JP6546865B2 - 電球形照明装置 - Google Patents

Description

本発明は、電球形照明装置に関する。

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形照明装置は、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を用いた電球形照明装置では、普及が急速に進んだために生産性を向上させる組立性の良さとを備えた構造が望まれている。

例えば特許文献１には、一端側に固体発光素子が配設される基板と、内部に収容部を有し一端側に前記基板が配設される本体と一端側の外端部に係止部を有し前記本体の前記収容部に少なくとも一部が収容される絶縁ケースと、開口端部に被係止部を有し前記被係止部が前記係止部に係止されて前記基板を覆うように前記本体の一端側に設けられる透光性のカバー部材と、前記絶縁ケースの内部に配設され前記固体発光素子を点灯する点灯装置と、前記本体の他端側に設けられる口金部材とを具備していることや、絶縁ケースの外周面に口金部材が設けられることが記載されている。

特開２０１３−２３５８４９号公報

特許文献１に記載の構成では、絶縁ケースの被係止部がカバー部材の係止部に係止されることにより両者の固定に接着剤を用いたものよりも製造性（組立性）が良いと記載されているが、口金部材や本体の寸法精度によっては、絶縁ケースを本体に収容し口金部材を設けた状態で、絶縁ケースにおける係止部の口金-カバー部材方向（上下方向）の位置寸法精度がでない恐れがある。係止部の位置寸法精度がでないと、係止部とカバー部材の被係止部との係止が不十分となり、カバー部材が落下する恐れがある。

本発明は、組立性の良い電球形照明装置を提供することを目的としている。

前記課題を解決するために、本体と、該本体に少なくとも一部が収納される収納ケースと、前記本体の一端側に設けられる発光体と、インナーホルダと、カバー部材と、前記本体の他端側で前記収納ケースに取り付けられる口金と、を有し、前記インナーホルダは、前記カバー部材を係止可能であり、前記インナーホルダは、前記本体の溝部に位置する板部を備え、前記本体を介し前記収納ケースに前記口金を取り付けた状態で、前記収納ケースと前記本体との間で係止される収納ケースと発熱体の間に係止部を有したインナーホルダを配設する。

組立性の良い電球形照明装置を提供することができる。

本発明の実施形態に係る電球形照明装置の外観正面図である。 図１に示される電球形照明装置の分解斜視図である。 図１のＡ−Ａ線に沿う電球形照明装置の縦断面図である。 インナーホルダとカバー部材との係止関係を示した平面図である。 図３の拡大図である。 図３の断面分解図である。

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。各図に示すように、電球形照明装置１００におけるカバー部材１０側を上、口金８０側を下として上下方向としている。

図１は、本発明の実施形態に係る電球形照明装置の外観正面図である。

図１に示すように、電球形照明装置１００は、カバー部材１０と、本体７０と、口金８０と、絶縁リング９０と、を備えることが外観から確認できる。

図２は、図１に示される電球形照明装置の分解斜視図である。図３は、図２のＡ−Ａ線に沿う電球形照明装置の縦断面図である。図４は、インナーホルダとカバー部材との係止関係を示した平面図である。図５は、図３の拡大図である。図６は、図３の断面分解図である。

図２などに示すように、電球形照明装置１００は、カバー部材１０と、発光体３０と、電源回路基板５０と、収納ケース６０と、インナーホルダ２０と、本体７０と、絶縁リング９０と、口金８０と、を備えている。

［本体］
図１，２，６などに示すように、本体７０は、中空かつ略筒状の胴部７１と、胴部７１の軸線を中心として胴部７１の外周面から放射状に外側にでるよう（胴部７１の外周面から径方向外向きに突出するよう）胴部７１と一体成型された複数のフィン７２と、を備えている。フィン７２は、胴部７１の軸線方向（上下方向）と同じ方向に延在している。フィン７２を備えることによって、本体７０の放熱性能を向上させることができる。

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（図示なし）。つまり、本体７０の上部は、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、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分が形成されることが望ましい。カバー部材１０を後述するインナーホルダ２０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の溝部分に嵌合されるため、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。

図２，３などに示すように、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いる。

また、本体７０は、発光体３０を取り付ける発光体置載部７７と、インナーホルダ２０を取り付けるホルダ置載部７８と、を備えている。発光体置載部７７はホルダ置載部７８から上方向突出している部分である。発光体置載部７７の上面には、発光体３０を本体７０にねじＳで固定するためのねじ穴７４が設けられている。本実施形態において、発光体置載部７７は４つからなり、各発光体置載部７７の間はホルダ置載部７８の一部である溝部７９である。

発光体置載部７７は、上下方向に肉厚に形成される。発光体３０を本体７０に取り付けた場合、発光体３０と発光体置載部７７の接触面積が、発光体置載部７７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から本体７０への伝熱性が高くなる。これにより、電球形照明装置１００の放熱性が高くなり、熱の点での長期使用に対する信頼性を向上させることができる。

また、発光体３０の面積は、収納ケース６０の筒部の面積よりも大きい。そのため、発光体３０を本体７０へ固定することにより、収納ケース６０が本体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。

なお、本体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、本体７０に効率的に伝導され、本体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。また、本体７０をＰＣ（ポリカーボネート）やＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）などの樹脂材料で形成することで、放熱性はアルミニウムなどに対して劣るものの、電気的絶縁性を高めることができ、安全性を高めることができる。

［発光体］
図２，３，４，６などに示すように、発光体３０は、基板３２と、基板３２上に複数載置されるＬＥＤ（半導体素子）３１と、を備えている。

ＬＥＤ３１に用いられる半導体素子としては、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の半導体素子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の半導体素子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たものでもよい。

基板３２は、略円の板形状であり、外周側に切り欠き３３が設けられている。切り欠き３３は、基板３２を本体７０にねじＳで取り付けるためのものであればよく、貫通孔などでも良い。また、基板３２の表面（上面）には、ＬＥＤ３１に接続される所定のパターンが形成されている。

［カバー部材］
図２，３、４，６などに示すように、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部材である。なお、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、後記するインナーホルダ２０の係止ツメ２４に対応する孔部１３が形成されている。カバー部材１０の開口端部１１とは、カバー部材１０における一番端（下側の端）の部分である。電球形照明装置１００として組み立てられた状態で、カバー部材１０は発光体３０を覆っている。

［電源回路基板］
図２，３、６などに示すように、電源回路基板５０は、複数の電子部品が基板に実装されたものであり、発光体３０を発光させるためのものである。電源回路基板５０を収納ケース６０に収納した状態において、電源回路基板５０における下側にはコンデンサ５１が設置されている。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（図示なし）。

［収納ケース］
図２，６などに示すように、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（上面）から他端面（下面）まで連通する筒状部６２と、筒状部６２における上側で外側に突出する腕部６３と、からなる略筒形状の部材である。本実施形態において、腕部６２は４箇所設けられている。本実施形態において、電源回路基板５０は収納ケース６０の一端面側（上側）から収納される。なお、収納ケース６０は、電源回路基板５０を収納することが出来、かつ、口金８０を取り付けられる形状であれば良い。収納ケース６０における他端面側（下側）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。

［口金］
口金８０は、収納ケース６０における下側に取り付けられる。口金８０は、電球形照明装置１００を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。

［インナーホルダ］
次に、インナーホルダ２０について詳細に説明する。

図２〜６に示すように、本実施形態においてインナーホルダ２０は外形が略円形の枠体部２１と、枠体部２１の径方向内側から外側に向かって突出するよう出ている複数の係止ツメ２４と、枠体部２１の径方向外側から内側に向かって突出するよう出ている複数の板部２２と、を有する略環状構造の部材である。インナーホルダ２０は、本体７０と収納ケース６０との間に配設され、収納ケース６０を本体７０への取り付ける際に本体７０へ取り付けられる。インナーホルダ２０が本体７０に取り付けられた状態で、枠体部２１はホルダ置載部７８上に位置し、板部２２は溝部７９上に位置する。板部２２が溝部７９上に位置することで、インナーホルダ２０の回転を防止し回転方向の位置精度を上げる効果を奏する。

本実施形態において、インナーホルダ２０の環状構造の上部には、４つの係止ツメ（係止部）２４が配設されている。インナーホルダ２０の係止部はカバー部材１０に配設されている孔部（被係止部）１３と嵌合し、カバー部材１０を係止することができる。更に、インナーホルダ２０の枠体部２１にフィン７２の延在部に対応した凹凸部を設けることで、インナーホルダ２０の回転防止を呈し回転方向の位置精度を上げる効果がある。

本実施形態において、インナーホルダ２０は本体７０に取り付けられたときに、収納ケース６０で抑えられればよいものであるため、厚みや形状の限定はしない。なお、通常、インナーホルダ２０は発光体３０よりも下方に配設される。

インナーホルダ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、インナーホルダ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。

電球形照明装置１００において、インナーホルダ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、インナーホルダ２０において径方向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く、信頼性が高いという効果を奏する。また、係止ツメ２４の最外側は、枠体部２１最外側よりも内側に位置する。

以上のように、カバー部材１０を係止するインナーホルダ２０は、本体７０と収納ケース６０との間に配設され、かつ、口金８０が取り付けられる収納ケース６０とは別体であるため、口金８０の精度によらずにカバー部材１０との係止（嵌合）を行うことができる。また、インナーホルダ２０の枠体部２１に本体７０のフィン延在部に対応した凹凸部を設けることで、インナーホルダ２０の回転防止を呈し回転方向の位置精度を上げる効果がある。

インナーホルダ２０は口金８０と固定されている収納ケースと６０は別部品で構成されているため、口金８０などの寸法によって位置精度に影響を受けることがない。また、収納ケース６０でインナーホルダ２０は抑えられており部品が浮く心配はない。

これにより、インナーホルダ２０のみの高さ位置精度を上げることで、カバー部材１０の取り付けが容易となり、組立性が良い電球形照明装置を提供することができる。

図２、６により、電球形照明装置１００の組立方法の概略を説明する。

まず、インナーホルダ２０を情報から本体７０に嵌め込む。インナーホルダ２０の板部２２が本体７０の溝部７９に位置するため、インナーホルダ２０は本体７０に対して回転しない。本体７０にフィン延在部を備え、インナーホルダに凹凸部を設けた場合は更に回転しない。

次に、収納ケース６０を上方から本体７０に嵌め込む。収納ケース６０を本体７０に嵌め込んだ状態において、収納ケース６０のねじ溝６１は、本体７０の下側の開口から飛び出ることになる。この状態で腕部６３は溝部７９に位置し、インナーホルダ２０の板部２２は腕部６３と溝部７９とに挟まれる。続いて、電源回路基板５０を、長手方向（軸線方向）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。

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のねじ溝６１と口金８０とを螺合する。これにより、収納ケース６０は本体７０に係止される。収納ケース６０が本体７０に係止されることで、収納ケース６０と本体７０との間に位置するインナーホルダ２０も本体７０に係止される。

なお、収納ケース６０が絶縁性の樹脂であるため、収納ケース６０のねじ溝６１が本体７０から飛び出しており、かつ、ねじ溝６１と口金８０とが螺合した際に、口金と本体７０の間に３ｍｍ以上の距離を設ければ、口金８０と本体７０とが接触する恐れがなくなり、絶縁リングなどが不要になるという効果を奏する。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。このとき、本体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。

なお、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で発生した熱を本体７０に効率良く伝導させることができる。

続いて、発光体３０を本体７０の発光体載置部７７に取り付ける。

そして、ねじ部材Ｓを発光体３０の切り欠き３３に貫通させ、本体７０の発光体載置部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を本体７０に組み付ける。この状態で、発光体３０における基板３２が収納ケース６０の上面の一部を覆うことになり、収納ケース６０が上方向に抜けることを防いでいる。収納ケース６０が上方向に外れることが無いため、収納ケース６０の腕部６３の下に位置するインナーホルダ２０の板部２２も上方向に外れることが無い。

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）を這い回し、リード線の先端を発光体３０のＬＥＤ３１にコネクタや半田付けなどによって接続する。

最後に、発光体３０を覆うようにして、カバー部材１０を本体７０の上方からインナーホルダ２０に取り付ける。すなわち、インナーホルダ２０に形成されている係止部に相当する係止ツメ２４が、カバー部材１０における下方に形成されている被係止部に相当する孔部１３に係止するように、カバー部材１０を取り付ける。

なお、電球形照明装置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。

ＬＥＤ３１が発光する際に発生する熱は、基板３２、本体７０の順に伝熱し、外部に放出される。

以上、本発明に係る電球形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。

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。

また、実施形態では、発光体３０が７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、１つでもよい。

また、実施形態では、ＬＥＤ３１がレンズで覆われていてもよい。

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。

また、インナーホルダ２０とカバー部材１０の係止を、インナーホルダ２０の係止ツメ２４とカバー部材１０の孔部１３とにより行うとしたが、両者を係止することができる構造であれば、これに限るものではない。例えば、インナーホルダに孔部を、カバー部材１０に係止部を設けたり、孔部の代わりに凹みを設けたりしても良い。その場合の係止ツメなどの向きなどについては、組立性が良く、係止が解除しにくくなるよう適宜変更しても良い。

なお、係止部の位置寸法精度がでないことにより、絶縁ケースを本体に収納したときに絶縁ケースの係止部が本体の上側端部から離れた位置に配設されることとなり、この状態で補助的に接着剤を用いようとしても、接着剤ノズルが他の部品と干渉し接着剤の塗布ノズルが係止部まで届かず、係止部に塗布することができないという製造上の課題が生じる恐れがあるが、本発明に係る電球形照明装置のようにインナーホルダ２０を用いることで係止部の位置寸法精度を出すことが可能となり補助的に接着剤を用いる場合にもノズルが届かないという恐れは低減することができる。

１０ カバー部材
２０ インナーホルダ
２４ 係止ツメ
３０ 発光体
３１ ＬＥＤ（半導体素子）
５０ 電源回路基板
６０ 収納ケース
７０ 本体
８０ 口金
１００ 電球形照明装置

Claims (2)

1. 本体と、該本体に少なくとも一部が収納される収納ケースと、前記本体の一端側に設けられる発光体と、インナーホルダと、カバー部材と、前記本体の他端側で前記収納ケースに取り付けられる口金と、を有し、
   前記インナーホルダは、前記カバー部材を係止可能であり、
   前記インナーホルダは、前記本体の溝部に位置する板部を備え、前記本体を介し前記収納ケースに前記口金を取り付けた状態で、前記収納ケースと前記本体との間で係止される電球形照明装置。
2. 前記インナーホルダは、径方向外側に向かって突出し前記カバー部材を係止可能な係止ツメを有し、
   前記インナーホルダに前記カバー部材を係止した状態で、前記インナーホルダは前記カバー部材の内側に位置する請求項１に記載の電球形照明装置。

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