照明用光源以及照明装置的制造方法

照明用光源以及照明装置的制造方法
【专利摘要】提供一种具备具有最佳的散热特性的散热器的照明用光源以及照明装置。照明用光源以及照明装置具备：LED模块(10)、用于使LED模块(10)发光的驱动电路(30)、以及围住驱动电路(30)的散热器(40)，散热器(40)具有筒状的筒部(41)、以及以盖住筒部(41)而被设置且支承LED模块(10)的板状的板部(42)，筒部(41)的筒高h相对于筒部(41)的筒径φ的比在1.1以下。
【专利说明】
照明用光源以及照明装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及照明用光源以及具备该照明用光源的照明装置。
【背景技术】
[0002]发光二极管(LED:Light Emitting D1de)等半导体发光元件具有小型以及寿命长的特点，因此期待着用作各种制品的光源。其中，采用了LED的灯泡形灯(LED灯泡)作为替代以往周知的灯泡形荧光灯或白炽灯的照明用光源被不断地开发(例如，参照专利文献I)。
[0003]LED灯泡例如具有:LED模块(发光模块)、覆盖LED模块的球形罩(罩部件)、用于载置LED模块的模块板、使LED模块发光的驱动电路、围住驱动电路的框体、以及从外部接受用于使LED模块发光的电力的灯头。
[0004](现有技术文献)
[0005](专利文献)
[0006]专利文献I日本特开2011-146241号公报
[0007]LED灯泡中配置有散热器，用于对LED模块产生的热进行散热。但是，制作具有所希望的散热特性的散热器并非是容易的事情。并且，若将散热器配置在靠近框体的位置，则会因散热器与框体的热膨胀差或热收缩差而造成劣化的问题。
【实用新型内容】
[0008]本实用新型的第一个目的在于，提供一种具备具有所希望的散热特性的散热器的照明用光源以及照明装置。并且，第二个目的在于，提供一种能够抑制因热膨胀差或热收缩差而造成散热器或框体的劣化的照明用光源以及照明装置。
[0009]为了达成上述第一个目的，本实用新型所涉及的照明用光源的一个方式为，具备发光模块、用于使所述发光模块发光的驱动电路、以及围住所述驱动电路的散热器，所述散热器具有筒状的筒部以及以盖住所述筒部的方式而被设置的板部，且该板部支承所述发光模块，所述筒部的筒高相对于所述筒部的筒径的比在1.1以下。
[0010]并且，为了达成上述第二个目的，本实用新型所涉及的照明用光源的一个方式为，具备发光模块、用于使所述发光模块发光的驱动电路、围住所述驱动电路的散热器、以及框体，该框体具有围住所述驱动电路的筒状的内壳部、以及围住所述内壳部的筒状的外围部，所述散热器具有位于所述内壳部与所述外围部之间的筒状的筒部、以及以盖住所述筒部而被设置且支承所述发光模块的板状的板部，所述筒部与所述外围部的线膨胀系数不同，通过所述内壳部与所述板部的主面抵接，从而所述散热器由所述框体支承。
[0011]根据本实用新型，能够实现具备具有所希望的散热特性的散热器的照明用光源以及照明装置等。并且能够抑制散热器或框体的劣化。
【附图说明】
[0012]图1的上部是实施方式I所涉及的LED灯泡中的散热器以及框体的俯视图，图1的下部是图1上部的IB-1B线处的该LED灯泡的截面图。
[0013]图2是实施方式I所涉及的LED灯泡的分解斜视图。
[0014]图3的上部是实施方式I所涉及的LED灯泡的俯视图(除球形罩以及发光元件以外的状态)，图3的中部示出了从图3的上部所示中卸下LED模块(基板)后的状态，图3的下部示出了从图3的中部所示中卸下散热器后(仅有框体)的状态。
[0015]图4A至图4C是用于说明制作实施方式I所涉及的LED灯泡中的散热器的方法的图。
[0016]图5A是实施方式I所涉及的LED灯泡中的散热器的截面图。
[0017]图5B是示出实施方式I所涉及的LED灯泡中的散热器的形状与热阻的关系的图。
[0018]图6是比较例中的LED灯泡的截面图。
[0019]图7的上部是实施方式I的变形例所涉及的LED灯泡中的散热器以及框体的俯视图，图7的下部是图7的上部的VIIB-VIIB线处的该LED灯泡的截面图。
[0020]图8是实施方式2所涉及的LED灯泡的截面图。
[0021 ]图9是实施方式2所涉及的LED灯泡的分解斜视图。
[0022]图10是实施方式3所涉及的照明装置的概略截面图。
[0023]符号说明:
[0024]1、1A、IB LED灯泡(照明用光源)；10LED模块(发光模块)；11基板；I In、42η贯通孔；12发光元件;20球形罩;21开口部;30驱动电路;31电路基板;40散热器;41筒部;42板部;50框体;51内壳部;51η凸出部;52外围部
【具体实施方式】
[0025](实施方式)
[0026]以下对本实用新型的实施方式进行说明。并且，以下将要说明的实施方式均为本实用新型的一个优选的具体例子。因此，以下的实施方式所示的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置位置以及连接方式、工序以及工序顺序等均为一个例子，并非是对本实用新型进行的限定。因此，在以下的实施方式的构成要素中，对于示出本实用新型的最上位概念的独立权利要求中所没有记载的构成要素作为任意的构成要素来说明。
[0027]并且，各个图为模式图，并非严谨的图示。并且，在各个图中，对于实质上相同的构成赋予相同的符号，并省略重复说明或进行简化说明。
[0028]在以下的实施方式中，作为照明用光源的一个例子，对灯泡形荧光灯或白炽灯的替代品的灯泡形的LED灯(LED灯泡)进行说明。
[0029](实施方式I)
[0030][LED灯泡的全体构成]
[0031]首先，利用图1、图2以及图3对实施方式I所涉及的LED灯泡I的全体构成进行说明。
[0032]图1的上部是实施方式I所涉及的LED灯泡I中的散热器40以及框体50的俯视图，图1的下部是图1的上部的IB-1B线处的该LED灯泡I的截面图。图2是实施方式I所涉及的LED灯泡I的分解斜视图。图3的上部是实施方式所涉及的LED灯泡I的俯视图(除球形罩20以及发光元件12以外的状态)，图3的中部示出了从图3的上部所示中卸下LED模块10(基板11)后的状态，图3的下部示出了从图3的中部所示中卸下散热器40后的状态(仅框体50的状态)。并且，图3的中部与图1的上部所示相同。
[0033]并且，在图1的下部中，沿纸面的上下方向描画的点划线表示LED灯泡I的中心轴J。在本实施方式中，中心轴J是LED灯泡I的光轴(灯轴)，与球形罩20的轴(球形罩轴)一致。并且，中心轴J是在将LED灯泡I安装到照明器具(未图示)的灯座时成为旋转中心的轴，与灯头60的旋转轴一致。并且，图1的下部所示的驱动电路30并非表示图1的上部的IB-1B线处的切削平面。
[0034]如图1的下部以及图2所示，LED灯泡I具备:LED模块1、覆盖LED模块1的球形罩20、用于使LED模块1发光的驱动电路30、以及围住驱动电路30的散热器40。LED灯泡I还具备:围住驱动电路30的框体50、灯头60、引线71至74、螺钉81以及82。
[0035]在本实施方式中，LED灯泡I由球形罩20、框体50、灯头60构成外围器。
[0036]以下参照图1以及图2对LED灯泡I的各个构成部件进行详细说明。
[0037][LH)模块]
[0038]LED模块10是放出规定的颜色(波长)的光的发光装置(发光模块KLED模块10例如被构成为能够放出白光。
[0039]LED模块10被配置在球形罩20的内部，由驱动电路30供给的电力来发光。
[0040]如图1的下部所示，LED模块10被固定在散热器40。具体而言，LED模块1被固定在散热器40的板部42IED模块10具有基板11、以及被配置在基板11的发光元件12。
[0041]基板11是用于安装发光元件12的安装基板。基板11例如是俯视时大致为圆形的板状基板。
[0042]如图1的下部以及图3的中部所示，在基板11的中央部设置有贯通孔11a，用于使从驱动电路30导出的一对引线71以及72穿通。并且，贯通孔Ila的位置也可以不是基板11的中央部。并且，在基板11也可以不设置贯通孔11a，而在基板11的边缘部等设置切缺部，一对引线71以及72穿通该切缺部而与基板11的一对电极端子连接。
[0043]并且，在基板11设置有用于收容对散热器40与框体50进行固定的螺钉81的螺钉头的贯通孔lib。在本实施方式中，由于散热器40与框体50由两个螺钉81来固定，因此设置了两个贯通孔lib。并且，贯通孔Ilb比贯通孔Ilc大。
[0044]并且，在基板11设置有用于使螺钉82穿通的贯通孔11c，该螺钉82用于对基板11和散热器40进行固定。基板11和散热器40的板部42是通过将穿通于贯通孔Ilc的螺钉82(参照图2)拧入到散热器40的螺钉孔42c而被固定的。在本实施方式中，贯通孔Ilc设置了两个，基板11与板部42由两根螺钉82来固定。并且，基板11与散热器40的固定方法并非受螺钉固定所限，也可以采用粘着剂等其他的固定方法。
[0045]作为基板11例如采用对铝等金属为基础的材料涂布绝缘膜而得到的金属基底基板、氧化铝等陶瓷烧结体的陶瓷基板、或由树脂材料构成的树脂基板等。并且，基板11的形状并非受圆形所限，也可以采用矩形状等基板。
[0046]在基板11的表面设置了一对电极端子(未图示)，以作为供电部。在一对电极端子的每一个，连接有从驱动电路30导出的一对引线71以及72。并且，在基板11的表面，用于对电极端子与多个发光元件12进行电连接的金属布线(未图示)被形成为规定形状的图案。
[0047]发光元件12在基板11的一个面上被安装了多个。在本实施方式中，多个发光元件12被配置在以中心轴J为中心的圆周上，呈圆环状排列。并且，在图2中作为一个例子安装了多个发光元件12，不过，发光元件12的安装个数也可以是一个。
[0048]本实施方式中的发光元件12是分别被封装化的表面安装(SMD:SurfaceMountDevice)型的LED元件，如图1的下部所示，具备:容器(封装体)12a、作为第一次安装而被安装到容器12a内的LED芯片12b、以及对LED芯片12b进行封装的密封部件12c AMD型的LED元件的发光元件12，作为第二次安装而被安装到基板11。
[0049]容器12a是由白色树脂构成的树脂成形品或白色的陶瓷成形品，具有倒圆锥台形状的凹部(空腔)。凹部被构成为内侧面倾斜，以将来自LED芯片12b的光反射向上方。
[0050]LED芯片12b被安装在容器12a的凹部的底面。LED芯片12b是由规定的直流电来发光的半导体发光元件的一个例子，是发出单色可见光的裸芯片。LED芯片12b例如是在通电时发出蓝色光的蓝色LED芯片。
[0051]密封部件12c是硅树脂等具有透光性的绝缘性树脂材料。本实施方式中的密封部件12c含有荧光体，该荧光体是对来自LED芯片12b的光的波长进行变换的波长变换材料。即，密封部件12c是透光性树脂中含有荧光体的含荧光体树脂，将来自LED芯片12b的光波长变换为规定的波长(颜色变换)ο密封部件12c被填充到容器12a的凹部。
[0052]作为密封部件12c，例如在LED芯片12b为蓝色LED的情况下，为了得到白光，而采用将YAG(钇.铝.石榴石)系的黄色荧光体粒子分散到硅树脂的含荧光体树脂。据此，黄色荧光体粒子由蓝色LED芯片的蓝色光激励而放出黄色光，从而，作为被激励的黄色光与蓝色LED芯片的蓝色光的合成光，而从密封部件12c放出白光。并且，密封部件12c中也可以含有硅石等光扩散材料。
[0053]如以上这样构成的多个发光元件12例如被串联连接，由通过一对引线71以及72而从驱动电路30供给的直流电来发光。并且，多个发光元件12的连接方式(串联连接、并联连接、以及串联连接与并联连接的组合连接等)没有特殊的限定。
[0054][球形罩]
[0055]如图1的下部所示，球形罩20是覆盖LED模块10的透光性罩部件，被构成为能够将LED模块1放出的光提取到灯外部。即，入射到球形罩20的内表面的LED模块1的光透过球形罩20，而被提取到球形罩20的外部。
[0056]球形罩20是具有开口部21的中空部件，并且是与开口部21相反一侧的顶部封闭的大致球状。如图1所示，球形罩20例如是将中心轴J作为旋转轴的中空的旋转体，其形状为开口部21缩小。
[0057]球形罩20被固定在框体50的球形罩侧的开口部。在本实施方式中，球形罩20的开口部21被配置在框体50的外围部52的开口部的端部上设置的凹部(台阶部)，通过硅树脂等粘着剂，球形罩20的开口部21与框体50的外围部52被固定在一起。
[0058]作为球形罩20的材料，能够采用对可见光为透明的硅石玻璃等玻璃材料、或丙烯酸类树脂(PMMA)、聚碳酸脂(PC)等树脂材料等构成的透光性材料。
[0059]优选地，对球形罩20进行用于使LED模块10放出的光扩散的扩散处理。例如，通过在球形罩20的内表面或外表面形成光扩散膜(光扩散层)，从而使球形罩20具有光扩散功會K。
[0060]具体而言，通过将含有硅石或碳酸钙等光扩散材料的树脂或白色颜料等涂满球形罩20的内表面或外表面，从而能够形成乳白色的光扩散膜。或者，通过在球形罩20形成多个光扩散点或微小的凹陷，来使球形罩20具有光扩散功能。这样，通过使球形罩20具有光扩散功能，从而能够使从LED模块10入射到球形罩20的光扩散，而实现大的配光角。
[0061]另外，也可以不使球形罩20具有光扩散功能，而可以采用能够目视到内部的LED模块10的透明的球形罩20。并且，球形罩20的形状也可以是旋转椭圆体或扁球体，并且，也可以是依照作为一般的灯泡形状的A型灯泡的形状。
[0062][驱动电路]
[0063]驱动电路30是用于驱动LED模块10的电源电路(电源单元)，将用于使LED模块10(发光元件12)发光的电力供给到LED模块10。如图1的下部所示，驱动电路30例如将经由一对引线73以及74从灯头60供给的交流电转换为直流电，并通过一对引线71以及72将该直流电供给到LED模块10。通过从驱动电路30(点灯电路)供给的直流电，使LED模块10(发光元件12)点灯或灭灯。
[0064]驱动电路30具备电路基板31、以及被安装在该电路基板31的多个电子部件(未图示)。驱动电路30被配置在LED模块10与灯头60之间。具体而言，驱动电路30被收纳在框体50的内壳部51内，通过螺钉固定、粘着、或卡止等而被固定在内壳部51。
[0065]电路基板31是在一侧的面(焊接面)上图案形成有铜箔等金属布线的印刷电路板(PCB)。被安装在电路基板31的多个电子部件通过被形成在电路基板31的金属布线彼此电连接。电路基板31例如以该电路基板31的主面与中心轴J大致平行的状态(纵置)而被配置。并且，电路基板31并非受纵置所限，也可以以该电路基板31的主面与中心轴J大致垂直的状态(横置)而被配置。并且，金属布线也可以不是仅形成在电路基板31的一侧的面(片面)上，而是可以形成在电路基板31的双面。即，电路基板31也可以是双面布线基板。
[0066]被安装在电路基板31的电子部件是用于使LED模块1点灯的多个电路元件，例如是电解电容器、陶瓷电容器等电容元件、电阻器等电阻元件、整流电路元件、线圈元件、扼流线圈(扼流变压器)、噪声滤波器、二极管或集成电路元件等半导体元件等。
[0067]具有这种构成的驱动电路30被收纳在由绝缘树脂材料构成的框体50的内壳部51，以确保绝缘性。并且，在驱动电路30中也可以组合调光电路或升压电路等。
[0068]驱动电路30与LED模块10由一对引线71以及72电连接。并且，驱动电路30与灯头60由一对引线73以及74电连接。这四条引线71?74例如是合金铜引线，由合金铜的芯线与包覆该芯线的绝缘性的树脂被覆构成。
[0069]一对引线71以及72是将直流电从驱动电路30供给到LED模块10的电线。例如，引线71是高压侧输出端子线，引线72是低压侧输出端子线。引线71以及72穿通被设置在散热器40的贯通孔与被设置在LED模块10的贯通孔，连接于LED模块10的基板11。并且，引线71以及72与LED模块10(基板11)的连接、引线71以及72与驱动电路(电路基板31)的连接，例如是连接器连接或焊接等。
[0070]并且，引线73以及74是用于将交流电从灯头60供给到驱动电路30的电线。引线73连接于灯头60的壳部61。引线74连接于灯头60的触点部63。
[0071][散热器]
[0072]散热器40主要是对LED模块10产生的热进行散热的散热部件，与LED模块10热电耦。因此，为了能够高效地对LED模块10产生的热进行散热，从而散热器40可以由金属或高热传导树脂等热传导率高的材料构成。本实施方式中的散热器40由铝构成。并且，散热器40也可以对驱动电路30产生的热进行散热。
[0073]并且，散热器40也作为用于支承LED模块10的支承部件来起作用。具体而言，如图1的下部所示，LED模块10被固定在散热器40。
[0074]散热器40以围住驱动电路30的方式而被构成。具体而言，散热器40通过框体50的内壳部51而围住驱动电路30。并且，散热器40在中心轴J的轴方向上，被配置在LED模块10与灯头60之间。
[0075]散热器40是略有底筒状部件，具有筒状的筒部41、以及以盖住筒部41的方式而被设置的板部(盖部)42，并且该板部(盖部)42支承LED模块1。
[0076]筒部41是构成散热器40的筒体的第一导热板。筒部41被构成为围住驱动电路30。在本实施方式中，筒部41被构成为围住框体50的内壳部51，通过框体50的内壳部51而围住驱动电路30。即，筒部41位于框体50的内壳部51与外围部52之间。筒部41的内表面与内壳部51的外表面相对，筒部41的外表面与外围部52的内表面相对。筒部41具有与外围部52的内表面相应的形状。
[0077]筒部41是将中心轴J作为筒轴的圆筒状的金属部件，作为一个例子，由具有一定厚度的金属板构成。具体而言，筒部41具有直径固定且在中心轴J的方向上延伸设置的直壁状的直壁部(第一圆筒部)、以及相对于中心轴J而被倾斜构成的锥形状的锥形部(第二圆筒部)。
[0078]板部42是与有底筒形状的散热器40的底部相对应的第二导热板。板部42是主面大致与中心轴J正交的板状部件，例如是将中心轴J作为中心的外形为圆形的圆板状。板部42例如是圆形的金属板。
[0079]在本实施方式中，板部42是载置LED模块10的载置部，起到模块板的作用。LED模块10被载置于板部42的球形罩20—侧的面(第一主面)上，而被固定在板部42。
[0080]并且，框体50的内壳部51的球形罩20—侧的端部，抵接于板部42的灯头60—侧的面(第二主面)上。即，散热器40通过内壳部51抵接于板部42的第二主面，而由框体50支承。具体而言，散热器40以LED模块1被固定在该散热器40的状态，而由框体50的内壳部51支承。
[0081]在本实施方式中，散热器40以及框体50仅与内壳部51的球形罩20侧的开口部和板部42的第二主面接触，筒部41的灯头60侧的开口部与内壳部51以及外围部52的底部连结部分不接触。即，筒部41的灯头60侧的开口部为开放端。
[0082]如图1的上部、图2以及图3的上部所示，在板部42设置有贯通孔42a，用于使从驱动电路30导出的一对引线71以及72穿通。贯通孔42a被设置在与基板11的贯通孔Ila相对的位置。因此，在本实施方式中，贯通孔42a被设置在板部42的中央部。并且，贯通孔42a的位置也可以不是板部42的中央部。
[0083]并且，在板部42设置有用于对散热器40与框体50进行固定的贯通孔42b。贯通孔42b被设置在与框体50的螺钉孔51b相对的位置，螺钉81穿通贯通孔42b。即，板部42与框体50由穿通贯通孔42b的螺钉81而被固定。
[0084]并且，在板部42设置有用于对散热器40与LED模块10进行固定的螺钉孔42c。螺钉孔42c被设置在与基板11的贯通孔Ilc对应的位置，螺钉82(图2参照)拧入到该螺钉孔42c。SP，板部42与基板11通过穿通于贯通孔Ilc的螺钉82被拧入到螺钉孔42c而被固定。并且，螺钉孔42c也可以是螺钉82穿通的贯通孔。
[0085]在散热器40，筒部41的筒高相对于筒部41的筒径的比在1.1以下。在本实施方式中，筒部41的筒径是载置LED模块10的板部42所连接的部分中的筒部41(直壁部)的筒径，筒部41的筒高是从筒部41中的板部42到筒部41的开口部(锥形部的灯头60侧的端部)的长度。
[0086]上述这种构成的散热器40是金属制的冲压成形品，例如通过对铝板等金属板进行冲压加工来成形。即，筒部41与板部42被一体成形，通过对金属板进行施压加工等冲压加工等，来形成规定的形状。散热器40例如能够通过图4A至图4C所示的方法来进行制作。图4A至图4C是用于说明实施方式I所涉及的LED灯泡I中的散热器的制造方法的图。
[0087]首先，如图4的上部所示，准备铝板等平板状的金属板40M。接着，如图4的中部所示，通过对金属板40M进行深施压加工，从而金属板40M被加工成有底筒形状。接着，如图4的下部所示，为了使开□径变小，而对开□进行施压加工。此时，可以根据需要，将施压加工而生成的多余部分切掉。据此，能够制作具有筒状的筒部41和板状的板部42的散热器40。并且，板部42的贯通孔42a以及42b与螺钉孔42c也可以在图4的上部所示的金属板的状态时预先形成，也可以在图4的下部所示的加工工序后来形成。
[0088][框体]
[0089]如图1的下部所示，框体50在中心轴J的方向上，被配置在球形罩20与灯头60之间。框体50为双重壁结构，具有围住驱动电路30的筒状的内壳部(第一框体部)51、以及围住内壳部51的筒状的外围部(第二框体部)52。内壳部51与外围部52在灯头60的底部彼此连结。
[0090]内壳部51是构成框体50的内侧部分的筒体(内筒)，直接围住驱动电路30。因此，内壳部51作为保护驱动电路30的电路外壳来起作用。并且，在内壳部51设置有用于对驱动电路30的电路基板31进行固定的结构。即，内壳部51也起到保持驱动电路30的保持部(保持器)的作用。
[0091]内壳部51例如是在中心轴J的方向上延伸设置而形成的略圆筒形状。内壳部51被构成为，该内壳部51与外围部52之间隔着散热器40的筒部41。因此，内壳部51的外表面与筒部41的内表面相对。并且，内壳部51与筒部41之间存在空隙(空间)。
[0092]内壳部51抵接于散热器40的板部42的第二主面。内壳部51中的散热器40的开口部是与板部42的第二主面抵接的部分。框体50通过内壳部51抵接于板部42的第二主面，来支承散热器40 ο在本实施方式中，板部42由框体50中的内壳部51的开口部的端部、以及散热器40的板部42夹持。
[0093]内壳部51具有与灯头60螺合的螺合部51a。灯头60拧入螺合部51a。螺合部51a被形成在内壳部51的向灯头60—侧延伸设置的部分。
[0094]如图1的下部、图2以及图3的下部所示，在内壳部51设置有用于使螺钉81拧入的螺钉孔51b，以对该内壳部51与散热器40的板部42进行固定。穿通板部42的贯通孔42b的螺钉81被拧入螺钉孔5 lb。
[0095]外围部52是构成框体50的外侧部分的筒体(外筒)，如图1的下部所示，间接地围住驱动电路30。具体而言，外围部52被构成为，围在对驱动电路30进行圈围的散热器40的筒部41的周围。因此，外围部52的内表面与筒部41的外表面相对。外围部52的内表面形状是与筒部41的表面形状对应的形状。
[0096]外围部52是露出在外部(外部空气)的露出部，构成LED灯泡I的外围部件。因此，夕卜围部52的外表面露出到外部。
[0097]外围部52例如是在中心轴J的方向上延伸设置而被形成的略圆筒形状。并且，外围部52的内周面以及外周面为锥形面(倾斜面)，被构成为相对于中心轴J倾斜。
[0098]在外围部52与筒部41之间设置有间隙，从而存在空隙(空间)。即，外围部52与筒部41被构成为彼此的面不接触。据此，即使散热器40(筒部41)与框体50(外围部52)发生热膨胀或热收缩，因散热器40与框体50的线膨胀系数差而导致的热膨胀差或热收缩差所产生的应力，也能够由外围部52与筒部41之间的空隙来吸收。作为一个例子，外围部52与筒部41之间的空隙几乎是固定的。并且，外围部52与筒部41也可以接触。
[0099]具有这种构成的框体50由树脂被一体成型。即，内壳部51与外围部52被一体成型，框体50是由树脂形成的一体成形品。这样，能够以低廉的成本简单地制作框体50。框体50例如能够由聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)等绝缘性树脂材料构成。
[0100][灯头]
[0101]灯头60是从灯外部接受用于使LED模块1(发光元件12)发光的受电部。灯头60例如被安装在照明器具的灯座。据此，灯头60在使LED灯泡I点灯时，能够从照明器具的灯座接受电力。
[0102]在灯头60例如被供给有来自商用电源的交流电。本实施方式中的灯头60通过两个接点来接受交流电，在灯头60接受的电力通过一对引线73以及74而被输入到驱动电路30。
[0103]灯头60是金属制的有底筒形状，如图1的下部所示，具备外周面为外螺纹的壳部61、以及通过绝缘部62被安装到壳部61的触点部63。绝缘部62例如由碎玻璃构成。
[0104]在灯头60的外周面形成有用于与照明器具的灯座螺合的螺合部。并且，在灯头60的内周面形成有用于与框体50的内壳部51的螺合部51a螺合的螺合部。灯头60通过被拧入到该内壳部51的螺合部51a而被嵌入，从而外嵌于框体50(内壳部51)。
[0105]灯头60的种类没有特殊的限定，在本实施方式中采用拧入式的爱迪生螺纹形(E型)的灯头。例如，作为灯头60可以列举出E26形、E17形或E16形等。并且，灯头60也可以采用插入式。
[0106][效果等]
[0107]接着，对本实施方式所涉及的LED灯泡I的效果进行说明。
[0108]首先，利用图5A以及图5B对本实施方式所涉及的LED灯泡I中的散热器40的效果进行说明。图5A是实施方式I所涉及的LED灯泡I中的散热器40的截面图，图5B示出了该散热器40的形状与热阻的关系。并且，在图5B中以相对值来表示热阻(°C/W)。
[0109]—般而言，LED灯泡的大小或外形基本上已被决定，因此散热器的形状或大小等受到限制。因此，不仅能够容易地进行散热器的散热设计，而且能够容易地制作具有所希望的散热特性的散热器。
[0110]因此，本实用新型的发明人员对散热器40的形状(直径与高度)与热阻的关系进行了实验。具体而言，如图5A所示，将散热器40中的筒部41的筒径(散热器40的直径)作为Φ，将筒部41的筒高(散热器的高度)作为h，调查了散热器40的热阻(°C/W)、与散热器40的高度h相对于散热器40的直径Φ的比(h/Φ)的关系。其结果如图5B所示。并且，在图5B中示出了散热器的直径Φ为45mm的情况和50mm的情况的实验结果。
[0111]根据该实验结果，从图5B所示可知，散热器40的热阻(°C/W)依存于散热器40的高度h相对于散热器40的直径Φ的比(h/Φ )。具体而言，散热器的高度h相对于散热器40的直径Φ的比(h/φ)越大，热阻就越小。
[0112]例如，在散热器40的直径Φ固定的情况下，通过使散热器40的高度h增加，从而能够加大散热器40的高度h相对于散热器40的直径Φ的比(h/Φ )。在本实施方式的散热器40中，在对散热器40的高度h进行调整时，例如可以通过对筒部41的直壁部(第一圆筒部)的长度进行调整，或者对筒部41的锥形部(第二圆筒部)的长度进行调整来实现。
[0113]而且，从图5B所示可知，不论散热器40的直径Φ是45mm的情况还是50mm的情况，当散热器的高度h相对于散热器40的直径Φ的比(h/Φ)达至IJl.1时，热阻几乎保持固定。也就是说，不论散热器40的直径Φ的大小如何，当散热器40的高度h相对于散热器40的直径Φ的比(h/Φ )超过1.1时，散热器40的散热性能的效果也不会升高。
[0114]因此，对于由筒部41和板部42构成的散热器40，可以使散热器40的高度h相对于散热器40的直径Φ的比(h/Φ)设定在1.1以下。
[0115]例如，通过使散热器40的高度h减小或者使散热器40的直径Φ增加，从而能够容易地使散热器40的高度h相对于散热器40的直径Φ的比(h/Φ)成为1.1以下。
[0116]并且，筒部41的筒径(散热器40的直径)成为筒部41的最大外径。例如，筒部41为圆筒的情况下则为直径，在筒部41为角筒的情况下则为最大外径，四角筒的情况下则为对角线的长度。并且，在散热器40的板部42的外周部分形成台阶的情况下，筒部41的筒径则成为最外径。并且，在散热器40的高度局部出现不同的情况下，散热器40的高度h则为平均高度。
[0117]接着，利用图6对本实施方式所涉及的LED灯泡I中的热膨胀时或热收缩时的效果进行说明。图6是比较例中的LED灯泡100的截面图。
[0118]如图6所示，在比较例的LED灯泡100中，相当于有底筒形状的散热器400的底部的板部(盖部)420，通过由电路外壳510与外围框体520夹持，来固定散热器40。散热器400由铝等金属构成。并且，电路外壳510以及外围框体520由PBT等树脂构成。
[0119]在LED灯泡100点灯时，因LED模块产生的热，而会导致散热器400、电路外壳500以及外围框体520受热膨胀(体积膨胀)。此时，树脂与金属相比，由于树脂的热膨胀系数(线膨胀系数)比金属高若干倍，因此，树脂制的电路外壳500(外围框体520)比金属制的散热器400的热膨胀率大。这样，由于树脂制的电路外壳500 (外围框体520)与金属制的散热器400的热膨胀率不同，因此两者间存在热膨胀率差。
[0120]在这种情况下，如图6所示，散热器400的板部420若由电路外壳510与外围框体520夹持，则因该热膨胀率差，树脂制的电路外壳500 (外围框体520)上受到金属制的散热器400在热膨胀时的挤压而发生应力变形，则会有产生裂缝的情况。具体而言，由于LED灯泡100的中心轴(灯轴)的轴方向上的热膨胀的挤压，从而在电路外壳500以及外围框体520上产生裂缝等。相反，在LED灯泡100冷却时，因散热器400以及电路外壳510(外围框体520)的热收缩差，在电路外壳510(外围框体520)也会有发生裂缝等情况。当在电路外壳500以及外围框体520发生裂缝等情况下，会降低绝缘性。
[0121]另外，如图1的下部所示，在本实施方式的LED灯泡I中，通过内壳部51抵接于板部42的第二主面，从而散热器40由框体50支承。具体而言，散热器40与框体50的接触部分仅是板部42与内壳部51的球形罩20侧的开口部抵接的部分，散热器40以由内壳部51撑起的状态而由框体50支承。即，散热器40的筒部41的灯头60—侧的开口部与内壳部51以及外围部52的底部彼此连结的部分不接触，而形成有空隙。
[0122]据此，线膨胀系数彼此不同的散热器40与框体50膨胀时，由于内壳部51是在中心轴J的轴方向上延伸的结构，因此，内壳部51在以使散热器40向图1的纸面上方移动的方式而在该轴方向上延伸。在这种情况下，关于散热器40与框体50，内壳部51的球形罩20—侧的开口部抵接于板部42的第二主面。即，散热器40与框体50仅在中心轴J的轴方向上抵接。
[0123]因此，即使散热器40与框体50热膨胀，在框体50也不会发生因金属制的散热器40在热膨胀时产生的挤压而造成的应力变形，从而能够抑制在框体50上产生裂缝等。同样，SP使在散热器40与框体50热收缩，也能够抑制因散热器40以及框体50的热收缩差而在框体50上产生裂缝等。
[0124]并且，在图6所示的结构的LED灯泡100中，为了避开因线膨胀系数差而产生裂缝等问题，也要考虑外围框体520与散热器40的热膨胀。并且，在本实施方式中的LED灯泡I中，由于散热器40的筒部41的灯头60—侧的开口部与内壳部51以及外围部52的底部彼此连结部分不接触，因此，不必考虑散热器40与框体50的线膨胀系数差。即，能够实现不受热膨胀以及热收缩影响的散热器40以及框体50的结构。
[0125]并且，在本实施方式中，散热器40的线膨胀系数与框体50的线膨胀系数不同。即，筒部41以及板部42的线膨胀系数与内壳部51以及外围部52的线膨胀系数不同。
[0126][总结]
[0127]通过以上所述的本实施方式所涉及的LED灯泡I，能够使散热器40的高度h相对于由筒部41和板部42构成的散热器40的直径Φ的比(h/Φ )在1.1以下。
[0128]据此，由于能够得到与散热器40的直径Φ与散热器40的高度h的比(h/Φ)相应的热阻，因此，能够实现具备具有所希望的散热特性的散热器的LED灯泡。
[0129]并且，在本实施方式中，散热器40是金属板的冲压加工品。
[0130]据此，由于能够通过对筒部41与板部42—体成形来进行制作，因此能够廉价且简单地实现散热器40。因此，能够期待大幅度地成本降低。
[0131]并且，在本实施方式中，还具备围住驱动电路30的筒状的内壳部51、以及具有围住内壳部51的筒状的外围部52的框体50，散热器40的筒部41被配置在框体50的内壳部51与外围部52之间。
[0132]据此，即能够实现良好的散热特性又能够实现良好的绝缘性。
[0133]并且，在本实施方式中，散热器40的筒部41与框体50的外围部52的线膨胀系数不同，筒部41的形状与外围部52的内表面的形状相应。并且，通过框体50的内壳部51与散热器40的板部42的第二主面抵接，从而散热器40由框体50支承。
[0134]据此，因散热器40与框体50的线膨胀系数差而产生的热膨胀差以及热收缩差而造成的散热器40以及框体50的一方给另一方施加的应力得到了抑制。因此，能够抑制散热器40以及框体50的劣化。尤其是能够抑制在树脂制的框体50上产生裂缝等。
[0135]而且，通过此构成，可以不必考虑散热器40与框体50的线膨胀系数差，散热器40的高度位置能够通过内壳部51的中心轴J的轴方向上的长度来进行调整。据此，由于能够容易地调整散热器40的高度h，因此能够容易地使散热器40的高度h相对于散热器40的直径Φ的比(h/Φ)在1.1以下。因此，能够容易地制作具有所希望的散热特性的散热器。
[0136]并且，在本实施方式中，与内壳部51中的板部42的第二主面抵接的部分为开口部。
[0137]据此，能够通过内壳部51来稳定地支承散热器40。
[0138]并且，在本实施方式中，框体50由树脂一体成形，散热器40为金属制。
[0139]据此，能够以低成本简单地制作散热器40以及框体50。
[0140]并且，在本实施方式中，LED模块10被固定在散热器40的板部42。
[0141]据此，由于不必使用用于载置LED模块10的金属板，因此，能够减少使用部件数量，从而实现低成本的LED灯泡。而且，由于使LED模块10直接接触散热器40，因此能够高效地将LED模块10产生的热传导到散热器40，从而实现散热特性更高的LED灯泡。
[0142]并且，在本实施方式中，散热器40与框体50虽然由螺钉81来固定，不过，并非受此所限。例如，图7的上部以及下部所示的LED灯泡1A，也可以不使用螺钉，而对散热器40与框体50进行固定。具体而言，可以如图7的下部所示，通过在散热器40的筒部41的侧面设置卡止孔4Ia的同时，在框体50的外围部52设置从内表面凸出的卡止爪52a，从而卡止爪52a被卡在卡止孔41a，来对散热器40与框体50进行固定。例如，卡止孔41a以及卡止爪52a以中心轴J为轴，在周向上等间隔地设置三个。
[0143](实施方式2)
[0144]接着，利用图8以及图9对实施方式2所涉及的LED灯泡IB进行说明。图8是实施方式2所涉及的LED灯泡IB的截面图。图9是实施方式2所涉及的LED灯泡IB的分解斜视图。
[0145]如图8以及图9所示，实施方式2所涉及的LED灯泡IB与实施方式I所涉及的LED灯泡I相同，具备:LED模块1、球形罩20、散热器40、框体50、以及灯头60。并且，LED灯泡IB还具备螺钉83。
[0146]并且，图8以及图9中虽然没有示出驱动电路以及引线，本实施方式中的LED灯泡IB与实施方式I同样，具备驱动电路30以及引线71?74。
[0147]以下，以与实施方式I的不同之处为中心进行说明。
[0148]LED模块10与实施方式I同样，具备基板11和发光元件12，在本实施方式中，在基板11形成有一个贯通孔I la、两个贯通孔11m、以及两个贯通孔I In。
[0149]散热器40与实施方式I相同，具有筒部41和板部42，在本实施方式中，在筒部41没有设置直壁部(第一圆筒部)，筒部41仅由锥形部(第二圆筒部)构成。即，筒部41是全体为锥形状(圆锥台状)的筒体。并且，在板部42形成有一个贯通孔42a、两个贯通孔42m、以及两个贯通孔42η。并且，在板部42的外周端部设置了台阶部。
[0150]框体50与实施方式I相同，具有内壳部51和外围部52，在本实施方式中，在内壳部51设置了两个螺钉孔5 Im和两个凸出部5 In。各个凸出部5 In从内壳部51的开口部位的端部沿着中心轴J的方向以棒状凸出。凸出部51η被插入到散热器40的贯通孔42η和LED模块10的贯通孔I In。即，凸出部5 In起到位置决定部的功能，对框体50、散热器40、LED模块10之间的相对位置关系进行决定，两根凸出部51η插入到贯通孔42η以及贯通孔11η，从而对框体50、散热器40、LED模块1在横方向(与中心轴J垂直的方向)上的移动进行限制，并且还对旋转进行限制。
[0151]LED模块10(基板11)的贯通孔11m、散热器40(板部42)的贯通孔42m、框体50(内壳部51)的螺钉孔51m在俯视时被设置在重叠的位置。并且，LED模块10(基板11)的贯通孔lln、散热器40(板部42)的贯通孔42η、框体50(内壳部51)的凸出部51η在俯视时被设置在重叠的位置。
[0152]LED模块10、散热器40、框体50由三个螺钉83—起固定。
[0153]具体而言，LED模块10的基板11、散热器40的板部42、框体50的内壳部51，以基板11以及板部42由两个螺钉83拧在内壳部51的状态而被固定在一起。螺钉83例如可以是自攻螺钉，但并非受此所限。
[0154]在对LED模块10、散热器40、框体50进行组合的情况下，首先，将框体50(内壳部51)的两个凸出部51η的每一个插入到散热器40(板部42)的两个贯通孔42η的每一个以及LED模块10(基板11)的两个贯通孔Iln的每一个。接着，两根螺钉83分别插入到LED模块10(基板11)的两个贯通孔Ilm的每一个、以及散热器40(板部42)的两个贯通孔42m的每一个，将两个螺钉83的每一个拧入到框体50(内壳部51)的两个螺钉孔51m的每一个。这样，能够通过对LED模块1、散热器40、框体50进行组合来固定。
[0155]据此，关于对LED模块10、散热器40、框体50进行固定的方法，在实施方式I中，由两个螺钉81对散热器40与框体50进行固定，并且，由两个螺钉82对LED模块10与散热器40进行固定，而在本实施方式中，由两个螺钉83对LED模块10、散热器40、框体50—起拧紧固定。
[0156]在上述这种构成的LED灯泡IB中与实施方式I同样，使散热器40的高度h相对于由筒部41和板部42构成的散热器40的直径Φ的比(h/Φ )为1.1以下。
[0157]据此，能够得到与实施方式I同样的效果。即，由于能够得到与散热器40的直径Φ和散热器40的高度h的比(h/Φ )相对应的热阻，因此能够实现具备具有所希望的散热特性的散热器的LED灯泡。
[0158]并且，本实施方式也与实施方式I同样，散热器40是金属板的冲压加工品。
[0159]据此，由于能够通过对筒部41与板部42—体成形来制作，因此，能够廉价且简单地实现散热器40。
[0160]并且，本实施方式也与实施方式I同样，散热器40的筒部41位于框体50的内壳部51与外围部52之间。
[0161 ]据此，既能够期待优良的散热特性又能够期待优良的绝缘性。
[0162]并且，本实施方式也与实施方式I同样，通过框体50的内壳部51抵接于散热器40的板部42的第二主面，从而散热器40由框体50支承。
[0163]据此，能够抑制因散热器40与框体50的线膨胀系数差产生的热膨胀差以及热收缩差所造成的散热器40以及框体50的一方对另一方施加应力。因此，能够抑制散热器40以及框体50的劣化。尤其能够抑制在树脂制的框体50上产生裂缝等。并且，可以不必考虑散热器40与框体50的线膨胀系数差，通过对内壳部51在中心轴J的轴方向上的长度进行调整，就能够对散热器40的高度位置进行调整。
[0164]并且，在本实施方式中与实施方式I不同，在内壳部51设置了两个凸出部51η，这两个凸出部51η的每一个穿通于基板11的两个贯通孔I In的每一个、以及板部42的两个贯通孔42η的每一个。
[0165]据此，能够简单地决定LED模块10、散热器40、框体50的位置。并且，凸出部5In、贯通孔Iln以及贯通孔42η也可以不是两个，而可以是三个以上。并且，虽然不能对旋转进行限制，但是凸出部51η、贯通孔Iln以及贯通孔42η也可以分别为一个，这样，能够限制LED模块10、散热器40、以及框体50在横方向上的移动。并且，贯通孔11m、贯通孔42m以及螺钉83也可以不是分别为两个。并且，对于为了对LED模块、散热器40、框体50的位置进行决定的结构(凸出部51η、贯通孔lln、贯通孔42η)的配置、以及对LED模块、散热器40、框体进行固定的结构(贯通孔11m、贯通孔42m、螺钉83)的配置，也可以进行适当地变更。
[0166](实施方式3)
[0167][照明装置]
[0168]图10是实施方式3所涉及的照明装置2的概略截面图。
[0169]如图10所示，本实施方式所涉及的照明装置2例如被安装到室内的天花板来使用。照明装置2具备上述的实施方式I所涉及的LED灯泡1、以及照明器具3。
[0170]照明器具3使LED灯泡I灭灯以及点灯，具备被安装在天花板的器具主体4、以及覆盖LED灯泡I的灯罩部件5。
[0171]器具主体4具有安装LED灯泡I的灯头60的灯座4a，并对LED灯泡I进行供电。LED灯泡I的灯头60被拧入到灯座4a，通过灯座4a电力被供给到LED灯泡I。并且，在灯罩部件5的开口部也可以设置透光板。
[0172]通过以上所述的本实施方式所涉及的照明装置2，由于安装了具备具有所希望的散热特性的散热器40的LED灯泡I，因此，能够实现具有优良的发光効率的照明装置。并且，也可以取代LED灯泡I而采用实施方式2所涉及的LED灯泡IA。
[0173](其他的变形例等)
[0174]以上根据实施方式以及变形例对本实用新型所涉及的照明用光源以及照明装置进行了说明，但是本实用新型并非受上述的实施方式以及各个变形例所限。
[0175]例如，在上述的实施方式中，虽然框体50为双重壁结构，不过并非受此所限。例如，框体50也可以不具备外围部52，散热器40的筒部41也可以被构成为LED灯泡的外围部而露出到外部。
[0176]并且，在上述的实施方式中，发光元件12虽然是SMD型LED元件，不过并非受此所限。例如，也可以采用裸芯片被直接安装到基板上(第一次安装)的⑶B(ChipOnBoard:板上芯片)型的LED模块。即，也可以采用LED芯片本身来用作发光元件12。在这种情况下，作为密封部件，可以对多个LED芯片一并密封，也可以分别密封。密封部件中也可以含有上述的黄色荧光体等波长变换材料。
[0177]并且，在上述的实施方式中，发光元件12虽然采用的通过蓝色LED芯片和黄色荧光体而放出白光的B-Y型的白色LED元件，不过并非受此所限。例如也可以采用含有红色荧光体以及绿色荧光体的含荧光体树脂，并通过与蓝色LED芯片进行组合而放出白光的构成。并且，为了提高演色性，也可以加入黄色荧光体，或者还可以混入红色荧光体以及绿色荧光体。并且，也可以采用发出蓝色以外的颜色的光的LED芯片，例如可以采用比蓝色LED芯片放出的蓝色光的波长短的紫外光的紫外LED芯片，主要由紫外光激励，从而从发出蓝色光、红色光以及绿色光的蓝色荧光体、绿色荧光体以及红色荧光体放出白光。
[0178]并且，在上述的实施方式以及各个变形例中，作为发光元件举例示出了LED，不过可以采用半导体激光等半导体发光元件、有机EL(Electro Luminescence:电致发光)或无机EL等发光元件、或者其他的固体发光元件。
[0179]并且，针对上述的实施方式而执行本领域技术人员所能够想到的各种变形得到的方式、或者在不脱离本实用新型的主旨的范围内对上述的实施方式中的构成要素以及功能进行任意地组合而得到的方式均包含在本实用新型内。
【主权项】
1.一种照明用光源，其特征在于， 该照明用光源具备: 发光模块； 用于使所述发光模块发光的驱动电路；以及 围住所述驱动电路的散热器， 所述散热器具有筒状的筒部以及以盖住所述筒部的方式而被设置的板部，且该板部支承所述发光模块， 所述筒部的筒高相对于所述筒部的筒径的比在1.1以下。2.如权利要求1所述的照明用光源，其特征在于， 所述散热器为金属板的冲压加工品。3.如权利要求1或2所述的照明用光源，其特征在于， 该照明用光源还具备框体，该框体具有围住所述驱动电路的筒状的内壳部、以及围住所述内壳部的筒状的外围部， 所述筒部位于所述内壳部与所述外围部之间。4.如权利要求3所述的照明用光源，其特征在于， 所述筒部与所述外围部的线膨胀系数不同，并且，所述筒部具有与所述外围部的内表面相应的形状， 通过所述内壳部与所述板部的主面抵接，从而所述散热器由所述框体支承。5.如权利要求4所述的照明用光源，其特征在于， 所述内壳部中与所述板部的主面抵接的部分为开口部。6.如权利要求4所述的照明用光源，其特征在于， 所述框体由树脂而被一体成形， 所述散热器为金属制。7.如权利要求3所述的照明用光源，其特征在于， 所述发光模块具备设置有多个贯通孔的基板、以及被配置在所述基板上的发光元件， 在所述板部设置有多个贯通孔， 在所述内壳部设置有多个凸出部， 所述多个凸出部的每一个，穿通于所述基板的所述多个贯通孔的每一个、以及所述板部的所述多个贯通孔的每一个。8.如权利要求1所述的照明用光源，其特征在于， 所述发光模块被固定在所述板部。9.一种照明装置，其特征在于， 该照明装置具备权利要求1至8的任一项所述的照明用光源。
【文档编号】F21Y115/10GK205535161SQ201620081054
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年1月27日
【发明人】松本雅人, 熊本昌弘, 富山贤司
【申请人】松下知识产权经营株式会社