JP2008187012A

JP2008187012A - プリント基板及びこのプリント基板を備える点灯装置ならびに照明器具

Info

Publication number: JP2008187012A
Application number: JP2007019302A
Authority: JP
Inventors: Naoki Wada; 直樹和田; Hiroyoshi Tanabe; 浩義田邊
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp; Mitsubishi Electric Lighting Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp; Mitsubishi Electric Lighting Corp
Priority date: 2007-01-30
Filing date: 2007-01-30
Publication date: 2008-08-14

Abstract

【課題】基板クリップ等の構造部品を取付けるとき、基板固定用の穴に応力がかかり、最悪の場合、この基板固定用の穴から亀裂が生じて、基板の割れ、隣接する回路パターンの破損して故障する恐れがあった。
【解決手段】電子部品１８が実装されるプリント基板１７において、少なくとも一方側の面に前記電子部品１８を電気的に接続するパターン配線２３を有する部品配置エリア１９と、筐体に固定する基板固定部２５を有する基板固定エリア２０と、を備えているので、プリント基板１７の基板固定部２５の周囲の面積が大きくでき、かつ、基板固定部２５の強度を増すことができる。
【選択図】図５

Description

本発明は、プリント基板を照明器具などの筐体に取付ける構造に関する。

紙フェノール基板を照明器具等の筐体に固定する方法として、プリント基板内に複数の穴を設け、その穴に基板クリップ等の専用取り付け部品を取付けて筐体に固定する方法が一般的である。

プリント基板を製品内部に固定するための基板固定用穴を取り囲むような状態で、かつ対向する二点間の基板固定用の穴を遮るような状態で、基板固定用の穴の近傍に滑らかな曲線状の穴を形成する技術が、例えば特許文献１に開示されている。

特開２００２−１５８４０７号（段落「００２９」１行目〜１０行目）

基板クリップ等の構造部品を取付けるとき、基板固定用の穴に応力がかかり、最悪の場合、この基板固定用の穴から亀裂が生じて、プリント基板の割れ、隣接する回路パターンの破損して故障する恐れがあった。

プリント基板と筐体を直接ネジで固定する方法も考えられるが、特に紙フェノール材質は応力に対して弱く、ネジ締めする時の応力でプリント基板が割れてしまう恐れがあった。

電子部品を実装するプリント基板において、前記電子部品を実装し、前記電子部品を電気的に接続するパターン配線を有する電子部品実装エリアと、筐体に固定する基板固定部を有する基板固定エリアとを備える。

プリント基板の基板固定部の周囲の面積が大きくでき、かつ、基板固定部の強度を増すことができる。

実施の形態１．
本実施の形態は、紙フェノールプリント基板において部品取り付けエリアと基板固定エリアを分割するものである。基板固定エリアに照明器具本体などの筐体に取付けるための基板固定部が１つ以上設けられている。

実施の形態１について図１〜図８を用いて説明する。
図１はこの実施の形態における照明器具を示す斜視図であり、図２は図１の照明器具の内部を示す斜視図であり、図３は図２の点灯装置の点灯装置カバーを外した状態を示す斜視図である。

照明器具１は、照明器具本体２とセード３からなっている。

照明器具本体２は、ランプ４を取付けるランプホルダ５と、点灯装置カバー６からなり、点灯装置カバー６内に前記ランプ４を点灯するための点灯装置７を備えている。

図４は、照明器具本体から点灯装置及び点灯装置カバーを外した状態を示す分解斜視図である。

照明器具本体２に点灯装置７を取付ける基板取付ネジ８と、照明器具本体２に点灯装置カバー６を取付ける点灯装置カバー取付ネジ９とを備えている。

照明器具本体２は板金からなっており、前記点灯装置及び前記点灯装置カバー６が取り付けられる取付面１０と、取付面１０の内側で、少なくとも一つの平面を形成し、断面形状が略凹状となるようにランプホルダ５が取付けられる面に対して窪んでいる凹部１１を形成している。

この凹部１１には、凹部１１の平面に対してほぼ垂直に基板クリップ１２が備えられている。

なお、基板クリップ１２に限らず、ネジなどによって取付けられるスペーサーであってもよい。

取付面１０は、基板取付ネジ８を固定する基板取付ネジ固定部１３と、点灯装置取り付けネジ９を固定する点灯装置取付ネジ固定部１４とを備えている。

点灯装置カバー６は、前記点灯装置７をカバーするように一面が開口している箱形状となっており、開口している面から外方に向かって、カバー取付片１５が突出している。

このカバー取付片１５に、前記点灯装置カバー取付ネジ９を挿入するカバー取付部１６を備えている。

点灯装置７は、プリント基板１７にコンデンサ、コイル、トランジスタなどの電子部品１８が実装され、このプリント基板１７が基板取付ネジ８と基板クリップ１２によって照明器具本体２に取付けられている。

図５は、この実施の形態におけるプリント基板の正面図であり、図５（ａ）はプリント基板の電子部品実装面を示す図、図５（ｂ）はプリント基板のパターン面を示す図である。

プリント基板１７は、電子部品１８を実装する部品配置エリア１９と、照明器具本体２に固定する基板固定エリア２０からなっている。

プリント基板１７の部品配置エリア１９の電子部品実装面２１には前記電子部品１８が実装され、パターン面２２には電子部品実装面２１に実装された電子部品１８を電気的に接続するパターン配線２３を備えている。

なお、パターン面２２には抵抗などのチップ部品が実装されることがあり、このチップ部品はパターン配線２３によって電気的に接続している。

プリント基板１７の部品配置エリア１９には、基板クリップ１２が挿入され、基板クリップ１２と嵌合する固定部２４を備えている。

プリント基板１７の基板固定エリア２０には、照明器具本体２に取付けるための基板固定部２５を備えており、基板取付ネジ８がこの基板固定部２５に挿入され、照明器具本体２の基板取付ネジ固定部１３に固定される。

また、基板固定エリア２０の一方側の面（この実施の形態においては、部品配置エリア１９のパターン面２２と同じ面）に銅箔処理が施され、基板固定エリア２０のほぼ全面に銅箔２６が貼り付けられており、基板取付ネジ８によって照明器具本体２に固定する際の基板固定エリア２０の強度を増すようにしている。

なお、プリント基板１７の両面にパターン配線を有するものにおいては、基板固定エリア２０の両面に銅箔処理を施してもよく、また、基板固定エリア２０の強度が十分であれば、ほぼ全面に銅箔処理をすることなく必要に応じた大きさにしてもよいし、さらには銅箔処理をしなくてもよい。

また、基板固定エリア２０の基板固定部２５と、部品配置エリア１９との間に縦長の穴からなる応力分散部２７を備えている。この応力分散部２７はそれぞれ基板固定部２５に対応する位置に配置され、基板取付ネジ８を締めるときにプリント基板１７にかかる応力を分散させている。

また、この応力分散部２７は基板固定エリア２０と部品配置エリア１９の間に応力分散部２７の長手方向に並ぶように配置しているが、３つ並んでいる応力分散部２７のうち、中央に配置している応力分散部２７を部品配置エリア１９側に寄せている。

これは、応力分散部２７の穴の形状が縦長に形成されているので、応力分散部２７が３つともずらすことなく一直線に並ぶように配置すると、各応力分散部２７を結ぶ仮想線が一直線となるためにプリント基板１７を折り曲げる折り曲げ線となってしまい、プリント基板１７の強度が落ちて割れが生じる恐れがあるためである。

つまり、３つ並んでいる応力分散部２７のうち、中央に配置している応力分散部２７を部品配置エリア１９側にずらすことによって、各応力分散部２７を結ぶ仮想線が一直線とならないため、プリント基板１７の強度を保つことができるものである。

このように、応力分散部２７を配置することによって、両端に配置される２つの基板固定部２５に対応する応力分散部２７が近くなるので、それぞれに対応する応力分散部２７によって応力が分散される。また、中央にある基板固定部２５に対応する応力分散部２７は基板固定部２４から離れているので、この基板固定部２５のみでは応力が分散し難いが、他の２つの応力分散部２７によって応力が分散される。

なお、本実施の形態では、３つ並んでいる応力分散部２７のうち、中央に配置している応力分散部２７を部品配置エリア１９側にずらしているが、各応力分散部２７を縦長の長手方向に一直線に並ばないようにそれぞれをずらしてもよく、また、基板固定エリア２０の強度が十分なときは、応力分散部２７を備えなくてもよい。

次に、図６〜図８を用いて照明器具本体にプリント基板を取付ける動作について説明する。

図６は、点灯装置を照明器具本体に取付けた状態を示す斜視図であり、図７は、図６の側断面図であり、図８は、点灯装置カバーを照明器具本体に取付けた状態を示す斜視図である。

照明器具本体２の前記凹部１１に部品配置エリア１９のパターン面２２がくるように、プリント基板１７の固定部２４を基板クリップ１２に嵌める。

次に、前記プリント基板１７の基板固定エリア２０を前記照明器具本体２の取付面１０に接触させ、基板取付ネジ８を基板固定エリア２０に備えられている基板固定部２４に挿入して照明器具本体２の基板取付ネジ固定部１３にねじ込み、前記プリント基板１７を照明器具本体２に固定している。

さらに、プリント基板１７に実装されている電子部品１８を保護するために、プリント基板１７の上方から電子部品１８を覆い被さるように点灯装置カバー６が取付けられ、点灯装置カバー取付ネジ９によって、点灯装置カバー６が照明器具本体２に取付けられている。

このように構成することにより、プリント基板１７の基板固定部２５の周囲に電子部品を実装しない面積が大きく取れるので、基板固定部２５の強度を増すことができる。

また、プリント基板１７を照明器具本体２に固定することによって、前記基板固定エリア２０が前記照明器具本体２の取り付け面に面接触するので、少ない固定部材でガタツキを抑えて安定させてプリント基板１７を取付けることができる。

また、プリント基板１７の基板固定エリア２０の少なくとも一方側の面を銅箔処理しているので、基板固定エリア２０の強度をさらに増すことができる。

なお、この実施の形態において、プリント基板１７を照明器具本体２に直接取付ける場合について説明したが、プリント基板１７を収納する点灯装置ケースを設けて、この点灯装置ケースに基板固定エリア２０を取付けるようにしてもよいことは明らかである。

また、本実施の形態において、照明器具本体２に点灯装置カバー６を取付ける点灯装置取付ネジ９を、プリント基板１７を照明器具本体２に取付ける基板取付ネジ８とは異なるネジとしたが、点灯装置カバー６のカバー取付部１６を前記プリント基板１７の基板固定エリア２０の基板固定部２５に重なる位置に設け、共通のネジで照明器具本体２に共締めするようにしてもよい。

なお、プリント基板１７の種類を紙エポキシ基板、ガラスコンポジット基板などを用いてもよいが、本実施の形態のように他の基板と比較して機械的強度の弱い紙フェノール基板を用いたときに特に効果が得られる。

また、図示しないが、基板固定部２５にアース端子を備えることで、基板取付ネジ８を介して点灯装置７と照明器具本体２が導通されるので、容易に照明器具１をアース接地することができる。

実施の形態２．
この実施の形態では、実施の形態１のプリント基板が基板固定エリアを１箇所としているのに対し、部品配置エリアを挟むように、さらに部品配置エリアの対辺側に基板固定エリアを設けるものである。

実施の形態２において、実施の形態１と同様の部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。

実施の形態２について、図９〜図１２を用いて説明する。

図９は、この実施の形態における照明器具を示す分解斜視図であり、図１０は、プリント基板を示す正面図であり、図１１は、点灯装置を照明器具本体に取付けた状態を示す斜視図であり、図１２は、図１１の側断面図であり、図１３は、点灯装置カバーを照明器具本体に取付けた状態を示す斜視図である。

プリント基板１７ａは電子部品が実装され、上方からみたときの形状が略Ａ字形状となっている。

この略Ａ字状の頂点に第１の基板固定エリア２０、略Ａ字状の２つに分かれた足部に第２の基板取り付けエリア２０ａを有しており、略中央部に電子部品１８などを実装する部品配置エリア１９を有している。

このように、プリント基板１７ａは電子部品１８などを実装する部品実装エリア１９を挟みこむように２つの基板固定エリア２０、２０ａを備えている。

また、基板固定エリア２０には、３つの基板固定部２５を有し、この基板固定部２５に対応するように縦長の穴からなる３つの応力分散部２７を部品配置エリア１９と基板固定部２５との間に備えている。

この応力分散部２７は実施の形態１と同様に、縦長方向に対して一直線状にならないように、両端の応力分散部２７を結ぶ仮想線に対して、中央部の応力分散部２７は部品配置エリア１９側に寄るように配置している。

基板固定エリア２０ａは、基板固定部２５ａをそれぞれ一つ有し、この基板固定部２５ａに対応するように縦長の穴からなる応力分散部２７ａを部品配置エリア１９と基板固定部２５ａとの間に備えている。

基板取付ネジ８が基板固定エリア２０、２０ａの基板固定部２５、２５ａに挿入され、それぞれ照明器具本体２の基板取付ネジ固定部１３、１３ａにねじ込み、プリント基板１７ａを照明器具本体２に取付ける。

次にプリント基板１７ａに実装された電子部品１８を覆うように点灯装置カバー６を被せ、点灯装置取付ネジ９をカバー取付部１６に挿入して、点灯装置取付ネジ固定部１４にねじ込み、照明器具本体２に取付ける。

このように構成することによって、プリント基板１７ａの基板固定部２５、２５ａの周囲に電子部品１８を実装しない面積が大きく取れるので、基板固定部２５、２５ａの強度を増すことができる。

また、プリント基板１７ａを照明器具本体２に固定することによって、前記基板固定エリア２０、２０ａが前記照明器具本体２の取付面１０に面接触するので、少ない固定部材でガタツキを抑えて安定させてプリント基板１７ａを取付けることができる。

また、第１及び第２の基板固定エリア２０、２０ａの少なくとも片面に銅箔処理を施してネジ締めすることで基板固定エリア２０、２０ａの強度を増すことができる。

照明器具本体２の凹部１１の断面形状を略凹状としているので、プリント基板１７ａを基板クリップやスペーサーなどを必要とせず、また、プリント基板１７ａと照明器具本体２とが離間しているので、照明器具本体２と、電子部品１８及びプリント基板１７ａのパターン配線２３との絶縁距離を保つことができる。

また、プリント基板１７ａを上方から見た形状を略Ａ字状とし、図１４に示すように、プリント基板１７ａを上下に並べて連基板とするときに、略Ａ字状の頂点部と略Ａ字状の足部が重ならないようにしたので、製造工程で電子部品を実装したあと、プリント基板１７ａを分割する際に廃棄される捨て耳２８部分の大きさを小さくでき、環境に配慮したプリント基板１７ａの設計が可能となる。

実施の形態３．
この実施の形態では、実施の形態２のプリント基板を用いて、このプリント基板に電子部品が実装された点灯装置を覆う点灯装置カバーに関するものである。

実施の形態３において、実施の形態２と同様の部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。

実施の形態３について、図１５〜図１８を用いて説明する。

図１５は、この実施の形態における照明器具を示す分解斜視図であり、図１６は、照明器具本体に点灯装置を取付けた状態を示す斜視図であり、図１７は、照明器具本体に点灯装置カバーを取付けた状態を示す斜視図であり、図１８は、図１７の側断面図である。

照明器具１は、照明器具本体２にランプを固定するためのランプホルダ５と、プリント基板１７ａ上に電子部品１８などを実装した点灯装置７ａと、前記点灯装置７ａをカバーする点灯装置カバー６ａが取付けられている。

照明器具本体２は板金からなっており、前記点灯装置７ａ及び前記点灯装置カバー６が取り付けられる取付面１０と、取付面１０の内側で、少なくとも一つの平面を形成し、断面形状が略凹状となるようにランプホルダ５が取付けられる面に対して窪んでいる凹部１１を形成している。

取付面１０は、基板取付ネジ８を固定する基板取付ネジ固定部１３、１３ａと、凸状に形成されたガイド部２９とを備えている。

なお、このガイド部２９はエンボス加工によって取付面１０を凸形状に形成してもよいし、ピン状のガイドピンを設けてもよい。

プリント基板１７ａの基板固定エリア２０には、基板固定部２５と、前記ガイド部が挿入され、プリント基板１７が照明器具本体２の所定の位置にくるようにガイドするガイド取付部２５ｂを備えている。

点灯装置カバー６ａは、プリント基板１７ａの基板固定エリア２０、２０ａに対応する位置にカバー取付片１５ａを備えている。

さらに、基板固定部２５、２５ａと基板取付ネジ固定部１３、１３ａを結ぶ鉛直線上の位置となるように、カバー取付部１６ａをカバー取付片１５ａに備えている。

次に、照明器具本体２にプリント基板１７ａを取付ける動作について説明する。

凸状に形成されたガイド部２９に前記ガイド取付部２５ｂを合わせ、プリント基板１７ａを所定の取り付け位置にガイドする。

点灯装置カバー６ａをプリント基板１７ａの電子部品実装面２１側から被せる。

基板取付ネジ８をカバー取付部１６ａ及び基板固定部２５、２５ａに挿入して点灯装置カバー６ａをプリント基板１７ａとともに照明器具本体２の基板取付ネジ固定部１３、１３ａに共締めする。

このように、基板取付ネジ８によって点灯装置カバー６ａを電子部品１８が実装されたプリント基板１７ａとともに照明器具本体２に取付けるので、取り付け作業の負荷を減らすことができる。

また、固定している基板取付ネジ８を外すことで、板金からなる照明器具本体２と、電子部品１８を実装しているプリント基板１７ａと、プリント基板１７ａを覆う点灯装置カバー６ａとを容易に分けることができ、リサイクル性を高めることができる。

実施の形態１における照明器具を示す斜視図。実施の形態１における照明器具を示す斜視図。実施の形態１における照明器具を示す斜視図。実施の形態１における照明器具を示す分解斜視図。実施の形態１におけるプリント基板を示す正面図。実施の形態１における点灯装置を取付けた状態を示す斜視図。実施の形態１における点灯装置を取付けた状態を示す断面図。実施の形態１における点灯装置カバーを取付けた状態を示す斜視図。実施の形態２における照明器具を示す分解斜視図。実施の形態２におけるプリント基板を示す正面図。実施の形態２における点灯装置を取付けた状態を示す斜視図。実施の形態２における点灯装置を取付けた状態を示す断面図。実施の形態２における点灯装置カバーを取付けた状態を示す斜視図。実施の形態２におけるプリント基板を連基板とした状態を示す正面図。実施の形態３における照明器具を示す分解斜視図。実施の形態３における点灯装置を取り付けた状態を示す斜視図。実施の形態３における点灯装置及び点灯装置カバーを取付けた状態を示す斜視図。実施の形態３における点灯装置及び点灯装置カバーを取付けた状態を示す断面図。

符号の説明

１照明器具、２照明器具本体、３セード、４ランプ、５ランプホルダ、６、６ａ点灯装置カバー、７、７ａ点灯装置、８基板取付ネジ、９点灯装置取付ネジ、１０取付面、１１凹部、１２基板クリップ、１３、１３ａ基板取付ネジ固定部、１４点灯装置取付ネジ固定部、１５、１５ａカバー取付片、１６、１６ａカバー取付部、１７、１７ａプリント基板、１８電子部品、１９部品配置エリア、２０、２０ａ基板固定エリア、２１電子部品実装面、２２パターン面、２３パターン配線、２４固定部、２５、２５ａ基板固定部、２５ｂガイド取付部、２６銅箔、２７、２７ａ応力分散部、２８捨て耳、２９ガイド部。

Claims

電子部品が実装されるプリント基板において、
少なくとも一方側の面に前記電子部品を電気的に接続するパターン配線を有する部品配置エリアと、
筐体に固定する基板固定部を有する基板固定エリアと、
を備えることを特徴とするプリント基板。
基板固定エリアの少なくとも一方側の面に銅箔処理を施したことを特徴とする請求項１に記載のプリント基板。
前記基板固定エリアは、
前記基板固定部の近傍かつ、前記基板固定部と前記部品配置エリアとの間に応力拡散部を備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のプリント基板。
前記電子部品配置エリアの一辺側に配置される第１の基板固定エリアと、
前記第１の基板固定エリアに対向する前記部品配置エリアの他辺側に配置される第２の基板固定エリアと、を備えることを特徴とする請求項１〜請求項３の何れかに記載のプリント基板。
前記第１の基板固定エリアと前記第２の基板固定エリアとを互い違いの位置に配置することを特徴とする請求項４に記載のプリント基板。
請求項１〜請求項５の何れかに記載のプリント基板と、
このプリント基板に実装される電子部品と、
を備えることを特徴とする点灯装置。
照明器具本体と、
請求項６に記載の点灯装置と、
前記プリント基板の基板固定部に挿入して、前記点灯装置を前記器具本体に固定する基板取付ネジと、
を備えることを特徴とする照明器具。
前記点灯装置を覆うように前記照明器具本体に取付けられ、前記照明器具本体に取付けるときに前記プリント基板の基板取付ネジ固定部と重なるように配置されるカバー取付部を有する点灯装置カバーを備えることを特徴とする請求項７に記載の照明器具。
前記基板固定部にアース接地するためのアース端子を備え、前記基板取付ネジを介して前記点灯装置と前記照明器具本体を導通することを特徴とする請求項７または請求項８に記載の照明器具。