燈泡形led燈的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的實施方式所涉及的LED燈（1）具備LED模塊（11）和基體（12）和第1燈罩（131）和第2燈罩（132）和導光體（14）。LED模塊（11）將多個LED（112）安裝于基板（111）上。基體（12）保持LED模塊（11）。第1燈罩（131）被設置為包圍在基板（111）的外周，第1接合端（131c）的口徑（D2）大于安裝部（131b）的口徑（D1）。第2燈罩（132）具有安裝于第1接合端（131c）的第2接合端（132c），并且覆蓋LED（112）的射出側。導光體（14）的基端（142a）固定在配置有LED（112）的一側，前端部（142b）的直徑比第1燈罩（131）的安裝部（131b）的口徑（D1）還大。
【專利說明】燈泡形LED燈
【技術領域】
[0001]本發(fā)明的實施方式涉及一種具有燈泡用燈頭的燈泡形LED燈。
【背景技術】
[0002]隨著發(fā)光效率的提高，照明器具中已逐步采用發(fā)光二極管(LED)。以LED作為光源的燈泡形LED燈逐漸普及，從而取代以燈絲作為光源的白熾燈。LED燈內安裝有基板，該基板上安裝有作為光源的LED。由于作為光源的LED安裝于平坦的基板的單面，因此，在該狀態(tài)下無法將配光角度擴大到180度以上。而且，LED放射的光的指向性比白熾燈的燈絲放射的光強。因此，感覺LED燈照射的照射范圍的中心亮，周圍暗。
[0003]為了改善配光特性，研發(fā)出了通過追加向側方傾斜的基板而增加向周圍擴散的配光量的LED燈，或者內裝有光學元件或反射板的LED燈。
[0004]現(xiàn)有技術文獻
[0005]專利文獻
[0006]專利文獻1:日本特開2010-73337號公報
[0007]專利文獻2:日本特開2009-9870號公報
[0008]專利文獻3:日本特開2010-62005號公報

【發(fā)明內容】

[0009]發(fā)明要解決的技術問題
[0010]追加向側方傾斜的基板時，需要將基板立體組合。而且，為了去除LED所產生的熱量，需要分別冷卻各個基板。而且需要牢固地固定以免反復進行點燈和熄燈而產生的反復應力導致基板脫落。如果有多種基板安裝方向，則組裝作業(yè)變得復雜，制造成本將會上升。
[0011]而且，為了安裝光學元件或反射板而獲得180度以上的配光角度，即為了使光放射到安裝有LED的射出面的相反側，需要迂回基板的外周緣而從射出面?zhèn)认虮趁鎮(zhèn)壬涑龉饩€。但是，如果采用這種結構，朝向背面?zhèn)鹊膶Ч怏w前端的外徑將大于固定于保持基板的基體上的燈罩的口徑。
[0012]但是，為了使放射光的亮度均勻，燈罩由硬質樹脂一體成型，因而無法將比燈罩的安裝部的口徑大的光學元件或反射板裝入燈罩內。而且，為了防止安裝光學元件或反射板而引起LED燈的亮度下降，不僅要使LED所產生的光有效地傳遞擴散，而且還要避免這些光學元件或反射板產生影子。
[0013]而且，由于燈泡形LED燈是用于替換白熾燈的，因而尺寸形狀必須與白熾燈幾乎相同。即，如果為了改善配光特性而使外徑尺寸超過白熾燈的尺寸，則可能無法適用于以往的照明器具。
[0014]對此，在本發(fā)明中，通過采用具有比燈罩的安裝部的口徑大的外徑的導光體，提供配光角度大的LED燈。
[0015]解決技術問題的技術手段[0016]本發(fā)明一實施方式所涉及的LED燈具備LED模塊和基體和第I燈罩和第2燈罩和導光體。LED模塊中多個LED環(huán)狀排列安裝于基板?；w保持LED模塊。第I燈罩被設置為包圍基板的外周，向LED的射出側延伸的第I接合端的口徑大于固定于基體的安裝部的口徑。第2燈罩具有安裝于第I接合端的第2接合端，并且覆蓋LED的射出側。導光體具有固定于LED配置側的基端、及直徑比第I燈罩的安裝部的口徑還大的前端部。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是切開本發(fā)明一實施方式的LED燈的局部的立體圖。
[0018]圖2是圖1所示LED燈的分解立體圖。
[0019]圖3是圖1所示LED燈的剖視圖。
[0020]圖4是放大了圖3所示的燈罩和框體的接合部的剖視圖。
【具體實施方式】
[0021]下面，參照圖1?圖4，對本發(fā)明一實施方式的LED燈I進行說明。圖1所示LED燈I為具有所謂燈泡形外觀的LED燈。在本說明書中，“LED”除了發(fā)光二極管(Light-EmittingDiode)以外還包括發(fā)光元件(Light-emitting device)。該LED燈I具備圖2所示的LED模塊11和基體12和燈罩13和導光體14。而且，燈罩13在外徑最大的部分且與LED模塊11的基板111平行的面處被分割成第I燈罩131和第2燈罩132。
[0022]如圖2所示，LED模塊11包括形成為圓盤狀的基板111、安裝在該基板上的至少一個LED112、為了向LED提供電力而配置在基板111的中央部的連接器113、用于使與該連接器連接的插件114通過的開口部115。在本實施方式中，如圖2所示，24個LED112相對于基板111的中心以相等間隔配置于同一圓上。另外，在本說明書中，有時將通過這些LED112所構成的圓的中心的LED燈I的中心軸簡稱為“中心”或“中心軸”。
[0023]連接器113安裝于配置成環(huán)狀的LED112的內側且偏離基板111的中心的位置。開口部115設置于連接器113的安裝位置附近。插件114與配置于基體12的內部的控制基板連接?？刂苹迳显O置有電源電路及點燈電路。
[0024]基體12，如圖3所示保持LED模塊11，如圖2所示具有散熱體121和絕緣材料122和燈頭123。散熱體121由具有優(yōu)良導熱性的部件制成，在本實施方式中由鋁合金壓鑄而制成，具有與LED模塊11熱連接的接觸面121a。接觸面121a至少具有與安裝有LEDl 12的范圍的基板111接觸的區(qū)域。
[0025]散熱體121在外側面具有用于放出LED112所產生的熱量的散熱片121b。各個散熱片121b相對于基板111垂直配置,相對于該LED燈I的中心軸在圓周方向上以相等間隔設置有多個。而且，在基板111側的端部具有散熱片121b的傾斜部121k。傾斜部121k形成為隨著靠近基板111而散熱片121b的高度變小，即，形成為各個散熱片121b的端部沿著相對于與基板111平行的面朝向燈頭123側擴大的圓錐面傾斜。散熱片121b的端部除了可以是如同傾斜部121k的直線狀之外，還可以形成為端部的邊緣為圓形的圓弧。如圖3及圖4所示，由于在散熱片121b的端部形成有傾斜部121k，因而在散熱片121b的端部和第I燈罩131之間形成V字形間隙。
[0026]絕緣材料122由合成樹脂等非導電性部件制成，并且插入安裝于散熱體121的內部，通過螺釘與散熱體121固定?？刂芁ED112的點燈及熄燈的控制基板保持于該絕緣材料122的內部。燈頭123形成為適合于白熾燈泡用的螺紋式燈座，通過絕緣材料122相對于散熱體121絕緣。該燈頭123與控制基板連接。
[0027]如圖1?圖4所示，燈罩13分割成第I燈罩131和第2燈罩132。第I燈罩131被設置成包圍LED模塊11的基板111的外周，并且包括:沿通過散熱體121的散熱片121b的頂部的圓錐面的外周壁131a、以與接觸面121a平行的方式向內側延伸并固定在散熱體121的凸緣131b、外周壁131a向LED112的射出側延伸的第I接合端131c。作為安裝部的凸緣131b具有繼續(xù)向內側延伸的嵌合翼片134。
[0028]嵌合翼片134至少設置有I個，在本實施方式中設置有4個。在與設置有嵌合翼片134的位置對應的部位的散熱體121上形成有嵌合部124，并且比基板111的外周緣更向內側凹進。嵌合翼片134通過安裝于嵌合部124，成為夾在基板111的外周緣和散熱體121之間的狀態(tài)。因此，在接觸面121a和固定凸緣131b的部分之間設置有比凸緣131b的厚度稍大的尺寸的臺階。S卩，第I燈罩131的凸緣131b相對于LED112的光射出方向在比基板111靠后的位置固定于基體12的散熱體121上。
[0029]在若干個嵌合翼片134上形成有決定所述嵌合翼片與基板111的相對位置的銷135,與形成于基板111的外周緣的切口 Illb嵌合。而且,在散熱體121的配置有嵌合翼片134以外的位置具有用于用小螺釘螺紋固定基板111的孔121c。
[0030]如圖3及圖4所示，第I燈罩131的安裝部即凸緣131b的內周端的口徑Dl比基板111的外周徑稍大。因此，基板111不會與第I燈罩131的凸緣131b卡住而一直到其外周緣完整地與散熱體121的接觸面121a接觸。由于凸緣131b朝向中心形成，并且外周壁131a從凸緣131b到第I接合端131c沿圓錐面擴大，因此，理所當然地，第I燈罩131的第I接合端131c的口徑D2大于凸緣131b的口徑Dl。
[0031]第2燈罩132具有與第I接合端131c連接的第2接合端132c，并且形成為覆蓋LEDl 12的射出側的半球形。如圖3所示，第2燈罩132沿著曲率幾乎恒定的球面形成，在本實施方式中為略微不足半球的球面。第2燈罩132通過注塑成型由合成樹脂制成，因此，根據(jù)材質和制造過程，可以是一體成型到超過大圓的位置的半球以上。
[0032]第I燈罩131的第I接合端131c和第2燈罩132的第2接合端132c通過熔融接合的一例即超聲波接合熱粘接。還可以利用激光接合進行熱粘接從而取代超聲波接合。無論采用哪種方法，由于第I接合端131c和第2接合端132c融合而接合，因而透過該部分的光線不會曲折或反射，不易產生亮斑。
[0033]如圖4所示，第I接合端131c在從LED112射出的光線透過的厚度方向的中央位置具有凹部131d，第2接合端132c具備與凹部131d對應的凸部132d。凸部132d比凹部131d的深度更大地突出，具有與凹部131d的容積相同體積的大小。為了接合在將坡口對齊的狀態(tài)下，雖然凸部132d碰到凹部131d的底部成為產生間隙的狀態(tài)，但由于凹部131d的容積與凸部132d幾乎相等，因而通過熔融接合成無間隙。
[0034]如圖1及圖3所示，導光體14具備基部141和光引導部142和鉤143。如圖1及圖3所示，基部141在配置成環(huán)狀的LEDl 12的內側范圍的連接器113及開口部115的范圍以外的部分，抵接于配置有LEDl 12的基板111的正面11 If。光引導部142具有基端142a和前端部142b?；?42a與基部141的外周的邊緣部一體連接，并且以覆蓋LED112的射出側的至少一部分的方式，在本實施方式中以幾乎全部覆蓋的方式形成入射部142c。
[0035]如圖1、圖3及圖4所示，導光體14的光引導部142從基端142a到前端部142b向基板111的外周側翅曲。光引導部142從基端142a向射出方向延伸,在超過第I接合端131c的附近緩緩折返，前端部142b位于比第I接合端131c更靠近基板111偵U。
[0036]成為導光體14的最外徑部分的前端部142b具有比第I燈罩131的安裝部即凸緣131b的口徑Dl大的外徑，因此，外徑比基板111的外接圓大，且比保持基板111的散熱體121的接觸面121a大。在本實施方式中，如圖3及圖4所示，導光體14的前端部142b的外徑D3形成為大于基體12的散熱體121的外徑，大于散熱片121b的頂部的外接圓。另外，燈罩13覆蓋導光體14，因而第I燈罩131的第I接合端131c及第2燈罩132的第2接合端132c大于導光體14的前端部142b的外徑D3。
[0037]如圖3及圖4所示，鉤143連續(xù)形成于與基板111的開口部115的邊緣對應的位置的基部141上。鉤143從基板111的正面Illf向背面Illr側通過開口部115延伸，將導光體14保持于基板111上。另外，可以將基部141粘接固定于基板111的正面lllf，也可以利用小螺釘或鉚釘?shù)冗M行連結，從而取代設置鉤143。
[0038]上述結構的LED燈1，組合散熱體121、絕緣體122、控制基板、燈頭123成為基體12之后，在離燈頭123遠側的散熱體121的端部上安裝第I燈罩131。利用小螺釘?shù)纫詩A住第I燈罩131的嵌合翼片134的方式固定LED模塊11，將插件114與連接器113連接。在利用基板111的開口部115安裝導光體14之后，最后利用超聲波接合將第2燈罩132安裝于第I燈罩。
[0039]基端142a中的成為內周側的第I側面142d相當于圓環(huán)面的外表面，基端142a中的成為外周側的第2側面142e相當于圓環(huán)面的內表面。從LED112射出的光線從入射部142c進入光引導部142，其一部分光從截至前端部142b之間的第I側面142d及第2側面142e放射。而且，引導至光引導部142的前端部142b的殘余光越過基板111的外周部Illa從正面Illf側向背面Illr側自前端部142b射出。第I側面142d及第2側面142e為了有效地放射光線可以施以凹凸加工等加工。
[0040]導光體14的前端部142b大于去除散熱片121b的基體12的外徑，在本實施方式中，如圖3及圖4所示，位于比散熱片121b的頂部更靠近外周側的位置。因此，從導光體14的前端部142b放射的光不會被基體12擋住而射向基板111的背面?zhèn)鹊膶挿秶６?，由于散熱?21b的端部上設置有傾斜部121k，因而不會因從導光體14的前端部142b射出的光而產生散熱片121b的影子。
[0041]而且，導光體14的前端部142b位于比第I接合端131c和第2接合端132c熱粘接的位置更靠近基板111側的位置，從前端部142b向基板的背面?zhèn)壬涑龅墓馔高^第I燈罩131的外周壁131a。由于外周壁131a沿著通過散熱片121b的頂部的圓錐面而形成，因而相對于從前端部142b射出的光線是均勻的，所以透過燈罩13的光線不會產生亮斑。
[0042]如上所述，LED燈I采用將燈罩13分割成第I燈罩131和第2燈罩132的結構，因而能夠采用比將燈罩13固定于基體12的安裝部的口徑Dl更大的外徑D3的導光體14、并安裝于燈罩13內。其結果，從LEDl 12放射的光也可以向LED模塊11的基板111的背面?zhèn)扰涔狻?br> [0043]符號的說明[0044]1-LED 燈，Il-LED 模塊，111-基板，112-LED，12-基體，131-第 I 燈罩，131a_ 外周壁，131b-凸緣(安裝部)，131c-第I接合端，131d-凹部，132-第2燈罩，132c-第2接合端，132d-凸部，14-導光體，142a-基端，142b-前端部，142c-入射部，Dl-(燈罩的安裝部的)口徑，D2-(第I接合端的)口徑，D3-(導光體的前端部的)外徑。
【權利要求】
1.一種LED燈，其特征在于，具備: LED模塊，多個LED環(huán)狀排列安裝于基板； 基體，保持所述LED模塊； 第I燈罩，其被設置為包圍所述基板的外周，向所述LED的射出側延伸的第I接合端的口徑大于固定于所述基體的安裝部的口徑； 第2燈罩，具有安裝于所述第I接合端的第2接合端，并且覆蓋所述LED的射出側；導光體，其具有固定于所述LED的配置側的基端及直徑比所述第I燈罩的所述安裝部的口徑還大的前端部。
2.根據(jù)權利要求1所述的LED燈，其特征在于: 所述導光體從所述基部到所述前端部向所述基板的外周側翹曲， 所述前端部配置在比所述第I接合端更靠近所述基板側。
3.根據(jù)權利要求1所述的LED燈，其特征在于: 所述導光體具有入射部，其覆蓋所述LED的射出側的至少一部分。
4.根據(jù)權利要求1所述的LED燈，其特征在于: 所述導光體的前端部具有比所述基板的外接圓更大的外徑。
5.根據(jù)權利要求1所述的LED燈，其特征在于: 所述導光體的前端部具有比保持所述基板的基體的座部的外徑更大的外徑。
6.根據(jù)權利要求1所述的LED燈，其特征在于: 所述第I燈罩的安裝部沿所述LED射出光的方向在比所述基板更靠后的位置固定于所述基體。
7.根據(jù)權利要求1所述的LED燈，其特征在于: 所述第I燈罩的第I接合端及所述第2燈罩的第2接合端具有比所述導光體的前端部的外徑更大的外徑。
8.根據(jù)權利要求1所述的LED燈，其特征在于: 所述第I接合端在所述LED所射出光透過的厚度方向中央位置具有凹部， 所述第2接合端具有與所述凹部對應的凸部， 所述凹部與所述凸部嵌合。
9.一種LED燈，其特征在于，具備: LED模塊，多個LED環(huán)狀排列安裝于基板； 基體，保持所述LED模塊并與其熱連接； 第I燈罩，包圍所述基板的外周而配置，向所述LED的射出側延伸的第I接合端的口徑大于固定于所述基體的安裝部的口徑； 第2燈罩，具有安裝于所述第I接合端的第2接合端，并且覆蓋所述LED的射出側；導光體，其具有基端固定于所述LED的配置側的基端及直徑比所述第I燈罩的所述安裝部的口徑還大且配置于比所述第I接合端更靠近所述基板側的位置的前端部； 散熱片，相對于所述基板垂直配置于所述基體的外周，在所述基板側的端部具有高度隨著靠近所述基板而變小的傾斜部，并且放出所述LED所產生的熱量。
10.根據(jù)權利要求9所述的LED燈，其特征在于: 所述第I燈罩包括沿通過所述散熱片的頂部的曲面的外周壁。
【文檔編號】F21Y101/02GK103782080SQ201180072975
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2011年9月22日 優(yōu)先權日:2011年9月22日
【發(fā)明者】久安武志, 久保田洋, 中田慎二, 酒井誠, 武長拓志 申請人:東芝照明技術株式會社