JP2012113937A - Ｌｅｄ電球 - Google Patents

Abstract

【課題】 ＬＥＤチップからの放熱を促進することが可能なＬＥＤ電球を提供すること。
【解決手段】 本発明に係るＬＥＤ電球は、複数のＬＥＤチップ２０１と、複数のＬＥＤチップ２０１を支持する実装面３０１を有するＬＥＤ基板３００と、を備えており、複数のＬＥＤチップ２０１は、ＬＥＤ基板３００における配置密度がＬＥＤ基板３００の中央側よりもＬＥＤ基板３００の周縁側の方が高い。
【選択図】 図３

Description

本発明は、光源としてＬＥＤチップを備えるＬＥＤ電球に関する。

いわゆる白熱電球の代替製品として、ＬＥＤチップが実装されたＬＥＤ電球が普及し始めている。ＬＥＤ電球は、白熱電球に対して、省電力および長寿命といった長所がある。

図１６は、従来のＬＥＤ電球の一例を示している（たとえば、特許文献１参照）。同図に示されたＬＥＤ電球９００は、複数のＬＥＤモジュール９０１、グローブ９０２、ＬＥＤ基板９０３、放熱部材９０４、および口金９０５を備えている。ＬＥＤモジュール９０１は、ＬＥＤ電球９００の発光手段であり、ＬＥＤチップ（図示略）が内蔵されている。グローブ９０２は、ＬＥＤモジュール９０１からの光を透過するものであり、略球形状とされている。ＬＥＤ基板９０３は、複数のＬＥＤモジュール９０１がたとえばマトリクス状に実装されており、放熱部材９０４に取り付けられている。放熱部材９０４は、ＬＥＤモジュール９０１からの熱を放散させるためのものであり、たとえばアルミからなる。口金９０５は、ＬＥＤ電球９００を、白熱電球用の照明器具に取り付けるための部位である。

ＬＥＤ電球９００の発光時には、複数のＬＥＤモジュール９０１からの熱がＬＥＤ基板９０３を介して放熱部材９０４に伝えられる。ＬＥＤ基板９０３において、たとえば中央部分が顕著に高温であるなど、温度分布が不均一であるほど、放熱部材９０４の伝熱効率が低下してしまう。また、複数のＬＥＤモジュール９０１からの熱によって、グローブ９０２内の空気が温められる。この空気からの放散は、グローブ９０２を介した放熱がほとんどである。グローブ９０２は、ガラスまたは樹脂からなるため熱伝導率があまり高くない。このように、ＬＥＤ電球９００は、発光時の放熱をより高めることが求められている。

特開２０１０−５６０５９号公報

本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、ＬＥＤチップからの放熱を促進することが可能なＬＥＤ電球を提供することをその課題とする。

本発明によって提供されるＬＥＤ電球は、主面を有し、かつセラミックからなる基板と、上記基板の上記主面に実装された複数のＬＥＤチップと、上記基板を支持し、かつ上記ＬＥＤチップからの熱が上記基板を介して伝えられる放熱部材と、上記複数のＬＥＤチップを覆い、かつ上記複数のＬＥＤチップからの光を透過させるグローブと、上記放熱部材に対して上記グローブとは反対側に取り付けられている口金と、を備えることを特徴としている。

本発明の好ましい実施の形態においては、上記基板には、上記複数のＬＥＤチップに導通する配線パターンが形成されており、上記配線パターンの少なくとも一部を覆う反射層を備える。

本発明によって提供されるＬＥＤ電球は、複数のＬＥＤチップと、上記複数のＬＥＤチップを支持する実装面を有するＬＥＤ基板と、を備えており、上記複数のＬＥＤチップは、上記ＬＥＤ基板における配置密度が上記ＬＥＤ基板の中央側よりも上記ＬＥＤ基板の周縁側の方が高いことを特徴としている。

本発明の好ましい実施の形態においては、上記複数のＬＥＤチップは、上記ＬＥＤ基板の周縁に沿って環状に配置されている。

本発明の好ましい実施の形態においては、上記ＬＥＤ基板が取り付けられた伝熱ブラケットと、上記伝熱ブラケットを支持する放熱部材と、上記放熱部材に対して上記伝熱ブラケットとは反対側に取り付けられた口金と、を備える。

本発明の好ましい実施の形態においては、上記ＬＥＤチップに給電するための電源部を備えており、上記放熱部材は、上記電源部の少なくとも一部を収容する電源収容凹部を有している。

本発明の好ましい実施の形態においては、上記放熱部材は、複数のフィンを有している。

本発明の好ましい実施の形態においては、上記ＬＥＤ基板のうち、上記複数のＬＥＤチップによって囲まれた領域には、上記電源部からの給電に用いられる配線を通すための配線用貫通孔が形成されている。

本発明の好ましい実施の形態においては、上記伝熱ブラケットは、上記ＬＥＤ基板のうち上記実装面とは反対側にある裏面に対向する支持板を有する。

本発明の好ましい実施の形態においては、上記伝熱ブラケットは、上記支持板の周縁から上記放熱部材側に延びる側板を有する。

本発明の好ましい実施の形態においては、上記側板には、１以上の放熱用貫通孔が形成されている。

本発明の好ましい実施の形態においては、上記伝熱ブラケットには、上記側板表面から上記支持板内方に向かう部分が削除されることによって形成された１以上の切欠きが形成されており、この切欠きが上記側板を貫通することにより上記放熱用貫通孔が形成されている。

本発明の好ましい実施の形態においては、上記伝熱ブラケットは、上記側板の上記支持板と反対側周縁につながる鍔板を有する。

本発明の好ましい実施の形態においては、上記鍔板には、上記伝熱ブラケットを上記放熱部材に対して取り付けるボルトを通すためのボルト用貫通孔が形成されており、上記切欠きの一部によって、上記ボルトの頭部を沈降させるためのザグリ穴が構成されている。

本発明の好ましい実施の形態においては、上記ＬＥＤ基板および上記支持板は円形であり、上記側板は、円筒形状である。

本発明の好ましい実施の形態においては、上記電源部は、上記伝熱ブラケットと上記放熱部材とにその一部が挟まれた電源基板を備える。

本発明の好ましい実施の形態においては、上記電源基板には、放熱用貫通孔が形成されている。

本発明の好ましい実施の形態においては、上記伝熱ブラケットの上記放熱用貫通孔と上記電源基板の上記貫通孔とは、上記ＬＥＤ基板の周縁方向において重なる位置に設けられている。

本発明の好ましい実施の形態においては、上記電源基板は、外方に向かって延出し、かつ上記伝熱ブラケットと上記放熱部材とに挟まれた１以上の延出部を有している。

本発明の好ましい実施の形態においては、上記延出部の表面には、ハンダ層が形成されている。

本発明の好ましい実施の形態においては、上記伝熱ブラケットは、アルミからなる。

本発明の好ましい実施の形態においては、上記放熱部材は、アルミからなる。

本発明の好ましい実施の形態においては、各々が、上記ＬＥＤチップ、上記ＬＥＤチップを覆い、かつ上記ＬＥＤチップからの光を透過する封止樹脂、および上記ＬＥＤ基板に実装するための実装端子、を具備する複数のＬＥＤモジュールを備える。

本発明の好ましい実施の形態においては、上記ＬＥＤ基板を収容しており、上記ＬＥＤチップからの光を拡散させつつ透過させるグローブを備える。

このような構成によれば、上記複数のＬＥＤモジュールが発熱すると、上記ＬＥＤ基板の周縁寄り部分により多くの熱が伝えられ、上記ＬＥＤ基板の中央寄り部分に伝えられる熱は、相対的に少ない。このため、上記ＬＥＤ基板の中央寄り部分が過度に高熱となってしまうことを防止可能である。

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。

本発明の第１実施形態に基づくＬＥＤ電球の一例を示す正面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。 図１のＬＥＤ電球の伝熱ブラケットを示す斜視図である。 図１のＬＥＤ電球の伝熱ブラケットを示す平面図である。 図４のＶ−Ｖ線に沿う要部断面図である。 図１のＬＥＤ電球の電源基板および放熱部材を示す平面図である。 図４のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う要部断面図である。 図４のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿う要部断面図である。 図４のＩＸ−ＩＸ線に沿う要部断面図である。 本発明に係るＬＥＤ電球の変形例を示す要部平面図である。 本発明に係るＬＥＤ電球の他の変形例を示す要部平面図である。 本発明に係るＬＥＤ電球の他の変形例を示す要部平面図である。 図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線に沿う要部断面図である。 本発明に係るＬＥＤ電球の他の変形例を示す要部平面図である。 本発明の第２実施形態に基づくＬＥＤ電球の一例を示す断面図である。 従来のＬＥＤ電球の一例を示す一部断面正面図である。

以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。

図１および図２は、本発明に係るＬＥＤ電球の一例を示している。本実施形態のＬＥＤ電球１０１は、複数のＬＥＤモジュール２００、ＬＥＤ基板３００、伝熱ブラケット４００、放熱部材５００、電源部６００、口金７１０、およびグローブ７２０を備えている。ＬＥＤ電球１０１は、白熱電球の代替製品として白熱電球用の照明器具に取り付けられて用いられる。ＬＥＤ電球１０１は、たとえば６０Ｗ型の電球相当の大きさとされており、直径径が６０ｍｍ程度、高さが１２３ｍｍ程度である。

ＬＥＤ基板３００は、複数のＬＥＤモジュール２００を支持し、かつこれらへの電源供給経路を提供するためのものである。本実施形態においては、ＬＥＤ基板３００は、熱伝導が比較的高いガラスコンポジッド銅張積層板からなり、円形状とされている。ＬＥＤ基板３００の実装面３０１には、複数のＬＥＤモジュール２００が実装されている。ＬＥＤ基板３００の裏面３０２は、伝熱ブラケット４００に対して、たとえば接着剤または両面粘着テープによって取り付けられている。ＬＥＤ基板３００の中央付近には、配線用貫通孔３０３が形成されている。ＬＥＤ基板３００の適所には、後述する配線パターン３２０が形成されている（図１および図２においては図示略）。

複数のＬＥＤモジュール２００は、ＬＥＤ基板３００の実装面３０１に実装されている。図３および図４に示すように、複数のＬＥＤモジュール２００は、ＬＥＤ基板３００の周縁に沿って円環状に配置されている。本実施形態においては、複数のＬＥＤモジュール２００の実装方向は、すべて一方向（図４における左右方向）に統一されている。

図５に示すように、ＬＥＤモジュール２００は、ＬＥＤチップ２０１、１対のリード２０２、ケース２０４、封止樹脂２０５、および１対のワイヤ２０６を備えている。１対のリード２０２は、たとえばＣｕ合金からなり、その一方にＬＥＤチップ２０１が搭載されている。リード２０２のうちＬＥＤチップ２０１が搭載された面と反対側の面は、ＬＥＤモジュール２００を面実装するために用いられる実装端子２０３とされている。ＬＥＤチップ２０１は、ＬＥＤモジュール２００の光源であり、たとえば青色光を発光可能とされている。ＬＥＤチップ２０１と１対のリード２０２とは、１対のワイヤ２０６によって接続されている。封止樹脂２０５は、ＬＥＤチップ２０１を保護するためのものである。封止樹脂２０５は、ＬＥＤチップ２０１からの光によって励起されることにより黄色光を発する蛍光物質を含む透光樹脂を用いて形成されている。上記蛍光物質としては、黄色光を発するものに代えて、赤色光を発するものと緑色光を発するものとを混合して用いてもよい。ケース２０４はたとえば白色樹脂からなり、ＬＥＤチップ２０１から側方に発された光を上方に反射するためのものである。

なお、本実施形態とは異なり、ＬＥＤチップ２０１をＬＥＤ基板３００に直接実装する構成としてもよい。

伝熱ブラケット４００は、ＬＥＤ基板３００を支持するとともに、ＬＥＤ基板３００からの熱を放熱部材へと伝えるためのものである。図２〜図４に示すように、本実施形態においては、伝熱ブラケット４００は、支持板４１０、側板４２０、および鍔板４３０を有している。伝熱ブラケット４００の材質としては、熱伝導率が高いものが好ましく、たとえばアルミなどの金属が用いられる。

支持板４１０は、ＬＥＤ基板３００の裏面３０２と対向し、かつこの裏面３０２がたとえば接着剤または両面粘着テープによって取り付けられている。本実施形態においては、支持板４１０は、円形状とされており、その直径がＬＥＤ基板３００の直径よりも若干大とされている。図９に示すように、支持板４１０の中央付近には、配線用貫通孔４１１が形成されている。

図３、図４および図７に示すように、側板４２０は、支持板４２０の周縁から放熱部材５００側へと延びており、本実施形態においては、直径に対して高さが顕著に低い円筒形状とされている。鍔板４３０は、側板４２０の下端縁から支持板４２０が広がる方向に延びており、本実施形態においては円環状とされている。

側板４２０には、４つの伝熱用貫通孔４２１が形成されている。伝熱用貫通孔４２１を通じて、伝熱ブラケット４００の外側空間と内側空間とがつながっている。鍔板４３０には、４つのボルト用貫通孔４３１および４つのザグリ穴４３２が形成されている。ボルト用貫通孔４３１は、伝熱ブラケット４００を放熱部材５００に対して固定するボルト４４１を通すためのものである。本実施形態においては、４つのボルト用貫通孔４３１は、９０°ピッチで配置されている。ザグリ穴４３２は、ボルト４４１の頭部を鍔板４３０内に沈降させるためのものであり、直径がボルト用貫通孔４３１の直径よりも大である円形の凹部である。本実施形態においては、ザグリ穴４３２を形成するためのドリル加工を施す際に、鍔板４３０だけでなく、支持板４１０の周縁付近のごく一部と側板４２０の一部とを切削している。これにより、伝熱ブラケット４００には、４つの切欠き４２２が形成されている。切欠き４２２が側板４２０の厚さ方向に貫通した部分が、上述した伝熱用貫通孔４２１となっている。このような形成手法の結果、切欠き４２２の一部によって、ザグリ穴４３２が構成される格好となっている。ザグリ穴４３２には、固定樹脂４４２が充てんされている。固定樹脂４４２は、ボルト４４１の緩みを防止するためのものであり、本実施形態においては、ザグリ穴４３２のうち側板４２０とは反対側のおよそ半分の領域に充てんされている。なお、図３においては、理解の便宜上、固定樹脂４４２を省略している。

図１および図２に示すように放熱部材５００は、伝熱ブラケット４００が取り付けられており、本実施形態においては、本体５１０およびスペーサ５２０からなる。放熱部材５００の材質としては、熱伝導率が高いものが好ましく、たとえばアルミなどの金属が用いられる。なお、本実施形態とは異なり、放熱部材５００を一体成型品として形成してもよい。

本体５１０は、全体として半楕円体とされており、複数のフィン５１１を有している。複数のフィン５１１は、外方に向かって放射状に形成されている。本体５１０には、電源収容凹部５１２が形成されている。電源収容凹部５１２は、電源部６００の少なくとも一部を収容する部位であり、本実施形態においては、電源部６００のほとんどを収容している。

スペーサ５２０は、円板状であり、本体５１０の図中上端に取り付けられている。スペーサ５２０には、開口５２１がけいせいされている。開口５２１は、電源部６００との干渉を回避するために設けられている。また、図６に示すように、スペーサ５２０には、４つのボルト用貫通孔５２２と３つの凹部５２３とが形成されている。４つのボルト用貫通孔５２２は、ボルト４１１を通すためのものであり、本実施形態においては開口５２１を囲むようにして９０°ピッチで配置されている。３つの凹部５２３は、開口５２１２から径方向に向かって延びるように形成されており、スペーサ５２０の厚さよりも小さい深さとされている。３つの凹部５２３は、４つのボルト用貫通孔５２２を避けた位置に設けられている。

電源部６００は、たとえば商用の交流１００Ｖ電源からＬＥＤモジュール２００（ＬＥＤチップ２０１）を点灯させるのに適した直流電力を発生させ、この直流電力をＬＥＤモジュール２００（ＬＥＤチップ２０１）に供給するものであり、電源基板６１０、複数の電子部品６２０、および配線６３０を備えている。

電源基板６１０は、たとえばガラスコンポジッド銅張積層板からなり、全体として円形状とされている。図２に示すように、電源基板６１０の図中下面には、複数の電子部品６２０が実装されている。電源基板６１０は、放熱部材５００のスペーサ５２０の開口５２１を塞ぐように配置されている。

図６に示すように、電源基板６１０には、４つの放熱用貫通孔６１１が形成されている。各放熱用貫通孔６１１は、電源基板６１０の周縁寄り領域に形成されており、本実施形態においては、電源基板６１０の周縁に沿った円弧状のスリットとされている。４つの放熱用貫通孔６１１は、９０°ピッチで配置されており、電源基板６１０の周方向（ＬＥＤ基板３００の周方向と一致する）において、４つのボルト用貫通孔４４１と同じ位置に設けられている。すなわち、図７に示すように、上記周方向において伝熱ブラケット４００の放熱用貫通孔４２１と電源基板６１０の放熱用貫通孔６１１とは、同じ位置に設けられている。

電源基板６１０には、３つの延出部６１２が設けられている。延出部６１２は、電源基板６１０の径方向に延出している。３つの延出部６１２の位置は、スペーサ５２０の３つの凹部５２３と一致しており、各延出部６１２が各凹部５２３に収容されている。本実施形態においては、１つの延出部６１２にハンダ層６１３が形成されている。ハンダ層６１３は、電子部品６２０のうちアースに接続されるべき極と導通している。図８に示すように、延出部６１２は、伝熱ブラケット４００の鍔板４３０と放熱部材５００のスペーサ５２０とによって挟まれている。これにより、電源基板６１０が固定されている。ハンダ層６１３は、延出部６１２と鍔板４３０およびスペーサ５２０との間に介在する格好となっている。

複数の電子部品６２０は、たとえば商用の交流１００Ｖ電源をＬＥＤモジュール２００（ＬＥＤチップ２０１）を点灯させるのに適した直流電力に変換する機能を果たす。複数の天使部品６２０は、たとえば、コンデンサ、抵抗、コイル、ダイオード、ＩＣなどを含む。たとえば、図２において、電源収容凹部５１２のほぼ中央において、図中下方にもっとの突出した電子部品６２０は、コンデンサである。

図６および図８に示すように複数の電子部品６２０には、電子部品６２１が含まれている。電子部品６２１は、放熱板を有する三端子型のトランジスタとして構成されている。上記放熱板は、電源基板６１０側に配置されている。電子部品６２１は、複数の電子部品６２０の中でハンダ層６１３に対して最も近い位置に配置されている。なお、図６および図８においては、理解の便宜上、電子部品６２１以外の複数の電子部品６２０を省略している。

配線６３０は、複数の電子部品６２０からの直流電力をＬＥＤ基板３００へと導くためのものであり、図９に示すように、芯線６３１および被覆６３２を有する。配線６３０は、支持板４１０の配線用貫通孔４１１およびＬＥＤ基板３００の配線用貫通孔３０３を通して、ＬＥＤ基板３００の実装面３０１側へと延びている。被覆６３２の上端は、支持板４１０あるいはＬＥＤ基板３００の厚さ方向において、支持板４１０あるいはＬＥＤ基板３００内にとどまっている。これにより、配線６３０のうち芯線６３１のみがＬＥＤ基板３００の実装面３０１側に露出している。芯線６３１は、配線用貫通孔３０３から外方に向けて折り曲げられており、その先端がハンダ３０４によってＬＥＤ基板３００に形成された配線パターン３２０の一部に接合されている。

口金７１０は、たとえばＪＩＳ規格に準拠した一般的な電球用の照明器具に取り付けるための部分である。口金７１０は、ＪＩＳ規格に定められたＥ１７、Ｅ２６などの仕様を満たす構成とされている。口金７１０は、電源部６００に対して配線によって接続されている。

グローブ７２０は、ＬＥＤモジュール２００を保護するためのものであり、たとえば透明または半透明のガラスまたは樹脂からなる。グローブ７２０は、放熱部材５００あるいは伝熱ブラケット４００に対して固定されている。グローブ７２０の外面および内面のいずれか一方、または双方を粗面としてもよい。この粗面を構成する手法としては、たとえばショットブラスト処理が挙げられる。

次に、ＬＥＤ電球１０１の作用について説明する。

本実施形態によれば、複数のＬＥＤモジュール２００は、ＬＥＤ基板３００の周縁に沿って配置されている。このため、複数のＬＥＤモジュール２００が発熱すると、ＬＥＤ基板３００の周縁寄り部分により多くの熱が伝えられ、ＬＥＤ基板３００の中央寄り部分に伝えられる熱は、相対的に少ない。このため、ＬＥＤ基板３００の中央寄り部分が過度に高熱となってしまうことを防止可能である。

伝熱ブラケット４００は、支持板４１０の周縁につながる側板４２０を有している。ＬＥＤ基板３００の周縁に伝えられた熱は、支持板４１０を介して側板４２０へと伝わりやすい。これにより、複数のＬＥＤモジュール２００からの熱をＬＥＤ基板３００から伝熱ブラケット４００へと効率よく伝えることができる。

側板４２０の下端には鍔板４３０が形成されている。この鍔板４３０は、放熱部材５００に取り付けられている。これにより、側板４２０から鍔板４３０を経由して放熱部材５００へとＬＥＤモジュール２００からの熱を適切に伝えることができる。

ＬＥＤ基板３００の中央付近に設けられた配線用貫通孔３０３は、電源部６００からＬＥＤ基板３００の配線パターン３２０のうち受電に供される部分に至る配線６３０の径路を不当に迂回させたりすることを回避する。複数のＬＥＤモジュール２００がＬＥＤ基板３００の周縁寄りに配置されていることにより、配線用貫通孔３０３がＬＥＤモジュール２００と干渉するおそれがほとんどない。

図７に示すように、伝熱ブラケット４００に形成された放熱用貫通孔４２２によってグローブ７２０内の空気は、伝熱ブラケット４００の内側へと流入可能となっている。また、この空気は、電源基板６１０に形成された放熱用貫通孔６１１によって、放熱部材５００側へと流入可能である。これにより、グローブ７２０内から放熱部材５００へ通じる通気経路が形成されている。この通気経路によって、グローブ７２０内の熱を放熱部材５００へと効率よく伝えることができる。

放熱用貫通孔４２２は、伝熱ブラケット４００の側板４２０に形成されている。これにより、放熱用貫通孔４２２を設けることによって支持板４１０の面積はほとんど縮小されない。これにより、上述した放熱効果を発揮しつつ、ＬＥＤ基板３００の配置スペースを適切に確保できる。

本実施形態においては、ボルト４１１を沈降させるためのザグリ穴４３２を形成するためのドリル加工によって、ザグリ穴４３２と放熱用貫通孔４２２とを一括して形成することが可能である。

４つの放熱用貫通孔４２２を９０°ピッチで配置することにより、グローブ７２０内からの伝熱ブラケット４００へと向かう通気経路が不均一となることを抑制することができる。放熱用貫通孔４２２と放熱用貫通孔６１１との位置を一致させることは、通気経路が不均一となったり、不当に迂回する形態となったりすることを回避するのに適している。

図８に示すように、電源基板６１０の延出部６１２を伝熱ブラケット４００と放熱部材５００とによって挟むことにより、電源部６００を適切に固定することができる。図４および図６から理解されるとおり、延出部６１２は、ＬＥＤ基板３００の周方向において放熱用貫通孔４２２とは重ならない位置に設けられている。これにより、放熱用貫通孔４２２および放熱用貫通孔６１１によって形成される通気経路を不当に迂回させたり塞いでしまったりすることを回避することができる。延出部６１２に形成されたハンダ層６１３には、伝熱ブラケット４００と放熱部材５００とによって電源基板６１０を挟む力を高める効果が期待できる。また、比較的発熱量が多い電子部品６２１からの熱を、ハンダ層６１３を介して放熱部材５００へと効率よく伝えることができる。

図１０〜図１４は、ＬＥＤ電球１０１の各部の構成が異なる変形例を示している。これらの変形例において、上述した構成と同一の要素については、同一の符号を付しており説明を省略する。

図１０に示す変形例は、複数のＬＥＤモジュールの配置が、図１〜図９を参照して説明したＬＥＤ電球１０１と異なっている。本変形例においては、複数のＬＥＤモジュール２００は、それぞれの長手方向（アノード電極とカソード電極を結んだ方向）が、ＬＥＤ基板３００の径方向に沿っており、放射状に配置されている。ＬＥＤモジュール２００の長手方向が上記径方向と厳密に一致していなくても、ＬＥＤ基板３００の周方向と交差する方向となっていればよい。各ＬＥＤモジュール２００は、図５に示す１対のリード２０２のうち、ＬＥＤチップ２０１が搭載されたものが、ＬＥＤ基板３００の径方向外側に位置するように実装されている。

このような変形例によっても複数のＬＥＤモジュール２００からの放熱を促進することができる。また、複数のＬＥＤモジュール２００を放射状に配置することは、ＬＥＤ電球１０１からの配光をより均一とするのに有利である。また、ＬＥＤチップ２０１が搭載されているリード２０２がＬＥＤ基板３００の外側寄りに配置されていることにより、ＬＥＤチップ２０１からの熱を放熱ブラケット４００へと伝えやすいという利点がある。

図１１に示す変形例は、ＬＥＤ基板の固定方法が、図１〜図９を参照して説明したＬＥＤ電球１０１と異なっている。本変形例においては、ＬＥＤ基板３００は、ボルト３１０によって伝熱ブラケット４００に対して固定されている。

図１２および図１３に示す変形例は、ＬＥＤ基板の固定方法が、図１〜図９を参照して説明したＬＥＤ電球１０１と異なっている。本変形例においては、ＬＥＤ基板３００は、ボルト３１０および固定金具３１１によって伝熱ブラケット４００に対して固定されている。固定金具３１１は、Ｃｕ，ＮｉまたはＦｅなどを含む合金からなり、屈曲部分を有する帯状である。固定金具３１１の一端は、ボルト３１１によって伝熱ブラケット４００に対して固定されている。固定金具３１１の他端は、図１３に示すように、ＬＥＤ基板３００を実装面３０１側から伝熱ブラケット４００に対して押し付けている。ＬＥＤ基板３００のうち固定金具３１１と接する部分には、図示されているように配線パターン３２０の一部を形成しておいてもよい。この一部は、配線パターン３２０のうちアースに接続されるべき部分である。

図１４に示す変形例は、伝熱ブラケット４００のザグリ穴４３２の構成が図１〜図９を参照して説明したＬＥＤ電球１０１と異なっている。本変形例においては、ザグリ穴４３２は、平面視楕円形状とされている。ザグリ穴４３２の長軸は、伝熱ブラケット４００の径方向に沿っている。ザグリ穴４３２は、ボルト４４１に対して伝熱ブラケット４００の径方向外側に寄った配置とされている。固定樹脂４４２の大部分は、ザグリ穴４３２のうちボルト４４１に対して上記径方向外側寄りに位置する部分に設けられている。このような構成によれば、固定樹脂４４２によってボルト４４１のゆるみを適切に抑制しつつ、固定樹脂４４２の形成において固定樹脂４４２を形成するための樹脂材料が放熱用貫通孔４２１に進入してしまうことを回避することができる。

図１５は、本発明の第２実施形態に基づくＬＥＤ電球を示している。本実施形態のＬＥＤ電球１０２は、放熱ブラケット４００および放熱部材５００の構成が、上述した実施形態と異なっている。本実施形態においては、放熱ブラケット４００の側板４２０が、支持板４１０から鍔板４３０へと向かうほど断面直径が大となるテーパ形状とされている。放熱部材５００は、本体５１０のみからなり、本体５１０は、複数のフィン５１１、筒状部５１３、および鍔板５１４を有している。筒状部５１３は、本体５１０のうちフィン５１１よりも径方向内方に位置している。筒状部５１３は、その上端が放熱ブラケット４００の側板４２０の下端とほぼ一致する形状およびサイズとされている。鍔板５１４は、筒状部５１３の上端から径方向外方に広がっている。鍔板５１４は、放熱ブラケット４００の鍔板４３０に対してとほぼ同形状とされており、鍔板４３０と重なるように接している。

このような実施形態によれば、側板４２０を伝わってきた熱は、放熱部材５００の本体５１０の筒状部５１３に直接伝えられる。したがって、放熱ブラケット４００から放熱部材５００への伝熱効率を高めることが可能であり、ＬＥＤチップ２０１からの放熱をさらに促進することができる。

本発明に係るＬＥＤ電球は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係るＬＥＤ電球の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。

１０１，１０２ ＬＥＤ電球
２００ ＬＥＤモジュール
２０１ ＬＥＤチップ
２０２ リード
２０３ 実装端子
２０４ ケース
２０５ 封止樹脂
２０６ ワイヤ
３００ ＬＥＤ基板
３０１ 実装面
３０２ 裏面
３０３ 配線用貫通孔
３０４ ハンダ
３１０ ボルト
３１１ 固定金具
３２０ 配線パターン
４００ 伝熱ブラケット
４１０ 支持板
４１１ 配線用貫通孔
４２０ 側板
４２１ 放熱用貫通孔
４２２ 切欠き
４３０ 鍔板
４３１ ボルト用貫通孔
４３２ ザグリ穴
４４１ ボルト
４４２ 固定樹脂
５００ 放熱部材
５１０ 本体
５１１ フィン
５１２ 電源収容凹部
５１３ 筒状部
５１４ 鍔板
５２０ スペーサ
５２１ 開口
５２２ ボルト用貫通孔
５２３ 凹部
６００ 電源部
６１０ 電源基板
６１１ 放熱用貫通孔
６１２ 延出部
６１３ ハンダ層
６２０，６２１ 電子部品
６３０ 配線
６３１ 芯線
６３２ 被覆
７１０ 口金
７２０ グローブ

Claims (22)

1. 複数のＬＥＤチップと、
   上記複数のＬＥＤチップを支持する実装面を有するＬＥＤ基板と、を備えており、
   上記複数のＬＥＤチップは、上記ＬＥＤ基板における配置密度が上記ＬＥＤ基板の中央側よりも上記ＬＥＤ基板の周縁側の方が高いことを特徴とする、ＬＥＤ電球。
2. 上記複数のＬＥＤチップは、上記ＬＥＤ基板の周縁に沿って環状に配置されている、請求項１に記載のＬＥＤ電球。
3. 上記ＬＥＤ基板が取り付けられた伝熱ブラケットと、
   上記伝熱ブラケットを支持する放熱部材と、
   上記放熱部材に対して上記伝熱ブラケットとは反対側に取り付けられた口金と、
   を備える、請求項１または２に記載のＬＥＤ電球。
4. 上記ＬＥＤチップに給電するための電源部を備えており、
   上記放熱部材は、上記電源部の少なくとも一部を収容する電源収容凹部を有している、請求項３に記載のＬＥＤ電球。
5. 上記放熱部材は、複数のフィンを有している、請求項４に記載のＬＥＤ電球。
6. 上記ＬＥＤ基板のうち、上記複数のＬＥＤチップによって囲まれた領域には、上記電源部からの給電に用いられる配線を通すための配線用貫通孔が形成されている、請求項４または５に記載のＬＥＤ電球。
7. 上記伝熱ブラケットは、上記ＬＥＤ基板のうち上記実装面とは反対側にある裏面に対向する支持板を有する、請求項４ないし６のいずれかに記載のＬＥＤ電球。
8. 上記伝熱ブラケットは、上記支持板の周縁から上記放熱部材側に延びる側板を有する、請求項７に記載のＬＥＤ電球。
9. 上記側板には、１以上の放熱用貫通孔が形成されている、請求項８に記載のＬＥＤ電球。
10. 上記伝熱ブラケットには、上記側板表面から上記支持板内方に向かう部分が削除されることによって形成された１以上の切欠きが形成されており、
    この切欠きが上記側板を貫通することにより上記放熱用貫通孔が形成されている、請求項９に記載のＬＥＤ電球。
11. 上記伝熱ブラケットは、上記側板の上記支持板と反対側周縁につながる鍔板を有する、請求項１０に記載のＬＥＤ電球。
12. 上記鍔板には、上記伝熱ブラケットを上記放熱部材に対して取り付けるボルトを通すためのボルト用貫通孔が形成されており、
    上記切欠きの一部によって、上記ボルトの頭部を沈降させるためのザグリ穴が構成されている、請求項１１に記載のＬＥＤ電球。
13. 上記ＬＥＤ基板および上記支持板は円形であり、
    上記側板は、円筒形状である、請求項８ないし１２のいずれかに記載のＬＥＤ電球。
14. 上記電源部は、上記伝熱ブラケットと上記放熱部材とにその一部が挟まれた電源基板を備える、９ないし１３のいずれかに記載のＬＥＤ電球。
15. 上記電源基板には、放熱用貫通孔が形成されている、請求項１４に記載のＬＥＤ電球。
16. 上記伝熱ブラケットの上記放熱用貫通孔と上記電源基板の上記貫通孔とは、上記ＬＥＤ基板の周縁方向において重なる位置に設けられている、請求項１５に記載のＬＥＤ電球。
17. 上記電源基板は、外方に向かって延出し、かつ上記伝熱ブラケットと上記放熱部材とに挟まれた１以上の延出部を有している、請求項１４ないし１６のいずれかに記載のＬＥＤ電球。
18. 上記延出部の表面には、ハンダ層が形成されている、請求項１７に記載のＬＥＤ電球。
19. 上記伝熱ブラケットは、アルミからなる、請求項３ないし１８のいずれかに記載のＬＥＤ電球。
20. 上記放熱部材は、アルミからなる、請求項３ないし１９のいずれかに記載のＬＥＤ電球。
21. 各々が、上記ＬＥＤチップ、上記ＬＥＤチップを覆い、かつ上記ＬＥＤチップからの光を透過する封止樹脂、および上記ＬＥＤ基板に実装するための実装端子、を具備する複数のＬＥＤモジュールを備える、請求項１ないし２０のいずれかに記載のＬＥＤ電球。
22. 上記ＬＥＤ基板を収容しており、上記ＬＥＤチップからの光を拡散させつつ透過させるグローブを備える、請求項１ないし２１のいずれかに記載のＬＥＤ電球。

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