(57)【要約】【課題】点灯回路が発生する熱を効率よく放熱できる電球形ランプを提供する。【解決手段】電球形ランプ10は、半導体発光素子を有する発光モジュール11、および発光モジュール11に電力を供給する点灯回路12を備える。点灯回路12を内包するように樹脂製の基体13を点灯回路12と一体成形する。発光モジュール11をグローブ14で覆う。基体13には口金15を取り付ける。【選択図】図１
2013235741.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体発光素子を有する発光モジュールと；
発光モジュールに電力を供給する点灯回路と；
点灯回路を内包するように点灯回路と一体成形された樹脂製の基体と；
発光モジュールを覆うグローブと；
基体に取り付けられた口金と；
を具備していることを特徴とする電球形ランプ。
【請求項２】
グローブは、樹脂製で、基体に溶着されている
ことを特徴とする請求項１記載の電球形ランプ。
【請求項３】
グローブ内は、基体との間に発光モジュールを内包するように樹脂材料で満たされている
ことを特徴とする請求項１または２記載の電球形ランプ。
【請求項４】
ソケットを有する器具本体と；
ソケットに装着される請求項１ないし３いずれか一記載の電球形ランプと；
を具備していることを特徴とする照明器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、半導体発光素子を用いた電球形ランプ、およびこの電球形ランプを用いた照明器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体発光素子を用いた電球形ランプは、金属製の基体を備え、この基体の一端側に半導体発光素子を有する発光モジュールを配置するとともに、基体の一端に発光モジュールを覆うグローブを取り付けている。さらに、基体内に円筒状の樹脂ケースを配置し、この樹脂ケース内の空間に点灯回路を収容し、樹脂ケースの他端に口金を取り付けている。また、基体は、アルミダイカスト製のものや、プレス成形によって形成したものが用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２９６２４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電球形ランプは、高出力化に伴い、発光モジュールの発熱量の増加が問題となる以外にも、点灯回路に用いる電子部品のワッテージの増加による点灯回路の発熱量が増加することも問題となる。
【０００５】
従来の電球形ランプでは、樹脂ケース内の空間に点灯回路を収容しているだけなので、点灯回路が発生する熱は樹脂ケース内の空間、樹脂ケースおよび基体の順に伝わって放熱されることになり、点灯回路が発生する熱を効率よく放熱することが困難であった。また、半導体発光素子の発光効率が向上するのに伴って、点灯回路が発生する熱を効率よく放熱することの重要性が相対的に高まってくる。
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、点灯回路が発生する熱を効率よく放熱できる電球形ランプおよび照明器具を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態の電球形ランプは、半導体発光素子を有する発光モジュール、および発光モジュールに電力を供給する点灯回路を備える。点灯回路を内包するように樹脂製の基体を点灯回路と一体成形する。発光モジュールをグローブで覆う。基体には口金を取り付ける。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、点灯回路を内包するように樹脂製の基体を一体成形しているため、点灯回路が発生する熱を基体に直接熱伝導でき、点灯回路が発生する熱を効率よく放熱できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施形態を示す電球形ランプの斜視図である。
【図２】電球形ランプの分解状態の断面図である。
【図３】電球形ランプの断面図である。
【図４】電球形ランプを用いた照明器具である。
【図５】第２の実施形態を示す電球形ランプの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、第１の実施形態を、図１ないし図４を参照して説明する。
【００１１】
図１ないし図３に示すように、電球形ランプ10は、発光モジュール11、この発光モジュール11に電力を供給する点灯回路12、点灯回路12を内包するとともにランプ軸方向（グローブ14と口金15とを結ぶ方向）の一端側に発光モジュール11を配置する基体13、発光モジュール11を覆って基体13の一端側に取り付けられたグローブ14、および基体13の他端に取り付けられた口金15を備えている。そして、この電球形ランプ10は、ランプ軸方向の長さおよびランプ軸方向に直交する方向の最大外径が一般照明用白熱電球と同等の寸法で、全体として白熱電球の形状に近似した形状に形成されている。
【００１２】
そして、発光モジュール11は、モジュール基板としての円板状の基板18、およびこの基板18の一端側の面に形成された発光部19を有している。
【００１３】
基板18は、例えば金属やセラミックスなどの材料で形成され、金属の場合には表面に絶縁層が形成されている。基板18の一端側の面には、一対の電力入力部を有する配線パターンが形成されている。基板18には、配線パターンの一対の電力入力部の位置に対応してスルーホール18aが形成され、スルーホール18a内に配線パターンの一部が形成されている。
【００１４】
発光部19は、基板18の一面側に実装された例えばＬＥＤ素子やＥＬ素子などの半導体発光素子を備えている。本実施形態では、青色光を発する複数のＬＥＤ素子が用いられ、これら複数のＬＥＤ素子が基板18に実装されて配線パターンの電力入力部に対し直列または並列に電気接続され、黄色発光系の蛍光体が混入された透明樹脂製の封止層によって複数のＬＥＤ素子が一体に封止されている。
【００１５】
また、点灯回路12は、点灯回路基板としてのランプ軸方向に長い長方形状の基板22、およびこの基板22に実装された複数の電子部品を備えている。そして、点灯回路12は、商用交流電源を整流平滑する整流平滑回路、および整流平滑された電源電圧を所定の電源電圧に変換してＬＥＤ素子に供給する電源電圧変換回路などを有している。電子部品には、整流平滑回路のダイオードおよび平滑コンデンサ、電源電圧変換回路のインダクタ、スイッチング素子、ダイオード、抵抗、コンデンサなどが含まれている。
【００１６】
基板22の他端側には口金15に接続される一対のリード線23が接続され、基板22の一端側には発光モジュール11と接続される一対の端子24が実装されている。端子24は、基板22の一端側より突出するピン状の接続部25を有し、基板18のスルーホール18aに挿入されて基板18の配線パターンの電力入力部に電気的に接続される。
【００１７】
そして、点灯回路12は、商用交流電源を整流平滑する整流平滑回路、および整流平滑された電源電圧を所定の電源電圧に変換してＬＥＤ素子に供給する電源電圧変換回路などを有している。
【００１８】
また、基体13は、樹脂製で、点灯回路12の全体を内包する（埋め込む）ように一体成形によって円柱状に形成されている。例えば、点灯回路12を配置した成形金型内に溶融した樹脂材料を射出することにより、樹脂材料で点灯回路12の全体を内包して一体化するインサート成形によって基体13が形成されている。これにより、点灯回路12の基板18や電子部品などと基体13とが隙間なく密着して一体化されている。
【００１９】
基体13の一端側の面には発光モジュール11の基板18を配置する搭載面28が形成され、この搭載面28からは基板18のスルーホール18aに挿入される一対の端子24の接続部25が突出されている。また、基体13の他端側の面からは一対のリード線23が導出されている。
【００２０】
また、グローブ14は、透明な樹脂材料や、透光性および光拡散性を有する樹脂材料で形成されている。グローブ14は、中空状の球形部31、およびこの球形部31から他端側に向けて延設された円筒状のくびれ部32を有している。くびれ部32には球形部31内に連通するとともに他端側へ向けて開口された開口部33が形成されている。
【００２１】
くびれ部32の他端側には、基体13の周囲に嵌り込む円筒状の固定部34が形成されている。くびれ部32の内周面には、発光モジュール11の基板18の一端側の面に当接して基体13に押さえ付ける環状の押え部35が形成されている。固定部34は、一旦溶かして固化させることにより基体13の周面に溶着されている。
【００２２】
また、口金15は、例えばＥ２６形などの一般照明電球用のソケットに接続可能なもので、周面に沿ってねじ山が形成されたシェル、シェルの他端側の面に設けられた絶縁部、および絶縁部の頂部に設けられたアイレットを有している。そして、口金15を基体13に取り付ける際に、一対のリード線23のうちの一方のリード線23がシェルに接続され、他方のリード線23がアイレットに接続される。
【００２３】
そして、電球形ランプ10を組み立てるには、点灯回路12を内包するようにインサート成形されている基体13の搭載面28に発光モジュール11の基板18を搭載する。このとき、搭載面28から突出している各端子24の接続部25を基板18の各スルーホール18aに挿入することにより、各接続部25と基板18の配線パターンとが電気的に接続され、これにより、点灯回路12と発光モジュール11の複数のＬＥＤ素子とが電気的に接続される。
【００２４】
発光モジュール11を搭載した基体13の一端側をグローブ14の開口部33に挿入し、基板18とグローブ14の押え部35とを当接させる。この状態で、基体13とグローブ14とが位置決めされ、基体13とグローブ14の押え部35との間で基板18を挟み込んで保持する。そして、この状態で、グローブ14の固定部34を基体13に溶着する。
【００２５】
一方、基体13の他端側に導出されている一対のリード線23を口金15に電気的に接続するとともに、基体13の他端側に口金15を取り付ける。
【００２６】
また、図４には、電球形ランプ10を使用するダウンライトである照明器具40を示す。この照明器具40は、器具本体41を有し、この器具本体41内に電球形ランプ10の口金15を接続するソケット42、および電球形ランプ10から放射される光を反射させる反射体43が配置されている。
【００２７】
そして、交流電源がソケット42から電球形ランプ10の口金15を通じて点灯回路12に供給されることにより、点灯回路12により変換された直流電力が発光モジュール11の複数のＬＥＤ素子に供給され、複数のＬＥＤ素子が点灯する。複数のＬＥＤ素子の点灯によって発光部19の表面から放射される光が、グローブ14を透過して外部に照射される。
【００２８】
電球形ランプ10の点灯時において、複数のＬＥＤ素子が発生する熱は、基板18から基体13に熱伝導されるとともにさらに基体13からグローブ14や口金15に熱伝導され、基体13、グローブ14および口金15から外部に放熱される。
【００２９】
また、点灯回路12の複数の電子部品が発生する熱は、これら電子部品に隙間なく密着している基体13に直接熱伝導され、基体13の表面から外部に放熱されるとともに基体13からグローブ14や口金15に熱伝導されて放熱される。
【００３０】
このように、本実施形態の電球形ランプ10では、点灯回路12を内包するように樹脂製の基体13を一体成形（インサート成形）しているため、点灯回路12が発生する熱を基体13に直接熱伝導して効率よく放熱できる。そのため、電球形ランプ10の高出力化に対応することができる。
【００３１】
また、基体13およびグローブ14とも樹脂製とし、グローブ14を基体13に溶着できるため、グローブ14と基体13との固定強度を向上できるとともに、溶着部分を通じて基体13からグローブ14への熱伝導性も向上でき、グローブ14からの放熱性能を高めることができる。
【００３２】
また、樹脂製の基体13に直接口金15を取り付けることが可能であるから、従来の金属製の基体の場合のように、口金15との間に絶縁体を介在させる必要がない。
【００３３】
次に、図５に、第２の実施形態を示す。なお、第１の実施形態と同じ構成および作用効果は、同じ符号を用いてその説明を省略する。
【００３４】
グローブ14内に、熱伝導性に優れた樹脂材料50を充填することにより、基体13との間に発光モジュール11を内包する樹脂材料50で満たしてもよい。この樹脂材料50は、例えば発光部19のＬＥＤ素子の封止層に用いる樹脂と屈折率が同等のものであり、例えばシリコン樹脂など、発光部19のＬＥＤ素子の封止層の樹脂と同じものでもよい。この場合、充填した樹脂材料50が発光モジュール11の発光面側に隙間なく密着するため、発光モジュール11が発生する熱を樹脂材料50に直接熱伝導してグローブ14から効率よく放熱することができる。
【００３５】
なお、球形部31内が樹脂材料で満たされている中実のグローブ14を形成し、このグローブ14を基体13と組み合わせてもよい。
【００３６】
また、基体13とグローブ14との固定は、溶着に限らず、接着を用いて接着してもよいし、あるいは爪や凹凸を用いた係止機構を用いて機械的に固定してもよい。
【００３７】
また、基体13およびグローブ14を樹脂材料で一体成形してもよい。この場合、透明な樹脂材料や、透光性および光拡散性を有する樹脂材料を用いて一体成形してもよい。あるいは、グローブ14の部分には透明な樹脂材料や透光性および光拡散性を有する樹脂材料を用いるとともに、基体13の部分には不透明あるいは光透過率の低い樹脂材料を用いる２色成形によって形成してもよい。そして、基体13およびグローブ14を樹脂材料で一体成形することにより、製造性を向上できるとともに、発光モジュール11および点灯回路12が発生する熱の放熱性能も向上できる。
【００３８】
また、グローブ14は、ガラスなど他の透光性材料でもよい。グローブ14の形状はどのようなものでもよく、前面に投光部を有し内面が反射性のものとした、いわゆる反射形ランプとしてもよい。
【００３９】
また、口金15は、ねじ込み形、差込みピン形、回転ラッチ形など、どのようなものでもよい。
【００４０】
また、発光モジュール11と点灯回路12とを予め電気的に接続しておき、発光モジュール11が基体13の一端側の面に位置するように一体成形してもよい。
【００４１】
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】
【００４２】
10    電球形ランプ
11    発光モジュール
12    点灯回路
13    基体
14    グローブ
15    口金
40    照明器具
41    器具本体
42    ソケット
50    樹脂材料
【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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