JP6292535B2 - Outer sphere sealed LED lamp and manufacturing method thereof - Google Patents

Description

本発明は、外球封止形ＬＥＤランプ及びその製造方法に関する。   The present invention relates to an outer sphere sealed LED lamp and a method for manufacturing the same.

照明用ランプは、概して、白熱電球、蛍光灯、ＨＩＤ(High Intensity Discharge)ランプ、ＬＥＤ(Light Emitting Diode)ランプと順次開発され、実用化されてきた。ＬＥＤランプは、発光ダイオード素子を光源として利用したランプである。ＬＥＤランプは、青色ＬＥＤ素子の開発により白色の発光が可能となり、消費電力が少ないため、照明用ランプとして利用が拡がりつつある。   In general, incandescent lamps, fluorescent lamps, HID (High Intensity Discharge) lamps, and LED (Light Emitting Diode) lamps have been sequentially developed and put into practical use as illumination lamps. The LED lamp is a lamp using a light emitting diode element as a light source. LED lamps are capable of emitting white light due to the development of blue LED elements, and have low power consumption, so that their use as an illumination lamp is expanding.

図１Ａ〜図１Ｃは、現在広く販売されているＬＥＤランプ１００の一例を示す図である。これらのＬＥＤランプ１００は、一般に、出力が１０Ｗ以下（典型的には７Ｗ程度）のランプである。図１Ａ〜図１Ｃに示すように、ランプ形状は種々あるが、基本的に、口金１０２、放熱部１０４及びグローブ１０６から成っている。放熱部１０４は、アルミニウムのダイキャストから形成され、多くの場合、外周面に放熱フィンが形成されている。グローブ１０６は、透光性の樹脂から成る。   1A to 1C are diagrams illustrating an example of an LED lamp 100 that is currently widely sold. These LED lamps 100 are generally lamps having an output of 10 W or less (typically about 7 W). As shown in FIGS. 1A to 1C, there are various lamp shapes, but basically, the cap 102, the heat radiating portion 104, and the globe 106 are formed. The heat dissipating part 104 is formed from aluminum die-casting, and in many cases, heat dissipating fins are formed on the outer peripheral surface. The globe 106 is made of a translucent resin.

白熱電球、蛍光灯、ＨＩＤランプ等と異なり、ＬＥＤ素子は、半導体素子であるため、基本的に真空雰囲気又は所定のガス雰囲気中に配置する必要性がない。従って、アルミダイキャスト部分１０４とグローブ１０６との間は、適当な接着剤で固定されている。即ち、アルミダイキャスト部分１０４とグローブ１０６とで形成される内部空間は、ランプ外部空間との間で気密封止にはなってない。   Unlike incandescent bulbs, fluorescent lamps, HID lamps, and the like, LED elements are semiconductor elements, so there is basically no need to arrange them in a vacuum atmosphere or a predetermined gas atmosphere. Accordingly, the aluminum die cast part 104 and the globe 106 are fixed with an appropriate adhesive. That is, the internal space formed by the aluminum die cast part 104 and the globe 106 is not hermetically sealed between the lamp external space.

本発明者等は、本発明に関連する次の先行特許文献が存在することを承知している。   The present inventors are aware that the following prior patent documents related to the present invention exist.

特開2012-156036「ＬＥＤランプ」（公開日：2012/08/16）出願人：岩崎電気株式会社JP 2012-156036 "LED lamp" (release date: 2012/08/16) Applicant: Iwasaki Electric Co., Ltd. WO 2012/095931「ランプ及び照明装置」（国際公開日：2012/07/19）出願人：パナソニック株式会社WO 2012/095931 “Lamp and Lighting Device” (International Publication Date: 2012/07/19) Applicant: Panasonic Corporation

ＬＥＤ素子は、半導体素子であり、半導体の接合部の温度と素子寿命とに密接な関係がある。即ち、使用時のＬＥＤ素子の接合部の温度が比較的低い場合には素子寿命は長期間となるが、温度が高くなるにつれ素子寿命は急激に短くなる。そのため、ＬＥＤランプにおいては、冷却手段が重要事項となる。   The LED element is a semiconductor element, and has a close relationship between the temperature of the semiconductor junction and the element lifetime. That is, when the temperature of the joint portion of the LED element at the time of use is relatively low, the element lifetime becomes long, but as the temperature increases, the element lifetime decreases rapidly. Therefore, in the LED lamp, the cooling means is an important matter.

本出願人は、前掲特許文献１により、気密封止された外球内に冷却ガスを封入したＬＥＤランプを提案した。この発明に関しては、一定の冷却効果が有ることが確認され、その効果が特許文献１の図６にグラフで示されている。   According to the above-mentioned patent document 1, the present applicant has proposed an LED lamp in which a cooling gas is sealed in a hermetically sealed outer sphere. Regarding this invention, it is confirmed that there is a certain cooling effect, and the effect is shown in a graph in FIG.

このような外球封止形ＬＥＤランプは、ＬＥＤモジュールが一定の重量を有するため、例えば、従来のＨＩＤランプに比較して、マウント重量が比較的重くなる。支柱を給電線に利用するため、ＬＥＤモジュールを支柱に固定し、この支柱をステムリードに固定する構造では、マウント構造の安定性に問題が生じるおそれがある。   In such an outer bulb-sealed LED lamp, since the LED module has a constant weight, for example, the mount weight is relatively heavy compared to a conventional HID lamp. Since the support is used as the power supply line, the structure in which the LED module is fixed to the support and the support is fixed to the stem lead may cause a problem in the stability of the mount structure.

従って、本発明は、比較的重いＬＥＤモジュールを安定して保持し、且つマウント構造がランプ製造の際に作業性の良い新規な外球封止形ＬＥＤランプ及びその製造方法を提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a novel outer sphere sealed LED lamp that stably holds a relatively heavy LED module and has a mount structure with good workability in manufacturing the lamp, and a method for manufacturing the same. And

本発明に係るＬＥＤランプは、各々複数個のＬＥＤ素子を搭載した複数枚のＬＥＤモジュールと、前記複数枚のＬＥＤモジュールを保持する支柱と、前記複数枚のＬＥＤモジュール及び前記支柱を包囲して気密封止するガラス製外球とを備え、前記支柱は、金属バンドによりステム本体に固定されており、前記ＬＥＤモジュールから延びたリード線の先端部は、金属管が溶接され、該金属管は金属部材を介して、ステム本体から延びたステムリードに接続され給電されている。   An LED lamp according to the present invention includes a plurality of LED modules each having a plurality of LED elements mounted thereon, a column holding the plurality of LED modules, and surrounding the plurality of LED modules and the column. A glass outer sphere that is hermetically sealed, the column is fixed to the stem body by a metal band, and a metal tube is welded to the tip of the lead wire extending from the LED module. The member is connected to a stem lead extending from the stem body and is supplied with power.

更に、上記外球封止形ＬＥＤランプでは、前記リード線の先端部に溶接された前記金属管と前記金属部材とは交差状態に溶接固定され、前記金属管と前記ステムリードとは交差状態に溶接固定されていてもよい。   Furthermore, in the outer bulb-sealed LED lamp, the metal tube welded to the tip of the lead wire and the metal member are welded and fixed in an intersecting state, and the metal tube and the stem lead are in an intersecting state. It may be fixed by welding.

更に、上記外球封止形ＬＥＤランプでは、前記金属管は、Ｎｉから成り、前記金属部材は、Ｎｉメッキ鉄線から成っていてもよい。   Furthermore, in the outer bulb sealed LED lamp, the metal tube may be made of Ni, and the metal member may be made of a Ni-plated iron wire.

更に、本発明に係る外球封止形ＬＥＤランプの製造方法は、支柱準備工程と、ＬＥＤモジュール準備工程と、前記支柱準備工程で準備された支柱と、前記ＬＥＤモジュール準備工程で準備されたＬＥＤモジュールを用いて行うマウント組立工程と、前記マウント組立工程で組み立てられたマウントを外球に挿入して、ステムを外球に溶着させる外球封止工程と、前記外球封止工程でステムを溶着した外球内を排気し、所望のガスを封入して気密封止する外球排気工程と、外球排気工程で所望のガスが封入されたランプに口金を取り付ける口金取付工程とを含み、前記支柱準備工程では、支柱を金属バンドによりステム本体に固定する。   Furthermore, the manufacturing method of the outer sphere sealed LED lamp according to the present invention includes a column preparing step, an LED module preparing step, a column prepared in the column preparing step, and an LED prepared in the LED module preparing step. A mount assembly process using a module, an outer sphere sealing process in which the mount assembled in the mount assembly process is inserted into an outer sphere, and the stem is welded to the outer sphere; and the stem in the outer sphere sealing process An outer sphere exhaust process for exhausting the inside of the welded outer sphere, sealing a desired gas in an airtight manner, and a base mounting process for attaching the base to a lamp in which the desired gas is sealed in the outer sphere exhaust process, In the column preparing step, the column is fixed to the stem body with a metal band.

更に、上記外球封止形ＬＥＤランプの製造方法では、前記マウント組立工程では、前記ＬＥＤモジュールから延びるリード線の先端部に溶接された金属管を、金属部材を介して、ステムリードに接続してもよい。   Furthermore, in the manufacturing method of the outer bulb sealed LED lamp, in the mount assembling step, a metal tube welded to a leading end portion of a lead wire extending from the LED module is connected to a stem lead via a metal member. May be.

更に、上記外球封止形ＬＥＤランプの製造方法では、前記金属管と前記金属部材とは交差状態に保持されて溶接され、前記金属部材と前記ステムリードとは交差状態に保持されて溶接されていてもよい。   Furthermore, in the manufacturing method of the outer bulb sealed LED lamp, the metal tube and the metal member are held and welded in an intersecting state, and the metal member and the stem lead are held and welded in an intersecting state. It may be.

本発明によれば、比較的重いＬＥＤモジュールを安定して保持し、且つマウント構造がランプ製造の際に作業性の良い新規な外球封止形ＬＥＤランプ及びその製造方法提供することが出来る。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the comparatively heavy LED module can be hold | maintained stably, and a new outer bulb | ball sealing type LED lamp with the mountability | operativity good at the time of lamp manufacture can be provided, and its manufacturing method.

図１Ａは、現在広く販売されているＬＥＤランプの一例を示す図である。FIG. 1A is a diagram showing an example of an LED lamp that is currently widely sold. 図１Ｂは、現在広く販売されているＬＥＤランプの一例を示す図である。FIG. 1B is a diagram illustrating an example of an LED lamp that is currently widely sold. 図１Ｃは、現在広く販売されているＬＥＤランプの一例を示す図である。FIG. 1C is a diagram illustrating an example of an LED lamp that is currently widely sold. 図２は、本実施形態に係るＬＥＤランプの拡大斜視図である。FIG. 2 is an enlarged perspective view of the LED lamp according to the present embodiment. 図３は、本実施形態に係るＬＥＤランプの製造方法を説明するフロー図である。FIG. 3 is a flowchart for explaining a method of manufacturing the LED lamp according to this embodiment. 図４は、支柱の成形を説明する図である。FIG. 4 is a diagram for explaining the forming of the support column. 図５Ａは、本実施形態に係るステムリードと支柱との間を、金属部材を使って接続する状況を説明する。FIG. 5A illustrates a situation in which the stem lead and the column according to the present embodiment are connected using a metal member. 図５Ｂは、本実施形態に係るステムリードと支柱との間を、金属部材を使って接続する状況を説明する。FIG. 5B illustrates a situation in which the stem lead and the column according to the present embodiment are connected using a metal member. 図５Ｃは、本実施形態に係るステムリードと支柱との間を、金属部材を使って接続する状況を説明する。FIG. 5C illustrates a situation in which the stem lead and the column according to the present embodiment are connected using a metal member. 図５Ｄは、本実施形態に係るステムリードと支柱との間を、金属部材を使って接続する状況を説明する。FIG. 5D illustrates a situation in which the stem lead and the column according to the present embodiment are connected using a metal member. 図６は、図５Ｄに対応する従来技術を説明する図である。FIG. 6 is a diagram for explaining the prior art corresponding to FIG. 5D. 図７Ａは、ＬＥＤモジュール準備工程で、２枚のＬＥＤモジュールを、基板固定金属バンドを用いて相互に固定する状況を説明する図である。FIG. 7A is a diagram illustrating a situation where two LED modules are fixed to each other using a substrate fixing metal band in the LED module preparation step. 図７Ｂは、マウント組立工程で、第１のＬＥＤモジュールを、支柱の脚部の周りに基板固定金属バンドの中央部で折り曲げる状況を説明する図である。FIG. 7B is a diagram for explaining a state in which the first LED module is bent around the leg portion of the column at the center portion of the substrate fixing metal band in the mount assembling step. 図８Ａは、図５Ｂとは別の実施形態を説明する図である。FIG. 8A is a diagram illustrating an embodiment different from FIG. 5B. 図８Ｂは、図５Ｃとは別の実施形態を説明する図である。FIG. 8B is a diagram illustrating an embodiment different from FIG. 5C. 図８Ｃは、図５Ｄとは別の実施形態を説明する図である。FIG. 8C is a diagram illustrating an embodiment different from FIG. 5D.

以下、本発明に係る外球封止形ＬＥＤランプ及びその製造方法の実施形態に付いて、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中、同じ要素に対しては同じ参照符号を付して、重複した説明を省略する。また、以下に説明する実施形態は、例示であって、本発明の範囲を何等限定するものではないことを承知されたい。   Hereinafter, embodiments of an outer bulb sealed LED lamp and a method for manufacturing the same according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. In addition, it should be understood that the embodiments described below are examples and do not limit the scope of the present invention.

［ＬＥＤランプ］
（全体構成）
図２は、本実施形態に係るＬＥＤランプ１０の拡大斜視図である。ここでは、口金２とＬＥＤモジュール１４の間の電気的接続、ＬＥＤモジュール１４相互間の電気的接続、及びステム付近の構造に関しては、図を省略してあることを予め承知されたい。これらの詳細に関しては、後でランプ１０の製造工程を説明する際に、個別に図に示して詳細に説明する。 [LED lamp]
(overall structure)
FIG. 2 is an enlarged perspective view of the LED lamp 10 according to the present embodiment. It should be noted in advance that the electrical connection between the base 2 and the LED module 14, the electrical connection between the LED modules 14, and the structure near the stem are omitted. These details will be described in detail with reference to the drawings individually when the manufacturing process of the lamp 10 is described later.

このＬＥＤランプ１０は、図１Ａ〜図１Ｃで説明した現在広く宣伝・販売されている７Ｗ程度の低出力ＬＥＤランプとは異なり、主として高出力の２０〜５０Ｗクラス、典型的には２５ＷのＬＥＤランプを対象としている。   This LED lamp 10 is different from the low-power LED lamp of about 7 W currently widely advertised and sold as described in FIGS. 1A to 1C, and is mainly a high-power 20-50 W class, typically 25 W LED lamp. Is targeted.

ＬＥＤランプ１０は、一端が気密封止された外球６の内部に、複数枚のＬＥＤモジュール１４が配置されている。各ＬＥＤモジュール１４には、複数個のＬＥＤ素子１８が適当な間隔で搭載されている。このＬＥＤ素子搭載部材は、典型的には、メタルコア基板１４ａから成る。メタルコア基板は、基材部分が（例えば、アルミニウム、銅等の）金属から成り、金属表面に絶縁層が形成され、絶縁層の上面に回路パターンが形成されたプリント配線板である。メタルコア基板自体は、公知である。   The LED lamp 10 has a plurality of LED modules 14 arranged inside an outer sphere 6 whose one end is hermetically sealed. Each LED module 14 has a plurality of LED elements 18 mounted at appropriate intervals. This LED element mounting member typically comprises a metal core substrate 14a. The metal core substrate is a printed wiring board in which a base portion is made of a metal (for example, aluminum, copper, etc.), an insulating layer is formed on the metal surface, and a circuit pattern is formed on the upper surface of the insulating layer. The metal core substrate itself is known.

ＬＥＤモジュール１４は、外球６の一端に固着されたステム８から延在する支柱２０に対して上下２箇所の基板固定金属バンド２８−１，２８−２を使って、外球６の内部の適当な箇所に位置決め支持されている。そのため、メタルコア基板１４ａには、基板固定金属バンド保持用の凹部１４ｎ（図７Ａ参照）が形成されている。   The LED module 14 is mounted on the inside of the outer sphere 6 by using the substrate fixing metal bands 28-1 and 28-2 on the upper and lower sides with respect to the column 20 extending from the stem 8 fixed to one end of the outer sphere 6. It is positioned and supported at an appropriate location. Therefore, a recess 14n (see FIG. 7A) for holding the substrate fixing metal band is formed in the metal core substrate 14a.

更に、口金２に近い外球６の内部には、遮熱板３０が設けられている。遮熱板３０は、例えば、セラミック、金属板、マイカ板等で形成されている。遮熱板３０の機能に関しては、後で、図３に示す製造方法の外球封止工程Ｓ０４に関連して説明する。   Further, a heat shield plate 30 is provided inside the outer sphere 6 near the base 2. The heat shield plate 30 is formed of, for example, a ceramic, a metal plate, a mica plate, or the like. The function of the heat shield plate 30 will be described later in relation to the outer sphere sealing step S04 of the manufacturing method shown in FIG.

外球６の内部空間２２には、低分子量ガスが封入されている。本出願書類で「低分子量ガス」とは、比熱が大きく、熱伝導性が良好なガスであり、典型的にはヘリウムガスである。本発明者等は、ヘリウムガスを使用する場合は、少量の酸素を混入することによりＬＥＤ素子搭載に使用する封止体（典型的にはシリコーン層）に発生する変色を抑制出来ることを経験的に知っている。従って、ヘリウムガスを使用する場合は、体積比で、ヘリウム：酸素＝９３：７（単位：％）の混合ガスとすることが好ましい。   A low molecular weight gas is sealed in the internal space 22 of the outer sphere 6. In the present application document, the “low molecular weight gas” is a gas having a large specific heat and good thermal conductivity, typically helium gas. The present inventors have empirically found that when helium gas is used, discoloration that occurs in a sealing body (typically a silicone layer) used for LED element mounting can be suppressed by mixing a small amount of oxygen. To know. Therefore, when helium gas is used, it is preferable to use a mixed gas of helium: oxygen = 93: 7 (unit:%) in volume ratio.

（各構成要素の説明）
口金２は、白熱電球やＨＩＤランプで使用されているねじ込みタイプ（Ｅ型）や差し込みタイプであってよい。 (Description of each component)
The base 2 may be a screw-in type (E type) or an insertion type used in incandescent bulbs or HID lamps.

外球６は、例えば、ホウケイ酸ガラス等の透光性の硬質ガラスから成るＢＴ管である。しかし、任意の形状であってよい。外球６は、透明タイプ又は拡散タイプ（曇りガラスタイプ）のいずれであってもよい。   The outer sphere 6 is a BT tube made of translucent hard glass such as borosilicate glass, for example. However, it may be any shape. The outer sphere 6 may be either a transparent type or a diffusion type (frosted glass type).

公知の白熱電球やＨＩＤランプと同様に、ＬＥＤランプ１０は、製造工程でステム８と外球６とをバーナーで熱して溶着し、ガスを封入後、封止され、外球内部空間は気密封止状態となっている。   Similar to known incandescent bulbs and HID lamps, the LED lamp 10 is welded by heating the stem 8 and the outer bulb 6 with a burner in the manufacturing process, sealed with gas, and the inner space of the outer bulb is hermetically sealed. Stopped.

このＬＥＤランプ１０では、例えば、４枚のＬＥＤモジュール１４を備え、各ＬＥＤモジュールに９個のＬＥＤ素子１８が搭載され、合計３６個のＬＥＤ素子により２５ＷのＬＥＤランプ１０を実現している。これら３６個のＬＥＤ素子は、ステム８に形成され、ランプ軸線方向に延在する２本のステムリード８−１，８−２（図５Ａ参照）の間で、全て電気的に直列接続されている。４枚のＬＥＤモジュール１４は、ランプ軸線に対して垂直方向断面で見ると、概して矩形を形成するように配置されている。更に、好ましくは、隣接するＬＥＤモジュール１４の間は接してなく、間隙（ギャップ）２６を空けて配置されている。   In this LED lamp 10, for example, four LED modules 14 are provided, nine LED elements 18 are mounted on each LED module, and the LED lamp 10 of 25 W is realized by a total of 36 LED elements. These 36 LED elements are all electrically connected in series between the two stem leads 8-1 and 8-2 (see FIG. 5A) formed in the stem 8 and extending in the lamp axis direction. Yes. The four LED modules 14 are arranged so as to form a generally rectangular shape when viewed in a cross section perpendicular to the lamp axis. Furthermore, it is preferable that the adjacent LED modules 14 are not in contact with each other and are arranged with a gap (gap) 26 therebetween.

［ＬＥＤランプの製造方法］
図３は、本実施形態に係るＬＥＤランプ１０の製造方法を説明するフロー図である。ＬＥＤランプ１０の製造工程は、大別して、ステップＳ０１の「支柱準備工程」、ステップＳ０２の「ＬＥＤモジュール準備工程」、ステップＳ０３の「マウント組立工程」、ステップＳ０４の「外球封止工程」、ステップＳ０５の「外球排気工程」、及びステップＳ０６の「口金取付工程」から成る。支柱準備工程Ｓ０１とＬＥＤモジュール準備工程Ｓ０２とは、独立した工程であり、いずれが先でもよく、同時でもよい。各工程における作業は、次の通りである。 [Production method of LED lamp]
FIG. 3 is a flowchart illustrating a method for manufacturing the LED lamp 10 according to the present embodiment. The manufacturing process of the LED lamp 10 is roughly divided into a “post preparation process” in step S01, an “LED module preparation process” in step S02, a “mount assembly process” in step S03, an “outer ball sealing process” in step S04, It consists of an “outer ball exhausting process” in step S05 and a “cap attaching process” in step S06. The strut preparation step S01 and the LED module preparation step S02 are independent steps, and either may be the first step or may be simultaneous. The work in each process is as follows.

（支柱準備工程Ｓ０１）
図４に示すように、支柱２０をほぼ矩形（ステム８の方向は解放）に成形する。次に、この支柱２０を、支柱固定金属バンド２９−１，２９−２を用いてランプ軸線方向に２カ所でステム８の本体に固定する。次に、遮熱板３０をステム８の上端付近で支柱２０に固定する。 (Staff preparation step S01)
As shown in FIG. 4, the support column 20 is formed in a substantially rectangular shape (the direction of the stem 8 is released). Next, this support | pillar 20 is fixed to the main body of the stem 8 in two places in the lamp | ramp axial direction using the support | pillar fixed metal bands 29-1 and 29-2. Next, the heat shield plate 30 is fixed to the support column 20 near the upper end of the stem 8.

次に、図５Ａ〜図５Ｄを参照しながら、ステム８からランプ軸線方向に延在するステムリードと支柱との間を、金属部材（「バッファリード線」ともいう。）を使って接続する状況を説明する。具体的には、図５Ａに示すように、ステム８から２本のステムリード８−１，８−２が延在している。図５Ｂに示すように、ステム８から延在するステムリード８−１と、支柱の脚部２０−１の間を、第１の金属部材３４−１を使って接続する。   Next, referring to FIG. 5A to FIG. 5D, a state in which a metal lead (also referred to as “buffer lead wire”) is used to connect between the stem lead extending from the stem 8 in the lamp axis direction and the support column. Will be explained. Specifically, as shown in FIG. 5A, two stem leads 8-1 and 8-2 extend from the stem 8. As shown in FIG. 5B, the stem lead 8-1 extending from the stem 8 and the leg portion 20-1 of the column are connected using a first metal member 34-1.

第１の金属部材３４−１は、溶接性の良好な材料、例えば、Ｎｉメッキ鉄線等が好ましい。ここでは、ステムリード８−１と第１の金属部材３４−１とを交差した状態に保持し、両部材を交差箇所４０でスポット的に抵抗溶接する。同様に、第１の金属部材３４−１と支柱の脚部２０−１とを交差した状態に保持し、両部材を交差箇所４２でスポット的に抵抗溶接する。第１の金属部材３４−１は、ある程度の太さを持つ、即ち一定の機械的強度を持つ金属線から成り、中間部にセラミックス製の絶縁部品３７が接続されている。第１の金属部材３４−１は、支柱の脚部２０−１とステムリード８−１の絶縁状態を保ちながら、両部材間を保持し機械的な強度を確保する機能を果たしている。   The first metal member 34-1 is preferably made of a material having good weldability, such as a Ni-plated iron wire. Here, the stem lead 8-1 and the first metal member 34-1 are held in an intersecting state, and both the members are spot-welded at the intersection 40. Similarly, the 1st metal member 34-1 and the leg part 20-1 of a support | pillar are hold | maintained in the state which cross | intersected, and both members are resistance-welded spot-like at the crossing location 42. FIG. The first metal member 34-1 is made of a metal wire having a certain thickness, that is, having a certain mechanical strength, and an insulating part 37 made of ceramics is connected to an intermediate portion. The first metal member 34-1 fulfills the function of securing the mechanical strength while maintaining the insulation between the leg 20-1 of the support column and the stem lead 8-1, while maintaining the insulation between the two members.

図５Ｃに示すように、ステムリード８−２に対して、第２の金属部材３４−２を交差した状態に保持し、両部材を交差箇所４４でスポット的に抵抗溶接する。第２の金属部材３４−２も同様に、溶接性の良好な材料、例えば、Ｎｉメッキ鉄線等が好ましい。但し、第２の金属部材３４−２には、絶縁部品は無い。図５Ｄに関しては、後で説明する。   As shown in FIG. 5C, the second metal member 34-2 is held in an intersecting state with respect to the stem lead 8-2, and both the members are spot-welded at the intersection 44. Similarly, the second metal member 34-2 is preferably made of a material having good weldability, such as a Ni-plated iron wire. However, the second metal member 34-2 has no insulating component. FIG. 5D will be described later.

ここで、本実施形態では、ステムリード８−１，８−２と金属部材３４−１，３４−２との間を夫々接続する際、両部材を交差した状態に保持して溶接している。同様に、金属部材３４−１と支柱の脚部２０−１との間を夫々接続する際、両部材を交差した状態に保持して溶接している。本実施形態では、この溶接方法に特徴が有る。この特徴に関しても、後で説明する。   Here, in this embodiment, when connecting between the stem leads 8-1 and 8-2 and the metal members 34-1 and 34-2, the two members are held in a crossed state and welded. . Similarly, when connecting between the metal member 34-1 and the leg portion 20-1 of the support column, the two members are held in a crossed state and welded. This embodiment is characterized by this welding method. This feature will also be described later.

（ＬＥＤモジュール準備工程Ｓ０２）
４枚のＬＥＤモジュール１４を用意する。図７Ａに示すように、２枚のＬＥＤモジュール１４を横方向に並置して、両端部２カ所で基板固定金属バンド２８−１，２８−２を用いて相互に固定する。この作業を繰り返し、２枚１組のＬＥＤモジュール１４を２組準備する。この段階では、２枚のＬＥＤモジュール１４は、相互に横方向に並置したフラットな状態にある。 (LED module preparation step S02)
Four LED modules 14 are prepared. As shown in FIG. 7A, the two LED modules 14 are juxtaposed in the horizontal direction and fixed to each other using the substrate fixing metal bands 28-1 and 28-2 at two ends. This operation is repeated, and two sets of two LED modules 14 are prepared. At this stage, the two LED modules 14 are in a flat state juxtaposed in the lateral direction.

第１の組の２枚のＬＥＤモジュール１４の電極間を、モジュール間リード線３８−１を使って半田付けして電気的に接続する。同様に、第２の組の２枚のＬＥＤモジュール１４の間を、モジュール間リード線３８−２（図示せず。）を使って半田付けして電気的に接続する。   The electrodes of the two LED modules 14 in the first set are electrically connected by soldering using inter-module lead wires 38-1. Similarly, the two LED modules 14 in the second set are soldered and electrically connected using inter-module leads 38-2 (not shown).

第１の組のＬＥＤモジュール１４と第１の金属部材３４−１間を接続するモジュール・金属部材間のリード線３８−３の一端をＬＥＤモジュール１４の電極に半田接続する。次に、第１の組のＬＥＤモジュール１４と第２の組のＬＥＤモジュール１４と間を接続するモジュール間リード線３８−４の一端をＬＥＤモジュール１４の電極に半田接続する。第２の組のＬＥＤモジュール１４に関しては、モジュール・金属部材間リード線３８−３とモジュール間リード線３８−４の位置が入れ替わることを除き、同様である。   One end of a lead wire 38-3 between the module and the metal member that connects the first set of LED modules 14 and the first metal member 34-1 is solder-connected to the electrode of the LED module 14. Next, one end of the inter-module lead wire 38-4 connecting the first set of LED modules 14 and the second set of LED modules 14 is solder-connected to the electrodes of the LED module 14. The second set of LED modules 14 is the same except that the positions of the module / metal member lead wire 38-3 and the module lead wire 38-4 are interchanged.

（マウント組立工程Ｓ０３）
基板固定金属バンド２８−１，２８−２によって相互に固定された２組のフラットな状態にあるＬＥＤモジュール１４を、支柱２０に固定する。具体的には、第１の組のＬＥＤモジュール１４の基板固定金属バンド２８−１の中央部及び基板固定金属バンド２８−２の中央部を支柱の脚部２０−１に夫々溶接して、２カ所で固定する。同様に、第２の組のＬＥＤモジュール１４を支柱の脚部２０−２に溶接して固定する。 (Mount assembly process S03)
Two sets of LED modules 14 in a flat state fixed to each other by the substrate fixing metal bands 28-1 and 28-2 are fixed to the column 20. Specifically, the center portion of the board fixing metal band 28-1 and the center portion of the board fixing metal band 28-2 of the first set of LED modules 14 are respectively welded to the leg portions 20-1 of the column. Fix in place. Similarly, the second set of LED modules 14 is fixed by welding to the legs 20-2 of the support columns.

次の段階で、図７Ｂに示すように、第１のＬＥＤモジュール１４を、固定した支柱の脚部２０−１の周りに、基板固定金属バンド２８−１，２８−２の中央部（溶接箇所）で角度90°に折り曲げる。同様に、図示していないが、第２の組のＬＥＤモジュール１４を支柱の脚部２０−２の周りに角度90°に折り曲げる。この結果、２組４枚のＬＥＤモジュール１４は、ランプ軸線に垂直な断面で見て、矩形形状を形成するよう位置決めされる。   In the next stage, as shown in FIG. 7B, the first LED module 14 is placed around the leg portions 20-1 of the fixed column around the center portions of the substrate fixing metal bands 28-1 and 28-2 (welding locations). ) And bend to 90 °. Similarly, although not shown, the second set of LED modules 14 is bent around the leg 20-2 of the column at an angle of 90 °. As a result, the two sets of four LED modules 14 are positioned so as to form a rectangular shape when viewed in a cross section perpendicular to the lamp axis.

角度90°に折り曲げた結果、ＬＥＤモジュール準備工程Ｓ０２で説明したモジュール・金属部材間の距離が近くなる。この段階で、図５Ｄに示すように、第１の組のＬＥＤモジュール１４から延びるモジュール・金属部材間リード線３８−３の他端に金属管（スリーブ）３６−１を溶接して、この金属管を第１の金属部材３４−１に溶接する。金属管（スリーブ）３６−１は、溶接性の良好な材料から成り、例えば、Ｎｉから形成される。同様に、第２の組のＬＥＤモジュール１４から延びるモジュール・金属部材間リード線３８−３の他端に金属管（スリーブ）３６−２を溶接して、この金属管を第２の金属部材３４−２に溶接する。   As a result of being bent at an angle of 90 °, the distance between the module and the metal member described in the LED module preparation step S02 becomes closer. At this stage, as shown in FIG. 5D, a metal tube (sleeve) 36-1 is welded to the other end of the module-metal member lead wire 38-3 extending from the first set of LED modules 14, and the metal The tube is welded to the first metal member 34-1. The metal pipe (sleeve) 36-1 is made of a material with good weldability, and is made of, for example, Ni. Similarly, a metal tube (sleeve) 36-2 is welded to the other end of the module-metal member lead wire 38-3 extending from the second set of LED modules 14, and this metal tube is connected to the second metal member 34. Weld to -2.

本実施形態では、第１の組のＬＥＤモジュールから延びるリード線３８−３の他端にある金属管３６−１と第１の金属部材３４−１とを接続する際、両部材を交差した状態に保持して溶接している。同様に、第１の金属部材３４−１と支柱の脚部２０−１との間を接続する際、両部材を交差した状態に保持して溶接している。同様に、第２の組のＬＥＤモジュールから延びるリード線３８−３の他端にある金属管３６−２と第２の金属部材３４−２とを接続する際、両部材を交差した状態に保持して溶接している。   In the present embodiment, when the metal tube 36-1 and the first metal member 34-1 at the other end of the lead wire 38-3 extending from the first set of LED modules are connected, the two members are crossed. It is held and welded. Similarly, when connecting between the 1st metal member 34-1 and the leg part 20-1 of a support | pillar, both members are hold | maintained in the crossed state, and are welded. Similarly, when connecting the metal tube 36-2 and the second metal member 34-2 at the other end of the lead wire 38-3 extending from the second set of LED modules, the two members are held in an intersecting state. And welding.

図６は、従来の接続方法を説明する図であり、本実施形態の図５Ｄに対応する図である。従来は、リード線３８−３の金属管３６−１とステムリード８−１とを接続する際及びリード線３８−３の金属管３６−２とステムリード８−２とを接続する際に、金属部材を用いないで、直接溶接していた。この場合、可撓性が有る両部材が同じ方向（ランプ軸線方向）に揃って延在しているため、接触箇所が不明確になりやすく、最良の溶接箇所を特定できない場合がある。溶接はずれが発生し易く、これを防止するため、２カ所で溶接していた。   FIG. 6 is a diagram for explaining a conventional connection method, and corresponds to FIG. 5D of the present embodiment. Conventionally, when connecting the metal tube 36-1 of the lead wire 38-3 and the stem lead 8-1, and connecting the metal tube 36-2 of the lead wire 38-3 and the stem lead 8-2, Welded directly without using metal parts. In this case, since both the flexible members extend in the same direction (lamp axis direction), the contact location tends to be unclear, and the best welding location may not be specified. Welding is likely to occur and welding was performed at two locations to prevent this.

これに対し、本実施形態では、溶接する２つの部材を交差させて保持しているため、両部材の接触箇所は明かであり、溶接はずれの発生頻度が著しく減少した。２つの部材を溶接する際、作業性の観点から、両部材を直交状態に保持して溶接するのが最も好ましい。   On the other hand, in this embodiment, since the two members to be welded are held in an intersecting manner, the contact location between both members is clear, and the frequency of occurrence of welding deviation is significantly reduced. When welding two members, from the viewpoint of workability, it is most preferable to hold both members in an orthogonal state for welding.

（外球封止工程Ｓ０４）
マウント組立工程Ｓ０５で組み立てられたマウントを外球内に挿入する。次に、マウントが取り付けられたステム８と外球６とをバーナーで熱して溶着する。 (Outer sphere sealing step S04)
The mount assembled in the mount assembly step S05 is inserted into the outer sphere. Next, the stem 8 to which the mount is attached and the outer sphere 6 are heated by a burner and welded.

外球封止工程Ｓ０４では、外球の取付部、ステム等がバーナによって１０００°Ｃ近くまで熱せられる。この熱が、外球内部のＬＥＤ素子１８に伝わって素子を損傷しないようにするため、遮熱板３０を外球の口金取付部とＬＥＤ素子１８との間に設けられている。   In the outer sphere sealing step S04, the outer sphere mounting portion, stem, and the like are heated to near 1000 ° C. by the burner. In order to prevent this heat from being transmitted to the LED element 18 inside the outer sphere and damaging the element, a heat shield plate 30 is provided between the base mounting portion of the outer sphere and the LED element 18.

なお、この段階では、外球内部はステムの排気管で外部と連通している。即ち、外球の気密封止が完成するのは、外球排気工程Ｓ０５である。しかし、説明の便宜上、本出願書類では、ステムと外球の溶着段階までを外球封止工程Ｓ０４と呼ぶことにする。   At this stage, the inside of the outer sphere communicates with the outside through the exhaust pipe of the stem. That is, it is the outer sphere exhausting step S05 that completes the hermetic sealing of the outer sphere. However, for convenience of explanation, in this application document, the process up to the welding stage of the stem and the outer sphere is referred to as an outer sphere sealing step S04.

（外球排気工程Ｓ０５）
ステムを溶着した外球内部から、排気管（図示せず。）を通じて真空状態に排気する。その後、外球内に排気管を通じて低分子量ガス、好ましくはヘリウムと酸素の混合ガスを封入し、排気管をバーナーで溶かして封着（チップオフ）する。 (Outer sphere exhaust process S05)
The inside of the outer sphere welded with the stem is evacuated to a vacuum state through an exhaust pipe (not shown). Thereafter, a low molecular weight gas, preferably a mixed gas of helium and oxygen, is sealed in the outer sphere through an exhaust pipe, and the exhaust pipe is melted with a burner and sealed (chip-off).

（口金取付工程Ｓ０６）
一方のステムリードの他端を口金２の側部金属面上端部に半田付けする。同様に、他方のステムリードの他端を口金２の底部金属面中央部に半田付けする。これにより、ＬＥＤランプ１０が完成する。 (Base attachment process S06)
The other end of one stem lead is soldered to the upper end of the side metal surface of the base 2. Similarly, the other end of the other stem lead is soldered to the center of the bottom metal surface of the base 2. Thereby, the LED lamp 10 is completed.

（代替例）
図８Ａ〜図８Ｃは、他の実施形態を説明する図である。ここで、図８Ａ、図８Ｂ、図８Ｃは、先に説明した図５Ｂ、図５Ｃ、図５Ｄに夫々対応する。
最初の段階は、図５Ａと同じであるので図及び説明を省略する。
図８Ａでは、第１の金属部材３４−１が長くなっており、ステムリード８−１，８−２の両方に溶接される。
図８Ｂでは、ステムリード８−１と８−２の間で、金属部材３４−１が切断される。
その結果、図８Ｃに示すように、図５Ｄと同じ構造が得られる。 (Alternative example)
8A to 8C are diagrams illustrating another embodiment. Here, FIGS. 8A, 8B, and 8C correspond to FIGS. 5B, 5C, and 5D described above, respectively.
Since the first stage is the same as FIG. 5A, the illustration and description are omitted.
In FIG. 8A, the first metal member 34-1 is long and is welded to both the stem leads 8-1 and 8-2.
In FIG. 8B, the metal member 34-1 is cut between the stem leads 8-1 and 8-2.
As a result, as shown in FIG. 8C, the same structure as in FIG. 5D is obtained.

（本実施形態の利点・効果）
本実施例に係るＬＥＤランプ１０は、次のような利点・効果を有している。 (Advantages and effects of this embodiment)
The LED lamp 10 according to the present embodiment has the following advantages and effects.

(1) 従来採用されている支柱を給電線として使用した場合、支柱をステムリードに直接接続する必要がある。比較的重量が重いＬＥＤモジュールを保持した支柱を、ステムリード単独で固定することは、マウントの安定性に欠ける。   (1) When a conventionally used support is used as a feeder line, it is necessary to connect the support directly to the stem lead. Fixing the column holding the relatively heavy LED module with the stem lead alone lacks the stability of the mount.

これに対して、本実施形態では、支柱２０の脚部２０−１，２０−２を、支柱固定金属バンド２９−１，２９−２を用いてステム８の本体に固定している。従って、支柱２０に係る荷重は、ＬＥＤモジュール１４の保持に関する荷重のみとなる。ＬＥＤモジュール１４に対する給電は、別途、モジュール・金属部材間リード線３８−３により行っている。   On the other hand, in this embodiment, the leg portions 20-1 and 20-2 of the support column 20 are fixed to the main body of the stem 8 using the support column fixing metal bands 29-1 and 29-2. Therefore, the load related to the support column 20 is only the load related to the holding of the LED module 14. The power supply to the LED module 14 is separately performed by the module-metal member lead wire 38-3.

(2) ＬＥＤモジュール１４に対する給電を、モジュール・金属部材間リード線３８−３により行う場合、図６に関連して説明したように、リード線３８−３を直接ステムリードに溶接すると、同じ方向に揃って延在する部材間では溶接はずれが発生し易い。溶接はずれの発生を防止するため、２カ所の溶接を行っており、作業性が悪かった。   (2) When power is supplied to the LED module 14 by the module-to-metal member lead wire 38-3, if the lead wire 38-3 is directly welded to the stem lead as described with reference to FIG. It is easy for welding to deviate between members extending in a uniform manner. In order to prevent the occurrence of welding slippage, welding was performed at two locations, and workability was poor.

これに対して、本実施形態では、リード線３８−３とステムリードの間に、金属部材を設け、リード線３８−３と金属部材とが交差した状態に保持して溶接している。同様に、金属部材とステムリードとが交差した状態に保持して溶接している。２つの金属部材が交差した状態に保持して溶接すると、溶接はずれの発生は無く、その結果、作業性が向上した。同時に、溶接はずれに起因するランプ不点灯現象が著しく減少した。   On the other hand, in this embodiment, a metal member is provided between the lead wire 38-3 and the stem lead, and the lead wire 38-3 and the metal member are held and welded in an intersecting state. Similarly, the metal member and the stem lead are held and welded in an intersecting state. When the two metal members were held in a crossed state and welded, there was no occurrence of welding failure, and as a result, workability was improved. At the same time, the lamp non-lighting phenomenon due to welding failure was significantly reduced.

(3) 本実施形態では、リード線３８−３の先端に金属管（スリーブ）を溶接し、この金属管を金属部材に溶接している。金属管（スリーブ）を用いることにより、溶接部面積が増加し、確実なスポット溶接が可能になった。   (3) In the present embodiment, a metal tube (sleeve) is welded to the tip of the lead wire 38-3, and this metal tube is welded to the metal member. By using a metal pipe (sleeve), the area of the welded portion is increased, enabling reliable spot welding.

(4) 本実施形態では、第１の金属部材３４−１を用いて、支柱の脚部２０−１をステムリード８−１によって機械的に保持している。これにより、支柱２０をステム本体による保持に加えて、ステムリード８−１によっても保持している。   (4) In the present embodiment, the leg portion 20-1 of the support column is mechanically held by the stem lead 8-1 using the first metal member 34-1. Thereby, in addition to the holding | maintenance by the stem main body, the support | pillar 20 is also hold | maintained by the stem lead 8-1.

（まとめ）
以上により、本発明に係るＬＥＤランプの実施形態に付いて説明したが、これらは例示であって、本発明を限定するものではない。本発明の技術的範囲は、添付の特許請求の範囲の記載によって定められる。 (Summary)
As mentioned above, although it demonstrated about embodiment of the LED lamp which concerns on this invention, these are illustrations and do not limit this invention. The technical scope of the present invention is defined by the description of the appended claims.

２：口金、 ６：外球、 ８：ステム、 ８−１，８−２：ステムリード、 １０：ランプ、 １４：ＬＥＤモジュール、 １４ａ：メタルコア基板、 １４ｎ：凹部、 １８：ＬＥＤ素子、 ２０：支柱、 ２０−１，２０−２：支柱の脚部、 ２２：内部空間、 ２８：基板固定金属バンド、 ２９：支柱固定金属バンド、 ３０：遮熱板、 ３４：リード線、 ３４：金属部材，バッファリード線、 ３４−１：第１の金属部材、 ３４−２：第２の金属部材、 ３６：金属管，スリーブ、 ３７：絶縁部品、 ３８−１，３８−２：モジュール間リード線、 ３８−３：モジュール・金属部材間リード線、 ３８−４：モジュールの組間リード線、 ４０，４２，４４：交差箇所、 １００：ランプ、 １０２：口金、 １０４：アルミダイキャスト部分、 １０４：放熱部、 １０６：グローブ、
Ｓ０１：支柱準備工程、 Ｓ０２：ＬＥＤモジュール準備工程、 Ｓ０３：マウント組立工程、 Ｓ０４：外球封止工程、 Ｓ０５：マウント組立工程、 Ｓ０５：外球排気工程、 Ｓ０６：口金取付工程 2: base, 6: outer sphere, 8: stem, 8-1, 8-2: stem lead, 10: lamp, 14: LED module, 14a: metal core substrate, 14n: recess, 18: LED element, 20: support 20-1 and 20-2: Legs of support column, 22: Internal space, 28: Metal band for fixing the substrate, 29: Metal band for fixing the column, 30: Heat shield plate, 34: Lead wire, 34: Metal member, Buffer Lead wire, 34-1: first metal member, 34-2: second metal member, 36: metal tube, sleeve, 37: insulation component, 38-1, 38-2: lead wire between modules, 38- 3: Lead wire between module and metal member, 38-4: Lead wire between module sets, 40, 42, 44: Crossing point, 100: Lamp, 102: Base, 104: Aluminum die cast part, 104: Heat radiation part 106: Globe,
S01: Strut preparation process, S02: LED module preparation process, S03: Mount assembly process, S04: Outer ball sealing process, S05: Mount assembly process, S05: Outer ball exhaust process, S06: Base mounting process

Claims (3)

各々複数個のＬＥＤ素子を搭載した複数枚のＬＥＤモジュールと、
前記複数枚のＬＥＤモジュールを保持する支柱と、
前記複数枚のＬＥＤモジュール及び前記支柱を包囲して気密封止するガラス製外球とを備え、
前記支柱は、金属バンドによりステム本体に固定されており、
前記ＬＥＤモジュールから延びたリード線の先端部に溶接された金属管は、金属部材に交差状態に溶接固定され、該金属部材は、前記ステム本体から延びたステムリードに交差状態に溶接固定され給電されている、外球封止形ＬＥＤランプ。 A plurality of LED modules each mounting a plurality of LED elements;
A support for holding the plurality of LED modules;
A glass outer sphere surrounding and sealingly sealing the plurality of LED modules and the support column;
The column is fixed to the stem body by a metal band,
The metal tube welded to the tip of the lead wire extending from the LED module is welded and fixed to the metal member in a crossed state, and the metal member is welded and fixed to the stem lead extended from the stem body in a crossed state. An outer sphere sealed LED lamp. 請求項１に記載の外球封止形ＬＥＤランプにおいて、
前記金属管は、Ｎｉから成り、
前記金属部材は、Ｎｉメッキ鉄線から成る、外球封止形ＬＥＤランプ。 The outer sphere sealed LED lamp according to claim 1 ,
The metal tube is made of Ni;
The metal member is an outer sphere sealed LED lamp made of Ni-plated iron wire. 支柱準備工程と、
ＬＥＤモジュール準備工程と、
前記支柱準備工程で準備された支柱と、前記ＬＥＤモジュール準備工程で準備されたＬＥＤモジュールを用いて行うマウント組立工程と、
前記マウント組立工程で組み立てられたマウントを外球に挿入して、ステムを外球に溶着させる外球封止工程と、
前記外球封止工程でステムを溶着した外球内を排気し、所望のガスを封入して気密封止する外球排気工程と、
前記外球排気工程で所望のガスが封入されたランプに口金を取り付ける口金取付工程とを含み、
前記支柱準備工程では、支柱を金属バンドによりステム本体に固定し、
前記マウント組立工程では、前記ＬＥＤモジュールから延びるリード線の先端部に溶接された金属管を、金属部材に交差状態に溶接固定し、該金属部材を、前記ステム本体から延びたステムリードに交差状態に溶接固定する、外球封止形ＬＥＤランプの製造方法。
The strut preparation process,
LED module preparation process;
A support assembly prepared in the support preparation process, a mount assembly process performed using the LED module prepared in the LED module preparation process,
An outer sphere sealing step of inserting the mount assembled in the mount assembly step into the outer sphere and welding the stem to the outer sphere;
The outer sphere exhausting step of exhausting the inside of the outer sphere welded with the stem in the outer sphere sealing step, sealing a desired gas and sealing hermetically,
A base attaching step of attaching a base to a lamp in which a desired gas is sealed in the outer sphere exhausting step,
In the strut preparation step, the strut is fixed to the stem body with a metal band,
In the mount assembling step, a metal tube welded to a tip portion of a lead wire extending from the LED module is welded and fixed to a metal member in a crossed state, and the metal member is crossed to a stem lead extended from the stem body. A method of manufacturing an outer bulb sealed LED lamp, which is fixed by welding to an outer bulb.

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