JP2006012603A - 放電灯点灯装置および照明器具 - Google Patents

Abstract

【課題】材料無駄をなくし、信頼性を確保し、コストダウンを図ることができる放電灯点灯装置および照明器具を提供する。
【解決手段】 電子回路部品５が実装されたプリント基板１と、上面に開口４を有し内部にプリント基板１を収納する金属製のケース２とを備えている。開口４が照明器具の金属製の器具本体３の表面で覆われるようにケース１の器具本体取付部１２が器具本体３に取付けられている。プリント基板１は、電子回路部品５が実装される部品面とその反対側のはんだ面とを有し、ケース２内で開口４側に部品面が向くように収納され、開口４は器具本体３の下面で覆われる。またプリント基板１の一端に入力端子７および出力端子９を実装配置している。プリント基板１は絶縁シート２５で覆われている。
【選択図】 図１

Description

この発明は、放電灯を点灯する放電灯点灯装置および放電灯点灯装置を搭載する照明器具に関するものである。

負荷である放電灯に高周波電力を供給するインバータ点灯回路などの従来の放電灯点灯装置は、例えば図９に示すように点灯回路を構成する電子回路部品９６がプリント基板９０に実装され、さらに安全性を考慮して上方が開口した金属製のケース本体９１に絶縁シート９２を介してプリント基板９０を収納し、開口をケース蓋９３で閉じている。プリント基板９０の入力端子９４および出力端子９５はプリント基板９０の両端部に実装され、また電子回路部品９６はケース蓋９３に向いている（例えば特許文献１参照）。

図１０は、天井１００に施工された照明器具の器具本体１０１に、上記の放電灯点灯装置１０６を搭載した状態であり、ケース本体１０３の外底面が器具本体１０１の下面に取付けられ、ケース蓋１０４が下向きとなっている。１０２はランプソケット、１０５は蛍光ランプである。
特開２００１−３５７９８６

放電灯点灯装置を照明器具の器具本体１０１に搭載する場合、金属製のケース本体９１と、鋼板やアルミニウム材などが使用される器具本体１０１とで金属板が２重になるため、材料無駄があった。

またプリント基板９０の電子回路部品９６がケース蓋９３に向いているため、ケース本体９１の外底面を器具本体１０１の下面に取付けると、電子回路部品９６がプリント基板９０の下側となり、電子回路部品９６を接続しているはんだ面がプリント基板９０の上側となる。このため、電子回路部品９６の重量部品が含まれるディスクリート部品の部品重量が常にはんだに加わり、振動等の機械的ストレスによりはんだ接合部にクラックが発生しやすく、信頼性の問題が懸念される。

さらに、入力端子９４および出力端子９５がプリント基板９０の両端に分かれている場合、それぞれに対応して電線取付部を設けると、プリント基板９０への電子回路部品９６の実装配置が制約される。また入力端子９４および出力端子９５をケース外に露出させた場合、各端子が配置されているプリント基板９０のケース外にでた部分に電子回路部品９６を配置することができなくなるため、プリント基板９０の部品実装面積が実質上小さくなり、一方例えば１ｍ×１ｍもしくは１ｍ×１．２ｍの基材から取れるプリント基板の数量、すなわちプリント基板の取り数が減るのでコストアップの原因となる。

したがって、この発明の目的は、材料無駄をなくし、信頼性を確保し、コストダウンを図ることができる放電灯点灯装置および照明器具を提供することである。

この発明の放電灯点灯装置は、点灯回路を構成する部品が実装されたプリント基板と、開口を有して内部に前記プリント基板を収納するケースとを備える。そして前記開口が照明器具の器具本体の表面で覆われるように、前記ケースを前記器具本体に取付ける器具本体取付部を、前記ケースに設けている。

上記構成において、前記プリント基板は、前記部品が実装される部品面とその反対側のはんだ面とを有し、前記ケース内で前記開口側に前記部品面が向くように収納されており、前記器具本体の表面を下向きとしている。

上記構成において、前記プリント基板はその一端に入力端子および出力端子を実装している。前記プリント基板と前記ケースの内面との間に絶縁シートが介在され、前記絶縁シートは前記入力端子および前記出力端子に対向する部分に端子用開口部を形成している。

上記構成において、前記ケースは、前記入力端子および前記出力端子に対向する側壁に前記入力端子および前記出力端子に接続する電線を挿通する共通の電線挿通孔を形成し、前記電線挿通孔の孔縁を前記ケースの内側に向けて曲げている。

上記構成において、前記入力端子および前記出力端子は前記プリント基板に対して平行に電線を接続可能な形状である。

上記構成において、前記プリント基板に実装されている前記部品の中で、漏れ磁束が大きい部品を前記プリント基板の略中央部に配置している。

上記構成において、前記絶縁シートは前記部品上を覆い、前記部品は可変抵抗を含み、前記絶縁シートは前記可変抵抗に対向して前記可変抵抗を調整するための調整用開口部を有する。

この発明の照明器具は、上記構成の放電灯点灯装置を搭載している。

上記構成において、環形蛍光灯を有し、前記環形蛍光灯の内側に前記放電灯点灯装置を配置している。

この発明の放電灯点灯装置によれば、器具本体がケースの開口を塞ぐケース蓋の役割を果たすため、従来必要であったケース蓋を不要とすることができる。

プリント基板の部品がケースの開口側に向いた状態でケースの開口側を器具本体の下面に取付けた場合、部品がプリント基板の上面側に位置し、部品を電気的に接続し固定するはんだはプリント基板の下面側に位置し、重量部品はプリント基板に支持されるので、部品の振動によるはんだの機械的ストレスが小さくなり、はんだに対する信頼性が向上するとともに放電灯点灯装置の信頼性も向上する。

入力端子および出力端子に対向する位置の絶縁シートに端子用開口部が形成されると、電源線およびランプ出力線への取付けが容易となり、一方入力端子および出力端子のはんだ側は絶縁シートがあるため充電部からの絶縁機能も保持できる。

入力端子および出力端子をケースの内部に配置することにより、ケースの外部に配置する場合よりも部品実装面積が向上し、かつ部品実装自由度も向上するため、プリント基板の小型化および薄型化等の設計が可能となる。

入力端子および出力端子をプリント基板の一端に配置することにより、電線挿通孔を１つにでき、それによってケース金型、ケース製造および絶縁シートの金型を簡素化可能となり、低コスト化を実現することができる。

電線挿通孔の孔縁が内側に曲げ加工されているため、入力端子および出力端子に接続されている各電線を上下左右に動かしたときに電線挿通孔の端縁で各電線の被覆を傷付けるおそれがない。これにより照明器具としてさらに安全性能の向上が可能となる。

入力端子および出力端子はプリント基板に対して平行に電源線および出力線を接続可能な形状であるため、電線挿入方向はプリント基板に平行となり、端子への電線接続が容易となり、作業性も向上することになる。

漏れ磁束が大きい部品をプリント基板の略中央部に配置し、ケースより離すことにより、漏れ磁束によるインダクタンス値の変化を抑制することができ、安定した出力特性を得ることができる。

部品を覆う絶縁シートは可変抵抗を調整するための調整用開口部を有するため、ケースにプリント基板および絶縁シートを組み込んだ状態においても、可変抵抗により、インバータ点灯回路より供給されるランプへの出力を調整することができ、より照明器具の完成に近い状態において略一定の安定した出力特性が得られる。

この発明の一実施の形態を図１から図７により説明する。照明器具の金属製の器具本体３は天井３５に施工され、器具本体３に放電灯点灯装置３１およびランプソケット３６を設け、ランプソケット３６に蛍光ランプを用いた放電灯３７を装着している。

放電灯点灯装置３１は、プリント基板１を金属製のケース２に収納し、ケース２を器具本体３に取付ける際にケース２の上面の開口４を器具本体３で塞ぐようにするものである。

プリント基板１は、片面の部品面に点灯回路を構成する電子回路部品５が実装のため配置され、他の片面は電子回路部品５のリードをプリント基板１に通して接続するはんだ面６としている。電子回路部品５は例えばインバータ点灯回路を構成する部品である。その部品中には開磁路インダクタ１０があり、漏れ磁束が大きいのでプリント基板１の略中央部に配置している。また電子回路部品５の中にはインバータ点灯回路の出力を調整するための可変抵抗１１もある。さらにプリント基板１の一端に電源線３２を接続する入力端子７および放電灯３７への接続となる出力線３３を接続する出力端子９を実装している。入力端子７および出力端子９はプリント基板１に対して平行に電源線３２および出力線３３を接続可能な形状としている。

ケース２は、上面に開口４のある長方体形状をなしている。ケース２の器具本体取付部１２は、ケース２の長手方向に相対向する一対の側板の開口側縁部より外方に張り出した取付片１３を備え、取付片１３の一方に取付孔１４を形成し、他方に取付用の切欠１５を形成している。そしてケース２の開口４が器具本体３の下面に向けられ、取付孔１４および切欠１５にねじ等の取付具を通して器具本体３の下面に取付けられる。これにより、ケース２の開口４が器具本体３の下面で覆われる。

またケース２は、これに収納されるプリント基板１の入力端子７および出力端子９に対向するケース２の側壁に図４に示すように共通の電線挿通孔２９を形成している。電線挿通孔２９は例えば長孔とし、その孔縁２９ａには図６に示すようにケース２の板厚程度の折曲加工が施され、ケース２の内側に約４５度の角度で曲げられている。なお折曲加工に代えてカーリング加工でもよい。

ケース２内にプリント基板１を保持するため、長方体形状のケース２の四角のうち三角に突起１６をケース２の底板に切起しにより形成し、残りの一角にはプリント基板支持片１８を設け、プリント基板支持片１８はプリント基板１に設けたアース例えばいわゆるＣＣアース１７の接続を兼用している。ＣＣア―ス１７とは、インバータ点灯回路の一部をコンデンサを介してケース２に接続するものであり、ケース２をさらに器具本体３に接続することによりアース接地を可能としている。プリント基板支持片１８にはプリント基板１のＣＣアース１７に形成したねじ挿通孔２０に整合するねじ孔１９が設けられている。またケース２の突起１６と同じ角につめ部２１を側板より切起しなどにより突設している。プリント基板１の固定は、プリント基板１のはんだ面６側の角を突起１６およびプリント基板支持片１８に支持させ、ＣＣアース取付ねじ２２をプリント基板１のねじ挿通孔２０に通してねじ孔１９に螺着するとともに３個のつめ部２１をプリント基板１の縁部にかしめる、ことにより行われる。これにより、ケース２のプリント基板支持片１８とインバータ点灯回路のアース部との電気的接続が、ＣＣアース取付ねじ２２、プリント基板１のＣＣアース１７に設けた複数のジャンパーワイヤ２３およびジャンパーワイヤ２３が接続されたプリント基板パターンを介して行われ、ＣＣアース１７がケース２に接続されることとなる。

こうしてプリント基板１をケース２の開口４より内部に収納すると、開口４側にプリント基板１の部品面の電子回路部品５が向き、ケース２の内底面側にはんだ面６が向く。またプリント基板１の固定とケース２へのＣＣアース接続が同時に達成される。

一方、プリント基板１の全体は絶縁シート２５で覆われている。すなわち、図３および図５に示すように、絶縁シート２５は底面板２５ａ、底面板２５ａの縁部に連続する側面板２５ｂ〜２５ｅ、側面板２５ｅの上端部に連続する上面板２５ｆの６面からなる。底面板２５ａおよび側面板２５ｂ〜２５ｅがケース２の内面と、ケース２に収納されたプリント基板１との間に介在し、上面板２５ｆでプリント基板１の開口４に向いた電子回路部品５上を覆っている。これにより充電部となる電子回路部品５、はんだおよびプリント基板１のパターンと、ケース２および器具本体３との絶縁を確保している。この場合、側面板２５ｂ〜２５ｅの相互間にはプリント基板１の固定等のため隙間を設け、入力端子７および出力端子９に対向する部分は絶縁シート２５の側面板２５ｂを切除するなどにより端子用開口部２６を形成している。ただし、入力端子７および出力端子９のはんだ面６側に対向する部分２６ａは絶縁シート２５で覆ったままである。また電子回路部品５の可変抵抗１１に対向して可変抵抗１１を調整するため絶縁シート２５の上面板２５ｆを切除するなどにより調整用開口部４０を形成している。

この実施の形態において、図７（ａ）に示すように入力端子７および出力端子９はプリント基板１に対して平行に電源線３２および出力線３３を接続可能な形状であるため、端子への電線接続が容易となり、作業性も向上する。例えば図７（ｂ）に示すように、各端子７′、９′の電線挿入方向がプリント基板１の電子回路部品側に向けて斜めとなる端子形状では、器具本体に放電灯点灯装置を取付けた後に各電線３２′、３３′を各端子７′、９′へ接続しにくく作業性が悪い。

またプリント基板１に実装されている電子回路部品５の中で、開磁路インダクタ１０のように漏れ磁束が大きい部品がケース１に近接配置されていると、漏れ磁束がケース１を横切るためにインダクタンス値が変化して、インバータ点灯回路動作に影響を与え、ランプに供給する出力が変化することがある。とくにケース１がアルミニウムに比べて鋼板の場合に大きな変化をもたらす。そこで、漏れ磁束が大きい部品である開磁路インダクタ１０をプリント基板１の略中央部に配置し、ケース２より離して配置することにより、漏れ磁束によるインダクタンス値の変化を抑制することができ、安定した出力特性を得る。

図８は、環形照明器具に上記した構成の放電灯点灯装置３１を取付けた別の実施の形態である。放電灯点灯装置３１の形状は負荷である環形蛍光灯３０の内径以下の大きさに形成しており、放電灯点灯装置３１を環形蛍光灯３０の内側に配置している。これにより、照明器具の小型化および各電線の配線も容易にできる。

なお、この発明において、絶縁シート２５はプリント基板１の全周でなく、絶縁を必要とする部分のみを覆ってもよい。

この発明の一実施の形態を適用した照明器具の断面図である。 放電灯点灯装置の断面図である。 （ａ）はプリント基板の平面図、（ｂ）は絶縁シートの平面図、（ｃ）はケースの平面図である。 （ａ）はケースの底面図、（ｂ）はその断面図、（ｃ）は入力端子および出力端子を図示した左側面図、（ｄ）は右側面図である。 プリント基板を収納した状態のケースの平面図である。 （ａ）はケースの一部破断側面図、（ｂ）はそのＡ−Ａ線断面図である。 （ａ）は器具本体に取付けた状態で電線を端子に接続した状態の断面図、（ｂ）は端子の電線挿入孔が傾斜している場合の接続状態の断面図である。 環形照明器具に放電灯点灯装置を取付けた状態の別の実施の形態の底面図である。 従来例の放電灯点灯装置の分解斜視図である。 天井に施工された器具本体に放電灯点灯装置を取付けた状態の側面図である。

符号の説明

１ プリント基板
２ ケース
３ 器具本体
４ 開口
５ 電子回路部品
６ はんだ面
７ 入力端子
９ 出力端子
１０ 開磁路インダクタ
１１ 可変抵抗
１２ 器具本体取付部
１６ 突起
１７ ＣＣアース
１８ プリント基板支持片
２５ 絶縁シート
２６ 端子用開口部
２９ 電線挿通孔
３０ 環形蛍光灯
３１ 放電灯点灯装置

Claims (9)

1. 点灯回路を構成する部品が実装されたプリント基板と、開口を有して内部に前記プリント基板を収納するケースとを備え、前記開口が照明器具の器具本体の表面で覆われるように、前記ケースを前記器具本体に取付ける器具本体取付部を、前記ケースに設けた放電灯点灯装置。
2. 前記プリント基板は、前記部品が実装される部品面とその反対側のはんだ面とを有し、前記ケース内で前記開口側に前記部品面が向くように収納され、前記器具本体の表面を下向きとした請求項１記載の放電灯点灯装置。
3. 前記プリント基板はその一端に入力端子および出力端子を実装し、前記プリント基板と前記ケースの内面との間に絶縁シートが介在され、前記絶縁シートは前記入力端子および前記出力端子に対向する部分に端子用開口部を形成している請求項１または請求項２記載の放電灯点灯装置。
4. 前記ケースは、前記入力端子および前記出力端子に対向する側壁に前記入力端子および前記出力端子に接続する電線を挿通する共通の電線挿通孔を形成し、かつ前記電線挿通孔の孔縁を前記ケースの内側に曲げている請求項３記載の放電灯点灯装置。
5. 前記入力端子および前記出力端子は前記プリント基板に対して平行に電線を接続可能な形状である請求項３または請求項４記載の放電灯点灯装置。
6. 前記プリント基板に実装されている前記部品の中で、漏れ磁束が大きい部品を前記プリント基板の略中央部に配置した請求項１から請求項５のいずれか１項記載の放電灯点灯装置。
7. 前記部品は可変抵抗を含み、前記絶縁シートは前記部品上を覆い、かつ前記可変抵抗に対向して前記可変抵抗を調整するための調整用開口部を有する請求項３から請求項５のいずれか１項記載の放電灯点灯装置。
8. 請求項１から請求項７のいずれか１項記載の放電灯点灯装置を搭載した照明器具。
9. 環形蛍光灯を有し、前記環形蛍光灯の内側に前記放電灯点灯装置を配置した請求項８記載の照明器具。

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