照明装置及び照明器具
【課題】寿命の長い半導体発光素子を光源とする照明装置において、本体と結合する結合部材が寿命末期において確実に結合されている照明装置および照明器具を提供する。
【解決手段】半導体発光素子１１と；一端部の端縁に切欠１３ｂ１が設けられ、一端部側の内周面の少なくとも一部に沿って係合溝１３ａ１が形成された円筒状の一端部側に半導体発光素子を配設した金属製の本体１２と；本体と係合する係合手段を有し、この係合手段には、前記係合溝に係合する落下防止手段１３ａおよび前記切欠に係合する回転防止手段１３ｂが設けられた結合部材１５と；半導体発光素子を点灯する点灯装置１６と；本体の他端部側に設けられた口金部材１７と；を具備する照明装置１０を構成する。
【解決手段】半導体発光素子１１と；一端部の端縁に切欠１３ｂ１が設けられ、一端部側の内周面の少なくとも一部に沿って係合溝１３ａ１が形成された円筒状の一端部側に半導体発光素子を配設した金属製の本体１２と；本体と係合する係合手段を有し、この係合手段には、前記係合溝に係合する落下防止手段１３ａおよび前記切欠に係合する回転防止手段１３ｂが設けられた結合部材１５と；半導体発光素子を点灯する点灯装置１６と；本体の他端部側に設けられた口金部材１７と；を具備する照明装置１０を構成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオード等の半導体発光素子を光源とした照明装置および照明器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、フィラメント電球に代わって、寿命が長く、また消費電力の少ない半導体発光素子である発光ダイオードを光源とした電球形ＬＥＤランプ等の照明装置が各種照明器具の光源として採用されるようになってきている。例えば、特許文献１には、基板に実装された発光ダイオードと、発光ダイオードを点灯させる点灯装置と、点灯装置が収容され、一方側に口金を装着し、他方側に基板に取付けられているカバーと、発光ダイオードを覆うようにカバーの他方側に取付けられた透光性のグローブからなるＬＥＤ電球が示されている。
【特許文献１】特開２００８−９１１４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
一方、発光源となる発光ダイオードは、フィラメントを発熱させることによって光を放射するものとは異なり、半導体の発光作用によって光を放出するため、フィラメント電球に比し大幅に長い寿命を有している。このため、長期間にわたり一般家庭などで照明器具の光源として使用され、寿命末期における安全性の確保が重要となっている。これら発光ダイオードを光源とした照明装置の構成、特に、グローブは一般白熱電球の外観形状に近似させて一般白熱電球と同様の配光性能を得るために、球形に形成することから合成樹脂またはガラスで構成されている。一方、本体は、発光源である発光ダイオードの熱を放熱させて発光効率の低下を抑制するためにアルミニウム等の熱伝導性の良好な金属で形成している。
【０００４】
このため、グローブと本体との結合は、材質の異なる部材を結合しなければならないこと、発光ダイオードからの熱に耐えること、紫外線等に耐えること、電気絶縁性を有すること、さらには湿気等にも耐えることなど、多様な条件に耐える必要があることからシリコーン樹脂やエポキシ樹脂等からなる接着剤を用いて行っている。
【０００５】
しかしながら、これら条件を満足する接着剤でも、使用が長期間にわたると、使用条件にもよるが、接着剤が劣化する虞がある。万が一、接着剤が劣化した場合には、照明器具に装着された照明装置のグローブが落下する虞がある。また、落下しない場合でも、電球を取り替えようとしてソケットから外す際に、グローブを掴んで回転すると、接着剤が剥がれてグローブのみが外れ本体部分がソケットに残ってしまう虞がある。本体部分がソケットに残ってしまうと、発光ダイオードなどの充電部が露出して危険であると共に、掴み代が少なくなってソケットから外せない状態になる虞も生じる。
【０００６】
特許文献１、特に段落番号［００３０］、［００３３］に示されているように、この種、ＬＥＤ電球においては、グローブの端部がカバーの内側に単に嵌合された状態で、シリコーン樹脂やエポキシ樹脂などの接着剤により結合されることが一般的で、上記の課題を解決することには至っていない。これらの課題は、グローブと本体の結合に限らず、本体に結合される各種構成部品との結合においても同様の課題を有している。このため、この種、発光ダイオード等の半導体発光素子を光源とする照明装置においては、長期間の使用にわたる寿命末期においても、本体に部品が確実に結合されている照明装置を如何にして実現するかが重要な課題となっている。
【０００７】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたもので、寿命の長い半導体発光素子を光源とする照明装置において、本体と結合する結合部材が寿命末期において確実に結合されている照明装置および照明器具を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の照明装置の発明は、半導体発光素子と；一端部の端縁に切欠が設けられ、一端部側の内周面の少なくとも一部に沿って係合溝が形成された円筒状の一端部側に半導体発光素子を配設した金属製の本体と；本体と係合する係合手段を有し、この係合手段には、前記係合溝に係合する落下防止手段および前記切欠に係合する回転防止手段が設けられた結合部材と；半導体発光素子を点灯する点灯装置と；本体の他端部側に設けられた口金部材と；を具備していることを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、一端部の端縁に切欠が設けられ、一端部側の内周面の少なくとも一部に沿って係合溝が形成された円筒状の一端部側に半導体発光素子を配設した金属製の本体と、本体と係合する係合手段を有し、この係合手段には、前記係合溝に係合する落下防止手段および前記切欠に係合する回転防止手段が設けられた結合部材により、寿命の長い半導体発光素子を光源とする照明装置において、本体と結合する、例えば、カバー部材や絶縁ケース等の結合部材が寿命末期において確実に結合されている照明装置を構成することができる。
【００１０】
本発明において、照明装置は、一般白熱電球の形状に近似させた電球形の照明装置（Ａ形またはＰＳ形）、レフ形の電球形の照明装置（Ｒ形）、ボール形の電球形の照明装置（Ｇ形）、円筒形の電球形の照明装置（Ｔ形）などに構成してもよい。さらに、グローブレスの電球形の照明装置を構成するものであってもよい。また本発明は、一般白熱電球の形状に近似させた照明装置に限らず、その他各種の外観形状、用途をなす照明装置に適用することができる。
【００１１】
半導体発光素子は、発光ダイオード、半導体レーザなど、寿命の長い半導体等を発光源とした発光素子が許容される。半導体発光素子は複数個で構成されていることが好ましいが、照明の用途に応じて必要な個数は選択され、例えば、４個程度の素子群を構成し、この群１個、若しくは複数の群をなすように構成してもよい。さらには、１個の半導体発光素子で構成されるものであってもよい。半導体発光素子は、白色で発光するように構成することが好ましいが、照明器具の用途に応じ、赤色、青色、緑色等でも、さらには各種の色を組み合わせて構成してもよい。
【００１２】
本体は、放熱性を高めるために熱伝導性の良好な金属、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）の少なくとも一種を含む金属で形成するのが好ましいが、この他に、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、シリコーンカーバイト（ＳｉＣ）などの工業材料で構成してもよい。外観形状は、一端部から他端部に向けて直径が順次少なくなるような、一般白熱電球におけるネック部分のシルエットに近似させた形状に形成することが、既存照明器具への適用率が向上して好ましいが、ここでは、一般白熱電球に近似させることは条件でなく、限られた特定の外観形状には限定されない。
【００１３】
本体の一端部側に配設される半導体発光素子は、回路基板に実装されて配設されることが許容される。回路基板は、放熱性を高めるために、アルミニウム等の熱伝導性の良好な金属で構成されることが好ましいが、ガラスエポキシ材、紙フェノール材、ガラスコンポジット等、非金属性の部材で構成されてもよい。さらにセラミックスで構成されたものであってもよい。
【００１４】
結合部材は、例えば、本体に半導体発光素子を覆うように設けられるグローブ等のカバー部材や、本体に口金部材と電気絶縁を図るために設けられる絶縁ケース等で構成されることが好ましいが、その他、例えば、口金部材等、寿命末期に外れて落下したり回転が困難となるような結合部材の全てが許容される。結合部材の材質は、この種、照明装置における多様な条件に耐えることが可能な、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、アクリルやＡＢＳ等の合成樹脂で構成されることが好ましいが、上述した金属などで構成されたものであってもよい。
【００１５】
点灯装置は、例えば、交流電圧１００Ｖを直流電圧２４Ｖに変換して発光素子に供給する点灯回路を構成するものが許容される。また、点灯装置は、半導体発光素子を調光するための調光回路を有するものであってもよい。また、本体に内蔵させて設けることが好適であるが、本体と別置きで構成したものであってもよい。
【００１６】
口金部材は、一般白熱電球が取付けられるソケットに装着可能な全ての口金が許容されるが、一般的に最も普及しているエジソンタイプのＥ１７形やＥ２６形等の口金が好適である。また、材質は口金全体が金属で構成されたものでも、電気的接続部分を銅板等の金属で構成し、それ以外の部分を合成樹脂で構成した樹脂製の口金であっても、さらには、蛍光ランプに使用されるピン形の端子を有する口金でも、引掛シーリングに使用されるＬ字形の端子を有する口金でもよく、特定の口金には限定されない。
【００１７】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の照明装置において、前記結合部材は本体との係合部を円筒状に形成した合成樹脂で構成されており、落下防止手段は前記係合溝と係合するように結合部材の円筒外周面に形成した突起部により構成され、回転防止手段は前記切欠と係合するように結合部材の円筒外周面に形成した凸部により構成されていることを特徴とする。
【００１８】
本発明によれば、本体は円筒状をなす金属で構成し、結合部材は本体との係合部を円筒状に形成した合成樹脂で構成し、落下防止手段と回転防止手段は、係合溝と突起部や切欠と凸部との係合により構成したので、これら係合手段を金属の鋳造・鍛造・切削加工や合成樹脂の成形等の簡易な手段により容易かつ確実に構成することができ、加工作業が簡易になりコスト的に有利な照明装置を構成することができる。
【００１９】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２記載の照明装置においいて、前記結合部材は、本体に半導体発光素子を覆うように設けられる透光性のカバー部材で構成したことを特徴とする。本発明によれば、例えば、グローブ等のカバー部材が寿命末期において確実に結合され、また、ソケットから外れ難くなることが防止される。本発明において、カバー部材は、透明または光拡散性を持たせた乳白色等の半透明のグローブでも、発光ダイオードの充電部等を外部から保護するための透明または半透明の保護カバーであってもよい。
【００２０】
請求項４に記載の照明器具の発明は、ソケットが設けられた器具本体と；この器具本体のソケットに装着される請求項１ないし３いずれか一記載の照明装置と；を具備していることを特徴とする。本発明によれば、寿命の長い半導体発光素子を光源とする照明装置を装着した照明器具において、照明装置の寿命末期において照明装置の落下やソケットから外れ難くなることが防止される照明器具を構成することができる。
【００２１】
本発明において、照明器具は天井直付形、天井吊下形または壁面取付形、さらには天井埋込形のダウンライト等が許容される。器具本体に制光体としてグローブ、セード、反射体などが取付けられるものであっても、照明装置が露出するものであってもよい。また、照明器具は器具本体に１個の照明装置を取付けたものに限らず、複数個が装着されるものであってもよい。さらに、オフィス等、施設・業務用の大型の照明器具などを構成してもよい。
【発明の効果】
【００２２】
請求項１の発明によれば、一端部の端縁に切欠が設けられ、一端部側の内周面の少なくとも一部に沿って係合溝が形成された円筒状の一端部側に半導体発光素子を配設した金属製の本体と、本体と係合する係合手段を有し、この係合手段には、前記係合溝に係合する落下防止手段および前記切欠に係合する回転防止手段が設けられた結合部材により、本体と結合する結合部材が寿命末期において確実に結合されている照明装置を提供することができる。
【００２３】
請求項２の発明によれば、本体は円筒状をなす金属で構成し、結合部材は本体との係合部を円筒状に形成した合成樹脂で構成し、落下防止手段と回転防止手段は、係合溝と突起部や切欠と凸部との係合により構成したので、これら係合手段を金属の鋳造・鍛造・切削加工や合成樹脂の成形等の簡易な手段により容易かつ確実に構成することができ、寿命末期において本体と結合する結合部材を確実に結合させることができると共に、加工作業が簡易になりコスト的に有利な照明装置を提供することができる。
【００２４】
請求項３の発明によれば、カバー部材が寿命末期において確実に結合され、また、ソケットから外れ難くなることが防止される照明装置を提供することができる。
【００２５】
請求項４の発明によれば、照明装置の寿命末期において照明装置の落下やソケットから外れ難くなることが防止される照明器具を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明に係る照明装置及び照明器具の実施形態について説明する。
【実施例１】
【００２７】
図１、図２に示すように、本実施例の照明装置は、ミニクリプトン電球に相当する小型の電球形の照明装置１０を構成するもので、半導体発光素子１１、円筒状の一端部側に半導体発光素子を配設した金属製の本体１２、本体に係合機構１３により係合されると共に接着剤１４により結合される第１の結合部材１５を構成するカバー部材、半導体発光素子を点灯する点灯装置１６、本体の他端部側に設けられる口金部材１７、本体に口金部材と電気絶縁を図るように設けられる第２の結合部材１５を構成する絶縁ケース１８で構成する。
【００２８】
半導体発光素子１１は、本実施例では発光ダイオード（以下「ＬＥＤ」と称す）で構成し、同一性能を有する複数個、本実施例では、４個のＬＥＤ１１が用意され、この各ＬＥＤは、本実施例では青色ＬＥＤチップとこの青色ＬＥＤチップにより励起される黄色蛍光体により白色を発光する高輝度、高出力のＬＥＤからなり、さらに、一方向、すなわちＬＥＤの光軸に光線が主として放射される。ここで光軸は、ＬＥＤ１１が実装される回路基板１１ａの面に対して略鉛直方向のことである。
【００２９】
半導体発光素子１１は、回路基板１１ａに実装されて構成される。回路基板は、熱伝導性の良好な金属、本実施例では平板状の略円板状をなすアルミニウムで構成され、その表面（図２における上方の面）にシリコーン樹脂等の電気絶縁層を介して銅箔からなる配線パターンが形成され、この配線パターン上に４個のＬＥＤ１１が略同心円状をなすように略等間隔に実装して配設される。なお、各ＬＥＤ１１は配線パターンにより直列に接続される。
【００３０】
また、回路基板１１ａには、配線パターンおよび電気絶縁層を貫通する貫通孔１１ｂを形成する。貫通孔は、ＬＥＤ１１へ電力を供給させる電線ｗを回路基板の裏面から表面に向けて挿通させて電気接続部１１ｃに接続させるための貫通した孔で、その中心が回路基板１１ａの中心から回路基板表面の外周方向に偏位した位置に寸法ａ（図２）だけ離間させて形成する。
【００３１】
上記により回路基板１１ａに実装されたＬＥＤ１１は、本体１２の円筒状の一端部側に配設される。本体１２は、熱伝導性の良好な金属、本実施例ではアルミニウムで構成され、横断面形状が略円形の円筒状をなし、一端部側に径の大きな開口部１２ａを他端部側に径の小さな開口部１２ｂを有する収納凹部１２ｃ一体に形成し、外周面が一端から他端に向かい順次直径が小さくなる略円錐状のテーパー面をなすようにして、外観がミニクリプトン電球におけるネック部のシルエットに近似させた形状に構成する。外周面には、一端から他端に向かい放射状に突出する多数の放熱フィン１２ｄを一体に形成する。これら本体１２は、例えば、鋳造、鍛造または切削加工等で加工され、内部に空洞のない肉厚の本体として構成される。
【００３２】
本体１２の円筒状の一端部側の開口部１２ａには、円形の凹部１２ｅが形成されるように表面を平滑な面に形成した支持部１２ｆを一体に形成し、この凹部にＬＥＤ１１を実装した回路基板１１ａが配設される。すなわち、回路基板の裏面側を支持部１２ｆに熱伝導性を有し電気絶縁性を有するシリコーン樹脂等からなる絶縁シートまたは接着剤等を介して密着させネジ等の固定手段により支持する。
【００３３】
これにより、ＬＥＤ１１と回路基板からなる光源体の光軸ｘ−ｘが、本体１２の中心軸ｙ−ｙに略合致し、全体として平面視で略円形の発光面を有する光源部Ａが構成される。さらに、支持部１２ｆの中央部分から下端部の開口部１２ｂに向け中心軸ｙ−ｙ方向に略沿って貫通する給電用の電線ｗを挿通させる挿通孔１２ｇを形成する。この挿通孔は、回路基板１１ａに形成された貫通孔１１ｂと連通するように、その中心軸ｚ−ｚが本体１２の中心軸ｙ−ｙから寸法ａ（図２）だけ外周方向に偏位した位置に形成する。
【００３４】
上記に構成された本体１２一端部側の開口部１２ａに形成された凹部１２ｅには、略円形の発光面を有する光源部Ａを覆うようにしてカバー部材、本実施例ではグローブが結合される。このグローブは、本発明における本体１２に結合される第１の結合部材１５を構成するものである。グローブ１５は、透光性を有し、例えば、厚さが薄いガラスや合成樹脂などの材質、本実施例ではポリカーボネイトからなる透明または光拡散性を有する乳白色など、ここでは乳白色として、一端部に円筒状をなす開口１５ａを一体に形成した外観がミニクリプトン電球の球状部分のシルエットに近似させた滑らかな曲面状に形成する。グローブ１５は、本体１２一端部側の開口部１２ａに嵌め込まれ、係合機構１３によって、円筒状をなす開口部１５ａの外周面と、本体１２支持部１２ｆの周囲に構成される円筒状をなす段部１２ｊの内周面とが係合して結合され、さらに、例えば、シリコーン樹脂やエポキシ樹脂などの接着剤１４により二重に固定される（図１（ｂ））。
【００３５】
係合機構１３は、特に図１、図３に示すように、落下防止手段１３ａと回転防止手段１３ｂで構成される。落下防止手段１３ａは、本体１２一端部側における段部１２ｊの円筒内周面の少なくとも一部に沿って、本実施例ではその全周に形成した係合溝１３ａ１と、この係合溝１３ａ１と係合する係合手段、本実施例では、グローブ１５の開口部１５ａの円筒外周面に放射方向に対向して形成した一対の突起部１３ａ２からなり、段部１２ｊの円筒内周面の開口における円筒端縁１２ｋに形成された縦溝からなる一対の案内溝１３ａ３に、一対の突起部１３ａ２をそれぞれ挿入し左右いずれかに回動させて(図４（ａ）)、本体側の係合溝１３ａ１に嵌め込んで係合させる（図１（ｂ））。縦溝からなる案内溝１３ａ３は、一端が円筒端縁１２ｋに開放し、他端が係合溝１３ａ１に連通するように、放射方向に対向して、すなわち、突起部１３ａ２に対応して一対形成される。
【００３６】
これにより係合溝１３ａ１に一対の突起部１３ａ２が係合して本体１２の中心軸ｙ−ｙ方向に対して係合した状態に構成され、照明器具に照明装置１０を下向きに装着した場合においての上下方向、すなわち、グローブ１５の落下方向に対して係合される。
【００３７】
回転防止手段１３ｂは、本体１２一端部側の段部１２ｊの円筒端縁１２ｋに形成した所定の幅寸法ａ（図４（ｂ））を有する切欠１３ｂ１と、この切欠と係合する係合手段、本実施例では、グローブ１５の開口部１５ａの円筒外周面の上部に形成した凸部１３ｂ２からなり、グローブの円筒状開口部１５ａを嵌め込む際に凸部１３ｂ２を、本体側の切欠１３ｂ１に嵌合して係合させる（図２（ｄ））。切欠１３ｂ１の幅寸法ａは凸部１３ｂ２の幅寸法ｂより大きく形成し、切欠１３ｂ１内に凸部１３ｂ２が挿入できるように構成する。
【００３８】
これにより、切欠１３ｂ１に凸部１３ｂ２が係合して本体１２の中心軸ｙを中心として左右に回転すると、凸部１３ｂ２が切欠１３ｂ１の端部に当接してグローブ１５が本体１２と一体となって回すことが可能となる。換言すれば、グローブ１５のみの回転が防止され、照明装置１０を照明器具のソケットに装着する場合に、グローブ１５を掴んで回してもグローブのみが空回りすることなく本体１２および口金部材１７が一緒になって回すことができ、グローブ１５の回転方向に対してグローブ１５と本体１２とが係合される。
【００３９】
上記落下防止手段１３ａおよび回転防止手段１３ｂからなる係合機構１３により係合された状態で、グローブ１５と本体１２の段部１２ｊとの当接部分に上述したシリコーン樹脂等からなる接着剤１４を塗布して固定する。これにより、グローブ１５が本体１２の一端部側に結合され、ＬＥＤ１１やその充電部がグローブで覆われ保護されると共に、本体１２の外周面形状がグローブ１５の外周面形状に一体的に略連続した外観形状になり、全体形状として、よりミニクリプトン電球全体のシルエットに近似させた形状に構成される。
【００４０】
また、本体１２の他端部側に一体に形成された収納凹部１２ｃは、その内部に点灯装置１６を構成する回路基板１６ａを配設するための凹部で、横断面が本体１２の中心軸ｙ−ｙを中心とした略円形をなし、底面に上述した挿通孔１２ｇが貫通されている。上記に構成された収納凹部１２ｃ内には口金部材１７と本体１２との電気絶縁を図ると共に、点灯装置１６と本体１２との電気絶縁を図るための絶縁ケースが嵌め込まれる。この絶縁ケースは、上述したグローブと共に、本発明における本体１２に結合される第２の結合部材１５を構成するものである。以下絶縁ケースは、同じく結合部材であるグローブと区別するために符号を「１８」として説明する。
【００４１】
絶縁ケース１８は、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）などの耐熱性で電気絶縁性を有する合成樹脂で構成され、一端部に開口部１８ａが形成され他端部が閉塞され、本体１２の収納凹部１２ｃの内面形状に略合致する有底円筒状をなす形状に構成する。
【００４２】
絶縁ケース１８は、その外周面の略中間部分に位置してリング状の鍔をなすように突出して係止部１８ｂを一体に形成する。この係止部から先に突出する部分には、外周を段状になして口金取付部１８ｃを一体に形成する。係止部１８ｂの鍔状をなす部分の下面に、絶縁ケース１８の内の圧力上昇時に外気に連通させる空気抜き用の孔１８ｂ１を形成する。
【００４３】
上記に構成された絶縁ケース１８は、本体１２の収納凹部１２ｃ内に嵌め込まれるが、上述した係合機構１３におけると同様構成の落下防止手段１３ａによって、円筒状をなす絶縁ケース１８の外周面と収納凹部１２ｃの円筒状をなす内周面とが係合して結合され、さらに、例えば、シリコーン樹脂やエポキシ樹脂などの接着剤１４により二重に固定される。以下係合機構１３の落下防止手段１３ａは、上述したグローブ１５と本体１２との落下防止手段と同様構成であり、同一部分に同一の符号を付して説明する。
【００４４】
絶縁ケース１８における落下防止手段１３ａは、本体１２側の収納凹部１２ｃの円筒内周面の少なくとも一部、本実施例では、全周に形成した係合溝１３ａ１と、絶縁ケース１８側の円筒外周面に形成した係合手段、本実施例では一対の突起部１３ａ２からなり、縦溝からなる一対の案内溝１３ａ３（図示せず）に、一対の突起部１３ａ２をそれぞれ挿入し、収納凹部１２ｃの係合溝１３ａ１に嵌め込んで係合させる（図１（ｃ））。縦溝からなる案内溝１３ａ３は図示していないが、本体の段部１２ｊの案内溝１３ａ３と同様に、一端が収納凹部１２ｃの円筒端縁に開放し、他端が係合溝１３ａ１に連通するように、放射方向に対向して、すなわち、突起部１３ｂ１に対応して一対形成される。
【００４５】
これにより係合溝１３ａ１に突起部１３ａ２が係合して本体の中心軸ｙ−ｙ方向に対して係合した状態に構成され、照明器具に照明装置１０を下向きに装着した場合において、上下方向、すなわち、グローブ１５およびアルミニウムからなる本体１２の落下方向に対して係合される。さらに、上記落下防止手段１３ａにより係合された状態で、絶縁ケース１８と収納凹部１２ｃとの接触部分に上述したシリコーン樹脂等からなる接着剤１４を塗布して固定する。これにより、絶縁ケース１８が本体１２の収納凹部１２ｃ内に収納されて固定される。
【００４６】
また、上記構成の絶縁ケース１８の内面には、円筒の軸方向に沿ってガイド溝１８ｄが一体に形成され、このガイド溝に点灯装置１６を構成する平板状の回路基板１６ａが縦方向、すなわち、本体１２の中心軸ｙ−ｙに略沿って嵌合され支持される。回路基板１６ａには、点灯回路を構成する回路部品が実装され、電解コンデンサ等の比較的大きな部品を片側の面に集中して配置し、小さいチップ部品などが他方の面に実装されている。上記構成の回路基板１６ａを絶縁ケース１８内に収容すると、絶縁ケースによってアルミニウムからなる本体１２と回路基板１６ａとの電気的な絶縁がなされる。なお、図中１８ｅは、底面に形成され本体１２の挿通孔１２ｇに対応して形成された挿通孔であり、電線ｗが絶縁ケース１８内に引き出される。
【００４７】
絶縁ケース１８は、さらに、本体１２の他端部側の開口部１２ｂから突出した口金取付部１８ｃの外周面に口金部材１７を嵌め込み、カシメ若しくはシリコーン樹脂やエポキシ樹脂等の耐熱性を有する接着剤を用いて固着する。これにより、本体１２から口金部材１７にわたる外周面の外観形状がミニクリプトン電球におけるネック部のシルエットに近似させた形状に構成される。なお、回路基板１６ａの出力端子にはＬＥＤ給電用の電線ｗが接続され、入力端子には入力線（図示せず）が接続される。また、回路基板１６ａに構成される点灯回路は、交流電圧１００Ｖを直流電圧２４Ｖに変換して各ＬＥＤ１１に供給するように構成される。
【００４８】
口金部材１７は、エジソンタイプのＥ１７形で、ねじ山を備えた筒状のシェル部１７ａとこのシェル部の下端の頂部に絶縁部１７ｂを介して設けられたアイレット部１７ｃを備えている。シェル部１７ａの開口部が絶縁ケース１８の口金取付部１８ｃに嵌め込まれ接着やカシメなどにより固着される。これにより、絶縁ケース１８により、アルミニウムからなる本体１２と口金部材１６との電気絶縁が図られる。口金部材１７のシェル部１７ａおよびアイレット部１７ｃには、回路基板１６ａの入力端子から導出された入力線が接続される。
【００４９】
次に、上記に構成される電球形の照明装置１０の組立手順につき説明する。先ず、ＬＥＤ１１を実装した回路基板１１ａを本体１２の支持部１２ｆ上に載置し、熱伝導性を有し電気絶縁性を有する絶縁シート（図示せず）を介して密着させ、上面側（表面側）から周囲４箇所程度をねじ等の固定手段を用いて固定する。この際、回路基板１１ａの貫通孔１１ｂと絶縁シートの孔および本体１２の挿通孔１２ｇを位置合わせして固定する。これにより、回路基板１１ａの裏面と支持部１２ｆの平滑な面が密着して固定される。
【００５０】
次に、絶縁ケース１８を本体１２の収納凹部１２ｃ内に嵌め込み、一対の突起部１３ａ２を案内溝１３ａ３（図示せず）に挿入し、突起部が係合溝１３ａ１に突き当たったところで、左右いずれかの方向に回転させ、収納凹部１２ｃの係合溝１３ａ１に嵌め込んで係合させ（図１（ｃ））、絶縁ケース１８と収納凹部１２ｃとの接触部分にシリコーン樹脂等からなる接着剤１４を塗布して固定する。この際、絶縁ケース１８の挿通孔１８ｅを本体１２の挿通孔１２ｇに位置合わせする。
【００５１】
次に、回路基板１６ａの出力端子にあらかじめ接続された電線ｗを絶縁ケース１８の挿通孔１８ｅから本体１２の挿通孔１２ｇに向けて通しながら、回路基板１６ａを縦にして絶縁ケース１８内に挿入しガイド溝１８ｄに嵌合させて支持する。このとき電線ｗの先端はＬＥＤを実装した回路基板１１ａの貫通孔１１ｂから引き出しておく。
【００５２】
次に、ＬＥＤを実装した回路基板１１ａの貫通孔１１ｂから、一端引き出された電線ｗを、回路基板１１ａ側に折り曲げて回路基板１１ａに設けられた電線接続部１１ｃに接続する。次に、点灯装置の回路基板１６ａの入力端子から導出された入力線(図示せず)を、口金部材１７のシェル部１７ａおよびアイレット部１７ｃに接続し、接続した状態でシェル部１７ａの開口部を絶縁ケース１８の口金取付部１８ｃに嵌め込み接着剤で固着する。
【００５３】
次に、グローブ１５を用意し、本体１２の光源部Ａを覆うようにして被せ、グローブの開口端部１５ａを本体１２の段部１２ｊに嵌め込み、グローブ１５の凸部１３ｂ２を、本体の切欠１３ｂ１に嵌合させ（図１（ｄ））、同時に、グローブ側の一対の突起部１３ａ２を本体側の一対の案内溝１３ａ３に挿入し(図４（ａ）の矢印ａ)、突起部が係合溝１３ａ１に突き当たったところで、左右いずれかの方向に回転させ（図４（ａ）の矢印ｂ）、突起部１３ａ２を本体側の段部１２ｊの係合溝１３ａ１に嵌め込んで係合する（図１（ｂ））。さらに、グローブ１５と段部１２ｊとの当接部分にシリコーン樹脂等からなる接着剤１４を塗布して固定する。これにより、一端部にグローブ１５有し他端部にＥ１７形の口金部材１７が設けられ、全体の外観形状がミニクリプトン電球のシルエットに近似したミニクリプトン電球１０Ｗに相当する明るさの小型の電球形の照明装置１０が構成される。
【００５４】
次に、上記のように構成された電球形の照明装置１０を光源とした照明器具の構成を説明する。図５に示すように、２０は店舗等の天井面Ｘに埋め込み設置され、Ｅ１７形の口金を有するミニクリプトン電球を光源としたダウンライト式の既存の照明器具で、下面に開口部２１ａを有する金属製の箱状をなした本体ケース２１と、開口部２１ａに嵌合される金属製の反射体２２と、ミニクリプトン電球のＥ１７形の口金をねじ込むことが可能なソケット２３で構成されている。反射体２２は、例えばステンレス等の金属板で構成し、反射体２２の上面板の中央部にソケット２３が設置される。
【００５５】
上記に構成されたミニクリプトン電球用の既存の照明器具２０において、省エネや長寿命化などのためにミニクリプトン電球に替えて、上述したＬＥＤ１１を光源とする小型の電球形の照明装置１０を使用する。すなわち、小型の電球形の照明装置は口金部材１７をＥ１７形に構成してあるので、上記照明器具のミニクリプトン電球用のソケット２３にそのまま差し込むことができる。この際、電球形の照明装置１０の本体１２が略円錐状のテーパー面をなすようにして、外観がミニクリプトン電球におけるネック部のシルエットに近似させた形状に構成されているので、ネック部がソケット周辺の反射体２２等に当たることなくスムーズに差し込むことができ、電球形の照明装置１０における既存照明器具への適用率が向上する。これにより、ＬＥＤ１１を光源とした小型の電球形の照明装置が設置された省エネ形のダウンライトが構成される。
【００５６】
上記に構成されたダウンライトに電源を投入すると、ソケット２３から電球形の照明装置１０の口金部材１７を介して電源が供給され、点灯装置１６が動作し２４Ｖの直流電圧が出力される。この直流電圧は点灯回路の出力端子に接続されたＬＥＤ給電用の電線ｗを介して直列に接続された各ＬＥＤ１１に印加される。これにより、全てのＬＥＤ１１が同時に点灯して白色の光が放射される。
【００５７】
この際、回路基板１１ａ表面に４個のＬＥＤ１１が略同心円状をなすように略等間隔に実装して配設されているので、各ＬＥＤ１１から放射される光は、グローブ１５の内面全体に向かって略均等に放射され、乳白色のグローブで光が拡散され、ミニクリプトン電球に近似した配光特性をもった照明を行うことができる。
【００５８】
特に、光源となる小型の電球形の照明装置１０の配光がミニクリプトン電球の配光に近づくことで、照明器具２０内に配置されたソケット２３近傍の反射体２２への光の照射量が増大し、ミニクリプトン電球用として構成された反射体２２の光学設計通りの器具特性を略得ることが可能となる。
【００５９】
また、電球形の照明装置１０が点灯されると、各ＬＥＤ１１の温度が上昇し熱が発生する。その熱は、アルミニウムからなる円板状の回路基板１１ａから、回路基板１１ａが密着して固着された支持部１２ｆに伝達されアルミニウムからなる本体１２から放熱フィン１２ｄを介して外気に放熱される。これにより、各ＬＥＤ１１の温度上昇および温度むらが防止され、発光効率の低下が抑制され、光束低下による照度の低下を防止することができ、同時にＬＥＤの長寿命化を図ることができる。
【００６０】
これら作用と、断線のない発光ダイオードの作用により、発光ダイオード１１を光源とする電球形の照明装置１０は、約４万時間、約４年間を越える寿命を達成することが可能となり、極めて長い期間にわたり器具に装着されて使用される。しかし、寿命末期になると長期間の使用によってシリコーン樹脂等の接着剤１４が劣化し接着部分が剥離して、例えば、何らかの衝撃によりグローブが本体から、若しくは、グローブと本体が絶縁ケースから離脱して落下する虞がある。また、寿命を迎え、電球形の照明装置１０を交換するために照明器具２０のソケット２３から取り外す際に、グローブ１５を掴んで回転させた場合、劣化した接着剤１４が剥離してグローブ１５のみが外れてしまい、掴み代がなくなってソケット２３から口金部材１７を含めて外せなくなる虞もある。
【００６１】
これら想定される事態に対し、本発明は次のように対処することができる。すなわち、グローブ１５と本体１２は、係合機構１３の落下防止手段１３ａによって、グローブ１５側の突起部１３ａ２が、本体１２側の係合溝１３ａ１に嵌め込んで係合されている。これにより、本体１２の中心軸ｙ−ｙ方向に対して係合した状態に構成され、照明器具に照明装置１０を下向きに装着した場合において、上下方向、すなわち、グローブ１５の落下方向に対して係合されているので、接着剤１４が劣化して接着強度が弱くなって、仮に剥離した場合でもグローブ１５が落下することがない。
【００６２】
また、グローブ１５と本体１２は、回転防止手段１３ｂによって、本体１２側の切欠１３ｂ１と、グローブ１５側の凸部１３ｂ２が嵌合して係合され、切欠１３ｂ１の幅寸法ａだけの回転が許されているのみで、左右の回転が防止（阻止）され、グローブ１５と本体１２および口金部材１７が一体となって本体１２の中心軸ｙを中心とする左右に向けて回すことが可能となる。これにより、接着剤１４が劣化して接着強度が弱くなって、仮に剥離した場合でも、照明装置１０を器具のソケット２３から外す場合に、グローブ１５を掴んで回してもグローブのみが空回りすることなく本体１２および口金部材１７が一緒になって回すことができ取り外すことができる。
【００６３】
また、絶縁ケース１８と本体１２は、絶縁ケース側に形成した突起部１３ａ２が、本体１２側の収納凹部１２ｃの係合溝１３ａ１に嵌め込んで係合され、上記同様に、本体１２の中心軸ｙ−ｙ方向に対して係合した状態に構成され、器具に照明装置１０を下向きに装着した場合において、上下方向、すなわち、グローブ１５および本体１２の落下方向に対して係合されているので、接着剤１４が劣化して接着強度が弱くなって、仮に剥離した場合でもグローブ１５および本体１２の落下を防ぐことができる。
【００６４】
なお、絶縁ケース１８は、回転防止手段１３ｂを設けていないが、図４（ｃ）に示す、別途構成の係合機構１３ｃ、すなわち、単独の係合機構で落下防止手段と回転防止手段を構成するようにしてもよい。係合機構１３ｃは、本体側の収納凹部１２ｃの係合溝１３ａ１に替えて、内周面の一部にＬ字状をなす係合溝１３ａ１を形成する。この係合溝１３ａ１のＬ字の縦方向の溝は、収納凹部１２ｃの円筒端縁まで達するように形成する。これにより、絶縁ケース１８の突起部１３ａ２を、円筒端縁の係合溝１３ａ１から挿入し（図４（ｃ）の矢印ｃ）、Ｌ字の水平部分に突き当たった状態で回転させる（図４（ｃ）の矢印ｄ）。この状態で突起部１３ａ２とＬ字の水平部分の溝との係合により上下方向に係合され、同時にＬ字の水平方向の溝の範囲内でのみ回転が許されて阻止される。なお、この図４（ｃ）に示す係合機構１３ｃは、グローブ１５と本体１２との係合機構１３に適用してもよい。
【００６５】
以上、本実施例によれば、グローブ１５と本体１２は、係合機構１３の落下防止手段１３ａと回転防止手段１３ｂにより結合されているので、寿命の長い発光ダイオード１１を光源とする照明装置１０において、寿命末期において本体１２と結合するグローブ１５が確実に結合され、接着剤１４の劣化が生じた場合でもグローブ１５の落下を確実に防止することができ、安全な照明装置および照明器具を提供することができる。また、グローブ１５を掴んで回してもグローブのみが空回りすることなく本体１２および口金部材１７を一緒に回すことができ、寿命末期においても照明装置１０を照明器具のソケット２３から確実に取り外すことができる。
【００６６】
さらに、絶縁ケース１８と本体１２も、係合機構１３の落下防止手段１３ａと回転防止手段１３ｂにより結合されているので、寿命末期において本体１２と結合する絶縁ケース１８が確実に結合され、接着剤１４の劣化が生じた場合でもグローブ１５および本体１２の落下を確実に防止することができ、安全な照明装置および照明器具を提供することができる。また、グローブ１５または本体１２を掴んで回してもグローブと本体のみが空回りすることなく本体１２および口金部材１７を一緒に回すことができ、寿命末期においても照明装置１０を照明器具のソケット２３から確実に取り外すことができる。
【００６７】
また、係合機構１３は、一方の係合手段は、アルミニウムで構成した本体１２の円筒内周面の少なくとも一部に沿って形成した係合溝１３ａ１を形成し、円筒端縁１２ｋに切欠１３ｂ１を形成することにより構成したので、アルミニウムの切削加工で容易かつ確実に形成することができる。また相手側の係合手段は、合成樹脂製のグローブ１５および絶縁ケース１８の円筒外周面に突起部１３ａ２と凸部１３ｂ２を形成することにより構成したので、樹脂成形により容易かつ確実に形成することができ、寿命末期において本体と結合するグローブ１５や絶縁ケース１８を確実に結合させることができると共に、加工作業が簡易になり、同時に量産化が可能でかつコスト的に有利な照明装置を提供することができる。
【００６８】
因みに、アルミニウムからなる本体の円筒内周面に相手側の係合手段である突起部または凸部を形成する加工は、切削加工で行うことは極めて困難な作業となり、仮に鋳造や鍛造で形成しても型取りが難しく、また構成したとしても精度が悪くなって確実に係合しない虞がある。また、グローブ１５を合成樹脂でなくガラスで構成した場合、特に円筒外周面に小さな突起部１３ａ２を正確に形成することは難しく、精度が悪くなって確実に係合しない虞がある。
【００６９】
以上、本実施例において、係合機構１３は、本体１２と結合部材との落下防止手段１３ａと回転防止手段１３ｂで構成したが、いずれか一方の係合手段を有しているものであってもよい。
【００７０】
また、絶縁ケース１８を本体１２の収納凹部１２ｃに接着剤１４で固定したが、接着剤を用いずに係合機構１３のみで結合させるようにしてもよい。また、係合機構１３をグローブ１５と絶縁ケース１８に形成したが、いずれか一方のみに係合機構を設けるように構成してもよい。さらに、係合機構１３は、口金部材１７と絶縁ケース１８との結合に適用してもよい。
【００７１】
接着剤は、多様な条件に耐える必要があることから、耐熱性、耐光性、耐湿などの耐候性さらに電気絶縁性を有するシリコーン樹脂やエポキシ樹脂からなる接着剤が好適であるが、その他上記の条件を幾つか満たすような接着剤であってもよい。絶縁ケース１８は、点灯装置１６と本体１２との電気絶縁をも図る機能を有するもので構成したが、点灯装置１６を収容せずに本体１２と口金部材１７との電気絶縁を専ら図るものであってもよい。以上、本発明は上述の実施例に限定されることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々の設計変更を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の実施形態である照明装置を示し、（ａ）は照明装置(回路基板を取り外した状態)を縦断して示す斜視図、（ｂ）は（ａ）のＥ部分を拡大して示す断面図、（ｃ）は（ａ）のＦ部分を拡大して示す断面図、（ｄ）は（ａ）の回転防止手段を拡大して示す断面図。
【図２】同じく照明装置を示す縦断面図。
【図３】同じく照明装置の係合機構を示し、（ａ）は本体側の落下防止手段を示す斜視図、（ｂ）はグローブ側の落下防止手段および回転防止手段を示す斜視図、（ｃ）は本体側の回転防止手段を示す斜視図、（ｄ）はグローブ側の回転防止手段を示す斜視図。
【図４】同じく照明装置の係合機構の動作を説明するため図で、（ａ）は落下防止手段を示す正面図、（ｂ）は回転防止手段を示す上面図、（ｃ）は他の係合機構を示す正面図。
【図５】同じく照明装置を装着した照明器具を、天井面に設置した状態を概略的に示す説明図。
【符号の説明】
【００７３】
１０ 照明装置
１１ 半導体発光素子
１２ 本体
１３ａ 落下防止手段
１３ａ１ 係合溝
１３ａ２ 係合手段
１３ｂ 回転防止手段
１３ｂ１ 切欠
１３ｂ２ 係合手段
１５ 結合部材（カバー部材）
１６ 点灯装置
１７ 口金部材
１８ 結合部材（絶縁ケース）
２０ 照明器具
２１ 器具本体
２３ ソケット
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオード等の半導体発光素子を光源とした照明装置および照明器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、フィラメント電球に代わって、寿命が長く、また消費電力の少ない半導体発光素子である発光ダイオードを光源とした電球形ＬＥＤランプ等の照明装置が各種照明器具の光源として採用されるようになってきている。例えば、特許文献１には、基板に実装された発光ダイオードと、発光ダイオードを点灯させる点灯装置と、点灯装置が収容され、一方側に口金を装着し、他方側に基板に取付けられているカバーと、発光ダイオードを覆うようにカバーの他方側に取付けられた透光性のグローブからなるＬＥＤ電球が示されている。
【特許文献１】特開２００８−９１１４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
一方、発光源となる発光ダイオードは、フィラメントを発熱させることによって光を放射するものとは異なり、半導体の発光作用によって光を放出するため、フィラメント電球に比し大幅に長い寿命を有している。このため、長期間にわたり一般家庭などで照明器具の光源として使用され、寿命末期における安全性の確保が重要となっている。これら発光ダイオードを光源とした照明装置の構成、特に、グローブは一般白熱電球の外観形状に近似させて一般白熱電球と同様の配光性能を得るために、球形に形成することから合成樹脂またはガラスで構成されている。一方、本体は、発光源である発光ダイオードの熱を放熱させて発光効率の低下を抑制するためにアルミニウム等の熱伝導性の良好な金属で形成している。
【０００４】
このため、グローブと本体との結合は、材質の異なる部材を結合しなければならないこと、発光ダイオードからの熱に耐えること、紫外線等に耐えること、電気絶縁性を有すること、さらには湿気等にも耐えることなど、多様な条件に耐える必要があることからシリコーン樹脂やエポキシ樹脂等からなる接着剤を用いて行っている。
【０００５】
しかしながら、これら条件を満足する接着剤でも、使用が長期間にわたると、使用条件にもよるが、接着剤が劣化する虞がある。万が一、接着剤が劣化した場合には、照明器具に装着された照明装置のグローブが落下する虞がある。また、落下しない場合でも、電球を取り替えようとしてソケットから外す際に、グローブを掴んで回転すると、接着剤が剥がれてグローブのみが外れ本体部分がソケットに残ってしまう虞がある。本体部分がソケットに残ってしまうと、発光ダイオードなどの充電部が露出して危険であると共に、掴み代が少なくなってソケットから外せない状態になる虞も生じる。
【０００６】
特許文献１、特に段落番号［００３０］、［００３３］に示されているように、この種、ＬＥＤ電球においては、グローブの端部がカバーの内側に単に嵌合された状態で、シリコーン樹脂やエポキシ樹脂などの接着剤により結合されることが一般的で、上記の課題を解決することには至っていない。これらの課題は、グローブと本体の結合に限らず、本体に結合される各種構成部品との結合においても同様の課題を有している。このため、この種、発光ダイオード等の半導体発光素子を光源とする照明装置においては、長期間の使用にわたる寿命末期においても、本体に部品が確実に結合されている照明装置を如何にして実現するかが重要な課題となっている。
【０００７】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたもので、寿命の長い半導体発光素子を光源とする照明装置において、本体と結合する結合部材が寿命末期において確実に結合されている照明装置および照明器具を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の照明装置の発明は、半導体発光素子と；一端部の端縁に切欠が設けられ、一端部側の内周面の少なくとも一部に沿って係合溝が形成された円筒状の一端部側に半導体発光素子を配設した金属製の本体と；本体と係合する係合手段を有し、この係合手段には、前記係合溝に係合する落下防止手段および前記切欠に係合する回転防止手段が設けられた結合部材と；半導体発光素子を点灯する点灯装置と；本体の他端部側に設けられた口金部材と；を具備していることを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、一端部の端縁に切欠が設けられ、一端部側の内周面の少なくとも一部に沿って係合溝が形成された円筒状の一端部側に半導体発光素子を配設した金属製の本体と、本体と係合する係合手段を有し、この係合手段には、前記係合溝に係合する落下防止手段および前記切欠に係合する回転防止手段が設けられた結合部材により、寿命の長い半導体発光素子を光源とする照明装置において、本体と結合する、例えば、カバー部材や絶縁ケース等の結合部材が寿命末期において確実に結合されている照明装置を構成することができる。
【００１０】
本発明において、照明装置は、一般白熱電球の形状に近似させた電球形の照明装置（Ａ形またはＰＳ形）、レフ形の電球形の照明装置（Ｒ形）、ボール形の電球形の照明装置（Ｇ形）、円筒形の電球形の照明装置（Ｔ形）などに構成してもよい。さらに、グローブレスの電球形の照明装置を構成するものであってもよい。また本発明は、一般白熱電球の形状に近似させた照明装置に限らず、その他各種の外観形状、用途をなす照明装置に適用することができる。
【００１１】
半導体発光素子は、発光ダイオード、半導体レーザなど、寿命の長い半導体等を発光源とした発光素子が許容される。半導体発光素子は複数個で構成されていることが好ましいが、照明の用途に応じて必要な個数は選択され、例えば、４個程度の素子群を構成し、この群１個、若しくは複数の群をなすように構成してもよい。さらには、１個の半導体発光素子で構成されるものであってもよい。半導体発光素子は、白色で発光するように構成することが好ましいが、照明器具の用途に応じ、赤色、青色、緑色等でも、さらには各種の色を組み合わせて構成してもよい。
【００１２】
本体は、放熱性を高めるために熱伝導性の良好な金属、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）の少なくとも一種を含む金属で形成するのが好ましいが、この他に、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、シリコーンカーバイト（ＳｉＣ）などの工業材料で構成してもよい。外観形状は、一端部から他端部に向けて直径が順次少なくなるような、一般白熱電球におけるネック部分のシルエットに近似させた形状に形成することが、既存照明器具への適用率が向上して好ましいが、ここでは、一般白熱電球に近似させることは条件でなく、限られた特定の外観形状には限定されない。
【００１３】
本体の一端部側に配設される半導体発光素子は、回路基板に実装されて配設されることが許容される。回路基板は、放熱性を高めるために、アルミニウム等の熱伝導性の良好な金属で構成されることが好ましいが、ガラスエポキシ材、紙フェノール材、ガラスコンポジット等、非金属性の部材で構成されてもよい。さらにセラミックスで構成されたものであってもよい。
【００１４】
結合部材は、例えば、本体に半導体発光素子を覆うように設けられるグローブ等のカバー部材や、本体に口金部材と電気絶縁を図るために設けられる絶縁ケース等で構成されることが好ましいが、その他、例えば、口金部材等、寿命末期に外れて落下したり回転が困難となるような結合部材の全てが許容される。結合部材の材質は、この種、照明装置における多様な条件に耐えることが可能な、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、アクリルやＡＢＳ等の合成樹脂で構成されることが好ましいが、上述した金属などで構成されたものであってもよい。
【００１５】
点灯装置は、例えば、交流電圧１００Ｖを直流電圧２４Ｖに変換して発光素子に供給する点灯回路を構成するものが許容される。また、点灯装置は、半導体発光素子を調光するための調光回路を有するものであってもよい。また、本体に内蔵させて設けることが好適であるが、本体と別置きで構成したものであってもよい。
【００１６】
口金部材は、一般白熱電球が取付けられるソケットに装着可能な全ての口金が許容されるが、一般的に最も普及しているエジソンタイプのＥ１７形やＥ２６形等の口金が好適である。また、材質は口金全体が金属で構成されたものでも、電気的接続部分を銅板等の金属で構成し、それ以外の部分を合成樹脂で構成した樹脂製の口金であっても、さらには、蛍光ランプに使用されるピン形の端子を有する口金でも、引掛シーリングに使用されるＬ字形の端子を有する口金でもよく、特定の口金には限定されない。
【００１７】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の照明装置において、前記結合部材は本体との係合部を円筒状に形成した合成樹脂で構成されており、落下防止手段は前記係合溝と係合するように結合部材の円筒外周面に形成した突起部により構成され、回転防止手段は前記切欠と係合するように結合部材の円筒外周面に形成した凸部により構成されていることを特徴とする。
【００１８】
本発明によれば、本体は円筒状をなす金属で構成し、結合部材は本体との係合部を円筒状に形成した合成樹脂で構成し、落下防止手段と回転防止手段は、係合溝と突起部や切欠と凸部との係合により構成したので、これら係合手段を金属の鋳造・鍛造・切削加工や合成樹脂の成形等の簡易な手段により容易かつ確実に構成することができ、加工作業が簡易になりコスト的に有利な照明装置を構成することができる。
【００１９】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２記載の照明装置においいて、前記結合部材は、本体に半導体発光素子を覆うように設けられる透光性のカバー部材で構成したことを特徴とする。本発明によれば、例えば、グローブ等のカバー部材が寿命末期において確実に結合され、また、ソケットから外れ難くなることが防止される。本発明において、カバー部材は、透明または光拡散性を持たせた乳白色等の半透明のグローブでも、発光ダイオードの充電部等を外部から保護するための透明または半透明の保護カバーであってもよい。
【００２０】
請求項４に記載の照明器具の発明は、ソケットが設けられた器具本体と；この器具本体のソケットに装着される請求項１ないし３いずれか一記載の照明装置と；を具備していることを特徴とする。本発明によれば、寿命の長い半導体発光素子を光源とする照明装置を装着した照明器具において、照明装置の寿命末期において照明装置の落下やソケットから外れ難くなることが防止される照明器具を構成することができる。
【００２１】
本発明において、照明器具は天井直付形、天井吊下形または壁面取付形、さらには天井埋込形のダウンライト等が許容される。器具本体に制光体としてグローブ、セード、反射体などが取付けられるものであっても、照明装置が露出するものであってもよい。また、照明器具は器具本体に１個の照明装置を取付けたものに限らず、複数個が装着されるものであってもよい。さらに、オフィス等、施設・業務用の大型の照明器具などを構成してもよい。
【発明の効果】
【００２２】
請求項１の発明によれば、一端部の端縁に切欠が設けられ、一端部側の内周面の少なくとも一部に沿って係合溝が形成された円筒状の一端部側に半導体発光素子を配設した金属製の本体と、本体と係合する係合手段を有し、この係合手段には、前記係合溝に係合する落下防止手段および前記切欠に係合する回転防止手段が設けられた結合部材により、本体と結合する結合部材が寿命末期において確実に結合されている照明装置を提供することができる。
【００２３】
請求項２の発明によれば、本体は円筒状をなす金属で構成し、結合部材は本体との係合部を円筒状に形成した合成樹脂で構成し、落下防止手段と回転防止手段は、係合溝と突起部や切欠と凸部との係合により構成したので、これら係合手段を金属の鋳造・鍛造・切削加工や合成樹脂の成形等の簡易な手段により容易かつ確実に構成することができ、寿命末期において本体と結合する結合部材を確実に結合させることができると共に、加工作業が簡易になりコスト的に有利な照明装置を提供することができる。
【００２４】
請求項３の発明によれば、カバー部材が寿命末期において確実に結合され、また、ソケットから外れ難くなることが防止される照明装置を提供することができる。
【００２５】
請求項４の発明によれば、照明装置の寿命末期において照明装置の落下やソケットから外れ難くなることが防止される照明器具を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明に係る照明装置及び照明器具の実施形態について説明する。
【実施例１】
【００２７】
図１、図２に示すように、本実施例の照明装置は、ミニクリプトン電球に相当する小型の電球形の照明装置１０を構成するもので、半導体発光素子１１、円筒状の一端部側に半導体発光素子を配設した金属製の本体１２、本体に係合機構１３により係合されると共に接着剤１４により結合される第１の結合部材１５を構成するカバー部材、半導体発光素子を点灯する点灯装置１６、本体の他端部側に設けられる口金部材１７、本体に口金部材と電気絶縁を図るように設けられる第２の結合部材１５を構成する絶縁ケース１８で構成する。
【００２８】
半導体発光素子１１は、本実施例では発光ダイオード（以下「ＬＥＤ」と称す）で構成し、同一性能を有する複数個、本実施例では、４個のＬＥＤ１１が用意され、この各ＬＥＤは、本実施例では青色ＬＥＤチップとこの青色ＬＥＤチップにより励起される黄色蛍光体により白色を発光する高輝度、高出力のＬＥＤからなり、さらに、一方向、すなわちＬＥＤの光軸に光線が主として放射される。ここで光軸は、ＬＥＤ１１が実装される回路基板１１ａの面に対して略鉛直方向のことである。
【００２９】
半導体発光素子１１は、回路基板１１ａに実装されて構成される。回路基板は、熱伝導性の良好な金属、本実施例では平板状の略円板状をなすアルミニウムで構成され、その表面（図２における上方の面）にシリコーン樹脂等の電気絶縁層を介して銅箔からなる配線パターンが形成され、この配線パターン上に４個のＬＥＤ１１が略同心円状をなすように略等間隔に実装して配設される。なお、各ＬＥＤ１１は配線パターンにより直列に接続される。
【００３０】
また、回路基板１１ａには、配線パターンおよび電気絶縁層を貫通する貫通孔１１ｂを形成する。貫通孔は、ＬＥＤ１１へ電力を供給させる電線ｗを回路基板の裏面から表面に向けて挿通させて電気接続部１１ｃに接続させるための貫通した孔で、その中心が回路基板１１ａの中心から回路基板表面の外周方向に偏位した位置に寸法ａ（図２）だけ離間させて形成する。
【００３１】
上記により回路基板１１ａに実装されたＬＥＤ１１は、本体１２の円筒状の一端部側に配設される。本体１２は、熱伝導性の良好な金属、本実施例ではアルミニウムで構成され、横断面形状が略円形の円筒状をなし、一端部側に径の大きな開口部１２ａを他端部側に径の小さな開口部１２ｂを有する収納凹部１２ｃ一体に形成し、外周面が一端から他端に向かい順次直径が小さくなる略円錐状のテーパー面をなすようにして、外観がミニクリプトン電球におけるネック部のシルエットに近似させた形状に構成する。外周面には、一端から他端に向かい放射状に突出する多数の放熱フィン１２ｄを一体に形成する。これら本体１２は、例えば、鋳造、鍛造または切削加工等で加工され、内部に空洞のない肉厚の本体として構成される。
【００３２】
本体１２の円筒状の一端部側の開口部１２ａには、円形の凹部１２ｅが形成されるように表面を平滑な面に形成した支持部１２ｆを一体に形成し、この凹部にＬＥＤ１１を実装した回路基板１１ａが配設される。すなわち、回路基板の裏面側を支持部１２ｆに熱伝導性を有し電気絶縁性を有するシリコーン樹脂等からなる絶縁シートまたは接着剤等を介して密着させネジ等の固定手段により支持する。
【００３３】
これにより、ＬＥＤ１１と回路基板からなる光源体の光軸ｘ−ｘが、本体１２の中心軸ｙ−ｙに略合致し、全体として平面視で略円形の発光面を有する光源部Ａが構成される。さらに、支持部１２ｆの中央部分から下端部の開口部１２ｂに向け中心軸ｙ−ｙ方向に略沿って貫通する給電用の電線ｗを挿通させる挿通孔１２ｇを形成する。この挿通孔は、回路基板１１ａに形成された貫通孔１１ｂと連通するように、その中心軸ｚ−ｚが本体１２の中心軸ｙ−ｙから寸法ａ（図２）だけ外周方向に偏位した位置に形成する。
【００３４】
上記に構成された本体１２一端部側の開口部１２ａに形成された凹部１２ｅには、略円形の発光面を有する光源部Ａを覆うようにしてカバー部材、本実施例ではグローブが結合される。このグローブは、本発明における本体１２に結合される第１の結合部材１５を構成するものである。グローブ１５は、透光性を有し、例えば、厚さが薄いガラスや合成樹脂などの材質、本実施例ではポリカーボネイトからなる透明または光拡散性を有する乳白色など、ここでは乳白色として、一端部に円筒状をなす開口１５ａを一体に形成した外観がミニクリプトン電球の球状部分のシルエットに近似させた滑らかな曲面状に形成する。グローブ１５は、本体１２一端部側の開口部１２ａに嵌め込まれ、係合機構１３によって、円筒状をなす開口部１５ａの外周面と、本体１２支持部１２ｆの周囲に構成される円筒状をなす段部１２ｊの内周面とが係合して結合され、さらに、例えば、シリコーン樹脂やエポキシ樹脂などの接着剤１４により二重に固定される（図１（ｂ））。
【００３５】
係合機構１３は、特に図１、図３に示すように、落下防止手段１３ａと回転防止手段１３ｂで構成される。落下防止手段１３ａは、本体１２一端部側における段部１２ｊの円筒内周面の少なくとも一部に沿って、本実施例ではその全周に形成した係合溝１３ａ１と、この係合溝１３ａ１と係合する係合手段、本実施例では、グローブ１５の開口部１５ａの円筒外周面に放射方向に対向して形成した一対の突起部１３ａ２からなり、段部１２ｊの円筒内周面の開口における円筒端縁１２ｋに形成された縦溝からなる一対の案内溝１３ａ３に、一対の突起部１３ａ２をそれぞれ挿入し左右いずれかに回動させて(図４（ａ）)、本体側の係合溝１３ａ１に嵌め込んで係合させる（図１（ｂ））。縦溝からなる案内溝１３ａ３は、一端が円筒端縁１２ｋに開放し、他端が係合溝１３ａ１に連通するように、放射方向に対向して、すなわち、突起部１３ａ２に対応して一対形成される。
【００３６】
これにより係合溝１３ａ１に一対の突起部１３ａ２が係合して本体１２の中心軸ｙ−ｙ方向に対して係合した状態に構成され、照明器具に照明装置１０を下向きに装着した場合においての上下方向、すなわち、グローブ１５の落下方向に対して係合される。
【００３７】
回転防止手段１３ｂは、本体１２一端部側の段部１２ｊの円筒端縁１２ｋに形成した所定の幅寸法ａ（図４（ｂ））を有する切欠１３ｂ１と、この切欠と係合する係合手段、本実施例では、グローブ１５の開口部１５ａの円筒外周面の上部に形成した凸部１３ｂ２からなり、グローブの円筒状開口部１５ａを嵌め込む際に凸部１３ｂ２を、本体側の切欠１３ｂ１に嵌合して係合させる（図２（ｄ））。切欠１３ｂ１の幅寸法ａは凸部１３ｂ２の幅寸法ｂより大きく形成し、切欠１３ｂ１内に凸部１３ｂ２が挿入できるように構成する。
【００３８】
これにより、切欠１３ｂ１に凸部１３ｂ２が係合して本体１２の中心軸ｙを中心として左右に回転すると、凸部１３ｂ２が切欠１３ｂ１の端部に当接してグローブ１５が本体１２と一体となって回すことが可能となる。換言すれば、グローブ１５のみの回転が防止され、照明装置１０を照明器具のソケットに装着する場合に、グローブ１５を掴んで回してもグローブのみが空回りすることなく本体１２および口金部材１７が一緒になって回すことができ、グローブ１５の回転方向に対してグローブ１５と本体１２とが係合される。
【００３９】
上記落下防止手段１３ａおよび回転防止手段１３ｂからなる係合機構１３により係合された状態で、グローブ１５と本体１２の段部１２ｊとの当接部分に上述したシリコーン樹脂等からなる接着剤１４を塗布して固定する。これにより、グローブ１５が本体１２の一端部側に結合され、ＬＥＤ１１やその充電部がグローブで覆われ保護されると共に、本体１２の外周面形状がグローブ１５の外周面形状に一体的に略連続した外観形状になり、全体形状として、よりミニクリプトン電球全体のシルエットに近似させた形状に構成される。
【００４０】
また、本体１２の他端部側に一体に形成された収納凹部１２ｃは、その内部に点灯装置１６を構成する回路基板１６ａを配設するための凹部で、横断面が本体１２の中心軸ｙ−ｙを中心とした略円形をなし、底面に上述した挿通孔１２ｇが貫通されている。上記に構成された収納凹部１２ｃ内には口金部材１７と本体１２との電気絶縁を図ると共に、点灯装置１６と本体１２との電気絶縁を図るための絶縁ケースが嵌め込まれる。この絶縁ケースは、上述したグローブと共に、本発明における本体１２に結合される第２の結合部材１５を構成するものである。以下絶縁ケースは、同じく結合部材であるグローブと区別するために符号を「１８」として説明する。
【００４１】
絶縁ケース１８は、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）などの耐熱性で電気絶縁性を有する合成樹脂で構成され、一端部に開口部１８ａが形成され他端部が閉塞され、本体１２の収納凹部１２ｃの内面形状に略合致する有底円筒状をなす形状に構成する。
【００４２】
絶縁ケース１８は、その外周面の略中間部分に位置してリング状の鍔をなすように突出して係止部１８ｂを一体に形成する。この係止部から先に突出する部分には、外周を段状になして口金取付部１８ｃを一体に形成する。係止部１８ｂの鍔状をなす部分の下面に、絶縁ケース１８の内の圧力上昇時に外気に連通させる空気抜き用の孔１８ｂ１を形成する。
【００４３】
上記に構成された絶縁ケース１８は、本体１２の収納凹部１２ｃ内に嵌め込まれるが、上述した係合機構１３におけると同様構成の落下防止手段１３ａによって、円筒状をなす絶縁ケース１８の外周面と収納凹部１２ｃの円筒状をなす内周面とが係合して結合され、さらに、例えば、シリコーン樹脂やエポキシ樹脂などの接着剤１４により二重に固定される。以下係合機構１３の落下防止手段１３ａは、上述したグローブ１５と本体１２との落下防止手段と同様構成であり、同一部分に同一の符号を付して説明する。
【００４４】
絶縁ケース１８における落下防止手段１３ａは、本体１２側の収納凹部１２ｃの円筒内周面の少なくとも一部、本実施例では、全周に形成した係合溝１３ａ１と、絶縁ケース１８側の円筒外周面に形成した係合手段、本実施例では一対の突起部１３ａ２からなり、縦溝からなる一対の案内溝１３ａ３（図示せず）に、一対の突起部１３ａ２をそれぞれ挿入し、収納凹部１２ｃの係合溝１３ａ１に嵌め込んで係合させる（図１（ｃ））。縦溝からなる案内溝１３ａ３は図示していないが、本体の段部１２ｊの案内溝１３ａ３と同様に、一端が収納凹部１２ｃの円筒端縁に開放し、他端が係合溝１３ａ１に連通するように、放射方向に対向して、すなわち、突起部１３ｂ１に対応して一対形成される。
【００４５】
これにより係合溝１３ａ１に突起部１３ａ２が係合して本体の中心軸ｙ−ｙ方向に対して係合した状態に構成され、照明器具に照明装置１０を下向きに装着した場合において、上下方向、すなわち、グローブ１５およびアルミニウムからなる本体１２の落下方向に対して係合される。さらに、上記落下防止手段１３ａにより係合された状態で、絶縁ケース１８と収納凹部１２ｃとの接触部分に上述したシリコーン樹脂等からなる接着剤１４を塗布して固定する。これにより、絶縁ケース１８が本体１２の収納凹部１２ｃ内に収納されて固定される。
【００４６】
また、上記構成の絶縁ケース１８の内面には、円筒の軸方向に沿ってガイド溝１８ｄが一体に形成され、このガイド溝に点灯装置１６を構成する平板状の回路基板１６ａが縦方向、すなわち、本体１２の中心軸ｙ−ｙに略沿って嵌合され支持される。回路基板１６ａには、点灯回路を構成する回路部品が実装され、電解コンデンサ等の比較的大きな部品を片側の面に集中して配置し、小さいチップ部品などが他方の面に実装されている。上記構成の回路基板１６ａを絶縁ケース１８内に収容すると、絶縁ケースによってアルミニウムからなる本体１２と回路基板１６ａとの電気的な絶縁がなされる。なお、図中１８ｅは、底面に形成され本体１２の挿通孔１２ｇに対応して形成された挿通孔であり、電線ｗが絶縁ケース１８内に引き出される。
【００４７】
絶縁ケース１８は、さらに、本体１２の他端部側の開口部１２ｂから突出した口金取付部１８ｃの外周面に口金部材１７を嵌め込み、カシメ若しくはシリコーン樹脂やエポキシ樹脂等の耐熱性を有する接着剤を用いて固着する。これにより、本体１２から口金部材１７にわたる外周面の外観形状がミニクリプトン電球におけるネック部のシルエットに近似させた形状に構成される。なお、回路基板１６ａの出力端子にはＬＥＤ給電用の電線ｗが接続され、入力端子には入力線（図示せず）が接続される。また、回路基板１６ａに構成される点灯回路は、交流電圧１００Ｖを直流電圧２４Ｖに変換して各ＬＥＤ１１に供給するように構成される。
【００４８】
口金部材１７は、エジソンタイプのＥ１７形で、ねじ山を備えた筒状のシェル部１７ａとこのシェル部の下端の頂部に絶縁部１７ｂを介して設けられたアイレット部１７ｃを備えている。シェル部１７ａの開口部が絶縁ケース１８の口金取付部１８ｃに嵌め込まれ接着やカシメなどにより固着される。これにより、絶縁ケース１８により、アルミニウムからなる本体１２と口金部材１６との電気絶縁が図られる。口金部材１７のシェル部１７ａおよびアイレット部１７ｃには、回路基板１６ａの入力端子から導出された入力線が接続される。
【００４９】
次に、上記に構成される電球形の照明装置１０の組立手順につき説明する。先ず、ＬＥＤ１１を実装した回路基板１１ａを本体１２の支持部１２ｆ上に載置し、熱伝導性を有し電気絶縁性を有する絶縁シート（図示せず）を介して密着させ、上面側（表面側）から周囲４箇所程度をねじ等の固定手段を用いて固定する。この際、回路基板１１ａの貫通孔１１ｂと絶縁シートの孔および本体１２の挿通孔１２ｇを位置合わせして固定する。これにより、回路基板１１ａの裏面と支持部１２ｆの平滑な面が密着して固定される。
【００５０】
次に、絶縁ケース１８を本体１２の収納凹部１２ｃ内に嵌め込み、一対の突起部１３ａ２を案内溝１３ａ３（図示せず）に挿入し、突起部が係合溝１３ａ１に突き当たったところで、左右いずれかの方向に回転させ、収納凹部１２ｃの係合溝１３ａ１に嵌め込んで係合させ（図１（ｃ））、絶縁ケース１８と収納凹部１２ｃとの接触部分にシリコーン樹脂等からなる接着剤１４を塗布して固定する。この際、絶縁ケース１８の挿通孔１８ｅを本体１２の挿通孔１２ｇに位置合わせする。
【００５１】
次に、回路基板１６ａの出力端子にあらかじめ接続された電線ｗを絶縁ケース１８の挿通孔１８ｅから本体１２の挿通孔１２ｇに向けて通しながら、回路基板１６ａを縦にして絶縁ケース１８内に挿入しガイド溝１８ｄに嵌合させて支持する。このとき電線ｗの先端はＬＥＤを実装した回路基板１１ａの貫通孔１１ｂから引き出しておく。
【００５２】
次に、ＬＥＤを実装した回路基板１１ａの貫通孔１１ｂから、一端引き出された電線ｗを、回路基板１１ａ側に折り曲げて回路基板１１ａに設けられた電線接続部１１ｃに接続する。次に、点灯装置の回路基板１６ａの入力端子から導出された入力線(図示せず)を、口金部材１７のシェル部１７ａおよびアイレット部１７ｃに接続し、接続した状態でシェル部１７ａの開口部を絶縁ケース１８の口金取付部１８ｃに嵌め込み接着剤で固着する。
【００５３】
次に、グローブ１５を用意し、本体１２の光源部Ａを覆うようにして被せ、グローブの開口端部１５ａを本体１２の段部１２ｊに嵌め込み、グローブ１５の凸部１３ｂ２を、本体の切欠１３ｂ１に嵌合させ（図１（ｄ））、同時に、グローブ側の一対の突起部１３ａ２を本体側の一対の案内溝１３ａ３に挿入し(図４（ａ）の矢印ａ)、突起部が係合溝１３ａ１に突き当たったところで、左右いずれかの方向に回転させ（図４（ａ）の矢印ｂ）、突起部１３ａ２を本体側の段部１２ｊの係合溝１３ａ１に嵌め込んで係合する（図１（ｂ））。さらに、グローブ１５と段部１２ｊとの当接部分にシリコーン樹脂等からなる接着剤１４を塗布して固定する。これにより、一端部にグローブ１５有し他端部にＥ１７形の口金部材１７が設けられ、全体の外観形状がミニクリプトン電球のシルエットに近似したミニクリプトン電球１０Ｗに相当する明るさの小型の電球形の照明装置１０が構成される。
【００５４】
次に、上記のように構成された電球形の照明装置１０を光源とした照明器具の構成を説明する。図５に示すように、２０は店舗等の天井面Ｘに埋め込み設置され、Ｅ１７形の口金を有するミニクリプトン電球を光源としたダウンライト式の既存の照明器具で、下面に開口部２１ａを有する金属製の箱状をなした本体ケース２１と、開口部２１ａに嵌合される金属製の反射体２２と、ミニクリプトン電球のＥ１７形の口金をねじ込むことが可能なソケット２３で構成されている。反射体２２は、例えばステンレス等の金属板で構成し、反射体２２の上面板の中央部にソケット２３が設置される。
【００５５】
上記に構成されたミニクリプトン電球用の既存の照明器具２０において、省エネや長寿命化などのためにミニクリプトン電球に替えて、上述したＬＥＤ１１を光源とする小型の電球形の照明装置１０を使用する。すなわち、小型の電球形の照明装置は口金部材１７をＥ１７形に構成してあるので、上記照明器具のミニクリプトン電球用のソケット２３にそのまま差し込むことができる。この際、電球形の照明装置１０の本体１２が略円錐状のテーパー面をなすようにして、外観がミニクリプトン電球におけるネック部のシルエットに近似させた形状に構成されているので、ネック部がソケット周辺の反射体２２等に当たることなくスムーズに差し込むことができ、電球形の照明装置１０における既存照明器具への適用率が向上する。これにより、ＬＥＤ１１を光源とした小型の電球形の照明装置が設置された省エネ形のダウンライトが構成される。
【００５６】
上記に構成されたダウンライトに電源を投入すると、ソケット２３から電球形の照明装置１０の口金部材１７を介して電源が供給され、点灯装置１６が動作し２４Ｖの直流電圧が出力される。この直流電圧は点灯回路の出力端子に接続されたＬＥＤ給電用の電線ｗを介して直列に接続された各ＬＥＤ１１に印加される。これにより、全てのＬＥＤ１１が同時に点灯して白色の光が放射される。
【００５７】
この際、回路基板１１ａ表面に４個のＬＥＤ１１が略同心円状をなすように略等間隔に実装して配設されているので、各ＬＥＤ１１から放射される光は、グローブ１５の内面全体に向かって略均等に放射され、乳白色のグローブで光が拡散され、ミニクリプトン電球に近似した配光特性をもった照明を行うことができる。
【００５８】
特に、光源となる小型の電球形の照明装置１０の配光がミニクリプトン電球の配光に近づくことで、照明器具２０内に配置されたソケット２３近傍の反射体２２への光の照射量が増大し、ミニクリプトン電球用として構成された反射体２２の光学設計通りの器具特性を略得ることが可能となる。
【００５９】
また、電球形の照明装置１０が点灯されると、各ＬＥＤ１１の温度が上昇し熱が発生する。その熱は、アルミニウムからなる円板状の回路基板１１ａから、回路基板１１ａが密着して固着された支持部１２ｆに伝達されアルミニウムからなる本体１２から放熱フィン１２ｄを介して外気に放熱される。これにより、各ＬＥＤ１１の温度上昇および温度むらが防止され、発光効率の低下が抑制され、光束低下による照度の低下を防止することができ、同時にＬＥＤの長寿命化を図ることができる。
【００６０】
これら作用と、断線のない発光ダイオードの作用により、発光ダイオード１１を光源とする電球形の照明装置１０は、約４万時間、約４年間を越える寿命を達成することが可能となり、極めて長い期間にわたり器具に装着されて使用される。しかし、寿命末期になると長期間の使用によってシリコーン樹脂等の接着剤１４が劣化し接着部分が剥離して、例えば、何らかの衝撃によりグローブが本体から、若しくは、グローブと本体が絶縁ケースから離脱して落下する虞がある。また、寿命を迎え、電球形の照明装置１０を交換するために照明器具２０のソケット２３から取り外す際に、グローブ１５を掴んで回転させた場合、劣化した接着剤１４が剥離してグローブ１５のみが外れてしまい、掴み代がなくなってソケット２３から口金部材１７を含めて外せなくなる虞もある。
【００６１】
これら想定される事態に対し、本発明は次のように対処することができる。すなわち、グローブ１５と本体１２は、係合機構１３の落下防止手段１３ａによって、グローブ１５側の突起部１３ａ２が、本体１２側の係合溝１３ａ１に嵌め込んで係合されている。これにより、本体１２の中心軸ｙ−ｙ方向に対して係合した状態に構成され、照明器具に照明装置１０を下向きに装着した場合において、上下方向、すなわち、グローブ１５の落下方向に対して係合されているので、接着剤１４が劣化して接着強度が弱くなって、仮に剥離した場合でもグローブ１５が落下することがない。
【００６２】
また、グローブ１５と本体１２は、回転防止手段１３ｂによって、本体１２側の切欠１３ｂ１と、グローブ１５側の凸部１３ｂ２が嵌合して係合され、切欠１３ｂ１の幅寸法ａだけの回転が許されているのみで、左右の回転が防止（阻止）され、グローブ１５と本体１２および口金部材１７が一体となって本体１２の中心軸ｙを中心とする左右に向けて回すことが可能となる。これにより、接着剤１４が劣化して接着強度が弱くなって、仮に剥離した場合でも、照明装置１０を器具のソケット２３から外す場合に、グローブ１５を掴んで回してもグローブのみが空回りすることなく本体１２および口金部材１７が一緒になって回すことができ取り外すことができる。
【００６３】
また、絶縁ケース１８と本体１２は、絶縁ケース側に形成した突起部１３ａ２が、本体１２側の収納凹部１２ｃの係合溝１３ａ１に嵌め込んで係合され、上記同様に、本体１２の中心軸ｙ−ｙ方向に対して係合した状態に構成され、器具に照明装置１０を下向きに装着した場合において、上下方向、すなわち、グローブ１５および本体１２の落下方向に対して係合されているので、接着剤１４が劣化して接着強度が弱くなって、仮に剥離した場合でもグローブ１５および本体１２の落下を防ぐことができる。
【００６４】
なお、絶縁ケース１８は、回転防止手段１３ｂを設けていないが、図４（ｃ）に示す、別途構成の係合機構１３ｃ、すなわち、単独の係合機構で落下防止手段と回転防止手段を構成するようにしてもよい。係合機構１３ｃは、本体側の収納凹部１２ｃの係合溝１３ａ１に替えて、内周面の一部にＬ字状をなす係合溝１３ａ１を形成する。この係合溝１３ａ１のＬ字の縦方向の溝は、収納凹部１２ｃの円筒端縁まで達するように形成する。これにより、絶縁ケース１８の突起部１３ａ２を、円筒端縁の係合溝１３ａ１から挿入し（図４（ｃ）の矢印ｃ）、Ｌ字の水平部分に突き当たった状態で回転させる（図４（ｃ）の矢印ｄ）。この状態で突起部１３ａ２とＬ字の水平部分の溝との係合により上下方向に係合され、同時にＬ字の水平方向の溝の範囲内でのみ回転が許されて阻止される。なお、この図４（ｃ）に示す係合機構１３ｃは、グローブ１５と本体１２との係合機構１３に適用してもよい。
【００６５】
以上、本実施例によれば、グローブ１５と本体１２は、係合機構１３の落下防止手段１３ａと回転防止手段１３ｂにより結合されているので、寿命の長い発光ダイオード１１を光源とする照明装置１０において、寿命末期において本体１２と結合するグローブ１５が確実に結合され、接着剤１４の劣化が生じた場合でもグローブ１５の落下を確実に防止することができ、安全な照明装置および照明器具を提供することができる。また、グローブ１５を掴んで回してもグローブのみが空回りすることなく本体１２および口金部材１７を一緒に回すことができ、寿命末期においても照明装置１０を照明器具のソケット２３から確実に取り外すことができる。
【００６６】
さらに、絶縁ケース１８と本体１２も、係合機構１３の落下防止手段１３ａと回転防止手段１３ｂにより結合されているので、寿命末期において本体１２と結合する絶縁ケース１８が確実に結合され、接着剤１４の劣化が生じた場合でもグローブ１５および本体１２の落下を確実に防止することができ、安全な照明装置および照明器具を提供することができる。また、グローブ１５または本体１２を掴んで回してもグローブと本体のみが空回りすることなく本体１２および口金部材１７を一緒に回すことができ、寿命末期においても照明装置１０を照明器具のソケット２３から確実に取り外すことができる。
【００６７】
また、係合機構１３は、一方の係合手段は、アルミニウムで構成した本体１２の円筒内周面の少なくとも一部に沿って形成した係合溝１３ａ１を形成し、円筒端縁１２ｋに切欠１３ｂ１を形成することにより構成したので、アルミニウムの切削加工で容易かつ確実に形成することができる。また相手側の係合手段は、合成樹脂製のグローブ１５および絶縁ケース１８の円筒外周面に突起部１３ａ２と凸部１３ｂ２を形成することにより構成したので、樹脂成形により容易かつ確実に形成することができ、寿命末期において本体と結合するグローブ１５や絶縁ケース１８を確実に結合させることができると共に、加工作業が簡易になり、同時に量産化が可能でかつコスト的に有利な照明装置を提供することができる。
【００６８】
因みに、アルミニウムからなる本体の円筒内周面に相手側の係合手段である突起部または凸部を形成する加工は、切削加工で行うことは極めて困難な作業となり、仮に鋳造や鍛造で形成しても型取りが難しく、また構成したとしても精度が悪くなって確実に係合しない虞がある。また、グローブ１５を合成樹脂でなくガラスで構成した場合、特に円筒外周面に小さな突起部１３ａ２を正確に形成することは難しく、精度が悪くなって確実に係合しない虞がある。
【００６９】
以上、本実施例において、係合機構１３は、本体１２と結合部材との落下防止手段１３ａと回転防止手段１３ｂで構成したが、いずれか一方の係合手段を有しているものであってもよい。
【００７０】
また、絶縁ケース１８を本体１２の収納凹部１２ｃに接着剤１４で固定したが、接着剤を用いずに係合機構１３のみで結合させるようにしてもよい。また、係合機構１３をグローブ１５と絶縁ケース１８に形成したが、いずれか一方のみに係合機構を設けるように構成してもよい。さらに、係合機構１３は、口金部材１７と絶縁ケース１８との結合に適用してもよい。
【００７１】
接着剤は、多様な条件に耐える必要があることから、耐熱性、耐光性、耐湿などの耐候性さらに電気絶縁性を有するシリコーン樹脂やエポキシ樹脂からなる接着剤が好適であるが、その他上記の条件を幾つか満たすような接着剤であってもよい。絶縁ケース１８は、点灯装置１６と本体１２との電気絶縁をも図る機能を有するもので構成したが、点灯装置１６を収容せずに本体１２と口金部材１７との電気絶縁を専ら図るものであってもよい。以上、本発明は上述の実施例に限定されることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々の設計変更を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の実施形態である照明装置を示し、（ａ）は照明装置(回路基板を取り外した状態)を縦断して示す斜視図、（ｂ）は（ａ）のＥ部分を拡大して示す断面図、（ｃ）は（ａ）のＦ部分を拡大して示す断面図、（ｄ）は（ａ）の回転防止手段を拡大して示す断面図。
【図２】同じく照明装置を示す縦断面図。
【図３】同じく照明装置の係合機構を示し、（ａ）は本体側の落下防止手段を示す斜視図、（ｂ）はグローブ側の落下防止手段および回転防止手段を示す斜視図、（ｃ）は本体側の回転防止手段を示す斜視図、（ｄ）はグローブ側の回転防止手段を示す斜視図。
【図４】同じく照明装置の係合機構の動作を説明するため図で、（ａ）は落下防止手段を示す正面図、（ｂ）は回転防止手段を示す上面図、（ｃ）は他の係合機構を示す正面図。
【図５】同じく照明装置を装着した照明器具を、天井面に設置した状態を概略的に示す説明図。
【符号の説明】
【００７３】
１０ 照明装置
１１ 半導体発光素子
１２ 本体
１３ａ 落下防止手段
１３ａ１ 係合溝
１３ａ２ 係合手段
１３ｂ 回転防止手段
１３ｂ１ 切欠
１３ｂ２ 係合手段
１５ 結合部材（カバー部材）
１６ 点灯装置
１７ 口金部材
１８ 結合部材（絶縁ケース）
２０ 照明器具
２１ 器具本体
２３ ソケット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体発光素子と；
一端部の端縁に切欠が設けられ、一端部側の内周面の少なくとも一部に沿って係合溝が形成された円筒状の一端部側に半導体発光素子を配設した金属製の本体と；
本体と係合する係合手段を有し、この係合手段には、前記係合溝に係合する落下防止手段および前記切欠に係合する回転防止手段が設けられた結合部材と；
半導体発光素子を点灯する点灯装置と；
本体の他端部側に設けられた口金部材と；
を具備していることを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記結合部材は本体との係合部を円筒状に形成した合成樹脂で構成されており、落下防止手段は前記係合溝と係合するように結合部材の円筒外周面に形成した突起部により構成され、回転防止手段は前記切欠と係合するように結合部材の円筒外周面に形成した凸部により構成されていることを特徴とする請求項１記載の照明装置。
【請求項３】
前記結合部材は、本体に半導体発光素子を覆うように設けられる透光性のカバー部材で構成したことを特徴とする請求項１または２記載の照明装置。
【請求項４】
ソケットが設けられた器具本体と；
この器具本体のソケットに装着される請求項１ないし３いずれか一記載の照明装置と；
を具備していることを特徴とする照明器具。
【請求項１】
半導体発光素子と；
一端部の端縁に切欠が設けられ、一端部側の内周面の少なくとも一部に沿って係合溝が形成された円筒状の一端部側に半導体発光素子を配設した金属製の本体と；
本体と係合する係合手段を有し、この係合手段には、前記係合溝に係合する落下防止手段および前記切欠に係合する回転防止手段が設けられた結合部材と；
半導体発光素子を点灯する点灯装置と；
本体の他端部側に設けられた口金部材と；
を具備していることを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記結合部材は本体との係合部を円筒状に形成した合成樹脂で構成されており、落下防止手段は前記係合溝と係合するように結合部材の円筒外周面に形成した突起部により構成され、回転防止手段は前記切欠と係合するように結合部材の円筒外周面に形成した凸部により構成されていることを特徴とする請求項１記載の照明装置。
【請求項３】
前記結合部材は、本体に半導体発光素子を覆うように設けられる透光性のカバー部材で構成したことを特徴とする請求項１または２記載の照明装置。
【請求項４】
ソケットが設けられた器具本体と；
この器具本体のソケットに装着される請求項１ないし３いずれか一記載の照明装置と；
を具備していることを特徴とする照明器具。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−１４６９５２（Ｐ２０１０−１４６９５２Ａ）
【公開日】平成２２年７月１日（２０１０．７．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３２５７４３（Ｐ２００８−３２５７４３）
【出願日】平成２０年１２月２２日（２００８．１２．２２）
【出願人】（０００００３７５７）東芝ライテック株式会社 (2,710)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年７月１日（２０１０．７．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月２２日（２００８．１２．２２）
【出願人】（０００００３７５７）東芝ライテック株式会社 (2,710)
【Ｆターム（参考）】
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