接続された一対のリードピン１３、１４が突設されてなる実装基板１０と、実装基板１０を保持するハウジング２０と、一対のリードピン１３、１４の夫々に電気的に接続された一対の受電用の口金３０、４０で構成し、一対の口金３０、４０をバネ性を有する板金部材で形成すると共に一対のリードピン１３、１４の夫々に支持される支持部３２ａ、４２ａと、ＬＥＤ電球１の取り付け箇所に設けられた平板電極と面接触する平坦面部３３ｃ、４３ｃを設けた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＥＤが実装されると共に前記ＬＥＤに電気的に接続された一対のリードピンが突設されてなる実装基板と、
前記実装基板を保持するハウジングと、
前記一対のリードピンの夫々に電気的に接続された一対の受電用の口金を備えたＬＥＤ電球であって、
前記一対の口金はバネ性を有する板金部材からなり、前記一対のリードピンの夫々に支持されるように形成された支持部と、前記ＬＥＤ電球の取り付け箇所に設けられた平板電極と面接触するように形成された平坦面部を有することを特徴とするＬＥＤ電球。
【請求項２】
前記平坦面部は、厚み方向に押動可能に位置すると共に突起部を有し、前記平板電極に設けられた貫通孔に嵌合することにより前記平坦面部の付勢力によって前記ＬＥＤ電球が前記取り付け箇所に取り付けられることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ電球。
【請求項３】
前記支持部は、前記一対のリードピンの夫々を両側から挟んで押圧する構成からなることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のＬＥＤ電球。
【請求項４】
前記実装基板が保持された前記ハウジングを覆うように、透光性部材で形成された断面Ｕ字形状を有するカバーレンズが配置されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載のＬＥＤ電球。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ電球に関するものであり、詳しくは、発光源にＬＥＤ素子を用いてなるＬＥＤ電球に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＬＥＤ素子を発光源とするＬＥＤ電球としては、例えば、特許文献１に「ＬＥＤ灯具」として図１１示す構造のものが開示されている。
【０００３】
それは、照明の照度確保とＬＥＤの発熱軽減との両立を目的とするものであり、本体部８０と本体部８０の両端に突設された突出片を有する基板８３の、本体部８０の一方の面に複数のＬＥＤ８４が実装され他方の面にＬＥＤ８４の点灯回路８５が実装されると共に夫々の突出片の先端に配線用の接続端子が設けられ、本体部８０が夫々透明部材からなるアッパーケース８１と先端部に切欠きを設けたロアケース８２で上下方向からカバーされると共に突起部の夫々が口金８６、８７内に挿嵌されて接続端子の夫々が口金８６、８７に電気的に接続されている。また、基板８３の点灯回路実装面側には放熱体が取付られて口金に接続されている。
【０００４】
そこで、ＬＥＤ８４の点灯時の発熱は、熱伝導によって基板８３に移動し、更に熱伝達によってカバー内の空気に移り、熱対流によってロアケース８２の切欠きで形成された放熱孔８８を介して外部に放散される。同時に、ＬＥＤ８４の点灯時の発熱は、熱伝導によって順次基板８３、放熱体及び口金８６、８７に移動し、口金８６、８７を介して外部に放散される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−２３０７５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記特許文献１のＬＥＤ灯具９０は実使用に際しては、例えば、図１２（ａ）、（ｂ）に示すような取り付け方法が用いられる。
【０００７】
それは、図１２（ａ）にあるように、ＬＥＤ灯具９０を取り付ける箇所１１０に、一対の板バネ電極１００、１０１を互いに対峙させると共に一方の先端部側を対向する板バネ電極側に傾けて配設する。板バネ電極１００、１０１の夫々には、ＬＥＤ灯具９０の給電端子となる一対の円筒状の口金８６、８７の夫々における円錐形の尖った先端部８６ａ、８７ａが挿嵌する口金挿嵌孔１０２、１０３が設けられている。
【０００８】
そして、図１２（ｂ）にあるように、互いの板バネ電極１００、１０１の夫々の傾いた先端部側を押し広げてＬＥＤ灯具９０の口金８６、８７の先端部８６ａ、８７ａの夫々を板バネ電極１００、１０１の口金挿嵌孔１０２、１０３の夫々に挿嵌する。これにより、ＬＥＤ灯具９０が互いの板バネ電極１００、１０１の付勢力によって長手方向から押圧支持される。
【０００９】
この場合、ＬＥＤ灯具９０の口金８６、８７の夫々は、板バネ電極１００、１０１の夫々に口金挿嵌孔１０２、１０３介して該線接触となっており、互いの接触面積が小さい。そのため、ＬＥＤ８４や点灯回路素子から発生して口金８６、８７まで伝導された熱は、接触面積が小さく熱抵抗が大きい部分を移動して板バネ電極１００、１０１に伝導される。そのため、口金８６、８７から板バネ電極１００、１０１への熱伝導率は熱抵抗によって低下し、板バネ電極１００、１０１を介する放熱効果は十分には期待できない。
【００１０】
また、ＬＥＤ灯具９０の長手方向の寸法に対して口金８６、８７の寸法の占める割合が大きく、ＬＥＤ灯具９０の大きさに対して光出射部（レンズ部）９５の大きさが小さく且つ出射光の配光が狭いものとなってしまう。更に、放熱体のためのスペースが必要となり、このことも小型化を阻害する要因となる。
【００１１】
そこで、本発明は上記問題に鑑みて創案なされたもので、その目的とするところは、非光出射部を小さくして十分な大きさの光出射部を確保すると共に光出射部からの出射光が広い配光特性を有し、且つ放熱性が良好で高信頼性を得ることができるＬＥＤ電球を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明の請求項１に記載された発明は、ＬＥＤが実装されると共に前記ＬＥＤに電気的に接続された一対のリードピンが突設されてなる実装基板と、前記実装基板を保持するハウジングと、前記一対のリードピンの夫々に電気的に接続された一対の受電用の口金を備えたＬＥＤ電球であって、前記一対の口金はバネ性を有する板金部材からなり、前記一対のリードピンの夫々に支持されるように形成された支持部と、前記ＬＥＤ電球の取り付け箇所に設けられた平板電極と面接触するように形成された平坦面部を有することを特徴とするものである。
【００１３】
また、本発明の請求項２に記載された発明は、請求項１において、前記平坦面部は、厚み方向に押動可能に位置すると共に突起部を有し、前記平板電極に設けられた貫通孔に嵌合することにより前記平坦面部の付勢力によって前記ＬＥＤ電球が前記取り付け箇所に取り付けられることを特徴とするものである。
【００１４】
また、本発明の請求項３に記載された発明は、請求項１又は請求項２において、前記支持部は、前記一対のリードピンの夫々を両側から挟んで押圧する構成からなることを特徴とするものである。
【００１５】
また、本発明の請求項４に記載された発明は、請求項１〜請求項３のいずれかにおいて、前記実装基板が保持された前記ハウジングを覆うように、透光性部材で形成された断面Ｕ字形状を有するカバーレンズが配置されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のＬＥＤ電球は、ＬＥＤが実装されると共にＬＥＤに電気的に接続された一対のリードピンが突設されてなる実装基板と、実装基板を保持するハウジングと、一対のリードピンの夫々に電気的に接続された一対の受電用の口金で構成し、一対の口金をバネ性を有する板金部材で形成すると共に一対のリードピンの夫々に支持される支持部と、ＬＥＤ電球の取り付け箇所に設けられた平板電極と面接触する平坦面部を設けた。
【００１７】
その結果、口金の平坦面部が平板電極に面接触することにより接触部における熱抵抗が線接触の場合に比べて極めて小さくなり、ＬＥＤ電球の取り付け箇所に設けられた平板電極によって優れた放熱効果を得ることができるようになった。
【００１８】
また、口金３０、４０の、ＬＥＤ電球の長さ方向の寸法を適宜設定することにより、ＬＥＤ電球１の全体の長さに対してＬＥＤが実装された実装基板の長さの占める割合を増やすことができる。これにより、ＬＥＤ電球の全体の長さに対して光出射部の大きさを大きくすることが可能となり且つ出射光の配光を広げることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施形態のＬＥＤ電球の立体分解図である。
【図２】口金の切断加工後の平面図である。
【図３】実施形態のＬＥＤ電球の組み立て方法の説明図である。
【図４】同じく、実施形態のＬＥＤ電球の組み立て方法の説明図である。
【図５】同じく、実施形態のＬＥＤ電球の組み立て方法の説明図である。
【図６】同じく、実施形態のＬＥＤ電球の組み立て方法の説明図である。
【図７】ＬＥＤ電球の取り付け方法の説明図である。
【図８】同じく、ＬＥＤ電球の取り付け方法の説明図である。
【図９】図８のＡ部拡大図である。
【図１０】放熱特性を表すグラフである。
【図１１】従来例の説明図である。
【図１２】同じく、従来例の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、この発明の好適な実施形態を図１〜図１０を参照しながら、詳細に説明する（同一部分については同じ符号を付す）。尚、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの実施形態に限られるものではない。
【００２１】
本発明のＬＥＤ電球１は図１（立体分解図）にあるように、光源のＬＥＤ１２や該ＬＥＤ１２の点灯制御に係わる電子部品等が実装された実装基板１０、実装基板１０を保持するハウジング２０、実装基板１０の一対の受電用のリードピン１３、１４の夫々に支持される一対の受電用の口金３０、４０、実装基板１０が保持されたハウジング２０を覆うように設けられるカバーレンズ５０を備えている。
【００２２】
実装基板１０は、基板１１の一方の面に複数の独立した導体パターン１５が形成されており、内部にＬＥＤ素子（図示せず）が収容された複数のＬＥＤ１２の夫々が、幅方向に隣り合う導体パターン１５の夫々に架かるようにその上面に、該ＬＥＤ１２の一対の外部取り出し電極（図示せず）を位置させた状態ではんだ接合されている。これにより、基板１１上にはＬＥＤ１２の直列接続回路が形成されている。
【００２３】
実装基板１０の長手方向の両端部に位置する導体パターン１５ａ、１５ｂには、長手方向を外側に向かって延びる一対のリードピン１３、１４がはんだ接合されている。したがって、リードピン１３、１４間に所定の電圧を印加することにより基板１１上に実装された全てのＬＥＤ１２が点灯する。
【００２４】
ハウジング２０は略矩形状を呈しており、短手方向の中央部に長手方向に沿って延びる凹部２１を有しており、凹部２１の深さ方向の途中の位置に、該凹部２１から両短手方向の夫々に向かって延びる所定の幅及び長さの溝が長さ方向に沿って延長されてなるＬＥＤ実装基板保持溝２２が形成されている。
【００２５】
口金３０、４０の夫々は、バネ性を有する板金部材からなり、板状の金属部材を円筒状に形成してなる環状部３１、４１と、環状部３１、４１の所定の位置から折り曲げられて円筒状内の中心部に向かって互いに密着して直線状に延びる直線部３２、４２と、環状部３１、４１の、直線部３２、４２の折曲部と対向する位置から円筒状の軸方向に沿って延長されて所定の位置で円筒状の軸に向かって略垂直に折り曲げられた延長折曲部３３、４３を有している。
【００２６】
直線部３２、４２の先端部は、互いに反対方向に開いて所定の間隔で対峙する支持部３２ａ、４２ａを有しており、延長折曲部３３、４３の先端部近傍の、支持部３２ａ、４２ａと反対側の面には突起部３３ａ、４３ａが設けられている。なお、延長折曲部３３、４３の折曲部３３ｂ、４３ｂから先端部側は平坦面からなる平坦面部３３ｃ、４３ｃを有している。したがって、突起部３３ａ、４３ａは平坦面部３３ｃ、４３ｃに設けられている。
【００２７】
口金３０、４０の夫々は、板状の金属部材を用いて板金加工によって形成する。具体的には、図２（平面図）にあるように、切断加工によってＴ字状に形成し、プレス加工によって突起部３３ａ、４３ａを形成し、折り曲げ加工によって環状部３１、４１、直線部３２、４２及び延長折曲部３３、４３を形成する（図１参照）。
【００２８】
なお、口金３０、４０の外径はハウジング２０の幅とほぼ同一とされている。
【００２９】
カバーレンズ５０は透光性部材で形成され、断面Ｕ字形状を有すると共に対向する側壁５１は平坦面からなり、互いに平行に並設されている。カバーレンズ５０の内側の幅はハウジング２０の幅とほぼ同一とされている。
【００３０】
次に、上述の実装基板１０、ハウジング２０、一対の口金３０、４０及びカバーレンズ５０を用いたＬＥＤ電球の組み立て方法について図３〜図６を参照して説明する。
【００３１】
まず（図３（平面図）参照）、ハウジング２０のＬＥＤ実装基板保持溝２２にＬＥＤ１２が実装された実装基板１０を挿入して保持する。
【００３２】
次に（図４（正面図）参照）、ハウジング２０の長手方向の両側から一対の口金３０、４０を近づけ、口金３０の支持部３２ａで実装基板１０のリードピン１３を両側から挟んで押圧することによりリードピン１３に支持され、同様に口金４０の支持部４２ａで実装基板１０のリードピン１４を両側から挟んで押圧することによりリードピン１４に支持される。このとき（図５（平面図）参照）、口金３０の環状部３１の端面３１ａはハウジング２０の長手方向に位置する両端面の一方の端面２３に当接し、同様に、口金４０の環状部４１の端面４１ａはハウジング２０の長手方向に位置する両端面の他方の端面２４に当接している。
【００３３】
最後に（図６（平面図）参照）、ハウジング２０の上方から該ハウジング２０を覆うようにカバーレンズ５０を取り付ける。これにより、ＬＥＤ１２及び電子部品等を実装した実装基板１０、ハウジング２０、一対の口金３０、４０及びカバーレンズ５０で構成されたＬＥＤ電球１が組み上がる。
【００３４】
上記のように、本発明のＬＥＤ電球１は、該ＬＥＤ電球１を構成する実装基板１０、ハウジング２０、一対の口金３０、４０及びカバーレンズ５０による組み立てを、簡単な方法で行うことができる。そのため、生産効率が良好で製造コストの低コスト化を図ることができる。
【００３５】
また、口金３０、４０の環状部３１、４１の幅を、実装基板１０の一対のリードピン１３、１４の夫々の該実装基板１０から突出した部分の長さとほぼ同じ幅まで短く設定することができる。そのため、ＬＥＤ電球１の全体の長さに対してＬＥＤ１２が実装された実装基板１０の長さの占める割合を増やすことができる。これにより、ＬＥＤ電球１の全体の長さに対して光出射部（カバーレンズ５０）の大きさを大きくすることが可能となり且つ出射光の配光を広げることができる。
【００３６】
図７及び図８は、上述のＬＥＤ電球１の実際の取り付け方法を示している。
【００３７】
それは、図７にあるように、上記（発明が解決しようとする課題）で述べたと同様に、ＬＥＤ電球１の取り付け箇所６０に一対の板バネ電極（平板電極）６１、６２を互いに対峙させると共に一方の先端部側を対向する板バネ電極側に傾けて配設する。板バネ電極６１、６２の夫々には、ＬＥＤ電球１の給電端子となる一対の口金３０、４０の夫々に設けられた突起部３３ａ、４３ａが嵌合する突起嵌合孔６３、６４が設けられている。
【００３８】
そして、図８にあるように、互いの板バネ電極６１、６２の夫々の傾いた先端部側を押し広げてＬＥＤ電球１の口金３０、４０の突起部３３ａ、４３ａの夫々を板バネ電極６１、６２の突起嵌合孔６３、６４の夫々に嵌合する。これにより、ＬＥＤ電球１が、口金３０、４０の夫々のバネ性を有する延長折曲部３３、４３と板バネ電極６１、６２の互いの付勢力によって長手方向から押圧支持される。
【００３９】
そこで（図１参照）ＬＥＤ１２の点灯時の発熱は、ＬＥＤ１２がはんだ接合された導体パターン１５及び基板１１を伝導されて導体パターン１５ａ、１５ｂの夫々にはんだ接合されたリードピン１３、１４に伝導される。リードピン１３、１４に移動した熱は夫々の支持部３２ａ、４２ａを介して口金３０、４０に移動し、口金３０、４０を伝導して夫々の延長折曲部３３、４３を介して板バネ電極６１、６２の夫々に伝導される。
【００４０】
この場合（図９（図８のＡ部拡大図）参照）、口金３０、４０は、延長折曲部３３、４３の平坦面部３３ｃ、４３ｃの夫々が板バネ電極６１、６２の夫々に面接触している。そのため、口金３０、４０の平坦面部３３ｃ、４３ｃの夫々と板バネ電極６１、６２の夫々の接触部における熱抵抗は上述の線接触に対して極めて小さく、ＬＥＤ電球１の取り付け箇所６０に設けられた板バネ電極６１、６２によって優れた放熱効果を得ることができる。
【００４１】
その結果、優れた放熱効果によって、ＬＥＤ１２に収容されたＬＥＤ素子の発光効率の低下が抑制されて明るいＬＥＤ電球１が実現すると共に、ＬＥＤ素子の長寿命化が図られてＬＥＤ電球１の信頼性が確実に確保される。
【００４２】
なお、ＬＥＤ電球１の取り付け箇所６０に設けられた板バネ電極（平板電極）６１、６２を固定とし、ＬＥＤ電球１の口金３０、４０の夫々の延長折曲部３３、４３のバネ性を利用した付勢力によってＬＥＤ電球１を固定することもできる。
【００４３】
ところで、図１０のグラフは、口金３０、４０の延長折曲部３３、４３の平坦面部３３ｃ、４３ｃの夫々と板バネ電極６１、６２の夫々の接触面積と放熱効果との関係を検証した結果である。
【００４４】
グラフの横軸は互いの接触面積、縦軸はＬＥＤ素子のジャンクション温度を表している。表より、ＬＥＤの点灯時の発熱によるＬＥＤ素子のジャンクション温度は、接触面積が０．５７ｍｍ２のとき（Ｐ１の位置）は１５０．２℃、接触面積が６．２８ｍｍ２のとき（Ｐ２の位置）は１４８．７℃、接触面積が２５．１２ｍｍ２のとき（Ｐ３の位置）は１４８．１℃、接触面積が５６．７２ｍｍ２のとき（Ｐ４の位置）は１４７．７℃となっている。
【００４５】
これより、互いの接触面積が増加するにつれてＬＥＤ素子のジャンクション温度が低くなり、接触面積が増加することにより板バネ電極６１、６２による放熱効果が高まることが確認できた。
【００４６】
なお、上記構成のＬＥＤ電球１は、実使用に際して取り付け部となる口金３０、４０の夫々の延長折曲部３３、４３がバネ性を有している。そのため、ＬＥＤ電球１の取り付けに対して該ＬＥＤ電球１の全長寸法のばらつきを吸収することができる。その結果、ＬＥＤ電球１の全長寸法に対する要求寸法精度を緩和することができ、製造コストの低減を図ることができる。
【符号の説明】
【００４７】
１…  ＬＥＤ電球
１０…  実装基板
１１…  基板
１２…  ＬＥＤ
１３…  リードピン
１４…  リードピン
１５…  導体パターン
１５ａ…  導体パターン
１５ｂ…  導体パターン
２０…  ハウジング
２１…  凹部
２２…  ＬＥＤ実装基板保持溝
２３…  端面
２４…  端面
３０…  口金
３１…  環状部
３１ａ…  端面
３２…  直線部
３２ａ…  支持部
３３…  延長折曲部
３３ａ…  突起部
３３ｂ…  折曲部
３３ｃ…  平坦面部
４０…  口金
４１…  環状部
４１ａ…  端面
４２…  直線部
４２ａ…  支持部
４３…  延長折曲部
４３ａ…  突起部
４３ｂ…  折曲部
４３ｃ…  平坦面部
５０…  カバーレンズ
５１…  側壁
６０…  取り付け箇所
６１…  板バネ電極（平板電極）
６２…  板バネ電極（平板電極）
６３…  突起嵌合孔
６４…  突起嵌合孔
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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