JP4196752B2 - 点灯装置及び照明器具 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、蛍光ランプ等の放電灯を備える照明器具、及びこの器具の放電灯を点灯させる点灯装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
蛍光灯照明器具が備える点灯装置には、多数の電気部品を組み合わせて作られているインバータ式の点灯回路を有した点灯装置、いわゆる電子安定器が多用されている。
【0003】
この種の点灯装置では、金属製の底板とカバーとからなるケースに、点灯回路が設けられた回路基板を収容している。
【0004】
回路基板に搭載された電気部品と底板との電気的絶縁を図るために、載置凹部を有して略L字状をなす支持片部を底板の底面部から複数切り起こし、各載置凹部に回路基板を載置させることによって、各支持片部をスペーサとして回路基板を底板から離すようにした点灯装置が知られている(例えば特許文献1参照。)。
【0005】
【特許文献1】
特開平10−154861号公報(段落0018−0020、段落0024−0025、図1−図2、図5)
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献1の点灯装置が備えるケースの金属製底板は、プレス加工により作られるものであるが、その底面部に複数の支持片部を切り起こして設けているため、プレス成形に使用する金型の構造が複雑である。このため、型費が高いことに伴って底板の成形コストが高くつくので、点灯装置のコストダウンを図るには不利である。
【0007】
更に、底板と一体の支持片部は金属製であるので、この支持片部と回路基板の回路パターンとの間に必要な電気的絶縁距離が確保されるように、支持片部を逃げて回路パターンを設けなければならない。このため、点灯装置の小形化や高性能化等のために回路基板に対する電気部品の実装密度を高める場合には、電気部品の搭載位置が制限されるなど回路パターンの設計上の制約となるおそれがある。
【0008】
又、照明器具は、その使用形態によっては、点灯装置に防水性が必要とされる場合がある。この場合、少なくとも底板と回路基板との間に電気絶縁性の合成樹脂を充填し、この充填樹脂で回路基板の半田付け面を埋めるようにすることが考えられている。しかし、従来の点灯装置は、既述のように切り起こされた複数の支持片部を設けているので、底板には切り起こし跡が孔となって形成されている。このため、既述のように底板と回路基板との間に合成樹脂を充填するこは困難である。
【0009】
本発明が解決しようとする課題は、ケースの金属製収容ベースと回路基板モジュールとの間の電気的絶縁を簡単な構成で低コストで得ることが可能であるとともに、防水性を得る場合に好適な点灯装置及びこの装置を備えた照明器具を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、請求項1に係る発明の点灯装置は、ベース壁を有した金属製の収容ベース、及びこの収容ベースに取付けられるカバーを有したケースと、電気絶縁性の回路基板、及びこの基板の長手方向両端部間に搭載されて点灯回路をなす各種電気部品を有しているとともに、前記点灯回路が前記回路基板を貫通する端子を前記回路基板の半田付け面に半田付けして搭載された電気部品を含んでいて、前記半田付け面を前記ベース壁から離して前記ケースに内蔵された回路基板モジュールと、前記ベース壁と前記回路基板との間に配置される絶縁スペーサが設けられた合成樹脂製のコネクタケースを有して、前記回路基板の長手方向両端部に夫々前記点灯回路と電気的に接続して取付けられている入出力用の電線コネクタと、を具備している。
【0011】
この発明の点灯装置は、回路基板モジュールが備える回路基板の長手方向両端部に取付けられた入出力用の電線コネクタを利用し、このコネクタが有する電気絶縁性のコネクタケースに絶縁スペーサを設けて、これらスペーサで、回路基板モジュールを両端支持するとともに、回路基板の半田付け面をケースの金属製収容ベースのベース壁から離した状態に保持している。これにより、格別なスペーサ部品を要することなく、収容ベースと回路基板との間を電気的に絶縁できるとともに、ベース壁をそれにスペーサを設けるための切り起こしが不用な構造とできる。したがって、収容ベースをプレス成形する金型の構造を簡単にでき、コストダウンを図ることが可能であるとともに、収容ベースのベース壁と回路基板の半田付け面との間に電気絶縁性の合成樹脂を充填する場合に、ベース壁から充填樹脂が漏れることがないので好ましい。
【0012】
本発明において、収容ベースのベース壁は孔無し構造とできるが、ここに孔無し構造とは、切り起こし跡によって形成される孔を有さないことを意味している。したがって、例えば充填樹脂を収容ベースに充填した場合に、この樹脂の粘性等との関係で、充填樹脂が漏れない程度の細かな孔が設けられているベース壁の構造は、孔無し構造のベース壁に包含されるものである。
【0013】
請求項2に係る発明の点灯装置では、前記電線コネクタが、前記コネクタケースから突出した端子を前記回路基板に貫通させて半田付けされているとともに、前記絶縁スペーサが、前記コネクタケースに押込み可能に設けられ、この押込みによって押込み方向先端側部分が前記コネクタケースを貫通して前記半田付け面から突出されたものであり、この絶縁スペーサが通る逃げ部が前記回路基板の長手方向の端部に夫々設けられていることを特徴としている。
【0014】
この発明では、電線コネクタの絶縁スペーサが押し込まれる以前の状態では、このスペーサの押込み方向先端側部分はコネクタケースから突出していない状態に保持されるので、電線コネクタの端子を回路基板にフロー半田により半田付けする場合に、絶縁スペーサが溶融半田の熱で溶けたり変形したりすることがない。このため、半田付け後に絶縁スペーサを確実に押込み移動させて所定の機能を発揮させることが可能である。
【0015】
請求項3に係る発明の照明器具は、器具本体と、この器具本体に取付けられたランプソケットと、このソケットに取外し可能に支持された放電灯と、前記器具本体に取付けられて前記放電灯を点灯させる請求項1又は2に記載の点灯装置と、を具備していることを特徴としている。
【0016】
この発明の照明器具が備えた点灯装置は、請求項1又は2に記載の点灯装置であるので、ケースの金属製収容ベースと回路基板モジュールとの間の電気的絶縁を簡単な構成で低コストで得ることが可能であるとともに、防水性を得る場合に好適な点灯装置を備えた照明器具を提供できる。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、図1〜図7を参照して本発明の一実施形態を説明する。
【0018】
図1中符号1で示す照明器具は、屋外灯、又はトンネル内に設置されるトンネル灯、或いは駅舎の軒下灯等として、好ましくは防水性を備えて使用される。この照明器具1は、器具本体2と、ランプソケット3と、放電灯例えば直管型の蛍光ランプ4と、電子安定器として機能する点灯装置5とを備えている。
【0019】
器具本体2は、金属製であって直方体形状をなし、その長手方向両端部にランプソケット3がたとえば下向きに突設されている。蛍光ランプ4はランプソケット3に取外し可能に支持されている。蛍光ランプ4を点灯させる点灯装置5は器具本体2に内蔵されている。この点灯装置5は、以下のように構成されている。
【0020】
図2〜図4に示すように点灯装置5は、その外郭をなすケース11と、回路基板モジュール21と、入力用電線コネクタ31及び出力用電線コネクタ32と、充填樹脂41とを具備している。
【0021】
ケース11は、収容ベース12と、これに取付けられるカバー15とを有して長四角形の箱状をなしている。このケース11の合わせ目11a、及びカバー15の四隅の稜11b、並びに後述する外部電線コネクタの取付け部11c等に、夫々シリコーン樹脂等を塗布して硬化させた目張り層(図示しない)を設けることは妨げるものではなく、このようにする場合には、より確実な防水性をケース11に与えることが可能である。
【0022】
収容ベース12は金属製であって、その一面(図2及び図3において上面)は開口されている。収容ベース12は、その開口と対向するベース壁12aを有しており、このベース壁12aは平板状で孔無し構造となっている。収容ベース12の長手方向両端に位置した端壁12bの幅方向中央部には、この端壁12bの先端(ベース壁12aと反対側の端)に開放する逃げ溝13が夫々切り欠いて設けられている。
【0023】
カバー15は、金属製(なお、合成樹脂製とすることも可能である。)であって、その一面(図2及び図3において下面)は開口されている。このカバー15は、収容ベース12の外側に嵌合して配置されている。
【0024】
カバー15の長手方向両端部には入力用と出力用の中継コネクタ17A、17Bが夫々取付けられている。これら中継コネクタ17A、17Bは、第1接続端部17aと、第2接続端部17bと、支え凸部17cとを有している。第1接続端部17aは、カバー15の長手方向両端部に位置する端壁15b外に露出している。入力用中継コネクタ17Aの第1接続端部17aにはケース11の外部から入力用の外部電線コネクタ18が差込み接続され、この電線コネクタ18には器具本体2内に引き込まれる入力用電線(図示しない)の端末が差込み接続されるようになっている。同様に、出力用中継コネクタ17Bの第1接続端部17aにはケース11の外部から出力用の外部電線コネクタ19が差込み接続され、この電線コネクタ19には出力用電線(図示しない)の一方の端末が差込み接続されるようになっている。出力用電線の他方の端末はランプソケット3等に接続されるように器具本体2内に配線されている。
【0025】
中継コネクタ17A、17Bの第2接続端部17bは、カバー15の開口に向いる。中継コネクタ17A、17Bの支え凸部17cはカバー15の開口と対向する壁15aの内面に当接していて、電線コネクタ31又は32との接続の際に中継コネクタ17A、17Bが第1接続端部17aを支点に壁15a寄りに逃げ動くことを防止するストッパとして機能するように設けられている。
【0026】
ケース11には蛍光ランプ4を点灯させる回路基板モジュール21が内蔵されている。このモジュール21は、電気絶縁性の回路基板22と、点灯回路23とを備えている。回路基板22は長四角形状をなし、その一面は部品取付け面22aとして利用され、主として回路パターンが印刷された他面は半田付け面22bとして利用される。点灯回路23は、トランジスタ等の半導体、抵抗、コンデンサ、コイル、その他の各種の電気部品を組み合わせて例えばインバータ回路部を含んで構成され、回路基板22の長手方向両端部を除いた中間部に搭載されていて、その内の殆どの電気部品は部品取付け面22aに取付けられている。
【0027】
点灯回路23はフロー半田処理により回路基板22に搭載される複数の電気部品を含んでいる。これらの電気部品は、端子24を有しており、この端子24を回路基板22に貫通させてフロー半田層を通すことにより、回路パターンの各ランドに個別に半田27で接合され回路基板22に取付けられている。このように手作業によらずフロー半田処理で電気部品を取付けることは、量産性がよい点で好ましい。
【0028】
高電圧側の電線コネクタ31は回路基板22の長手方向一端部に半田付けされ、低電圧側の他方の電線コネクタ32は回路基板22の長手方向他端部に半田付けされている。このように電線コネクタ31、32相互間に点灯回路23を置いて回路基板22の長手方向両端部に電線コネクタ31、32を振り分けて配設したことにより、両電線コネクタ31、32間の絶縁距離を充分に確保できる。
【0029】
両電線コネクタ31、32の端子及び接続部の数、並びにこの数に応じた大きさは異なるが、両電線コネクタ31、32は同様な構成である。すなわち、両電線コネクタ31、32は、いずれも電気絶縁部材である合成樹脂製のコネクタケース33に導電性の接続金具(この金具の主部は図示しない)を複数内蔵しているとともに、これらの接続金具に対応する接続部33aを有している。この接続部33aとは反対側に位置するコネクタケース33の面には、各接続金具から一体に延出された端子34(図5及び図6参照)が複数突出されている。
【0030】
これらの端子34を回路基板22に貫通させて点灯回路23をなす電気部品とともにフロー半田層を通すことにより、回路パターンの入出力用の各ランドに個別に半田付けして、両電線コネクタ31、32が点灯回路23と電気的に接続して回路基板22に取付けられている。このように手作業によらずフロー半田処理で両電線コネクタ31、32を回路基板22に取付けることは、量産性がよい点で好ましい。
【0031】
更に、両電線コネクタ31、32のコネクタケース33の夫々には、例えば一対の棒状をなす絶縁スペーサ35が設けられている。これらの絶縁スペーサ35は、コネクタケース33と同種の電気絶縁性の合成樹脂製である。絶縁スペーサ35は、接続部33aと端子34とを結ぶ方向にコネクタケース33を貫通して設けた図示しないガイド孔を貫通可能で、かつ、接続部33aが設けられている面33bの上方から押込み可能に設けられている。
【0032】
両電線コネクタ31、32の使用前において、絶縁スペーサ35は、図5(A)に示すように前記面33bから突出するとともに、端子34が突出されたコネクタケース33の他の面33cから突出しない状態を保持しているものである。この保持は、例えば前記ガイド孔の下端部等に、絶縁スペーサ35の押込み操作に伴って押し潰されて絶縁スペーサ35の通過を可能とする例えば複数の突起からなる仮止め部、又は絶縁スペーサ35の押込み操作に伴って破断されて絶縁スペーサ35の通過を可能とする例えば複数の小断面のブリッジからなる仮止め部を設ける等により実現可能である。
【0033】
図5(B)は手動や自動機械で絶縁スペーサ35を押し込んだ状態を示している。この状態で絶縁スペーサ35は、端子34が突出されたコネクタケース33の面33cより突出保持されている。この場合の保持は、前記仮止め部の跡に絶縁スペーサ35が圧接していることにより可能である。押し込まれた絶縁スペーサ35の面33cからの突出長さAは、端子34の突出長さより充分に長い。この突出長さAは、回路基板22の半田付け面22bと収容ベース12のベース壁12aとの間に必要な電気的絶縁距離を確保できる長さに設定されている。
【0034】
両電線コネクタ31、32の回路基板22への取付けは、絶縁スペーサ35が押し込まれる前の状態で行なわれる。これにより、両電線コネクタ31、32が回路基板22にフロー半田処理で半田付けされた状態を、図6(A)に示す。したがって、フロー半田処理では絶縁スペーサ35が半田付け面22bに突出していないから、このフロー半田処理に伴って、絶縁スペーサ35の下端部が変形したり、溶けたりして、機能不良を生じる恐れがない。
【0035】
図6(B)は回路基板22に装着された両電線コネクタ31、32の絶縁スペーサ35が押込み移動された状態を示している。この場合、絶縁スペーサ35は回路基板22を貫通するので、この貫通を可能とするために、図7に代表して示すように回路基板22の長手方向両端部には絶縁スペーサ35が通る逃げ部25が設けられている。逃げ部25は、例えば通孔で作られているが、これに代えて切り欠きによって作ることも可能である。なお、図7中符号26は両電線コネクタ31、32の端子34が通る端子通孔を示している。
【0036】
回路基板モジュール21とその長手方向両端部に装着されて絶縁スペーサ35を使用位置に突出配置した電線コネクタ31、32とは点灯回路ユニットUをなしている。図6(C)に示すように点灯回路ユニットUは、その絶縁スペーサ35を足としてベース壁12aに載置して収容ベース12に収容される。収容された点灯回路ユニットUはその長手方向両端において支持されるので、安定した収容状態に設けられるとともに、各絶縁スペーサ35の突出長さAに応じた距離だけ、回路基板22の半田付け面22bをベース壁12aから離して設けられる。これにより、半田付け面22bと金属製の収容ベース12のベース壁12aとの間の電気的絶縁ができる。
【0037】
点灯装置5の組立ては、図6(C)の組立て状態において、カバー15を収容ベース12に被嵌してケース11を組立てることにより完了する。この場合、収容ベース12へのカバー15の被嵌の進行に伴ってカバー15内に既に取付けられている中継コネクタ17A、17Bの第2接続端部17bが、その真下に対応した電線コネクタ31又は32の接続部33aに嵌合して、これら接続端部17bと接続部33aが接続されるとともに、点灯回路ユニットUがベース壁12aに押付けられる。
【0038】
このため、組立てられたケ−ス11内で点灯回路ユニットUががたつかないように保持できる。しかも、入力用中継コネクタ17Aを介して入力用の電線コネクタ31と外部電線コネクタ18とが電気的に接続されるとともに、出力用中継コネクタ17Bを介して出力用の電線コネクタ32と外部電線コネクタ19とが電気的に接続される。
【0039】
前記充填樹脂41は必要に応じて設けられるものであって、これには熱伝導性がよい不飽和ポリエステル樹脂等の合成樹脂が使用される。この充填樹脂41は少なくとも図3に示すように収容ベース12のベース壁12aと回路基板22との間に充填される。この充填は、始めに収容ベース12に未硬化の充填樹脂41を所定量注入した後に、既述のように収容ベース12に点灯回路ユニットUを収納して、前記未硬化の充填樹脂41を硬化させることにより設けたものである。なお、充填樹脂41はケース11内全体に充填されるように設けることも可能であり、この場合には耐水性を更に向上できる。しかし、本実施形態のように設けることは、必要な電気絶縁性を得つつ充填樹脂41の使用量が最小限で済むので、コスト増を抑制できる点で好ましい。
【0040】
充填樹脂41は、回路基板22の半田付け面22bを、ケース11内の湿気や水分に触れないように被覆して設けられている。これにより、半田付け面22bでのトラッキングが電気絶縁性の充填樹脂41で防止され、点灯装置5の防水性を向上できる。更に、充填樹脂41は熱伝達部材として機能するので、点灯回路ユニットUで生じた熱を、充填樹脂41を介して収容ベース12に放熱し、ひいてはケース11から外部に放出できる。このため、点灯回路ユニットUの温度過昇が防止されて、インバータ式の点灯回路23に機能不良を生じる恐れを抑制できる。なお、前記構成の点灯装置5はそのベース壁12aを器具本体2のシャーシなどに密接させて器具本体2に取付けるとよく、これにより、点灯回路ユニットUで生じた熱をシャーシに伝熱させて放出できる。
【0041】
点灯装置5では、その回路基板モジュール21が備える回路基板22の長手方向両端部に入出力用の電線コネクタ31、32を設けることは必要不可欠である。そして、既述の点灯装置5は、入出力用の電線コネクタ31、32を利用し、これらの電線コネクタ31、32が有する電気絶縁性のコネクタケース33に絶縁スペーサ35を設けて、これら絶縁スペーサ35で、回路基板モジュール21を金属製の収容ベース12内に両端支持するとともに、回路基板22の半田付け面22bをベース壁12aから離した状態に保持している。
【0042】
このため、格別なスペーサ部品を要することなく、収容ベース12と回路基板22との間を電気的に絶縁できる。更に、電線コネクタ31、32は、電気絶縁性の合成樹脂製コネクタケース33を有した製品である。このため、そのコネクタケース33の形状・構造の変更等は容易であって、このコネクタケース33に絶縁スペーサ35を容易に設けることが可能であり、実現性が高い。
【0043】
そして、既述のようにコネクタケース33の絶縁スペーサ35で、回路基板22の半田付け面22bとベース壁12aとの間に必要な絶縁距離を設けたので、この配置を得るために、ベース壁12aにスペーサとなるための切り起こしが不用となり、このベース壁12aを孔無し構造とできる。このため、収容ベース12の構造が単純になるとともに、この収容ベース12をプレス成形する金型の構造を簡単にできる。したがって、収容ベース12の成形コストが低減されるに伴い、点灯装置5のコストダウンを図ることが可能である。
【0044】
しかも、絶縁スペーサ35は、電気絶縁性であるため、これと回路基板22の回路パターンとの間に必要な電気的絶縁距離が確保されるように絶縁スペーサ35を逃げて回路パターンを設ける必要がない。このため、点灯装置5の小形化や高性能化等のために回路基板22に対する電気部品の実装密度を高める場合に、絶縁スペーサ35によって電気部品の搭載位置が制限されることがなくなり、回路パターンの設計上の制約となることがない。
【0045】
更に、箱状の収容ベース12のベース壁12aが孔無しの構成であるので、このベース壁12aと回路基板22の半田付け面22aとの間に電気絶縁性の充填樹脂41を充填する場合に、ベース壁12aから充填樹脂41が漏れることがない。このため、耐湿・防水性を高める点灯装置5を構成する上で好ましい。
【0046】
なお、本発明は前記一実施形態には制約されない。点灯ユニットは、ランプを平常時点灯させるものであっても、停電などの非常時に点灯させるものであってもよい。
【0047】
【発明の効果】
請求項1の発明によれば、回路基板モジュールを収容したケースの金属製収容ベースと回路基板モジュールとの間の電気的絶縁を、入出力用の電線コネクタを利用するという簡単な構成で低コストで得ることが可能であるとともに、収容ベースのベース壁が孔無しとなるので、充填樹脂を用いて防水性を得る場合に好適な点灯装置を提供できる。
【0048】
請求項2の発明によれば、電線コネクタの端子を回路基板にフロー半田で半田付けする場合に、絶縁スペーサが溶融半田の熱で溶けたり変形したりすることがなく、この半田付け後に絶縁スペーサを確実に押込み移動させることができるため、絶縁スペーサに所定の機能を発揮させることが可能である。
【0049】
請求項3の発明によれば、請求項1又は2に記載の点灯装置を備えるので、ケースの金属製収容ベースと回路基板モジュールとの間の電気的絶縁を簡単な構成で低コストで得ることが可能であるとともに、防水性を得る場合に好適な点灯装置を備えた照明器具を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る照明器具を示す斜視図。
【図2】図1の照明器具が備える点灯装置を示す斜視図。
【図3】図1の照明器具が備える点灯装置を示す断面図。
【図4】図3の照明器具が備える点灯装置を分解して示す断面図。
【図5】(A)は図1の照明器具が備える点灯装置の電線コネクタをその絶縁スペーサが押込まれる前の状態で示す正面図。(B)は図1の照明器具が備える点灯装置の電線コネクタをその絶縁スペーサが押込まれた状態で示す正面図。
【図6】(A)は図1の照明器具が備える点灯装置の回路基板に半田付けされた電線コネクタをその絶縁スペーサが押込まれる前の状態で示す正面図。(B)は図1の照明器具が備える点灯装置の回路基板に半田付けされた電線コネクタをその絶縁スペーサが押込まれた状態で示す正面図。(C)は図1の照明器具が備える点灯装置の電線コネクタが半田付けされた回路基板を収容ベースに収容した状態を示す断面図。
【図7】図1の照明器具が備える点灯装置の回路基板の一端部を示す平面図。
【符号の説明】
1…照明器具、2…器具本体、3…ランプソケット、4…蛍光ランプ(放電灯)、5…点灯装置、11…ケース、12…ケースの収容ベース、12a…収容ベースのベース壁、15…ケースのカバー、21…回路基板モジュール、22…回路基板、22b…半田付け面、23…点灯回路、24…電気部品の端子、25…逃げ部、31…入力用の電線コネクタ、32…出力用の電線コネクタ、33…コネクタケース、34…電線コネクタの端子、35…絶縁スペーサ、41…充填樹脂、U…点灯回路ユニット
Claims (3)
- ベース壁を有した金属製の収容ベース、及びこの収容ベースに取付けられるカバーを有したケースと、
電気絶縁性の回路基板、及びこの基板の長手方向両端部間に搭載されて点灯回路をなす各種電気部品を有しているとともに、前記点灯回路が前記回路基板を貫通する端子を前記回路基板の半田付け面に半田付けして搭載された電気部品を含んでいて、前記半田付け面を前記ベース壁から離して前記ケースに内蔵された回路基板モジュールと、
前記ベース壁と前記回路基板との間に配置される絶縁スペーサが設けられた合成樹脂製のコネクタケースを有して、前記回路基板の長手方向両端部に夫々前記点灯回路と電気的に接続して取付けられている入出力用の電線コネクタと、
を具備したことを特徴とする点灯装置。 - 前記電線コネクタが、前記コネクタケースから突出した端子を前記回路基板に貫通させて半田付けされているとともに、前記絶縁スペーサが、前記コネクタケースに押込み可能に設けられ、この押込みによって押込み方向先端側部分が前記コネクタケースを貫通して前記半田付け面から突出されたものであり、この絶縁スペーサが通る逃げ部が前記回路基板の長手方向の端部に夫々設けられていることを特徴とする請求項1に記載の点灯装置。
- 器具本体と、
この器具本体に取付けられたランプソケットと、
このソケットに取外し可能に支持された放電灯と、
前記器具本体に取付けられて前記放電灯を点灯させる請求項1又は2に記載の点灯装置と、
を具備していることを特徴とする照明器具。
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