JP6186950B2 - Ｌｅｄ電球 - Google Patents

Description

本発明は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）素子を収容する容器状の放熱部を備えるＬＥＤ電球に関する。

従来、ＬＥＤ電球として、ＬＥＤ素子を収容する容器状の放熱部を備えるＬＥＤ電球が知られている（例えば、特許文献１）。放熱部は、外方に向けて突出する複数のフィンを備え、斯かる複数のフィンにより、ＬＥＤ素子から発する熱を外部に放出している。

ところで、特許文献１に係る複数のフィンは、ＬＥＤ素子の熱を放出させる効率（放熱効率）を向上させるために、厚みを薄くして形成されている。しかしながら、斯かる厚みの薄いフィンは、外力に対する強度（機械強度）に劣るため、損傷し易い。

特開２０１３−５５０５５号公報

よって、本発明は、斯かる事情に鑑み、放熱効率を維持しつつ、機械強度を向上させるＬＥＤ電球を提供することを課題とする。

本発明に係るＬＥＤ電球は、先端側に開口を有し、ＬＥＤ素子を収容する容器状の放熱部を備え、前記放熱部は、外方に向けて突出する複数のフィンと、外方に向けて突出し、厚みが前記フィンよりも厚く形成される複数の補強フィンとを備える。

本発明に係るＬＥＤ電球によれば、ＬＥＤ素子を収容する容器状の放熱部には、複数のフィンが外方に向けて突出している。これにより、ＬＥＤ素子から発せられる熱を外部に放出することができる。また、放熱部には、厚みがフィンよりも厚く形成される複数の補強フィンが、外方に向けて突出している。これにより、外力に対する強度を補強することができる。したがって、放熱効率が維持されつつ、機械強度が向上している。

また、本発明に係るＬＥＤ電球は、前記ＬＥＤ素子に電力を供給する電源部を収容し、前記放熱部の基端側に配置される電源ケースと、前記電源ケースを前記放熱部に固定すべく、前記放熱部に挿通される状態で前記電源ケースと係合する凸状の電源ケース固定体とを備え、前記放熱部は、前記複数のフィン及び前記複数の補強フィンが外周部から突出される筒状のケース本体と、前記電源ケース固定体に挿通される挿通孔部とを備え、前記挿通孔部は、少なくとも一部を前記ケース本体に配置され、前記補強フィンは、前記挿通孔部を挟むようにして隣接される、という構成でもよい。

斯かる構成によれば、ＬＥＤ素子に電力を供給する電源部を収容する電源ケースが、放熱部の基端側に配置されている。そして、凸状の電源ケース固定体が放熱部に挿通される状態で電源ケースと係合することにより、電源ケースが放熱部に固定される。その電源ケース固定体は、放熱部の挿通孔部に挿通されている。

そして、その挿通孔部の少なくとも一部は、複数のフィン及び複数の補強フィンが外周部から突出される筒状のケース本体に配置されている。これにより、複数のフィン及び複数の補強フィンの径方向の寸法を確保できるため、放熱効率を維持することができ、しかも、挿通孔部の少なくとも一部がケース本体に配置されているため、径方向のサイズの小型化が図れる。

さらに、補強フィンが挿通孔部を周方向で挟むようにして隣接されている。これにより、補強フィンは、挿通孔部を設けることにより機械強度が低下する部分を補強する。したがって、放熱効率が維持されつつ、径方向のサイズの小型化を図ることができるだけでなく、機械強度を向上することもできる。

また、本発明に係るＬＥＤ電球においては、前記ケース本体は、前記挿通孔部を挟む前記補強フィンの間にスリットを形成する、という構成でもよい。

斯かる構成によれば、ケース本体には、挿通孔部を挟む補強フィンの間にスリットが形成されている。これにより、スリットが放熱部の内部と外部とを通じさせているため、ＬＥＤ素子から発せられた熱がスリットを経由して直接外部に放出される。そして、機械強度を向上させている補強フィンの間にスリットを設けることで、機械強度の低下を抑制することができる。したがって、機械強度を維持しつつ、放熱効率を効果的に向上させることができる。

また、本発明に係るＬＥＤ電球は、前記放熱部の先端側を覆うカバーと、前記カバーを前記放熱部に固定すべく、前記放熱部と係合する凸状のカバー固定体とを備え、前記放熱部は、前記複数のフィン及び前記複数の補強フィンが外周部から突出される筒状のケース本体と、前記カバー固定体と係合する凹状の係合部とを備え、前記係合部は、少なくとも一部を前記ケース本体に配置され、前記補強フィンは、前記係合部を周方向で挟むようにして隣接される、という構成でもよい。

斯かる構成によれば、凸状のカバー固定体が放熱部の凹状の係合部と係合することにより、放熱部の先端側を覆うカバーが放熱部に固定される。そして、係合部の少なくとも一部は、複数のフィン及び複数の補強フィンが外周部から突出される筒状のケース本体に配置されている。これにより、複数のフィン及び複数の補強フィンの径方向の寸法を確保できるため、放熱効率を維持することができ、しかも、係合部の少なくとも一部がケース本体に配置されているため、径方向サイズの小型化が図れる。

さらに、補強フィンが係合部を周方向で挟むようにして隣接されている。これにより、補強フィンは、係合部を設けることにより機械強度が低下する部分を補強する。したがって、放熱効率が維持されつつ、径方向のサイズの小型化を図ることができるだけでなく、機械強度を向上することもできる。

また、本発明に係るＬＥＤ電球においては、前記複数の補強フィンは、前記放熱部が回転対称の形状となるように、配置される、という構成でもよい。

斯かる構成によれば、複数の補強フィンが所定の位置に配置されることで、放熱部が回転対称の形状となっている。これにより、放熱効率及び機械強度のバランスがよくなる。

以上の如く、本発明に係るＬＥＤ電球は、放熱効率を維持しつつ、機械強度を向上させるという優れた効果を奏する。

図１は、本発明の一実施形態に係るＬＥＤ電球の全体斜視図を示す。 図２は、同実施形態に係るＬＥＤ電球の全体図であって、図１のII−II線要部断面図を示す。 図３は、同実施形態に係る放熱部の全体平面図を示す。 図４は、同実施形態に係る放熱部の全体斜視図を示す。

以下、本発明に係るＬＥＤ電球における一実施形態について、図１〜図４を参酌して説明する。

図１及び図２に示すように、本実施形態に係るＬＥＤ電球１は、発光するＬＥＤ素子２１を有する光源部２と、先端側に開口を有し且つ光源部２を内部に収容する容器状の放熱部３と、放熱部３の先端側を覆うカバー４とを備えている。ＬＥＤ電球１は、ＬＥＤ素子２１に電力を供給する電源部５と、電源部５を収容し、放熱部３の基端側に配置される電源ケース６とを備えている。

ＬＥＤ電球１は、カバー４を放熱部３に固定すべく、放熱部３と係合する凸状のカバー固定体７を備えている。ＬＥＤ電球１は、光源部２を放熱部３に固定すべく、放熱部３と係合する凸状の光源固定体８を備えている。ＬＥＤ電球１は、電源ケース６を放熱部３に固定すべく、放熱部３に挿通された状態で電源ケース６と係合する凸状の電源ケース固定体９を備えている。本実施形態において、各固定体７，８，９は、長尺な雄螺子材としている。

光源部２は、ＬＥＤ素子２１が搭載されるＬＥＤ基板部２２を備えている。ＬＥＤ基板部２２は、光源固定体８に挿通される孔２２ａを備えている。ＬＥＤ基板部２２は、カバー４と係合する凹部２２ｂを備えている。ＬＥＤ基板部２２は、ＬＥＤ素子２１から発せられた熱を放熱部３に伝導している。本実施形態においては、ＬＥＤ基板部２２は、金属（例えば、アルミ）で形成されている。

図３及び図４に示すように、放熱部３は、筒状のケース本体３１と、ケース本体３１の外周部から外方に向けて突出する複数のフィン３２とを備えている。放熱部３は、ケース本体３１の外周部から外方に向けて突出し且つ厚みがフィン３２よりも厚く形成される複数の第１補強フィン３３と、ケース本体３１の外周部から外方に向けて突出し、厚みがフィン３２よりも厚く且つ第１補強フィン３３よりも薄く形成される複数の第２補強フィン３４とを備えている。

放熱部３は、ケース本体３１の内周部から径方向の内方に突出し且つ光源部２及び電源ケース６を軸線方向で支持する支持部３５を備えている。放熱部３は、カバー固定体７と係合する凹状の第１係合部３６と、光源固定体８と係合する凹状の第２係合部３７と、電源ケース固定体９に挿通される挿通孔部３８とを備えている。本実施形態においては、放熱部３は、金属（例えば、アルミ）で形成されている。

フィン３２及び各補強フィン３３，３４は、ケース本体３１の外周部から径方向の外方に突出している。フィン３２及び各補強フィン３３，３４は、それぞれ同じ方向に湾曲して形成されている。フィン３２及び各補強フィン３３，３４のケース本体３１からの径方向突出量は、軸線方向の基端側から先端側に向けて大きくなっている。これにより、放熱部３は、軸線方向の先端側に向けて外径が拡径するように形成されている。

放熱部３の先端側において、フィン３２及び各補強フィン３３，３４のケース本体３１からの径方向突出量は、ケース本体３１の径方向厚みと略同じである。複数の補強フィン３３，３４は、放熱部３が軸線方向を中心として回転対称の形状となるように、それぞれ配置されている。本実施形態において、各補強フィン３３，３４は、それぞれ６つずつ設けられている。

第１補強フィン３３は、挿通孔部３８を周方向で挟むようにして隣接されている。なお、ケース本体３１は、第１補強フィン３３，３３の間に、放熱部３の内部と外部とを通じさせるスリット３１ａを形成している。第１補強フィン３３の厚みは、フィン３２の厚みの２．０倍〜２．５倍に設定されている。第２補強フィン３４は、第１係合部３６を周方向で挟むようにして隣接されている。第２補強フィン３４の厚みは、フィン３２の厚みの１．３倍〜１．７倍で設定されている。

第１係合部３６の一部は、ケース本体３１に配置されている。具体的には、第１係合部３６の一部は、ケース本体３１の外周部に配置されている。第１係合部３６は、軸線方向に沿って凹状に形成されている。第１係合部３６は、カバー固定体７と螺合する雌螺子である。

第２係合部３７は、支持部３５の内周部に配置されている。第２係合部３７は、光源固定体８と螺合する雌螺子である。挿通孔部３８の一部は、ケース本体３１に配置されている。具体的には、挿通孔部３８の一部は、ケース本体３１の内周部に配置されている。挿通孔部３８は、軸線方向に沿って凹状に形成されている。

図２に戻り、カバー４は、放熱部３の先端側の開口を覆う平板状のカバー部４１と、ＬＥＤ素子２１の光が入射される光学系４２とを備えている。カバー４は、ＬＥＤ基板部２２の凹部２２ｂと係合する凸部４３と、カバー固定体７に挿通される孔４４とを備えている。カバー４は、透光性を有して形成されている。本実施形態においては、カバー４は、ポリカーボネートやアクリル樹脂等の透光性樹脂で形成されている。

光学系４２は、カバー部４１から軸線方向の基端側に向けて突出している。光学系４２は、ＬＥＤ素子２１の光軸を長軸とした半楕円状のレンズを並列している。凸部４３は、カバー部４１から基端側に向けて突出しており、端部でＬＥＤ基板部２２の凹部２２ｂと係合する。これにより、光学系４２は、ＬＥＤ素子２１に対して位置決めされる。

電源ケース６は、電源ケース固定体９と係合する第３係合部６１を備えている。第３係合部６１は、電源ケース固定体９と螺合する雌螺子である。本実施形態においては、電源ケース６は、金属（例えば、アルミ）で形成されている。

カバー固定体７は、カバー４の孔４４に挿通された状態で放熱部３の第１係合部３６と係合することにより、カバー４を放熱部３に固定している。光源固定体８は、ＬＥＤ基板部２２の孔２２ａに挿通された状態で放熱部３の第２係合部３７と係合することにより、ＬＥＤ基板部２２を放熱部３に固定している。電源ケース固定体９は、放熱部３の挿通孔部３８に挿通された状態で電源ケース６の第３係合部６１と係合することにより、電源ケース６を放熱部３に固定している。

以上より、本実施形態に係るＬＥＤ電球１によれば、ＬＥＤ素子２１を収容する容器状の放熱部３には、複数のフィン３２が外方に向けて突出している。これにより、ＬＥＤ素子２１から発せられる熱を外部に放出することができる。また、放熱部３には、厚みがフィン３２よりも厚く形成される複数の第１及び第２補強フィン３３，３４が、外方に向けて突出している。これにより、外力に対する強度を補強することができる。したがって、放熱効率が維持されつつ、機械強度が向上している。

また、本実施形態に係るＬＥＤ電球１によれば、ＬＥＤ素子２１に電力を供給する電源部５を収容する電源ケース６が、放熱部３の基端側に配置されている。そして、凸状の電源ケース固定体９が放熱部３に挿通される状態で電源ケース６と係合することにより、電源ケース６が放熱部３に固定される。その電源ケース固定体９は、放熱部３の挿通孔部３８に挿通されている。

そして、その挿通孔部３８の一部は、複数のフィン３２及び複数の各補強フィン３３，３４が外周部から突出される筒状のケース本体３１に配置されている。これにより、複数のフィン３２及び複数の各補強フィン３３，３４の径方向の寸法を確保できるため、放熱効率を維持することができる。しかも、例えば、挿通孔部３８がケース本体３１よりも内側に配置されている構成と比較して、本実施形態に係る挿通孔部３８の一部がケース本体３１に配置されているため、径方向のサイズの小型化が図れている。

また、本実施形態に係るＬＥＤ電球１によれば、フィン３２に比べて肉厚な第１補強フィン３３が挿通孔部３８を周方向で挟むようにして隣接されている。これにより、第１補強フィン３３は、挿通孔部３８を設けることにより機械強度が低下する部分を補強している。

それに対して、例えば、厚みの薄いフィン３２が挿通孔部３８を周方向で挟むようにして隣接している構成の場合には、機械的強度を確保するために、ケース本体３１の径方向の厚みをさらに厚くする必要がある。その場合には、放熱部３の外径を一定に維持するために、各フィン３２の径方向の寸法を小さくする必要があるため、放熱効率が低下してしまう。したがって、本実施形態に係るＬＥＤ電球１によれば、放熱効率が維持されつつ、径方向のサイズの小型化を図ることができるだけでなく、機械強度を向上することもできる。

また、本実施形態に係るＬＥＤ電球１によれば、ケース本体３１には、挿通孔部３８を挟む第１補強フィン３３，３３の間にスリット３１ａが形成されている。これにより、スリット３１ａが放熱部３の内部と外部とを通じさせているため、ＬＥＤ素子２１から発せられた熱がスリット３１ａを経由して直接外部に放出される。そして、機械強度を向上させている第１補強フィン３３，３３の間にスリット３１ａを設けることで、機械強度の低下を抑制することができる。したがって、機械強度を維持しつつ、放熱効率を効果的に向上させることができる。

また、本実施形態に係るＬＥＤ電球１によれば、凸状のカバー固定体７が放熱部３の凹状の第１係合部３６と係合することにより、放熱部３の先端側を覆うカバー４が放熱部３に固定される。そして、第１係合部３６の一部は、複数のフィン３２及び複数の各補強フィン３３，３４が外周部から突出される筒状のケース本体３１に配置されている。

これにより、複数のフィン３２及び複数の各補強フィン３３，３４の径方向の寸法を確保できるため、放熱効率を維持することができる。しかも、例えば、第１係合部３６がケース本体３１よりも外側に配置されている構成と比較して、本実施形態に係る第１係合部３６の一部がケース本体３１に配置されているため、径方向サイズの小型化が図れる。

また、本実施形態に係るＬＥＤ電球１によれば、フィン３２に比べて肉厚な第２補強フィン３４が第１係合部３６を周方向で挟むようにして隣接されている。これにより、第２補強フィン３４は、第１係合部３６を設けることにより機械強度が低下する部分を補強している。

それに対して、例えば、厚みの薄いフィン３２が第１係合部３６に周方向で挟むようにして隣接している構成の場合には、機械的強度を確保するために、ケース本体３１の径方向の厚みをさらに厚くする必要がある。その場合には、放熱部３の外径を一定に維持するために、各フィン３２の径方向の寸法を小さくする必要があるため、放熱効率が低下してしまう。したがって、本実施形態に係るＬＥＤ電球１によれば、放熱効率が維持されつつ、径方向のサイズの小型化を図ることができるだけでなく、機械強度を向上することもできる。

また、本実施形態に係るＬＥＤ電球１によれば、複数の各補強フィン３３，３４が所定の位置に配置されることで、放熱部３が回転対称の形状となっている。これにより、放熱効率及び機械強度のバランスがよくなる。

なお、本発明に係るＬＥＤ電球は、上記した実施形態の構成に限定されるものではなく、また、上記した作用効果に限定されるものではない。また、本発明に係るＬＥＤ電球は、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、下記する各種の変更例に係る構成や方法等を任意に選択して、上記した実施形態に係る構成や方法等に採用してもよいことは勿論である。

上記実施形態に係るＬＥＤ電球１においては、挿通孔部３８の一部がケース本体３１に配置されている、という構成である。しかしながら、本発明に係るＬＥＤ電球１は、斯かる構成に限られない。例えば、本発明に係るＬＥＤ電球１においては、挿通孔部３８の全部がケース本体３１に配置されている、という構成でもよい。なお、挿通孔部３８の少なくとも一部がケース本体３１に配置されている、という構成は、本発明において必須の構成ではない。

また、上記実施形態に係るＬＥＤ電球１においては、第１係合部３６の一部がケース本体３１に配置されている、という構成である。しかしながら、本発明に係るＬＥＤ電球１は、斯かる構成に限られない。例えば、本発明に係るＬＥＤ電球１においては、第１係合部３６の全部がケース本体３１に配置されている、という構成でもよい。なお、第１係合部３６の少なくとも一部がケース本体３１に配置されている、という構成は、本発明において必須の構成ではない。

また、上記実施形態に係るＬＥＤ電球１においては、第１補強フィン３３は、６つ設けられ、挿通孔部３８を周方向で挟むように隣接されている、という構成である。しかしながら、本発明に係るＬＥＤ電球１は、斯かる構成に限られない。例えば、本発明に係るＬＥＤ電球１においては、第１補強フィン３３の数や配置は、特に限定されない。

また、上記実施形態に係るＬＥＤ電球１においては、第２補強フィン３４は、６つ設けられ、第１係合部３６を周方向で挟むように隣接されている、という構成である。しかしながら、本発明に係るＬＥＤ電球１は、斯かる構成に限られない。例えば、本発明に係るＬＥＤ電球１においては、第２補強フィン３４の数や配置は、特に限定されない。

また、上記実施形態に係るＬＥＤ電球１においては、第１補強フィン３３と第２補強フィン３４とが設けられる、という構成である。しかしながら、本発明に係るＬＥＤ電球１は、斯かる構成に限られない。例えば、本発明に係るＬＥＤ電球１においては、第１補強フィン３３又は第２補強フィン３４の何れか一方のみが設けられる、という構成でもよく、また、厚みの異なる３つ以上の補強フィンが設けられる、という構成でもよい。

また、上記実施形態に係るＬＥＤ電球１においては、各固定体７，８，９は、雄螺子材である、という構成である。しかしながら、本発明に係るＬＥＤ電球１は、斯かる構成に限られない。例えば、本発明に係るＬＥＤ電球１においては、カバー固定体７は、カバー部４１から軸線方向の基端側に向けて突出し、放熱部３の凹状の第１係合部３６と嵌合する、という構成でもよい。

要するに、カバー固定体７は、カバー４を放熱部３に固定できれば、どのような構成でもよく、光源固定体８は、光源部２を放熱部３に固定できれば、どのような構成でもよく、また、電源ケース固定体９は、電源ケース６を放熱部３に固定できれば、どのような構成でもよく、特に限定されない。

また、本発明に係るＬＥＤ電球１においては、各構成の材料は、上記実施形態に係る各構成の材料に特に限定されない。

１…ＬＥＤ電球、２…光源部、３…放熱部、４…カバー、５…電源部、６…電源ケース、７…カバー固定体、８…光源固定体、９…電源ケース固定体、２１…ＬＥＤ素子、２２…ＬＥＤ基板部、２２ａ…孔、２２ｂ…凹部、３１…ケース本体、３１ａ…スリット、３２…フィン、３３…第１補強フィン、３４…第２補強フィン、３５…支持部、３６…第１係合部、３７…第２係合部、３８…挿通孔部、４１…カバー部、４２…光学系、４３…凸部、４４…孔、６１…第３係合部

Claims (4)

1. 先端側に開口を有し、ＬＥＤ素子を収容する容器状の放熱部を備え、
   前記放熱部は、外方に向けて突出する複数のフィンと、外方に向けて突出し、厚みが前記フィンよりも厚く形成される複数の補強フィンとを備えるＬＥＤ電球であって、
   前記ＬＥＤ素子に電力を供給する電源部を収容し、前記放熱部の基端側に配置される電源ケースと、
   前記電源ケースを前記放熱部に固定すべく、前記放熱部に挿通される状態で前記電源ケースと係合する凸状の電源ケース固定体とを備え、
   前記放熱部は、前記複数のフィン及び前記複数の補強フィンが外周部から突出される筒状のケース本体と、前記電源ケース固定体に挿通される挿通孔部とを備え、
   前記挿通孔部は、少なくとも一部を前記ケース本体に配置され、
   前記補強フィンは、前記挿通孔部を周方向で挟むようにして隣接されるＬＥＤ電球。
2. 前記ケース本体は、前記挿通孔部を挟む前記補強フィンの間にスリットを形成する請求項１に記載のＬＥＤ電球。
3. 先端側に開口を有し、ＬＥＤ素子を収容する容器状の放熱部を備え、
   前記放熱部は、外方に向けて突出する複数のフィンと、外方に向けて突出し、厚みが前記フィンよりも厚く形成される複数の補強フィンとを備えるＬＥＤ電球であって、
   前記放熱部の先端側を覆うカバーと、
   前記カバーを前記放熱部に固定すべく、前記放熱部と係合する凸状のカバー固定体とを備え、
   前記放熱部は、前記複数のフィン及び前記複数の補強フィンが外周部から突出される筒状のケース本体と、前記カバー固定体と係合する凹状の係合部とを備え、
   前記係合部は、少なくとも一部を前記ケース本体に配置され、
   前記補強フィンは、前記係合部を周方向で挟むようにして隣接されるＬＥＤ電球。
4. 前記複数の補強フィンは、前記放熱部が回転対称の形状となるように、配置される請求項１〜３の何れか１項に記載のＬＥＤ電球。
   

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