JP2011258313A - 電線接続装置および照明器具 - Google Patents

Abstract

【課題】電線を基板に容易に接続でき、信頼性の高い接続が期待できる電線接続装置を提供する。
【解決手段】基板17の配線パターン29が形成された一面17aに、電線24を介在して取り付ける取付部材36を備える。取付部材36は、電線接続部46と基板17との間に電線24を挟み込んでこの電線24を基板17の配線パターン29に接続する接続手段37を備える。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、電線を基板に接続する電線接続装置、およびこの電線接続装置を用いた照明器具に関する。

従来、各種の電気機器では、電線を基板に接続し、電線を通じて基板に電源を供給している。電線を基板に接続するには、電線を基板にはんだ付けしたり、電線の先端に接続したコネクタを基板に搭載したコネクタに接続している。コネクタ接続の場合にも、基板に搭載するコネクタの端子を基板にはんだ付け接続している。

特開２００９−３２６５０号公報

従来、電線を基板に接続するには、電線を基板にはんだ付けしたり、コネクタの端子を基板にはんだ付けしているため、はんだ付け作業を伴い、電線の接続が容易でなかった。

また、特に、基板に対して電線を通じてより多くの電流を流すことが必要な場合、はんだに流れる電流の増加に伴って温度上昇が顕著になり、はんだに熱衝撃としてダメージを与え、はんだの寿命に影響する問題がある。

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、電線を基板に容易に接続でき、信頼性の高い接続が期待できる電線接続装置、およびこの電線接続装置を用いた照明器具を提供することを目的とする。

実施形態の電線接続装置は、基板の配線パターンが形成された一面に、電線を介在して取り付けられる取付部材と、この取付部材に設けられ、この取付部材が電線を介在して基板の一面に取り付けられることによって基板との間に電線を挟み込んでこの電線を配線パターンに接続する接続手段を備える。

本発明の電線接続装置によれば、取付部材が電線を介在して基板の一面に取り付けられることにより、接続手段が基板との間に電線を挟み込んでこの電線を配線パターンに接続するため、電線を基板に容易に接続できることが期待できるとともに、接続にはんだが用いられず、信頼性の高い接続が期待できる。

実施形態を示す電線接続装置の斜視図である。 同上電線接続装置の断面図である。 同上電線接続装置を用いた照明器具の断面図である。

以下、実施形態を、図１ないし図３を参照して説明する。

図３に、照明器具11を示す。この照明器具11は、器具本体12、この器具本体12内に配置される発光モジュール13、発光モジュール13を覆って器具本体12の下面に取り付けられるグローブ14、および器具本体12の上面に取り付けられる電源装置15を備えている。

発光モジュール13は、基板17、およびこの基板17の一面17aに実装された例えばＬＥＤ素子やＥＬ素子などの複数の半導体発光素子18を備えている。半導体発光素子18には、ＬＥＤ素子の場合、ＬＥＤチップが搭載された接続端子付きのＳＭＤ（Surface Mount Device）パッケージが用いられている。このＳＭＤパッケージは、パッケージ内に例えば青色光を発するＬＥＤチップが配置され、このＬＥＤチップをＬＥＤチップからの青色光の一部により励起されて黄色光を放射する黄色の蛍光体が混入された例えばシリコーン樹脂などの蛍光体層で封止されている。したがって、蛍光体層の表面が発光面となり、この発光面から白色系の光が放射される。ＳＭＤパッケージの側面には、基板17にはんだ付け接続される端子が配置されている。

電源装置15は、基板20、この基板20上に実装された複数の電子部品21を有する電源回路22、およびこの電源回路を収容するケース23を備えている。そして、電源装置15は、商用交流電源を入力し、電源回路22で半導体発光素子18の点灯用の直流電源に変換し、この直流電源を正負極用の２本の電線24によって発光モジュール13の半導体発光素子18に供給する。

次に、図１および図２に、発光モジュール13の基板17、およびこの基板17に電源装置15からの電線24を接続する電線接続装置26を示す。なお、図１および図２には、１本の電線24を接続する電線接続装置26を示し、もう１本の電線24についても同様の電線接続装置26が用いられる。

発光モジュール13の基板17は、例えば、アルミニウムなどの金属、セラミックス、絶縁物などの材料によって形成された基板本体28を有し、この基板本体28の一面17aに例えば銅箔などによって配線パターン29が形成されているとともにこの配線パターン29に接続されて複数の半導体発光素子18が実装されている。なお、基板本体28が金属の場合には、基板本体28の一面17aに絶縁層が形成され、この絶縁層上に配線パターン29が形成されている。

電線接続装置26によって電線24を接続する基板17の接続位置には、配線パターン29の一部であって電源装置15からの電源が入力される電源入力部である一対の接続パターン部30が形成されているとともに、基板17の一面17aと他面17bとに貫通する複数の取付孔31が形成されている。

電線24は、導電性を有する例えば単線の芯線33が絶縁性を有する被覆部34で被覆された断面丸形の被覆電線が用いられている。

また、電線接続装置26は、電線24を介在して基板17の一面17aに取り付けられる取付部材36、およびこの取付部材36が電線24を介在して基板17の一面17aに取り付けられることによって基板17との間に電線24を挟み込んで電線24を配線パターン29に電気的に接続する接続手段37を備えている。

取付部材36は、例えば、絶縁性を有する合成樹脂によって四角形箱状に形成されたカバー39を備え、このカバー39の例えば四隅などから基板17の各取付孔31に差し込まれる複数の取付脚40が突設されている。これら取付脚40の先端には、基板17の他面17bに引っ掛かってカバー39を基板17に取り付けた状態に保持する爪部41が形成されている。

基板17の一面17aに対向するカバー39の裏面には、このカバー39の裏面側から接続手段37を収容して保持する収容部42が形成されている。カバー39の側面から裏面に亘って、電線24の周囲が径方向から嵌め込まれてその電線24の周囲を基板17との間に挟み込んで保持する保持溝43が形成されている。この保持溝43は、カバー39の両側面のうち、少なくとも一側面に開口されていればよく、両側面に開口されていてもよい。

接続手段37は、導電性を有する金属材料によって形成された接続端子45を備え、この接続端子45には、カバー39の裏面と平行に配置される電線接続部46、およびこの電線接続部46の両端からカバー39の裏面から少し突出する配線パターン接続部47が形成されている。電線接続部46は、カバー39の裏面に臨む先端縁に鋭利に尖った刃部48を有し、この刃部48がカバー39の保持溝43内に突出されている。この刃部48が、保持溝43と基板17との間に挟み込む電線24の被覆部34の一部を切断して芯線33に食い込み、電線24を抜け止め固定するとともに芯線33に電気的に接続される。また、配線パターン接続部47は、カバー39が基板17に取り付けられることにより、配線パターン29の接続パターン部30に当接して弾性変形し、その弾性変形に対する反発力で配線パターン29の接続パターン部30に圧接して電気的に接続される。

次に、電線接続装置26を用いた電線24の接続について説明する。

電線24を径方向からカバー39の保持溝43に嵌め込み、カバー39から突出する各取付脚40を基板17の各取付孔31に差し込みながら、カバー39を基板17の一面17aへ向けて押し込む。

カバー39を基板17の一面17aへ向けて押し込むと、各取付脚40の爪部41が基板17の取付孔31の縁に当接し、各取付脚40が弾性変形しながら各取付孔31に差し込まれ、カバー39が基板17の一面17aへ向けて近付いていく。

カバー39が基板17の一面17aへ向けて近付いていくと、接続端子45の電線接続部46と基板17の一面17aとの間に電線24が挟み込まれ、電線接続部46の刃部48が電線24の被覆部34に食い込んで切断し、さらに、電線接続部46の刃部48が電線24の芯線33に食い込む。一方で、接続端子45の配線パターン接続部47が配線パターン29の接続パターン部30に接触する。さらに、カバー39の保持溝43と基板17の一面17aとの間で電線24の周囲を挟み込んで保持する。

電線接続部46の刃部48が電線24の芯線33に食い込むとともに、配線パターン接続部47が配線パターン29の接続パターン部30に接触した後も、さらにカバー39を基板17の一面17aに向けて強く押し付けることにより、電線接続部46の刃部48が電線24の芯線33にさらに食い込むとともに、配線パターン接続部47が弾性変形して配線パターン29の接続パターン部30に圧接し、各取付脚40の爪部41が基板17の各取付孔31を貫通して基板17の他面17bに引っ掛かり、カバー39を基板17に抜け止め固定する。

このように、カバー39を基板17に固定した取付状態では、電線接続部46が電線24の芯線33に食い込み、電線24を長手方向に対して固定するとともに電気的に接続され、さらに、配線パターン接続部47が配線パターン29の接続パターン部30に圧接し、電気的に接続され、また、カバー39の保持溝43と基板17の一面17aとの間で電線24の周囲を挟み込んで保持する。

これにより、電線24が接続端子45を通じて基板17の配線パターン29に電気的に接続されるため、電源装置15からの点灯用電源を電線24から基板17の配線パターン29に供給し、半導体発光素子18を点灯させることができる。

また、電線24は、カバー39の保持溝43と基板17の一面17aとの間に挟み込まれて保持されるとともに、電線接続部46が電線24の芯線33に食い込んで保持されるため、電線24に外力が加わってもカバー39から脱落することがなく、電気的な接続状態を確実に維持できる。

以上のように、本実施形態の電線接続装置26によれば、取付部材36が電線24を介在して基板17の一面17aに取り付けられることにより、接続手段37の接続端子45が基板17との間に電線24を挟み込んでこの電線24を配線パターン29に接続するため、電線24を基板17に容易に接続できることが期待できるとともに、接続にはんだが用いられず、より多くの電流を流しても、信頼性の高い接続の維持が期待できる。

また、接続手段37として、電線接続部46およびこの電線接続部46に接続された配線パターン接続部47を有する接続端子45を用いるため、取付部材36が電線24を介在して基板17の一面17aに取り付けられることによって、電線接続部46が基板17との間に電線24を挟み込んで電線24に接続されるとともに配線パターン接続部47が基板17の配線パターン29に接続され、電線24を基板17に容易に接続できることが期待できる。

また、電線接続部46が電線24の被覆部34を切断して芯線33に接続されるため、電線24の先端の被覆部34を皮剥きして芯線33を露出させる作業が必要なく、電線接続の作業性を向上できることが期待できる。

また、照明器具11の電源装置15から半導体発光素子18を実装した基板17への電線24の接続に電線接続部46を用いることにより、基板17に流す電流の増加を許容でき、信頼性の高い接続の維持が期待できる。

なお、電線接続装置26では、１つの取付部材36で１本の電線24を基板17に接続する構成に限らず、２本または２本以上の複数本の電線24を一度に基板17に接続するようにしてもよい。この場合、例えば、１つの取付部材36に２つまたは２つ以上の複数の保持溝43を設けるとともに各保持溝43毎に接続端子45を設ければよい。

また、電線接続装置26では、先端の被覆部34を皮剥きして芯線33を露出させた電線24を取付部材36と基板17との間に挟み込んで基板17の配線パターン29に接続してもよい。この場合、接続手段37は、芯線33と基板17の配線パターン29とを電気的に接続する接続端子45を用いてもよいし、接続端子45を用いず、取付部材36の一部で芯線33を配線パターン29に直接圧接させて電気的に接触させるようにしてもよい。

なお、取付部材36は、基板17との間に電線24を挟み込んだ状態に取り付けることができれば、いずれの構造でもよく、例えば、ヒンジで連結された互いに結合可能とする一対の挟み込み部材で基板17および電線24を一緒に挟み込むようにしてもよい。

また、電線接続装置26は、発光モジュール13の基板17と電線24との接続箇所に限らず、電源装置15の基板20と電線24との接続箇所などにも適用できる。

また、電線接続装置26は、照明器具11に限らず、基板およびこの基板に接続する電線を用いる各種の電気機器にも適用できる。

11 照明器具
15 電源装置
17 基板
17a 一面
18 半導体発光素子
24 電線
26 電線接続装置
29 配線パターン
33 芯線
34 被覆部
36 取付部材
37 接続手段
46 電線接続部
47 配線パターン接続部

Claims (4)

1. 基板の配線パターンが形成された一面に、電線を介在して取り付けられる取付部材と；
   取付部材に設けられ、取付部材が電線を介在して基板の一面に取り付けられることによって基板との間に電線を挟み込んで電線を配線パターンに接続する接続手段と；
   を具備していることを特徴とする電線接続装置。
2. 接続手段は、電線接続部およびこの電線接続部に接続された配線パターン接続部を有し、取付部材が電線を介在して基板の一面に取り付けられることによって電線接続部が基板との間に電線を挟み込んで電線に接続されるとともに配線パターン接続部が基板の配線パターンに接続される
   ことを特徴とする請求項１記載の電線接続装置。
3. 電線は、芯線が被覆部で被覆された被覆電線であり、
   電線接続部は、電線の被覆部を切断して芯線に接続される
   ことを特徴とする請求項２記載の電線接続装置。
4. 一面に配線パターンが形成され、配線パターン上に半導体発光素子が実装された基板と；
   基板の配線パターンに電線によって接続され、基板の半導体発光素子に電源を供給する電源装置と；
   電源装置から半導体発光素子に電源を供給する電線を基板の配線パターンに接続する請求項１ないし３いずれか一記載の電線接続装置と；
   を具備していることを特徴とする照明器具。

Images